2018-2019学年广东省梅州市高一(上)期末物理试卷
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这是一份2018-2019学年广东省梅州市高一(上)期末物理试卷,共21页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2018-2019学年广东省梅州市高一(上)期末物理试卷
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.每小题给出的四个选项中,只有个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分.)
1.(3分)关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是( )
A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C.1N=1kg•m•s﹣2
D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的单位
2.(3分)如图所示,在一辆表面光滑足够长的小车上,有质量为m1,m2的两个小球(m1>m2),原来随车一起运动,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,则两个小球( )
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.不一定相碰
D.无法确定,因为不知小车的运动方向
3.(3分)如图,一个家用台灯静止放在桌子上,下列描述中正确的是( )
A.台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对平衡力
B.台灯受到向左的摩擦力
C.各旋转点O对灯头的作用力沿AB方向
D.台灯底座所受合外力为零
4.(3分)作用在同一物体上的下列几组共点力中,能使物体处于匀速直线运动状态的是( )
A.3N、5N、9N B.3N、4N、5N C.2N、8N、1lN D.5N、6N、12N
5.(3分)细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑,小球与弹簧不粘连。平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示,下列说法正确的是(sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为35mg
B.小球静止时细绳的拉力大小为35mg
C.细绳烧断瞬间小球的加速度为53g
D.细线烧断后小球做自由落体运动
6.(3分)有一个质量为1kg的物体,置于水平地面上物体与地面的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以一定的速度向右滑动的同时,受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,则反映物体受到摩擦力∫随时间变化的图象是如图中的哪一个(取向右为正方向,g=10N/kg)( )
A. B.
C. D.
7.(3分)一物体做匀加速直线运动,第4s内的位移是14m,第5s内的位移是18m,下列说法中正确的是( )
A.第4秒内的平均速度是32m/s
B.第5s初的瞬时速度是16m/s
C.物体的初速度不为零
D.物体运动的加速度是3m/s2
8.(3分)如图所示,一只小鸟沿着较粗且均匀的树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从A运动到B的过程中( )
A.树枝对小鸟的作用力先减小后增大
B.树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小
C.树枝对小鸟的弹力先增大后减小
D.树枝对小鸟的弹力保持不变
二、多项选择题(本题有4小题,每小题4分,共16分.每小题给出的四个选项中,有两个选项是正确的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分.)
9.(4分)两人共提一桶水匀速前行如图所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是( )
A.当θ=0°时,F=G2 B.不管θ为何值,F=G2
C.当θ为120°时,F=G D.θ越大时F越小
10.(4分)如图所示,电梯的顶部挂一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N,关于电梯的运动,以下说法正确的是(g取10m/s2)( )
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2
B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为2 m/s2
C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s2
D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s2
11.(4分)一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动直到停止.从汽车开始运动起计时,表中给出了某些时刻汽车的瞬时速度.根据表中的数据通过分析、计算可以得出( )
时刻(s)
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度(m/s)
3.0
6.0
9.0
12
12
9.0
3.0
A.汽车加速运动经历的时间为4s
B.汽车加速运动经历的时间为5s
C.汽车匀速运动的时间为2s
D.汽车减速运动的时间为2s
12.(4分)甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的v﹣t图象,如图所示,则( )
A.经20s后乙开始返回
B.第50s末,乙在甲的前面
C.甲、乙两次相遇的时刻为10s末和40s末
D.甲、乙两次相遇的时刻为20s末和60s末
三、实验题(第14题(1)间2分,其他每空3分,共20分)
13.(9分)“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)某次实验中,拉OC细绳的弹簧秤指针位置如甲图所示,其读数为 N;乙图中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是 。
(2)关于此实验下列说法正确的是 。
A.与橡皮筋连接的细绳必须等长
B.用两只弹簧秤拉橡皮筋时,应使两弹簧秤的拉力相等,以便算出合力的大小
C.用两只弹簧秤拉橡皮筋时,结点位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要短一些
14.(11分)某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的示数F0再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F.释放小车,记录小车运动时传感器的示数F2。
(1)下列实验要求不必要的是 。
A.应使小车靠近打点计时器
B.用天平测出细砂和小桶的总质量
C.先接通电源,再释放小车
D.应使小车和力传感器的总质量远大于细砂和小桶总质量
(2)接通频率为50Hz的交流电源,释放小车,打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,则小车的加速度a= (保留两位有效数字)
(3)同一次实验中,F1 F2(选填“<“、“=”或“>”)
(4)改变小桶中砂的重力,多次重复实验获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系如图丙。不计纸带与计时器间的摩擦。图象中F是实验中测得的 。
A.F1 B.F2 C.F1﹣F0D,F2﹣F0
四、计算题(本题共4小题,每小题10分,共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位.)
15.(10分)一颗小石头从某一高度处由静止自由下落,经过A点时的速度是10m/s,到达地面B点时的速度是30m/s.(不计空气阻力,g取10 m/s2).求:
(1)小石头下落时的高度;
(2)小石头从A点运动到B点的时间和A、B间的距离.
16.(10分)如图所示,光滑金属球的重量G=100N.它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角θ=37°的斜面体上已知斜面体处于水平地面上且保持静止状态(sin37°=0.6,c0s37°=0.8)。求:
(1)墙壁对金属球的弹力大小。
(2)金属球对斜面体的弹力大。
17.(10分)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中的刹车反应过程所用时间),t0=0.4s,但饮酒会引起反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶.从发现情况到汽车停止,行驶距离为L=39m,减速过程中汽车位移x和速度v的关系曲线如图所示,此过程可以视为匀变速直线运动.取重力加速度g=10m/s2,求
(1)减速过程中的加速度的大小和所用时间
(2)饮酒使试验者的反应时间延长了多少?
18.(10分)如图所示,质量M=2kg,长L=4m的木板静止在光滑的水平地面上。在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可忽略的铁块铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,某时刻起在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,取g=10m/s2,试求:
(1)恒力F作用后木板和铁块的加速度各是多少;
(2)当铁块运动到木板右端时木板滑行了多少距离。
2018-2019学年广东省梅州市高一(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.每小题给出的四个选项中,只有个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分.)
1.【分析】国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔.
【解答】解:A、在国际单位制中,长度、质量、时间三个物理量被选作力学的基本物理量,故A错误;
B、在国际单位制中,力的单位牛顿不是国际单位制中的一个基本单位,故B错误;
C、根据牛顿第二定律F=ma可知,1N=1kg•m•s﹣2.故C正确;
D、“摄氏度”不是国际单位制的单位,故D错误。
故选:C。
【点评】单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,由物理公式推导出的但为叫做导出单位
2.【分析】先分析车突然停止前,两个小球和小车的运动状态,当小车突然停止时,根据一切物体都有保持原来运动状态的性质来分析两个小球的运动状态.
【解答】解:车停止前,两个小球和小车一起作匀速直线运动,并且两个小球和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于小球在光滑接触面上,因此两个小球由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,由于两球的速度相同,相等时间内通过的位移相等,因此两个小球间的距离不变,一定不会相碰。
故选:B。
【点评】一切物体都有惯性;此题主要考查学生对惯性的理解和应用,会用惯性知识分析物体的运动状态
3.【分析】根据平衡力与相互作用力的概念,然后利用二力平衡的条件:等大、反向、共线、共物来判定哪两个力是否是平衡力;利用是否是作用力与反作用力的条件来判定两个力是不是作用力与反作用力,从而确定求解;
【解答】解:A、根据相互作用力的特点,则台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对相互作用力,故A错误;
B、台灯静止在水平桌面上,对台灯受力分析,重力,桌面的支持力,若有摩擦力,则不可能处于平衡状态,故B错误;
C、对灯头受力分析,则重力与支持力,那么旋转点O对灯头的作用力沿竖直方向,故C错误;
D、静止状态是一种平衡状态,处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,即合力为零,故D正确;
故选:D。
【点评】考查受力分析的方法,掌握由运动情况来确定受力情况,把握住作用力与反作用力与平衡力的区别是此题的关键,及注意平衡状态。
4.【分析】使物体处于平衡状态时,就是物体的合力为零,找出合力可以为零的即可。
【解答】解:三个力合成时,合力的最大值为三个力之和,最小值看第一个力是否在第一二两个力的合力范围内;如果在则最小值为0,如果不在则最小值为第三个力与合力范围中最近的值之差。
A选项中三个力的合力范围为1N﹣17N,故A选项不可以;
B选项中三个力的合力范围为10﹣12N,故B选项可以;
C选项中三个力的合力范围为21N﹣1N,故C选项不可以;
D选项中三个力的合力范围为1N﹣23N,故D选项不可以。
本题选择能使物体平衡的,即合力可以为零的,故B正确,ACE错误。
故选:B。
【点评】解决本题的关键是掌握三个力合成的合力范围,抓住物体做匀速直线运动时受力平衡,根据平衡条件由合力范围分析。
5.【分析】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。
【解答】解:AB、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°=43mg
细绳的拉力大小为:T=mgcos53°=53mg.故AB错误;
C、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=Tm=53g,故C正确。
D、由C分析可得,D错误。
故选:C。
【点评】本题中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。
6.【分析】从t=0开始物体以一定初速度υ0向右滑行时,物体受到水平向左的滑动摩擦力,由公式f=μN求出摩擦力的大小。当物体的速度减小到零时,由于水平恒力F小于最大静摩擦力,物体将停止运动,受到水平向右的静摩擦力,由平衡条件求出静摩擦力。
【解答】解:从t=0开始物体以一定初速度υ0向右滑行时,物体受到水平向左的滑动摩擦力,由公式f=μN得摩擦力为:f1=﹣μN=﹣μmg=﹣0.2×10=﹣2N。
物体的最大静摩擦力为:Fm=μmg=0.2×10=2N,由于F=1N<Fm,所以当物体的速度减小到零时,物体将停止运动,受到水平向右的静摩擦力,
由平衡条件得物体受到的静摩擦力为:f2=F=1N.故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查摩擦力的计算,要注意求摩擦力时,要分析物体的状态,确定是静摩擦力还是滑动摩擦力,然后才能根据它们各自的性质准确求解。
7.【分析】平均速度等于位移除以时间,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体运动的加速度,根据初速度为零的匀加速直线运动,相邻的相等时间内的位移之比为1;3:5:7:9,判断物体开始计时时的初速度是否为零。
【解答】解:A、第4s内平均速度v=141=14,m/s,故A错误;
B、第5s初的瞬时速度等于这两秒内的平均速度,则v4=14+182=16m/s,故B正确;
C、初速度为零的匀加速直线运动,相邻的相等时间内的位移之比为1;3:5:7:9,而第4s内的位移是14第5s内的位移是18,比例是7:9,所以初速度为零,故C错误;
D、根据△x=aT2得:a=18-1412=4/s2,故D错误。
故选:B。
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的推论,即1、在连续相等时间内的位移之差是一恒量。2、初速度为零的匀加速直线运动,相邻的相等时间内的位移之比为1:3:5:7:9。
8.【分析】小鸟缓慢爬行,合力为零,受重力、支持力和静摩擦力处于平衡,根据平衡得出摩擦力的变化和弹力的变化.
【解答】解:A、树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等值反向,所以树枝对小鸟的作用力大小不变,故A错误。
B、小鸟所受的摩擦力f=mgsinθ,从A到B的过程中,θ先减小后增大,则摩擦力先减小后增大,故B错误。
C、小鸟所受的弹力N=mgcosθ,从A到B的过程中,θ先减小后增大,则弹力先增大后减小,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,注意小鸟缓慢运动,可以视为平衡状态,所受的摩擦力为静摩擦力.
二、多项选择题(本题有4小题,每小题4分,共16分.每小题给出的四个选项中,有两个选项是正确的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分.)
9.【分析】分析水桶的受力情况,分析平衡条件求得两人手臂的拉力与重力的关系。由于两人手臂均与竖直方向成θ角,根据对称性可知,两人对水桶的拉力大小相等,从而根据列式,即可分析。
【解答】解:根据对称性可知,两人对水桶的拉力大小相等,根据平衡条件得:2Fcosθ2=G
解得:F=G2cosθ2
A、当θ=0°时,cosθ2=1,则得 F=G2,故A正确。
BD、由F=G2cosθ2知当θ=0°时,cosθ2最大,F最小,F的最小值为G2,θ越大时F越大,故BD错误。
C、当θ=120°时,cosθ2=12,可得 F=G.故C正确;
故选:AC。
【点评】本题要根据对称性得出两人对水桶的拉力大小相等,再由竖直方向力平衡即可求出手臂的拉力大小与重力的关系,这是解题的关键。
10.【分析】对重物受力分析,根据牛顿第二定律得出重物的加速度大小和方向,从而得出电梯的加速度大小和方向,从而判断出电梯的运动规律.
【解答】解:电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,知重物的重力等于10N,对重物有:mg﹣F=ma,解得a=2m/s2,方向竖直向下,则电梯的加速度大小为2m/s2,方向竖直向下。电梯可能向下做加速运动,也可能向上做减速运动。故B、C正确,A、D错误。
故选:BC。
【点评】解决本题的关键知道重物和电梯具有相同的加速度,根据牛顿第二定律进行分析,通过加速度判断电梯的运动情况.
11.【分析】根据匀速运动的速度,根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车加速运动的时间.求出减速运动的加速度,可以求出减速运动的时间,从而知道匀速运动的时间.
【解答】解:A、匀速运动的速度为12m/s,匀加速运动的加速度a1=△v△t=3m/s2,则匀加速运动的时间t1=v-0a=123s=4s.故A正确,B错误。
C、匀减速运动的加速度a2=△v△t=-6m/s2,汽车从3m/s减到0还需的时间t′=0-3-6s=0.5s.即11s时速度减为0.汽车匀减速所需的时间t2=0-va2=-12-6s=2s.所以汽车匀速运动的时间为5s。故C错误,D正确。
故选:AD。
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式v=v0+at,会根据该公式求运动的时间,以及加速度.
12.【分析】在速度时间图象中,速度的正负表示运动的方向,结合速度的正负判断物体是否返回,结合图线与时间轴围成的面积得出位移的大小,判断是否相遇。
【解答】解:A、乙的速度一直为正值,速度方向不变,没有返回,故A错误。
B、在第50s末,乙图线与时间轴围成的面积大于甲图线围成的面积,知乙的位移大于甲的位移,可知乙在甲前面,故B正确。
CD、由图线可知,在2s末和6s末,图线与时间轴围成的面积相等,则位移相等,甲、乙相遇,故C错误,D正确。
故选:BD。
【点评】解决本题的关键是知道速度时间图线的物理意义,知道速度的正负表示运动的方向,图线与时间轴围成的面积表示位移。
三、实验题(第14题(1)间2分,其他每空3分,共20分)
13.【分析】(1)根据弹簧秤的最小分度,读出弹簧秤的读数,注意估计一位。明确实验原理,了解实验误差的存在,知道该实验中“理论值”和“实验值”的区别。
(2)该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时,要使橡皮筋产生的形变相同,即拉到同一位置。
【解答】解:(1)由图可知,甲图所示弹簧秤的最小分度为0.1N,则读数为2.60N;
F是通过作图的方法得到合力的理论值,而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是F′,由于误差的存在F和F′方向并不在重合。
(2)A、与橡皮筋连接的细绳是为了确定细绳拉力的方向,两绳的长度不一定相等,故A错误;
B、用两只弹簧秤拉橡皮筋时,只要使两弹簧秤拉力的合力与一只弹簧秤拉力的效果相同就行,两弹簧秤的拉力不需要相等,故B错误;
C、为了保证效果相同,两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉至同一位置,故C正确;
D、标记同一细绳方向的两点要长一些,这样引起的拉力方向的误差会小些,故D错误;
故选:C。
故答案为:(1)2.60,F′.(2)C。
【点评】对于物理实验,关键要明确实验原理,要求在“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是等同的,同时根据实验原理去分析实验中的注意事项和减小误差的基本方法。
14.【分析】(1)在该实验中力传感器可以直接得出力的大小,实验中不需要将长木板右端垫高,因为已经测量了小车所受摩擦力的大小,用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据。
(2)应用匀变速直线运动的推论可以求出小车的加速度。
(3)对小桶受力分析,根据牛顿第二定律求解。
(4)由于已经平衡摩擦力,图象过原点的倾斜直线,则F表示合力。
【解答】解:(1)A.小车靠近打点计时器测量数据才可能多且精确,故A不符合题意;
B.实验中不需要用天平测出细砂和小桶的总质量,传感器可以测出总质量是多少,故B符合题意;
C.应先接通电源再释放小车,这样才能保证纸带的大部分距离上都打上了点,才能充分利用整个纸带,故C不符合题意;
D.本题拉力可以由力的传感器测出,不需要使小桶和细砂的总质量远小于车和传感器的总质量,故D符合题意;
故选BD。
(2)每5个点取一个计数点,计数点的时间间隔:T=0.02×5=0.1s
x1=3.52cm=0.0352m,x2=3.68cm=0.0368m,x3=3.84cm=0.0384m,x4=4cm=0.04cm
由匀变速直线运动的推论△x=aT2,a=(x4+x3)-(x2+x1)4T2=0.16m/s2
(3)对小桶受力分析,设小桶重力为mg,
小车释放前力传感器的示数F1,所以F1=mg,
设小车的重力为Mg,小车在加速运动时力传感器的示数F2,
根据牛顿第二定律得:mg﹣F2=ma
所以F1>F2
(4)图象是过原点的一条倾斜的直线,已经平衡摩擦力,所以F应该表示小车受到的合力,即F=F2﹣F0,故D正确;
故选:D
故答案为:(1)BD(2)0.16 (3)>(4)D
【点评】本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力。解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚。
四、计算题(本题共4小题,每小题10分,共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位.)
15.【分析】(1)根据自由落体运动v2=2gh求运动的下落高度
(2)根据匀变速直线运动的速度公式求AB间的时间,速度位移关系求AB间的位移.
【解答】解(1)设小石头下落时的高度为H.由v2=2gH
得 H=45m
(2)设小石头在A、B间运动的时间为t1,A、B间的距离为h.
由运动学公式v=v0+at1
得:t1=v-v0g=30-1010s=2s
由2gh=v2-v02
得h=v2-v022g=302-1022×10m=40m
答:(1)小石头下落时的高度45m;
(2)小石头从A点运动到B点的时间2s和A、B间的距离40m.
【点评】熟练掌握自由落体运动的速度时间关系、速度位移关系是解决本题的关键.
16.【分析】对球受力分析,受重力、墙壁的支持力和斜面的支持力,根据平衡条件列式求解;
【解答】解:金属球静止,受到三力作用而平衡,如图所示
(1)由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力:
N1=Gtanθ=100×tan37°N=75N
(2)由平衡条件可得斜面体对金属球的弹力:N2=Gcos37°=1000.8=125N
根据牛顿第三定律可知金属球对斜面体的弹力大小:N3=N2=125N
答:(1)墙壁对金属球的弹力大小是75N。
(2)金属球对斜面体的弹力大是125N。
【点评】本题考查了共点力平衡,关键是采用隔离法,对物体正确受力分析后根据平衡条件求解。
17.【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出加速度,结合速度时间公式求出所用的时间.
(2)根据匀减速运动的位移得出匀速直线运动的位移,结合刹车时的初速度求出反应时间,从而得出饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加的时间.
【解答】解:(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20 m/s,末速度vt=0,位移s=25 m,
由运动学公式得v02=2as
t=v0a,代入数据得
a=8 m/s2
t=2.5 s
(2)设志愿者反应时间为t′,反应时间的增加量为△t,由运动学公式得
L=v0t′+s
△t=t′﹣t0
代入数据得
△t=0.3 s
答:(1)减速过程汽车加速度的大小为8m/s2,所用的时间为2.5s.
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了0.3s.
【点评】解决本题的关键知道汽车在反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,结合运动学公式灵活求解,基础题.
18.【分析】(1)假设M与m相对滑动,分别对两个物体分析受力,根据牛顿第二定律分别求出木板和铁块的加速度。
(2)由位移时间公式分别列出两物体的位移与时间的关系,铁块运动到木板的右端时,铁块与木板相对于地面的位移之差等于板长L,联立求得时间,再由位移公式即可求得木板滑行的位移。
【解答】解:(1)F作用时,设M与m相对滑动
对铁块有:F﹣μmg=ma1
解得:a1=4m/s2
对木板:μmg=Ma2
解得:a2=2m/s2
因为a1=4m/s2>a2=2m/s2,所以假设成立。
(2)对铁块有:x1=12a1t2①
对木板有:x2=12a2t2②
又有:x1﹣x2=L ③
联立①②③式并代入数据解得:x2=4m
答:(1)恒力F作用后木板和铁块的加速度各是4m/s2和2m/s2;
(2)当铁块运动到木板右端时木板滑行了4m距离。
【点评】本题考查牛顿第二定律和运动学公式在组合物体问题中的应用,要注意正确选择研究对象,作好受力分析,明确各自的运动情况后再确定相互关系,从而列式求解。
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