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2023年浙江省金华市义乌稠江中学高一物理期末试卷含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. 一物体作匀加速直线运动,通过一段位移所用的时间为,紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为( )
A. B. C. D.
参考答案:
A
2. 如图所示,轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN上的圆环上.现用水平力F拉住绳子上一点O,使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来的位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是( )
A.F1保持不变,F2逐渐增大 B.F1逐渐增大,F2保持不变
C.F1逐渐减小,F2保持不变 D.F1保持不变,F2逐渐减小
参考答案:
D
3. (多选题)如图所示为用绞车拖物块的示意图.拴接物块的细线被缠绕在轮轴上,轮轴逆时针转动从而拖动物块.已知轮轴的半径R=1m,细线始终保持水平;被拖动物块质量m=10kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.5;轮轴的角速度随时间变化的关系是ω=(4t)rad/s,g=10m/s2.以下判断正确的是( )
A.物块做匀速运动
B.物块做匀加速直线运动,加速度大小是4m/s2
C.物块受到的摩擦力是50N
D.绳对物块的拉力是90N
参考答案:
BCD
【考点】牛顿第二定律;线速度、角速度和周期、转速.
【分析】由物块速度v=ωR=at,可得物块运动的加速度,结合牛顿第二定律即对物块的受力分析可求解绳子拉力.
【解答】解:AB、由题意知,物块的速度为:
v=ωR=4t×1=4t
又v=at
故可得:a=4m/s2,质点做加速运动.故A错误,B正确;
CD、由牛顿第二定律可得:物块所受合外力为:
F=ma=10×4=40N
F=T﹣f,
地面摩擦阻力为:f=μmg=0.5×10×10=50N
故可得物块受力绳子拉力为:T=f+F=50+40=90N,故CD正确
故选:BCD
4. (多选)图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r。b点在小轮上,到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中,皮带不打滑。则( )
A.a点与b点的线速度大小相等
B.a点与b点的角速度大小相等
C.a点与c点的线速度大小相等
D.a点与d点的向心加速度大小相等
参考答案:
CD
5. (单选)质量为的三角形木楔A置于倾角为θ的固定斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为μ,一水平力F作用在木楔A的竖直平面上.在力F的推动下,木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动,则F的大小为(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
参考答案:
A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 汽车的额定功率为P,汽车的质量为m,与平直路面的动摩擦因数为m,则汽车在水平路面上行驶的最大速度为_________.。
20.起重机在5s内将2t的货物由静止开始匀加速提升10m高, 则起重机的功率是_____kw。( g=10m/s2 )
参考答案:
43.2
7. 重力为100N的木箱放在水平地板上,至少要用40N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱与地板间的最大静摩擦力= N。木箱从原地移动后,用38N的水平推力就可以使木箱继续做匀速运动。则木箱与地面间的动摩擦因数μ= 。
参考答案:
40,0.38
8. 如图为某小球做平抛运动时,用闪光照相的方法获得的相片的一部分,闪光频率为10 Hz, g取10m/s2,则
①图中背景方格的边长为 cm,
②小球平抛的初速度0= m/s
参考答案:
9. 如图所示是DIS实验得出的从斜面下滑的一辆小车的v-t图像,由图可知,小车在AB段时间内的运动可近似认为在做________运动,小车开始运动的时刻是________s,小车在AB段的加速度是________ m/s2。
参考答案:
匀加速直线 0.3 2.5
10. 某一施工队执行爆破任务,已知导火索的火焰顺着导火索燃烧的速度是0.8 cm/s,为了使点火人在导火索火焰烧到爆炸物以前能够跑到离点火处120 m远的安全地方去,导火索需要 m才行。(假设人跑的速率是4 m/s)
参考答案:
11. (填空)(2014?宿州模拟)如图,质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m的物块B与地面的动摩擦因数为μ,在已知水平力F的作用下,A,B做加速运动,A对B的作用力为 .
参考答案:
牛顿第二定律
解:对整体分析,根据牛顿第二定律得,a=
隔离对B分析,有FAB﹣μmg=ma
解得.
故答案为:
12. (4分)重5N的木块在水平压力F作用下,静止在竖直墙面上,则木块所受的静摩擦力为 N ,若木块与墙面间的动摩擦因数为0.4,则当F= N时木块可沿墙面匀速下滑。
参考答案:
5 ;12.5
13. 利用图中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.
(1)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有________.(填入正确选项前的字母)
A.天平 B.秒表 C.米尺
(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此误差的原因:______________________________.
参考答案:
(1)C (2)打点计时器与纸带间存在摩擦
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某同学在实验室用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验,小车及车中钩码的质量用M表示,沙桶及沙的质量用m表示。
(1)在实验中平衡摩擦力时需将长木板的右端垫高,直到在没有沙桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能 。
(2)在 条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制 不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系。
(3)如图丙所示为某同学根据所测量数据作出的a—F图象,说明实验存在的问题是 。
参考答案:
(1)匀速直线运动
(2) m≤M (沙和沙桶的总质量远小于小车的质量) M(小车的质量)
(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
15. 运动物体在一段时间t内发生位移的大小取决于下列的哪一个物理量?
A.物体的平均速度 B.物体的初速度
C.物体的末速度 D.物体的加速度
参考答案:
A
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (计算)一物体做匀加速度直线运动,初速度为v0=5m/s,加速度为a=0.5m/s2,求:
(1)物体在前3s内的位移; (2)物体在通过11m时的速度。
参考答案:
17.25m 6m/s
17. 一台玩具起重机的输出额定功率P=40W,在将质量m=0.8kg的物块由静止开始竖直吊起的过程中,物块先做加速度a=2.5m/s2的匀加速直线运动,当起重机输出功率达到额定功率时,保持该功率不变,再经过t=0.6s物块达最大速度.(不计空气阻力,取 g=10m/s2).求:
(1)重物上升过程中的最大速度vm;
(2)起重机从静止开始到达额定功率经历的时间t0;
(3)起重机从静止开始到达最大速度过程中,起重机对重物所做的功W.
参考答案:
解:(1)当重物匀速运动时其速度最大,此时拉力为:
F=mg=8N,
由P=Fv可知最大速度为:vm===5m/s;
(2)起重机匀加速运动时,由牛顿第二定律得:
F′﹣mg=ma,
代入数据解得:F′=10N,
由P=Fv可知,匀加速结束时的速度为:v===4m/s,
由匀变速直线运动的速度公式可知,时间为:t0===1.6s;
(3)重物匀加速运动的位移为:h===3.2m,
起重机对重物做功为:W=F′h+Pt=10×1.6+40×0.6=40J;
答:(1)重物上升过程中的最大速度vm为5m/s.
(2)起重机从静止开始到达额定功率经历的时间t0为1.6s.
(3)起重机从静止开始到达最大速度过程中,起重机对重物所做的功W为40J.
【考点】动能定理的应用;功率、平均功率和瞬时功率.
【分析】(1)重物做匀速直线运动时速度达到最大,应用平衡条件求出拉力,然后应用功率公式求出最大速度.
(2)当起重机的输出功率达到额定功率时匀加速结束,应用牛顿第二定律求出匀加速的拉力,然后应用功率公式求出匀加速结束时的速度,再应用匀变速直线运动的速度公式求出时间.
(3)应用匀变速直线运动的速度位移公式求出匀加速的位移,然后应用功的计算公式与功率公式的变形公式求出起重机做的功.
18. 天文学家对某行星的一颗卫星进行观测,发现这颗卫星作半径为的圆周运动,且运行周期为。请你计算该行星的质量M。
参考答案:
解:根据万有引力提供向心力得:
解得行星的质量为:
答:行星的质量为
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