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- 2021-05-24 发布
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2016-2017学年陕西省延安市延川中学高三(上)第二次月考物理试卷
一、选择题.(本题共8小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1~5题中只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)
1.北京时间2007年11月6日11时21分34秒,嫦娥一号卫星成功实施了第2次近月制动,进入周期为3.5小时的月球椭圆轨道…下列说法正确的是( )
A.11时21分34秒是时间
B.3.5小时是时刻
C.在观测卫星绕月运行周期时可将其看成质点
D.卫星绕月球做椭圆运动,这是以月球为参考系来描述的
2.用一大小为10N的力压一弹簧,其长度为10cm,改为大小为20N的力拉弹簧,其长度变为16cm,若弹簧拉力大小为 5N,则弹簧长度为( )
A.11 cm B.12 cm C.13 cm D.14 cm
3.如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,绳上的拉力将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
4.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )
A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小
5.如图所示,在光滑水平面上有甲、乙两木块,质量分别为m1和m2,中间用一原长为L,劲度系数为k的轻质弹簧连接起来,现用一水平力F向左拉木块甲,当两木块一起匀加速运动时,两木块之间的距离是( )
A.L+ B.
C. D.
6.以下各图分别表示物体做直线运动的运动图象(x代表位移),其中表示物体做匀变速直线运动的是( )
A. B. C. D.
7.在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,在物块与弹簧接触后,将弹簧压缩到最短的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块接触弹簧后立即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.物块接触弹簧后加速度先减小后增大
D.当物块的速度为零时,它所受的合力也为零
8.如图所示,在粗糙水平面上放一质量为M的斜面,质量为m的木块在竖直向上力F作用下,沿斜面匀速下滑,此过程中斜面保持静止,则地面对斜面( )
A.无摩擦力 B.有水平向左的摩擦力
C.支持力为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g
二、实验题.
9.某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上砝码盘.通过改变盘中砝码的质量,测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度l,画出m﹣l图线,对应点已在图上标出,如图乙所示.(重力加速度g=10m/s2)
①采用恰当的数据处理,该弹簧的劲度系数为 N/m.(保留3位有效数字)
②请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比,结果 .(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
10.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图1所示的装置,图中长木板水平固定.
(1)实验过程中,电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,调整定滑轮高度,使 .
(2)已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数μ= .
(3)如图2所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出,从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度大小a=
m/s2(保留2位有效数字).
三、计算题
11.质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用大小为100N、与水平方向成37°斜向上的拉力,从静止开始使雪橇做匀加速直线运动,10s时撤去拉力,使雪橇自由滑行,设雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)10s末雪橇的速度;
(2)雪橇运动的总路程.
12.如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30kg,人的质量M=50kg,g取10m/s2.试求:
(1)此时地面对人的支持力的大小;
(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小.
13.如图所示,光滑水平面上固定一倾斜角为37°的粗糙斜面,紧靠斜面底端有一质量为4kg的木板,木板与斜面底端之间通过微小弧形轨道相接,以保证滑块从斜面滑到木板的速度大小不变.质量为2kg的滑块从斜面上高h=5m处由静止滑下,到达倾斜底端的速度为v0=6m/s,并以此速度滑上木板左端,最终滑块没有从木板上滑下.已知滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)斜面与滑块间的动摩擦因数μ1;
(2)滑块从滑上木板到与木板速度相同经历的时间及共同速度;
(3)木板的最短长度.
2016-2017学年陕西省延安市延川中学高三(上)第二次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题.(本题共8小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1~5题中只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)
1.北京时间2007年11月6日11时21分34秒,嫦娥一号卫星成功实施了第2次近月制动,进入周期为3.5小时的月球椭圆轨道…下列说法正确的是( )
A.11时21分34秒是时间
B.3.5小时是时刻
C.在观测卫星绕月运行周期时可将其看成质点
D.卫星绕月球做椭圆运动,这是以月球为参考系来描述的
【考点】质点的认识;参考系和坐标系.
【分析】物体可以看成质点的条件是物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,同一个物体在不同的时候,有时可以看成质点,有时不行,要看研究的是什么问题.
时刻是指某点,时间是一段,参考系的选取是一分析问题的方便而定的.
【解答】解:A、“11时21分34秒”指的是时刻,所以A错误;
B、“3.5小时”指的是时间间隔,所以B错误;
C、研究卫星绕月运行周期时大小可以忽略,可看成质点,所以C正确;
D、卫星绕月球做椭圆运动,这是以月球为参考系来描述的,所以D正确.
故选:CD.
2.用一大小为10N的力压一弹簧,其长度为10cm,改为大小为20N的力拉弹簧,其长度变为16cm,若弹簧拉力大小为 5N,则弹簧长度为( )
A.11 cm B.12 cm C.13 cm D.14 cm
【考点】胡克定律.
【分析】先根据胡克定律对前两次情形列式,求弹簧的劲度系数,再求第三次情形时弹簧的伸长量,从而得到弹簧的长度.
【解答】解:根据胡克定律得:
第一次用10N的力压弹簧时,有:F1=k(l0﹣l1),代入得:10=k(l0﹣0.1)
第二次用20N的力拉弹簧时,有:F2=k(l2﹣l0),代入得:20=k(0.16﹣l0)
联立解得:k=500N/m,l0=0.12m
则第三次用10N的力拉弹簧,其长度为 l3=l0+=0.12+=0.13m=13cm;
故ABD错误,C正确;
故选:C
3.如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,绳上的拉力将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
【考点】向心力;共点力平衡的条件及其应用;决定向心力大小的因素.
【分析】在力学中,有这样一类问题:一个物体(质点)受到三个共点力(或多个共点力但可以等效为三个共点力)作用而处于平衡状态,其中一个力变化引起其它力的变化,需要判定某些力的变化情况,或确定其极值.它的求解方法对其他矢量的分析同样适用.
对球受力分析,受重力、支持力、拉力,其中重力大小方向都不变,支持力方向不变、大小变,拉力大小与方向都变,可用作图法分析.
【解答】解:对球受力分析,受重力、支持力、拉力,如图
其中重力大小方向都不变,支持力方向不变,拉力大小与方向都变,将重力按照作用效果分解
由图象可知,G1先变小后变大,G2变小
又根据共点力平衡条件
G1=F
G2=N
故拉力F先变小后变大;
故选D.
4.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )
A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小
【考点】牛顿第二定律;滑动摩擦力.
【分析】整体法和隔离法是动力学问题常用的解题方法.
1、整体法:整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法.在力学中,就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力).
整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变体规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题.通常在分析外力对系统的作用时,用整体法.
2、隔离法:隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法.在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力.
隔离法的优点:容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形,问题处理起来比较方便、简单,便于初学者使用.在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法.
本题中两物体相对静止,可以先用整体法,整体受重力、支持力和向后的摩擦力,根据牛顿第二定律先求出整体加速度,再隔离物体B分析,由于向前匀减速运动,加速度向后,故合力向后,对B物体受力分析,受重力、支持力和摩擦力作用,根据牛顿第二定律,可以求出静摩擦力的大小.
【解答】解:A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动,对A、B整体根据牛顿第二定律有
然后隔离B,根据牛顿第二定律有
fAB=mBa=μmBg 大小不变,
物体B做速度方向向右的匀减速运动,故而加速度方向向左,摩擦力向左;
故选A.
5.如图所示,在光滑水平面上有甲、乙两木块,质量分别为m1和m2,中间用一原长为L,劲度系数为k的轻质弹簧连接起来,现用一水平力F向左拉木块甲,当两木块一起匀加速运动时,两木块之间的距离是( )
A.L+ B.
C. D.
【考点】牛顿第二定律;胡克定律.
【分析】由胡可定律结合牛顿第二定律求出弹簧的伸长量,可得木块间的距离.
【解答】解:设弹簧伸长量为x,两木块一起匀加速运动,它们有共同的加速度.
对于整体,由牛顿第二定律:
F=(m1+m2)a
对于乙:
F弹=m2a
由胡克定律:F弹=kx
由①②③解得:,
故两木块之间的距离是:
.
故A正确.
故选:A
6.以下各图分别表示物体做直线运动的运动图象(x代表位移),其中表示物体做匀变速直线运动的是( )
A. B. C. D.
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】
在速度﹣时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;切线的斜率表示加速度,加速度向右上方倾斜,加速度为正,向右下方倾斜加速度为负;位移﹣时间图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向.
【解答】解:A、在速度﹣时间图象中切线的斜率表示加速度,加速度向右上方倾斜,加速度为正,向右下方倾斜加速度为负;所以图象的斜率为负常数即物体的加速度为负方向的定值,物体做匀减速直线运动,故A正确.
B、位移﹣时间图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向,图象的斜率为正常数,即物体的速度为正方向的定值,物体向正方向做匀速直线运动,故B错误.
C、图象的斜率变化,写出抛物线的表达式:x=kt2,初速度为零的匀加速直线运动公式:x=at2,两式比较可知k=a,即a=2k为常数,所以物体做匀加速直线运动,故C正确.
D、有图象可知物体的加速度不变,即物体做匀变速直线运动,故D正确.
故选:ACD
7.在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,在物块与弹簧接触后,将弹簧压缩到最短的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块接触弹簧后立即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.物块接触弹簧后加速度先减小后增大
D.当物块的速度为零时,它所受的合力也为零
【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.
【分析】根据物块的受力情况,判断物块的加速度变化,结合加速度的方向与速度方向的关系判断物体速度的变化.
【解答】解:物体接触弹簧后,开始恒力F大于弹簧的弹力,加速度方向向右,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到零后,速度达到最大,然后弹簧的弹力大于恒力F,加速度方向向左,做加速度逐渐增大的减速运动,速度减小到零,弹簧压缩量最大.可知物体接触弹簧后先加速后减速,压缩量最大时,速度为零,加速度不等于零.故BC正确.AD错误.
故选:BC.
8.如图所示,在粗糙水平面上放一质量为M的斜面,质量为m的木块在竖直向上力F作用下,沿斜面匀速下滑,此过程中斜面保持静止,则地面对斜面( )
A.无摩擦力 B.有水平向左的摩擦力
C.支持力为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g
【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
【分析】整体法和隔离法是力学部分常用的解题方法.
1.整体法:整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法.在力学中,就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力).
整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变体规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题.通常在分析外力对系统的作用时,用整体法.
2.隔离法:隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法.在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力.
隔离法的优点:容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形,问题处理起来比较方便、简单,便于初学者使用.在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法.
本题中由于m匀速下滑,可以将M与m当作整体分析,然后根据平衡条件列式求解.
【解答】解:对物体M和m整体受力分析,受拉力F、重力(M+m)g、支持力FN,如图
根据共点力平衡条件
竖直方向 FN+F﹣(M+m)g=0
解得:
FN=(M+m)g﹣F<(M+m)g
水平方向不受力,故没有摩擦力.
故选AD.
二、实验题.
9.某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上砝码盘.通过改变盘中砝码的质量,测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度l,画出m﹣l图线,对应点已在图上标出,如图乙所示.(重力加速度g=10m/s2)
①采用恰当的数据处理,该弹簧的劲度系数为 3.33 N/m.(保留3位有效数字)
②请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比,结果 相同 .(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系.
【分析】该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题.用描点作出m﹣l的关系图线,图线的斜率k斜=,读出斜率求出劲度系数k劲.
【解答】解:①由胡克定律F=kx得:
k===g•k斜=10×=3.33 N/m
②劲度系数是根据比率计算出的,即,是否考虑砝码盘的质量对结果无影响.
故答案为:①3.33;②相同.
10.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图1所示的装置,图中长木板水平固定.
(1)实验过程中,电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,调整定滑轮高度,使 细线与长木板平行(或细线水平) .
(2)已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数μ= .
(3)如图2所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出,从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度大小a= 1.3 m/s2(保留2位有效数字).
【考点】探究影响摩擦力的大小的因素.
【分析】对系统研究,运用牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小,根据逐差法,运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小.
【解答】解:(1)实验过程中,电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上.调整定滑轮高度,使细线与长木板平行.
(2)对系统研究,根据牛顿第二定律得:
mg﹣μMg=(M+m)a
解得:μ=.
(3)因为x5﹣x1=4a1T2,x6﹣x2=4a2T2,则木块的加速度为:
a===3m/s2=1.3m/s2.
故答案为:(1)细线与长木板平行(或细线水平);(2);(3)1.3.
三、计算题
11.质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用大小为100N、与水平方向成37°斜向上的拉力,从静止开始使雪橇做匀加速直线运动,10s时撤去拉力,使雪橇自由滑行,设雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)10s末雪橇的速度;
(2)雪橇运动的总路程.
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
【分析】(1)对小孩和雪橇整体受力分析,根据牛顿第二定律求得雪橇的加速度,利用速度公式可求速度
(2)雪橇运动的总路程分撤去力F前和撤之后,分别研究受力情况,由牛顿第二定律分别和运动学公式分别求路程,然后加和即雪橇运动的总路程.
【解答】解:(1)对小孩和雪橇整体受力分析如图所示:
根据牛顿第二定律:
水平方向:Fcosθ﹣Ff=ma1
竖直方向:FN+Fsinθ﹣mg=0
又:Ff=μFN
代入数据解得
根据运动学公式,10s末的速度为v=a1t=3m/s
(2)撤去F前,整体做加速运动,位移
撤去F后,整体做减速运动,根据牛顿第二定律有:
滑动的加速度为﹣μmg=ma2
根据运动学公式:0﹣v2=2ax2
解得:x2=2.25m
雪橇运动的总路程为x=x1+x2=17.25m
答:(1)10s末雪橇的速度为3m/s;
(2)雪橇运动的总路程为17.25m.
12.如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30kg,人的质量M=50kg,g取10m/s2.试求:
(1)此时地面对人的支持力的大小;
(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小.
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
【分析】(1)对人进行受力分析,根据人所受的合力为零,求出地面的支持力.
(2)求出BO绳的拉力,对B点受力分析,求出绳AB和轻杆BC所受力的大小.
【解答】解:(1)对人进行受力分析,根据平衡条件有:FN=Mg﹣mg=200N
(2)滑轮对结点B的拉力为为:T=2mg=600N
以结点B为研究对象,进行受力分析,如图,根据共点力平衡得:
FAB=Ttan30°=200 N
FBC= N
答:(1)此时地面对人的支持力大小为200N
(2)轻杆BC和绳AB所受的力大小分别为400N和200N.
13.如图所示,光滑水平面上固定一倾斜角为37°的粗糙斜面,紧靠斜面底端有一质量为4kg的木板,木板与斜面底端之间通过微小弧形轨道相接,以保证滑块从斜面滑到木板的速度大小不变.质量为2kg的滑块从斜面上高h=5m处由静止滑下,到达倾斜底端的速度为v0=6m/s,并以此速度滑上木板左端,最终滑块没有从木板上滑下.已知滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)斜面与滑块间的动摩擦因数μ1;
(2)滑块从滑上木板到与木板速度相同经历的时间及共同速度;
(3)木板的最短长度.
【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律.
【分析】(1)滑块从斜面下滑的过程,根据动能定理列式求解动摩擦因数;
(2、3)滑块刚好没有从木板左端滑出,说明此时它们的速度相等,由速度、位移公式可以求出木板的长度和运行的时间.
【解答】解:(1)在斜面上,由动能定理得:
得μ1=0.48
(2)在木板上滑动过程中,有
Ff=μ2mg
由牛顿第二定律得
滑块的加速度 =μ2g=2m/s
木板的加速度 =1m/s2,
由运动学公式 v0﹣a1t=a2t
得 t=2s
此时v1=v2=2m/s
(3)设木板最短长度为△x,
xM=
xm=v0t﹣
得△x=xm﹣xM=6m
答:(1)斜面与滑块间的动摩擦因数μ1为0.48;
(2)滑块从滑上木板到与木板速度相同经历的时间为2s,共同速度为2m/s;
(3)木板的最短长度为6m.
2017年2月25日