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1、2014-2015学年辽宁省沈阳市市级重点高中协作校高二(下)期末物理试卷一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,1-7小题只有一个选项正确,8-12小题有多个选项正确全部选对的得4分,选不选的得2分,有选错或不选的得0分)1用力Ff单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s2,力F2单独作用于这一物体产生加速度为1m/s2,若F1、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度为()A 1m/s2B 4m/s2C 5m/s2D 6m/s22如图所示,A、B两物体相距S0=7m,此时A正以VA=4m/s的速度向右匀速运动,而此时B只在摩擦力作用下以初速度VB=10m/s向右匀减速运动,加速度
2、大小为2m/s2,则 A追上B的时间为()A 7sB 8sC 9sD 10s3质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时速度为v,若滑块与碗间的动摩擦因数为,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为()A mgB mC m(g+)D m(g)4如图所示的肖滑斜面的倾角为30°,轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量,物块A的质量为n,边接A的轻绳与斜面平行,挂上物块B后,当滑轮两边轻绳的夹角为90°时,A、B恰能保持静止,则物块B的质量为()A mB mC mD 2m5如图所示,mgsinMg,在m上放一小物体时,m
3、仍保持静止,则()A 绳子的拉力增大B m所受合力变大C 斜面对m的静摩擦力可能减小D 斜面对m的静摩擦力一定增大6如图所示,重4N的物体A,被平行于斜面的细线拴在斜面的上端,整个装置保持静止状态,倾角为30°的斜面被固定在测力计上,物块与斜面间无摩擦,装置稳定后,当细线被烧断物块正在下滑时与静止时比较,测力计的示数()A 增加B 减少C 不变D 无法判断7如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为3kg的物体A,处于静止状态若将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间,则B对A的压力大小为(取g=10m/s2)()A 30NB 0C 15ND 12N8A、B两个物
4、体从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度图象如图所示,则()A A、B两物体运动方向相反B t=4s时,A、B两物体相遇C 在相遇前,t=4s时A、B两物体相距最远D 在相遇前,A、B两物体最远距离20m9一根长为L的轻杆下端固定一个质量为m的小球,上端连在光滑水平轴上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力)当小球在最低点时给它一个水平初速度v0,小球刚好能做完整的圆周运动若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大,则下列判断正确的是()A 小球能做完整的圆周运动,经过最高点的最小速度为B 小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大C 小球在最低点对轻杆的作用力一直增大D 小球在运动
5、过程中所受合外力的方向始终指向圆心10两个重叠在一起的滑块,置于倾角为的固定斜面上,滑块A、B的质量分别为M和m,如图所示,A与斜面的动摩擦因数为1,B与A间的动摩擦因数为2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,则滑块B受到的摩擦力()A 方向沿斜面向下B 方向沿斜面向上C 大小等于1MgcosD 大小等于2mgcos11如图所示,光滑斜面AE被分成四个相等的部分,一物体由A点从静止释放,下列结论中正确的是() A 物体到达各点的速率vB:vC:vD:vE=1:2B 物体到达各点所经历的时间tE=2tB=tC=tDC 物体从A到E的平均速度=vBD 物体通过每一部分时,其速度增量v
6、BvA=vCvB=vDvC=vEvD12如图所示,AB为半圆弧ACB的水平直径,AB=1.5m,从A点平抛出一小球,小球下落0.3s后落到ACB上,则小球抛出的初速度V0为()A 0.5m/sB 1.5m/sC 3m/sD 4.5m/s二、填空题(本大题共3小题,每空3分,共15分)13如图,在高H处有个小球A,以速度V1水平抛出,同时,地面上有个小球B以速度V2竖直上抛,两球在空中相遇,则从它们抛出到相遇所需的时间是;两球抛出时的水平距离为14质量为2kg的物体在水平力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的vt图象如图所示g取10m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因
7、数;(2)水平推力F的大小15一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半,g取10m/s2,则它开始下落时距地面的高度为m三、计算题(本大题共3小题,16小题10分,17小题12分,18小题15分,共37分)16跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面224m水平飞行时,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动运动一段时间后,立即打开降落伞,展伞后运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s(取g=10m/s2)求:(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为多少?(2)运动员在空中的最短时间为多少?17如图所
8、示,一质量为M=5kg的斜面体放在水平地面上,斜面体与地面的动摩擦因数为1=0.5,斜面高度为h=0.45m,斜面体与小物块的动摩擦因数为2=0.8,小物块的质量为m=1kg,起初小物块在斜面的竖直面上的最高点现在从静止开始在M上作用一水平恒力F,并且同时释放m,取g=10m/s2,设小物块与斜面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力,小物块可视为质点问:(1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动,加速度至少多大?(2)此过程中水平恒力至少为多少?18如图所示,摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以v=3m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从
9、A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑A、B为圆弧两端点,其连线水平已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中,阻力忽略不计(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离S;(2)从平台飞出到A点时速度及圆弧对应圆心角;(3)人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力大小;(4)人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v=m/s此时对轨道的压力大小2014-2015学年辽宁省沈阳市市级重点高中协作校高二(下)期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共
10、48分,1-7小题只有一个选项正确,8-12小题有多个选项正确全部选对的得4分,选不选的得2分,有选错或不选的得0分)1用力Ff单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s2,力F2单独作用于这一物体产生加速度为1m/s2,若F1、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度为()A 1m/s2B 4m/s2C 5m/s2D 6m/s2考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用专题:牛顿运动定律综合专题分析:首先研究两个力单独作用时,根据牛顿第二定律用加速度表示力F1、F2,得到两个力合力范围,再根据牛顿第二定律研究F1、F2同时作用于该物体时产生的加速度范围,即可选择解答:解:设物体的质量为m,由牛顿
11、第二定律得: F1=ma1=3m,F2=ma2=m,则F1、F2两个力的合力范围为2mF合4m若F1、F2同时作用于该物体时,由顿第二定律F=ma得:物体的加速度范围为:2m/s2a4m/s2,故ACD错误,B正确故选:B点评:本题关键之处是根据牛顿第二定律表示F1、F2,得到两个力合力范围,确定出加速度范围要知道F1、F2的合力范围为:|F1F2|F合F1+F22如图所示,A、B两物体相距S0=7m,此时A正以VA=4m/s的速度向右匀速运动,而此时B只在摩擦力作用下以初速度VB=10m/s向右匀减速运动,加速度大小为2m/s2,则 A追上B的时间为()A 7sB 8sC 9sD 10s考点
12、:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系专题:牛顿运动定律综合专题分析:假设经过时间t,物块A追上物体B,根据位移时间公式结合几何关系列式求解即可解答:解:物体A做匀速直线运动,位移为:xA=vAt=4t物体B做匀减速直线运动减速过程的位移为:xB=vBt+at2=10tt2设物体B速度减为零的时间为t1,有t1=5s在t1=5s的时间内,物体B的位移为xB1=25m,物体A的位移为xA1=20m,由于xA1+SxB1,故物体A未追上物体B;5s后,物体B静止不动,故物体A追上物体B的总时间为:t总=8s故选B点评:本题是追击问题,特别要注意物体B做匀减速运动,要分清是减速过程追上还是
13、静止后被追上;第二种情况下的位移用位移时间公式求解时要注意时间是减速的时间,而不是总时间3质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时速度为v,若滑块与碗间的动摩擦因数为,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为()A mgB mC m(g+)D m(g)考点:向心力;滑动摩擦力;牛顿第二定律专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析:滑块经过碗底时,由重力和碗底对球支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出碗底对球的支持力,再由摩擦力公式求解在过碗底时滑块受到摩擦力的大小解答:解:滑块经过碗底时,由重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得 FNmg=则碗底对球支持力FN=mg
14、+所以在过碗底时滑块受到摩擦力的大小f=FN=(mg+)=m(g+)故选C点评:本题运用牛顿第二定律研究圆周运动物体受力情况,比较基本,不容有失4如图所示的肖滑斜面的倾角为30°,轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量,物块A的质量为n,边接A的轻绳与斜面平行,挂上物块B后,当滑轮两边轻绳的夹角为90°时,A、B恰能保持静止,则物块B的质量为()A mB mC mD 2m考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用专题:共点力作用下物体平衡专题分析:先对A受力分析,运用共点力平衡条件求出细线的拉力;再对B受力分析,再次
15、运用共点力平衡条件求出B的质量解答:解:先对A受力分析,再对B受力分析,如图根据共点力平衡条件,有mgsin30°=TT=Mg解得M=m故选:A点评:本题关键是先后对物体A、B受力分析,根据共点力平衡条件,结合合成法或正交分解法列式求解5如图所示,mgsinMg,在m上放一小物体时,m仍保持静止,则()A 绳子的拉力增大B m所受合力变大C 斜面对m的静摩擦力可能减小D 斜面对m的静摩擦力一定增大考点: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:本题的关键是分别对两物体画出受力分析图并列出平衡方程,然后求解讨论即可解答:解:画出物体m的受力分析图如图
16、所示,由于=Mg,所以当满足mgsinMg时,物体m将有向下运动的趋势,所以物体受到的静摩擦力f沿斜面向上,对物体M分析应有:=Mg对物体m分析应有:+f=mgsinA:由可知,绳子拉力与m无关,所以A错误;B:放上小物体后m仍然静止,说明物体m所受的合力仍为零,所以B错误;C:由可解得f=mgsinMg,由于mgsinMg,所以m增大时f也增大,所以C错误;D:由C项分析可知D正确;故选:D点评:正确画出物体的受力分析图是求解力学问题的关键6如图所示,重4N的物体A,被平行于斜面的细线拴在斜面的上端,整个装置保持静止状态,倾角为30°的斜面被固定在测力计上,物块与斜面间无摩擦,装置
17、稳定后,当细线被烧断物块正在下滑时与静止时比较,测力计的示数()A 增加B 减少C 不变D 无法判断考点:牛顿运动定律的应用-超重和失重专题:牛顿运动定律综合专题分析:本题中原来物块和斜面体处于静止状态,故测力计的读数等于物块和斜面体的总重量,剪短细线后,沿斜面小球加速下滑,处于失重状态,对小球和斜面体整体运用牛顿第二定律列式求解解答:解:对物块和斜面体整体受力分析,受总重力和支持力,平衡时,有:N(M+m)g=0加速下滑时,再次对物块和斜面体整体受力分析,受总重力、支持力和静摩擦力,根据牛顿第二定律,有竖直方向:(M+m)gN=masin30°水平方向:f=macos30°
18、;对物块受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有mgsin30°=ma有由得到:NN=masin30°=mg(sin30°)2=0.4×10×0.25=1N 故说明测力计的示数减小了1N;故选:B点评:本题关键是对物块、物块和斜面体整体多次受力分析,然后根据牛顿第二定律、共点力平衡条件列式求解;要注意整体法对于有相对运动的物体系统同样适用7如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为3kg的物体A,处于静止状态若将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间,则B对A的压力大小为(取g=10m/s2)()A 30NB 0C 1
19、5ND 12N考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用专题:牛顿运动定律综合专题分析:对整体分析,根据牛顿第二定律求出加速度的大小,再隔离对B分析,运用牛顿第二定律求出A对B的支持力大小,从而得出B对A的压力大小解答:解:初始时刻,弹簧的弹力等于A的重力,即F=mAg=30N将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间,整体的加速度a=5m/s2隔离对B分析,mBgN=mBa,解得N=mBgmBa=15N故C正确,A、B、D错误故选:C点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的运用8A、B两个物体从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动,它们的
20、速度图象如图所示,则()A A、B两物体运动方向相反B t=4s时,A、B两物体相遇C 在相遇前,t=4s时A、B两物体相距最远D 在相遇前,A、B两物体最远距离20m考点:匀变速直线运动的图像专题:运动学中的图像专题分析:在vt图象中图象与坐标轴围成的面积表示位移在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负如果从同一位置出发,相遇要求在同一时刻到达同一位置,即同一段时间内的位移相同解答:解:A、由图可知,两物体的速度均沿正方向,故方向相同,A错误;B、t=4s时,由图象可知A图象与坐标轴围城的面积比B与坐标轴围成的面积要小,又是从同一地点出发的,故不可能相遇,故B错误;C、由图象可知,t=
21、4s时,A、B两物体的速度相同,之前B物体的速度比A物体的速度大,两物体相距越来越远,之后A物体的速度大于B物体的速度,故两物体相距越来越近,故t=4s时两物体相距最远,最远距离,故CD正确;故选CD点评:对于速度时间图象要明确以下几点:(1)每一点的坐标表示该时刻物体的速度;(2)图象的斜率表示物体的加速度;(3)图象与时间轴围成的面积表示物体在这段时间内通过的位移本题关键是根据速度时间图象得到两个物体的运动规律,然后根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小,结合初始条件进行分析处理9一根长为L的轻杆下端固定一个质量为m的小球,上端连在光滑水平轴上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计
22、空气阻力)当小球在最低点时给它一个水平初速度v0,小球刚好能做完整的圆周运动若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大,则下列判断正确的是()A 小球能做完整的圆周运动,经过最高点的最小速度为B 小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大C 小球在最低点对轻杆的作用力一直增大D 小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心考点:向心力;匀速圆周运动专题:匀速圆周运动专题分析:小球在竖直平面内做圆周运动,只有重力做功,机械能守恒,故速度不断变化,是变速圆周运动;在最高点和最低点,小球受到的弹力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式分析即可解答:解:A、设轻杆对小球的作用力大小为F,方向向上,小球做完
23、整的圆周运动经过最高点时,对小球,由牛顿第二定律得mgF=m,当轻杆对小球的作用力大小F=mg时,小球的速度最小,最小值为零,所以A错B、由mgF=m,可得在最高点轻杆对小球的作用力F=mgm,若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大,小球经过最高点时的速度v也逐渐增大,所以轻杆对小球的作用力F先减小后方向增大(先为支持力后为拉力,正负表示力的方向)由牛顿第三定律可得小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大,因此选项B正确C、在最低点,由Fmg=m,可得轻杆对小球的作用力(拉力)F=mg+m,若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大,则轻杆对小球的作用力(拉力)一直增大,选项C正确D、轻杆绕水平轴在竖直
24、平面内运动,小球不是做匀速圆周运动,所以合外力的方向不是始终指向圆心,只有在最低点和最高点合外力的方向才指向圆心,选项D错故选BC点评:本题关键对小球在最高点和最低点分别受力分析,然后根据牛顿第二定律列式分析,要注意,杆对小球可以无弹力,可以是拉力、支持力10两个重叠在一起的滑块,置于倾角为的固定斜面上,滑块A、B的质量分别为M和m,如图所示,A与斜面的动摩擦因数为1,B与A间的动摩擦因数为2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,则滑块B受到的摩擦力()A 方向沿斜面向下B 方向沿斜面向上C 大小等于1MgcosD 大小等于2mgcos考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用专题:
25、牛顿运动定律综合专题分析:先整体为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度,再以B为研究对象,根据牛顿第二定律求解B所受的摩擦力解答:解:以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得加速度为:a=g(sin1cos)设A对B的摩擦力方向沿斜面向下,大小为f,则有:mgsin+f=ma,得:f=mamgsin=1mgcos,负号表示摩擦力方向沿斜面向上故ACD错误,B正确故选:B点评:本题是两个物体的连接体问题,要灵活选择研究对象,往往采用整体法和隔离法相结合的方法研究11如图所示,光滑斜面AE被分成四个相等的部分,一物体由A点从静止释放,下列结论中正确的是() A 物体到达各点的速率vB:vC:vD:vE
26、=1:2B 物体到达各点所经历的时间tE=2tB=tC=tDC 物体从A到E的平均速度=vBD 物体通过每一部分时,其速度增量vBvA=vCvB=vDvC=vEvD考点:平均速度;匀变速直线运动规律的综合运用专题:直线运动规律专题分析:本题是同一个匀加速直线运动中不同位置的速度、时间等物理量的比较,根据选项中需要比较的物理量选择正确的公式把物理量表示出来,再进行比较解答:解:A、根据运动学公式v2v02=2ax得物体由A点从静止释放有v2=2ax所以物体到达各点的速率之比vB:vC:vD:vE=1:2,故A正确;B、根据运动学公式x=v0t+得:t=物体到达各点经历的时间tB:tC:tD:tE
27、=1:2即,故B正确;C、由于vE=2vB物体从A到E的平均速度v=vB故C正确;D、vB:vC:vD:vE=1:2,物体通过每一部分时其速度增量不等,故D错误故选:ABC点评:本题对运动学公式要求较高,要求学生对所有的运动学公式不仅要熟悉而且要熟练,要灵活,基本方法就是平时多练并且尽可能尝试一题多解12如图所示,AB为半圆弧ACB的水平直径,AB=1.5m,从A点平抛出一小球,小球下落0.3s后落到ACB上,则小球抛出的初速度V0为()A 0.5m/sB 1.5m/sC 3m/sD 4.5m/s考点:平抛运动专题:平抛运动专题分析:根据时间求出平抛运动的高度,再通过下降的高度结合几何关系求出
28、水平位移,从而求出初速度解答:解:小球下降的高度为:h=gt2=×10×0.32m=0.45m小球下落点存在两种可能,一种小球落在BC段,根据几何关系,其水平位移是: x=R+=0.75+m=1.35m,对应的初速度为 v0=4.5m/s另一种:小球落在AC段,水平位移 x=R=0.75m=0.15m,对应的初速度为 v0=0.5m/s故选:AD点评:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解,注意不要漏解二、填空题(本大题共3小题,每空3分,共15分)13如图,在高H处有个小球A,以速度V1水平抛出,同时,地面上有个小球B以速度V2
29、竖直上抛,两球在空中相遇,则从它们抛出到相遇所需的时间是;两球抛出时的水平距离为考点:平抛运动;竖直上抛运动专题:平抛运动专题分析:小球1做平抛运动,小球2做竖直上抛运动,根据两球竖直方向上的位移大小之和等于h求出抛出到相遇所需要的时间平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,求出相遇时小球1的水平位移,即为两球抛出时的水平距离解答:解:设相遇时所用的时间为t,此时小球1在竖直方向上的位移 h1=gt2,小球2在竖直方向上的位移h2=v2tgt2根据h1+h2=h,解得t=;相遇时,小球1在水平方向上的位移 x=v1t=,该位移为两球抛出时的水平距离故答案为:;点评:解决本题关键知道平抛运动在水平方
30、向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,以及知道两球相遇时在竖直方向上的位移之和等于h14质量为2kg的物体在水平力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的vt图象如图所示g取10m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)水平推力F的大小考点:匀变速直线运动的图像专题:运动学中的图像专题分析:根据速度时间图象可知:06s内有水平推力F的作用,物体做匀加速直线运动;6s10s内,撤去F后只在摩擦力作用下做匀减速直线运动,可根据图象分别求出加速度,再根据牛顿第二定律求解解答:解:(1)设物体做匀减速直线运动的时间为t2、初速度为v、末速度为0、加速度为a2,则:
31、a2=2m/s2设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律,有: Ff=ma2 Ff=mg联立得:=0.2(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1、初速度为v0、末速度为v、加速度为a1,则:a1=1m/s2根据牛顿第二定律,有F+Ff=ma1联立得:F=mg+ma1=6N答:(1)物体与水平面间的动摩擦因数是0.2(2)水平推力F的大小是6N点评:本题是速度时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解15一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半
32、,g取10m/s2,则它开始下落时距地面的高度为11.25m考点:自由落体运动专题:自由落体运动专题分析:由自由落体的位移公式可求得第一秒内物体通过的位移;则通过第一秒与最后一秒中通过位移的关系可得出最后一秒的位移;则可设下落总时间为t,由位移与时间的关系可列出方程解出时间,则可求得下落时距地高度解答:解:由h=gt2可得:第1秒内的位移h1=×10m/s2×(1s)2=5m;则最后一秒内的位移h2=2h1=10m;则设下落总时间为t,最后1s内的位移h=gt2g(t1)2=10m;解得:t=1.5s;则物体下落的总高度h=gt2=11.25m故答案为:11.25点评:解决
33、自由落体运动的题目关键在于明确自由落体中的公式应用,一般情况下,研究由落点开始的运动列出的表达式最为简单;并且最好尝试一题多解的方法三、计算题(本大题共3小题,16小题10分,17小题12分,18小题15分,共37分)16跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面224m水平飞行时,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动运动一段时间后,立即打开降落伞,展伞后运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s(取g=10m/s2)求:(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为多少?(2)运动员在空中的最短时间为多少?考点:匀变速直线运动规律的综合运用;匀
34、变速直线运动的位移与时间的关系专题:直线运动规律专题分析:运动员运动过程比较复杂,不是单一的匀变速运动,开始做自由落体运动,然后做匀减速运动,根据其运动形式列相应的方程求解即可解答:解:设运动员未开伞自由下落的时间为t1,开伞后做匀减速运动的时间为t2以向下为正方向,则匀减速时的加速度为:a=12.5m/s2在临界情况下,运动员将以5m/s的速度着落所以有速度关系:vt=gt1+at2=10t112.5t2=5 自由下落的高度:h1=5t12展开伞时离地高度(即减速下落的高度):h2=gt1t2+=10t1t2位移关系:h1+h2=224 联合式可解得:t1=5s,t2=3.6s,h1=125
35、m,h2=99m所以运动员展开伞时离地高度至少应为99m运动员在空中的最短时间是:t=t1+t2=8.6s答:(1)运动员展开伞时,离地面的高度至少99m(2)运动员在空中的最短时间是8.6s点评:复杂运动过程都是由简单过程组成的,因此解答复杂运动问题,关键是分析清楚其运动过程,搞清运动形式,然后根据相应规律列方程求解17如图所示,一质量为M=5kg的斜面体放在水平地面上,斜面体与地面的动摩擦因数为1=0.5,斜面高度为h=0.45m,斜面体与小物块的动摩擦因数为2=0.8,小物块的质量为m=1kg,起初小物块在斜面的竖直面上的最高点现在从静止开始在M上作用一水平恒力F,并且同时释放m,取g=
36、10m/s2,设小物块与斜面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力,小物块可视为质点问:(1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动,加速度至少多大?(2)此过程中水平恒力至少为多少?考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用专题:牛顿运动定律综合专题分析:(1)则小物块受重力、支持力、向上的摩擦力,要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动,则静摩擦力等于最大静摩擦力,根据牛顿第二定律结合平衡条件列式求解;(2)再对M和m整体受力分析,根据牛顿第二定律列式求解拉力F即可解答:解:(1)以m为研究对象,根据牛顿第二定律,有:竖直方向:mgFf=0 水平方向:FN=ma 又 Ff2FN联立解得:a12.5 m/s2(2)以小物块和斜面体为整体作为研究对象,由牛顿第二定律得:F1(M+m)g=(M+m)a 得:F105 N 答:(1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动,加速度至少为12.5 m/s2;(2)此过程中水平恒力至少为105N点评:本题关键先对小滑块受力分析,根据平衡条件和牛顿第二定律列式求解加速度,然后对整体受力分析并运用牛顿第二定律列式求解拉力,不难18如图所示,摩托车做腾跃特技表演,沿
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