湖南省长沙市高一下学期入学考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.小明站在电梯内的体重计上,电梯静止时体重计示数为50kg,若电梯在竖直方向运动过程中,他看到体重计的示数为45kg时,取重力加速度g=10m/s2.下列说法中正确是
A.电梯可能在加速上升,加速度大小为9m/s2
B.电梯可能在加速下降,加速度大小为1m/s2
C.电梯可能在减速上升,加速度大小为1m/s2
D.电梯可能在减速下降,加速度大小为9m/s2
2.如图示①②是两个物体甲乙做直线运动的速度图象,它们的加速度分别是a1、a2 ,则由图可知( )
A.甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动
B.甲和乙的速度方向相反
C.甲和乙的加速度方向相反
D.甲的加速度比较小
3.如图所示,物体A恰好能静止在斜面上,现用一个力F作用在物体A上,力F方向沿斜面向上,斜面B始终静止在地面上,则下列说法正确的是( )
A.物体A一定受到沿斜面方向的摩擦力
B.施加F之前地面对斜面B一定没有摩擦力
C.施加F之后地面对斜面B一定有水平向左的摩擦力
D.无论物体A被拉力拉动沿斜面匀速上升还是加速上升,斜面B受地面的摩擦力都相同
4.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B(均可看作质点),已知OA=2OB,两物体与盘面间的动摩擦因数均为μ ,两物体刚好未发生滑动,此时剪断细线,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g,则( )
A.剪断前,细线中的张力等于2μmg/3
B.剪断前,细线中的张力等于μmg/3
C.剪断后,两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动
D.剪断后,B物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,A物体发生滑动
二、单选题
5.如图所示,质量相等的A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为( )
A.都等于 B.和0 C.g和0 D.0和g
6.对于匀速圆周运动的物体,下列物理量中不断变化的是 ( )
A.频率 B.角速度 C.周期 D.线速度
7.在国际单位制中,力学的基本单位是:
A.m、N、kg B.cm、g、s C.m、kg、s D.m/s、kg、N
8.如图所示,两根劲度系数均为的轻弹簧A和B,弹簧A一端固定在天花板上,弹簧A、B之间和弹簧B下端各挂一个重为9N的小球,则弹簧A和B的伸长量分别是( )
A.3cm和3cm B.6cm和6cm C.6cm和3cm D.3cm和6cm
9.关于曲线运动,以下说法正确的是( )
A.曲线运动不可能是一种匀变速运动
B.做曲线运动的物体合外力可能为零
C.做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的
D.曲线运动是一种变速运动
10.一匹马拉着车前行,则( )
A.马拉车的力总是大于车拉马的力 B.马拉车的力总是等于车拉马的力
C.加速运动时,马拉车的力大于车拉马的力 D.减速运动时,马拉车的力小于车拉马的力
11.如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则( )
A.f1=0,f2≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2≠0,f3=0
C.f1≠0,f2=0,f3=0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0
12.某同学在实验室做了如图所示的实验,铁质小球被电磁铁吸附,断开电磁铁的电源,小球自由下落,已知小球的直径为0.5cm,该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10-3s,则小球开始下落的位置距光电门的距离为( )
A.1 m B. C. m D.
三、实验题
13.某同学用如图甲所示的装置做“探究平抛运动规律”的实验,实验中正确记录了小球的印迹,得到如图乙所示的方格纸中a、b、c、d四个位置,小方格的边长为L=1.25cm,不计空气阻力。
(l)实验中,下列说法合理的是___________。
A.斜槽一定要光滑,其末端必须水平
B.每次小球都必须从同一高度自由滑下
C.平板必须竖直,斜槽末端必须水平
D.平板竖直固定,必须取槽口处为坐标原点
(2)图乙中若取a点为坐标原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴,小球在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,则小球做平抛运动时的初速度为_________m/s,小球抛出点的坐标为_______(保留两位有效数字,g=10m/s2)
14.如图(甲)所示,某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图(乙)所示的图像。
(1)实验中,下面操作错误的一项是______;
A.适当倾斜木板,放开拖着纸带的小车,若能够匀速下滑,则小车受到的摩擦力已被平衡
B.调节定滑轮的高度,使细线与长木板平行
C.先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.改变桶中沙的质量之后,无需重新平衡摩擦力
(2)本实验中是否仍需要沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量______(选填“是”或“否”);
(3)图线不过坐标原点的原因是______;
(4)由图像求出小车和传感器的总质量为______kg。(结果保留两位有效数字)
四、解答题
15.某实验中学的学习小组在进行科学探测时,一位同学利用绳索顺利跨越了一道山涧,他先用绳索做了一个单摆(秋千),通过摆动,使自身获得足够速度后再平抛到山涧对面,如图所示,若他的质量是M,所用绳长为L,在摆到最低点B处时的速度为v,离地高度为h,当地重力加速度为g,则:
(1)他用的绳子能承受的最大拉力不小于多少?
(2)这道山涧的宽度不超过多大?
16.以18m/s的速度行驶的汽车,制动刹车后做匀减速运动,在3.0s内前进36m。求:
(1)汽车的加速度;
(2)从汽车开始刹车时计时,5.0s内汽车前进的距离。
17.如图(a)质量m=1kg的物块和足够长的木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的轻细绳固定在实验台的立柱上,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平向左恒力F=0.4N,在t1=2s时,撤去F同时剪断轻细绳.如图(b)所示为0-3s内木板的速度v与时间t的关系.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s2.
(1)求木板的质量M和物块与木板间的动摩擦因数μ;
(2)求0-5s内木板运动的位移大小.
18.一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s.求:
(1)物体的加速度大小;
(2)第5s初的速度大小;
(3)前3s内的位移大小.
试卷第页,共页
试卷第页,共页
参考答案:
1.BC
【解析】
【分析】
小明的体重只有50kg,而他看到体重计的示数为45kg,可知他处于失重,则电梯有向下的加速度,由此来分析各个选项.
【详解】
小明的体重只有50kg,体重计的示数为45kg,说明电梯有向下的加速度,失重,运动情况可能为:向下加速或向上减速;小明受支持力和重力,由牛顿第二定律可知其加速度为:.故BC正确,AD错误.故选BC.
【点睛】
本题考查了超重和失重的知识,记住:具有向上的加速度超重,具有向下的加速度失重;无论超重还是失重,物体本身的质量并没有变化.
2.ACD
【解析】
【详解】
A.由图看出,甲的速度随时间均匀增大,做匀加速运动,乙的速度随时间均匀减小,做匀减速运动,故A正确;
B.甲和乙的图象都在时间轴的上方,都为正,所以速度方向相同,故B错误;
C.根据速度时间图象的斜率等于加速度,由数学知识得知甲的加速度为正,乙的加速度为负,所以加速度方向相反,故C正确;
D.乙图线的斜率的绝对值比甲的大,所以乙的加速度比甲的大,故D正确.
故选ACD.
点睛:要知道速度时间图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动.根据速度的正负,分析速度的方向关系.根据图象的斜率分析加速度的大下和方向关系.
3.BCD
【解析】
【详解】
A.物体A可能在拉力、重力及支持力的作用下平衡,此时不受摩擦力。A错误;
B.施加F之前,将A和B看作一个整体,水平方向无外力,所以系统没有运动的趋势,所以不受摩擦力。B正确;
C.施加F之后如果A静止,将A和B看作一个整体,系统有向右运动的趋势,所以地面对斜面B有水平向左的摩擦力,如果A加速,则A给B的摩擦力沿斜面向上,所以A对B的作用力向右下,即B有向右运动的趋势,所以地面对斜面B有水平向左的摩擦力。总之,施加F之后地面对斜面B一定有水平向左的摩擦力。C正确;
D.无论物体A被拉力拉动沿斜面匀速上升还是加速上升,A对B的作用力不变,所以斜面B受地面的摩擦力不变。D正确。
故选BCD。
4.BD
【解析】
【详解】
试题分析:剪断前,两物体刚好未发生滑动,所以对B有:,对A有,又因为,联立可得,故AB错误;剪断细线后由于绳子对A的拉力消失,故需要的向心力大于提供的摩擦力,所以做离心运动,剪断后,对B的拉力消失,故所需要的向心力小于最大静摩擦力,故能随圆盘一起做匀速圆周运动,所以C错误D正确
考点:考查了圆周运动实力分析
【名师点睛】做本题的关键是知道剪断细线前,两物体的静摩擦力都达到最大,根据合外力提供向心力,列式求解细线中的张力.剪断细线后,根据所需要的向心力与最大静摩擦力的关系分析物体能否相对圆盘滑动
5.D
【解析】
【详解】
在剪断绳子之前,A处于平衡状态,所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等。在剪断上端的绳子的瞬间,绳子上的拉力立即减为零,而弹簧的伸长量没有来得及发生改变,故弹力不变仍为A的重力沿斜面上的分力,故A球的加速度为零,在剪断绳子之前,对B球进行受力分析,B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力,在剪断上端的绳子的瞬间,绳子上的拉力立即减为零,对B球进行受力分析,则B受到重力、弹簧的向下拉力、支持力。所以根据牛顿第二定律得
故D正确。
故选D。
6.D
【解析】
【详解】
匀速圆周运动为曲线运动,线速度大小不变,但方向时刻改变;角速度不变;周期和频率是标量也不变.故A、B、C、错误,D正确.
7.C
【解析】
【详解】
国际单位由基本单位和导出单位两部分组成,基本量的单位成为基本单位;
国际单位制中力学的三个基本单位分别是千克、米、秒,分别对应的物理量为质量、长度、时间。
A. m、kg是基本单位,N是导出单位,故A错误;
B.cm、g不是国际单位,s是基本单位,故B错误;
C.m、kg、s都是国际单位制中的基本单位,故C正确;
D. m/s、kg、N都是国际单位制中的导出单位,故D错误。
故选:C
8.C
【解析】
【详解】
对B分析由平衡得
解得
对AB整体分析由平衡得
解得
故选C。
9.D
【解析】
【详解】
AC.物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在同一条直线上,而合外力大小和方向不一定变化,所以曲线运动也可能是匀变速运动,故AC错误;
B.物体做做曲线运动时一定存在加速度,所受合外力不可能为零,故B错误;
D.物体做曲线运动时速度方向不断变化,所以曲线运动是一种变速运动,故D正确。
故选D。
10.B
【解析】
【详解】
马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,与运动状态无关,则B正确,ACD错误。
故选B。
11.B
【解析】
【详解】
对a物体分析可知,a物体受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此a受到b向上的摩擦力,f1≠0;
再对ab整体分析可知,ab整体受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此b受到P向上的摩擦力,f2≠0;
对ab及P组成的整体分析,由于整体在水平方向不受外力,因此P不受地面的摩擦力,f3=0;故选B。
【点睛】
本题考查静摩擦力的分析和判断,要注意明确静摩擦力随物体受到的外力的变化而变化;同时明确静摩擦力产生的条件,从而分析是否存在摩擦力;同时注意整体法与隔离法的正确应用。
12.B
【解析】
【详解】
小球通过光电门的时间很短,这段时间内的平均速度可看成瞬时速度,为:
v===5 m/s,
由自由落体运动规律可知:
h==1.25 m
A.1 m,与结论不相符,选项A错误;
B.1.25m,与结论相符,选项B正确;
C.0.4 m,与结论不相符,选项C错误;
D.1.6m,与结论不相符,选项D错误;
13. BC 1.0 (-2.5cm,-0.31cm)
【解析】
【详解】
(1)ABC.斜槽不一定要光滑,因为每次摩擦力相同,只要小球每次从同一高度自由滑下,那么小球每次从槽口飞出的速度都相同,但要保证小球飞出时的初速度方向是水平的,故斜槽末端必须水平,平板必须竖直,A错误,BC正确;
坐标原点应建立在斜槽槽口小球的重心处,而不是槽口处,D错误。
故选BC。
(2)由题图乙知小球在水平方向有
竖直方向由知
联立两式得
,T=0.05s
(3)小球经过b点时的竖直速度大小
由vy=gt知
t=0.075s
所以小球从抛出点到a点经历的时间为
ta=0.025s
由
得
x=2.5cm
由,得
y≈0.31cm
即小球抛出点的坐标为(-2.5cm,-0.31cm)。
14. C 否 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 1.0
【解析】
【分析】
【详解】
(1) [1]A.适当倾斜木板,放开拖着纸带的小车,若能够匀速下滑,则小车受到的摩擦力已被平衡,选项A正确,不符合题意;
B.调节定滑轮的高度,使细线与长木板平行,选项B正确,不符合题意;
C.先接通打点计时器的电源,再放开小车,选项C错误,符合题意;
D.改变桶中沙的质量之后,无需重新平衡摩擦力,选项D正确,不符合题意;
故选C。
(2)[2]本实验中有力传感器测量小车受到的拉力,则不需要沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量;
(3)[3]由图像可知,当力F达到一定值时小车才有加速度,可知图线不过坐标原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
(4)[4]由图像可知
则小车和传感器的总质量为
M=1.0kg
15.(1) ;(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)该同学在B处,由牛顿第二定律得
解得
即他用的绳子能承受的最大拉力不小于
(2)对该同学做平抛运动的过程由运动学公式得:水平方向有
竖直方向有
解得
即这道山涧的宽度不超过
16.(1)4m/s2,方向与速度反向;(2)40.5m。
【解析】
【详解】
(1)依题得:v0=18m/s,t1=3.0s, x1=36m
设汽车运动的加速度为a,据
得
(2)由(1)知a=-4m/s2,所以汽车实际运动的时间
t2==4.5s
所以汽车5s前进的距离即4.5s时间内的位移
设 4.5s时间内的位为x2
据
得
x2=40.5m
【名师点睛】
本题考查了运动学公式在实际生活中的应用,在解答时注意考虑汽车是实际运动情况,不能死板的套用公式。(1)根据题意可知,汽车在3s内做匀减速运动,因此直接利用位移 时间公式可以求解;(2)根据(1)问所求加速度,判断汽车停止所需时间,然后选择合适公式进行求解。
17.(1)1kg; 0.02 (2)1.1m
【解析】
【详解】
(1)由图可知0-2s内木板的加速度大小
2-3s内加速度大小
由牛顿第二定律:
F-μmg=Ma1
μmg=Ma2
解得:
M=1kg,μ=0.02
(2)设绳断后经过物块和木板速度相等,设为v
v=v0-a2t; v0=0.4m/s
对木块,
v=μg
解得:
v=0.2m/s,=1s
此过程木板的位移
此后木板和木块一起匀速位移
由0-2s木板位移
故0-5s内木板位移大小
18.(1)1.2m/s2(2)5m/s(3)5.4m
【解析】
【详解】
试题分析:(1)由, (2分)
得a=1.2m/s2 (1分)
所以第4s末的速度="4.8" m/s2 (1分)
(2)第3s内的位移等于前3s内的位移与前2s内的位移之差,所以
(6分)
考点:本题考查了对匀变速直线运动规律的应用
点评:注意的第5s末与第5s初,时间不相同.前者时间为5s,而后者是4s.以及第5s内的位移等于前5s内位移减去前4s内的位移.
试卷第页,共页
试卷第页,共页