湖北省宜昌市金东方高中学年高一上学期期末文档格式.docx
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5.放在水平地面上的物块,受到一个与水平方向成α角的斜向下的力F的作用,物块在水平地面上做匀速直线运动,如图所示.如果保持力F的大小变,而使力F与水平方向的夹角α减小,那么地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是:
( )
A.N变大,f变小B.N变小,f变大C.N变小,f变小D.N变大,f变大
6.物体从A点由静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止.在先后两个运动过程中( )
A.物体的位移一定相等B.加速度大小一定相同
C.平均速度一定相同D.所用的时间一定相同
7.下列图示为一位体操运动员的几种挂杠方式,其手臂用力最小的是( )
8.人用绳子通过动滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当以速度v0匀速地拉绳,使物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,以下说法正确的是( )
A.A物体运动可分解成沿绳子方向的直线运动和沿竖直杆向上的运动
B.A物体实际运动的速度是v0cosθ
C.A物体实际运动的速度是
D.A物体处于失重状态
9.关于匀速圆周运动的说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动
C.匀速圆周运动的线速度不变D.匀速圆周运动的角速度不变
10.质量为m的物体放置在升降机内的台秤上,升降机以加速度a在竖直方向做匀变速直线运动,若物体处于失重状态,则( )
A.升降机的加速度方向竖直向下
B.台秤示数减少ma
C.升降机一定向上运动
D.升降机一定做加速运动
11.如图所示,小车内两根不可伸长的细线AO、BO拴住一小球,其中BO水平,小车沿水平地面向右做加速运动,AO与BO的拉力分别为TA、TB.若加速度增大,则( )
A.TA减小B.TA不变C.TB增大D.TB减小
12.质量为2kg的物体(可视为质点)在x﹣y平面上做曲线运动,在x方向的速度﹣时间图象和y方向的位移﹣时间图象分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点的初速度为3m/s
B.质点做匀变速曲线运动,加速度大小为1.5m/s2
C.质点所受的合外力为3N
D.2s末质点速度大小为6m/s
二、实验题:
(本大题共2小题,共16分)
13.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:
在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开.
①他观察到的现象是:
小球A、B (填“同时”或“不同时”)落地;
②让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间将 (填“变长”、“不变”或“变短”);
③上述现象说明:
平抛运动的时间与 大小无关,平抛运动的竖直分运动是 运动.
14.在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到某﹣点并记下该点的位置;
再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.
①以下操作中正确的是
A、同一次实验过程中,O点位置允许变动;
B、实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度;
C、实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点;
D、实验中,两弹簧秤之间夹角应取适当角度.
②如图甲所示,两弹簧秤的读数分别为 N和 N.
③图乙中(A)(B)两图是两位同学得到的实验结果,其中符合实际的是 图?
④本实验采用的科学方法是
A、理想实验法B、等效替代法C、控制变量法D、建立物理模型法.
三、计算题:
(本大题共4小题,共46分)
15.河宽L=300m,河水流速v1=1m/s,船在静水中的速度v2=3m/s.欲按下列要求过河时,船的航向应与河岸成多大角度?
过河时间为多少?
(1)以最短的时间过河;
(2)以最小的位移过河.
16.如图所示,长s=5m、倾角θ=37°
的斜面各通过一小段光滑圆弧与水平传送带和水平地面平滑连接,传送带长L=1.6m,以恒定速率v0=4m/s逆时针运行,将一可看作质点的物块轻轻地放上传送带右端A,物块滑到传送带左端B时恰好与传送带共速并沿斜面下滑,已知物块和传送带、斜面、水平地面间的动摩擦因数都为μ,物块最终静止在水平面上的D点.(取g=10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)求:
(1)动摩擦因数μ的值.
(2)物体运动到C点时的速度.
(3)水平面上CD的长度.
17.如图所示,将质量m=1.24kg的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆的动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°
的恒定拉力F,使圆环从静止开始运动,第1s内前进了2m.(取g=10m/s2,sin53°
=0.8,cos53°
=0.6)
求:
(1)圆环加速度a的大小;
(2)拉力F的大小.
18.如图所示,在竖直平面的xoy坐标系中,oy竖直向上,ox水平.该平面内存在沿x轴正方向的恒定风力.一物体从坐标原点沿oy方向竖直向上抛出,初速度为V0=4m/s,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M点所示,(坐标格为正方形,取g=10m/s2)求:
(1)小球运动到M点的时间是多少秒和坐标格单位长度表示多少米;
(2)小球在M点的速度V1;
(3)若小球落回x轴的N点,求N点的位置坐标值,并在图中定性画出小球的运动轨迹.
参考答案与试题解析
【考点】重力加速度.
【分析】物体做自由落体运动的加速度等于重力加速度,地球同一点,物体重力加速度相同.重力加速度随纬度的升高而增大,随高度的升高而减小.
【解答】解:
A、重力加速度g与物体的质量无关,与地理位置有关,故A错误.
B、地球上的同一地点,重力加速度相同,故B正确.
C、在地球上,g随纬度的升高而增大,随高度的升高而减小.故C错误.
D、g值在赤道上小于在北极处,故D错误.
故选:
B
【考点】共点力平衡的条件及其应用;
物体的弹性和弹力.
【分析】笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件求解静摩擦力和支持力.
笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力,如图所示:
根据平衡条件,有:
N=mgcosθ①
f=mgsinθ②
A、由原卡位1调至卡位4,角度θ减小,根据①式,支持力N增加,故A错误;
B、由原卡位1调至卡位4,角度θ减小,根据②式,静摩擦力减小,故B错误;
C、散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力,与重力平衡,始终是不变的,故C正确;
D、电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡,但大小的和是变化的,故D错误;
C.
【考点】自由落体运动.
【分析】自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,根据位移时间关系公式分析即可.
物体从H高处自由下落,经时间t落地,根据位移时间关系公式,有:
H=
经过
时间,有:
h=
故h=
离地高度为H﹣h=
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】速度时间图象中图象的点表示某一时刻的速度,图线能说明物体运动性质;
图象与时间轴围成的面积表示物体在某一时间内通过的位移.
A、由图可知,0~1s内导弹的速度随时间均匀增加,故导弹做匀加速直线运动,故A错误;
B、1~2s内物体的速度一直不变,故导弹是匀速上升,故B错误;
C、2s~3s内导弹的速度仍然向上,但均匀减小,导弹仍然是上升的,3s末导弹到达最高点,故C错误;
D、前3s内物体在向上运动,上升的高度为
×
(1+3)×
30=60m;
3到5s内导弹下落,下落高度为
(5﹣3)×
60=60m,故说明导弹5s末的位移为零,回到出发点,故D正确;
D.
【考点】力的合成与分解的运用;
共点力平衡的条件及其应用.
【分析】对木块受力分析,根据共点力平衡条件求出支持力和滑动摩擦力后讨论即可.
对物体受力分析,受推力、重力、支持力和滑动摩擦力,如图
根据共点力平衡条件,有
f=μN
N=G+Fsinα
当α变小时,滑动摩擦力变小,支持力变小;
故选C.
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用;
平均速度.
【分析】题中加速和减速运动的时间不一定相同.作出速度图象,根据匀变速直线运动的平均速度公式、加速度公式、位移公式进行分析判断.
作出v﹣t图,如图
题给条件说明,运动时间不一定相同,故D错误;
由于加速和减速运动时间不一定相同,图线斜率大小不一定相等,加速度不一定相等.故B错误.
根据平均速度的推论知,匀加速运动阶段的平均速度
,匀减速运动阶段的平均速度
,知平均速度相等.故C正确.
根据
知,平均速度相等,时间不一定相等,则位移不一定相等,故A错误.
【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.
【分析】本题中人受到三个力,重力和两个拉力.将重力按照力的效果分解,运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大”的结论,即可以判断.
将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而A图中人最费力,B图中人最省力;
故选B.
【考点】运动的合成和分解.
【分析】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,根据平行四边形定则求出A的实际运动的速度.
ABC、将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度,
根据平行四边形定则得,实际速度v=
.故C正确,A、B错误.
D、A物体加速上升,处于超重状态,故D错误;
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动,加速度方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动;
向心力方向始终指向圆心,是变化的.
ABC、匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,速度是变化的,是变速运动,故AC错误,B正确.
D、匀速圆周运动角速度不变,故D正确.
BD.
【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重.
【分析】由于测出的人的体重比真实的体重小,说明人处于失重状态,据此可以判断出合理的加速度的方向;
根据牛顿第二定律,可以判断人的加速度的方向,进而可以判断升降机的运动状态.
A、由于测得体重为mg,人对台秤的压力小于人的重力,对于人来说应该是有向下的合力,根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度,那么升降机也就有向下的加速度,此时可以是向下加速,也可以是向上减速,所以A选项正确;
B、根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度,那么升降机也就有向下的加速度,所以台秤示数减少ma,故B正确;
C、由于测得体重为mg,人对台秤的压力小于人的重力,对于人来说应该是有向下的合力,根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度,那么升降机也就有向下的加速度,此时可以是向下加速,也可以是向上减速,所以C选项错误.
D、由于测得体重为mg,人对台秤的压力小于人的重力,对于人来说应该是有向下的合力,根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度,那么升降机也就有向下的加速度,此时可以是向下加速,也可以是向上减速,所以D选项错误.
AB.
【考点】牛顿第二定律;
【分析】对小球进行受力分析,根据正交分解,运用牛顿第二定律分别求出小车加速度变化后绳中的拉力变化.
设AO与竖直方向的夹角为θ,当小车向右做加速运动,小球的加速度与小车具有相同的加速度,根据牛顿第二定律有:
TAcosθ=mg,则
TB﹣TAsinθ﹣=ma,解得TB=mgtanθ+ma.
知加速度增大时,绳AO的拉力不变,绳BO的拉力增大.故BC正确,AD错误.
BC.
【分析】根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动,y轴做匀速直线运动.根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度,再将两个方向的合成,求出初速度.质点的合力一定,做匀变速运动.y轴的合力为零.根据斜率求出x轴方向的合力,即为质点的合力.
A、x轴方向初速度为vx=3m/s,y轴方向初速度vy=﹣4m/s,质点的初速度v0=
=5m/s.故A错误.
BC、由图象可知,y方向匀速直线运动,而x轴方向的加速度a=1.5m/s2,质点的合力F合=ma=3N,故BC正确;
D、2s末质点速度大小为v=
>6m/s,故D错误;
小球A、B 同时 (填“同时”或“不同时”)落地;
②让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间将 不变 (填“变长”、“不变”或“变短”);
平抛运动的时间与 初速度 大小无关,平抛运动的竖直分运动是 自由落体 运动.
【考点】研究平抛物体的运动.
【分析】本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验.小锤轻击弹性金属片后,A球做平抛运动,同时B球做自由落体运动.通过实验可以观察到它们同时落地,所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.
①小锤轻击弹性金属片时,A球做抛运动,同时B球做自由落体运动.通过实验可以观察到它们同时落地;
②用较大的力敲击弹性金属片,则被抛出初速度变大,但竖直方向运动不受影响,因此运动时间仍不变;
平抛运动的时间与初速度大小无关,且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.
故答案为:
①相同;
②不变;
③初速度,自由落体.
①以下操作中正确的是 BD
②如图甲所示,两弹簧秤的读数分别为 4.00 N和 2.50 N.
③图乙中(A)(B)两图是两位同学得到的实验结果,其中符合实际的是 B 图?
④本实验采用的科学方法是 B
【考点】验证力的平行四边形定则.
【分析】
(1)本实验的目的是验证力的平行四边形定则,研究合力与分力的关系,而合力与分力是等效的.本实验采用作合力与分力图示的方法来验证,根据实验原理和方法来选择;
(2)根据弹簧秤直接读数;
(3)注意通过平行四边形得到的合力与实验测得的之间存在误差,明确什么事实验测量值,什么是理论值即可正确解答;
(4)本实验采用的科学方法等效替代法.
(1)A、本实验研究合力与分力的关系,合力与分力是等效的,同一次实验过程中,O点位置不能变动,以保证橡皮筯伸长的长度相同,效果相同.故A错误;
B、本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则,为了减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,否则,作出的是拉力在纸面上的分力,误差较大.读数时视线必须与刻度尺垂直,防止视觉误差.故B正确;
C、本实验只要使两次效果相同就行,两个弹簧称拉力的大小和方向都没有限制,不需要先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,两弹簧秤之间夹角应取适当角度,要方便作图,故C错误,D正确;
BD
(2)根据图象可知,两弹簧秤的读数分别为4.00N和2.50N
(3)F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值,而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值,一定沿AO方向,
由此可知F是F1、F2合力的理论值,F′是合力的实验值;
由于误差的存在,作图法得到的合力与实验值有一定的差别,故B更符合实验事实.
(4)本实验采用的科学方法等效替代法,故B正确.
(1)BD,
(2)4.00,2.50;
(3)B;
(4)B.
(1)当船头方向与河岸方向垂直时,渡河时间最短,抓住等时性,结合垂直河岸方向的速度和位移求出渡河的时间.
(2)当合速度方向与河岸垂直时,渡河位移最短,根据平行四边形定则求出船头的方向,根据河宽和合速度的大小求出渡河的时间.
(1)当船头与河岸方向垂直时,过河的时间最短,
过河时间为:
,
(2)因v2>v1,所以应使船的合速度方向垂直于河岸,令此时船头与河岸方向的夹角为α,如图所示,
船过河的合速度为:
则有:
解得:
.
即船头应偏向上游与河岸方向成
角
答:
(1)以最短时间渡河,船头与河岸方向垂直,渡河时间为100s.
(2)以最小的位移渡河,船头应偏向上游与河岸方向成
角,渡河时间为
s.
(2)物体运动到C点时
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