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文档简介
1、2016-2017学年北京师大附中实验学校高三(上)期中物理试卷一、选择题1在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是()A在对自由落体运动的研究中,伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证B牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点C胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比D亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快2目前我省交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚,如图所示,
2、以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8m该车减速时的加速度大小为5m/s2则下列说法中正确的是()A如果驾驶员立即刹车制动,则t=2s时,汽车离停车线的距离为2mB如果在距停车线6m处开始刹车制动,汽车能在停车线处刹住停车让人C如果驾驶员的反应时间为0.4s,汽车刚好能在停车线处刹住停车让人D如果驾驶员的反应时间为0.2s,汽车刚好能在停车线处刹住停车让人3如图所示,穿在一根光滑的固定杆上的小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端,杆与水平面成角,不计所有摩擦,当两球静止时,OA绳与杆的夹角为,OB绳沿竖直方向,则正确的说法是()A小球A可能受
3、到2个力的作用B小球A一定受到3个力的作用C小球B可能受到3个力的作用D绳子对A 的拉力大于对B的拉力4下列说法正确的是()A由加速度的定义式可知,加速度与速度的变化量成正比,与时间成反比B由牛顿第二定律可知,加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比C匀变速直线运动的加速度为恒量,因此,加速度为恒量的物体一定做匀变速直线运动D匀速圆周运动的加速度方向总与速度垂直,因此,加速度方向总与速度垂直的物体一定要做匀速圆周运动5下列说法正确的是()A竖直平面内做匀速圆周运动的物体,其合外力可能不指向圆心B匀速直线运动和自由落体运动的合运动一定是曲线运动C物体竖直向上做匀加速直线运动时,物体受到的重
4、力将变大D火车超过限定速度转弯时,车轮轮缘将挤压铁轨的外轨6发射地球同步通信卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道地球同步通信卫星的发射场一般尽可能建在纬度较低的位置,这样做的主要理由是在该位置()A地球对卫星的引力较大B地球自转线速度较大C重力加速度较大D地球自转角速度较大7假如宇航员在土星表面上用测力计测得质量为m的物块重为G0,已知土星半径为R,土星绕太阳公转的周期为T,线速度为v,引力常量为G,则太阳对土星的引力大小为()ABC pD8如图所示,在匀减速向右运动的车厢内,一人用力向前推车厢,该人与车厢始终保持相对静止则下列说法中正确的是()A人对车厢的推力不做功B人对车厢的推力做负功C车
5、厢对人的作用力做正功D车厢对人的作用力做负功9汽车从静止开始先做匀加速直线运动,然后做匀速运动汽车所受阻力恒定,下列汽车功率P与时间t的关系图象中,能描述上述过程的是()ABCD10如图所示,足够长的水平传送带以v0=4m/s的速度匀速运行t=0时,在最左端轻放一质量为m的小滑块,t=4s时,传送带以1m/s2的加速度减速停下已知滑块与传送带之间的动摩擦因数=0.2关于滑块相对地面运动的速度v(向右为正)、滑块所受的摩擦力f(向右为正)、滑块所受的摩擦力做功的功率大小P、滑块与传送带间摩擦生热Q的图象正确的是()ABCD二、不定项选择题11从水平地面上同时抛出小球A和小球B,A沿竖直向上的方向
6、抛出,B沿斜向上抛出,它们恰好同时到达最高点,不计空气阻力则()AA、B均做匀变速运动BB的加速度比A的大CA上升的最大高度比B大D落地时B的速度比A大12如图所示,质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方,当小球B平衡时,绳子所受的拉力为T1,弹簧的弹力为F1;现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2k1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为T2,弹簧的弹力为F2,则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系,正确的是()AT1T2BT1=T2CF1F2DF1=F213在距水平地面一定
7、高度的某点,同时将两物体分别沿竖直方向与水平方向以相同的速度抛出(不计空气阻力),对于这两个物体从抛出到落地过程,下列说法正确的是()A加速度相同B落地时速度大小相同C一定同时落地D位移相同14如图所示,从同一竖直线上不同高度A、B两点处,分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球,P为它们运动轨迹的交点则下列说法正确的有()A两球在P点一定具有相同的速率B若同时抛出,两球不可能在P点相碰C若同时抛出,落地前两球竖直方向的距离逐渐变大D若同时抛出,落地前两球之间的距离逐渐变大15质量为m的滑块沿着高为h、长为l的斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端下滑至底端的过程中,下列说法中不正确的有()A滑块克服
8、阻力所做的功等于mghB滑块的机械能守恒C合力对滑块所做的功为mghD滑块的重力势能减少mgl16如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点在此过程中拉力和重力的瞬时功率变化情况是()A拉力的瞬时功率逐渐增大B拉力的瞬时功率逐渐减小C重力的瞬时功率先增大,后减小D重力的瞬时功率逐渐增大17如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零不计空气阻力,重力加速度为g关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有()A小球的机械能减少了mg(H+h)
9、B小球克服阻力做的功为mghC小球所受阻力的冲量等于mD小球动量的改变量等于所受阻力的冲量18静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右、大小先后为F1、F2、F3的拉力作用做直线运动,t=4s时停下,其速度时间图象如图所示,已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同,下列判断正确的是()A全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B全过程拉力做的功等于零C一定有F1+F3=2F2D可能有F1+F32F219如图甲所示,平行于斜面的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定在在倾角为 的斜面底端,另一端与Q物块连接,P、Q质量均为m,斜面光滑且固定在水平面上,初始时物块均静止现用平行于斜面向上的力F拉物块
10、P,使P做加速度为a的匀加速运动,两个物块在开始一段时间内的vt图象如图乙所示(重力加速度为g),则下列说法不正确的是()A平行于斜面向上的拉力F一直增大B外力施加的瞬间,P、Q间的弹力大小为m(gsina)C从O开始到t1时刻,弹簧释放的弹性势能为mv12Dt2时刻弹簧恢复到原长,物块Q达到速度最大值20如图所示,半径分别为R和r(Rr)的甲、乙两光滑半圆轨道放置在同一竖直平面内,两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个质量均为m的小球夹住,但不拴接同时释放两小球,弹性势能全部转化为两球的动能,若两球获得相等动能,其中有一只小球恰好能通过最高点,两球离开半圆
11、轨道后均做平抛运动落到水平轨道的同一点(不考虑小球在水平面上的反弹)则()A恰好通过最高点的是b球B弹簧释放的弹性势能为5mgRCa球通过最高点对轨道的压力为mgDCD两点之间的距离为2R+2三、计算题21汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体,并且他的反应时间为0.6s,制动后最大加速度为5m/s2求:(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间;(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞22装卸工要将质量为
12、50kg的木箱搬到卡车上,找来了长为4.4m的木板,做了一个倾角为37的斜面装卸工用大小为500N、方向与斜面成37的斜向上的拉力F将木箱拉上卡车已知木箱与木板间动摩擦因数=0.5,sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2(1)木箱向上加速运动时加速度的大小(2)要将木箱拉上卡车,拉力F至少需作用多长的距离?23如图所示,在水平地面上固定一倾角=37的长斜面体,物体A以v1=8m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出物体A上滑过程中速度减小,当速度减为零时恰好被B物体击中已知物体A与斜面体间的动摩擦因数为0.25(A、B均可看作质点,sin
13、37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2)求:(1)物体A上滑过程所用的时间t;(2)物体B抛出时的初速度v2;(3)物体A、B间初始位置的高度差h24一辆汽车的质量为m,其发动机的额定功率为P0,从某时刻起汽车以速度v0在水平公路上沿直线匀速行驶,此时汽车发动机的输出功率为,接着汽车开始沿直线匀加速行驶,当速度增加到时,发动机的输出功率恰好为P0如果汽车在水平公路上沿直线行驶中所受到的阻力与行驶速率成正比,求:(1)汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率vm;(2)汽车匀加速行驶所经历的时间和通过的距离25如图所示,在光滑水平面上有均可视为质点的A、B、C三个弹性小球,其质量
14、分别为mA=2m、mB=m、mC=3m,其中A、B之间用一轻弹簧相连开始时A、B、C都处于静止状态,弹簧处于原长,且C距离B足够远,现给A一个水平向右的初速度v0当B达最大速度时恰好与C发生弹性碰撞,求:B达最大速度时,A和B的速度;B以最大速度与C相碰后,弹簧所具有的最大弹性势能Ep26如图1所示,半径R=0.45m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,B为轨道的最低点,在光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车,平板车质量M=2kg,长度为L=0.5m,小车的上表面与B点等高质量m=1kg的物块(可视为质点)从圆弧最高点A由静止释放g取10m/s2求:(1)物块滑到轨道B点时对轨道的压力大小;
15、(2)若平板车上表面粗糙且物块没有滑离平板车,求物块和平板车的最终速度大小;(3)若将平板车锁定并且在上表面铺上一种动摩擦因数逐渐增大的特殊材料,小物块所受动摩擦力从左向右随距离变化图象(fL图象)如图2所示,且物块滑离了平板车,求物块滑离平板车时的速度大小2016-2017学年北京师大附中实验学校高三(上)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是()A在对自由落体运动的研究中,伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证B牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多
16、德的“力是维持物体运动的原因”观点C胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比D亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快【考点】物理学史【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解:A、在对自由落体运动的研究中,伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,没有用实验进行了验证,故A错误;B、伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点,故B错误;C、胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比,故C正确;D、伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快,故D错误;
17、故选:C2目前我省交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚,如图所示,以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8m该车减速时的加速度大小为5m/s2则下列说法中正确的是()A如果驾驶员立即刹车制动,则t=2s时,汽车离停车线的距离为2mB如果在距停车线6m处开始刹车制动,汽车能在停车线处刹住停车让人C如果驾驶员的反应时间为0.4s,汽车刚好能在停车线处刹住停车让人D如果驾驶员的反应时间为0.2s,汽车刚好能在停车线处刹住停车让人【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】根据位移时间公式求出立即匀
18、加速运动的位移,判断是否通过停车线,根据速度位移公式求出减速到零的时间,然后求出位移,判断是否超过停车线【解答】解:A、若汽车做匀减速运动,速度减为零的时间s2s,所以刹车到停止的位移,汽车离停车线的距离为8m6.4m=1.6m,故A错误;B、如果在距停车线6m处开始刹车制动,刹车到停止的位移是6.4m,所以汽车不能在停车线处刹住停车让人故B错误;C、刹车的位移是6.4m,所以车匀速运动的位移是1.6m,则驾驶员的反应时间: s故C错误,D正确故选:D3如图所示,穿在一根光滑的固定杆上的小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端,杆与水平面成角,不计所有摩擦,当两球静止时,OA绳与杆的夹角为,O
19、B绳沿竖直方向,则正确的说法是()A小球A可能受到2个力的作用B小球A一定受到3个力的作用C小球B可能受到3个力的作用D绳子对A 的拉力大于对B的拉力【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】分别对AB两球分析,运用合成法,用T表示出A、B两球的重力,同一根绳子上的拉力相等,即绳子AB两球的拉力是相等的【解答】解:A、对A球受力分析可知,A受到重力,绳子的拉力以及杆对A球的弹力,三个力的合力为零,故A错误,B正确;C、对B球受力分析可知,B受到重力,绳子的拉力,两个力合力为零,杆子对B球没有弹力,否则B不能平衡,故C错误;D、定滑轮不改变力的大小,则绳子对A的拉力等于对B的
20、拉力,故D错误故选:B4下列说法正确的是()A由加速度的定义式可知,加速度与速度的变化量成正比,与时间成反比B由牛顿第二定律可知,加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比C匀变速直线运动的加速度为恒量,因此,加速度为恒量的物体一定做匀变速直线运动D匀速圆周运动的加速度方向总与速度垂直,因此,加速度方向总与速度垂直的物体一定要做匀速圆周运动【考点】向心加速度;加速度;牛顿第二定律【分析】加速度是描述速度变化快慢的物理量,由牛顿第二定律可知,加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度为恒量的物体不一定做匀变速直线运动【解答】解:A、由加速度的定义式可知,当时间一定时,加速度与速度
21、的变化量成正比,故A错误;B、由牛顿第二定律可知,加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比,故B正确;C、加速度为恒量的物体不一定做匀变速直线运动,如平抛运动,故C错误;D、加速度方向总与速度垂直的物体一定做匀速圆周运动,故D正确故选BD5下列说法正确的是()A竖直平面内做匀速圆周运动的物体,其合外力可能不指向圆心B匀速直线运动和自由落体运动的合运动一定是曲线运动C物体竖直向上做匀加速直线运动时,物体受到的重力将变大D火车超过限定速度转弯时,车轮轮缘将挤压铁轨的外轨【考点】向心力【分析】匀速圆周运动的合外力一定指向圆心,做匀加速直线运动时,物体受到的重力不变,火车超过限定速度转弯时,需要
22、的向心力增大,火车有向外运动的趋势,车轮轮缘将挤压铁轨的外轨【解答】解:A、匀速圆周运动的合外力一定指向圆心,A错误B、匀速直线运动和自由落体运动的合运动可以是匀变速直线运动,B错误C、物体竖直向上做匀加速直线运动时,物体受到的重力不变,C错误D、火车超过限定速度转弯时,需要的向心力增大,火车有向外运动的趋势,车轮轮缘将挤压铁轨的外轨,D正确故选:D6发射地球同步通信卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道地球同步通信卫星的发射场一般尽可能建在纬度较低的位置,这样做的主要理由是在该位置()A地球对卫星的引力较大B地球自转线速度较大C重力加速度较大D地球自转角速度较大【考点】同步卫星【分析】在发射卫
23、星时,相对于地心的速度越大,越容易发射出去,相对于地心的发射速度等于相对于地面的发射速度加上地球自转的线速度【解答】解:A、由万有引力定律可知物体在地球表面各点所受的引力大小相等,故A错误B、相对于地心的发射速度等于相对于地面的发射速度加上地球自转的线速度地球自转的线速度越大,相对于地心的发射速度越大,卫星越容易发射出去赤道处,半径最大,由v=r知自转线速度最大,故B正确C、赤道处重力加速度最小故C错误D、在地球上各点具有相同的角速度故D错误故选:B7假如宇航员在土星表面上用测力计测得质量为m的物块重为G0,已知土星半径为R,土星绕太阳公转的周期为T,线速度为v,引力常量为G,则太阳对土星的引
24、力大小为()ABC pD【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用【分析】根据物体在土星表面的重力得出土星表面的重力加速度,结合万有引力等于重力求出土星的质量,结合太阳对土星的引力提供土星的向心力求出太阳对土星的引力大小【解答】解:土星表面的重力加速度为:g=,根据得土星的质量为:M=,太阳对土星的引力提供土星的向心力,有:F=Mv=Mv=,故A正确,BCD错误故选:A8如图所示,在匀减速向右运动的车厢内,一人用力向前推车厢,该人与车厢始终保持相对静止则下列说法中正确的是()A人对车厢的推力不做功B人对车厢的推力做负功C车厢对人的作用力做正功D车厢对人的作用力做负功【考点
25、】功的计算【分析】在减速向右运动的车厢中,人的加速度向左,根据牛顿第二定律得出人受的合力向左,根据牛顿第三定律得人对车厢的力向右根据功的定义式判断做功情况【解答】解:A、人对车厢的推力方向向右,所以人对车厢的推力做正功,故AB错误C、根据牛顿第二定律得出人受的合力向左,人受力在竖直方向平衡,人的合力是由车厢对人的力提供的,所以车厢对人的力向左,所以车厢对人做负功,故C错误,D正确故选:D9汽车从静止开始先做匀加速直线运动,然后做匀速运动汽车所受阻力恒定,下列汽车功率P与时间t的关系图象中,能描述上述过程的是()ABCD【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】根据P=Fv分析:匀加速运动时F不变
26、,v随时间均匀增大,故P随时间均匀增大,当匀速时牵引力等于阻力,说明牵引力突变,故功率突变【解答】解:根据P=Fv分析知匀加速运动时牵引力大于阻力,F不变,v随时间均匀增大,故P随时间均匀增大,故AD错误;当匀速时牵引力等于阻力,说明F突变小,速度不变,故功率突变小,以后保持不变,故B错误,C正确故选:C10如图所示,足够长的水平传送带以v0=4m/s的速度匀速运行t=0时,在最左端轻放一质量为m的小滑块,t=4s时,传送带以1m/s2的加速度减速停下已知滑块与传送带之间的动摩擦因数=0.2关于滑块相对地面运动的速度v(向右为正)、滑块所受的摩擦力f(向右为正)、滑块所受的摩擦力做功的功率大小
27、P、滑块与传送带间摩擦生热Q的图象正确的是()ABCD【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律【分析】滑块在传送带上在皮带的滑动摩擦力作用下向右匀加速运动,当与皮带的速度相同时一起匀速直线运动,当传送带一起向右减速运动时,根据加速度关系判定滑块相对传送带是否运动【解答】解:AB、滑块在摩擦力作用下向右匀加速运动时,滑动摩擦力使滑块产生的加速度a=所以滑块速度与皮带相同时经历的时间t=,所以2s后滑块与皮带以相同的速度向右匀速运动,与皮带间无摩擦力作用;4s后,皮带以a=1m/s2做匀减速运动,根据速度时间关系知,皮带开始减速到停止的时间,小于滑动摩擦力能使滑块产生的加速度2m/s2,所以当皮带减速
28、运动时,滑块的加速度与皮带的加速度相同,所以此时滑块受到的静摩擦力f=ma=,即此时的摩擦力等于滑动摩擦力的,方向水平向左,故A、B均错误;C、滑块开始在滑动摩擦力作用下做匀加速时,速度与时间成正比,滑动摩擦力的功率P=fv,可知,滑动摩擦力的功率与时间成正比,2s4s间无摩擦力,功率为零,4s后滑块在静摩擦力作用下做匀减速运动,由于速度随时间均匀减小至零故摩擦力的功率也随时间均匀减小至零,故C正确;D、只有开始滑块加速运动时,滑块与皮带间有相对位移,此时满足,位移不与时间成正比,故Q=fx图象不是倾斜的直线,故D错误故选:C二、不定项选择题11从水平地面上同时抛出小球A和小球B,A沿竖直向上
29、的方向抛出,B沿斜向上抛出,它们恰好同时到达最高点,不计空气阻力则()AA、B均做匀变速运动BB的加速度比A的大CA上升的最大高度比B大D落地时B的速度比A大【考点】竖直上抛运动【分析】斜上抛运动可以分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动,岸两个方向分析它的两个分运动即可【解答】解:A、A、B两小球运动过程只受重力作用,它们的加速度都是重力加速度,加速度相等且保持不变,它们都做匀变速运动,故A正确,B错误;C、A小球做竖直上抛运动,到达最高点时,速度为零;B小球竖直方向也是竖直上抛运动,它们同时到达最高点,所以在竖直方向上的位移是相等的,即上升的高度是相等的故C错误;D、A小球做
30、竖直上抛运动,B小球竖直方向也是竖直上抛运动,它们同时到达最高点,所以B的初速度沿竖直方向的分速度与A的初速度大小相等,所以B的总速度一定大于A的初速度故D正确;故选:AD12如图所示,质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方,当小球B平衡时,绳子所受的拉力为T1,弹簧的弹力为F1;现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2k1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为T2,弹簧的弹力为F2,则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系,正确的是()AT1T2BT1=T2CF1F2DF1=F2
31、【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】以小球B为研究对象,分析受力情况,根据共点力平衡条件并采用三角形相似法,得出绳子的拉力、弹簧的弹力与小球B的重力的关系表达式进行分析即可【解答】解:以小球B为研究对象,分析受力情况,如图所示:由平衡条件可知,弹簧的弹力F和绳子的拉力T的合力F合与重力mg大小相等,方向相反,即F合=mg,作出力的合成如图,由三角形相似得:=又由题,OA=OB=L,得:T=mgF=故绳子的拉力F只与小球B的重力有关,与弹簧的劲度系数K无关,所以得到T1=T2;当弹簧劲度系数变大时,弹簧的压缩量减小,故长度x增加,故F2F1;故AD错误,BC正确;故选:
32、BC13在距水平地面一定高度的某点,同时将两物体分别沿竖直方向与水平方向以相同的速度抛出(不计空气阻力),对于这两个物体从抛出到落地过程,下列说法正确的是()A加速度相同B落地时速度大小相同C一定同时落地D位移相同【考点】平抛运动【分析】根据牛顿第二定律比较加速度的大小在距水平地面一定高度的某点,同时将两物体分别沿竖直方向与水平方向抛出(不计空气阻力),一个物体做竖直下抛,一个物体做平抛运动根据机械能守恒定律分析落地速度大小关系,根据运动学公式比较运动的时间【解答】解:A、两个物体运动时都只受重力,根据牛顿第二定律知,加速度都为g,方向竖直向下故A正确B、由于不计空气阻力,两个物体的机械能都守
33、恒,则有:mgh+=可得 落地时速度大小为 v=v与抛出时速度方向无关,所以落地时速度大小相同,故B正确C、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,落地的时间是t2,则:h=g;对于竖直下抛运动是初速度的匀加速直线运动,加速度也为g,根据位移时间公式得:h=v0t1+,知t2t1同理得竖直上抛运动的时间比平抛运动长,故C错误D、沿竖直方向运动的物体通过的位移大小等于抛出点的高度,而平抛运动的位移大于抛出时高度,则两者位移大小不同,故D错误故选:AB14如图所示,从同一竖直线上不同高度A、B两点处,分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球,P为它们运动轨迹的交点则下列说法正确的有()A两球在P点一定
34、具有相同的速率B若同时抛出,两球不可能在P点相碰C若同时抛出,落地前两球竖直方向的距离逐渐变大D若同时抛出,落地前两球之间的距离逐渐变大【考点】平抛运动【分析】平抛运动的高度决定运动的时间,结合下降的高度判断两球能否在P点相碰若两球同时抛出,在竖直方向上相同时间内位移大小相等,结合水平方向位移的变化判断两物体间的距离变化【解答】解:A、两球的初速度大小关系未知,在P点,A的竖直分速度大于B的竖直分速度,根据平行四边形定则知,两球在P点的速度大小不一定相同,故A错误B、若同时抛出,在P点,A下落的高度大于B下落的高度,则A下落的时间大于B下落的时间,可知两球不可能在P点相碰,故B正确C、若同时抛
35、出,根据h=知,经过相同的时间下落的高度相同,则竖直方向上的距离保持不变,故C错误D、若同时抛出,由图可知,下落相同的高度,B的水平位移大于A的水平位移,可知B的初速度大于A的初速度,由于两球在竖直方向上的距离不变,水平距离逐渐增大,则两球之间的距离逐渐增大,故D正确故选:BD15质量为m的滑块沿着高为h、长为l的斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端下滑至底端的过程中,下列说法中不正确的有()A滑块克服阻力所做的功等于mghB滑块的机械能守恒C合力对滑块所做的功为mghD滑块的重力势能减少mgl【考点】动能定理的应用【分析】重力做功公式W=mgh机械能守恒的条件是只有重力做功根据守恒条件分析滑块的机
36、械能是否守恒滑块克服摩擦力所做的功根据功的公式进行计算或动能定理计算【解答】解:A、滑块动能的变化量为零,根据动能定理得,mghWf=0,则滑块克服阻力所做的功Wf=mgh故A正确B、由题,滑块匀速下滑,滑动摩擦力对滑块做负功,其机械能不守恒,故B错误C、根据动能定理可知,物体做匀速运动,因此动能的变化为零,合力的功为零,故C错误;D、重力势能的变化量EP=WG=mgh,所以滑块的重力势能一定减少mgh,故D错误本题选错误的,故选:BCD16如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点在此过程中拉力和重力的瞬时功率变化情况是()A
37、拉力的瞬时功率逐渐增大B拉力的瞬时功率逐渐减小C重力的瞬时功率先增大,后减小D重力的瞬时功率逐渐增大【考点】机械能守恒定律【分析】根据小球做圆周运动,速度沿圆周的切线方向,由合力提供向心力,即合力指向圆心,求出水平拉力和重力的关系,根据P=Fvcos得出拉力瞬时功率的表达式,从而判断出拉力瞬时功率的变化根据P=mgvcos分析重力瞬时功率的变化【解答】解:AB、因为小球是以恒定速率做圆周运动,即它是做匀速圆周运动,那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点,F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上设绳子与竖直方向夹角是,则F=Gtan而水平拉力F的方向与速度V的方向夹
38、角也是,所以水平力F的瞬时功率是:PF=Fvcos则PF=Gvsin显然,从A到B的过程中,是不断增大的,所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的故A正确,B错误CD、重力的瞬时功率为 PG=Gvsin,增大,则PG增大,故C错误,D正确故选:AD17如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零不计空气阻力,重力加速度为g关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有()A小球的机械能减少了mg(H+h)B小球克服阻力做的功为mghC小球所受阻力的冲量等于mD小球动量的改变量等于所受阻力的冲量【考点】动量定理;
39、功的计算;机械能守恒定律【分析】通过小球重力势能和动能的变化量求出小球机械能的减小量,对全过程运用动能定理,求出小球克服阻力做功的大小,根据动量定理求出小球阻力的冲量【解答】解:A、小球在整个过程中,动能变化量为零,重力势能减小mg(H+h),则小球的机械能减小了mg(H+h)故A正确B、对全过程运用动能定理得,mg(H+h)Wf=0,则小球克服阻力做功Wf=mg(H+h)故B错误C、落到地面的速度v=,对进入泥潭的过程运用动量定理得,知阻力的冲量大小不等于故C错误D、对全过程分析,运用动量定理知,动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和故D错误故选:A18静止在粗糙水平面上的物块A受方向
40、始终水平向右、大小先后为F1、F2、F3的拉力作用做直线运动,t=4s时停下,其速度时间图象如图所示,已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同,下列判断正确的是()A全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B全过程拉力做的功等于零C一定有F1+F3=2F2D可能有F1+F32F2【考点】功能关系;匀变速直线运动的图像;动量定理【分析】首先对全过程运用动能定理,得到拉力的功与摩擦力的功的关系;然后分别对加速、匀速和减速过程运用动量定理列式后联立求解【解答】解:A、B、对全过程运用动能定理,合力做的功等于动能的增加量,初动能与末动能都为零,故合力做的总功为零,物体运动过程中,受到重力、支持力、拉
41、力和摩擦力,其中重力和支持力不做功,故拉力做的功等于克服摩擦力做的功,故A正确,B错误;C、D、对于加速过程,根据动量定理,有:F1t1ft1=mv,即F1f=mv 对于匀速过程,有:F2f=0 对于减速过程,有:F3t3ft3=0mv,即F3f=mv 由解得F1+F3=2F2故C正确,D错误;故选:AC19如图甲所示,平行于斜面的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定在在倾角为 的斜面底端,另一端与Q物块连接,P、Q质量均为m,斜面光滑且固定在水平面上,初始时物块均静止现用平行于斜面向上的力F拉物块P,使P做加速度为a的匀加速运动,两个物块在开始一段时间内的vt图象如图乙所示(重力加速度为g),则下
42、列说法不正确的是()A平行于斜面向上的拉力F一直增大B外力施加的瞬间,P、Q间的弹力大小为m(gsina)C从O开始到t1时刻,弹簧释放的弹性势能为mv12Dt2时刻弹簧恢复到原长,物块Q达到速度最大值【考点】功能关系;胡克定律;弹性势能【分析】在PQ两物体没有分离前,由牛顿第二定律可知,拉力在增大,当分离后,根据加速度可知,拉力不变;根据牛顿第二定律,结合受力分析,即可求解施加外力瞬间两物体间的弹力大小;由动能定理,可求出从O开始到t1时刻,弹簧释放的弹性势能;当t2时刻,物块Q达到速度最大值,则加速度为零,因此弹簧对Q有弹力作用【解答】解:A、由图读出,t1时刻P、Q开始分离,在分离前,两
43、物体做匀加速运动,因弹簧的弹力减小,而合力又不变,则拉力一直增大;当分离后,P仍做匀加速运动,则拉力大小不变;故拉力先增大后不变,故A错误;B、外力施加的瞬间,对P、Q整体,根据牛顿第二定律得:F2mgsin+kx=2ma,得F=2mgsinkx+2ma,则知开始时F最小,此时有:2mgsin=kx,得F的最小值为 F=2ma;对P受力分析,根据牛顿第二定律和胡克定律得:F+F弹mgsin=ma,则得:F弹=mgsinma;故B正确C、从O开始到t1时刻,根据动能定理,则有WF+W弹+WG=mv120,弹簧释放的弹性势能不等于mv12,故C错误D、当t2时刻,物块Q达到速度最大值,则加速度为零
44、,因此弹簧对Q有弹力作用,没有达到原长,故D错误本题选择不正确的,故选:ACD20如图所示,半径分别为R和r(Rr)的甲、乙两光滑半圆轨道放置在同一竖直平面内,两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个质量均为m的小球夹住,但不拴接同时释放两小球,弹性势能全部转化为两球的动能,若两球获得相等动能,其中有一只小球恰好能通过最高点,两球离开半圆轨道后均做平抛运动落到水平轨道的同一点(不考虑小球在水平面上的反弹)则()A恰好通过最高点的是b球B弹簧释放的弹性势能为5mgRCa球通过最高点对轨道的压力为mgDCD两点之间的距离为2R+2【考点】向心力;动能定理;弹性势能
45、【分析】小球恰好能通过最高点,在最高点,由重力提供向心力,则半径越大,到达最高点的动能越大,而两球初动能相等,其中有一只小球恰好能通过最高点,所以是a球刚好到达最高点,此时对轨道的压力为零,对a球从离开弹簧到达最高点的过程中,根据动能定理求出a球的初速度,而两球初动能相等,初动能之和即为弹簧的弹性势能,ab两球离开轨道后做平抛运动,CD的距离等于两球平抛运动的水平距离之和,根据平抛运动的基本公式即可求解CD的距离【解答】解:A、小球恰好能通过最高点,在最高点,由重力提供向心力,设最高点的速度为v,则有: mg=m,解得:v=则半径越大,到达最高点的动能越大,而两球初动能相等,其中有一只小球恰好
46、能通过最高点,所以是a球刚好到达最高点,b球到达最高点的速度大于,a球通过最高点对轨道的压力为零,故AC错误;B、对a球从离开弹簧到达最高点的过程中,根据动能定理得:解得:EKa=2.5mgR,两球初动能相同,且弹性势能全部转化为两球的动能,所以释放的弹性势能为5mgR,故B正确;D、ab两球离开轨道后做平抛运动,CD的距离等于两球平抛运动的水平距离之和,a球运动的时间,所以a球水平位移,设b球到达最高点的速度vb,则,b球运动的时间,b球的水平位移由解得:xb=2则CD=xa+xb=2R+2,故D正确故选:BD三、计算题21汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面
47、驾车司机,减速安全通过在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体,并且他的反应时间为0.6s,制动后最大加速度为5m/s2求:(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间;(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞【考点】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时间的关系【分析】(1)根据速度时间关系求解时间(2)反应时间内做匀速运动,x=vt,刹车后做匀减速直线运动,由x=求解,进而得总位移【解答】解:(1)从刹车到停止时间为t2,则s (2)反应时间内做匀速运动,则x1=v0t1x1
48、=18m 从刹车到停止的位移为x2,则x2=90m 小轿车从发现物体到停止的全部距离为x=x1+x2=108m x=x50=58m 答:(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间为6s;(2)三角警示牌至少要放在车后58m,才能有效避免两车相撞22装卸工要将质量为50kg的木箱搬到卡车上,找来了长为4.4m的木板,做了一个倾角为37的斜面装卸工用大小为500N、方向与斜面成37的斜向上的拉力F将木箱拉上卡车已知木箱与木板间动摩擦因数=0.5,sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2(1)木箱向上加速运动时加速度的大小(2)要将木箱拉上卡车,拉力F至少需作用多长的距离?【考点】牛顿第
49、二定律;力的合成与分解的运用【分析】(1)在垂直于斜面和平行于斜面方向做受力分析,根据牛顿第二定律计算加速度大小;(2)若撤去拉力前匀加速运动的位移和撤去后匀减速运动的位移之和等于木板长,则刚好把木箱拉上卡车,为拉力作用距离的最小值【解答】解:设斜面对木箱的弹力为N,摩擦力为f,匀加速加速度为a1,匀减速过程加速度为a2(1)由牛顿第二定律:垂直于斜面方向:N+Fsin37=mgcos37平行于斜面方向:Fcos37mgsin37f=ma1f=N 代入数据解得:(2)撤去拉力后,平行于斜面方向:mgin37+mgcos37=ma2代入数据解得:设运动最大速度为v:v2=2a1x1v2=2a2x
50、2x1+x2=4.4m 代入数据解得:x1=4m 答:(1)木箱向上加速运动时加速度的大小为1m/s2;(2)要将木箱拉上卡车,拉力F至少需作用4m23如图所示,在水平地面上固定一倾角=37的长斜面体,物体A以v1=8m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出物体A上滑过程中速度减小,当速度减为零时恰好被B物体击中已知物体A与斜面体间的动摩擦因数为0.25(A、B均可看作质点,sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2)求:(1)物体A上滑过程所用的时间t;(2)物体B抛出时的初速度v2;(3)物体A、B间初始位置的高度差h【考点】平抛运动;牛
51、顿第二定律【分析】(1)对物体A进行受力分析,可以根据牛顿第二定律求出A上滑的加速度,再由匀变速直线运动的速度公式可以求得运动的时间;(2)由几何关系得出B平抛运动的水平位移,结合时间求出初速度的大小(3)物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和,A上升的高度可以由A的运动求出,B下降的高度就是自由落体的竖直位移【解答】解:(1)物体A上滑过程中,由牛顿第二定律得:mgsin+mgcos=ma代入数据得:a=8m/s2设经过t时间相撞,由运动学公式:0=v1at代入数据得:t=1s (2)平抛物体B的水平位移:代入数据得:x=3.2m 平抛速度:代入数据得:v2=3.2m
52、/s (3)物体A、B间的高度差:h=hA+hB代入数据得:h=7.4m答:(1)物体A上滑过程所用的时间t为1s;(2)物体B抛出时的初速度v2为3.2m/s;(3)物体A、B间初始位置的高度差h为7.4m24一辆汽车的质量为m,其发动机的额定功率为P0,从某时刻起汽车以速度v0在水平公路上沿直线匀速行驶,此时汽车发动机的输出功率为,接着汽车开始沿直线匀加速行驶,当速度增加到时,发动机的输出功率恰好为P0如果汽车在水平公路上沿直线行驶中所受到的阻力与行驶速率成正比,求:(1)汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率vm;(2)汽车匀加速行驶所经历的时间和通过的距离【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】(1)汽车达到最大速率时候,牵引力等于
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