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文档简介
2019-2020学年高一物理上学期期末试卷一、选择题.如图所示,用轻绳将一个匀质小球挂在墙上,不考虑墙的摩擦,如果把绳的长度增加一些,则轻绳对球的拉力&和墙对球的弹力F?的变化情况是A.H和F?都减小 B.用减小,Fz增大C.R增大,Fz减小 D.R和Fz都增大.如图所示,一单摆在做简谐运动,下列说法正确的是A.单摆的幅度越大,振动周期越大B.摆球质量越大,振动周期越大C.若将摆线变短,振动周期将变大D.若将单摆拿到月球上去,振动周期将变大A、B两个物体在同一地点出发,沿同一直线做匀变速直线运动,它们的速度一时间图象如图所示,则()A.2-4s内,物体A的加速度是B的2倍B.t=6s时,A、B两物体相遇C.t=4s时,A、B两物体相距40m D.t=2s时,A、B两物体相距最远A、B、C三物体同时、同地出发作直线运动,下图是它们位移与时间的图象,由图可知它们在0-t。时间内()A.平均速率V尸Vb=VcB.t。时刻B的速度等于C的速度C.平均速度V尸V产VcD.A先做加速运动,后做减速运动;B、C均做加速运动5.如图所示,质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上,用水平向左的力F拉着绳的中点0,使A0与竖直方向的夹角为6,物体处于平衡状态,则拉力F的大小为A.F=mgsin0B.F=mgtan。C.F=mg/cos6D.F=mg/tan9.如图所示,在竖直平面内的圆周轨道半径为r,质量为m的小物块以速度v通过轨道的最高点P.已知重力加速度为g,则小物块在P点受到轨道对它的压力大小为.做匀减速直线运动的物体经3s停止,若在第1s内的位移是10m.则最后1s内位移是()A.ImB.2mC.3mD.4m.如图所示,a和b是电场中的两个点,其电场强度大小分别为E,和反,电势分别为明和。b。下列说法中正确的是E.>Eb。・>。匕E.>Eb4>.=4>bE.<Eb<t»«>4>bE.=Eb4».<4>b.如图所示,两架歼-10A战机组成双机编队伴飞时,甲飞机上的飞行员发现乙飞机是“静止的”,则其选取得参考系是A.地面上的观众 B,甲飞机C.远处的地面D.乙飞机.物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则()
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB,从第3秒末到第5秒末合外力做功为一2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W.质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上,如图所示。若对A施加水平推力F,则两物块沿水平方向作加速运动。关于A对B的作用力,下列说法正确的是( )A.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为F2B.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为-尸3C.若物块A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为〃,则物块A对B的作用力大小为〃mgD.若物块A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为〃,则物块A对B的作用力大小为(F+2"g)3.一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm,环上有一穿孔的小球m,仅能沿环做无摩擦的滑动,如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转(取g=10m/s2),则相对环静止时小球与环心。的连线与0Q2的夹角。是( )A.60°B.45°C.30°D.75°二、填空题.如图为物体沿直线运动的v-t图象.由图可知,物体在0〜6s内物体做(填“匀速”或“匀加速”)直线运动,物体在4s末的速度大小为—m/s,物体的加速度大小为—m/s2.▲tt/ms1比0246t/s.在做“研究平抛运动”的实验时,某同学用铅笔描出了经过空间三点A、B、C的位置和一条竖直线之后,就取下图纸,忘了标出初始位置0,在图纸上过A点作垂直向下的y轴和水平的x轴,定出了A、B、C三点坐标,如图所示,由图中的数据可知,小球平抛运动的初速度为m/s,按图示坐标轴,可知平抛运动小球的初始位置的坐标为.
A”一Ix/cmB……Cy/cai.有以下物理量单位:吨(t)、亳米(mm)、小时(h)、秒(s)、焦耳(J)、千克(kg)、帕斯卡(Pa)、千克/米“kg/n?);属于国际单位制中的基本单位是..一个物体在共点力的作用下,如果处于静止或者,我们就说物体处于平衡状态,此时物体所受合外力F产.一光滑球,重力为G,半径为R,靠着墙角静止在水平地面上,一厚度为h且R=2h的木块塞在球的左下方,如图所示,现用水平力推木块,忽略各接触处的摩擦力,则当F的值至少为时可将球从地面推起来三、实验题.用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。(1)组装单摆时,应在下列器材中选用(选填选项前的字母)A.长度为1m左右的细线 B.长度为30cm左右的细线C.直径为1.8cm的塑料球D.直径为1.8cm的铁球(2)测出悬点0到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g=(用L、n、t表示)(3)下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理。组次1-3楼长LcmSO0090001000050次全振动所用的时间ts900955100.5振动周期Fs1so191重力加速度g(m•6)9:4973请计算出第3组实验中的T=7^-7 T2-7(4)用多组实验数据做出/「图像,也可以求出重力加速度g,已知三位同学做出的’2"图线的示意图如图中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是一(选填选项前的字母)。
r-O LA.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值(5)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图所示,由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺,于是他在细线上的A点做了一个标记,使得悬点0到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变,通过改变0、A间细线长度以改变摆长。实验中,当0、A间细线的长度分别为'和时,测得相应单摆的周期为心、T1,由此可得重力加速度g=(用19.图1为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。小车通过纸带与电火花打点计时器(接50Hz交流电)相连。小车A质量为叫,祛码及祛码盘B质量为叫.■的2.如3g7小位皿mi 用2 图3(1)下列说法正确的是.A.本实验叫应远大于叫B.实验时应先释放小车后接通电源C.每次改变小车质量时应重新平衡摩擦力D.在探究加速度与质量关系时应作图象加1(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤。则他测量得到的a-F图线可能是图2中的图线(选填“甲”“乙”或“丙”)。(3)图3为某次实验得到的纸带,相邻计数点间还有四个点未画出。由此可求得小车的加速度大小为m/s2(结果保留2位有效数字)o20.如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置,让小车在橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行。实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其最根本的目的是()A.防止小车不能被橡皮筋拉动B.便于小车获得较大的弹射速度C.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D.保证橡皮筋对小车做的功等于重力对小车做的功四、解答题.如图所示,质量为m=l.0kg小物体从A点以正=5.Om/s的初速度沿粗糙的水平面匀减速运动距离5=1.01)1到达8点,然后进入半径R=0.4m竖直放置光滑的半圆形轨道,小物体恰好通过轨道最高点C后水平飞出轨道,重力加速度g取lOm/s,求:(1)小物体通过最高点C的速度vc;(2)小物体到达B处的速度vb;(3)小物体在B处对圆形轨道的压力Nb;(4)粗糙水平面摩擦因数U..如图所示,在倾角。=37°的斜面底端的正上方H处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,求物体抛出时的初速度。(sin370=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,结果可用根号表示).如图所示,位于竖直平面上的四分之一光滑圆弧轨道固定于水平地面,且半径为R,OB沿竖直方向,上端A距水平地面高度为H,现将质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在地面上C点处,已知重力加速度为g,不计空气阻力,求:(1)小球刚运动到B点时对轨道的压力;(2)小球落地点C与B点的水平距离。.质量为0.2kg的小球被两段细线OA、0B悬挂在空中,A、B固定在墙上,两段细线与竖直方向夹角分别是30°和60°,开始小球静止,如图所示,g取lOm/s?.问:(1)两段细线此时张力加、7分别是多少?(2)假如细线0A能承受的最大拉力为3N,细线0B能承受的最大拉力为2N,那么它们所挂小球的质量最大是多少?.“场”是除实物以外物质存在的另一种形式,是物质的一种形态。可以从力的角度和能量的角度来描述场。反映场力性质的物理量是场强。(1)真空中一个孤立的点电荷,电荷量为+Q,静电力常量为k,推导距离点电荷r处的电场强度E的表达式。(2)地球周围存在引力场,假设地球是一个密度均匀的球体,质量为M,半径为R,引力常量为G。a.请参考电场强度的定义,推导距离地心r处(其中r2R)的引力场强度E乎的表达式。b.理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。推导距离地心I•处(其中rVR)的引力场强度E则的表达式。【参考答案】***L(-10cm>-5cm)15,秒(s)千克(kg)匀速直线运动;F*=0&G三、实验题4^1 向2fmf(1)AD(2)F(3)2.01;9.76(9.76~9.77) (4)B(5)尺一芍或不耳D丙0.49C四、解答题(1)2m/s(2)2^5m/s (3)60N (4)0.25【解析】(1)小物体恰好通过轨道最高点C,则Nc=0名mg=w—TOC\o"1-5"\h\z由圆周运动条件得: R解得:vc=^=2m/s...(2)小物体从B点运动到C点过程,由机械能守恒定律得:2 2解得:=J4+4gR=2(3)在B处,设小物块受到支持力为NbNr-mg=m-由圆周运动条件得: R解得:Nb=6mg=60N由牛顿第三定律得:小物体对轨道压力大小Nb'=Nb=60N,方向竖直向下(4)由A到B过程,-umgs=—wv»—mvA由动能定理得: 2 2〃=文丛=520=025解得:2gs2x10x1点睛:本题考查了动能定理与曲线运动的结合问题,要明白题中提出的恰好通过最高点所代表的物理意义。2x=vot,y=-gt【解析】设飞行的时间为t,则 23V0=g/因为是垂直装上斜面,斜面与水平面之间的夹角为37°,所以4因为斜面与水平面之间的夹角为37°;阿y=J 由三角形的边角关系可知,//=^+ztan37°,解得"V17。.⑴3mg⑵x=2iE?【解析】(1)设小球经过B点时的速度大小为vb,对小球从A到B的过程,由机械能守恒得:mgR="mvB2解得:VB」限在B点根据向心力公式得:N-mg^/解得:N=3mg根据牛顿第三定律得:小球对圆弧轨道的压力为3mgt=甲之(2)小球从B点抛出后做平抛运动,则有:',则x=1H=2iRTTF.(1)郎;IN(2)苧q【解析】【分析】(1)对小球进行受力分析,由平衡条件列式可求解;(2)若要保证OA绳安全科求得小球的质量的最大值,若要保证OB绳的安全科求得一个质量的最大值,为了保证两根绳都安全所以取较小质量。【详解】(1)对小球进行受力分析,由平衡条件可得:TM=mgcos30o=i^NToB=mgsin3O°=1N(2)由(D可知:TM=mgcos30°W3N解得:mW4g
ToB=mgsin3O-W2N解得:mWO.4kg因此小球最大质量m=4ig【点睛】本题考查了物体的平衡条件,在求解小球的最大质量时要让两根绳都安全,所以取了较小的质量。k1?Hf——2-(Z)a. 弓]——2~b・矶——rr r R【解析】【详解】(1)由E=gF=k4,得£⑵a.类比电场强度定义,纥,=%,由%=9孕,得纭=萼rb.由于质量分布均匀的球壳对其内部的物体的引力为0,当rVR时,距地心r处的引力场强是由半径“_M43为r的“地球”产生的.设半径为r的“地球”质量为'一石耳'、5对3得&=GM得&=GMrGM丁2019-2020学年高一物理上学期期末试卷一、选择题1.如图所示,一细线系一小球绕0点在竖直面做圆周运动,a、b分别是轨迹的最高点和最低点,c、d两点与圆心等高,小球在a点时细线的拉力恰好为0,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.小球运动到c、d两点时,受到的合力指向圆心B.小球从a点运动到b点的过程中,机械能先增大后减小C.小球从a点运动到b点的过程中,细线对小球的拉力先做正功后做负功D.小球从a点运动到b点的过程中,先失重后超重.在研究曲线运动的条件时,某同学做了如图所示的实验。未放置磁铁时,钢球在水平面上做直线运动,若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁,钢球将做曲线运动。该实验说明A.钢球所受合力为零时也可以做曲线运动B.钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上,就会做曲线运动C.钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上,就会做曲线运动D.钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上,就会做曲线运动.汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前15nl处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为0.5s,汽车运动的v-t图如图所示。则汽车的加速度大10m/s215m/s20.5m/s25m/s2.下列物理量中,不属于矢量的是()A.位移B.速率C.速度D.摩擦力.下列物体运动过程中机械能守恒的是()A.物体以一定初速度沿光滑斜面上滑的过程B.拉着物体匀速上升的过程C.雨滴匀速下落 D.物体沿斜面匀速下滑的过程.行星绕恒星运动时,其运动周期T的平方与运动轨道半径R的三次方之比为常数,即T7R3=k,则k的大小决定于()B.恒星质量A.B.恒星质量C.与行星和恒星的质量都有关 D.与恒星的质量及行星的速率有关.下列四组物理量,全部都是矢量的是A.位移、路程、时间B.加速度、速率、平均速度C.加速度、速度、速度的变化 D.位移、速度、平均速率.物体在甲、乙两地往返一次,从甲到乙的平均速度大小为v”返回时的平均速度大小为vz,则物体往返一次平均速度的大小和平均速率分别是v,+v2 2VR2 V,+V2 2v】V2 2V. 2V.A.0. 2B.0.vl+v2C.2,V1+V2D.vl+v2,vl+v2.下列各种情况中,可以把研究对象(加点者)看作质点的是A.研究地尊的昼夜更替B.研究一列队惇过桥的时间问题C.裁判给参加比赛的艺术体操运动员的比赛打分D.用全球定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员位置时.在国际单位制中,力学的三个基本单位是()A.N、m、sB.kg、m、sC.cm、g>sD.N、kg>m.物理学中用试探电荷来研究电场强度,其原因是试探电荷A.重力忽略不计 B.不致于干扰被测电场C.电荷的分布不会发生改变D.体积很小,受力集中于一点.近几年,在国家宏观政策调控下,我国房价上涨出现减缓趋势。若将房价的“上涨”类比成“加速”,将房价的“下跌”类比成“减速”,据此,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可类比成()A.速度增加,加速度减小B.速度增加,加速度增加C.速度减小,加速度增加D.速度减小,加速度减小二、填空题.火车机车原来的速度是36km/h,在一段下坡路上加速度为0.2m/s2.机车行驶到下坡末端,速度增加到54km/h.求机车通过这段下坡路所用的时间..一个质量为m的质点在n个共点的恒力作用下处于静止状态,现将其中的一个恒力F过6。°,其余的力大小和方向都不变,则质点的加速度大小为..如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆固定轨道,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点。则推力对小球所做的功为..有两颗人造地球卫星,质量之比是皿:叱=6:1,轨道半径之比是n:r2=2:1,则它们的向心加速度之比是Si•a?=,所受向心力之比Fi:F?=o.如图所示装置不计一切摩擦,水平面上物体A的质量为1kg。当在绳子的一端施加向下的拉力F=10N时,物体A的加速度a=m/s2;若用一个重为10N的物体B代替拉力,此时物体A运动的加速度为a?,则a*m/s2(g=10m/s2).三、实验题.利用下列器材设计实验验证力的平行四边形定则:器材:三根完全相同的轻质弹簧(每根弹簧的两端均接有适当长度的细绳套),几个小重物,一把刻度尺,一块三角板,一枝铅笔,一张白纸,几枚钉子.(1)按下列步骤进行实验,请在横线上将步骤补充完整:①用两枚钉子将白纸(白纸的上边沿被折叠几次)钉在竖直墙壁上,将两根弹簧一端的细绳套分别挂在两枚钉子上,另一端的细绳套与第三根弹簧一端的细绳套连接.待装置静止后,用刻度尺测出第三根弹簧两端之间的长度,记为Lo;②在第三根弹簧的另一个细绳套下面挂一个重物,待装置静止后,用铅笔在白纸上记下结点的位置。和三根弹簧的方向.用刻度尺测出第一、二、三根弹簧的长度L、L、L„则三根弹簧对结点0的拉力之比为;③取下器材,将白纸平放在桌面上.用铅笔和刻度尺从。点沿着三根弹簧的方向画直线,按照一定的标度作出三根弹簧对结点0的拉力R、Fz、F3的图示.以作一平行四边形,量出的长度,换算出对应的力F;④测量发现F与R在同一直线上,大小接近相等,则实验结论为:;(2)若钉子位置固定,利用上述器材,改变条件再次验证,可采用的办法是;(3)分析本实验的误差来源,写出其中两点:,..某同学在用电流表和电压表测定干电池的电动势和内阻的实验中:(1)有如下器材可供选择:A.干电池1节(电动势约为1.5V)B.滑动变阻器R(0-20Q)C.滑动变阻器R?(0~2kQ)D.电压表%(0〜3V,内阻约为2kQ)E.电压表V2(0〜15V,内阻约为3k。)F.电流表A(0〜0.6A,内阻约为2。)G.开关S、导线若干等其中滑动变阻器应选,电压表应选(均选填器材前的选项字母)。(2)为了最大限度地减小实验误差,请在下面的虚线框中画出该实验最合理的电路图_.(3)该同学按照正确的电路图连接好实物图,操作规范,开始实验。然后多次改变滑动变阻器滑片的位置,记录相应电压表和电流表的数据,并根据这些数据画出了U-I图线如图所示,则根据此图线可以求出被测干电池的电动势£=V,内阻r=Q..某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。贝必弹射架懵块1 滑块2 弹射架导轨标尺 调?货钮 -16.8cm」一k20.0cm-I 甲 乙(1)下面是实验的主要步骤:①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;②向气垫导轨通入压缩空气;③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终与导轨在水平方向上;④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧片;⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;⑥先接通打点计时器的电源,然后放开滑块L让滑块带动纸带一起运动;⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图所示;⑧测得滑块1的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。(2)由于打点计时器每隔0.02s打一个点,那么,两滑块相互作用以前滑块1的速度v=m/s.系统的总动量为kg-m/s:两滑块相互作用以后系统的总动量为kg-m/s(结果保留三位有效数字).(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是o四、解答题.如图所示,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一滑块(可视为质点)以一定的初速度v。向左滑上传送带。传送带逆时针转动,速度为v=4m/s,且v<V。.已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.2,当传送带长度为L=12m时,滑块从滑上水平传送带的右端到左端的时间为t=2s,皮带轮与皮带之间始终不打滑,不计空气阻力,g取10m/s?.求:v9■.(・)干3”讪(1)滑块的初速度Vo.(2)此过程中,滑块相对传送带滑动的位移。.质量为m=5X103kg的汽车在水平公路上行驶,阻力是车重的0.1倍.让汽车保持额定功率为60kW,从静止开始行驶.(1)若以额定功率启动,求汽车达到的最大速度V.(2)汽车车速Z=2m/s时的加速度.(3)若汽车以刈=6m/s的速度匀速行驶,求汽车的实际功率.(g10m/s2)出.如图所示,矩形木箱质量为M与传送带间动摩擦因数20传送带与水平面成30°角,传送带两端(1)视木箱为质点,且木箱由静止放到传送带上,求经过多长时间木箱能够从A运动到传送带的另一端B处;(2)现在木箱内用两轻绳将一质量忻2.0kg的小球悬挂于P、Q两点,两细绳绷紧时与车顶面的夹角分别为30°和60°,再将木箱由静止放到传送带上,在木箱加速的过程中,当小球相对木箱静止时,绳P和绳Q的张力大小分别为多少?.如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Q,“8V,16W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机M绕线的电阻Ro=lR,求:(1)路端电压和内电压.(2)电路中电流和电源的总功率.(3)电动机的输出功率..如图示,有一倾斜放置的长度L=30m的传送带,与水平面的夹角6=37。,传送带一直保持匀速运动,速度v=4m/s。现将一质量m=lkg的物体轻轻放上传送带底端,使物体从底端运送到顶端,已知物体与传送带间的动摩擦因数〃=0.8。以物体在传送带底端时的势能为零,求此过程中(已知sin37°=0.6,cos370=0.8)(1)物体到达顶端时的机械能:(2)物体与传送带之间因摩擦而产生的热量;(3)电动机由于传送物体而多消耗的电能。【参考答案】***一、选择题
.F/mmgQ6R:+?:)•SR16. 1:43:25三、实验题(LrLo):(U-U):(L3-L0);以Fi、Fz为邻边;出K、F?所夹的平行四边形对角线;由题知,&、Fz的合力为F,F与&在同一直线上,大小接近相等,说明在实验误差范围内,结点。受三个力的作用处于静止状态,合力为零; 可采用的办法是换不同重量的小重物,重复进行实验;未考虑弹簧自身的重量; 记录0、L、L、L3及弹簧的方向时产生误差(或白纸未被完全固定等)00 0.620 0.618纸带与限位孔的阻力四、解答题(1)8m/s(2)4m【解析】试题分析:行李包滑上传送带后做匀减速区动,设经时间匕与传送带速度相等,此后做匀速运动,由牛顿第二定律可求加速过程的加速度,在由运动学可求初速度;(1)行李包滑上传送带后做匀减速运动,设经时间⑥与传送带速度相等,此后做匀速运动TOC\o"1-5"\h\z根据牛顿第二定律可得行李包的加速度: 加根据速度时间关系得:丫=%一成】包从右端到左端由平均速度可得: 2联立解得并代入数据解得:%= 4=2s说明行李包一直做减速运动。1 . 1 2%二%"-一成;=8x2—-x2x2〃=12W(2)旅行包在传送带上运动的位移为: 2 2传送带运动的位移为:x1=%=4x2加=8那相对滑动时留下的痕迹的长度:Ax=^-xi=Am点睛:本题主要考查了传送带问题,分析好包的运动过程,此过程由加速度阶段和匀速阶段两个过程,在结合运动学公式即可解题。(1)12m/s (2)5m/s2 (3)30kW夕_60000【解夕_60000【解析】(1)当阻力等于牵引力时,汽车达到最大速度为00.1^50000=72ms(2)根据牛顿第二定律:尸桁。代入数据解得:“一(3)汽车以V2=6m/s的速度匀速行驶,牵引力等于阻力,则F=f=5000N则瞬时功率P'=Fv2=5000X6=30000W【点睛】本题考查的是机车启动的两种方式,即恒定加速度启动和恒定功率启动.要求同学们能对两种启动方式进行动态分析,能画出动态过程的方框图,公式尸Fv,p指实际功率,F表示牵引力,v表示瞬k=7时速度.当牵引力等于阻力时,机车达到最大速度 <21出(1) 10$(2)5幅N【解析】(1)木箱由静止放在传送带上开始过程,由牛顿第二定律得:以Mgcos&一Afgsin0=Maa=〃gcos6-gsin8求得:a=2.5m/s2TOC\o"1-5"\h\z-(4闻 _再=——= m-96m木箱加速的位移: 2a 2x2.5v4百 8百£]=-= s= s运动时间: a2.5 5由于x〈L=15.6m,所以木箱还需作匀速运动,设匀速运动时间为t,L-x、 6mJ3— =——T= =SvAyjSfnls22162AB=43= S木箱运动总时间: 10.通过分析可知小球在加速阶段,F端绳子弹力为0N设绳子与竖直方向的夹角为风将加速度分解:ax=acos300=s2水平分量: 4av=asin3(f=—m/s3竖直分量:' 4由牛顿第二定律可得:TxCosS-僧g=Txsin&=mat联立方程可得:*N' *(1)8V,2V(2)4A,40W(3)12W
【解析】【分析】由题,“8V,16W”的灯泡L恰好能正常发光,灯泡的电压为U=8V,电源的内电压为U'=E-U=2V,根据欧姆定律求出电路中总电流I,电源的总功率为P=EI.根据功率功率求出灯泡的电流,通过电动机的电流等于总电流与灯泡电流之差.电动机的输出功率等于电功率与发热功率之差.【详解】(1)灯泡正常发光,电压为8V,外电路的灯泡和电动机并联,电压相等,电路中路端电压为U=8V,电源的内电压为U'=E-U=2V(2)电路中的总电流 '值=2A则电源的总功率为值=2Ah~(3)灯泡额定电流为:流过电动机的电流为:Ih=1Il=4-2A=2A电动机的总功率为:Ph=UmIm=8X2=16W电动机的热功率为:Pa=lM2R)=22Xl=4W则电动机的输出功率为:P*=16-4=12W【点睛】对于电动机工作时,其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不成立,本题不能用欧姆定律求出通过电动机的电流.(1)188J;(2)128J?(3)316J【解析】【详解】(1)由于〃=0.8>tan37「物体在摩擦力作用下可以沿倾斜的皮带加速上滑,根据牛顿第二定律:〃mgcos370-nigsin37o=ma,解得加速度a=0.dm/s?,物体加速上滑的位移由运动学:v2=2ax,解得物体与皮带保持相对静止时发生的位移x『20m,随后物体保持v=4m/s的速度达到顶端。在顶端物体的重力势能Ep=mgh=mgLsin37°=180J,物体的动能Ek=—mv2=8J,物体到达顶端时的机械能E=Ep+Ek=188Jo2(2)物体在皮带上加速运动的时间t=^=10s,在10s内皮带运动的距离x^vtudOm,物体相对皮带的a位移口X=x皮-x『20m,物体与传送带之间因摩擦而产生的热量Q=〃mgcos370ax=128J.(3)根据能量守恒,电动机由于传送物体而多消耗的电能ElEp+Ek-KJ=316J.2019-2020学年高一物理上学期期末试卷一、选择题TOC\o"1-5"\h\z.物体的位移随时间变化的函数关系是x=2t+2tz(m),则它运动的初速度和加速度分别是( )A.2m/s、4m/s2B.0、4m/s2 C.2m/s、2m/s2D.2m/s、lm/s2.如图所示,2019个大小相同、质量均为m且光滑的小球,静止放置于两个相互垂直且光滑的平面上.平面AB与水平面的夹角为30°.则第3个小球对第4个小球的作用力大小为( )A.1.5mg B.1007mg C.1008mg D.2016mg.关于摩擦力,下列说法正确的是( )A.摩擦力是在两个相对滑动的物体之间产生的B.两个相互接触的物体间一定产生摩擦力C.滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,跟物体的相对运动方向相反D.静摩擦力的大小与两个物体间的压力成正比4.如图所示,甲、乙、丙、丁四种情况,光滑斜面的倾角都是a,球都是用轻绳系住处于平衡状态,则下列说法正确的是()A.球对斜面压力最小的是甲图B.球对斜面压力最小的是丙图C.球对斜面压力第二大的是丁图D.球对斜面压力第二大的是乙图5.关于力、运动状态及惯性,下列说法正确的是( )A.力是维持物体运动的原因B.力是改变物体运动状态的原因C.物体的质量越大,惯性越小D.物体的速度越大,惯性越大“科学真是迷人。”如果我们能测出月球表面的重力加速度g,月球的半径R和月球绕地球的转动周期T,就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常数为G,用M表示月球质量,关于月球质量,下列说法正确的是()gR2 gR2A.M=m B.T-C.M=gFD.M=4112G一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示。现将它与两个标准电阻Ri、艮组成如图乙所示的电路,当开关S接通位置1时,三个用电器消耗的电功率均为P。将开关S切换到位置2后,电阻器D和电阻R、Rz消耗的电功率分别为Pd、Pi、Pz,下列判断正确的是甲 乙Pi>PP1>02PD+P1+P2<3PPD+P1+P2>3P8.下列各种情况中,可以把研究对象(加点者)看作质点的是A.研究地殍的昼夜更替.研究一列队伍过桥的时间问题C.裁判给参加比赛的艺术体操运动员的比赛打分D.用全球定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员位置时.我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的乘客(包括司机)必须系好安全带。下列说法正确的是A.系好安全带可以减小人的惯性B.系好安全带可以减小车的惯性C.是否系好安全带对人和车的惯性都有影响D.系好安全带可以防止因惯性对人造成的伤害一根弹簧的弹力F-伸长量(位移)x图象如图所示,当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程A.弹力所做的功是0.45J,弹性势能减少了0.45JB.弹力所做的功是0.6J,弹性势能减少了0.6JC.弹力所做的功是-0.45J,弹性势能增加了0.45JD.弹力所做的功是-45J,弹性势能增加了45J2018年10月,第十六届福建省体育运动会在宁德市体育中心举行,在3000米比赛中,男子乙组的宁德市运动员阮清松以9207弼成绩破省少年甲组纪录。如图所示,假设运动员在某个弯道从H运动到5的实际轨迹长为60m,.倒刷直线距离为50m,用时10秒,C点为.4、5过程的某一点。下列说法正确的是
.现5过程中运动员的瞬时速度保持6m/s.倒5过程中运动员的平均速度大小为5m/sD.运动员经过C点时速度方向由.第向C.一个质点在三个共点力&、Fz、F3的作用下处于平衡状态,如图所示,则它们的大小关系是()Fi>F»>FsFi>F3>F?Fs>Fi>F2F2>Fi>F3二、填空题.一小球从距水平地面高h处,以初速度V。水平抛出,重力加速度为g。小球在空中运动的时间t=;小球落地点与抛出点之间水平方向的距离s=,小球落地前瞬间的速度大小v=..某球状行星具有均匀的密度。,若在其赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零,则该行星自转周期为(万有引力常量为G)..质量为2X10,kg的汽车,保持发动机输出功率为30X10,W不变,在水平公路上能达到的最大速度为15m/s,当汽车以10m/s的速度匀速运动时,其功率为W..三个方向不同且在同一平面上的共点力作用在一个物体上,物体做匀速直线运动,已知Ff5N,R=7N,F3=4N,那么这三个力的合力大小为N,R和F3这两个力的合力大小是 N,若撤去Fs,则物体所受合力大小为No.在光滑的水平面上,有一静止的物体,其质量为7kg,它在一大小为14N的水平拉力作用下从静止开始运动,则物体开始运动5s所通过的位移大小m,运动5s末速度大小是m/s.三、实验题.图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图,图乙是其俯视图。两个相同的小车,放在带有定滑轮的木板上(事先通过调节木板与水平面间的夹角来抵消摩擦力的影响),前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里放有祛码。两个小车后端各系一条细线,细线后端用夹子固定,打开夹子,小盘和祛码牵引小车运动,合上夹子,两小车同时停止运动.(1)用刻度尺测出两小车的位移,位移之比就等于它们的之比;(2)为了探究加速度大小和力大小之间的关系,应保持两个(选填“小车”或“小盘和祛码”)的质量相等;(3)为减小误差,应使小盘和祛码的总质量尽可能(选填“小于”、“等于”或“大于”)小车质量。.关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是.A.电磁打点计时器使用的是4V〜6V的直流电源B.在使用打点计时器时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越快20.小明同学在做“验证平行四边形定则”实验时,在白纸上记录了以下信息,如图所示,。点橡皮筋拉伸后的结点位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力\和卜二的方向分别过。和七点;用一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力。的方向过L点。三个力的大小分别为匕34ON、4390卜和号495、.(1)以线段长度1cm为100N作为标度,在答题卡中相应位置作图 ,并求出。和卜二的合力F\(结果保留三位有效数字).图10(2)有关该实验以下操作不当的是.A.同一次实验中,O点位置允许变动B.实验中,要记录弹簧测力计的读数及方向C.在使用弹簧秤前,应先校零,使用过程应使弹簧秤与木板平面平行四、解答题.若嫦娥某型号探月卫星绕月球飞行,在靠近月球表面的圆轨道飞行时,绕行一周所用的时间为T,着陆月球后宇航员用弹簧秤测出质量为m的物体的重力为F,已知引力常量为G.求月球的半径和质量。.兔子在雪地奔跑,狗拉雪橇的猎人紧追不舍,如果拉雪橇的绳子突然断了会是怎样一副场景。如图所示(把猎人和雪橇看成一个金属块),质量为2kg的金属块放在水平地面上,在大小为20N、方向与水平方向成37°角的斜向上拉力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动.已知金属块与地面间的动摩擦因数P=0.5,力F持续作用2s后撤去。(g取lOm/s?).求:(1)力F撤去的瞬间金属块的速度为多大?(2)金属块在地面上总共滑行了多远?.如图所示,ACD是一滑雪场示意图,其中AC是长L=8m、倾角0=37°的斜坡,CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从A点由静止下滑,经过C点时速度大小不变,又在水平面上滑行一段距离后停下.人与接触面间的动摩擦因数均为u=0.25,不计空气阻力,取g=10m/s\sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间;(2)人在离C点多远处停下..骄傲的兔子能被乌龟追上,又怎么能轻易逃脱猎人的追捕,终会成为篝火上的晚餐。想起烤兔肉的情景,如图所示,兔子被悬挂在结点0,重为1kg。轻绳A0和B0的A、B端都是固定的。平衡时A0是水平的,B0与水平方向的夹角为9=60°.(g取lOm/s?)求:口A0的拉力R的大小;B0的拉力Fz的大小。25.一辆汽车在十字路口等待绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以v=6m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车,试问:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多大?(2)当汽车追上自行车时汽车的速度是多大?【参考答案】***一、选择题区(每空2分,共2区(每空2分,共2分)\pG2xl047、410三、实验题加速度 小车 小于C18邸 K-340.V7,4/ 号ZW■ । 1-—\/F,aw四、解答题_1sF ..尸尸R=__ 1/=---2] 4丁B收+2ghF=5.00—5.30N均可A题号123456789101112答案ACCBBACDDCCC二、填空题
【解析】设月球半径为R,月球质量为M,飞船质量为小月球表面的重力加速度为二-7G5_G5_根据月球表面万有引力等于重力=GW.21匕„—__=m(—尸R以及R=R=可解得:..尸M=16^Gm3PF故本题答案是:\j- PF故本题答案是:\j- -16^Gms点睛:利用月球表面的重力加速度和环绕周期可求出月球的质量和月球的半径.(l)12m/s(2)26.4m【解析】试题分析:对金属块受力分析后,根据牛顿第二定律列式求解加速度,根据速度时间公式求金属块的速度;根据位移时间关系公式列式求出撤去F前金属块的位移;撤去F后,再根据牛顿第二定律求解出加速度,再根据速度位移公式求解位移.(1)金属块受力如下图所示.mg根据牛顿第二定律得:水平方向尸cos37°_/=wa,竖直方向:N=mg-Fsm37°,其中/=得Fcos37°-〃(wg-Fsin370)=解得=6m!金撤去F瞬间,金属块的速度B="=6x2=12w/s1,1,-…再=—at=—x6x2=12w(2)撤去F前金属块的位移 2 2a2="暝=〃g=5mls'撤去力F后金属块的加速度大小’ m由02_“;=2。2叼,代入数据解得与=144帆则金属块在地面上总共滑行了X=%+X2=26.4m.(1)Is;(2)12.8m;【解析】(1)人在斜坡上下滑时,设人沿斜坡下滑的加速度为a,由牛顿第二定律得:丝5m"-"冽geos'=泄4.L=-at2由匀变速运动规律得: 2联立以上各式得:'(2)人在水平面上滑行时,水平方向只受到地面的摩擦力作用,设在水平面上人运动的加速度大小为”,由牛顿第二定律得“"g=叫设人到C处的速度为V,则下滑过程」=2区水平面面上运动时有「"x,联立以上各式解得:x=12.8m.竺立N;诬N3 3【解析】【详解】(1)结点。的受力示意图如图所示,o点处于平衡状态,合力为零,根据平衡条件得:6=」竺=站";tan9 3(2)由几何关系可得:凡=冲=2。7!"。sw600 3【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。(1)2s:6m(2)12m/s【解析】【详解】(1)当两车速度相等时,相距最远,有ve=at,解得£=2s»此时自行车的位移X1=vat=12m汽车的位移勺==lx3x4m=6mTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"2 2则最大距离Ax=Xj- =6m(2)最近距离为零,开始时速度为零;汽车追上自行车时有:2 1 2vs£'=-at,2,即&'=±x3x/2解得:/=4s则汽车的速度v=a/=12m/s2019-2020学年高一物理上学期期末试卷一、选择题1.如图所示,飞机水平飞行时向下投出一重物,不计空气阻力,图中虚线为重物的运动轨迹.下列表示重物在p位置时速度和加速度方向的箭头分别是4 ⑷A.①、② B.②、① C.②、③ D.③、②2.关于速度、速度改变量、加速度,正确的说法是()A.物体运动的速度改变量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物体,其加速度可以很小,可以为零C.某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大D.加速度数值很大时,运动物体的速度一定很快变大.物体在地面附近以某一初速度竖直向上抛出,忽略空气阻力的影响,则在上升过程中,物体的机械能将A.不变 B.减小 C.增大 D.先减小,后增大.一物体m受到一个瞬间撞击力后沿不光滑斜面向上滑动,如图所示,在向上滑动过程中,物体m受到的力是()A.重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力B.重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面对物体的支持力C.重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向上的滑动摩擦力D.重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力5.如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他()A.所受的合力为零,做匀速运动B.所受的合力恒定,做匀加速运动C.所受的合力恒定,做变加速运动D.所受的合力变化,做变加速运动.物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。以下叙述中,正确的说法是()A.牛顿发现万有引力定律,并测出了万有引力常量B.爱因斯坦提出:在一切惯性参照系中,测量到的真空中的光速c都一样C.开普勒在牛顿万有引力定律的基础上,导出了行星运动的规律D.由爱因斯坦的质能方程可知,质量就是能量,质量和能量可以相互转化.物体由静止开始做匀加速直线运动,加速8s后,立即做匀减速直线运动,再经过4s停下.关于该物体的运动情况,下列说法正确的是()A.加速、减速过程中的加速度大小之比为2:1.加速、减速过程中的平均速度大小之比为2:1C.加速、减速过程中的位移大小之比为2:1D.加速、减速过程中速度的变化率大小之比为2:18.一架飞机以200m/s的速度在高空沿水平方向做匀速直线运动,每隔1s先后从飞机上自由释放A、B、C三个物体,若不计空气阻力,则A.在运动过程中A在B前200mB.在运动过程中B在C前200mA、B,C在空中排列成一条竖直线A、B、C在空中排列成一条抛物线.一质点做简谐运动,其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示,由图可知|~0.40A1.2A.ftt/iA.质点振动的频率为1.6HzB.质点的振幅为4.0cmC.在0.3s和0.5s两时刻,质点的速度方向相同D.在0.3s和0.5s两时刻,质点的加速度方向相同.一石块从距地面高度为H处自由下落,不计空气阻力。当石块运动时间为落地时间的一半时,石块距地面的高度为.一物体以初速度为v。做匀减速运动,第1s内通过的位移为4=3m,第2s内通过的位移为x?=2m,又经过位移X3物体的速度减小为0,则下列说法中不正确的是()A.初速度V。的大小为2.5m/s B.加速度a的大小为1m/s2C.位移X3的大小为题 D.位移X3内的平均速度大小为0.75m/s.如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用fi、f?和f3表示。则A.£1=0,fzWO,fsWO B.fiHO,fkO,f^OC.fiWO,f2#0,f3=0 D.fiWO,fzWO,f3#0二、填空题.如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,由图可知,弹簧的劲度系数是N/m;当弹簧受F=800N的拉力作用时,弹簧的伸长量为—cm;当拉力从800N减小为600N时,弹簧的长度缩短了—cm..设想将来人类可以在月球定居,需要不断地把地球上相关物品搬运到月球上,使地球的质量不断减小,月球的质量不断增加,假定经过长时间搬运后,地球仍可看作均匀球体,月球仍沿以前的圆周轨道运动,则人类在月球定居后与之前相比地球与月球之间的万有引力将(填“变大、变小,不变”),月球的速度将(填“变大、变小,不变”)。.如图为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图线,由图线则弹簧的原长—cm弹簧的劲度系为_N/m4F/N.如图所示,某人在山上将一质量m=2kg的石块,以v°=5.0ni/s的初速度斜向上方抛出,石块被抛出时距离水平地面的高度h=10m.不计空气阻力,取11加/一.求:(1)石块从抛出到落地的过程中减少的重力势能;(2)石块落地时的速度大小..质量是1kg的皮球以5m/s的水平速度与墙相碰再以3m/s的速度反弹回来,设初速度方向为正,皮球动量变化量为kg.m/s,动能变化量为J.三、实验题.以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验。(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用字母排列出来是:。A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连结起来。B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码E、以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式.F、解释函数表达式中常数的物理意义.
(2)下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据:弹力(F/N)0.51.01.52.02.5弹簧原来长度(Lo/cm)1515151515弹簧后来长度(L/cm)16.017.118.018.920弹簧伸长量(x/cm)1.02.13.03.95.0据上表的数据在右下图的坐标中,三出F-x图线。②写出曲线的函数表达式。(x用cm作单位):③函数表达式中常数的物理意义:.某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻,已知干电池的电动势约为L5V,内阻约1Q,电压表(0-3V3kQ),电流表(0-0.6A1.0Q),滑动变阻器有Ri(10a2A)和R?(100Q0.1A)各一只;(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I,由图可较准确求出电源电动势£=V,内阻r=Q..用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,0为橡皮筋与细绳的结点,0B和0C为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图.图甲图乙图甲图乙(1)本实验中“等效代替”的含义是.A.橡皮筋可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的F与F'两力中,方向一定沿着A0方向的是 ,图中 是R、F?合力的理论值, 是合力的实验值.(3)(多选)完成该实验的下列措施中,能够减小实验误差的是.A.拉橡皮筋的绳细一些且长一些B.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些D.使拉力用和Fz的夹角很小四、解答题.如图所示,直角三角形支架OXY在竖直平面内,XY为光滑的轻直细杆高h=1.25m的0Y杆垂直于地面,XY杆与水平面夹角为30°.一个质量为m=2kg的小球A(可视为质点)穿在XY杆上,下悬一个质量为m^lkg的小球B,对杆上小球施加一个水平向左的恒力F使其从XY杆的中点由静止开始沿杆向上运动,运动过程悬挂小球的悬线与竖直方向夹角为30°,g取10m/s2,求:(1)小球B运动的加速度大小;(2)小球A到达y点时的速度大小.(3)恒力F的大小;.如图所示,一个质量m=20kg的物块,在F=60N的水平拉力作用下,从静止开始沿光滑的水平地面向右做匀加速直线运动.物块与地面间的动摩擦因数20.10.取重力加速度1lOm/s?. Fm ►(1)求物块运动的加速度大小;(2)求物块速度达到v=6.Om/s时移动的距离..如图所示是富春江畔一高层住宅小区,我校小杰同学住在该小区。周末放假回到该小区。他乘坐竖直快速电梯,从底层到达第36层共用时24s。若电梯先以加速度a做匀加速运动,经过4s达到最大速度5m/s,然后以最大速度匀速运动,最后以大小相同的加速度a做匀减速运动恰好达到36层。用你学到的物理知识,解决下列问题:(1)电梯的加速度a及上升的总高度h(2)若小杰同学乘电梯时,手里竖直地提着一份质量为2千克的快递包裹,求整个过程中,小杰同学手臂承受的最大拉力。(g®10m/s2).如图所示,有倾角为30°的光滑斜面上放一质量为2kg的小球,球被垂直于斜面的挡板挡住,若斜面足够长,g取10m/s2,求:(1)球对挡板和斜面的压力大小;(2)撤去挡板,3s末小球的速度大小;(3)撤去挡板,2s内小球重力的平均功率..假设在月球上的“玉兔号”探测器,以初速度V。竖直向上抛出一个小球,经过时间t小球落回抛出点,已知月球半径为R,引力常数为G.(1)求月球的密度.(2)若将该小球水平抛出后,小球永不落回月面,则抛出的初速度至少为多大?【参考答案】***变大,变小4cm500N/m2OOJ15m/s-8 -8三、实验题②F=0.5x③表示使弹簧每伸长或压缩0.01m(1cm)所需的拉力,大小为0.5NRi、1.47、1.81(1)D,(2)F',F;(3)ABC四、解答题(1)10m/s2;(2)5m/s;⑶【解析】【分析】(1)对小球B受力分析,根据牛顿第二定律求小球B运动的加速度;(2)对两个小球组成的整体进行受力分析,运用正交分解法,根据牛顿第二定律求F的大小;(3)小球A做匀加速运动,根据速度位移公式求小球A到达y点的速度。【详解】(1)对小球B受力分析:B球受重力、绳子拉力,根据牛顿第二定律得:平行斜面方向:Tcos30°-m2gsin30°-a垂直斜面方向:Tsin30°=ni2gcos30o联立得:a=g=10m/s2;h(2)杆的中点与B点的距离为9x=—=1.25wsin30°根据位移公式:v2-02=2ax,代入数据得:v=5m/s;(3)以两个小球组成的整体为研究对象,由牛顿第二定律得:沿斜面方向有:Fcos30°-(mig+ni2g)sin30°=(叫+叱)a得:斤=30Qn。【点睛】本题是连接体问题,涉及到两个物体的问题要灵活的选择研究对象,要抓住两个物体的加速度相同,采用整体法和隔离法结合研究加速度。(1)2.0m/s2(2)9.0m【解析】【分析】作出受力分析图,根据牛顿第二定律求出物块的加速度大小,结合速度位移公式求出物块运动的距离.【详解】(1)受力如图所示;建立如图所示的直角坐标系,根据牛顿第二定律x方向F-Ff=may方向FN-mg=0摩擦力解得a=2.Om/s2(2)根据v2=2ax解得x=9.0m【点睛】本题考查牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.(1)1.25m/s2 100m(2)22.5N【解析】【分析】(1)由运动学公式可求加速度及上升高度;(2)根据牛顿第二定律求解其手臂承受的最大拉力;【详解】(D根据速度与时间关系可知:Z=4s时速度最大为匕=5m/s,则。=幺=1.25那"2;由题可知减速时其加速度大小仍为L2W1/53所以减速时间为:t=t=4s
则匀速运动时间为:/=24s-£-£=16s则根据平均速度以及匀速运动规律可知上升的高度为:h=幺£+%/+幺/=100m;2 2(2)当电梯加速上升时,其手臂承受的最大拉力为T,则对快递包裹根据牛顿第二定律,有:T-mg=rm,代入数据可以得到:T=225N。【点睛】解答此题的关键是熟练地应用运动学公式和牛顿定律,对运动过程要清楚,对匀变速直线运动,能用平均速度的公式求位移。(1)10N 10同(2)15mfs(3)50W【解析】【分析】(1)小球处于静止状态,受到重力G、木板的弹力F和斜面的支持力N,根据平衡求出弹力和支持力.再由牛顿第三定律求出小球对斜面的压力和球对挡板的压力.(2)由牛顿第二定律求出加速度,然后由速度公式即可求出速度.(3)根据功率的定义求解平均功率.【详解】(1)对小球进行受力分析:小球受重力,挡板对球的弹力F,斜面对球的弹力N.如图所示:UG将F和N合成,根据共点力平衡条件得出:9=mgsin30。,2/=Wgcos30°代入数据解得:F=10N»AT=105/3N由牛顿第三定律可知:小球对挡板的压力大小为10N,对斜面的压力大小为10招N.(2)撤去挡板后,小球将沿斜面匀加速下滑,由牛顿第二定律wgsin30。=wa解得:a=5m/s2根据速度公式:"5可得:v=5x3m/s=15m/s1 1(3)小球在2s内运动的位移:x=士0片=±x5x2?=10m2 22s内重力做功为jy=wgxsin30°=2xl0xl0xlj=100J_w1002s内重力的平均功率:P=—=-^-W=50W2【点睛】对小球进行受力分析,运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题.再运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题.要注意力发生改变需要重新受力分析.(1)3% (2)27iGRt【解析】【详解】
(1)由匀变速直线运动规律:?=空2所以月球表面的重力加速度”学GMm由月球表面,万有引力等于重力得兰竽=憎R2月球的密度户与月球的密度户与3%2示册(2)由月球表面,万有引力等于重力提供向心力:ag=M士R可得:V=J,2019-2020学年高一物理上学期期末试卷一、选择题一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下长度变为10cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为()A.400m/N B.50N/m C.200N/m D.200m/N.物体的位移随时间变化的函数关系是x=2t+2t2(m),则它运动的初速度和加速度分别是( )A.2m/s、4m/s2 B.0、4m/s2 C.2m/s、2m/s2 D.2m/s、lm/s2.在物理学的重大发现中,科学家总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法和等效替代法等,下列叙述不正确的是()A.在研究物体的运动时,用质点来代替物体的方法叫假设法B.在推导匀变速直线运动位移公式中运用了微元法C.在验证力的平行四边形定则的实验中运用了等效替代法ArD.在加非常小时,——可表示物体的瞬时速度,运用了极限思想法Ar4.2018年12月8日上午9点半,随着一声枪响,环攀枝花国际公路自行车赛(绕圈赛)正式开始,来自18支国际职业车队的95名运动员从三线建设博物馆出发,沿城区主要道路绕行,最终返回起点,全程80.8km.来自厄立特里亚国家队的戴维特•也门以1小时52分22秒的成绩夺冠。下列说法中正确的是A.上午9点半指的是时间B.全程80.8km指的是位移C.研究运动员在全程中的运动可将其视为质点D.根据上述数据,可以估算出戴维特•也门的冲线速度约为43.14km/h5.引体向上是中学生体育测试的项目之一,引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟。若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上,该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于( )5W B.20W C.100W D.400W6.如图所示,质量分别为皿、叱的A、B两小球分别连在弹簧两端,B小球用细绳固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量且细绳和弹簧与斜面平行,在细绳被剪断的瞬间,A、B两小球的加速度分A.都等于3(•n,+叫龙0和2m2(m1+in2)g2m2和0s0和5.一质点沿x轴做直线运动,其vt图象如图所示,质点在t=0s时位于坐标原点处,开始沿x轴正向运动.当t=8s时,质点在x轴上的位置为x=3mB.x=6mC.x=8mD.x=9m.下列物理量中属于国际基本物理量的是 ( )A.焦耳B.牛顿C.长度D.千克9,有一根轻绳拴了一个物体,如图所示,若整体以加速度a向下做减速运动时,作用在物体上的各力做功的情况是()A.重力做正功,拉力做负功,合外力做负功B.重力做正功,拉力做负功,合外力做正功C.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功D.重力做负功,拉力做负功,合外力做正功.已知铜的摩尔质量为M,密度为P,阿伏加德罗常数为N,下列说法中正确的是( )1个铜原子的质量为丝1个铜原子的质量为:M1个铜原子所占的体积为经LN1个铜原子所占的体积为险N.如图所示,轻杆长为L,一端固定在水平轴上的0点,另一端固定一个小球可视为质点。小球以0为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g为重力的加速度。下列说法正确的是:A.小球到达最高点时的加速度不可能为零B.小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下C.小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大D.小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小.如图是一质点0时刻从坐标原点出发做直线运动的v-t图象。关于质点运动的下列说法,正确的是
0-2s内的位移与2s-4s内的位移相同0-2s内的加速度与2s-4s内的加速度方向相反4s末再次经过出发点6s末距出发点最远二、填空题.如图所示,质量为m的物体A静止在地面上,其上表面竖直连接着一根长L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧上端P将物体缓慢提高h,则物体的重力势能增加了,人对弹簧拉力所做的功物体克服重力所做的功(填“大于”“小于”或“等于").若弹簧的上端P点升高了H,物体恰已离开地面,则物体的重力势能增加了;人对弹簧拉力所做的功mgH(填“大于”“小于”或“等于”).F.力的合成与分解用到的主要科学方法是,验证牛顿第二定律实验中先保持小车的质量不变,改变所挂钩码的质量,测定相应的加速度,再保持钩码的质量不变,改变小车的质量,测定相应的加速度,这用的科学方法是..原长为16cm的轻质弹簧,将弹簧一端固定在墙壁上,另一端由甲一人用10N的力拉弹簧,弹簧长度变为18cm,此弹簧的劲度系数为N/m,若甲、乙两人同时用10N的拉力向外拉弹簧时,弹簧长度为cm..一恒力作用在A物体上产生的加速度是3m/s2,作用在B物体上产生的加速度是6m/s2,则A、B两物体的质量之比;将A、B粘在一起,仍然用该力作用在上面,产生的加速度为.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离,已知某高速公路的最高限速为120km/h。假设前方车辆因故突然停止,后面车上的司机从发现这一情况开始操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)为0.50s,刹车时汽车受到的阻力大小为汽车重力的0.40倍,则汽车的加速度大小为m/s2,正常行驶时汽车间的距离至少应为m.(g取lOm/s?)三、实验题.如图是甲同学利用A、B、C三根不同型号的橡皮筋做“探究橡皮筋的弹力与橡皮筋伸长长度的关系”实验得到的图线。
(1)若要选一根弹性较妖(劲度系数较小)的橡皮筋,应选(选填A、B、C)型号橡皮筋;(2)乙同学将一橡皮筋水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端挂钩码,实验过程是在橡皮筋的弹性限度内进行的,用记录的钩码的质量m与橡皮筋的形变量x作出m-x图象如图所示,重力加速度取lOm/J;根据图象可得橡皮筋的劲度系数为N/m,图象没有交到坐标原点的原因是:O.某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律:(1)该同学在平衡摩擦力后进行实验,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与祛码和盘的总质量m满足的条件。(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点图中未画出)Si=3.59cm,SN.39cm,Sj=5.19cm,S<=5.99cm,S6=6.79cm,S5=7.59cm.则小车的加速度a=m/s2,打点计时器在打B点时小车的速度v产m/s.(结果均保留两位有效数字)ill a । । i—s4 -4-a a0乙O(3)通过实验得到如图丙所示的a-F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角(选填“偏大”或“偏小”).20.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度3和半径r之间的关系.两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值.如图是探究过程中某次实验时装置的状态.(1)在研究向心力的大小F与质量m关系时,要保持相同.A.m和r B.3和m C.3和r D.m和F(2)图中所示,两个钢球质量和转动半径相等,则是在研究向心力的大小F与的关系.A.质量m B.角速度3 C.半径r(3)图中所示,两个钢球质量和转动半径相等,若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为.A.1:3 B.9:lC.1:9 D.3:1四、解答题.如图所示,一水平传送装置有轮半径为‘k’的主动轮口和从动轮&及传送带等构成。两轮轴心相距8m,轮与传送带不打滑,现用此装置运送一袋面粉(可视为质点),已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因数为P=0.4,这袋面粉中的面粉可不断地从袋中渗出.重力加速度g=l°w/s\(1)当传送带以4m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端。正上方A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运送到Qz正上方的B端所用的时间为多少?(2)要想尽快将这袋面粉(初速度为零)由A端送到B端,传送带速度至少多大?(3)由于面粉的渗漏,在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉痕迹,这袋面粉(初速度为零)在传送带上留下的面粉痕迹最长能有多长?此时传送带的速度应满足什么条件?.2018年1月24日,南宁三中教工进行了“真爱杯”踢理子比赛,全校老师一起体验让翅子做竖直上抛运动的感觉,高一年级双根老师能用身体最多部位踢翅子获民间“花样德子王”。现构建如下模型:设某翅子(视为质点)以3m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取lOm/s:求:(1)遵子上升的最大高度M0.5s内键子运动的路程S;0.5s内理子的平均速度「..消防战士进行模拟训练,在一竖直墙体右侧L=18m处有一消防车,消防车水枪口距地面高h=3.2m,水以s的速度从枪口水平向左射出,恰好击中目标,已知墙高H=30m,取空气阻力不计。求:(1)以墙角0为坐标原点,水平向右为x轴,竖直向上为y轴,目标的位置;(2)击中目标时的速度方向。.一辆卡车紧急刹车过程加速度的大小是5加/9,如果在刚刹车时卡车的速度为10加/s,求:(1)刹车开始后1s内的位移大小;(2)刹车开始后3s内的位移大小.如图示,有一倾斜放置的长度L=30m的传送带,与水平面的夹角6=37。,传送带一直保持匀速运动,速度v=4m/s。现将一质量m=lkg的物体轻轻放上传送带底端,使物体从底端运送到顶端,已知物体与传送带间的动摩擦因数〃=0.8。以物体在传送带底端时的势能为零,求此过程中(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)物体到达顶端时的机械能:(2)物体与传送带之间因摩擦而产生的热量;(3)电动机由于传送物体而多消耗的电能。【参考答案】***一、选择题题号123456789101112答案CAACCBACAABC二、填空题mgh大于 -岸■)小于等效替代,控制变量500N/m 18cm2:1 2m/s24m/s2 155.6m三、实验题(1)A (2)200N/m;弹簧本身的重力造成的。M»m80
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