14.为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图1所示的实验装置.其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量.(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作是 .(填选项前的字母) A.用天平测出砂和砂桶的质量.
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力.
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数.
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带.
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留两位有效数字).
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a﹣F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为 .(填选项前的字母)
A.2tanθ B.
C.k D..
15.减速带是交叉路口上常见的一种交通设施,在某小区门口有一橡胶减速带(如图),有一警用巡逻车正以最大速度20m/s从小区门口经过,在离减速带50m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带,而巡逻车要匀减速到5m/s通过减速带(减速带的宽度忽略不计),减速到5m/s后立即以2.5m/s2的加速度继续追赶,设在整个过程中,巡逻车与逃犯均在水平直道上运动,求从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间.
16.如图所示,倾斜轨道的下端与半径为R的圆轨道平滑连接,现在使小球从弧形轨道上端距地面2R的A点由静止滑下,进入圆轨道后沿圆轨道运动,轨道摩擦不计.试求: (1)小球在最低点B时对轨道的压力大小;
(2)若使小球能过圆轨道最高点C,则释放小球时,A′点距离地面的高度至少是多少?
17.在风洞实验室中进行如图所示的实验.在倾角为37°的固定斜面上,有一个质量为1kg的物块,在风洞施加的水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经过1.2s到达B点时立即关闭风洞,撤去恒力F,物块到达C点是速度变为零,通过速度传感器测得这一过程中物块每隔0.2s的瞬时速度,表给出了部分数据: t/s ﹣0.0 0.2 1.0 0.4 2.0 0.6 3.0 … … 1.4 4.0 1.6 2.0 1.8 0.0 … … v/(m?s1) 0.0 已知sin37°=0.6,con37°=0.8,g取10m/s2求: (1)A、C两点间的距离 (2)水平恒力F的大小.
18.“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星.设卫星距月球表面的高度为h,做匀速圆周运动的周期为T已知月球半径为R,引力常量为G.(球的体积公式V=πR3,其中R为球的半径)求: (1)月球的质量M;
(2)月球表面的重力加速度g; (3)月球的密度ρ.
19.有一极地卫星绕地球做匀速圆周运动,该卫星的运动周期为周期.已知地球表面的重力加速度为g,地球半径为R.求: (1)该卫星一昼夜经过赤道上空的次数n为多少?试说明理由. (2)该卫星离地面的高度H.
,其中T0为地球的自转
答案
1.【考点】物理学史;伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法.
【分析】物理学的发展离不开科学的思维方法,要明确各种科学方法在物理中的应用,如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等.
【解答】解:A、在探究合力与分力关系时,使用的是等效替代法,故A正确;
B、在利用速度﹣时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时,使用的是微元法,故B正确; C、质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法,故C正确;
D、伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时,使用的是理想实验法,故D错误; 本题选错误的,故选:D
【点评】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. 2.【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 【专题】人造卫星问题.
【分析】卫星绕地球做匀速圆周运动,是靠万有引力提供向心力,万有引力的方向指向地心,故圆周运动的圆心为地心.
【解答】解:A、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供,故地球必定在卫星轨道的中心,即地心为圆周运动的圆心.因此轨道d是不可能的,而轨道a、b、c均是可能的轨道,故A错误,B正确;
C、同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同,轨道一定在赤道的上空.故轨道只可能为a.故C错误;
D、根据万有引力提供向心力公式可知小不一定相等,故D错误. 故选:B.
,由于卫星的质量不一定相等,所以向心力大
【点评】解决本题的关键知道卫星绕地球做匀速圆周运动,圆心即为地心.以及同步卫星的轨道在赤道上空.
3.【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 【专题】运动学中的图像专题.
【分析】﹣t的图象表示平均速度与时间的关系.在v﹣t图象中,倾斜的直线表示匀速直
线运动,图线的斜率等于加速度,由直接读出速度.由=求平均速度.
【解答】解:AB、由图得: =1+t.即x=t+t2,根据x=v0t+at2,对比可得:v0=1m/s, a=1m/s2,则加速度为 a=2m/s2.由图知质点的加速度不变,说明质点做匀加速直线运动,初速度为1m/s,加速度为2m/s2,故A、B错误.
C、质点做匀加速直线运动,在1s末速度为 v=v0+at=1+2×1=3m/s.故C正确.
D、质点在第1s内的平均速度 故选:C
===2m/s,故D错误.
【点评】本题的实质上是速度﹣时间图象的应用,写出解析式,分析物体的运动性质是关键,要明确斜率的含义,能根据图象读取有用信息.
4.【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力. 【专题】共点力作用下物体平衡专题.
【分析】当木板沿斜面下滑时,对整体分析,求出加速度,隔离对小球分析,求出传感器示数的表达式,当木板固定时,对小球分析,根据共点力平衡求出传感器示数的表达式,从而分析判断.
【解答】解:当木板沿斜面下滑时,对整体分析,加速度a=gsinθ﹣μgcosθ, 隔离对小球分析,mgsinθ﹣F1=ma,解得F1=μmgcosθ, 当木板固定时,对小球分析,根据共点力平衡有:F2=mgsinθ,
则故选:C.
,解得.故C正确,A、B、D错误.
【点评】本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用,掌握整体法和隔离法的灵活运用,知道木板沿斜面下滑时,小球和木板具有相同的加速度.
5.【考点】万有引力定律及其应用;人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 【专题】万有引力定律的应用专题.
【分析】因为地球和彗星的中心天体相等,根据开普勒第三定律(常数),通过半径关系求出周期比,从而得出哈雷彗星的周期,求出哈雷彗星回归记录的次数.