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湖南省衡阳市导子中学2022年高一物理月考试卷含解析
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. 如图2所示,物体A紧靠在竖直墙面上,在力F的作用下,A、B保持静止。物体B受力个数为
A、2个 B、3个 C、4个 D、5个
参考答案:
B
2. (单选)某天体的一颗卫星沿圆轨道运行,轨道半径是,周期是,万有引力常量。则此天体的质量大约是
A. B.
C. D.
参考答案:
C
3. 单选)汽车遇紧急情况刹车,经1.5 s停止,刹车距离为9 m.若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后1 s的位移是( )
A.4.5 m B.4 m C.3 m D.2 m
参考答案:
B
4. 用一根细线一端系一可视为质点的小球,另一端固定在一光滑锥顶上,如图所示,设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω,线的张力为T,则T随ω2变化的图象是( )
A. B. C. D.
参考答案:
C
【考点】匀速圆周运动;向心力.
【分析】分析小球的受力,判断小球随圆锥作圆周运动时的向心力的大小,进而分析T随ω2变化的关系,但是要注意的是,当角速度超过某一个值的时候,小球会飘起来,离开圆锥,从而它的受力也会发生变化,T与ω2的关系也就变了.
【解答】解:设绳长为L,锥面与竖直方向夹角为θ,当ω=0时,小球静止,受重力mg、支持力N和绳的拉力T而平衡,T=mgcosθ≠0,所以A项、B项都不正确;
ω增大时,T增大,N减小,当N=0时,角速度为ω0.
当ω<ω0时,由牛顿第二定律得,
Tsinθ﹣Ncosθ=mω2Lsinθ,
Tcosθ+Nsinθ=mg,
解得T=mω2Lsin2θ+mgcosθ;
当ω>ω0时,小球离开锥子,绳与竖直方向夹角变大,设为β,由牛顿第二定律得
Tsinβ=mω2Lsinβ,
所以T=mLω2,
可知T﹣ω2图线的斜率变大,所以C项正确,D错误.
故选:C.
5. 平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动;(2) 竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图2所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面.这个实验 ( )
A、只能说明上述规律中的第(1)条 B、只能说明上述规律中的第(2)条
C、不能说明上述规律中的任何一条 D、能同时说明上述两条规律
参考答案:
B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 地球的半径为6.37×106m,地球质量为5.98×1024 kg,地球表面上质量为1.0 kg的物体受到的地球的万有引力是_________N.若g=9.8m/s2,物体受到的重力为_________N,比较它们的差别______________________________________.
参考答案:
本题考查地球上的物体所受到的万有引力和重力大小的比较.根据万有引力的公式F=G,地球表面上质量为1.0 kg的物体受到的地球的万有引力是
F=6.67×10-11× N=9.829 N;
物体受到的重力为:
G=mg=1.0×9.8 N=9.8 N.
由以上两个数据可以知道,在地球表面及其附近,物体受到的万有引力近似等于物体的重力的大小.
10.若一质量为3kg的物体在水平面内做曲线运动,已知该物体在相互垂直方向上的的两运动的v—t图像如图,则:
质点的初速度大小为 m/s
质点所受的合外力大小为 m/s
质点在2s末时速度大小为 m/s
参考答案:
8. 一条河宽300m,河水的流速是3m/s,一只小艇在静水中行驶的速度为5m/s,若小艇以最短的时间渡河,所用的时间是________s;若小艇要以最短的航程渡河,所需的时间是________s。
参考答案:
9. 某汽车在路上行驶,上午9:30的里程表如左图所示,此时的瞬时速率为
________km/h,上午10:40的里程表如右图所示,则这一时段汽车共行驶了__________km,汽车行使的平均速率约为__________km/h.
参考答案:
80 116 99(100)
10. 如图所示,光滑斜面长为b,宽为a,倾角为θ,一物块沿斜面左上方顶点P水平射出,恰从右下方顶点Q离开斜面,则入射初速度v0,应为
参考答案:
11. 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:
12. 物体从高处被水平抛出后,第3s末的速度方向与水平方向成45°角,那么平抛物体运动的初速度为______m/s,第4s末的速度大小为______m/s。(取g=10m/s2,设 4s末仍在空中)
参考答案:
13. 如图所示,A、B两个物体被一个竖直向上力F托着,处于静止状态,则A物体一共受_______个力,B物体一共受_______个力。
参考答案:
3 4
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某研究性学习小组探究平抛运动的规律.他们在水平桌面上用练习本做成一个斜面,使一个钢球(可视为质点)从斜面上某一位置滚下.用数码相机拍摄钢球从桌面水平飞出后做平抛运动的几张连续照片.然后用方格纸做背景,根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的平抛运动轨迹.已知所用的数码相机每秒钟拍摄10帧照片.方格纸每小格边长5厘米,重力加速度取g=10m/s2.试回答下列问题:
(1)小钢球由A到B时间为 ;
(2)如图是该组同学得到的小球在空中运动的三张连续照片的局部图,由图可判断小球做平抛运动时在水平方向上做的是 运动;
(3)由图可以计算出小球离开桌边时的初速度大小为 m/s;
(4)小钢球经过B点的速度大小为 m/s.
参考答案:
(1)0.1s;(2)匀速直线;(3)1;(4)
【考点】研究平抛物体的运动.
【分析】(1)根据数码相机每秒钟拍摄10帧照片求出从A到B的时间;
(2)通过水平方向上相等时间内的位移判断水平方向上的运动规律;
(3)根据水平位移求出小球的初速度;
(4)B点水平速度与初速度相等,再求出竖直方向的速度,求它们的合速度,就是B的速度.
【解答】解:(1)数码相机每秒钟拍摄10帧照片,则T=,即小钢球由A到B时间为0.1s,
(2)因为相等时间内的水平位移相等,知平抛运动在水平方向上做匀速直线运动.
(3)小球离开桌边时的初速度大小为:,
(4)根据匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度,在B点有:
,
则B点速度为:
故答案为:(1)0.1s;(2)匀速直线;(3)1;(4)
15. 三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察并听到两球同时落地,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明_______________。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到小铁球P、Q在水平板上相碰。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明_______________。
(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为L=1.25 cm,则由图可求得拍摄时每s曝光______次,该小球做平抛运动的初速度大小为_______ m/s。(g=9.8 m/s2,保留两位有效数字)
参考答案:
(1). 平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 (2). 平抛运动在水平方向的分运动是匀速运动 (3). 28 (4). 0.70
试题分析:
探究平抛运动的规律中,实验(1)同时让A球做平抛运动,B球做自由落体运动.若两小球同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动.实验(2)同时让P球做平抛运动,Q球做匀速运动.若两小球相碰,则说明平抛运动水平方向是匀速运动.利用在相等的时间内位移之差是恒定的,结合重力加速度可求出它们间的时间.再利用水平方向的位移结合时间可算出抛出的初速度.
解:(1)在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动.结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动;
(2)让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下,从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度.小球P做平抛运动,小球Q做匀速直线运动,当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动.当同时改变两小球滚下的高度时,仍能相碰,则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动.
(3)平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动;在竖直方向:由△h=gt2可得
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,水平传送带向右匀速运动的速度v﹣2m/s.一小物块以水平向右的速度v0=8m/s滑上传送带,已知传送带长l=10m,物块与传送带间的摩擦因数μ=0.5,g=10m/s2.求物块在传送带上运动的时间.
参考答案:
3.2s.
解:物块滑上传送带做匀减速运动,加速度大小为a,则有:μmg=ma
解得:a=5m/s2
匀减速运动的时间为:
这一过程的位移为:
接着物块做匀速运动,运动时间为:
物块在传送带上运动的时间为:t=t1+t2=1.2+2=3.2s
答:物块在传送带上运动的时间3.2s.
17. 19.解:(1)由机械能守恒定律得,以小孩和秋千为整体
v=5m/s
(2)以小孩为研究对象
F-mg=
F=500N
质量为5′103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10m/s,随后以P=6 ′104 W的额定功率沿平直公路继续前进,经72s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5′103N。求:
(1)汽车的最大速度vm;
(2)汽车在72s内经过的路程s。
参考答案:
18. 把一条铁链自由下垂地悬挂在墙上,铁链长为25m,在铁链正下方距铁链下端20m处有一观察点A,当铁链自由释放后,
求:(1)铁链下端到达A点时需要多长时间?
(2)整条铁链经过A的时间是多少?(g=10m/s2)
参考答案:
设链条长度为l下端距A点的距离为h
(1)由…(2分)得…(2分)
(2)由…(2分)得…(2分)
则链条经过A的时间为…(2分)
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