辽宁省大石桥市高一下学期期初考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.如图所示,水平地面上叠放着A、B两物块.F是作用在物块B上的水平恒力,物块A、B以相同的速度做匀速运动,若在运动中突然将F改为作用在物块A上,则此后A、B的运动可能是( )
A.A做加速运动,B做减速运动,A、B最终分离
B.A、B最终以共同的加速度做匀加速运动
C.A做减速运动,B做加速运动,A、B最终分离
D.A、B一起做匀速运动
2.某物体做匀速圆周运动,下列描述其运动的物理量中,恒定不变的是 ( )
A.角速度 B.向心加速度
C.线速度 D.周期
3.如图,一轻弹簧固定在倾角为的斜面底端O,弹簧原长时上端位于B点.一质量为m的物块从A点由静止释放,将弹簧上端压缩到的中点(图中未画出)后恰能返回到C点.已知,重力加速度大小为g,该过程中( )
A.物块到达B点时速度最大
B.物块损失的机械能为
C.弹簧最大弹性势能为
D.物块与弹簧接触前瞬间的速度大小为
二、单选题
4.如图所示,匀速转动的齿轮和,齿数比为,下列说法正确的是( )
、
A.和转动周期之比为
B.和转动周期之比为
C.和转动角速度大小之比为
D.齿轮上A、B两点的线速度大小之比为
5.如图所示,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道,甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由向B处,滑过B处时的速率相等,下列说法正确的是( )
A.甲比乙先到达B处 B.甲通过的位移比乙通过的位移小
C.甲、乙下滑的加速度大小时刻相等 D.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
6.如图所示,倾角为 θ 的斜面上有 A、B、C 三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,三个小球 均落在斜面上的 D 点,今测得 AB∶BC∶CD=5∶3∶1,由此可判断(不计空气阻力)( )
A.图中三小球比较,从 A 处抛出的小球飞行过程速度变化最快
B.A、B、C 处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为 1∶2∶3
C.A、B、C 处三个小球的初速度大小之比为 3∶2∶1
D.A、B、C 处三个小球的运动轨迹可能在空中相交
7.如图所示,有一光滑斜面倾角为θ,放在水平面上,用固定的竖直挡板A与斜面夹住一个光滑球,球质量为m.若要使球对竖直挡板无压力,球连同斜面应一起()
A.水平向右加速,加速度a=gtanθ
B.水平向右减速,加速度a=gsinθ
C.水平向左加速,加速度a=gtanθ
D.水平向左减速,加速度a=gsinθ
8.一质量为2kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动,在x方向的v﹣t图象和y方向的s﹣t图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.前2s内物体做匀变速直线运动 B.物体的初速度为8m/s
C.2s末物体的速度大小为8m/s D.前2s内物体所受的合外力大小为8N
9.带电粒子在周期性变化的电场中做直线运动,一个周期内的速度v随时间t变化的图线如图所示,则该质点的位移x(从t=0开始)随时间t变化的图线可能是图中的哪一个( )
A. B.
C. D.
10.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是( )
A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C.丙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变
11.汽车以的速度做匀速运动,某时刻关闭发动机而做匀减速运动,加速度大小为,则它关闭发动机后通过所需时间为( )
A.3 s B.4 s C.5 s D.6 s
12.如图所示,我国航天员在“天宫课堂”演示喝再生水的过程中,我们看到水滴呈球形漂浮在空间站内,处于完全失重状态。下列在地面上运动过程中的物体也处于此状态的是( )
A.沿水平方向抛出的小钢球 B.沿水平面加速行驶的火车
C.沿斜面匀速滑下的小木块 D.沿竖直方向减速下降的电梯
三、实验题
13.某实验小组利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,打点计时器所接的交流电的频率为50Hz。
(1)实验中m__________(填“需要”或“不需要”)满足远小于M。
(2)实验中,将长木板左端垫高,其目的是__________。
(3)若实验中打出的一条纸带如图乙所示,点1、2、3、4为相邻的计数点,且相邻两计数点间还有四个计时点未画出,则小车的加速度大小为__________(结果保留一位有效数字)。
(4)根据本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像,下图中可能与本实验相符合的是__________。
A. B. C.
14.图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。
(1)除平板、小球、弧形斜槽、铅笔、图钉之外,还需要下列( )两项器材
A.重锤线 B.秒表 C.坐标纸 D.天平
(2)为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹,以下操作要求中正确的是( )
A.通过调节使斜槽末端的切线保持水平
B.实验所用斜槽的轨道必须是光滑的
C.每次必须由静止释放小球,而释放小球的位置始终相同
D.将球的位置标在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(3)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球作平抛运动的初速度为___________m/s。(g取10m/s2)
(4)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s;小球经过B点的竖直分速度为_______m/s。(g取10m/s2)
四、解答题
15.如图所示,一质量为mB=2kg,长为L=6m的薄木板B放在水平面上,质量为mA=2kg的物体A(可视为质点)在一电动机拉动下从木板左端以v0=5m/s的速度向右匀速运动.在物体带动下,木板以a=2m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,此时牵引物体的轻绳的拉力F=8N.已知各接触面间的动摩擦因数恒定,重力加速度g取10m/s2,则
(1)经多长时间物体A滑离木板?
(2)木板与水平面间的动摩擦因数为多少?
(3)物体A滑离木板后立即取走物体A,木板能继续滑行的距离为多少?
16.如图所示,在水平地面上固定一倾角的斜面体ABC, AC长为=3m,A正上方一小物体距离地面高h=2.7m,将物体以水平速度向右抛出,不计空气阻力,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)若物体恰好击中斜面AC中点,求大小;
(2)若物体以=4m/s水平抛出,求物体击中斜面体ABC前飞行时间。
17.如图所示,水平传送带以一定速度匀速运动,将质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.B、C为圆弧上的两点,其连线水平,已知圆弧对应圆心角,A点距水平面的高度h=0.8m.小物块到达C点时的速度大小与B点相等,并沿固定斜面向上滑动,小物块从C点到第二次经过D点的时间间隔为0.8s,已知小物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度g取10 m/s2,取,cos53°=0.6,求:
(1)小物块从A到B的运动时间;
(2)小物块离开A点时的水平速度大小;
(3)斜面上C、D点间的距离.
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参考答案:
1.AD
【解析】
【详解】
AC.突然将F改作用在物块A上,若恒力F大于B对A的最大静摩擦力,A做加速运动,根据牛顿第三定律A对B的摩擦力小于地面对B的摩擦力,B做减速运动,最终分离;若恒力F小于B对A的最大静摩擦力,则AB一起匀速运动,A不可能做减速运动。故A正确,C错误;
B.若AB以相同的速度运动,把AB看成整体可知,恒力与水平地面对B的滑动摩擦大小相等,方向相反,力平衡,一定做匀速运动,不可能做加速运动。故B错误。
D.突然将F改作用在物块A上,A受到的恒力F与静摩擦力可能大小相等,方向相反,A对B静摩擦力与水平地面对B的滑动摩擦力大小相等,方向相反,两物体一起以相同的速度做匀速运动,故D正确;
故选AD。
2.AD
【解析】
【分析】
考查匀速圆周运动的物理量。
【详解】
A.匀速圆周运动角速度不变,A正确;
B.匀速圆周运动向心加速度方向指向圆心,时刻在变,B错误;
C.匀速圆周运动线速度沿切线方向,与半径垂直,方向时刻在变,C错误;
D.匀速圆周运动周期不变,D正确。
故选AD。
3.BC
【解析】
【详解】
A.物块从A点由静止释放沿斜面向下做加速运动,到达B点时开始压缩弹簧,在弹力小于物块的下滑力时,物块速度继续增大,当弹力与下滑力大小相等时,物块的速度达到最大,A错误;
B.物块从A点由静止释放,恰能返回到C点,设物块克服阻力做功为W',由动能定理有
mgLsinθ W'=0
W'=mgLsinθ
B正确;
C.物块从A点由静止下滑到OB的二分之一处时,设弹簧的弹力做功为WT,物块克服阻力做功为Wf,由动能定理得
2.5mgLsinθ Wf+WT=0
Wf=
解得
WT=
弹力做负功等于弹簧的弹性势能增加,所以弹簧的弹性势能最大为,C正确;
D.设物块与弹簧接触前的速度为v,由动能定理得
2mgLsinθ =
解得
D错误。
故选BC。
4.A
【解析】
【详解】
C.两齿轮的线速度大小相同,因此角速度之比为
故选项C错误;
AB.因为
所以和转动周期之比为
故选项A正确选项B错误;
D.齿轮转动边缘点的线速度相等,故选项D错误。
故选A。
5.A
【解析】
【详解】
甲的切向加速度先比乙的大,速度增大的比较快,开始阶段的相同时间内位移比较大,故甲总是先达到同一高度的位置,则甲比乙先到达B处.故A正确,D错误; 甲、乙通过的位移相等.故B错误; 由受力分析及牛顿第二定律可知,甲的切向加速度先比乙的大,后比乙的小,故C错误. 故选A.
6.C
【解析】
【详解】
A.三个小球在空中运动时的加速度均为g,则速度变化的快慢相同,选项A错误;
B.斜面上平抛的小球落在斜面上时,速度与初速度之间的夹角α满足:tan α=2tan θ,与小球抛出时的初速度大小和位置无关,即三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1:1:1,故B错误;
C.由于沿斜面AB:BC:CD=5:3:1,故三个小球竖直方向运动的位移之比为9:4:1,运动时间之比为3:2:1;三个小球的水平位移之比为9:4:1,根据x=v0t知,初速度之比为3:2:1.故C正确;
D.三个小球的运动轨迹(抛物线)在D点相交,不会在空中相交,故D错误。
故选C。
7.C
【解析】
【详解】
试题分析:当小球与竖直挡板无压力时,小球受重力和斜面的支持力,与斜面具有共同的加速度,根据小球的受力判断出加速度的方向,从而根据平行四边形定则求出合力的大小,再根据牛顿第二定律求出加速度的大小.
小球受重力和斜面的支持力,根据受力,知道两个力的合力方向水平向左,所以整体的加速度方向水平向左.根据平行四边形定则,,由牛顿第二定律得,加速度,小车水平向左加速或水平向右减速,加速度大小为,故C正确.
8.D
【解析】
【详解】
由v-t图可知,物体在x方向上初速度为8m/s,加速度为的匀减速运动,而在y方向上,物体做速度为4m/s的匀速运动,故在前2s内物体做匀变速的曲线运动,故A错误;物体的初速度为水平速度和竖直速度的合速度,故初速度为; 故B错误;2s末的物体的速度只有竖直分速度,故速度为4m/s,故C错误;前2s内物体的加速度为4m/s2,故由牛顿第二定律可知,其合力F=ma=8N,故D正确;故选D.
9.C
【解析】
【详解】
由速度时间图象可知,该质点先做匀减速直线运动后做匀加速直线运动,A图象表示先沿正方向做匀速运动,后沿负方向做匀速运动,B表示做匀速运动,C表示速度先减小后增大,D表示速度越来越小,故C正确,ABD错误。
故选C。
10.C
【解析】
【详解】
A.静止在草地上的足球受到的重力与弹力是一对平衡力,它们是不同性质的力,这两个力不是同一个力,故A错误;
B.静止在光滑水平地面上的两个足球接触,由于没有相互挤压发生弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,故B错误;
C.踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到重力、支持力及人脚的压力的作用,所以足球可能受到3个力的作用,故C正确;
D.落在球网中的足球受到弹力,施力物体是球网,是由于网的形变而产生的,故D错误。
故选C。
11.A
【解析】
【详解】
取汽车初速度方向为正方向,则汽车关闭发动机后做匀减速直线运动,其加速度,初速度;根据匀变速直线运动的位移时间公式有:,
代入得:,
计算得出,;
而汽车减速至停止运动的时间为:;故不合理,舍去,所以汽车通过,所以需时间为,A正确.故选A.
12.A
【解析】
【详解】
A.沿水平方向抛出的小钢球只受重力作用,加速度为g,为完全失重状态,选项A正确;
B.沿水平面加速行驶的火车竖直方向加速度为零,不是完全失重状态,选项B错误;
C.沿斜面匀速滑下的小木块,加速度为零,不是完全失重状态,选项C错误;
D.沿竖直方向减速下降的电梯,加速度向上,处于超重状态,选项D错误。
故选A。
13. 不需要 平衡摩擦力 6 A
【解析】
【详解】
(1)[1]弹簧测力计可以测出绳子拉力,不需要。
(2)[2]将长木板左端垫高的目的是平衡摩擦力,即小车自身重力沿斜面向下的分力和滑动摩擦力等大反向,这样在实验过程中绳子的拉力就可以作为小车受到的合外力。
(3)[3]根据逐差法求解加速度
小车的加速度大小为。
(4)[4]根据牛顿第二定律变形
小车质量不变,可知图像是过原点的直线,A正确,BC错误。
故选A。
14. AC AC 1.4 1.5 2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]需要重锤线确定平板是否竖直、确定y坐标,还需要坐标描绘坐标及轨迹,AC正确。
故选AC。
(2)[2]A.通过调节使斜槽末端的切线保持水平,使球飞出时具有水平的初速度,A正确;
B.实验所用斜槽的轨道不必光滑,只要每次从同一位置由静止释放小球即可,B错误,C正确;
D.将球的位置标在纸上后,取下纸,用平滑曲线连接各点,D错误。
故选AC。
(3)[3]竖直方向满足
解得t=0.3s,平抛运动的初速度为
(4)[4]A、B、C的水平位移相同,故所用时间相等,设为T,满足
竖直方向由匀变速直线运动推论可得
联立解得小球做平抛运动的初速度为
[5]小球经过B点的竖直分速度为
15.(1)2s;(2)μ=0.1;(3)8m。
【解析】
【详解】
(1)设经t0时间物体A滑离木板,则对A:
SA=v0t0
对木板B:
SA-SB=L
联立解得:t0=2s,t′=3s(舍去)
(2)AB间的滑动摩擦力为:fAB=F=8N
此时地面对B的摩擦力满足,根据牛顿第二定律有:
fAB-f=mBa
解得:f=4N
地面对B的摩擦力:
f=μFN
FN=(mA+mB)g=40N
联立解得:μ=0.1
(3)A滑离B时B的速度为:
v=at0=4m/s
A滑离B后FN=mBg=20N
地面对B的摩擦力为
A滑离B后对木板,根据牛顿第二定律有:
解得=1m/s2
从A滑离木板到木板停止运动所经历的时间
s
木板滑过位移为
m
【点睛】
题涉及两个物体的动力学问题,除了隔离研究两个物体的运动情况外,关键是找出两个物体之间的关系.
16.(1)2m/s;(2)s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)从抛出到C点,由平抛运动的规律得
联立解得
(2)物体以=4m/s水平抛出,设打在斜面上D点,AD长度为,则有
联立解得
17.(1)0.4s(2)3m/s(3)0.98m
【解析】
【详解】
试题分析:(1)A到B做平抛运动,利用平抛运动规律求出时间.
(2)利用平抛运动规律,在B点对速度进行正交分解,得到水平速度和竖直方向速度的关系,而竖直方向速度 ,显然易求,则水平速度可解.
(3)物块在轨道上上滑属于刹车问题,要求出上滑的加速度、所需的时间;再求出下滑加速度、距离,利用匀变速直线运动规律公式求出位移差.
解:(1)A到B做平抛运动
故s
(2)物块在B点的竖直分速度m/s
故小物块离开A点时的水平速度大小m/s
(3)m/s
由几何关系可知,斜面的倾角
沿斜面上滑的过程: 解得m/s2
从C点上滑至最高点的时间s
上滑的最大距离m
沿斜面下滑的过程: 解得m/s2
从最高点下滑至D点的时间s
从最高点下滑至D点的位移大小m
所以斜面上C、D点间的距离m
考点:牛顿运动定律的综合应用.
点评:本题是一个单物体多过程的力学综合题,把复杂的过程分解成几个分过程是基本思路.
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