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  • 2021-05-25 发布

北京市海淀区交大附中2018-2019学年高一下学期期末考试物理试题

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‎2019北京交大附中高一(上)期末 物 理 ‎2019.01‎ 一、单项选择题 ‎1.踢毽子是我国一项大众喜欢的传统健身运动.毽子被人们誉为“生命的蝴蝶",通常由羽毛和毽托构成,如图所示.在某次踢键子的过程中,毽子离开脚后,恰好沿竖直方向向上运动,到达最高羽毛点后又向下落回.毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略.毽子与脚相互作用的过程中,关于毽子和脚之间的相互作用力,下列说法中正确的是( )‎ A. 毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力 B. 毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力 C. 毽子对脚的作用力与脚对键子的作用力方向相同 D. 键子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相反 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知键子对脚的作用力与脚对毽子的作用力是一对相互作用力,故大小相等,方向相反.‎ A.描述与分析不符,故A错误.‎ B.描述与分析不符,故B错误.‎ C.描述与分析不符,故C错误.‎ D.描述与分析相符,故D正确.‎ ‎2.踢毽子是我国一项大众喜欢的传统健身运动.毽子被人们誉为“生命的蝴蝶",通常由羽毛和毽托构成,如图所示.在某次踢键子的过程中,毽子离开脚后,恰好沿竖直方向向上运动,到达最高羽毛点后又向下落回.毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略.毽子离开脚后,在向上运动的过程中,它的速度( )‎ A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变大后变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】毽子离开脚后,在向上运动的过程中,受到竖直向下的重力和空气阻力,合外力竖直向下,与速度方向相反,毽子做减速运动,速度变小.‎ A.描述与分析相符,故A正确.‎ B.描述与分析不符,故B错误.‎ C.描述与分析不符,故C错误.‎ D.描述与分析不符,故D错误.‎ ‎3.中国古代科技取得了辉煌的成就,在很多方面走在世界前列.例如春秋战国时期,墨家的代表人物墨翟在《墨经》中,就已对力做了比较科学的阐述:“力,刑(形)之所以奋也."这句话的意思是: 力能使物体由静止开始运动,或使运动的物体运动得越来越快.下列说法中,与墨翟对力的阐述最接近的是( )‎ A. 力是维持物体运动的原因 B. 力是物体位移变化的原因 C. 力是物体位置变化的原因 D. 力是物体运动状态改变的原因 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意可以知道:“力,刑(形)之所以奋也”.这句话的意思是:力能使物体由静止开始运动,或使运动的物体运动得越来越快;即力起到了改变物体运动状态的作用,故与力是改变物体运动状态的原因相接近.‎ A.描述与分析不符,故A错误.‎ B.描述与分析不符,故B错误.‎ C.描述与分析不符,故C错误.‎ D.描述与分析相符,故D正确.‎ ‎4.在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会的阅兵式中,空中梯队的表演震撼人心,更令人自豪的是,参阅飞机全部是国产先进飞机.如图所示,虚线为一架歼-15战斗机飞过天安门上空时的一段轨迹,P是轨迹上的一点.四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P点时的速度方向,其中描述最准确的是(  )‎ A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据曲线运动的速度方向可知,飞机在P点的速度方向沿P点的切线方向,所以丙的方向为飞机在P点的速度方向.故C正确,ABD错误.‎ ‎5. 如图所示,一个质量为m的小球绕圆心O做匀速圆周运动.已知圆的半径为r,小球运动的角速度为ω,则它所受向心力的大小为( )‎ A. m B. mωr C. mωr2 D. mω2r ‎【答案】D ‎【解析】‎ 解:一个质量为m的小球绕圆心O做匀速圆周运动,合力总是指向圆心,大小为mω2r,故ABC错误,D正确;‎ 故选D.‎ ‎【点评】本题关键明确向心力的定义、大小和方向,知道向心力是效果力,基础题.‎ ‎6. 如图所示.脚盘在水平面内匀速转动,放在盘面上的一小物块随圆盘一起运动,关于小物块的受力情况,下列说法中正确的是( )‎ A. 只受重力和支持力 B. 受重力、支持力和压力 C. 受重力、支持力和摩擦力 D. 受重力、支持力,摩擦力和向心力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析:对小物块进行受力分析,分析时按照重力弹力摩擦力的顺序,并且找一下各力的施力物体,再根据圆周运动的特点知道是哪些力提供了向心力,即可得知各选项的正误.‎ 解:小木块做匀速圆周运动,合力指向圆心,对木块受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如图所示,‎ 重力和支持力平衡,静摩擦力提供向心力.选项C正确,选项ABD错误.‎ 故选C.‎ ‎7.从距水平地面同一高度,以相同初速度同时抛出两个质量不同的小石块,不计空气阻力.下列说法正确的是( )‎ A. 两个石块同时落地 B. 质量较大的石块先落地 C. 两个石块在落地前瞬间的速度相等 D. 质量较大的石块在落地前瞬间的速度较大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】两个物体在同一高度以相同初速度抛出,都做抛体运动,故在竖直方向上都只受重力,加速度相同,同一时刻速度相同;所以落到地面所用时间相同,落地速度相等.‎ A.描述与分析相符,故A正确.‎ B.描述与分析不符,故B错误.‎ C.描述与分析相符,故C正确.‎ D.描述与分析不符,故D错误.‎ ‎8.一小船在静水中的速率是‎5m/s,要渡过宽‎120m的河流,水流的速度为‎3m/s,下列说法正确的是 A. 小船渡河的最短时间是30 s B. 小船渡河的最短时间是40 s C. 小船渡河最短位移是‎120m D. 小船渡河的最短位移是‎200m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、当船速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短 ,故AB错;‎ C、由于船速大于水速,所以小船可以到达正对岸,则最短位移为‎120m,故C对;D错 故选C ‎9.如图所示,一平底试管,管内放一质量为m的球,现驱使试管绕开口端在竖直平面内匀速转动,若通过最高点时,小球对管底刚好无压力,则通过最低点时,小球对管底的压力大小为: ( )‎ A. mg B. 2mg C. 3mg D. 6mg ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】通过最高点时小球对管底刚好无压力,则重力提供向心力,设最高点速度为v0即:‎ 移项得:‎ 运动到最低点的过程中,设最低点速度为v,由动能定理得:‎ 即:‎ 设在最低点时轨道对其支持力为N,则:‎ 即:‎ A.描述与分析不符,故A错误.‎ B.描述与分析不符,故B错误.‎ C.描述与分析不符,故C错误.‎ D.描述与分析相符,故D正确.‎ ‎10.关于平抛运动和匀速圆周运动的性质说法正确的是: ( )‎ A. 其中有一个属于匀速运动 B. 二者都变速运动,只不过前者是匀加速运动,后者变加速曲线运动 C. 二者都是加速度不变的变速运动 D. 二者都是变加速曲线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动的物体只受重力,加速度为g保持不变,做匀变速曲线运动;匀速圆周运动所受的合外力提供向心力,合外力大小不变,方向改变,加速度时刻在改变,做变加速曲线运动.‎ A.描述与分析不符,故A错误.‎ B.描述与分析相符,故B正确.‎ C.描述与分析不符,故C错误.‎ D.描述与分析不符,故D错误.‎ ‎11.A、B两物体质量分别为m1、m2,叠放在光滑水平地面上,如图所示,现用水平力F拉A时,A、B间无相对滑动,其间摩擦力为f1,若改用同样的力拉B时,A、B间仍无相对滑动,其间摩擦力为f2,则f1:f2为( ) ‎ A. m1:m2 B. m2:m‎1 ‎C. 1:1 D. m12:m22‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】当水平恒力F拉A时对整体分析有:‎ 隔离对B分析,根据牛顿第二定律得:‎ ‎.‎ 当水平恒力拉B时对整体分析有:‎ 隔离对A分析,根据牛顿第二定律得:‎ ‎.‎ 则:‎ A.描述与分析不符,故A错误.‎ B.描述与分析相符,故B正确.‎ C.描述与分析不符,故C错误.‎ D.描述与分析不符,故D错误.‎ ‎12.如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为g.以下判断正确的是:( )‎ A. 当x=h+x0小球速度为0‎ B. 最低点的坐标为x=h+2x0‎ C. 小球受到的弹力最大值大于2mg D. 当x=h,小球速度最大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AD.根据乙图可知当 x=h+x0,小球的重力等于弹簧的弹力,此时小球加速度为0,具有最大速度,故 A错误;D错误.‎ B.根据简谐运动的对称性, x=h+2x0与x=h处速度相等,x=h+2x0处不是最低点,B错误;‎ C.根据胡克定律,弹簧压缩x0时弹力等于mg,x=h+2x0处弹力等于2mg,但不是最低点,所以小球受到的弹力最大值大于2mg,C正确;‎ 二、不定项选择题 ‎13.小明家住26层,他放学后,乘坐电梯从1层直达26层.假设电梯刚起动时做加速直线运动,中间一段时间内做匀速直线运动,最后一段时间内做减速直线运动. 在电梯从1层直达26层过程中,下列说法正确的是( )‎ A. 电梯刚起动时,小明处于失重状态 B. 电梯刚起动时,小明处于超重状态 C. 电梯运动的加速度方向始终不变 D. 电梯运动的加速度方向发生了变化 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.电梯刚起动时,小明有向上的加速度,则小明处于超重状态,故A错误,B正确;‎ CD.电梯启动和向上加速时加速度向上,而减速运动时加速度向下,故加速度方向发生了变化,故C错误,D正确.‎ ‎14.如图所示,在上端开口饮料瓶的侧面戳一个小孔,瓶中灌水,手持饮料瓶静止时,小孔有水喷出.若饮料瓶在下列运动中,没有发生转动且忽略空气阻力,小孔不再向外喷水的是( )‎ A. 自由下落 B. 饮料瓶被水平抛出后的运动过程中 C. 饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中 D. 手持饮料瓶向上加速运动的过程中 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】若要水不往外喷,则不受竖直方向的压力,就要求水在运动过程中完全失重,即只受重力,加速度为g的情况就符合题意.‎ A.描述与分析相符,故A正确.‎ B.描述与分析相符,故B正确.‎ C.描述与分析相符,故C正确.‎ D.描述与分析不符,故D错误.‎ ‎15. 如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,A是它边缘上的一点.左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r.B点在小轮上,它到小轮中心的距离为r.C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑.则 A. A点与B点的线速度大小相等 B. A点与B点的角速度大小相等 C. A点与C点的线速度大小相等 D. A点与D点的向心加速度大小相等 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ a、c为共线关系,线速度相等,b、c为共轴关系,加速度相等,b、c的线速度不相等,A错;由v=wr可知,a、c的线速度相等,角速度不相等,B错;C对;设a的线速度为v,加速度为,c的线速度为v,角速度为,c、d角速度相同,d的线速度为2v,d的加速度为,D对;‎ ‎16.如图所示,一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥.已知凸形桥面是圆弧形柱面,则下列说法中正确的是( )‎ A. 汽车在凸形桥上行驶的过程中,其所受合力始终为零 B. 汽车在凸形桥上行驶的过程中,其始终处于失重状态 C. 汽车从桥底行驶到桥顶的过程中,其角速度恒定 D. 汽车从桥底行驶到桥顶的过程中,其加速度不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动,汽车的合力始终不为零;汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量,所以处于失重状态,故A错误,B正确.‎ CD.汽车从桥底行驶到桥顶的过程中,因速率恒定,做匀速圆周运动,故角速度不变,加速度大小不变,方向一直在改变,故C正确,D错误 ‎17.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B.直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,b是一常数,t表示伤员上升的时间),不计伤员和绳索受到的空气阻力.这段时间内从地面上观察,下面判断正确的是: ( )‎ A. 悬索始终保持竖直 B. 伤员做直线运动 C. 伤员做曲线运动 D. 伤员加速度大小、方向均不变 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由可以知道伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上,大小恒定的匀加速直线运动,竖直方向只受两个力的作用,所以悬索的拉力大于伤员的重力,因此悬索始终保持竖直,所以A正确.‎ BCD.他在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上是匀加速直线运动,那么伤员的运动相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动;从地面看就是类平抛运动,故B错误,C正确,D正确.‎ ‎18.公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图所示,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处 A. 路面外侧高内侧低 B. 车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动 C. 车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动 D. 当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析:路面应建成外高内低,此时重力和支持力的合力指向内侧,可以提供圆周运动向心力,故A正确.车速低于v0,所需的向心力减小,此时摩擦力可以指向外侧,减小提供的力,车辆不会向内侧滑动.故B错误.当速度为v0时,静摩擦力为零,靠重力和支持力的合力提供向心力,速度高于v0时,摩擦力指向内侧,只有速度不超出最高限度,车辆不会侧滑.故C正确.当路面结冰时,与未结冰时相比,由于支持力和重力不变,则v0的值不变.故D错误.故选AC.‎ 考点:圆周运动的实例分析 ‎【名师点睛】‎ 此题是圆周运动的实例分析问题;解决本题的关键搞清向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解,难度不大,属于基础题.‎ ‎【此处有视频,请去附件查看】‎ 三、实验题 ‎19.如图所示,在探究平抛运动规律的实验中,‎ ‎(1)用小睡打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;改变小球距地面的高度和打击的力度,多次实验,都能观察到两小球同时落地.根据实验________(选填“能”或“不能”)判断出A球在竖直方向做自由落体运动;________ (选填“能”或“不能”)判断出A球在水平方向做匀速直线运动.‎ ‎(2)研究平抛运动的实验中,下列说法正确的是__________(请将正确选项前的字母填在横线上)‎ A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道的末端必须保持水平 ‎(3)图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为抛出点.在轨迹上任取两点A、B,分别测得A点的竖直坐标y1=‎4.90cm,B点的竖直坐标y2=‎44.10cm,A、B两点水平坐标间的距离△x=‎40.00cm.g取‎9.80m/s2. 则平抛小球的初速度v0为_______m/s.‎ ‎【答案】 (1). 能 (2). 不能 (3). AC (4). 2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2]本实验将 A 的做平抛运动与竖直方向下落的 B 的运动对比, A 做平抛运动, B 做自由落体运动,每次两球都同时落地,只能说明 A 竖直方向运动情况,不能反映 A 水平方向的运动情况.‎ ‎(2)[3]因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同速度,故A正确;小球与斜槽之间的摩擦不影响平抛运动的初速度,所以斜槽轨道可以不光滑,故B错误;通过调节斜槽末端水平,是为了保证小球初速度水平,做平抛运动,故C正确.‎ ‎(3)[4]根据:‎ 得:‎ 根据:‎ 得:‎ 则小球平抛运动的初速度为:‎ ‎20.同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验,其中小车A质量约为‎350g,并与纸带相连,B为打点计时器,托盘C内装有砝码,托盘自身的质量为‎5g;D为无线测力传感器.两种方案的不同在于: 方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力,方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力.‎ ‎(1)关于器材的选取,下列说法正确的是( )‎ A.方案一必须选取单个质量尽量小的砝码,如‎5克/个 B.方案一可以选取单个质量较大的砝码,如‎50克/个 C.方案二必须选取单个质量尽量小的砝码,如‎5克/个 D.方案二可以选取单个质量较大的砝码,如‎50克/个 ‎(2)两种方案都必须进行的实验操作是( )‎ A.需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力 B.应先接通打点计时器电源,再释放小车 C.为了减小误差,每次小车应从同一位置释放 D.需要记录托盘中砝码的质量 ‎(3)某组同学利用方案进行了实验,并将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中,请你根据图中点迹,绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________.‎ ‎(4)根据第(3)问中你所绘制的图线,可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是____________________________________________.‎ ‎(5)若某组同学利用方案一进行实验室,忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力,一直是轨道处于水平状态,请根据牛顿运动定律,通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_____________________.‎ ‎【答案】 (1). AD (2). AB (3). 见解析图 (4). 平衡摩擦过度 (5). 见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]乙装置由于有力传感器,则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量,也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量,而甲装置是需要的.故选AD.‎ ‎(2)[2]两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力,这样才能保证拉力的功等于合外力的功,A正确;根据打点计时器使用规范,两种方案都需要应先接通打点计时器电源,再释放小车,B正确;测量过程中与小车是否在同一位置释放无关,故C错误;乙装置由于有力传感器,则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量,故D错误.‎ ‎(3)[3]关系图线如图所示:‎ ‎(4)[4]由图可知当F=0时加速度a不为零,所以不妥之处在于右端垫得过高,平衡摩擦过度.‎ ‎(5)[5]由牛顿第二定律可知,未平衡摩擦时有:‎ 得:‎ 平衡摩擦时有:‎ 得:‎ 两次对比可知,忘记右端垫高平衡摩擦对图像斜率无影响,但在纵轴上会产生的负截距.‎ 四、计算题 ‎21.如图所示,质量m =‎2.0 kg的物体放在光滑水平面上.t=0时刻,物体在水平拉力F作用下由静止开始运动.已知F=6.0N.求:‎ ‎(1)物体的加速度大小a;‎ ‎(2)在t=0到t=2.0s内,物体的位移大小x.‎ ‎【答案】(1)‎3.0m/s2(2)‎‎6.0m ‎【解析】‎ ‎(1)根据牛顿第二定律,物体加速度的大小: ‎ ‎(2)物体在2s内通过的距离:x=a t 2=×3×‎22m=‎6.0 m 点睛:本题考查牛顿第二定律的应用,注意正确受力分析和运动过程分析,注意体会加速度在力和运动中的桥梁作用.‎ ‎22.从‎20m高处水平抛出的物体,落地速度为‎25m/s,求该物体:‎ ‎(1)刚抛出时的速度大小 ‎(2)飞行的水平距离?(g=‎10m/s2)‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物体在竖直方向做自由落体运动,落地竖直速度:‎ 则水平速度:‎ ‎(2)根据竖直方向做自由落体运动则:‎ 代入数据解得t=2s 水平方向做匀速直线运动,由(1)知:‎ 答:(1)刚抛出时的速度大小 ‎(2)飞行的水平距离 ‎23.一根长‎40cm的轻杆,一端固定于O点,另一端拴着一个质量为‎2kg的小球,绕O点在竖直面内运动,在最高点时,求: (g=‎10m/s2)‎ ‎(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时,小球的速度大小;‎ ‎(2)小球的速度大小为‎1m/s时,杆对小球的作用力.‎ ‎【答案】(1);(2) ,方向竖直向上.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球通过最高点时由拉力和小球的重力提供向心力, 则有:‎ 代入数据解得: ‎ ‎(2)当小球速度大小为‎1m/s,设此时杆与球的作用力为N,则有:‎ 代入数据解得:,负号表示杆对球的作用力方向与重力方向相反,即杆对球的作用力为支持力,方向竖直向上.‎ 答:(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时,小球的速度;‎ ‎(2)小球的速度大小为‎1m/s时,杆对小球的作用力,方向竖直向上.‎ ‎24.质量为m=‎2kg的木块,由水平光滑轨道滑向半径R=‎0.4m竖直半圆光滑轨道,到最高点C后,水平飞出,落在水平轨道上的B点处,如图所示.g=‎10m/s2‎ ‎(1)若物块恰好能通过半圆轨道最高点C,‎ a.求其水平位移;‎ b.求其着地速度;‎ ‎(2)若发现物块的水平位移为‎1.6m,求物块对轨道的压力大小.‎ ‎【答案】(1) (2)300N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物块恰能通过最高点C,则在C点由重力提供向心力,即:‎ 代入数据解得,此后物块做平抛运动,有:‎ 代入数据解得, ‎ 又由:‎ 可知解得 所以落地时速度:‎ ‎(2)当物块的水平位移为‎1.6m时,小球从C点抛出,竖直高度不变时间不变,由(1)知:‎ 设物块对轨道的压力为N,则合力提供向心力有:‎ 代入数据解得:N=60N 答:(1)若物块恰好能通过半圆轨道最高点C,水平位移;着地速度;‎ ‎(2)物块对轨道的压力N=60N ‎25.如图所示为一滑梯的实物图,滑梯的斜面段长度L=‎5.0m,倾角θ=37°,水平段与斜面段平滑连接.某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下,经斜面底端后水平滑行一段距离,停在滑道上.已知小朋友质量为‎20kg,小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3,不计空气阻力.已知 ,.(g取‎10m/s2).‎ 求小朋友:‎ ‎(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小;‎ ‎(2)滑到斜面底端时的速度大小;‎ ‎(3)滑行的路程.‎ ‎【答案】(1) 48N ; (2) ‎6m/s  (3) ‎11m.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小孩在斜面上滑行时所受的摩擦力大小为:‎ ‎(2)小孩在斜面上滑行时,由牛顿第二定律得:‎ 代入数据解得: a1=‎3.6m/s2 ‎ 由匀变速直线运动的速度位移公式:‎ 可知小孩滑至 B 点时的速度大小为:‎ ‎(3)小孩在水平段滑行时,由摩擦力提供加速度有:‎ 代入数据解得 设小孩在水平段滑行距离为L1则有:‎ 代入数据解得.‎ 故小孩整个过程中滑行的路程为:‎ 答:(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小为 48N ;‎ ‎(2)滑到斜面底端时的速度大小为 ‎6m/s ‎ ‎(3) 滑行的路程为 ‎11m.‎ ‎26.暑假里,小明去游乐场游玩,坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机,如图所示,该游艺机顶上有一个半径为‎4.5m的“伞盖”,“伞盖”‎ 在转动过程中带动下面的悬绳转动,其示意图如图所示.“摇头飞椅”高O1O2=‎5.8m,绳长‎5m.小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下,他与座椅的总质量为‎40kg.小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动.在某段时间内,“伞盖”保持在水平面内稳定旋转,绳与竖直方向夹角为37º.g取‎10m/s2, sin37º =0.6,cos37º=0.8,在此过程中,求:‎ ‎(1)座椅受到绳子的拉力大小;‎ ‎(2)小明运动的线速度大小;‎ ‎(3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落,求落地点与游艺机转轴(即图中O1点)的距离(保留两位有效数字).‎ ‎【答案】(1)500N(2)‎7.5m/s(3)‎‎8.7m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)拉力沿竖直方向的分力等于重力,由平行四边形定则,得拉力 ‎(2)根据受力分析,由牛顿第二定律得:‎ 联立代入数据解得v=‎7.5m/s ‎(3)由几何关系可知座椅离地高度:‎ 由平抛运动规律,得:‎ 代入数据联立解得x=‎‎4.5m 由勾股定理,落地点与游艺机中心距离:‎ 答:(1)座椅受到绳子的拉力;‎ ‎(2)小明运动的线速度v=‎7.5m/s;‎ ‎(3)落地点与游艺机转轴的距离.‎

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