内容正文:
高一物理周测七
一、单选题(共28分)
1.某质点在多个共点力的作用下做匀速直线运动,若仅撤去其中一个恒力,关于质点之后的运动,下列说法正确的是( )
A.一定做曲线运动
B.不可能做匀速圆周运动
C.质点的动量可能不变
D.若做曲线运动,合力的瞬时功率不可能为零
2.如图所示,光滑物体A与粗糙的物体B、C通过轻绳依次相连,A、B在斜面上,C悬在空中,A、B的质量都是m,C的质量是2m。开始时按住B使它们静止,释放后A、B沿粗糙斜面加速上滑。若不计空气的阻力及定滑轮的摩擦,则( )
A.物体A、B、C及地球系统的机械能减少
B.物体A及地球系统的机械能守恒
C.物体A与B的机械能总量减少
D.重力对物体C做的功等于物体C克服B、C间轻绳的拉力所做的功
3.水星凌日的天文现象,每年发生约次,时间在月或月初,如图甲所示。它的产生和日食的原理相同。如图乙为发生“水星凌日”现象时的示意图,下列说法正确的是( )
A.在相同时间内,水星、地球与太阳中心连线扫过的面积相等
B.地球的公转周期小于水星的公转周期
C.地球公转的向心加速度大于水星公转的向心加速度
D.发生“水星凌日”现象时图中水星的位置在丁
4.洪涝灾害给百姓的生命财产安全造成巨大威胁。救援队利用摩托艇将被困人员转移到安全地点。在某段时间内其两个分运动的规律为x=−6t−2t2,y=4t+0.05t2(t的单位是s,x、y的单位是m),xOy为直角坐标系,则下列说法正确的是( )
A.摩托艇在x方向的分运动是匀速直线运动
B.摩托艇的运动是匀变速直线运动
C.摩托艇的运动是匀变速曲线运动
D.摩托艇的运动开始为直线而后变为曲线
5.质量相等的P、Q两球之间压缩一根轻弹簧,静置于光滑水平桌面上,当用挡板挡住小球P而只释放小球Q时,Q球被弹出落于距离桌边为d的水平地面,如图所示;取走P右边的挡板,将弹簧压缩相同的形变量后同时释放P、Q(P、Q速度大小时时相等),Q球的落地点距离桌边为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势
B.B的向心力是A的向心力的2倍
C.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
D.若A、B一起先滑动,则A、B间的动摩擦因数小于盘与B间的动摩擦因数
7.如图甲所示,置于水平地面上质量为m的物体,在竖直拉力F作用下,由静止开始向上运动,其动能Ek与距地面高度h的关系图像如图乙所示,已知重力加速度为g,空气阻力不计。下列说法正确的是( )
A.在0~h0过程中,F大小始终为mg
B.在0~h0和h0~2h0过程中,F做功之比为4∶3
C.在0~2h0过程中,F做功为4mgh0
D.在2h0~3.5h0过程中,物体的机械能不断减少
二、多选题(共18分)
8.质量为50kg的跳伞运动员(含装备)从距地面300m高处的飞机上开始跳下,先做自由落体运动,经过4s后立即打开降落伞,降落伞打开后运动员做匀减速直线运动,跳伞运动员到达地面时的速度大小为4m/s,重力加速度取10m/s²,则( )
A.打开降落伞时运动员距地面的距离为220m
B.打开降落伞后,运动员和降落伞受到的总空气阻力大小为860N
C.整个下落过程中运动员的平均速度大小15m/s
D.运动员在整个下落过程中加速度方向先竖直向下后竖直向上
9.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这过程中( )
A.物体克服重力做功0.9mgH B.物体的重力势能增加了mgH
C.物体的动能损失了1.5mgH D.物体克服摩擦力做功0.3mgH
10.如图所示,一个固定在竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面连接并相切于C点,绷紧的水平传送带AB(足够长)与光滑水平平台BC连接。电动机带动水平传送带以恒定的速率v=5m/s顺时针匀速转动,在水平平台上有一质量m=2kg的物体(可视为质点)以v1=6m/s的速度向左滑上传送带,经过2s物体的速度减为零,物体返回到平台后沿着半圆轨道刚好能运动到E点(物体从E点飞出后即被取走),重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,在连接处没有能量损失。则( )
A.物体滑上传送带后做匀减速直线运动加速度大小为2m/s2
B.物体与传送带之间的动摩擦因数为0.3
C.半圆轨道的半径为1m
D.物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量等于121J
三、实验题(共14分)
11.某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动规律。
(1)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花计时器、导线。除上述器材外,还需要使用的有_______(填选项前字母)。
A.秒表 B.刻度尺
C.220V交流电源 D.8V交流电源
(2)小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带(每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来),相邻两个计数点间的距离已在图中标出。已知交流电源的频率为50Hz,在打下C点时小车的速度大小为_______m/s,小车运动的加速度大小为_______m/s2(均保留三位有效数字)。
12.用单一物体的落体运动做《探究机械能守恒》的实验中:
(1)有下列器材可供选择:铁架台、电磁打点计时器、复写纸、低压直流电源、重物(质量已知)、刻度尺、导线、开关、夹子。其中不必要的器材是_______,缺少的器材是_______。
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度,所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一点迹清晰的纸带,把第一点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm,根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减小量等于_______J,动能的增加量等于_______J(均保留三位有效数字)。产生误差最可能的原因是____________________(写出一条即可)。
(3)若根据纸带算出各点的速度,量出下落的距离,则以为纵轴,以为横轴,画出的关系图线为_______。
A. B.
C. D.
四、解答题(共40分)
13.据报道,太阳系外发现了“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍。已知一个在地球表面质量为2kg的物体在这个行星表面的重力约为32N,地球表面处的重力加速度为10m/s2。求:
(1)该行星的半径与地球的半径之比约为多少?
(2)若在该行星上距行星表面8m高处,以0.5m/s的水平初速度抛出一只小球(不计任何阻力),则小球的水平射程是多大?
14.如图,一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上,薄板的右端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动,当薄板运动的距离时,物块从薄板右端水平飞出;当物块落到地面时,薄板中心恰好运动到O点。已知物块与薄板的质量相等,它们之间的动摩擦因数,重力加速度大小。求:
(1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间;
(2)平台距地面的高度。
(3)物块落地点离O点正下方的水平位移。
15.如图所示是一种惊险刺激的挑战娱乐设施,轨道除CD部分粗糙外,其余均光滑。一质量为挑战者沿固定斜面轨道由静止滑下,无能量损失地滑入第一个固定圆管形轨道,挑战者到达A处时刚好对管壁无压力,又经过水平轨道CD滑人第二个固定圆管形轨道,在最高点B处挑战者对管的内侧壁向下压力为,然后从平台上飞入水池内,水面离轨道的距离为。若第一个圆轨道的半径为,第二个管轨道的半径为,且,重力加速度为,管的内径及人相对圆轨道的半径均可以忽略不计,不计空气阻力。求:
(1)挑战者若能完成上述过程,则他开始下滑的点离水平轨道的距离;
(2)挑战者从A到B的运动过程中克服轨道阻力所做的功;
(3)挑战者入水时的速度大小。
《高一物理周测七》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
C
B
C
B
AD
BC
BD
1.B
【知识点】物体运动轨迹、速度、受力(加速度)的相互判断、动量的定义、单位和矢量性
【详解】A.撤去其中一个力后,若剩余力的合力与初速度共线,则做直线运动,A错误;
B.因剩余力的合力恒定,故质点不可能做匀速圆周运动,B正确;
C.因合力恒定,冲量不为零,故动量一定会变,C错误;
D.若做曲线运动,当合力与速度方向垂直时,合力的瞬时功率为零,D错误。
故选B。
2.A
【知识点】机械能守恒定律在绳连接系统中的应用、判断系统机械能是否守恒
【详解】A.由于需要克服斜面对B的滑动摩擦力做功,物体A、B、C及地球系统的机械能减少,故A正确;
B.对于物体A与地球系统,由于B、A间轻绳拉力做功,机械能不守恒,故B错误;
C.A、B沿斜面加速上升,高度、速度均增大,总机械能增加,故C错误;
D.物体C加速下降,重力的功大于克服B、C间轻绳拉力所做的功,故D错误。
故选A。
3.D
【知识点】比较不同轨道上的卫星物理量、卫星的追及相遇问题、开普勒第二定律
【详解】A.由开普勒第二定律知,在相等时间内,同一行星在相等时间内和太阳的连线扫过的面积相等,故A错误;
B.由
解得,可知地球的公转周期大于水星的公转周期,故B错误;
C.由
解得,可知地球向心加速度小于水星公转的向心加速度,故C错误;
D.水星轨道在地球轨道内侧,某些特殊时刻,地球、水星、太阳会在一条直线上,所以发生“水星凌日”现象时图中水星的位置在丁,故D正确。
故选D。
4.C
【知识点】两个变速直线运动的合成
【详解】A.x方向位移方程为x=−6t−2t2,对应初速度v0x=−6m/s,加速度ax=−4m/s2。x方向为匀变速直线运动,故A错误;
BCD.同理,y方向位移方程为y=4t+0.05t2,对应初速度v0y=4m/s,加速度ay=0.1m/s2,合运动的加速度
由于,即合加速度与合初速度不共线,则合运动为匀变速曲线运动,故C正确,BD错误。
故选C。
5.B
【知识点】机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用、平抛运动位移的计算
【详解】第一次当用挡板挡住小球P而只释放小球Q时,Q球做平抛运动,设抛出获得的速度为vQ,弹簧弹性势能为Ep,根据能量守恒可得
设Q球在空中运动时间为t,则Q球的落地点距离桌边
第二次取走P右边的挡板,将P、Q同时释放,根据能量守恒可得
由于Q球在空中下落高度不变,则Q球在空中运动时间仍为t,Q球的落地点距离桌边
故选B。
6.C
【知识点】水平转盘上的物体
【详解】A.A、B做匀速圆周运动时,静摩擦力指向圆心提供向心力,因此、的滑动趋势是沿半径向外,不是沿切线向后,A错误;
B.根据向心力公式,、质量、角速度、转动半径都相等,因此二者向心力大小相等,B错误;
C.对分析,对的静摩擦力提供的向心力
对、整体分析,盘对的静摩擦力提供整体向心力
即盘对的摩擦力是对摩擦力的2倍,C正确;
D.、刚好相对滑动时
得
、整体刚好相对圆盘滑动时
得
若、一起先滑动,说明整体先达到临界,即
联立可得,D错误。
故选C 。
7.B
【知识点】机械能守恒定律的内容及条件、应用动能定理求变力做功
【详解】A.Ek-h图像的斜率表示合力的大小,0~h0过程中图像为一段直线,可知F恒定,由动能定理得
解得
即F大小始终为2mg,故A错误;
B. F在0~h0过程中,对物体做的功为
在h0~2h0过程中,由动能定理代入数据可知
解得
因此在0~h0和h0~2h0过程中,F做功之比为
故B正确;
C.在0~2h0过程中,F做功为
故C错误;
D.在2h0~3.5h0过程中,Ek-h图像为一段直线,F恒定,由动能定理得
解得
则拉力不做功,物体的机械能守恒,故D错误。
故选B。
8.AD
【知识点】已知运动求受力、匀变速直线运动速度与时间的关系、自由落体运动的规律及应用
【详解】A.运动员做自由落体运动的位移
打开降落伞时距地面的距离
故A正确;
B.运动员末速度
根据
解得
即匀减速运动阶段加速度大小为,方向竖直向上,由牛顿第二定律,对运动员有
打开降落伞后,运动员和降落伞受到的总空气阻力大小
故B错误;
C.根据
可得,匀减速运动时间
下落整个过程的时间为
则下落整个过程运动员的平均速度大小为
故C错误;
D.运动员在整个下落过程中加速度方向先竖直向下,后加速度方向竖直向上,故D正确。
故选AD。
9.BC
【知识点】常见力做功与相应的能量转化
【详解】AB.上升过程中重力做功 - mgH,所以重力势能增加mgH,A错误、B正确;
C.上升过程中有
解得
所以动能的变化量为
即物体的动能损失了1.5mgH,C正确;
D.上升过程中由牛顿第二定律可得
mgsin37° + f = 0.9mg
解得
f = 0.3mg
所以
物体克服摩擦力做功0.5mgH,D正确。
故选BC。
10.BD
【知识点】物块在水平传送带上运动分析、绳/单层轨道模型、常见力做功与相应的能量转化
【详解】A.物体减速到零的过程中加速度,加速度大小为,故A错误;
B.有牛顿第二定律
可得,故B正确;
C.由于,物块回到光滑平台上的速度大小为,运动到E点的过程中,由动能定理
刚好运动到E点时
代入数据,可得到,故C错误;
D.数在传送带上物体速度从变为的过程中,时间为
这段过程中与传送带间的相对位移为
系统产生的热量,故D正确。
故选 BD。
11.(1)BC
(2) 1.00 1.83
【知识点】探究小车速度随时间变化规律、用逐差法计算加速度、计算某点的瞬时速度
【详解】(1)需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离,电火花计时器所接电源应为220V交流电;通过打点计时器可以知道计数点的时间间隔,所以不需要秒表。
故选BC。
(2)[1]每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来,则相邻计数点的时间间隔为
由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得在打下C点时小车的速度大小为
[2]根据逐差法可得小车运动的加速度大小
12.(1) 低压直流电源 低压交流电源
(2) 7.62 7.56 空气阻力及打点针与纸带间的摩擦阻力做负功
(3)C
【知识点】验证机械能守恒定律
【详解】(1)[1][2]根据实验原理和电磁打点计时器工作原理可知,其中不必要的器材是低压直流电源,缺少的器材是低压交流电源。
(2)[1]重力势能减少量为
[2]重物由O点运动到C点时,速度大小为
动能的增加量
联立代入数据解得
[3]动能增加量小于势能减少量,产生误差最可能的原因是空气阻力及打点针与纸带间的摩擦阻力做负功。
(3)根据纸带算出各点的速度,如果满足机械能守恒定律,应该有
即
则图像为过原点的倾斜直线。
故选C。
13.(1)2:1
(2)0.5m
【知识点】其他星球表面的重力加速度、平抛运动位移的计算
【详解】(1)该行星表面的重力加速度为
根据
可得可得
(2)水平方向x=v0t
竖直方向
解得x=0.5m
14.(1),
(2)
(3)
【知识点】无外力接触面光滑的板块模型、平抛运动位移的计算
【详解】(1)物块在薄板上做匀减速运动的加速度大小为
薄板做加速运动的加速度
对物块
对薄板
解得,
(2)物块飞离薄板后薄板的速度
物块飞离薄板后薄板做匀速运动,物块做平抛运动,当物块落到地面时,运动的时间为
则平台距地面的高度
(3)物块飞离薄板时的速度大小为
物块做平抛运动的水平位移为
则物块落地点离O点正下方的水平位移为
15.(1)
(2)
(3)
【知识点】机械能守恒定律在曲线运动中的应用
【详解】(1)挑战者到达处时刚好对管壁无压力,可得出
设离水平轨道高处的地方开始下滑正好运动到点对管壁无压力,在此过程中由机械能守恒
解得开始下滑的点离水平轨道的距离为
(2)在处挑战者对管的内侧壁压力为,分析挑战者受力,根据牛顿第二定律得
挑战者在从到的运动过程中,利用动能定理得
得挑战者从到的运动过程中克服轨道阻力所做的功
(3)挑战者在第二轨道最低点处的速度为,则
解得
挑战者离开第二圆轨道后在平面上做匀速直线运动,直至做平抛运动落入水中,在此过程中机械能守恒,则
解得挑战者入水时的速度大小
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