河北省石家庄市学年高一下期末物理试题Word格式.docx
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A.摩擦力做正功,支持力做正功
B.摩擦力做正功,支持力做负功
C.摩擦力做负功,支持力做正功
D.摩擦力做负功,支持力做负功
4.质量为1kg的小球自距离地面20m高处自由下落,重力加速度g=10m/s2,若不计空气阻力,则小球下落1s时重力的瞬时功率是( )
A.20WB.100WC.200WD.400W
5.如图所示,水平传送带以速度v做匀速转动。
现将一质量为m的小工件无初速度放到传送带上,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到速度v而与传送带保持相对静止。
则在工件相对传送带滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.摩擦力对工件做的功为
B.工件的机械能增量为
C.摩擦力对皮带做的功为
D.系统产生的内能为
6.如图,当汽车通过拱桥顶点的速度为5m/s时,车对桥顶的压力为车重的,如果汽车行驶至桥顶时,恰好对桥面没有压力作用,则汽车通过桥顶的速度应为( )
A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s
7.如图所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点由静止释放,让它自由摆下。
不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( )
A.重物的重力势能增加
B.弹簧的弹性势能不变
C.重物的机械能减少
D.重物和弹簧组成的系统机械能减少
8.在水平面上的物体在水平拉力F作用下的v—t图像和拉力的P—t图像如图所示,则物体跟水平面间的动摩擦因数为(g取10m/s2)( )
A.B.C.D.
二、多选题
9.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,实施变轨后卫星的线速度减小到原来的,此时卫星仍做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.卫星的向心加速度减小到原来的
B.卫星的角速度减小到原来的
C.卫星的轨道半径增大到原来的4倍
D.卫星的周期增大到原来的8倍
10.如图所示,质量为m的跳伞运动员,由静止开始下落,若打开伞之前受恒定阻力作用,下落的加速度为,重力加速度为g。
在运动员下落h的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员的重力势能减少了
B.运动员的动能增加了
C.运动员克服阻力所做的功为
D.运动员的机械能增加了mgh
11.2021年5月5日,我国在海南文昌航天发射中心,用长征5B运载火箭将新一代国产载人飞船试验船送入预定轨道,试验船在近地点高度约为300km、远地点高度约为18000km的椭圆轨道上运行,下列关于该试验船的说法正确的是( )
A.在近地点时的速度大于11.2km/s
B.加速度小于地球表面的重力加速度
C.周期小于同步卫星的周期
D.在远地点的动能大于近地点的动能
12.某汽车质量为5t,发动机的额定功率为60kW,汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.l倍。
若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始匀加速启动,经过24s,汽车达到最大速度。
取重力加速度g=10m/s2,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.汽车的最大速度为12m/s
B.汽车匀加速的时间为24s
C.汽车启动过程中的位移为120m
D.4s末汽车发动机的输出功率为60kW
三、实验题
13.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点,已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度g取9.8m/s2,那么
(1)根据图上所得的数据,应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律.
(2)从O点到
(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量ΔEp=________J,动能增加量ΔEk=________J(结果取三位有效数字).
14.利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,测量出滑块在水平桌面滑行的距离x1(图甲);
然后将小滑块B放在圆弧轨道的最低点,再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,测量出整体沿桌面滑动的距离x2(图乙)。
圆弧轨道的半径为R,A和B完全相同,重力加速度为g。
(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=_________(用R和g表示);
(2)滑块与桌面的动摩擦因数μ=____________(用R和x1表示);
(3)若x1和x2的比值=____________,则验证了A和B的碰撞动量守恒。
四、解答题
15.在火炮发明并被大规模应用于实战之前,抛石机是中国古代常用的破城重器。
某同学仿照古代拋石机制作一个拋石机模型如图所示,炮架上横置一个可以转动的轴,固定在轴上的长杆,可绕转轴O转动,转轴O到地面的距离为h=0.5m,发射前长杆A端着地与地面成30°
夹角,A端半球形凹槽中放置一质量m=2kg的物体,用手搬动长杆另一端B至O点正下方,B贴近地面且速度,此时长杆受到装置作用迅速停止,A端物体从最高点水平飞出,重力加速度g=l0m/s2。
求:
(1)物体从最高点飞出时的速度大小vA;
(2)物体从最高点飞出前对长杆凹槽在竖直方向上的压力大小。
16.如图所示,光滑水平轨道AB与光滑半圆形轨道BC在B点相切连接,半圆轨道半径为R,轨道AB、BC在同一竖直平面内。
一质量为m的物块在A处压缩弹簧,并由静止释放,物块恰好能通过半圆轨道的最高点C。
已知物块在到达B点之前已经与弹簧分离,重力加速度为g。
(1)半圆轨道在B点时对物块的支持力大小;
(2)物块在A点时弹簧的弹性势能。
17.如图所示,倾角=37°
、长L=0.75m的直角斜面体固定在水平地面上。
一质量为3m物体放置在斜面的底端A,另一质量为m物体Q放置在斜面的中点O,两物体与斜面间的动摩擦因数相同,且都能恰好静止在斜面上,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
给物体P沿斜面向上的一初速度,与物体Q发生弹性碰撞后,Q恰能运动到斜面的顶端B。
已知重力加速度g=10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8,求:
(1)两物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)物体P的初速度大小v0。
参考答案
1.C
【详解】
A.功只有大小无方向,是标量,选项A错误;
B.动能只有大小无方向,是标量,选项B错误;
C.动量既有大小,又有方向,是矢量,选项C正确;
D.质量只有大小无方向,是标量,选项D错误;
故选C。
2.C
ABD.由于M、N两点的转动的角速度相等,则周期相等,M点转动的半径小,根据v=rω知,M点的线速度小于N点的线速度,故ABD错误.
C.M、N的角速度相等,M点的转动半径小,根据a=rω2知,M点的向心加速度小于N点的加速度,故C正确.
3.B
受力分析如图所示
摩擦力斜向右上方,支持力斜向左上方,运动方向水平向右,摩擦力的水平分力向右,支持力水平分力向左。
因此摩擦力做正功,支持力做负功,故ACD错误,B正确。
故选B。
4.B
由自由落体运动公式
得小球在下落时的瞬时速度为
由
得
小球下落时重力的瞬时功率为
5.D
A.根据动能定理,摩擦力对工件做的功为,A错误;
B.工件的机械能增量也就是动能增量,大小为,B错误;
C.由于达到共速之前工件的平均速度等于皮带速度的一半,则在此过程中皮带的位移等于工件位移的2倍,摩擦力对皮带做的功等于摩擦力对工件做功的2倍,且摩擦力对皮带做负功,即为,C错误;
D.系统产生的内能等于摩擦力对皮带和对工件做功的代数和,即为,D正确。
故选D。
6.B
根据牛顿第二定律得
即
当支持力为零,有
解得
v′=2v=10m/s
故选B.
7.C
A.在重物由A点摆向最低点B的过程中,重力做正功,重力势能减少,故A错误;
BC.在重物由A点摆向最低点B的过程中,弹簧对重物做负功,所以重物的机械能减少,弹簧的弹性势能增加,故B错误,C正确;
D.在重物由A点摆向最低点B的过程中,只有重力和弹簧的弹力做功,故重物和弹簧组成的系统机械能守恒,故D错误。
8.B
结合v-t图象可知,物体在0-2s内作加速度a=3m/s2的匀加速直线运动,在2-6s内作v=6m/s的匀速直线运动。
在P-t图象中,结合公式P=Fv可知,在0-2s内
P=Fv=Fat
由图像可知F1a=15,则F1=5N;
在2-6s内
F1-μmg=ma
F2=μmg
代入数据,消去m可得
故B正确,ACD错误。
9.CD
AC.根据万有引力提向心力
线速度变为原来的,知轨道半径变为原来的4倍.根据
可知向心加速度变为原来的,故A错误,C正确;
B.根据
线速度变为原来的,知轨道半径变为原来的4倍,则角速度变为原来的,故B错误;
D.根据
角速度变为原来的,则周期变为原来的8倍,故D正确;
故选CD。
10.BC
A.在运动员下落h的过程中,重力势能减少了mgh,故A错误;
B.根据牛顿第二定律得,物体所受的合力为
F合=ma=mg
则根据动能定理得,合力做功为mgh,则动能增加了为mgh,故B正确;
C.合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和,因为重力做功为mgh,则克服阻力做mgh,故C正确;
D.重力势能减少了mgh,动能增加了mgh,故机械能减少了mgh,故D错误。
故选BC.
11.BC
A.11.2km/s是第二宇宙速度,是能脱离地球引力的速度,则该飞船在近地点时的速度小于11.2km/s,选项A错误;
可知,加速度小于地球表面的重力加速度,选项B正确;
C.根据可知,因该飞船的飞行高度远小于同步卫星的轨道半径,则其周期小于同步卫星的周期,选项C正确;
D.从远点到近点,地球的引力对飞船做正功,则动能增加,则在远地点的动能小于近地点的动能,选项D错误。
故选BC。
12.AC
A.当阻力与牵引力平衡时,汽车速度达到最大值,由汽车的功率和速度关系可得
故A正确;
B.汽车以0.5m/s2的加速度运动时,当汽车的功率达到额定功率时,汽车达到了匀加速运动阶段的最大速度,由汽车的功率和速度关系可得
由牛顿第二定律,可得此时汽车的牵引力为
由以上方程可得
这一过程能维持的时间
故B错误;
C.匀加速过程中汽车通过的位移为
启动过程中,由动能定理得
解得,汽车启动过程中的位移为
x=120m
故C正确;
D.由B项分析可知,4s末汽车还在做匀加速运动,实际功率小于额定功率,所以4s末汽车发动机的输出功率小于60kW
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