14.(12分)摩托车先由静止开始以 m/s2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25 m/s匀速运动,追赶前方以15 m/s的速度同向匀速行驶的卡车.已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000 m,则:
(1)追上卡车前,二者相隔的最大距离是多少? (2)摩托车经过多长时间才能追上卡车?
解:(1)摩托车匀加速运动的最长时间 t1=vm/a=16 s ① 2'
位移 s1=vm2/2a=200 m<s0=1000 m ② 2'
所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车.则追上卡车前二者速度相等时,间距最大,设从开始经过t2时间速度相等,最大间距为sm,
于是有 at2=v匀,所以t2==9.6 s ③ 2' 最大间距: sm=s0+v匀t2-at=1072 m ④ 2'
(2)设从开始经过t时间摩托车追上卡车则有:+vm(t-t1)=s0+v匀t ⑤ 3' 解得:t=120 s. 1'
13. (12分)在医院里常用图示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗.不计滑轮组的摩擦和绳子的质量,绳子下端所挂重物的质量是5 kg,问:
(1)病人的脚所受水平方向的牵引力是多大?
(2)病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力共是多大?(g取10 N/kg)
解:(1)绳子中间各处的张力(拉力)都等于所悬挂的重物的重力,即T=mg=50 N ① 2'
将ab段的绳子拉力沿水平方向和竖直方向分解,如图所示:
F水平=Tcos30°=43.3 N ② 2' F竖直=Tsin30°=25 N ③ 2'
(1)由图知,病人的脚所受水平方向的牵引力:
F牵=T+F水平=50 N+43.3 N=93.3 N. ④ 3'
(2)由图知,病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力:
F牵′=T+F竖直=50 N+25 N=75 N. ⑤ 3'
12.(12分)质量为4kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图像如图所示。g取10ms2,求:
(1)物体与水平面间的运动摩擦系数μ;(2)水平推力F的大小;
(3)0-10s内物体运动位移的大小。
[解析](1)设物体做匀减速运动的时间为Δt2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,则=-2m/s2 ① 1'
设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律有 Ff =ma2 ② 1'
Ff =-μmg ③ 1' 联立②③得:μ=-a2/g=0.2 ④ 1'
(2)设物体做匀加速运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则
=1m/s2 ⑤ 1'
根据牛顿第二定律有 F+Ff = ma1 2' ⑥联立③⑥得:F=μmg+ma1=12N 1'
(3)根据v-t图像围成的面积得:
4'
11.(12分,每空2分)
Ⅰ.(1)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为0.667(0.666-0.669)mm。
(2)在用单摆测定重力加速度实验中,用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径,示数如图2所示,读数为0.675cm。
(3)在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示).实验中需用两个弹簧秤分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两经绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
其中,正确的是 C .(填入相应的字母)
Ⅱ..如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.1 s,其中s1=7.05 cm,s2=7.68 cm,s3=8.33 cm,s4=8.95 cm,s5=9.61 cm,s6=10.26 cm,则A点处的瞬时速度大小是 0.86 m/s,小车运动的加速度计算表达式为a=,加速度的大小是 0.64 m/s2(结果保留两位有效数字)
10.如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度v运动,每隔时间T轻轻放上相同的物块,当物块与传送带相对静止后,相邻两物块的间距大小( C )
A.与物块和传送带间的动摩擦因数的大小有关
B.与物块的质量大小有关
C.恒为vT
D.由于物块放上传送带时,前一物块的速度不明确,故不能确定其大小
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
9.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是( C )
A.O点的电势最低 B.x2点的电势最高
C.x1和-x1两点的电势相等 D.x1和x3两点的电势相等
8.2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( ABC )
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能
C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
6.伽利略用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明 ( C )
A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度
B.如果没有摩擦,物体运动时机械能守恒
C.维持物体作匀速直线运动并不需要力
D.如果物体不受到力,就不会运动
7.质量m=10 kg和M=30 kg的两物块,叠放在滑动摩擦系数为0.50的粗糙水平地面上.一处于水平位置的轻质弹簧,劲度系数为250 N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m的物块相连,弹簧处于自然状态.现用一水平推力F作用于质量为M的物块上,使它缓缓地向墙壁一侧移动.当移动0.40 m时,两物块间开始相对滑动.这时水平推力F的大小为( D )
A.100 N B.250 N C.200 N D.300 N
5.A球从高为45m自由落下,同时B球从地面竖直上抛,两球同时落地,B球达最高点时,A球此时的情况正确的是(g取10m/s2)。 ( D )
A.A球离地面的高度为22.5m B.A球离地面的高度为34.75m
C.A球离地面的高度为11.25m D.A球的速度大小为15m/s
4.如图所示,传送带向右上方匀速运转,石块从漏斗里竖直掉落到传送带上,然后随传送带向上运动.下述说法中正确的是( AB )
A.石块落到传送带上可能先做加速运动后做匀速运动
B.石块在传送带上一直受到向右上方的摩擦力作用
C.石块在传送带上一直受到向左下方的摩擦力作用
D.开始时石块受到向右上方的摩擦力后来不受摩擦力
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