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1、简答题 某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方.系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h,由静止释放后,系统开始运动.当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间.
(1)若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v=______;
(2)若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证下面______(填正确选项的序号)等式成立,即可验证牛顿第二定律;
A.mg=M
B.mg=M C.mg=(2M+m) D.mg=(M+m)
(3)本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需要______;
(4)若M>m,改变金属片C的质量m,使物体B由同一高度落下穿过圆环,记录各次的金属片C的质量m,以及物体B通过Pl、P2这段距离的时间t,以mg为横轴,以______(填“t2”或“”)为纵轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线.

参考答案:(1):B通过圆环后将匀速通过光电门,则B刚穿过圆环后的速度为:v=dt;
(2):设绳子拉力大小为F,对A由牛顿第二定律得:F-Mg=Ma
对B与C整体下落h的过程,由牛顿第二定律得:(M+m)g-F=(M+m)a
再由运动学公式应有:v2=2ah
联立以上各式可得:mg=(2M+m)v22h,所以C正确;
(3):根据上面的表达式可知需要已知金属片C的质量,所以还需要的器材是天平;
(4):在释放至金属片C被搁置在圆环上过程中,分别对A和B、C由牛顿第二定律可得:
对A有:F-Mg=Ma①
对B和C有:(M+m)g-F=(M+m)a②
再由匀变速直线运动公式应有:v2=2ah③
又v=dt④
联立①②③④各式解得:1t2=h2(2M+m)d2?mg;
所以,以mg为横轴以1t2为纵轴的图线是一条过原点的直线.
故答案为:(1)dt
(2)C
(3)天平
(4)1t2
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 公园里有一个斜面大滑梯,一位小同学从斜面的顶端由静止开始滑下,其运动可视为匀变速直线运动。已知斜面大滑梯的高度为3m,斜面的倾角为37°,这位同学的质量为30Kg,他与大滑梯斜面间的动摩擦因数为0.5。不计空气阻力,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)这位同学下滑过程中的加速度大小;
(2)他滑到滑梯底端时的速度大小;
(3)他滑到滑梯底端过程中重力的冲量大小。
参考答案:解:(1)小学生在下滑过程中可视为质点,初速度为零,受力分析如图

?①
?②
?③
联立①②③
m/s2=2 m/s2
(2)斜面长度为
m=5m
由
得他滑到滑梯底端时的速度大小为
m/s=
m/s
(3)他滑到滑梯底端过程中所用时间为
由
,得
s=
s
这个过程中重力的冲量为
N·s=
N·s
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,一弹丸从离地高度H=1.95m的A点以v0=8.0m/s的初速度水平射出,恰以平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处的一木块中,并立即与木块具有相同的速度(此速度大小为弹丸进入木块前一瞬间速度的
)共同运动,在斜面下端有一垂直于斜面的挡板,木块与它相碰没有机械能损失,碰后恰能返回C点.已知斜面顶端C处离地高h=0.15m,求:
(1)A点和C点间的水平距离;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)木块从被弹丸击中到再次回到C点的时间t.
参考答案:(1)弹丸从A到C做平抛运动,则有:
t=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,足够长的传送带与水平面间夹角为
,以速度
逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送间的动摩擦因数
。则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是

A? B? C? D
参考答案:D
本题解析:考点:
分析:要找出小木块速度随时间变化的关系,先要分析出初始状态物体的受力情况,本题中明显重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下,且都是恒力,所以物体先沿斜面匀加速直线运动,有牛顿第二定律求出加速度a1;当小木块的速度与传送带速度相等时,由μ<tanθ知道木块继续沿传送带加速向下,但是此时摩擦力的方向沿斜面向上,再由牛顿第二定律求出此时的加速度a2;比较知道a1>a2
解答:解:初状态时:重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下,且都是恒力,所以物体先沿斜面匀加速直线运动,
由牛顿第二定律得:加速度:a1=
=gsinθ+μgcosθ;
当小木块的速度与传送带速度相等时,由μ<tanθ知道木块继续沿传送带加速向下,
但是此时摩擦力的方向沿斜面向上,再由牛顿第二定律求出此时的加速度:
a2=
=gsinθ-μgcosθ;
比较知道a1>a2,图象的斜率表示加速度,所以第二段的斜率变小.
故选D
点评:本题的关键1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑.2、小木块两段的加速度不一样大.是一道易错题.
本题难度:简单
5、选择题 将一小球竖直上抛,如果小球到达最高点前的最后一秒和离开最高点后的第一秒时间内通过的路程分别为x1和x2,速度变化量的大小分别为△v1和△v2,假设小球所受空气阻力大小不变,则下列表述正确的是
[? ]
A.x1>x2,△v1<△v2
B.x1<x2,△v1>△v2
C.x1<x2,△v1<△v2
D.x1>x2,△v1>△v2
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般