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高一上学期期末检测题B卷

2020-02-26成树明

中学生数理化·高一版 2020年1期
关键词:物块滑块斜面

成树明

一、选择题(第1-8题为单选题,第9-12题为多选题)

1.下列各组物理量中,均为矢量的是( )。

A.速度、加速度

B.路程、位移

C.重力、质量

D.速率、平均速度

2.下列说法中正确的是( )。

A.位移和路程都是描述物体位置变化的物理量

B.要描述一个物体的运动可以不需要选定参考系

C.跳水比赛时,为了研究运动员的技术动作,可将运动员视为质点

D.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”此两句诗的前一句是以诗人自己为参考系的

3.关于速度和加速度,下列说法中正确的是( )。

A.物体的速度越大,则加速度越大

B.物体的速度变化量越大,则加速度越大

C.物体的速度变化越快,则加速度越大

D.物体刚开始自由下落时,速度和加速度都为零

4.一质点在t=0时刻从坐标原点开始,沿z轴正方向做直线运动,其运动的v-t图像如图1所示,下列说法正确的是( )。

A.第2s末,质点的运动方向发生改变

B.第3s末,质点距坐标原点有最大距离

C.0-1 s内和2 s-4 s内,质点的平均速度相同

D.2 s~3 s内和3 s-4 s内,质点加速度的方向相反

5.下列关于牛顿运动定律的有关说法中正确的是( )。

A.惯性定律告诉我们,物体只有在不受力时才有惯性

B.质量是物体惯性大小的唯一量度

C.牛顿第三定律说明作用力和反作用力是一对平衡力

D.作用力和反作用力可以是不同性质的力

6.城市中路灯的供电线路经常用三角形的结构悬挂,如图2所示为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OA可绕通过A点且垂直于纸面的轴转动,钢索和硬杆的重量都可以忽略。若静止悬挂物的质量为m,∠AOC=θ,则关于钢索OC对O点的拉力Foc、硬杆OA对O点的弹力FOA的计算结果,下列表述中正确的是( )。

7.我国2007年建成的国家大剧院外部呈椭球型。为了简化,将国家大剧院的屋顶近似为半球形,某警卫人员在执行特殊任务时,必须在屋顶上向上缓慢爬行,他在爬行的过程中,屋顶对他的( )。

A.支持力不变

B.支持力变小

C.摩擦力变小

D.摩擦力变大

8.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图3所示,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈,都能套中地面上同一目标。设铁圈在空中运动的时间分别为t1、t2,则( )。

A.v1=v2

B.v1>v2

C.tl =t2

D.t1>t2

9.甲、乙两个物体在同一直线上运动,其x-t图像如图4所示,其中直线6与曲线a相切于点(4,-15)。已知物体甲做匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )。

A.前4s内两物体的运动方向相同

B.前4s内物体乙的位移大小为44 m

C.t=0时,物体甲的速度大小为9 m/s

D.t=4 s时,物体甲的速度大小为2 m/s

10.如图5所示,吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m,弹簧的质量不计,物体B和C分别固定在弹簧两端,并竖直放置在吊篮的水平底板上处于静止状态。將悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间,则( )。

A.吊篮A的加速度大小为g

B.物体B的加速度大小为零

C.物体C的加速度大小为29

D.吊篮A底板对物体C的支持力大小等于5mg

11.质点做直线运动的位移z与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )。

A. 第1s内的位移是6m

B.前2s内的平均速度是7 m/s

C.任意相邻1 s内的位移差都是1m

D.任意1s内的速度增量都是2 m/s

12.科技馆中的一个展品如图6所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同,则可以看到一种奇特的现象,即水滴似乎不再下落,而仿佛是固定在图中的A、B、C、D四个位置不动。对于出现的这种现象,下列描述正确的是(取重力加速度g=10 m/s2)( )。

A.间歇发光的时间间隔是2s

B.根据已知条件可以求得水滴在通过D点时的速度

C.水滴在通过B、C、D点时的速度大小之比满足vB:vC:vD=1:2:3

D.水滴在下落过程中通过相邻两点所用的时间满足tAB

二、实验题

13. 一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中实验装置如图7所示,用钩码通过水平细绳为弹簧提供了水平向右恒定的拉力。

(1)以下说法中正确的是___ 。

A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度

B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于水平位置且处于平衡状态

C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出的拉力与伸长量之比均应该相等

(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与弹簧的伸长量z的关系如图8所示,则弹簧的劲度系数k=__ N/m(结果保留两位有效数字)。

14.某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材,测量滑块与长木板之间的动摩擦因数。如图9所示,带滑轮的长木板水平放置,轻绳跨过固定在长木板末端的滑轮,一端连接砂桶,另一端连接固定在滑块上的拉力传感器,穿过打点计时器的纸带与滑块尾部相连接,砂桶离地面足够高。调节滑轮的位置使轻绳与长木板平行,不计轻绳与滑轮间的摩擦。

(1)为了完成实验__ (选填“需要”或“不需要”)将长木板右端垫高以平衡摩擦力,__(选填“需要”或“不需要”)使砂和砂桶的总质量远小于滑块和拉力传感器的总质量。

(2)经正确、规范的操作后,打出一条如图10所示的纸带,已知每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来,纸带上的数据为相邻两个计数点间的距离,打点计时器的频率为50 Hz。由此可求得滑块的加速度a=____m/s2(结果保留三位有效数字)。

(3)改变砂桶中砂的质量,进行多次实验,测出多组滑块的加速度a与相应的拉力传感器示数F,作出a-F图像如图11所示,已知重力加速度g =9.8 m/s2,则滑块(含拉力传感器)的质量为___ kg,滑块与长木板间的动摩擦因数为___ 。

三、计算题

15.风洞实验室中可以产生水平方向、速度大小可以调节的风,用来研究处在流动气体中的物体的受力情况。一种测定风作用力的仪器原理如图12所示,细长的轻质金属丝一端固定于悬点O,另一端悬挂着一个重力为G的金属球。无风时,金属丝自然下垂;风沿水平方向吹来时,金属丝偏离竖直方向的角度为θ。求:

(1)风力F的大小和金属丝拉力T的大小。

(2)已知风力与风速的大小关系为F=kv2,其中k=3×10-3N · s2/m2金属球的重力G=0.4 N,当偏角θ=37°时,求风速的大小。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

16.2018年12月8日我国“嫦娥四号”月球探测器在西昌卫星发射中心由“长征三号乙”运载火箭发射成功并完成了一、二级火箭的回收任务。其中一级火箭的回收过程可以简化为:一级火箭关闭推进器脱离主体后继续上升至离地面3 436 m的高空时开始无初速度下落,经过几秒后到达离地面3 256 m的高度处,此时一级火箭立即打开助推器开始匀速下降,持续50 s后增大助推器的推力进而匀减速下降,成功落地时的速度大小为4 m/s。取g=10 m/s2,求:

(1)一级火箭从静止开始下落至3 256 m高度处所需要的时间。

(2)一级火箭匀速下落的高度。

(3) 一级火箭最后匀减速下降的时间。(忽略高度对重力加速度的影响,且不计空气阻力)

17.某同学利用物理数字化实验室研究物体的运动与受力的关系。一质量m=1. 36 kg的物体静止在水平面上,对其施加与水平方向成θ=37°斜向下的恒力F,如图13所示。力F作用一段时间后撤去,物体最终停在水平面上。传感器每隔0.2 s记录物体的瞬时速度,表l为该同学得到的数据。取g=10 m/s2,sin 37.=0.6,cos 37.=0.8,求:

(1)物体在匀加速运动阶段的加速度ai的大小和在匀减速运动阶段的加速度a2的大小。

(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ。

(3)恒力F的大小。

18.如图14甲所示,质量m=1 kg的物体置于倾角θ=37°的足够长固定斜面上,對物体施以平行于斜面向上的拉力F,经过t1=1 s时间撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图14乙所示,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,试求:

(1)物体沿斜面向上运动时,加速过程与减速过程中的加速度大小。

(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ。

(3)拉力F的大小。

(4)物体沿斜面向上移动的最大距离。

19.长1=0.5 m、质量可忽略的细杆,一端可绕o点在竖直平面内转动,另一端固定着一个小球A,小球A的质量m-= kg,取g=10 m/s。当小球A通过最高点时,如图15所示。求在下列两种情况下,小球A通过最高点时细杆对小球A的作用力:

(1)小球A在最低点时的速度大小为√21 m/s。

(2)小球A在最低点时的速度大小为6 m/s。

四、附加题

20.如图16所示,停放在水平冰面上的冰车由质量为M,倾角为θ的斜面体改装而成,在斜面上轻放一质量为m的物块,不计物块与斜面、冰车与冰面之间的摩擦。

(1)释放物块后,在物块沿斜面向下运动的同时,冰车也在水平冰面上运动。请画出冰车受力的示意图,并根据示意图说明冰车由静止变为运动的原因(作图时冰车可视为质点)。

(2)若冰面上的人在车后方用水平方向的力推车,请分析下列两种可能情况:

①当力的大小为F,时,物块在斜面上滑动的同时冰车在水平冰面上保持静止,求F1和物块加速度的大小a1。

②当力的大小为F2时,物块和斜面保持相对静止一起加速运动,求F2和物块加速度的大小a2。

(3)在(1)问和(2)问①所述的两种情况下,物块对斜面压力的大小不同,分别记为N1和N2,请对N1和N2的大小关系作出猜想,并说明做出这种猜想的理由。

21.如图17所示为雨滴从高空下落过程中空气阻力厂随雨滴速度v变化的大致情况,其中直线甲、乙分别对应半径不同的雨滴。

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