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模塊滾動(dòng)檢測(cè)卷(一) (范圍：必修1　滿分：100分) 一、單項(xiàng)選擇題(本題共13小題，每小題3分，滿分39分.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確.選對(duì)的得3分，不選或錯(cuò)選得0分) 1.2016年奧運(yùn)會(huì)在巴西里約熱內(nèi)盧成功舉辦，在以下幾個(gè)奧運(yùn)會(huì)比賽項(xiàng)目中，研究對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)的是(　　) A.在撐竿跳高比賽中研究運(yùn)動(dòng)員手中的支撐竿在支撐地面過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí) B.確定馬拉松運(yùn)動(dòng)員在比賽中的位置時(shí) C.跆拳道比賽中研究運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí) D.乒乓球比賽中研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時(shí) 答案　B 解析　撐竿跳高比賽中研究運(yùn)動(dòng)員手中的支撐竿在支撐地面過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)，支撐竿的大小和形狀不能忽略，不能看成質(zhì)點(diǎn).故A錯(cuò)誤；研究馬拉松運(yùn)動(dòng)員在比賽中的位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的大小和形狀能夠忽略，能夠看成質(zhì)點(diǎn).故B正確；跆拳道比賽中研究運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的大小和形狀不能忽略，不能看成質(zhì)點(diǎn).故C錯(cuò)誤；乒乓球比賽中研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時(shí)，乒乓球的大小和形狀不能忽略，不能看成質(zhì)點(diǎn).故D錯(cuò)誤. 2.從百度地圖中搜索臨海至杜橋的行車方案得到兩條方案(如圖1)，其中方案①為推薦路線.關(guān)于推薦的依據(jù)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖1 A.方案①比方案②的位移更短 B.方案①比方案②的路程更短 C.方案①比方案②的用時(shí)更短 D.方案①比方案②的平均速度更大 答案　B 解析　 位移是初位置指向末位置的有向線段，路程是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)的軌跡長(zhǎng)度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；時(shí)間無(wú)法確定，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤. 3.從水平飛行的直升機(jī)上向外自由釋放一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，在物體下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.從飛機(jī)上看，物體靜止 B.從飛機(jī)上看，物體始終在飛機(jī)的后方 C.從地面上看，物體做平拋運(yùn)動(dòng) D.從地面上看，物體做自由落體運(yùn)動(dòng) 答案　C 解析　在勻速飛行的飛機(jī)上自由釋放一個(gè)物體，物體有一水平速度，故從地面上看，物體做平拋運(yùn)動(dòng)；飛機(jī)的速度與物體水平方向上的速度相同，故物體始終在飛機(jī)的正下方，且相對(duì)飛機(jī)的豎直位移越來(lái)越大.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤. 4.從“神舟號(hào)”載人飛船的發(fā)射成功可以預(yù)見，隨著航天員在軌道艙內(nèi)停留時(shí)間的增加，體育鍛煉成了一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié).軌道艙處于完全失重狀態(tài)，以下器材適宜航天員在軌道艙中進(jìn)行鍛煉的是(　　) A.啞鈴 B.跑步機(jī) C.單杠 D.彈簧拉力器 答案　D 解析　用啞鈴鍛煉身體主要就是利用啞鈴的重力，在軌道艙中啞鈴處于完全失重狀態(tài)，它對(duì)人的胳膊沒有壓力的作用，故A錯(cuò)誤；利用單杠鍛煉身體需克服自身的重力上升，利用自身的重力下降.在完全失重狀態(tài)下無(wú)法鍛煉，故B錯(cuò)誤；在軌道艙中人處于失重狀態(tài)，就算人站在跑步機(jī)上，但是腳對(duì)跑步機(jī)一點(diǎn)壓力也沒有.根據(jù)壓力與摩擦力成正比，那么這時(shí)腳與跑步機(jī)之間沒有一點(diǎn)摩擦力.沒有摩擦力人將寸步難行.故C錯(cuò)誤；彈簧拉力器鍛煉的是人肌肉的伸縮和舒張力，與重力無(wú)關(guān).故D正確. 5.(2015浙江部分學(xué)校聯(lián)考)在日常生活中，人們常把物體運(yùn)動(dòng)的路程與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的比值定義為物體運(yùn)動(dòng)的平均速率.某同學(xué)假日乘汽車到宿遷觀光，在公路上兩次看到路牌和手表如圖2所示，則該同學(xué)乘坐的汽車在該段時(shí)間內(nèi)行駛的平均速率為(　　) 圖2 A.60 km/h B.29 km/h C.19 km/h D.9 km/h 答案　A 解析　由圖可知該過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t＝20 min＝ h　路程為：s＝29 km－9 km＝20 km. 所以平均速率為：v＝＝ km/h＝60 km/h. 6.某興趣小組想測(cè)出溫州世貿(mào)中心大廈的高度，于是讓一石子從大廈頂自由下落，空氣阻力不計(jì)，則測(cè)出下列哪個(gè)物理量的值不能計(jì)算出樓房的高度(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭已知)(　　) A.石子通過(guò)最后1 m的時(shí)間 B.石子落地時(shí)的速度 C.石子開始下落1 s內(nèi)的位移 D.石子下落最后1 s內(nèi)的位移 答案　C 解析　 知道石子落地前最后1 s內(nèi)的位移為x m，可知最后1 s內(nèi)的平均速度為：＝ m/s，根據(jù)v＝v0＋gt可知，石子落地時(shí)的速度為：v＝＋g＝＋g (m)，根據(jù)v2＝2gh可得樓房的高度h＝，故D正確；根據(jù)v2＝2gh可得樓房的高度h＝，故只要知道石子落地時(shí)的速度就可求出樓房的高度.故B正確；已知石子開始下落第1 s內(nèi)的位移，無(wú)法知道整個(gè)過(guò)程下落的時(shí)間，故無(wú)法求出石子下落的高度，故C錯(cuò)誤；已知石子通過(guò)最后1 m的時(shí)間t，則最后1 m的平均速度為：v＝ m/s，則可求出石子落地時(shí)的速度，根據(jù)B答案的分析可知A正確.本題選不能計(jì)算出樓房高度的選項(xiàng)，答案為C. 7.(2016杭州模擬)如圖3為一物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象，根據(jù)圖作如下分析(分別用v1、a1表示物體在0～t1時(shí)間內(nèi)的速度與加速度；v2、a2表示物體在t1～t2時(shí)間內(nèi)的速度與加速度)，分析正確的是(　　) 圖3 A.v1與v2方向相同，a1與a2方向相反 B.v1與v2方向相反，a1與a2方向相同 C.v1與v2方向相反，a1與a2方向相反 D.v1與v2方向相同，a1與a2方向相同 答案　A 解析　由圖看出，在0～t2時(shí)間內(nèi)物體的速度均為正值，說(shuō)明速度方向沒有變化，則v1與v2方向相同.在0～t1時(shí)間內(nèi)圖線的斜率是正值，即加速度a1為正值，在t1～t2時(shí)間內(nèi)圖線的斜率為負(fù)值，即加速度a2為負(fù)值，則a1與a2方向相反. 8.如圖4所示是磁懸浮地球儀，地球儀依靠它與底座之間的磁力懸浮在底座的正上方保持靜止，已知地球儀的質(zhì)量為m，底座的質(zhì)量為M，則底座對(duì)水平地面的作用力大小為(　　) 圖4 A.0 B.mg C.Mg D.(m＋M)g 答案　D 解析　將地球儀和底座看做整體，受到的重力為(m＋M)g，支持力大小為FN，滿足FN＝(m＋M)g，根據(jù)牛頓第三定律可知底座對(duì)水平地面的作用力大小為(m＋M)g，選項(xiàng)D正確. 9.如圖5所示，輕彈簧的兩端各受10 N拉力F的作用，彈簧平衡時(shí)伸長(zhǎng)了5 cm(在彈性限度內(nèi))，那么下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖5 A.該彈簧的勁度系數(shù)k＝200 N/m B.該彈簧的勁度系數(shù)k＝400 N/m C.根據(jù)公式k＝，彈簧的勁度系數(shù)k會(huì)隨彈簧彈力F的增大而增大 D.彈簧所受的合力為10 N 答案　A 解析　 彈簧的彈力 F＝10 N，根據(jù)胡克定律F＝kx得：彈簧的勁度系數(shù) k＝＝ N/m＝200 N/m.故A正確，B錯(cuò)誤；彈簧的勁度系數(shù)k與彈簧彈力F的變化無(wú)關(guān)，與彈簧本身有關(guān).故C錯(cuò)誤；輕彈簧的兩端各受10 N拉力的作用，所以彈簧所受的合力為零，故D錯(cuò)誤. 10.如圖6，兩個(gè)光滑固定斜面AB和BC，斜面BC比斜面AB長(zhǎng)，一個(gè)滑塊自A點(diǎn)以速度vA上滑，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度減小為零，緊接著沿BC下滑，設(shè)滑塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的總時(shí)間是tC，那么下列四個(gè)圖中，正確表示滑塊速度大小v隨時(shí)間t變化規(guī)律的是(　　) 圖6 答案　C 解析　滑塊先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，AB段加速度大，位移小，時(shí)間短；BC段加速度小，位移大，時(shí)間長(zhǎng)，因?yàn)槭枪饣男泵妫蔄點(diǎn)速度大小等于C點(diǎn)速度大小，選項(xiàng)C正確. 11.(2016臺(tái)州調(diào)研)如圖7所示，木塊放在水平地面上，在F＝8 N的水平拉力作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為1 m/s.則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖7 A.以1 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊受到的摩擦力為8 N B.當(dāng)木塊以2 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊受到的摩擦力小于8 N C.當(dāng)水平拉力F＝20 N時(shí)，木塊受到的摩擦力為20 N D.將水平拉力F撤去，木塊速度越來(lái)越小，是因?yàn)槟緣K受到的摩擦力越來(lái)越大 答案　A 解析　 由于此時(shí)木塊處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即平衡狀態(tài)，水平方向受力平衡，F(xiàn)f＝F＝8 N，不管運(yùn)動(dòng)速度等于多少，只要是勻速運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力總等于8 N，故A正確，B錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力Ff＝μFN與水平方向拉力無(wú)關(guān)，故當(dāng)水平拉力F＝20 N時(shí)，木塊受到的摩擦力仍為8 N，故C錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力Ff＝μFN與水平方向受力無(wú)關(guān)，故將拉力撤去后，滑動(dòng)摩擦力不變，物體在滑動(dòng)摩擦力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，故D錯(cuò)誤. 12.蹦床屬于體操運(yùn)動(dòng)的一種，有“空中芭蕾”之稱.如圖8所示，在蹦床比賽中運(yùn)動(dòng)員從空中落到床面上，運(yùn)動(dòng)員從接觸床面到下降至最低點(diǎn)為第一過(guò)程，從最低點(diǎn)上升到離開床面為第二過(guò)程，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖8 A.運(yùn)動(dòng)員在第一過(guò)程中速度先增大后減小 B.運(yùn)動(dòng)員在第一過(guò)程中加速度逐漸增大 C.運(yùn)動(dòng)員在第二過(guò)程中速度逐漸增大 D.運(yùn)動(dòng)員在第二過(guò)程中加速度先增大后減小 答案　A 解析　在第一過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員剛接觸床面時(shí)重力大于彈力，隨著彈力的增大，運(yùn)動(dòng)員受到的合力向下逐漸減小，故運(yùn)動(dòng)員先向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；隨著彈力進(jìn)一步增大，當(dāng)彈力大于重力時(shí)，運(yùn)動(dòng)員受到的合力向上且逐漸增大，故運(yùn)動(dòng)員后向下做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng).故A正確，B錯(cuò)誤；蹦床運(yùn)動(dòng)員在上升過(guò)程中和下落過(guò)程中是對(duì)稱的，加速度方向先向上減小后向下增大，而速度先向上增大，再向上減小，故C、D均錯(cuò)誤. 13.質(zhì)量為7 kg的物體靜止在光滑水平地面上，在14 N的水平拉力作用下開始運(yùn)動(dòng)，則5 s末的速度及5 s內(nèi)通過(guò)的位移為(　　) A.8 m/s　25 m B.2 m/s　25 m C.10 m/s　25 m D.10 m/s　12.5 m 答案　C 解析　物體豎直方向受到的重力與支持力平衡，合力為零，水平方向受到拉力F，則根據(jù)牛頓第二定律得： F＝ma 解得：a＝ m/s2＝2 m/s2 所以物體5 s末的速度為：v＝at＝25 m＝10 m/s 5 s內(nèi)的位移為：x＝at2＝225 m＝25 m. 二、不定項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題3分，滿分9分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 14.下列說(shuō)法正確的是(　　) A.“牛頓”是力學(xué)單位中的基本單位 B.慣性就是物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì) C.雞蛋與石頭間的作用力和反作用力的大小一定相等 D.坐在火車中的乘客看到鐵路邊的樹向后運(yùn)動(dòng)是以地面作為參考系 答案　BC 解析　 力的國(guó)際制單位“牛頓”是根據(jù)牛頓第二定律定義的，不是7個(gè)基本單位之一，故A錯(cuò)誤；慣性就是物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，故B正確；根據(jù)牛頓第三定律可知，雞蛋與石頭間的作用力和反作用力的大小一定相等，故C正確；坐在火車中的乘客看到鐵路邊的樹向后運(yùn)動(dòng)，乘客是以他自己為參考系的，故D錯(cuò)誤. 15.(2016麗水模擬)如圖9所示，物體A通過(guò)繞過(guò)定滑輪的細(xì)繩拉住物體B，使物體B靜止在斜面上，當(dāng)增大A的質(zhì)量后，斜面對(duì)物體B的摩擦力(　　) 圖9 A.和原來(lái)相比一定增大了 B.方向可能發(fā)生了改變 C.和原來(lái)相比大小可能不變 D.方向一定不會(huì)改變 答案　BC 解析　設(shè)A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M，若Mgsin α＞mg，則B物塊有下滑趨勢(shì)，靜摩擦力方向沿斜面向上，當(dāng)增大A的質(zhì)量后，靜摩擦力減小，當(dāng)A的質(zhì)量增大到一定程度時(shí)，摩擦力方向改變且與原來(lái)摩擦力大小相等，若Mgsin α＝mg，則物體B沒有滑動(dòng)趨勢(shì)，所受的摩擦力的大小為零，當(dāng)增大A的質(zhì)量后，靜摩擦力增大，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤. 16.如圖10所示，建設(shè)房屋時(shí)，保持底邊L不變，要設(shè)計(jì)好屋頂?shù)膬A角θ，以便下雨時(shí)落在房頂?shù)挠甑文鼙M快地滑離屋頂，雨滴下滑時(shí)可視為小球做無(wú)初速度、無(wú)摩擦的運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖10 A.傾角θ越大，雨滴對(duì)屋頂壓力越大 B.傾角θ越大，雨滴下滑時(shí)的加速度越大 C.傾角θ越大，雨滴從頂端O下滑至屋檐M時(shí)的速度越大 D.傾角θ越大，雨滴從頂端O下滑至屋檐M時(shí)的時(shí)間越長(zhǎng) 答案　BC 解析　設(shè)屋檐的底角為θ，底邊為L(zhǎng)，注意底邊長(zhǎng)度是不變的，屋頂?shù)钠旅骈L(zhǎng)度為s，雨滴下滑時(shí)加速度為a，對(duì)雨滴做受力分析，只受重力mg和屋頂對(duì)雨滴的支持力FN. 垂直于屋頂方向：mgcos θ＝FN 平行于屋頂方向：ma＝mgsin θ 雨滴對(duì)屋頂?shù)膲毫Υ笮。篎N′＝FN＝mgcos θ，則傾角θ越大，雨滴對(duì)屋頂壓力越小，故A錯(cuò)誤；雨滴的加速度為：a＝gsin θ，則傾角θ越大，雨滴下滑時(shí)的加速度越大，故B正確；根據(jù)三角關(guān)系判斷，屋頂坡面的長(zhǎng)度：s＝，則從屋頂O點(diǎn)到M點(diǎn)垂直距離：h＝ssin θ＝＝tan θ，雨滴滑到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于重力勢(shì)能的減小量：Ek＝mgh＝tan θ，底邊長(zhǎng)度L是不變的，則Ek隨傾角θ的增大而增大，即速度隨傾角θ的增大而增大，故C正確；設(shè)從O到M的時(shí)間為t，雨滴的運(yùn)動(dòng)距離為：s＝，由位移時(shí)間公式得：s＝＝at2 則：t＝ ＝ ，故當(dāng)θ＝45時(shí)，用時(shí)最短，故D錯(cuò)誤. 三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，每空格2分，共14分) 17.(6分)在“探究力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中， 圖11 (1)實(shí)驗(yàn)中一次彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖11乙(單位為N)，圖中的示數(shù)為________ N. (2)下列說(shuō)法中不正確的是________. A.彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零 B.拉線方向應(yīng)與木板平面平行 C.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng) D.改變拉力，進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)，必須保證O點(diǎn)在同一位置 (3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中確定分力方向時(shí)，圖甲所示的a點(diǎn)標(biāo)記的不妥，其原因是______________________. 答案　(1)3.60　(2)C　(3)O、a兩點(diǎn)太近，誤差大 解析　(1)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3.60 N； (2)橡皮筋與彈簧測(cè)力計(jì)間的細(xì)繩是用來(lái)確定力的方向的，不用等長(zhǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤. (3)記錄力的方向時(shí)Oa間距離應(yīng)該大些，故不妥的原因是O、a兩點(diǎn)太近，誤差大. 18.(8分)(2016金華十校聯(lián)考)利用圖12所示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)， 圖12 (1)以下說(shuō)法正確的是________. A.用此裝置做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須平衡小車和滑軌間的摩擦力 B.用此裝置做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與滑軌平行 C.用此裝置做“探究加速度a與力F的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，在每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，需要重新平衡摩擦力 D.用此裝置做“探究加速度a與力F的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 (2)本裝置中要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，如圖13所示為實(shí)驗(yàn)室常用的兩種計(jì)時(shí)器，其中甲裝置用的電源是________. 圖13 A.交流220 V B.直流220 V C.交流4～6 V D.直流4～6 V (3)在利用此裝置做“探究加速度a與力F的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如圖14所示.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz的交流電上，則此次實(shí)驗(yàn)的紙帶中，F(xiàn)點(diǎn)在刻度尺的對(duì)應(yīng)讀數(shù)為________cm；小車的加速度大小為________ m/s2. 圖14 答案　 (1)BD　(2)A　(3)4.00　2.5 解析　(1) 用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，不需要平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤.用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與滑軌平行，故B正確.用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時(shí)，改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力，故C錯(cuò)誤.為了使砝碼和小盤的總重力表示拉力，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故D正確. 故選B、D. (2)電火花計(jì)時(shí)器使用的是220 V的交流電源，故選A. (3)由刻度尺可讀出F點(diǎn)的位置為4.00 cm；紙帶數(shù)據(jù)一共6段，由逐差法可得， 加速度為：a＝＝2.5 m/s2. 四、計(jì)算題(本題共4小題，19題8分，20題8分，21題10分，22題12分，共38分.要求每題寫出解題過(guò)程，只有答案沒有過(guò)程概不評(píng)分) 19.(8分)如圖15所示，某人用輕繩牽住一只質(zhì)量m＝0.5 kg的氫氣球，因受水平風(fēng)力的作用，系氫氣球的輕繩與水平方向成37角，已知空氣對(duì)氣球的浮力為14 N，人的質(zhì)量M＝60 kg，空氣對(duì)人的浮力不計(jì)(sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，g取10 m/s2)，求： 圖15 (1)輕繩拉力的大??； (2)水平風(fēng)力的大小. 答案　(1)15 N　(2)12 N 解析　氣球受重力G、浮力F浮、拉力FT和風(fēng)力F，處于平衡狀態(tài)，有： F?。紾＋FTsin 37 F＝FTcos 37 解得：FT＝15 N，F(xiàn)＝12 N. 20.(8分)一隧道限速36 km/h.一列火車長(zhǎng)100 m，以72 km/h的速度行駛，駛至距隧道50 m處開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，以不高于限速的速度勻速通過(guò)隧道.若隧道長(zhǎng)200 m.求： (1)火車做勻減速運(yùn)動(dòng)的最小加速度； (2)火車從開始減速至全部通過(guò)隧道的最短時(shí)間. 答案　(1)3 m/s2，方向與初速度方向相反　(2) s 解析　 (1)已知火車的初速度為v0＝72 km/h＝20 m/s，限速為v＝36 km/h＝10 m/s，火車到隧道口的距離為x＝50 m，隧道長(zhǎng)x0＝200 m，火車長(zhǎng)L＝100 m 當(dāng)火車頭到達(dá)隧道口時(shí)的速度為36 km/h時(shí)，加速度最小，設(shè)為a 由位移速度關(guān)系式得：v2－v＝2ax 得：a＝＝ m/s2＝－3 m/s2 t1＝＝ s (2)火車勻速通過(guò)隧道的位移x′＝x0＋L＝300 m， 由：x′＝vt2 解得：t2＝30 s. 最短時(shí)間t＝t1＋t2＝ s. 21.(10分)(2015浙江部分學(xué)校聯(lián)考)在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在水平長(zhǎng)木板上，如圖16甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大.用特殊的測(cè)力器測(cè)出拉力和摩擦力，并繪制出摩擦力Ff隨拉力F變化的圖象，如圖乙所示.已知木塊質(zhì)量為2 kg，取g＝10 m/s2. 圖16 (1)求木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)若將實(shí)驗(yàn)中的長(zhǎng)木板與水平方向成37角放置，將木塊置于其上，木塊在平行于木板的恒力F作用下，從靜止開始向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)4 m，速度達(dá)到4 m/s，求此拉力F的大小.(sin 37＝0.6，cos 37＝0.8) 答案　(1) 0.2　(2)19.2 N 解析　由乙圖象可知：Ff的最大值為5 N，就是木塊受到的最大靜摩擦力，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為Ff＝4 N. (1)設(shè)木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由圖乙知木塊受到的滑動(dòng)摩擦力Ff＝μFN＝μmg＝4 N，解得μ＝0.2. (2)設(shè)木塊在斜面上的加速度為a，由v2＝2ax解得a＝2 m/s2 對(duì)木塊受力分析如圖所示，建立直角坐標(biāo)系，由牛頓第二定律得 F－mgsin θ－Ff′＝ma FN′－mgcos θ＝0 又Ff′＝μFN′ 解得F＝19.2 N. 22.(12分)如圖17所示，運(yùn)動(dòng)員腰部系著一不可伸長(zhǎng)的繩拖著質(zhì)量m＝10 kg的輪胎從靜止開始沿著筆直的跑道加速奔跑，經(jīng)過(guò)t＝3.5 s后速度達(dá)到v＝7 m/s，后開始勻速跑.已知輪胎與跑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，運(yùn)動(dòng)員奔跑中拖繩與水平方向夾角為37，將運(yùn)動(dòng)員加速跑過(guò)程視為勻變速運(yùn)動(dòng)，重力加速度g＝10 m/s2.(sin 37＝0.6，cos 37＝0.8)求： 圖17 (1)加速階段繩子對(duì)輪胎的拉力大小F； (2)若勻速跑中拖繩從輪胎上脫落，此后輪胎能前進(jìn)的距離. 答案　(1) N　(2) 4.9 m 解析　(1)加速階段輪胎的加速度大小為： a1＝＝ m/s2＝2 m/s2① 設(shè)輪胎受到繩子的拉力F與水平方向的夾角為θ，地面支持力為FN，摩擦力為Ff，根據(jù)牛頓第二定律有： 豎直方向：Fsin θ＋FN＝mg ② 水平方向：Fcos θ－Ff＝ma1 ③ 又有：Ff＝μFN④ 由①～④式代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：F＝ N (2)設(shè)拖繩脫落后輪胎在地面滑行的加速度大小為a2、位移大小為x，由牛頓第二定律有： μmg＝ma2⑤ 由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程有：v2＝2a2x⑥ 由⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)可得：x＝4.9 m.