20xx滬科版高中物理必修一章末檢測(cè)卷(五)(完整版)
【正文】 (選填 “ 需要 ” 或 “ 不需要 ”) (2)實(shí)驗(yàn)獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量 M，擋光板的寬度 l，光電門(mén)1和 2的中心距離為 ：力傳感器的讀數(shù)為 F，小車通過(guò)光電門(mén) 1和 2的擋光時(shí)間分別為 t t2(小車通過(guò)光電門(mén) 2后，砝碼盤(pán)才落地 )，已知重力加速度為 g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系式是 ________________． 答案 (1)等于 不需要 (2)F＝ Ml22s(1t22－1t21) 解析 (1)由于力傳感器顯示拉力的大小，而拉力的大小就是小車所受的合力，故不需要讓砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量． (2)由于擋光板的寬度 l 很小，故小車在光電門(mén) 1處的速度 v1＝ lt1，在光電門(mén) 2 處的速度為v2＝ lt2，由 v 22 － v 21 ＝ 2as，得 a＝ v 22 － v 212s ＝12s(l2t 22 －l2t 21 )．故驗(yàn)證的關(guān)系式為 F＝ Ma＝M2s(l2t 22－ l2t 21 )＝Ml22s(1t 22 －1t 21 )． 四、計(jì)算題 (本大題共 4小題，共 38分．要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位 ) 15． (8分 )如圖 10所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為 m、 2m的 A、 B兩個(gè)物體， A、 B間的最大靜摩擦力為 μmg ，現(xiàn)用水平拉力 F拉 B，使 A、 B以同一加速度運(yùn)動(dòng)，求拉力 F的最大值． 圖 10 答案 3μmg 解析 當(dāng) A、 B之間恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)力 F最大，此時(shí)，對(duì)于 A物體，所受的合力為 μmg . 由牛頓第二定律得： μmg ＝ maA 解得： aA＝ μmgm ＝ μg 對(duì)于 A、 B組成的整體，加速度 a＝ aA＝ μg 由牛頓第二定律得： F＝ 3ma＝ 3μmg . 16． (8分 )太空是一個(gè)微重力、高真空、強(qiáng)輻射的環(huán)境，人類可以利用這樣的天然實(shí)驗(yàn)室制造出沒(méi)有內(nèi)部缺陷的晶體，生產(chǎn)出能承受強(qiáng)大拉力的細(xì)如蠶絲的金屬絲．假如未來(lái)的某天你乘坐飛船進(jìn)行 “ 微重力的體驗(yàn) ” 行動(dòng)，飛船由 6 000 m的高空靜止下落，可以獲得持續(xù) 25 s之久的失重狀態(tài)，你在這段時(shí)間里可以進(jìn)行關(guān)于微重力影響的實(shí)驗(yàn)．已知下落的過(guò)程中飛船受到的空氣阻力為重力的 ， 重力加速度 g取 10 m/s2，試求： (1)飛船在失重狀態(tài)下的加速度大??； (2)飛船在微重力狀態(tài)中下落的距離． 答案 (1) m/s2 (2)3 000 m 解析 (1)設(shè)飛船在失重狀態(tài)下的加速度為 a，由牛頓第二定律得 mg－ f＝ ma 又 f＝ 即 mg－ ＝ ma 解得 a＝ m/s2 (2)由 s＝ 12at2得 s＝ 1225 2 m＝ 3 000 m. 17． (10分 )在水平地面上有一個(gè)質(zhì)量為 kg的物體，物體在水平拉力 F的作用 下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) .10 s 后拉力大小減小為 F/3，并保持恒定．該物體的速度圖像如圖 11
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