2020-2021学年河北省衡水市冀州一中高一(上)期末物理试卷(理科)(附答案详解)
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2020-2021学年河北省衡水市冀州一中高一(上)期末物
理试卷(理科)
一、单选题(本大题共15小题,共60.0分)
1.若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的合力F的方向,图中a、b、c、d表示
物体运动的轨迹,其中正确的是()
A. B. C. D.
2.一质量为1kg的物体(可视为质点)静止于水平桌面上,物体能受到的最大静摩擦力
为5N,现将水平面内的三个力同时作用于物体的同一点,三个力的大小分别为2N、2N、3N。
下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是()
A. 物体所受摩擦力可能为0
B. 物体不可能继续处于静止状态
C. 物体可能做匀加速直线运动,其加速度大小可能为3m/s2
D. 物体可能做匀变速曲线运动
3.下列有关力的说法正确的是()
A. 力可以脱离物体而单独存在
B. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C. 质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体外
D. 木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生
的
4.用细绳AC和BC吊起一重物,两绳与竖直方向的夹角如图所示。
若AC能承受的最大拉力为150N,BC能承受的最大拉力为
100N,为使绳子不断裂,所吊重物的质量不得超过(g取
10m/s2)()
A. 10√3kg
B. 20kg
C. 30kg
D. 20√3
kg
3
5.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,重物的重力G=3N,则弹
簧测力计A和B的示数分别为()
A. 3N,0
B. 3N,3N
C. 1.5N,1.5N
D. 0,3N
6.如图所示,两块固定且相互垂直的光滑挡板POQ,OP竖
直放置,OQ水平,小球a、b固定在轻杆的两端,现有
一个水平向左的推力,作用于b上,使a、b紧靠挡板处
于静止状态。
现用力F推动小球b,使之缓缓到达b′位置,
则()
A. 推力F变大
B. 小球a对OP的压力变大
C. 小球b对OQ的压力变大
D. 杆上的弹力减小
7.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。
初速度大小为v2的小物块
从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。
若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v−t图象(以地面为参考系)如图乙所示。
已知v2> v1,则下面说法错误的是()
A. t1时刻,小物块离A处的距离达到最大
B. t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C. 0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右
D. 0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
8.如图,一机械臂铁夹夹起质量为m的小球,机械臂与小球沿
水平方向做加速度为a的匀加速直线运动,则铁夹对球的作
用力()
A. 大小为mg,方向竖直向上
B. 大小为ma,方向水平向右
C. 大小与小球的加速度大小无关
D. 方向与小球的加速度大小有关
9.如图所示,A球质量为B球质量的3倍,固定光滑斜面的倾角为θ,图甲中,A、B两
球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有(重力加速度为g)()
A. 图甲中A球的加速度为gsinθ
B. 图甲中B球的加速度为4gsinθ
C. 图乙中A、B两球的加速度均为2gsinθ
D. 图乙中轻杆的作用力一定不为零
10.如图所示,两个光滑斜面体,靠在一起固定在水平面上,底
边长CD=DE,斜面体ADE的顶角为θ,斜面体BCD的底角
为θ,让甲、乙两个球同时从两斜面顶端A、B由静止释放,
甲、乙两球在斜面上运动的时间分别为t1、t2,则()
A. t1=t2
B. t1>t2
C. t1<t2
D. 不能确定t1、t2的大小关系
11.如图所示,质量分别为m1=1kg、m2=2kg的滑块A和
滑块B叠放在光滑水平地面上,A和B之间的动摩擦因数
μ=0.5,拉力F作用在滑块A上,拉力F从0开始逐渐增大
到7N的过程中,下列说法正确的是()
A. 当F>5N时,A、B发生了相对滑动
B. 始终保持相对静止
C. 从一开始就发生了相对滑动
D. 开始相对静止,后来发生相对滑动
12.如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸
长的缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为m0,货物
的质量为m,货车向左做匀速直线运动,在将货物提升到图示的位置时,货箱速度为v时,连接货车的绳与水平方向夹角θ,不计一切摩擦,下列说法正确的是()
A. 货车的速度等于vcosθ
B. 货车运动的速度等于v
cosθ
C. 缆绳中的拉力F T等于(m0+m)g
D. 货物匀速上升
13.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。
某人身系弹性绳自高
空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长度位置,c是人所到
达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置。
人在从P点
下落到最低点c点的过程中()
A. 人在a点时速度最大
B. 人在ab段做加速度增大的加速运动,处于失重状态
C. 在bc段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态
D. 在c点,人的速度为零,处于平衡状态
14.在粗糙的水平面上放置一个小物体P。
P受到水平的拉力F作用沿水平面运动,如图
甲所示,物体P的加速度随F变化规律如图乙中图线P所示.把物体P换成Q,其他条件不变,重复操作,得到Q的加速度随F变化规律如图乙中图线Q所示。
图乙中b、c和d都是已知量,由此可知()
A. P和Q的动摩擦因数相同
B. P的质量大于Q的质量
C. P的质量为d
b
D. P的动摩擦因数小于Q的动摩擦因数
15.某船在静水中的划行速度v1=5m/s,要渡过宽d=30m的河,河水的流速v2=
4m/s,下列说法正确的是()
A. 该船渡河所用时间至少是7.5s
B. 该船的航程至少等于30m
C. 若河水的流速增大,则渡河的最短时间变长
D. 该般以最短时间渡河时的位移大小为30m
二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)
16.交警大队的交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽
车在水平面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x=20t−2t2(x的单位是m,t的单位是s)。
则下列说法正确的是()
A. 该汽车刹车的初速度为20m/s
B. 该汽车刹车的加速度为−4m/s2
C. 该汽车在地面上留下的痕迹长为50m
D. 刹车后6s内的位移为48m
17.如图所示,质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板匀速滑
动,F与水平方向的夹角为θ,物体与天花板之间的动摩擦因数
为μ,则物体受到的摩擦力大小是()
A. Fsinθ
B. Fcosθ
C. μ(mg−Fsinθ)
D. μ(Fsinθ−mg)
18.如图所示,质量为m1=2kg的物体与m2=4kg的小车用细绳连接放置在水平面上,
物块与地面间的动摩擦因数为0.1,小车与地面的摩擦不计,细绳仅能承受6N的拉力。
对物块或小车施加水平拉力F,使物块和小车能一起在水平面上运动,则()
A. 对物块施加水平向左的拉力F时,其最大值为11N
B. 对物块施加水平向左的拉力F时,其最大值为9N
C. 对小车施加水平向右的拉力F时,其最大值为14N
D. 对小车施加水平向右的拉力F时,其最大值为20N
19.为体验超重与失重,一学生将台秤放在电梯的水平底板上,然后自己站在台秤上,
当电梯处于静止状态时,台秤读数为50kg,在电梯运行后的某个瞬间,该学生发现台秤的读数变为40kg.则有关此时电梯运动的说法正确的是(g=10m/s2)()
A. 加速度大小为2.5m/s2
B. 加速度大小为2m/s2
C. 减速上升
D. 减速下降
20.如图所示,三个小球从不同高处A、B、C分别以水平初
速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上同一位置D,且OA:
AB:BC=1:3:5,若不计空气阻力,则下列说法正确的是()
A. A、B、C三个小球水平初速度之比v1:v2:v3=9:4:1
B. A、B、C三个小球水平初速度之比v1:v2:v3=6:3:2
C. A、B、C三个小球通过的位移大小之比为1:4:9
D. A、B、C三个小球落地速度与水平地面夹角的正切值之比为1:4:9
三、实验题(本大题共1小题,共9.0分)
21.某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关
系”的实验,图甲为实验装置简图.
(1)在利用打点计时器和小车来做“探究加速度a跟F、m之间关系”的实验时,下
列说法中正确的是______。
A.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
B.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
C.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
D.平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力
(2)该实验应采用控制变量法,在探究加速度a与物体质量m关系时,应保持______
不变(A“砂和砂桶质量”B“小车质量”),同时实验还要求砂和砂桶质量______小车质量(位置A“远大于”B“远小于”)。
图乙为某次实验用打点计时器测得的纸带,已知交流电的频率为50Hz,根据纸带可求出小车B点的瞬时速度v=______m/s,小车的加速度大小为______m/s2。
(均保留两位有效数字)
(3)某同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出的a−F图线,如图所示,
则实验存在的问题是______。
四、计算题(本大题共3小题,共30.0分)
22.在冬天,高为ℎ=1.25m的平台上覆盖了一层冰。
一乘雪橇的滑雪爱好者,从距平
台边缘s=24m处,以初速度v0=7m/s向平台边缘滑去。
若雪橇和滑雪者的总质量为70kg,平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数为μ=0.05,如图所示,取g= 10m/s2.求:
(1)滑雪者离开平台时的速度;
(2)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离;
(3)滑雪者即将着地时,其速度方向与水平地面的夹角。
23.如图所示,传送带保持1m/s的速度顺时针转动.现将一质量m=0.5kg的物体轻轻
地放在传送带的a点上,设物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,a、b间的距离L=
2.5m,则物体从a点运动到b点所经历的时间为多少?(g取10m/s2)
24.质量为m1=70kg的高楼跳伞运动员,携带质量m2=10kg的降落伞,从高楼上由
静止跳下,2s后打开降落伞。
运动员打开降落伞以前可视为自由落体运动,打开伞以后受到的空气阻力与速度平方成正比(f=kv2)。
运动员落地前做速度大小为10m/s的匀速直线运动。
若整个过程中运动员沿竖直方向运动,取g=10m/s2。
求:
(1)打开降落伞时运动员的位移x;
(2)打开降落伞瞬间运动员的加速度a。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:AD、曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,故AD
错误;
B、曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,故B正确;
C、物体受到的合外力的方向与初速度的方向不在同一条直线上,则物体做曲线运动。
故C错误;
故选:B。
做曲线运动的物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,合力指向运动轨迹弯曲的内侧。
根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向,合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧,这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点。
2.【答案】A
【解析】解:A、2N和2N的合力范围为0~4N,3N在此范围内,故当两个2N力的合力为3N时,再与第三个力大小相等,方向相反,则三个力的合力为0,故2N、2N、3N三个力的合力范围为0~7N。
当三力合力为0时,物体所受摩擦力为0,故A正确;
B、当三个力的合力大小小于最大静摩擦力时,物体处于静止状态,故B错误;
C、如果物体做匀加速直线运动,假设物体所受的滑动摩擦力等于最大静摩擦力f max= 5N,当三个力的合力最大,即F max=7N,物体做匀加速运动的加速度a最大。
根据牛顿第二定律F合=F max−f max=ma,解得a=2m/s2,其加速度大小不可能为3m/s2,故C错误;
D、物体在恒定外力的作用下由静止开始开始运动,运动方向始终与外力方向相同,物体不可能做匀变速曲线运动,故D错误。
故选:A。
(1)根据平行四边形定则,求解三个共点力合力的大小范围;
(2)分析三力的合力与物体所受静摩擦力的大小关系,根据牛顿第二定律确定物体的运
动情况。
静摩擦力的大小,随着外力的变化,在0~5N范围内变化,解答本题时,如果不注意静摩擦力的被动性,容易导致错误。
3.【答案】C
【解析】解:A、力是物体与物体之间的相互作用,不能脱离物体单独存在,故A错误;
B、摩擦力的方向与相对运动或相对运动的趋势相反,而不是与运动方向相反,也有可能与运动方向相同,故B错误;
C、质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上,也有可能在物体外,如质量均匀的圆环,其重心在圆心处,而不是在圆环上,故C正确;
D、木块受到的弹力是桌面产生的,是由桌面的微小形变产生的,故D错误;
故选:C。
由力的产生和重心以及弹力的知识点进行分析。
本题主要考查了力的产生和重心以及弹力的知识点,需要注意的是质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上,也有可能在物体外。
4.【答案】A
【解析】解:以结点C为研究对象受力分析,受到三段细绳的拉
力,运用合成法作图如图所示:
AC能承受的最大拉力为F A=150N,则悬挂的重物重力:mg=
F A cos30∘=150
√3
2
N=100√3N,质量:m=100√3
10
kg=10√3kg,
BC能承受的最大拉力为F B=100N,则悬挂的重物重力:m′g=
F B sin30∘=100
0.5
N=200N,m′=200
10
kg=20kg,
由于m′>m,为保证两根绳子都不断,应取质量较小的,即m=10√3kg,故A正确、BCD错误。
故选:A。
以结点C为研究对象受力分析,为使绳子不断裂,应使每根绳子都不能超过承受的最大拉力,根据平衡条件进行解答。
本题是力学中临界问题,分析临界条件是关键.当绳子刚要被拉断时,绳子的拉力达到
最大值,根据平衡条件结合几何关系解答。
5.【答案】B
【解析】解:对A:由重物平衡得到,弹簧的拉力大小F A=G=3N,则弹簧秤A的读数为3N.
对B:由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小F B=G=3N,则弹簧秤B的读数为3N.
故选:B.
弹簧秤测量弹簧所受的拉力大小,根据平衡条件求出弹簧秤A和B的读数.
本题考查对弹簧秤读数意义的理解,容易产生的错误是:认为B弹簧秤读数为6N.
6.【答案】D
【解析】解:对a进行受力分析,如图所示:
.用力F推动小球b,OP挡板和a球之间的压力N1=G1tanθ,弹簧对a球的作用力F1=G1
cosθ
使之缓缓到达b′位置,θ减小,N1减小,N2减小,故B错误,D正确;
对整体ab进行受力分析,ab的重力和OQ挡板的支持力是一对平衡力,OQ挡板的支持力,根据牛顿第三定律,小球b对OQ的压力也不变,故C错误;
对于整体ab,OP挡板对a球的压力和F是一对平衡力,OP挡板对a球的压力减小,推力F 也变小,故A错误。
故选:D。
先对a进行受力分析,如图所示,根据平衡条件:N1=G1tanθ,F1=G1
,θ减小,N1减
cosθ
小,N2减小;对整体ab进行受力分析,根据平衡条件,ab的重力和OQ挡板的支持力是一对平衡力,OP挡板对a球的压力和F是一对平衡力。
本题考查了共点力的平衡、力的合成与分解的运用等知识点。
本考点考查考生的基本功:受力分析,受力分析是处理力学问题的关键和基础,所以要熟练掌握物体受力分析的一
般步骤和方法。
通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用。
7.【答案】D
【解析】解:A、在0−t1时间内,小物块向左做匀减速运动,在t1−t2时间内小物块向右做匀加速运动,则t1时刻,小物块向左运动到速度为零,离A处的距离达到最大,故A正确。
B、t2时刻前小物块相对传送带向左运动,t2时刻之后物块与传送带相对静止,则知t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B正确。
C、0~t2时间内,小物块相对于传送带向左运动,则小物块受到的摩擦力方向始终向右,且大小不变,故C正确。
D、在0−t2时间内,受到向右的摩擦力作用,且摩擦力大小不变。
t2−t3小物块做匀速直线运动,小物块不受摩擦力作用,故D错误。
本题选错误的,
故选:D。
小物块滑上传送后在摩擦力作用下做匀减速直线运动,当速度减为0时,小物块又反向匀加速运动最后与传送带一起向右运动。
根据图象分析有:0~t1时间内木块向左匀减速直线运动,受到向右的摩擦力,t1−t2小物块向右匀加速,t2−t3当速度增加到与皮带相等时,一起向右匀速,摩擦力消失。
本题关键从图象得出物体的运动规律,然后分过程对木块受力分析,注意摩擦力有无的判断。
要知道滑动摩擦力与相对运动方向相反。
8.【答案】D
【解析】解:AB、对小球受力分析可知,小球受重力、铁夹对球的作用力,当机械臂与小球沿水平方向做加速度为a的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知,合力沿水平方向,则铁夹对球的作用力斜向上方,故AB错误;
C、根据平行四边形定则,铁夹对球的作用力大小为:F=√(mg)2+(ma)2,与加速度大小有关,故C错误;
D、合力方向水平,设铁夹对球的作用力与竖直方向成θ,由矢量三角形可得:tanθ=
ma mg =a
g
,方向与小球的加速度大小有关,故D正确;
故选:D。
对小球受力分析,根据牛顿第二定律确定球的受力情况。
本题考查牛顿第二定律,要注意小球在竖直方向上受到静摩擦力作用,注意静摩擦力的大小与正压力大小无关。
9.【答案】B
【解析】解:A、对甲图,突然撤去挡板的瞬间,弹簧来不及形变,即弹簧的弹力不变,故A球所受合力为零,加速度为零,故A错误;
B、对甲图,撤去挡板前弹簧的弹力为T1=3mgsinθ;撤去挡板瞬间对B根据牛顿第二定律得:T1+mgsinθ=ma,解得a=4gsinθ故B正确;
C、对乙图,撤去挡板瞬间,以整体为研究对象,沿斜面方向根据牛顿第二定律可得:4mgsinθ=4ma′,解得:a′=gsinθ,故C错误;
D、对乙图,撤去挡板瞬间,假设轻杆的作用力不为零,假设杆对A的作用力向上,根据牛顿第二定律得:3mgsinθ−F杆=3ma,因为a=gsinθ,故F 杆=0,故假设错误,图乙中轻杆的作用力一定为零,故D错误。
故选:B。
对甲图突然撤去挡板的瞬间,弹簧来不及形变,即弹簧的弹力不变,故A球所受合力为零,加速度为零;对B根据牛顿第二定律可求加速度;对于图乙,以整体为研究对象求解加速度大小,可用假设法证明图乙中轻杆的作用力一定为零。
本题是一道杆和弹簧相结合的典型题型,要注意撤去挡板的瞬间,弹簧来不及形变,杆的弹力会突变,及对整体隔离法的应用。
10.【答案】A
【解析】解:设底边长为d,对乙分析,则乙下滑的长度为L=d
cosθ
;
根据牛顿第二定律可得:a2=mgsinθ
m
=gsinθ
根据位移—时间关系可得:L=1
2
a2t22
解得:t2=2√d
gsin2θ
根据题意可得,斜面AE 与水平方向的夹角为α=π
2−θ 则甲运动的时间t 1=2√d gsin2(π2
−θ)=2√d
gsin2θ
所以有:t 1=t 2,故A 正确、BCD 错误。
故选:A 。
先对乙分析,根据牛顿第二定律求解加速度大小,再根据位移—时间关系求解运动时间,同理可得甲的运动时间,根据数学知识进行分析。
对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系力和运动的桥梁。
11.【答案】B
【解析】解:隔离对B 分析,当A 、B 间静摩擦力达到最大值时,A 、B 刚要发生相对滑动,则:a =
μm 1g m 2
=
0.5×1×10
2
m/s 2=2.5m/s 2。
再对整体:F =(m A +m B )a =3×2.5N =7.5N.知当拉力达到7.5N 时,A 、B 才发生相对滑动。
所以拉力F 从0开始逐渐增大到7N 的过程中,A 、B 始终保持相对静止。
故ACD 错误,B 正确。
故选:B 。
隔离对B 分析,求出A 、B 发生相对滑动时的临界加速度,再对整体分析,运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力,从而判断出AB 运动状态的关系。
本题主要考查牛顿第二定律的临界问题,关键找出临界状态,运用整体法和隔离法,根据牛顿第二定律进行求解。
12.【答案】B
【解析】解:AB 、将货车的速度进行正交分解,其分解成沿着缆绳方向与垂直缆绳方向,如图所示: 由于缆绳不可伸长,货箱向上运动的速度和货车的速度沿着缆绳方向的分量相等,故:v =v 1cosθ,则货车运动的速度v 1=v
cosθ,故B 正确,A 错误;
CD 、因v 1不变,θ减小,由上式知,货箱向上运动的速度v 增大,货箱和货物整体向上
做加速运动,由牛顿第二定律知缆绳中的拉力F T大于(m0+m)g,故CD错误;
故选:B。
在将货物提升的过程中,由于缆绳不可伸长,货箱向上运动的速度和货车运动的速度沿着缆绳方向的分量相等,根据平行四边形定则求出货车的速度表达式,结合牛顿第二定律分析即可。
本题的关键要掌握缆绳端物体速度分解的方法,知道缆绳端物体沿缆绳方向的分速度相等,推导出货箱与货车的速度关系式,从而确定货箱的运动规律.
13.【答案】C
【解析】解:A、a点是弹性绳的原长位置,故a点之前人只受重力,人做自由落体运动,处于完全失重状态,b是人静止悬吊着时的平衡位置,故ab段绳的拉力小于重力,人在ab段加速度的方向仍然向下;在bc段绳的拉力大于人的重力,人的加速度的方向向上,所以人在b点的速度最大。
故A错误。
B、b是人静止悬吊着时的平衡位置,故ab段绳的拉力之间增大但仍然小于重力,人在ab 段加速度的方向仍然向下,人做加速度减小的加速运动,人处于失重状态,故B错误。
C、在bc段绳的拉力大于人的重力,人的加速度的方向向上,故人处于超重,故C正确。
D、c是人所到达的最低点,故c点速度为零,但受向上的合力不为零,有向上的加速度,故D错误。
故选:C。
本题重点在于依据给定的条件做人的受力分析,知道受力才好判定人的运动情况。
14.【答案】A
【解析】解:设物体的质量为m、与地面间的动摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律可得:F−μmg=ma
解得:a=1
m
⋅F−μg。
a−F图像的斜率表示1
m
,与纵坐标截距的绝对值表示μg。
AD、由于二者与纵坐标的交点相同,则动摩擦因数相等,故A正确、D错误;
B、a−F图像的斜率表示1
m
,根据图线可知P的质量小于Q的质量,故B错误;
C、根据图像可知:1
m P =d
b
,则P的质量为:m P=b
d
,故C错误。
故选:A。
根据牛顿第二定律得到a−F的表达式,结合图像的斜率、截距进行分析。
对于图象问题,关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式,分析斜率、截距等,然后作出正确的判断。
15.【答案】B
【解析】解:A、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短:t min=d
v1=30
5
s=6s,
故A错误。
B、因v1>v2,由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸,渡河航程为30m,故B正确。
C、水的流速增大,由运动的独立性知垂直河岸的速度不变,渡河时间不变,故C错误。
D、般以最短时间渡河时沿河岸的位移:x=v2t min=4×6m=24m,
合位移:s=√d2+x2=√302+242m=38.4m,故D错误。
故选:B。
船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度,这类题主要是问最短的时间和最短的路程,最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大,这样就可以用最快的速度过河,这个分量一般刚好是船在静水中的速度,即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短;最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上,这样就可以在垂直河岸方向上运动,最短的位移是河两岸的距离.
小船过河问题属于运动的合成问题,要明确分运动的等时性、独立性,运用分解的思想,看过河时间只分析垂直河岸的速度,船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度,使用平行四边形法则求合速度.
16.【答案】ABC
【解析】解:AB、根据x=v0t+1
2
at2得汽车刹车的初速度为:v0=20m/s,加速度为:a=−4m/s2,故AB正确;
CD、则汽车刹车速度减为零的时间为:t=0−v0
a =0−20
−4
s=5s,则刹车后6s内的位移等
于5s内的位移,即为:x=v0
2t0=20
2
×5m=50m,故C正确,D错误;
故选:ABC。
根据匀变速直线运动的位移—时间公式得出汽车刹车的初速度和加速度,结合速度—时
间公式求出刹车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出刹车后的位移。
本题考查了运动学中的刹车问题,是道易错题,注意汽车速度减为零后不再运动,结合运动学公式灵活求解。
17.【答案】BC
【解析】解:AB、对物体受力分析,将推力F正交分解,如图
根据共点力平衡条件,在水平方向:Fcosθ−f=0
则物体受到摩擦力大小f=Fcosθ.故A错误,B正确;
CD、竖直方向:Fsinθ−N−mg=0
摩擦力大小:f=μN=μ(Fsinθ−mg),故C正确,D错误。
故选:BC。
对物体受力分析,受推力、重力、支持力、摩擦力而做匀速运动,根据平衡条件用正交分解法列式求解.
本题是力平衡问题,关键是分析物体的受力情况,作出力图,列方程即可求解.选择恰当的方法,往往可以使问题简化,常用方法有:正交分解法;相似三角形法;直角三角形法;隔离法与整体法;极限法.
18.【答案】AC
【解析】解:物块与地面之间的滑动摩擦力大小为f=μm1g=0.1×2×10N=2N。
AB、对物块施加水平向左的拉力F时,对整体由牛顿第二定律有F−f=(m1+m2)a,对小车由牛顿第二定律有T=m2a,其中T=6N,联立代入数据解得F=11N。
故A正确,B错误。
CD、对小车施加水平向右的拉力F时,对整体由牛顿第二定律有F−f=(m1+m2)a,对物块由牛顿第二定律有T−f=m1a,其中T=6N,联立代入数据解得F=14N。
故C正确,D错误。