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文档简介
2022-2023学年内蒙古自治区赤峰市喀喇沁旗牛营子中学高一物理上学期摸底试题含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1.关于匀变速直线运动的位移的下列说法中正确的是(
)A.加速度大的物体通过的位移一定大B.初速度大的物体通过的位移一定大C.加速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大D.平均速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大参考答案:D2.如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为()A.0 B. C.g D.参考答案:B解:木板撤去前,小球处于平衡态,受重力、支持力和弹簧的拉力,如图根据共点力平衡条件,有F﹣Nsin30°=0Ncos30°﹣G=0解得N=F=木板AB突然撤去后,支持力消失,重力和拉力不变,合力等于支持力N,方向与N反向,故加速度为:a=故选B.3.如图4-7所示,一只光滑的碗水平放置,其内放一质量为m的小球,开始时小球相对于碗静止于碗底,则下列哪些情况能使碗对小球的支持力大于小球的重力:(
)A.碗竖直向上做加速运动
B.碗竖直向下做减速运动C.碗竖直向下做加速运动
D.当碗由水平匀速运动而突然静止时参考答案:BAD4.(单选)地球的第一宇宙速度约为8km/s,某行星的质量是地球质量的2倍,半径是地球半径的8倍,则该行星的第一宇宙速度约为A.2km/s
B.4km/s
C.16km/s
D.32km/s参考答案:B5.天文观测中发现宇宙中存在着“双星”。所谓双星,是两颗质量分别为M1和M2的星球,它们的距离为r,而r远远小于它们跟其它天体之间的距离,这样的双星将绕着它们的连线上的某点O作匀速圆周运动。如图所示。现假定有一双星座,其质量分别为M1和M2,且M1>M2,用我们所学的知识可以断定这两颗星A.M1对M2的引力比M2对M1的引力大B.M1运动的角速度比M2运动的角速度小
C.M1运动半径比M2运动半径小D.M1运动周期与M2运动周期相同参考答案:CD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.一物体置于光滑的水平面上,在10N水平拉力作用下,从静止出发经2秒,速度增加到10m/s,则此物体的质量为
kg。参考答案:7.(填空)(Ⅰ)打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器,在用打点计时器来做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,某同学从打出的纸带中选出A、B、C、D四个计数点,如图所示,测出AB=4.6cm,BC=5.8cm,CD=7.0cm,若相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,则打B点时物体的瞬时速度大小约为
m/s,物体做匀变速直线运动的加速度a=
m/s2(II)在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列那些说法是正确的
A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C.将弹簧秤拉到相同刻度D.将橡皮条沿相同方向拉即可(2)下图为某同学做实验时所做的一个实验:保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不变,使b弹簧秤从图示位置开始缓慢向顺时针方向转动,则在整个过程中,关于a、b两弹簧秤示数的变化情况是
A.a示数增大,b示数减小B.a示数减小,b示数增大C.a示数减小,b示数先减小后增大D.a示数减小,b示数先增大后减小参考答案:0.52;1.2
B
C8.对于太阳的九大行星来说,轨道半径较大的,周期较大.冥王星绕太阳运动的轨道半径约为地球绕太阳运动轨道半径的40倍,它绕太阳运动一周需要____
年.(用根式表示)参考答案:9.如图甲所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°,则:(已知sin37°=0.6;cos37°=0.8)(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为
m/s。(2)若玻璃管的长度为0.6m,则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中,玻璃管水平运动的距离为
m。(3)如图乙所示,若红蜡块在A点匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的
。A.直线P
B.曲线Q
C.曲线R
D.无法确定参考答案:(1)0.4(2)0.8(3)B
10.质量为3kg的物体静止在水平地面上,现用水平力F作用5s后撤去,物体运动的速度图像如图,则物体与水平地面间的动摩擦因数μ=
,水平力F=
N。(取g=10m/s2)参考答案:11.同一平面中的三个力大小分别为F1=6N、F2=7N、F3=8N,这三个力沿不同方向作用于同一物体,该物体作匀速运动。若撤消F3,这时物体所受F1、F2的合力大小等于_________N。参考答案:8当一个物体受到三个力而处于平衡状态时,其中一个力的合力与其他两个力的合力的关系为等大反向,所以本题中撤消F3,这时物体所受F1、F2的合力大小等于F1和F2的合力,即为8N12.甲球从离地面H高处从静止开始自由下落,同时使乙球从甲球的正下方地面处做竖直上抛运动。欲使乙球上升到处与甲球相撞,则乙球上抛的初速度应为___________。参考答案:13.如图,A、B两个物体相距s=7m,物体A以m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度m/s,向右做匀减速运动,加速度a=-2m/s2。那么A追上B所用的时间为:
s参考答案:t=8
三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为r=2R(R为地球半径),卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为,地球表面处的重力加速度为g.求:
(1)该卫星所在处的重力加速度g′;
(2)该卫星绕地球转动的角速度ω;(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案:(1)(2)(3)【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=,在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=,解得:g′=g/4;(2)根据万有引力提供向心力,mg=,联立可得ω=,(3)卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时,卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物,卫星再次出现在建筑物上方时,建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得:【点睛】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=,在轨道半径为2R处,仍有万有引力等于重力mg′=,化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度;(2)人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω;(3)卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时,卫星再次出现在建筑物上空.15.(6分)如图所示为做直线运动的某物体的v—t图像,试说明物体的运动情况.参考答案:0~4s内物体沿规定的正方向做匀速直线运动,4~6s内物体沿正方向做减速运动,6s末速度为零,6~7s内物体反向加速,7~8s内沿反方向匀速运动,8~10s内做反向匀减速运动,10s末速度减至零。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.一气球用绳子系着一物体以v0=4m/s速度从地面开始匀速上升,升至64m高处绳子突然断裂,物体脱离了气球,(空气阻力不计,g=10m/s2)求:(1)该物体从脱离气球至运动到最高点所需时间t1(3分)(2)该物体从脱离气球至下落到地所用时间t;(6分)(3)该物体着地时的速度v;(3分)(4)根据上面所求的,以v0方向为正方向,大概画出物体从脱离气球到着地这段时间内运动的速度图像(要求标出已知的坐标值),(3分)图线与时间轴的交点表示什么意义?参考答案:(1)以方向为正方向由得物体从离开气球到最高点所需的时间:设物体继续上升的高度为,取向上为正方向,由得
(或)物体下落总高度:取竖直向下为正方向由得:故该物体从脱离气球到着地所用时间为:(或用整体法:取方向为正方向由其中:;
代数解得或—3.2s(舍弃)故物体经4s着地)ks5u物体着地时的速度:
方向竖直向下ks5u(或用整体法:物体着地时的速度:
负号表方向竖直向下)(4)
ks5u交点表示物体处于最高点时,速度为017.为了研究过山车的原理,某兴趣小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为的粗糙倾斜轨道,通过水平轨道与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道,整个轨道除段以外都是光滑的。其与轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个小物块以初速度v0=4.0m/s从某一高处水平抛出,到点时速度方向恰好沿方向,并沿倾斜轨道滑下.已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.50.(=10m/s2、sin37°=0.60、cos37°=0.80)Ks5u⑴求小物块到达点时速度。⑵要使小物块不离开轨道,并从轨道滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?⑶为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?参考答案:⑴小物块先做平抛运动,然后恰好沿斜面AB方向滑下,则vA=v0/cos37°
(2分)得vA=5m/s,
(1分)⑵物体在斜面上到的摩擦力Ff=μFN=μmgcos37°
设物块到达圆轨道最高点时的最小速度为v1,轨道半径为R0,则mg=mv12/R0
(1分)物块从抛出到圆轨道最高点的过程中,根据动能定理有:mg(h+lsin37°–2R0)–μmgcos37°·l=mv12/2–mv02/2.
(2分)联立上式,解得R0=0.66m
(1分)若物块从水平轨道DE滑出,圆弧轨道的半径满足R1≤0.66m
(1分)⑶为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则物块在轨道上上升的最大高度须小于或等于轨道的半径,设轨道半径的最小值为R′0,则mg(h+lsin37°)–μmgcos37°·l–mgR′0=0–mv02/2
解得
R′0=1.65m
物块能够滑回倾斜轨道AB,则R2≥1.65m18.如图所示,金属棒a从高为h处由静止沿光滑的弧形导轨下滑进入光滑导轨的水平部分,导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中。在水平部分原先静止有另一根金
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