2020-2021学年蚌埠市高一上学期期末物理试卷_附答案解析
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2020-2021学年蚌埠市高一上学期期末物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)
1.下列说法正确的有()
A. 物体的路程越大,则其速度越大
B. 速度是表示物体运动快慢和运动方向的物理量
C. A物体的位移大于B物体的位移,则A物体的速度一定大于B物体的速度
D. 速度等于路程与时间的比值
2.如图所示,F1、F2为有一定夹角的两个力,L为过O点的一条直线,当L取
什么方向时,F1、F2在L上分力之和为最大()
A. F1、F2合力的方向
B. F1、F2中较大力的方向
C. F1、F2中较小力的方向
D. 以上说法都不正确
3.下列的说法中正确的是()
A. 牛顿第一定律是实验结论
B. 伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因
C. 物体做匀减速直线运动时,加速度a的方向与速度变化量△v的方向相同
D. 物体保持静止和匀速直线运动状态时有惯性,加速时没有惯性
4.如图所示,甲、乙两个物体从同一高度处同时由静止开始运动,甲自
由下落,乙沿光滑斜面自由下滑.则()
A. 甲先到达地面
B. 乙先到达地面
C. 甲、乙同时到达地面
D. 斜面倾角不知,无法确定
5.2019年10月29日,由航天科技集团六院801所承担推进分系统的火星探测
器完成悬停、避障、缓速下降及着陆试验,充分验证了探测器到达火星后
在降落阶段的控制和推进工作性能。
已知火星的质量和半径分别约为地球
的十分之一和二分之一。
则下列说法正确的是()
A. 火星表面的重力加速度是地球表面加速度的五分之一
B. 火星探测器要悬停,可以保持向下喷出燃料的速度不变和单位时间内喷出燃料的质量逐渐减
小
C. 火星探测器要向左水平平移,合外力的冲量方向为右偏下
D. 火星探测器要缓速下降,不需要任何方向喷出燃料
6.如图所示,一弹簧测力计的自由端B校准后在未悬挂重物时指针正对刻度0,
在弹性限度内,当竖直挂上100g的砝码时指针正对刻度5,若指针正对刻度20,
则所挂砝码的质量是()
A. 400g
B. 500g
C. 600g
D. 无法计算
7.2016年9月15日22时4分天宫二号发射成功,若它携带了下列仪器,你认为在轨道上运行时能够
正常使用的有()
A. 托盘天平
B. 单摆
C. 弹簧测力计
D. 水银气压计
8.下列说法正确的是()
A. 竖直上抛的物体到达最高点时,物体处于平衡状态
B. 人站在电梯中随电梯一起运动时,当电梯减速下降时,人处于超重状态
C. 跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,运动员对跳板的压力是跳板发生形变而产生的
D. 惯性是由物体的速度和质量共同决定的
9.如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。
一带电粒子垂直磁场边界
从a点射入,
从b点射出。
下列说法正确的是()
A. 粒子带正电
B. 粒子在b点速度大于在a点速率
C. 若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变长
D. 若仅减小磁感应强度,则粒子可能从b点左侧射出
10.如图所示,质量为m的小球用轻杆拴住,在竖直平面内做圆周运动,已知小球运动
到最低点时对杆的作用力为7mg,则小球运动到最高点时对杆的作用力为()
A. 是拉力作用,大小为mg
B. 是拉力作用,大小为2mg
C. 是压力作用,大小为mg
D. 是压力作用,大小为2mg
二、填空题(本大题共4小题,共18.0分)
11.v−t图象的斜率大小表示加速度大小。
如图所示,在v−t图象中,比值△v
△t
反映了直线的______,叫做直线的斜率,其值等于物体运动的______。
(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度______。
(2)v−t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度______;v−t图线为曲线时表
示物体的加速度______,图线______的斜率表示这一时刻的瞬时加速度,如图中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度,整个运动过程中物体的加速度在______。
12.汽车撞上行人时,人受伤是因为车撞人的力大于人撞车的力.______ (判断对错)
13.如图所示,一辆汽车在水平路面上行驶时对地面的压力______(选填
“大于”、“等于”或“小于”)汽车所受的重力;通过凹形路面最低处时对路面的压力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)汽车所受的重力.
14.在航天技术中,火箭是把航天器送入太空的运载工具之一.在航天器发射的初始阶段,火箭通
过燃烧消耗燃料向后吐着长长的“火舌”,推动着航天器竖直上升.设“火舌”产生的推动力大小保持不变且不计空气阻力.则在这个过程中,航天器的加速度将______,速度将______.(填“变大”、“不变”或“变小”)
三、实验题(本大题共2小题,共14.0分)
15.列器材探究“合力与分力关系”.
Ⅰ.实验室已提供的器材有:方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(多个),还缺少的必要器材是:______
Ⅱ.实验中某同学操作步骤如下,请按合理顺序将步骤序号填在右边的横线上______
A.只用一弹簧秤,通过细绳套把橡皮结点拉到O点,记下弹簧秤读数F和细绳方向
B.把橡皮条一端固定在木板上,在橡皮条另一端栓上两根细绳套(此交点称为结点)
C.用两个弹簧秤通过两个互成角度的细绳套拉橡皮条,使之伸长到一定长度,在白纸上记下结点位
置O,同时记下两个弹簧秤读数F1、F2和两根细绳方向
D.把白纸钉在木板上
E.先作出F1、F2和F的图标,再作图求出F1和F2合力F′,比较F和F′得出实验结论.
16.某同学用如图1所示装置探究物块m(未知)的加速度与力的关系.物块m放置在水平桌面上,拉
力传感器固定在物块的右侧,水平轻细绳绕过光滑定滑轮连接在砂桶和和拉力传感器之间,实验主要步骤为:1.让物块静止在P点,在砂桶里缓慢增加细砂,直到物块刚刚开始运动为止,记下拉力传感器的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小;2.再将物块放回到P点并按住,向砂桶中
加适量的细砂,记下拉力传感器示数F1,释放物块记下物块通过Q点时速度传感器示数v1;3.重复步骤2分别记下对应的传感器示数F2、F3…以及v2、v3…;3,用刻度尺测出PQ间距L.请回答下列问题:
①物块在第2步骤中的加速度表达式______ (用测量物理量表达);
②如果用F−F0表示物块所受合力,则表示物块加速度(a)与合外力(F合)关系的图线,图2中正确的
是______ .
四、简答题(本大题共1小题,共8.0分)
17.光滑半球面上的小球被一绕过定滑轮的绳用力F由底端缓慢拉到顶端的过程中,试分析绳的拉力
F及半球面对小球的支持力F N的变化情况(如图甲所示)。
五、计算题(本大题共3小题,共30.0分)
18.在平直公路上有甲、乙两辆车在同一地点向同一方向运动,如图为
两车的速度−时间图象,求:
(1)甲、乙两车分别做何种运动?
(2)前10s内甲车的平均速度v?甲车的加速度大小a甲?
(3)甲、乙两辆车何时相遇?
(4)相遇前何时甲、乙两辆车相距最远?最远距离为多少?
19.如图所示,一物块P质量m=2kg,由平面上A点开始以速度v0=4m/s向A点右侧运动,物块与
平面之间的动摩擦因数μ1=0.2,运动S1=3m后滑上传送带BC.已知传送带足够长且物块与传送带之间的动摩擦因数μ2=0.1,传送带以恒定速率v2=1m/s逆时针转动.(g=10m/s2)求:(1)物块向右运动距A点的最大位移S max=?
(2)物块最后停下来时距A点的位移x=?
20.如图所示,水平地面上有两个静止的小物块A和B,间距L=1.75m。
现使A以初速度v0=4m/s
向右滑动,此后A与B发生弹性正碰。
已知物块A的质量m A=0.2kg,物块B的质量m B=1kg,
A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2.重力加速度g取10m/s2.求:
(1)碰撞前物块A的速度v为多大?
(2)碰撞后物块A、B的速度大小和方向。
参考答案及解析
1.答案:B
解析:解:A、速度等于位移与时间的比值,所以物体的路程大,则其速度不一定大,故A错误;
B、速度描述的物体运动的快慢和方向,故B正确
C、速度等于位移与时间的比值,A物体的位移大于B物体的位移,但不知道时间关系,所以不能判
断出则A物体的速度一定大于B物体的速度;故C错误
D、速度等于位移与时间的比值,故D错误
故选:B
瞬时速度是与某一时刻或者某一位置相对应的速度,平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值.速度的大小与路程、位移的大小无关.
本题考查了学生对平均速度、平均速率等基本概念的理解情况,注意从它们的定义入手进行概念的区分,同时注意物理概念和生活中一些概念的不同.
2.答案:A
解析:解:F1和F2在L上的分力等价于F1和F2的合力在L上的分力,
而F1和F2的合力要分解在L上的力最大,就应该取这个合力本身的方向,因为分解在其他方向都会使这个分力减小的.故选A.
分力和合力是等效的.F1和F2在L上的分力等价于F1和F2的合力在L上的分力,
一个力要在某一方向分力最大,这个方向应该取这个力本身的方向.
几个力共同作用的效果和这几个力的合力作用效果相同.
3.答案:C
解析:解:A、牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,而不是直接通过实验得出的,故A错误;
B、伽利略理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因,故B错误;
C、根据加速度定义a=△v
可知,a的符号与△v的符号相同,即加速度a的方向与速度变化量△v的方△t
向相同,故C正确;
D、惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态、是否受力等因素没有关系,故D错误;
故选:C。
牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理概括得而出的规律,即物体在不受力的作用时,总保持静止状态或物体做匀速直线运动状态;根据加速度定义a=△v
可知,a的符号与△v的符号相同,即加
△t
速度a的方向与速度变化量△v的方向相同;惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性;惯性的大小只与物体的质量有关,与其它因素无关。
牛顿第一定律是重要的力学定律,也叫惯性定律,揭示了力与运动的关系,即力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。
4.答案:A
解析:
甲做的是自由落体运动,乙做的是匀变速直线运动,根据它们各自的运动的特点可以分析运动的时间.
本题关键是明确物体的运动规律,然后根据不同的运动规律,计算运动的时间即可.
甲自由落体运动,运动时间为:
t=√2ℎ
g
;
乙受重力和支持力,合力为mgsinθ,加速度为gsinθ,根据ℎ
sinθ=1
2
gsinθt′2,
得:t′=1
sinθ√2ℎ
g
;
故t<t′,故A正确,BCD错误;
故选:A
5.答案:B
解析:解:A、物体在星球表面受到的重力近似等于万有引力,GMm
R2
=mg,解得星球表面的重力加
速度:g=GM
R2
,已知火星的质量和半径分别约为地球的十分之一和二分之一,则火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的五分之二,故A错误;
B、火星探测器向下喷出燃料,给燃料的作用力为F′,根据相互作用关系可知,喷出的燃料给火星探测器向上的作用力F,与火星探测器的重力等大反向,mg=F,使火星探测器悬停,由于喷出燃料后,火星探测器质量减小,故喷出的燃料给火星探测器向上的作用力F需要减小,火星探测器给燃料的作用力F′需要减小,
设喷出燃料质量为m′,速度为v,根据动量定理可知,F′t+m′gt=m′v,解得:F′=m′(v
t
−g),可以保持向下喷出燃料的速度v不变和单位时间内喷出燃料的质量m′逐渐减小,达到是火星探测器悬停的目的,故B正确;
C、火星探测器由悬停状态向左水平平移,则速度变化量的方向为水平方向,根据动量定理可知,合外力冲量的方向为水平方向,故C错误;
D、火星探测器缓速下降,即匀速下降,需要向下喷出燃料,获得向上的作用力,克服自身重力,故D错误。
故选:B。
物体在星球表面受到的重力近似等于万有引力,根据火星和地球的相关参数,得到表面重力加速度的关系。
火星探测器向下喷出燃料,给燃料的作用力为F′,根据相互作用关系可知,喷出的燃料给火星探测器向上的作用力F,与火星探测器的重力等大反向,据此分析。
根据动量定理分析,合外力的冲量方向与速度变化量的方向相同。
此题考查了动量定理的相关知识,解题的关键是明确火星探测器的运动状态,火星探测器悬停时,重力和燃料对探测器的作用力等大反向。
6.答案:A
解析:解:第一次挂m=100g=0.1kg的重物时,弹簧的弹力为F1=mg=0.1×10N=1N,挂由胡克定律F=kΔx,弹力与形变量成正比,设每一刻度对应长度为x,则有:
F1=k⋅5x
F2=m2g=k⋅20x
联立解得:m2=0.4kg=400g,故A正确,BCD错误。
故选:A。
弹簧的自由端B未悬挂重物时,指针正对刻度0,当挂上100g的重物时,弹簧的弹力为F1=mg= 0.1×10N=1N,指针正对时刻5,弹簧伸长为5个刻度。
指针正对刻度20时,弹簧伸长20个刻度,根据胡克定律求解此时重物的重力。
本题是胡克定律简单的应用,公式F=kx中x应是弹簧伸长的长度或压缩的长度。
7.答案:C
解析:解:A、托盘天平是根据杠杆平衡条件制成的,在太空中,物体和砝码都不受重力作用,天平的左右两盘无论放多少物体,天平都是平衡的.所以无法用天平测量物体的质量,所以不能使用.故A错误;
B、单摆依靠重力的分力充当回复力,故与重力有关,故不可以在失重状态下使用;故B错误;
C、弹簧测力计是根据弹簧的形变量求解弹力的,与重力无关,故可以使用,故C正确;
D、在失重状态下,水银不会产生压强,所以水银气压计不能在失重状态下有效使用,故D错误.故选:C.
地球附近的物体都受到地球的吸引--由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力;在太空中,宇宙飞船
处于失重状态,即不受重力作用;结合选项中哪些工具是依靠重力来使用的,排除后可得答案.
太空中能使用的测量工具:刻度尺测量长度、温度计测温度、电流表测电流、电压表测电压、电子表测时间、电能表测量耗电量、弹簧测力计测拉力等等.
8.答案:B
解析:解:A、到达最高点时,小球只受到重力一个力的作用,所以它受到的力不是平衡力,它处于非平衡状态,故A错误;
B、人站在电梯中随电梯一起运动时,当电梯减速下降时,人具有向下的加速度,故人处于超重状态;故B正确;
C、跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,运动员对跳板的压力是运动员发生形变而产生的,故C错误;
D、惯性大小只与质量有关,和物体的速度大小无关,故D错误。
故选:B。
静止状态或匀速直线运动状态,都是平衡状态,根据平衡条件可知,物体在受平衡力时保持平衡状态,对物体进行受力分析即可求解.
明确弹力性质,知道弹力与弹性形变间的关系,知道惯性是物体的固有属性,其大小只与质量有关系.
物体受到两个或两个以上的力的作用时,物体处于静止状态或匀速直线运动状态,我们说这几个力平衡.物体处于平衡状态时,它受到的力是平衡力,并且合力为零.
9.答案:C
解析:解:A.粒子向下偏转,根据左手定则可得粒子带负电,故A错误;
B.粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功,粒子在b点速率等于在a点速率,故B错误;
C.若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动半径减小,粒子轨迹对应的圆心角有可能增大,根据t=
θ
T可知粒子运动时间可能增加,故C正确;
2π
D.根据R=mv qB可知,若仅减小磁感应强度,则粒子运动的半径增大,粒子可能从b点右侧射出,故D 错误;
故选:C。
根据粒子的偏转情况结合左手定则判断电性;粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功;根据R=mv qB判断半径的变化,从而分析出射位置;若仅减小入射速率,粒子运动时间可能增加。
解决该题的关键是掌握左手定则判断洛伦兹力的方向或粒子的电性,熟记带电粒子在磁场中运动的半径与所用时间的计算公式;
10.答案:A
解析:解:在最低点,根据F−mg=m v12
r
,解得:v1=√6gr,
根据动能定理得:−mg⋅2r=1
2mv22−1
2
mv12,
解得:v2=√2gr.
根据牛顿第二定律,在最高点,有:mg+F′=m v22
r
,
解得:F′=mg,方向向下,作用力表现为拉力.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
根据牛顿第二定律求出在最低点的速度,再根据动能定理求出小球在最高点的速度,通过牛顿第二定律求出作用力的大小和方向.
本题考查了圆周运动和动能定理的综合,知道圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.
11.答案:倾斜程度加速度越大不变变化切线的斜率减小
解析:解:如图所示,在v−t图象中,比值△v
△t
反映了直线的倾斜程度,叫做直线的斜率,其值等于物体运动的加速度。
(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度越大。
(2)v−t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变;v−t图线为曲线时表示物体的加速度变化,图线切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度,如图中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度,整个运动过程中物体的加速度在减小。
故答案为:倾斜程度,加速度;(1)越大;(2)不变,变化,切线的斜率,减小。
在v−t图象中,比值△v
△t
反映了直线的倾斜程度,其值等于物体运动的加速度,斜率越大,加速度越大。
本题的关键要明确速度−时间图象的斜率等于加速度,斜率变化时加速度在变化。
倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动。
12.答案:错
解析:解:车撞人的力与人撞车的力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律分析可知,这两个力大小相等.故这个说法是错的.
故答案为:错.
车撞人的力与人撞车的力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律分析.
只要是作用力和反作用力大小总是相等,与物体所受的状态无关.
13.答案:等于大于
解析:解:在平直路面行驶,在竖直方向上平衡,支持力等于重力,所以汽车对地面的压力等于重力.
在凹形路行驶,在最低点有:N−mg=m v2
R
,解得N>mg.则汽车对路面的压力大于重力.
故答案为:等于,大于.
对汽车受力分析,在水平面上行驶,根据竖直方向上平衡判断支持力和重力的大小;在凹形路行驶,在最低点靠竖直方向上的合力提供向心力,结合牛顿第二定律比较支持力和重力的大小.
解决本题的关键掌握向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解.
14.答案:变大;变大
解析:解:
由于推动力F和空气阻力f都不变,随着燃料航天器质量减小,故航天器所受合外力:F合=F−f−mg增大.
由牛顿第二定律可得:
a=F 合m
故加速度变大.
由运动学:
v=at
可知速度变大.
故答案为:变大;变大
由于推动力和空气阻力都不变,随着燃料燃烧航天器质量减小,由牛顿第二定律可知加速度变化,由运动学可知速度变化.
本题关键是要知道燃料燃烧造成火箭质量减小,其余都是运动学简单应用,基础题.
15.答案:弹簧秤(两只);DBCAE
解析:解:Ⅰ.做探究共点力合成的规律实验:我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向,用力的图示画出这三个力,用平行四边形做出两个力的合力的理论值,和那一个力进行比较.
所以我们需要的实验器材有:方木板(固定白纸),白纸(记录方向画图)、刻度尺(选标度)、绳套(弹簧秤拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、三角板(画平行四边形),橡皮条(让力产生相同的作用效果的).所以缺少的必要器材是:弹簧秤(两只).
Ⅱ.进行实验时在明确实验原理以及实验目的基础上,要先进行实验设备的安装,即先在桌面上放一块方木板,在木板上垫一张白纸,把橡皮条一端固定在木板的A点,然后进行实验和有关数据的测量,最后进行数据处理和仪器的整理.
所以合理顺序为DBCAE.
故答案为:Ⅰ.弹簧秤(两只);Ⅱ.DBCAE
做探究共点力合成的规律实验:我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向,用力的图示画出这三个力,用平行四边形做出两个力的合力的理论值,和那一个力进行比较.实验步骤要符合逻辑,符合事物发展规律,一般都是先安装设备,然后进行实验、测量,最近整理仪器,进行数据处理的顺序进行实验.
本题考查了力学中的基础实验,平时注意进行实际实验操作,只有通过具体实践,才能真正的理解具体实验操作细节的意义,因此平时同学们应该加强实验实践,而不是空洞的记忆实验.
16.答案:v12
;D
2L
解析:解:①根据匀变速直线运动公式得:
2aL=v12
解得:a=v12
2L
②改变小桶中砂的重力,多次重复实验,获得多组数据,描绘小车加速度a与合力F合(F合=F1−F0)的关系图象.
由于已经平衡摩擦力,所以图象应该是过原点的一条倾斜的直线,而且本题中用力传感器直接读出力的大小,不需要用小桶中砂的重力来代替,所以不需要满足小车的质量远远大于小桶中砂的质量,所以随着小桶中砂的重力的增大,图象不会出现弯曲的现象,故D正确.
故选:D
;②D
故答案为:①v12
2L
①根据匀变速直线位移速度公式2aL=v12直接求出加速度;
②平衡摩擦力后,物块加速度(a)与合外力(F合)关系的图线应该过原点,本题中用力传感器直接读出力的大小,不需要用小桶中砂的重力来代替,所以不需要满足小车的质量远远大于小桶中砂的质量.
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,特别注意的时,本题不需要满足小车的质量远远大于小桶中砂的质量,因为合力不是由小桶中砂的重力来代替的.
17.答案:如图乙所示,作出小球的受力示意图,注意支持力F N总与半球面垂直,从图中可得到相似三角形。
设半球面半径为R,定滑轮到半球面的距离为ℎ,定滑轮左侧绳长为L,根据三角形相似得 F
L =mg
ℎ+R
, F N
R
=mg
ℎ+R
由以上两式得绳的拉力 F=mg L
ℎ+R
,
半球面对小球的支持力 F
N=mg R
ℎ+R。
由于在拉动过程中ℎ、R不变,L变小,故F减小、F N不变。
解析:略
18.答案:解:(1)由图可知:甲车做匀加速直线运动,乙车做匀速运动.
(2)图象与坐标轴围成的面积表示位移,则前10s内甲车的平均速度v=x
t =
1
2
×(3+8)×10
10
m/s=5.5m/s
甲车的加速度为a=△v
△t =8−3
10
m/s2=0.5m/s2
(3)设甲乙两车经过时间t相遇,
由题意可知:x
甲=v0t+1
2
at2
x
乙
=v
乙
t
x
甲
=x
乙
代入数据解得:t=20s
(4)相遇前速度相等时,两车相距最远,设经过时间t1两车速度相等,则v0+at1=v乙
带入数据解得:t1=10s
最大距离△x=x甲−x乙= v0t+1
2at12−v
乙
t1=3×10+1
2
×0.5×100−8×10m=−25m
即甲乙相距最远距离为25m.
答:(1)甲车做匀加速直线运动,乙车做匀速运动;
(2)前10s内甲车的平均速度v为5.5m/s;甲车的加速度大小a甲为0.5m/s2;
(3)甲、乙两辆车经过20s相遇;
(4)相遇前10末甲、乙两辆车相距最远,最远距离为25m.
解析:
v−t图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐标轴围成的面积表示位移.在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负.相遇要求在同一时刻到达同一位置.当两车速度相等时相距最远,根据运动学基本公式即可求解.
本题是速度--时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,要注意路程和位移的区别.属于基础题.
19.答案:解:(1)由题意得:A−B的过程中:μ1mg=ma1
解得a1=μ1g=2m/s2向左
2a1s1=v12−v02得:v1=2m/s
滑上传送带后继续减速:v12=2a2s2
a2=μ2g=1m/s2向左
得:s2=2m
所以向右最大位移S max=s1+s2=5m
(2)在传送带上反向加速,加速度a2=μ2g=1m/s2向左
由于v2<v1所以物块离开传送带时速度为v2=1m/s向左
滑上平面后位移s3=v22
2a1
=0.25m
物块最后停下来时距A点的位移x=s1−s3=2.75m
答:(1)物块向右运动距A点的最大位移是5m;(2)物块最后停下来时距A点的位移是2.75m.
解析:(1)根据牛顿第二定律(或机械能守恒定律)求出滑块滑上传送带的速度,滑上传送带先做匀减速直线运动到零,由运动学的公式即可求出物块向右运动距A点的最大位移S max.
(2)然后返回做匀加速直线运动达到传送带速度一起做匀速运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求出物体离开传送带到的速度;再根据运动学公式求出物块最后停下来时距A点的位移.。