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- 预测试卷
下列关于物体运动的描述可能的是( )
正确答案
解析
解:A、加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化越来越快,加速度越来越大,故A错误;B、加速度方向与速度变化的方向相同,所以速度变化的方向为正,加速度的方向为正,故B错误;C、根据加速度定义式a=△v/△t,加速度等于速度的变化率,所以速度的变化率很大,加速度也很大,故C错误;D、当加速度方向与速度方向相反,加速度越来越大,速度越来越小,故D正确;
考查方向
解题思路
(1.加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化率也是指速度变化的快慢,所以加速度和速度变化率是一样的.(2.当加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动
易错点
对加速度和速度的定义和物理意义把握不清;不理解什么是速度的变化率。
如右图所示,I,II分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图线,根据图线可以判断( )
正确答案
解析
解:A、在速度-时间图象中,图象的斜率表示加速度,由图象可知,甲的加速度为:
,乙的加速度为:,加速度大小不等,故A错误;B、甲物体8s内的总面积为零即总位移为零,说明甲物体由回到出发点,乙物体前2s内静止,后6s内的总位移为零,说明乙物体也回到了出发点,又因为两物体从同一地点出发,所以两物体此时相遇,并且相距最近,故B错误,D正确;C、由图可知,两球在t=2s时刻速率相等,故C正确
考查方向
解题思路
在速度-时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负。
易错点
1.关于V--t图象的题,关键要明确斜率的含义,知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义;2.要注意上下面积之和为零时,位移等于零。
如右图所示,水平放置的传送带以速度v=2 m/s向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若A端与B端相距6 m,物体由A到B的时间为(g=10 m/s2)( )
正确答案
解析
物体做匀加速运动的加速度a=μmg/m=μg=,则匀加速运动的时间t1=v/a=2/2s=1s,匀加速运动的位移,匀速运动的位移大小 ,匀速运动的时间,
则物体从A到B的时间.故B正确,A、C、D错误.
考查方向
解题思路
根据牛顿第二定律求出物体在传送带上运动的加速度,根据速度时间公式求出匀加速运动的时间,结合位移时间公式求出匀加速运动的位移,从而得出匀速运动的位移,结合速度求出匀速运动的时间,从而得出物体从A到B的时间。
易错点
解决本题的关键理清物体在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解,难度中等。
2016年“科学突破奖”颁奖仪式在美国举行,我国科学家王贻芳获得“基础物理学突破奖”。在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
正确答案
解析
在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时,可将物体视为质点,是理想模型的应用,故A错误;在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,应是控制变量法,故B错误;在推导匀变速直线运动位移公式时,采用了微元法,所以C错误;伽利略对自由落体的运动规律的研究,采用了实验和逻辑推理相结合的方法,因此D正确。
考查方向
解题思路
在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时,可将物体视为质点,是理想模型的应用;在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,应是控制变量法;在推导匀变速直线运动位移公式时,采用了微元法;伽利略对自由落体的运动规律的研究,采用了实验和逻辑推理相结合的方法。
易错点
对高中物理方法把握不准确。
细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连.平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如右图所示.(已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B:小球静止时,分析受力情况,如图,由平衡条件得:
弹簧的弹力大小为:F=mgtan53°=0.75mg
细绳的拉力大小为:T=mgcos53°=mg.故A错误,B错误;C、D:细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为:a==.故C错误,D正确.
考查方向
解题思路
小球静止时,分析受力情况,由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,即可求出加速度。
易错点
小球先处于平衡状态,由平衡条件求解各力的大小,后烧断细绳,小球处于非平衡条件,抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键
如图所示,倾角为θ的斜面体放在粗糙水平地面上,斜面顶端安有滑轮,不可伸长的轻绳连接A、B并跨过滑轮,起初A悬空,B静止于斜面上.现用水平力F拉住绳上的一点,使A从竖直缓慢移动到虚线位置,在此过程中斜面体与物体B始终保持静止.则( )
正确答案
解析
解:A、对A研究可知,原来细线的拉力大小等于A的重力,当用水平向左的力F缓慢拉物体A,细线的竖直分力大小等于A的重力,所以细线所受拉力的大小一定增大.故A错误;B、B原来所受的摩擦力大小可能为零,也可能沿斜面向下,也可能沿斜面向上,当用水平向左的力F缓慢拉物体A时,绳的拉力增大,A所受的摩擦力可能增大,也可能减小.故B错误.C、以A、B、斜面整体为研究对象,分析受力情况作出如图所示受力图:
由平衡条件得知,N=Mg;f=F,当F增大时斜面体受到地面的摩擦力变大,地面对斜面体的弹力不变,故C错误,D正确.
考查方向
解题思路
原来装置处于静止状态,受力平衡,A所受的重力与细绳的拉力相等,以B为研究对象,分析支持力是否变化.当用水平向左的力F缓慢拉物体A时,A受力动态平衡,以整体为研究对象,分析受力情况,判断地面对斜面的摩擦力变化情况。
易错点
涉及到三个物体的平衡问题,研究对象的选择是重点,可采用隔离法与整体法相结合的方法进行研究。
运动员手持球拍托球沿水平方向匀加速跑,球的质量为m,球拍和水平面间的夹角为θ,球与球拍相对静止,它们间摩擦力及空气阻力不计,则( )
正确答案
解析
解:网球受力如图所示,由牛顿第二定律得:
水平方向:Nsinθ=ma,
竖直方向,由平衡条件得:Ncosθ=mg,
解得运动员的加速度为:a=gtanθ,
球拍对球的作用力为:N=mg/cosθ。
考查方向
解题思路
不计摩擦力,分析网球的受力情况,作出力图,根据牛顿第二定律求解加速度和球拍对球的作用力
易错点
关键是画出准确的受力图,分析受力时按照一定的顺序。
做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示( )
正确答案
解析
解:A、根据匀减速运动的位移时间关系知,物体做匀减速地运动,加速度方向与速度方向相反,故位移为:,A错误;B、物体做匀减速运动,速度大小在变化,故B错误;C、根据匀减速直线运动的平均速度公式知, 所以x==故C正确.D、此运动可看出反向的初速度为零的匀加速运动,则x=at2,故D正确.
考查方向
解题思路
物体做匀减速直线运动,由平均速度求出这段时间内物体的位移
易错点
匀变速直线运动的公式较多,要根据题设条件灵活选择公式求解是关键。
如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏。两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉。若凳子下表面各处的粗糙程度相同,两位同学手掌粗糙程度也相同,在乙端的凳面上放有四块砖,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:由图知,乙端对手的压力较大,所以乙端对凳子向右的最大静摩擦力大于甲端对凳子向左最大静的摩擦力,由于甲所受最大静摩擦力小,因此甲将容易相对长凳滑动,即甲容易被从长凳上拉离,因此凳子将向右移动,即乙可以将凳子拉向自己,乙不会和凳子之间发生相对滑动;故AB错误,C、D正确.
考查方向
解题思路
要解决此题,需要掌握影响最大摩擦力大小的因素,接触面的粗糙程度相同时,压力越大,则最大静摩擦力越大.当外力大于最大静摩擦力时,物体的运动状态会发生变化,产生相对运动
易错点
要注意明确影响最大静摩擦力大小的因素,知道当外力大于最大静摩擦力时,物体之间才有相对运动,最大静摩擦力越大,越难发生相对移动.
一个物体在多个力的作用下处于静止状态,如果仅使其中一个力大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),在此过程中其余各力均不变.那么,下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是( )
正确答案
D
解析
解:依题,原来物体在多个力的作用下处于静止状态,物体所受的合力为零,使其中的一个力保持方向不变、大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中,物体的合力从开始逐渐增大,又逐渐减小恢复到零,物体的加速度先增大后减小,物体先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动.根据速度图象的斜率等于加速度可知,速度图象的斜率先增大后减小,所以图象D正确.
考查方向
解题思路
跟据物体在多个力的作用下处于静止状态,物体所受的合力为零,其中的一个力与其他各力的合力大小相等、方向相反.当保持这个力方向不变、大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小,分析物体的合力如何变化,确定物体的加速度如何变化,分析物体的运动情况,判断速度的变化情况,再选择图象。
易错点
本题关键要掌握:平衡条件的推论:物体在几个力作用下平衡时,其中一个力与其他各力的合力大小相等、方向相反。图像题要注意横纵坐标的含义,以免出错。
如图所示,是某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中,根据实验数据按照一定的标度画出的力的图示。F1、F2、F、中不是由弹簧测力计测得的力是__________(填字母)。在该实验中需要记录和观察的是_________。
(A)记录F1、F2的大小和方向(B)记录F1、F2的夹角(C)观察F1、F2的大小是否在误差允许范围内相同
(D)观察F、F’的大小和方向是否在误差允许范围内相同
正确答案
F′ AD
解析
解:由于误差的存在,通过平行四边形定则得出的合力值与由弹簧秤直接测得的力并不完全相等,通过平行四边形得出值在对角线上,用一个弹簧直接测量出的值沿细绳方向,即沿BO方向,故F是由弹簧秤直接测得的,F′是通过平行四边形定值得出的合力值,所以不是由弹簧测力计测得的力是F′;试验中要记录两个分力的大小和方向,然后观察利用平行四边形定则画出的合力与由弹簧秤直接测得的力在误差允许范围内相同,从而验证了平行四边形定则的正确性。
考查方向
解题思路
本题涉及实验原理:合力与分力产生相同的形变效果,测量出分力与合力的大小和方向,用同样的标度作出这些力的图示,寻找规律
易错点
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,明确“理论值”和“实验值”的区别。
如图甲所示,质量为m=1Kg的物体置于倾角为固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t=2s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙所示,(g=10m/s2 ),试求:
19.拉力F的大小;
t=4s时物体的速度V的大小.
正确答案
拉力F的大小为15N ;
解析
设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知:F-mgsinθ-μmgcosθ=m撤去力后,由牛顿第二定律有:
mgsinθ+μmgcosθ=m
根据图象可知:
=5m/,=10m/
代入解得:F=15N 、μ=0.5
考查方向
解题思路
由图象得出加速上升过程和减速上升过程的加速度,然后根据牛顿第二定律列方程求解;
易错点
本题关键受力分析后,根据牛顿第二定律,运用正交分解法求解出各个运动过程的加速度,然后结合运动学公式列式求解。
正确答案
t=4s时刻物体的速度V的大小为2m/s 。
解析
设下滑加速度为,由牛顿第二定律:
mgsinθ-μmgcosθ=m
解得:=2m/
当t=4s时速度,=1s 则
υ=═2×1=2m/s.
考查方向
解题思路
先通过图象得到3s末速度为零,然后求出3s到4s物体的加速度,再根据速度时间关系公式求解4s末速度。
易错点
本题关键受力分析后,根据牛顿第二定律,运用正交分解法求解出各个运动过程的加速度,然后结合运动学公式列式求解。
如图所示,一块长木板B置于光滑的水平地面上,其质量为2 kg,另有一个质量为0.8 kg的小滑块A置于木板的一端,已知A与B之间的动摩擦因数为0.1,可以认为A、B之间的最大静摩擦力数值上等于它们之间的滑动摩擦力,木板在放置A的一端受到一个恒定的水平力F=5.6 N作用后,由静止开始滑动,如果木板足够长,那么当F作用在木板上1 s后,
A相对于地面的位移大小;
木板B相对于地面的位移大小;
1s后,撤掉拉力F,,求小滑块最终与长木板右端的距离是多少。.(g取10 m/s2)
正确答案
(1)A相对于地面的位移大小为0.5m;
解析
解:设滑块质量为m,木板质量为M,由题意可知,A、B间最大静摩擦力为:
因为F>,所以F作用在木板B上后,B将相对A滑动,其受力情况如图所示,
可知: F-Ff=M,
代入数据解得:=2.4 m/.
滑块A的受力如图所示,
Ff′=Ff=m,代入数据解得:=1 m/,
所以当F作用1s后,A相对地面的位移为:===0.5m,方向水平向右;
考查方向
解题思路
根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度,结合位移时间公式求出A、B相对地面的位移.
易错点
本题是对牛顿第二定律的考查,根据牛顿第二定律计算加速度的大小,利用位移时间的关系式计算位移的大小即可,要注意的是AB的加速度的大小是不同的
正确答案
木板B相对于地面的位移大小为1.2m;
解析
解:设滑块质量为m,木板质量为M,由题意可知,A、B间最大静摩擦力为:
因为F>,所以F作用在木板B上后,B将相对A滑动,其受力情况如图所示,
可知: F-Ff=M,
代入数据解得:=2.4 m/.
滑块A的受力如图所示,
Ff′=Ff=m,代入数据解得:=1 m/,
所以当F作用1s后,A相对地面的位移为:===0.5m,方向水平向右;木板B相对地面的位移为:==1.2m,方向水平向右;
考查方向
解题思路
根据A、B相对地面的位移求出1s内相对滑动的距离,根据牛顿第二定律求出撤去F后A、B的加速度,结合速度时间公式求出速度相等经历的时间,根据位移公式求出A、B的位移,得出相对位移的大小,从而得出小滑块最终与长木板右端的距离。
易错点
本题是对牛顿第二定律的考查,根据牛顿第二定律计算加速度的大小,利用位移时间的关系式计算位移的大小即可,要注意的是AB的加速度的大小是不同的
正确答案
小滑块最终与长木板右端的距离是1.4m
解析
解:设滑块质量为m,木板质量为M,由题意可知,A、B间最大静摩擦力为:
因为F>,所以F作用在木板B上后,B将相对A滑动,其受力情况如图所示,
可知: F-Ff=M,
代入数据解得:=2.4 m/.
滑块A的受力如图所示,
Ff′=Ff=m,代入数据解得:=1 m/,
所以当F作用1s后,
(1)A相对地面的位移为:===0.5m,方向水平向右;
(2)木板B相对地面的位移为:==1.2m,方向水平向右;
(3)1s内,A相对B向右滑动的距离为:=-=1.2-0.5m=0.7m,
1s末,B的速度为:==2.4×1m/s=2.4m/s,A的速度为:==1×1m/s=1m/s,
撤去F后,=1m/,=μmgM=0.1×82m/s2=0.4m/,
设经过t′时间速度相等,则+t′=-t′,
代入数据解得:t′=1s,
1s内A的位移为:=t′+=1.5m,
B的位移为:=t′−=2.2m,
所以这1s内A相对B向后运动的距离为:=-=2.2-1.5m=0.7m,
则小滑块最终与长木板右端的距离为:=+=1.4m.
考查方向
易错点
本题是对牛顿第二定律的考查,根据牛顿第二定律计算加速度的大小,利用位移时间的关系式计算位移的大小即可,要注意的是AB的加速度的大小是不同的
在探究“质量一定,加速度a与合外力F的关系”实验中
. 12题图
13题图
某学生根据实验数据作出了如图所示的a﹣F图象,其中图线不过原点并在末端发生了弯曲,产生这种现象的原因可能有 .
某同学得到如图所示的纸带.已知打点计时器电源频率为50Hz,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,D点非常模糊,辨识不清,由剩余数据可算出小车的加速度a= m/s2 ,打点计时器打A点时,小车的速度v= m/s。(保留两位有效数字).
打点计时器原来使用的交变电流的频率是50 Hz,在一实验中交变电流的频率为40 Hz而未被发觉,这样计算出的加速度值与真实值相比是______。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
正确答案
解析
解:AB、由图象可知小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过度,即木板一端垫起的高度偏大,故A正确B错误;CD、该实验中当小车的质量远大于钩码质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小,随着F的增大,即随着钩码质量增大,逐渐的钩码质量不再比小车质量小的多,因此会出现较大误差,图象会产生偏折现象; 故C错误,D正确;
考查方向
解题思路
明确实验要求,注意在实验前要平衡摩擦力,实验过程中要控制小车质量要远大于盘和重物的质量,同时根据图象进行分析,明确出现误差的原因。
易错点
1、在探究加速度与力、质量的关系实验时,要平衡小车受到的摩擦力,不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力,小车受到的合力不等于钩码的重力;2、同时注意为了减小误差,重物的质量应远小于小车和砝码的总质量。
正确答案
3.8(3.6-3.9);0.45(0.45-0.46)
解析
解:由图可知,A、B、C、E、F、G六点对应的刻度分别是0、0.88 cm、2.10 cm、4.70 cm、6.23cm、8.00 cm,则AC=2.10 cm,CE=2.60cm,EG=3.30 cm,
纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.02s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:;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,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.
,
所以
考查方向
解题思路
1、根据毫米刻度尺读出两相邻计数点的距离.2、根据匀变速直线运动的推论公式△x=a可以求出加速度的大小。3、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,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.
易错点
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,要注意单位换算问题.
正确答案
偏大
解析
解:电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器;频率为50Hz,每隔0.02s打一个点,工作电压的频率变为40Hz,小于50Hz,则周期变大,由a=△x/,知a变小,若仍然按照T不变计算,显然计算出的加速度值比真实值偏大。
考查方向
解题思路
电源的频率为50Hz,每隔0.02s打一个点,根据匀变速直线运动的推论,△s=aT2,
判断加速度的测量值与真实值的关系。
易错点
解决本题的关键知道误差形成的原因,通过周期的变化,结合匀变速直线运动的推
论得出加速度测量值与真实值的关系。
跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距地面125 m时打开降落伞,开伞后运动员以大小为14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时的速度为5 m/s,
运动员离开飞机瞬间距地面的高度;
离开飞机后,经多长时间到达地面。(g取10m/s2)
正确答案
运动员离开飞机瞬间距地面的高度为305 m;
解析
对于减速过程,a=-14.3m/s2,由 解出 =60 m/s.
又因为解出=180 m.
所以h=+=305 m.
考查方向
解题思路
自由落体运动过程,已知末速度,根据速度位移公式列式求解出自由落体运动的位移,最后得到运动员离开飞机时距地面的高度。
易错点
本题关键明确运动员的两段运动过程,找出已知量和待求量,然后选择恰当的运动
学公式列式求解.
正确答案
离开飞机后,到达地面的时间为9.85 s
解析
又因为,
,
所以,t==9.85 s,
考查方向
解题思路
跳伞运动员先做自由落体运动,后做匀减速运动,根据运动学的公式可以求得运动的时间;
易错点
本题关键明确运动员的两段运动过程,找出已知量和待求量,然后选择恰当的运动
学公式列式求解.
长为30cm的细绳的张力是多少?
圆环将要开始滑动时,重物G的质量是多少?
正确答案
长为30cm的细绳的张力是8N;
解析
如图所示选取坐标轴,根据物体m处于平衡状态,则有:
Gcosθ+sinθ=mg
cosθ-Gsinθ=0
解得=8N
考查方向
解题思路
物体m处于平衡状态,根据共点力平衡条件求解细绳的张力.
易错点
在共点力作用下重物的平衡问题,采用隔离法分别研究三个物体,分析受力情况是解题的关键之处.
正确答案
圆环将要开始滑动时,重物G的质量是0.6kg .
解析
圆环将要滑动时,对重物进行受力分析可知:
Gsinθ=cosθ
又G=m'g.
解得:m'=0.6 kg 。
考查方向
解题思路
圆环将要滑动时,对重物进行受力分析,求解重物G的质量
易错点
在共点力作用下重物的平衡问题,采用隔离法分别研究三个物体,分析受力情况是解题的关键之处.