物理广东省揭阳市普宁市华美实验学校学年高一下第一次月考.docx
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物理广东省揭阳市普宁市华美实验学校学年高一下第一次月考
2015-2016学年广东省揭阳市普宁市华美实验学校高一(下)第一次月考物理试卷
一、单选题(每小题4分,共24分)
1.如图所示,质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出,其中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.一球绕直径匀速转动,如图所示,球面上有A、B两点,则( )
A.A、B两点的向心加速度都指向球心0
B.由a=ω2r可知aA<aB
C.由a=
可知aA>aB
D.可能vA<vB,也可能vA>vB
3.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈,都能套中地面上同一目标.设铁丝圈在空中运动时间分别为t1、t2,则( )
A.v1=v2B.v1>v2C.t1=t2D.t1>t2
4.如图所示,小物块A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则下列关于A的受力情况说法正确的是( )
A.受重力、支持力
B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C.受重力、支持力、摩擦力和向心力
D.受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力
5.一质量为m的小物块沿半径为R的固定圆弧轨道下滑,滑到最低点时的速度是v,若小物块与轨道的动摩擦因数是μ,则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为( )
A.μmgB.μm
C.μm(g+
)D.μm(g﹣
)
6.小明同学遥控小船做过河实验,并绘制了四幅小船过河的航线图.图中实线为河岸,河水的流动速度不变,方向如图水平向右,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线,小船相对于静水的速度不变.则( )
A.航线图甲是正确的,船头保持图中的方向,小船过河时间最短
B.航线图乙是正确的,船头保持图中的方向,小船过河时间最短
C.航线图丙是正确的,船头保持图中的方向,小船过河位移最短
D.航线图丁不正确的,如果船头保持图中的方向,船的轨迹应该是曲线
二、多选题(每小题4分,共24分)
7.一个物体做曲线运动,以下说法正确的是( )
A.物体的速度方向一定时刻在改变
B.物体的速度大小一定时刻在改变
C.物体在各点的速度方向总是沿着各点在曲线上的切线方向
D.物体所受合外力的方向一定与加速度方向始终一致
8.将一小球从距地面h高处,以初速度v0水平抛出,小球落地时速度为v,它的竖直分量为vy,则下列各式中计算小球在空中飞行时间t正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.壁球是一种对墙击球的室内运动,如图所示,一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置击打壁球,结果都垂直击中墙壁同一位置.球飞出的速度分别为v1、v2、v3.若三次壁球击打点的高度均相同,球飞出的方向与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3,则下列说法正确的是( )
A.v1<v2<v3B.θ1<θ2<θ3C.v1>v2>v3D.θ1>θ2>θ3
10.如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘上的质点,且rA=rC=2rB,则下列说法正确的是( )
A.转速之比nB:
nC=1:
2B.周期之比TB:
TC=1:
2
C.角速度之比ωB:
ωC=1:
2D.向心加速度之比aA:
aB=2:
1
11.如图所示,做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和小车速度的大小分别为vB、vA,则( )
A.vA>vBB.vA<vB
C.绳的拉力大于B的重力D.绳的拉力等于B的重力
12.如图所示,在O点从t=0时刻沿光滑斜面向上抛出的小球,通过斜面末端P后到达空间最高点Q.下列图线是小球沿x方向和y方向分运动的速度﹣时间图线,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
三、实验题(每空3分,共18分)
13.如图所示,竖直放置、两端封闭的玻璃管内注满清水,管内有一个用红蜡块做成的圆柱体,能在玻璃管中匀速上升.在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平向右匀速运动.已知圆柱体匀速上升的速度大小6cm/s,玻璃管水平运动的速度大小为8cm/s.则圆柱体的运动为 ;
A.匀变速曲线运动B.非匀变速曲线运动
C.匀加速直线运动D.匀速直线运动
圆柱体运动的速度是 m/s.
14.未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:
4,则:
(1)由以上信息,可知a点 (选填“是”或“不是”)小球的抛出点;
(2)由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为 m/s2;
(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是 m/s;
(4)由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是 m/s.(此空取3位有效数字)
四、计算题(共34分)
15.如图所示,一架装载救援物资的飞机,在距水平地面h=500m的高处以v=100m/s的水平速度飞行.地面上A、B两点间的距离x=100m,飞机在离A点的水平距离x0=950m时投放救援物资,不计空气阻力,g取10m/s2.
(1)求救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间.
(2)通过计算说明,救援物资能否落在AB区域内.
16.如图所示,半径为R、内径很小的光滑半圆管置于竖直平面内,两个质量均为m的小球A、B,以不同的速度进入管内,A通过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg,B通过最高点C时,对管壁的下部压力为0.75mg,求:
(1)A通过最高点时的速度?
(2)B通过最高点时的速度?
(3)A、B两球落在水平面地面位置之间的距离.
17.如图所示,长木板固定在水平实验台上,在水平实验台右端地面上竖直放有一粗糙的被截去八分之三(即圆心角为135°)的圆轨道,放置在长木板A处的小球(视为质点)在水平恒力F的作用下向右运动,运动到长木板边缘B处撤去水平恒力F,小球水平抛出后恰好落在圆轨道C处,速度方向沿C处的切线方向,且刚好能到达圆轨道的最高点D处,小球在圆轨道最低点E的速率比最高点D的速率大了2
.已知小球的质量为m,小球与水平长木板间的动摩擦因数为μ,长木板AB长为L,B、C两点间的竖直高度为h,重力加速度为g.
求:
(1)B、C两点间的水平距离x
(2)恒力F的大小
(3)小球在最低点E时对轨道的压力多大.
2015-2016学年广东省揭阳市普宁市华美实验学校高一(下)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(每小题4分,共24分)
1.【分析】做曲线运动的物体,速度方向沿着曲线上点的切线方向;
做曲线运动的物体,合力及加速度的方向与速度方向不共线,且指向曲线的内侧;
【解答】解:
图A中速度方向正确,加速度方向应该直线曲线的内侧,故A错误;
图B中速度方向是切线方向,加速度方向指向曲线的内侧,故B正确;
图C中加速度方向指向曲线的内侧,但速度方向不是切线方向,故C错误;
图D中速度方向是切线方向,加速度方向指向曲线内侧,故D错误;
故选:
B.
2.【分析】A、B两点共轴转动,角速度相等,根据v=rω比较线速度的大小,根据a=rω2比较向心加速度的大小,向心加速度的方向垂直指向转轴.
【解答】解:
A、A、B两点绕转轴转动,向心加速度的方向垂直指向转轴,故A错误.
B、A、B两点共轴转动,角速度相等,根据a=rω2知,B的转动半径大于A的转动半径,则可知aA<aB,故B正确,C错误.
D、根据v=rω知,B的转动半径大于A的转动半径,则vA<vB,故D错误.
故选:
B.
3.【分析】圈圈做平抛运动,我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,根据水平位移和高度的关系列式分析.
【解答】解:
C、D、圈圈做平抛运动,竖直分运动是自由落体运动,根据h=
,有:
t=
,故t1>t2,故C错误,D正确;
A、B、水平分位移相同,由于t1>t2,根据x=v0t,有:
v1<v2;故AB均错误;
故选:
D.
4.【分析】物体做匀速圆周运动,故合力提供向心力,隔离物体受力分析即可;向心力是按照力的作用效果命名的,由合力提供,也可以认为由静摩擦力提供!
【解答】解:
隔离物体分析,该物体做匀速圆周运动;
对物体受力分析,如图,受重力G,向上的支持力N,重力与支持力二力平衡,然后既然匀速转动,就要有向心力(由摩擦力提供),指向圆心的静摩擦力;
故选B.
5.【分析】物块滑到轨道最低点时,由重力和轨道的支持力提供物块的向心力,由牛顿第二定律求出支持力,再由摩擦力公式求解摩擦力.
【解答】解:
物块滑到轨道最低点时,由重力和轨道的支持力提供物块的向心力,由牛顿第二定律得
FN﹣mg=m
得到FN=m(g+
)
则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为f=μFN=μm(g+
).
故选C
6.【分析】小船参与了静水中的运动和水流的运动,最终的运动是这两个运动的合运动,根据平行四边形定则进行分析.
【解答】解:
A、静水速垂直于河岸,合速度的方向偏向下游.且过河时间最短,故A正确.
B、根据平行四边形定则知,合速度的方向正好垂直河岸,过河的位移最小.故B错误.
C、由于流水速度,因此不可能出现此现象,故C错误;
D、船头的指向为静水速的方向,静水速的方向与流水速度的合速度的方向不可能是图示方向.故D错误.
故选:
A.
二、多选题(每小题4分,共24分)
7.【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力方向不一定变化;
既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动
【解答】解:
A、既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,但大小不一定变化,如匀速圆周运动,所以A正确,B错误.
C、某点瞬时速度的方向就在曲线上该点的切线方向,故C正确.
D、根据牛顿第二定律可知,加速度方向与合外力方向相同.故D正确.
故选:
ACD
8.【分析】根据高度,结合位移时间公式求出平抛运动的时间,或根据竖直分速度,结合速度时间公式求出平抛运动的时间,或结合竖直分速度,结合竖直方向上平均速度推论求出平抛运动的时间.
【解答】解:
A、根据h=
得,平抛运动的时间t=
,故A正确.
B、平抛运动的时间t=
,故B、C错误.
D、在竖直方向上,根据平均速度的推论h=
,则运动的时间t=
,故D正确.
故选:
AD.
9.【分析】据题知三个壁球都垂直击中墙壁,其逆过程是平抛运动,它们上升的高度相等,水平位移大小不等,根据平抛运动的规律得到水平位移与初速度的关系,分析初速度的大小.结合平行四边形定则得出抛出时的速度大小,根据速度的分解,分析角度的关系.
【解答】解:
A、三个壁球都垂直击中墙壁,其逆过程是平抛运动,设任一篮球击中篮筐的速度v,上升的高度为h,水平位移为x.
根据h=
知,运动的时间相同,由于xA>xB>xc,则v01>v02>v03,
高度相同,则抛出时的竖直分速度相等,根据平行四边形定则知,v1>v2>v3.故A错误,C正确.
B、根据平行四边形定则知,
,由于竖直分速度相等,可知θ1<θ2<θ3,故B正确,D错误.
故选:
BC.
10.【分析】靠传送带传动的点,线速度大小相等,共轴转动的点角速度相等,结合线速度、角速度、向心加速度、转速、周期的关系分析判断.
【解答】解:
A、B、C两点的线速度大小相等,半径之比为1:
2,根据
知,角速度之比为2:
1,根据转速n=
知,转速之比为2:
1,故A错误,C错误.
B、B、C两点的角速度之比为2:
1,根据T=
知,周期之比为1:
2.故B正确.
D、A、B点的角速度相等,根据a=rω2知,半径之比为2:
1,则向心加速度之比为2:
1.故D正确.
故选:
BD.
11.【分析】将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于重物的速度大小,从而判断出重物的运动规律.
【解答】解:
小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动,设斜拉绳子与水平面的夹角为θ,
由几何关系可得:
vB=vAcosθ,所以vA>vB;
因汽车匀速直线运动,而θ逐渐变小,故vB逐渐变大,物体有向上的加速度,绳的拉力大于B的重力,故AC正确,BD错误.
故选:
AC.
12.【分析】将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,得出小球在斜面上运动时,水平方向和竖直方向上的运动规律,以及离开斜面在空中运动时水平方向和竖直方向上的运动规律,确定图线的正误.
【解答】解:
小球在斜面上做匀减速直线运动,将速度和加速度分解,知在水平方向和竖直方向都做匀减速直线运动,离开斜面后水平方向上不受力,做匀速直线运动,在竖直方向上做竖直上抛运动,加速度为g,加速度大小大于在斜面上运动时竖直方向上的加速度大小.故A、D正确,B、C错误.
故选AD.
三、实验题(每空3分,共18分)
13.【分析】圆柱体运动的合速度是由竖直方向的匀速上升和玻璃管水平匀速运动组成的,可以用平行四边形定则的方法求得合运动.
【解答】解:
圆柱体在竖直方向与水平方向都做匀速运动,则受到的合外力一定是零,
所以圆柱体的合运动一定是匀速直线运动.
合速度可以分解成竖直方向的匀速上升的运动和水平方向的匀速运动,故D正确,ABC错误;
合运动的速度为:
v=
=
=10cm/s=0.1m/s.
故答案为:
D;0.1.
14.未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:
4,则:
(1)由以上信息,可知a点 是 (选填“是”或“不是”)小球的抛出点;
(2)由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为 8 m/s2;
(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是 0.8 m/s;
(4)由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是 1.13 m/s.(此空取3位有效数字)
【分析】根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出星球表面的重力加速度,结合水平位移和时间求出小球的初速度.根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度,根据平行四边形定则求出b点的速度.
【解答】解:
(1)因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1:
3:
5:
7,符合初速度为零的匀变速直线运动特点,因此可知a点的竖直分速度为零,a点为小球的抛出点.
(2)由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:
4可得乙图中正方形的边长l=4cm;
竖直方向上有:
△y=2L=g′T2,
解得:
g′=
=8m/s2;
(3)水平方向小球做匀速直线运动,因此小球平抛运动的初速度为:
v0=
=0.8m/s.
(4)b点的竖直分速度大小为vy=
m/s=0.8m/s
所以小球在b点时的速度是vb=
=1.13m/s
故答案为:
(1)是;
(2)8;(3)0.8;(4)1.13.
四、计算题(共34分)
15.【分析】
(1)将平抛运动分解为水平方向和竖直方向去分析,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.分运动和合运动具有等时性,根据竖直方向上的运动去求时间.
(2)求出救援物资的水平位移,与x0和x0+x比较.
【解答】解:
(1)h=
t=
=10s
故救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间为10s.
(2)x=v0t=1000m
由于x﹣x0=1000m﹣950m=50m<100m,所以在AB范围内.
故救援物资能落在AB区域内.
16.【分析】
(1)A球到达最高点时,管壁对球的弹力方向向下,大小为3mg,由重力和弹力提供向心力,由牛顿第二定律求出A球在最高点速度.
(2)B球到达最高点时,管壁对球的弹力方向向上,大小为0.75mg,由重力和弹力提供向心力,由牛顿第二定律求出B球在最高点速度.
(3)两球从最高点飞出后均做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由高度2R求出运动时间.水平方向做匀速直线运动,由速度和初速度求解水平位移,A、B两球落地点间的距离等于位移之差.
【解答】解:
(1)以A球为对象,设其到达最高点时的速度为va,根据向心力公式有:
mg+Fa=m
Fa=3mg
代入解得:
va=2
(2)以B球为对象,设其到达最高点时的速度为vb,根据向心力公式有:
mg﹣Fb=m
又Fb=0.75mg
即:
mg=m
所以:
vb=
(3)A、B两球脱离轨道的最高点后均做平抛运动,所以A、B两球的水平位移分别为:
sa=vat=2
×
=4R
sb=vbt=
×
=R
故A、B两球落地点间的距离为:
△s=sa﹣sb=4R﹣R=3R.
答:
(1)A球在最高点速度2
.
(2)B球在最高点速度
.
(3)A、B两球落地点间的距离是3R.
17.【分析】
(1)小球从抛出到C过程做平抛运动,已知C的速度方向和竖直分位移,根据平抛运动的分位移和分速度公式列式求解即可;
(2)对小球从A到B的过程运用动能定理列式求解即可;
(3)小球恰好经过圆轨道最高点,重力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解最高点速度,再求出E点速度,最后根据向心力公式求解即可.
【解答】解:
(1)小球从B到C的过程做平抛运动,则
,x=vBt
在C点有:
解得:
x=2h
(2)小球从A到B,根据牛顿第二定律得:
F﹣μmg=ma
根据运动学的规律得:
解得
(3)由于小球刚好能到达圆周最高点,则在最高点D处有
,
在E点:
解得:
FN=10mg
根据牛顿第三定律得压力为10mg
答:
(1)B、C两点间的水平距离x为2h;
(2)恒力F的大小为
;
(3)小球在最低点E时对轨道的压力为10mg.
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