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- 2021-05-23 发布
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湖北省孝感一中高三物理同步训练十一
一、选择题(本题共8小题;每小题5分,共40分)
1.甲、乙两汽车均以20m/s的速度在公路上沿同方向正常行驶,乙车因遇到突发事件需紧急停车,其停车时的加速度为10m/s2,停下1分钟后,又以5m/s2的加速度启动到正常行驶速度,则乙车因停车而延误的时间和因停车而落后甲车的距离是
A.60s 1200m B.63s 1260m
C.66s 1320m D.66s 1200m
2. 如图所示,甲、乙两运动员同时从水流湍急的河岸下水游泳,甲在乙的下游且游速大于乙。欲使两人尽快在河中相遇,则应选择的游泳方向是
A. 都沿虚线方向朝对方游
B. 都偏离虚线偏向下游方向
C. 甲沿虚线、乙偏离虚线向上游方向
D. 乙沿虚线、甲偏离虚线向上游方向
3.如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为,则丙轮的角速度为
A、 B、 C、 D、
4.人造地球卫星在科研、国防等方面起着不可替代的作用.只要发射的技术高,就能使人造地球卫星:
A.在地球赤道面离地面任意高度的圆轨道上,并且相对于地面永远是静止的
B.在与地球赤道共面的圆轨道上做匀速圆周运动,但相对地面不一定是静止
C.有可能在地球任一纬度线所决定的平面内,绕地球做匀速圆周运动
D.始终在某一经度圈所在的平面内运动,且轨道与该经度圈为同心圆,卫星相对地面静止
5.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升飞机A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B.在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A、B之间的距离以(式中H为直升飞机A离地面的高度,各物理量的单位均为国际单位制单位)规律变化,则在这段时间内,
A
B
l
v
A.悬索的拉力等于伤员的重力
B.悬索是竖直的
C.伤员做加速度大小方向均不变的曲线运动
D.伤员做速度大小增加的曲线运动
6.联欢会上物理老师表演了一个节目如图所示:他左手拿着新鲜的苹果,右手捏住一根吸饮料的长吸管(右手拾指压住吸管的一端),吸管另一端紧密接触苹果的表面,他时轻时重地压了几下,慢慢地就把吸管插入苹果内,吸管却没有折断.下列能运用物理知识作出恰当解释的是
A.因为吸管对苹果的作用力大于苹果对吸管的作用力,所以能插入苹果内.
B.因为吸管受到的力较小,但力持续作用时间长,所以能插入苹果且不易折断.
C.因为吸管管壁受到大气压力和向下的压力,所以能插入苹果且不易折断.
D.因为吸管受到沿管轴线方向的冲击力,所以能插入苹果且不易折断.
7.在谷物的收割和脱粒过程中,小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起,另外谷粒中也有瘪粒,为了将它们分离,可用扬场机分选,如图,它的分选原理是:
A、小石子质量最大,空气阻力最小,飞得最远
B、空气阻力对质量不同的物体影响不同
C、瘪谷物和草屑质量最小,在空气阻力作用下,反向加速度最大,飞得最远
D、空气阻力使它们的速度变化不同
8.如图所示,在光滑的水平面上有质量相等的木块A、B,木块A正以速度V前进,木块B静止。当木块A碰及木块B左侧所固定的弹簧时(不计弹簧质量),则:
A.当弹簧压缩量最大时,木块A减少的动能最多,木块A的速度要减少V/2。
B.当弹簧压缩最大时,整个系统减少的动能最多,木块A的速度减少V/2。
C.当弹簧由压缩恢复至原长时,木块A减少的动能最多,木块A的速度要减少V。
D.当弹簧由压缩恢复至原长时,整个系统不减少动能,木块A的速度也不减
二、本题共3小题,共16分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
9.(4分)如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况,甲图是振子静止在平衡位置的照片,乙图是振子被拉至左侧距平衡位置20 cm处放手后的频闪照片,已知频闪的频率为10 Hz,则振子振动周期为T= s;振子在通过平衡位置后的时间内发生的位移为 cm.
观察
次数
时刻
磅 秤
读数(N)
1
t1
449
2
t2
450
3
t3
450
4
t4
549
5
t5
550
6
t6
551
7
t7
551
10.(8分)某学生想了解所居住高楼内电梯运行的大致规律,他设计一个利用称体重的磅
秤来进行测量和研究的方案:
①把磅秤平放在电梯的地板上,他站在磅秤上,请两位同学协助他观察磅秤示数的变化情况,并记录电梯运行时不同时刻磅秤的示数.
②将两位同学随机记录的7个数据列表.由于不知记录时刻的先后,故表格数据按从小到大的次序排列,并相应标明t1、t2……t7.(记录时电梯作平稳运动)
③对实验数据进行分析研究,了解电梯的运行情况,并粗略测 定电梯的加速度.
思考回答下列问题:
1. 在测量时该学生所受的重力将__________(填“变大”、“变小”、“不变”)
2.如果先记录到的是较小的示数,后记录到的是较大的示数,则记录时电梯相应的运动可能是 [ ]
A.先加速下降后减速下降 B.先减速下降后匀速下降
C.先匀速上升后减速上升 D.先减速上升后加速上升
3.如果电梯在运行过程中经历过匀加速、匀速和匀减速三个过程,而两位同学记录的数据不知处于哪一运动阶段,则此电梯加速度的可能值为[ ]
A.1.0m/s2 B.1.82m/s2 C.2.22m/s2 D.2.50m/s2
4. 由于每部电梯运行时加速度都是设定好的,如果要知道该高楼电梯的加速度,还需要测定的物理量是__________________________.
三、本题共5小题,满分44分.
11.(8分)如图甲,用绳AC和 BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少?
某同学的解法如下:甲
乙
以重物为研究对象,重物受力如图乙。由于重物静止,则有 TACsin30°=TBCsin60° ①
TACcos30°+TBCcos60°=G ②
将TAC=150N,TBC=100N代入①②式解得G=200N。
你认为该同学的解法正确与否?请说明理由并给出你的解答。
F
53O
A
B
12.(8分)如图所示,A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑细杆上,A和B的质量分别为1kg、3kg,用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连,在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F,当两环都沿杆以相同的加速度运动时,弹簧与杆夹角为53O(cos530=0.6)。求:
(1)弹簧的劲度系数k为多少?
(2)若突然撤去拉力F,在撤去拉力F的瞬间,A的加速度为多大?方向如何?
13.(8分)图示为一固定在地面上的楔形木块,质量分别为m和M两个物体, 用轻质细绳相连跨过固定在斜面顶端的定滑轮, 已知斜面的倾角为α, 且M>m sinα。用手托住物体M, 使之距地面高为h时,物体m恰停在斜面的底端,细绳恰好绷直,并且与斜面的斜边平行,如果突然释放物M,不计一切摩擦,物体m能沿斜面滑行的最大距离是多少? 设斜面足够长。
14.(12分)如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽。薄铁板的长为2.8m、质量为10kg。已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1。铁板从一端放入工作台的砂轮下,工作时砂轮对铁板产生恒定的竖直向下的 压力为100N,在砂轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽。已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s,g取10m/s2。
⑴通过分析计算,说明铁板将如何运动?
铁板
砂轮
⑵加工一块铁板需要多少时间?
⑶加工一块铁板电动机要消耗多少电能?(不考虑电动机自身的能耗)
15.(12分)如图所示,P为位于某一高度处的质量为m的物块,Q为位于水平地面上的质量为M的特殊平板,= ,平板与地面间的动摩擦因数 μ =
0.02.在板的上表面的上方,存在一定厚度的“相互作用区域”,区域的上边界为MN,如图中划虚线的部分.当物块P进入相互作用区域时,P、Q之间便有相互作用的恒力F = kmg,其中Q对P的作用力竖直向上,且k = 41,F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触.在水平方向上,P、Q之间没有相互作用力.P刚从离MN高h = 20m处由静止自由落下时,板Q向右运动的速度υ0 = 8m/s,板Q足够长,空气阻力不计,取g = 10m/s。.求:
(1)P第一次落到MN边界的时问t和第一次在相互作用区域中运动的时间T;
(2)P第2次经过MN边界时板Q的速度υ;
(3)当板Q的速度为零时,P一共回到出发点几次?
[参考答案]
1.B 2.A 3.A 4.B 5.BCD 6.D 7.C 8.BC
9.(4分)1.2 ; 10
10. 1.不变 (1分) 2.AD (2分) 3.ABC (3分) 4.某学生的质量(2分)
甲
乙
11.该同学的解法不正确。他错误地认为当TAC=150N时,TBC=100N,而没有认真分析力之间的关系。实际当TBC=100N时,TBC已经超150N。 正确解答是:以重物为研究对象。重物受力如图,重物静止,加速度为零。
据牛顿第二定律列方程
TACsin30°-TBCsin60°=0 ①
TACcos30°+TBCcos60°-G=0 ②
而当TAC=150N时,TBC=86.6<100N
将TAC=150N,TBC=86.6N代入式②解得G=173.32N。
所以重物的最大重力不能超过173.2N。
12.(1)对AB整体分析有得:
对B受力分析有:
又因:
联立上三式代入数据得:
(2)撤去F瞬间对A分析,弹簧弹力不变,故:
得: 方向水平向左
13.设M落地时的速度为v,系统的机械能守恒:
①
M落地后,m以v为初速度沿斜面匀减速上升,设沿斜面又上升的距离为S,由动能定理得: ②
物体m能沿斜面滑行的最大距离:L=h+S ③
①②③式解得:L= ④
14.⑴开始砂轮给铁板向前的滑动摩擦力F1=μ1FN=0.3×100N=30N
工作台给铁板的摩擦阻力F2=μ2FN=0.1×(100+10×10)N=20N
铁板先向右做匀加速运动:a=m/s2=1m/s2
加速过程铁板达到的最大速度vm=ωR=5×0.4m/s=2m/s
这一过程铁板的位移s1=m=2m<2.8m,
此后砂轮给铁板的摩擦力将变为静摩擦力,F1′=F2,铁板将做匀速运动。即整个过程中铁板将先做加速度a=1m/s2匀加速运动,然后做vm=2m/s的匀速运动(只要上面已求出,不说数据也得分)
⑵在加速运动过程中,由vm=at1得 t1=s
匀速运动过位移s2=L-s1=2.8m-2m =0.8m 由 s2=vt2 t2=0.4s
所以加工一块铁板所用的时间为T=t1+t2=2s+0.4s=2.4 s
⑶法一:E=ΔEK+Q1+Q2=mvm2+f1s相对+f2L =(×10×22+30×2+20×2.8)J=136J
法二:E=f1S作用点+f1′s2= f12s1+f2s2 (3分) =(30×2×2+20×0.8)=136J
15.(1)P自由落下第一次到达边界MN时h = g t2 t = 2s
υp2 = 2gh
P到达边界MN时速度υp == 20m/s
P进入相互作用区域时,kmg - mg = ma
a = (k - 1)g = 400m/s2
第一次在相互作用区域中运动时T = = 0.1s
(2)P在相互作用区域中运动的T末,又越过MN,速度大小又等于υp,然后做竖直上抛运动回到原出发点,接着又重复上述运动过程.每当P从出发点运动到MN的时间t内,板Q加速度a1向左,a1 = = μg = 0.2m/s2
每当P在相互作用区中运动的时间T内,板Q加速度a2向左
a2 = = 1.225m/s
P第2次经过MN边界时,板Q的速度υ = υ0 - a1t - a2T
υ = (8 - 0.2 × 2 – 1.2 × 0.1)m/s = 7.48m/s
(3)设板Q速度为零时,P一共回到出发点n次。由以上分析得:
υ0 - 2na1t - na2T = 0
代入数据,解得n = 8.7
故n取8