时间:2017-08-22 02:49:23
1、计算题 (13分)如图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成。物品(质量m=1kg)从A处无初速放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的转盘,设物品进入转盘时速度大小不发生变化,并随转盘一起运动(无相对滑动),到C处被取走装箱。已知A、B两处的距离L=9m,传送带的传输速度=2.0m/s,物品在转盘上与轴O的距离R=5m,物品与传送带间的动摩擦因数
=0.2。取g=10m/s2。
(1)物品从A处运动到B处的时间t;
(2)物品从A处运动到C处的过程中外力对物品总共做了多少功
(3)若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,则物品与转盘间的动摩擦因数至少为多大?
参考答案:5s? 2J? 0.08
本题解析:(1)设物品质量为m,物品先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动,其位移大小为s1.由 μ1mg=ma?(1分)? v2="2as" (1分)?得? s1=1m<L (1分)
之后,物品和传送带一起以速度v做匀速运动 匀加速运动的时间? t1= 2s1 /v =1s
匀速运动的时间? t2=(L?s1)/v =4s (2分)
所以物品从A处运动到B处的时间t=t1+t2="5s" (2分)
(2)由 动能定理,物品从A处运动到C处的过程中外力对物品总共做功
W=" m" v2/2-0=2J?(3分)
(3)物品在转盘上所受的静摩擦力提供向心力,当物品在转盘上恰好无相对滑动时,有? μ2mg=m v2 /R?得? μ2= v2/ gR ="0.08" (3分)
本题难度:一般
2、实验题 用下列器材,测定小灯泡的额定功率。
A.待测小灯泡:额定电压6V,额定功率约为5 W;
B.电流表:量程1.0 A,内阻约为0.5 Ω;
C.电压表:量程3V,内阻5 kΩ;
D.滑动变阻器R:最大阻值为20 Ω,额定电流1 A;
E.电源:电动势10 V,内阻很小;
F.定值电阻R0(阻值10 kΩ);
G.开关一个,导线若干。
要求:
(1)实验中,电流表应采用____________接法(填“内”或“外”);滑动变阻器应采用____________接法(填“分压”或“限流”)。
(2)在方框中画出实验原理电路图。
(3)实验中,电压表的示数调为____________V时,即可测定小灯泡的额定功率。
参考答案:(1)外,限流(分压也可)
(2)电路如图
(3)2
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 某同学做探究动能定理的实验,如图所示,图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功为W.当用2条,3条…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出.
①除了图中已有的器材外,还需要导线,开关,______(填测量工具)和______电源.(填“交流”或“直流”)
②某次所打纸带如下图所示,在正确操作的情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)
参考答案:(1)除了图中已有的器材外,还需要导线,开关,刻度尺和交流电源.
(2)在正确操作情况下,橡皮条恢复原长时,小车做匀速运动,小车在相等时间内的位移相等,
此时小车获得的速度最大,要测量小车的最大速度,应选用纸带的点迹均匀的部分,如GJ段进行测量.
故答案为:(1)刻度尺;交流;(2)GJ.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,在水平地面上固定一个倾角为θ的足够长的光滑斜面,质量为m=1kg的小滑块从斜面底端在与斜面平行的恒力F作用下由静止开始沿斜面上升,经过时间t撤去恒力F,又经过时间t物体回到斜面底端,此时物体的动能为32J,则下列说法正确的是( )
A.拉力F做的功为8J
B.拉力F做的功为32J
C.物体回到底端的速度是撤去拉力时的速度的2倍
D.运动过程中动能和重力势能相等的位置在撤去拉力时的位置的上方
参考答案:AB、根据能量守恒,除了重力之外的力对物体做功时,物体的机械能就要增加,增加的机械能等于外力作功的大小,由于拉力对物体做的功为32J,所以物体的机械能要增加32J,撤去拉力之后,物体的机械能守恒,所以当回到出发点时,所有的能量都转化为动能,所以动能为32J,所以A错误,B正确.
C、设撤去F时物体的速度大小为v,物体回到出发点时的速度大小为v′,取沿斜面向上方向为正方向.据题分析得知,撤去F后t时间内物体做匀减速直线运动的位移与t时间内匀加速直线运动的位移大小,方向相反,则有vt2=-v′+v2t,解得:v′=2v.故C正确.
D、根据动量定理得:
匀加速运动过程:Ft-mgsinθt=mv
匀减速运动过程:-mgsinθt=-mv′-mv
联立解得,F=1.5mgsinθ.故B错误.
匀加速运动过程:WF=Fs=32J,将F=1.5mgsinθ代入得到1.5mgsinθ?s=32J,得到mgsinθ?s=21J.则撤去力F时,物体的重力势能是Ep=mgsinθ?s=21J.
撤去F时物体的动能为Ek=WF-mgsinθ?s=32J-21J=11J,撤去力F时,物体的重力势能是Ep=21J.可见此时物体的动能大于重力势能,撤去后物体的动能减小,而重力势能增大,则动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置.故D错误.
故选:BC
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,物块A以初速度滑上放在光滑水平面上的长木板B,若B固定,则A恰好滑到B的右端时停下,若B不固定,则A在B上滑行的长度为木板长的
,求A和B的质量
与
之比。
参考答案:
本题解析:设A、B的质量分别为mA、mB,长木板B长度为L,A、B之间的滑动摩擦力为f.=fL…………………………①(1分)
若B不固定,对A、B系统由动量守恒,有
mAv0=(mA+mB)v………………………………②(2分)
对A、B系统由能量守恒,有=
fL+
(mA+mB)v2…………………③(3分)
由以上各式解得:=
……………④(1分)
本题难度:一般