高一物理力学综合测试

1石家庄市第一中学2015学年第二学期高一年级物理试题第Ⅰ卷(48分)一、选择题：本题共16小题，每小题3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11～16题有多项符合题目要求．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分．1.物体做匀变速直线运动，下列情况不可能出现的是A.速度一直增大B.速度先减小到非零值然后增大C.速度方向和加速度方向相反D.速度先减小到零然后增大2.关于超重和失重理解正确的是A.物体发生超重和失重时，其速度一定不为零B.物体发生超重和失重时，加速度可以不为零C.完全失重时，重力消失D.平抛运动的物体在运动过程中处于完全失重状态3.如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算该女运动员（）]A．受到的拉力为GB．受到的合力为2GC．向心加速度为gD．向心加速度为2g4.如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB．若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为（）A．t甲＜t乙B．t甲=t乙C．t甲＞t乙D．无法确定5.一辆跑车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图，已知该车质量为2×103kg，在某平直路面上行驶，阻力恒为3×103N。若汽车从静止开始以恒定加速度2m/s2做匀加速运动，则此匀加速过程能持续的时间大约为A．8sB．14sC．26sD．38s6.把质量为m的小球（可看做质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球下按到A的位置（图甲），如图所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知AB的高度差为h1，BC的高度差为h2，重力加速度为g，不计空气阻力。则()A．小球从A上升到B位置的过程中，动能增大B．小球从A上升到C位置的过程中，机械能一直增大C．小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为12hhmgBAh2h1丙乙甲C2FmθD．一定有12hh7．图示为A、B两车从同一地点向同一方向运动的v-t图象．则从0时刻起到两车相遇所需时间为()A．6sB．62sC．922sD．92s8．某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮的角速度为ω，则丙轮边缘上某点的向心加速度为（）A．B．C．D．9.如图所示，质量为m的物体，在与水平方向成θ角的拉力F作用下，在水平面上做加速度为a的匀加速运动。已知物体与水平面间有弹力作用且动摩擦因数为μ，下面说法正确的是A.物体的加速度为Fcosθ+μFsinθm-μgB.物体的加速度为FcosθmC.支持力等于重力D.滑动摩擦力等于μmg10.如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上，先用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在这一过程中，水平力F、环与杆的摩擦力f和环对杆的压力N以及轻绳对环的拉力T的大小变化情况是A.F逐渐增大，f保持不变，N逐渐增大，T逐渐增大B.F逐渐增大，f逐渐增大，N保持减小，T逐渐减小C.F逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变，T逐渐减小D.F逐渐减小，f逐渐减小，N逐渐不变，T保持不变11.一物体从H高处由静止开始竖直下落，空气阻力与速度平方成正比，经时间t落地，则下列四个图象可能反映物体的速度和加速度变化情况的是12.质量m=2kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻起，第1s内受到4N的水平外力作用，第2s内受到同方向的2N的外力作用．下列判断正确的是()A．第2s末外力的瞬时功率最大B．0～2s内外力的平均功率是4.5WC．第2s内外力所做的功是9JD．第1s内与第2s内质点动能增加量的比值是4513.2012年4月30日4时50分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成vtOatOatOvtOADCB3功发射两颗北斗导航卫星，卫星顺利进入预定转移轨道。若其中一颗卫星A进入半经为1R的圆轨道，另一颗卫星B进入半经为2R的圆轨道，且1R2R，则A.A绕地运行的周期1T应小于B绕地运行的周期2TB.A绕地运行的向心加速度1a应小于B绕地运行的向心加速度2aC.A绕地运行的向心力1F应小于B绕地运行的向心力2FD.若卫星A的线速度为1v，则卫星B的线速度为112vRR14.一起重机由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为1v时,起重机的有用功率达到最大值p,此后起重机保持该功率不变,继续提升重物，直到以最大速度2v匀速上升为止。设重物上升高度为h,则下列说法正确的是()A、钢绳的最大拉力为2PvB、钢绳的最大拉力为1PvC、重物的最大速度为2PvmgD、起重机对重物做功为2212mghmv15.内壁光滑的细管制成直角三角形管道ABC，拐角C处是很小的圆弧，AC：BC：AB=3：4：5，将管内抽成真空，安放在竖直平面内，BC边水平，如图所示。从角A处无初速度地释放两个光滑小球，球的直径比管径略小，第一个小球沿斜管AB到达B处，第二个小球沿竖直管AC下落到C再沿水平管CB运动到B处，不计小球在C处的速率损失，小球到达B处后均静止不动。则（）A．两小球刚到达B处时的速度大小相等B．两小球刚到达B处时的速度大小不等C．两小球从A处运动到B处经历的时间相等D．两小球从A处运动到B处经历的时间不等16.如图所示，一倾角为37。的传送带以恒定速度运行，现将一质量m=lkg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示，取沿传送带向上为正方，g=102/ms,sin37=0.6,cos37=0.8.则下列说法正确的是()A．物体与传送带间的动摩擦因数为0.875B．0～8s内物体位移的大小为18mC．O～8s内物体机械能的增量为90JD．O～8s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126J第II卷（非选择题，共62分）二、实验题：本题共2小题，共15分。17.（6分）某同学在验证机械能守恒定律实验时：（1）、关于本实验的叙述中，正确的有（）A、打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减少纸带下落过程中的阻力4B、需用天平测出重锤的质量C、打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源D、先闭合打点计时器的电源开关，然后释放重锤E、打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式221mvhmg来验证机械能是否守恒F、验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面（2）、验证机械能是否守恒时，实验中计算某一点的速度，甲同学用v=gt来计算，乙同学用Tssvnnn2)(1来计算。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。重力加速度g的数值，甲同学用9.8m/s2代入，乙同学用通过对纸带分析计算出重锤下落的实际加速度代入，丙同学用当地的实际重力加速度代入，其中_____同学的做法是正确的。（3）、甲同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量ΔEp略大于动能的增加量ΔEk,，乙同学发现ΔEpΔEk，实验过程中肯定存在错误的是______同学。本实验中引起误差的主要原因是______________________________________。答案：（1）AD（2分）（2）乙、丙（每空1分）（3）乙、重锤下落过程中存在着阻力作用（每空1分）18．（9分）图甲为某兴趣小组的同学探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验装置简图。实验中所用交流电的频率为50Hz。（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2。（2）有一位同学通过实验测量作出了图丙中的A图线,另一位同学实验测出了如图丙中的B图线．试分析：①A图线不通过坐标原点的原因是____________________________________________；②A图线上部弯曲的原因是__________________________________________________；③B图线在纵轴上有截距的原因是____________________________________________．纸带运动方向v6.196.837.478．11单位：cm乙丙纸带小车电源插头电火花计时器甲砂和砂桶5答案：（1）4.0（3分）（2）①未平衡摩擦力或平衡摩擦不够（2分）②未满足小车的质量远远大于砂和砂桶的总质量（2分）③平衡摩擦力时倾角过大（2分）三、本题共4个小题，共47分.解答应写出必要的文字说明、依据、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位19.(9分)以一定初速度平抛一物体，抛出1s后落到水平地面上，此时速度与水平方向成45º角，（不计空气阻力，g=10m/s2）求（1）初速度大小；（2）1s内的位移；（3）抛出点与落地点的高度差。.解：（1）因为1s落地时速度方向与水平方向夹角为45º，所以：v0=gt=10m/s（2）水平方向：x=v0t=10m；竖直方向：y=12gt2=5m，所以位移大小l=x2+y2=55m设位移方向与水平方向夹角为θ，则tanθ=yx=1220．（14分）从离地面h=60m高处由静止释放一个质量为m小球A，同时在它正下方的地面处以速度smv/300竖直上抛另一个质量为m小球B，若空气对小球阻力f大小不变，且mgf21，g取。试求经过多长时间小球B与A球相遇。解：小球A下落的加速度为：21/52smgmfmga（1分）小球B上升的加速度为：22/1523smgmfmga（1分）因为smv/300，则B上升的最大高度为mavHB302220（1分）上升的时间为：savt2201（1分）6此时A球下落的高度为：mtahA1021211（1分）因为hhHAB，所以B在上升过程中不能与A球相遇.（1分）当B到达最高点时A球的速度smtavA/1011（1分）A、B两球相距（1分）再经过时间A与B球相遇.（1分）经过t=t1+t2=4s时间小球B与A球相遇.（1分）21（12分）．我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空。“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，它将与“天链一号01星”组网运行，为我国神舟飞船以及未来空间实验室、空间站建设提供数据中继和测控服务。若用m表示“天链一号02星”的质量，h表示它离地面的高度，R0表示地球的半径，go表示地球表面处的重力加速度，T表示地球自转周期，万有引力常量为G。（1）求“天链一号02星”受到地球对它的万有引力的大小（用含有m、go、R0、h的字母表示）；（2）求地球赤道表面的物体随地球自转的线速度与“天链一号02星”环绕速度的比值；（3）利用上述数据计算出地球的质量M（用含有G、T、R0、h的字母表示）？解：（1）“天链一号02星”所受万有引力的大小为（1分）地球表面物体的重力可以近似认为等于万有引力，即020MmmgGR（1分）故020MgGR,可解得（2分）（2）地球赤道表面的物体随地球自转的线速度012RvT（1分）“天链一号02星”环绕速度（1分）7则二者线速度之比为（1分）（3）根据万有引力提供向心力得：（2分）可解得（1分）22．（14分）如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆ABCD光滑，内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑．一质量m=0.2kg的小球从轨道的最低点A，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，已知圆形轨道的半径R=0.32m，取g=10m/s2．（1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少？（2）若v0=3.8m/