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安徽省阜阳市王化中学2022-2023学年高一物理上学期期末试题含解析
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. 如图所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的v-t图象,由图象可知( )
A. 它们速度方向相同,加速度方向相反
B.它们速度方向、加速度方向均相反
C.在t1时刻它们相遇
D.在0~t2时间内它们的位移相同
参考答案:
AD
2. 如图所示为一段平抛轨迹曲线,у轴为过抛出点的一条竖直线,抛出点位置没有给出,现在
曲线上取A,B两点,用刻度尺分别量出到у的距离,=x1,=x2,以及AB的竖直距离
h,从而可求出小球抛出的初速度v0为( )
A、 B、
C、 D、
参考答案:
A
3. (单选)如图所示,质量分布均匀小球放在倾角为α的斜面上,球被与斜面夹角为θ的木板挡住,所有接触面均光滑。若使球对木板压力最小,则木板与斜面间夹角θ应为 ( )
参考答案:
C
4. 人骑自行车沿平行于河岸的平直公路行驶,车上的人看到路边的树木向西移动,看到河面上一艘船却向东移动,那关于船上的人看周围的景象,最准确的是( )
A.自行车和地面都在向西运动,且地面比自行车运动快
B.自行车和地面都在向西运动,且自行车比地面运动快
C.自行车向西运动,地面向东运动
D.地面向西运动,自行车向东运动
参考答案:
5. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面对水平面倾角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于,则( )
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.这时铁轨对火车的支持力等于
D.这时铁轨对火车的支持力大于
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. 两颗人造地球卫星,它们的质量之比为m1:m2=1:1,它们的轨道半径之比为R1:R2=1:3,那么它们所受的向心力之比F1:F2= ;它们的线速度之比V1:V2= .
参考答案:
9:1,:1
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度和向心力的表达式进行讨论即可.
【解答】解:由万有引力提供向心力,有:
=m
可得: ==
有:v=
可得: =
故答案为:9:1,:1
7. (6分)一质点做直线运动的v-t图像如图所示。
在0~1s内,质点做 运动,加速度为 m/s2;
在1~3s内,质点做 运动,加速度为 m/s2;
在3~4s内,质点做 运动,加速度为 m/s2;
在1~4s内,质点做 运动,加速度为 m/s2;
参考答案:
匀加速直线运动 4
匀减速直线运动 -2
反向匀加速直线运动 -2
匀减速直线运动 -2
8. 如图,某人从A点先到达B点,然后又从B点到达C点,AB两点相距400米,BC两点相距300米.则该人共走的路程为____米;这一过程中他的位移大小为____米,方向_________.
参考答案:
700;500;由A指向C.
位移的大小等于初末位置的距离,所以位移大小等于AC的距离
方向由A指向C.路程等于运动轨迹的长度,为400+300=700m.
9. 一船在静水中的划行速率为3m/s,要横渡一条宽30m、流速为5m/s的河流,此船渡河的最短时间为 s,此船渡河的最短航程为 m。
参考答案:
10,50
10. 改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化,使汽车的质量变为原来的1/2倍、速度变为原来的2倍时,其动能是原来的________倍
参考答案:
11. 某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验,如图所示,小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行,这时橡皮筋对小车做的功为W.当用2条、3条…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的器材外,还需要导线、开关、交流电源和 (填测量工具)。
(2)实验中小车会受到摩擦阻力,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力,需要在 (填“左”或“右”)侧垫高木板
参考答案:
12. 质量为2 kg的物体从离地80 m高处开始做自由落体运动。则物体开始下落后的第三秒内重力做功的平均功率P1= w ,物体着地前的瞬间重力的即时功率P2= w(g=10m/s2)
参考答案:
13. 如图示是一个物体向东运动的v-t图像,由图可知,在0~2s内物体的加速度大小是 ,方向是 ;在2~6s内物体的加速度大小为 ;在6~9s内物体的加速度大为 ,方向为 。
参考答案:
3m/s2 向东; 0; 2m/s2 向西
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某同学用打点计时器研究物体自由下落过程中动能和势能的变化,来验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。一般情况下物体动能的增加量 重力势能的减少量(填“大于”、“等于”、“小于”)。你认为,产生这种结果的一个可能原因是: 。
参考答案:
小于;重物和纸带受空气阻力
15. 如图所示,某同学用弹簧秤拉着木块在水平桌面上滑动,记录了下表所示的测量数据,为了测定木块与水平桌面间的动摩擦因数μ,他应选用第 次实验数据,还必须测量的物理量是 。
参考答案:
4 ,木块的重力
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,在粗糙的水平面上有一静止的木板B,质量为M=1kg;在其左端有一小物块A,质量为m=2kg;已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.4,B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2,从t=0时刻开始,在A上作用F1=18N的水平向右的恒力,经过t1=3s的时间,变为水平向右的恒力F2=6N,作用t2=2s的时间后撤去外力作用,物块A恰好不从B上掉下来.求:
(1)力F1作用的t1=3s的时间内,物块A和木板B的加速度aA、aB各为多大?
(2)木板B在整个运动过程中的位移xB是多大?
(3)木板B的长度L.
参考答案:
解:(1)分别对A和B进行受力分析
A水平方向上受向右的力F1和B对A的水平向左的滑动摩擦力fBA,由牛顿第二定律F=ma,即F1﹣fBA=maA,又fBA=μ1mg=8N,联立①②代入数据得:.
B水平方向上受向右的A对B的滑动摩擦力fAB和地面对B向左的滑动摩擦力f地,由牛顿第二定律F=ma,即:fAB﹣f地=MaB,又f地=μ2(m+M)g=6N,fBA=fAB=8N,代入数据解得:
(2)A相对于B滑动的过程中,B的受力始终不变,即加速度始终为aB,设F2撤去后又经时间t3A滑到B的右端
3s末,A的速度为vA=aAt1=15m/s,B的速度为vB=aBt1=6m/s,此后A继续相对与B向右滑动
当F2=6N后,A所受合外力向左,设其加速度大小为aA′,由牛顿第二定律得:,所以经t2后物体A的速度vA′=vA﹣aA′t2=12m/s,此时B的速度vB′=vB+aBt2=10m/s,所以经t2撤去外力后,A继续相对B向右滑动,此时A的加速度方向向左,大小为
B仍做匀加速直线运动,当滑到最右端时A和B速度相同,即12﹣aA″t=6+aBt,解得t=1s
所以木板B在整个运动过程中的位移=36m.
(3)设整个运动过程中A相对地面的位移为xA,所以木板B的长度L=xA﹣xB
其中t1时间内A的位移为=22.5m
t2时间内A的位移为=28m
t时间内A的位移为=10m
所以A的位移xA=x1+x2+x3=60.5m
所以木板B的长度L=xA﹣xB=60.5﹣36=24.5m
答:(1)力F1作用的t1=3s的时间内,物块A和木板B的加速度分别为5m/s2和2m/s2.
(2)木板B在整个运动过程中的位移为36m.
(3)木板B的长度L为24.5m.
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】(1)分别分析AB两个物体受力情况,由牛顿第二定律得出.
(2)需先求出撤去力后B又运动的距离,然后再加上前5s的距离即可.需注意全程A的加速度不变.
(3)分别找到全程A和B的位移,然后用A的位移减去B的位移即可.
17. 如右图所示,小木块在沿斜面向上的恒定外力作用下,从A点开始
由静止作匀加速直线运动,前进了0.45m抵达B点时,立即撤去外力,此后小木块又前进0.15m到达C点速度为零。已知木块与斜面动摩擦因数,木块质量m=1kg,试求:
(1)木块向上经过B点时速度
(2)木块在AB段所受的外力。(g=10m/s2)
参考答案:
解:(1)撤去外力后,小木块做匀减速运动,从B运动到C,设加速度大小为a。由牛顿第二定律有:
①(2分)
又由运动学公式有: ②(2分)
由以上式子联解得:vB=1.5(m/s) ③(2分)
(2)设刚开始从A运动到B的加速度为a1,由牛顿第二定律有:
④(2分)
刚开始物体做匀加速直线运动,故有: ⑤(2分)
代入数据可求得:F=10(N) (2分)
18. 如图所示,一轻质直角三角形框架B处悬挂一定滑轮(质量可忽略不计)。一体重为600N的人通过跨定滑轮的轻绳提起一质量为20kg的物体,物体在拉力作用下由静止匀加速上升,当物体的速度v=5m/s时物体上升了2.5m (取g=10m/s2)
求:(1)此过程中人对地面的压力的大小
(2)斜杆BC,横杆AB所受的力是多大
参考答案:
)(1)设物体m上升的加速度为a,上升高度h=2.5m,由运动学公式2ah=v2得a=5m/s2,重物受重力和拉力,F拉-mg=ma得F拉=300N
由于滑轮光滑轻绳对人的拉力大小也等于300N,人受力平衡,地面对人的支持力为FN,FN+F拉=G,FN=300N,根据牛顿第三定律,人对地的压力大小为300N。
(2)对结点B受力分析如图,根据共点力平衡条件和平行四边形定则,解三角形得FAB=200N,FBC=400N.
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