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2014-2015学年吉林省吉林市毓文中学高一(上)期末物理试卷


2014-2015 学年吉林省吉林市毓文中学高一(上)期末物理试卷
一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分. )在每小题给出的四个选项中,有一 个或多个选项是符合题目要求的;全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不 选的得 0 分. 1.下列哪组力作用在物体上,有可能使物体处于平衡状态的是( ) A. 3N,4N,8N B. 3N,5N,1N C. 4N,7N,8N D. 7N,9N, 6N 2.如图所示,物体 A 靠在竖直墙面上,在力 F 作用下,A、B 保持静止.物体 B 的受力个 数为( )

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

3.有一个直角支架 AOB,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑.AO 上套有 小环 P,OB 上套有小环 Q,两环质量均为 m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳 相连,并在某一位置平衡(如图所示) .现将 P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡, 那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较, AO 杆对 P 环的支持力 N 和细绳上的拉力 T 的变化情况是( )

A. N 不变,T 变大B. N 不变,T 变小 变小

C. N 变大,T 变大

D. N 变大,T

4.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口 是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为 m1 和 m2 的小球,当它们处于 平衡状态时,质量为 m1 的小球与 O 点的连线与水平线的夹角为 α=60°.两小球的质量比 为( )

A.

B.

C.

D.

5.对于静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间( A. 物体立即获得速度 B. 物体立即获得加速度 C. 物体同时获得速度和加速度 D. 由于物体未来得及运动,所以速度和加速度都为零



6.如图所示,质量为 m 的物体在力 F 的作用下,贴着天花板沿水平方向向右做加速运动, 若力 F 与水平面夹角为 θ,物体与天花板间的动摩擦因数为 μ,则物体的加速度为( )

A. C. ﹣μg

B. D. +μg

7.雨滴从空中由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大, 下列图象可能正确反映雨滴下落运动情况的是( )

A.

B.

C.

D. 8.如图所示,水平放置的传送带以速度 v=2m/s 向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带 A 端,物体与传送带间的动摩擦因数 μ=0.2,若 A 端与 B 端相距 6m,则物体由 A 到 B 的时 2 间为(g=10m/s ) ( )

A. 2s

B. 3.5s

C. 4s

D. 2.5s

9.如图所示 A、B、C 为三个相同物块,由轻质弹簧 K 和轻线 L 相连,悬挂在天花板上处 于静止状态, 若将 L 剪断, 则在刚剪断的瞬间, 关于三个物块的加速度正确的说法是 ( )

A. aA=0、aB=0

B. aA=0、aB=g

C. aA=g、ac=g

D. aC=g、aA=0

10.重 400N 的大木箱放在大磅秤上,箱内的小磅秤上站着一个质量为 60kg 的人,如图(人 与其它物体均处于静止状态) ,当人用力向上推木箱的顶板时,两磅秤的示数将( )

A. B. C. D.

小磅秤和大磅秤的示数都增大 小磅秤的示数增大,大磅秤的示数不变 小磅秤的示数增大,大磅秤的示数减小 小磅秤的示数不变,大磅秤的示数增大

11.如图所示,质量为 m 的滑块在水平面上撞向弹簧,当滑块将弹簧压缩了 x0 时速度减小 到零,然后弹簧又将滑块向右推开,已知弹簧的劲度系数为 k,滑块与水平面间的动摩擦因 数为 μ,整个过程弹簧未超过弹性限度,则( )

A. 滑块向左运动过程中,始终做减速运动 B. 滑块向右运动过程中,始终做加速运动 C. 滑块与弹簧接触过程中最大加速度为 D. 滑块向右运动过程中,当弹簧形变量 x= 时,滑块的速度最大

12.如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在 A 点匀速上升的同时,玻 璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的( )

A. 曲线 Q

B. 直线 P

C. 曲线 R

D. 无法确定

二.填空题 13.重为 100N 的货箱放在水平地面上,以 25N 的水平推力推货箱时,货箱没有动,此时货 箱受到的摩擦力大小为 ;当水平推力增至 35N 时,货箱刚好被推动,货箱被 推动后,只需 32N 的水平推力作用即可保持货箱做匀速运动,则货箱与地面之间的动摩擦 因数 μ= . 14.某人在地面上最多能举起 80kg 的杠铃,若重力加速度 g 取 10m/s ,此人能对物体施加 2 的最大上举力为 N,若处在以大小为 2m/s 的加速度加速下降的电梯中,此人 最多能举起 kg 的杠铃. 15.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图,其中 A 为固定橡皮条的固 定点,O 为橡皮条与细绳的结合点,图中 是 F1、F2 合力的理论值, 是合力的实验值(填字母) .
2

16.a、b、c、d 四位同学做《验证牛顿第二定律》的实验,设小车质量和车上砝码质量之 和为 M,砂及砂桶的总质量为 m,分别得出如图中 a、b、c、d 四个图线,其中图 a、b、c 是 a﹣F 图线,图 d 是 a﹣ 图线,则以下说法中正确的是 ( )

A. B. C. D.

a 和 b 没有把握好实验条件 M>>m c 和 d 则把握好实验条件 M>>m a 同学长木板的倾角太大,而 b 同学长木板角度太小 a、b、c 三同学中,c 同学较好地完成了平衡摩擦力的操作

三、计算题(本题共 4 小题,共 36 分.解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重 要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和 单位. )

17.如图所示,飞机离地面高度为 H=500m,水平飞行速度为 v1=100m/s,追击一辆速度为 v2=20m/s 同向行驶的汽车, 欲使炸弹击中汽车, 飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹? 2 (g=10m/s )

18.物体质量 m=6kg,在水平地面上受到与水平面成 37 角斜向上的拉力 F=20N 作用,物 体以 10m/s 的速度作匀速直线运动,求:F 撤去后物体还能运动多远? 2 (sin37°=0.6 cos37°=0.8 g 取 10m/s )

0

19.一个滑雪人与滑板的质量 m=75kg,以 2m/s 的初速度沿山坡匀加速下滑,山坡的倾角 θ=37°,滑板与山坡的动摩擦因数为 μ=0.1,他在 t=5s 的时间内滑下的距离 s=60m.求滑雪 2 人受到空气的平均阻力的大小. (sin37°=0.6 cos37°=0.8 g 取 10m/s ) 20.如图所示,小车质量 M 为 2.0kg,与水平地面阻力忽略不计,小物块质量 m=0.50kg, 2 小物块与小车间的动摩擦因数为 0.3,则: (g=10m/s ) 2 (1)小车在外力作用下以 1m/s 的加速度向右运动时,小物块受到的摩擦力是多大? 2 (2)欲使小车产生 4m/s 的加速度,给小车需要提供多大的水平推力? (3)若静止小车在 8.5N 水平推力作用下作用了 1.5s 后撤去,小物块由车的右端向左滑动 到车的左端刚好没有掉下,求小物块在小车上运动的总时间?

2014-2015 学年吉林省吉林市毓文中学高一(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分. )在每小题给出的四个选项中,有一 个或多个选项是符合题目要求的;全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不 选的得 0 分. 1.下列哪组力作用在物体上,有可能使物体处于平衡状态的是( ) A. 3N,4N,8N B. 3N,5N,1N C. 4N,7N,8N D. 7N,9N, 6N 考点:力的合成. 专题:受力分析方法专题. 分析: 物体处于平衡状态,合力为零, 两个大小不变的共点力的合力范围是:|F1﹣F2|≤F 合≤F1+F2. 三个大小不变的共点力的合力最小值能否为零要看任意一个力的大小是否在其他两个力的 合力范围之内. 解答: 解:物体处于平衡状态,合力为零, A、3N,4N 的合力范围是 1N≤F 合≤7N 8N 不在其范围之内,所以 3N,4N,8N 合力的最小值为 1N.故 A 错误. B、3N,5N 的合力范围是 2N≤F 合≤8N 1N 不在其范围之内,3N,5N,1N 合力的最小值为 1N.故 B 错误. C、4N,7N 的合力范围是 3N≤F 合≤11N 8N 在其范围之内,4N,7N,8N 合力的最小值为 0N.故 C 正确. D、7N,9N 的合力范围是 2N≤F 合≤16N 6N 在其范围之内,7N,9N,6N 合力的最小值为 0N.故 D 正确. 故选 CD. 点评:本题关键要明确两个共点力的合力的范围, 同时要明确三力平衡时, 任意两个力的合 力与第三个力等值、反向、共线. 2.如图所示,物体 A 靠在竖直墙面上,在力 F 作用下,A、B 保持静止.物体 B 的受力个 数为( )

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

考点:力的合成与分解的运用. 专题:受力分析方法专题. 分析:本题先对 A 物体受力分析,然后根据牛顿第三定律,得出 A 对 B 的反作用力,再对 B 物体受力分析,得出结果.

解答: 解:以 A 为研究对象,受力分析,有竖直向下的重力、B 对 A 的支持力和摩擦力, 这样才能使平衡. 根据牛顿第三定律, A 对 B 也有压力和摩擦力, B 还受到重力和推力 F, 所以受四个力作用. 故选 C. 点评:本题关键先对 A 物体受力分析,再得出 A 对 B 物体的反作用力,最后在结合平衡条 件对 B 物体受力分析. 3.有一个直角支架 AOB,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑.AO 上套有 小环 P,OB 上套有小环 Q,两环质量均为 m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳 相连,并在某一位置平衡(如图所示) .现将 P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡, 那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较, AO 杆对 P 环的支持力 N 和细绳上的拉力 T 的变化情况是( )

A. N 不变,T 变大B. N 不变,T 变小 变小

C. N 变大,T 变大

D. N 变大,T

考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 专题:共点力作用下物体平衡专题. 分析:分别以两环组成的整体和 Q 环为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件研究 AO 杆对 P 环的支持力 N 和细绳上的拉力 T 的变化情况. 解答: 解:以两环组成的整体,分析受力情况如图 1 所示.根据平衡条件得,N=2mg 保 持不变.再以 Q 环为研究对象,分析受力情况如图 2 所示.设细绳与 OB 杆间夹角为 α,由 平衡条件得,细绳的拉力 T= 小. 故选:B. ,P 环向左移一小段距离时,α 减小,cosα 变大,T 变

点评:本题涉及两个物体的平衡问题, 灵活选择研究对象是关键. 当几个物体都处于静止状 态时,可以把它们看成整体进行研究. 4.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口 是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为 m1 和 m2 的小球,当它们处于 平衡状态时,质量为 m1 的小球与 O 点的连线与水平线的夹角为 α=60°.两小球的质量比 为( )

A.

B.

C.

D.

考点:共点力平衡的条件及其应用. 专题:计算题;压轴题. 分析:先对 m2 球受力分析,受重力和拉力,二力平衡,求出拉力;再对 m1 球受力分析, 根据共点力平衡条件列式求解. 解答: 解:m2 球保持静止状态,对其受力分析,受重力和拉力,二力平衡,故 F=m2g ① 再对 m1 球受力分析,如图 根据共点力平衡条件 x 方向:Fcos60°﹣Ncos60°=0 ② y 方向:Fsin60°+Nsin60°﹣m1g=0 ③ 由①②③代入数据解得 = 故选:A.

点评:本题是简单的连接体问题, 先分析受力最简单的物体, 再分析受力较复杂的另一个物 体,同时要运用正交分解法处理较为方便.

5.对于静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间( A. 物体立即获得速度 B. 物体立即获得加速度 C. 物体同时获得速度和加速度 D. 由于物体未来得及运动,所以速度和加速度都为零



考点:牛顿第二定律. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析:根据牛顿第二定律的瞬时性,分析加速度与水平拉力的关系. 解答: 解:根据牛顿第二定律 F=ma 得知,加速度与合力是瞬时对应的关系,合力变化, 加速度同时随着变化. 当力刚开始作用的瞬间, 物体所受的合力立即增大, 则立即获得了加速度, 而物体由于惯性, 速度还没有改变. 故B 点评:牛顿第二定律揭示了加速度与力的瞬时对应关系,而不是速度与力的对应关系. 6.如图所示,质量为 m 的物体在力 F 的作用下,贴着天花板沿水平方向向右做加速运动, 若力 F 与水平面夹角为 θ,物体与天花板间的动摩擦因数为 μ,则物体的加速度为( )

A. C. ﹣μg

B. D. +μg

考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析:对物体受力分析,抓住竖直方向上的合力为零,通过水平方向上的合力,根据牛顿第 二定律求出加速度的大小 解答: 解:以物体为研究对象,受力如图所示.将力 F 正交分解, 由牛顿运动定律得: Fcosθ﹣f=ma…① Fsinθ﹣N﹣mg=0…② f=μN…③ 联立①②③得加速度为:a= 故 D 正确,A、B、C 错误. 故选:D. = ,

点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解. 7.雨滴从空中由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大, 下列图象可能正确反映雨滴下落运动情况的是( )

A.

B.

C.

D. 考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析: (1)物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动 状态; (2)物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化,体现在速度大小及方向的变化; (3)雨滴刚下落时,受到非平衡力的作用;当阻力增大到与重力相等时,受到平衡力作用. 解答: 解: (1)当雨滴刚开始下落时,阻力 f 较小,远小于雨滴的重力 G,即 f<G,故 雨滴做加速运动; (2)由于雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,由 mg﹣f=ma 知加速 度减小,故当速度达到某个值时,阻力 f 会增大到与重力 G 相等,即 f=G,此时雨滴受到平 衡力的作用,将保持匀速直线运动;故选项 C 的图象符合题意; 故选:C. 点评:分析准确雨滴下落过程中的受力情况, 再根据雨滴的受力分析雨滴的运动状态; 图象 能够直观的展现物体的运动情况. 8.如图所示,水平放置的传送带以速度 v=2m/s 向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带 A 端,物体与传送带间的动摩擦因数 μ=0.2,若 A 端与 B 端相距 6m,则物体由 A 到 B 的时 间为(g=10m/s ) (
2



A. 2s

B. 3.5s

C. 4s

D. 2.5s

考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题.

分析:根据牛顿第二定律求出物体在传送带上运动的加速度, 根据速度时间公式求出匀加速 运动的时间,结合位移时间公式求出匀加速运动的位移,从而得出匀速运动的位移,结合速 度求出匀速运动的时间,从而得出物体从 A 到 B 的时间. 解答: 解:物体做匀加速运动的加速度 a= 则匀加速运动的时间 ,匀加速运动的位移 , ,

匀速运动的位移大小 x2=L﹣x1=6﹣1m=5m, 匀速运动的时间 ,

则物体从 A 到 B 的时间 t=t1+t2=1+2.5s=3.5s.故 B 正确,A、C、D 错误. 故选:B. 点评:解决本题的关键理清物体在传送带上的运动规律, 结合牛顿第二定律和运动学公式进 行求解,难度中等. 9.如图所示 A、B、C 为三个相同物块,由轻质弹簧 K 和轻线 L 相连,悬挂在天花板上处 于静止状态, 若将 L 剪断, 则在刚剪断的瞬间, 关于三个物块的加速度正确的说法是 ( )

A. aA=0、aB=0

B. aA=0、aB=g

C. aA=g、ac=g

D. aC=g、aA=0

考点:牛顿第二定律;胡克定律. 专题:牛顿运动定律综合专题.

分析:对 A、B、C 分别受力分析如图,

弹簧的弹力不能突变,

因形变需要过程,绳的弹力可以突变,绳断拉力立即为零. 解答: 解:A、当绳断后,A 受力不变,仍然平衡,故 aA=0,对 B 物体平衡时,F1=F+mg, 绳断后合力为 F=F1﹣mg=maB,aB=g 方向竖直向上;故 A 错误 B、同上可知,B 正确 C、当绳断后,A 受力不变,仍然平衡,故 aA=0,绳断后 C 只受重力作用,由牛顿第 二定律:mg=mac,ac=g 方向竖直向下,故 C 错误 D、D 绳断后 C 只受重力作用,由牛顿第二定律:mg=mac,ac=g 方向竖直向下;A 受 力不变,仍然平衡,故 aA=0,故 D 正确

故选 BD 点评:考查了牛顿第二定律,绳和弹簧弹力的特点,瞬时对应关系. 10.重 400N 的大木箱放在大磅秤上,箱内的小磅秤上站着一个质量为 60kg 的人,如图(人 与其它物体均处于静止状态) ,当人用力向上推木箱的顶板时,两磅秤的示数将( )

A. B. C. D.

小磅秤和大磅秤的示数都增大 小磅秤的示数增大,大磅秤的示数不变 小磅秤的示数增大,大磅秤的示数减小 小磅秤的示数不变,大磅秤的示数增大

考点:牛顿运动定律的应用-超重和失重. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析: ①力是物体对物体的作用,物体之间只有发生推、拉、提、压等作用时,才存在 力的作用; ②力的作用是相互的. 解答: 解: 磅秤的示数是由于人给磅秤的压力(弹力)产生的,压力不变,磅秤的示数就不变;压力小 示数小;压力大示数就大. 人向上用力推木箱顶板时,人对小磅秤的压力增大,小磅秤的示数增加. 由于小磅秤放在大磅秤上,虽然人给木箱力,但并没给大磅秤增加压力,所以大磅秤的示数 应不变. 故选:B. 点评:本题创新之处是对多个物体间产生弹力的问题,应找好施、受力物体,逐一分析,不 能混淆. 11.如图所示,质量为 m 的滑块在水平面上撞向弹簧,当滑块将弹簧压缩了 x0 时速度减小 到零,然后弹簧又将滑块向右推开,已知弹簧的劲度系数为 k,滑块与水平面间的动摩擦因 数为 μ,整个过程弹簧未超过弹性限度,则( )

A. 滑块向左运动过程中,始终做减速运动 B. 滑块向右运动过程中,始终做加速运动 C. 滑块与弹簧接触过程中最大加速度为 D. 滑块向右运动过程中,当弹簧形变量 x= 时,滑块的速度最大

考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题.

分析:该题的关键是对物体进行正确的过程分析和各过程中物体的受力分析, 再结合牛顿运 动定律分析物体的运动情况.在进行受力分析时,要注意分析弹簧弹力的变化. 解答: 解:A、滑块向左接触弹簧的运动过程中,在水平方向上受到向右的弹簧的弹力和 向右的摩擦力, 在此过程中弹簧的弹力是逐渐增大的, 弹力和摩擦力的合力与运动方向始终 相反,物体做减速运动,故 A 正确. B、滑块向右接触弹簧的运动是从弹簧压缩量最大时开始的,此时受到水平向右的弹力和向 左的摩擦力,开始时弹簧的弹力大于摩擦力,但当弹簧伸长到一定程度,弹力和摩擦力大小 相等,此后摩擦力大于弹力.所以滑块向右接触弹簧的运动过程中,是先加速,后减速.故 B 错误. C、由对 A 的分析可知,当弹簧的压缩量为 x0 时,水平方向的合力为 F=kx0+μmg,此时合 力最大,由牛顿第二定律有: amax= = ,故 C 正确. 时,由胡克定律可得

D、在滑块向右接触弹簧的运动中,当弹簧的形变量为 x=

f=kx=μmg,此时弹力和摩擦力大小相等,方向相反,在水平方向上合外力为零,之后物体 开始做减速运动,所以此时速度最大,故 D 正确. 故选:ACD. 点评:解决此类问题, 要正确的分析物体运动的过程及物体的受力情况, 并会确定运动过程 中的临界点和分析在临界点上的受力, 当物体接触弹簧向右运动的过程中, 开始是加速运动 的, 当弹力和摩擦力相等时, 加速度为零, 之后摩擦力要大于弹力, 物体开始做减速运动. 弹 力和摩擦力相等时即为一个临界点. 12.如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在 A 点匀速上升的同时,玻 璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的( )

A. 曲线 Q

B. 直线 P

C. 曲线 R

D. 无法确定

考点:运动的合成和分解. 专题:运动的合成和分解专题. 分析:当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上, 物体做曲线运动, 轨迹夹在速 度方向与合力方向之间,合力的方向大致指向轨迹凹的一向. 解答: 解:红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向上做匀加速直线运动,合速 度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上, 物体做曲线运动. 根据轨迹夹在速度方向与 合力方向之间,合力的方向大致指向轨迹凹的一向,知轨迹可能为曲线 Q.故 A 正确,B、 C、D 错误. 故选:A. 点评:解决本题的关键会根据速度方向与加速度方向的关系判断物体做直线运动还是曲线 运动,以及知道轨迹夹在速度方向与合力方向之间,合力的方向大致指向轨迹凹的一向.

二.填空题 13.重为 100N 的货箱放在水平地面上,以 25N 的水平推力推货箱时,货箱没有动,此时货 箱受到的摩擦力大小为 25N ; 当水平推力增至 35N 时, 货箱刚好被推动, 货箱被推动后, 只需 32N 的水平推力作用即可保持货箱做匀速运动,则货箱与地面之间的动摩擦因数 μ= 0.32 . 考点:静摩擦力和最大静摩擦力;滑动摩擦力. 专题:摩擦力专题. 分析:用 F 的水平力拉货箱,没有拉动.则货箱受到的摩擦力是静摩擦力,根据平衡求出 静摩擦力的大小,若拉动后为滑动摩擦力. 解答: 解:当水平推力增至 35N 时,货箱刚好被推动,所以货箱的最大静摩擦力为 35N, 以 25N 的水平推力推货箱时, 货箱没有动, 此时货箱受到的摩擦力是静摩擦力, 大小为 25N; 货箱被推动后,只需 32N 的水平推力作用即可保持货箱做匀速运动,滑动摩擦力 32N,根 据:f=μFn=μmg,所以: 故答案为:25N,0.32 点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,抓住平衡求解静摩擦力的大小. 14.某人在地面上最多能举起 80kg 的杠铃,若重力加速度 g 取 10m/s ,此人能对物体施加 2 的最大上举力为 800 N, 若处在以大小为 2m/s 的加速度加速下降的电梯中, 此人最多能 举起 100 kg 的杠铃. 考点:牛顿第二定律;牛顿运动定律的应用-超重和失重. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析:电梯和物体具有相同的加速度,对物体分析,根据牛顿第二定律求出物体的加速度, 从而得出电梯的加速度.通过人的最大举力,结合牛顿第二定律得出能举起物体的质量. 解答: 解: 某人在地面上最多能举起 80kg 的物体, 知人的最大举力为 F=mg=80×10=800N, 则加速下降的电梯中,根据牛顿第二定律得:mg﹣F=ma 解得:a= .
2

解得:m′=100kg. 故答案为:800,100 点评:解决本题的关键知道物体与电梯具有相同的加速度, 抓住最大举力大小, 结合牛顿第 二定律进行求解. 15.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图,其中 A 为固定橡皮条的固 定点,O 为橡皮条与细绳的结合点,图中 F 是 F1、F2 合力的理论值, F′ 是合力的实 验值(填字母) .

考点:探究加速度与物体质量、物体受力的关系. 专题:实验题;牛顿运动定律综合专题. 分析:F1 与 F2 合成的理论值是由平行四边形定则作图得到的, 由于误差可能不与 OA 共线; 而 F1 与 F2 合成的实验值一定与 OA 共线(二力平衡) ,明确理论值和实验值的区别即可正 确解答. 解答: 解:F1、F2 合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值,而其实验值是 指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值,一定沿 AO 方向,由此可知 F 是 F1、F2 合力的理论 值,F′是合力的实验值; 故答案为:F,F′. 点评:在“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是等同的,这要 求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用,理解“等效替换”的含义,加强对基础实验 理解. 16.a、b、c、d 四位同学做《验证牛顿第二定律》的实验,设小车质量和车上砝码质量之 和为 M,砂及砂桶的总质量为 m,分别得出如图中 a、b、c、d 四个图线,其中图 a、b、c 是 a﹣F 图线,图 d 是 a﹣ 图线,则以下说法中正确的是 ( )

A. B. C. D.

a 和 b 没有把握好实验条件 M>>m c 和 d 则把握好实验条件 M>>m a 同学长木板的倾角太大,而 b 同学长木板角度太小 a、b、c 三同学中,c 同学较好地完成了平衡摩擦力的操作

考点:验证牛顿第二运动定律. 专题:实验题;牛顿运动定律综合专题. 分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事 项.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚. 解答: 解:A、在 a﹣F 图中,当 M>>m 时,a 与 F 成线性关系,由图示图象可知,a、 b 较好地把握了实验条件:M 远远大于 m,故 A 错误; B、由图 b 所示示图象可知,图象是倾斜的直线,保证了 M>>m,由图 c 所示图象可知, 当 F 大到一定程度时,图象发生弯曲,没有保证 M>>m,故 B 错误;

C、由图 a 所示图象可知,图象在 F 轴上有截距,说明实验没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不 足,a 的倾角太小,由图 b 所示图象可知,图象在 a 轴上有截距,说明平衡摩擦力过度,木 板倾角太大,故 C 错误; D、由图 c 所示图象可知,图象过原点,c 同学恰好平衡摩擦力,图象 a、b 没有过原点,a、 b 没有恰好平衡摩擦力,故 D 正确; 故选:D. 点评: 教科书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实 验注意事项这几点去搞清楚. 对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由. 比如为什么要平衡摩擦力, 为什么要先接通电 源后释放纸带等. 三、计算题(本题共 4 小题,共 36 分.解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重 要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和 单位. ) 17.如图所示,飞机离地面高度为 H=500m,水平飞行速度为 v1=100m/s,追击一辆速度为 v2=20m/s 同向行驶的汽车, 欲使炸弹击中汽车, 飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹? 2 (g=10m/s )

考点:平抛运动. 专题:平抛运动专题. 分析: (1)投出去的炸弹做平抛运动,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直 方向上做自由落体运动.平抛运动的高度确定时间,根据高度求出时间,再根据水平速度和 时间求出水平位移; (2)炸弹击中汽车的条件是:在水平方向上的位移关系:炸弹飞行的距离=汽车行驶距离+ 相互距离. 解答: 解:炸弹做的是平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动: 由 h= gt 可知,t=
2

=

=10s;

在水平方向上匀速直线运动:水平方向运动时间和飞行时间相同; 则 s=v0t=10s×100m/s=1000m; 在此段时间内汽车向前行驶的距离 s0=10s×20m/s=200m; 故 s1=s﹣s0=1000m﹣200m=800m; 答:飞机应在距离汽车的水平距离 800m 处投弹. 点评:解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动, 在竖直方向上做自由落体运动. 18.物体质量 m=6kg,在水平地面上受到与水平面成 37 角斜向上的拉力 F=20N 作用,物 体以 10m/s 的速度作匀速直线运动,求:F 撤去后物体还能运动多远? 2 (sin37°=0.6 cos37°=0.8 g 取 10m/s )
0

考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 专题:共点力作用下物体平衡专题. 分析:物体做匀速运动,受力平衡,对物体受力分析后根据平衡条件列式求解;先根据牛顿 第二定律求出撤去 F 后的加速度,再根据匀减速直线运动位移速度公式即可求解. 解答: 解:物体做匀速运动时,受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力,如图所示,受力平 衡,则有: 水平方向:Fcos37°﹣f=0 竖直方向:N+Fsin37°﹣mg=0 其中:f=μN 联立解得:μ= = = ;

撤去 F 后物体在摩擦力作用下做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得: μmg=ma 解得:a=μg 2 根据匀减速直线运动位移速度公式得:v =2ax 解得:x= = = m=15m;

答:F 撤去后物体还能运动 15m.

点评:本题是已知受力情况确定运动情况的问题, 关键是根据牛顿第二定律求解加速度. 对 于匀减速运动的位移,也可以根据动能定理求解. 19.一个滑雪人与滑板的质量 m=75kg,以 2m/s 的初速度沿山坡匀加速下滑,山坡的倾角 θ=37°,滑板与山坡的动摩擦因数为 μ=0.1,他在 t=5s 的时间内滑下的距离 s=60m.求滑雪 人受到空气的平均阻力的大小. (sin37°=0.6 cos37°=0.8 g 取 10m/s ) 考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析:明确人的运动性质, 根据已知的物理量运用运动学公式求出加速度; 然后对人进行受 力分析, 把重力在沿斜面和垂直斜面方向正交分解, 运用牛顿第二定律列出等式求解加速度. 解答: 解:设滑雪的人下滑的加速度大小为 a,根据运动学公式 s=v0t+ at
2 2

得:a= 解得:a=4.0m/s 对滑雪板及人受力分析,受重力、支持力摩擦力,设滑雪板及人受到的阻力为 f,沿斜面方 向由牛顿第二定律得: mgsinθ﹣f=ma 即:f=mgsinθ﹣ma=75×10×0.6﹣75×4=150N 答:滑雪人受到空气的平均阻力的大小为 150N. 点评:本题是已知运动情况分析受力情况的问题, 根据运动学公式求解出加速度是关键, 然 后结合牛顿第二定律求解阻力. 20.如图所示,小车质量 M 为 2.0kg,与水平地面阻力忽略不计,小物块质量 m=0.50kg, 2 小物块与小车间的动摩擦因数为 0.3,则: (g=10m/s ) 2 (1)小车在外力作用下以 1m/s 的加速度向右运动时,小物块受到的摩擦力是多大? 2 (2)欲使小车产生 4m/s 的加速度,给小车需要提供多大的水平推力? (3)若静止小车在 8.5N 水平推力作用下作用了 1.5s 后撤去,小物块由车的右端向左滑动 到车的左端刚好没有掉下,求小物块在小车上运动的总时间?
2

考点:牛顿运动定律的综合应用. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析: (1)先求两者即将相对滑动的临界加速度,由于实际加速度小于临界加速度,故 两物体相对静止,物体受摩擦力等于合力; (2)实际加速度大于临界加速度,故两物体相对滑动,两物体间为滑动摩擦力,对小车受 力分析,结合牛顿第二定律可求解; (3)分别对小车和物体受力分析,结合牛顿第二定律求出他们的加速度,再由速度时间公 式求出 1.5s 末的速度.小物块由车的右端向左滑动到车的左端刚好没有掉下,两者速度相 等,由此关系运用速度公式列式求出时间,即可求得总时间. 解答: 解:m 与 M 间的最大静摩擦力 Ff=μmg=1.5N,当 m 与 M 恰好相对滑动时的临界 加速度为: a0= =3m/s
2

拉力的临界值为 F0=(M+m)a0=7.5N 2 (1)当 a=1.2m/s <a0 时,m 未相对滑动,则小物块受到的摩擦力 Ff=ma=0.5N 2 (2)当 a=4m/s >a0 时,m 与 M 相对滑动,则 对 m 有:Ff=μmg=1.5N, 对 M 有:F﹣Ff=Ma 则 F=Ff+Ma=9.5N (3)当 F=8.5N 时,a 车= =3.5m/s ,
2

撤去拉力后,a′车=

=0.75m/s

2

物块的加速度一直是 a0=

=3m/s .

2

1.5s 末,物块和车的速度分别是:v 物=a0t1=4.5m/s;v 车=a 车 t1=5.25m/s 再经过时间 t2 两车达到共同速度 v,则 v=v 物+a0t2=v 车﹣a′车 t2, 得 t2=0.2s 故 t=t1+t2=1.7s 答: 2 (1)小车在外力作用下以 1m/s 的加速度向右运动时,小物块受到的摩擦力是 7.5N. 2 (2)欲使小车产生 4m/s 的加速度,给小车需要提供 9.5N 大的水平推力. (3)小物块在小车上运动的总时间是 1.7s. 点评:本题关键抓住两物体即将相对滑动的临界状态, 求出临界加速度; 同时抓住运用好临 界条件:速度相等,求解时间.


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