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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年上外kok电子竞技高一物理上册阶段测试试卷451考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、中国南方航空公司某架客机安全准时降落在规定跑道上,假设该客机停止运动之前在跑道上一直做匀减速直线运动,客机在跑道上滑行距离为s,从降落跑道上到停下所需时间为t,由此可知客机降落时的速度为()A.s/tB.s/2tC.2s/tD.条件不足,无法确定2、人骑自行车下坡,坡长l=500m,坡高h=8m,人和车总质量为100kg,下坡时初速度为4m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10m/s,g取10m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为()A.-400JB.-3800JC.-50000JD.-4200J3、关于“神舟十号”和“神舟十一号”绕地飞行过程,下列说法正确的是()A.“神舟十号”的周期小于“神舟十一号”B.“神舟十号”的线速度小于“神舟十一号”C.“神舟十号”的角速度小于“神舟十一号”D.“神舟十号”的向心加速度小于“神舟十一号”4、正常情况下空气是不导电的,但是如果空气中的电场很强,空气也可以被击穿.
空气被击穿时会看到电火花或闪电.
若观察到某次闪电的火花长约100m
且已知空气的击穿场强为3隆脕106V/m
那么发生此次闪电的电势差约为(
)
A.3隆脕108V
B.3隆脕106V
C.3隆脕104V
D.3.3隆脕10鈭?5V
5、如图所示,两个相同的弧形轨道MN
分别用于发射小铁球PQ
两轨道上端分别装有电磁铁CD.
调CD
高度,使AC=BD
将小铁球PQ
分别吸在电磁铁CD
上,然后切断电源,PQ
从弧形轨道滚下,改变弧形轨道M
的高度,再进行若干次实验,经过多次实验发现,PQ
两球总是在水平面相遇.
上述实验说明(
)
A.竖直方向的运动是自由落体运动B.竖直方向的运动是匀速直线运动C.水平方向的运动是匀速直线运动D.水平方向的运动是变速直线运动6、如图所示,一个斜面体固定于水平地面上,两斜面光滑,倾角娄脠<娄脕.
将质量相等的ab
两小球同时从斜面上同一高度处静止释放;在两小球滑至斜面底端的过程中,则(
)
A.两球到达地面时机械能不同B.两球速度变化量不同C.两球重力做功的平均功率相等D.两球滑至斜面底端前瞬间重力做功的瞬时功率相等7、【题文】如图所示,竖直圆环A半径为r;固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地面上,使B不能左右移动,在环的最低点静止放置一个小球C。A;B、C的质量均为m,给小球一水平向右的瞬时速度,小球会在环内侧做圆周运动。不计一切摩擦,重力加速度为g,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时速度必须满足。
A.最小值为
B.最小值为
C.最大值为
D.最大值为评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)8、【题文】在水平冰面上(摩擦力忽略不计),被踢出去的小冰块一2m/s的速度在冰面上滑行,则在4S后小冰块的速度为____。9、一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.则:______弹簧的原长更长,______弹簧的劲度系数更大.(填“a”或“b”)10、一小船在静水中的速率是5m/s
要渡过河宽为30m
水流速度为4m/s
的河流,小船要以最短位移过河,则渡河的时间需要______s.
11、电磁打点计时器是一种使用低压______(
填“直流”或“交流”)
电源的计时仪器;若在实验时交流电源的电压突然减小且实验者并不知道,那么实验根据纸带上的数据计算某段时间内的平均速度值与实际值相比______(
填“偏大”、“偏小“或“不变“)
.12、电梯在竖直向下运动,由于发生了超重现象,站在电梯中的体重计上的人的体重视数比电梯静止时增加了20%,则电梯此时在做____运动(选填“加速”或“减速”);电梯的加速度大小为____.13、一弹簧受到100N
的拉力时,它的长度是11cm
当它受的拉力再增大50N
达到150N
时,弹簧长度是13cm
则弹簧的劲度系数是____,弹簧的原长是____,如用两手握住它的两端,分别用100N
的力向两边拉,则这弹簧伸长____。
评卷人得分三、实验探究题(共9题,共18分)14、如图所示是某个做平抛运动物体轨迹的一部分.ABC
是轨迹上顺次的三个点,A
与BB
与C
的水平距离均为0.4mA
与B
竖直距离为0.25mB
与C
竖直距离为0.35m
则此物体的初速度为______m/s
物体经过B
点的瞬时速度大小为______m/sB
点距抛出点的水平距离为______m.(g=10m/s2)
15、为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的;某同学利用DIS
设计了一个实验,实验装置如图甲所示,图中A
为电磁铁,B
为光电门.
有一直径为d
质量为m
的金属小球通过电磁铁控制从A
处由静止释放,下落过程中能通过A
处正下方、固定于B
处的光电门,测得AB
间的距离为H
光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t
当地的重力加速度为g
且小球直径d
远小于AB
间的距离H.
则:
(1)
小球经过光电门B
时的速度v
表达式为______;
(2)
多次改变高度H
重复上述实验,作出1t2鈭?H
的图象如图乙所示,当图线斜率k=
______时(
用已知量gd
表示)
可判断小球下落过程中机械能守恒.16、回答有关平抛运动的问题:
(1)
在平抛运动本实验时;小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是______
A.通过调节使斜槽的末端保持水平。
B.抛出点就是斜槽末端点。
C.每次必须由静止释放小球。
D.用铅笔记录小球位置时;每次必须严格地等距离下降。
E.小球运动时不应与木板上的白板(
或方格纸)
相触。
F.将球的位置记录在纸上后;取下纸,用直尺将点连成折线。
(2)
如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分;图中背景方格的边长均为5cm
如果取g=10m/s2
那么:
垄脵
照相机的闪光时间间隔是______s
垄脷
小球运动中水平分速度的大小是______m/s
垄脹
小球经过B
点时的速度大小是______m/s
.17、某实验小组只用一个弹簧秤进行“探究求合力的方法”实验。
(1)
请将以下实验步骤补充完整:
垄脵
如图;把两根细线中的一条细线与弹簧秤连接,然后同时拉这两条细线,使橡皮条的一端伸长到O
点,记下秤的示数F1
和两细线的方向;
垄脷
放回橡皮条后;将弹簧秤连接到另一根细线上,再同时拉这两条细线,使橡皮条的一端伸长到O
点,并使两条细线位于记录下来的方向上,记下秤的示数F2
垄脹
再次放回橡皮条后;用弹簧秤连接一根细线,______.
垄脺
根据平行四边形定则作出F1
和F2
的合力与步骤垄脹
比较;得出结论.
(2)
图示步骤中,若保持弹簧秤所在一侧细线方向不变,O
点位置不变,将右侧细线缓慢移至虚线位置,弹簧秤读数的变化情况是:______.18、用打点计时器测速度的实验中;如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A;B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间的时间间隔T=0.1s
(1)由图判断小车做______运动.(填加速;减速、匀速)
(2)计算各点的瞬时速度,vB=______m/s,vC=______m/s,vD=______m/s.
(3)BE间的平均速度vBE=______m/s.19、某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动.
(1)实验中,必要的措施是______
A.细线必须与木板平行。
B.先接通电源再释放小车。
C.小车的质量远大于砝码的质量。
D.将木板的一端适当垫高;使小车在不受拉力作用时能在木板上匀速下滑。
(2)他在实验时将打点计时器接到频率为50HZ的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分记数点如图2所示(每相邻两个记数点之间还有四个点没有画出).测得s1=3.61cm,s2=4.39cm,s3=5.20cm,s4=6.00cm,s5=6.79cm,s6=7.61cm,则小车的加速度a=______m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB______m/s(结果均保留两位有效数字).
20、某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。
(1)
通过实验作出了如图乙所示的a鈭?F
图象,图像不过坐标原点的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角________(
选填“偏大”或“偏小”)
(2)
该同学在平衡摩擦力后进行实验,小车在运动过程中实际所受的拉力__________砝码和砝码盘的总重力(
填“大于”“小于”或“等于”)
为了便于探究、减小误差,应使小车质量M
与砝码和砝码盘的总质量m
满足__________的条件。
(3)
该同学得到如图丙所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50HzABCDEFG
是纸带上7
个连续的点。娄陇x=xDG鈭?xAD=
________cm
由此可算出小车的加速度a=
________m/s2(
结果保留两位有效数字)
21、为了探究加速度与力的关系;某同学设计了如图1
所示的实验装置,一端带有定滑轮的长木板水平放置,长木板上安装两个相距为d
的光电门;放在长木板上的滑块通过绕过定滑轮的细线与力传感器相连,力传感器下挂一重物.
拉滑块的细线拉力的大小F
等于力传感器的示数.
让滑块从光电门l
处由静止释放,运动一段时间t
后,经过光电门2.
改变重物质量,重复以上操作,得到下表中5
组数据.
。次数a/(m?s鈭?2)F/N11.00.7622.00.9933.01.2344.01.5055.01.76
垄脵
若测得两光电门之间距离d=0.5m
运动时间t=0.5s
则滑块的加速度a=
______m/s2
.
垄脷
依据表中数据在图2
坐标纸上画出a鈭?F
图象.
垄脹
出图象可得滑块质量m=
______kg
滑块和长木板间的动摩擦因数娄脤=
______(
取g=10m/s2).
22、如图甲所示;是“探究力的平行四边形定则”的实验,其中A
为固定橡皮筋的图钉,O
为橡皮筋与细绳套的结点,OB
和OC
为细绳套.
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)
图乙中的F
与F隆炉
两力中;方向一定沿AO
方向的是______
(2)
下列不必要的实验要求是______.(
请填写选项前对应的字母)
A.两个弹簧秤的夹角适当大些。
B.弹簧秤应在使用前校零。
C.拉线方向应与木板平面平行。
D.改变拉力;进行多次实验,每次都要使O
点在同一位置。
(3)
本实验采用的科学方法是______.
A.理想实验法B.
等效替代法C.
控制变量法D.
建立物理模型法.评卷人得分四、解答题(共2题,共16分)23、某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体;经时间t落回手中,已知该星的半径为R,求这个星球上的第一宇宙速度.
24、载人航天飞行已成为人类探索太空的重要手段;由于地球在不断的自转,因而在发射宇宙飞船或卫星时,可以利用地球的自转以尽量减少发射人造飞船或卫星时火箭所需的燃料,为此,国际社会目前正准备在最理想的地点建立一个联合发射中心.
(1)这个发射中心应建在何处(供选地点:两极;赤道、纬度45°处)?简述选择理由.
(2)运载火箭应最终朝什么方向发送(供选方向:东;西、南、北)?简述选择理由.
(3)今要在该中心发射一颗质量为m的同步卫星;已知万有引力常量为G;地球的半径为R、地球的质量为M.若要求同步卫星离地面的高度,除了以上已知量外还要根据常识知道地球的什么物理量,并用这些量求出该高度.
评卷人得分五、其他(共4题,共32分)25、如图是质量为70kg的李伟的比赛用山地自行车;其相关数据见表:
。车架材料碳纤维车架材料体积/cm32500车架质量/kg4.5整车质量/kg10单轮接触面积/cm24(1)求碳纤维车架的密度;
(2)算出比赛中的山地自行车对地面的压强;(取g=10N/kg)
(3)李伟在某路段匀速骑行6km,耗时10min,若该路段阻力为总重力的0.02倍,求他骑行功率.26、(2013?芜湖县校级自主招生)如图,是光滑斜面的示意图.斜面的水平长度为S,高为h,物体质量为m,如果用沿斜面向上的力把物体从斜面底端匀速拉到顶端,拉力F=____(用题中相关字母表示).27、如图是质量为70kg的李伟的比赛用山地自行车;其相关数据见表:
。车架材料碳纤维车架材料体积/cm32500车架质量/kg4.5整车质量/kg10单轮接触面积/cm24(1)求碳纤维车架的密度;
(2)算出比赛中的山地自行车对地面的压强;(取g=10N/kg)
(3)李伟在某路段匀速骑行6km,耗时10min,若该路段阻力为总重力的0.02倍,求他骑行功率.28、(2013?芜湖县校级自主招生)如图,是光滑斜面的示意图.斜面的水平长度为S,高为h,物体质量为m,如果用沿斜面向上的力把物体从斜面底端匀速拉到顶端,拉力F=____(用题中相关字母表示).参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【解析】试题分析:由平均速度公式可得:而平均速度汽车的末速度为零,则下降时的初速度故选C.考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系.【解析】【答案】C2、B【分析】由动能定理3800J,阻力做负功为-3800J,B对;【解析】【答案】B3、D【分析】略
略
略
略【解析】。【小题1
】D【小题2
】B【小题3
】C【小题4
】A4、A【分析】解:发生此次闪电的电势差约为:
U=Ed=3隆脕106隆脕100V=3隆脕108V.
故。篈
将闪电产生的电场近似看成匀强电。辉擞霉経=Ed
可估算发生此次闪电的电势差.
本题关键要善于将实际问题进行简化,建立模型,再运用匀强电场的公式U=Ed
进行求解.【解析】A
5、C【分析】解:平抛运动水平方向做匀速直线运动;根据实验可知,P
球从M
点平抛,而Q
球从N
点在水平面上匀速运动,二者运动轨迹虽然不同,但是水平方向的运动规律相同,因此P
球会砸中Q
球;
故。篊
.
两个小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道MN
的下端射出;可以看到PQ
两球相碰.
可知小球P
在水平方向上的运动情况与Q
球的运动情况相同.
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,知道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.【解析】C
6、B【分析】解:A
以地面为零势能面;开始时,质量相等的两球在同一高度处具有相同的重力势能,动能均为零,故机械能相同.
在下落过程中由于只有重力做功,两球的机械能都守恒;故落到地面上时机械能一定相同;故A错误;
B、根据机械能守恒定律可知:mgh=12mv2
得v=2gh
可知,两球到达地面时速度大小相同,但速度的方向不同,故速度的变化量不同;故B正确;
C;由W=mgh
知;重力做功相等,但因斜面夹角不同,故加速度不同,导致下落时间不同,故重力做功的平均功率不相等;故C错误.
D、a
球滑至斜面底端前瞬间重力做功的瞬时功率Pa=mgvsin娄脠b
球滑至斜面底端前瞬间重力做功的瞬时功率Pb=mgvsin娄脕
因为娄脠<娄脕
则得Pa<Pb.
故D错误;
故。築
根据机械能守恒定律可明确两球的机械能及速度的变化量;再明确两球下落时间;根据功率公式可明确平均功率.
由公式P=mgvsin娄脗娄脗
是斜面的倾角研究重力的瞬时功率.
本题的关键要掌握机械能守恒定律及功率公式,要注意明确重力做功和路程无关.
要注意平均功率与瞬时功率公式是不同的,不能混淆.【解析】B
7、B|D【分析】【解析】
试题分析:小球通过最高点时,重力和轨道向下的弹力的合力提供向心力,即对AB整体分析,此时受到小球竖直向上的弹力要是AB不跳起来,就要满足即那么就有从最低点到最高点,根据动能定理有整理得对照答案BD对AC错。
考点:圆周运动动能定理【解析】【答案】BD二、填空题(共6题,共12分)8、略
【分析】【解析】略【解析】【答案】2m/s9、略
【分析】解:根据胡克定律得:F=kx=k(L-L0),其中L0为弹簧的原长,由此可知在F-L图象上横轴截距表示弹簧的原长,从图中横轴截距可以看出b的原长大于a的原长.
根据胡克定律得:F=kx=k(L-L0);可知图象斜率表示劲度系数的大。视赏伎芍猘的劲度系数较大.
故答案为:b;a.
根据弹簧弹力与弹簧形变量之间的关系可正确解答.
本题比较简单考查了胡可定律的应用,做题时需要结合数学知识求解,是一道考查数学与物理结合的好题目.【解析】b;a10、略
【分析】解:当静水速与河岸垂直时;垂直于河岸方向上的分速度最大,则渡河时间最短;
最短时间为:t=dvc=305s=6s
故答案为:6
.
当静水速与河岸垂直时;渡河时间最短,由位移与速度的关系,即可求出时间.
解决本题的关键知道合运动与分运动具有等时性,当静水速与河岸垂直,渡河时间最短;当合速度与河岸垂直,渡河航程最短.【解析】6
11、略
【分析】解:电磁打点计时器用的是低压交流电,打点周期与交流电的周期相同,为T=1f
若在实验时交流电源的电压突然减小且实验者并不知道,而进行计算时,根据时间间隔来计算,因此测出的速度数值与物体的真实数值相比仍不变.
故答案为:交流;不变.
电磁打点计时器用的是低压交流电,它打点的周期是有交流电的频率决定,明确频率和周期之间的关系为T=1f
从而即可求解.
知道打点计时器的工作原理,是根据电流方向的不断变化来打点计时的.
掌握住电磁打点计时器周期与频率的关系.【解析】交流;不变12、略
【分析】
电梯静止时体重计示数mg;这是人的真实的体重,所以人的质量就是m;
而体重计上的人的体重视数比电梯静止时增加了20%;即体重计对人的支持力大小是1.2mg
人处于超重状态;说明加速度方向向上;
电梯在竖直向下运动;所以电梯此时在做减速运动.
由牛顿第二定律F=ma;可以求得电梯的加速度大小是。
a==2m/s2.
故答案为:减速,2m/s2.
【解析】【答案】当称物体的体重计的示数大于物体的真实重力时;就说物体处于超重状态;当称物体的体重计的示数小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态;应用牛顿第二定律求物体的加速度.
13、略
【分析】根据胡克定律可知:100=k(11鈭?x0)150=k(13鈭?x0)
解得x0=7cmk=2500N/m
如用两手握住它的两端,分别用100N
的力向两边拉,则这弹簧伸长11cm鈭?7cm=4cm
考点:胡克定律。
【解析】2500N/m7cm4cm
三、实验探究题(共9题,共18分)14、451.2【分析】【分析】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,根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔,结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度;根据竖直方向上某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B
点竖直分速度,通过平行四边形定则求出物体经过B
点的速度。由B
的竖直分速度,求出时间,即可求得B
点距抛出点的水平距离。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,结合运动学公式和推论灵活求解。【解答】在竖直方向上,yBC鈭?yAB=gT2
解得T=yBC鈭?yABg=0.35鈭?0.2510s=0.1s
平抛运动的初速度v0=xABT=0.40.1m/s=4m/s
物体经过B
点的竖直分速度vyB=yAB+yBC2T=0.25+0.352隆脕0.1=3m/s
则物体经过B
点的速度vB=v02+vyB2=5m/s
由vyB=gt
得t=0.3s
所以B
点距抛出点的水平距离为x=v0t=1.2m
故填:451.2
【解析】451.2
15、【分析】解:(1)
根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知,小球经过光电门B
时的速度v=dt
.
(2)
当重力势能的减小量等于动能的增加量时,有:mgH=12mv2=12md2t2
解得1t2=2ghd2
则图线的斜率k=2gd2
.
故答案为:(1)v=dt(2)2gd2
.
根据极短时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出小球经过光电门B
的速度大。
根据重力势能的减小量等于动能的增加量得出1t2鈭?H
的关系式;从而得出图线斜率的大。
解决本题的关键知道实验的原理,对于图线问题,通常的解题思路是得出物理量之间的关系式,从而得知图线斜率的含义.【解析】v=dt2gd2
16、略
【分析】解:(1)A
通过调节使斜槽末端保持水平;是为了保证小球做平抛运动.
故A正确.
B;斜槽的端点不是小球的抛出点;因为小球存在大。皇且桓龅.
故B错误.
C;因为要画同一运动的轨迹;必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故C正确。
D;记录小球经过不同高度的位置时;每次不必严格地等距离下降,故D错误;
EF
实验要求小球滚下时不能碰到木板平面;避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线.
故F错误,E正确.
故。篈CE
.
(2)
在竖直方向上有:鈻?h=gt2
其中鈻?h=(5鈭?3)隆脕5cm=10cm=0.1m
解得:t=0.110=0.1s
水平方向匀速运动;有:s=v0t
其中:s=3l=15cm=0.15mt=T=0.1s
解得:v0=0.150.1=1.5m/s
.
根据匀变速直线运动中;时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度,在B
点有:
vBy=hAC2t=3l+5l2t=8隆脕0.052脳0.1=2m/s
小球B
点速度:vB=v02+vBy2=1拢庐52+22=2.5m/s
故答案为:(1)ACE(2)垄脵0.1垄脷1.5垄脹2.5
.
小球做平抛运动;必须保证斜槽末端切线水平;
实验过程中要保证小球每次做平抛运动的初速度相同;每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球;
在白纸上记录记录小球的运动路径时;不必要等高度下降;
正确应用平抛运动规律:水平方向匀速直线运动;竖直方向自由落体运动;解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期,然后进一步根据匀变速直线运动的规律;推论求解.
本题考查了平抛运动实验,对于平抛运动问题,一定明确其水平和竖直方向运动特点,尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题.【解析】ACE0.11.52.5
17、略
【分析】解:(1)
再次放回橡皮条后;用弹簧秤连接一根细线,为了使作用效果相同,则拉动细线,使橡皮条的结点到达位置O
点,记下此时弹簧秤的读数F
和细线的方向.
(2)
对点O
受力分析;受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力,如图,其中O
点位置不变,其拉力大小不变,左侧弹簧拉力方向不变,右侧弹簧拉力方向和大小都改变;
根据平行四边形定则可以看出将右侧细线缓慢移至虚线位置;弹簧秤读数逐渐增大.
故答案为:(1)
拉动细线;使橡皮条的结点到达位置O
点,记下此时弹簧秤的读数F
和细线的方向;(2)
逐渐增大。
“探究求合力的方法”的实验原理是:记录两个分力以及合力的大小和方向后;选用相同的标度将这三个力画出来,画出来的合力是实际值,然后根据平行四边形画出合力的理论值,通过比较实际值和理论值的关系来进行验证,明确了实验原理即可知知道实验中需要记录的物理量和具体的操作.
点O
受到三个力作用处于平衡状态,保持O
点的位置,说明一个拉力大小和方向不变,左侧弹簧秤的拉伸方向不变,说明一个拉力方向不变,判断另一拉力变化情况,因此利用“图示法”可正确求解.
要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解,正确理解“等效代替”的含义.【解析】拉动细线,使橡皮条的结点到达位置O
点,记下此时弹簧秤的读数F
和细线的方向;逐渐增大18、略
【分析】解:(1)因为相等时间内的位移越来越大;则小车的速度变大,做加速运动.
(2)匀加速直线运动中;根据时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:
vB==1.38m/s
vC==2.64m/s
vD==3.90m/s
(3)根据平均速度公式得VBE==3.27m/s
故答案为:(1)加速。
(2)1.38;2.64,3.90
(3)3.27.
(1)根据相等时间内的位移大小判断小车的运动规律.
(2)纸带实验中;若纸带匀变速直线运动,根据时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,可以求出某点的速度大。
(3)根据平均速度公式可以求出VBE大。
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.【解析】加速;1.38;2.64;3.90;3.2719、略
【分析】解:(1)A;细线必须与木板平行;从而确保细线的拉力即为小车的合力;故A正确;
B;为了让小车做匀加速直线运动;应使小车受力恒定,故应将细线与木板保持水平;同时为了打点稳定,应先开电源再放纸带;故B正确;
C;本实验中只是研究匀变速直线运动;故不需要让小车的质量远大于钩码的质量;只要能让小车做匀加速运动即可;故C错误;
D;研究小车的匀变速直线运动;只要摩擦力恒定即可,不需要平衡摩擦力,对实验没有影响,故D错误;
故。篈B;
(2)每两个计数点间有四个点没有画出;故两计数点间的时间间隔为T=5×0.02=0.1s;
根据逐差法可知,物体的加速度为:a===0.80m/s2;
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有:
vB===0.40m/s
故答案为:(1)AB;(2)0.80;0.40.
(1)分析实验目标和实验原理;明确实验中需要注意事项即可求解;
(2)根据逐差法可求得物体运动的加速度;根据平均速度表示中间时刻的瞬时速度可求得B点的速度.
本题考查匀变速直线运动规律的应用,要注意明确实验原理,知道本实验中只需要研究匀变速直线运动即可,所以不需要平衡摩擦力,也不需要让小车的质量远大于钩码的质量.【解析】AB;0.80;0.4020、(1)偏大(2)小于M?m(3)1.85.0【分析】【分析】(1)
当F=0
时,小车已经有了加速度,说明木板与水平桌面间的夹角偏大;(2)
对小车与钩码分别用牛顿第二定律列式分析即可;(3)
利用纸带读出数据,然后用逐差法求解加速度。本题验证牛顿第二定律的基本知识,要熟悉各项操作及数据处理能力。【解答】(1)
根据所给的a鈭?
F
图象可知,当F
=0
时,小车已经有了加速度a
0
所以肯定是在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的夹角偏大造成的;(2)
根据牛顿第二定律,对小车F
=
Ma
,对砝码和盘mg
鈭?
F
=
ma
,解得F=MM+m隆陇mg<mg
当M
?
m
时,小车受到的拉力才近似等于mg
,从而减小误差;(3)
由题图丙可读出xAD
=2.10cm
xDG
=3.90cm
所以娄陇
x
=
xDG
鈭?
xAD
=1.8cm
根据娄陇
x
=
a
娄陇
t
2
得a=?x?t2=1.8cm0.062=5.0m/s2
故答案为:(1)
偏大;(2)
小于,M?m(3)1.85.0
【解析】(1)
偏大(2)
小于M
?
m
(3)1.85.0
21、略
【分析】解:(1)
根据运动学公式d=12at2
得,a=2dt2=2隆脕0.50.25m/s2=4.0m/s2
.
(2)
依据表中数据运用描点法作出图象;如图所示.
(3)
根据F鈭?娄脤mg=ma
得a=Fm鈭?娄脤g
所以滑块运动的加速度a
和所受拉力F
的关系图象斜率等于滑块质量的倒数.
由图形得加速度a
和所受拉力F
的关系图象斜率k=4
所以滑块质量m=0.25Kg
由图形得,当F=0.5N
时,滑块就要开始滑动,所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于0.5N
而最大静摩擦力等于滑动摩擦力;即娄脤mg=0.5N
解得娄脤=0.2
故答案为:(1)4.0(2)
如图;(3)0.250.2
(1)
根据匀变速直线运动的位移时间公式求出滑块的加速度;
(2)
依据表中数据运用描点法作出图象;
(3)
知道滑块运动的加速度a
和所受拉力F
的关系图象斜率等于滑块质量的倒数.
对滑块受力分析;根据牛顿第二定律求解.
解决该题关键要掌握牛顿第二定律和运动学公式的应用,运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解.【解析】4.00.250.2
22、略
【分析】解:(1)F
是通过作图的方法得到合力的理论值;而F隆盲
是通过一个弹簧称沿AO
方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O
点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力.
故方向一定沿AO
方向的是F隆盲
.
故答案为:F隆盲
.
(2)AB
本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则;即研究合力与分力的关系.
根据合力与分力是等效的,本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同,而且要拉倒同一位置,故A、B错误;
C;D
在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置;第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,表明两次效果相同,即两个拉力和一个拉力等效,而弹簧称不必拉到相同刻度.
故C错误,D正确.
故。篋
.
(2)
合力与分力是等效替代的关系;所以本实验采用的等效替代法,因此ACD错误,B正确.
故。築
.
故答案为:(1)F鈥?(2)D(3)B
.
(1)
实验中F
和F隆盲
分别由平行四边形定则及实验得出;明确理论值和实验值的区别即可正确解答;
(2)
该实验采用了“等效替代”的原理;即合力与分力的关系是等效的,要求两次拉橡皮筋时的形变量和方向是等效的;
(3)
本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则;因此采用“等效法”,注意该实验方法的应用.
本题考查验证平行四边形定则的实验,本实验采用的是等效替代的方法,即一个合力与几个分力共同作用的效果相同,可以互相替代,同时注意掌握实验的基本原理和方法.【解析】F鈥?DB
四、解答题(共2题,共16分)23、略
【分析】
根据竖直上抛运动规律得:
物体向上和向下的时间相等,均为则由速度公式可得:
v=g
解得:g=
忽略星球自转的影响;根据重力提供向心力列出等式:
mg=m
v=
答:这个星球上的第一宇宙速度是.
【解析】【答案】由竖直上抛运动规律可求得该星球的重力加速度;物体绕着星球表面做匀速圆周运动;由万有引力充当向心力可求得第一宇宙速度.
24、略
【分析】
(1)应建在赤道上;因为该位置随地球自转的线速度最大。
(2)东方;为了使火箭的发射方向(或初速度)与地球自转方向相同。
(3)地球的自转周期T
设同步卫星离地面的高度为h,由
可得:
答:(1)这个发射中心应建在赤道处(供选地点:两极;赤道、纬度45°处);简述选择理由:因为该位置随地球自转的线速度最大.
(2)运载火箭应最终朝东向发送(供选方向:东;西、南、北);简述选择理由:为了使火箭的发射方向(或初速度)与地球自转方向相同.
(3)今要在该中心发射一颗质量为m的同步卫星,已知万有引力常量为G、地球的半径为R、地球的质量为M.若要求同步卫星离地面的高度,除了以上已知量外还要根据常识知道地球的地球的自转周期T,并用这些量求出该高度:.
【解析】【答案】(1)根据线速度与半径的关系;即可求解;
(2)根据地球自转的方向;来确定求解;
(3)根据万有引力提供向心力;从而求解.
五、其他(共4题,共32分)25、略
【分析】【分析】(1)已知质量与体积;应用密度公式可以求出密度.
(2)自行车对地面的压力等于其重力;应用压强公式可以求出压强.
(3)求出自行车的速度,求出牵引力的大。缓笥蒔=Fv求出功率.【解析】【解答】解:(1)碳纤维车架的密度:ρ===1.8×103kg/m3;
(2)山地自行车对地面的压强:p====1×106Pa;
(3)自行车的速度:v===10m/s;
牵引力:F=f=0.02mg=0.02×(70kg+10kg)×10N/kg=16N;
骑自行车的功率:P=Fv=16N×10m/s=160W;
答:(1)碳纤维车架的密度为1.8×103kg/m3;
(2)比赛中的山地自行车对地面的压强为1×106Pa;
(3)李伟在某路段匀速骑行6km,耗时10min,若该路段阻力为总重力的0.02倍,他骑行功率为160W.26、略
【分析】【分析】物体匀速向上运动,是一种平衡状态,利用功的原理即可求出物体所受力的大。窘馕觥俊窘獯稹拷:由于斜面是光滑的,所以不存在额外功.根据功的原理可知FL=Gh=mgh(设斜面长为L),从而可以求出拉力F=.
在直角三角形中,L=;因此,F=.
故答案为:.27、略
【分析】【分析】(1)已知质量与体积;应用密度公式可以求出密度.
(2)自行车对地面的压力等于其重力;应用压强公式可以求出压强.
(3)求出自行车的速度,求出牵引力的大。缓笥蒔=Fv求出功率.【解析】【解答】解:(1)碳纤维车架的密度:ρ===1.8×103kg/m3;
(2)山地自行车对地面的压强:p====1×106Pa;
(3)自行车的速度:v===10m/s;
牵引力:F=f=0.02mg=0.02×(70kg+10kg)×10N/kg=16N;
骑自行车的功率:P=Fv=16N×10m/s=160W;
答:(1)碳纤维车架的密度为1.8×103kg/m3;
(2)比赛中的山地自行车对地面的压强为1×106Pa;
(3)李伟在某路段匀速骑行6km,耗时10min,若该路段阻力为总重力的0.02倍,他骑行功率为160W.28、略
【分析】【分析】物体匀速向上运动,是一种平衡状态,利用功的原理即可求出物体所受力的大。窘馕觥俊窘獯稹拷:由于斜面是光滑的,所以不存在额外功.根据功的原理可知FL=Gh=mgh(设斜面长为L),从而可以求出拉力F=.
在直角三角形中,L=;因此,F=.
故答案为:.
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