学年云南省宣威市第四中学高一上学期月考物理试题解析版文档格式.docx
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D、平均速度等于位移与时间的比值,根据图象可知,平均速度
,所以最大速度不是
,故D错误。
点睛:
物体能否看做质点就看大小和形状是否影响力所研究的问题,时刻是指时间轴上的某一点,位移为初位置到末位置的有向线段,平均速度为位移与时间的比值。
3.2010年10月1日我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星,如图所示是火箭点火升空瞬间的照片,关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A.火箭的速度很小,但加速度可能较大
B.火箭的速度很大,加速度也很大
C.火箭的速度很小,所以加速度也很小
D.火箭的速度很大,但加速度一定很小
【答案】A
【解析】试题分析:
火箭在升空瞬间燃料产生很大的推力,即加速度较大,因为时间极短所以速度很小,故A正确,BCD错误.
考点:
加速度、速度
【名师点睛】
(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系;
(2)速度变化量与加速度没有必然的联系,速度变化量的大小不仅与加速度有关,还与速度变化的时间有关;
(3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的.(4)加速度是由力来决定,即使加速度很大,时间很短的话,速度也很小。
4.在“鸟巢欢乐冰雪季”期间花样滑冰中的男运动员托举着女运动员一起滑行,对于此情景,下列说法正确的是( )
A.由于男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行,所以男运动员对女运动员的支持力大于女运动员受到的重力
B.男运动员受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力
C.女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力是一对作用力和反作用力
D.男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】A.男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行在水平面内运动,竖直方向没有加速度,所以男运动员对女运动员的支持力等于女运动员受到的重力,故A错误;
B.男运动员除了受到重力、冰面对他的支持力,还受到女运动员对他的压力,三个力平衡,故B错误;
C.女运动员对男运动员的压力与男运动员对女运动员的支持力是相互作用的一对力,是一对作用力和反作用力,故C错误;
D.男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力,故D正确。
确定好哪些力互为作用力和反作用力,哪些力互为平衡力.作用力与反作用力以及平衡力都是大小相等,方向相反,区别在于作用力与反作用力不同体,平衡力共体。
5.甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙肩部,观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体,乙运动员(的肩部)是受力物体,但是在甲一拳打空的情况下,下列说法中正确的是( )
A.这是一种只有施力物体,没有受力物体的特殊情况
B.此时的受力物体是空气
C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的系统
D.以上说法都不正确
【解析】力的作用是相互,同时存在着施力物体与受力物体,只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体,甲运动员击空了,但在其击拳过程中,其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力,故选项C正确。
力是物体间的相互作用,一定有施力物体和施力物体;
在甲一拳打空的情况下,甲运动员不能看作一个整体。
6.一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动,经过3s后到达斜面底端,并在水平地面上做匀减速直线运动,又经9s停止,则物体在斜面上的位移与在水平面上的位移之比是( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.3∶1
设B点的速度为v.则在斜面上运动的位移
,在水平面上的运动位移
,则小球在斜面上运动的位移与在水平面上的运动位移大小之比
.故C正确,ABD错误.故选C。
匀变速直线运动的规律
【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用;
注意用平均速度解题即简便又快捷.
7.如图所示,固定的斜面上有一个质量为m的物块在沿斜面向下的拉力F1作用下匀速下滑,在下滑过程中的某时刻对物块再施加一个竖直向上的恒力F2,且F2<
mg.则施加F2后较短时间内物块运动情况是( )
A.仍匀速下滑
B.匀加速下滑
C.匀减速下滑
D.上述情况都有可能
【答案】B
物块在沿斜面向下的拉力F1作用下匀速下滑,则在沿斜面方向上有
,即
,当施加一个竖直向上的力后,在沿斜面向下方向上有
,在沿斜面向上方向上有
,故在沿斜面方向上的合力
,因为
,故合力大于零,即向下做匀加速直线运动,B正确;
考查了牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题的关键是得出
,根据根据力的合成分解,分析合力情况
8.下列关于超重、失重现象的描述中,正确的是( )
A.电梯正在减速上升,人在电梯中处于超重状态
B.列车在水平轨道上加速行驶,车上的人处于超重状态
C.举重运动员托举杠铃保持静止,运动员处于超重状态
D.在国际空间站内的宇航员处于失重状态
【解析】A、电梯正在减速上升,加速度向下,故电梯中的乘客处于失重状态,故A错误;
B、列车在水平轨道上加速行驶,车上的人受到的支持力与重力大小相等,人处于非超重和非失重状态,故B错误;
C、举重运动员托举杠铃保持静止,运动员处于平衡状态,故C错误;
D、在国际空间站内的宇航员处于失重状态,其加速度等于重力加速度,处于完全失重状态,故D正确。
判断超重还是失重,形式上看加速度的方向,实质上可根据牛顿运动定律,分析物体对支持物的压力与重力的关系确定。
9.如图所示,直角三角形框架ABC(角C为直角)固定在水平地面上,已知AC与水平方向的夹角为α=30°
.小环P、Q分别套在光滑臂AC、BC上,用一根细绳连接两小环,静止时细绳恰好处于水平方向,小环P、Q的质量分别为m1、m2,则小环P、Q的质量之比为( ).
A.
B.
C.
D.
【解析】两物体的受力情况如图;
对m1进行受力分析,设绳子拉力大小为T,由几何关系:
T=m1gtanα①
对m2进行受力分析,由几何关系:
T=m2gcotα②
联立①②得:
;
故选B.
10.在用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中,某同学打出了一条纸带,如图所示.已知相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,OA=3.00cm、AB=3.50cm、BC=4.00cm、CD=4.50cm.由以上信息可以求出打计数点B时纸带的瞬时速度为( )
A.0.375m/s
B.3.75m/s
C.0.05m/s
D.0.5m/s
【解析】相邻计数点之间的时间间隔为
,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小:
,故A正确,BCD错误。
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
11.一个人沿着半径是40m的圆形喷水池边散步,当他走了3圈半时,他的位移大小和经过的路程约是( )
A.879m,879m
B.80m,879m
C.80m,80m
D.879m,80m
该题考查对路程与位移的理解,位移大小等于起点到终点直线距离的长度,一般不大于路程。
12.一质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上,现对物块施加一个垂直于斜面向下的恒力F,如图所示,物体仍保持静止.则物块( )
A.受到的支持力不变
B.受到的支持力减小
C.受到的摩擦力不变
D.受到的摩擦力减小
以物块为研究对象,在未施加F之前,处于静止状态,根据力的正交分解可得物块受到的支持力
,物块受到的摩擦力
,在施加F之后,处于静止状态,根据共点力平衡以及力的正交分解可得:
物体受到的支持力
,受到的摩擦力
,故物块受到的支持力增大,受到的摩擦力不变,C正确;
考查了共点力平衡条件以及正交分解法的应用
二、多选题
13.从匀速上升的气球上释放一物体,在放出的瞬间,物体相对地面将具有( )
A.向上的速度
B.向下的速度
C.向上加速度
D.向下加速度
【答案】AD
【解析】从匀速上升的气球上释放一物体,在放出的瞬间,由于惯性,物体有向上的速度,只受重力作用,所以具有向下的加速度,故AD正确
故选AD
14.下列关于时刻和时间说法正确的是( )
A.某人在百米赛跑中用了15s,15s指的是时刻
B.第3s内指的是第2s末到第3s末这1s的时间内
C.第3s指的是3s的时间
D.2s末就是3s初,指的是时刻
【答案】BD
【解析】时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离;
A、某人在百米赛跑中用了15秒,15秒指的是时间,所以A错误;
B、第3秒内指的是第2秒末到第3秒末这1秒的时间,所以B正确;
C、第3秒指的是一秒的时间,所以C错误;
D、2秒末就是3秒初,指的是时刻,所以D正确。
时刻具有瞬时性的特点,是变化中的某一瞬间通常与物体的状态相对应;
时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应。
15.如下图所示,A、B两物体均静止,关于B物体的受力情况,下列叙述正确的是( )
A.可能受到三个力,也可能受到四个力
B.一定受到四个力的作用
C.必受到地面的静摩擦力作用
D.必受到地面的支持力作用
【答案】BDC
【解析】因为绳作用在B上的力不为零,所以绳对B的拉力在水平方向向左的分力不为零,而B又处于静止状态,根据共点力的平衡条件,水平面对B一定有向右的静摩擦力。
由于摩擦力的存在,水平面对B一定有支持力。
综上所述,B物体一定会受到四个力的作用,分别为:
重力、绳子的拉力、水平面的支持力和摩擦力;
故A错误,BCD正确;
BCD.
16.如图所示为甲、乙两个物体在同一直线上运动的x-t图象,下列说法正确的是( )
A.两物体的速度大小相等,方向相反
B.在t=1s时,甲、乙两物体相遇
C.在前2s时间内,甲、乙两物体的位移相同
D.在t=2s时,乙物体的运动方向发生了变化
【答案】AB
位移时间图像的斜率表示速度大小,甲的速度为
,乙的速度为
,负号表示运动方向,所以两者的速度大小相等,方向相反,A正确;
在t=1s时,两者位移大小相同,都到达了x=5位置,两者相遇,B正确;
前2s甲的位移为10m,乙的位移为-10m,位移大小相同,方向不同,C错误;
乙的速度一直为负,即一直朝着负方向运动,D错误;
考查了位移时间图像
三、实验题
17.在做“探究求合力的方法”的实验中,在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在A点上,另一端连接两根细线,然后通过细线用两个互成角度的弹簧测力计来拉橡皮条,使橡皮条与细线的结点伸长到某一点O,此时需记录下:
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________;
(3)________________________________________________________________________;
然后改用一个弹簧测力计把橡皮条拉到O点后再记录下:
(4)________________________________________________________________________;
(5)________________________________________________________________________.
【答案】
(1).两弹簧测力计的读数
(2).结点的位置O(3).两细线的方向(4).弹簧测力计的读数(5).细线的方向
【解析】在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置,即一力的作用效果与两个力作用效果相同,同时我们需要记录下力的大小和方向,所以我们需要:
通过细绳套用两个互成角度的弹簧秤拉橡皮条,使结点移到某一位置O,此时需记下:
(1)相应弹簧秤读数(分力的大小)
(2)O点位置(效果)
(3)两细线所示方向(方向);
然后用一个弹簧秤把橡皮条拉长,使结点到达O点位置后再记录下:
(4)相应弹簧秤读数(合力的大小)
(5)细绳所示方向(方向)。
探究“互成角度的两个力的合成”的实验的实验原理是用力的图示画出两个分力和实际的合力,然后用平行四边形画出合力的理论值,比较理论值和实际值之间的关系,根据原理选择需要的实验器材,在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置,即一力的作用效果与两个力作用效果相同,同时我们需要记录下力的大小和方向。
18.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N.
(2)下列不必要的实验要求是________.(请填写选项前对应的字母).
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法________.
【答案】
(1).3.6
(2).D (3).①改变弹簧测力计B拉力的大小 ②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)
弹簧测力计A挂于固定点,下端用细线挂一重物.当弹簧测力计B一端用细线系于O点,当向左拉使结点静止于某位置.弹簧测力计A和B的示数分别为两细线的力的大小,同时画出细线的方向即为力的方向.虽悬挂重物的细线方向确定,但大小却不知,所以要测重物重力.当结点静止于某位置时,弹簧测力计B的大小与方向就已确定了.原因是挂重物的细线大小与方向一定,而弹簧测力计A大小与方向也一定,所以两力的合力必一定.当出现超出弹簧测力计A的量程时,通过改变其中一个力大小或另一个力方向来达到此目的.
解:
(1)弹簧测力计读数,每1N被分成5格,则1格就等于0.2N.图指针落在3N到4N的第3格处,所以3.6N.
故答案为:
3.6.
(2)A、实验通过作出三个力的图示,来验证“力的平行四边形定则”,因此重物的重力必须要知道.故A正确;
B、弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零.故B正确;
C、拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小准确性.故C正确;
D、当结点O位置确定时,弹簧测力计A的示数也确定,由于重物的重力已确定,两力大小与方向均一定,因此弹簧测力计B的大小与方向也一定,所以不需要改变拉力多次实验.故D错误.
本题选不必要的,故选:
D.
(3)当弹簧测力计A超出其量程,则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大.又由于挂重物的细线力的方向已确定,所以要么减小重物的重量,要么改变测力计B拉细线的方向,或改变弹簧测力计B拉力的大小,从而使测力计A不超出量程.
(1)3.6N
(2)D
(3)减小M的质量、减小OP与竖直方向的夹角、减小簧测力计B拉力的大小.
四、计算题
19.短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和19.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100m时最大速率的96%.求:
(1)加速所用时间和达到的最大速率;
(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)
【答案】
(1)1.29s 11.24m/s
(2)8.71m/s2
则有
vt+(9.69-0.15-t)v=100①
vt+(19.30-0.15-t)×
0.96v=200②
由①②式得t=1.29s③v=11.24m/s④
(2)设加速度大小为a,则a=
=8.71m/s2
匀变速运动的规律
20.在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19N、40N、30N和15N,方向如图所示,求它们的合力.(sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
【答案】38.2N,方向与F1夹角为45°
斜向右上
【解析】如图(a)建立直角坐标系,把各个力分解到两个坐标轴上,并求出x轴和y轴上的合力
和
,有:
因此,如图(b)所示,总合力为:
,所以
,即方向与F1夹角为45°
斜向右上;
建立坐标系:
以四个力的作用点为原点,以正东方向为x轴正方向,以正北方向为y轴方向,将
分解到两个坐标轴上,分别求出x轴和y轴上的合力,再求解四个力的合力的大小和方向。
21.一个篮球从高h1=3.05m的篮筐上由静止开始下落,经t1=1.95s落到水平地面上,速度v1=19.1m/s,然后以v2=-4.9m/s反弹,经t2=0.5s达到最高点,h2=1.23m.已知篮球与地面碰撞的时间为0.3s,求:
(1)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向;
(2)篮球从空中下落过程的平均速度的大小;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小.
(1)80m/s2,方向竖直向上
(2)1.56m/s(3)0.66m/s
【解析】
(2)取向下为正方向,则与地面碰撞过程中
,方向竖直向上;
(3)下落过程的平均速度
(4)全程的位移
全程的时间
则平均速度
本题考查加速度及平均速度公式,要注意正方向的选择,同时要注意平均速度为位移与时间的比值。
22.甲、乙两个同学在直跑道上练习4×
100m接力跑,如图所示,他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时达到奔跑最大速度的80%,则:
(1)乙在接力区需奔出多少距离?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?
(1)16m
(2)24m
【解析】乙起跑后做初速度为0的匀加速直线运动,设最大速度为
,
为达到最大速度经历的位移,
为乙接棒时的速度,
为接棒时经历的位移,有
解得
,故乙在接力需奔出的距离为16m.
设乙加速至交接棒的时间为t,
故
,故乙应在距离甲24m处起跑.
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