北京四中高三上统练力平衡牛顿曲线运动万有引力三章.docx
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北京四中高三上统练力平衡牛顿曲线运动万有引力三章
物理试卷
(试卷满分为120分,考试时间为100分钟)
一.选择题(本大题共12小题;每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,有一个选项或多个选项正确。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
)
1.关于力和运动的关系,以下论点正确的是:
()
A.物体所受合力越大,其速度变化越快
B.某时刻物体受合外力为零,则其速度一定为零
C.物体所受合外力不为零,其速度大小可能不变
D.物体受力相同,运动形式却可能不同
2.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2。
前5s内物体的()
A.路程为65m
B.位移大小为25m,方向向上
C.速度改变量的大小为10m/s
D.平均速度大小为13m/s,方向向上
3.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。
一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=600。
两小球的质量比m2/m1为:
()
A.
B.
C.
D.
4.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯,无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站在扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示,那么下列说法中正确的是()
A.这两个过程中顾客始终受到三个力的作用
B.这两个过程中顾客始终处于超重状态
C.这两个过程中顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D.这两个过程中顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下
5.如图所示,直线AB和CD表示彼此平行且笔直的河岸。
若河水不流动,小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸,小船的运动轨迹为直线P。
若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动,且整个河中水的流速处处相等,现仍保持小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸,则小船实际运动的轨迹可能是图中的()
A.直线PB.曲线Q
C.直线RD.曲线S
6.木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。
系统置于水平地面上静止不动。
现用F=1N的水平拉力作用在木块B上。
如图所示。
力F作用后()
A.木块A所受摩擦力大小是12.5N
B.木块A所受摩擦力大小是11.5N
C.木块B所受摩擦力大小是9N
D.木块B所受摩擦力大小是7N
7.某人在地面上用体重计称得其体重为49kg,他将体重计移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)()
8.如图所示,半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置,小球m在圆形轨道内侧做圆周运动。
对于半径R不同的圆形轨道,小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力。
下列说法中正确的是
A.半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越大
B.半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越小
C.半径R越大,小球通过轨道最低点时的角速度越大
D.半径R越大,小球通过轨道最低点时的角速度越小
9.两质点由空中同一点,同时水平抛出。
速度分别是v1=4.0m/s向左和v2=9.0m/s向右。
当两质点的速度相互垂直时()
A.经历的时间为0.36sB.它们竖直方向速度相同,都是6m/s
C.连线水平,且相距7.8mD.两质点的位移也相互垂直
10.一个单摆悬挂在小车上,随小车沿着斜面滑下,图中的虚线1沿竖直方向,2与斜面垂直,3沿水平方向,当摆球相对于小车静止时,则:
A.如果斜面光滑,摆线与2重合
B.如果斜面光滑,摆线与1重合
C.如果斜面粗糙且摩擦力小于下滑力,摆线位于1与2之间
D.如果斜面粗糙且摩擦力小于下滑力,摆线位于3与2之间
11.如图,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。
设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是
A.B对A的摩擦力一定为3μmg
B.B对A的摩擦力一定为3mω2r
C.转台的角速度一定满足:
D.转台的角速度一定满足:
12.如图甲所示,将一条轻而柔软的细绳一端拴在天花板上的A点,另一端拴在竖直墙上的B点,A和B到O点的距离相等,绳的长度是OA的两倍。
图乙所示为一质量可忽略的动滑轮K,动滑轮下悬挂一质量为m的重物。
设摩擦力可忽略,现将动滑轮和重物一起挂到细绳上,以下说法正确的是:
()
A.在达到平衡时,绳所受的拉力大小是
B.在达到平衡时,绳所受的拉力大小是
C.在达到平衡后,沿竖直墙上下移动B端少许,绳所受的拉力大小不变
D.在达到平衡后,沿天花板左右移动A端少许,绳所受的拉力大小不变
二、本题共4小题,每小题5分.共20分。
把答案填在答题纸相应的横线上。
13.如图所示,用绳AC和BC吊起一个物体,绳AC与竖直方向的夹角为60°,能承受的最大拉力为100N;绳BC与竖直方向的夹角为30°,能承受的最大拉力为150N。
欲使两绳都不断,物体的重力最大为______N。
14.一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后边赶过汽车,则汽车在追上自行车之前两车相距最远距离是______m,追上自行车时汽车的速度是______m/s。
15.理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,其中有一个实验事实,其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
③如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球要沿水平面做匀速直线运动
(1)请将上述理想实验的设计步骤按照正确的顺序排列(只要填写序号)
(2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。
下列关于事实和推论的分类正确的是
A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论
C.③是事实,①②④是推论D.④是事实,①②③是推论
16.为研究钢球的液体中运动时所受阻力的大小,让钢球从某一高度竖直落下进入液体中运动,用闪光照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置。
如图所示,已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv2,闪光照相机的闪光频率为f,图中刻度尺的最小分度为s0,钢球的质量为m,则阻力常数k的表达式为k=_____________
三、本题共4小题,52分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
17.(10分)做匀速圆周运动物体的加速度叫向心加速度。
下图给出的甲、乙、丙、丁四个图描述了匀速圆周运动速度的变化。
我们注意到,
(1)A、B两点的线速度大小一样,即vA=vB=v;
(2)vA、vB、以及速度的变化Δv这三个矢量构成一个三角形;(3)弧长AB可以表示为AB=rθ,其中θ为弧AB所对应的圆心角,r为圆周运动半径,且当θ很小很小时,弦长和弧长没什么区别。
请你根据加速度的定义:
,推导、证明:
(1)向心加速度的表达式为
(2)向心加速度方向指向圆心
18.(14分)倾角θ=30º的传送带以恒定的速率v=2m/s运动,皮带始终是绷紧的,皮带上下两端之间的距离s=5m。
现将一工件轻轻的放在皮带下端,经过2.9s时间可以到达上端,取g=10m/s2。
求:
(1)工件加速运动时的加速度a
(2)工件与皮带之间的动摩擦因数μ
(3)若使皮带下端所放的工件以最短的时间送到上端,求皮带的传送速率至少要增加到多少?
运送工件的时间为多少?
19.(14分)如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。
转台以一定角速度ω匀速转动。
一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。
重力加速度大小为g。
⑴若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0;
⑵ω=(1±k)ω0,且0<k<<1,求小物块受到的摩擦力大小和方向。
20.(14分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。
若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ。
重力加速度为g。
⑴当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;
⑵要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;
⑶本实验中,m1=0.6kg,m2=0.2kg,μ=0.1,砝码与纸板左端的距离d=0.1m,取g=10m/s2。
若砝码移动的距离超过l=0.002m,人眼就能感知。
为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?
(21.6N)
答题纸班级学号姓名
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二、填空题
11.N;12.m,m/s;
13.,;
14.m/s2,N;
三、计算题
15.
16.
17.
18.
班级学号姓名
一、选择题(填答题卡)
二.填空题
13.
14.
15.
16.
三.计算题(本题共5小题,44分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17.
本题扣分:
18.
本题扣分:
19.
本题扣分:
20.
本题扣分:
21.
本题扣分:
参考答案:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
AC
BD
B
BD
AB
C
B
D
C
AD
BC
D
13.20100
14.4.47.6
16
16.
17.解:
(1)
解得:
(2)
(3)
,故
18.解:
应把作用力作用在B物体上,隔离A,T=mAa,得a=4m/s2
由整体法得F=(mA+mB)=24N
19.解:
(1)
,而
解得:
(2)
,
解得:
-
20.分析木箱:
得
临界条件:
解得:
,所以
21.解:
(1)货物箱在传送带上做匀加速运动过程,根据牛顿第二定律有
μ0mg=ma0
解得a0=μ0g=5.5m/s2
由运动学公式v12=2a0L
解得货物箱运动到传送带右端时的速度大小为v1=11m/s
(2)货物箱刚冲上斜面时的速度v2=(1-
)v1=10m/s
货物箱在斜面上向上运动过程中v22=2a1s
解得a1=10m/s2
根据牛顿第二定律mgsin+mgcos=ma1
解得=0.5
(3)3.0s内放上传送带的货物箱有3个,前2个已经通过传送带,它们在传送带上的加速时间t1=t2=2.0s;第3个还在传送带上运动,其加速时间t3=1.0s。
货物箱由A运动到B的时间为2.0s,由B运动到C的时间为1.0s,可见第一个货物箱冲上斜面C端时第二个货物箱刚好冲上斜面。
货物箱沿斜面向下运动,根据牛顿第二定律有
mgsinmgcos=ma2
解得加速度大小a2=2.0m/s2
设第一个货物箱在斜面C端沿斜面向下运动与第二个货物箱相撞的过程所用时间为t,有v2t
a1t2+
a2t2=s
解得
s≈0.69s
两个货物箱在斜面上相遇的位置到C端的距离
s1=
a2t2=
m≈0.48m
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