- 903.50 KB
- 2021-05-26 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
浙江省东阳中学高一物理暑假检测卷(领军班)
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A. 亚里士多德建立了速度、加速度等概念
B. 亚里士多德认为无空气阻力时重物与轻物下落一样快
C. 伽利略理想斜面实验表明物体的运动不需要力来维持
D. 牛顿首次创立了把实验和逻辑推理结合起来的科学方法
【答案】C
【解析】
【详解】A.伽利略建立了速度、加速度等概念,故A不符合题意;
B.伽利略认为无空气阻力时重物与轻物下落一样快,故B不符合题意;
C.伽利略理想斜面实验表明物体的运动不需要力来维持,故C符合题意;
D.伽利略首次创立了把实验和逻辑推理结合起来的科学方法,故D不符合题意;
2.作用在某一质点上的两个力F1、F2,F1=10N,F2=5N,这两个力的合力大小可能是( )
A. 0N B. 4N C. 5N D. 16N
【答案】C
【解析】
【详解】如果二力方向相同,则合力:
;
如果二力方向相反,则合力:
;
因此,此二力的合力最小是5N,最大是15N.在5N到15N之间都是可能的,,故C符合题意。
3.一个石块由高出地面上方H处做自由落体运动,当它的速度大小等于落地速度的一半时,距离地面的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
试题分析:自由落体运动是初速度0的匀加速直线运动,设末速度为v,则有距地面高度,速度等于时,距离地面的高度则有,整理得选项C对。
4.如今商场的自动扶梯具有节能模式,没有顾客时保持静止,当感应到有人站上去后将先加速并最后维持某一速度运动。如图所示,一人站上自动扶梯后,先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 匀加速直线运动期间,人受到的合力为零
B. 匀加速直线运动期间,人受到的合力不为零,方向水平向左
C. 匀速直线运动期间,人受到重力、支持力
D. 匀速直线运动期间,人受到重力、支持力和摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.匀加速直线运动时,根据牛顿第二运动定律,人受到的合力不为零,且方向沿速度方向,即斜向上,故A、B不符合题意;
CD.匀速直线运动时,根据牛顿第一定律,人受到的合力为零,竖直方向上重力与支持力平衡,水平方向不受力,所以不受到摩擦力,人受到重力、支持力,故C符合题意、D不符合题意
5.如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )
A. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C. 若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大
D. 若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面
【答案】BD
【解析】
【详解】鱼缸向右加速运动,桌布对鱼缸摩擦力的方向向右,故A错误;鱼缸在桌布上加速运动,脱离桌布后在桌面上做减速运动,加速度大小相等,且加速运动的末速度等于减速运动的初速度,故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等,故B正确;鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关,故若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将不变,故C错误;若猫减小拉力,若鱼缸能与桌布保持相对静止,故鱼缸能滑出桌面,故D正确。故选BD。
6.如图所示,A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端,当A物体以速度v向左运动时,系A、B的绳分别与水平方向成30°、60°角,此时B物体的速度大小为( )
A. v B. v C v D. v
【答案】A
【解析】
试题分析:分别对A、B物体速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,根据三角函数关系及沿着绳子方向速度大小相等,可知两物体的速度大小关系.
对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为;对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为,由于沿着绳子方向速度大小相等,所以则有,因此,故A正确.
7.如图把一质量为m的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A位置,如图甲所示。迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)。已知A、B的高度差为h,C、B高度差为2h,取图甲小球所处位置为零势能面,重力加速度为g,弹簧的质量和空气阻力均可忽略,则( )
A. 弹簧的劲度系数为mg/h
B. 小球从位置A到位置B,弹簧弹性势能减小,小球动能增大
C. 图甲弹簧的弹性势能为2mgh
D. 图乙小球的动能为2mgh
【答案】D
【解析】
【详解】A.位置B为弹簧原长,把球往下按至A位置,迅速松手后,弹簧把球弹起,则小球静止在弹簧上时,弹簧的压缩量小于h,根据胡克定律可知,弹簧的劲度系数k>,故A不符合题意。
B.小球从位置A到位置B,弹簧恢复原长,弹簧弹性势能减小,小球动能先增大后减小,动能最大的位置在弹簧弹力和重力相等的位置,此时弹簧处于压缩状态,故B不符合题意。
C.图甲到图丙的过程中,弹性势能减小,重力势能增加3mgh,则图甲中的弹性势能为3mgh,故C不符合题意。
D.图乙到图丙的过程中,动能减小,重力势能增加2mgh,则图乙小球的动能为2mgh,故D符合题意。
8.跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图所示,已知人的质量为70kg,吊板的质量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计,取重力加速度g=10m/s2,当人以440N的力拉绳时,人与吊板的加速度a的大小和人对吊板的压力F的大小分别为 ( )
A. a=1.0m/s2,F=260N B. a=1.0m/s2,F=330N
C. a=3.0m/s2,F=110N D. a=3.0m/s2,F=50N
【答案】B
【解析】
【详解】CD.以整体为研究对象,整体受重力、两根绳子的拉力(T);由牛顿第二定律可知:整体的加速度 ;选项CD不符合题意
AB.以人为研究对象,由牛顿第二定律可知:,解得人受吊板支持力;由牛顿第三定律可知人对吊板的压力为330N,选项A不符合题意;选项B符合题意
9.“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度,使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹,其最高点离平台的高度为h,水平速度为v;若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点,只受重力作用,重力加速度为g,则( )
A. 棋子从最高点落到平台上所需时间t=
B. 若棋子在最高点的速度v变大,则其落到平台上的时间变长
C. 棋子从最高点落到平台的过程中,重力势能增加mgh
D. 棋子落到平台上时的速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】A.从最高点到平台的过程可以看作是平抛运动,根据h=得:t=,故A符合题意。
B.从最高点到平台过程为平抛运动,运动的时间由高度决定,与最高点的速度无关,故B不符合题意。
C.棋子从最高点落到平台的过程中,下降的高度为h,重力势能减小mgh,故C不符合题意。
D.根据动能定理得:mgh=,解得棋子落到平台上的速度大小为:,故D不符合题意。
10.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设半圆的半径为R,根据动能定理得:−mg•2R=mv′2−mv2,离开最高点做平抛运动,有:2R=gt2,x=v′t,联立解得: ,可知当R=时,水平位移最大,故B正确,ACD错误。故选B。
11.如图所示,斜面体质量为M,倾角为θ,置于水平地面上,当质量为m的小木块沿 斜面体的光滑斜面自由下滑时,斜面体仍静止不动.则( )
A. 斜面体受地面的支持力为Mg
B. 斜面体受地面的支持力为(m+M)g
C. 斜面体受地面的摩擦力为mgcosθ
D. 斜面体收地面的摩擦力为mgsin2θ
【答案】D
【解析】
由题,斜面是光滑的,则由牛顿第二定律可得物体m下滑时加速度大小为a=gsinθ.
对整体进行研究,分析受力情况,作出力图,将m的加速度a分解为水平和竖直两个方向,根据牛顿第二定律有:竖直方向:(M+m)g-N=masinθ>0,则N<(M+m)g,所以斜面体受地面的支持力小于(M+m)g.故AB均错误。对整体:有水平方向的加速度,则地面对斜面的摩擦力方向也水平向右,由牛顿第二定律得:水平方向:f=macosθ=mgsinθcosθ=mgsin2θ.故C错误,D正确。故选D。
12.如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂.用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距.重力加速度大小为g.在此过程中,外力做的功为( )
A mgl B. mgl C. mgl D. mgl
【答案】D
【解析】
【详解】根据功能关系可知,拉力所做的功等于MQ段下半部分移动时重力势能的增加量;由图可知,下半部分质量为m/3,移动后重心升高的高度h=l/3;故重势能增加量为:△EP=m'gh=;故D正确,ABC错误。故选D。
二、多选题
13.如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态,若外力F在竖直面内旋转仍然使两小球处于静止状态,且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小可能为( )
A. mg B. mg C. mg D. mg
【答案】CD
【解析】
【详解】对AB两球整体受力分析,受重力G=2mg,OA绳子的拉力T以及拉力F,三力平衡,将绳子的拉力T和拉力F合成,其合力与重力平衡,如图
当拉力F与绳子的拉力T垂直时,拉力F最小,最小值为Fmin=(2m)gsin30°,即mg;
由于拉力F的方向具有不确定性,因而从理论上讲,拉力F最大值可以取到任意值,故CD正确。故选:CD。
14.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B,细线上端固定在同一点,绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动已知A球细线跟竖直方向的夹角为,B球细线跟竖直方向的夹角为,下列说法正确的是
A. 细线和细线所受的拉力大小之比为:1
B. 小球A和B的向心力大小之比为1:3
C. 小球A和B的角速度大小之比为1:1
D. 小球A和B的线速度大小之比为1:
【答案】BC
【解析】
A项:两球在水平面内做圆周运动,在竖直方向上的合力为零,由:TAcos30°=mg,TBcos60°=mg,则,TB=2mg,所以,故A错误;
B项:小球A做圆周运动的向心力FnA=mgtan30°=,小球B做圆周运动的向心力FnB=mgtan60°=,可知小球A、B的向心力之比为1:3,故B正确;
C、D项:根据mgtanθ=m•htanθ•ω2= 得,角速度,线速度可知角速度之比为1:1,线速度大小之比为1:3,故C正确,D错误。
15.用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示,现有一质量为m的子弹自左向右水平射入木块,并停留在木块中,子弹初速度为,则下列判断正确的是( )
A. 从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能不守恒
B. 子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为
C. 忽略空气阻力,子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,其机械能等于子弹射入木块前的动能
D. 子弹和木块一起上升的最大高度为
【答案】AB
【解析】
【详解】从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段:子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒,有部分机械能转化为系统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒,所以整个过程的机械能不守恒。故A正确;由子弹射入木块瞬间,取向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=(M+m)v,可得子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为 v=.故B正确。忽略空气阻力,子弹和木块一起上升过程中,只有重力做功,系统机械能守恒,由于子弹射入木块的过程机械能有损失,所以其机械能小于子弹射入木块前的动能,故C错误;子弹射入木块后子弹和木块一起上升,由机械能守恒定律得 (M+m)v2=(M+m)gh,可得上升的最大高度为.故D错误。故选AB。
16.如图,长度为L的小车静止在光滑的水平面上,可视为质点的小物块放在小车的最左端,现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,物块和小车之间的摩擦力为f,物块运动到小车的最右端时,小车通过的距离为则
A. 物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fx
B. 物块到达小车最右端时,物块具有的动能为
C. 在这个过程中,摩擦力对物块所做的功为
D. 在这个过程中,物块和小车增加的动能为fx
【答案】AC
【解析】
对小车,由动能定理得,A正确;对物块,由动能定理可知,小车的动能为,B错误;物块克服摩擦力做功,C正确;对物块与小车组成的系统,由能量守恒定律可知,系统增加的机械能为,D错误.
三、实验题
17.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”,实验步骤如下:
①用两个弹簧测力计互成角度地拉细绳套使橡皮筋伸长,结点到达某一位置,记为O;
②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,及记下F1、F2的方向;
③只用一个弹簧测力计,将结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3;
④按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;
⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;
⑥比较F3和F的一致程度。
(1)步骤③中,有一个重要遗漏是______;
(2)他在操作过程中有如下看法,其中正确的是______;
A.拉橡皮筋时弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
B.两个拉力的夹角越大越好
C.橡皮筋弹性要好,使结点到达某一位置O时,拉力要适当大一些
D.拉橡皮筋的绳细一些、长一些,可以减小实验误差
(3)若弹簧测力计指针位置如图所示,读数为______N。
(4)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个分力F1和F2,用图中小方格的边长表示2.0N,则两个力的合力F=______N。
【答案】 (1). 记下拉力F3的方向; (2). ACD; (3). 2.73; (4). 12.0
【解析】
【详解】(1)在记录力的大小与O点的同时,应该要记录力的方向,故有一个重要遗漏是记下F3的方向;
(2)A.拉橡皮筋时弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行,故A符合题意;
B.两个拉力的夹角应该适当的大一些,不是越大越好,故B不符合题意;
C.橡皮筋弹性要好,使结点到达某一位置O时,拉力要适当大一些,故C符合题意;
D.拉橡皮筋的绳细一些、长一些,记录方向时,点的距离可以大一些,离绳的轴线会更近一些,可以减小实验误差,故D符合题意。
故选:ACD。
(3)由图可得弹簧测力计的读数为2.73N;
(4)作出图平行四边形如图所示:
由图可知合力的大小F=6×2.0N=12.0N;
18.用如图所示的实验装置“探究做功与物体速度变化的关系”,当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做功记为W,当用2条、3条、4条…橡皮筋并在一起进行实验时,橡皮筋对小车做功可分别记为2W、3W、4W….每次实验中小车获得的速度v由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中给定的器材,必须用到的还有______
A.4~6V的交流电源 B.刻度尺 C.秒表 D.天平
(2)关于本实验的下列要求和操作中,正确的是______
A.每根橡皮筋的粗细和原长必须尽可能相同
B.在接通电源的同时释放小车
C.每次实验小车都必须从同一个位置由静止释放
D.通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功
(3)关于实验中平衡摩擦力的说法,正确的是______
A.为了在释放小车后,小车能做匀加速运动
B.可使橡皮筋松弛后小车做匀速运动
C.可使小车受到的合外力始终为0
D.可用橡皮筋对小车做的功表示合外力对小车做的功
(4)为探究橡皮筋对小车做功W与速度v变化的关系,该同学尝试着画了W-v2图线,则该同学画的图线可能是下列图线中的______
【答案】 (1). AB; (2). AC; (3). BD; (4). CD
【解析】
【详解】(1)“探究做功与物体速度变化的关系”实验中除了图中所给的器材外,还需打点计时器所用的低压学生电源,测位移的刻度尺,故选:AB。
(2)A.只有每根橡皮筋的原长是一样的,才保证每次做的功分别是W、2W、3W 等,故选项A符合题意;
B.凡涉打点计时器实验均应先通电再释放小车,故选项B不符合题意;
C.只要每次使小车被橡皮筋弹出时每根橡皮筋的伸长一样,所以要使小车从同一位置释放,故选项C符合题意;
D.是通过改变橡皮筋的条数来改变对小车做的功,故选项D不符合题意。
(3)A.目的是让拉力近似等于合力,故选项A不符合题意;
B.当橡皮筋恢复原长后做匀速直线运动,选项B符合题意;
C.当橡皮筋伸长时,物体的合外力就是拉力,之后合外力为零,故选项C不符合题意;
D.同选项A一样,拉力做的功就是合外力做的功,选项D符合题意。
(4)若还考虑阻力的话,根据动能定理有:W-Wf=,由此看出W-v2图象是一条直线,当平衡好摩擦力时,直线过原点,故选项CD符合要求。
四、计算题
19.如图甲所示,质量为的物体置于倾角为固定斜面足够长上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,时撤去拉力,物体运动的部分图象如图乙,试求:
物体沿斜面上行时加速运动与减速运动的加速度大小;
物体与斜面间的滑动摩擦因数;
第1s内拉力F的冲量.
【答案】(1) , (2) (3)
【解析】
【详解】(1)由图可知,加速时的加速度;
减速过程;
(2)对减速过程分析,由牛顿第二定律可得:
解得:;
(3)加速过程中由牛顿第二定律可知:
而F冲量
联立解得: .
20.如图所示,质量为M=2 kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量m=1 kg的小滑块(可视为质点)以v0=3.6 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动.已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小和方向;
(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块加速度大小;
(3)若长木板足够长,滑块与长木板达到的共同速度v.
(4)小滑块与长木板速度相等时,小滑块相对长木板上滑行的距离L
【答案】(1)1N,方向向右;(2)1m/s2;(3)1.2m/s;(4)4.32m.
【解析】
【详解】(1)长木板所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为:
f=μmg=0.1×1×10N=1N
方向向右,如图所示.
(2)对滑块,由牛顿第二定律得:
μmg=ma
得出:
a=μg=1m/s2
(3)以木板为研究对象,根据牛顿第二定律:
μmg=Ma′
可得出木板的加速度为:
a′=0.5m/s2
设经过时间t,滑块和长木板达到共同速度v,则满足:
对滑块有:
v=v0-at
对长木板有:
v=a′t
由以上两式得:滑块和长木板达到的共同速度为:
v=1.2m/s,t=2.4s
(4)小滑块与长木板速度相等时,木板前进的位移为:
x1=
滑块前进的位移为:
x2=
小滑块相对长木板上滑行的距离为:
L=x2-x1==×2.4m=4.32m
21.如图所示,一轻绳连着一小球,悬挂于O点,现把小球拉开一角度后静止释放。设小球质量m=3kg,绳长L=4m,小球运动的最低点离地高度h=5m。
(1)若小球通过最低点的速度大小为v=2m/s,求此时绳的拉力大小;
(2)若轻绳能够承受的最大拉力为78N,求允许小球通过最低点的最大速率;
(3)若以(2)问的最大速率通过最低点时,轻绳恰好断裂,小球抛出,求小球平抛的水平位移大小。
【答案】(1)33N;(2)8m/s;(3)8m
【解析】
【详解】(1)质点在最低点受到的拉力与重力提供向心力,则:
,
代入数据解得:
F=33N
(2)小球下摆到B点时,绳的拉力和重力提供向心力,
由牛顿第二定律的:
,
代入数据解得:
vm=8m/s
(3)绳子断后,小球做平抛运动,运动时间为t,
竖直方向:h=gt2,
水平方向,DC间距离:x=vmt,
代入数据解得:x=8m;
22.如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动至D点时,弹簧被压缩至最短,此时弹簧的弹性势能Epm=0.8J,已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2.求:
(1)小物块从A点运动至B点的时间;
(2)小物块经过圆弧轨道上的C点时,对轨道的压力大小;
(3)C、D两点间的水平距离L。
【答案】(1)0.35s (2)8N (3)1.2m
【解析】
(1)小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道,据几何关系有:
解得:
(2) .
小物块由B运动到C,据动能定理有:mgR(1+sinθ)=mυC2-mυB2
在C点处,据牛顿第二定律有
联立两式代入数据解得NC=8N.
(3)从C点到D点,由动能定理可知:
解得:L=1.2 m