┃试卷合集4套┃2020年南宁市名校物理高一(上)期末复习检测模拟试题
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2019-2020学年高一物理上学期期末试卷
一、选择题
1.在车站购票后坐在车内等车出发时,车未满座,司机也没有上车,可是乘客感觉自己乘坐的车在后退,出现这种现象的原因可能是由于乘客选择了以下哪个物体为参考系()
A.车站售票大厅 B.自己乘坐的车
C.地面 D.与自己乘坐的车并排的另一辆刚启动的车
2.如图所示,在光滑水平面上,用弹簧水平连接一斜面体,弹簧的另一端固定在墙上,一玩具遥控小车放在斜面上,小车在遥控下运动,稳定时发现弹簧处于压缩状态。
下列判断正确的是:
A.小车一定匀速运动
B.小车一定匀加速向下运动
C.斜面体对小车摩擦力一定沿斜面向上
D.地面对斜面体的支持力一定小于斜面体和小车的总重力
3.物块从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图所示,在A点物块开始与弹簧接触,到B点时物块速度变为零。
则物块从A到B的过程中做的运动性质是()
A.一直匀加速B.一直匀减速
C.加速度先增加后减小D.加速度先减小后增加
4.行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力是由太阳对行星的万有引力提供,这个力的大小()A.与行星和太阳间的距离成正比B.与行星和太阳间距离的二次方成正比
C.与行星和太阳间的距离成反比D.与行星和太阳间距离的二次方成反比
5.诗句“满眼波光多闪灼,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”中,“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是()
A.船和山B.山和船C.地面和山D.河岸和流水
6.“套圈游戏”深受大家的喜爱,游戏者要站到区域线外将圆圈水平抛出,落地时套中的物体即为“胜利品”。
某同学在一次“套圈”游戏中,从P点以某一速度水平抛出的圆圈落到了物体左边,如图。
为了套中该物体,该同学做了如下调整,则下列方式中一定套不中的是(忽略空气阻力)
A.P点正上方,以原速度水平抛出
B.P点正前方,以原速度水平抛出
C.P点位置不变,增大速度水平抛出
D.P点正下方,减小速度水平抛出
7.卢瑟福的α粒子散射实验的结果()
A.证明了质子的存在
B.证明了原子核是由质子和中子组成的
C.说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动
D.说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上
8.在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。
质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)
A.他的动能减少了Fh
B.他的机械能减少了Fh
C.他的机械能减少了(F-mg)h
D.他的重力势能增加了mgh
9.取一根长2m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘,在线端系上第一个垫圈,隔12 cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别是36 cm、60 cm、84 cm,如图所示。
站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘,松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5个垫圈()
A.落到盘上的声音时间间隔越来越大
B.落到盘上的声音时间间隔相等
C.依次落到盘上的速率关系为
D .依次落到盘上的时间关系为
10.真空中两个静止的带电小球(可看成点电荷),相距为r 时相互作用力为F ,若将它们之间的距离变为原来的2倍,则相互间的作用力变为( )
A.F/2
B.F/4
C.2F
D.4F
11.分析下列运动项目比赛中运动员的运动情况时,可将运动员视为质点的是( )
A .武术
B .蹦床
C .自由体操
D .马拉松赛跑
12.下列所述的实例中(均不计空气阻力),机械能守恒的是()
A .小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程
B .木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
C .人乘电梯,人随电梯加速上升的过程
D .子弹射穿木块,子弹在木块中运动的过程
二、填空题
13.20.如图所示,桌面上放有一只10匝线圈,线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体.当磁体竖直向下运动时,穿过线圈的磁通量将______(选填“变大”或“变小”),在上述过程中,穿过线圈的磁通量变化0.1Wb ,经历的时间为0.5s ,则线圈中的感应电动势为__V .
14.在一次测试中,质量为1.6×103kg 的汽车沿平直公路行驶,其发动机的输出功率恒为100kW 。
汽车的速度由10m/s 增加到16m/s ,用时1.7s ,行驶距离22.6m 。
若在这个过程中汽车所受的阻力恒定,则汽车的速度为10m/s 时牵引力的大小为 N ,此时汽车加速度的大小为 m/s 2。
15.某同学将质量为0.50kg 、静止在地面上的足球踢出,足球上升的最大高度为10m ,足球在最高点的速度大小为20m/s 。
忽略空气阻力的作用,则这个过程中足球克服重力做功为 J ,该同学对足球做的功为 J 。
(g 取10m/s 2)
16.如图所示,物块A 、B 、C 叠放在水平桌面上,F b =5N ,F c =10N 的力分别作用于物体B 、C 上,A 、B 、C 仍保持静止。
以123f f f 、、分别表示A 与B 、B 与C 、C 与桌面间的静摩擦力的大小,则1f =_________N , 2f =_________N , 3f =_________N ;
17.如图所示,水平地面上有一货箱,货箱所受的重力G=1000N ,货箱与水平地面间的动摩擦因数
μ=0.3。
某人用F=200N的水平力拉货箱,没有拉动,则货箱受到的静摩擦力大小为________N;如果拉货箱的水平力增加到400N,则货箱受到的摩擦力大小为________N(可认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力)。
三、实验题
18.“探究力的平行四边形定则”的实验,如图甲。
先将橡皮条的一端固定在水平木板上A点,另一端系上带有线套的两根细线。
实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细线用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细线拉橡皮条。
⑴实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的(_______)
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉伸即可
C.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
D.将橡皮条和线的结点拉到相同位置
⑵图乙中的F与F′两力中,方向一定沿着AO方向的力是______, F1、F2合力的理论值是_______。
⑶完成该实验的下列措施中说法正确的是(______)
A.两细线必须等长,这样方便操作,测量结果会更准确
B.两细线要长些,标记同一细线方向的两点要适当远些
C.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细线应贴近木板且与木板面平行
D.F1和F2的夹角越大越好,以便观察,误差会更小
19.两个同学相互配合,利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
跨过定滑轮的细绳两端与两个钩码A、B相连,其中钩码A的质量为m,钩码B的质量为M(M>m)。
实验过程如下:
①钩码A放置在地面上,钩码B跨过定滑轮悬空,同学甲用手将钩码A压在地面上,使得A、B静止不动,同学乙用米尺测量并记录钩码B的底端距地面的高度为H,然后手持秒表,做好测量B落地时间的准备。
②某时刻,同学甲松手让A、B运动起来,与此同时,同学乙开启秒表,在钩码B落地时停止计时,记录下钩码B的运动时间。
③重复测量几次下落时间,取其平均值作为测量值t。
请回答下列问题:
(1)钩码B落地时的瞬时速度v=________。
(2)根据实验数据,并知道当地重力加速度为g,如果关系式H=________成立,则可说明机械能守恒定律成立。
(3)你认为本实验误差产生的原因,可能有________。
(写出一条即可)
20.如图1所示,小章同学将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,他利用此装置来验证机械能守恒定律。
(1)现有的器材:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重物、导线若干。
为完成此实验,除了所给的器材,还需要___________。
(填选项前的字母)
A.刻度尺 B.秒表 C.220V交流电源 D.低压交流电源
(2)下列最适合作为实验中所用重物的是___________。
A.400g的皮球 B.400g的塑料块 C.400g的铅块 D.400g的木块
(3)实验中,小章利用(2)中所选的物体作为重物,经正确操作后得到一条清晰的纸带(局部)如图2所
示,A、B、C为连续的三个点,测得:x AB=4.15cm,x AC=4.53cm,相邻两点间的时间间隔均为0.02s,则打下B点时,重物的动能为___________J(计算结果保留两位有效数字)。
四、解答题
21.如图所示.轰炸机沿水平方向以v匀速飞行.到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,炸弹垂直击中山坡上的目A。
已知轰炸机距山坡底端的高度为h,炸弹在下落过程中所受空气阻力忽略不计,当地重力加速度为g。
求炸弹离开轰炸机后在空中飞行的时间。
22.登陆火星是人类的梦想。
“嫦娥之父”欧阳自远透露,我国计划与 2020 年登陆火星。
设想宇航员在火星上从高度为 h 处释放一小球,小球做自由落体运动经时间 t 落到地面。
已知火星半径为 R,求:
(1)火星表面的重力加速度;
(2)火星的第一宇宙速度。
23.利用万有引力定律可以测量天体的质量.
(1)测地球的质量
英国物理学家卡文迪许,在实验室里巧妙地利用扭秤装置,比较精确地测量出了引力常量的数值,他把自己的实验说成是“称量地球的质量”.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G.若忽略地球自转的影响,求地球的质量.
(2)测“双星系统”的总质量
所谓“双星系统”,是指在相互间引力的作用下,绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B,如图所示.已知A、B间距离为L,A、B绕O点运动的周期均为T,引力常量为G,求A、B的总质量.
(3)测月球的质量
若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成“双星系统”.已知月球的公转周期为T1,月球、地球球心间的距离为L1.你还可以利用(1)、(2)中提供的信息,求月球的质量.
24.如图所示,长的木板B放在光滑水平面上。
木板质量。
今有一质量
的滑块可视为质点以初速度
从板的左端滑上木板。
试求滑块A在木板B上滑行的时间
和这一过程中木板向右运动的位移。
已知AB间动摩擦因数,
25.如图所示,可视为质点的小滑块,从光滑斜面上的A点由静止开始自由滑下。
到达C点时速度
v c=3m/s,C点右侧有8级台阶(台阶编号如图所示,台阶没画完全)。
每级台阶的高度均为h=0.2m,宽均为L=0.4m。
(设滑块从C点滑出后与地面或台阶碰撞后不再弹起),(g=10m/s2)
(1)通过计算判断滑块离开C点后,能落到哪个台阶上?
(2)求落点P与点C在水平方向的距离x (保留2位有效数字)【参考答案】***
一、选择题
13.变大 2
14.0×104;5.0。
15.50;150。
16.5 5
17.300
三、实验题
18.CD F ′ F BC
19.(1)
(3)释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同
步、空气阻力、滑轮与绳子摩擦力等都会造成误差
20.AD C 0.26
四、解答题
21.
【解析】设斜面倾角为,如图所示:
根据平抛运动,撞到挡板时:水平分速度:竖直分速度:
且
解得
位移关系:水平分位移:竖直分位移:
y=gt2
联立解得:。
点睛:解决本题的关键掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的一些推论,并能灵活运用几何知识。
22.(1)(2)
【解析】(1)物体做自由落体运动,由运动学公式,解得
.
(2)由万有引力提供向心力可知
解得:
【点睛】本题考查卫星问题,关键是明确卫星的动力学原理,知道第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,
23.(1);(2)
;(3).【解析】
【详解】
(1)设地球的质量为M,地球表面某物体质量为m,忽略地球自转的影响,则有
解得:
M=;
(2)设A的质量为M1,A到O的距离为r1,设B的质量为M2,B到O的距离为r2,根据万有引力提供向心力公式得:
,
,
又因为L=r1+r2
解得:;(3)设月球质量为M3,由(2)可知,
由(1)可知,M=
解得:
24.。
【解析】
【详解】
解:对物体A受力分析,由牛顿第二定律得:
解得:
对木板B受力分析,由牛顿第二定律得:解得:
假设经过时间t滑块A与木板B共速,则有:,联立解得:,
在t时间内A的位移为:在t时间内B的位移为:
A相对于B的位移:
由此可知,滑块A不会从木板上掉下来
所以这一过程中木板向右运动的位移是:
25.(1) 第三级台阶(2) m
【解析】
【详解】
(1)由平抛运动可得:
解得:
所以落到第三级台阶上。
(2)由
解得:m
2019-2020学年高一物理上学期期末试卷
一、选择题
1.未来“胶囊高铁”有望成为一种新的交通工具。
“胶囊高铁”利用磁悬浮技术将列车“漂浮”在真空
km h。
工程人员对“胶囊高铁”在A城到B城的管道中,由于没有摩擦,其运行速度最高可达到5000/
一个直线路段进行了测试,行驶了121.7公里,用时6分13秒。
则()
km h是平均速度
A.5000 /
B.6分13秒是时刻
C.“胶囊高铁”列车在真空管道中受重力作用
D.计算“胶囊高铁”列车从A城到B城的平均速度时,不能将它看成质点
2.如图,用水平力F将质量为 m 的物体紧压在竖直墙上,物体静止不动,物体与墙面之间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是
A.物体与墙面之间的摩擦力为μmg
B.物体与墙面之间的摩擦力为μF
C.物体所受的摩擦力和重力是一对相互作用力
D.物体所受的摩擦力和重力是一对平衡力
3.如图所示为某物体做直线运动的v-t图象,关于物体在前4 s的运动情况,下列说法中正确的是( ).
A.物体始终向同一方向运动 B.物体的加速度大小不变,方向改变
C.物体在前2 s内做减速运动 D.t=2 s时的速度、加速度都为零
4.两个共点力的大小分别为8 N、3 N,它们之间的夹角可任意变化,则其合力的大小可能是()A.3 N B.8 N C.12 N D.15 N
5.如图所示,倾角为30°的斜面上有一个质量为2kg的物块,物块受到沿斜面向上、大小为8N的拉力F作用,沿斜面做匀速直线运动.重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.则斜面对物块的摩擦力大小和方向分别为
A.12N,沿斜面向上B.8N,沿斜面向下
C.2N,沿斜面向上D.2N,沿斜面向下
6.如图所示,在发射地球同步卫星的过程中,卫星先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,则:
A.卫星在P点的加速度比在Q点的加速度小
B.卫星在同步轨道Ⅱ上的机械能比在椭圆轨道Ⅰ上的机械能大
C.在椭圆轨道Ⅰ上,卫星在P点的速度小于在Q点的速度
D.卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
7.2019年5月17日,我国成功发射第45颗北斗导航卫星,“北斗二号”系统定位精度由10米提升至6米。
若在北斗卫星中有a、b两卫星,它们均环绕地球做匀速圆周运动,且a的轨迹半径比b的轨迹半径小,则
A.a的周期小于b的周期
B.a的线速度小于b的线速度
C.a的加速度小于b的加速度
D.a的角速度小于b的角速度
8.如图所示,细线的一端固定于天花板上的O点,另一端系一质量为m的小球,在水平恒力F的作用下,小球从O点正下方的A点由静止开始运动,恰好能到达B点。
小球到达B点时,轻绳与竖直方向的夹角为60°。
下列说法正确的是
A.恒力F大于小球受到的重力
B.小球运动到B点时,其所受合力为零
C.小球从A点运动到B点的过程中,它的机械能一直增大
D.小球从A点运动到B点的过程中,它的机械能先增大后减小
9.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。
用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。
用F T表示绳OA段拉力的大小,g为重力加速度,在O点向左移动的过程中
A.F逐渐变大,F T逐渐变小,F T≤mg
B.F逐渐变小,F T逐渐变大,F T≥mg
C.F逐渐变小,F T逐渐变小,F T≤mg
D.F逐渐变大,F T逐渐变大,F T≥mg
10.下列关于弹力和摩擦力的说法,正确的是()
A.物体受到弹力时一定也受到摩擦力
B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大
C.动摩擦因数与物体之间的正压力成反比,与滑动摩擦力成正比
D.当两接触而间的正压力变化时,静摩擦力可以保持不变
11.我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。
设该卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面。
已知月球的质量约为地球质量的1/81,月球的半径约为地球半径的1/4,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为()
A.0.4km/s B.1.8km/s C.11km/s D.36km/s
12.质量为m的小球,以速度v斜向上抛离高为H的桌面。
如图,那么经过A点时所具有的机械能是(以桌面为零势面)
A. B.
C. D.
二、填空题
13.如图所示是我国民用交流电的电压图象.根据图象可知,交流电的频率是________Hz;用交流电压表测量电压,测出的电压值是________V.
14.在电场中某点引入电量为q的正电荷,这个电荷受到的电场力为F,则该点场强为,若在这点引入电量为2q的负电荷时,则该点的电场强度为.
15.如图甲所示,竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以12cm/s的速度匀速上浮。
现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°,则:(s in37° = 0.6;cos37° = 0.8)
(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为______cm/s。
(2)如图乙所示,若红蜡块从A点匀速上浮的同时,使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.直线P
B.曲线R
C.曲线Q
D.都不是
16.弹力产生的条件有(1)_________________(2)______________________________
17.如图所示,A、B、C为方向与纸面平行的匀强电场中的三点,它们的连线组成一直角三角形,且
BC=4cm,AB=5cm,当把电荷量为的点电荷从B点移到C点的过程中,电场力做功,而把该点电荷从A点移到B点需克服电场力做功,则电场强度的方向为
________,场强大小为_________V/m。
三、实验题
18.(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是__________.
A、同一次实验中,O点位置允许变动
B、实验中,橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板保持平行
C、实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间的夹角必须取90°
D、实验中,要始终将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
(2)如图所示,是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果,其中F是用作图法得到的合力,F’是通过实验测得的合力,则哪个实验结果是符合实验事实的_________?(填“甲”或“乙”)
19.某实验小组用打点计时器研究小车的匀加速直线运动。
他们将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条如图所示的纸带。
他们在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E,第二十
六个点下标明F,第三十一个点下标明测得各点间距离如
图所示。
则实验时纸带的______选填“右”或
“左”端与小车连接的,打下E点时小车的瞬时速度大小为______,小车运动的加速度大小为
______结果保留两位有效数字
20.某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。
细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为M的重锤。
实验操作如下:
①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H;
②在重锤1上加上质量为m的小钩码;
③左手将重锤2压在地面上,保持系统静止。
释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间;
④重复测量3次下落时间,取其平均值作为测量值t。
请回答下列问题:
(1)步骤④可以减小对下落时间t测量的_______(选填“偶然”或“系统”)误差。
(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多,主要是为了________。
A.使H测得更准确
B.使重锤1下落的时间长一些
C.使系统的总质量近似等于2M
D.使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等
(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。
现提供一些橡皮泥用于减小该误差,可以在重锤1上粘上橡皮泥,调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其________下落。
(4)使用橡皮泥改进实验后,重新进行实验测量,并测出所用橡皮泥的质量为m0。
用实验中的测量量和已知量(M、H、m、m0、t)表示g,则g=_________。
四、解答题
21.如图所示,三根细轻绳系于O点,其中OA绳另一端固定于A点.OB绳的另一端与放在水平地面上质量为10kg的物体相连,OC绳的另一端悬挂质量为2kg的钩吗。
平衡时轻绳OA与竖直方向的夹角
θ=37°,0B绳水平。
已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,c os53°=0.6。
(1)求轻绳OA、OB受到的拉力大小;
(2)已知物体与水平桌面间的最大静摩擦力为30N,若在钩码下方继续加挂钩码,为使物体在原位置保持静止,求最多能再加挂的钩码质量。
22.如图所示,AB为固定在竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道,其半径为R=0.8m.轨道的B点与光滑水平地面相切,质量为m=0.2kg的小球由A点静止释放,通过光滑的圆弧轨道与光滑水平面BC后滑上固定的粗糙曲面CD,恰能到达最高点D。
已知D到地面的高度为h=0.6m,g取10m/s2。
求:
(1)小球滑到最低点B时速度v B的大小;
(2)小球在粗糙曲面CD上由C→D过程中重力、摩擦力所做的功分别是多少?
23.如图所示,小车内的地面是光滑的,左下角放一个小球B,右壁上挂一个相同的球A,两个球的质量均为4 kg,悬挂线与右壁成37°角,小车向右加速前进,此时右壁对A球的压力刚好为零((g 取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75)求:
⑴绳对A 球的拉力大小;
⑵左壁对B 球的压力大小;
⑶当小车的加速度 a=10 m/s2,时,绳对A球拉力大小
24.一轰炸机在海面上方h=500m高处沿水平直线飞行,以v1=100m/s的速度追赶一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敌舰,如图所示。
要准确击中敌舰,飞机应在离敌舰水平距离为s处释放炸弹,释放炸弹时,炸弹与飞机的速度相同,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2。
求:
(1)炸弹从被释放到落到水面的时间;
(2)炸弹刚落到水面时的速度大小;(结果保留一位小数)
(3)要能准确击中敌舰,s应为多大?
25.以初速度v0=10m/s水平抛出一个质量为m=2kg的物体,若在抛出后3s过程中,它未与地面及其它物体相碰,g取l0m/s2。
求:
(1)它在3s内所受重力的冲量大小;
(2)3s内物体动量的变化量的大小和方向;
(3)第3秒末的动量大小。
【参考答案】***
一、选择题
13.220
14.,
15.4 0.8 B
16.两物体相互接触接触面之间发生弹性形变
17.由C指向B; 100
三、实验题
18.(1)B(2)甲
19.986 2.58 5.99
20.(1)偶然(2)B (3)匀速(4)
四、解答题
21.(1) ,
(2)2kg
【解析】
试题分析:整个装置处于静止状态,所以研究O点,分析受力根据平衡条件求出轻绳OA、OB受到的拉力.;当乙物体刚要滑动时静摩擦力达到最大值,再根据平衡条件即可求出物体能增加的钩码的质量.
(1)甲对绳子的拉大大小等于甲的重力对结点O,受力如图:
可以知道:
(2)设最多能再加挂的钩码质量为当乙物体刚要滑动时静摩擦力达到最大值,对乙物体
可以知道:
解得:
综上所述本题答案是:
(1) ,
(2)2kg
22.(1)4m/s(2)-1.2J;-0.4J
【解析】
【详解】
(1)由机械能守恒定律可得:mgR=mv B2
解得v B==4m/s
(2)小球在粗糙曲面CD上由C→D过程中重力做功:W G=-mgh=-1.2J;
摩擦力所做的功是:
23.(1)50N(2)30N(3)56.5N
【解析】
【分析】
(1)对小球A进行受力分析,根据牛顿第二定律求出绳对A球的拉力大小,并求得加速度。
(2)再对B球研究,结合牛顿第二定律列式求解左壁对B球的压力。
(3)小车向右加速运动的加速度a=10m/s2时小球A离开右壁,绳子拉力和重力的合力水平向右,由合成法求绳的拉力。
【详解】
(1)设小车的加速度为a1,对小球A受力分析如下图所示。
根据牛顿第二定律得:竖直方向有Fcos37°=mg
可得绳子对A球的拉力大小 F=50N
(2)对A球,由牛顿第二定律得mgtan37°=ma1
解得:a1=gtan37°=7.5m/s2。
再以B球为研究对象,根据牛顿第二定律得
左壁对B球的压力大小N=ma1=4×7.5N=30N
(3)若小车向右加速运动的加速度a=10m/s2>a1=7.5m/s2,所以A球离开右壁,设绳与右壁的夹角是α.小球A的受力如下图所示。
小球A的加速度水平向右,则合力水平向右,合力大小为ma,则。