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1、2020新課標(biāo)同步導(dǎo)學(xué)高一物理練習(xí):5.3(滬科版必修1)
(本欄目內(nèi)容,在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂!)
一、選擇題
1.
如右圖所示,站在自動扶梯上的人隨扶梯向上做加速運(yùn)動,研究人受到的摩擦力和支持力,可知( )
A.摩擦力為零
B.摩擦力的方向水平向左,支持力比人的重力小
C.摩擦力的方向水平向左,支持力和人的重力大小相等
D.摩擦力水平向右,支持力比人的重力大
【答案】 D
2.一輛空車和一輛滿載貨物的同型號汽車,在同一路面上以相同的速度向同一方向行駛.兩輛汽車同時(shí)緊急剎車后(即車輪不滾動只滑動),以下說法正確的是( )
A.滿載貨物的汽車由于慣性
2、大,滑行距離較大
B.滿載貨物的汽車由于受的摩擦力較大,滑行距離較小
C.兩輛汽車滑行的距離相同
D.滿載貨物的汽車比空車先停下來
【答案】 C
3.
如右圖所示,光滑水平地面上的小車質(zhì)量為M站在小車水平底板上的人質(zhì)量為m.人用一根跨過定滑輪的繩子拉小車,定滑輪上下兩側(cè)的繩子都保持水平,不計(jì)繩與滑輪之間的摩擦.在人和車一起向左加速運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是( )
A.人一定受到向右的摩擦力
B.人可能受到向右的摩擦力
C.人拉繩的力越大,人和車的加速度越大
D.人拉繩的力越大,人對車的摩擦力越小
【答案】 BC
4.搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個(gè)物體拉上卡車,當(dāng)力沿
3、斜面向上,大小為F時(shí),物體的加速度為a1;若保持力的方向不變,大小變?yōu)?F時(shí),物體的加速度為a2,則( )
A.a(chǎn)1=a2 B.a(chǎn)1<a2<2a1
C.a(chǎn)2=2a1 D.a(chǎn)2>2a1
【解析】 設(shè)總的阻力為F′,第一次推時(shí)F-F′=ma1,式子兩邊同乘以2,得2F-2F′=m·2a1第二次推時(shí),2F-F′=ma2,比較兩個(gè)式子可以看出a2>2a1,所以D正確.
【答案】 D
5.質(zhì)量為m的木塊位于粗糙水平面上,若用大小為F的水平恒力拉木塊,其加速度為a.當(dāng)拉力方向不變,大小為2F時(shí),木塊的加速度為a′,則( )
A.a(chǎn)′=a B.a(chǎn)′<2a
C.a(chǎn)′>2a D
4、.a(chǎn)′=2a
【解析】 設(shè)木塊與桌面的動摩擦因數(shù)為μ,受力分析如下圖所示,則
F-f=ma,
F-μmg=ma,①
2F-μmg=ma′.②
①式×②式得 2F-2μmg=2ma,
與②式比較有
2F-μmg>2F-2μmg,
所以ma′>2ma,即a′>2a.
【答案】 C
6.某同學(xué)為了探究物體與斜面間的動摩擦因數(shù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),取一質(zhì)量為m的物體使其在沿斜面方向的推力作用下向上運(yùn)動如圖甲所示,通過力傳感器得到推力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,通過頻閃照相處理后得出速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示,若已知斜面的傾角α=30°,取重力加速度g=10 m/s2,則由此可得(
5、 )
A.物體的質(zhì)量為3 kg
B.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為
C.撤去推力F后,物體將做勻減速運(yùn)動,最后可以靜止在斜面上
D.撤去推力F后,物體下滑時(shí)的加速度為 m/s2
【解析】 在0~2 s由速度圖象可得:a==0.5 m/s2,由力的圖象可知,2 s后勻速,合外力為零,推力等于阻力,故0~2 s內(nèi)的合外力F合=21.5 N-20 N=1.5 N,由牛頓第二定律可得:m== kg=3 kg,故選項(xiàng)A正確;由勻速時(shí)F推=mgsin α+μmgcos α,代入數(shù)據(jù)可得:μ=,所以選項(xiàng)B正確;撤去推力F后,物體先做勻減速運(yùn)動到速度為零,之后所受合外力為F′合=mgsin α-μ
6、mgcos α=10 N>0,所以物體將下滑,下滑時(shí)的加速度為:a′== m/s2,故選項(xiàng)C錯(cuò),D對,所以正確選項(xiàng)為ABD.
【答案】 ABD
7.
某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測出了滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,如圖所示為一同學(xué)通過計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過程的v-t圖,已知滑塊的質(zhì)量m=0.5 kg,足夠長的斜面的傾角θ=37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.則下列說法正確的是( )
A.滑塊沖上斜面過程中加速度大小為12 m/s2
B.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.75
C.滑塊最后還能返回斜面底端
D.滑塊
7、最后停在斜面某個(gè)位置
【解析】 滑塊的加速度a== m/s2=-12 m/s2,A正確;滑塊在沖上斜面過程中mgsin θ+μmgcos θ=ma,μ==0.75,B正確;滑塊速度減小到零時(shí),重力的分力小于最大靜摩擦力,不能再下滑,滑塊最后停在斜面某個(gè)位置,C錯(cuò)誤,D正確.
【答案】 ABD
二、非選擇題
8.物理公式在確定物理量數(shù)量關(guān)系的同時(shí),也確定了物理量間的單位關(guān)系.下面給出的關(guān)系式中,l是長度,v是速度,m是質(zhì)量,g是重力加速度,這些量都用國際單位制中的單位,試判斷下列表達(dá)式的單位,并指出這些單位所對應(yīng)的物理量的名稱.
(1) 單位是________,物理量名稱是______
8、__.
(2)單位是________,物理量名稱是________.
(3)m單位是________,物理量名稱是________.
【解析】 在表達(dá)式中,各物理量都代入其國際單位進(jìn)行判斷,有
(1) ? =s,物理量名稱是時(shí)間.
(2)?=m/s2,物理量名稱是加速度.
(3)m?kg·=kg·m/s2=N,物理量名稱是力.
【答案】 (1)s 時(shí)間 (2)m/s2 加速度 (3)N 力
9.
如右圖所示,甲船及人的總質(zhì)量為m1,乙船及人的總質(zhì)量為m2,已知m1=2m2,甲、乙兩船上的人各拉著水平輕繩的一端對繩施力,設(shè)甲船上的人施力為F1,乙船上的人施力為F2,甲、乙兩
9、船原來都靜止在水面上,不考慮水對船的阻力,甲船產(chǎn)生的加速度大小為a1,乙船產(chǎn)生的加速度大小為a2,則F1∶F2=________,a1∶a2=________.
【解析】 由牛頓第三定律可知力的大小應(yīng)滿足關(guān)系式F′1=F1,F(xiàn)′2=F2,所以F′1=F′2
分別對甲、乙船應(yīng)用牛頓第二定律得:
a1=,a2=.
由于m1=2m2,所以a1∶a2=1∶2
故F1∶F2=1∶1,a1∶a2=1∶2.
【答案】 1∶1 1∶2
10.完整的撐桿跳高過程可以簡化成如圖所示的三個(gè)階段:持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落.在第二十九屆北京奧運(yùn)會比賽中,俄羅斯女運(yùn)動員伊辛巴耶娃以5.05 m的成績
10、打破世界紀(jì)錄.設(shè)伊辛巴耶娃從靜止開始以加速度a=1.25 m/s2勻加速助跑,速度達(dá)到v=9.0 m/s時(shí)撐桿起跳,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)過桿的速度不計(jì),過桿后做自由落體運(yùn)動,重心下降h2=4.05 m時(shí)身體接觸軟墊,從接觸軟墊到速度減為零的時(shí)間t=0.90 s.己知伊辛巴耶娃的質(zhì)量m=65 kg,重力加速度g取10 m/s2,不計(jì)空氣的阻力.求:
(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距離;
(2)假設(shè)伊辛巴耶娃從接觸軟墊到速度減為零的過程中做勻減速運(yùn)動,求軟墊對她的作用力大小.
【解析】 (1)設(shè)助跑距離為x,由運(yùn)動學(xué)公式v2=2ax 解得x==32.4 m
(2)運(yùn)動員過桿后做自由落體運(yùn)動,設(shè)接
11、觸軟墊時(shí)的速度為v′,由運(yùn)動學(xué)公式有
v′2=2gh2
設(shè)軟墊對運(yùn)動員的作用力為F,由牛頓第二定律得 F-mg=ma
由運(yùn)動學(xué)公式a= 解得F=1 300 N
【答案】 (1)32.4 m (2)1 300 N
11.一根
質(zhì)量為M的木棒,上端用繩系在天花板上,棒上有一質(zhì)量為m的猴子,如右圖所示,如將繩子剪斷,猴子沿棒向上爬,仍保持與地面間的高度不變,求這時(shí)木棒下落的加速度.
【解析】 解法一:以棒和猴子分別為研究對象,作其受力如右圖所示,在豎直方向上,對猴子有mg=f,
對木棒有Mg+f=Ma,
由以上兩式可得a=.
解法二:木棒和猴子所受的重力為(M+m)g,猴
12、子對地的高度不變,其加速度為零,故重力提供木棒做加速運(yùn)動所需的外力,由牛頓第二定律有:
(M+m)g=Ma,a=(M+m)g/M.
【答案】 g
12.為了安全,在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離.我國公安部門規(guī)定:高速公路上行駛的汽車的安全距離為200 m,汽車行駛的最高速度為120 km/h.請你根據(jù)下面提供的資料,通過計(jì)算來說明安全距離為200 m的理論依據(jù).(取g=10 m/s2)
資料一:駕駛員的反應(yīng)時(shí)間在0.3~0.6 s之間.
資料二:各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)如下表.
路面
動摩擦因數(shù)
干瀝青與混凝土路面
0.7~0.8
干碎石路面
0.6~0.7
13、
濕瀝青與混凝土路面
0.32~0.4
(1)在計(jì)算時(shí)駕駛員的反應(yīng)時(shí)間、路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)應(yīng)各取多少?
(2)通過你的計(jì)算來說明200 m為必要的安全距離.
【解析】 (1)取最長的反應(yīng)時(shí)間0.6 s,最小的動摩擦因數(shù)0.32
(2)根據(jù)牛頓第二定律,汽車剎車時(shí)的加速度
a===-μg=-0.32×10 m/s2=-3.2 m/s2
考慮最高車速v、最長反應(yīng)時(shí)間t,、及最小動摩擦因數(shù)μ的極限情況下
反應(yīng)距離s1=v0t=33.33×0.6 m=20 m
制動距離s2== m=174 m
剎車距離s=s1+s2=20 m+174 m=194 m
因此200 m的安全距離是必要的.
【答案】 (1)0.6 s 0.32 (2)見解析