B.如果v0=C.如果v0=D.如果v0=
,则小球能够上升的最大高度为R ,则小球能够上升的最大高度为,则小球能够上升的最大高度为
【考点】机械能守恒定律;向心力.
【分析】先根据机械能守恒定律求出在此初速度下能上升的最大高度,再根据向心力公式判断在此位置速度能否等于零即可求解. 【解答】解:A、当v0=
时,根据机械能守恒定律有:
=mgh,解得h=,即小
球上升到高度为时速度为零,所以小球能够上升的最大高度为.故A正确.
B、设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v,则根据机械能守恒定律得:mgR=确.
C、设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v1,在最高点的速度为v2. 则在最高点,有mg=
,解得v=
.故如果v0=
,则小球能够上升的最大高度为R.故B正
从最低点到最高点的过程中,根据机械能守恒定律得:2mgR+解得 v1=所以v0<根据D、当v0=故选:AB
=
时,小球不能上升到圆轨道的最高点,会脱离轨道,在最高点的速度不为零.=mgh+mv′2,知最大高度 h<
.故C错误.
时,由上分析知,上升的最大高度为2R.故D错误.
6.如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A.小环刚释放时轻绳中的张力可能小于2mg B.小环达到B处时,重物上升的高度为(
﹣1)d
C.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
【考点】机械能守恒定律;物体的弹性和弹力;运动的合成和分解.
【分析】本题A的关键是由小环加速下落可知重物加速上升,再根据牛顿第二定律即可求解;题B的关键是明确重物上升的高度应等于绳子缩短的长度;题C和D的关键是明确小环在沿绳子的方向速度与重物速度相等,然后将小环的速度沿绳子与垂直于绳子方向正交分解即可.
【解答】解:A、由题意,小环释放时向下加速运动,则重物将加速上升,对重物,由牛顿第二定律可知绳中的张力一定大于重力2mg,故A错误; B、小环到达B处时,重物上升的高度应为绳子缩短的长度,即 h=故B正确;
CD、根据题意,小环与重物沿绳子方向的速度大小相等,将小环A的速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足:
v环cos45°=v物,即得,小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比误,D正确; 故选:BD
=
,故C错
d﹣d=(
﹣1)d,
7.mB=2kg.A、如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,B间动摩擦因数μ=0.2.A物上系一细线,细线能承受的最大拉力是20N,水平向右拉细线,
2下述中正确的是(g=10m/s)( )
A.当拉力0<F<12N时,A静止不动 B.当拉力F>12N时,A相对B滑动 C.当拉力F=16N时,B受A摩擦力等于4N
D.在绳可以承受的范围内,无论拉力F多大,A相对B始终静止 【考点】牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算.
【分析】隔离对B分析,求出B的最大加速度,再对整体分析,求出发生相对滑动所需的最大拉力.
【解答】解:A、假设绳子不断裂,则当绳子拉力增大到某一值时B物体会开始滑动,此时A、B之间达到最大静摩擦力.以B为研究对象,最大静摩擦力产生加速度,由牛顿第二定律得: μmAg=mBa a=μg=6m/s2
以整体为研究对象,由牛顿第二定律得 F=(mA+mB)a=(6+2)×6N=48N
即当绳子拉力达到48牛时两物体才开始相对滑动.所以A、B错误. C、当拉力为16N时,由F=(mA+mB)a′解得a′=2m/s2, f=mBa′=2×2N=4N,故C、D正确. 故选:CD
8.B为测速仪,A为汽车,测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,两者相距335m.某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动.当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355m,已知超声波传播速度为340m/s,则下列说法正确的是( )
A.经2s,B接收到返回的超声波
B.超声波追上A车时,A车前进了10m C.A车加速度的大小为10m/s2 D.A车加速度的大小为5m/s2
【考点】匀速直线运动及其公式、图像.
【分析】在超声波来回运动的时间里,汽车运行的位移为20m.根据匀变速运动的位移时间公式可求出汽车在超声波单程运行时间里的位移,结合超声波的速度,即可知道超声波单程运行的时间,从而知道汽车运行的时间,根据x=【解答】解:设汽车的加速度为a,运动的时间为t,有来回的时间为t,则单程的时间为
,求出汽车的加速度大小.
,超声波
,因为初速度为零的匀加速直线运动,在相等时间内
时间内的位移为x′=5m,知超声波追
的位移之比为1:3,在t时间内的位移为20m,则
上汽车时,超声波的位移x=5+335m=340m,A车的位移为5m.故B错误. 根据根据故选:AC.
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分(一)必考题
9.一个同学在研究小球自由落体运动时,用频闪照相连续记录下小车的位置如图所示,已知闪光周期为
s,测得x1=7.68cm,x3=12.00cm,通过计算可得小球运动的加速度是 9.72
知,解得B接收到返回的超声波的时间t=2s,故A正确.
得,加速度a=10m/s.故C正确,D错误.
2
m/s2,图中x2是 9.84 cm.(结果保留3位有效数字)
【考点】测定匀变速直线运动的加速度.
2
【分析】在匀变速直线运动中,在连续相等的时间间隔内位移差值为一个恒量,即:△x=aT.
【解答】解:小球做自由落体运动,在连续相等的时间间隔内位移差值为一个恒量,故: x2﹣x1=2gT2 x3﹣x2=2gT2
解得:g==
=9.72m/s2
x2==cm=9.84cm
故答案为:9.72,9.84.
10.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系,弹簧测力计固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧测力计的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧测力计的示数F1,然后释放木板,并用停表记下木板运动到PQ处的时间t. (1)木板的加速度可以用d、t表示为a=
.;为了减小测量加速度的偶然误差可以
采用的方法是(一种即可) 保持F1不变,重复实验多次测量求平均值 .
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是 C .
(3)用加水的办法改变拉力的大小与挂钩的方法相比,它的优点是 BC . a.可以改变滑动摩擦力的大小 b.可以更方便地获取多组实验数据 c.可以比较精确地测出摩擦力的大小 d.可以获得更大的加速度以提高实验精度.
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系. 【分析】根据运动学公式求出加速度. 知道减小误差的常用方法是多次测量取平均值.