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黑龙江省大庆市实验中学2016届高三上学期第一次月考物理试题


2015-2016 学年黑龙江省大庆市实验中学高三(上)第一次月考 物理试卷
一、选择题(本题共 15 小题,每小题 4 分,共 60 分,在每小题给出的四个选项中,第 1~ 10 题只有一项符合题目要求,第 11~15 题有多项符合题目要求.全部选对的得 4 分,选对 但不全的得 2 分,有选错的得 0 分) 1.在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.

关于科学家和他们的贡献, 下列说法正确的是( ) A.伽利略发现了行星运动的规律 B.卡文迪许通过实验测出了引力常量 C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D.亚里士多德对牛顿第一定律的建立做出了贡献 2.如图,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,球右侧面是光滑的,左侧面粗糙, O 点为球心,A、B 是两个相同的小物块(可视为质点) ,物块 A 静止在左侧面上,物块 B 在图示水平力 F 作用下静止在右侧面上,A、B 处在同一高度,AO、BO 与竖直方向的夹角 均为 θ,则 A、B 分别对球面的压力大小之比为( )

A.sin θ:1 B.sinθ:1

2

C.cos θ:1 D.cosθ:1

2

3.如图所示,在同一竖直线上不同高度处同时平抛 a、b 两小球,两者的运动轨迹相交于 P 点. 以 ab 两小球平抛的初速度分别为 v1、 v2, a、 b 两小球运动到 P 点的时间分别为 t1、 t2. 不 计空气阻力,下列说法正确的是( )

A.t1<t2 v1<v2 B.t1<t2 C.t1>t2 v1>v2 D.t1>t2

v1>v2 v1<v2

4.汽车在平直公路上做刹车实验,若从 t=0 时起汽车在运动过程中的位移 x 与速度的平方 2 v 之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )

A.刹车过程汽车加速度大小为 10m/s B.刹车过程持续的时间为 5s C.刹车过程经过 3s 的位移为 7.5m D.t=0 时汽车的速度为 10m/s

2

5.某航母跑道长 160m,飞机发动机产生的最大速度为 5 米/s ,起飞需要的最低速度为 50m/s.飞机在某航母跑道上起飞的过程可以简化为匀加速直线运动.若航母沿飞机起飞方 向一某一速度匀速航行,为使飞机安全起飞,航母匀速运动的最小速度为( ) A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.30m/s 6. 如图甲所示, 斜面体静止在粗糙的水平地面上, 斜面体上有一小滑块 A 沿斜面匀速下滑, 现对小滑块施加一竖直向下的作用力 F,如图乙所示.两种情景下斜面体均处于静止状态, 则下列说法错误的是( )

2

A.施加力 F 后,小滑块 A 受到的滑动摩擦力增大 B.施加力 F 后,小滑块 A 仍以原速度匀速下滑 C.施加力 F 后,地面对斜面的支持力增大 D.施加力 F 后,地面对斜面的摩擦力增大 7.如图所示,质量为 M 的长木板位于光滑水平面上,质量为 m 的物块静止在长木块上, 两点之间的滑动摩擦因数,现对物块 m 施加水平向右的恒力 F,若恒力 F 使长木板与物块 出现相对滑动.则恒力 F 的最小值为(重力加速度大小为 g,物块与长木板之间的最大静摩 擦力等于两者之间的滑动摩擦力) ( )

A.μmg(1+ ) B.μmg(1+ ) C.μmg D.μMg

8. 如图所示, 质量为 m 的小球被固定在轻杆的一端, 在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动, 运动过程中小球受到空气阻力的作用. 设某一时刻小球通过轨道的最低点, 此时轻杆对小球 的拉力为 7.5mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个网周通过最高点时轻杆对小球的支持 力为 0.5mg,小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为( )

A.

B.

C.mgR D.2mgR

9.质量为 0.1kg 的小球从空中某高度由静止开始下落到地面,该下落过程对应的 v﹣t 图象 如图所示.小球与水平地面每次碰撞后离开地面时的速度大小为碰撞前的 .小球运动受到 的空气阻力大小恒定,取 g=10m/s ,下列说法正确的是(
2



A.小球受到的空气阻力大小为 0.2N 2 B.小球上升时的加速度大小为 18m/s C.小球第一次上升的高度为 1m D.小球第二次下落的时间为 s

10.如图所示,倾角为 30°的斜面上,质量为 m 的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度 a= (g 为重力加速度)向上加速运动距离 x 的过程中,下列说法正确的( )

A.重力势能增加 mgs B.动能增加 mgs C.机械能增加 mgs D.拉力做功为 mgs

11.如图所示,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为 M 和 2M 的行星做匀速圆 周运动,甲卫星的向心加速度、运行周期、角速度和线速度分别为 a1、T1、ω1、v1,乙卫星 的向心加速度, 运行周期, 角速度和线速度分别为 a2、 T2、 ω2、 v2, 下列说法正确的是 ( )

A.a1:a2=1:2

B.T1:T2=2:1 C.ω1:ω2=1:

D.v1:v2=1:2

12.如图所示,倾角为 θ 的斜面体 C 置于水平面上,B 置于斜面上,通过细绳跨过光滑的 定滑轮与 A 相连接,连接 B 的一段细绳与斜面平行,A、B、C 都处于静止状态,则( )

A.B 受到 C 的摩擦力一定为零 B.水平面对 C 的摩擦力方向一定向左 C.水平面对 C 的摩擦力一定为零 D.水平面对 C 的支持力一定小于 B、C 的总重力 13.如图所示,在倾角为 θ=30°的光滑斜面上,物块 A、B 质量均为 m,物块 A 静止在轻弹 簧上端,物块 B 用细线与斜面顶端相连,A、B 紧挨在一起但 A、B 之间无弹力,已知重力 加速度为 g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )

A.物块 B 的加速度为 g B.物块 A 的加速度为 g C.弹簧的弹力为 mg D.物块 A、B 间的弹力为 mg

14.如图为玻璃自动切割生产线示意图.图中,玻璃以恒定的速度可向右运动,两侧的滑轨 与玻璃的运动方向平行.滑杆与滑轨垂直,且可沿滑轨左右移动.割刀通过沿滑杆滑动和随 滑杆左右移动实现对移动玻璃的切割.移动玻璃的宽度为 L,要使切割后的玻璃为长 2L 的 矩形,以下做法能达到要求的是( )

A.保持滑杆不动,使割刀以速度 沿滑杆滑动 B.滑杆以速度可向左移动的同时,割刀以速度 沿滑杆滑动 C.滑杆以速度 v 向右移动的同时,割刀以速度 2v 沿滑杆滑动 D.滑杆以速度 v 向右移动的同时,割刀以速度 沿滑杆滑动

15.如图甲所示,静止在水平面上的物体在竖直向上的拉力 F 作用下开始向上加速运动, 拉力的功率恒定为 P,运动过程中所受空气阻力大小不变,物体最终做匀速运动.物体运动

速度的倒数土与加速度 a 的关系如图乙所示.若重力加速度大小为 g,下列说法正确的是 ( )

A.物体加速运动的时间为 B.物体的质量为

C.空气阻力大小为 D.物体匀速运动的速度大小为 v0

二、实验题(本题共 2 个小题,每空 2 分,共 14 分) 16.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的 两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡 皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条. (1) 实验对两次拉伸橡皮条的要求中, 下列哪些说法是正确的 (填字母代号) . ①将橡皮条拉伸相同长度即可 ②将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 ③将弹簧秤都拉伸到相同刻度 ④将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 A.②④B.①③C.①④D.②③ (2)同学们在操作中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是 (填字 母代号) . ①两细绳必须等长 ②弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 ③用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 ④拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要稍远些 A.①③B.②③C.①④D.②④ 17. (10 分) (2015?贵州校级模拟)某兴趣小组的同学利用如图 1 所示的实验装置,测量木 块与长木板之间的动摩擦因数,图中长木板水平固定.

①实验过程中,打点计时器应接在 (填“直流”或“交流”)电源上,调整定滑轮 的高度,使 . ②已知重力加速度为 g,测得木块的质量为 M,砝码盘和砝码的总质量为 m,砝码盘、砝 码和木块的加速度大小为 a,则木块与长木板之间的动摩擦因数 μ= . ③实验时,某同学得到一条纸带,如图 2 所示,每隔三个计时点取一个计数点,即为图中 0、1、2、3、4、5、6 点.测得每两个计数点间的距离为 s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm, s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,打点计时器的电源频率为 50Hz.计算此纸带的加速度 2 大小 a= m/s ,打第 4 个计数点时纸带的速度大小 v= m/s. (保留 两位有效数字)

三、计算题(本题共 3 个小题,共 36 分,请写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写 出结果不得分. ) 18.如图所示,质量为 m 的物体,放在一固定斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数 μ= 当

斜面倾角为 θ 时物体恰能沿斜面匀速下滑,此时再对物体施加一个大小为 F 的水平向右的 恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行.试求: (1)斜面倾角 θ; (2)水平向右的恒力 F 的大小.

19. (11 分) (2015 秋?河南校级月考)如图甲所示,有一块木板静止在足够长的粗糙水平面 上,木板质量为 M=4kg,长为 L=1.4m;木块右端放的一小滑块,小滑块质量为 m=1kg,可 视为质点.现用水平恒力 F 作用在木板 M 右端,恒力 F 取不同数值时,小滑块和木板的加 速度分别对应不同数值,两者的 a﹣F 图象如图乙所示,取 g=10m/s .求:
2

(1)小滑块与木板之间的滑动摩擦因数,以及木板与地面的滑动摩擦因数. (2)若水平恒力 F=27.8N,且始终作用在木板 M 上,当小滑块 m 从木板上滑落时,经历的 时间为多长. 20. (17 分) (2015 秋?大庆校级月考) 如图所示, 倾角为 45°的粗糙斜面 AB 底端与半径 R=0.4m 的光滑半圆轨道 BC 平滑相接,O 为轨道圆心,BC 为圆轨道直径且处于竖直平面内,A、C 两点等高.质量 m=1kg 的滑块(可视为质点)从 A 点由静止开始下滑,恰能滑到与 O 等高 2 的 D 点,g 取 10m/s . (1)若使滑块能到达 C 点,求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑; (2)若滑块离开 C 处后恰能垂直打在斜面上,求滑块经过 C 点时对轨道的压力; (3)若使滑块在圆弧在 BDC 段不脱离轨道,则 A 下滑的高度应该满足什么条件.

2015-2016 学年黑龙江省大庆市实验中学高三(上)第一 次月考物理试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(本题共 15 小题,每小题 4 分,共 60 分,在每小题给出的四个选项中,第 1~ 10 题只有一项符合题目要求,第 11~15 题有多项符合题目要求.全部选对的得 4 分,选对 但不全的得 2 分,有选错的得 0 分) 1.在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献, 下列说法正确的是( ) A.伽利略发现了行星运动的规律 B.卡文迪许通过实验测出了引力常量 C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D.亚里士多德对牛顿第一定律的建立做出了贡献 考点: 物理学史. 专题: 常规题型. 分析: 根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可. 解答: 解:A、开普勒发现了行星运动的规律,故 A 错误; B、卡文迪许通过实验测出了引力常量,故 B 正确; C、伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,故 C 错误; D、伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献,故 D 错误; 故选:B. 点评: 本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加 强记忆,这也是考试内容之一. 2.如图,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,球右侧面是光滑的,左侧面粗糙, O 点为球心,A、B 是两个相同的小物块(可视为质点) ,物块 A 静止在左侧面上,物块 B 在图示水平力 F 作用下静止在右侧面上,A、B 处在同一高度,AO、BO 与竖直方向的夹角 均为 θ,则 A、B 分别对球面的压力大小之比为( )

A.sin θ:1 B.sinθ:1 C.cos θ:1 D.cosθ:1 考点: 共点力平衡的条件及其应用. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: 分别对 A、B 两个相同的小物块受力分析,由受力平衡,求得所受的弹力,再由牛 顿第三定律,求 A、B 分别对球面的压力大小之比. 解答: 解:分别对 A、B 两个相同的小物块受力分析如图,由平衡条件,得:N=mgcosθ 同理 N′= 由牛顿第三定律,A、B 分别对球面的压力大小为 N、N′;则它们之比为 ,故 C 正确 故选 C

2

2

点评: 考查了受力分析,注意各力的方向,灵活利用平衡条件. 3.如图所示,在同一竖直线上不同高度处同时平抛 a、b 两小球,两者的运动轨迹相交于 P 点. 以 ab 两小球平抛的初速度分别为 v1、 v2, a、 b 两小球运动到 P 点的时间分别为 t1、 t2. 不 计空气阻力,下列说法正确的是( )

A.t1<t2 v1<v2 B.t1<t2 v1>v2 C.t1>t2 v1>v2 D.t1>t2 v1<v2 考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题. 分析: 平抛运动的高度决定运动的时间,结合水平方向位移相等,分析初速度关系. 解答: 解:a 球下落的高度比 b 球下落的高度大,根据 h= 在水平方向上,上 v0= ,可知,x 相等,则有 v1<v2. 故选:D 点评: 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律, 明确运动的时 间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移. ,得 t= ,可知 t1>t2.

4.汽车在平直公路上做刹车实验,若从 t=0 时起汽车在运动过程中的位移 x 与速度的平方 v 之间的关系如图所示,下列说法正确的是(
2



A.刹车过程汽车加速度大小为 10m/s B.刹车过程持续的时间为 5s C.刹车过程经过 3s 的位移为 7.5m D.t=0 时汽车的速度为 10m/s 考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题: 直线运动规律专题. 2 分析: 根据位移 x 与速度的平方 v 之间的关系图线,结合速度位移公式得出初速度、加 速度大小, 根据速度时间公式求出刹车过程持续的时间, 根据位移公式求出刹车过程中的位 移. 解答: 解:根据 0﹣v =2ax 得, a=5m/s ,故 A 错误. 由图线可知,汽车的初速度为 10m/s,则刹车过程持续的时间 t= D 正确. 刹车过程中 3s 内的位移等于 2s 内的位移,则 x= ,故 C 错误. ,故 B 错误,
2 2

2

,可知

,解得刹车过程中加速度大小

故选:D. 点评: 本题考查了运动学公式和图象的综合, 关键理清图象斜率表示的物理意义, 注意汽 车速度减为零后不再运动. 5.某航母跑道长 160m,飞机发动机产生的最大速度为 5 米/s ,起飞需要的最低速度为 50m/s.飞机在某航母跑道上起飞的过程可以简化为匀加速直线运动.若航母沿飞机起飞方 向一某一速度匀速航行,为使飞机安全起飞,航母匀速运动的最小速度为( ) A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.30m/s 考点: 匀变速直线运动的速度与位移的关系. 专题: 直线运动规律专题. 分析: 结合匀变速直线运动的速度位移公式, 抓住位移关系, 求出航母匀速运动的最小速 度. 解答: 解:设舰载机起飞所用的时间为 t,位移为 L2,航母的位移为 L1,匀速航行的最小 速度为 v1.由运动学公式得:v=v1+at
2

L1=v1t L2=L+L1 代入数据,联立解得航母匀速航行的最小速度为 v1=10m/s.

故选:A. 点评: 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式, 并能灵活运用, 注意舰载机的 位移不是航母跑道的长度. 6. 如图甲所示, 斜面体静止在粗糙的水平地面上, 斜面体上有一小滑块 A 沿斜面匀速下滑, 现对小滑块施加一竖直向下的作用力 F,如图乙所示.两种情景下斜面体均处于静止状态, 则下列说法错误的是( )

A.施加力 F 后,小滑块 A 受到的滑动摩擦力增大 B.施加力 F 后,小滑块 A 仍以原速度匀速下滑 C.施加力 F 后,地面对斜面的支持力增大 D.施加力 F 后,地面对斜面的摩擦力增大 考点: 共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: 设斜面倾角为 θ,A 的质量为 m,斜面体 B 的质量为 M,可以把 AB 看出一个整体 处理,对物体进行受力分析,根据共点力的平衡列式求解即可. 解答: 解:设斜面倾角为 θ,A 的质量为 m,斜面体 B 的质量为 M, A、开始时 A 受到的摩擦力 f=μmgcosθ,增加力 F 后的摩擦力:f′=μ(mg+F)cosθ,滑动摩 擦力增大.故 A 正确; B、若甲图中 A 可沿斜面匀速下滑,则 A 重力沿斜面的分量与滑动摩擦力相等,即 mgsinθ=μmgcosθ,加上向下的力 F 后,对 A 进行受力分析,则满足 F+mgsinθ=μ(mg+F) cosθ,所以仍然做匀速下滑,故 B 正确; C、D、以 A 与斜面体为研究的对象,开始时系统受到重力与竖直方向的支持力的作用即可 处于平衡状态,所以不受地面的摩擦力,支持力:N1=(M+m)g; 增加竖直向下的力 F 后,仍然以相同为研究对象,则竖直方向受到重力、支持力和向下的 力 F,支持力:N2=(M+m)g+F>N1,水平方向由于没有其他的外力,所以水平方向仍然 不受摩擦力的作用.故 C 正确,D 错误. 本题选择错误的,故选:D 点评: 该题考查共点力作用下物体的平衡状态,解决本题的关键能够正确地进行受力分 析,明确系统在水平方向不受其他的外力的作用,所以不受地面的摩擦力. 7.如图所示,质量为 M 的长木板位于光滑水平面上,质量为 m 的物块静止在长木块上, 两点之间的滑动摩擦因数,现对物块 m 施加水平向右的恒力 F,若恒力 F 使长木板与物块 出现相对滑动.则恒力 F 的最小值为(重力加速度大小为 g,物块与长木板之间的最大静摩 擦力等于两者之间的滑动摩擦力) ( )

A.μmg(1+ ) B.μmg(1+ ) C.μmg D.μMg 考点: 摩擦力的判断与计算. 专题: 摩擦力专题. 分析: 当 AB 保持静止,具有相同的加速度时,F 达到最大值时,A、B 间的摩擦力达到 最大静摩擦力.根据牛顿第二定律求出 F 的最大值. 解答: 解:对 A、B 整体进行受力分析:F=(M+m)a 对 A 进行受力分析:F﹣fB=ma 对 B 进行受力分析:fA=Ma 当 AB 保持静止,具有相同的加速度时,F 达到最大值,fA=μmg.求解上面方程组, F 最大=μmg(1+ ) ,故 A 正确、BCD 错误. 故选:A. 点评: 解决本题的关键能够正确地受力分析, 运用牛顿第二定律进行求解, 注意临界状态 和整体法、隔离法的运用. 8. 如图所示, 质量为 m 的小球被固定在轻杆的一端, 在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动, 运动过程中小球受到空气阻力的作用. 设某一时刻小球通过轨道的最低点, 此时轻杆对小球 的拉力为 7.5mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个网周通过最高点时轻杆对小球的支持 力为 0.5mg,小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为( )

A.

B.

C.mgR D.2mgR

考点: 向心力. 专题: 匀速圆周运动专题. 分析: 圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力, 根据牛顿第二定律求出最高 点和最低点的速度,再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功. 解答: 解:小球在最低点时,由牛顿第二定律得: 7.5mg﹣mg=m

小球在最高点时,有:mg﹣0.5mg=m 小球由最低点到最高点的过程中,由动能定理得:﹣2mgR﹣Wf= mv2 ﹣ mv1
2 2

解得 Wf=mgR. 故选:C 点评: 运用动能定理解题要确定好研究的过程, 找出有多少力做功, 然后列动能定理表达 式求解.

9.质量为 0.1kg 的小球从空中某高度由静止开始下落到地面,该下落过程对应的 v﹣t 图象 如图所示.小球与水平地面每次碰撞后离开地面时的速度大小为碰撞前的 .小球运动受到 的空气阻力大小恒定,取 g=10m/s ,下列说法正确的是(
2



A.小球受到的空气阻力大小为 0.2N B.小球上升时的加速度大小为 18m/s C.小球第一次上升的高度为 1m D.小球第二次下落的时间为 s
2

考点: 牛顿运动定律的综合应用. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 根据 v﹣t 图象求得物体下落时的加速度,由牛顿第二定律求出阻力大小,根据竖 直上抛规律求得第一次上升的高度和第二次下落的时间, 再根据受力分析求得上升时的加速 度. 解答: 解:A、小球在 0﹣0.5s 内加速运动的加速度为:a= =8m/s ,
2

根据牛顿第二定律有:mg﹣f=ma,可得阻力为:f=m(g﹣a)=0.1×(10﹣8)N=0.2N,故 A 正确; B、小球上升时阻力向下,据牛顿第二定律有:mg+f=ma′ 解得上升的加速度为: =12m/s ,故 B 错误; .
2

C、由 v﹣t 图象知小球落地时的速度为 4m/s,则第一次反弹时的初速度为:

则据速度位移关系知小球第一次上升的高度为:h= D、物体下落的加速度为 8m/s ,下落高度为 0.375m,物体下落时间为: t= = = ,故 D 错误.
2

,故 C 错误;

故选:A. 点评: 解决本题的关键知道速度时间图线的斜率表示加速度, 掌握竖直上抛运动规律是正 确问题的关键. 10.如图所示,倾角为 30°的斜面上,质量为 m 的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度 a= (g 为重力加速度)向上加速运动距离 x 的过程中,下列说法正确的( )

A.重力势能增加 mgs B.动能增加 mgs C.机械能增加 mgs D.拉力做功为 mgs

考点: 功能关系. 分析: 重力势能增加等于克服重力做功. 动能增加等于合外力做功. 根据重力势能增加和 动能增加分析机械能的增加.拉力做功等于机械能增加. 解答: 解:A、重力势能增加△ Ep=mgssin30°= mgs,故 A 错误. B、根据动能定理知,动能增加为△ Ek=mas= mgs,故 B 错误. C、机械能等于动能与重力势能之和,则知机械能增加为△ E=△ Ep+△ Ek=mgs,故 C 正确. D、根据功能原理知,拉力做功为 W=△ E=mgs,故 D 错误. 故选:C 点评: 解决本题的关键要掌握常见的功与能的关系,知道重力势能变化与重力做功的关 系、动能变化与合外力做功的关系,了解功能原理. 11.如图所示,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为 M 和 2M 的行星做匀速圆 周运动,甲卫星的向心加速度、运行周期、角速度和线速度分别为 a1、T1、ω1、v1,乙卫星 的向心加速度, 运行周期, 角速度和线速度分别为 a2、 T2、 ω2、 v2, 下列说法正确的是 ( )

A.a1:a2=1:2 B.T1:T2=2:1 C.ω1:ω2=1: D.v1:v2=1:2 考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 专题: 人造卫星问题. 分析: 抓住卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,列式求解即可 解答: 解:对于任一情形,根据万有引力提供向心力得: G =ma=ω r=
2

r=m

可得 a=

,T=2π

,ω=

,v=

r 相同,根据题中条件可得:a1:a2=1:2,T1:T2= :1,ω1:ω2=1: ,v1:v2=1: 故选:A 点评: 抓住半径相同,中心天体质量不同,根据万有引力提供向心力进行解答,注意区别 中心天体的质量不同

12.如图所示,倾角为 θ 的斜面体 C 置于水平面上,B 置于斜面上,通过细绳跨过光滑的 定滑轮与 A 相连接,连接 B 的一段细绳与斜面平行,A、B、C 都处于静止状态,则( )

A.B 受到 C 的摩擦力一定为零 B.水平面对 C 的摩擦力方向一定向左 C.水平面对 C 的摩擦力一定为零 D.水平面对 C 的支持力一定小于 B、C 的总重力 考点: 摩擦力的判断与计算. 专题: 摩擦力专题. 分析: 对于 B 物体: 当 B 的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时, B 不受摩擦力. 以 BC 组成的整体为研究对象,分析受力,画出力图,根据平衡条件分析地面对 C 的支持力和 摩擦力大小和方向. 解答: 解:A、当 B 的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时,B 不受摩擦力.当 B 的 重力沿斜面向下的分力不等于绳子的拉力时,B 受摩擦力.则 B 受到 C 的摩擦力一定不为 零.故 A 错误. B、C 以 BC 组成的整体为研究对象,分析受力,画出力图如图. 根据平衡条件得水平面对 C 的摩擦力 f=Fcosθ.方向水平向左.故 B 正确,C 错误. D、由图得到水平面对 C 的支持力大小 N=GC+GB﹣Fsinθ<GC+GB.故 D 正确. 故选:BD.

点评: 本题关键存在选择研究对象,当几个物体的加速度相同时,可以采用整体法研究, 往往比较简单方便. 13.如图所示,在倾角为 θ=30°的光滑斜面上,物块 A、B 质量均为 m,物块 A 静止在轻弹 簧上端,物块 B 用细线与斜面顶端相连,A、B 紧挨在一起但 A、B 之间无弹力,已知重力 加速度为 g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )

A.物块 B 的加速度为 g B.物块 A 的加速度为 g C.弹簧的弹力为 mg D.物块 A、B 间的弹力为 mg 考点: 牛顿第二定律;物体的弹性和弹力. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 剪断细绳前,隔离对 A 分析,根据共点力平衡求出弹簧的弹力大小,剪断细线的 瞬间,弹簧的弹力不变,对整体分析,求出整体的加速度,隔离分析求出 A、B 间的弹力大 小 解答: 解:C、剪断细绳前,弹簧的弹力:F 弹=mgsin30°= mg,细线剪断的瞬间,弹簧的 弹力不变,F 弹= mg,故 C 错误;

A、剪断细线瞬间,对 A、B 系统,加速度:a= 确;

= g,故 A 错误,B 正

B、对 B,由牛顿第二定律得:mgsin30°﹣N=ma,解得:N= mg,故 D 正确. 故选:BD 点评: 本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题, 抓住剪断细线的瞬间弹簧的弹力不变, 结合 牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的灵活运用 14.如图为玻璃自动切割生产线示意图.图中,玻璃以恒定的速度可向右运动,两侧的滑轨 与玻璃的运动方向平行.滑杆与滑轨垂直,且可沿滑轨左右移动.割刀通过沿滑杆滑动和随 滑杆左右移动实现对移动玻璃的切割.移动玻璃的宽度为 L,要使切割后的玻璃为长 2L 的 矩形,以下做法能达到要求的是( )

A.保持滑杆不动,使割刀以速度 沿滑杆滑动 B.滑杆以速度可向左移动的同时,割刀以速度 沿滑杆滑动 C.滑杆以速度 v 向右移动的同时,割刀以速度 2v 沿滑杆滑动 D.滑杆以速度 v 向右移动的同时,割刀以速度 沿滑杆滑动 考点: 安培力. 分析: 根据运动的合成与分解的规律, 结合矢量的合成法则, 确保割刀在水平方向的速度 等于玻璃的运动速度,即可求解. 解答: 解:由题意可知,玻璃以恒定的速度向右运动,割刀通过沿滑杆滑动,而滑杆与滑 轨垂直且可沿滑轨左右移动.

要得到矩形的玻璃,则割刀相对于玻璃,在玻璃运动方向速度为零即可,因此割刀向右的运 动,同时可沿滑杆滑动,故 CD 正确,AB 错误; 故选:CD. 点评: 考查运动的合成与分解的内容, 掌握平行四边形定则的应用, 注意割刀一个分运动 必须与玻璃速度相同,是解题的关键. 15.如图甲所示,静止在水平面上的物体在竖直向上的拉力 F 作用下开始向上加速运动, 拉力的功率恒定为 P,运动过程中所受空气阻力大小不变,物体最终做匀速运动.物体运动 速度的倒数土与加速度 a 的关系如图乙所示.若重力加速度大小为 g,下列说法正确的是 ( )

A.物体加速运动的时间为 B.物体的质量为

C.空气阻力大小为 D.物体匀速运动的速度大小为 v0 考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 物体在竖直方向上在额定功率下做变加速运动,根据牛顿第二定律求的 与 a 的关 系式,结合乙图即可判断,当拉力等于重力和阻力时速度达到最大 解答: 解:A、物体做变加速运动,并非匀加速运动,不能利用 v=at 求得时间,故 A 错 误; B、由题意可知 P=Fv, 根据牛顿第二定律由 F﹣mg﹣f=ma 联立解得

由乙图可知,



解得

,f=

,故 BC 正确

D、物体匀速运动由 F=mg+f,此时 v=

,故 D 正确

故选:BCD 点评: 本题主要考查了图象,能利用牛顿第二定律表示出 与 a 的关系式是解决本题的关 键 二、实验题(本题共 2 个小题,每空 2 分,共 14 分) 16.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的 两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡 皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条. (1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的 A (填字母代号) . ①将橡皮条拉伸相同长度即可 ②将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 ③将弹簧秤都拉伸到相同刻度 ④将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 A.②④B.①③C.①④D.②③ (2) 同学们在操作中有如下议论, 其中对减小实验误差有益的说法是 D (填字母代号) . ①两细绳必须等长 ②弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 ③用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 ④拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要稍远些 A.①③B.②③C.①④D.②④ 考点: 验证力的平行四边形定则. 专题: 实验题;平行四边形法则图解法专题. 分析: 该实验采用“等效替代”法,要求两次拉橡皮筋要到同一位置,即要求橡皮筋形变的 大小和大小相同; 本题考查了具体实验细节要求,注意所有要求都要便于操作,有利于减小误差进行,所有操 作步骤的设计都是以实验原理和实验目的为中心展开,据此可正确解答本题. 解答: 解: (1)在该实验中要求每次拉橡皮筋的时要使橡皮筋形变的长度和方向都相同, 即要到同一位置,这样两次的效果带等效,才符合“等效替代”法. 故②④正确,①③错误. 故选:A. (2)①、通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时,并非要求两细绳等长,故①错 误; ②、测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、 细绳、橡皮条都应与木板平行,故②正确; ③、用两弹簧秤同时拉细绳时弹簧读数没有要求,只要使得两次橡皮条拉伸到一点就行, 故③错误; ④、为了更加准确的记录力的方向,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要 远些,故④正确. 故②④正确,①③错误. 故选:D. 故答案为: (1)A (2)D

点评: 对于中学中的实验, 学生尽量要到实验室进行实际操作, 只有这样才能体会具体操 作细节的意义,解答实验问题时才能更加有把握. 17. (10 分) (2015?贵州校级模拟)某兴趣小组的同学利用如图 1 所示的实验装置,测量木 块与长木板之间的动摩擦因数,图中长木板水平固定.

①实验过程中,打点计时器应接在 交流 (填“直流”或“交流”)电源上,调整定滑轮的高 度,使 细线与长木板平行 . ②已知重力加速度为 g,测得木块的质量为 M,砝码盘和砝码的总质量为 m,砝码盘、砝 码和木块的加速度大小为 a,则木块与长木板之间的动摩擦因数 μ= .

③实验时,某同学得到一条纸带,如图 2 所示,每隔三个计时点取一个计数点,即为图中 0、1、2、3、4、5、6 点.测得每两个计数点间的距离为 s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm, s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,打点计时器的电源频率为 50Hz.计算此纸带的加速度 2 大小 a= 3.0 m/s ,打第 4 个计数点时纸带的速度大小 v= 0.96 m/s. (保留两位有效数 字) 考点: 探究影响摩擦力的大小的因素. 专题: 实验题;摩擦力专题. 分析: 电火花打点计时器应使用交流电源;对木块、砝码盘和砝码进行受力分析,运用牛 顿第二定律求出木块与长木板间动摩擦因数. 根据在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度 大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小; 利用逐差法可以求出小车 的加速度大小. 解答: 解: (1)电火花计时器应接在交流电源上.细线与长木板平行. (2)对木块、砝码盘和砝码组成的系统,由牛顿第二定律得: mg﹣μMg=(M+m)a, 解得:μ= (3)每隔三个计时点取一个计数点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为 T=0.02×4=0.08s 2 根据△ x=aT ,有: a= =

=3.0m/s

2

在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,故有: v4= = m/s=0.96m/s.

故答案为: (1)交流;细线与长木板平行;

(2)

; (3)3.0,0.96.

点评: 要知道打点计时器的结构、工作原理、使用注意事项,正确选择研究对象,应用牛 顿第二定律即可求出动摩擦因数. 对于纸带问题的处理, 我们要熟悉匀变速直线运动的特点 和一些规律,提高应用基本规律解答实验问题的能力. 三、计算题(本题共 3 个小题,共 36 分,请写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写 出结果不得分. ) 18.如图所示,质量为 m 的物体,放在一固定斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数 μ= 当

斜面倾角为 θ 时物体恰能沿斜面匀速下滑,此时再对物体施加一个大小为 F 的水平向右的 恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行.试求: (1)斜面倾角 θ; (2)水平向右的恒力 F 的大小.

考点: 牛顿第二定律;物体的弹性和弹力. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: (1)对物体受力分析根据共点力平衡求的倾角 (2)对物体受力分析,根据共点力平衡求的推力 解答: 解:物体匀速下滑时,由:mgsinθ=f1 N1=mgcosθ 又 f1=μN1 得:θ=30° (2)物体沿斜面匀速上升,沿斜面方向有:Fcos30°=mgsin30°+f2 垂直于斜面方向有:N2=mgcos30°+Fsin30° 又 f2=μN2 联立得:F= 答: (1)斜面倾角 θ 为 30°; (2)水平向右的恒力 F 的大小为 点评: 本题是力平衡问题,关键是分析物体的受力情况,作出受力的示意图,要培养良好 的作图习惯,注意结合正交分解法列方程求解 19. (11 分) (2015 秋?河南校级月考)如图甲所示,有一块木板静止在足够长的粗糙水平面 上,木板质量为 M=4kg,长为 L=1.4m;木块右端放的一小滑块,小滑块质量为 m=1kg,可 视为质点.现用水平恒力 F 作用在木板 M 右端,恒力 F 取不同数值时,小滑块和木板的加 2 速度分别对应不同数值,两者的 a﹣F 图象如图乙所示,取 g=10m/s .求:

(1)小滑块与木板之间的滑动摩擦因数,以及木板与地面的滑动摩擦因数. (2)若水平恒力 F=27.8N,且始终作用在木板 M 上,当小滑块 m 从木板上滑落时,经历的 时间为多长. 考点: 牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: (1)由图可知,当恒力 F≥25N 时,小滑块与木板将出现相对滑动,滑块的加速度, 结合牛顿第二定律求出滑块与木板间的动摩擦因数, 对木板研究, 根据牛顿第二定律得出加 速度的表达式,结合图线求出木板与地面间的动摩擦因数. (2)根据牛顿第二定律分别得出滑块和木板的加速度,根据位移之差等于 L,结合运动学 公式求出经历的时间. 解答: 解: (1)由图乙可知,当恒力 F≥25N 时,小滑块与木板将出现相对滑动,以小滑 块为研究对象,根据牛顿第二定律得, μ1mg=ma1, 代入数据解得 μ1=0.4. 以木板为研究对象,根据牛顿第二定律有:F﹣μ1mg﹣μ2(m+M)g=Ma2, 则 ,

结合图象可得



解得 μ2=0.1. (2)设 m 在 M 上滑动的事件为 t,当水平恒力 F=27.8N 时, 由(1)知滑块的加速度为 而滑块在时间 t 内的位移为 , ,

由(1)可知木板的加速度为 代入数据解得 而木板在时间 t 内的位移为 , ,



由题可知,s1﹣s2=L, 代入数据联立解得 t=2s. 答: (1)小滑块与木板之间的滑动摩擦因数为 0.4,以及木板与地面的滑动摩擦因数为 0.1. (2)经历的时间为 2s.

点评: 本题考查了牛顿第二定律和图象的综合, 理清运动规律, 结合牛顿第二定律和运动 学公式进行求解,通过图象得出相对滑动时的拉力大小是解决本题的关键. 20. (17 分) (2015 秋?大庆校级月考) 如图所示, 倾角为 45°的粗糙斜面 AB 底端与半径 R=0.4m 的光滑半圆轨道 BC 平滑相接,O 为轨道圆心,BC 为圆轨道直径且处于竖直平面内,A、C 两点等高.质量 m=1kg 的滑块(可视为质点)从 A 点由静止开始下滑,恰能滑到与 O 等高 的 D 点,g 取 10m/s . (1)若使滑块能到达 C 点,求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑; (2)若滑块离开 C 处后恰能垂直打在斜面上,求滑块经过 C 点时对轨道的压力; (3)若使滑块在圆弧在 BDC 段不脱离轨道,则 A 下滑的高度应该满足什么条件.
2

考点: 动能定理;向心力. 专题: 动能定理的应用专题. 分析: (1)从 A 到 D 的过程中根据动能定理求得摩擦因数,物体能到达 C 点,根据牛 顿第二定律求得 C 点的速度,根据动能定理求得高度 (2)小球从 C 点做平抛运动,根据平抛运动的特点,求得 C 点的速度,根据牛顿第二定律 求得对轨道的压力; (3)物体不脱离轨道,即在轨道上能通过最高点和刚好到达 D 点即可 解答: 解: (1)由 A 到 D,根据动能定理可得 mg(2R﹣R)﹣μmgcos45° 解得 μ=0.5 若滑块恰能到达 C 点, 得 从高为 H 的最高点到 C 的过程, 根据动能定理 mg(H﹣2R)﹣μmgcos45° 解得 H=2m (2)离开 C 点后滑块做平抛运动,垂直打到斜面上时有 x=vCt = =0

解得

在 C 点,根据牛顿第二定律有 求得:FN=3.3N 由牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力为 F′N=FN=3.3N 方向竖直向上 (3)由题意可知,滑块从 A 处,即距地面高度为 2R=0.8m 处下滑恰好到达 D 点,所以, 若使滑块在圆弧在 BDC 段不脱离轨道,则 A 下滑的高度 h≥2m 或 h≤0.8m 答: (1)若使滑块能到达 C 点,滑块至少从离地 2m 高处由静止开始下滑; (2)若滑块离开 C 处后恰能垂直打在斜面上,滑块经过 C 点时对轨道的压力为 3.3N; (3)若使滑块在圆弧在 BDC 段不脱离轨道,则 A 下滑的高度应该满足 h≥2m 或 h≤0.8m 点评: 本题是动能定理与向心力、 平抛运动及几何知识的综合, 关键要注意挖掘隐含的临 界条件,知道小球通过竖直平面圆轨道最高点时,重力恰好提供向心力,对于平抛运动,要 结合几何知识进行求解


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