江西省新干縣第二中學2019屆高三上學期第一次月考物理---精校解析word版_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  www.ks5u.com</p><p>  新干二中高三年級第一次月考</p><p><b>  物理(尖)試卷</b></p><p>  一.選擇題(1~8題為單選題,9~12題為多選題。每題4分,共48分。)</p><p>  1.物理學中引入“質點”概念,從科學方法來說,是屬于()&l

2、t;/p><p>  A. 觀察、實驗的方法 B. 建立物理模型的方法</p><p>  C. 等效替代的方法 D. 控制變量的方法</p><p><b>  【答案】B</b></p><p><b>  【解析】</b></p><p>  試題分析:我們從力

3、學角度研究引力作用下物體的運動時,只需考慮質量這一最重要的屬性,其他因素均可略去.對于具有一定質量的物體,我們假設其質量集中在物體的質量中心,便抽象出質點模型.</p><p>  引入理想模型的概念,可以使問題的處理大為簡化,從而便于人們去認識和掌握并應用它們.</p><p>  解:我們從力學角度研究引力作用下物體的運動時,只需考慮質量這一最重要的屬性,其他因素均可略去.對于具有一定

4、質量的物體,我們假設其質量集中在物體的質量中心,便抽象出質點模型.</p><p>  所以從科學方法來說,是屬于建立物理模型的方法.</p><p><b>  故選:B.</b></p><p>  【點評】理想模型是為了便于研究而建立的一種高度抽象的理想客體.實際的物體都是具有多種屬性的,當我們針對某種目的,從某種角度對某一物體進行研究時

5、,有許多對研究問題沒有直接關系的屬性和作用卻可以忽略不計.</p><p>  2.亞里士多德在其著作《物理學》中說:一切物體都具有某種“自然本性”,物體由其“自然本性”決定的運動稱之為“自然運動”,而物體受到推、拉、提、舉等作用后的非“自然運動”稱之為“受迫運動”.伽利略、笛卡爾、牛頓等人批判的繼承了亞里士多德的這些說法,建立了新物理學;新物理學認為一切物體都具有的“自然本性”是“慣性”.下列關于“慣性”和“運

6、動”的說法中不符合新物理學的是( )</p><p>  A. 一切物體的“自然運動”都是速度不變的運動——靜止或者勻速直線運動</p><p>  B. 作用在物體上的力,是使物體做“受迫運動”即變速運動的原因</p><p>  C. 豎直向上拋出的物體,受到了重力,卻沒有立即反向運動,而是繼續(xù)向上運動一段距離后才反向運動,是由于物體具有慣性</p&g

7、t;<p>  D. 可繞豎直軸轉動的水平圓桌轉得太快時,放在桌面上的盤子會向桌子邊緣滑去,這是由于“盤子受到的向外的力”超過了“桌面給盤子的摩擦力”導致的</p><p><b>  【答案】D</b></p><p><b>  【解析】</b></p><p>  一切物體的“自然運動”都是速度不變的運

8、動指的是靜止或者勻速直線運動,而勻速圓周運動是變速運動,故A錯誤;作用在物體上的力,是使物體做“受迫運動”即變速運動的原因,故B正確;豎直向上拋出的物體,受到了重力,卻沒有立即反向運動,而是繼續(xù)向上運動一段距離后才反向運動,是由于物體具有慣性,故C錯誤;可繞豎直軸轉動的水平圓桌轉得太快時,放在桌面上的盤子會向桌子邊緣去,這是由于“盤子需要的向心力”超過了“桌面給盤子的摩擦力”導致的,故D錯誤。所以B正確,ACD錯誤。</p>

9、<p>  3.一列火車從靜止開始做勻加速運動,一人站在第一節(jié)車廂前觀察:第一節(jié)車廂全部通過他需2s,全部車廂通過他需6s,這列火車的節(jié)數為 ( )</p><p>  A. 9節(jié) B. 7節(jié) C. 5節(jié) D. 3節(jié)</p><p><b>  【答案】A</b></p><p>&l

10、t;b>  【解析】</b></p><p>  試題分析:根據初速度為零的勻變速直線運動的位移時間公式,分析4s內的位移是1s內位移的倍數,從而得出火車車廂的節(jié)數.</p><p>  解:設火車做勻加速直線運動的加速度為a,一節(jié)車廂的長度為L</p><p><b>  則L=</b></p><p&g

11、t;  4s通過的位移x==16×a</p><p>  則這列火車的節(jié)數n=,故C正確;</p><p><b>  故選:C.</b></p><p>  【點評】解決本題的關鍵能靈活應用勻變速直線運動的位移時間公式.</p><p>  4.某雜枝演員在做手指玩耍盤高難度的表演,如圖所示。設該盤的質量為m

12、,手指與盤之間的滑動摩擦因數為µ,重力加速度為g,設最大靜摩擦等于滑動摩擦,盤底處于水平狀態(tài)且不考慮盤的自轉,則下列說法中正確的是( )</p><p>  A. 若手指支撐著盤,使盤保持靜止狀態(tài),則手指對盤的作用力大于mg</p><p>  B. 若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運動,則盤受到水平向右的靜摩擦力</p><p>  C. 若手指

13、支撐著盤并一起水平向右勻加速運動,則手對盤的作用力大小為μmg</p><p>  D. 若盤隨手指一起水平勻加速運動,則手對盤的作用力大小不可超過</p><p><b>  【答案】D</b></p><p><b>  【解析】</b></p><p>  【詳解】若手指支撐著盤,使盤保持靜止

14、狀態(tài),則盤受到重力作用和手指的作用,二力平衡,即手指對盤的作用力等于mg,故A錯誤;若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運動,盤相對手指靜止,不受靜摩擦力的作用,故B錯誤;若手指支撐著盤并一起水平向右勻加速運動,則盤受到向右的靜摩擦力,但并沒有發(fā)生相對滑動,所以受到的摩擦力f≤μmg,手對盤的作用力,故C錯誤,D正確。所以D正確,ABC錯誤。</p><p>  5.如圖,物體A、B用細繩連接后跨過滑輪,A放在在傾角

15、為30°的光滑斜面上,B懸掛著。已知質量mA = 3mB,不計滑輪摩擦,那么下列說法中正確的是( )</p><p>  A. 細繩對物體B的拉力大小為</p><p>  B. 物體A的加速度</p><p>  C. 物體A和物體B互換位置后,滑輪受到繩子的作用力保持不變</p><p>  D. 現將斜面傾角由30

16、°增大到50°,繩子的拉力減小</p><p><b>  【答案】C</b></p><p><b>  【解析】</b></p><p>  AB、設細繩拉力為T,對A:</p><p><b>  對B:</b></p><p>

17、;<b>  聯立解得:,</b></p><p>  傾角為30°時,加速度為g/8,T=9mBg/8,.</p><p>  所以,細繩的拉力不等于B的重力,A錯誤,B錯誤;</p><p>  C、斜面傾角增大,加速度將增大,根據,細繩拉力將增大,C錯誤;</p><p>  D、物體A和物體B互換位置后

18、,設細繩拉力為F,對A:</p><p>  對B:,,滑輪受到繩子的作用力保持不變,D正確。</p><p><b>  故選:D。</b></p><p>  6.如圖所示,理想變壓器副線圈接有兩個相同的燈泡L1和L2,R為光敏電阻,受光照時其阻值減小。開始時開關S斷開,要減小變壓器的輸入功率,可采用的方法是( )</p>

19、<p>  A. 只增加原線圈的匝數</p><p>  B. 只增加副線圈的匝數</p><p><b>  C. 閉合開關S</b></p><p>  D. 用手電筒照射電阻R</p><p><b>  【答案】A</b></p><p><b>

20、;  【解析】</b></p><p>  輸入功率由輸出功率決定,副線圈上的功率.只增加原線圈匝數,U2減小,P2減小,P1減小,故A正確;只增加副線圈的匝數,U2增加,P2增大,P1增大,故B錯誤;閉合S,副線圈上的總電阻變小,P2增大,P1增大,故C錯誤.用手電筒照射R,光敏電阻阻值減小,副線圈上的總電阻R變小,P2增大,P1增大,故D錯誤;故選A.</p><p>  

21、7.如圖所示,在半徑為R 的圓形區(qū)域內充滿磁感應強度為B 的勻強磁場,MN 是一豎直放置的感光板.從圓形磁場最高點P 垂直磁場射入大量的帶正電、電荷量為q、質量為m、速度為v 的粒子,不考慮重力和粒子間的相互作用力,關于這些粒子的運動以下說法正確的是( )</p><p>  A. 只要對著圓心入射,出射后均可垂直打在MN 上</p><p>  B. 對著圓心入射的粒子,其出射方

22、向的反向延長線不一定過圓心</p><p>  C. 對著圓心入射的粒子,速度越大在磁場中通過的弧長越長,時間也越長</p><p>  D. 只要速度滿足v=qBR/m,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN 上</p><p><b>  【答案】D</b></p><p><b>  【解析】<

23、/b></p><p>  試題分析:當速度滿足時,粒子運動半徑,則無論入射方向如何都能滿足軌跡入射點、出射點、O點與軌跡的圓心構成菱形,射出磁場時的軌跡半徑與最高點的磁場半徑平行,粒子的速度一定垂直打在MN板上,A正確D錯誤;帶電粒子的運動軌跡是圓弧,根據幾何知識可知,對著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長線也一定過圓心.故B錯誤;根據,因為對著圓心入射的粒子,速度越大在磁場中通過的弧長越長,軌跡對應的

24、圓心角越小,所以運動時間越短,C錯誤;</p><p>  考點:考查了帶電粒子在有界磁場中的運動</p><p>  【名師點睛】帶電粒子射入磁場后做勻速圓周運動,對著圓心入射,必將沿半徑離開圓心,根據洛倫茲力充當向心力,求出時軌跡半徑,確定出速度的偏向角.對著圓心入射的粒子,速度越大在磁場中通過的弧長越長,軌跡對應的圓心角越小,即可分析時間關系</p><p>

25、  8.帶有等量異種電荷的一對平行金屬板,上極板帶正電荷.如果兩極板間距不是足夠近或者兩極板面積不是足夠大,即使在兩極板之間,它們的電場線也不是彼此平行的直線,而是如圖所示的曲線(電場方向未畫出).虛線MN是穿過兩極板正中央的一條直線.關于這種電場,以下說法正確的是( ) </p><p>  A. 平行金屬板間的電場,可以看做勻強電場</p><p>  B. b點的電勢高于a

26、點的電勢</p><p>  C. d點的電勢低于c點的電勢</p><p>  D. 若將一正電荷從電場中的任一點由靜止釋放,它必將沿著電場線運動到負極板</p><p><b>  【答案】C</b></p><p><b>  【解析】</b></p><p>  由電

27、場線的分布情況看出,平行金屬板間各處的電場強度不是處處相同,所以不能看成勻強電場,故A錯誤.順著電場線電勢逐漸降低,上板帶正電荷,電場方向向下,所以b點電勢低于a點電勢,故B錯誤.據題上極板帶正電荷,電場線從上極板指向下極板,根據順著電場線方向電勢降低,可知d點的電勢低于c點.故C正確.將一正電荷從電場中的任一點由靜止釋放,不一定能沿電場線運動,只有在ab所在的電場線上,正電荷所受的電場力一直沿電場線向下,能沿此電場線運動,其他電場線是

28、曲線,正電荷所受的電場力沿電場線的切線方向,將使電荷離開電場線,故D錯誤.故選C.</p><p>  點睛:解決本題關鍵掌握電場線的兩個物理意義:疏密表示場強的大小,方向表示電勢的高低,要明確只有電場線是直線時,電荷才能沿電場線運動.</p><p>  9.下列說法中不正確的是_____。</p><p>  A. 在真空容器中注入氣體,氣體分子迅速散開充滿整個

29、容器,是因為氣體分子間的斥力大于引力</p><p>  B. 分子間的距離r增大,分子間的作用力做負功,分子勢能增大</p><p>  C. 懸浮在液體中的微粒越大,在某一時間撞擊它的液體分子數越多,布朗運動越明顯</p><p>  D. 溫度升高,分子熱運動的平均動能增大,但并非每個分子的速率都增大</p><p><b>

30、  【答案】ABC</b></p><p><b>  【解析】</b></p><p>  【詳解】氣體失去容器的約束就會散開,這是因為分子都在不停地做無規(guī)則熱運動,與分子力無關,故A說法錯誤;若分子力表現為斥力時,分子間的距離r增大,分子間的作用力做正功,分子勢能減小,若分子力表現為引力時,分子間的距離r增大,分子間的作用力做負功,分子勢能增大,故B說

31、法錯誤;溫度一定時,懸浮在液體中的固體顆粒越小,同一時刻撞擊顆粒的液體分子數越少,沖力越不平衡,布朗運動越明顯,故C說法錯誤;溫度升高,分子熱運動的平均動能增大,但并非每個分子的速率都增大,故D說法正確。所以選ABC。</p><p>  10.下列說法中正確的是</p><p>  A. 電子的發(fā)現表明原子核有復雜結構</p><p>  B. 天然放射性的發(fā)現表

32、明原子核有復雜結構</p><p>  C. α粒子散射實驗證明了原子核有復雜結構</p><p>  D. 氫原子光譜表明氫原子的能量是不連續(xù)的</p><p><b>  【答案】BD</b></p><p><b>  【解析】</b></p><p>  電子的發(fā)現表

33、明原子有復雜結構,選項A錯誤;天然放射性的發(fā)現表明原子核有復雜結構,選項B正確;a粒子散射實驗證明了原子的核式結構理論,選項C錯誤;氫原子光譜表明氫原子的能量是不連續(xù)的,選項D正確;故選BD.</p><p>  11.衛(wèi)星發(fā)射進入預定軌道往往需要進行多次軌道調整.如圖所示,某次發(fā)射任務中先將衛(wèi)星送至近地軌道,然后再控制衛(wèi)星進入橢圓軌道.圖中O點為地心,A點是近地軌道和橢圓軌道的交點,遠地點B離地面高度為6R(R

34、為地球半徑).設衛(wèi)星在近地軌道運動的周期為T,下列對衛(wèi)星在橢圓軌道上運動的分析,其中正確的是</p><p>  A. 控制衛(wèi)星從圖中低軌道進入橢圓軌道需要使衛(wèi)星減速</p><p>  B. 衛(wèi)星通過A點時的速度是通過B點時速度的6倍</p><p>  C. 衛(wèi)星通過A點時的加速度是通過B點時加速度的6倍</p><p>  D. 衛(wèi)星從

35、A點經4T的時間剛好能到達B點</p><p><b>  【答案】D</b></p><p><b>  【解析】</b></p><p>  控制衛(wèi)星從圖中低軌道進入橢圓軌道需要使衛(wèi)星加速,選項A錯誤;根據開普勒行星運動第二定律可得: ,則衛(wèi)星通過A點時的速度是通過B點時速度的7倍,選項B錯誤;根據,則 ,則 衛(wèi)星通過

36、A點時的加速度是通過B點時加速度的49倍,選項C錯誤;根據開普勒第三定律, ,解得 ,則 衛(wèi)星從A點經4T的時間剛好能到達B點,選項D正確;故選D.</p><p>  點睛:此題主要是對開普勒行星運動定律的考查;關鍵要掌握第二和第三定律;注意繞同一個中心天體做圓周或橢圓周運動的衛(wèi)星的是定值.</p><p>  12.三角形導線框放在勻強磁場中,磁場方向垂直于線圈平面,磁感應強度B隨時間

37、t變化的規(guī)律如圖所示,t=0時磁感應強度方向垂直紙面向里。下圖中分別是線框中的感應電流i隨時間t變化的圖線和ab邊受到的安培力F隨時間t變化的圖線,其中可能正確的是</p><p>  A. B. </p><p>  C. D. </p><p><b>  【答案】BC</b></p><p><

38、;b>  【解析】</b></p><p>  由圖示B-t圖象可知,0~1s時間內,B增大,Φ增大,由楞次定律可知,感應電流是逆時針的,為負值;因恒定,則感應電動勢不變,感應電流不變;1~2s磁通量不變,無感應電流;2~3s,B的方向垂直紙面向里,B減小,Φ減小,由楞次定律可知,感應電流沿順時針方向,感應電流是正的,感應電流大小與0~1s內大小相同;以后重復上述變化,則A錯誤、B正確.根據F=

39、BIL,結合電流時間關系圖像可知,0~1s時間內,B增大,電流正方向不變,則F線性增加;1~2s感應電流為零,則F=0;2~3s,B減小,電流負向不變,則F負向減??;以后重復上述變化,故圖像C正確,D錯誤;故選BC.點睛:此題中由圖可知磁感應強度的變化,則可知線圈中磁通量的變化,由法拉第電磁感應定律可知感應電動勢變化情況,由楞次定律可得感應電流的方向,根據左手定則可以找出安培力方向,結合可得出正確的圖象.</p><

40、;p><b>  二、填空題</b></p><p>  13.(1)在“測定金屬電阻率”的實驗中,需用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其結果如圖所示,其讀數為_____mm.</p><p>  (2)在“多用電表的使用”實驗中,如圖所示,為一正在測量中的多用電表表盤.如果是用歐姆擋“×10”擋進行測量,且已進行歐姆調零,則讀數為_____Ω;如果是將選

41、擇開關置于“直流50V”擋測量,則讀數為_____V.</p><p>  【答案】 (1). 1.605 (2). 160 (3). 24.0</p><p><b>  【解析】</b></p><p> ?。?)螺旋測微器的固定刻度為1.5mm,可動刻度為 ,所以最終讀數為 ,因為需要估讀,最后的結果可以在之間.<

42、/p><p> ?。?)表盤上的讀數是16.0,由于用了“”檔位,所以 待測電阻的阻值為;如果是將選擇開關置于“直流50V”擋測量,則最小刻度為1V,根據讀數規(guī)則要讀到最小刻度下一位,所以表盤上的讀數為24.0V</p><p>  綜上所述本題答案是:(1)1.605 (2)160 ;24.0</p><p>  14.某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機

43、械能守恒定律,實驗裝置如左圖所示。在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數據后與計算機相連。滑塊在細線的牽引下向左加速運動,滑塊上的遮光條經過光電傳感器A、B時,通過計算機可以得到如右圖所示的電壓U隨時間t變化的圖象。</p><p>  (1)當采用左圖的實驗裝置進行實驗時,下列說法正確的是______</

44、p><p>  A.滑塊P機械能守恒</p><p>  B.鉤碼Q機械能守恒</p><p>  C.滑塊P和鉤碼Q組成的系統(tǒng)機械能守恒</p><p>  (2)實驗前,接通電源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上,輕推滑塊,當右圖中的Δt1____Δt2(填“>”、“=”或“<”)時,說明氣墊導軌已經水平。</p>

45、<p> ?。?)滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與質量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由左圖所示位置釋放,通過計算機得到右圖所示圖像,若測得Δt1,Δt2 遮光條寬度d,AB間距為L,滑塊質量M,鉤碼質量m,若上述物理量滿足關系式_________________________________,則表明上述研究對象機械能守恒。</p><p>  【答案】 (1). C (2). =

46、 (3). </p><p><b>  【解析】</b></p><p>  (1)繩子拉力對P做正功,P機械能增加;繩子拉力對Q做負功,Q機械能減小;P、Q作為一個系統(tǒng),只有重力做功,機械能守恒,故A錯誤,B錯誤,C正確。</p><p><b>  故選:C。</b></p><p> ?。?

47、)當Δt1=Δt2時,滑塊經過兩個光電門的時間相等,說明遮光條做勻速運動,即說明氣墊導軌已經水平。</p><p>  (3)滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動能的增加量;滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量△Ep=mgL;如果系統(tǒng)動能的增加量等于系統(tǒng)重力勢能的減小量,那么滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。</p><p><b>  即:</b></p><p

48、>  三.計算題(8分+8分+10分+11分)</p><p>  15.2016年2月27日江蘇有一面包車上掉下一小孩,接著小孩追趕一段距離后無法追上而停止下來.小孩靜止時,面包車正以速度m/s保持勻速直線運動且與小孩的距離m,此時,小孩身后m處有一轎車發(fā)現狀況后以初速度m/s立即做勻減速直線運動,到達小孩處速度恰好為零,再經s,轎車司機把小孩接上車后立即從靜止開始以加速度m/s2做勻加速直線運動追趕前方

49、勻速運動的面包車,若轎車的行駛速度不能超過54km/h.求:</p><p>  (1)轎車在減速過程的加速度大?。?lt;/p><p> ?。?)轎車司機接上小孩后至少需經多長時間才能追上面包車。</p><p>  【答案】(1)2m/s2 (2)29s</p><p><b>  【解析】</b></p&g

50、t;<p><b>  【分析】</b></p><p>  根據速度位移公式求得加速度;根據速度時間共識求得橋車減速的時間,然后利用轎車的能達到的最大速度判斷出勻加速階段的位移,此后轎車做勻速運動,利用運動學公式求解。</p><p>  【詳解】(1)根據運動學知識,有 </p><p>  代入數據可得轎車

51、減速過程的加速度大小為:m/s2 </p><p> ?。?)轎車勻減速直線運動的時間s </p><p>  轎車加速過程中速度達到m/s時,</p><p>  其中 位移為:</p><p>  代入數據解得:s m</p><p>  此時兩車相距的距離為:</p>

52、<p><b>  代入數據解得:m</b></p><p>  此后轎車以m/s的速度勻速追趕面包車</p><p><b>  根據位移時間公式:</b></p><p><b>  解得:s </b></p><p>  故轎車接上小孩后追上面包車所需時

53、間至少為s</p><p>  【點睛】對于追及問題解題關鍵的思路:①兩個關系:時間關系和位移關系;②一個條件:兩者速度相等,是能否追上的關鍵,再運用運動學基本公式解題。</p><p>  16.如圖所示,U形管右管內徑為左管內徑的倍,管內水銀在左管內封閉了一段長為76 cm、溫度為300 K的空氣柱,左右兩管水銀面高度差為6 cm,大氣壓為 76 cmHg。</p>&l

54、t;p>  (1)給左管的氣體加熱,則當U形管兩邊水面等高時,左管內氣體的溫度為多少?</p><p> ?。?)在(1)問的條件下,保持溫度不變,往右管緩慢加入水銀直到左管氣柱恢復原長,問此時兩管水銀面的高度差。</p><p>  【答案】(1)342.9K (2)4cm</p><p><b>  【解析】</b></p

55、><p><b>  【分析】</b></p><p>  利用平衡求出初末狀態(tài)封閉氣體的壓強,過程中封閉氣體壓強體積溫度均變化,故對封閉氣體運用理想氣體的狀態(tài)方程,即可求出當U形管兩邊水面等高時,左管內氣體的溫度;保持溫度不變,氣體發(fā)生等溫變化,對封閉氣體運用玻意耳定律結合幾何關系,即可求出左管氣柱恢復原長時兩個水銀面的高度差。</p><p>

56、  【詳解】(i)當初管內氣體壓強p1= p-Δp=70 cmHg, </p><p>  當左右兩管內水銀面相等時,氣體壓強p2=76 cmHg </p><p>  由于右管截面積是左管的兩倍,所以左管水銀面將下降4 cm,右管中水銀面將上升2 cm,管內氣柱長度l2=80 cm, </p><p><b&

57、gt;  根據 </b></p><p>  代入數據解得: T2=342.9 K </p><p> ?。╥i)設氣柱恢復原長時壓強為p3</p><p>  根據:p2V2=p3V3 </p><p>  解得:p3=80 cmHg </p><p> 

58、 又Δp=p3-p2=4 cmHg </p><p>  所以高度差為4 cm</p><p>  【點睛】本題考查氣體定律與力學平衡的綜合運用,解題關鍵是要利用平衡求出初末狀態(tài)封閉氣體的壓強,分析好壓強P、體積V、溫度T三個參量的變化情況,再選擇合適的規(guī)律解決。</p><p>  17.如圖甲所示,質量為m=1 kg的物體置于傾角為θ=37°、

59、固定且足夠長的斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力,t1=1 s時撤去拉力,物體運動的部分vt圖象如圖乙所示,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)試求:</p><p>  (1)拉力F的大小和動摩擦因數;</p><p>  (2)t=4 s時物體的速度v的大小。</p><p>  【答案】(1) F=30 N

60、,μ=0.5 (2)2m/s</p><p><b>  【解析】</b></p><p>  【分析】力F作用時,對物體進行受力分析,撤去力后,對物體進行受力分析,由牛頓第二定律和圖象解得拉力F的大小,物體沿著斜面下滑由牛頓第二定律和運動學公式求t=5s時物體的速度v。</p><p>  解:(1)設力F作用時物體加速度為a1,對物體

61、進行受力分析</p><p>  由牛頓第二定律可知:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1 </p><p>  撤去力后,由牛頓第二定律有</p><p>  mgsinθ+μmgcosθ=ma2</p><p>  根據圖象可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2</p><p>  代人解得:F=30N&

62、#160; μ=0.5</p><p> ?。?)設撤去力F后物體運動到最高點所需時間為t2</p><p>  v1=a1t2,解得t2=2</p><p>  則物體沿著斜面下滑的時間為t3=t-t1-t2=2s </p><p>  設下滑加速度為a3,由牛頓第二定律有</p><p>  mgsinθ-μm

63、gcosθ=m a3 </p><p>  解得a3=2m/s2</p><p>  t=5s時速度v= a3t3=4m/s</p><p>  18.如圖所示,光滑水平面上有一小車B,右端固定一沙箱,沙箱上連接一水平的輕質彈簧,小車與沙箱的總質量為M=2kg。車上在沙箱左側距離S=1m的位置上放有一質量為m=1kg小物塊A,物塊A與小車的動摩擦因數為=0.1。僅在

64、沙面上空間存在水平向右的勻強電場,場強E=2.3×103V/m。當物塊A隨小車以速度向右做勻速直線運動時,距沙面H=5m高處有一質量為的帶正電的小球C,以的初速度水平向左拋出,最終落入沙箱中。已知小球與沙箱的相互作用時間極短,且忽略彈簧最短時的長度,并取g=10m/s2。求:</p><p> ?。?)小球落入沙箱前的速度和開始下落時與小車右端的水平距離;</p><p>  (

65、2)小車在前進過程中,彈簧具有的最大值彈性勢能;</p><p>  (3)設小車左端與沙箱左側的距離為L。請討論分析物塊A相對小車向左運動的整個過程中,其與小車摩擦產生的熱量Q與L的關系式。</p><p>  【答案】(1)10m/s,方向豎直向下,15m (2)9J (3)①若時, ②若時,。</p><p><b>  【解析】<

66、;/b></p><p><b>  【分析】</b></p><p>  小球C在電場中運動過程,受到重力和電場力作用,兩個力均為恒力,可采用運動的分解法研究:豎直方向做自由落體運動,水平方向做勻減速運動,根據牛頓第二定律和位移公式結合求解;小球落入沙箱的過程,系統(tǒng)水平動量守恒,由動量守恒定律求出小球落入沙箱后的共同速度.之后,由于車速減小,物塊相對車向右運動

67、,并壓縮彈簧,當A與小車速度相同時彈簧的彈性勢能最大.根據動量守恒定律和能量守恒定律結合求解;由功能關系求熱量Q與L的關系式.要分物塊是否從小車上滑下兩種情況研究。</p><p>  【詳解】(1)小球C下落到沙箱的時間為,則豎直方向上:</p><p>  代入數據解得:t=1s</p><p>  小球在水平方向左勻減速運動:</p><p

68、><b>  根據速度公式有:</b></p><p><b>  代入數據解得:,</b></p><p>  所以小球落入沙箱瞬間的速度:,方向豎直向下</p><p>  小球開始下落時與小車右端的水平距離:</p><p>  設向右為正,在小球落快速落入沙箱過程中,小車(不含物塊A)

69、和小球的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,設小球球入沙箱瞬間,車與球的共同速度為,則有:</p><p><b>  可得:</b></p><p>  由于小車速度減小,隨后物塊A相對小車向右運動并將彈簧壓縮,在此過程中,A與小車(含小球)系統(tǒng)動量守恒,當彈簧壓縮至最短時,整個系統(tǒng)有一共同速度,則有:</p><p><b>  解得: &l

70、t;/b></p><p>  根據能的轉化和守恒定律,彈簧的最大勢能為: </p><p><b>  代入數據解得:</b></p><p>  隨后彈簧向左彈開物塊A,假設A運動至車的左端時恰好與車相對靜止。此過程中系統(tǒng)動量仍然守恒,所以系統(tǒng)具有的速度仍為:</p><p><b>  根據功能關系

71、有: </b></p><p>  解得小車左端與沙箱左側的距離為:</p><p><b>  分情況討論如下:</b></p><p> ?、偃魰r,物塊A停在距離沙箱左側處與小車一起運動,因此摩擦產生的熱量為: </p><p>  ②若時,物塊A最終會從小車的左端滑下,因此摩擦產生熱量為:</p&

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