辽宁省盘锦市高一(下)开学考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.如图所示,河宽为d,河水的流速恒定、船在静水中的速度的大小不变,船从河岸的A点沿虚线轨迹运动,匀速到达河对岸的B点,、与虚线的夹角分别为、,下列说法正确的是( )
A.船的实际运行速度为
B.船的实际运行速度
C.渡河时间与河水的流速有关
D.当时,渡河的时间为
2.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放仅在重力作用下运动,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为,每块砖的厚度为.根据图中的信息,下列说法正确的有 ( )
A.小球下落的加速度为
B.小球做匀加速直线运动
C.位置“1”不是小球释放的初始位置
D.小球在位置“3”的速度为
3.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹,质点从M点出发经P点到达N点,已知弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是( )
A.质点从M到N过程中速度大小保持不变
B.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同
C.质点从M到P点的运动一定是减速运动
D.质点从P到N点的运动一定是一直做减速运动
二、单选题
4.如图所示,在斜面顶端A分别以速度v1、v2、v3水平抛出一相同小球,小球分别落在斜面上的M、N、P点(M、N、P为斜面的四等分点),平抛时间分别为t1、t2、t3。不计空气阻力,则( )
A.
B.
C.小球分别落在斜面上M、N、P点时的速度方向可能不平行
D.若以2v1的速度水平抛出小球,小球将落在斜面底端B点
5.一个做匀速圆周运动的物体,运动半径不变,而线速度增加为原来的2倍,其向心力增大了24 N,那么在未改变速度时,物体所受的向心力为
A.6 N B.8 N C.12 N D.16 N
6.下列关于做匀速圆周运动的物体说法中正确的是( )
A.线速度大小和方向都不变 B.加速度大小和方向都不变
C.向心力大小和方向都不变 D.向心力就是物体受到的合力
三、实验题
7.(1)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中
① 下列实验器材需要用到的是___________
A. B.
C. D.
② 下列操作有利于减小实验误差的是___________
A.两个分力的夹角一定取 90°
B.拉橡皮条时,拉力越大越好
C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
D.确定拉力方向时,在细绳正下方描出的两个点要适当远些
(2)在“研究平抛物体的运动规律”的实验中
①在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是___________
A.保证小球每次飞出时,速度大小不变
B.保证小球飞出时初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
② 引起实验误差的原因是_____
A.小球运动时与白纸相接触
B.斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦
C.确定oy 轴时,没有用重锤线
D.描绘同一平抛运动轨迹实验中,多次实验,没有保证小球从斜面上同一位置无初速释放
8.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图装置。
(1)本实验应用的实验方法是________。
(2)下列说法中正确的是________。
A.木板一端垫高,是为了小车有更大的加速度,方便测量
B.砝码盘和砝码的总重力就是小车受到的合外力
C.探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,可作出a-m图像
D.当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
(3)实验中得到以下两个实验图线甲、乙:
描述加速度与质量关系的图线是____(填“甲”或“乙”);描述加速度与力的关系图线是____(填“甲”或“乙”);图线____也可以描述加速度与质量的倒数关系(填“甲”或“乙”)。
四、解答题
9.一物体以v0=5m/s的初速度水平抛出,落地时其水平位移和竖直位移大小相等.(g取10m/s2)求:
(1)物体经多长时间落地?
(2)此过程物体的实际位移有多大?
(3)落地时的速度大小
10.如图所示,四分之一光滑圆弧轨道与平台在B点处相切,圆弧半径R=lm,质量为1kg的物块置于A点,A、B间距离为2 m,物块与平台间的动摩擦因数为.现用水平恒力F拉物块,使之由静止开始向右运动,到B点时撤去拉力,物块刚好能滑到轨道最高点.(g=10m/s2)
(1)求F的大小;
(2)求物块刚滑到四分之一圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小.
五、填空题
11.公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥时的运动也可以看做圆周运动.质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进,设桥面的圆弧半径为R,则汽车通过桥的最高点时对桥的压力为____________(重力加速度为g).
12.将一个小球水平抛出,1s末小球的速度方向与水平方向的夹角为30°,再经过__s,小球的速度方向与水平方向的夹角为60°.(不计空气阻力,m/s2)
13.如图所示,工厂中的水平天车吊起质量为2.7t的铸件,以2 m/s的速度匀速行驶,钢绳长3m。当天车突然刹车时,钢绳所受的拉力为______。
14.如图所示,一细绳长L=1m,上端系在滑轮的轴上,下端拴一质量为m=1kg的物体,滑轮与物体一起以2m/s的速度匀速向右运动,当滑轮碰上固定障碍物B突然停止的瞬间,细绳受到的拉力为_____(g取10m/s2)
15.(1)公园里有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动,当转盘以某角速度匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,且与竖直方向的夹角为,重力加速为g,不计钢绳的重力。则座椅转动做圆周运动的半径为______;转盘转动的角速度为_____。
(2)如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为,重力加速度大小为g。质点自P滑到的过程中,克服摩擦力所做的功为_______。
16.一小球以水平速度v0=10.00m/s从O点向右抛出,经恰好垂直落到斜面上A点,不计空气阻力,g取10m/s2,B点是O点在斜面上的竖直投影点。
(1)斜面的倾角为____________;
(2)若小球以水平速度v0= 5.00m/s向右抛出,P是A、B的中点,它落在斜面时一定在_______(选填∶ P点;P的上方;P的下方)
17.汽车在水平地面上转弯时,是________力提供向心力;转弯时车速不能太快,当速度为v时,安全转弯的半径最小为R,若当转弯半径为3R时,该汽车安全转弯的最大速度为________.
试卷第页,共页
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参考答案:
1.AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.、的合速度即船的实际运行速度为 ,沿虚线所在的方向,把、分别沿着虚线和垂直于虚线所在的方向正交分解,则有
船的实际运行速度
所以A正确;B错误;
C.渡河的时间
由、、、d几个量共同决定的,与无关,所以C错误;
D.当,渡河时间为
所以D正确;
故选AD。
2.BCD
【解析】
【详解】
由图可知,相邻的各点之间的距离差等于d,所以小球做匀加速直线运动,由△x=aT2,得:加速度为,故A错误,B正确;若小球做初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等时间内,位移之比为:1:3:5…,而题中,1、2、3、4、5…间的位移之比为2:3:4…所以位置“1”不是小球释放的初始位置,故C正确;小球在位置“3”的速度等于2、4间的平均速度,则有,故D正确;故选BCD.
【点睛】
本题相当于打点计时器问题,根据匀变速直线运动的两大推论:△x=aT2,一段时间内中点时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,求出加速度和速度,并判断小球运动性质.
3.BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.因质点在恒力作用下运动,由牛顿第二定律可知,质点做匀变速曲线运动,加速度不变;则从M到N过程中,加速度不变,则速度大小变化,故A错误;
B.因加速度不变,则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同,故B正确;
C.做曲线运动的物体受到的合力指向弧内,则质点从M到P点,速度方向与加速度方向夹角大于90°,做减速运动,故C正确;
D.质点从P到N点,速度方向与加速度方向夹角小于90°,是加速运动,故D错误。
故选BC。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由几何关系可知,小球平抛竖直方向位移之比为
又因为
所以
选项A错误;
B.由几何关系知水平方向位移之比为
又因为
所以
选项B错误;
C.设斜面夹角为,则有
设速度与水平方向夹角为,则有
所以小球落在斜面上时的速度方向均平行,选项C错误;
D.当初速度为2v1,根据
可知,运动时间变2倍,水平位移变4倍,则经计算小球刚好落在B点,选项D正确。
故选D。
5.B
【解析】
【详解】
未改变速度时,物体所受的向心力;线速度增加为原来的2倍,其向心力,且.解得:.故B项正确,ACD三项错误.
6.D
【解析】
【详解】
A.做匀速圆周运动的物体,线速度大小不变 ,方向不断变化,选项A错误;
B.做匀速圆周运动的物体,加速度大小不变,方向不断变化,选项B错误;
C.做匀速圆周运动的物体,向心力大小不变 ,方向不断变化,选项C错误;
D.做匀速圆周运动的物体的向心力就是物体受到的合力,选项D正确.
7. AD CD B ACD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)① [1]下列实验器材需要用到的是弹簧测力计和刻度尺,不需要打点计时器和重锤,故选AD。
②[2]A.两个分力的夹角大小适当即可,不一定取 90°,选项A错误;
B.拉橡皮条时,拉力大小要适当,不能超过弹性限度,并非越大越好,选项B错误;
C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板,选项C正确;
D.确定拉力方向时,在细绳正下方描出的两个点要适当远些,可减小确定方向时产生的误差,选项D正确;
故选CD。
(2)①[3]在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是保证小球飞出时初速度水平,从而做平抛运动,故选B;
②[4]A.小球运动时与白纸相接触,会偏离轨迹产生误差,选项A正确;
B.斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦,这对实验无影响,选项B错误;
C.确定oy 轴时,没有用重锤线,则会产生误差,选项C正确;
D.描绘同一平抛运动轨迹实验中,多次实验,没有保证小球从斜面上同一位置无初速释放,则小球抛出时的轨迹不相同,则产生误差,选项D正确。
故选ACD。
8. 控制变量法 D 乙 甲 甲
【解析】
【详解】
(1)[1]在本实验中,当控制质量不变时,研究加速度与力的关系;当合力一定时,研究加速度与质量的关系;故本实验应用的实验方法是控制变量法;
(2)[2] A.木板一端垫高,是为了平衡摩擦力,不是为了小车有更大的加速度,故A错误;
B.砝码盘和砝码的总重力大于小车受到的合外力,故B错误;
C.由牛顿第二定律可知
探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,可作出图象,故C错误;
D.当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小,故D正确。
故选D。
(3)[3][4][5]根据牛顿第二定律
通过控制变量法可以知道,当力一定时,加速度与质量成反比,描述加速度与质量关系的图线是乙图;而质量变为其倒数时,则加速度与质量的倒数将成正比,则图线甲也可以描述加速度与质量的倒数关系;而质量一定时,力与加速度成正比,故描述加速度与力的关系图线是图甲。
9.(1)1s;(2) ;(3)
【解析】
【详解】
(1)根据落地时水平位移和竖直位移大小相等,则
得
(2)水平位移
则物体的实际位移
(3)物体竖直速度
落地时的速度
10.(1)7N(2)30N
【解析】
【详解】
(1)滑块从A点到圆弧轨道最高点,由动能定理有
得
=7N;
(2)从B点到圆弧轨道最高点,根据机械能守恒定律有
,
解得
=m/s;
在圆弧轨道的最低点,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律,物块对圆弧轨道的压力大小为30N.
11.
【解析】
【详解】
以汽车为研究对象,在桥的最高点,由牛顿第二定律得:,解得,由牛顿第三定律得车对桥面的压力为.
【点睛】以汽车为研究对象,根据牛顿第二定律求出桥面对汽车的支持力,再由牛顿第三定律得到汽车在桥顶处对桥面的压力的大小.
12.2
【解析】
【详解】
解:物体平抛运动后1s末竖直分速度10×1m/s=10m/s
则有,解得m/s
根据得,m/s
则s
13.3.06×104 N
【解析】
【分析】
【详解】
当天车突然刹车时,根据牛顿第二定律有
解得钢绳对物体的拉力
根据牛顿第三定律可知钢绳所受的拉力为
14.14N
【解析】
【分析】
【详解】
[1]当滑轮碰上固定障碍物B突然停止的瞬间,物体将做圆周运动,由牛顿第二定律
代入数据解得
15. 0.75mgR
【解析】
【详解】
(1)根据几何关系知座椅离转轴的距离为转动半径,即
R=Lsinθ+r
对飞椅受力分析:重力mg和钢绳的拉力F,由合力提供向心力,则根据牛顿第二定律得
竖直方向上
Fcosθ=mg
水平方向上
Fsinθ=mω2R
解得
(2) 根据牛顿第三定律可知,质点最低点Q时,轨道对质点的支持力大小 N=1.5mg。
质点经过Q点时,由重力和轨道的支持力提供向心力,由牛顿第二定律得
可得
质点自P滑到Q的过程中,由动能定理得
解得
Wf=0.75mgR
16. 30° P的上方
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]落在斜面上时的竖直分速度
则
则斜面的倾角为
θ=30°
(2)[2]若将小球以水平速度v0=5 m/s向右抛出,若下降的高度与A点相同,则水平位移是落在A点的一半,即落在P点,但是下落的时间大于落在A点的时间,可知落在中点P的上方。
17. 静摩擦
【解析】
【详解】
汽车在水平地面上转弯时,是静摩擦力提供向心力;转弯时车速不能太快,当速度为v时,安全转弯的半径最小为R,则;若当转弯半径为3R时,则,解得汽车安全转弯的最大速度为v.
点睛:解决本题的关键是分析向心力是由哪些力提供的.通常这样找向心力:沿半径方向的所有力的合力提供该物体做圆周运动的向心力.
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