内容正文:
参考答案
2
3
4
5
6
8
910
D
D
D
D
D
A
BC AC CD
题目来源:
第二题:寒假作业04第四题
第五题:寒假作业06第四题
第七题:寒假作业05第八题
第八题:寒假作业09第十三题
第九题:寒假作业08第二题(改)
第十三题:寒假作业11第九题
1.【答案】D
【详解】A.将石子的运动分解在水平和竖直方向,如图(a)
石子在水平方向做匀速直线运动,
竖直方向做匀加速直线运动,影子
的运动是水平方向的运动,故其做
V.
匀速直线运动,故A错误:
BC.图(b)中可把平抛运动分解
为垂直于光线的匀加速直线运动和
图(a)
图b)
图(c)
平行于光线的匀变速直线运动,影子的运动是垂直于光线方向的运动,则影子的加速度
不变(重力加速度沿垂直影子方向的分量),故BC错误:
D.图(c)中可把运动分解为平行于光线的匀加速直线运动和垂直于光线的匀变速直线
运动,影子的运动是垂直于光线方向的运动,所以影子做匀变速直线运动,故D正确。
2.【答案】C
【详解】BC.物体匀变速直线运动,由x-t图像的斜率表示速度可知,3S末速度y,=0,
3.5s时瞬时速度等于3~4s间平均速度,即35=4=1m/s
则有加速度的大小a=3二当=2ms2物体初速度y,=y,+a△f=6m/sB错误,C正确:
0.5
A.03s位移飞,=十y△f=9m=x-x,解得初始时的位移七=1mA错误:
2
D.3s~4s路程54=x4=1m则有物体0~4s内的路程为5o4=o+54=9m+lm=10m
3.【答案】D
【详解】BC.刚释放时,速度较小,阻力较小,箱子做加速运动,空气阻力与箱子下落
速度的平方成正比,阻力不断变大,故箱子做加速度不断减小的加速运动,箱子处于失
重状态。当加速度减为零时,速度达到最大,之后做匀速运动,故BC错误:
AD.对箱内物体受力分析,受到重力和支持力,根据牛顿第二定律,有
mg-N=ma由于a逐渐由g减小到零,故支持力N由0逐渐增大到mg,之后保持不变。
4.【答案】D
【详解】C.对衣服进行分析,在竖直方向上有f=mg,故C错误;
B.衣服刚好不沿着筒壁向下滑动,则摩擦力达到最大静摩擦力,则有f=N
结合上述解得N=5mg
对衣服进行分析可知,由筒壁对衣服的弹力提供向心力,即衣服所需的向心力大小为5mg,
故B错误;
A.结合上述有N=mw2r解得w=
故A错误;
D.若脱水桶的转速增大,所需向心力增大,则筒壁对衣服的弹力增大,最大静摩擦力增
大,但衣服受到的摩擦力大小仍然等于衣服的重力,即衣服受到的摩擦力不变
试卷第1页,共4页
5.【答案】D
【详解】CD.对悬挂的重物受力分析可知,绳子中的拉力始终
与重物重力平衡F=mg
故,无论绳子左端点如何移动绳子中的张力大小都保持不变,C
错误,D正确;
AB.小环受力情况如图所示由几何关系可知,两绳子夹角为120°
C
故N=F=mg由牛顿第三定律可知,OA杆受到小环的压力大小
为g,AB错误
6.【答案】D
【详解】对小球受力分析,小球受重力和水平方向绳子的拉力,由于小车沿斜面下滑,
则小球的合力沿斜面向下,根据几何关系可知,小球的合力
F合=2mg则小球的加速度为a=合=2g
对小车和小球整体受力分析,根据牛顿第二定律可得
F+2 mgsin30°=2ma联立解得F=3mg故ABC错误D正确。
7.【答案】A
【详解】小球在细杆上刚好以某一速度沿细杆向上匀速运动,一定合力等于零。小球可
能受到4个力作用,重力的方向一定竖直向下,风力的方向竖直向上,如果存在摩擦力,
摩擦力的方向与相对运动方向相反,一定沿细杆向下,细杆对小球的支持力垂直细杆一
定指向右下方,否则合力不能等于零。但由于μ≠tan6,摩擦力与弹力合力方向不可能沿
竖直方向,若存在摩擦力,小球无法平衡。所以小球只受重力和风力。A正确,
8.【答案】BC
【详解】A.为确保可以命中靶心,且箭运动最短时间,则箭射出方向一定要垂直于AB,
使合速度指向靶心。故A错误:
B.为确保可以命中靶心,且箭运动最短时间,箭射出方向一定垂直与AB,最短时间为
,故B正确
C.为确保可以命中靶心,且箭运动最短位移,由于V2>y
如图,合速度可以垂直于AB,所以最短位移等于d小:
D.由于v>Y,则合速度为v会=√,2-
9.【答案】AC
【详解】A.当物体B位移为4c时,物体A、B仍有向上的加速度,此时弹簧产生的
向上的弹力大于物体A的重力,所以弹簧处于压缩状态,选项A正确:
BC.设力F未作用时弹簧的压缩量为xo,则有ko=2g
设物体A、B的共同加速度大小为a,则当F=F1=20N
时,由牛顿第二定律得F乃十xo一21g=2a
当F=F2=50N时,物体A、B刚好分离,对物体B有F2一g=a
以上各式联立可解得a=2.5/s2,m=4g选项B错误,C正确:
D.当物体A、B刚好分离时,对物体A有
k(xo一x)一g=a将x=0.04m代入解得k=7.5N/cm故选C。
10.【答案】CD
【详解】AB.根据题意,对甲图中小球受力分析,由平衡条件可知,绳子的拉力为
F=mg对甲图中滑块受力分析,由于2 mgsin45°=V2mg>F=mg
可知滑块受沿斜面向上的摩擦力,如图所示
试卷第2页,共4页
由平衡条件有2 ngsin45°=mg+f
解得f=(V2-1)mg
对滑块与斜面整体受力分析,如图所示
由平衡条件有f1=Fsin45°=号mg
故AB错误;CD.根据题意,对图乙中小球受力分析,
如图所示几何关系有F'=mg
cos0
7777
7777777777777
F合=mgtane
2mg
若6=45°,则有F=V2mg
对乙图中滑块受力分析,则有
2 mgsin45°=V2mg=F
则滑块恰好不受摩擦力,由于0≤45°,则有
F'=g≤V2mg
cose
对乙图中滑块受力分析,则有2 ngsin445°=f2+F
145o
解得f2=V2mg-若乙图中小球转动角速度越小,则所
7wh分777m1mg
cose
需向心力减小,即小球的合力减小,则减小,f2变大
11.【答案】(1(2)C3)0.44/0.45/0.46
【详解】(1)小钢球转动的角速度与挡光片角速度相同,挡光片的线速度为v=是=ω
解得ω=总
(2)小钢球做圆周运动所需的向心力由传感器的弹力提供,满足F=ω2r
压力传感器的示数F与ω2成正比。故选C。
(3)图乙的斜率k=0.09kg.m结合向心力的表达式可知小钢球的质量m=0.45kg
考虑斜率测量误差,小钢球的质量取0.44kg、0.45kg、0.46kg均正确。
12.【答案】
C
B
有关
3√g
12y
【详解】(1)[1]除已备有的器材外,实验中还需要的一种实验器材是重锤线,故选C。
(2)[2]A.斜槽轨道不一定必须是光滑的,只要小球到达底端时速度相等即可,A错误:
B,应该将斜槽轨道的末端调成水平,以保证小球能做平抛运动,B正确:
C.以斜槽末端以上小球球心的投影点处作为小铁球做平抛运动的起点和所建坐标的原点
O,C错误;
D.应将所有通过硬纸片确定的点用平滑曲线连接,而不是用直线连接,D错误。
(3)[3]根据y=29t2,得t=
昏则初速度o==x厚
[4]为了减小测量误差,x、y取值应大一些,可知计算初速度的误差与x、y的大小选取是
有关的。
(4)[5]在竖直方向上,根据△y=41=gP,得T=
[O水平分速度m:==3√可
13.【答案】(1)750N(2)15m/s(3)12.56s
【详解】(1)如图所示
由平衡条件得mg=Tcos6(1分)解得T=750N(1分)
(2)由牛顿第二定律得mgtane9=(2分)解得v=15m/s1分)
mg
试卷第3页,共4页
(3)座椅的角速度为w=a+。1分)
座椅转一圈的时间为T=2”(1分),T=12.56s(1分)
14.【答案】(1)1.2m(2)1.25s(3)6m
【详解】(1)滑块离开O点后做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由
落体运动,由题意可知小球的初速度为vo=vcos9=4m/s(1分)
滑块落在A点瞬间的竖直速度为yA=sin6=3m/s
滑块从0到A的时间为t1=4=0.3s(1分)
OA两点间的水平间距为xoA=vot1(1分)
解得xo4=1.2m(1分)
(2)滑块从A到B的过程,由牛顿第二定律得mgsint6-umgcos6=ma(1分)
解得a=2m/s3,由几何关系8=品=答m1分)
由位移公式得x加=t2+2t号(1分)代入数据解得t2=1.25s(1分)
(3)滑块运动到B点的速度为vg=v+at2=7.5m/s(1分)
滑块离开B点后做斜抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直下抛运动,滑
块离开B点后的水平分速度为vx=VECOS6=6m/s
竖直分速度为vv=vesin0=4.5m/s(1分)
在竖直方向上有hc=,t3+29t号(1分)解得t3=1s
滑块的落地点到C点的间距为x=vxt3解得x=6m(1分)
15.【答案】(1)10m/s2(2)6m/s(3)6.75m
【详解】(1)物块刚开始下滑,由牛顿第二定律可得ngsin6+41 mgcos6=ma1(2分)
解得a1=10m/s2(1分)
(2)物块先以加速度a,经历时间ti与传送带达到相等速度,则有vo=a1t1
解得t1=0.2s(1分)
此时物块的位移x1=9t1解得x1=0.2m<s(1分)
由于u1=0.5<tan0=0.75
之后,物块向下做匀加速直线运动,有mgsin0-u1 mgcos0=ma2(1分)
解得a2=2m/s2
根据位移与速度关系式有v1-v哈=2a2(s-x1)(1分)解得v1=6m/s(1分)
(3)当物块滑上木板后,由于u2mg≥3(m+M)g
则木板刚开始时也发生滑动,物块先以向右做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可
得a3=2m9=3m/s2(1分)
两者达到相等速度之前,对木板,有u2mg-3(m+M0g=Ma4(1分)
解得a4=1m/s2
历时两者达到相等速度,则有v2=v1-t3=a4t3(1分)
解得t3=1.5s,v2=1.5m/s
此过程物块的位移x3=+3(1分)
此后两者保持相对静止,对整体,根据牛顿第二定律有3(m+M)g=(m+M)a5(1分)
解得a5=1m/s2
利用逆向思维,根据速度与位移的关系有v2=2a5x4(1分)
物块相对于地面位移大小为x=x3+x4(1分)
解得x=6.75m(1分)
试卷第4页,共4页山西大学附中
20252026学年第二学期高一年级3月模块诊断
物理试题
考查时间:75分钟
满分:100分
考查内容:必修一、抛体运动
命题人:卢焱
审核人:贾娟娟
一、单选题(共7小题,每小题4分,共28分;在每小题给出的四个选项中只有一个选
项正确)
1.将小石子以不同初速度水平抛出,观察石子下落过程中水平地面上石子彩子的运动。
太阳光可视为平行光线,光线均平行于平抛轨迹所在的竖直面。图(a)中光线竖直向下,
图(b)、(c)中光线斜向下。不计空气阻力,则()
A.图(a)中影子可能匀变速直线运动
↓↓↓↓↓
B.图(b)中影子运动的加速度大小可
0
↓↓↓
能会变
z
图(a)
图b)
图)
C.图(b)中影子可能匀速运动
D.图(c)中影子一定做匀变速直线运动
2.物体从=0时开始做匀变速直线运动,其x1图像的一段图线如图所示,图线经过图中
坐标(3,10)和(4,9)的点,其中(3,10)为抛物线的顶点。关于该物体的运动,
下列说法正确的是()
x/m
A.=0时,物体从坐标原点出发
B.物体的初速度为号m/s
C.物体加速度大小为2m/s2
34s
D.物体0-4s内的路程为8m
3.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示,设投放初速度为零,
箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱
子始终保持图示姿态。则在箱子下落过程中,下列说法正确的是(
A.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
B.箱子接近地面时,箱内物体可能处于超重状态
C.箱子先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动
D.若下落距离足够长,箱内物体所受支持力大小有可能等于它的重力大小
试卷第页,共6页
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4.洗衣机脱水桶的原理示意图如图所示。衣服(视为质点)在竖直圆筒的内壁上随圆筒
做匀速圆周运动时,刚好不沿着筒壁向下滑动,筒壁到转轴之间的距离为,衣服与筒壁
之间的动摩擦因数为02,重力加速度大小为g,下列说法正确的是
(
A.衣服的角速度大小为
层
B.衣服所需的向心力大小为mg
C.衣服受到的摩擦力大小为0.2mg
D.若脱水桶的转速增大,则衣服受到的摩擦力不变
5.王同学用光消的硬钢丝弯折成“人”形状,将它竖直固定放置。OB是竖直方向,BC
是水平方向,角AOB等于30,一个光滑的轻环套在足够长OA上,一根足够长的轻绳
二端固定在OB上的M点,轻绳穿过小环,另一端吊着一个质量为m的物体,下列说法
正确的是()
A.OA杆受到小环的压力大小为2mg
B.OA杆受到小环的压力大小为5mg
C.绳端从M点移到B点绳子张力变大
D.绳端从B点水平向左移到N点绳子张力大小不变
6.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F作
用下沿斜面下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小
球(质量也为m)的轻绳恰好水平。则外力F的大小为(重力
加速度为g)(
)
A.mg
B.2mg
C.2.5mg
D.3mg
30°
7.风洞实验室中可以产生竖直方向向上的、大小可调节的风力。现将一
套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,细杆与小
球之间的动摩擦因数为μ。当细杆在与水平方向成角(tan8)的方向上
0
倾斜固定时,调节竖直向上风力的大小为某一恒定值,小球在细杆上刚好
ttttttttttt
以某一速度沿细杆向上匀速运动,如图所示。下列说法正确的是()
A.风力大小等于小球的重力犬小
B,细杆对小球的支持力垂直细杆指向左上方
C.细杆对小球的支持力垂直细杆指向右下方D.细杆对小球的摩擦力方向沿细杆向下
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二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中有多个选项
正确,选对但不全得3分,有错或不答得0分。)
8.骑马射箭是蒙古族传统的体育项目,如图所示。在某次比赛中,选手骑马沿直线AB
匀速前进,速度大小为”,射出的箭可看作做匀速直
线运动,速度大小为y2,靶中心距AB所在竖直面的
垂直距离为d,某次射箭时箭的出射点恰好与靶心等
高,下列说法正确的是()
A.为确保可以命中靶心,且箭运动时间最短,箭射出方向需指向靶心
B。为确保可以命中靶心,且箭运动时间最短,箭的运动时间为号
C.为确保可以命中靶心,且箭运动位移最短,若v2>v1,则最短位移为d
D.为确保可以命中靶心,且箭运动位移最短,若2>v1,则命中时的速度大小为台=
V2+22
9.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端与A物体相连接,将B物体
放置在A物体的上面,A、B的质量都为m,初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向
上的拉力F作用在物体B上,使物体B开始向上做匀加速运动,拉力F与物体B的位移
x的关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是()
A.物体B位移为4cm时,弹簧处于压缩状态
F
9
B.物体B的加速度大小为5m/s2
C.物体A的质量为4kg
0000g
D.弹簧的劲度系数为5N/cm
BG6G66CCF
甲
10.如图甲所示,倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上,有一滑块通过轻绳绕过定滑
轮与质量为m的小球相连(绳与斜面平行),滑块质量2m,滑块恰好静止在粗糙的斜面,
上。图乙中,换成让小球在水平面上做匀速圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角为,且0≤
45°,此时滑块、斜面仍然处于静止状态,重力加速度为g,下列说法中正确的是(
)
A.甲图滑块受到斜面的摩擦力为(V+1)mg
B,甲图斜面受到地面的摩擦力为√2mg
C.乙图中0=45时,滑块恰好不受摩擦力
D.乙图中小球转动角速度越小,滑块受到的摩
645
7777777777777
4
擦力越大
试卷第3页,共6页
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三、实验题(共2小题,每空2分,共18分)
11.某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系,设计了如图甲所示的实验
装置:电动机带动转轴00匀速转动,改变电动机的电压可以改变转轴的转速:其中AB
是固定在竖直转轴00上的水平凹槽,A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小,
B端固定一宽度为d的挡光片,光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。该同学多次改变
转速后,记录了一系列力与对应角速度的数据,忽略小球所受的摩擦力,作出了如图乙
所示的图像。
FIN
,光电门
1.0h
压力传感器
0
0.8
挡光片
0.6
O
0.4
0.2
动
0
24
6
810
甲
具体实验步骤如下:
①测出挡光片与转轴O0的距离为R;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心与转轴的距离为r=0.2:
③启动电动机,使凹槽AB绕转轴00匀速转动:
④记录下此时压力传感器的示数F和光电门的挡光时间△t:
⑤多次改变转速后,利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。
(1)小钢球转动的角速度ω=
(用d、R、△t表示):
(2)乙图中坐标系的横轴应为
(选填A、B或C):
A.制)
B.@/(rad/s)
C.ω2/(rad2/s2)
(3)本实验中所使用的小钢球的质量m=
kg(结果保留2位有效数字)。
12.采用如图1所示的装置可以研究平抛运动。图2是确定小球位置的硬纸片的示意图,
带有一大一小两个孔,大孔宽度与做平抛的小球的直径相当,可沿虚线折成图1中的
样式,放在如图1中的多个合适位置,可用来确定小球经过的运动轨迹。已知重力加速
度为g。
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木板
图1
图2
(1)已备有器材:有孔的硬纸片、坐标纸、图钉、长方形平木板、铅笔、三角板、刻度
尺、弧形斜槽、小球、铁架台(含铁夹),还需要的一种实验器材是
A.秒表B.天平C.重锤线D.弹簧测力计
(2)关于本实验的一些说法,正确的是
A.斜槽必须是光滑的,且每次释放小球的初位置相同
B.应该将斜槽轨道的末端调成水平
C.以斜槽末端,紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点O
D.为使所描曲线与小球运动轨迹吻合,应将所有通过硬纸片确定的点都用直线依次连接
(3)已知理想的平抛运动在水平方向和竖直方向的位移分别为x和y,则其初速度大小
V0=
。在实际的平抛运动实验的研究中,也利用上述关系式计算初速度,那
么计算的初速度误差与x、y的大小选取是
。(选
填“有关”或“无关”)
(4)甲同学得到部分运动轨迹如图3所示。图中水平方向与
竖直方向每小格的长度均为1,P1、P2和P3是轨迹图线上的三
个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。那么,小球从
P,运动到P2所用的时间为
,小球抛出后的水平速
图3
度为
四、解答题(13题8分,14题12分,15题16分)
13.游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,其中P为处于水平面内的转盘,
可绕O0轴转动,圆盘半径=24m,绳长=10m。假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时,
绳与竖直方向的夹角为8,0-37°),座椅和人的总质量m=60kg,己知g=10ms2,求:
(1)绳子的拉力大小:
(②)座椅做圆周运动的线速度大小:
(3)座椅转一圈的时间(π取3.14)。
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14.如图所示,一截面为直角梯形状的物体固定在水平面上,斜面AB与水平方向的夹角
为日=37°,可视为质点的滑块从A点右上方的O点以水平初速度抛出,经过一段时间无
碰撞地由A点滑上斜面,最终经B点后落在水平面。己知滑块落在斜面上A点瞬间的速
度大小为v=5m/s,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,CD=6.25m,BC=
9.5m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略空气阻力,重力加速
度g取10m/s2.求:
(1)OA两点间的水平间距:
(2)滑块从A到B的时间:
(3)滑块的落地点到C点的距离。
15.运输货箱的传送带可以将货箱从高处传送到低处平板车上,简化原理如图。已知传送
带顺时针匀速转动的速率为vo2m/s,将质量m=20kg的物块无初速地放在传送带的顶端
A,物块到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=20kg的木板左端。已知物块与传送带、
木板间的动摩擦因数分别为μ=0.5,420.3。己知传送带与水平地面夹角0-37°,AB两端
的距离为s=8.2m,物块可视为质点,木板足够长。求:
8=37
MCKK77i7777777777777777
(1)物块在传送带上刚开始下滑时的加速度大小:
(2)物块下滑到传送带B端时速度大小:
(3)根据实际需要,木板下表面涂抹涂层,使木板与地面的动摩擦因数4=0.1。求从物块
离开传送带直至最终静止的过程中,物块相对地面运动的位移大小。
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