重庆高三高中物理月考试卷带答案解析
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重庆高三高中物理月考试卷
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
一、选择题
1.如图所示,固定天花板与水平面夹角为θ(0<θ<90°),一木块在水平推力F 作用下始终保持静止状态,则下列判断正确的是
A .天花板与木块间的弹力可能为零
B .天花板与木块间的摩擦力可能为零
C .推力F 逐渐增大的过程中,木块受天花板的摩擦力一定增大
D .推力F 逐渐增大的过程中,木块受天花板的摩擦力一定不变
2.如图所示,AB 、BC 为不同倾角的固定斜面,某物体从AB 上的某点静止释放,在BC 斜面上速度减为零并静止。
设物体经过B 点时无能量损失。
该过程物体运动的总路程为15m ,所用总时间为10s ,在此过程中,物体速度的最大值为
A .1.5m/s
B .3m/s
C .4m/s
D .5m/s
3.已知行星Kepler-186f 绕恒星Kepler452做匀速圆周运动,其周期为T 1;某人造卫星在离地高度等于地球半径的圆形轨道上饶地球做匀速圆周运动,其周期为T 2.恒星Kepler452的质量与地球的质量之比为p ,行星Kepler-186f 饶绕恒星Kepler452运动的轨道半径与地球半径之比为q ,则T 1、T 2之比为 A .
B .
C .
D .
4.直角坐标系xoy 中,A 、B 两点位于x 轴上,坐标如图所示,C 、D 位于y 轴上。
C 、D 两点各固定一等量正点电荷,另一电量为Q 的负点电荷置于O 点时,B 点处的电场强度恰好为零。
若将该负点电荷移到A 点,则B 点处场
强的大小和方向分别为(静电力常量为k )
A .,沿x 轴正方向
B .,沿x 轴负方向
C .,沿x 轴负方向
D .
,沿x 轴正方向
5.如图所示,小球甲从A 点水平抛出的同时小球乙从B 点自由释放,两小球先后经过C 点时速度大小相等、方向
间夹角为45°。
已知BC 高h ,g=10m/s 2,不计阻力。
由以上条件可知
A .甲乙小球到达C 点所用时间之比为1:2
B .甲小球做平抛运动的初速度大小为
C .A 、B 两点的高度差为
D .A 、B 两点的水平距离为
6.如图所示,水平面上的物体在水平向右的拉力F 作用下,由静止开始运动,运动过程中F 功率恒为P .物体运动速度的倒数与加速度a 的关系如图乙所示(v 0、a 0为已知量).则下列说法正确的是
A .该运动过程中的拉力F 为恒力
B .物体加速运动的时间为
C .物体所受阻力大小为
D .物体的质量为
7.下列说法正确的是
A .悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B .荷叶上的小水滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C .彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D .一定质量的理想气体吸收热量,其内能一定增加
E .自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
二、多选题
1.如图所示,一半径为R 的光滑半圆形细轨道,其圆心为O ,竖直固定在地面上。
轨道正上方离地高为h 处固定一水平光滑长直细杆,杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P 点处固定一定滑轮,P 点位于Q 点整上方。
A 、B 是质量均为m 的小环,A 套在杆上,B 套在轨道上,一条不可伸长的轻绳通过定滑轮连接两环。
两环均可看作质点,且不计滑轮大小与摩擦。
现对A 环施加一水平向右的力F ,使B 环从地面由静止开始沿轨道运动。
则
A .若缓慢拉动A 环,
B 环缓慢上升至D 点的过程中,F 一直减小
B .若缓慢拉动A 环,B 环缓慢上升至D 点的过程中,外力F 所做的功等于B 环机械能的增加量
C .若F 为恒力,B 环最终将静止在
D 点
D .若F 为恒力,B 环被拉到与A 环速度大小相等时,
2.一列简谐横波沿x 轴传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s (T>0.2s )时刻的波形如图中虚线所示。
P 是传播介质中离坐标原点x P =2.5m 处的一个质点,t=0时刻P 质点正向y 轴负方向运动。
则下列说法正确的是 .
A .该波向x 轴正方向传播
B .质点P 的振幅为0.1m
C .该波的频率为
Hz
D .该波的传播速度为15m/s
E .在t=0.2s 时刻,与P 相距1m 处的质点沿x 轴负方向运动 3.下列说法正确的是 .
A .放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度有关
B .α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强
C .放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
D .卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为
E .质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3,那么质子和中子结合成一个α粒子,所释放的核能为
三、实验题
1.由胡可定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F 与形变量x 成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。
我效研究性学习小组在探究某圆柱形细长钢丝的形变特点时,猜想该圆柱形细长钢丝也遵循类似的规律,为探究猜想是否正确,取样品进行实验探究。
经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案,最后取得实验数据如下:
(1)由实验数据可知,钢丝受到的拉力与伸长量成正比关系,其比例系数(
)分别为k A =1.0×106N/m ,
k B =2.5×105N/m ,k C = N/m ,k D =1.1×105N/m ,k E =5.0×105N/m .
(2)对比各样品的实验数据可知,其比例系数与钢丝长度的 (填“平方”或“平方的倒数”)成正比,与钢丝的横截面积成 (填“正比”或“反比”).
2.用如图1所示得实验装置验证“牛顿第二定律”,请回答下列问题。
(1)以小车为研究对象,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M 与砝码和盘的总质量m 满足M (填“远大于”或“选小于”m .
(2)实验中打出得纸带如图2所示,相邻计数点间还有四个点未画出,其中x 1=7.05cm ,x 2=7.68cm ,
x 3=8.33cm ,x 4=8.96cm ,x 5=9.60cm ,x 6=10.24cm ,由此可以算出小车运动得加速度是 m/s 2.(交流电频率为50Hz ,结果保留2位有效数字)
(3)通过实验得到如图3①所示的图象,造成当M 一定时,a 与F 不成正比的原因可能是:在平衡摩擦力时木板
与水平桌面的夹角 (填“偏大”或“偏小”).
(4)重新平衡摩擦力后,验证外力一定时,a 与M 的关系:通过多次实验,甲、乙两同学利用各自得到的数据得到
的关系图象,如图3②乙所示.该图象说明在甲、乙两同学做实验时 (填“甲”或“乙”)同学实验中绳子
的拉力更大.
四、计算题
1.如图所示,将一质量为m 得小环套在一半径为R 的“半圆形”金属轨道上,并将轨道固定在竖直面内的A 、B 两点,直径AB 与竖直半径OD 夹角为60°.现将两根原长为R 、劲度系数
的弹性轻绳一端固定在小环上,另一
端分别固定在A、B两点.已知弹性轻绳满足胡克定律,不计一切摩擦,重力加速度为g.将小环由A点正下方的C点静止释放,当小环运动到金属轨道的最低点D时,求:
(1)小环的速率v;
(2)金属轨道对小环的作用力F的大小.
2.如图所示,质量M=1kg的木板静置于倾角为37°的足够上的固定斜面上的固定斜面上的某个位置,质量m=1kg
=5m/s从木板的下端冲上木板,同时在木板上端施加一个沿斜面向上的外力
的可视为质点的小物块以初速度v
F=14N,使木板从静止开始运动,当小物块与木板共速时,撤去该外力,最终小物块从木板的下端滑出.已知小物块与木板之间的动摩擦因素为0.25,木板与斜面之间的动摩擦因数为0.5,g=10m/s2,
sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)物块和木板共速前,物块和木板的加速度各为多少;
(2)木板的长度至少为多少;
(3)物块在木板上运动的总时间是多少。
3.小方同学在做托里拆利实验时,由于操作不慎,玻璃管漏进了一些空气。
当大气压强为76cmHg时,管内外水银面高度差为60cm,管内被封闭的空气柱长度是30cm,如图所示.问:
①此时管内空气的压强是多少cmHg;
②现保持下端水银槽不动,将玻璃管向下插入10cm,则此时的空气柱长度是多少.(设此时玻璃管还未触到水银槽底,不考虑水银槽液面的变化,且整个过程温度不变)
4.如图所示,MN下方足够大的空间时长方体玻璃介质,其折射率,玻璃介质的上边界MN是屏幕,玻璃介质的上边界MN是屏幕,玻璃中有一个正三棱柱的空气泡,三棱柱轴线垂直于纸面,图中竖直截面正三角形的边长l=40cm,顶点与屏幕相距cm,底边AB与屏幕平行,一束激光在竖直截面内垂直于AB边射向AC边的中
点O,结果在屏幕MN上出现了两个光斑.(光在真空中的传播速度c=3×108m/s)求:
①该激光在玻璃介质中传播的速度;②两个光斑之间的距离x.
5.如图所示,光滑水平面AB与半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切,D为轨道最高点.用轻质细
=0.1kg,乙线连接甲、乙两小球,中间夹一处于压缩的轻质弹簧,弹簧与甲、乙两球不拴接.甲球的质量为m
1
球的质量为m
=0.3kg,甲、乙两球静止在光滑的水平面上.现固定甲球,烧断细线,乙球离开弹簧后进入半圆
2
轨道,通过D点平抛的落地点距B点0.8m.重力加速度g取10m/s2,甲、乙两球可看作质
点.
①试求细线烧断前弹簧的弹性势能;
②若甲球不固定,烧断细线,求乙球离开弹簧后进入半圆轨道能达到的最大高度.
重庆高三高中物理月考试卷答案及解析
一、选择题
1.如图所示,固定天花板与水平面夹角为θ(0<θ<90°),一木块在水平推力F 作用下始终保持静止状态,则下列判断正确的是
A .天花板与木块间的弹力可能为零
B .天花板与木块间的摩擦力可能为零
C .推力F 逐渐增大的过程中,木块受天花板的摩擦力一定增大
D .推力F 逐渐增大的过程中,木块受天花板的摩擦力一定不变
【答案】C
【解析】A 、B 、木块在重力作用下,有沿天花板下滑的趋势,一定受到静摩擦力,则天花板对木块一定有弹力.故A 、B 错误;C 、D 、木块受力如图所示:
根据平衡条件得f=Gsinθ+Fcosθ,当逐渐增大F 的过程,木块受到的静摩擦力f 增大.故C 正确,D 错误.故选C . 【考点】考查共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算.
【名师点睛】本题考查分析物体受力的能力.对于弹力和摩擦力的关系要理解:两物体间有摩擦力,一定有弹力.
2.如图所示,AB 、BC 为不同倾角的固定斜面,某物体从AB 上的某点静止释放,在BC 斜面上速度减为零并静止。
设物体经过B 点时无能量损失。
该过程物体运动的总路程为15m ,所用总时间为10s ,在此过程中,物体速度的最大值为
A .1.5m/s
B .3m/s
C .4m/s
D .5m/s 【答案】B
【解析】设物体的最大速度为v m ,根据平均速度推论知,
,t 1+t 2=10s ,则最大速度
.故选B .
【考点】考查匀变速直线运动规律的综合运用.
【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷,本题也可以结合速度时间图线,抓住围成的面积表示位移进行求解.
3.已知行星Kepler-186f 绕恒星Kepler452做匀速圆周运动,其周期为T 1;某人造卫星在离地高度等于地球半径的圆形轨道上饶地球做匀速圆周运动,其周期为T 2.恒星Kepler452的质量与地球的质量之比为p ,行星Kepler-186f 饶绕恒星Kepler452运动的轨道半径与地球半径之比为q ,则T 1、T 2之比为 A .
B .
C .
D .
【答案】A
【解析】设行星Kepler-186f 质量为m 186,恒星Kepler452质量为M 456,行星Kepler-186f 绕恒星Kepler452做匀速圆周运动轨道半径为r 1,根据万有引力提供向心力,有:
,解得:
①,人造卫
星在离地高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力有:
,解
得:②,联立①②得:,故A正确,B、C、D错误;故选A.
【考点】考查万有引力定律及其应用.
【名师点睛】本题关键是明确卫星的动力学原理,然后根据万有引力等于向心力列式分析,注意不是围绕同一中心天体运动的,要注意构建物理模型.
4.直角坐标系xoy中,A、B两点位于x轴上,坐标如图所示,C、D位于y轴上。
C、D两点各固定一等量正点
电荷,另一电量为Q的负点电荷置于O点时,B点处的电场强度恰好为零。
若将该负点电荷移到A点,则B点
处场强的大小和方向分别为(静电力常量为k)
A.,沿x轴正方向
B.,沿x轴负方向
C.,沿x轴负方向
D.,沿x轴正方向
【答案】D
【解析】B点处的电场强度恰好为零,说明负电荷在B点产生的场强与正电荷在B点产生的场强大小相等方向相反,根据点电荷的场强公式可得,负电荷在B点的场强为,两正电荷在B点的合场强也为,当负点电荷移
到A点时,负电荷与B点的距离为2l,负电荷在B点产生的场强为,方向沿x轴负方向,由于CD对称,所
以两正电荷在B点产生的合场强的大小为,方向沿x轴正方向,所以B点处场合强的大小为,
方向沿x轴正方向,所以A、B、C错误,D正确;故选D.
【考点】考查电场的叠加;电场强度.
【名师点睛】本题是对场强叠加原理的考查,同时注意点电荷的场强公式的应用,本题的关键的是理解B点处的
电场强度恰好为零的含义.
5.如图所示,小球甲从A点水平抛出的同时小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时速度大小相等、方向
间夹角为45°。
已知BC高h,g=10m/s2,不计阻力。
由以上条件可知
A.甲乙小球到达C点所用时间之比为1:2
B.甲小球做平抛运动的初速度大小为
C.A、B两点的高度差为
D.A、B两点的水平距离为
【答案】BC
【解析】A、对乙球有;v=gt
乙,对甲有:vcos45°=gt
甲
,则t
乙
=v/g,,则甲乙小球到达C点所用时间之
比为,故A错误.B、乙球到达C点的速度,则甲球到达C点的速度,根据平行四边形定则知,甲球平抛运动的初速度,故B正确.C、AC两点的高度差
,则A 、B 的高度差,故C 正确.D 、A 、B 的水平距离,
故D 错误.故选BC . 【考点】考查平抛运动.
【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.
6.如图所示,水平面上的物体在水平向右的拉力F 作用下,由静止开始运动,运动过程中F 功率恒为P .物体运动速度的倒数与加速度a 的关系如图乙所示(v 0、a 0为已知量).则下列说法正确的是
A .该运动过程中的拉力F 为恒力
B .物体加速运动的时间为
C .物体所受阻力大小为
D .物体的质量为
【答案】CD
【解析】A 、由题意可知:P=Fv,根据牛顿第二定律得:F-f=ma ,即得:,联立解得:
,匀速
时有:
,
,图象的斜率
,解得:
,故C 、D 正确,A 、B 错误;故选CD .
【考点】考查功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律.
【名师点睛】本题与汽车起动类似,要抓住功率公式P=Fv 分析拉力的变化,利用牛顿第二定律表示出与a 的关系式是解决本题的关键.
7.下列说法正确的是
A .悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B .荷叶上的小水滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C .彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D .一定质量的理想气体吸收热量,其内能一定增加
E .自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 【答案】BCE
【解析】A 、布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动,由于花粉是由大量花粉分子组成的,所以布朗运动不能反映了花粉分子的热运动,故A 错误;B 、荷叶上的小雨滴呈球形是水的表面张力,使雨滴表面有收缩的趋势的结果,故B 正确;C 、液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,故C 正确;D 、根据热力学第一定律△U=W+Q 知道内能的变化不仅与热传递有关还与做功有关.吸收热量,还要看做功情况,所以其内能不一定增大,故D 错误.E 、根据热力学第二定律,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,故E 正确;故选BCE . 【考点】考查布朗运动、热力学第二定律;热力学第一定律;理想气体的状态方程.
【名师点睛】该题考查理想气体的状态方程、温度的微观意义、热力学第一定律以及热力学第二定律等,掌握温度是分子平均动能的标志,会利用热力学第一定律分析内能变化,知道热量传递具有方向性.
二、多选题
1.如图所示,一半径为R 的光滑半圆形细轨道,其圆心为O ,竖直固定在地面上。
轨道正上方离地高为h 处固定一水平光滑长直细杆,杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P 点处固定一定滑轮,P 点位于Q 点整上方。
A 、B 是质量均为m 的小环,A 套在杆上,B 套在轨道上,一条不可伸长的轻绳通过定滑轮连接两环。
两环均可看作质点,且不计滑轮大小与摩擦。
现对A 环施加一水平向右的力F ,使B 环从地面由静止开始沿轨道运动。
则
A .若缓慢拉动A 环,
B 环缓慢上升至D 点的过程中,F 一直减小
B .若缓慢拉动A 环,B 环缓慢上升至D 点的过程中,外力F 所做的功等于B 环机械能的增加量
C .若F 为恒力,B 环最终将静止在
D 点
D .若F 为恒力,B 环被拉到与A 环速度大小相等时,
【答案】ABD
【解析】A 、以B 环研究对象,根据力的三角形和△PBO 相似可得,
,
,PO 不变,PB 减小,
则绳子的拉力T 慢慢减小,F 减小.故A 正确.B 、根据功能关系可知,外力F 所做的功等于AB 组成的系统机械能的增加量,缓慢拉动A ,则A 的动能不变,A 的高度不变,重力势能不变,则A 的机械能不变,所以外力F 所做的功等于B 环机械能的增加量,故B 正确.C 、若F 为恒力,且B 环能运动到D 点速度不为零时,B 环会经过D 点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点,然后沿轨道返回左侧最低点,之后将重复运动,故C 错误.D 、当PB 线与圆轨道相切时,v B =v A ,根据数学知识有
,故D 正确.故选ABD .
【考点】考查功能关系.
【名师点睛】本题连接体问题,从功能关系研究两环能量的变化关系,关键要知道当PB 线与圆轨道相切时两环的速度大小相等.
2.一列简谐横波沿x 轴传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s (T>0.2s )时刻的波形如图中虚线所示。
P 是传播介质中离坐标原点x P =2.5m 处的一个质点,t=0时刻P 质点正向y 轴负方向运动。
则下列说法正确的是 .
A .该波向x 轴正方向传播
B .质点P 的振幅为0.1m
C .该波的频率为
Hz
D .该波的传播速度为15m/s
E .在t=0.2s 时刻,与P 相距1m 处的质点沿x 轴负方向运动 【答案】BCD
【解析】A 、t=0时刻P 质点正向y 轴负方向运动,根据波形平移法可知,该波向x 轴负方向传播,故A 错误.B 、介质中各点的振幅相同,均为0.1m ,故B 正确.C 、D 、波沿x 轴负方向传播,由于t=0.2s <T ,则
,可得周期为 T=0.8/3s ,频率为f=1/T=15/4Hz ,波速为v=λf=15m/s ;故C 、D 正确.E 、在
t=0.2s 时刻,与P 相距1m 在P 质点右侧的质点沿x 轴负方向运动,与P 相距1m 在P 质点左侧的质点沿x 轴正方向运动,故E 错误.故选BCD .
【考点】考查波长、频率和波速的关系;横波的图象.
【名师点睛】本题运用波形的平移法分析时间与周期的关系,确定波的周期,是经常采用的方法.
3.下列说法正确的是 .
A .放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度有关
B .α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强
C .放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
D .卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为
E .质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3,那么质子和中子结合成一个α粒子,所释放的核能为
【答案】BCD
【解析】A 、放射性元素的半衰期由原子核决定,与外界的温度无关,故A 错误.B 、α、β和γ三种射线,γ射线的穿透力最强,电离能力最弱,故B 正确.C 、放射性元素的放射性与核外电子无关,故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性,故C 正确.D 、卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程,选项D 正确.E 、质子和中子结合成一个α粒子,需要两个质子和两个中子,质量亏损△m=2m 1+2m 2-m 3,由质能方程可知,释放的能量
,选项E 错误;故选BCD .
【考点】考查天然放射现象、核反应、质能方程.
【名师点睛】本题关键是明确原子核衰变的特征、种类、快慢,熟悉三种射线的特征.爱因斯坦质能方程为人类利用核能打开了大门,要正确理解质能方程中各个物理量是含义;知道两个质子与两个中子结合成一个α粒子是正确解题的关键.
三、实验题
1.由胡可定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F 与形变量x 成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。
我效研究性学习小组在探究某圆柱形细长钢丝的形变特点时,猜想该圆柱形细长钢丝也遵循类似的规律,为探究猜想是否正确,取样品进行实验探究。
经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案,最后取得实验数据如下:
(1)由实验数据可知,钢丝受到的拉力与伸长量成正比关系,其比例系数(
)分别为k A =1.0×106N/m ,
k B =2.5×105N/m ,k C = N/m ,k D =1.1×105N/m ,k E =5.0×105N/m .
(2)对比各样品的实验数据可知,其比例系数与钢丝长度的 (填“平方”或“平方的倒数”)成正比,与钢丝的横截面积成 (填“正比”或“反比”).
【答案】(1)2.0×106 (2)平方的倒数,正比
【解析】(1)从样品C 的实验数据可知:拉力每增加200N ,悬索的伸长量增加0.01cm 所以悬索的伸长量与拉力成正比例关系.则其关系式为:F=kx ,所以得出系数k :k=F/x ,当F=200N ,x=0.01cm=10-4m 时:k=2×106N/m .由此得出拉力F 的关系式为:F=2×106·x ,比例系数的单位为N/m .
(2)从样品A 、C 、E 的数据知:悬索的长度相同时,悬索的横截面积越小,受到拉力时悬索的伸长量越大,比例系数与悬索的横截面积的大小成正比;从样品A 、B 、D 的数据知:悬索的横截面积相同时,悬索的长度越长,受到拉力时悬索的伸长量越大,其比例系数与悬索长度的平方的倒数成正比. 【考点】考查探究弹力和弹簧伸长的关系.
【名师点睛】本题考查学生对“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验的迁移能力、对游标卡尺的读数原理的掌握和从图表归纳所需信息的能力,还考查了学生的逻辑推理能力、运用数学知识解决物理问题的能力和实验探究能力.
2.用如图1所示得实验装置验证“牛顿第二定律”,请回答下列问题。
(1)以小车为研究对象,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M 与砝码和盘的总质量m 满足M (填“远大于”或“选小于”m .
(2)实验中打出得纸带如图2所示,相邻计数点间还有四个点未画出,其中x 1=7.05cm ,x 2=7.68cm ,
x 3=8.33cm ,x 4=8.96cm ,x 5=9.60cm ,x 6=10.24cm ,由此可以算出小车运动得加速度是 m/s 2.(交流电频率为50Hz ,结果保留2位有效数字)
(3)通过实验得到如图3①所示的图象,造成当M 一定时,a 与F 不成正比的原因可能是:在平衡摩擦力时木板
与水平桌面的夹角 (填“偏大”或“偏小”).
(4)重新平衡摩擦力后,验证外力一定时,a 与M 的关系:通过多次实验,甲、乙两同学利用各自得到的数据得到
的关系图象,如图3②乙所示.该图象说明在甲、乙两同学做实验时 (填“甲”或“乙”)同学实验中绳子
的拉力更大.
【答案】(1)远大于 (2)0.64(0.63或0.65也对)(3)偏小 (4)甲
【解析】(1)对整体分析,根据牛顿第二定律得,,则绳子的拉力,当,即
砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时,砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力.所以为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件.
(2)根据△x=aT2,运用逐差法得,.
时,小车才产生力加速度,故原因是没有平衡摩擦力,也可能是木板与水平桌面间的倾角偏(3)当拉力F等于F
小;
(4)的关系图线的斜率,可知图线的斜率表示拉力,可知甲同学实验中的拉力较大.
【考点】考查验证牛顿第二运动定律.
【名师点睛】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.
四、计算题
1.如图所示,将一质量为m得小环套在一半径为R的“半圆形”金属轨道上,并将轨道固定在竖直面内的A、B两点,直径AB与竖直半径OD夹角为60°.现将两根原长为R、劲度系数的弹性轻绳一端固定在小环上,另一端分别固定在A、B两点.已知弹性轻绳满足胡克定律,不计一切摩擦,重力加速度为g.将小环由A点正下
方的C点静止释放,当小环运动到金属轨道的最低点D时,求:
(1)小环的速率v;
(2)金属轨道对小环的作用力F的大小.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)在CD点,弹性绳的弹能相等,由机械能守定可得:
得:
(2)在D点时,AD段弹性绳的伸长量,BD段性绳弹力为0,
则AD段弹性绳张力
在D点时,设导轨对圆环的作用力F是向上的支持力
圆环的向心力方程:
得:
【考点】考查机械能守恒定律;胡克定律;向心力.
【名师点睛】本考查机械能守定律以及力式的应用,要注意正确分析过程并能正进行受力分,确利用向心公式列式即可求.
2.如图所示,质量M=1kg的木板静置于倾角为37°的足够上的固定斜面上的固定斜面上的某个位置,质量m=1kg
=5m/s从木板的下端冲上木板,同时在木板上端施加一个沿斜面向上的外力
的可视为质点的小物块以初速度v
F=14N,使木板从静止开始运动,当小物块与木板共速时,撤去该外力,最终小物块从木板的下端滑出.已知小物块与木板之间的动摩擦因素为0.25,木板与斜面之间的动摩擦因数为0.5,g=10m/s2,
sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)物块和木板共速前,物块和木板的加速度各为多少;。