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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年人教A版高一物理上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是:()A.由a=v²/r知a与r成反比;B.由a=ω²r知a与r成正比;C.由ω="v/r"知ω与r成反比;D.由ω=2πn知角速度ω与转速n成正比。2、短跑运动员在100m竞赛中,测得经过75m位置时的速度为9m/s,10s末到达终点时速度为10.2m/s,则运动员在全程中的平均速度为()A.9m/sB.9.6m/sC.10m/sD.10.2m/s3、在加速运动的车厢中,一个人用力向前推车厢,如图所示,人相对车厢未移动则下列说法正确的是:()A.人对车不做功B.人对车做负功C.推力对车做正功D.车对人做正功4、为了测量篮球从某一高度自由落下着地时地面对篮球的最大弹力,一位同学采取了如下方法:把一张白纸平放在地面,在篮球的表面均匀地洒上水,让篮球从特定高度自由落到白纸上,在纸上留下水印;然后把这张纸放到体重计上,将篮球放在纸上,慢慢地向下压,直到球面和水印重合,此时读出的体重计的示数,即可知地面对篮球最大弹力的大小.以下实验中所用的方法与此相类似的是()A.在研究弹簧弹力与伸长关系时,弹簧不超过弹性限度B.在研究加速度与合外力关系时,保持物体的质量不变C.在验证力的平行四边形定则时,两次将橡皮条拉长至同一位置D.在观察桌面受到压力发生微小形变的实验中,使用激光笔和平面镜5、如图所示,B
为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O
的连线与竖直方向的夹角为娄脕.
一小球在圆轨道左侧的A
点以速度v0
平抛,恰好沿B
点的切线方向进入圆轨道.
已知重力加速度为g
则AB
之间的水平距离为(
)
A.v02tan娄脕g
B.2v02tan娄脕g
C.v02gtan伪
D.2v02gtan伪
6、气球下挂一重物,沿与水平面成45鈭�45^{circ}角的方向斜向上匀速上升,如图所示,不考虑空气阻力,对气球和重物整体受力情况,下列说法正确的是(())
A.受重力;浮力、水平方向的风力。
B.只受重力和浮力。
C.受重力;浮力、斜向上的冲力。
D.受重力、浮力、风力、斜向上的冲力7、如图所示,AB
两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量mA=2mB
两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间(
)
A.A
球加速度为gB
球加速度为0
B.A
球加速度为gB
球加速度为g
C.A
球加速度为32gB
球加速度为g
D.A
球加速度为32gB
球加速度为0
评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)8、物体在运动过程中()A.速度大,加速度一定大B.加速度的方向一定跟速度变化量的方向一致C.速度为零,加速度一定为零D.加速度的方向一定跟合外力的方向一致9、开普勒关于行星运动规律的表达式为以下理解正确的是()A.k是一个与行星无关的常量B.R代表行星运动的轨道半长轴C.T代表行星运动的自转周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期10、分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质.
据此可判断下列说法中正确的是(
)
A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素11、有一簇电场线,电场方向如图所示.
一带电粒子仅在电场力作用下,沿图中虚线从A
运动到B
则()
A.该粒子带正电B.该粒子在B
点加速度比在A
点加速度大。
C.该粒子从A
运动到B
电势能增加D.该粒子从A
运动到B
动能增加12、如图所示,为一物体运动的速度一时间图象,下列说法正确的是(
)
A.物体在0隆芦1
s
内,a
=4
m
/
s
2
B.物体在2隆芦3
s
内的加速度与在3隆芦4
s
内的加速度相同。
C.物体在3隆芦4
s
秒内的加速度与4隆芦5
s
内的加速度相同。
D.物体在5
s
内总位移为4
m
13、对于常温下一根阻值为R
的均匀金属丝,下列说法中正确的是()A.常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10
倍,则电阻变为10R
B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为14R
C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0
则任一状态下的UI
比值不变D.金属材料的电阻率随温度的升高而增大14、甲、乙两物体都做直线运动,它们的v-t图线如图所示;则以下说法中正确的是()
A.甲、乙两物体都做匀变速直线运动B.甲、乙两物体加速度大小相等、方向相反C.经2.5s,甲、乙两物体相遇D.在5s内,甲、乙两物体位移大小相等15、水中点光源S
可以发出ab
两种单色光,其由水中射出水面的光路如图所示.
关于这两种单色光性质的比较,下列判断正确的是(
)
A.水对ab
的折射率关系为na<nb
B.ab
在水中的传播速度关系为va>vb
C.单色光a
从水到空气的全反射临界角小于单色光b
从水到空气的全反射临界角D.用同一双缝干涉装置进行实验可看到a
光干涉条纹的间距比b
光的宽16、如图所示,半径为R
的光滑圆环固定在竖直平面内,ABCD
是圆环相互垂直的两条直径,CD
两点与圆心O
等高.
一质量为m
的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P
点,P
点在圆心O
的正下方R2
处.
小球从最高点A
由静止开始沿逆时针方向下滑,已知弹簧的原长为R
弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g.
下列说法正确的是(
)
A.小球运动到B
点时的速度大小为2gR
B.弹簧长度等于R
时,小球的机械能最大C.小球运动到B
点时重力的功率为2mggR
D.小球在A.B
两点时对圆环的压力差为4mg
评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)17、质点沿半径为R的圆周做圆周运动,其间最大位移为____,最小位移为____.18、宇航员在某星球表面做了两个实验.
实验一:在该星球上以同样的高度和初速度平抛同物体;发现其水平射程比地球上远3
倍.
实验二:飞船绕该星球表面的运行周期是绕地球表面运行周期的2
倍.
则该星球与地球的半径之比为______;该星球与地球的质量之比为______.19、已知地球的半径为R,自传角速度为ω,地球表面处的重力加速度为g,在赤道上空一颗相对地面静止的同步卫星离开地面的高度h=____(用以上三个量表示).20、(1)质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点如图4所示,O为第一个点,A、B、C为相邻的点,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,取g=9.8m/s2,求:
a.打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=____m/s(保留两位有效数字);
b.从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减少量△Ep=____J;动能的增加量。
△Ek=____J(保留两位有效数字).
(2)打出的另一条纸带如图,假设点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=____.
21、【题文】一辆汽车以10m/s的速度通过一个半径为20m的圆形拱桥,若此桥是凸形桥,汽车在最高点时所受压力与汽车重力之比_____________,若此桥是凹形桥,汽车在最低点时桥所受压力与重力之比为____________。(g=10m/s2)22、如图,A、B两个质量均为m的物体之间用一根轻弹簧(即不计其质量)连接,并用细绳悬挂在天花板上.若用火将细绳烧断,则在绳刚断的这一瞬间,A、B的加速度大小分别是aA=______;aB=______.23、如图所示,粗糙水平面上,两物体AB
以轻绳相连,在恒力F
作用下做匀速运动.
某时刻轻绳断开,在F
牵引下继续前进,B
最后静止.
则在B
静止前,A
和B
组成的系统动量________(
选填“守恒”或“不守恒”).
在B
静止后,A
和B
组成的系统动量________(
选填“守恒”或“不守恒”)
.评卷人得分四、证明题(共2题,共18分)24、灯距地面的高度为h;身高为l的人以速度υ匀速直线行走,如图所示.
(1)有甲;乙两位同学对人的头顶的影子的运动情况分别谈了自己的看法;甲同学认为人的头顶的影子将作匀加速直线运动,而乙同学则依据平时看到的自己的影子的运动情况,认为人的头顶的影子将作匀速直线运动,你认为甲、乙两位同学对人的头顶的影子的运动情况的看法,谁的看法是正确的?
(2)请说明你的判断依据:
(3)求人影的长度随时间的变化率.25、灯距地面的高度为h;身高为l的人以速度υ匀速直线行走,如图所示.
(1)有甲;乙两位同学对人的头顶的影子的运动情况分别谈了自己的看法;甲同学认为人的头顶的影子将作匀加速直线运动,而乙同学则依据平时看到的自己的影子的运动情况,认为人的头顶的影子将作匀速直线运动,你认为甲、乙两位同学对人的头顶的影子的运动情况的看法,谁的看法是正确的?
(2)请说明你的判断依据:
(3)求人影的长度随时间的变化率.评卷人得分五、计算题(共4题,共32分)26、【题文】(10分)某装置截面图如图所示,一截面为等腰梯形的滑槽水平放置,一截面为等腰梯形的滑块可在槽中滑动.已知滑块重G="20"N,滑块的底角θ=60°,滑块与槽之间的动摩擦因数求要使滑块沿着滑槽匀速滑动,需要的水平方向的作用力F的大小.27、【题文】如图所示;AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体,若保持AC绳的方向不变,AC与竖直方向上的夹角为60°,改变BC绳的方向,试求:
(1)物体能达到平衡时;θ角的取值范围.
(2)θ在0~90°的范围内,求BC绳上拉力的最大值和最小值.28、一个物体从45m高处自由下落;那么。
(1)该物体经多长时间落到地面?
(2)落地速度是多少?(g取10m/s2)29、冬奥会四金得主王濛于2014
年1
月13
日亮相全国短道速滑联赛总决赛.
她领衔的中国女队在混合3000
米接力比赛中表现抢眼.
如图所示,ACD
是一滑雪场示意图,其中AC
是长L=8m
倾角娄脠=37鈭�
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娄脤=0.25
不计空气阻力,(
取g=10m/s2sin37鈭�=0.6cos37鈭�=0.8)
求:
(1)(1)人从斜坡顶端AA滑至底端CC所用的时间;
(2)(2)人在离CC点多远处停下?评卷人得分六、作图题(共4题,共16分)30、【题文】如图所示,已知两个共点力F1、F2;请按照平行四边形定则在图上画出它们的合力F.
31、沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路,现已进入试运行阶段,试运行时的最大时速达到了413.7
公里,再次刷新世界纪录.
沪杭高速列车在一次试运行中由A
站开往B
站,AB
车站间的铁路为直线.
技术人员乘此列车从A
车站出发,列车从启动匀加速到360
km
/
h
,用了250
s
时间;在匀速运动了10
分钟后,列车匀减速运动,经过5
分钟后刚好停在B
车站.
(1)
画出该高速列车的v
鈭�
t
图象.
(2)
求此高速列车启动;减速时的加速度;
(3)
求AB
两站间的距离.32、画出图中A
图中带电粒子受到的磁场力方向;B
图中通电导线受到的磁场力方向;C
图中通电直导线中电流的方向;D
图中电源的极性。33、有一种电熨斗,它由两个相同的电热丝R1和R2组成,适用于两种不同电压,只要转动交换开关S,就能分别用于220V和110V电源,且两种情况下发热功率相同.图中阴影部分d和e是导电金属条,它固体在S上,且可随S同步旋转.如图所示的状态,d使ab短路,e与c相接,S顺时针转过60°后,e与b相接,d仅与a相接,金属条分别与电源插头相连接.请你在图(1)、(2)中将R1、R2与a、b、c三个接线柱连接起来,大致画出导电金属条d和e所处位置,并证明它们的发热功率相等.参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【解析】试题分析:在类似y=kx或式子中,只有出现两个变量和一个常数时,才可以说这两个变量成正比或反比,AC选项中v不确定,B选项中w不确定,ABC选项错误。D、因为2π是恒量,所以角速度与转速成正比,所以D正确.考点:线速度、角速度和周期、转速;向心加速度【解析】【答案】D2、C【分析】由运动中的位移为100m,运动时间为10s,由s=vt可知平均速度v=s/t=10m/s,C对;【解析】【答案】C3、B|C|D【分析】【解析】【答案】BCD4、C【分析】解:通过白纸上的球的印迹;来确定球发生的形变的大小,从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来,在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小,这是用来等效替代的方法。
A;研究弹力大小跟弹簧的伸长量的关系运用了实验归纳法;不是等效替代法,故A错误;
B;研究加速度跟合力、质量的关系运用了控制变量法;故B错误;
C;合力和分力是等效的;它们是等效替代的关系,故C正确.
D;在观察桌面受到压力发生微小形变的实验中;使用激光笔和平面镜,应用了放大法,故D错误;
故选:C.
通过白纸上的球的印迹;来确定球发生的形变的大小,从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来,在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小,这是用来等效替代的方法.
在物理学中为了研究问题方便,经常采用很多的方法来分析问题,对于常用的物理方法一定要知道.【解析】【答案】C5、A【分析】解:根据平行四边形定则知;小球通过B
点时竖直方向上的分速度vy=v0tan娄脕
.
则运动的时间t=vyg=v0tan娄脕g
.
则AB
间的水平距离x=v0t=v02tan娄脕g.
故A正确;BC
D错误.
故选A.
根据小球恰好从轨道的B
端沿切线方向进入轨道;说明小球的末速度应该沿着B
点切线方向,再由圆的半径和角度的关系,可以求出B
点切线的方向,即平抛末速度的方向,从而可以求得竖直方向分速度,进而求出运动的时间,根据水平方向上的运动规律求出AB
间的水平距离.
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.【解析】A
6、B【分析】【分析】
气球和重物整体做匀速直线运动;受力平衡,对整体受力分析即可求解。
本题主要考查了同学们受力分析的能力;受力分析时每一个力都要能找出其施力物体,如果没有,则此力不存在,难度不大,属于基础题。
【解答】
气球和重物整体做匀速直线运动;受力平衡,受到重力和浮力作用,如受到水平方向的风力,则不能平衡,斜向上的冲力没有施力物体,故B正确,ACD错误。
故选B。
【解析】B
7、D【分析】解:设B
球质量为m
则A
球质量为2m
悬线剪断前;以B
为研究对象可知:弹簧的弹力F=mg
以AB
整体为研究对象可知悬线的拉力为T=3mg
剪断悬线瞬间;弹簧的弹力不变,F=mg
根据牛顿第二定律得。
对A2mg+F=2maA
又F=mg
得aA=32g
对BF鈭�mg=maBF=mg
得aB=0
故选:D
悬线剪断前;以两球为研究对象,求出悬线的拉力和弹簧的弹力.
突然剪断悬线瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,分析瞬间两球的受力情况,由牛顿第二定律求解加速度.
本题是动力学中典型的问题:瞬时问题,往往先分析悬线剪断前弹簧的弹力,再分析悬线判断瞬间物体的受力情况,再求解加速度,抓住悬线剪断瞬间弹力没有来得及变化.【解析】D
二、多选题(共9题,共18分)8、BD【分析】解:A;速度大;速度变化不一定快,加速度不一定大,故A错误.
B、根据a=知;加速度的方向与速度变化量方向一致,故B正确.
C;速度为零;加速度不一定为零,比如自由落体运动的初始时刻,故C错误.
D、根据牛顿第二定律a=加速度的方向一定与合外力的方向相同,故D正确.
故选:BD.
加速度等于单位时间内的速度变化量;反映速度变化快慢的物理量,加速度的方向与速度变化量的方向相同,与合外力方向相同.
解决本题的关键知道加速度的物理意义,知道加速度的大小与速度大小、速度变化量的大小无关.【解析】【答案】BD9、ABD【分析】解:A;k是一个与行星无关的常量;与恒星的质量有关,故A正确.
B;R代表行星运动的轨道半长轴;故B正确。
C;T代表行星运动的公转周期;故C错误,D正确.
故选ABD
开普勒第一定律是太阳系中的所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆;太阳处在所有椭圆的一个焦点上.
在相等时间内;太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的.
开普勒第三定律中的公式可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比.
行星绕太阳虽然是椭圆运动,但我们可以当作圆来处理,同时值得注意是周期是公转周期.【解析】【答案】ABD10、ACD【分析】【分析】解答本题可根据:分子热运动特点;分子力;分子势能与分子之间距离关系;明确布朗运动特点是固体微粒的无规则运动,反应了液体分子的无规则运动。
正确理解和应用分子力;分子势能与分子之间距离的关系是分子动理论的重点知识。
【解答】
A;墨水中的小碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致的;并且没有规则,这反映了液体分子运动的无规则性.
故A正确;
B、当分子间距离为r0
时,分子间作用力最小,所以当分子间距离从大于r0
处增大时;分子力先增大后减小,故B错误;
C、当分子间距离等于r0
时,分子间的势能最小,分子可以从距离小于r0
的处增大分子之间距离;此时分子势能先减小后增大,故C正确;
D;温度越高;分子无规则运动的剧烈程度越大,因此在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素,故D正确。
故选ACD。
【解析】ACD
11、BC【分析】【分析】先由粒子的运动轨迹,判断粒子所受电场力的大体方向,再根据电场线方向,判断粒子的电性,根据电场线疏密程度,判断AB
两点场强的大小,从而判断AB
两点电场力大小,再根据牛顿第二定律得AB
两点加速度的大小,根据电场力做功可判断AB
两点动能和电势能的大小。本题是电场中粒子的轨迹问题,首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向。【解答】A.由图;粒子的运动轨迹大致向下弯曲,说明粒子在AB
两点受到的电场力沿电场线向下,如图,由于电场线方向上,所以粒子带负电,故A错误;
B.根据电场线的疏密程度,判断AB
两点场强的大小,从而判断AB
两点电场力大小,再根据牛顿第二定律得A
点加速度的小,故B正确;CD.
从A
到B
电场力做负功,动能减小,电势能增加,故C正确,D错误。
故选BC。【解析】BC
12、ABD【分析】【分析】在前3s
内速度为正值,表示物体沿正方向运动,后2s
内速度负值,表示物体沿负方向运动,与前3s
内物体运动方向相反,v鈭�t
图象的斜率表示加速度,由斜率研究加速度的大小和方向,图象与坐标轴围成的面积表示位移。本题是速度图象问题,培养基本的读图能力:由速度的正负读出速度的方向,斜率读出加速度,面积读出位移,等等。【解答】A.速度时间图像斜率表示加速度,物体在0隆芦10隆芦1ss内a=鈻�v鈻�t=41m/s2=4m/s2a=dfrac{trianglev}{trianglet}=dfrac{4}{1}m/{s}^{2}=4m/{s}^{2}故A正确;B.由图像可知,物体在2隆芦32隆芦3ss内的加速度与在3隆芦43隆芦4ss内的加速度相同,故B正确;C.由图像可知,物体在3隆芦4s3隆芦4s秒内的加速度与4隆芦54隆芦5ss内的加速度大小相等,方向相反,故C错误;D.物体在55ss内总位移为图线与横轴所夹的面积,即:x=(1+3)隆脕42鈭�2隆脕42=4mx=dfrac{(1+3)隆脕4}{2}-dfrac{2隆脕4}{2}=4m故D正确。故选ABD。【解析】ABD
13、BD【分析】【分析】导体的电阻R
与它的长度L
成正比,与它的横截面积S
成反比,还与导体的材料有关系,这个规律叫电阻定律。公式:R=娄脩LS
本题关键要能熟练运用电阻定律;同时要明确电阻率的物理意义和温度对其的影响。
【解答】A.常温下;若将金属丝均匀拉长为原来的10
倍,横截面积减小为0.1
倍,电阻率不变,根据电阻定律,电阻增大为100
倍,故A错误;
C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0
由于功率增加,导致温度会略有升高,故金属丝的电阻率会变大,由于截面积和长度均不变,根据电阻定律可得电阻值变大;再根据欧姆定律可以得到UI
比值变大;故C错误;
B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,长度变为一半,横截面积变为2
倍,故电阻变为14
倍;故B正确;
D.金属电阻率会随温度的升高而增大;随温度的降低而降低,当温度降低到绝对零度附近时,电阻率会突然降为零,发生超导现象,故D正确;
故选BD。
【解析】BD
14、A:B:D【分析】【详解】
A.速度图象倾斜的直线表示物体匀变速直线运动。说明两个物体都做匀变速直线运动。故A正确;
B.速度图像的斜率表示物体的加速度,甲、乙的加速度大小都为2m/s2;甲的加速度为正,乙的加速度为负,方向相反,故B正确;
C.经2.5s;甲乙两物体速度相等,但初始位置关系不清楚,无法确定是否相遇。故C错误;
D.根据“面积”相等看出在5s内,甲乙物体位移大小相等。故D正确。15、ABD【分析】解:A
据图知:ab
两束光的入射光相等,b
光的折射角大于a
光的折射角,根据折射定律可知:水对a
光的折射率小于b
光的折射率,即na<nb.
故A正确.
B、由v=cn
知,a
光在水中的传播速度大,即va>vb.
故B正确.
C、由临界角公式sinC=1n
知,单色光a
从水到空气的全反射临界角大于单色光b
从水到空气的全反射临界角;故C错误.
D、水对a
光的折射率小于b
光的折射率,则a
光的频率小于b
光的频率,由c=娄脣f
知,a
光的波长大于b
光的波长,双缝干涉条纹间距与波长成正比,则知,a
光干涉条纹的间距比b
光的宽.
故D正确.
故选:ABD
先根据光路图读出b
光的折射角大于a
光的折射角,入射角相同,从而根据折射定律得出b
光的折射率大于a
光的折射率,可比较频率和波长的大小,由v=cn
比较在水中的传播速度的大小.
由sinC=1n
分析临界角的大小.
由双缝干涉条纹间距与波长成正比;分析干涉条纹间距的关系.
本题关键掌握“折射率越大的光偏折越大”,并要掌握光速、光的频率、波长、临界角等等物理量与折射率的定性关系.【解析】ABD
16、BD【分析】解:A
由题分析可知;小球在AB
两点时弹簧的形变量大小相等,弹簧的弹性势能相等,小球从A
到B
的过程,根据系统的机械能守恒得:
2mgR=12mvB2
解得小球运动到B
点时的速度为:vB=2gR.
故A错误。
B;根据小球与弹簧系统的机械能守恒知;弹簧长度等于R
时,小弹簧的弹性势能为零,最小,则小球的机械能最大,故B正确。
C;小球运动到B
点时重力与速度方向垂直;则重力的功率为0
故C错误。
D;设小球在AB
两点时弹簧的弹力大小为F.
在A
点;圆环对小球的支持力F1=mg+F
在B
点,由圆环,由牛顿第二定律得:F2鈭�mg鈭�F=mvB2R
解得圆环对小球的支持力为:F2=5mg+F
则F2鈭�F1=4mg
由牛顿第三定律知,小球在AB
两点时对圆环的压力差为4mg
故D正确。
故选:BD
小球通过A
和B
两点时;弹簧的形变量相等,弹簧的弹性势能相等,根据系统的机械能守恒求小球运动到B
点时的速度.
在小球运动的过程中,弹簧的弹力对小球做功等于小球机械能的增量.
通过分析小球的受力情况,分析小球速度的变化,从而判断出动能的变化情况.
根据牛顿第二定律和第三定律求小球在AB
两点时对圆环的压力差.
解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况,判断能量的转化情况,要抓住小球通过A
和B
两点时,弹簧的形变量相等,弹簧的弹性势能相等.【解析】BD
三、填空题(共7题,共14分)17、略
【分析】
质点沿半径为R的圆周做圆周运动;其间最大位移等于直径的大小,x=2R.当质点回到出发点,位移最小,为0.
故答案为:2R;0
【解析】【答案】位移是指从初位置到末位置的有向线段;位移是矢量,有大小也有方向;路程是指物体所经过的路径的长度,路程是标量,只有大小,没有方向.
18、略
【分析】解:根据实验一,由平抛运动的规律得:h=12gt2x=v0t
得:x=v02hg.
h
和v0
相同,由星球上其水平射程比地球上远3
倍,则得星球表面的重力加速度是地球的116
对于飞船,由mg=m4娄脨2T2R
得:R=gT24娄脨2
由题意:飞船绕该星球表面的运行周期是绕地球表面运行周期的2
倍;联立可得:该星球与地球的半径之比为14
.
根据GMmR2=m4娄脨2T2R
得:M=4娄脨2R3GT2
结合条件可得:该星球与地球的质量之比为1256
.
故答案为:141256
.
根据平抛运动的规律;求出星球与地球表面重力加速度之比,再研究飞船的运动情况,根据重力等于向心力列出半径的表达式,再求解半径之比.
再由万有引力等于向心力,列式求得质量的表达式,即可求得质量之比.
本题是万有引力定律与平抛运动、圆周运动的综合,关键抓住两个基本思路:万有引力等于向心力和重力等于向心力,采用比例法求解.【解析】141256
19、略
【分析】
设地球质量为M,卫星的质量为m,则有
在地球表面,有
联立以上两式得
故答案为:
【解析】【答案】根据万有引力提供向心力,列出向心力公式.在地球表面有联立方程组就可以解出高度.
20、略
【分析】
(1)a;利用匀变速直线运动的推论。
vB===0.97m/s
b;从点O到打下计数点B的过程中;物体重力势能的减少量△Ep=mgh=0.2×9.8×0.0486J=0.48J.
动能的增加量△Ek=EkB=mvB2=0.47J
(2)根据运动学公式得:△x=at2;
a===
故答案为:(1)0.97;0.48,0.47.
(2)
【解析】【答案】纸带实验中;若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.
21、略
【分析】【解析】过凸形桥时,汽车在最高点时向心力来源为重力与桥给的支持力的合力,故即因为桥对汽车的支持力与汽车对桥的压力是一对相互作用力,根据牛顿三定律可得,在最高点时桥受到的压力与汽车重力之比为1:2,若此桥是凹形桥,则汽车在最低点时的向心力为重力与桥给的支持力的合力,方向指向圆心,故可解得根据牛顿第三定律可得汽车对桥的压力大小为15m,故汽车在最低点时桥所受压力与重力之比为3:2【解析】【答案】1:23:222、略
【分析】解:悬线剪断前;以B为研究对象可知:弹簧的弹力为:F=mg;
以A;B整体为研究对象可知悬线的拉力为T=2mg;
剪断悬线瞬间;弹簧的弹力不变,F=mg;
由牛顿第二定律得:
对A:mg+F=maA,又F=mg,得:aA=2g;
对B:F-mg=maB,F=mg,得:aB=0
故答案为:2g;0.
悬线剪断前;以两球为研究对象,求出悬线的拉力和弹簧的弹力.突然剪断悬线瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,分析瞬间两球的受力情况,由牛顿第二定律求解加速度.
本题应用牛顿第二定律解决动力学中典型的瞬时问题,其基本思路:先分析悬线剪断前两物体的受力情况,再研究悬线突然被烧断的瞬间两物体受力情况,根据牛顿第二定律求瞬间的加速度.【解析】2g;023、守恒;不守恒【分析】解:剪断细线前;两木块在水平地面上向右做匀速直线运动,以AB
为系统,绳子的属于系统的内力,系统所受合力为零;剪断细线后,在A
停止运动以前,摩擦力不变,两木块组成的系统的合力仍为零,则系统的总动量守恒;
B
静止后;B
的合力为0A
木块的拉力大于摩擦力,A
和B
组成的系统合力不为0
所以系统动量不守恒。
故答案为:守恒;不守恒.
动量守恒定律适用的条件:系统的合外力为零.
或者某个方向上的合外力为零;则那个方向上动量守恒。
两木块原来做匀速直线运动;合力为零,某时刻剪断细线,在A
停止运动以前,系统的合力仍为零,系统动量守恒。
在B
静止后;系统合力不为零,A
和B
组成的系统动量不守恒。
本题是脱钩问题,尽管两个没有发生相互作用,但系统的合力为零,系统的总动量也守恒。注意动量守恒定律适用的条件。
【解析】守恒;不守恒四、证明题(共2题,共18分)24、略
【分析】【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的;影子的形成是光沿直线传播的典型例子.
根据相似三角形的知识求出影子路程与时间的关系,然后分析解答此题.【解析】【解答】解:不妨设人从路灯处出发;人的路程与人影间的关系如图示.
在时间t内,s人=υt;
如图示由相似三角形知识得:=,=,s影==.
由于人做匀速直线运动;速度υ是一个定值,h与l也是定值;
由此看见:人影s影与时间t成正比;人影做匀速直线运动;
人影的长度s影随时间的变化率=.
答:(1)乙的看法是正确的.
(2)速度υ、h、l是定值,根据人影路程s影与时间t的关系是s影=,可知影路程s影与时间t成正比;所以人影做匀速直线运动.
(3)人影的长度随时间的变化率是.25、略
【分析】【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的;影子的形成是光沿直线传播的典型例子.
根据相似三角形的知识求出影子路程与时间的关系,然后分析解答此题.【解析】【解答】解:不妨设人从路灯处出发;人的路程与人影间的关系如图示.
在时间t内,s人=υt;
如图示由相似三角形知识得:=,=,s影==.
由于人做匀速直线运动;速度υ是一个定值,h与l也是定值;
由此看见:人影s影与时间t成正比;人影做匀速直线运动;
人影的长度s影随时间的变化率=.
答:(1)乙的看法是正确的.
(2)速度υ、h、l是定值,根据人影路程s影与时间t的关系是s影=,可知影路程s影与时间t成正比;所以人影做匀速直线运动.
(3)人影的长度随时间的变化率是.五、计算题(共4题,共32分)26、略
【分析】【解析】滑块在竖直平面内受到i个力的作用;如图所示,由力的平衡条件可知。
(2分)
(2分)
解得:(2分)
滑块一侧受到的摩擦力(2分)
水平推力(2分)【解析】【答案】12N27、略
【分析】【解析】
试题分析:(1)改变BC绳的方向时,AC绳的拉力方向不变,两绳拉力的合力F与物体的重力平衡,重力大小和方向保持不变,如图所示,经分析可知,最小为0°,此时且必须小于120°,否则两绳的合力不可能竖直向上.所以角的取值范围是
(2)在0的范围内,由图知,当时,最大,
当两绳垂直时,即时,最小,
考点:考查了力的分解与合成,共点力平衡,中档题;本题关键是通过作图法确定极值条件,也可以记住BC拉力最小的条件:当一个分力方向一定,两个力的合力一定,则当另一个分力与这个分力垂直时有最小值.【解析】【答案】(1)(2)28、略
【分析】
由自由落体运动位移公式和速度公式可求.
解答此题的关键是掌握和记住自由落体运动两个基本公式:位移公式和速度公式可求.属于基础题目.【解析】解:(1)由位移公式可得:h=gt2
t===3s
(2)由速度公式得:v=gt=10×3=30m/s
答:(1)物体经3s时间落到地面;
(2)落地速度是30m/s.29、(1)2s(2)12.8m
【分析】人沿斜坡做匀加速运动;在水平面上人做匀减速运动,由牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式求出下滑时间和运动的距离。
(1)
人在斜坡上下滑时,受力如图所示。设人沿斜坡下滑的加速度为a
,沿斜坡方向,由牛顿第二定律得mg
sin
娄脠
鈭�
Ff
=
ma
Ff
=
娄脤F
N
垂直于斜坡方向有F
N鈭�
mg
cos
娄脠
=0
由匀变速运动规律得L=12at2
联立以上各式得。
a
=
g
sin
娄脠
鈭�
娄脤g
cos
娄脠
=4m/s2
t
=2s
(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。设在水平面上人减速运动的加速度为a
隆盲
由牛顿第二定律得。
娄脤mg
=
ma
隆盲
设人到达C
处的速度为v
;则由匀变速运动规律得。
下滑过程:v
2=2
aL
水平面上:0鈭�
v
2=鈭�2
a
隆盲
x
联立以上各式解得x
=12.8m
【解析】(1)2s(2)12.8m
六、作图题(共4题,共16分)30、略
【分析】【解析】
试题分析:理解平行四边形定则的
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