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湖北省黄冈市俊豪中学高一物理期末试题含解析
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. (多选题)假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍,仍作圆周运动,则( )
A.根据公式v=ωr,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B.根据公式F=,可知卫星所需的向心力将减少到原来的倍
C.根据公式F=,可知地球提供的向心力将减少到原来的倍
D.根据上述B和C中给出的公式.可知卫星运动的线速度减小到原来的倍
参考答案:
CD
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
【分析】人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时,角速度减小,线速度减小,由数学知识分析线速度和向心力的变化.根据公式F=,地球提供的向心力将减少到原来的.根据上述B和C中给出的公式,推导出卫星线速度公式来分析线速度的变化.
【解答】解:A、人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时,角速度减小,根据公式v=ωr,则卫星运动的线速度将小于原来的2倍.故A错误.
B、人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时,线速度减小,根据公式F=,则卫星所需的向心力将小于原来的.故B错误.
C、根据公式F=,地球质量M,卫星质量m不变,当r变为2r时,向心力F变为原来的.故C正确.
D、根据B和C中给出的公式得到:v=,r变为2r,则v变为原来的倍.故D正确.
故选CD
2. .如图所示,一艘小船静止在平静水面上,船前舱有一抽水机,抽水机把前舱的水均匀抽往后舱。不计水的阻力,在船的前后舱隔开与不隔开两种情况下,船的运动情况分别为( )
A.向前匀速,不动
B.向后匀速,不动
C.不动,向前匀速
D.不动,向后匀速
参考答案:
A
3. (单选)如图所示,物体在水平力作用下,静止在斜面上。若稍许减小水平推力F,而物体仍保持静止,设斜面对物体的静摩擦力为f,物体所受的支持力为FN,则 ( )
A .f和FN都一定减小 B. f不一定减小,FN一定减小
C . f和FN都不一定减小 D .f一定减小,FN不一定减小
参考答案:
B
4. 如图所示,一木块沿竖直放置的粗糙曲面从高处滑下.当它滑过A点的速度大小为5m/s时,滑到B点的速度大小也为5m/s.若使它滑过A点的速度变为7m/s,则它滑到B点的速度大小为( )
A.大于7 m/s B.等于7 m/s C.小于7 m/s D.无法确定
参考答案:
C
【考点】动能定理的应用.
【分析】木块从曲面的A点下滑过程中,重力和滑动摩擦力做功,当木块下滑的速度减小时,运用向心力知识分析轨道对木块支持力的变化,判断摩擦力如何变化,确定木块克服摩擦力做功的大小,分析动能变化量的大小,再求出木块运动到B点时的速度范围.
【解答】解:木块从曲面的A点下滑过程中,重力和滑动摩擦力做功,当木块下滑的速度增大时,在同一点木块所需要的向心力增大,轨道对木块的支持力增大,则木块对轨道的压力增大,滑动摩擦力增大.木块从A运动到B,运动的路程相等,则木块下滑过程中克服摩擦力做功增大,重力做功相同,根据动能定理得知,动能的变化量增大,第一次下滑过程动能变化量为零,第二次动能的变化量应小于零,则有mvB2﹣mvA2<0,得:vB<vA=7m/s.即滑到B点的速率一定小于7m/s.故C正确.
故选:C.
5. 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( )
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
参考答案:
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 一个小球从某一高度下落到地面,由于有空气阻力,下落加速度为8m/s2,下落第1s和最后1s的位移比为1:2,则小球下落的时间为 s高度为________m。
参考答案:
7. 物体做匀变速直线运动,第2s内的平均速度为7m/s,第3s的平均速度为5m/s,物体运动的加速度大小为____________m/s2,其方向与初速度的方向__________;(填“相同”或“相反”)
参考答案:
8. .质量为40kg的物体放在水平地面上,与地面的滑动摩擦因数为μ=0.2 ,在大小为F=500N,方向与水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前进l=10m。(取,求在此过程中
①力F做功为_________________J ②摩擦力做功为__________________J
③重力做功为__________________J ④合力所做的功为_______________ J
参考答案:
4000J -200J 0 3800J
9. 氢气球重10N,空气对它的浮力为16N,用绳拴住。由于受水平风力作用,绳子与竖直方向成30°角,则绳子的拉力是___________,水平风力的大小是________。
参考答案:
10. 某同学在“探究弹力与弹簧伸长的关系”时发现,在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧伸长 (选填“成正比”或“成反比”);如所用弹簧的劲度系数为100N/m,弹簧的下端拴一个重为2N的小球,小球处于静止状态,如图所示。则弹簧的伸长量为 m。
参考答案:
11. 在理想斜面实验中,在轨道的一边释放一颗钢珠,如果忽略摩擦力带来的影响,我们发现钢珠从左边滚下后,再从右边的斜面滚上,钢珠将上升到与左边释放高度相同的点;若将右边的倾斜角减小,钢珠还是上升到原来的高度,但通过的路程比原来更长;假设右边的轨道为水平,钢珠想要达到原来的高度,但是钢珠无法达到原来的高度,钢珠将永远运动下去。做这个实验的科学家是:__________________;得到的结论是
____________________________________________________________________________。
参考答案:
伽利略,维持物体的运动不需要力
12. 某汽车在高速公路上以大小为40 m/s的速度做匀速直线运动,突然前方遇到紧急情况而刹车,刹车后获得的加速度大小为10 m/s2,则刹车后2 s内与刹车后5 s内汽车通过的位移之比为
A.3∶1 B.4∶5 C.4∶3 D.3∶4
参考答案:
D
13. (6分)A、B两个物体相距L时,它们之间的万有引力为F;当它们相距3L时,它们之间的万有引力大小为__________F;按国际单位制,万有引力恒量____________。
参考答案:
;m3/(kg.s2)
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 17.某同学拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”照片。图中每个正方形小方格的边长为L ,重力加速度为g,则由图可求得该小球平抛的初速度大小为 。
参考答案:
15. 如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,圆形卡纸固定在电动机转轴上,
在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。
下面是该实验的实验步骤:
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触;
②启动电动机,使圆形卡纸转动起来;
③接通电火花计时器的电源,使它工作起来;
④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度的表达式,代入数据,得出的测量值。
(1)要得到角速度的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是
A.秒表 B.刻度尺 C.圆规 D.量角器
(2)设电火花计时器打点时间间隔为t,卡纸上有连续打下的n个点,写出的表达式,并指出表达式中各个物理量的含义
(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。你认为这对测量结果有无影响,写出理由 。
参考答案:
(1)D-------2分
(2)------1分,θ是n个点对应的圆心角-----1分
(3)没有影响------2分,电火花计时器向卡纸中心移动时不影响角度的测量--
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 一个物体质量m=50kg,以υo=2m/s的初速度沿斜面匀加速滑下,如图十所示,斜面的倾角θ=37o,在t=5s的时间内滑下的位移为χ=60m。
(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)
(1)对物体进行受力分析,画出受力图
(2)求物体的加速度的大小
(3)求物体受到的阻力的大小
参考答案:
解①如图-----2分 ② x=u0t+at2 a=
a = m/s2 =4 m/s2-----------3分
③ G1=mgcos370=50x10x0.8N=400N---------1分
G2=mgsin370 =50x10x0.6N=300N--------1分
G2—f=ma f= G2— ma=300 N—50x4 N=100N-------2分
17. 一个质量为M=1.0kg的物体,做半径为R=2.0m的匀速圆周运动。在1mim内一共转过30周。试求:
(1)物体运动的角速度:
(2)物体运动线速度的大小
参考答案:
л 2л
18. 如图所示,一弹簧的下端固定在地面上,一质量为0.05kg的木块B固定在弹簧的上端,一质量为0.05kg的木块A置于木块B上,A、B两木块静止时,弹簧的压缩量为2cm;再在木块A上施一向下的力F,当木块A下移4cm时,木块A和B静止,弹簧仍在弹性限度内,g取10m/s2。求撤去力F的瞬间, B对A的作用力的大小
参考答案:
A、B重力的和(mA+mB)g=1N,A、B都静止时,弹簧弹力大小等于A、B重力的和1N。当A下移4cm,即弹簧压缩了6cm,根据f=kx得此时F弹=3N。
撤去F的瞬间弹簧弹力不变,A、B整体加速度a={F弹-(mA+mB)g}/(mA+mB)=20m/s2。B对A的作用力为FB,则FB-mAg=mAa,FB=1.5N
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