遂平一高高三周练试题

一、选择题2．某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后，绘出了沿直线运动的物体的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示，若该物体在t＝0时刻，初速度为零，则下列图象中该物体在t＝4s内位移一定不为零的是（C）3．如图所示，光滑的半圆柱体静止在水平面上，A、B小球通过轻质细线相连,与竖直方向的夹角分别为37°和53°，系统处于静止状态。A球的质量为m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则B球质量为(A)A．m43B．m34C．mD．m24．如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平推力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则(C)A．0～t0时间内力F的功率逐渐增大B．t1时刻A的动能最大C．t2时刻A的速度最大D．t2时刻后物体做反方向运动4．如图所示，D、A、B、C及四点的水平间距相等，DA、AB、BC在竖直方向上的高度差之比为1：4：9．在A、B、C三点分别放置相同的小球，释放三个压缩的弹簧，小球沿水平方向弹出，小球均落在D点，不计空气阻力．则下列关于A、B、C三点处的小球说法中正确的是(C)A．三个小球在空中运动的时间之比为1：2：3B．三个小球弹出时的动能之比为1：4：9C．三个小球在空中运动的过程中重力做功之比O/OAB53O37O1t2t0t为1：5：14D．三个小球落地时的动能之比为2：5：104．如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止。斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是(D)A．在0～t1时间内，N增大，f减小B．在0～t1时间内，N减小，f增大C．在t1～t2时间内，N增大，f增大D．在t1～t2时间内，N减小，f减小6．如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是(A)A．sinθ＝2LgB．tanθ＝2LgC．sinθ＝2gLD．tanθ＝2gL7．如图所示，曲线Ⅰ是绕地球做圆周运动卫星1的轨道示意图，其半径为R;曲线Ⅱ是绕地球做椭圆运动卫星2的轨道示意图，O点为地球的地心，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，已知在两轨道上运动的卫星的周期相等，万有引力常量为G，地球质量为M，下列说法正确的是(B)A．椭圆轨道的长轴AB长度为RB．若OA＝0．5R，则卫星在B点的速率vB＜23GMRC．在Ⅰ轨道的卫星1的速率为v0，在Ⅱ轨道的卫星2在B点的速率为vB，则v0＜vBD．两颗卫星运动到C点时，卫星1和卫星2的加速度不同9．如图甲所示，倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上，初速度为v0＝10m/s、质量为m＝lkg的小木块沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图像如图乙所示，取g＝10m／s2下列说法正确的是（BCD）A．0－5s内小木块做匀减速运动B．在t＝ls时刻，摩擦力反向C．斜面倾角＝37D．小术块与斜面间的动摩擦因数为0．510．如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ＜90°，现缓慢改变绳OA的方向至θ＞90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是(BD)A．绳OA的拉力一直增大B．斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大C．地面对斜面体有向右的摩擦力D．地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和10．已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图甲所示），以此时为t=0时刻纪录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图乙所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1＞v2）．已知传送带的速度保持不变，物块的质量为m，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则下列判断正确的是(BD)A．0～t1内，物块对传送带做正功B．物块与传送带间的动摩擦因数为μ，μ＞tanθC．0～t1内，传送带对物块做功为W=2121mvD．0～t2内，传送带克服摩擦力产生的热量为Q=2mgcos121122tvtvtv二、实验题：（本大题2小题，共13分）13．（7分）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在____________方向（填“水平”或“竖直”）。（2）弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为LX：在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：表中有一个数值记录不规范，代表符号为___________．由表可知所用刻度尺的最小分度为______________．（3）如图10是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值（填“L0”或“LX”）．（4）由图可知弹簧的劲度系数为_______N／m；通过图和表可知砝码盘的质量为_________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9．8m／s2）．１３．（7分）每空１分答案：①竖直②静止，L31mm（或mm）③XL④4.9(5的不得分)10．6．研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，在实验室设计了一套如图所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为力传感器，P为小桶（内有沙子），M是一端带有定滑轮的足够长水平放置的木板。（1）（2分）要顺利完成该实验，除图1中实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要的实验仪器是__________（填“刻度尺”、“天平”或“秒表”）。（2）（2分）按上述方案做实验，是否要求沙桶和沙的总质量远小于车的质量?________（填“是”或“否”）（3）（6分）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图2所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出。则计时器打点D时，纸带的速度大小v＝_________m／s，由该纸带可求得小车的加速度a＝________m／s2。（结果均保留两位有效数字）14．（6分）一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如图11实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s．（重力加速度为g）（1）小钢球离开桌面时的速度大小为v＝_________，弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep＝________．（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：由实验数据，可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为（）（式中k为比例系数）。A．pE＝kxB．pE＝kxC．pE＝k2xD．pE＝k1x．１４．（6分）每空２分．（1）v=shg2EP=mgs24h（2）C．三、计算题13．（13分）如图所示，在光滑的水平面上有坐标系xOy，可视为质点的铁块的初始位置为（－2m，0），并用长度为l＝2m不可伸长的轻绳拴接于坐标原点O，铁块的质量为m＝lkg。现给铁块一沿y轴正方向的初速度，初速度大小为v0＝2m/s，同时施加沿x轴正方向的恒力，恒力大小为F＝10N。求轻绳再次拉直时铁块的速度。18．（12分）为了研究如图15甲过山车的原理，物理小组将这种情况抽象为如图15乙的模型：取一个与水平方向夹角为37°、长为L＝2．0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的．其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图15乙所示．一个小物块以初速度v0＝4．0m／s，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰好沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．（小物块在B点时没有机械能损失）已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数μ＝0．50（g取10m／s2、sin37°＝0．6，cos37°＝0．8）求：（1）抛出点与A点的高度差；（2）要使小物块不离开轨道，并从水平轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件；（3）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?并求出滑块在AB上运动的总路程．１８．（12分）解析：（1）A点速度由速度分解知0037tanvvy，（1分）smvy/3（1分）由22yvgh得mgvhy45.022（1分）（2）利用运动的合成可得smvvvyA/5220（1分）A到B由运动学公式得aLvvAB222，（1分）以小球受力分析由牛顿第二定律得maFmgN037sin解得200/237cos37sinsmgga（1分）代入得smvB/33（CBvv）圆周运动中mgRmvmvC221212min2（1分）其中最高点Rvmmg2min得gRvmin（1分）解得mmR66.05033（1分）（3）为了让小物块不离开轨道。并且能够滑回倾斜轨道AB，则小球上升到四分一圆周时速度减为零，由机械能守恒得'221mgRmvC解得mR65.1'（1分）小球多次往返于斜面和水平面圆周之间，最终速度趋于零，停在水平面上，整个过程由能量守恒（或用动能定理列方程）得xmgmgLmvA.37cos37sin21002（1分）得mx125.6。（1分）（12分）如图所示，从A点以014m/sv的水平速度抛出一质量1mkg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC，经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，R=0.75m，物块与长木板之间的动摩擦因数10.5，长木板与地面间的动摩擦因数220.2,10m/sg。求：（1）小物块运动至B点时的速度大小和方向；（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？18．（1）物块做平抛运动：H－h=21gt2设到达C点时竖直分速度为vy：vy＝gt2210054yv=vvv=5m/s方向与水平面的夹角为θ：tanθ＝vy/v0＝3/4，即θ=37°（2）从A至C点，由动能定理得mgH=22201122mmvv设C点受到的支持力为FN，则有FN－mg=22mRv由上式可得v2=72m/sFN=47.3N根据牛顿第三定律可知，物块m对圆弧轨道C点的压力大小为47.3N（3）由题意可知小物块m对长木板的摩擦力f=μ1mg=5N长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力f′=μ2(M+m)g=10N因ff′，所以小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动小物块在长木板上做匀减速运动，至长木板右端时速度刚好为0则长木板长度至少为l=2212gv=2.8m