素养提升⑬物体在“两类”光滑斜面上的下滑时间的比较高一上物理期末复习试题

素养提升⑬物体在“两类”光滑斜面上的下滑时间的比较

1.等高斜面(如图1所示)

由L＝at2，a＝g sin θ，L＝

可得t＝

可知倾角越小，时间越长，图1中t1>t2>t3.

2．同底斜面(如图2所示)

由L＝at2，a＝g sin θ，L＝

可得t＝

可见θ＝45°时，时间最短，图2中t1＝t3>t2.

素养训练

1.

如图所示，两个光滑斜面体，靠在一起固定在水平面上，底边长CD＝DE，斜面体ADE的顶角为θ，斜面体BCD的底角也为θ，让甲、乙两个球同时从两斜面顶端A、B由静止释放，甲、乙两球在斜面上运动的时间分别为t1、t2，则(　　)

A．t1＝t2    B．t1>t2

C．t1<t2    D．不能确定t1、t2的大小关系．

2．如图所示，一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由静止开始下滑．下列说法正确的是    (　　)

A．滑到底端时的速度相同

B．滑到底端所用的时间相同

C．在倾角为30°的斜面上滑行的时间最短

D．在倾角为60°的斜面上滑行的时间最短

评价检测·素养达标——突出创新性　素养达标

1.用30 N的水平外力F拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是(　　)

A．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2

B．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2

C．v＝4.5 m/s，a＝0

D．v＝7.5 m/s，a＝0

2．太空中测量质量的原理是依据牛顿运动定律：航天员在轻质支架上被另一航天员拉离平衡位置，如图所示，松手后，该航天员在大小为120 N的恒定合力作用下，经0.5 s复位，测得复位时瞬间速度为1 m/s，则被测航天员的质量为    (　　)

A．65 kg        B．60 kg   

C．70 kg        D．75 kg

3．如图所示，在行驶过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害．为了尽可能地减少碰撞引起的伤害，人们设计了安全带及安全气囊．假定乘客质量为70 kg，汽车车速为108 km/h(即30 m/s)，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s，安全带及安全气囊对乘客的作用力大约为(　　)

A．420 N    B．600 N

C．800 N    D．1 000 N

4.

在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度为   (　　)

A．7 m/s        B．14 m/s   

C．10 m/s        D．20 m/s

5．民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后．打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面．若机舱口下沿距地面3.2 m，气囊所构成的斜面长度为6.5 m，一个质量为60 kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是240 N(g取10 m/s2)，求：

(1)人滑至气囊底端时的速度是多少？

(2)若人与地面的动摩擦因数为0.2，人在地面上滑行的距离是多少？

素养提升⑬

素养训练

1．解析：两个斜面体的底边长相等，设底边长为L，则＝＝，联立即可求得时间关系．

答案：A

2．解析：设斜面高度为h，斜面倾角为θ，则斜面长度为L＝，根据牛顿第二定律有mg sin θ＝ma，解得a＝g sin θ，根据v2＝2aL，得v＝＝＝，可知沿不同的倾角的斜面到达底端的速度大小相等，但方向不同，故速度不同，则A项错误．根据初速度为0的匀加速直线运动的位移L＝at2，可得t＝ ＝＝，可知倾角越大，下滑时间越短，故倾角取图中最大值，即θ＝60°时，下滑时间最短，故B、C项错误，D项正确．

答案：D

评价检测·素养达标

1．解析：由牛顿第二定律得加速度a＝＝ m/s2＝，力F作用3 s时速度大小为v＝at＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s，而力F消失后，其速度不再变化，物体加速度为零，故C正确．

答案：C

2．解析：航天员由静止到复位过程看作匀加速直线运动，根据速度时间关系式v＝at可求得加速度的值为a＝2 m/s2，再根据牛顿第二定律得m＝＝60 kg.

答案：B

3．解析：从踩下刹车到车完全停止的5 s内，人的速度由30 m/s减小到0，视为匀减速直线运动，则有a＝＝s2＝.根据牛顿第二定律知安全带及安全气囊对乘客的作用力F＝ma＝70×(－6) N＝－420 N，负号表示力的方向跟初速度方向相反．所以选项A正确．

答案：A

4．解析：设汽车刹车后滑动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得μmg＝ma，解得a＝μg.由匀变速直线运动的速度位移关系式可得＝2ax，故汽车刹车前的速度为v0＝＝＝ m/s＝14 m/s，因此B正确．

答案：B

5．解析：(1)设气囊与地面夹角为θ，由数学知识可知：sin θ＝，根据牛顿第二定律得，

mg sin θ－f＝ma1，根据v2＝2a1x1解得v＝2 m/s

(2)由牛顿第二定律得μmg＝ma2

结合v2＝2a2x2，解得x2＝3 m.

答案：(1)2 m/s　(2)3 m