河北省蠡县中学学年高一下学期期中考试物理试题Word格式文档下载.docx
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a2,F1=F2B.a1=a2,F1<
F2C.a1=a2,F1>
F2D.a1>
a2,F1>
F2
7.光滑小球放在两板间,如图所示,当OA绕O点转动使θ变大时,两板对球的压力FA和FB的变化为( )
A.FA变大,FB不变
B.FA和FB都变大
C.FA变大,FB变小
D.FA和FB都变小
8.如图所示,一劲度系数为k的弹簧,下端悬挂一质量为m的重物,平衡时物体在a位置.现用力将物体向下拉长x至b位置,则此时弹簧的弹力为()
A.kx
B.mg+kx
C.mg﹣kx
D.以上说法都不正确
9.如图所示,当车厢向右加速行驶时,一质量为m的物块紧贴在车厢壁上,相对于车厢壁静止,随车一起运动,则下列说法正确的是( )
A.在竖直方向上,车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡
B.在水平方向上,车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力
C.若车厢的加速度变小,车厢壁对物块的弹力不变
D.若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的摩擦力也变大
10.如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A.人拉绳行走的速度为
B.人拉绳行走的速度为vsinθ
C.船的加速度为
D.船的加速度为
11.如图,在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡,某人站在左侧山坡上的P点向对面山坡上水平抛出三个质量不等的石块,分别落在A、B、C三处,不计空气阻力,A、C两处在同一水平面上,则下列说法正确的是()
A.落在C处的石块在空中运动的时间最长
B.落在A、B两处的石块落地速度方向相同
C.落在A、B、C三处的石块落地速度方向相同
D.落在B、C两处的石块落地速度大小一定不同
二、多选题
12.如图所示,水平传送带A、B两端相距s=3.5m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=4m/s,到达B端的瞬时速度设为vB.下列说法中正确的是( )
A.若传送带不动,vB=3m/s
B.若传送带逆时针匀速转动,vB一定小于3m/s
C.若传送带顺时针匀速转动,vB一定不小于3m/s
D.若传送带顺时针匀速转动,vB一定等于3m/s
13.一条小船在静水中速度为10m/s,要渡过宽度为60m、水流速度为6m/s的河流,下列说法正确的是( )
A.小船渡河的最短时间为6s
B.小船渡河的最短时间为10s
C.小船渡河的路程最短时,渡河时间为7.5s
D.若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程减小
三、实验题
14.如图甲所示,放在斜面上的小车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后端与穿过打点计时器的纸带相连.起初小车停在靠近打点计时器的位置,此时重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动打点计时器,释放重物,小车在重物的牵引下,由静止开始沿斜面向上运动.重物落地后,小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz.图乙中a、b、c是纸带上的三段,纸带运动方向如箭头所示.
(1)根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)若求得打a段纸带时小车的加速度是2.5m/s2,可以判断小车运动的最大速度可能出现在_____(选填“b”或“c”)段纸带中的________cm段内.
15.
(1)在做“研究平抛运动规律”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________.
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)作出平抛运动的轨迹后,为算出其初速度,实验中需测量的数据有________和________.其初速度的表达式为v0=________.
(3)某学生在做“研究平抛运动规律”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置O,A为物体运动一段时间后的位置,如图所示,求出物体做平抛运动的初速度为(g取10m/s2)(________)
A.1.0m/s B.10m/s
C.2.0m/sD.20m/s
四、解答题
16.如图所示,质量为3kg的物体静止于水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.3,现用一个大小F=20N的恒力与水平方向成37°
角斜向下推物体,经过3s,该物体的位移为多少?
(g=10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
17.如图所示,在光滑水平面AB上,水平恒力F推动质量为m="
1"
kg的物体从A点由静止开始做匀加速直线运动,物体到达B点时撤去F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变,最高能到达C点,用速度传感器测量物体的瞬时速度,表中记录了部分测量数据),求:
t(s)
0.0
0.2
0.4
…
2.2
2.4
2.6
v(m/s)
0.8
3.0
2.0
1.0
(1)恒力F的大小.
(2)斜面的倾角
.
(3)t="
2.1"
s时物体的速度.
18.如图所示,光滑斜面AB与粗糙斜面BC对接,一质量m=1.0kg的小滑块从A点由静止滑下,已知AB段斜面倾角为53°
,A点离B点所在水平面的高度h=0.8m.两斜面对接点B处有一段很小的圆弧以保证小滑块拐弯时无碰撞,能以到达B点时同样大小的速度冲上BC斜面,已知BC段斜面倾角为37°
,滑块与斜面BC间的动摩擦因数μ=0.5,滑块在运动过程中始终未脱离斜面,从滑块到达B点时起,经0.6s正好通过C点.(g取10m/s2,sin37°
=0.8)求:
(1)小滑块到达B点时速度的大小;
(2)小滑块沿BC斜面向上运动时加速度的大小;
(3)BC之间的距离.
参考答案
1.B
【解析】伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,选项A错误;
笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献,选项B正确;
公交车突然刹车时乘客身体会倾斜,说明乘客有惯性,公交车也有惯性,选项C错误;
惯性的大小只与质量有关,与速度无关,选项D错误;
故选B.
2.A
【分析】
根据长木板与木块的运动状态,
确定两者之间的滑动摩擦力,
再对长木板受力分析,
根据共点力平衡的条件即可得到结果.
【详解】
由题可知:
长木板与木块之间发生了相对滑动,
产生了滑动摩擦力,设其为
,则
,
对长木板受力分析,可知在水平方向长木
板受到木块对其向右的滑动摩擦力
还受到地面对其向左的静摩擦力
由共点力平衡条件知:
.
A.μ2mg与分析结果符合;
B.μ1Mg与分析结果不符;
C.μ1(m+M)g与分析结果不符;
D.μ2mg+μ2Mg与分析结果不符;
【点睛】
本题考查了摩擦力的判断与共点力
平衡条件的应用,较为简单.
3.D
【解析】某物体在运动过程中,速度变化得越快,加速度一定越大,选项A错误,D正确;
加速度和合外力成正比,则某物体在运动过程中,加速度在变大,其合外力一定在增大,选项B错误;
某物体在运动过程中,加速度方向保持不变,若加速度和速度反向,则其速度方向不一定保持不变,选项C错误;
故选D.
4.C
【解析】
要想使四个木块一起加速,则任两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力.设左侧两木块间的摩擦力为f1,右侧木块间摩擦力为f2;
则有对左侧下面的大木块有:
f1=2ma,对左侧小木块有T-f1=ma;
对右侧小木块有f2-T=ma,对右侧大木块有F-f2=2ma;
联立可F=6ma;
四个物体加速度相同,由以上式子可知f2一定大于f1;
故f2应达到最大静摩擦力,由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为μmg,所以应有f2=μmg,联立解得T=
.故选C.
点睛:
本题注意分析题目中的条件,明确哪个物体最先达到最大静摩擦力;
再由整体法和隔离法求出拉力;
同时还应注意本题要求的是绳子上的拉力,很多同学求成了F的最大值.
5.D
【解析】由题知道:
当物块相对木板滑动了一段距离仍有相对运动时撤掉拉力,此时物块的速度小于木板的速度,两者之间存在滑动摩擦力,物块受到木板的滑动摩擦力方向向右,与其速度方向相同,向右做加速运动,而木板受到物块的滑动摩擦力方向向左,与其速度方向相反,向右做减速运动,当两者速度相等时一起向右做匀速直线运动。
故选D。
本题关键要分析得到撤掉拉力时两个物体之间仍存在摩擦力,并且物块受的摩擦力向前;
考查分析物体受力情况和运动情况的能力.
6.C
【解析】当拉力向右拉B时,整体加速度
,隔离对A分析,有F1=m1a1=
F;
当拉力向左拉A时,整体加速度
,隔离对B分析,有F2=m2a2=
F,所以a1=a2,因为m1>m2,所以F1>F2.故C正确,ABD错误。
故选C。
7.D
【解析】对小球受力分析,运用合成法如图:
由几何知识得:
,可见当OA绕O点转动使θ变大时,FA变小,FB变小;
8.B
球在a位置,受重力和弹簧拉力,根据胡克定律和平衡条件列方程;
球在B位置根据胡克定律求解即可.
因球在a位置平衡,即:
所以
故选项B正确.
本题考查了胡克定律公式的应用,知道F=kx中的x为弹簧的形变量.
9.A
物块与车厢具有相同的加速度,在竖直方向上的合力为零,则物块所受的摩擦力和重力平衡.故A正确.在水平方向上,车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对作用力和反作用力.故B错误.物块与车厢具有相同的加速度,根据牛顿第二定律得,N=ma,加速度减小,车厢壁对物块的弹力减小.故C错误.车厢的加速度增大,根据牛顿第二定律知,N=ma,弹力增大,但是摩擦力和重力平衡,摩擦力保持不变.故D错误.故选A.
本题考查了牛顿第二定律的基本运用,注意车厢的加速度增大时,弹力增大,此时最大静摩擦力增大,而静摩擦力仍然与重力平衡,故可以保持不变.
10.D
AB.船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度;
如图所示根据平行四边形定则有
所以AB错误;
CD.对小船受力分析如图所示,根据牛顿第二定律有:
因此船的加速度大小为:
所以C错误,D正确。
11.B
三个不同的石块均做平抛运动,A、B落点在同一斜面上,A、C落点高度相同,抓住它们的共同点进行比较.
A、根据平抛运动的规律,
,时间由竖直高度决定,B下落高度最大时间最长;
所以A错误.
B、A、B两石块都落在斜面,两小球的竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值
①
落地速度与水平方向的夹角设为α,
②
联立①②式知:
tanα=2tanθ,
θ是斜面倾角是定值,α也是定值,与初速度无关,所以落在A、B两处的速度方向相同,所以B正确.
C、A、C两处的石块的下落高度相同,时间相同,vy=gt得竖直方向的速度相同,x=v0t,C的水平位移大,所以C的初速度大,由②知C速度与水平方向的夹角小,结合B分析知A、B、C落地速度方向不同,所以C错误.
D、B、C竖直方向位移B大,由
知,B的竖直分速度大,经过图中虚线位置时,时间相同,C的水平位移大,C的初速度大,合速度无法比较,D错误.
故选B.
本题以平抛运动为背景,考查平抛运动的规律,关键是要注意落点均在斜面上的位移方向、速度方向相同,不同的下落高度比较初速度时可作一水平辅助线,比较相同高度时的水平位移来比较初速度,同学们做题要多做总结.
12.AC
【解析】若传送带不动,物体在传送带上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得,匀减速直线运动的加速度大小a=μg=1m/s2,根据vB2-vA2=-2as,解得vB=3m/s。
故A正确。
若传送带逆时针转动,物块滑上传送带后受力情况与传送带不动时相同,运动情况也相同,所以vB一定等于3m/s。
故B错误。
若传送带顺时针匀速运动,若传送带的速度小于3m/s,物体在传送带上做匀减速直线运动,则到达B点的速度等于3m/s。
若传送带的速度大于3m/s,物体在传送带上开始阶段做匀加速直线运动,vB一定大于3m/s,所以vB一定不小于3m/s。
故C正确,D错误。
故选AC。
解决本题的关键通过物体的受力判断出物体滑上传送带的运动情况,主要是受摩擦的方向,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解,也可以根据动能定理研究.
13.AC
【解析】小船在静水中的速度为10m/s,它大于河水流速6m/s,由速度合成的平行四边形法则可知,
当以静水中的速度垂直河岸过河时,过河时间最短为:
,故A正确,B错误。
当合速度垂直河岸时,渡河的路程最短时,渡河时间为:
,故C正确;
由题意可知,合速度可以垂直河岸,过河位移最短,则过河位移为60m,当小船在静水中的速度增加,最短路程仍不变,所以D错误。
小船过河问题属于运动的合成问题,要明确分运动的等时性、独立性,运用分解的思想,看过河时间只分析垂直河岸的速度,分析过河位移时,要分析合速度.
14.5.0b2.98cm
(1)根据逐差法可得,
,平均加速度为:
,由以上可得:
,带入数据可得:
,则加速度大小为5.0m/s2.
(2)根据速度
可知,,时间相同,位移大的,速度大,所以是b段,而b段中只有2.98的位移最大,所以最大速度一定在2.98的区域.
15.ACE水平位移x竖直位移y
C
(1)[1].通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动.故A正确.因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确.记录小球经过不同高度的位置时,每次不必严格地等距离下降,故D错误;
实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,故E正确;
将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,平滑的曲线把各点连接起来,故F错误;
故选ACE
(2)[2][3][4].要求初速度,则需知道小球从原点到某时刻的水平位移x,及从原点到该时刻的竖直位移y,则
y=
gt2
解得
(3)[5].根据△y=gt2求出得
故选C.
对于研究平抛运动的实验不要只是从理论上理解,一定动手实验才能体会每步操作的具体含义,对于该实验关键是理解水平和竖直方向的运动特点,熟练应用匀变速直线运动规律解题.
16.5.1m
【解析】对物体受力分析如图所示:
由牛顿第二定律可得:
N-Fsin37°
-mg=0
Fcos37°
-f=ma
又
f=μN
3s内物体的位移为:
x=
at2
联立以上各式,代入数据解得:
x=5.1m
17.
(1)2N
(2)30°
(3)3.5m/s.
试题分析:
(1)物体从A到B过程中:
a1=="
2"
m/s2①
则F=ma1="
N②
(2)物体从B到C过程中a2=="
5"
m/s③
由牛顿第二定律可知mgsin
=ma2④
代入数据解得sinα=1/2,α=30°
⑤
(3)设B点的速度为vB,从v="
0.8"
m/s到B点过程中
vB=v+a1t1⑥
从B点到v="
3"
m/s过程vB=v+a2t2⑦
t1+t2="
1.8"
s⑧
解得t1="
1.6s"
t2="
0.2"
svB="
4"
m/s⑨
所以,当t="
s时物体刚好达到B点
当t="
s时v=vB-a2(t-2)⑩
v="
3.5"
m/s.
考点:
考查匀变速直线运动规律的应用
点评:
本题难度中等,分析本题时要注意多过程问题的分析,把整体的过程分为独立存在的几段过程,分析受力和运动过程,根据相应的知识求解,这样就把一个复杂的多过程问题拆分成了几个简答的小过程处理,难度大大降低
18.
(1)4m/s
(2)
(3)0.76m
(1)滑块从A到B过程,有mgsin53°
=ma,
vB2=2ah/sin53°
,解得:
vB=4m/s.
(2)小滑块沿BC斜面向上运动时,有mgsin37°
+μmgcos37°
=ma1,
解得:
a1=10m/s2.
(3)设小滑块从B点向上匀减速到速度为0所用时间为t1,有vB=a1t1,
解得t1=0.4s.
速度减为0后向下做匀加速直线运动,有
mgsin37°
-μmgcos37°
=ma2,解得
向上运动的位移:
,解得x1=0.8m.
向下匀加速运动的位移:
,解得x2=0.04m.
BC之间的距离
,解得
考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用
【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度,所以在做这一类问题时,特别又是多过程问题时,先弄清楚每个过程中的运动性质,根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力