高一物理專題練習(xí)題(正交分解、紙帶計(jì)算)及答案

一、正交分解練習(xí)題1．如下圖所示，一個(gè)光滑的球在固定的斜面和豎直擋板之間靜止，斜面的傾角為θ，球的重力為G，求：球受斜面和擋板的彈力大小。2．如圖所示，質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下沿天花板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與天花板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體受到的摩擦力大小為多少？3．重量G=100N的物體置于水平面上，給物體施加一個(gè)與水平方向成θ=30°的拉力F，F(xiàn)=20N，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：（1）地面對(duì)物體的靜摩擦力；（2）地面對(duì)物體的支持力．4．在水平路面上用繩子拉一個(gè)重力為G=220N的木箱勻速運(yùn)動(dòng)，繩子與水平路面的夾角θ=，繩子上的拉力大小為100N，如圖所示。（sin=0.6，cos=0.8）求：(1)木箱受到的支持力FN的大??；(2)木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。5．如圖所示為一個(gè)兒童玩具氫氣球被一根輕繩系在地面上，重力G=10N，受到的空氣浮力為F1=15N，由于受到水平風(fēng)力的作用使系球的輕繩與地面成θ角度。假設(shè)水平風(fēng)力為恒力且大小為F2=5N，求：輕繩的拉力大小和輕繩與水平地面間所成的角度θ6.如圖所示，質(zhì)量M=60kg的人用繩子通過定滑輪拉著質(zhì)量m=10kg的物塊一直保持靜止不動(dòng)。若不計(jì)繩與滑輪的摩擦，繩與豎直方向的夾角為α=60°，g取10m/s2。求：（1）繩對(duì)人的拉力為多大？（2）地面對(duì)人的支持力為多大？（3）地面對(duì)人的摩擦力為多大？7.如圖所示，某人用輕繩牽住一只質(zhì)量m=0.6kg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15N，人的質(zhì)量M=50kg，且人受的浮力忽略不計(jì)（g取10N/kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）水平風(fēng)力的大?。唬?）人對(duì)地面的壓力大??；（3）若水平風(fēng)力增強(qiáng)，人對(duì)地面的壓力如何變化？（要求說明理由）8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量風(fēng)速大小的裝置，用一根細(xì)線拴著一個(gè)小球，細(xì)線上端固定。如圖所示，當(dāng)風(fēng)速水平向右時(shí)，小球靜止，該同學(xué)測(cè)得此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=30o，小球質(zhì)量m=3kg，已知風(fēng)對(duì)小球的作用力水平向右，其大小F=kv，其中k為比例系數(shù)，k=kg/s，v為風(fēng)速大小。重力加速度g=10m/s2。忽略細(xì)線質(zhì)量、空氣浮力和風(fēng)對(duì)細(xì)線的作用力。求：（1）細(xì)線對(duì)小球的拉力的大??？（2）風(fēng)速v的大小？紙帶的計(jì)算1．某實(shí)驗(yàn)小組在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，如圖所示，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。（1）常用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有電磁式和電火花式兩種，它們都必須使用______（填“直流”或“交流”）電源才能工作，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為______V；（2）在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的是_____；A．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源B．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處D．將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)有關(guān)公式可求得vB=0.165m/s，vC=______m/s，vD=0.263m/s；（4）根據(jù)紙帶上所給的數(shù)據(jù)求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝______m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（5）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏________（選填“大”或“小”）。2.在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用小車打出了一條紙帶，如圖所示，O、A、B、C、D幾個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s，用刻度尺量得各段長度如下：OA=1.48cm，AB=1.91cm，BC=2.31cm，CD=2.70cm.（1）實(shí)驗(yàn)開始的時(shí)候，是先_______（選填“釋放小車”或者“接通電源”）（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的速度大小為vc=_______m/s.（保留兩位有效數(shù)字）（3）小車的加速度大小a=______m/s2.（用逐差法計(jì)算，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）3．某同學(xué)在“探究小車的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，（1）圖乙是______（選填“電磁”或“電火花”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接______（選填“交流”或“直流”）電壓；（2）該紙帶計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為______。（3）試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度______，及小車的加速度______。（結(jié)果均保留二位有效數(shù)字）4.某同學(xué)用如圖所示裝置測(cè)定重力加速度，已知打點(diǎn)頻率為50Hz。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)下面的步驟先后順序是________。A．釋放紙帶B．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（2）打出的紙帶如下圖所示，可以判斷實(shí)驗(yàn)時(shí)重物連接在紙帶的________（選填“左”或“右”）端。（3）已知紙帶上記錄的點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的點(diǎn)，則相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度大小為________m/s，所測(cè)得的重力加速度大小為________m/s2（速度加速度、計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案正交分解法1.【解析】（1）球受三力：重力G、斜面的彈力F1、擋板的彈力F2，如圖所示。建立如圖示坐標(biāo)，由平衡條件有：F2－F1sinθ=0F1cosθ－G=0解得：，F(xiàn)2=Gtanθ2.【解析】對(duì)物體受力分析，將力F正交分解，如圖所示根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得，水平方向故有豎直方向可得又故即或3.【解析】試題分析：對(duì)物體受力分析后將力F分解到水平方向和豎直方向，利用平衡條件列式求解。（1）物體的受力如圖所示F在水平方向分量為：F1=Fcos30°，在豎直方向分量為：F2=Fsin30°在水平方向可得：f=Fcos30°=10（2）在豎直方向有：F解得：F4.【詳解】（1）對(duì)木箱進(jìn)行受力分析，木箱受重力G，支持力FN，靜摩擦力Ff和拉力F，由平衡條件有：豎直方向FN+Fsin－G=0解得FN=160N（2）對(duì)木箱，由平衡條件有：水平方向Fcos－Ff=0Ff=Fcos=80N又摩擦力為Ff=μFN，解得=0.5【解析】對(duì)氫氣球進(jìn)行受力分析：水平方向：豎直方向：帶入數(shù)據(jù)得：6.【詳解】（1）受力分析如圖所示，對(duì)物塊分析可知繩子的拉力為：由