内容正文:
高一物理学情反馈
一、单选(共7题,每题4分,共28分)
1. 如图,游乐场中,从高处P到水面Q处有三条不同的光滑轨道,图中甲和丙是两条长度相等的曲线轨道,乙是直线轨道。甲、乙、丙三小孩沿不同轨道同时从P处自由滑向Q处,下列说法正确的有( )
A. 甲的切向加速度始终比丙的小
B. 因为乙沿直线下滑,所经过的路程最短,所以乙最先到达Q处
C. 虽然甲、乙、丙所经过的路径不同,但它们的位移相同,所以应该同时到达Q处
D. 甲、乙、丙到达Q处时的速度大小是相等的
2. 改变汽车的质量和速率,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能变为原来的2倍的是( )
A. 质量不变,速率变为原来的2倍 B. 质量和速率都变为原来的2倍
C. 质量变为原来的2倍,速率减半 D. 质量减半,速率变为原来的2倍
3. 某星球的半径为R,表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,忽略该星球的自转,则该星球的平均密度为( )
A. B. C. D.
4. 如图,我国发射“神舟十五号”飞船时,先将飞船发射到一个椭圆轨道上,其近地点M距离地面200km,远地点N距离地面340km。飞船进入该轨道正常运行时,通过M、N点时的速率分别是和。当某次飞船通过N点时,地面指挥部发出指令,点燃飞船上的发动机,使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道,开始绕地球做匀速圆周运动,这时飞船的速率为。比较、和及飞船在正常运行中经过M、N、P三点时的加速度大小,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,质量分别为和的两个物体,,在大小相等的两个力和的作用下沿水平方向移动了相同的距离。若做的功为,做的功为,则( )
A. B.
C. D. 条件不足,无法确定
6. 如图所示,在地面上以速度抛出质量为的物体,抛出后物体落到比地面低的海平面上。若以地面为参考平面,且不计空气阻力,则下列选项错误的是(重力加速度为g)( )
A. 物体落到海平面时的势能为
B. 重力对物体做的功为
C. 物体刚要落到海平面上时的动能为
D. 物体刚要落到海平面上时的机械能
7. 如图所示,一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止。测得停止处与开始运动处的水平距离为l,不考虑物体滑至斜面底端时的碰撞作用,并认为斜面与水平面和物体的动摩擦因数相同,则动摩擦因数μ为( )
A. B. C. D.
二、多选(共4题,每题6分,漏选得3分,错选不得分,共24分)
8. 如图所示,一轻弹簧一端固定在O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让小球自由摆下,不计空气阻力,在小球由A点摆向最低点B的过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 小球的机械能守恒
B. 小球的机械能减少
C. 小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变
D. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒
9. 探索火星的奥秘承载着人类征服宇宙的梦想。假设人类某次利用飞船探测火星的过程中,飞船只在万有引力的作用下贴着火星表面做圆周运动时,测得其绕行速度为,绕行周期为,已知万有引力常量为,则( )
A. 火星表面的重力加速度为
B. 火星的半径为
C. 火星的密度为
D. 火星的质量为
10. 如图所示,质量为m的小车在水平恒力F的推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B,获得的速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小车克服重力所做的功是mgh
B. 合外力对小车做的功是
C. 推力对小车做的功是
D. 阻力对小车做的功是
11. 在倾角为30°的斜面上,某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向下推了2m的距离,并使物体获得1m/s的速度,已知物体与斜面间的动摩擦因数为,g取10m/s2,如图所示,则在这个过程中( )
A. 人对物体做功1 J B. 合外力对物体做功1 J
C. 物体克服摩擦力做功21 J D. 物体重力势能减小20 J
三、计算题
12. 如图所示,小明用与水平方向的轻绳拉木箱,绳的拉力为,木箱由开始沿水平地面向右移动了一段距离m,木箱质量为,木箱受到地面的阻力,求:
(1)绳的拉力及地面的阻力分别对木箱做的功;
(2)木箱前进5m时的动能;
(3)木箱前进5m时绳的拉力瞬时功率。
13. 某人将质量为0.2kg的小球斜向上抛出,抛出点距离地面2.6m,抛出时速度大小为12m/s,方向水平方向之间的夹角为30°。取重力加速度g=10m/s2。
(1)若不计空气阻力,求小球落地时的速度大小。
(2)若小球落地时的速度为13m/s,求小球在空中运动过程中克服阻力做的功。
14. 汽车发动机的额定功率为60kW,汽车的质量为,在平直路面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍。若汽车以额定功率由静止开始运动,经时间15s速度达到最大,g取。求:
(1)汽车所能达到的最大速度;
(2)汽车速度为时的加速度;
(3)汽车在加速运动过程中通过的位移。
15. 如图所示,水平轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=2.5m,AB段前半段粗糙摩擦因数后半段光滑,半圆形轨道半径R=0.9m。质量m=0.10kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经B点时撤去力F,小滑块进入半圆形轨道,沿轨道恰好能运动到最高点C,然后从C点水平飞出。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)滑块落地点与B点的水平距离;
(2)滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道的压力大小;
(3)水平力F的大小。
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高一物理学情反馈
一、单选(共7题,每题4分,共28分)
1. 如图,游乐场中,从高处P到水面Q处有三条不同的光滑轨道,图中甲和丙是两条长度相等的曲线轨道,乙是直线轨道。甲、乙、丙三小孩沿不同轨道同时从P处自由滑向Q处,下列说法正确的有( )
A. 甲的切向加速度始终比丙的小
B. 因为乙沿直线下滑,所经过的路程最短,所以乙最先到达Q处
C. 虽然甲、乙、丙所经过的路径不同,但它们的位移相同,所以应该同时到达Q处
D. 甲、乙、丙到达Q处时的速度大小是相等的
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据受力分析及牛顿第二定律知,甲的切向加速度先比丙的小,后比丙的大,故A错误;
BCD.由于是光滑轨道,小孩在此过程中,只有重力做功,故由动能定理得,由此可知甲、乙、丙到达Q处时的速度大小是相等的,故D正确;由于甲、乙、丙三者位移相同,最后的速度相等,以及三者加速度的关系,可做出三者的速度—时间图象如下图所示
由此图可知丙最先到达Q处,故B、C错。
故选D。
2. 改变汽车的质量和速率,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能变为原来的2倍的是( )
A. 质量不变,速率变为原来的2倍 B. 质量和速率都变为原来的2倍
C. 质量变为原来的2倍,速率减半 D. 质量减半,速率变为原来的2倍
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由动能表达式
可知,m不变,v变为原来的2倍,Ek变为原来的4倍,同理,m和v都变为原来的2倍时,Ek变为原来的8倍,m变为原来的2倍,速率减半时,Ek变为原来的一半,m减半,v变为原来的2倍时,Ek变为原来的2倍,D正确。
故选D。
3. 某星球的半径为R,表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,忽略该星球的自转,则该星球的平均密度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】假设该星球表面有一物体,质量为,重力近似等于万有引力
星球体积
星球密度
联立解得
故选B。
4. 如图,我国发射“神舟十五号”飞船时,先将飞船发射到一个椭圆轨道上,其近地点M距离地面200km,远地点N距离地面340km。飞船进入该轨道正常运行时,通过M、N点时的速率分别是和。当某次飞船通过N点时,地面指挥部发出指令,点燃飞船上的发动机,使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道,开始绕地球做匀速圆周运动,这时飞船的速率为。比较、和及飞船在正常运行中经过M、N、P三点时的加速度大小,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力
得
由题可知
所以
当某次飞船通过N点,地面指挥部发出指令,点燃飞船上的发动机,使飞船在短时间内加速后进入离地面340 km的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动,所以
假设飞船在半径为的圆轨道上做匀速圆周运动,经过M点时的速率为,根据
得
又因为,所以
飞船在圆轨道M点时需加速才能进入椭圆轨道,则
故
故选B。
5. 如图所示,质量分别为和的两个物体,,在大小相等的两个力和的作用下沿水平方向移动了相同的距离。若做的功为,做的功为,则( )
A. B.
C. D. 条件不足,无法确定
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据
W=Fscosθ
可知
故选C。
6. 如图所示,在地面上以速度抛出质量为的物体,抛出后物体落到比地面低的海平面上。若以地面为参考平面,且不计空气阻力,则下列选项错误的是(重力加速度为g)( )
A. 物体落到海平面时的势能为
B. 重力对物体做的功为
C. 物体刚要落到海平面上时的动能为
D. 物体刚要落到海平面上时的机械能
【答案】A
【解析】
【详解】A.若以地面为参考平面,物体落到海平面时的势能为,故A错误,符合题意;
B.此过程重力做正功,做功的数值为,故B正确,不符合题意;
C.不计空气阻力,只有重力做功,所以物体机械能守恒,有
在其刚要落到海平面上时的动能为
故C正确,不符合题意;
D.物体在地面处的机械能为,因此在其刚要落到海平面上时的机械能也为,故D正确,不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止。测得停止处与开始运动处的水平距离为l,不考虑物体滑至斜面底端时的碰撞作用,并认为斜面与水平面和物体的动摩擦因数相同,则动摩擦因数μ为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设斜面的倾角为θ,对物体运动的全过程,只有重力和摩擦力做功,由动能定理得
解得
故选A。
二、多选(共4题,每题6分,漏选得3分,错选不得分,共24分)
8. 如图所示,一轻弹簧一端固定在O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让小球自由摆下,不计空气阻力,在小球由A点摆向最低点B的过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 小球的机械能守恒
B. 小球的机械能减少
C. 小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变
D. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒
【答案】BD
【解析】
【详解】AB、由A到B的过程中,弹簧对小球做负功,则小球的机械能将减少,故A错误,B正确;
C、根据系统的机械能守恒知,小球的动能、重力势能与弹簧的弹性势能之和不变,而小球的动能增大,则小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和变小,故C错误;
D、只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,即弹簧与小球的总机械能守恒,故D正确。
故选BD。
9. 探索火星的奥秘承载着人类征服宇宙的梦想。假设人类某次利用飞船探测火星的过程中,飞船只在万有引力的作用下贴着火星表面做圆周运动时,测得其绕行速度为,绕行周期为,已知万有引力常量为,则( )
A. 火星表面的重力加速度为
B. 火星的半径为
C. 火星的密度为
D. 火星的质量为
【答案】BC
【解析】
【详解】飞船在火星表面做匀速圆周运动,轨道半径等于火星的半径,根据
得
根据万有引力提供向心力,有
得火星的质量
根据密度公式得火星的密度
根据
根据重力等于万有引力得
得
综上分析
A.火星表面的重力加速度为,A错误;
B.火星的半径为,B正确;
C.火星的密度为,C正确;
D.火星的质量为,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量为m的小车在水平恒力F的推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B,获得的速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小车克服重力所做的功是mgh
B. 合外力对小车做的功是
C. 推力对小车做的功是
D. 阻力对小车做的功是
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.小车克服重力做功
W=mgh
故A正确;
B.由动能定理可知,小车受到的合力所做的功等于小车动能的增量,即
故B正确;
C.由动能定理可知
所以推力做的功
故C错误;
D.阻力对小车做的功
故D正确。
故选ABD。
11. 在倾角为30°的斜面上,某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向下推了2m的距离,并使物体获得1m/s的速度,已知物体与斜面间的动摩擦因数为,g取10m/s2,如图所示,则在这个过程中( )
A. 人对物体做功1 J B. 合外力对物体做功1 J
C. 物体克服摩擦力做功21 J D. 物体重力势能减小20 J
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.根据动能定理得
W合=EK=
且
代入数据解得
W人=1J
故AB正确;
C.根据题意可知
W克=Wf=μmgxcosθ=20J
故C错误;
D. 物体重力势能减少
EP=mgh=mgx•sin30°=2×10×2×0.5J=20J
重力势能减少了20J,故D正确。
故选ABD。
三、计算题
12. 如图所示,小明用与水平方向的轻绳拉木箱,绳的拉力为,木箱由开始沿水平地面向右移动了一段距离m,木箱质量为,木箱受到地面的阻力,求:
(1)绳的拉力及地面的阻力分别对木箱做的功;
(2)木箱前进5m时的动能;
(3)木箱前进5m时绳的拉力瞬时功率。
【答案】(1)400J,-200J;(2)200J;(3)800W
【解析】
【分析】
【详解】(1)由功的定义式有
(2)由动能定理有
得
(3)因为动能
可求得
则瞬时功率为
13. 某人将质量为0.2kg的小球斜向上抛出,抛出点距离地面2.6m,抛出时速度大小为12m/s,方向水平方向之间的夹角为30°。取重力加速度g=10m/s2。
(1)若不计空气阻力,求小球落地时的速度大小。
(2)若小球落地时的速度为13m/s,求小球在空中运动过程中克服阻力做的功。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1) 若不计空气阻力,小球抛出后直到落地,只有重力对小球做了功,由动能定理得
代入数据解得
(2) 若小球落地时的速度为13m/s,则
解得
所以小球克服阻力做的功为。
14. 汽车发动机的额定功率为60kW,汽车的质量为,在平直路面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍。若汽车以额定功率由静止开始运动,经时间15s速度达到最大,g取。求:
(1)汽车所能达到的最大速度;
(2)汽车速度为时的加速度;
(3)汽车在加速运动过程中通过的位移。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)当汽车受到的牵引力等于阻力时,达到最大速度,根据
得
(2)根据得
根据
得
(3)汽车在加速运动过程,根据动能定理
得
15. 如图所示,水平轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=2.5m,AB段前半段粗糙摩擦因数后半段光滑,半圆形轨道半径R=0.9m。质量m=0.10kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经B点时撤去力F,小滑块进入半圆形轨道,沿轨道恰好能运动到最高点C,然后从C点水平飞出。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)滑块落地点与B点的水平距离;
(2)滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道的压力大小;
(3)水平力F的大小。
【答案】(1)1.8m;(2)6N;(3)1.2N
【解析】
【详解】(1)由于滑块恰好能通过C点,由
得所以滑块从C点抛出的速度为
3m/s
滑块下落的时间
0.6s
故滑块落地点与B点的水平距离
3×0.6m=1.8m
(2)滑块从B到C,机械能守恒,则
滑块在B点,应用牛顿第二定律可得
联立以上两式,得
6N
根据牛顿第三定律得,在B点滑块对轨道压力的大小为6N
(3)滑块在经过AB段时,根据动能定理得
故拉力
F=1.2N
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