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- 2021-06-02 发布
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榆林市第二中学2018--2019学年第二学期期中考试
高一年级物理试题
一、单项选择题
1.关于曲线运动,下说法中正确的是
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动的加速度可以为零
C. 在恒力作用下,物体不可以做曲线运动
D. 物体做曲线运动,动能一定会发生变化
【答案】A
【解析】
曲线运动的速度方向为该点的切线方向,时刻变化,故曲线运动是变速运动,故A正确;做曲线运动的物体,一定受到力的作用,故一定有加速度,故B错误; 曲线运动的条件,合外力与速度不一条直线上,与合外力是否变化无关;如平抛运动的合外力不变,加速度不变,物体做匀变速曲线运动故C错误;匀速圆周运动的速率始终不变,故动能不变故D错误.故选A.
2.如图所示,某同学将一小球水平抛出,最后球落在了正前方小桶的左侧,不计空气阻力.为了能将小球抛进桶中,他可采取的办法是( )
A. 保持抛出点高度不变,减小初速度大小
B. 保持抛出点高度不变,增大初速度大小
C. 保持初速度大小不变,降低抛出点高度
D. 减小初速度大小,同时降低抛出点高度
【答案】B
【解析】
设小球平抛运动的初速度为v0,抛出点离桶的高度为h,水平位移为x,则,解得平抛运动的时间为:,水平位移为:,由此可知,要增大水平位移x,可保持抛出点高度h不变,增大初速度v0,故B正确,A错误;由此可知,要增大水平位移x,可保持初速度v0大小不变,增大抛出点高度h,故CD错误。所以B正确,ACD错误。
3.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法中正确的是( )
A. A球先落地
B. B球先落地
C. 两球应同时落地
D. 该实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
【答案】C;
【解析】
A球做平抛运动,在竖直方向是自由落体与B球的运动规律相同,所以看到的现象是AB两球同时落地,该实验验证平抛运动竖直方向运动规律的,不能说明水平方向的运动规律,故C正确;A、B、D错误。
4.如图所示,洗衣机的脱水桶把湿衣服甩干利用了
A. 自由落体运动
B. 离心运动
C. 平抛运动
D. 匀速直线运动
【答案】B
【解析】
水滴依附的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴做离心运动而被甩掉,故应用了离心运动;故选B。
【点睛】做圆周运动的物体,在受到指向圆心的合外力突然消失,或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫做离心运动.
5.
把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。小球的向心力是由什么力提供的( )
A. 重力
B. 支持力
C. 重力和支持力的合力
D. 地转偏向力
【答案】C
【解析】
【详解】小球在漏斗壁上做水平面内的匀速圆周运动,由于漏斗壁光滑,所以壁对小球没有摩擦力,只有支持力,所以小球只受重力、支持力的作用,其受力如图:
小球在一水平面内做匀速圆周运动,向心力即合外力等于支持力在水平方向的分量;或者说是重力与支持力的合力;故选C.
6.如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( )
A. 从动轮做顺时针转动
B. 从动轮边缘上的质点角速度和主动轮边缘上的质点角速度相等
C. 从动轮的转速为
D. 从动轮的转速为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知,从动轮做逆时针转动,A错误。
B.皮带传动模型,边缘线速度相等,根据,两轮半径不同,角速度不同,B错误。
CD.因为边缘线速度相等,根据可知,转速与半径成反比,所以从动轮转速为,C正确D错误。
7.关于物体做匀速圆周运动的说法正确的是( )
A. 物体在恒力作用下可以做匀速圆周运动
B. 匀速圆周运动是线速度不变的运动
C. 做匀速圆周运动物体处于平衡状态
D. 匀速圆周运动是向心加速度大小不变的运动
【答案】D
【解析】
【详解】AC.匀速圆周运动合外力提供向心力,方向时刻指向圆心,一直在变,是变力,不是平衡状态,AC错误。
B.匀速圆周运动速度方向沿切线,一直在变,B错误。
D.匀速圆周运动向心加速度:,大小不变,D正确
8.公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥时的运动可以看作匀速圆周运动,如图所示,汽车通过桥最高点时( )
A. 车对桥的压力等于汽车的重力
B. 车的速度越大,车对桥面的压力越小
C. 车的速度越大,车对桥面的压力越大
D. 如果车在最高点速度大到使汽车对地面的压力为零,则此时驾驶员有超重的感觉
【答案】B
【解析】
【详解】A.在最高点,重力和支持力的合力提供向心力,所以重力大于支持力,即重力大于对桥的压力,A
错误。
BC.根据牛顿第二定律,速度越大,支持力越小,根据牛顿第三定律,速度越大,对桥面压力越小,B正确C错误
D.如果车在最高点速度大到使汽车对地面的压力为零,汽车处于完全失重状态,D错误。
9.关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 只有在不受外力作用时物体才有惯性
B. 只有运动的物体才具有惯性
C. 惯性是指物体具有的保持原来静止或匀速直线运动状态的性质
D. 两个物体只要速度相同,惯性就一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】牛顿第一定律,物体总保持静止或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态,牛顿第一定律又叫惯性定律。表征物体保持原来运动状态本领的就是质量,所以惯性只与质量有关,与其他状态无关,C正确,ABD错误。
10.雨滴从高空由静止开始加速下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为 0,在这个 过程中雨滴的运动情况是
A. 速度不断减小,加速度为 0 时,速度最小
B. 速度不断增大,加速度为 0 时,速度最大
C. 速度一直保持不变
D. 位置改变越来越慢
【答案】B
【解析】
试题分析:加速度描述速度变化的快慢,也即速度的变化率。当加速度逐渐减小时,变化率逐渐减小,D对;加速度减小还在加速,速度还在增加,当加速度为零时速度最大,之后,做匀速直线运动,C对。
考点:加速度。
【名师点睛】对加速度的理解:
加速度是矢量,它的方向总是与速度变化量Δv的方向一致,但与速度的方向没有必然联系.
在加速直线运动中:v>v0,Δv=v-v0>0,则a>0,与初速度方向相同;
在减速直线运动中:v<v0,Δv=v-v0<0,则a<0,与初速度方向相反.
11.如图所示,杂技演员进行表演时,可以悬空靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。该演员()
A. 受到4个力的作用
B. 所需的向心力由重力提供
C. 所需的向心力由弹力提供
D. 所需的向心力由静摩擦力提供
【答案】C
【解析】
【详解】演员受到:重力、圆筒的弹力以及圆筒的摩擦力3个力的作用,选项A错误;演员所受的重力与摩擦力平衡;弹力提供向心力,故选项C正确,BD错误.
12.如图所示,小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端,绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动.若小球经过最高点时的速度为,计一切阻力,杆对球的作用力为( )
A. 推力,大小mg B. 拉力,大小为mg
C. 拉力,大小为0.5mg D. 推力,大小为0.5mg
【答案】D
【解析】
【详解】设在最高点杆对球的力为F,取竖直向下为正方向:,解得:,所以杆对球的力竖直向上,是推力,大小为0.5mg,ABC错误D正确。
二、多项选择题
13.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2 s,则 ( )
A. 角速度为0.5 rad/s B. 转速为0.5 r/s
C. 轨迹半径为m D. 加速度大小为4π m·s-2
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.角速度,A错误。
B.转速,B正确。
C.根据线速度方程:,解得:,C正确。
D.加速度,D正确。
14.如图所示,某人由A点划船渡河,船头指向始终与河岸垂直,关于小船的运动,下列说法中正确的是( )
A. 小船到达正对岸的B点
B. 小船到达正对岸B点的左侧
C. 小船到达正对岸B点的右侧
D. 水流速度大小对小船渡河时间没有影响
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC.因为船速垂直河岸,水流速度沿着河岸方向,船沿河岸方向参与水流运动,所以船会达到对岸B点的右侧,AB错误C正确。
D.船速垂直河岸,渡河时间:,与水速无关,D正确。
15.小明站在电梯内的体重计上,电梯静止时体重计示数为50kg,若电梯运动过程中,他看到体重计的示数为40kg,g=10m/s2.下列说法中正确的有( )
A. 电梯可能正加速上升 B. 电梯可能正加速下降
C. 电梯可能在减速上升 D. 电梯可能在减速下降
【答案】BC
【解析】
【分析】
人对体重计的压力小于人的重力,说明人处于失重状态,加速度向下,运动方向可能向上也可能向下;
【详解】由于体重计示数小于其重力,故其处于失重状态,其加速度向下,即电梯可能正加速下降或减速上升,故选项BC正确,AD错误。
【点睛】做超重和失重的题目要抓住关键:有向下的加速度,失重;有向上的加速度,超重。
16.如右图所示,X轴在水平地面内,Y轴沿竖直方向。图中画出了从Y轴上沿X轴正向抛出三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A. a的飞行时间比b的长 B. b和c的飞行时间相同
C. a的水平速度比b的小 D. b的初速度比c的大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.平抛运动竖直方向:,所以运动时间,时间由高度决定,所以a的飞行时间比b的短,b和c的飞行时间相同,A错误B正确。
CD.水平方向:,所以,所以a比b运动时间短,水平位移大,所以a的初速度比b大;b与c时间相同,b的水平位移大,b的初速度大,C错误D正确。
17.如图甲、乙所示,两图中三个小球儿A、B、C的质量分别为m、 2m、3m,均悬挂在天花板上处于静止状态。重力加速度大小为g,弹簧和细线的质量均不计。现将两图中小球与天花板相连的细线剪断,则在细线被剪断的瞬间( )
A. 甲图中A、B、C的加速度依次为0,2g,3g
B. 甲图中A、B、C的加速度依次为6g,0,0
C. 乙图中A、B、C加速度依次为g,g,g
D. 乙图中A、B、C的加速度依次为3g,0,2g
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.对甲图,初态受力分析可知,弹簧中的弹力为5mg,剪断细绳瞬间,弹簧弹力不变,对A球受力分析可知,,解得,而B、C受力没变,仍然平衡,所以,A错误B正确。
CD.剪断绳的瞬间,绳中弹力瞬间为零,所以图乙中三个球的加速度均为g,C正确D错误。
三、实验和填空题
18.用如图所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系.在满足实验条件的情况下,细线下端悬挂钩码的总重力视为小车受到的合力F,用打点计时器打出纸带,计算出小车运动的加速度a.
(1) 关于实验操作,下列说法正确的是________
A. 实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行
B. 平衡摩擦力时,在细线的下端悬挂钩码,使小车在拉力作用下匀速下滑
C. 每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D. 实验时应先释放小车,后接通打点计时器电源
(2)某组同学实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变,根据实验得出的数据,画出a-F图象,如图所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是____________________(选填“摩擦力平衡过度”或“摩擦力没有平衡”).
(3)另一组同学探究小车加速度a与其质量M的关系时,保持钩码的总质量不变,为了直观地判断a与M的数量关系,应作________(选填“a-M”或“”)图象.
【答案】 (1). (1)A (2). (2)摩擦力平衡过度 (3). (3)
【解析】
【详解】(1)调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故A正确;在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂钩码,故B错误;由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ
.所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量即改变拉小车拉力,不需要重新平衡摩擦力,故C错误;实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,故D错误;故选A;
(2)由图可知当F=0时加速度不为零,可知原因是平衡摩擦力过度,木板一端抬的过高;
(3)因a=F,可知a-关系是线性关系,则为了直观地判断a与M的数量关系,应作a-图象.
19.(1)在“研究平抛运动”的实验中,安装实验装置时,斜槽末端的切线必须水平,这样做的目的是_________。
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)在做平抛实验的过程中,小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹,如图是小球做平抛运动的闪光照片,图中每个小方格的边长都是0.54 cm,已知闪光频率是30 Hz,那么重力加速度g=______m/s2,小球的初速度是_________m/s,球过A点时的速率是_________m/s。(小数点后保留两位)
【答案】 (1). B (2). 9.72 (3). 0.49 (4). 0.81
【解析】
【详解】(1)平抛运动实验中,斜槽末端水平是为了保证小球飞出时,速度水平,但速度水平不一定能保证做平抛运动,ACD错误B正确。
(2)设变长为L,闪光周期,竖直方向:,代入数据解得:;水平方向:,代入数据解得:;竖直方向匀加速直线运动,第二点的竖直速度:,所以A点竖直速度,所以A点速度,代入数据解得:。
四、计算题
20.如图所示,质量m= 2kg的物体原静止在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数为μ=0.4
,一个沿水平方向的恒力F= 12N作用在这个物体上,(g取10m/s2)
求:(1)物体运动的加速度多大?
(2)开始运动后3s内物体发生的位移S的大小是多少?
(3)开始运动后3s末物体的速度是多大?
【答案】(1) (2)9m(3)
【解析】
试题分析:分析物体受力情况,根据牛顿第二定律求加速度;物体做匀加速运动,由运动学位移公式求位移x;由速度公式求3s末物体的速度v。
(1)物体在水平面上运动,竖直方向受力平衡,水平方向受到恒力F和滑动摩擦力f作用,根据牛顿第二定律得:F-f=ma
又f=μmg
联立并代入数据解得:a=2m/s2
(2)开始运动后3s内物体发生的位移x的大小为:
(3)开始运动后3s末物体的速度 v=at=2×3=6m/s
点睛:本题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式,知道加速度是前后联系的桥梁,通过加速度,可以根据力求运动。
21.在距地面高3.2 m处水平抛出一小球,小球落地点距拋出点的水平位移为6.4 m,不计空气阻力,取10。求:
(1)小球从抛出到落地所用的时间。
(2)小球落地瞬间速度的大小。
【答案】(1)0.8s(2) m/s,小球落地时速度与水平方向夹角为
【解析】
【详解】(1)小球做平抛运动,根据运动的分解可知小球在竖直方向有
解得
(2)小球在水平方向有,解得小球的初速度,
小球在竖直方向的分速度
小球落地瞬间的速度 m/s
设小球落地时速度与水平方向夹角为,则
解得,即小球落地时速度与水平方向夹角为.
22.如图所示,质量为m=0.1kg的小球从半径为R=0.8m的1/4圆弧顶端无初速释放,下滑到最低点P后,做平抛运动,平抛的竖直位移h=0.2m,水平位移d=0.4m,g=10m/s2。求:
(1)小球运动到P点的瞬时速度υ0
(2)小球在P点瞬时对圆弧轨道的压力为多大?
【答案】(1)2m/s(2)1.5N
【解析】
【详解】(1)小球从P点开始做平抛运动,竖直方向:,水平方向:d=v0t,解得:v0=2m/s
(2)小球在P点受支持力N和重力mg,有:,所以:N=1.5N,由牛顿第三定律,球对轨道的压力为:=N=1.5N;
23.如图所示,长度为L的细绳,一端连接质量为m的小球,另一端固定在O点,让其在水平面内做匀速圆周运动,当细绳与竖直方向成α角时,重力加速度为g,求:
(1)细绳受到的拉力多大?
(2)小球运动的线速度的大小?
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】对小球进行受力分析,根据竖直方向没有运动,合外力为0,求出细绳受到的拉力,水平方向做圆周运动,由牛顿第二定律求出小球运动的线速度的大小。
解:(1)对小球进行受力分析可得:
(2)由:
而:
整理得