- 力学
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5.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度和位置
的关系图象中,能描述该过程的是()
正确答案
知识点
10.一个小球从高处由静止开始落下,从释放小球开始计时,规定竖直向上为正方向,落地点为重力势能零点。小球在接触地面前、后的动能保持不变,且忽略小球与地面发生碰撞的时间以及小球运动过程中受到的空气阻力。图中分别是小球在运动过程中的位移x、速度v、动能Ek和重力势能Ep随时间t变化的图象,其中正确的是( )
正确答案
解析
(在每小题给出的四个选项中,有一个选项或多个选项正确。全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
知识点
2.四个小球在离地面不同高度处同时从静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球将依次碰到地面。则如下所示各图中,能正确反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是( )
正确答案
解析
在每小题给出的四个选项中,有一个选项或多个选项正确。全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
知识点
4.某物体做自由落体运动,把下落总高度分为三段,从起点计时通过三段的时间之比为。则三段高度之比为( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
9.自由落体运动的物体,先后经过空中M,N两点时的速度分别为1和
2。则( )
正确答案
解析
每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分
知识点
14.从离地面80 m的空中自由落下一个小球,取,求:
(1)经过多长时间落到地面;
(2)自开始下落时计时,在第1 s内和最后1 s内的位移大小。
正确答案
(1)由,得t=4s
(2)
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
10.如图所示,在水平地面附近小球B以初速度v斜向上瞄准另一小球A射出,恰巧在B球射出的同时,A球由静止开始下落,不计空气阻力。则两球在空中运动的过程中( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
9.如图所示,a、b、c三个完全相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。下列说法正确的有( )
正确答案
解析
在每小题给出的四个选项中,有一个选项或多个选项正确。全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
知识点
如图所示,在真空中,沿水平方向和竖起方向建立直角坐标系xOy,在x轴上方有一沿x轴正方向的匀强电场E(电场强度E的大小未知)。有一质量为m,带电量为+q的小球,从坐标原点O由静止开始自由下落,当小球运动到P(0,-h)点时,在x轴下方突然加一竖直向上的匀强电场,其电场强度与x轴上方的电场强度大小相等,且小球从P返回到O点与从O点下落到P点所用的时间相等。重力加速度为g。试求:
29.小球返回O点时速度的大小;
30.匀强电场的电场强度E的大小;
31.小球运动到最高点时的位置坐标。
正确答案
设小球从O点运动到P点所用时间为t,在P点的速度为v1,返回O点时的速度为v2,则
解析
设小球从O点运动到P点所用时间为t,在P点的速度为v1,返回O点时的速度为v2,则
考查方向
考查带电物体在电场中的运动:这类问题电场只是提供了一个电场力,可以转化为动力学问题求解,联系牛顿第二定律。
解题思路
首先分析小球从O点下落到P点再到O点的运动类型,明确这是两个阶段,应该分开分析,根据时间相等,及位移相等,解得小球回到O点时的速度。
易错点
在做运动学问题时,对公式的选择模糊不清,导致浪费时间,甚至解答困难。
教师点评
这类问题电场只是提供了一个电场力,可以转化为动力学问题求解,联系牛顿第二定律。
正确答案
(2)
解析
考查方向
考查运动的合成与分解:将运动分解为两个相互垂直的方向求解比较简单
解题思路
根据运动学的基本公式解得小球在电场作用下的加速度a,再根据qE-mg=ma,解得E的大小。
易错点
在做运动学问题时,对公式的选择模糊不清,导致浪费时间,甚至解答困难
教师点评
将运动分解为两个相互垂直的方向求解比较简单
正确答案
(4h,16h)
解析
在竖直方向: 设小球进入x轴上方运动到最高点所用时间为t2,则
所以小球运动到最高点的位置坐标为(4h,16h)
考查方向
考查运动学与电场的综合应用
解题思路
小球进入x轴上方时,将小球的运动分解成竖直方向和水平方向,小球在竖直方向上做减速度为g的减速运动,在水平方向上在电场力作用下做匀加速运动,分别根据运动学公式计算两个方向的位移,得出小球的最高位置坐标。
易错点
在做运动学问题时,对公式的选择模糊不清,导致浪费时间,甚至解答困难。
教师点评
这一问比较综合,需要学生综合能力很强
16.如图所示是倾角为45o的斜坡,在斜坡底端 p点正上方某一位置Q处以速度vo水平向左抛出一个小球,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为t1. 小球B从同一点Q处自由下落,下落至p点的时间为t2. 不计空气阻力,则t1:t2等于( )
正确答案
解析
考查方向
平抛运动速度偏转角的相关计算。
解题思路
垂直打到斜面上,速度偏转角为45°,水平与竖直速度相等,进而得出竖直位移是水平位移的一半。
易错点
速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的二倍。
教师点评
本题为平抛中比较难的类型,但常考,需要格外注意。
知识点
某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移X。(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
9.滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_____________
10.滑块与斜面间的动摩擦因数为_____________
11.(多选)以下能引起实验误差的是____________
正确答案
(2分)
解析
由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,说明小球和滑块的运动时间相同,
由x=at2和H=
gt2得:所以
=
考查方向
解题思路
由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,说明小球和滑块的运动时间相同,由匀加速运动的位移时间公式和自由落体的位移时间公式即可求得加速度的比值;由牛顿第二定律及几何关系即可求得滑块与斜面间的动摩擦因数;由μ的数学表达式就可以知道能引起实验误差的因数,还要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差
易错点
本题考查了匀加速直线运动和自由落体运动的基本公式,要求同学们能学会对实验进行误差分析
正确答案
(2分)
解析
根据几何关系可知:sinα=,cosα=
对滑块由牛顿第二定律得:mgsinα﹣μmgcosα=ma,且a=,
联立方程解得μ=
考查方向
解题思路
由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,说明小球和滑块的运动时间相同,由匀加速运动的位移时间公式和自由落体的位移时间公式即可求得加速度的比值;由牛顿第二定律及几何关系即可求得滑块与斜面间的动摩擦因数;由μ的数学表达式就可以知道能引起实验误差的因数,还要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差
易错点
本题考查了匀加速直线运动和自由落体运动的基本公式,要求同学们能学会对实验进行误差分析
正确答案
解析
由μ得表达式可知,能引起实验误差的是长度x、h、H测量时的读数误差,同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差,故选cd.
考查方向
解题思路
由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,说明小球和滑块的运动时间相同,由匀加速运动的位移时间公式和自由落体的位移时间公式即可求得加速度的比值;由牛顿第二定律及几何关系即可求得滑块与斜面间的动摩擦因数;由μ的数学表达式就可以知道能引起实验误差的因数,还要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差
易错点
本题考查了匀加速直线运动和自由落体运动的基本公式,要求同学们能学会对实验进行误差分析
18.如图,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l、h均为定值)。将A向B水平抛出,同时让B自由下落。A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则
正确答案
解析
若A、B在第一次落地前不碰,由于反弹后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,则以后一定能碰.故A对,C错.A、若A球经过水平位移为l时,还未落地,则在B球正下方相碰.可知当A的初速度较大时,A、B在第一次落地前能发生相碰,故B正确.若A球落地时的水平位移为时,则A、B在最高点相碰,所以D错。
考查方向
解题思路
因为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,根据该规律抓住地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反与判断两球能否相碰.
易错点
关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,根据该规律进行分析.
知识点
静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力。不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是
正确答案
解析
物体手拉力加速上升时,拉力做正功,物体的机械能增大,又因为拉力做功为:,与时间成二次函数关系,AB项错误;撤去拉力后,物体只受重力作用,所以机械能守恒,D项错误,C项正确。
知识点
(1)如图所示,在高为h的平台边缘抛出小球A,同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B,两球运动轨迹在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度为g。若两球能在空中相遇,则小球A的初速度应大于 ,A、B两球初速度之比
为 。
(2)在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
①实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的 (填字母代号)。
a将橡皮条拉伸相同长度即可 b将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
c将弹簧秤都拉伸到相同刻度 d将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
②同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是 (填字母代号)。
a两细绳必须等长
b弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
c用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
d拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约为2kΩ。实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;
电压表V2,量程5V,内阻5kΩ;
定值电阻R1,阻值30Ω;
定值电阻R2,阻值3kΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;
电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;
开关S一个,导线若干。
①有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要的原因是 ;
②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连好),并标出所选元件的相应字母代号;
③由上问写出V1内阻RV的表达式,说明式中各测量量的物理意义。
正确答案
(1)
(2)①b d ②b d
(3)①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。
②测量电压表V1内阻RV的实验电路如图所示:
③=
U1表示V1的电压 U2表示V1 和R2串联的总电压
解析
(1)由于A做平抛运动有:s=vAt,h=gt2/2,要使两球在空中相遇,所用时间比小于t,所以。
由s=vAt/,h-h/=gt/2/2,h/=vBt/-gt/2/2得:
(2)①实验中两次拉伸橡皮条要将橡皮条拉伸相同长,即将橡皮条和绳的结点拉到相同位置。
②为了减小实验误差,尽可能使弹簧秤、细绳、橡皮条与木板平行;为了能更好地确定力的方向,细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些。
(3)①由于电压表的内阻很大,流过的电流较小,待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。
②由于电压表V1接入电路后,由电流通过时其两端电压可以直接读出,因而利用串联分压的特点,选用标准电压表V2和定值电阻R2 ,反复测量通过滑动变阻器R3控制即可。测量电压表V1内阻RV的实验电路如图
③根据串联电路的特点:(式中U1表示V1的电压, U2表示V1 和R2串联的总电压),所以
=
知识点
在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为
正确答案
解析
根据竖直上抛运动的对称性,可知向上抛出的小球落回到出发点时的速度也是v,之后的运动与竖直下抛的物体运动情况相同。因此上抛的小球比下抛的小球运动的时间为:,A项正确。
知识点
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