内容正文:
日照一中2024级2026-2027学年高三上学期
第一次质量检测 物理试题
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第I卷(选择题)
一、单选题(共24分)
1. 甲、乙两车并排停在斑马线处礼让行人,在行人经过斑马线后,甲、乙两车同时启动并沿平直公路同向行驶,其速度–时间图象分别为图中直线a和曲线b,由图可知( )
A. t0时刻两车并排行驶
B. t0时刻乙车的运动方向发生改变
C. 在0~t0时间内,乙车的加速度越来越小
D. 在0~t0时间内,乙车的平均速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据v-t图象与时间轴所围成的面积表示位移,知在0~t0时间内,乙车的位移比甲车的大,则t0时刻乙车在甲车的前方,故A错误.
B.乙车的速度一直为正,运动方向没有改变,故B错误.
C.在0~t0时间内,乙车图象切线斜率越来越小,则乙车的加速度越来越小,故C正确.
D.在0~t0时间内,甲车做匀加速直线运动,平均速度为,乙车的位移比甲车的大,则乙车的平均速度大于甲车的平均速度,即大于,故D错误.
2. 如图所示,质量分别为和的两三角形斜劈和叠放在一起后置于水平地面上,现用方向相反的水平力和分别推和,它们均静止不动,已知重力加速度大小为,则( )
A. 与之间一定存在摩擦力
B. 与地面之间不一定存在摩擦力
C. 对的支持力一定小于
D. 地面对的支持力大小一定等于
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.对物体P,若满足
则与之间不存在摩擦力,选项A错误;
B.对PQ的整体,水平方向受力平衡,则地面对Q有向左的大小为F的摩擦力,选项B错误;
C.对物体P分析可知,垂直斜面方向
则对的支持力不一定小于,选项C错误;
D.对PQ的整体,竖直方向,地面对的支持力大小一定等于
选项D正确。
故选D。
3. 在地面上放置着一个内壁光滑的碗,其内表面是半径为R的半球形,O为球心。在碗内有一个小物体正在水平面内做匀速圆周运动,M为圆心,距离为h。当小物体运动到M正右方P点时,从O点以某一初速度水平向右抛出一个小石子,不计空气阻力及小石子的反弹,则下列说法正确的是( )
A. 只要h合适,小石子一定能击中小物体
B. 只有当的值合适,小石子才能击中小物体
C. 只有当大小合适,小石子才能击中小物体
D. 不管h、R、大小如何,小石子都不能击中小物体
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】小物体在碗内做匀速圆周运动,由重力和弹力的合力提供向心力,连线与竖直方向的夹角设为,有
解得
小石子做平抛运动,有
解得
根据等时性和周期性可知,小石子击中小物体,需要有
显然不可能,所以小石子不可能击中小物体, ABC错误,D正确。
故选D。
4. 美国spacex公司计划在2026年对其发射的星链卫星进行降轨操作,降轨后的星链卫星,对我国天宫号空间站的安全造成很大的威胁。如图所示,假设某颗星链卫星降轨后的轨道为椭圆,天宫空间站轨道为圆形,两轨道在同一平面内,A、B是两轨道的交点。已知它们的周期相同,下列说法正确的是( )
A. 星链卫星在近地点的速度一定大于空间站的速度
B. 空间站卫星和星链卫星在A点处的向心加速度相同
C. 星链卫星与空间站在A处的速度有可能相同
D. 由于轨道有交点,经过一段时间后,它们一定会相遇
【答案】A
【解析】
【详解】A.若以星链卫星的近地点为半径做圆周运动的轨道,利用万有引力公式
解得,可知在该轨道上运动的物体速度大于空间站的速度,而从近地点的圆周轨道变轨到星链卫星所在的椭圆轨道,需要在近地点点火加速,则星链卫星在近地点的速度一定大于近地点的圆周轨道速度,大于空间站的速度,故A正确;
B.空间站的向心加速度指向地心,星链卫星的向心加速度沿椭圆A点的法向(不指向地心),方向不同,故B错误;
C.速度是矢量,做曲线运动的物体速度沿轨迹切线方向,星链卫星与空间站在A处的速度方向不同,故C错误;
D.因空间站与星链卫星的周期相同,椭圆长半径与圆轨道半径相等,由几何关系可得两交点连线即为椭圆轨道短轴,由于空间站与星链卫星仅运动周期相等,但是初始位置和相位可能不同,两者不一定相遇,例如两者均逆时针旋转,当空间站位于A点时,星链卫星处于近地点,星链卫星从近地点运动到B点所需时间由开普勒第二定律可知小于,此时空间站旋转角度小于,两者无相遇可能;星链卫星从远地点运动到A点所需时间由开普勒第二定律可知大于且小于,此时空间站由B点逆时针旋转角度大于,两者无相遇可能,综上两者可能存在不会相遇的情况,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,地面上固定一个斜面,上面叠放着A、B两个物块并均处于静止状态。现对物块A施加一斜向上的力F,A、B两个物块始终处于静止状态。则物块B的受力个数可能是( )
A. 3个或4个 B. 4个或5个
C. 3个或5个 D. 5个或6个
【答案】B
【解析】
【详解】先对AB整体受力分析,受重力、拉力、支持力,和当有
时可能受静摩擦力
也可能当
时不受静摩擦力;然后对A受力分析,A受重力、拉力、B对A的支持力、B对A的摩擦力,处于平衡状态。对B受力分析,B受重力、A对B的压力、斜面对B的支持力、A对B的摩擦力,斜面对B可能有静摩擦力、也可能没有静摩擦力;则B受4个力或5个力。;
故选B。
6. 如图质量相等的两个物体A和B用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦).当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( )
A. 物体A上升过程中处于平衡状态
B. 物体A上升过程中重力小于绳子的拉力
C. 由于B物体一侧的绳子与水平方向的夹角逐渐减小,所以物体B的速率小于物体A的速率
D. 地面对物体B的支持力逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.将B物体的速度进行分解如图所示,
运动过程中减小,B的速度不变,则A的速度逐渐增大,说明A物体在竖直向上做加速运动, 由牛顿第二定律可知物体A上升过程中重力小于绳子的拉力,故A错误;B正确;
C.根据 可知A的速度小于B的速度,故C错误;
D.由于,B在竖直方向上平衡,有:Tsin +N=mg,运用外推法:若绳子无限长,B物体距滑轮足够远,即当→0时,有vA→vB,这表明,物体A在上升的过程中,加速度必定逐渐减小,绳子对A物体的拉力逐渐减小,sin减小,则支持力增大.故D错误.
7. 一个物体在粗糙的水平地面上以一定的初速度向前做匀减速直线运动。若已知物体在第内的位移为,在第内的位移为,则下列说法正确的是( )
A. 物体在末速度一定为 B. 物体在末速度一定为
C. 物体在第2秒内的位移一定为 D. 物体的加速度大小一定为
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.物体做匀减速直线运动,在末速度
选项A正确;
D.根据位移时间公式得,第1s内的位移为
第3s内的位移为
代入数据得
据此求得
不符合题意,说明物体在3s前物体已经停止。
设第内运动时间为,则由
解得
,
选项D错误;
B.物体在2.5s末的速度为
选项B错误;
C.根据得第2s内的位移为
选项C错误。
故选A。
8. 某压缩机的工作原理如图所示,圆盘上的B点与活塞上的A点用长为L=3r的轻杆连接(A、B处均通过铰链连接在轻杆两端),B点与圆盘中心O之间的距离为r,当圆盘以角速度ω匀速转动时,轻杆带动活塞在汽缸内做往复运动来压缩和输送气体。下列说法正确的是( )
A. B点做匀变速曲线运动
B. A点做匀变速直线运动
C. 当O、A、B三点共线时,A点的速率为3ωr
D. 当∠AOB=θ时,A点的速率为()
【答案】D
【解析】
【详解】A.B点与圆盘同轴转动,则B点做匀速圆周运动,加速度的方向时刻在变,B点做非匀变速曲线运动,故A错误;
BCD.如下图所示
设,由正弦定理得
所以
又
由关联速度关系得
解得
可见A点速度不随时间均匀变化,A点做的不是匀变速直线运动;当O、A、B三点共线时,,此时A点的速率。故D正确,BC错误。
故选D。
二、多选题(共16分)
9. 如图,光滑斜面体OAB固定在水平桌面上,两斜面的倾角分别为α、β,α>β。完全相同的两物块a、b在顶端O 处由静止沿两斜面下滑,则两物块( )
A. 在顶端时,重力势能相等
B. 到达底端时,速度相同
C. 下滑至底端过程,重力的平均功率相等
D. 到达斜面底端时,物块a重力的瞬时功率较大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据
在顶端时,高度相同,由于两物块的质量相等,则重力势能相等,故A正确;
B.根据动能定理可得
可得
可知两物块到达底端时,速度大小相等,方向不同,故B错误;
CD.到达斜面底端时,两物块重力的瞬时功率分别为
,
由于,则有
下滑至底端过程,两物块重力的平均功率分别为
,
可得
故C错误,D正确。
故选AD。
10. 某质点做匀变速直线运动,运动的时间为t,位移为x,该质点的-t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度大小为
B. 质点做匀减速直线运动,b时刻速度减到零
C. 质点在0到b时间内的路程为
D. t=时刻质点的速度大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据匀变速运动位移与时间规律
变形有
则图像的斜率表示,则有
解得
所以A正确;
B.由图像可知,质点的初速度为
质点做匀减速直线运动,速度减到零所用时间为t,有
联立解得
所以B错误;
C .质点做匀减速直线运动,速度减到零的位移为
则质点在0到b时间内的路程为
所以C正确;
D. t=时刻质点的速度大小为
所以D正确;
故选ACD。
11. 如图所示,倾角为30°斜面体置于粗糙水平面上。质量为m的光滑小球被与竖直方向成30°角的轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止。重力加速度为g,在移动过程中( )
A. 细线对小球拉力的最小值为
B. 斜面对小球支持力的最小值为
C. 地面对斜面体摩擦力的最大值为
D. 斜面体对地面的压力大小保持不变
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.设绳子与斜面的夹角为,小球受力分析如下图
由受力平衡可得
解得
根据几何知识可知,小球沿斜面上移过程中,由逐渐增大,最大为,故当为时,细线对小球的拉力T最小,即
当为时,斜面对小球支持力N最小,即
故A正确,B错误;
CD.以斜面和小球为整体进行分析,设斜面的质量为M,根据受力平衡, 在水平方向上有
根据三角函数关系式解得
故当为时,地面对斜面体摩擦力f最大,即
在竖直方向上有
解得
当增大时,绳子的拉力T增大,值也增大,因此减小,根据牛顿第三定律可知斜面体对地面的压力减小,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为3m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚要离开C时,A的速度为v,A的加速度的方向沿斜面向上,大小为a,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 从静止到B刚要离开C的过程中,A运动的距离为
B. 从静止到B刚要离开C的过程中,A克服重力做的功为
C. 恒力F的大小为5mgsinθ+3ma
D. 当A的速度达到最大时,B的加速度大小为2a
【答案】AC
【解析】
【详解】A.开始A处于静止状态,弹簧处于压缩,根据平衡有
解得弹簧的压缩量
当B刚离开C时,B对挡板的弹力为零,有
解得弹簧的伸长量
可知从静止到B刚离开C的过程中,A发生的位移
故A正确;
B.从静止到B刚要离开C的过程中,重力对A做的功为
即A克服重力做功,故B错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得
故C正确;
D.当A的速度达到最大时,A受到的合外力为0,则
解得
B沿斜面方向受到的力
解得
故D错误。
故选AC。
第II卷(非选择题)
三、实验题(共14分)
13. 在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。如图所示是用一张印有小方格的纸记录的轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则由图可知小球从a运动到b和从运动到c的时间是 __________ (选填“相等”或“不相等”)的,小球从a运动到b的时间是__________ ,小球做平抛运动的初速度__________ 。(用表示)
【答案】 ①. 相等 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]小球做平抛运动,水平方向的分运动是匀速直线运动,由题图可知,小球从到与从到的水平位移相等,因此时间相等。
[2][3]在竖直方向上,位移的增量满足关系
则小球从运动到的时间为
水平位移
结合前式可得。
14. 某实验小组设计了如图1的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线如图2.
(1)实验中__________(选填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量。
(2)图2中图线__________(选填“甲”或“乙”)是在轨道水平情况下得到的。
(3)由图2可知滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________(用分数表示)kg。已知,则滑块和轨道间的动摩擦因数__________。
【答案】(1)不需要 (2)乙
(3) ①. ②. 0.3
【解析】
【分析】
【小问1详解】
滑块和位移传感器发射部分受到的拉力由力传感器得出,实验过程中不需要将重物的重力近似作为滑块受到的拉力,因此不需要满足重物质量远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量。
【小问2详解】
轨道水平时,滑块受到摩擦力作用:只有拉力大于摩擦力时,才会产生正的加速度,符合图线乙的特点;图线甲中时已经有正加速度,是轨道倾斜(平衡摩擦力过度)的结果,因此水平轨道对应的是乙。
【小问3详解】
[1]对滑块由牛顿第二定律得
整理得
因此图像的斜率
从图2得,斜率,解得总质量
[2]对水平轨道的甲图时,此时,代入解得
【点睛】
四、解答题(共46分)
15. 固定在光滑斜面上,一小物块在沿斜面向上的拉力F作用下向上运动,拉力F及小物块速度v随时间t变化规律如图所示.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小物块的质量m;
(2)斜面的倾角θ.
【答案】m=1.0kg,θ=30°
【解析】
【分析】根据v-t图象得到物体先加速后匀速,求解出加速度;然后受力分析根据牛顿第二定律和平衡条件列方程,最后联立求解.
【详解】由图可得,0~1s内物体的加速度为 ①
由牛顿第二定律可得:F-mgsinθ=ma ②
1s后有:F′=mgsinθ ③
联立①②③,并将F=6N,F′=5N代入
解得:m=1.0kg,θ=30°
【点睛】本题关键先由v-t图象确定运动情况,然后求解出加速度,再根据牛顿第二定律和平衡条件列方程求解.
16. 如图所示,t=0时一质量m=1 kg的滑块A在大小为10 N、方向与水平向右方向成θ=37°的恒力F作用下由静止开始在粗糙水平地面上做匀加速直线运动,t1=2 s时撤去力F;t=0时在A右方x0=7 m处有一滑块B正以v0=7 m/s的初速度水平向右运动。已知A与地面间的动摩擦因数μ1=0.5,B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。两滑块均视为质点,求:
(1)两滑块在运动过程中速度相等的时刻;
(2)两滑块间的最小距离。
【答案】(1)1s和3.75s(2)0.875m
【解析】
【分析】(1)根据牛顿第二定律先求解撤去外力F前后时A的加速度以及B的加速度;根据撤去F之前时速度相等和撤去F之后时速度相等列式求解;(2)第一次共速时两物块距离最大,第二次共速时两物块距离最小;根据位移公式求解最小值。
【详解】(1)对物块A,由牛顿第二定律:
对物体A撤去外力后:
对物体B:
A撤去外力之前两物体速度相等时:
得t=1 s
A撤去外力之后两物体速度相等时:
得
t′=3.75 s
(2)第一次共速时两物块距离最大,第二次共速时两物块距离最小,则:
△x=x0+x2-x1
全程物体B的位移
全程物体A的位移
得
△x=0.875 m
17. 如图所示,水平传送带右端A处与倾角为30°的光滑斜面平滑连接,左端B处与一水平面平滑连接,水平面上有一固定竖直挡板,挡板右侧与一轻弹簧连接,弹簧处于自然状态,弹簧右端刚好处在水平面上的C点,斜面长为=2.5m,传送带长5m.BC段长=0.5m,传送带以速度v=1m/s逆时针转动.一质量为2kg的物块从斜面顶端由静止释放,已知物块与传送带间及水平面BC段的动摩擦因数分别为=0.1,=0.35,水平面C点左侧光滑,重力加速度取=10m/s2,求:
(1)弹簧获得的最大弹性势能;
(2)物块第三次到达B点时的速度大小;
(3)物块与传送带由于相对滑动而产生的热量.
【答案】(1)12.5J (2) 1m/s (3) 23J
【解析】
【详解】(1)设物块滑到斜面底端的速度为v1,根据机械能守恒有
解得
v1=5m/s
由于v1>v,因此物块滑上传送带后开始做匀减速运动,加速度大小
设物块在传送带上先减速运动后匀速运动,则减速运动的位移
由于△x>L,因此假设不成立,物块在传送带上一直做匀减速运动,根据功能关系
(2)设物块第二次到达A点的速度大小为v3,根据功能关系
解得
v3=0
即物体到达到A点时,速度减为零,在传送带的带动下又向左做匀加速运动,当物体与传送带刚好共速时发生的位移
因此物块第三次在传送带上先做匀加速运动后做匀速运动,第三次到B点的速度为
v=1m/s
(3)设第一次在传送带上滑动经历的时间为t1,则有
则第一次在传送带由于相对滑动而产生的热量
联立两式代入数据解得
Q1=7J
设物块第二次到B点时速度为v2,第二次在传送带上滑动经历的时间为t2,则有
解得
v2=3m/s
则第二次在传送带上由于相对滑动而产生的热量
设物块第三次在传送带上相对滑动时间为t3,则
则第三次在传送带上由于相对滑动而产生的热量
由于
因此物块不会第四次滑上传送带,故物块与传送带由于相对滑动而产生的热量
Q=Q1+Q2+Q3=23J
18. 如图甲所示,质量的木板P静止在粗糙水平地面上,其最右端放置一质量的物块Q。时,对P施加水平向右的恒定拉力,使P向右做匀加速直线运动,P、Q发生相对滑动。一段时间后撤去,整个运动过程中P的速度随时间变化的关系如图乙所示。已知重力加速度大小,Q可视为质点且始终没有离开P,求:
(1)P、Q间的动摩擦因数和拉力的大小;
(2)P从开始运动到停下经历的时间;
(3)Q从开始运动到停下的过程中,P、Q之间由于摩擦产生的热量。
【答案】(1)、间的动摩擦因数为;拉力的大小为
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
内的加速度大小为
内的加速度方向向左,大小为
图线在处再次改变斜率,说明此时、相对滑动结束,二者速度均为。
相对滑动阶段只受给的滑动摩擦力,由得
设地面对木板的滑动摩擦力大小为。撤去后且相对滑动未结束时,对有
代入数据得
施加时,对有
解得
【小问2详解】
后若、相对静止并一起减速,加速度大小为
由于Q的加速度,故4s后二者继续相对滑动,二者加速度大小分别为,P加速度大小为
P从减速到零还需时间
所以从开始运动到停下经历的时间
【小问3详解】
内的位移等于图像面积,
此阶段的位移为
二者相对位移
4s后二者相对位移
、间的滑动摩擦力大小为
产生的热量
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日照一中2024级2026-2027学年高三上学期
第一次质量检测 物理试题
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第I卷(选择题)
一、单选题(共24分)
1. 甲、乙两车并排停在斑马线处礼让行人,在行人经过斑马线后,甲、乙两车同时启动并沿平直公路同向行驶,其速度–时间图象分别为图中直线a和曲线b,由图可知( )
A. t0时刻两车并排行驶
B. t0时刻乙车的运动方向发生改变
C. 在0~t0时间内,乙车的加速度越来越小
D. 在0~t0时间内,乙车的平均速度为
2. 如图所示,质量分别为和的两三角形斜劈和叠放在一起后置于水平地面上,现用方向相反的水平力和分别推和,它们均静止不动,已知重力加速度大小为,则( )
A. 与之间一定存在摩擦力
B. 与地面之间不一定存在摩擦力
C. 对的支持力一定小于
D. 地面对的支持力大小一定等于
3. 在地面上放置着一个内壁光滑的碗,其内表面是半径为R的半球形,O为球心。在碗内有一个小物体正在水平面内做匀速圆周运动,M为圆心,距离为h。当小物体运动到M正右方P点时,从O点以某一初速度水平向右抛出一个小石子,不计空气阻力及小石子的反弹,则下列说法正确的是( )
A. 只要h合适,小石子一定能击中小物体
B. 只有当的值合适,小石子才能击中小物体
C. 只有当大小合适,小石子才能击中小物体
D. 不管h、R、大小如何,小石子都不能击中小物体
4. 美国spacex公司计划在2026年对其发射的星链卫星进行降轨操作,降轨后的星链卫星,对我国天宫号空间站的安全造成很大的威胁。如图所示,假设某颗星链卫星降轨后的轨道为椭圆,天宫空间站轨道为圆形,两轨道在同一平面内,A、B是两轨道的交点。已知它们的周期相同,下列说法正确的是( )
A. 星链卫星在近地点的速度一定大于空间站的速度
B. 空间站卫星和星链卫星在A点处的向心加速度相同
C. 星链卫星与空间站在A处的速度有可能相同
D. 由于轨道有交点,经过一段时间后,它们一定会相遇
5. 如图所示,地面上固定一个斜面,上面叠放着A、B两个物块并均处于静止状态。现对物块A施加一斜向上的力F,A、B两个物块始终处于静止状态。则物块B的受力个数可能是( )
A. 3个或4个 B. 4个或5个
C. 3个或5个 D. 5个或6个
6. 如图质量相等的两个物体A和B用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦).当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( )
A. 物体A上升过程中处于平衡状态
B. 物体A上升过程中重力小于绳子的拉力
C. 由于B物体一侧的绳子与水平方向的夹角逐渐减小,所以物体B的速率小于物体A的速率
D. 地面对物体B的支持力逐渐减小
7. 一个物体在粗糙的水平地面上以一定的初速度向前做匀减速直线运动。若已知物体在第内的位移为,在第内的位移为,则下列说法正确的是( )
A. 物体在末速度一定为 B. 物体在末速度一定为
C. 物体在第2秒内的位移一定为 D. 物体的加速度大小一定为
8. 某压缩机的工作原理如图所示,圆盘上的B点与活塞上的A点用长为L=3r的轻杆连接(A、B处均通过铰链连接在轻杆两端),B点与圆盘中心O之间的距离为r,当圆盘以角速度ω匀速转动时,轻杆带动活塞在汽缸内做往复运动来压缩和输送气体。下列说法正确的是( )
A. B点做匀变速曲线运动
B. A点做匀变速直线运动
C. 当O、A、B三点共线时,A点的速率为3ωr
D. 当∠AOB=θ时,A点的速率为()
二、多选题(共16分)
9. 如图,光滑斜面体OAB固定在水平桌面上,两斜面的倾角分别为α、β,α>β。完全相同的两物块a、b在顶端O 处由静止沿两斜面下滑,则两物块( )
A. 在顶端时,重力势能相等
B. 到达底端时,速度相同
C. 下滑至底端过程,重力的平均功率相等
D. 到达斜面底端时,物块a重力的瞬时功率较大
10. 某质点做匀变速直线运动,运动的时间为t,位移为x,该质点的-t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度大小为
B. 质点做匀减速直线运动,b时刻速度减到零
C. 质点在0到b时间内的路程为
D. t=时刻质点的速度大小为
11. 如图所示,倾角为30°斜面体置于粗糙水平面上。质量为m的光滑小球被与竖直方向成30°角的轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止。重力加速度为g,在移动过程中( )
A. 细线对小球拉力的最小值为
B. 斜面对小球支持力的最小值为
C. 地面对斜面体摩擦力的最大值为
D. 斜面体对地面的压力大小保持不变
12. 在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为3m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚要离开C时,A的速度为v,A的加速度的方向沿斜面向上,大小为a,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 从静止到B刚要离开C的过程中,A运动的距离为
B. 从静止到B刚要离开C的过程中,A克服重力做的功为
C. 恒力F的大小为5mgsinθ+3ma
D. 当A的速度达到最大时,B的加速度大小为2a
第II卷(非选择题)
三、实验题(共14分)
13. 在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。如图所示是用一张印有小方格的纸记录的轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则由图可知小球从a运动到b和从运动到c的时间是 __________ (选填“相等”或“不相等”)的,小球从a运动到b的时间是__________ ,小球做平抛运动的初速度__________ 。(用表示)
14. 某实验小组设计了如图1的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线如图2.
(1)实验中__________(选填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量。
(2)图2中图线__________(选填“甲”或“乙”)是在轨道水平情况下得到的。
(3)由图2可知滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________(用分数表示)kg。已知,则滑块和轨道间的动摩擦因数__________。
四、解答题(共46分)
15. 固定在光滑斜面上,一小物块在沿斜面向上的拉力F作用下向上运动,拉力F及小物块速度v随时间t变化规律如图所示.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小物块的质量m;
(2)斜面的倾角θ.
16. 如图所示,t=0时一质量m=1 kg的滑块A在大小为10 N、方向与水平向右方向成θ=37°的恒力F作用下由静止开始在粗糙水平地面上做匀加速直线运动,t1=2 s时撤去力F;t=0时在A右方x0=7 m处有一滑块B正以v0=7 m/s的初速度水平向右运动。已知A与地面间的动摩擦因数μ1=0.5,B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。两滑块均视为质点,求:
(1)两滑块在运动过程中速度相等的时刻;
(2)两滑块间的最小距离。
17. 如图所示,水平传送带右端A处与倾角为30°的光滑斜面平滑连接,左端B处与一水平面平滑连接,水平面上有一固定竖直挡板,挡板右侧与一轻弹簧连接,弹簧处于自然状态,弹簧右端刚好处在水平面上的C点,斜面长为=2.5m,传送带长5m.BC段长=0.5m,传送带以速度v=1m/s逆时针转动.一质量为2kg的物块从斜面顶端由静止释放,已知物块与传送带间及水平面BC段的动摩擦因数分别为=0.1,=0.35,水平面C点左侧光滑,重力加速度取=10m/s2,求:
(1)弹簧获得的最大弹性势能;
(2)物块第三次到达B点时的速度大小;
(3)物块与传送带由于相对滑动而产生的热量.
18. 如图甲所示,质量的木板P静止在粗糙水平地面上,其最右端放置一质量的物块Q。时,对P施加水平向右的恒定拉力,使P向右做匀加速直线运动,P、Q发生相对滑动。一段时间后撤去,整个运动过程中P的速度随时间变化的关系如图乙所示。已知重力加速度大小,Q可视为质点且始终没有离开P,求:
(1)P、Q间的动摩擦因数和拉力的大小;
(2)P从开始运动到停下经历的时间;
(3)Q从开始运动到停下的过程中,P、Q之间由于摩擦产生的热量。
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