内容正文:
高二物理假期作业(清明节)(一)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
评卷人
得分
一、单选题
1.在《梦溪笔谈》中有一段记录:“鼓其应弦,纸人跃,它弦即不动”,意思是拨动其中特定的一根弦,纸人跳动,但拨动其他弦却感觉不到动,此现象为( )
A.全反射现象 B.干涉现象
C.共振现象 D.多普勒效应
2.某弹簧振子的振动图像如图所示,将弹簧振子从平衡位置拉开4cm后放开,同时开始计时,则( )
A.0.10.2s内,振子沿正方向运动
B.0.10.2s内,振子正在做加速度增大的减速运动
C.0.10.2s内,振子正在做加速度减小的加速运动
D.在0.15s时振子的位移一定等于-2cm
3.如图甲所示,某同学利用漏斗做成沙摆研究简谐运动,他将漏斗下方的薄木板沿箭头方向拉出,漏斗4s内漏出的细沙在板上形成了如图乙所示曲线AE,当地重力加速度。下列说法正确的是( )
A.图甲中的箭头方向为图乙中从左到右的方向
B.该摆的周期为2s,摆长约为50cm
C.当图乙中的D点通过沙摆正下方时,薄木板的速度大小约为0.13m/s
D.由图乙可知薄木板做匀加速直线运动,且加速度大小约为
4.汽车的车身是装在弹簧上的。某辆汽车在一条起伏不平的路上行驶,路面凸起之处大约都相隔。汽车以速度行驶时,车身上下颠簸得最剧烈。下列说法正确的是( )
A.弹簧的固有频率为
B.汽车继续加速,车身颠簸将加剧
C.更换固有频率更高的弹簧,汽车在该道路上行驶颠簸最剧烈时的速度小于
D.更换固有频率更高的弹簧,汽车在该道路上行驶颠簸最剧烈时的速度等于
5.如图所示,一个质量为m的半圆槽形物体P放在光滑水平面上,半圆槽半径为R,一小物块Q质量为3m,从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放,然后滑上半圆槽右端,接触面均光滑,Q从释放到滑至半圆槽右端最高点的过程中,下列说法错误的是( )
A.P一直向左运动
B.P的位移大小为
C.Q到右端最高点一定与圆心等高
D.Q运动到最低点时的速度最大
6.在光滑水平面上有两个弹性小球A、B,其中B球静止,A球向B球运动,发生正碰。碰撞过程小球A的速度-时间图像如图所示。时刻小球A速度大小为,且此时速度的变化率最大;时刻小球A速度为0。假设两球压缩最紧时的弹性势能为,已知小球B的质量为m,碰撞过程总机械能守恒。下列说法正确的是( )
A.小球A的质量为
B.时刻小球B的动能最大
C.两球压缩最紧时,小球B的动能与弹性势能之比为
D.在0~时间内小球A所受的冲量大小为
7.如图所示,竖直轻弹簧两端连接两个小物块A、B,置于水平地面上且处于静止状态,现将小物块C从A的正上方某位置静止释放,物块C与A碰后粘连在一起共同运动。已知在以后的运动过程中,当A向上运动到最高点时,B受地面支持力恰好变为开始的。重力加速度为g,弹簧劲度系数为k,A的质量为m,B的质量为3m,C的质量为2m。已知质量为m,弹簧劲度系数为k的弹簧振子,做简谐运动的固有周期为。下列说法不正确的是( )
A.物块A与物块C粘连共同向下运动过程,速度先变大后变小
B.物块A与物块C粘连的瞬间加速度为g
C.地面受到的最大压力为10mg
D.物块A与物块C粘连到运动到最低点的最短时间为
评卷人
得分
二、多选题
8.两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,两列波的波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处,列波的波速大小均为v=0.4m/s,波源振动的振幅均为A=2cm。图示时刻,两列波刚好传播到x=0.2m和x=0.8m处的P、Q两质点。质点M位于x=0.5m处,下列判断正确的是( )
A.图示时刻P、Q两质点的速度方向均沿y轴负方向
B.t=1s时刻,质点M的位移大小为4cm,方向沿y轴正方向
C.两列波通过M点的过程,M点的位移恒定不变
D.从t=0s到t=2s时,M点通过的路程为20cm
9.如图所示,一个倾角为的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体A质量为,顶端高度为,今有一质量为的小物体B,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端过程中,斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是( )
A.
B.斜面体A对滑块B的作用力垂直于接触面,对物体做负功
C.滑块下滑过程中A,B组成的系统动量不守恒、机械能守恒
D.此过程中滑块向左滑动的水平距离为
10.如图,长木板M原来静止于光滑水平面上,木块m从长木板M的一端以初速度v0冲上木板,当m相对于M滑行7cm时,M向前滑行了4cm,则在此过程中( )
A.摩擦力对m与M的冲量大小之比等于11∶4
B.m减小的动能与M增加的动能之比等于11∶4
C.m与M系统损失的机械能与M增加的动能之比等于7∶4
D.m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比等于1∶1
评卷人
得分
三、实验题
11.某同学用单摆测定重力加速度。
(1)该同学先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为l,再用游标卡尺测得摆球的直径为d,则该单摆的摆长为______;从单摆运动到最低点开始计时,且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t,该单摆的周期为______
(2)该同学发现他测得的重力加速度的值偏大,其原因可能是______(从下面选项选择)
A.单摆的悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了
B.把n次摆动的时间误记为次摆动的时间
C.开始计时,秒表过早按下
D.测摆线长时摆线拉得过紧
(3)若实验中没有游标卡尺,无法测小球的直径d,该同学将悬点到小球最低点的距离作为摆长l,测得多组周期T和l的数据,作出图像。则:
①实验得到的图像应是如图中的______(选填a、b、c);
②小球的直径是______cm;
③实验测得当地重力加速度大小是______(取两位小数)
12.如图甲是“验证动量守恒定律”的实验装置,长木板的一端垫有小木块,可以微调木板的倾斜程度,以平衡摩擦力,使小车能在木板上做匀速直线运动。小车A前端贴有橡皮泥,后端连一打点计时器纸带,接通电源后,让小车A做匀速直线运动,与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起,继续做匀速直线运动。电源频率为,得到的纸带如图乙所示,已将各计数点的距离标在图上。若小车A的质量为,小车B的质量为。
(1)碰前小车的速度为_____。
(2)碰后系统总动量为_____。
(3)通过计算,你得出的实验结论是:_________。
评卷人
得分
四、解答题
13.如图一质量为M=2kg的铁锤,在距桩面h=3.2m处从静止开始沿竖直轨道自由落下,打在一个质量为m=6kg的木桩上,随即与木桩一起向下运动,经时间t=0.1s停止运动。求木桩向下运动时受到地面的平均阻力大小(铁锤的横截面小于木桩的横截面)。
14.一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。求:
(1)0~8s时间内拉力的冲量;
(2)0~6s时间内物体的位移;
(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功;
(4)0~10s时间内摩擦力的冲量。
15.如图所示,长木板B的质量,静止放在粗糙的水平地面上,质量的物块C放在长木板的最右端。质量的物块A从距离长木板B左侧处,在的水平外力作用下由静止开始向着长木板运动。2s后物块A与长木板B发生弹性正碰(碰撞时间极短),同时撤去力F。之后的运动过程中物块C恰好未从木板上掉下。物块C与长木板间的动摩擦因数,长木板与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块A、C均可视为质点g取,求:
(1)物块A与地面间的动摩擦因数;
(2)物块A与木板B碰撞后的瞬间,长木板B的速度;
(3)长木板B的长度L;
(4)最终物块A与长木板B右端的水平距离。
试卷第1页,共3页
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《高二物理假期作业(清明节)(一)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
A
B
C
B
AD
BC
BC
1.C
【详解】当驱动力的频率等于物体的固有频率时,物体将会发生共振现象。文中提到的主要是指共振现象。
故选C。
2.B
【详解】ABC.0.1~0.2s内,振子由平衡位置向负的最大位移处运动,加速度在增大,速度在减小,小球的速度方向沿纵轴负方向,AC错误,B正确;
D.0.1~0.2s内,小球做加速度增大的减速运动,故在0.15s时小球的位移一定不等于-2cm,由数学知识可知,位移为 ,选项D错误。
故选B。
3.C
【详解】A.木板被沿图甲中箭头方向水平加速拉出,则沿箭头相反方向波形应该越来越长,即图甲中的箭头方向为图乙中从右到左的方向,故A错误;
B.由题图乙知,4s内沙摆摆动两个周期,则该摆的周期为
根据,可得摆长为
故B错误;
CD.由图可知,连续相等的时间内,位移差近似相等,可知薄木板做匀加速直线运动,,根据逐差法可得加速度大小为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,当图乙中的D点通过沙摆正下方时,薄木板的速度大小为
故C正确,D错误。
故选C。
4.A
【详解】A.当汽车振动的频率等于弹簧的固有频率时,汽车颠簸得最剧烈,由题意可知,汽车振动的周期为
则弹簧的固有频率,故A正确;
B.汽车继续加速,则汽车振动的频率变大,当汽车振动的频率不等于弹簧的固有频率,汽车颠簸不是最剧烈,故B错误;
CD.更换固有频率更高的弹簧,则弹簧的固有频率大于,则汽车在该道路上行驶颠簸最剧烈时的速度大于v,故CD错误。
故选A。
5.B
【详解】A.在Q滑至最低点时,对P来说受到小球给的向左的力,故向左加速运动,在小球从最低点到滑至半圆槽右端最高点的过程中,P受到小球给的向右的力,P做向左的减速运动,因为对于系统来说水平方向动量守恒,当Q滑至半圆槽右端最高点时,P速度减为零。所以整个运动过程中,P一直向左运动,故A项正确,不符合题意;
B.根据动量守恒定律可知,物块Q从槽口左端运动到右端的过程中,P和Q在任意时刻得水平分速度大小满足
所以二者的位移关系同样满足
根据相对位移关系可知
解得
故B项错误,符合题意;
C.小球和半圆槽组成的系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒且总动量为零,小球和半圆槽速度相等,由动量守恒知,速度为零。对于该系统来说只有重力做功,系统机械能守恒,所以Q到右端最高点一定与圆心等高,故C项正确,不符合题意;
D.Q在下滑过程中重力做正功,故动能增加,在上滑过程中重力做负功,动能减小。所以Q运动到最低点时的速度最大,故到D项正确,不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】A.时刻小球A速度的变化率最大,可知A的加速度最大且AB共速为,规定方向为正方向,动量守恒有
解得
故A错误;
B.由图可知,当两个小球分开时小球A被反弹回去,两个小球相互作用的过程中满足动量守恒,所以应该是小球A反弹回去时 小球B的速度最大,在时刻小球A的速度为0,但两个小球还没有分开,所以时刻小球B的速度还没有达到最大,动能也不是最大,故B错误;
C.根据能量守恒有
因为
联立可得
小球B的动能为
则两球压缩最紧时,小球B的动能与弹性势能
故C正确;
D.根据动量定理可知,在时间内小球A所受的冲量大小
故D错误。
故选C。
7.B
【详解】A.物块A与物块C粘连在一起,先向下做加速运动,当弹簧的弹力等于物块A、C的总重力时,物块的速度最大,此后,弹力大于A、C的总重力,AC向下做减速运动,弹簧压缩最短时,AC的速度减为零,因此物块A与物块C粘连共同向下运动过程,速度先变大后变小,故A正确,不符合题意;
B.初始时,由平衡条件可知弹簧处于压缩状态,弹力与A的重力等大反向,即
物块A与C物块碰后粘连共同向下运动过程中,刚碰瞬间弹簧弹力不能突变,对整体受力分析,由牛顿第二定律可得
解得,故B错误,符合题意;
C.初始时,弹簧处于压缩状态,对A由平衡条件可知
对B由平衡条件可知
当A向上运动到最高点时,B受地面支持力恰好变为开始的,可得
对B由平衡条件可得
在最高点,对AC整体分析根据牛顿第二定律可得
解得
根据简谐运动的对称性可知,在最高点和最低点的加速度大小相等,在最低点有
解得
对B受力分析,根据平衡条件可得
根据牛顿第三定律可知,地面受最大压力为,故C正确,不符合题意;
D.由题可知,振子的平衡位置满足
解得
物块A与物块C刚粘连时距平衡位置的距离
设物块A与物块C刚粘连到平衡位置的时间为,结合上述分析可知,振子的振幅
则有
解得
从平衡位置运动到最低点的时间为
振子的周期
则物块A与物块C粘连到运动到最低点的最短时间为,故D正确,不符合题意。
本题选择错误选项,故选B。
8.AD
【详解】A.t=0时刻,质点P、Q在平衡位置,根据波传播的特点可以判断,质点P、Q此时速度方向沿y轴负方向,A正确。
B.波的周期都为
波传到M用时
△t=s=0.75s
剩下时间
t-△t=0.25s=
即M点振动的时间,可知此时两列波都使M点向下运动到最低点,位移为
-2A=-2×2cm=-4cm
沿y轴负方向,B错误。
C.由题知,两列波频率相同,振动情况完全一样,波源到M点的路程差等于零,所以M点是振动加强点,振幅为4cm,位移时刻发生变化,C错误。
D.由以上计算可知,t=2s时质点M振动了1.25s=T,所以通过的路程为5×4cm=20cm,D正确。
故选AD。
9.BC
【详解】A.依题意,可知滑块B相对于斜面A下滑时,斜面将水平向右加速,所以滑块相对于地面的加速度方向不再是沿斜面向下,即滑块在垂直斜面方向的合力不再为零,所以斜面对滑块的支持力不等于,故A错误;
B.斜面体A对滑块B的支持力总是垂直于接触面,且由于滑块B相对于斜面A下滑时,斜面将水平向右加速运动,使得支持力的方向与滑块位移方向的夹角大于,所以斜面对滑块做负功,故B正确;
C.滑块下滑过程中,由于滑块有竖直方向的分加速度,所以A,B组成的系统在竖直方向上受到的合外力不为零,所以系统动量不守恒,但系统水平方向不受外力,系统在水平方向的动量守恒;滑块下滑过程中,A,B组成的系统除重力外,AB之间弹力做功的代数和为零,所以系统机械能守恒,故C正确;
D.系统水平方向动量守恒,设斜面A,滑块B水平位移大小分别为,,取水平向左为正,由动量守恒定律得
即
又因为
联立求得此过程中滑块向左滑动的水平距离为
故D错误。
故选BC。
10.BC
【详解】A.滑块与木板间的摩擦力为相互作用力,而作用时间相同,由冲量可知摩擦力对m与M的冲量大小之比等于1:1,故A错误;
B.对滑块和木板分别由动能定理
其中
,,
可得m减小的动能与M增加的动能之比为
故B正确;
C.m与M系统损失的机械能等于一对滑动摩擦力做功的代数和,有
其中相对路程,联立可得
故C正确;
D.m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比为
故D错误。
故选BC。
11. BD/DB c 1.2 9.86
【详解】(1)[1]由题知,单摆的摆长为
[2]单摆的周期为
(2)[3]根据
可得
A.单摆的悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了,则摆长的测量值偏小,测得的重力加速度偏小,故A错误;
B.把n次摆动的时间误记为次摆动的时间,测得的周期偏小,则测得的重力加速度偏大,故B正确;
C.开始计时,秒表过早按下,测得的周期偏大,则测得的重力加速度偏小,故C错误;
D.测摆线长时摆线拉得过紧,则摆长的测量值偏大,则测得的重力速度偏大,故D正确。
故选BD。
(3)[4]根据
且
可得
故选c。
[5]由图可知,纵轴截距为
则
[6]图线的斜率为
解得
12. 1.05m/s 碰撞前后动量守恒
【详解】(1)[1]推动小车由静止开始运动,小车有个加速过程,在碰撞前小车做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,故选BC段计算碰前的速度,则有
碰前两车的总动量为
(2)[2]碰撞后两车做匀速直线运动,相邻两点迹间的距离应该相等,故应该使用DE段计算碰后速度
碰后两小车的总动量
(3)[3]在误差范围内,由于碰前的总动量等于碰后的总动量,你得出的实验结论是碰撞前后动量守恒。
13.240N
【详解】M下落,机械能守恒
解得
M、m碰撞瞬间时间极短,动量守恒
解得
木桩向下运动(规定向下为正方向),阻力方向向上,由动量定理得
解得
14.(1);(2)6m;(3)30J;(4)
【详解】(1)0~8s时间内拉力的冲量为
(2)根据图由面积法可得0~6s时间内物体的位移为
(3)内物体做匀速直线运动,所以
0~10s时间内物体的位移为
所以物体克服摩擦力所做的功
(4)0~10s时间内摩擦力的冲量为
15.(1)0.4
(2)10m/s
(3)10m
(4)21m
【详解】(1)对A由匀加速直线运动公式
可得
对A由牛顿第二定律
可得物块A与地面间的动摩擦因数
(2)碰撞前,物块A得速度为
物块A与木板B发生弹性正碰,由动量守恒有
由机械能守恒有
联立可得
(3)碰撞后对木板B由牛顿第二定律
可得
对物块C由牛顿第二定律
解得
当木板B与物块共速时有
可得
,
木板B运动的距离
物块C运动的距离
故木板的长度
(4)对物块A碰撞后
方向水平向左,物块A向右做匀减速直线运动,由运动学公式
可得物块A继续向右运动的位移
共速后由于
可知木板B与物块C相对滑动,对B有
可得
由运动学公式,木板B继续向右运动的位移
可得
故最终物块A与长木板B右端的水平距离
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$