厦门六中2015-2016学年高一下学期期中物理试卷 含解析
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2015-2016学年福建省厦门六中高一(下)期中物理试卷
一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共30分.在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的.)
1.一个学生用100N的力,将静止在球场的质量为1kg的足球,以20m/s的速度踢出20m远,则该学生对足球做的功为()
A.200J B.400J C.1800J D.2000J
2.上端固定的一根细线下面悬挂一摆球,摆球在空气中摆动,摆动的幅度越来越小,对此现象下列说法正确的是()
A.摆球机械能守恒
B.总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转化为内能
C.能量正在消失
D.只有动能和重力势能的相互转化
3.质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于静止状态,当撤去某个恒力F1时,物体将做()
A.匀加速直线运动B.匀减速直线运动
C.匀变速曲线运动D.变加速曲线运动
4.质量为m的物体,在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面.下列说法中正确的是()
A.物体的重力势能减少mgh B.物体的动能增加mgh
C.物体的机械能减少mgh D.重力做功mgh
5.在距离地面高为H的桌面上,以速度V水平抛出质量为m的小球,当小球运动到距离地面高为h的A点时,下列说法正确的是(忽略运动过程的空气阻力,以地面为零势能面)()
A.物体在A点的机械能为mV2+mgh
B.物体在A点的机械能为mV2+mg(H﹣h)
C.物体在A点的动能为mV2+mg(H﹣h)
D.物体在A点的动能为mV2+mgh
6.如果不计空气阻力,要使一颗礼花弹上升至320m高处,在地面发射时,竖直向上的初速度至少为(g=10m/s2)()
A.40 m/s B.60 m/s C.80 m/s D.100 m/s
7.农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选.在同一风力作用下,谷种和瘪谷都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,如图所示.若不计空气阻力,对这一现象,下列分析正确的是()
A.谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些
B.谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
C.谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同
D.M处是瘪谷,N处为谷种
8.如图所示,竖立在水平面上的轻弹簧,下端固定,将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接),用力向下压球,使弹簧被压缩,并用细线把小球和地面栓牢(图甲).烧断细线后,发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(图乙).那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中,下列说法正确的是()
A.弹簧的弹性势能先减小后增大
B.球刚脱离弹簧时动能最大
C.球在最低点所受的弹力等于重力
D.在某一阶段内,小球的动能减小而小球的机械能增加
9.一条河宽100m,水流速度为3m/s,一条小船在静水中的速度为5m/s,关于船过河的过程,下列说法不正确的是()
A.船过河的最短时间是20s
B.船要垂直河岸过河需用25s的时间
C.船的实际速度可能为5m/s
D.船的实际速度可能为10m/s
10.在离地高为H处以初速度v0竖直向下抛一个小球,若与地球碰撞的过程中无机械能损失,那么此球回跳的高度为()
A.H+B.H﹣C.D.
二、多项选择题(共4小题,每小题4分,共16分.在每一小题给出的四个选项中至少有两项是正确的.)
11.质量为m1、m2的两物体,静止在光滑的水平面上,质量为m的人站在m1上用恒力F 拉绳子,经过一段时间后,两物体的速度大小分别为v1和v2,位移分别为s1和s2,如图所示.则这段时间内此人所做的功的大小等于()
A.Fs2B.Fs1
C.m2v22+(m+m1)v12 D.m2v22
12.如图是一汽车在平直路面上启动的速度一时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变,由图象可知()
A.0﹣t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变
B.0﹣t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率增大
C.t1﹣t2时间内,汽车的牵引力减小,功率减小
D.t1﹣t2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变
13.如图所示,蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它,就在子弹出枪口时,松鼠开始运动,下述各种运动方式中,松鼠能逃脱被击中厄运的是(设树枝足够高)()
A.自由落下
B.竖直上跳
C.迎着枪口,沿AB方向水平跳离树枝
D.背着枪口,沿AC方向水平跳离树枝
14.如图所示,在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则正确的是(g=10m/s2)()
A.弹簧最大弹性势能为10 J
B.弹簧最大弹性势能为15 J
C.运动时间为s
D.落地点到桌子边缘的距离是m
三、实验题(本题共2小题,共12分.)
15.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理",他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有.
(2)实验中,为了使细线对滑块的拉力等于滑块所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是
A.将长木板水平放置,让滑块连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节沙和沙桶的总质量m的大小,使滑块在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断滑块是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让滑块连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推滑块,从打出的纸带判断滑块是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推滑块,观察判断滑块是否做匀速运动
(3)实验中要进行沙和沙桶的总质量m和滑块的质量M的选取,以下最合理的一组是A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(4)在正确完成(2)(3)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).
则本实验最终要验证的数学表达式为(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).
16.“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图l所示的(甲)或(乙)方案来进行.
(1)比较这两种方案,(填“甲"或“乙”)方案好些,理由是.(2)如图2是采用(甲)方案时得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是
A.v N=gnT
B.v N=
C.v N=
D.v N=g(n﹣1)T.
四、计算题(本题共4小题,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.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,一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点.不计空气阻力.
(1)用水平拉力将小球从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ,求拉力做的功.
(2)在Q点撤去拉力,让小球从静止开始下摆,求小球经过P点时的速度.
18.质量为m=1kg的物块从一光滑的斜面顶端A点以初速度v0=2m/s下滑至底端B点后,颠簸了一下,接着沿水平粗糙地面匀减速滑行了x=8m位移后停止在C点.已知斜面的高度为h=3m,物块与水平地面间的动摩擦因数为µ=0.1,g取10m/s2,求:
(1)物块刚滑到斜面底端时(颠簸之前)的速度大小;
(2)物块在B点由于颠簸而损失的机械能△E.
19.如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在邻近平台的一倾角为θ=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0。
8m,重力加速度
g=10m/s2,sin53°=0。
8,cos53°=0.6,求:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少?
(3)若斜面顶端高H=20。
8m,则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端?
20.如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD 组成,AB恰与圆弧CD在C点相切,轨道固定在水平面上.一个质量为m的小物块(可视为质点)从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB,沿着轨道运动,由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点.已知水平轨道AB长为L.求:(注意:图中v0是未知的)
(1)小物块与水平轨道的动摩擦因数μ.
(2)若圆弧轨道的半径,增大小物块的初动能,使得小物块冲出D点后可以再上升
的高度是0。
5R,试求:①物块的初动能E′;②若物块最后停在水平轨道上,物块将停在何处?(用离B点的距离表示)
2015—2016学年福建省厦门六中高一(下)期中物理试
卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共30分.在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的.)
1.一个学生用100N的力,将静止在球场的质量为1kg的足球,以20m/s的速度踢出20m远,则该学生对足球做的功为()
A.200J B.400J C.1800J D.2000J
【考点】动能定理.
【分析】由动能定理可以求出学生对足球做的功.
【解答】解:学生将静止在球场的质量为1kg的球以20m/s的速度踢出,
踢球过程,由动能定理得:W=mv2﹣0=×1×202=200J;
故选:A.
【点评】学生对球做的功为变力功,变力功的求解常常运用动能定理解决.该题中要注意踢出20m远是一个干扰数据,要排除掉.
2.上端固定的一根细线下面悬挂一摆球,摆球在空气中摆动,摆动的幅度越来越小,对此现象下列说法正确的是()
A.摆球机械能守恒
B.总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转化为内能
C.能量正在消失
D.只有动能和重力势能的相互转化
【考点】机械能守恒定律;能量守恒定律.
【分析】分析小球在摆动中各力的做功情况,则可得出能量的转化情况.
【解答】解:由题意可知,摆球的机械能由于阻力做功越来越小,故机械能不再守恒;减小的机械能转化为周围的内能;
故只有B正确;
故选B.
【点评】机械能是否守恒有两种判断方法,一种是根据条件,判断是否只有重力做功;二是根据能量的变化,特别要注意内能的变化.
3.质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于静止状态,当撤去某个恒力F1时,物体将做()
A.匀加速直线运动B.匀减速直线运动
C.匀变速曲线运动D.变加速曲线运动
【考点】物体做曲线运动的条件.
【分析】物体原来受合力为零处于静止状态,撤去某个恒力时,物体所受的其它力的合力与撤去的力等大反向,根据牛顿第二定律分析可知加速度不变.
【解答】解:原来处于静止状态,合力为零,撤去某个恒力F1时,物体所受的合力恒定不变,根据牛顿第二定律知物体做初速度为零的匀加速直线运动.
故选:A
【点评】本题要掌握平衡条件的推论,判断出物体的合力不变从而分析物体的运动状态.
4.质量为m的物体,在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面.下列说法中正确的是()
A.物体的重力势能减少mgh B.物体的动能增加mgh
C.物体的机械能减少mgh D.重力做功mgh
【考点】功能关系;动能和势能的相互转化.
【分析】物体距地面一定高度以的加速度由静止竖直下落到地面,则说明物体下落受到一
定阻力.那么重力势能的变化是由重力做功多少决定的,而动能定理变化由合力做功决定的,那么机械能是否守恒是由只有重力做功决定的.
【解答】解:A、物体在下落过程中,重力做正功为mgh,则重力势能减小也为mgh.故A 错误;
B、物体的合力为mg,则合力做功为mgh,所以物体的动能增加为mgh,故B正确;
C、物体除重力做功,阻力做负功,导致机械能减少.
根据牛顿第二定律得:
=ma=mg﹣f=mg
F
合
得:f=mg
所以阻力做功为:W f=﹣fh=﹣mgh,
所以机械能减少为mgh,故C错误;
D、物体在下落过程中,重力做正功为mgh,故D错误;
故选:B.
【点评】功是能量转化的量度,重力做功导致重力势能变化;合力做功导致动能变化;除重力外其他力做功导致机械能变化;弹力做功导致弹性势能变化.
5.在距离地面高为H的桌面上,以速度V水平抛出质量为m的小球,当小球运动到距离地面高为h的A点时,下列说法正确的是(忽略运动过程的空气阻力,以地面为零势能面)()
A.物体在A点的机械能为mV2+mgh
B.物体在A点的机械能为mV2+mg(H﹣h)
C.物体在A点的动能为mV2+mg(H﹣h)
D.物体在A点的动能为mV2+mgh
【考点】功能关系;平抛运动.
【分析】物体抛出后,只受重力,机械能守恒,即动能和重力势能之和保持不变.根据机械能守恒定律解答.
【解答】解:不计空气阻力,物体运动过程中,只受重力,机械能守恒.
以地面为零势能参考平面,根据机械能守恒定律得:物体在A点的机械能为:
E A=mgH+mV2;
物体在A点的动能:E kA+mgh=E A;
解得:E kA=mg(H﹣h)+mV2;故ABD错误,C正确.
故选:C
【点评】本题关键求出几个特殊点的机械能后,根据机械能守恒定律得出各个点的机械能和动能.动能也可以根据动能定理求解.
6.如果不计空气阻力,要使一颗礼花弹上升至320m高处,在地面发射时,竖直向上的初速度至少为(g=10m/s2)()
A.40 m/s B.60 m/s C.80 m/s D.100 m/s
【考点】竖直上抛运动.
【分析】物体以某一初速度沿竖直方向抛出(不考虑空气阻力),物体只在重力作用下所做的运动,叫做竖直上抛运动.
竖直上抛运动是物体具有竖直向上的初速度,加速度始终为重力加速度g的匀变速运动,可分为上抛时的匀减速运动和下落时的自由落体运动的两过程.
【解答】解:竖直上抛运动上升过程是匀减速直线运动,根据速度位移公式, 得:
代入数据解得:m/s故选项C正确.
故选:C
【点评】本题关键是明确上抛运动的运动性质,然后选择恰当的运动学公式列式求解即可.
7.农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选.在同一风力作用下,谷种和瘪谷都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,如图所示.若不计空气阻力,对这一现象,下列分析正确的是()
A.谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些
B.谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
C.谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同
D.M处是瘪谷,N处为谷种
【考点】平抛运动.
【分析】谷种和瘪谷从洞口水平飞出后都做平抛运动,可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,运动时间由下落的高度决定,根据水平位移与时间结合可分析初速度关系.
【解答】解:A、在同一风力作用下,由于谷种的质量较大,惯性较大,其飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小,故A错误.
B、谷种和瘪谷从洞口水平飞出后都做平抛运动,不计空气阻力,都只受重力,加速度为g,保持不变,所以谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动,故B正确.
C、谷种和瘪谷竖直方向作自由落体运动,由h=,得:t=,则知运动时间相等,故C
错误.
D、谷种和瘪谷水平方向做匀速直线运动,由x=v0t,t相等,则知x与v0成正比,瘪谷初速度大,飞得远,所以M处是谷种,N处为瘪谷,故D错误.
故选:B.
【点评】解决本题的关键是掌握平抛运动的性质,知道平抛运动如何分解,明确其运动时间是高度决定的.
8.如图所示,竖立在水平面上的轻弹簧,下端固定,将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接),用力向下压球,使弹簧被压缩,并用细线把小球和地面栓牢(图甲).烧断细线后,发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(图乙).那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中,下列说法正确的是()
A.弹簧的弹性势能先减小后增大
B.球刚脱离弹簧时动能最大
C.球在最低点所受的弹力等于重力
D.在某一阶段内,小球的动能减小而小球的机械能增加
【考点】动能和势能的相互转化;功能关系.
【分析】弹簧的弹性势能跟弹簧的形变量有关,形变越大,弹性势能越大.分析小球的运动情况:从细线被烧断到弹簧的弹力等于小球的重力的过程中,小球向上做加速运动,之后做减速运动,当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大,动能最大.
【解答】解:A、从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中,弹簧的压缩量逐渐减小,弹簧的弹性势能逐渐减小,所以球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小,故A错误.
B、当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大,所以小球的动能先增大后减小,所以球刚脱离弹簧时的动能不是最大,故B错误.
C、烧断细线瞬间,小球受重力和弹簧的弹力,只有弹簧的弹力大于mg,球才会向上先加速运动,故C错误.
D、当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大,再向上运动速度减小,动能减小,但是从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中,弹簧的压缩量逐渐减小,弹簧的弹性势能逐渐减小,转化为小球的机械能,所以在未刚脱离弹簧的运动过程中它的机械能增加.故D正确.故选:D.
【点评】本题关键是分析小球的受力情况来确定小球的运动情况.中等难度,是常见题型,要熟练掌握.
9.一条河宽100m,水流速度为3m/s,一条小船在静水中的速度为5m/s,关于船过河的过程,下列说法不正确的是()
A.船过河的最短时间是20s
B.船要垂直河岸过河需用25s的时间
C.船的实际速度可能为5m/s
D.船的实际速度可能为10m/s
【考点】运动的合成和分解.
【分析】因为水流速度小于静水速度,当静水速的方向与河岸垂直,渡河时间最短;速度的合成满足平行四边形定则.
【解答】解:A、当合速度的方向与静水速的方向垂直时,渡河时间最短为:t==20s.故
A正确;
B、船要垂直河岸过河即合速度垂直河岸,合速度与分速度如图:
过河时间用合位移除以合速度:t′==25s,故B正确;
C、D、3m/s与5m/s的合速度的大小大于等于两速度之差小于等于两速度之和,故在2m/s 到8m/s之间,可能为5m/s,不可能为10m/s故C正确,D错误;
本题选不正确的,故选:D.
【点评】解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,不难.
10.在离地高为H处以初速度v0竖直向下抛一个小球,若与地球碰撞的过程中无机械能损失,那么此球回跳的高度为()
A.H+B.H﹣C.D.
【考点】机械能守恒定律.
【分析】整个过程根据机械能守恒定律列式即可求解.
【解答】解:物体与地球碰撞的过程中无机械能损失,根据机械能守恒定律得:
解得:h=H+
故选A
【点评】本题主要考查了机械能守恒定律的直接应用,难度不大,属于基础题
二、多项选择题(共4小题,每小题4分,共16分.在每一小题给出的四个选项中至少有两项是正确的.)
11.质量为m1、m2的两物体,静止在光滑的水平面上,质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子,经过一段时间后,两物体的速度大小分别为v1和v2,位移分别为s1和s2,如图所示.则这段时间内此人所做的功的大小等于()
A.Fs2B.Fs1
C.m2v22+(m+m1)v12D.m2v22
【考点】功能关系;动能定理.
【分析】欲求人所做的功不外乎两种方法
1、根据做功的定义由恒力做功公式求出;
2、利用功能关系或动能定理求出人和船增加的动能即为功的多少.
【解答】解:根据功能关系知道:人做的功都转化成了系统的动能,即m1、m2和人的动能,为W=m2v22+(m+m1)v12.
根据恒力做功的计算方法W=FS得:W=F(s1+s2),故C正确,ABD错误.
故选:C
【点评】这是一道全面考查恒力做功计算的题目,定义法求功和动能定理求功是常用的两种方法,要注意人不仅对m2船做功,也对自身和m1船做功.
12.如图是一汽车在平直路面上启动的速度一时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变,由图象可知()
A.0﹣t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变
B.0﹣t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率增大
C.t1﹣t2时间内,汽车的牵引力减小,功率减小
D.t1﹣t2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变
【考点】匀变速直线运动的图像;牛顿第二定律;功率、平均功率和瞬时功率.
【分析】根据速度时间图象,汽车先匀加速直线运动,然后做加速度不断减小的加速运动,最后匀速运动;对汽车受力分析,结合牛顿第二定律和功率和速度关系公式列式分析.【解答】解:A、B、对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,在0﹣t1时间内,汽车做匀加速直线运动,故加速度恒定,根据牛顿第二定律,有
F﹣f=ma
根据功率和速度关系公式,有
P=Fv
由于速度v不断不变,故F不变,P变大,故A错误,B正确;
C、D、在t1﹣t2时间内汽车做加速度不断减小的加速运动,根据牛顿第二定律,有
F﹣f=ma
根据功率和速度关系公式,有
P=Fv
由于速度v不断增大,功率P恒定(题中已知条件),故F减小,a减小,故C错误,D错误;故选B.
【点评】本题关键根据速度时间图象得到汽车的速度改变情况,然后受力分析,根据牛顿第二定律和功率与速度的关系列式分析.
13.如图所示,蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它,就在子弹出枪口
()时,松鼠开始运动,下述各种运动方式中,松鼠能逃脱被击中厄运的是(设树枝足够高)
A.自由落下
B.竖直上跳
C.迎着枪口,沿AB方向水平跳离树枝
D.背着枪口,沿AC方向水平跳离树枝
【考点】平抛运动.
【分析】子弹做的是平抛运动,在竖直方向上就是自由落体运动,所以如果松鼠在竖直方向上也是自由落体运动,那么松鼠必定被击中.
【解答】解:子弹在竖直方向上是自由落体运动,若
A、松鼠做自由落体运动,那么松鼠和子弹在竖直方向上的运动是一样的,它们始终在一个高度上,所以松鼠一定会被击中,A错误;
B、竖直上跳时,在竖直方向上和子弹的运动过程不一样,能逃过厄运,B正确.
C、迎着枪口,沿AB方向水平跳离树枝和背着枪口,沿AC方向水平跳离树枝这两种运动在竖直方向上也是自由落体运动,松鼠同样会被击中,都不能逃脱厄运,故CD错误;
故选:B.
【点评】了解各种运动的运动规律,自由落体、迎着枪口,沿AB方向水平跳离树枝、背着枪口,沿AC方向水平跳离树枝,它们在竖直方向的运动是一样的.
14.如图所示,在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则正确的是(g=10m/s2)()
A.弹簧最大弹性势能为10 J
B.弹簧最大弹性势能为15 J
C.运动时间为s
D.落地点到桌子边缘的距离是m
【考点】功能关系;平抛运动;弹性势能.
【分析】小球离开平台做平抛运动,平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据h=求
出小球空中运动的时间,由公式v y=gt求出小球落地时竖直方向的分速度,从而得知水平分速度.研究弹簧弹开小球的过程,由系统的机械能守恒求弹簧最大的弹性势能.
【解答】解:小球离开平台做平抛运动,由h=gt2得,t===s
则落地时竖直方向上的分速度v y=gt=10×=m/s.
据题:小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则有
tan60°=,解得v0=m/s.
所以弹簧被压缩时具有的最大弹性势能E P===10J
小球落地点到桌子边缘的距离是x=v0t=m,故A正确,BCD错误;
故选:A
【点评】解决本题的关键知道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.平抛运动的时间由高度决定.
三、实验题(本题共2小题,共12分.)
15.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理",他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有刻度尺、天平.
(2)实验中,为了使细线对滑块的拉力等于滑块所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是平衡摩擦力。