内容正文:
2025年上学期高一第三次月考
物理
一、单选题
1. 如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,墙面与物体之间的动摩擦因数为μ,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是( )
A. 若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力大小为μmg
B. 若木块静止,当F增大时,木块受到的摩擦力随之增大
C. 若木块沿墙壁向下运动,但水平力F逐渐减小,刚木块受到的摩擦力大小也逐渐减小
D. 若开始时木块静止,当撤去F后,木块沿墙壁下滑时,木块将会受到向上的滑动摩擦力作用
【答案】C
【解析】
【详解】B.木块在推力作用下静止时,处于平衡态。受力如图所示
根据共点力平衡条件可得
,
当F增大时,木块受到的摩擦力始终等于重力,大小不变,故B错误;
AC.若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力为滑动摩擦力,大小为
水平力F逐渐减小,木块受到的摩擦力大小也逐渐减小,故A错误,C正确;
D.撤去推力后,墙壁对木块的支持力为零,摩擦力为零,木块只受重力,做自由落体运动,故D错误。
故选C。
2. 地球的公转轨道接近圆,但哈雷彗星的绕日运动轨道则是一个非常扁的椭圆,如图所示。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归,哈雷彗星最近出现的时间是1986年,预计哈雷彗星下次回归将在2061年。轨道上P、Q两点分别为近日点和远日点,若哈雷彗星在P点与太阳中心的距离为,线速度大小为;在Q点与太阳中心的距离为,线速度大小为。关于哈雷彗星下列说法正确的是( )
A.
B. 哈雷彗星在P处的加速度
C. 哈雷彗星和太阳的连线与地球和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积总是相等
D. 哈雷彗星在P处受到太阳的引力大于在Q处受到太阳的引力
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意,由开普勒第二定律可知,哈雷彗星在近日点线速度大于在远日点的线速度,即
故A错误;
B.哈雷彗星在P处做离心运动,则在该处的加速度
故B错误;
C.开普勒第二定律:对每一个行星而言,太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,哈雷彗星和太阳的连线与地球和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不相等,故C错误;
D.根据结合题意可知哈雷彗星在P处受到太阳的引力大于在Q处受到太阳的引力,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,卫星甲、乙沿不同轨道绕半径为R的某一星球转动。其中,卫星甲在竖直平面内做匀速圆周运动,其距星球表面的高度为R;卫星乙在水平面上做长轴为4R的椭圆运动。则( )
A. 甲的运行周期比乙的大
B. 甲的平均速率比乙的小
C. 某时刻甲的速率与乙的速率相等
D. 甲的加速度大小始终比乙的小
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为甲的半径与乙的半长轴相等,由开普勒第三定律知,周期相同,故A错误;
B.圆周长大于椭圆周长,甲的平均速率更大,故B错误;
C.乙在椭圆上,距离星球最近点的速率比甲的速率大,而最远点比甲的速率小,某时刻两者速率相等,故C正确;
D.由图知,某时刻星球距甲和乙的距离将相同,此时加速度大小相等,故D错误。
故选C。
4. 如图a、b、c、d为光滑斜面上的四个点,一小滑块自a点由静止开始下滑,通过 ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块( )
A. 通过bc、cd段的位移之比为 B. 通过bc、cd段的时间均大于T
C. 通过c、d点的速度之比为 D. 通过c点的速度小于通过bd段的平均速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.一小滑块自a点由静止开始下滑,通过ab、bc、cd各段所用时间均为T,根据初速度为0的匀加速直线运动的比例关系知
所以
故A错误;
B.由题意可知,当小滑块自b点由静止开始下滑时滑块经过b、c两点时的速度均小于小滑块自a点由静止开始下滑时经过b、c两点的速度,由
可知,通过段的时间均大于T,故B正确;
C.设,则,匀加速运动的加速度为a,从b点静止开始下滑,通过c点时有
解得
同理,通过d点时有
解得
则有
故C错误;
D.b到d的时间为
则bd段的平均速度为
故D错误。
故选B。
5. 将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿斜面下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中,下列说法不正确的是( )
A. 沿着1和2下滑到底端时,物块的速度大小不同,沿着2和3下滑到底端时,物块的速度大小相同
B. 沿着1下滑到底端时,物块的速度最大
C. 物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量最多
D. 物块沿着1和2下滑到底端的过程中,产生的热量相同
【答案】A
【解析】
【详解】AB.设1、2、3木板与地面的夹角分别为、、,木板长分别为、、,当物块沿木板1下滑时,由动能定理有
当物块沿木板2下滑时,由动能定理有
又
可得
当物块沿木板3下滑时,由动能定理有
又
可得
故A错误,符合题意;B正确,不符合题意;
CD.三个过程中产生的热量分别为
则
故CD正确,不符合题意。
故选A。
6. 如图甲所示,质量为1.5kg的长木板B静止在光滑水平地面上,在时刻,可视为质点、静止在长木板B左端的质量为0.5kg的物块A在水平外力F作用下开始运动,3s后撤去外力F,外力F随时间变化的关系如图乙所示,物块A与长木板B间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,则( )
A. 物块A与长木板B在1s时开始相对运动
B. 在0~3s内,长木板B的加速度一直增大
C. 3s末长木板B的速度大小为
D. 3s末物块A的速度大小为1m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.当物块A与长木板B间即将出现相对运动时,对长木板B受力分析,由牛顿第二定律得
对物块A受力分析得
解得
m/s2,F=N
由图可知物块A与长木板B在s时开始相对运动,故A错误;
B.在0~3 s内,长木板B的加速度先增大后不变,故B错误;
C.设在s时物块A和长木板B的共同速度大小为v,则由
解得
m/s
在s~3 s时间内,长木板B做匀加速直线运动,则3 s末长木板B的速度大小为
m/s
故C正确;
D.在s末物块A的加速度大小为
m/s2
3 s末物块A的加速度大小为
m/s2
在~3 s时间内,物块A的速度增加量
m/s
则3 s末物块A的速度大小为
m/s
故D错误。
故选C。
7. a和b两个小球在外力作用下沿同一直线运动,其位置-时间(x-t)图像分别为图中的直线和曲线,已知b的加速度恒定,曲线过点(1,0),且与直线在点(3,4)相切,则下列判断正确的是( )
A. a做匀速直线运动,且
B. 时a和b相遇,此时二者速度不同
C. b做匀减速直线运动且加速度大小为1m/s2
D. 时a和b的距离为7.5m
【答案】C
【解析】
【详解】A.a做匀速直线运动,其速度等于图线的斜率
A错误;
B.时a和b相遇,此时二者速度相同,都等于1m/s,B错误;
C.b图线的斜率减小,所以b做匀减速直线运动,2s内的位移为4m,末速度为1m/s,逆向思维,根据 得
解得
C正确;
D.前3s内物体a的位移是
逆向思维,根据 ,前3s内物体b的位移为
时a和b的距离为
D错误。
故选C。
二、多选题
8. 一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N,当汽车经过半径为80m的弯道时,下列判断正确的是( )
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N
C. 汽车转弯的速度为20m/s时汽车不会发生侧滑
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
【答案】CD
【解析】
【详解】A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和牵引力,其中摩擦力提供向心力,故A错误;
B.汽车转弯的速度为20m/s时,根据向心力公式得,故B错误;
C.根据B选项可知,汽车转弯的速度为20m/s时,向心力小于最大静摩擦力,所以汽车不会侧滑,故C正确;
D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过,故D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示为北京大兴国际机场利用水平传送带传送行李箱(行李箱可视为质点)的简化原理图,工作人员在A处每间隔T=1s将行李箱无初速度地放到传送带上,已知传送带以恒定速度v=2m/s顺时针运行,A、B两处的距离L=10m,行李箱与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度取g=10 m/s2。如图乙为该情境中某物理量随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 图乙可能是某个行李箱的位移随时间变化的图像
B. 图乙可能是摩擦力对某个行李箱做功的功率随时间变化的图像
C. 相邻行李箱之间的最大距离为2m
D. 在B端有行李箱到达后,每10s有十件行李箱到达B端
【答案】CD
【解析】
【详解】A.行李箱刚放上传送带时的加速度为
行李箱从放上传送带到与传送带共速所用时间为
可知行李箱在内做匀加速直线运动,位移是关于时间的二次函数,故A错误;
B.行李箱在时与传送带共速,则行李箱在内不受摩擦力,摩擦力的功率为零,故B错误;
C.图乙为该情景中速度随时间变化的图像,后一行李箱刚匀速运动时,与前一行李箱的距离最大,则相邻行李箱之间的最大距离为
故C正确;
D.所有行李箱运动规律相同,只是时间上依次落后,则在B端有行李到达后每10s有十件行李箱到达,故D正确。
故选CD。
10. 在某建筑工地上,工人站在水平地面上竖直向下用力拉绳将建筑材料缓慢提起,如下图所示。不考虑绳子的质量和滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力
B. 工人将材料缓慢拉起的过程中,绳子的拉力大小变大
C. 工人将材料缓慢拉起的过程中,地面对工人的支持力大小一定不变
D. 工人将材料缓慢拉起的过程中,动滑轮受到绳子的作用力大小不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据一对平衡力和一对相互作用力的概念可知,工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力,故A项错误;
B.设绳子之间夹角为θ,材料上升绳子夹角增大,由
所以拉力增大,故B项正确;
C.工人受到重力、支持力和拉力作用静止,重力大小不变,绳子的拉力变大,支持力变小,故C项错误;
D.动滑轮受到重力、左右两侧绳子的拉力作用处于平衡状态,绳子给动滑轮的作用力大小始终等于重力,故D项正确。
故选BD。
11. 如图所示,边长为L的正三角形ABC固定于水平面内,C为光滑固定绝缘直轨道CD的最低点,D点位于AB中点O的正上方,DA、DB的长度都为L,一对电荷量均为-Q(Q>0)的点电荷分别固定于A、B两点。将质量为m、电荷量为+q(q>0)的小球从轨道上的D点由静止开始释放,已知静电力常量为k、重力加速度大小为g,且,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 轨道上D点的电场强度大小为
B. 小球刚到达C点时,其加速度为
C. 小球刚到达C点时,其动能为
D. 小球在沿直轨道CD下滑的过程中,电势能先减小后增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据电场强度定义和库仑定律可知,A、B处的点电荷在D点的电场强度大小均为
由平行四边形定则可得,轨道上D点的电场强度大小为
A正确;
B.由对称性可知,轨道上C点的场强大小与D点的场强大小相等,故小球刚到达C点时,由牛顿第二定律可得
解得
B错误;
C.由等量同种电荷的电场特点可知,C点和D点电势相等,故电场力做的总功为零,从D到C过程,根据动能定理可得
故小球到达C点时动能为,C错误;
D.小球在沿直轨道CD下滑过程中,电场力先做正功后做负功,其电势能先减小后增大,D正确。
故选AD。
三、实验题
12. 实验题(I、Ⅱ两题)
I.在如图甲所示的探究小车速度随时间变化的规律实验中:
(1)某同学选用了如图乙所示的打点计时器,它的工作电源是__________;
A. 交流 B. 直流
C. 交流约为 D. 直流约为
(2)下列操作中正确的有__________;
A. 在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B. 打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C. 应先接通电源,后释放小车
D. 把木板一端稍微抬高平衡小车运动过程受到的阻力
(3)实验中,把打点计时器接交流电,打出的一条纸带如图,A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点,相邻计数点之间有四个点未画出,各点间的距离如图所示,则在打D点时,小车的速度为_______,并可求得小车的加速度大小为_________。(计算结果都保留两位有效数字)
(4)小明利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动,分别得到2条纸带。对每条纸带,均选择合适的点作为第一个计数点,再依次每5个点取1个计数点,并在各计数点处将其剪断,然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上,最后将纸条上端中心连起来,如图甲、乙所示。由图可判断__________。
A. 乙物体的加速度比甲大
B. 两物体均做匀速直线运动
C. 打第三个计数点时,甲物体的速度比乙大
D. 打第一个计数点时,甲物体的速度有可能为零
(5)Ⅱ.用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后根据实际操作的合理步骤,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。
A.在电磁打点计时器两接线柱上分别接导线,导线另一端分别接交流电源的两接线柱
B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过__________,并压在__________下面
C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离
D.切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间__________
E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点
F.利用公式计算纸带运动的平均速度
实验步骤的合理顺序是____________。
【答案】(1)A (2)AC
(3) ①. ②. 0.40 (4)A
(5) ①. 限位孔 ②. 复写纸 ③. ④. ABEDCF
【解析】
【小问1详解】
图中所示为电火花打点计时器,应使用过220V交流电源。
故选A。
【小问2详解】
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器,确保打出更多的点迹。故A正确;
B.打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端。故B错误;
C.实验时应先接通电源,后释放小车。故C正确;
D.本实验没有必要平衡小车运动过程受到的阻力。故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
[1]把打点计时器接50Hz交流电,相邻计数点之间有四个点未画出,则两计数点之间的时间为
则在打D点时,小车的速度为
[2]小车的加速度大小
【小问4详解】
A.将纸条上端中心连起来,得到的直线是纸带的v-t图像,斜率表示加速度,可知乙物体的加速度比甲大。故A正确;
B.由图可知,相等时间间隔内位移增大的一样多,甲乙均做匀加速直线运动。故B错误;
C.根据匀变速直线运动时间中点的速度等于该过程中的平均速度,打第三个计数点时,有
,
又
,
解得
故C错误;
D.甲图图像在纵轴上的截距不为零,所以打第一个计数点时,甲物体的速度不可能为零。故D错误。
故选A。
【小问5详解】
[1][2]B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,并压在复写纸下面。
[3]电磁打点计时器的打点间隔为
D.切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间
[4]实验步骤的合理顺序是ABEDCF。
13. (1)某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中,用游标卡尺测量小球直径时,游标卡尺的情况如图所示,该小球的直径为___________m。
(2)某次做实验的时候,实验员准备了以下器材,请问用以下器材可以做下列哪些实验________。
A.探究小车速度随时间变化规律
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究求合力的方法
D.研究平抛运动
(3)上题四个选项中的实验,必须用到天平的是___________。
【答案】 ①. 19.0 ②. AB##BA ③. B
【解析】
【详解】(1)[1]根据游标卡尺的读数规则有
1.9cm+0 × 0.1mm = 19.0mm
(2)[2]利用打点计时器、刻度尺、小车带滑轮的长木板以及小桶等可以研究小车运动的加速度随时间变化的规律和探究加速度力、质量的关系,但是不能用来研究平抛运动以及探究求合力的方法实验。
故选AB。
(3)[3]在探究加速度与力、质量的关系的实验中需要用天平测出小车的质量。
故选B。
四、计算题
14. 一个质量m=150 kg的雪橇,受到与水平方向成=37°角斜向左上方500 N的拉力F作用,在水平地面上移动的距离l=5 m(如图所示)。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100 N,求:
(1)力F对物体所做的功;
(2)摩擦力对物体所做的功;
(3)求合外力对物体所做的总功。
【答案】(1)2000J;(2)-500J;(3)1500J
【解析】
【详解】(1)根据
W=Fscosθ
代入数据得
WF=Flcos37°=500×5×0.8 J=2000 J
(2)摩擦力做功为
WF阻=-F阻·l=-100×5 J=-500 J
(3)则合外力做的总功为
W总=WF+WF阻=2000J-500 J=1500 J
15. 如图所示,质量M=0.2kg的小车静止在光滑水平地面,左侧紧靠竖直墙壁。小车上固定一条内壁光滑的轨道,该轨道由一半径r1=0.4m和两个半径r2=0.2m的四分之一圆形管道组成。将质量m=0.1kg的小球从管口A点正上方h=0.05m处由静止释放,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球向右通过B点时的速度大小v1;
(2)小球向上通过C点时,小车的速度大小v2;
(3)小球能否从D点飞出?若能,请计算出飞出的速度大小;若不能,请说明理由。
【答案】(1);(2);(3)不能
【解析】
【详解】(1)小球从静止释放运动至B点,根据动能定理得
解得
(2)小球运动至C点时,小球相对于小车竖直向上运动,水平方向上两者共速,根据水平方向动量守恒得
解得
(3)方法一:假设小球能够运动到D点时的速度为v3,此时小车的速度为v4,根据机械能守恒定律得
根据水平方向动量守恒得
联立方程,代入数据计算发现:v3和v4无解,小球不能从D点飞出。
方法二:假设小球能够运动到的最大高度与B点的高度差为H,小球相对于小车的相对速度为零时达到最大高度,设此时速度为v5,根据机械能守恒定律得
根据水平方向动量守恒得
联立方程,代入数据计算得
小球不能从D点飞出。
16. 如图甲所示为叉车运送货物的情境图,该过程可简化为图乙所示模型,平板和滑块一起以的速度做匀速直线运动,然后平板向右做匀减速直线运动至停止,平板的加速度大小为,已知滑块间的动摩擦因数为,滑块和平板之间的动摩擦因数为,两滑块的质量均为、长度均为,L足够长滑块不会由平板上滑落,重力加速度,不计空气阻力影响。求:
(1)平板开始减速时滑块a、b的加速度;
(2)滑块a相对于滑块b的位移;
(3)L满足什么条件滑块不会从平板上掉落。
【答案】(1)2.5m/s2,3.0m/s2,方向均与初速度方向相反;(2)0.3m;(3)0.15m
【解析】
【详解】(1)设平板减速时滑块a 和滑块 b 相对滑动且加速度大小分别为a1、a2。由牛顿第二定律,对滑块a有
对滑块b有
解得
加速度方向均与初速度方向相反
(2) 设滑块a、b减速到0所用时间分别为t1、t2, 则
解得
t1=1.2s
t2=1s
滑块b减速到0后,对滑块b,有
滑块b减速到0后停止运动,滑块a继续滑行直到速度为0,整个过程中滑块a、b的位移分别为
又
滑块a未从滑块b上掉落。相对位移
(3)两个滑块重心到滑块b右侧的距离
平板车减速运动的位移为x3,则
若滑块b没有从平板上滑落,滑块b相对于平板车的位移
要使滑块b不从平板上掉落的临界条件是:两个滑块整体的重心(几何中心)恰好和平板的右端平齐,如图所示。则
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2025年上学期高一第三次月考
物理
一、单选题
1. 如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,墙面与物体之间的动摩擦因数为μ,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是( )
A. 若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力大小为μmg
B. 若木块静止,当F增大时,木块受到的摩擦力随之增大
C. 若木块沿墙壁向下运动,但水平力F逐渐减小,刚木块受到的摩擦力大小也逐渐减小
D. 若开始时木块静止,当撤去F后,木块沿墙壁下滑时,木块将会受到向上的滑动摩擦力作用
2. 地球的公转轨道接近圆,但哈雷彗星的绕日运动轨道则是一个非常扁的椭圆,如图所示。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归,哈雷彗星最近出现的时间是1986年,预计哈雷彗星下次回归将在2061年。轨道上P、Q两点分别为近日点和远日点,若哈雷彗星在P点与太阳中心的距离为,线速度大小为;在Q点与太阳中心的距离为,线速度大小为。关于哈雷彗星下列说法正确的是( )
A.
B. 哈雷彗星在P处的加速度
C. 哈雷彗星和太阳的连线与地球和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积总是相等
D. 哈雷彗星在P处受到太阳的引力大于在Q处受到太阳的引力
3. 如图所示,卫星甲、乙沿不同轨道绕半径为R的某一星球转动。其中,卫星甲在竖直平面内做匀速圆周运动,其距星球表面的高度为R;卫星乙在水平面上做长轴为4R的椭圆运动。则( )
A. 甲的运行周期比乙的大
B. 甲的平均速率比乙的小
C. 某时刻甲的速率与乙的速率相等
D. 甲的加速度大小始终比乙的小
4. 如图a、b、c、d为光滑斜面上的四个点,一小滑块自a点由静止开始下滑,通过 ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块( )
A. 通过bc、cd段的位移之比为 B. 通过bc、cd段的时间均大于T
C. 通过c、d点的速度之比为 D. 通过c点的速度小于通过bd段的平均速度
5. 将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿斜面下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中,下列说法不正确的是( )
A. 沿着1和2下滑到底端时,物块的速度大小不同,沿着2和3下滑到底端时,物块的速度大小相同
B. 沿着1下滑到底端时,物块的速度最大
C. 物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量最多
D. 物块沿着1和2下滑到底端的过程中,产生的热量相同
6. 如图甲所示,质量为1.5kg的长木板B静止在光滑水平地面上,在时刻,可视为质点、静止在长木板B左端的质量为0.5kg的物块A在水平外力F作用下开始运动,3s后撤去外力F,外力F随时间变化的关系如图乙所示,物块A与长木板B间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,则( )
A. 物块A与长木板B在1s时开始相对运动
B. 在0~3s内,长木板B的加速度一直增大
C. 3s末长木板B的速度大小为
D. 3s末物块A的速度大小为1m/s
7. a和b两个小球在外力作用下沿同一直线运动,其位置-时间(x-t)图像分别为图中的直线和曲线,已知b的加速度恒定,曲线过点(1,0),且与直线在点(3,4)相切,则下列判断正确的是( )
A. a做匀速直线运动,且
B. 时a和b相遇,此时二者速度不同
C. b做匀减速直线运动且加速度大小为1m/s2
D. 时a和b的距离为7.5m
二、多选题
8. 一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N,当汽车经过半径为80m的弯道时,下列判断正确的是( )
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N
C. 汽车转弯的速度为20m/s时汽车不会发生侧滑
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
9. 如图甲所示为北京大兴国际机场利用水平传送带传送行李箱(行李箱可视为质点)的简化原理图,工作人员在A处每间隔T=1s将行李箱无初速度地放到传送带上,已知传送带以恒定速度v=2m/s顺时针运行,A、B两处的距离L=10m,行李箱与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度取g=10 m/s2。如图乙为该情境中某物理量随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 图乙可能是某个行李箱的位移随时间变化的图像
B. 图乙可能是摩擦力对某个行李箱做功的功率随时间变化的图像
C. 相邻行李箱之间的最大距离为2m
D. 在B端有行李箱到达后,每10s有十件行李箱到达B端
10. 在某建筑工地上,工人站在水平地面上竖直向下用力拉绳将建筑材料缓慢提起,如下图所示。不考虑绳子的质量和滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力
B. 工人将材料缓慢拉起的过程中,绳子的拉力大小变大
C. 工人将材料缓慢拉起的过程中,地面对工人的支持力大小一定不变
D. 工人将材料缓慢拉起的过程中,动滑轮受到绳子的作用力大小不变
11. 如图所示,边长为L的正三角形ABC固定于水平面内,C为光滑固定绝缘直轨道CD的最低点,D点位于AB中点O的正上方,DA、DB的长度都为L,一对电荷量均为-Q(Q>0)的点电荷分别固定于A、B两点。将质量为m、电荷量为+q(q>0)的小球从轨道上的D点由静止开始释放,已知静电力常量为k、重力加速度大小为g,且,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 轨道上D点的电场强度大小为
B. 小球刚到达C点时,其加速度为
C. 小球刚到达C点时,其动能为
D. 小球在沿直轨道CD下滑的过程中,电势能先减小后增大
三、实验题
12. 实验题(I、Ⅱ两题)
I.在如图甲所示的探究小车速度随时间变化的规律实验中:
(1)某同学选用了如图乙所示的打点计时器,它的工作电源是__________;
A. 交流 B. 直流
C. 交流约为 D. 直流约为
(2)下列操作中正确的有__________;
A. 在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B. 打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C. 应先接通电源,后释放小车
D. 把木板一端稍微抬高平衡小车运动过程受到的阻力
(3)实验中,把打点计时器接交流电,打出的一条纸带如图,A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点,相邻计数点之间有四个点未画出,各点间的距离如图所示,则在打D点时,小车的速度为_______,并可求得小车的加速度大小为_________。(计算结果都保留两位有效数字)
(4)小明利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动,分别得到2条纸带。对每条纸带,均选择合适的点作为第一个计数点,再依次每5个点取1个计数点,并在各计数点处将其剪断,然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上,最后将纸条上端中心连起来,如图甲、乙所示。由图可判断__________。
A. 乙物体的加速度比甲大
B. 两物体均做匀速直线运动
C. 打第三个计数点时,甲物体的速度比乙大
D. 打第一个计数点时,甲物体的速度有可能为零
(5)Ⅱ.用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后根据实际操作的合理步骤,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。
A.在电磁打点计时器两接线柱上分别接导线,导线另一端分别接交流电源的两接线柱
B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过__________,并压在__________下面
C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离
D.切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间__________
E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点
F.利用公式计算纸带运动的平均速度
实验步骤的合理顺序是____________。
13. (1)某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中,用游标卡尺测量小球直径时,游标卡尺的情况如图所示,该小球的直径为___________m。
(2)某次做实验的时候,实验员准备了以下器材,请问用以下器材可以做下列哪些实验________。
A.探究小车速度随时间变化规律
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究求合力的方法
D.研究平抛运动
(3)上题四个选项中的实验,必须用到天平的是___________。
四、计算题
14. 一个质量m=150 kg的雪橇,受到与水平方向成=37°角斜向左上方500 N的拉力F作用,在水平地面上移动的距离l=5 m(如图所示)。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100 N,求:
(1)力F对物体所做的功;
(2)摩擦力对物体所做的功;
(3)求合外力对物体所做的总功。
15. 如图所示,质量M=0.2kg的小车静止在光滑水平地面,左侧紧靠竖直墙壁。小车上固定一条内壁光滑的轨道,该轨道由一半径r1=0.4m和两个半径r2=0.2m的四分之一圆形管道组成。将质量m=0.1kg的小球从管口A点正上方h=0.05m处由静止释放,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球向右通过B点时的速度大小v1;
(2)小球向上通过C点时,小车的速度大小v2;
(3)小球能否从D点飞出?若能,请计算出飞出的速度大小;若不能,请说明理由。
16. 如图甲所示为叉车运送货物的情境图,该过程可简化为图乙所示模型,平板和滑块一起以的速度做匀速直线运动,然后平板向右做匀减速直线运动至停止,平板的加速度大小为,已知滑块间的动摩擦因数为,滑块和平板之间的动摩擦因数为,两滑块的质量均为、长度均为,L足够长滑块不会由平板上滑落,重力加速度,不计空气阻力影响。求:
(1)平板开始减速时滑块a、b的加速度;
(2)滑块a相对于滑块b的位移;
(3)L满足什么条件滑块不会从平板上掉落。
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