段紅新



一、單項選擇題
1.如圖1所示,一質量為m 的木塊拴接一勁度系數為k 的輕質彈簧,彈簧的另一端固定在斜面頂端,木塊放在斜面上處于靜止狀態。已知斜面傾角θ=30°,木塊與斜面間的動摩擦因數μ= 根號下3/4 ,彈簧始終在彈性限度內。假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,則( )。
A.彈簧可能處于壓縮狀態
B.彈簧的最大形變量為mg/k
C.木塊受到的摩擦力可能為零
D.木塊受到的摩擦力方向一定沿斜面向上
2.如圖2所示,兩個輕環P 和Q 套在位于豎直平面內的一段固定圓弧上,細線穿過兩輕環分別連接一個質量為m 的重物和一個彈簧測力計a,在輕環P、Q 之間懸吊著一個小動滑輪O,滑輪O 下掛著一個彈簧測力計b,人只能施加豎直向下的力拉兩彈簧測力計,系統靜止時兩個彈簧測力計的示數相同。忽略彈簧測力計自身的重力,不計細線與輕環、滑輪間的摩擦?,F改變兩輕環的位置,下列說法中錯誤的是( )。
A.兩彈簧測力計示數相同時,兩輕環的間距等于固定圓弧的半徑
B.無論怎樣移動輕環P 的位置,彈簧測力計a 的示數始終等于mg
C.若輕環Q 固定不動,將輕環P 向左下方移動,則彈簧測力計b 的示數一定減小
D.若將輕環Q 向左上方移動少許的同時將輕環P 向左下方移動,則彈簧測力計b的示數一定增大
3.如圖3所示,一小球(可視為質點)從一半圓形軌道左端A 點正上方某處開始做平拋運動,小球的運動軌跡恰好與半圓形軌道相切于B 點。半圓形軌道的圓心為O,半徑R=根號下3/5m,且半徑OB 與水平方向間的夾角α=60°,取重力加速度g=10 m/s2,則小球拋出時的初速度大小為( )。
A.1 m/s B.2 m/s
C.3 m/s D.4 m/s
4.如圖4所示,質量為m 的小球A 以速度v0 在光滑水平面上向右運動,與靜止的質量為5m 的小球B 發生對心正碰,碰撞后小球A 以速率v=kv0 彈回,并與豎直固定的擋板P 發生彈性碰撞。要使小球A 與擋板P 碰撞后能追上小球B 再次相碰,則k 的取值范圍為( )。
A.1/4<k<1 B.1/4 C.2/3≤k<1 D.1/6 二、多項選擇題 5.如圖5甲所示,質量m =1 kg的物體受到一水平外力F 的作用在水平粗糙地面上向右運動,外力F 和物體克服摩擦力f 做的功W 與物體位移x 的關系分別如圖5乙中兩實線所示,取重力加速度g=10 m/s2。下列說法中正確的是( )。 A.物體與地面之間的動摩擦因數為0.2 B.物體的最大位移為13 m C.物體的加速度始終為3 m/s2 D.當x = 9 m 時,物體的速度為根號下3 2 m/s 6.在地月系統中,若忽略其他星球的影響,則可以將月球和地球看成是在引力作用下均繞某點做勻速圓周運動;但在近似處理時,常常認為月球是繞地心做勻速圓周運動的。若把前一種假設叫“模型一”,把后一種假設叫“模型二”,則在已知月球中心到地球中心的距離為L,月球運動的周期為T 的條件下,下列判斷正確的是( )。 A.利用“模型一”可以確定地球的質量 B.利用“模型二”可以確定地球的質量 C.利用“模型一”可以確定月球和地球的總質量 D.利用“模型二”可以確定月球和地球的總質量 7.如圖6所示,一光滑細桿固定在水平面上的C 點,細桿與水平面間的夾角θ=30°,一原長為L 的輕質彈性繩下端固定在水平面上的B 點,上端與質量為m 的小環相連。當把小環拉到A 點時,AB 與地面垂直,彈性繩長為2L。將小環從A 點由靜止釋放,當小環運動到AC 的中點D 時,速度達到最大。重力加速度為g,下列說法中正確的是( )。 A.在小環下滑的過程中,小環的機械能減小 B.小環剛釋放時的加速度大小為g C.小環到達AD 的中點時,彈性繩的彈性勢能為零 D.小環的最大速度v=根號下2gL 8.如圖7所示,傾角θ=30°的光滑斜面下端與一段很短的光滑弧面相切,弧面另一端與水平傳送帶相切,水平傳送帶以速度v0=5 m/s沿順時針方向轉動?,F有一質量m =1 kg的物體(可視為質點)從斜面上高度h=5 m 處滑下,物體通過弧面時不損失機械能,而且每次在弧面上運動的時間極短可以忽略。已知傳送帶足夠長,物體與傳送帶之間的動摩擦因數μ =0.5。取重力加速度g=10 m/s2,則( )。 A.物體第一次恰好滑上水平傳送帶時的速度大小為10 m/s B.物體從第一次滑上傳送帶到第一次離開傳送帶所用的時間為5 s C.物體從第一次滑上傳送帶到第一次離開傳送帶的過程中,因摩擦而產生的熱量為200 J D.物體從第一次滑上傳送帶到第一次離開傳送帶的過程中,摩擦力對物體做的功為-37.5 J 三、實驗題 9.某學習小組利用以下方法間接測量物體的質量。如圖8所示,一根輕繩跨過輕質定滑輪與兩個質量均為m 的重物P、Q 相連,已知當地的重力加速度為g。在重物Q 的下面通過輕質掛鉤懸掛待測物塊Z,重物P 的下端與穿過打點計時器的紙帶相連。 (1)先接通頻率為50 Hz的交流電源,再由靜止釋放系統,得到如圖9所示的紙帶,則系統的加速度a=_____m/s2(結果保留2位有效數字)。 (2)在忽略阻力的情況下,物塊Z 質量M 的表達式為M =_____(用字母m 、a、g 表示)。 (3)實際情況下,空氣阻力、紙帶與打點計時器間的摩擦、定滑輪的滾動摩擦不可忽略,物塊Z 的實際質量與理論值M 有一定差異,這種誤差是_____誤差(選填“偶然”或“系統”)。 10.用如圖10所示的裝置驗證質量分別為m1 =50 g、m2 =150 g 的兩個重錘A 和B 組成的系統機械能守恒。兩重錘用細線相連,先接通頻率為50 Hz的交流電源,再將重錘B 從某高度處由靜止釋放,打點計時器在重錘A 拖著的紙帶上打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證系統的機械能守恒。如圖11所示是實驗中獲取的一條紙帶,0 是打下的第一個點,每相鄰兩計數點間還有4個點未標出。則: (1)在紙帶上打下計數點5時的速度大小v5=_____m/s。 (2)從計數點0到計數點5的運動過程中,系統動能的增加量ΔEk=_____J,系統重力勢能的減少量ΔEp =_____J。若求得的ΔEk 與ΔEp 在誤差允許的范圍內近似相等,則可驗證系統的機械能守恒。(取重力加速度g=9.8 m/s2,結果保留3位有效數字) (3)分析你所得到的數據,你認為ΔEk與ΔEp 不相等的主要原因可能為_____。 四、解答題 11.如圖12所示,平直公路上停靠著一輛長L客=12 m 的客車,另一車道上的貨車以速度v貨=36 km/h沿公路勻速行駛,貨車長L貨=8 m。當貨車的車尾剛好與客車的車頭平齊時,客車以加速度a=2 m/s2 由靜止開始做勻加速直線運動,直到速度達到v=72 km/h后保持勻速行駛。求: (1)客車追上貨車前,客車車頭到貨車車尾的最遠距離。 (2)客車車頭與貨車車頭平齊時,客車的速度大小。 (3)客車自開始運動直到剛好超過貨車所用的總時間。 12.中國的面食文化博大精深,其中山西刀削面堪稱一絕。如圖13所示,一制作刀削面的廚師左手端面團,右手拿刀片,站在一口大鍋前削面片,已知面團到鍋上邊沿的豎直距離h=0.8 m,最近的水平距離L=0.6 m,用刀削下面片,面片以水平初速度v0 =3 m/s 飛向鍋中,鍋的直徑d =0.4 m,取重力加速度g=10 m/s2,不計空氣阻力,面片可視為質點。 (1)求面片到達鍋上邊沿所用的時間t。 (2)判斷以水平初速度v0=3 m/s飛向鍋中的面片是否可以落入鍋內。 (3)若要保證削出的面片落入鍋內,則面片的水平初速度v0 應滿足什么條件? 13.如圖14所示,不可伸長的輕質細線下端懸掛一可視為質點的小球,另一端固定在豎直光滑墻面上的O 點。開始時,小球靜止于A 點,現給小球一水平向右的初速度,使其恰好能在豎直平面內繞O 點做完整的圓周運動。垂直于墻面的釘子N 位于過O 點豎直線的左側,ON 連線與OA 連線間的夾角為θ(0<θ<π),且細線遇到釘子后,小球繞釘子在豎直平面內做圓周運動,當小球運動到釘子正下方時,細線剛好被拉斷。已知小球的質量為m ,細線的長度為L,細線能夠承受的最大拉力為7mg,重力加速度為g。求: (1)小球初速度的大小v0。 (2)小球繞釘子做圓周運動的半徑r 與θ的關系式。 14.如圖15所示,質量M =2 kg的滑道靜止在光滑的水平面上,滑道的AB 部分是半徑R =0.3 m 的四分之一圓弧,圓弧底部與滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一個輕彈簧。滑道水平部分的CD 段粗糙,長度L=0.2 m,動摩擦因數μ=0.2,其他部分均光滑?,F將質量m =1 kg的滑塊(可視為質點)從A 點由靜止釋放,取重力加速度g=10 m/s2。求: (1)滑塊到達滑道最低點時的速度大小。 (2)在整個運動過程中,彈簧具有的最大彈性勢能。 (3)滑塊最終停止的位置。 (責任編輯 張 巧)