10.现有一根长2 m左右的细线、5个铁垫圈和一个金属盘.在线的下端系上第一个垫圈,隔12 cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36 cm、60 cm、84 cm,如图所示.站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,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,取g=10 m/s2,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.依次落到盘上的速率比为1∶∶∶2
D.依次落到盘上的时间比为1∶(-1)∶(-)∶(2-)
解析:由h=gt2得,时间间隔t1= s=2 s,t2=-t1=2 s,t3=-t2=2 s……由此可见时间间隔相等.
落到盘上的速度v1= m/s=2 m/s,v2= m/s=4 m/s,
v3= m/s=6 m/s……
可得v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
答案:B
非选择题部分共3小题,共40分.
9.如图甲所示,两个光滑的斜面高度相同,右边由两部分组成,且AB+BC=AD.两小球a、b分别从A点沿两侧斜面由静止滑下,不计转折处的能量损失,两次下滑的时间分别为t1与t2,则( )
A.t1>t2 B.t1<t2
C.t1=t2 D.无法判断
解析:由于在下滑的过程中不损失机械能,因此质点到达C点和D点的速度大小均为v,如图乙所示,即两次下滑的速率随时间变化的v-t图象中图线的终点均应落在直线vF上.OF为沿AD下滑的v-t图线,OG为下滑AB段的图线,由于AB段的加速度比AD段的大,故OG的斜率比OF的斜率大.GH为BC段图线,H落在vF上,那么H落在F的左边、右边还是与F重合呢?
若H正好与F重合,那么四边形OGHt1的面积比三角形OFt1的面积大,这说明沿ABC下滑的路程较大,这与AD=AB+BC相矛盾,所以H不可能与F重合,即t1不可能等于t2.
若H在F的右边,如图丙所示.过H作HI∥OF交t轴于I,则S△HIt2=S△FOt1,而△HIt2是四边形OGHt2的一部分,故S四边形OGHt2>S△FOt1,与题设矛盾,所以H只能在F的左边,即t1>t2.选项A正确.
答案:A
8.一杂技演员用一只手抛球、接球.他每隔0.40 s抛出一球,接到球便立即把球抛出.已知除抛、接球的时刻外,空中总有四个球.将球的运动近似看做是竖直方向的运动,则球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10 m/s2)( )
A.1.6 m B.2.4 m C.3.2 m D.4.0 m
解析:根据题意可得4个球可能处于如图所示的状态,则:
h=gt2=×10×(0.8)2 m=3.2 m,故选项C正确.
答案:C
7.甲、乙两车同时同向沿直线驶向某地,甲在前一半时间内以v1的速度匀速运动,后一半时间内以v2的速度匀速运动,v1≠v2;而乙车在前一半路程内以v1做匀速运动,后一半路程内以v2做匀速运动.两车运动的总时间分别为t1、t2,则可判定( )
A.t1=t2
B.t1<t2
C.t1>t2
D.无法确定t1、t2的大小关系
解析:
解法一 这道题用s-t图象进行分析比较简单,题中没有交代v1和v2的大小关系,我们可假设v1>v2,则前半段的s-t图线的倾斜度大,后半段的s-t图线的倾斜度小.画出甲、乙两车运动的s-t图象,从图中不难看出,甲车先到达目的地.如果假设v2>v1,也可得到同样的结论.
解法二 甲车以较大的速度行驶的位移一定大于,故甲车先到达目的地.
答案:B
6.图示是两个由同一地点出发、沿同一直线向同一方向运动的物体A和B的速度图象.运动过程中A、B的情况是( )
A.A的速度一直比B的大,B没有追上A
B.B的速度一直比A的大,B追上A
C.A在t1时刻后改做匀速直线运动,在t2时刻B追上A
D.在t2时刻A、B的瞬时速度相等,A在B的前面,尚未被B追上,但此后总是要被追上的
解析:0-t2时间内vA>vB;t>t2时,vB>vA,故选项A、B、C错误.当t>t2时,vB>vA,B将追上A,选项D正确.
答案:D
5.一质点的位移s与时间t的关系如图甲所示,能正确表示该质点的速度v与时间t的关系的图象是图乙中的( )
乙
解析:由s-t图象可知,在0-2 s内质点做匀速直线运动,速度为负;在2-3 s内质点做匀速直线运动,速度为正,且大于0-2 s内的速度……故选项C正确.
答案:C
4.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s.现有四个不同物体的运动图象如图所示,假设物体在t=0时的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是( )
解析:A图可直接看出位移有正负变化;表示做往复运动;B图可直接看出速度有正负变化,由v=v0+at可得D图表示的物体的v-t图象为B图;而C图表示的v-t图象如下图所示,即为单向直线运动.
答案:C
甲
3.一个从地面竖直上抛的物体两次经过一个较低点A的时间间隔是5 s,两次经过一个较高点B的时间间隔是3 s,则A、B之间的距离是(取g=10 m/s2)( )
A.80 m B.40 m
C.20 m D.初速度未知,无法确定
解析:由竖直上抛运动的特性可知,B点离最高点的距离hB=×10×()2 m=11.25 m
A点离最高点的距离hA=×10×()2 m=31.25 m
故sAB=20 m.
答案:C
2.将一乒乓球由地面竖直上抛,下列四个图象中,能正确描述乒乓球的速度随时间变化的图象是( )
解析:乒乓球上升过程,加速度方向向下,有a上>g;乒乓球下降过程,加速度方向向下,有a下<g.故选项B正确.
答案:B
1.A物体的重力是B物体的两倍,若使它们自同一高处同时自由下落(不计空气阻力),则下列说法正确的是( )
A.A物体的加速度是B物体的两倍
B.A、B两物体的加速度相同
C.A先落地,B后落地
D.A、B两物体同时落地
答案:BD
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