B.t2>t1,
C.t2=t1,
D.t2=t1,
二、本题共5小题。
每小题3分,共15分。
在每小题给出的选项中有多项符合题目要求。
全都选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
10.某村庄建房时,工人将甲、乙两块砖叠放在一起竖直向上抛给瓦匠,如图所示。
两块砖上升过程中始终保持相对静止,则上升过程中(不计空气阻力)
A.甲砖处于失重状态,乙砖处于超重状态
B.甲乙两砖均处于失重状态
C.甲、乙两砖间存在摩擦力作用
D.甲、乙两砖均只受重力作用
11.如图所示,质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在一轻质弹簧的两端,已知弹簧的原长为L,劲度系数为k。
现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上施加一水平拉力F,使两球一起做匀加速运动,弹簧的弹力未超过弹性限度,则此时
A.弹簧的弹力大小为F
B.弹簧的伸长量为
C.两球间的距离为
D.两球运动的加速度大小为
12.如图所示。
绷紧的水平传送带始终以恒定速度v1运行。
初速度大小为v2(v2>v1)的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带,从小物块滑上传送带开始计时,物块在传送带上运动的v-t图象可能的是
13.已知地球质量为M,半径为R,自转周期为t,地球同步卫星质量为m,引力常量为G。
有关同步卫星,下列表述正确的是
A.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C.卫星运行时受到的向心力大小为
D.卫星距地面的高度为
14.如图所示,横截面为直角三角形的三棱柱质量为M,放在粗糙的水平地面上,两底角中其中一个角的角度为α(α>45°)。
三棱柱的两倾斜面光滑,上面分别放有质量为m1和m2的两物体,两物体间通过一根跨过定滑轮的细绳相连接,定滑轮固定在三棱柱的顶端,若三棱柱始终处于静止状态,不计滑轮与绳以及滑轮与轮轴之间的摩擦,重力加速度大小为g,则将m1和m2同时由静止释放后,下列说法正确的是
A.若m1=m2,则两物体可静止在斜面上
B.若
,则两物体可静止在斜面上
C.若m1=m2,则三棱柱对地面的压力小于(M+ml+m2)g
D.若m1=m2,则三棱柱所受地面的摩擦力大小为零
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
注意事项:
第Ⅱ卷用0.5毫米黑色签字笔答在答题纸上。
三.本大题共4小题。
共18分。
把答案填写在答题纸中的相应位置上。
15.(4分)二小球在桌面上从静止开始做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置进行编号,如图所示。
位置1为小球刚开始运动的位置,摄影机相邻两次曝光的时间间隔为0.5s,则小球在位置4时的瞬时速度大小为_____m/s,小球在该过程中的加速度大小为_____m/s2。
16.(4分)为了测量某材质的木块与牛皮纸之间的动摩擦因数,一位同学设计了如下实验:
如图所示,在斜面和水平面上贴上待测牛皮纸,保证木块放在斜面顶端时能加速下滑,斜面与水平面间平滑连接。
让木块从斜面顶端由静止开始下滑,该同学只用一只秒表就完成了测量任务。
(已知斜面倾角为θ)
(1)该同学需要测量的物理量是_____;(用文字和字母来表示)
(2)动摩擦因数的表达μ=______。
(用所测量物理量和已知量的符号表示)。
17.(4分)图甲是验证机械能守恒定律的实验。
小球由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定。
将轻绳拉至水平后由静止释放小球。
在最低点前后放置一组光电门,测出小球经过最低点的挡光时间△t,再用游标卡尺测出小球的直径d,用刻度尺量出轻绳的长度l,已知重力加速度为g。
则
(1)小球经过最低点时速度可表示为______;(用已知量的字母表示)
(2)若等式gl=_______成立,说明小球下摆过程机械能守恒。
18.(6分)为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器质量,丙图中M包括小车和与小车相连的滑轮质量),钩码总质量用m表示。
(1)三组实验中需要平衡小车与长木板间摩擦力的是_________;(用甲、乙、丙表示)
(2)三组实验中需满足M>>m的是_________;
(3)若采用图甲所示方法研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”,M为小车总质量(其中小车自身质量用M0表示,车上所加砝码质量用m0表示)所画出的实验图象如图所示。
设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车受到的拉力为F=____,小车的质量为M0=_______。
四、本题共4小题,共40分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题。
答案必须明确写出数值和单位。
19.(8分)甲、乙两质点在t=0时刻均处于坐标原点处,它们同时由静止开始在x轴上沿相反方向做匀变速直线运动,当甲运动过程中经过坐标为x1=-10m的位置时,其速度大小为6m/s;已知乙运动过程中速度与x坐标的关系为
,试求:
(1)甲质点运动过程中的加速度;
(2)当甲质点的位置坐标为x2=-14.4m时,甲、乙两质点间的距离。
20.(10分)如图所示,竖直面内有一“<’’形杆ABCD,杆的D端固定在水平地面上,杆的AB部分光滑,CD部分粗糙,两部分与水平面间的夹角均为θ,长度均为L。
BC是一段很小的光滑圆弧,圆弧的两端分别与AB和CD相切。
质量为m的小球中间有孔,穿在杆上并由静止开始从A端下滑,已知小球到达D点时速度大小为v,若不考虑小圆弧BC的长度和小球在小圆弧上的运动时间,重力加速的大小为g,求:
(1)小球在AB段上的运动时间;
(2)小球与CD间的动摩擦因数。
21.(10分)如图所示,截面为△ABC的三棱柱静止在水平面上,∠CAB=θ。
第一种情况让小球在C点以初速度v0水平抛出,三棱柱固定不动。
则小球恰好能落在AC边的中点D;第二种情况是在小球以初速度v0水平抛出的同时,使三棱柱获得一个大小为
的水平速度而向右匀速运动,小球恰好能落到三棱柱上的A点,重力加速度大小为g。
求:
(1)第一种情况下小球从抛出到落到D点的时间;
(2)第二种情况下小球落到A点时的速度大小。
22.(12分)如图所示,AB间有一弹射装置,质量为m=lkg的小物块在0.01s时间内被弹射装置弹出,以大小4m/s的速度沿着B点的切线方向进入光滑竖直圆弧形轨道BC,已知B点距水平地面的高度为h=0.8m,圆弧轨道BC所对应的圆心角∠BOC=60°(O为圆心),C点的切线水平,并与水平地面上长为L=2m的粗糙直轨道CD平滑连接,小物块沿直轨道运动后会与竖直墙壁发生碰撞,重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计。
求:
(1)弹射装置对小物块做功的平均功率;
(2)小物块沿圆弧轨道滑到C时对轨道的压力大小;
(3)若小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ=0.25,且与竖直墙壁碰撞前后小物块的速度大小不变,请确定小物块与墙壁碰撞的次数和最终所处的具体位置。