四川省广安市岳池县高一下学期开学考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.下列说法正确的是( )
A.做圆周运动的物体,向心加速度一定是变化的
B.做平抛运动的物体,相等时间内速率的变化量一定相等
C.研究中国大型水陆两栖飞机AG600在空中飞行姿态时,可将其视为质点
D.2020年12月26日10:00重庆八中周校长获得 “苏步青数学教育奖”一等奖,10:00为时刻
2.如图所示,A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上,两球通过一轻绳绕过一定滑轮(轴心固定不动)相连,某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β,A球向左的速度为v,下列说法正确的是( )
A.此时B球的速度为
B.此时B球的速度为
C.当β增大到等于90°时,B球的速度达到最大
D.在β增大到90°的过程中,绳对B球的拉力一直做正功
3.如图所示,光滑圆圈竖直固定,A为最高点,橡皮条上端固定在A点,下端连接一套在圆圈上的轻质小环,小环位于B点,AB与竖直方向夹角为30°,用光滑钩拉橡皮条中点,将橡皮条中点拉至C点时,钩的拉力大小为F,为保持小环静止于B点,需给小环施加一作用力F′,下列说法正确的是( )
A.若F′沿水平方向,则F′= B.若F′沿竖直方向,则F′=
C.F′的最大值为 D.F′的最小值为
二、单选题
4.如图是某物体做直线运动的速度图像,有关物体运动情况判断正确的有( )
A.前的加速度大小为 B.末运动方向改变
C.做加速运动 D.末物体回到出发点
5.如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向运动,关于物体A、B所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.若A、B一起做匀速直线运动,A与B间一定存在摩擦力
B.若A、B一起做匀速直线运动,B与地面间不一定有摩擦力
C.若A、B一起做匀加速直线运动,A与B间一定存在摩擦力
D.若A、B一起做匀加速直线运动,B与地面间一定有摩擦力
6.篮球是受大众喜爱的运动项目。如图所示,一同学将一篮球从地面上方 B 点斜向上与水平方向成 θ 角(即抛射角)抛出,刚好垂直击中篮板上 A 点,不计空气阻力.若该同学从抛射点 B 向远离篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中 A 点,则可行的是( )
A.增大抛射角θ,同时减小抛出速度 v0
B.减小抛射角θ,同时增大抛射速度v0
C.增大抛射角θ,同时增大抛出速度v0
D.减小抛射角θ,同时减小抛射速度 v0
7.如图所示,一质点从M点到N点做曲线运动,速度越来越大,当它通过P点时,其速度v和加速度a的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图1所示,建筑工地上塔式起重机的吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着建筑材料B的吊钩.在动力装置的拖动下,小车A与建筑材料B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将B吊起,站在地面上的人看到B的运动轨迹如图2所示,则竖直方向上( )
A.B做匀速直线运动
B.B做匀加速直线运动
C.B先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动
D.B先做匀减速直线运动,后做匀加速直线运动
9.物体A、B沿直线运动,其位置坐标随时间变化关系如图所示,以下说法正确的是( )
A.时两个物体速度相同 B.A物体比B物体先出发
C.B物体和A物体出发地点相同 D.A物体比B物体速度快
10.关于曲线运动,下列说法正确的有( )
A.物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做匀速圆周运动
B.做曲线运动的物体,受到的合外力方向一定不断改变
C.只要物体做圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心
D.做曲线运动的物体速度方向在时刻改变,故曲线运动是变速运动
11.如图为幼儿园某型号滑梯,滑梯材质均匀,小朋友自滑梯上a点滑向b点过程,双手不与滑梯接触,处于自由下滑过程。则自a到b过程中,根据滑梯形状下列判断正确的是( )
A.小朋友受到的支持力不变 B.小朋友受到的支持力增大
C.小朋友受到的摩擦力一定不变 D.小朋友运动时受到的合力始终为零
12.如图所示,一根固定直杆与水平方向夹角为,将质量为m1的滑块套在杆上,通过轻绳悬挂质量为m2的小球,杆与滑块之间的动摩擦因数为.通过某种外部作用,使滑块和小球瞬间获得初动量后,撤去外部作用,发现滑块与小球仍保持相对静止一起运动,且轻绳与竖直方向夹角.则滑块的运动情况是
A.动量方向沿杆向下,正在均匀增大
B.动量方向沿杆向下,正在均匀减小
C.动量方向沿杆向上,正在均匀增大
D.动量方向沿杆向上,正在均匀减小
三、解答题
13.如图所示,一辆平板小车静止在水平地面上,小车的质量M=4.0kg,平板车长度L=3.0m,平板车的上表面距离地面的高度H=0.2m.某时刻一个质量m=2.0kg的小物块(视为质点)以v0=4.0m/s的水平速度滑上小车的左端,与此同时相对小车施加一个F=10N的水平向右的恒力.物块与小车之间的动摩擦因数μ=0.10,不计小车与地面间的摩擦.重力加速度g取10m/s2.求:
(1)物块相对小车滑行的最大距离;
(2)物块落地瞬间,物块与小车左端之间的水平距离.
14.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁。木板右端与墙壁的距离为5m,如图(a)所示,t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反,运过程中小物块始终未离开木板,已知碰撞后1s时间内小物块的v﹣t图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力大小g取10m/s2。求
(1)小物块与木板间的动摩擦因数μ1;
(2)木板与地面间的动摩擦因数μ2;
(3)求从木板撞到墙上开始计时到小物块速度减为0的过程中,小物块移动的距离x1和木板离开墙移动的距离x2;
(4)根据题意求木板的最小长度L。
15. 如图所示,某人由A点划船渡河,假设河的宽度d=30m,船在静水中的速度V1=5m/s,水流的速度V2=3m/s,求:
(1)若船头指向垂直河岸,则船过河的时间为多少?到达的地点与B点的距离为多少?
(2)若改变船头的指向,当船以最短位移过河时,所需要的时间为多少?
四、填空题
16.如图所示,一个物体从直角坐标的原点O做匀速运动,经过时间t=10s到达P点,则该物体在x方向的分速度为______,y方向的分速度为______,物体在10s内的平均速度为______.
17.如图所示,一辆小车通过定滑轮将质量为m的物体吊起.已经小车以v的速度大小作匀速直线运动,则在图示时刻物体上升的速度为__________,绳拉力F_____mg.(填“>”、“<”或“=”)
18.水滴自高处由静止开始下落,落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则水滴下落的时间__________(选填“变长”、“变短”或“不变”);水滴落地时的瞬时速度_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
试卷第页,共页
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参考答案:
1.AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.做圆周运动的物体向心加速度时刻指向圆心,因此向心加速度一定是变化的,选项A正确;
B.做平抛运动的物体速率的变化量等于
可知相等时间内速率的变化量不相等,选项B错误;
C.研究飞行姿态时需要考虑飞机的形状,因此不能视为质点,选项C错误;
D.10:00为时刻,选项D正确。
故选AD。
2.ACD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子方向的分速度.在沿绳子方向的分速度为
所以
故A正确B错误;
C.当增大到等于90°时,B球的速度沿绳子方向的分速度等于0,所以A沿绳子方向的分速度也是0,而cosα不等于0,所以A球的速度为0;此时A的动能全部转化为B的动能,所以B球的速度达到最大,故C正确;
D.在增大到90°的过程中,绳子的方向与B球运动的方向之间的夹角始终是锐角,所以绳对B球的拉力一直做正功,故D正确.
故选ACD。
3.BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.设橡皮条的拉力大小为T.则有
若F'沿水平方向,小环只受橡皮条的拉力和F',由平衡条件知
故A错误;
B.若F'沿竖直方向,则有
故B正确;
CD.作出小环的受力图,由三角形定则知,当时F'有最小值,且最小值为:
根据平行四边形定则可知F′的最大值可取无穷大,故C错误,D正确。
故选BD。
4.D
【解析】
【详解】
A.根据图象的斜率表示加速度,知前2s的加速度大小为
故A错误;
B.在0-4s内,物体的速度一直为正,运动方向没有改变,故B错误;
C.由图可知沿负向做减速运动,故C错误;
D.根据图象与时间轴所围的面积表示位移,知在s内,物体的位移为零,则8s末物体回到出发点,故D正确。
故选D。
5.C
【解析】
【详解】
若A、B一起做匀速直线运动,对A受力分析可知水平方向受力为零,即A与B间不存在摩擦力;对AB整体,水平方向受到力F作用,则B一定受到地面间的摩擦力作用,选项AB错误;若A、B一起做匀加速直线运动,对A受力分析可知fA=mAa,则A与B间一定存在摩擦力;B与地面间有无摩擦力无法确定,选项C正确,D错误;故选C.
6.B
【解析】
【详解】
由于篮球垂直击中A点,其逆过程是平抛运动,抛射点B向远离篮板方向水平移动一小段距离,由于平抛运动的高度不变,运动时间不变,水平位移变大,初速度变大。落地时水平速度变大,竖直速度不变,则落地速度方向与水平面的夹角变小。因此只有减小抛射角,同时增大抛出速度,才能仍垂直打到篮板上。故B正确,ACD错误。
故选B。
7.C
【解析】
【详解】
BD.物体做曲线运动,合外力方向就是加速度的方向,并且合外力应该指向物体运动轨迹的曲线凹侧面,故B、D错误;
AC.因为质点的速度越来越大,所以速度方向与加速度方向的夹角是锐角,故A错误,C正确。
故选C。
8.C
【解析】
【详解】
A.物体B参与了两个分运动,水平方向上做匀速直线运动;若竖直方向的B做匀速直线运动,则合速度不变,物体运动的轨迹是直线,故A错误;
B.物体B水平方向上做匀速直线运动,若竖直方向做匀加速直线运动,则物体B的运动的轨迹是抛物线,故B错误;
CD.物体B水平方向上做匀速直线运动,若竖直方向初速为零,先向上做匀加速运动再做匀减速运动,物体B做曲线运动,而其合速度先是越来越大,后是越来越小,所以竖直方向上是运动先变快,后变慢,所以前一段时间向上为轨迹的内侧,后一段时间向下为轨迹的内侧;故选项C正确,D错误。
故选C。
9.D
【解析】
【详解】
A.由x-t图象斜率表示速度可知,在2s时,两图象的斜率不相同,因此速度不相同,A错误;
BC.由题图可知,两物体在同一个时刻,不同的位置坐标开始运动,BC错误;
D.由x-t图象斜率表示速度可知,A物体的速度
B物体的速度
所以A物体比B物体速度快,D正确。
故选D。
10.D
【解析】
【详解】
A.物体只要有受到永远垂直于初速度方向的大小不变的力作用,就一定能做匀速圆周运动,物体受到垂直于初速度方向的恒力作用,不一定能做匀速圆周运动,如平抛运动,故A错误;
B.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,比如平抛运动,受到的就是恒力重力的作用,故B错误;
C.只有匀速圆周运动,合外力才指向圆心,变速圆周运动,合外力不指向圆心,故C错误;
D.既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,故D正确。
故选D。
11.B
【解析】
【分析】
【详解】
根据图示,从a到b斜面与水平方向夹角逐渐变小,小朋友受到的支持力与竖直方向的夹角在变小,支持力增大,根据f=μFN可知,摩擦力可能增大,小朋友先加速,轨迹为曲线,合力均不为零。
故选B。
12.D
【解析】
【分析】
【详解】
把滑块和球看做一个整体受力分析,沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得,若速度方向向下,则沿斜面方向
(m1+m2)gsinθ-f=(m1+m2)a
垂直斜面方向
FN=(m1+m2)gcosθ
摩擦力
f=μFN
联立可解得
a=gsinθ-μgcosθ
对小球有:若θ=β
a=gsinβ
现有:θ<β,则有
a>gsinβ
所以
gsinθ-μgcosθ>gsinβ
gsinθ-gsinβ>μgcosθ
因为θ<β,所以
gsinθ-gsinβ<0
但μgcosθ>0所以假设不成立,即速度的方向一定向上.由于加速度方向向下,所以物体沿杆减速上滑,动量方向沿杆向上,正在均匀减小,故D正确。
故选D。
13.(1) 2m (2) 0.45m
【解析】
【详解】
(1)从物块滑上小车,经过时间t1,物块与小车达到共同速度v1.物块的加速度
a1=μg=1m/s2,向左
小车的加速度
a2= 3m/s2,向右
共速时
v1=v0-a1t1,v1=a2t1
解得:t1=1s,v1=3m/s,则物块位移
x1= 3.5m
小车位移
x2= 1.5m
物块相对小车滑行的距离△x1=2m,且△x1(2)物块相对小车向左端滑动的过程中,根据牛顿第二定律可知,物块的加速度
a1=μg=1m/s2,向右
小车的加速度
a3=2m/s2,向右
设再经过时间t2,物块运动到小车的左端,
△x1= ( a3-a1) t22
解得t2=2s.此时物块
v2= 5m/s
小车速度
v3= 7m/s
此后物块从小车左端滑下,做平抛运动;小车做匀加速直线运动,小车的加速度
a4= 2.5m/s2,向右
物块做平抛运动的时间为
t3= 0.2s
这段时间内,物块
x3= 1m
小车
x4= 1.45m
物块落地时,物块与小车左端之间的水平距离△x2=0.45m.
答:(1) 2m (2) 0.45m
14.(1)μ1=0.4;(2)μ2=0.2;(3)2m;2.8m;(4)5m
【解析】
【详解】
(1)、(2)设向右为正方向,木板与墙壁相碰前,小物块和木板一起向右做匀变速运动,加速度设为a1,小物块和木板的质量分别为m和M
碰墙前,由牛顿第二定律有
﹣μ2(m+M)g=(m+M)a1
由图可知,木板与墙壁碰前瞬时速度v1=4m/s;由运动学公式可得
v1=v0+a1t1
s0=v0t1+a1t12
式中t1=1s,而s0=5m是木板的位移,v0是小物块和木板开始运动时的速度
联立以上各式解得
μ2=0.2
在木板与墙壁碰撞后,木板以﹣v1的初速度向左做匀变速运动,小物块以v1的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律有
﹣μ1mg=ma2
由图可得
a2===﹣4m/s2
代入以上两式可得
μ1=0.4
(3)从木板撞到墙上开始计时到小物块速度减为0的过程中,小物块移动的距离
x1=m=2m
设碰撞后木板的加速度大小为a3,由牛顿第二定律得
μ1mg+μ2(M+m)g=Ma3
又M=15m
解得
a3=2.4m/s2
从木板撞到墙上开始计时到小物块速度减为0的过程中,木板离开墙移动的距离
x2=v1t2﹣=4×1﹣=2.8m
此时木板的速度
(4)设从物块的速度为零到与木板的速度相等经过时间△t,木板和小物块刚好具有共同速度v3,由运动学公式得
v3=v2﹣a3△t=|a2|△t
解得
△t=0.25s
v3=1m/s
此过程中,木板运动的位移为
s1=△t=0.325m
小物块的位移为
s2==0.125m
小物块相对于木板的位移为
△s=s1﹣s2
由以上各式解得
△s=0.2m
因为运动过程中,小物块没有脱离木板,所以木板的最小长度应为
L=x1+x2+△s=5m
15.6s,18m,7.5s
【解析】
【详解】
试题分析:(1)由得:6s , 18m
(2)合速度=4m/s,由得: =7.5s
考点:小船渡河问题.
16.0.6m/s 0.8m/s 1m/s
【解析】
【详解】
合运动与分运动具有等时性,根据运动学公式得:
在x轴方向上:
在y轴方向上:
则合速度为:
17. >
【解析】
【详解】
试题分析:将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于重物的速度大小,重物的速度,汽车向右匀速行驶,则α减小,则cosα增大,所以重物的速度增大,物体在做加速运动,因此绳拉力F大于重力mg.
考点:考查了运动的合成与分解
【名师点睛】
解决本题的关键将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,知道沿绳子方向的速度等于重物的速度大小
18. 不变 变大
【解析】
【详解】
[1]将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向随风一起飘动,竖直方向同时向下落;因为水平方向的分运动对竖直分运动无影响,故落地时间与水平分速度无关,即下落时间不变;
[2]由于风速越大,水平方向上的分速度越大,由
可知由两分运动的速度合成得到的合速度也越大;即风速越大,落地时合速度越大。
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