8.如图所示,蜘蛛在地面与竖墙壁之间结网.蛛丝AB与水平地面间的夹角为45°,A点到地面的距离为1m.己知重力加速度g取10m/s2,空气的姐力不计.若蜘蛛从竖直墙上距地面0.80m的C点以水平速度v0跳出.要到达蛛丝,水平速度v0至少为
A.1m/sB.2.5m/sC.2m/sD.
m/s
二、多项选择题(本大题5小题.每小题4分,共20分.在每小题给出的四个选项中有一个以上的选项正确.全对得4分.选对但不全得2分,有错或不选得0分.)
9.下列说法中叙述正确的是
A.静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动
B.因为平抛运动的轨迹是曲线.所以不可能是匀变速运动
C.做匀速圆周运动的物体.在任意相等的时间里,通过的路程都相等
D.重力势能为零的物体.不可能对别的物体做功
10.在平直的公路上有一辆质量为m=1500kg的小汽车从静止开始以额定功率启动,经t=25s达到最大速度vm=30m/s.设小汽车受到的阻力为车重的0.1倍.g=10m/s2.则
A.小汽车做加速度减小的加速运动
B.小汽车速度为l0m/s时,加速度α=2m/s2
C.小汽车的额定功率P=4500W
D.小汽车在前25s内的位移x=400m
11.质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动.t=0时刻受到一个水平向左的恒力F,如图甲所示.此后物体的v-t图象如图乙所示.取水平向右为正方向.g取10m/s2.则
A.物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5
B.8s末物体的动量为8kgm/s
C.0-10s内恒力F的冲量大小为30NS
D.0-10s内恒力F做功的平均功率为0.6W
12.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道.ab水平.长度为2R;bc是半径为R的四分之一的圆弧.与ab相切于b点.一质量为m的小球始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点从静止开始向右运动.重力加速度大小为g。
则
A.小球恰好能运动到轨道最高点c
B.小球从a到c的过程中.动能增量为2mgR
C.小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中,重力势能增量为3mgR
D.小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中,水平外力做功为4mgR
13.如图所示.在竖直平面内有光滑轨道ABCD,其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道,AB是竖直轨道,CD是水平轨道.AB与BC相切于B点,CD与BC相切于C点。
—根长为2R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q(视为质点),从Q与B等高处由静止释放.两球滑到水平轨道上.重力加速度为g.则下列说法中正确的是
A.下滑的整个过程中P球机械能守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C.Q球过C点的速度大小为
D.下滑的整个过程中Q球机械能增加量为mgR
第II卷(非选择题共56分)
三、实验探究题(本题共2小题.共14分)
14.(6分)
某同学在探究物体做曲线运动的条件时.将一条形磁铁放在桌面的不同位置.让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动.得到不同轨迹.图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹.磁铁放在位置A时.小钢珠的运动轨迹是(填轨迹字母代号);磁铁放在位置B时.小钢珠的运动轨迹是(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.
15.(8分)
在探究动能定理的实验中.某实轮小组组装了一套如图甲所示的装置.拉力传感器固定在小车上.一端与细绳相连.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接.打点计时器打点周期为T.实验的部分步骤如下.
(1)平衡小车所受的阻力:
不挂钩码.调整木板右端的高度,用手轻推小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列的点;
(2)测量小车和拉力传感器的总质量M,按图组装好仪器,并连接好所需电路.将小车停在打点计时器附近,先接通拉力传感器和打点计时器的电源.然后.打出一条纸带,关闭电源;
(3)在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图乙所示,在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计时点.各个计时点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE……表示,则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为.若拉力传感器的读数为F,计时器打下A点到打下D点过程中.细绳拉力对小车所做功的表达式为;
(4)某同学以A点为起始点,以A点到各个计时点动能的增量△Ek为纵坐标,以A点到各个计时点拉力对小车所做的功W为横坐标.得到一条过原点的倾角为45°的直线,由此可以得到的结论是:
______________.
四、本大题4小题,共42分.(要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案.)
16.(8分)
大家都看过杂技演员表演“水流星”(如图).一根细绳系着盛水的杯子,随演员的抡动,杯子在竖直平面做圆周运动.
用长L=1.2m的绳系沿两个装有m=0.5kg水的杯子,杯子以绳子中点为圆心在竖直平面内做圆周运动便成为“水流星”(g=10m/s2).求:
(1)杯子在最高点水不流出时.杯的最小速度是多少?
(2)若过最高点时速度为3m/s.此时水对杯子底的压力多大?
17.(8分)
2014年11月1日,被誉为“嫦娥五号”的“探路尖兵”载人返回器在内蒙古预定区域顺利着陆.标志着我国己全面突破和掌握航天器载人返回关键技术.为“嫦娥五号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础.己知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动.经过时间t(t小于航天器的绕行周期).航天器与月球中心连线扫过的角度为θ.万有引力常量为G。
(1)试计算航天器的环绕周期T;
(2)若航天器的运行轨道半径为r.求月球的质量M.
18.(12分)
甲、乙两车同时同地出发.在同—平直公路上行驶.其中乙车的质量为m=2.0×103kg.乙车所受阻力为车重的k=0.2倍.由于牵引力不同,甲车做匀速直线运动.乙车由静止开始做匀加速直线运动,其运动的x-t图象如图所示,取g=l0m/s2.求:
(1)乙车追上甲车前两车间的最大距离;
(2)3s时乙车牵引力的功率P.
19.(14分)
如图所示,AB段是半径为R的光滑1/4圆弧轨道.其底端切线水平.BC段是长为
R的水平轨道.其右端紧靠长为2R、倾角θ=37°的传送带CD.传送带以u=2
的速度顺时针匀速转动.在矩B点L0=
R处的的水平轨道上静止一个质量为m的物体Q.现将质量M=3m的物体P自圆弧轨道上的A点由静止释放.并与静止在水平轨道上的Q发生弹性碰撞.己知物体P和Q与水平轨道及传送带间的动摩擦因数均为μ=0.25.不计物体P、Q的大小,重力加速度为g.sin37°=0.6.cos37°=0.8.各轨道平滑连接.求:
(1)物体P到达圆弧轨道B点时对轨道的压力;
(2)物体P、Q碰撞后瞬间Q的速度大小;
(3)物体Q从开始运动到第一次速度减小到零的时间。
龙泉驿区2017〜2018学年度(下)高中2017级期末监测
高一物理试题卷参考答案及评分标准
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
C
D
B
A
D
C
二、选择题
题号
9
10
11
12
13
答案
AC
AB
CD
BC
BD
三、实验题
14.(6分)bc不在
15.(8分)
(1)间距相等(或分布均匀)
(2)释放小车(3)
(4)外力所做的功等于物体动能的变化题(或W=Ek等表达式的形式)
四.本大题4小题.共43分.
16.(8分)
解:
(1)水在杯子中做圆周运动设其半径为r.由几何关系得
(1分)
过最高点临界条件:
mg=m
(2分)
解得最小速度v=
m/s.(1分)
(2)若过最高点时速度v=3m/s>
m/s.设此时杯子底部对水的压力为N.由牛顿第二定律
N+mg=m
(2分)
解得N=2.5N(1分)
据牛顿第三定律知此时水对杯底的压力为2.5N(1分)
17.(8分)
(1)航天器转动的角速度ω=
(2分)
航天器的周期T=
(2分)
(2)设航天器的轨道半径为r.航天器的质量为m,由万有引力提供向心力.
有
(2分)
解得
(2分)
18.(12分)解:
(1)乙车做初速度为0的匀加速直线运动.由位移公式:
x=
αt2(1分)
由图可得:
α=5m/s2(1分)
乙车追上甲车前,当甲乙两车速度相等时距离最大.由图可知此时速度v=10m/s
v=αt1(1分)
s=vt1-
αt12(1分)
联解得:
s=l0m(1分)
(2)乙车在3s时的速度为v',由速度公式:
v=αt2(2分)
乙车做匀变速直线运动的牵引力为F.由牛顿第二定律:
F-kmg=mα(2分)
乙车3s时的功率P为:
P=Fv'(2分)
联解得:
P=2.1×105W(1分)
19.(14分)
(1)A→B过程.设物体P到达B点时的速度为vB.轨道对物体的支持力为N
由能量守恒得MgR=
MvB2(1分)
在B点N-Mg=M
(1分)
联立解得N=3Mg戍N=9mg
由牛顿第三定律物体P对轨道的压力N'=3Mg,方向句下.(1分)
(2)设P与Q碰前速度为v0,碰撞后P、Q的速度分别为v1和v2
由动能定理得
(1分)
由动量守恒得Mv0=Mv1+mv2(1分)
由能量守恒得
(1分)
联立解得v2=
(1分)
(3)设碰后物体Q到C点时的速度为v3,此过程的运动时间为t1
由动能定理得
(1分)
山动量定理得–μmgt1=mv3-mv2(1分)
解得
(1分)
因传送带的速度u=2
>v3.所以物体Q受到的摩擦力沿传送带向上.又因Q受到的摩擦力μmgcosθ=0.2mg小于重力沿传送带向下的分力mgsinθ=0.6mg,所以物体
Q在传送带上一直做减速运动(1分)
设Q的速度减小到零时.运动距离为x
由动能定理得(μmgcosθ-mgsinθ)x=0-
mv32(1分)
解得x=
R<2R
所以当Q的速度减小到零时Q还未到达D点,设此过程运动时间为t2
由动能定理得(μmgcosθ-mgsinθ)t2=0-mv3(1分)
解得
故所求时间t=t1+t2=
(1分)