内容正文:
抚松一中高一下学期月考物理试题
一、单选题
1. 关于摩擦力做的功,以下说法正确的是( )
A. 滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,所以一定做负功
B. 静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动,但不做功
C. 静摩擦力和滑动摩擦力都有可能做负功
D. 一对相互作用力,若作用力做正功,则反作用力一定做负功
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑动摩擦力虽然阻碍物体的相对运动,但如果以地面为参考系时滑动摩擦力的方向与物体运动方向相同,则摩擦力做正功,故A错误;
B.静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动,但如果以地面为参考系时静摩擦力的方向与物体运动方向共线,则静摩擦力对物体做功,故B错误;
C.如果以地面为参考系时摩擦力的方向与物体运动方向相反,则静摩擦力和滑动摩擦力都对物体做负功,故C正确;
D.两块磁铁在相互的吸引力作用下由静止开始向着对方加速运动,这对相互作用力对两个物体都做了正功,故D错误。
故选C。
2. 关于冲量、动量、动量的变化,下列说法中错误的是( )
A. 物体所受合外力的冲量大小等于物体动量的变化大小
B. 物体所受合外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同
C. 物体的动量变化方向与物体的动量方向可能相同
D. 物体的动量等于物体所受的冲量
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据动量定理,物体动量的变化大小等于物体所受合外力的冲量大小,故A正确;
B.根据动量定理,物体动量的变化量等于合外力的冲量,动量的变化方向与合外力的冲量方向相同,故B正确;
C.如果物体的动量是增大的,则物体的动量变化方向与物体的动量方向相同,故C正确;
D.根据动量定理,物体动量的变化量等于合外力的冲量,故D错误。
本题要求选择错误的,故选D。
3. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的速率大,则太阳是位于( )
A. F2 B. A C. F1 D. B
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据开普勒第一定律可知,太阳在行星轨道的焦点上,根据开普勒第二定律可知,行星在近日点的速度较大,故F1是太阳的位置,故ABD错误,C正确。
故选C。
4. 地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,则地球的平均密度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由 得
所以
故选A。
5. 物体在水平方向上受到两个相互垂直大小分别为3 N和4 N的恒力作用,从静止开始运动10 m,每个力做的功和这两个力的合力做的总功分别为
A. 30 J、40 J、70 J
B. 30 J、40 J、50 J
C. 18 J、32 J、50 J
D. 18 J、32 J、36.7 J
【答案】C
【解析】
【详解】合力大小为5 N,合力方向即合位移方向与3 N的力的夹角α1=53°,与4 N的力的夹角α2=37°,各个力及合力做功分别为W1=F1lcos α1=18 J,W2=F2lcos α2=32 J,W合=50 J,C正确.
6. 如图所示,将一质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点,水平拉力F将小球从平衡位置P缓慢地拉至轻绳与竖直方向夹角为处。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球的重力势能增加了 B. 拉力F所做的功为
C. 拉力F所做的功为 D. 轻绳的拉力所做的功为
【答案】A
【解析】
【详解】A.小球的重力势能增加量
故A正确;
BC.根据功能关系,拉力所做的功等于小球机械能增量,即
故B、C错误;
D.绳子的拉力始终与小球的运动方向垂直,即拉力不做功,故D错误。
故选A。
7. 2019年11月3日,清华大学女篮在国际大体联三对三篮球世界杯决赛中以21:11战胜维也纳大学女篮夺得冠军。在激烈的比赛过程中,质量为0.6kg的篮球曾经以8m/s的水平速度撞击篮板后以7m/s的速度反向弹回,撞击时间为0.1s。则在水平方向上,篮板对篮球的平均作用力大小为( )
A. 42N B. 48N C. 60N D. 90N
【答案】D
【解析】
【详解】以篮球为研究对象,根据动量定理有(以初速度的方向为正)
Ft = -mv2 – mv1
代入数据有
F = -90N
根据牛顿第三定律,篮板对篮球的平均作用力大小为90N。
故选D。
二、多选题
8. 在下面列举的实例中,不考虑空气阻力时,系统机械能守恒的是( )
A. 细绳的一端系着小球,另一端固定,使小球在竖直平面内摆动
B. 集装箱被起重机匀速吊起
C. 滑雪运动员在弯曲的山坡上自由下滑(不计摩擦)
D. 小球自由下落时,碰到一个直立的弹簧后把弹簧压缩,然后小球又被弹起
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.细绳的拉力与小球的速度始终垂直,即拉力不做功,只有重力做功,故A项中机械能守恒;
B.起重机的拉力对集装箱做了正功,集装箱的机械能增大,故B项中机械能不守恒;
C.山坡对运动员的支持力始终与运动员的速度垂直,即支持力不做功,只有重力做功,故C项中机械能守恒;
D.弹簧弹力做多少功,就有多少动能和弹性势能发生了相互转化,但小球和弹簧的总机械能则保持不变,故D项中机械能守恒。
故选ACD。
9. 一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并从中穿出。对于这一过程,下列说法正确的是( )
A. 子弹减少的机械能等于木块增加的机械能
B. 子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的内能
C. 子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和
D. 子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据能量守恒,子弹减小的机械能转化成木块增加的机械能和内能,故A错误;
B.根据能量守恒,子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的内能,故B正确;
C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与系统增加的内能之和,故C错误;
D.子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切,质量均为m的小球A、B与轻杆连接,置于圆轨道上,A与圆心O等高,B位于O的正下方,它们由静止释放,最终在水平面上运动,下列说法正确的是( )
A. 下滑过程中A的机械能守恒
B. 当A滑到圆轨道最低点时,轨道对A的支持力大小为2mg
C. 下滑过程中重力对A做功的功率一直增加
D. 整个过程中轻杆对B做的功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A、下滑过程中杆对A有力的作用,并且这个力对A做负功,所以A的机械能不守恒,故A项错误;
B、对AB为整体机械能守恒,当A滑到圆轨道最低点的过程中,由机械能守恒得,最低点时由支持力和重力的合力提供向心力,则有,所以轨道对A的支持力大小为2mg,故B项正确;
C、开始时重力做功功率为零,最后到水平面,速度方向水平,重力做功功率仍为零,所以重力做功的功率先增大后减小,故C项错误;
D、A运动到底端的过程中,由机械能守恒得,所以得B的动能增加量即轻杆对B做的功为,故D项正确;
故选BD.
三、实验题
11. 如图所示为验证动量守恒定律的实验装置示意图。
(1)两小球的质量关系为ma______mb(填>、=或<);
(2)如图所示,其中M、P、N分别为入射小球与被碰小球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系是______。
A.ma·ON=ma·OP+mb·OM
B.ma·OP=ma·ON+mb·OM
C.ma·OP=ma·OM+mb·ON
D.ma·OM=ma·OP+mb·ON
【答案】 ①. > ②. C
【解析】
【详解】(1)[1]实验中两小球发生弹性碰撞,由动量守恒和机械能守恒可解得:如果两球质量相等,则碰撞后a球将静止不动,如果a球质量小于b求质量,则碰撞后a球将弹回,导致实验无法进行,所以实验中要求a球质量要大于b球质量,即;
(2)[2]要验证动量守恒定律即
小球做平抛运动,根据平抛运动的规律可知两小球的运动时间相等,上式可转换为
故需验证的关系式是
故选C。
12. 用如图2实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图1所示。已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
①在打点0~5过程中系统动能的增量△EK=___________J,系统势能的减少量△EP=___________J。
②若某同学作出v2﹣h图像如图3,则当地的实际重力加速度g=___________m/s2
【答案】 ①. 0.58 ②. 0.60 ③. 9.7
【解析】
【分析】
【详解】①[1][2] 根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可知打5点时的速度为:
物体的初速度为零,所以动能的增加量为:
重力势能的减小量等于物体重力做功,故
②[3] 根据机械能守恒可知
即
图象的斜率表示重力加速度的一半,由图可知,斜率
k=4.85
故当地的实际重力加速度为:
g=2k=9.7m/s2
四、解答题
13. 如图所示,质量m=10kg的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4,g取10m/s2,今用F=50N的水平恒力作用于物体上,使物体由静止开始做匀加速直线运动,经时间t=8s后,撤去F,求:
(1)力F所做的功;
(2)8s末物体的动能;
(3)物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功。
【答案】(1)1600J;(2)320J;(3)1600J
【解析】
【详解】(1)在运动过程中,物体所受到的滑动摩擦力为:
由牛顿第二定律可得
所以
由运动学公式可得在8s内物体的位移为:
所以力F做的功为
(2)由动能定理可得
所以
(3)对整个过程利用动能定理列方程求解
所以
即物体从开始运动到最终静止克服摩擦力所做的功为1600J。
14. 如图所示,木块A和半径为r=0.5m的四分之一光滑圆轨道B静置于光滑水平面上,A、B质量mA=mB=2.0kg.现让A以v0=6m/s的速度水平向右运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为t=0.2s,碰后速度大小变为v1=4m/s.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)A与墙壁碰撞过程中,墙壁对木块平均作用力的大小;
(2)A滑上圆轨道B后到达最大高度时的共同速度大小;
(3)A滑上圆轨道B后到达最大高度h的大小.
【答案】(1)100N (2)2m/s(3)0.4m
【解析】
【详解】(1)设水平向左为正方向,当A与墙壁碰撞时,由动量定理得:Ft=mAv1−mA⋅(−v0),
解得:F=100N.
(2)A滑上圆轨道B后到达最大高度时,A、B速度相等,设A、B的共同速度为v2,以向左为正方向,由系统水平方向动量守恒得:mAv1=(mA+mB)v2,
解得:v2=2m/s;
(3)A滑上圆轨道B后到达最大高度时,mAv12-(mA+mB)v22=mAgh,
解得:h=0.4m
点睛:本题主要考查了动量守恒定律和动量定理的直接应用,要求同学们能正确分析物体的运动情况,注意使用动量守恒定律时要规定正方向,难度适中.
15. 如图所示,质量的足够长的木板A静止在光滑水平面上,滑块B、C放在木板A上,质量分别为、,滑块B、C与木板A间的动摩擦因数均为。某时刻滑块B获得一初速度,经时间滑块B、C发生碰撞,碰后滑块B、C粘在一起,重力加速度,碰撞时间极短,求:(结果保留两位有效数字)
(1)最初滑块B、C间的距离;
(2)滑块B、C碰撞过程中损失的机械能;
(3)滑块B、C碰后再经多长时间滑块B、C与木板A达到共同速度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律,对物块B得
假设AC共速,对AC整体得
解得
可知假设成立
由运动学公式可得,碰撞时物块B的速度
碰撞时AC的速度为
解得
,
碰撞前木板A、滑块B发生的位移分别为
,
最初滑块B、C间的距离为
代入数据解得
(2)滑块B、C碰撞过程中,由动量守恒定律得
再由能量守恒定律得
联立解得
(3)以滑块B、C与木板A整体为研究对象,由动量守恒定律得
以木板A为研究对象,由动量定理得
联立解得
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抚松一中高一下学期月考物理试题
一、单选题
1. 关于摩擦力做的功,以下说法正确的是( )
A. 滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,所以一定做负功
B. 静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动,但不做功
C. 静摩擦力和滑动摩擦力都有可能做负功
D. 一对相互作用力,若作用力做正功,则反作用力一定做负功
2. 关于冲量、动量、动量的变化,下列说法中错误的是( )
A. 物体所受合外力的冲量大小等于物体动量的变化大小
B. 物体所受合外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同
C. 物体的动量变化方向与物体的动量方向可能相同
D. 物体的动量等于物体所受的冲量
3. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的速率大,则太阳是位于( )
A. F2 B. A C. F1 D. B
4. 地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,则地球的平均密度为( )
A. B. C. D.
5. 物体在水平方向上受到两个相互垂直大小分别为3 N和4 N的恒力作用,从静止开始运动10 m,每个力做的功和这两个力的合力做的总功分别为
A. 30 J、40 J、70 J
B. 30 J、40 J、50 J
C. 18 J、32 J、50 J
D. 18 J、32 J、36.7 J
6. 如图所示,将一质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点,水平拉力F将小球从平衡位置P缓慢地拉至轻绳与竖直方向夹角为处。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球的重力势能增加了 B. 拉力F所做的功为
C. 拉力F所做的功为 D. 轻绳的拉力所做的功为
7. 2019年11月3日,清华大学女篮在国际大体联三对三篮球世界杯决赛中以21:11战胜维也纳大学女篮夺得冠军。在激烈的比赛过程中,质量为0.6kg的篮球曾经以8m/s的水平速度撞击篮板后以7m/s的速度反向弹回,撞击时间为0.1s。则在水平方向上,篮板对篮球的平均作用力大小为( )
A. 42N B. 48N C. 60N D. 90N
二、多选题
8. 在下面列举的实例中,不考虑空气阻力时,系统机械能守恒的是( )
A. 细绳的一端系着小球,另一端固定,使小球在竖直平面内摆动
B. 集装箱被起重机匀速吊起
C. 滑雪运动员在弯曲的山坡上自由下滑(不计摩擦)
D. 小球自由下落时,碰到一个直立的弹簧后把弹簧压缩,然后小球又被弹起
9. 一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并从中穿出。对于这一过程,下列说法正确的是( )
A. 子弹减少的机械能等于木块增加的机械能
B. 子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的内能
C. 子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和
D. 子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和
10. 如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切,质量均为m的小球A、B与轻杆连接,置于圆轨道上,A与圆心O等高,B位于O的正下方,它们由静止释放,最终在水平面上运动,下列说法正确的是( )
A. 下滑过程中A的机械能守恒
B. 当A滑到圆轨道最低点时,轨道对A的支持力大小为2mg
C. 下滑过程中重力对A做功的功率一直增加
D. 整个过程中轻杆对B做的功为
三、实验题
11. 如图所示为验证动量守恒定律的实验装置示意图。
(1)两小球的质量关系为ma______mb(填>、=或<);
(2)如图所示,其中M、P、N分别为入射小球与被碰小球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系是______。
A.ma·ON=ma·OP+mb·OM
B.ma·OP=ma·ON+mb·OM
C.ma·OP=ma·OM+mb·ON
D.ma·OM=ma·OP+mb·ON
12. 用如图2实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图1所示。已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
①在打点0~5过程中系统动能的增量△EK=___________J,系统势能的减少量△EP=___________J。
②若某同学作出v2﹣h图像如图3,则当地的实际重力加速度g=___________m/s2
四、解答题
13. 如图所示,质量m=10kg的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4,g取10m/s2,今用F=50N的水平恒力作用于物体上,使物体由静止开始做匀加速直线运动,经时间t=8s后,撤去F,求:
(1)力F所做的功;
(2)8s末物体的动能;
(3)物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功。
14. 如图所示,木块A和半径为r=0.5m的四分之一光滑圆轨道B静置于光滑水平面上,A、B质量mA=mB=2.0kg.现让A以v0=6m/s的速度水平向右运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为t=0.2s,碰后速度大小变为v1=4m/s.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)A与墙壁碰撞过程中,墙壁对木块平均作用力的大小;
(2)A滑上圆轨道B后到达最大高度时的共同速度大小;
(3)A滑上圆轨道B后到达最大高度h的大小.
15. 如图所示,质量的足够长的木板A静止在光滑水平面上,滑块B、C放在木板A上,质量分别为、,滑块B、C与木板A间的动摩擦因数均为。某时刻滑块B获得一初速度,经时间滑块B、C发生碰撞,碰后滑块B、C粘在一起,重力加速度,碰撞时间极短,求:(结果保留两位有效数字)
(1)最初滑块B、C间的距离;
(2)滑块B、C碰撞过程中损失的机械能;
(3)滑块B、C碰后再经多长时间滑块B、C与木板A达到共同速度。
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