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高一年级第三次月考考试
物理试题
考试时间:75 分钟 分数:110 分
一、单选题(每题3 分,共54 分,每题只有一个正确选项)
1. 关于质点,下列说法中正确的是( )
A. 体积很小的物体一定能看作质点
B. 质量很小的物体一定能看作质点
C. 研究地球运动时,也可能把地球看作质点
D. 研究火车运动时,一定不能把火车看作质点
【答案】C
【解析】
【详解】AB.体积很小、质量很小的物体不一定能看作质点,如研究一只小蚂蚁的肢体动作时,不能将蚂
蚁当作质点,故AB 错误;
C.当研究地球绕太阳公转运动时,可以把地球看作质点,故C 正确;
D.研究火车运动时,也可以把火车看作质点,如研究火车从北京到上海所用的时间,可以把火车看作质
点,故D 错误。
故选C。
2. 有位名人说:“最有价值的知识,是关于方法的知识。”关于下列几个物理课本中的情景涉及的物理思
想方法的说法正确的是( )
A. 图甲应用了理想化模型
B. 图乙应用了控制变量法
C. 图丙应用了等效替代法
D. 图丁应用了等效替代法
【答案】C
【解析】
【详解】A.题图甲是外力作用在物体上,物体产生微小形变,通过光学仪器可以观察到这种微小形变,
应用了微小量放大法,故A 错误;
B.题图乙涉及质点,应用了理想化模型,故B 错误;
C.题图丙是探究合力与分力作用效果的实验情景,应用了等效替代法,故C 正确;
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D.题图丁是利用
图像求位移,应用了微元法,故D 错误。
故选C。
3. 某同学参加爬杆运动,由地面爬上顶端又由顶端滑向地面,在运动的整个过程中,关于该同学受到的摩
擦力方向,下列说法正确的是( )
A. 先向上后向下
B. 始终向上
C. 先向下后向上
D. 始终向下
【答案】B
【解析】
【详解】某同学由地面爬上顶端过程,该同学相对杆静止,受重力和静摩擦力,根据二力平衡条件可知摩
擦力方向向上;由顶端滑向地面,相对杆向下运动,摩擦力方向向上,故B 正确,ACD 错误。
故选B。
4. 如图所示,某同学沿图示路径从A 点出发,经B 点到达C 点,从A 点到B 点的距离为8km,从B 点到C
点的距离为6km,两段路线相互垂直,整个过程中,该同学的位移大小和路程分别为( )
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A.
、
B.
、
C.
、
D.
、
【答案】D
【解析】
【详解】位移是初位置指向末位置的有向线段
路程是运动轨迹的长度
故选D。
5. 榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作,图乙
为截面图,凿子尖端夹角为
,在凿子顶部施加竖直向下的力
时,其竖直面和侧面对两侧木头的压力分
别为
和
。不计凿子的重力及摩擦力,下列说法正确的是( )
A.
B. 夹角
越小,
越大
C.
D. 夹角
越大,凿子越容易凿入木头
【答案】B
【解析】
【详解】A.作出力F 分解的关系图,如图所示
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根据牛顿第三定律可知
,
由图可知
,故A 错误;
BCD.根据几何关系有
,
力F 一定时,夹角
越小,
和
均变大,夹角
越大,
和
均变小,凿子越不容易凿进木头,故B
正确,CD 错误;
故选B。
6. 物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计,使用简陋的器材反映了深刻的物理本质。例如伽利略的斜面
实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验,如图1 所示,
他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端
点滚下,经过A、B 两个传感器,其中
传感器固定在斜
面底端,利用传感器测出了A、B 间的距离
及小球在A、B 间运动的时间。改变A 传感器的位置,多次
重复实验,计算机作出图像如图2 所示(虚线与横轴交点坐标为
)。下列说法正确的是( )
A. 小球在斜面上运动的平均速度大小为
B. 小球在斜面上
点的速度大小为
C. 小球在斜面上运动的加速度大小为
D. 固定斜面的长度为
【答案】B
【解析】
【详解】C.设小球在经过B 传感器时的速度大小为
,在斜面上运动的加速度大小为
,将小球从A 到
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B 的运动逆向看成做匀减速直线运动,则有
整理可得
由图2 可得
,
解得加速度大小为
,故C 错误;
ABD.当A 传感器放置在O 点时,传感器所测时间为小球从O 到B 传感器的运动时间
,对应图像上的
最小值,即
解得
所以小球在斜面上O 点的速度大小为
小球在斜面上运动的平均速度大小为
固定斜面的长度为
,故AD 错误,B 正确。
故选B。
7. 高速公路的测速有两种:一种是定点测速,定点测速不超过限速的10%不会被处罚;另一种是区间测速,
区间测速由两个测速点组成,分别是区间的起点位置和终点位置,在起点记录通过的时刻,在终点再记录
一次通过的时刻,根据区间的里程和前后两次时间间隔,确定该路段是否超速行驶。某段高速路上的定点
测速提示牌如图甲所示,该路段的区间测速提示牌如图乙所示,下列说法正确的是( )
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A. 图甲中82 是指该车在该路段的平均速率
B. 由图乙可知该路段小车的区间限速为
C. 图乙中的100 是指该区间大车行驶的最大平均速率
D. 在该路段,若小车某时刻速率达到
,则该小车一定会受到处罚
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中82 是指该车在该位置的瞬时速率,故A 错误;
B.由图乙可知该路段小车的区间限速为
,故B 错误;
C.图乙中的100 是指该区间大车行驶的最大平均速率,故C 正确;
D.由35m/s=126km/h
可知,该速度未超过定点测速的10%,从定点测速的角度该看,小车不会受到处罚,而区间测速的平均速
率是否超过120km/h 未知,因此无法判断该小车从区间测速的角度是否会受到处罚,故D 错误。
故选C。
8. 如图所示,完全相同的三块木块并排固定在水平面上,一颗子弹以速度v 水平射入,若子弹在木块中做
匀减速直线运动,且穿过第三块木块后子弹的速度恰好为0,则子弹依次射入每块木块时的速度之比和穿
过每块木块所用的时间之比分别是( )
A. v1:v2:v3=3:2:1
B. v1:v2:v3=1:(
-1):(
-
)
C. t1:t2:t3=1:
:
D. t1:t2:t3=(
-
):(
-1):1
【答案】D
【解析】
【详解】设每个木块的长度为
,采用逆向思维,将子弹的匀减速直线运动看成反向的初速度为0 的匀加
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速直线运动,根据
,可得
则穿过每块木块所用的时间之比为
根据
可得,子弹依次射入每块木块时的速度之比为
故选D。
9. 关于物体的重心,以下说法正确的是( )
A. 物体的重心一定在该物体上
B. 形状规则的物体,重心就在其几何中心处
C. 重力只作用在物体的重心上
D. 重心的位置与物体的形状以及质量分布情况有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体的重心可以不在物体上,如空心的篮球或折尺等,故A 错误;
B.形状规则的物体,重心不一定在几何中心,还与质量分布情况有关,故B 错误;
C.重心是物体各部分所受重力的合力的等效作用点,并不是只作用在物体的重心上,故C 错误;
D.重心的位置与物体的形状以及质量分布情况有关,故D 对。
故选D。
10. 一体操运动员倒立并静止在水平地面上,下列图示姿势中,沿手臂的力
最大的是( )
A.
B.
C.
D.
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【答案】D
【解析】
【详解】将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在
分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而D 图中人最费力,AB 图中人最省力。故D 符
合题意,ABC 不符合题意。
11. 如图,斜面ABC 放在粗糙水平地面上,斜面上放一物块G,恰好处于静止状态。则( )
A. 斜面对物块的弹力是由物块的弹性形变产生的
B. 斜面对地面的摩擦力水平向左
C. 物块对斜面的摩擦力沿斜面向下
D. 斜面体共受到五个力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.斜面对物块的弹力是由斜面的弹性形变产生的,故A 错误;
B.对斜面和物块整体分析可知,水平方向整体不受外力,因此斜面对地面的摩擦力为零,故B 错误;
C.对物块受力分析可知,物块受到斜面的摩擦力沿斜面向上,根据牛顿第三定律可知,物块对斜面的摩
擦力沿斜面向下,故C 正确;
D.斜面受到重力、地面的支持力、物块对斜面的压力以及物块对斜面的摩擦力共四个力的作用,故D 错
误。
故选C。
12. 在倾角为
的斜面上,放一质量为
的光滑小球,小球被竖直的木板挡住,则球对斜面的压力为(
)
A
B.
C.
D.
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【答案】C
【解析】
【详解】以小球为对象,竖直方向根据平衡条件可得
可得斜面对小球的支持力大小为
则球对斜面的压力为
。
故选C。
13. 如图所示,某教室中一个黑板擦静止在竖直磁性黑板上,对黑板擦,下列说法中正确的是( )
A. 黑板檫受三个力作用
B. 黑板对黑板擦的作用力与黑板擦的重力大小相等
C. 减小黑板擦的质量,其所受到的摩擦力不变
D. 相同质量的黑板檫,磁性越强的黑板擦所受的摩擦力越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.黑板擦受到竖直向下的重力、水平方向的吸引力,水平方向的支持力和竖直向上静摩擦力共
四个力作用,故A 错误。
B.黑板对黑板擦的作用力有吸引力、支持力、静摩擦力,由黑板擦水平方向和竖直方向受力平衡可知,
吸引力和支持力的合力为零,静摩擦力与重力等大反向,故黑板对黑板擦的作用力的合力与重力大小相等,
故B 正确;
C.减少黑板擦的质量,则黑板擦所受重力减小,所受摩擦力也减小,故C 错误;
D.只要黑板擦保持静止,其所受的摩擦力必然等于重力,与磁性强弱无关,故D 错误。
故选B。
14. 如图所示是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为
。一名质量为m 的幼儿在此滑道上匀速下滑。
若不计空气阻力,重力加速度为g,则该幼儿( )
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A. 所受摩擦力等于重力沿斜面的分力,为
B. 所受摩擦力等于重力沿斜面的分力,为
C. 所受支持力等于重力垂直于斜面的分力,为
D. 所受支持力等于重力垂直于斜面的分力,为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.一名质量为m 的幼儿在此滑道上匀速下滑,根据平衡条件可知该幼儿所受摩擦力等于重力
沿斜面的分力,大小为
故A 错误,B 正确;
CD.根据平衡条件可知该幼儿所受支持力等于重力垂直于斜面的分力,大小为
故CD 错误。
故选B。
15. 如图所示,质量为m 的物体在三根细绳悬吊下处于平衡状态,不计细绳重力。现用手持绳OB 的B 端,
使B 端缓慢向上转动,且始终保持结点O 的位置不动,则AO 绳拉力F1、BO 绳拉力F2的变化情况是(
)
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A. F1变小,F2变小
B. F1变小,F2先变小后变大
C. F1变大,F2变小
D. F1变大,F2先变大后变小
【答案】B
【解析】
【详解】结点O 始终处于平衡状态,用平行四边形定则作出O 点受力的“力三角形OBD”,它的三个边
长分别表示三个力的大小,如图所示
在OB 向上转动的过程中,因重力mg 不变,OD 的大小、方向均不变;因OA 位置不变,F1的方向不变。
当B 点向上转动时,从三角形的几何特点可以看出,拉力F1一直变小,拉力F2先变小至垂直位置的最小
值后又变大。
故选B。
16. 用一个水平推力
(
,
为常数,为时间)把重力为
的物体压在竖直的足够高的平整的墙
上,如图所示。从
开始,能正确描述物体所受的摩擦力
随时间的变化关系的是下图中的
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
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【详解】由于物体受到的水平推力
,由二力平衡和作用力与反作用力的知识可知,物体对墙的压力
。当
比较小时,物体受到的摩擦力
小于物体的重力
,物体将沿墙壁下滑,此时物体所受
的摩擦力为滑动摩擦力。由
得滑动摩擦力
。当摩擦力
大小等于重力
时,由于惯性,
物体不能立即停止运动,物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力。随着时间的增加,摩擦力将大于重力,物
体做减速运动直至静止,滑动摩擦力将突变为静摩擦力,静摩擦力与正压力无关,跟重力始终平衡,由上
述分析可知B 正确。
17. 在甲、乙、丙、丁四幅图中,滑轮本身所受的重力忽略不计,滑轮的轴
安装在一根轻木杆P 上,一
根轻绳
绕过滑轮,
端固定在墙上,
端下面挂一个质量为
的重物,当滑轮和重物都静止不动时,
甲、丙、丙、丁图中木杆P 与竖直方向的夹角均为
,乙图中木杆P 竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中
滑轮受到木杆P 的弹力的大小依次为
、
、
、
,则以下判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题可知本题考查力的平衡。
【详解】轻绳上的拉力大小等于重物所受的重力
,设滑轮两侧轻绳之间的夹角为
,滑轮受到木杆P
的弹力
等于滑轮两侧轻绳拉力的合力,即
由夹角关系可得
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故B 正确,ACD 错误。
故选B。
18. 某电梯的自动门简化如图所示,电梯到达指定楼层后两扇门从静止开始同时向两侧平移,两扇门的移
动距离均为0.5m,若门从静止开始以大小相等的加速度
先做匀加速运动后做匀减速运动,完
全打开时速度恰好为0,则门打开需要的时间为( )
A. 1s
B. 2s
C. 3s
D. 4s
【答案】B
【解析】
【详解】电梯门打开过程中门先从0 匀加速运动后做匀减速运动到0,由运动的对称性可知
代入数据解得
故选B。
二、多选题(本题共5 个小题,全选对5 分,部分选对3 分,有错误选项不得分)
19. 如图所示,抽成真空的玻璃管中的一枚硬币与一片羽毛,从同一高度同时落下,则以下说法中正确的
是( )
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A. 硬币比羽毛先落到底部
B. 硬币和羽毛一定同时落到底部
C. 羽毛下落的加速度比硬币下落的加速度小
D. 羽毛落到底部时的速度与硬币落到底部时的速度相等
【答案】BD
【解析】
【详解】C.硬币和羽毛在真空中只受重力,则运动的加速度均为重力加速度
,故C 错误;
AB.硬币和羽毛均做自由落体运动,同时从静止开始运动,则一定同时落到底部,故A 错误,B 正确;
D.硬币和羽毛均做自由落体运动,由
可知,羽毛落到底部时的速度与硬币落到底部时的速度相
等,故D 正确。
故选BD。
20. 如图所示,质量为m 的物体放在水平桌面上,在与水平方向成
角的拉力F 作用下向前匀速运动,已
知物体与桌面间的动摩擦因数为
,则下列判断正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力为
B. 物体受到的摩擦力为
C. 物体对地面的压力为
D. 物体受到地面的支持力为
【答案】AD
【解析】
【详解】对物体受力分析,如图所示
A.由共点力
平衡可知,物体受到的摩擦力等于F 水平方向的分力,即
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故A 正确;
B.由滑动摩擦力公式可知,物体受到的摩擦力为
故B 错误;
CD.物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力,而支持力等于
,物体对
地面的压力为
,故C 错误,D 正确。
故选AD。
21. 如图所示,AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆AB 一端通过铰链固定在A 点,另一端
B 悬挂一重为G 的物体,且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮C,用水平力F 拉绳,开始时∠BAC>90°,现
使∠BAC 缓慢变小,直到杆AB 接近竖直杆AC,此过程中(不计摩擦)( )
A. 拉力F 逐渐减小
B. 拉力F 大小不变
C. 轻杆B 端所受轻绳的作用力大小不变
D. 轻杆B 端所受轻绳的作用力先减小后增大
【答案】AC
【解析】
【详解】对B 端进行受力分析如图
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竖直向下的绳的拉力FT=G,BC 绳的拉力FBC及沿杆方向的弹力FAB,此三力组成的矢量三角形与△ABC
相似,满足
在轻绳BC 方向缓慢变化过程中,因AC、AB、G 不变,但BC 减小,所以拉力FBC=F 逐渐减小,FAB不变;
又因为轻杆B 端所受轻绳的作用力(两段绳作用力的合力)与所受杆的弹力等大反向,故轻杆B 端所受轻
绳的作用力大小不变。
故选AC。
22. 如图所示,A、B 两个小球用长为1.8m 的细线连接,用手拿着A 球,B 球竖直悬挂,且A、B 两球均静
止。现由静止释放A 球,测得两球落地的时间差为0.2s,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则A 球释
放时离地面的高度h,落地时两球速度差
,分别为( )
A. h=4.05m
B. h=5m
C.
=2m/s
D.
=6m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】由题意结合自由落体运动的规律可知
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解得h=5m
落地时两球速度差
故选BC。
23. 两个质点A、B 放在同一水平面上,由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动,其运动
的v−t 图像如图所示。对A、B 运动情况的分析,下列结论正确的是( )
A. A、B 加速时的加速度大小之比为2∶1,A、B 减速时的加速度大小之比为1∶1
B. 在t=2.5t0时刻,A、B 相距最远
C. 在t=5t0时刻,A、B 相距最远
D. 在t=6t0时刻,A、B 相遇
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由v−t 图像可得,质点A 加速运动时加速度大小为
质点B 加速运动时加速度大小为
质点A 减速运动时加速度大小为
质点B 减速运动时加速度大小为
所以质点A、B 加速运动时加速度大小之比为
质点A、B 减速运动时加速度大小为
,故A 错误;
BC.质点A、B 速度相等时,相距最远,设相距最远时运动时间为t 则有
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将
,
代入解得
,故B 正确,C 错误;
D.由v−t 图像可得,在t=6t0时,质点A 的位移为
质点B 的位移为
所以xA=xB,即此时质点A、B 相遇,故D 正确。
故选BD。
三、实验题(每空2 分,共10 分)
24. 用如图(
)所示的装置。改变小车的质量,得到多条纸带,其中一条纸带如图(
)所示,
为
计数点,相邻两计数点间还有4 个点未画出,已知打点计时器所使用的交流电源的频率为
,则打计
数点2 时小车的瞬时速度为_______
,小车运动的加速度为__________
。(结果均保留两位有
效数字)
【答案】 ①. 0.81
.
②1.9
【解析】
【详解】[1]相邻两计数点间还有4 个点未画出,可知时间间隔T=0.1s,打计数点2 时小车的瞬时速度为
[2]小车运动的加速度为
25. 如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置。橡皮条
的一端A 固定,另一端O 点
拴有细绳套。
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(1)(多选)关于本实验,以下操作正确
是______;
A. 同一次实验中橡皮条拉长后的O 点必须保持不变
B. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,两测力计的读数越大越好
C. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,夹角越小越好
D. 每次实验时,要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向
(2)图乙是在白纸上根据实验数据画出的示意图。图中F 与
两力中,方向一定沿
方向的是
_______;
(3)(多选)改变两个弹簧测力计拉力
、
大小和夹角重复实验,测得多组
、
并求出它们的合
力F。若不考虑力的大小的测量误差,同一组数据中
、
和合力F 的大小关系可能是 。
A.
,
B.
,
C.
D.
【答案】(1)AD (2)
(3)ABC
【解析】
【小问1 详解】
A. 同一次实验中橡皮条拉长后的O 点必须保持不变,以保证等效性,A 正确;
B. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,两测力计的读数大小要适当,并非读数越大越好,B 错误;
C. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,夹角大小要适当,并非越小越好,C 错误;
D. 每次实验时,要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向,D 正确。
故选AD。
【小问2 详解】
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图乙中F 与
两力中,F 是两个分力合力的理论值,
是两个分力合力的实验值,则方向一定沿
方
向的是
;
【小问3 详解】
合力的大小范围是|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
所以合力可能大于分力,也可能小于分力,在该实验中,也不可能出现
的情况,故ABC 正确,
D 错误。
故选ABC。
四、解答题(8+6+7=21 分)
26. 如图所示,质量M=1.5kg 的物块放置在水平地面上,轻绳通过固定在天花板上的光滑定滑轮O 将物块
和竖直轻质弹簧连在一起,轻质弹簧下端连接着小球。已知定滑轮O 和物块间的轻绳与水平方向的夹角为
30°,小球静止(未接触地面)时弹簧的长度L=20cm,此时物块恰好静止。已知弹簧的劲度系数
k=100N/m、原长L0=10cm 且弹簧始终处于弹性限度内,物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取
重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)小球的质量m;
(2)物块与地面间的动摩擦因数μ;
(3)绳子给滑轮的作用力
【答案】(1)m=1kg
(2)
(3)
,斜向左下方与竖直方向的夹角为
【解析】
【小问1 详解】
对小球进行受力分析,根据平衡关系有
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解得小球的质量为
【小问2 详解】
设绳的拉力为
,则有
对物块进行受力分析可知,其竖直方向
平衡方程为
解得地面对物块的支持力为
同理根据物块水平方向的平衡关系可得地面对物块的摩擦力为
物块恰好静止,说明此时摩擦力恰好达到了最大静摩擦力,因为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩
擦力,所以有
解得
【小问3 详解】
根据力的合成可得绳子对滑轮的作用力大小为
方向为斜向左下方与竖直方向的夹角为
。
27. 如图所示,用一根长
的轻质细绳将一幅质量为
的画框对称悬挂在墙上。已知绳能承受的最大张
力为
,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为多大?
【答案】
【解析】
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【详解】一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,
分力越大,因而当绳子拉力达到10N 的时候,绳子间的张角最大,为
,此时两个挂钉间的距离最大,
画框受到重力和绳子的拉力,三个力为共点力,受力如图
绳子与竖直方向的夹角为
,绳子长为1m,有
两个挂钉的距离为
解得
28. 如图所示,长为
的直杆
沿竖直方向,直杆的下侧的
点有一可视为质点的小球,小球到
直杆下端的距离为
,小球距离地面足够高。假设在下列运动过程中小球和直杆不会发生碰撞,忽
略空气阻力,重力加速度
取
。求:
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(1)若小球不动,直杆由静止释放,直杆通过小球的时间;
(2)若直杆不动,小球以初速度
竖直向上抛出,小球向上通过直杆的时间;
(3)若直杆自由释放的同时,小球以初速度
竖直向上抛出,欲使小球在下落过程中(回到抛出点前)
与直杆的下端相遇,则
满足的条件。
【答案】(1)直杆通过小球的时间
(2)小球向上通过直杆的时间
(3)小球向上抛出的速度大小满足
【解析】
小问1 详解】
从静止释放到直杆B 端到达C 点,用时
,位移为
从静止释放到直杆A 端到达C 点,用时
,位移为
解得
,
则直杆通过小球的时间
【小问2 详解】
小球到达B 端时速度为
,
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小球到达A 端时速度为
,
解得
,
则小球从A 运动至B 过程中,平均速度
【小问3 详解】
规定向下为正方向,满足题设要求需:
相对运动位移
小球与直杆下端相遇时,小球速度
小球与直杆下端相遇时,运动时间
解得
即小球向上抛出的速度大小满足