m
1+—
m
6.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数
为50kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间
内下列说法中正确的是()
A晓敏同学所受的重力变小了
B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C.电梯一定在竖直向下运动
D.电梯的加速度大小为g/5,方向一定竖直向下
答案:
D
解析:
由题知体重计的示数为40kg时,人对体重计的压力小于人的重力,故处于失重
状态,实际人受到的重力并没有变化,A错;由牛顿第三定律知B错;电梯具有向下的加速
度,但不一定是向下运动,C错;由牛顿第二定律mg-Fn=ma可知a=g,D对。
7.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12cm再
系一个,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm84cm,如图所示。
站在椅子上,向上提
起线的上端,让线自由垂直,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各垫圈()
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.依次落到盘上的速度关系为1:
2:
3:
4
D.依次落到盘上的时间关系为1:
(-.2—1):
(3-2):
(2—3)
答案:
BC
解析:
根据△x=a于知A错,B对,根据v2=2ax知C正确,根据x=*at2可判D错。
&跳伞运动员以5m/s的速度竖直匀速降落,在离地面h=10m的地方掉了一颗扣子,(扣
子受到的空气阻力可忽略,g=10m/s2),下列说法正确的是()
A.扣子做自由落体运动
B.扣子下落的平均速度大小为
10m/s
C.扣子落地的瞬时速度大小为
102m/s
D.跳伞员比扣子晚着陆的时间为1s
答案:
BD
解析:
扣子做初速度为5m/s的匀加速直线运动,落地速度vt=,v0+2gh=15m/s;平
Vo+Vt
均速度v==10m/s;
运动员下落的时间11=~=10s=2s
v5
扣子下落的时间为t2
12
h=vt2+gt2
解得12=1s,△t=11—12=1s,综上所述,选项BD正确。
9•如图所示,水平地面上,处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m的物块上,另一端拴在
固定于B点的木桩上。
用弹簧秤的光滑挂钩缓慢拉绳,弹簧秤始终与地面平行。
物块在水平
答案:
AD
解析:
由平行四边形定则知互成120°角的三力相等。
则□=mga选项正确。
由力的合成与分解知识知弹簧秤的拉力一直增大,D选项正确。
10.如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为V,在其左端无初速度释放一小
木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为卩,则木块从左端运动到右端的时间可能是
A.
L
B-
v
2L
D—v
解析:
因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同,若一直匀加速至右端,则
12L
=-^gt2,可得t=,,C正确;若一直加速到右端的速度恰好与传送带速度v相等,
2;g
0+v2Lv
则L=t,可得t=,D正确;若先匀加速到传送带速度v,再匀速到右端,则+
2v2卩g
vLv
v(t—)=L,可得t=〜+,A正确;木块不可能一直匀速至右端,B错误。
卩gv2卩g
第n卷(非选择题共60分)
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分。
把答案直接填在横线上)
11.在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
弹力HN)
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量x(102m)
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
用作图法求得弹簧的劲度系数k=N/m;
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为N;同时利用
(1)中结
果获得弹簧上的弹力值为2.50N,画出这两个共点力的合力F合;
⑶由图得到F合=No
答案:
(1)如图所示
53(说明±2内都可);
(2)2.10(说明:
有效数字位数正确,土0.02内都可);
(3)3.3(说明:
土0.2内都可)°
解析:
该题考查探究合力的方法这一实验,同时包含了探究弹力与弹簧伸长的关系这一
实验。
主要考查了学生利用实验数据分析问题的能力。
在做F-x图象时,把误差较大的数据(远离直线的点)除掉,这样会减小测量误差。
在利用图示求合力时,应选好标度。
12.某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:
将输液用
的500mL玻璃瓶装适量水后,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,刚好每隔1.00s滴一滴。
该同学骑摩托车,先使之加速至某一速度,然后熄火,让摩托车沿直线滑行。
下图为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)的图示。
设该同学的质量
为50kg,摩托车质量为75kg,g=10m/s2,根据该同学的实验结果可估算:
t.32«^112.LtI!
>1N
in.17单位】E
(1)
m/s
m/s
摩托车加速时的加速度大小为
(2)摩托车滑行时的加速度大小为
(3)摩托车加速时的牵引力大小为
答案:
(1)3.79
(2)0.19(3)498
解析:
由题中上图可知:
△xi=15.89m—8.31m=2a〒
△
X2=12.11m—4.52m=2a2^
⑵由题中下图可知:
△xz1=10.17m—9.79m=2a'〒
△
x'2=9.98m—9.61m=2a'2千
(3)由牛顿第二定律知:
加速阶段:
F—f=ma
减速阶段:
f=ma
其中m=50kg+75kg=125kg
解得牵引力F=498No
13.在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的
质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的
点计算出。
(1)当M与m的大小关系满足时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘
中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小
车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。
为了比较容易地检查出加
速度a与质量M的关系,应该做a与的图象。
(3)如图(a)是甲同学根据测量数据做出的a—F图线,说明实验存在的问题是
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a—F图线,如图(b)所示,两个
t
1
ri
1
2.80
4.40
5,95
7.57
r
答案:
(1)M远大于m
(2)書(3)摩擦力平衡过度或倾角过大(4)小车及车中砝码的质
量M
2
(5)1.58m/s
解析:
(1)以整体为研究对象有mg=(m+Ma
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=m仃pg
显然要有F=mg必有m+M=M故有M?
m即只有MPm时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。
(2)根据牛顿第二定律F=Maa与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a—M图象;但a=£故a与M成正比,而
正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故
1
应作a—M图象;
(3)图中没有拉力时就产生了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大;
⑷由图可知在拉力相同的情况下a乙>a丙,根据F=Ma可得M=F,所以M乙<M丙,故两
a
人的实验中小车及车中砝码的总质量不同;
(5)每两点之间还有4个点没有标出,所以相邻计数点间的时间间隔T=0.1s
根据逐差法得:
S4+S3—S2—S1
=1.58m/s
0.0757+0.0595—0.0440—0.0280
4X0.01
三、论述、计算题(本题共4小题,共42分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重
要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14.(10分)足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球
沿边线前进,到底线附近进行传中。
某足球场长
90m宽60m。
攻方前锋在中线处将足球沿
边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动,加速度大
小为2m/s2。
试求:
(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大?
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。
他的启动过
程可以视为初速度为0,加速度为2m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8m/s。
该前锋队员至少经过多长时间能追上足球?
答案:
(1)36m
(2)6.5s
解析:
⑴已知足球的初速度为vi=12m/s,加速度大小为ai=2m/s2
一Vi
足球做匀减速运动的时间为:
11==6s
ai
运动位移为:
xi=V^ti=36m
(2)已知前锋队员的加速度为a2=2m/s2,最大速度为V2=8m/s,前锋队员做匀加速运动
达到最大速度的时间和位移分别为:
V2
t2==4s
a2
V2,
X2=—12=i6m
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移为:
X3=V2(11—12)=i6m
由于X2+X3前锋队员没有追上足球,然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球,利用公式
Xi—(X2+X3)=V2t3,得:
t3=0.5s
前锋队员追上足球的时间t=ti+13=6.5s
i5.(i0分)某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离飞机
一段时间后打开降落伞做减速下落。
他打开降落伞后的速度图线如图a•降落伞用8根对称
的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图b。
已知人的质量为50kg,降落
伞质量也为50kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力f与速率v成正比,即f=kv(g
2
取10m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6)。
求:
(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?
(2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向?
(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?
答案:
2
(1)20m
(2)k=200N-s/ma=30m/s方向竖直向上(3)312.5N
解析:
2
v0
(1)h0——20m
'丿2g
⑵kv=2mg将v=5m/s代入得k=200N-s/m
对整体:
kvo-2mg=2ma
kvo—2mg2
a=2m=30m/s
方向竖直向上
(3)设每根绳拉力为T,以运动员为研究对象有:
mg+a
8cos37°
=312.5N
8Tcosa—mg=ma
由牛顿第三定律得:
悬绳能承受的拉力至少为312.5N。
16.(10分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离(如下图所示),已
知某高速公路的最高限速v=120km/h。
假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情
况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)为t=0.50s,刹车时汽车受
到阻力的大小F为汽车重力的0.40倍,该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?
(取重
力加速度g=10m/s2)
答案:
156m
解析:
司机发现前车停止,在反应时间t=0.50s内仍做匀速运动,刹车后摩擦阻力提
供刹车时的加速度,使车做匀减速直线运动,达前车位置时,汽车的速度应为零。