- 375.00 KB
- 2021-05-27 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
2017年天津市河北区高考物理模拟试卷
一、选择题(本题共20小题,每小题3分,共60分.在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求.)
1.某高铁行驶速度是300km/h,坐在此动车里的乘客认为自己是静止的,他所选择的参考系是( )
A.地面 B.坐在他身边的乘客
C.铁路边的树木 D.窗外的山峰
2.有两个大小均为6N的共点力,它们合力的大小不可能为( )
A.0 B.6N C.12N D.15N
3.下面各组不同物理量的单位属于国际单位制中基本单位的是( )
A.千克、米、秒 B.千克、牛顿、米 C.千克、瓦特、米 D.秒、焦耳、安培
4.某物体以3.0m/s2加速度做匀速直线运动,则物体 ( )
A.每秒的位移为3m
B.每秒的速度是3m/s2
C.任意1秒的末速度是初速度的3倍
D.任意1秒的末速度比初速度大3m/s
5.地球表面的重力加速度为g,则距地心距离为地球半径6倍的地方其重力加速度为( )
A.6g B.36g C. g D. g
6.下列关于惯性的说法正确的是 ( )
A.大的载重汽车比小轿车的惯性大
B.跳远运动员可通过助跑来增大惯性
C.汽车匀速运动是惯性小,急刹车时惯性大
D.飞行的子弹运动得很快,所以,它的惯性很大
7.2011年9月29日和2016 年9月15日我国分别成功发射了天宫一号目标飞行器和天宫二号空间实验室,“天宫一号”和“天宫二号”的轨道分别是距离地面343公里和393公里的近圆轨道.关于他们的发射速度,下列说法正确的是( )
A.“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度都是7.9km/s
B.“天宫一号”的发射速度是 7.9km/s,“天宫二号”的发射速度是11.2km/s
C.“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度均是大于7.9km/s,小于11.2km/s
D.“天宫一号”的发射速度大于7.9km/s,“天宫二号”的发射速度是16.7km/s
8.如图所示,在距墙1m的A点,小球以某一速度冲向与墙壁固定的弹簧,将弹簧压缩到最短是到达距离0.2m的B点,然后又被弹回至距墙1.5m的C点静止,则从A点到C点的过程中,小球的位移大小和路程分别是( )
A.0.5m、1.3m B.0.8m、1.3m C.0.8m、1.5m D.0.5m、2.1m
9.如图所示,当人站在电梯里处于超重状态时,则( )
A.电梯一定向上运动 B.电梯一定向下运动
C.电梯的加速度一定向上 D.电梯的加速度一定向下
10.物体A的加速度为3m/s2,物体B的加速度为﹣5m/s2,下列说法正确的是( )
A.A的加速度一定比B的加速度大
B.A的速度一定在增加,B的速度一定在减小
C.B的速度变化一定比A的速度变化大
D.B的速度变化一定比A的速度变化快
11.甲乙两物体沿着同一直线运动,它们的v﹣t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲乙的运动方向相反
B.甲乙的加速度方向相反
C.t1时刻,甲乙一定相遇
D.0﹣t1时间内,甲的位移比乙的位移大
12.如图所示,质量为m的物体放置在倾角为α的斜面上处于静止状态,物体与斜面的滑动摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力的大小为( )
A.mgsinα B.μmgscosα C.μmgtanα D.
13.2016年8月21日里约奥运会中国排球队主攻手朱婷得到179分,在朱婷用手掌奋力将球击出时,下列说法正确的是( )
A.手掌对排球作用力的大小大于排球对手掌作用力的大小
B.手掌对排球作用力的大小等于排球对手掌作用力的大小
C.排球对手掌的作用力晚于手掌对排球的作用力
D.手掌对排球作用力与排球对手掌作用力是平衡力
14.如图所示,运动员与水平方向夹角为30°的速度v将垒球斜向上抛出,则垒球水平方向和竖直方向的分速度分别是( )
A., B., C., D.,
15.如图所示,一个水平圆盘绕中心竖直轴匀速转动,角速度是4rad/s,盘面上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体,与圆盘相对静止随圆盘一起转动.小物体所受向心力大小是( )
A.0.14N B.0.16N C.8N D.16N
16.在地面上方1m高度处将小球以2m/s的初速度水平抛出,若不计空气阻力,则它在落地前瞬间的速度大小为(g=10m/s2)( )
A.2m/s B.2m/s C.10m/s D.4m/s
17.如图所示,物体在θ=37°、力F=100N的作用下沿水平面以1m/s的速度匀速运动了5m,此过程中力F做的功和功率分别为(sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A.500J、100W B.﹣300J、60W C.﹣400J、80W D.400J、80W
18.图示为测定反应时间的示意图.受测者看到站立者静止释放直尺时迅速用手抓住直尺,经历的时间为反应时间.测得某同学的反应时间为0.2s,则该同学右手以上部分尺的长度至少为( )
A.10cm B.20cm C.30cm D.40cm
19.如图所示,运动员把质量为m的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最大高度为h,在最高点时的速度为 v,不计空气阻力,重力加速度为g,则运动员踢球时对足球做的功为( )
A. mv2 B.mgh C.mgh+mv2 D.mgh+mv2
20.2016年9月15日晚上,“天宫二号”空间实验室成功发射后进行了圆化轨道控制,使进入380公里的预定轨道.10月19日凌晨,“神州十一号”载人飞船与“天宫二号”成功实施交会对接,在对接前“天宫二号”和“神州十一号”在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,则在对接前( )
A.“天宫二号”的运行速率小于“神州十一号”的运行速率
B.“天宫二号”的运行周期等于“神州十一号”的运行周期
C.“天宫二号”的角速度等于“神州十一号”的角速度
D.“天宫二号”的向心加速度大于“神州十一号”的向心加速度
二、实验题(本题共3小题,共14分)
21.用如图1所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系,实验中通过垫高长木板一端来平衡摩擦力,平衡摩擦力时 .
A.不挂钩码,使小车静止
B.挂上钩码,使小车静止
C.不挂钩码,使小车做匀速直线运动
D.挂上钩码,使小车做匀速直线运动
(2)小车及车中砝码的总质量用M表示,钩码的质量用m表示,为了近似认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力,应使M与m的大小关系满足 .
(3)甲同学根据测量数据做出的a﹣F图如图2所示,分析图象说明实验存在的问题是 .
22.(4分)在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,需两次拉伸橡皮条使橡皮条伸长至某个节点,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条.另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,这两次拉橡皮条的作用效果应该 .(选填“相同”或“不同”)为了达到上述的作用效果两次拉橡皮条时应将节点拉到 位置.(选填“相同”或“不同”)
23.图1是探究合力做功和物体速度变化的关系的实验装置,当橡皮筋处于伸长状态时,小车会在橡皮筋的弹力作用下获得速度.设弹力对小车做功为W,小车获得的速度为v,图2中正确且准确表示W与v的关系图象是 .
三、综合题(本题共2大题,第23题12分,第24题14分,共26分,解答应写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
24.(12分)如图所示,重力为300N的物体在细绳AC和BC的作用下处于静止状态,细绳AC和BC于竖直方向的夹角分别为30°和60°,求AC绳的弹力FA和BC绳的弹力FB的大小.
25.(14分)2015年12月,国际雪联自由式滑雪空中技巧世界杯赛在我国国家体育场举行.如图所示,比赛场地由出发区AB、助滑坡BC、第一过渡区CD、跳台DE、第二过渡区EF、着陆坡FG和终点区GH组成,第一过渡区的最低点和终点区在同一水平地面上,出发区距地面的高度hB=8.4m,跳台最高点E和着陆坡最高点F离地面的高度均为h0=4.0m,着陆坡坡度为θ=37°.运动员从助滑坡顶端B由静止滑下,离开跳台在空中完成预定动作后到达F点正上方,此时速度v=4.0m/s,方向水平.若第一过渡区是半径R=42m的圆弧滑道,运动员连同滑雪板的总质量m=100kg,取重力加速度g=10m/s2,不计滑道和空气的阻力.求:
(1)运动员到达第一过渡区CD的最低点时受到的支持力FN;
(2)运动员到达F点正上方时离地面的高度h;
(3)运动员落到着陆坡时的速度大小v1.
2017年天津市河北区高考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共20小题,每小题3分,共60分.在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求.)
1.某高铁行驶速度是300km/h,坐在此动车里的乘客认为自己是静止的,他所选择的参考系是( )
A.地面 B.坐在他身边的乘客
C.铁路边的树木 D.窗外的山峰
【考点】参考系和坐标系.
【分析】研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论,明确参考系的概念,理解物体运动相对性.
【解答】解:乘客相对于动车上的座位是静止的,故他选择的参考系是坐在他身边的乘客;而他相对于铁路旁的树木、房屋等都是运动的;他相对于动车内走动的乘客也是运动的,所以选项B正确,ACD错误
故选:B
【点评】明白了参考系的含义就能顺利解决此类问题,故一定要加强对概念的理解,同时要提高应用所学知识解决实际问题的能力.
2.有两个大小均为6N的共点力,它们合力的大小不可能为( )
A.0 B.6N C.12N D.15N
【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.
【分析】两力合成时,合力随夹角的增大而减小,当夹角为零时合力最大,夹角180°时合力最小,并且|F1﹣F2|≤F≤F1+F2.
【解答】解:两力合成时,合力范围为:|F1﹣F2|≤F≤F1+F2;
故0N≤F≤12N;
所以不可能的是15N,即D选项.
本题选择不可能的,故选:D.
【点评】本题关键根据平行四边形定则得出合力的范围:|F1﹣F2|≤F≤F1+F2.
3.下面各组不同物理量的单位属于国际单位制中基本单位的是( )
A.千克、米、秒 B.千克、牛顿、米 C.千克、瓦特、米 D.秒、焦耳、安培
【考点】力学单位制.
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.
【解答】解:单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔.
A、千克、米、秒都是国际单位制中基本单位,故A正确;
B、牛顿是导出单位,千克和米是国际单位制中 的基本单位,故B错误;
C、瓦特是导出单位,千克和米是国际单位制中的基本单位,故C错误;
D、米.安培是国际单位制中的基本单位,焦耳是导出单位.故D错误;
故选:A
【点评】国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位制分别是谁,这都是需要学生自己记住的.
4.某物体以3.0m/s2加速度做匀速直线运动,则物体 ( )
A.每秒的位移为3m
B.每秒的速度是3m/s2
C.任意1秒的末速度是初速度的3倍
D.任意1秒的末速度比初速度大3m/s
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】加速度等于单位时间内的速度变化量,结合加速度的定义分析判断.
【解答】解:A、根据,每秒位移增加3m,故A错误.
B、根据△v=a△t,所以每秒内速度增加量为3m/s,故B错误.
CD、物体做匀加速直线运动,加速度为3m/s2,可知任意1s内末速度比初速度大3m/s,故C错误.D正确
故选:D
【点评】解决本题的关键知道加速度的定义,会根据加速度的大小求解速度的变化量,基础题.
5.地球表面的重力加速度为g,则距地心距离为地球半径6倍的地方其重力加速度为( )
A.6g B.36g C. g D. g
【考点】万有引力定律及其应用.
【分析】据万有引力等于重力,通过距离地心的距离比求出重力加速度之比.
【解答】解:根据;
联立得:.故C正确,ABD错误
故选:C
【点评】解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一理论,并能灵活运用.
6.下列关于惯性的说法正确的是 ( )
A.大的载重汽车比小轿车的惯性大
B.跳远运动员可通过助跑来增大惯性
C.汽车匀速运动是惯性小,急刹车时惯性大
D.飞行的子弹运动得很快,所以,它的惯性很大
【考点】惯性.
【分析】惯性:物体的性质.没有任何条件,一切物体都有惯性.
物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性.应该从定义的角度来分析本题.
【解答】解:A、质量是惯性大小的唯一量度,大的载重汽车比小轿车的质量大,故大的载重汽车比小轿车的惯性大,故A正确;
B、质量是惯性大小的唯一量度,与速度无关,跳远运动员助跑只能增加速度,不能改变质量,故不能改变惯性大小,故B错误;
C、质量是惯性大小的唯一量度,与速度无关,故汽车匀速运动与,急刹车时惯性一样大,故C错误;
D、飞行的子弹运动得很快,但质量小,故惯性小,故D错误;
故选:A
【点评】惯性是指物体总有保持原有运动状态不变的性质.原有运动状态包括静止或匀速运动状态.它是物体的一种基本属性,任何物体在任何时候都具有惯性.
7.2011年9月29日和2016 年9月15日我国分别成功发射了天宫一号目标飞行器和天宫二号空间实验室,“天宫一号”和“天宫二号”的轨道分别是距离地面343公里和393公里的近圆轨道.关于他们的发射速度,下列说法正确的是( )
A.“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度都是7.9km/s
B.“天宫一号”的发射速度是 7.9km/s,“天宫二号”的发射速度是11.2km/s
C.“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度均是大于7.9km/s,小于11.2km/s
D.“天宫一号”的发射速度大于7.9km/s,“天宫二号”的发射速度是16.7km/s
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
【分析】地球卫星的发射速度要大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度,发射速度越大,运行半径越大,运行速度越小.
【解答】解:“天宫一号”和“天宫二号”都是地球卫星,发射速度要大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度,则“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度均是大于7.9km/s,小于11.2km/s,故C正确,ABD错误.
故选:C
【点评】本题考查对三种宇宙速度的了解,三种宇宙速度都是指发射速度,要了解卫星在不同的速度范围,其运动情况进行选择.
8.如图所示,在距墙1m的A点,小球以某一速度冲向与墙壁固定的弹簧,将弹簧压缩到最短是到达距离0.2m的B点,然后又被弹回至距墙1.5m的C点静止,则从A点到C点的过程中,小球的位移大小和路程分别是( )
A.0.5m、1.3m B.0.8m、1.3m C.0.8m、1.5m D.0.5m、2.1m
【考点】位移与路程.
【分析】位移的大小等于首末位置的距离,方向由初位置指向末位置,路程等于运动轨迹的长度.
【解答】解:位移的大小等于首末位置的距离,可知位移的大小等于AC的距离,即为1.5m﹣1m=0.5m.
路程等于运动轨迹的长度,可知s=1+1.5﹣2×0.2m=2.1m,故D正确,ABC错误.
故选:D.
【点评】解决本题的关键知道位移和路程的区别,知道位移是矢量,路程是标量,基础题.
9.如图所示,当人站在电梯里处于超重状态时,则( )
A.电梯一定向上运动 B.电梯一定向下运动
C.电梯的加速度一定向上 D.电梯的加速度一定向下
【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重.
【分析】明确超重与失重的性质,知道物体超重时一定具有向上的加速度,然后再确定物体可能的运动状态即可.
【解答】解:超重时具有向上的加速度,运动状态可以是加速上升或减速下降.故C正确,ABD错误.
故选:C.
【点评】失重状态:当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度,合力也向下;
超重状态:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度,合力也向上.
10.物体A的加速度为3m/s2,物体B的加速度为﹣5m/s2,下列说法正确的是( )
A.A的加速度一定比B的加速度大
B.A的速度一定在增加,B的速度一定在减小
C.B的速度变化一定比A的速度变化大
D.B的速度变化一定比A的速度变化快
【考点】加速度.
【分析】加速度的正负表示方向,当加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动.
【解答】解:A、加速度的正负表示方向,不表示大小,可知物体A的加速度小于B的加速度,故A错误.
B、由于A、B的速度方向未知,仅根据加速度方向无法判断物体A、B做加速运动还是减速运动,故B错误.
C、加速度是反映速度变化快慢的物理量,B的加速度大,可知B的速度变化比A的速度变化快,故C错误,D正确.
故选:D.
【点评】解决本题的关键知道加速度的物理意义,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系.
11.甲乙两物体沿着同一直线运动,它们的v﹣t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲乙的运动方向相反
B.甲乙的加速度方向相反
C.t1时刻,甲乙一定相遇
D.0﹣t1时间内,甲的位移比乙的位移大
【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】在v﹣t图象中,斜率代表加速度,与时间轴所围面积为物体的位移,在时间轴上方表示物体的速度为正方向
【解答】解:在v﹣t图象中,在时间轴上方速度都与规定的方向相同,故甲乙的速度方向相同,故A错误;
B、斜率代表加速度,故加速度方向相反,故B正确;
CD、在v﹣t图象中,与时间轴所围面积为物体的位移,t1时刻乙的位移大于甲的位移,故t1时刻,甲乙一定不相遇,故CD错误;
故选:B
【点评】本题考查对速度﹣时间图象的理解,要明确斜率的含义,知道在速度﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义.
12.如图所示,质量为m的物体放置在倾角为α的斜面上处于静止状态,物体与斜面的滑动摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力的大小为( )
A.mgsinα B.μmgscosα C.μmgtanα D.
【考点】摩擦力的判断与计算.
【分析】对物块进行受力分析,然后根据共点力的平衡条件列方程求解.
【解答】
解:对物块进行受力分析,物块受重力、支持力、静摩擦力,物体处于静止状态,所以合力为0;
设斜面倾角为α,根据平衡条件:
沿斜面方向上:f=mgsinα,故A正确,BCD错误.
故选:A.
【点评】考查力的平行四边形定则的应用,掌握共点力平衡的应用,理解力的实际效果分解,也可以运用正交分解法求解.
13.2016年8月21日里约奥运会中国排球队主攻手朱婷得到179分,在朱婷用手掌奋力将球击出时,下列说法正确的是( )
A.手掌对排球作用力的大小大于排球对手掌作用力的大小
B.手掌对排球作用力的大小等于排球对手掌作用力的大小
C.排球对手掌的作用力晚于手掌对排球的作用力
D.手掌对排球作用力与排球对手掌作用力是平衡力
【考点】作用力和反作用力.
【分析】作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,它们同时产生、同时消失、同时变化,是同种性质的力.
【解答】解:AB、排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,故A错误,B正确;
C、一对作用力与反作用力同时产生、同时消失,所以排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力同时消失,故C错误;
D、排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力是一对作用力与反作用力,故D错误.
故选:B
【点评】解决本题的关键知道作用力和反作用力的关系,知道它们大小相等,方向相反,同时消失、同时变化,难度不大,属于基础题.
14.如图所示,运动员与水平方向夹角为30°的速度v将垒球斜向上抛出,则垒球水平方向和竖直方向的分速度分别是( )
A., B., C., D.,
【考点】竖直上抛运动;运动的合成和分解.
【分析】垒球做抛体运动,已知初速度的大小和方向,而分速度的方向水水平方向和竖直方向,根据平行四边形定则作图分析即可.
【解答】解:将初速度分解,如图所示:
故,;故ABD错误,C正确;
故选:C
【点评】本题考查运动的分解,关键是根据平行四边形定则作图分析,基础题目.
15.如图所示,一个水平圆盘绕中心竖直轴匀速转动,角速度是4rad/s,盘面上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体,与圆盘相对静止随圆盘一起转动.小物体所受向心力大小是( )
A.0.14N B.0.16N C.8N D.16N
【考点】向心力.
【分析】本题很简单,直接利用向心力公式F=mω2r即可求出正确结果.
【解答】解:物体所受向心力为:F=mω2r,
将ω=4rad/s,r=0.1m,m=0.1kg,带入得:
F=0.16N,
故ACD错误,B正确;
故选:B
【点评】对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源,熟练应用向心力公式求解.
16.在地面上方1m高度处将小球以2m/s的初速度水平抛出,若不计空气阻力,则它在落地前瞬间的速度大小为(g=10m/s2)( )
A.2m/s B.2m/s C.10m/s D.4m/s
【考点】平抛运动.
【分析】根据速度位移公式求出小球着地的竖直分速度,结合平行四边形定则求出小球落地瞬间的速度大小.
【解答】解:根据速度位移公式得,小球落地的竖直分速度m/s=m/s,
根据平行四边形定则得,小球落地的速度v==m/s=m/s,故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解,基础题.
17.如图所示,物体在θ=37°、力F=100N的作用下沿水平面以1m/s的速度匀速运动了5m,此过程中力F做的功和功率分别为(sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A.500J、100W B.﹣300J、60W C.﹣400J、80W D.400J、80W
【考点】功率、平均功率和瞬时功率;功的计算.
【分析】根据功的定义,力与力方向上的位移的乘积,平均功率P=,即可求得
【解答】解:物体的位移是在水平方向前的,把拉力F分解为水平的Fcosθ,和竖直的Fsinθ,
由于竖直的分力不做功,所以拉力F对物块所做的功即为水平分力对物体做的功,得:W=Fcosθ•x=Fxcosθ=100×5×0.8J=400J
运动的时间为:t=
平均功率为:P=,
故D正确,ABC错误
故选:D.
【点评】恒力做功,根据功的公式直接计算即可,平均功率P=即可计算,比较简单.
18.图示为测定反应时间的示意图.受测者看到站立者静止释放直尺时迅速用手抓住直尺,经历的时间为反应时间.测得某同学的反应时间为0.2s,则该同学右手以上部分尺的长度至少为( )
A.10cm B.20cm C.30cm D.40cm
【考点】自由落体运动.
【分析】直尺做自由落体运动,直尺的下落时间就是人的反映时间,根据h=求出直尺下落的高度即可.
【解答】解:在反应时间内,直尺做自由落体运动,
根据位移时间关系公式有:h==,则该同学右手以上部分尺的长度至少为20cm,故B正确.
故选:B
【点评】本题重点要知道什么是人的反映时间,即人从发现情况到采取措施所用的时间,知道在反应时间内,直尺做自由落体运动,难度不大,属于基础题.
19.如图所示,运动员把质量为m的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最大高度为h,在最高点时的速度为 v,不计空气阻力,重力加速度为g,则运动员踢球时对足球做的功为( )
A. mv2 B.mgh C.mgh+mv2 D.mgh+mv2
【考点】动能定理的应用.
【分析】根据动能定理,足球动能的初始量等于小明做的功;小球在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,运用机械能守恒求解足球在最高点位置处的动能.
【解答】解:足球被踢起后在运动过程中,只受到重力作用,只有重力做功,足球的机械能守恒,足球到达最高点时,机械能为E=mgh+mv2,由于足球的机械能守恒,则足球刚被踢起时的机械能为E=mgh+mv2,足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功,因此运动员对足球做功:W=mgh+mv2,故ABD错误,C正确;
故选:C.
【点评】本题可以对踢球的过程运用动能定理,小球动能的增加量等于小明做的功;同时小球离开脚后,由于惯性继续飞行,只有重力做功,机械能守恒.
20.2016年9月15日晚上,“天宫二号”空间实验室成功发射后进行了圆化轨道控制,使进入380公里的预定轨道.10月19日凌晨,“神州十一号”载人飞船与“天宫二号”成功实施交会对接,在对接前“天宫二号”和“神州十一号”在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,则在对接前( )
A.“天宫二号”的运行速率小于“神州十一号”的运行速率
B.“天宫二号”的运行周期等于“神州十一号”的运行周期
C.“天宫二号”的角速度等于“神州十一号”的角速度
D.“天宫二号”的向心加速度大于“神州十一号”的向心加速度
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、向心加速度、周期与轨道半径的关系,结合轨道半径的大小比较线速度、角速度、向心加速度和周期.
【解答】解:根据得,向心加速度a=,线速度v=,角速度,周期T=,
天宫二号的轨道半径大于神舟十一号,则天宫二号的线速度小、角速度小、向心加速度小,周期大,故A正确,BCD错误.
故选:A
【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论,知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系,并能灵活运用.
二、实验题(本题共3小题,共14分)
21.(1)用如图1所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系,实验中通过垫高长木板一端来平衡摩擦力,平衡摩擦力时 C .
A.不挂钩码,使小车静止
B.挂上钩码,使小车静止
C.不挂钩码,使小车做匀速直线运动
D.挂上钩码,使小车做匀速直线运动
(2)小车及车中砝码的总质量用M表示,钩码的质量用m表示,为了近似认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力,应使M与m的大小关系满足 M>>m .
(3)甲同学根据测量数据做出的a﹣F图如图2所示,分析图象说明实验存在的问题是 平衡摩擦力时木板倾角过大 .
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
【分析】为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动;根据牛顿第二定律求出系统的加速度,最终求出绳子的拉力和小盘及重物的重力之间的关系得出只有m<<M时,才有F≈mg,才有物体的加速度正比于物体所受的合外力.图中没有拉力时就产生了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大.
【解答】解:(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是,将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
故选:C.
(2)对小盘及砝码:mg﹣F=ma;
对小车及车中砝码:F=Ma;
联立得:F=,
故只有小车及车中砝码的总质量远远大于钩码的质量的情况下近似认为拉力等于mg.
(3)根据图象可知,当图中没有拉力时就产生了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大.
故答案为:(1)C;(2)M>>m;(3)平衡摩擦力时木板倾角过大
【点评】本题关键掌握实验原理和方法,就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.
22.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,需两次拉伸橡皮条使橡皮条伸长至某个节点,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条.另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,这两次拉橡皮条的作用效果应该 相同 .(选填“相同”或“不同”)为了达到上述的作用效果两次拉橡皮条时应将节点拉到 相同 位置.(选填“相同”或“不同”)
【考点】验证力的平行四边形定则.
【分析】该实验采用了“等效替代”的原理,即合力与分力的关系是等效的,要求两次拉橡皮筋时的形变量和方向是等效的.
【解答】解:本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则,即研究合力与分力的关系.根据合力与分力是等效的,在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置,第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,表明两次效果相同;
故答案为:相同,相同.
【点评】本题考查验证平行四边形定则的实验,要注意明确实验的核心是实验原理,本实验中要注意体会等效性,明确如何才能保证效果相同.
23.图1是探究合力做功和物体速度变化的关系的实验装置,当橡皮筋处于伸长状态时,小车会在橡皮筋的弹力作用下获得速度.设弹力对小车做功为W,小车获得的速度为v,图2中正确且准确表示W与v的关系图象是 CD .
【考点】探究功与速度变化的关系.
【分析】橡皮筋对小车做的功转化为小车的动能,由动能定理求出W与v的关系表达式,然后选出W﹣v或的关系图象.
【解答】橡皮筋做的功转化为小车动能,由动能定理得:W=mv2﹣0,
功W与速度v间的关系为:W=mv2,
W与v是二次函数关系,因均为正值;故W﹣v图象是开口向上的抛物线,故AB错误,C正确;
m是定值,W与成正比,故D正确;
故选:CD
【点评】本题考查了功与速度的关系,应用动能定理求出功与速度关系的表达式是正确解题的关键.明确了该实验的实验原理以及实验目的,即可了解具体操作的含义,以及如何进行数据处理,数据处理时注意数学知识的应用,本题是考查实验操作及数据处理的方法等问题,好题.
三、综合题(本题共2大题,第23题12分,第24题14分,共26分,解答应写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
24.(12分)(2017•河北区模拟)如图所示,重力为300N的物体在细绳AC和BC的作用下处于静止状态,细绳AC和BC于竖直方向的夹角分别为30°和60°,求AC绳的弹力FA和BC绳的弹力FB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】对物体进行受力分析,明确其受重力和两绳子的拉力都处于平衡状态,作出对应的受力分析图,再根据平衡条件和几何关系即可求得两绳子的拉力.
【解答】解:C点受到AC、BC绳的拉力和竖直绳的拉力,竖直绳的拉力等于物体的重力,等于300N,根据平行四边形定则
N
FB=Gcos60°=300×0.5=150N
答:AC绳的弹力FA和BC绳的弹力FB的大小分别为150N和150N.
【点评】本题考查共点力平衡的条件的应用,此类问题解题的关键在于正确受力分析,同时掌握三力平衡时任意两力的合力与第三力等大反向.
25.(14分)(2017•河北区模拟)2015年12月,国际雪联自由式滑雪空中技巧世界杯赛在我国国家体育场举行.如图所示,比赛场地由出发区AB、助滑坡BC、第一过渡区CD、跳台DE、第二过渡区EF、着陆坡FG和终点区GH组成,第一过渡区的最低点和终点区在同一水平地面上,出发区距地面的高度hB=8.4m,跳台最高点E和着陆坡最高点F离地面的高度均为h0=4.0m,着陆坡坡度为θ=37°.运动员从助滑坡顶端B由静止滑下,离开跳台在空中完成预定动作后到达F点正上方,此时速度v=4.0m/s,方向水平.若第一过渡区是半径R=42m的圆弧滑道,运动员连同滑雪板的总质量m=100kg,取重力加速度g=10m/s2,不计滑道和空气的阻力.求:
(1)运动员到达第一过渡区CD的最低点时受到的支持力FN;
(2)运动员到达F点正上方时离地面的高度h;
(3)运动员落到着陆坡时的速度大小v1.
【考点】动能定理的应用;向心力.
【分析】(1)根据机械能守恒定律可求得最低点的速度,再由向心力公式可求得支持力大小;
(2)根据机械能守恒定律可求得运动员到达F点正止方时离地高度;
(3)根据平抛运动的规律可求得运动员落到着陆坡上的速度大小.
【解答】解:(1)设运动员到达第一过渡区CD最低点时速度大小为v0,则
由机械能守恒定律可知:
根据向心力公式可知
解得FN=1400N;
(2)运动员从B点出发到达F点正上方的过程中
解得 h=7.6m
(3)设运动员从空中最高点落到着陆坡经过的时间为t,水平位移为x,则x=vt
解得 t=1.2s
运动员落到着陆坡上的速度大小
答:(1)运动员到达第一过渡区CD的最低点时受到的支持力FN为1400N;
(2)运动员到达F点正上方时离地面的高度h为7.6m;
(3)运动员落到着陆坡时的速度大小v1为4m/s.
【点评】本题考查了机械能守恒、向心力以及平抛运动的规律,要注意明确物体的运动过程,根据受力分析灵活选择物理规律求解即可.