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2021-2022学年陕西省西安市雁塔二中高一(下)第一次月考物理试卷(含答案解析)
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这是一份2021-2022学年陕西省西安市雁塔二中高一(下)第一次月考物理试卷(含答案解析),共18页。试卷主要包含了 一辆汽车的质量是5,2mB, 芬兰小将拉林托以两跳240等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年陕西省西安市雁塔二中高一(下)第一次月考物理试卷1. 2020年9月6日,未来科学大奖新闻发布会公布:中国科学院院士卢柯获物质科学奖。在物理学的探索和发现过程中,物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是微元法
B. 牛顿第一定律是在伽利略的理想斜面实验的基础上通过逻辑推理得出的规律
C. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,这里运用了假设法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了理想模型法2. 手机给人们带来便利的同时也带来了很多困扰,人们对手机的依赖性越来越强,有些人喜欢躺着看手机,经常出现手机砸到头部的情况。若手机从离人约20cm的高度无初速度掉落,砸到头部后手机未反弹,头部受到手机的冲击时间约为。假定手机作用在人头部的力为恒力,方向竖直向上,取重力加速度。下列分析不正确的是( )A. 手机刚要接触头部之前的速度约为
B. 手机与头部作用时减速的加速度大小约为
C. 头部对手机的作用力对手机产生的加速度大小约为
D. 手机对头部的作用力大小约等于手机的重力的2倍3. A、B、C、D四个质量均为2kg的物体,在光滑的水平面上做直线运动,它们运动的、、、图象如图所示,已知物体在时的速度均为零,其中内物体运动位移最大的是( )A. B.
C. D. 4. 如图所示,光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴正方向成角,与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力和沿y轴正方向的恒力,则( )A. 因为有,质点一定做曲线运动
B. 如果,质点向y轴一侧做曲线运动
C. 如果,质点向x轴一侧做曲线运动
D. 质点做直线运动
5. 如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过后又恰好垂直与倾角为的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为,小球可看做质点且其质量为,g取,则( )A. 小球经过B点时的速率为
B. 小球经过B点时,受到管道的作用力,方向向上
C. 若改变小球进入管道初速度使其恰好到达B点,则在B点小球对管道 的作用力为零
D. 若改变小球进入管道初速度使其恰好到达B点,则在A点小球对管道的作用力为50N6. 潘多拉是电影《阿凡达》虚构的一个天体,其属于阿尔法半人马星系,即阿尔法半人马星系号行星,大小与地球相差无几半径与地球半径近似相等。若把电影中的虚构视为真实的,地球人登上该星球后发现自己在该星球上体重只有在地球上体重的n倍,由此可以判断( )A. 潘多拉星球上的重力加速度是地球表面重力加速度的倍
B. 潘多拉星球上的质量是地球质量的倍
C. 若在潘多拉星球上发射卫星,最小发射速度是地球第一宇宙速度的n倍
D. 若在潘多拉星球上发射卫星,第二宇宙速度是7. 一辆汽车的质量是,发动机的额定功率为60kW,汽车所受阻力恒为,如果汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动,功率达到最大后汽车又以额定功率运动了一段距离达到了最大速度,在整个过程中汽车运动了100m。则关于汽车在整个运动过程中的下列说法,正确的是( )A. 汽车受到的牵引力始终为
B. 汽车匀加速运动的时间为15s
C. 汽车运动过程中的最大速度为
D. 汽车在匀加速阶段牵引力做的功为8. 如图所示,小球自空中自由下落从转动的圆形纸筒穿过,开始下落时小球离纸筒顶点的高度,纸筒绕水平轴匀速转动的角速度为,g取若小球穿筒壁时能量损失不计,撞破纸的时间也可不计,且小球穿过后纸筒上只留下一个孔,则纸筒的半径R为( )A. B.
C. D. 9. 芬兰小将拉林托以两跳分的成绩在跳台滑雪世界杯芬兰站中获得冠军。如图所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图,拉林托从助滑雪道AB上由静止开始滑下,到达C点后水平飞出,落到滑道上的D点,E是运动轨迹上的某一点,在该点拉林托的速度方向与轨道CD平行,设拉林托从C到E与从E到D的运动时间分别为、,EF垂直CD,忽略空气阻力则( )
A. B. C. D. 10. 如图所示,半径为R的半球形容器固定在水平转台上,转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动,质量相同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止,A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为和,,,此时物块A受到的摩擦力恰好为零,重力加速度为g,则( )A. 转台转动的角速度大小为
B. B受到的摩擦力可能为零
C. B受到沿容器壁向上的摩擦力
D. 若增大,在B滑动之前,B受到的摩擦力增大11. 如图所示,两个质量分别为、的物块A和B通过一劲度系数为k的轻弹簧连接在一起并放置于倾角为的倾斜传送带上,平行传送带斜面的轻绳一端连接A,另一端固定在墙上,A、B与传送带间动摩擦因数均为,传送带顺时针方向转动,系统达到稳定后,突然剪断轻绳.设弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )A. 剪断细绳前系统稳定时,弹簧的伸长量为
B. 剪断细绳前系统稳定时,细绳的拉力为
C. 剪断细绳瞬间,
D. 剪断细绳瞬间,12. 如图甲所示,一木块放在水平地面上,在水平拉力作用下向右运动,水平地面AB段光滑,BC段粗糙,木块从A点运动到C点的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 该木块的质量为3kg
B. 在时,摩擦力的功率为6W
C. 拉力在AC段做功为57J
D. 木块在AC段克服摩擦力做功的平均功率为13. 未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
由以上信息,可知a点______选填“是”或“不是”小球的抛出点。
由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为______。
由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是______。
14. 在探究“加速度与力质量的关系”的实验时,采用了如图甲所示的实验方案.操作如下:
平衡摩擦力时,若所有的操作均正确,打出的纸带如图乙所示,应______填“减小”或“增大”木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹______为止。
已知小车质量为M,盘和砝码的总质量为m,要使细线的拉力近似等于盘和砝码的总重力,应该满足的条件是m ______M。
图丙为某次实验得的纸带,纸上出了所的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出,已知电源频率为50Hz,由此可求得小车的加速度的大小是______打下C点时小车运动的速度大小是______。结果均保密有位有效数字15. 如图所示,斜面长,倾角,在斜面的顶点A以速度水平抛出一小球可视为质点,小球刚好落于斜面底部B点,不计空气阻力,g取,求:
小球抛出的速度的大小;
小球从抛出到距斜面最远所需时间t
16. 如图所示,质量为的小球用长为的细线悬挂在O点,O点距水平地面高度为2m,如果使小球绕竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,若细线受力为10N时就会被拉断,g取,求:
当小球的角速度为多大时细线将断裂;
线刚好拉断时小球落地点与悬点O的水平距离。17. 科学家认为在太阳系中除地球外最有可能出现生命的是土卫六--泰坦。为了研究土卫六,假设我们发射一个质量为m的探测器,使探测器进入土卫六引力区时,能够绕土卫六做匀速圆周运动,此时探测器距离土卫六表面的高度为h,以后探测器可以经过一系列的制动到达土卫六表面附近,然后开始以初速度垂直土卫六地面匀减速下落,直到悬停,所用的时间为t,假设轨迹为直线。土卫六的半径为R,土卫六表面的重力加速度为g,引力常量为G,求:
探测器绕土卫六做圆周运动的周期;
土卫六的第一宇宙速度及平均密度;
探测器下落时发动机的平均推力F。18. 某研究性学习小组利用图a所示的实验装置探究物块在恒力F作用下加速度与斜面倾角的关系。已知木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,板足够长,板面摩擦可忽略不计。某次实验中,质量的物块在平行于板面向上、的恒力作用下,得到加速度a与斜面倾角的关系图线,如图b所示,已知图中为图线与纵轴交点,为图线与横轴交点。重力加速度g取求:
多大?倾角多大?
当倾角为时,物块在力F作用下由O点从静止开始运动,2s后撤去,求物块沿斜面运动的最大距离?
答案和解析 1.【答案】B 【解析】【分析】
质点是实际物体在一定条件下的科学抽象,是采用了建立理想化的物理模型的方法;牛顿第一定律是在实验的基础上通过逻辑推理得出的规律;探究加速度、力和质量三者之间的关系时,运用了控制变量法;在推导匀变速直线运动位移公式时,运用了微元法。
在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习。
【解答】
A、忽略物体本身的大小和形状,用质点代替物体,采用的科学方法是建立理想化的物理模型的方法,故A错误;
B、牛顿第一定律是牛顿在伽利略等科学家分析的基础上进一步分析事实、再进一步概括、推理得出的定律,故B正确;
C、在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,这里运用了控制变量法,故C错误;
D、在推导匀变速运动的位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里采用微元法,故D错误。 2.【答案】C 【解析】解:ABC、手机刚要接触头部之前做自由落体运动,则有,其中解得;
由于假定手机作用在人头部的力为恒力,所以手机砸到头部后做匀减速运动,则有,故C错误,AB正确;
D、设手机对头部的作用力为F,由牛顿第二定律得,得,故D正确。
选不正确的
故选:C。
手机刚要接触头部之前做自由落体运动;手机砸到头部后做匀减速运动。
本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以由运动求力,也可以由力求运动。
3.【答案】A 【解析】解:A、在图象中,斜率代表速度读,故时速度为零,由位移-时间图象可知,4s末到达负的位置最大,总位移为最大为,故A正确;
B、由速度-时间图象可知,速度2s内沿正方向运动,沿负方向运动,方向改变,4s内总位移为零,故B错误;
C、由图象可知:物体在第1s内做匀加速运动,第内做匀减速运动,2s末速度减为0,第3s内沿负方向运动,不是单向直线运动,故C错误。
D、由图象可知:物体在第1s内做匀加速运动,第2s内做匀减速运动,2s末速度减为0,然后重复前面的过程,是单向直线运动,位移一直增大,加速度为,通过的位移,故D错误;
故选:A。
物体做单向直线运动时位移一直增大,速度方向不变,根据图象逐项分析即可
图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一,应熟知其特征,难度不大,属于基础题.
4.【答案】C 【解析】解:A、若,则合力方向与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动;故A错误;
B、若,则合力方向与速度方向不在同一条直线上,合力偏向于速度方向下侧,则质点向x轴一侧做曲线运动;若,则合力方向与速度方向不在同一条直线上,合力偏向于速度方向上侧,质点向y轴一侧做曲线运动.故C正确,B、D错误.
故选:
根据合力的方向与速度的方向是否在同一条直线上,判断物体做直线运动,还是曲线运动.
解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件,若合力的方向与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动,若合力的方向与速度的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动.
5.【答案】ABD 【解析】解:A、小球垂直撞在斜面上,可以知道到达斜面时竖直分速度,根据平行四边形定则知,,计算得出小球经过B点的速度,
在B点,根据牛顿第二定律得,,代入数据解得轨道对小球的作用力:,负号代表方向向上,故AB正确。
CD、若小球恰好到达B点,可以知道B点的速度为零,此时轨道对小球的作用力等于小球的重力,根据动能定理解得A点的速度:,根据牛顿第二定律得,,联立解得,根据牛顿第三定律可知小球对管道的作用力,故D正确。
故选:ABD。
根据运动的分解解得小球经过B点的速度,根据牛顿第二定律可解得轨道对小球的作用力,若小球恰好到达B点,可以知道B点的速度为零。
本题考查动能定理,向心力与牛顿第二定律的应用,解题关键掌握小球的运动状态分析,注意若小球恰好到达B点,可以知道B点的速度为零,此时轨道对小球的作用力等于小球的重力。
6.【答案】D 【解析】解:A、人的体重,由人的重力是在地球上的n倍可知,星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的n倍,故A错误
B、根据万有引力等于重力,列出等式:,得,其中M是地球的质量,r应该是物体在某位置到球心的距离。星球的半径跟地球半径相近,星球质量是地球质量的n倍,故B错误;
C、在星球上最小发射卫星速度即为该星球的第一宇宙速度,而第一宇宙速度是,所以星球的第一宇宙速度是地球的倍,故C错误;
D、由第二宇宙速度,知在潘多拉星球上发射卫星,第二宇宙速度是,故D正确。
故选:D。
根据万有引力等于重力,得出重力加速度与星球质量的关系,根据万有引力提供向心力,分析宇宙速度与重力加速的关系。
解决本题的关键掌握万有引力定律的两个理论:1、万有引力提供向心力,2、万有引力等于重力,并能灵活运用.
7.【答案】C 【解析】解:汽车先以恒定加速度运动,根据牛顿第二定律有:,代入数据解得,牵引力功率达到最大后汽车又以额定功率运动,则,速度增大,牵引力减小,当速度达到最大时,牵引力等于阻力,即,故A错误;
B.达到额定功率时的速度:,则匀加速的时间:,故B错误;
C.当速度达到最大时,牵引力等于阻力,即,根据,代入数据解得,最大速度:,故C正确;
D.匀加速运动的位移大小,汽车在匀加速阶段,由动能定理得:,代入数据解得:,故D错误。
故选:C。
汽车在匀加速运动时由牛顿第二定律求出汽车的牵引力当达到最大功率时求出此时的速度,然后由运动学公式求出加速时的时间;当汽车最终做匀速运动时速度达到最大,此时汽车的牵引力与阻力大小相等,由汽车的额定功率和阻力,求出汽车的最大速度,再对全程应用动能定理列式,即可解得牵引力做的功.
本题考查的是机车启动的两种方式,即恒定加速度启动和恒定功率启动。要求同学们能对两种启动方式进行动态分析,能画出动态过程的方框图,公式,P指实际功率,F表示牵引力,v表示瞬时速度。当牵引力等于阻力时,机车达到最大速度。
8.【答案】C 【解析】【分析】
撞破纸筒仅留下一个孔,则在小球通过圆通直径的高度内,圆通恰好转过圈
圆周运动与匀变速运动相结合,考虑其中的时间关系,注意圆周运动的周期性和重复性
【解答】
撞破纸筒仅留下一个孔,即小球仍从此孔穿出,则有
①
②
③
设圆通运转周期为T,则:
④
由题意知,必有
、1、2、⑤
由①②③④⑤得,
故当时,
当时,
故选:C。 9.【答案】AC 【解析】解:依题意,将AB以C点为原点,CD为x轴,和CD垂直向上方向为y轴,建立坐标系如图
对运动员的运动进行分解,y轴方向做类竖直上抛运动,x轴方向做匀加速直线运动。当运员动速度方向与轨道平行时,在y轴方向上到达最高点,根据竖直上抛运动的对称性,知
故A正确,B错误;
将初速度沿x、y方向分解为、,将加速度沿x、y方向分解为、,结合初速度为零的匀加速直线运动的比例关系知:初速度为零的匀加速直线运动连续相同时间内的位移比为:1:3:5:7::。运动员沿x轴方向做匀加速直线运动,且
但由于初速度不为零,所以根据初速度为零的匀加速直线运动连续相同时间内的位移比特点可知
故C正确,D错误。
故选:AC。
运动员从C点水平飞出后做平抛运动,可以不用通常的分解方法,而建立这样的坐标系:以C点为原点,CD为X轴,和CD垂直向上方向为Y轴,进行运动分解,Y轴方向做类似竖直上抛运动,X轴方向做匀加速直线运动。
本题如采用常规的分解方法很难求解,而根据分解处理是等效的,可灵活建立坐标系,进行运动的分解问题就容易解答。
10.【答案】AD 【解析】解:对物体A受力分析,此时物体受到的摩擦力恰好为零,则
解得
故A正确;
同理可得当B所受到的摩擦力为零时
解得
所以A受到的静摩擦力为零时,B有沿容器壁向上滑动的趋势,即B受到沿容器壁向下的摩擦力,故BC错误;
D.B所受摩擦力沿容器壁向下,若增大,则所需的向心力变大,B受到的摩擦力一定增大,故D正确。
故选:AD。
分别求出A和B受到的摩擦力为零时对应的角速度大小,比较二者相对运动的情况,由此分析摩擦力的方向和变化情况。
本题主要考查圆周运动的向心力来源,弄清楚受力情况和临界条件的分析是关键。
11.【答案】AC 【解析】解:B、把A、B、弹簧看做一个整体,则受到重力、细绳的拉力T,传送带斜向下的摩擦力和传送带的支持力,则有,故B错误;
A、分析B,,,联立解得:,故A正确;
CD、剪断细绳瞬间,细绳的拉力消失,弹簧弹力不能发生突变,分析A,根据牛顿第二定律有:,解得,
分析B,根据牛顿第二定律有:,解得:,故C正确,D错误。
故选:AC。
传送带对A、B的摩擦力均斜向下,以A、B和弹簧为整体求细绳的拉力,分析B求弹簧弹力;剪断细绳瞬间,细绳拉力消失,而弹簧弹力不能发生突变,分别对A、B受力分析,建立牛顿第二定律的等式,求加速度。
解决本题的关键能够正确地选择研究对象,根据共点力平衡、胡克定律以及牛顿第二定律进行求解,注意整体法和隔离法的运用.
12.【答案】BC 【解析】解:A、由图示图象可知,内物体的加速度:,内的加速度:,根据牛顿第二定律得,,,代入数据解得,,故A错误;
B、由图示图象可知,时,速度:,则摩擦力的功率,故B正确;
C、由图示图象可知,内木块的位移:,拉力在AC段做功:,故C正确;
D、在AC段木块克服摩擦力做功:,克服摩擦力做功的平均功率:,故D错误;
故选:BC。
根据速度时间图线得出两段匀加速运动的加速度,根据牛顿第二定律求出木块的质量和摩擦力的大小。根据瞬时功率公式求出摩擦力的功率,根据图线围成的面积得出整个过程的位移以及内的位移,结合功的公式求出拉力做功和克服摩擦力做功的大小,然后求出功率。
本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的综合运用,知道图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,加速度是联系力学和运动学的桥梁。
13.【答案】是 【解析】解:由初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为1:3:5,竖直方向上ab、bc、cd的竖直位移之比为1:3:5,可知a点为抛出点;
由ab、bc、cd水平距离相同可知,a到b、b到c运动时间相同,设为T,在竖直方向有:
,
解得:;
由两位置间的时间间隔为,水平距离为:
根据得水平速度为:
;
故答案为:是;;。
根据初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为1:3:5,判断a点是否是抛出点;
根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出星球表面的重力加速度;
根据水平位移和时间间隔求出初速度。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和推论灵活求解,同时注意该照片的长度与实际背景屏的长度之比。
14.【答案】增大 间距相等 【解析】解:平衡摩擦力时,若所有的操作均正确,打出的纸带如图乙所示,可知小车做减速运动,则平衡摩擦力不够,应增大木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹间距相等为止。
对整体分析,根据牛顿第二定律可得
隔离对M分析,绳子的拉力
当时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小;
相邻计数点间还有四个点没有画出,则;由此可求得小车的加速度的大小是
打下 C点时小车运动的速度大小是
答案为:增大;间距相等。。
打出的纸带如图乙所示,可知小车做减速运动,则平衡摩擦力不够,应增大木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹间距相等为止。
当时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小;
用逐差法求加速度,用平均速度等于中间时刻的速度求平均速度。
本题考查实验“探究加速度与力和质量的关系”理解实验原理,会用逐差法求解加速度,会求瞬时速度,记住实验步骤和实验注意事项是解决实验题目的关键。
15.【答案】解:根据得小球在空中的运动时间为:
。
小球抛出时的初速度为:。
当小球速度方向与斜面平行时,距斜面最远,根据平行四边形定则知:
,
代入数据解得:。
答:小球抛出的速度为;
小球在空中运动时距斜面最远。 【解析】根据高度求出平抛运动的时间,结合水平位移和时间求出小球抛出的初速度大小。
当小球的速度方向与斜面平行时,小球距离斜面最远,结合平行四边形定则和速度时间公式求出小球在空中距离斜面最远时经历的时间。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解,知道速度与斜面平行时,距离斜面最远。
16.【答案】对小球受力分析如图
绳的拉力和重力的合力充当向心力。绳即将断裂时有
由向心力公式有
由相似三角形有
解得:,,
线断后小球做平抛运动,初速度
下落高度为
由平抛运动知识
解得运动时间:
水平距离
则落地点与悬点的水平距离
答:当小球的角速度为时细线将断裂;
线刚好拉断时小球落地点与悬点O的水平距离为。 【解析】对小球进行受力分析,根据几何关系得出合外力,结合向心力公式得出此时的角速度;
理解绳子断裂后小球的运动类型,结合运动学公式和几何关系即可完成分析。
本题主要考查了牛顿第二定律的相关应用,熟悉物体的受力分析,结合牛顿第二定律和向心力公式即可完成分析。
17.【答案】解:土卫六表面的物体,重力等于万有引力,有:
对于探测器有:
联立解得:;
探测器近地运行所需向心力由万有引力提供,有:
得土卫六的第一宇宙速度:
由可知:
且:
联立得土卫六的平均密度:;
根据匀变速直线运动规律,探测器下落时的加速度为:
根据牛顿第二定律有:
解得:。
答:探测器绕土卫六做圆周运动的周期为;
土卫六的第一宇宙速度为,平均密度为;
探测器下落时发动机的平均推力为。 【解析】根据万有引力提供向心力,结合在土卫六表面的物体重力等于万有引力,即可求出;
根据万有引力提供向心力即可求出第一宇宙速度,由密度公式即可求出土卫六的密度;
根据运动学的公式求出加速度,然后由牛顿第二定律即可求出。
18.【答案】解:由图象可知,,木板水平放置,此时物块的加速度为
由牛顿第二定律:
解得
由图象可知木板倾角为 时,物块的加速度
即:
解得
当木板倾角为时,对物块由牛顿第二定律得:
解得
设木块2s末速度为,由
得
2s内物块位移
撤去F后,物块沿斜面向上做匀减速运动。设加速度为 ,对物块由牛顿第二定律得:
撤去F后,物块继续向上运动的位移为
则:物块沿斜面运动的最大距离
答:的大小为,倾角的大小为;
当倾角为时,物块在力F作用下由O点从静止开始运动,2s后撤去,物块沿斜面运动的最大距离为。 【解析】受力分析,结合图象分析特殊角度所对应的加速度,根据牛顿第二定律进行分析,即可正确求解;
根据牛顿第二定律求出加速度,结合运动学规律进行分析即可。
本题在分析过程中,一要正确的对物体进行受力分析;二要会从图象中读取有用的信息;对学生的能力要求较高。
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