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北京第一三九中学高一物理模拟试题含解析
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)两个质量不同的小铁块A和B,分别从高度相同且都光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部,如图所示,如果它们的初速度都为零,则下列说法正确的是
A.下滑过程中重力所做的功不相等
B.它们到达底部时动能相等
C.它们到达底部时速率相等
D.它们到达底部时速率不相等
参考答案:
AC。
因为起点和终点都相同,两物体的质量不相同,即重力做的功就不相同。,A正确;根据机械能守恒定律得:,速率与质量无关,由此计算可知:B错、C正确;D错。只是速度不相等,因方向不同。
2. 若某物体由静止开始以恒定的加速度运动,则该物体在2ts末的速度大小与物体在这2ts内中间位置的速度大小之比为
A.1: B.1: C.:1 D.:1
参考答案:
D
故选D。
考点:匀变速直线运动的规律
【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、速度位移公式、位移时间公式,并能灵活运用。
3. 如图所示,用轻绳AO、BO系住一物体使其处于平衡状态,绳AO与竖直方向成一角度,绳BO水平.当绳子的悬点A缓慢向右移动时,BO始终保持水平,在AO到达竖直方向前,关于绳子AO和BO的拉力,下列说法中正确的是( )
A. 绳AO的拉力一直在减小
B. 绳AO的拉力先减小后增大
C. 绳BO的拉力先增大后减小
D. 绳BO的拉力一直在减小
参考答案:
AD
对点O受力分析,受重力mg、拉力FB和FA,将三个力首尾相连,构成矢量三角形,如图;
从上图可以看出,细线AO与竖直方向夹角逐渐变小的过程中,拉力FA逐渐减小,拉力FB也逐渐减小;故选AD.
点睛:物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变(通常为重力,也可能是其它力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力则大小、方向均发生变化;先正确分析物体所受的三个力,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形,然后将方向不变的力的矢量延长,根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时,这个闭合三角形总是存在,只不过形状发生改变而已,比较这些不同形状的矢量三角形,各力的大小及变化就一目了然了.
4. 如图所示,一个质量为m的人站在台秤上,跨过光滑定滑轮将质量为m′的重物从高处放下,设重物以加速度a加速下降(a<g),且m′<m,则台秤上的示数为( )
A.(m+m′)g﹣m′a B.(m﹣m′)g+m′a C.(m﹣m′)g﹣m′a D.(m﹣m′)g
参考答案:
B
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】先对重物受力分析,受重力和拉力,加速下降,然后根据牛顿第二定律列式求出绳子的拉力;再对人受力分析,受到重力、拉力和支持力,根据平衡条件求出支持力,而台秤读数等于支持力.
【解答】解:对重物受力分析,受重力和拉力,加速下降,根据牛顿第二定律,有:m′g﹣T=m′a ①
再对人受力分析,受到重力、拉力和支持力,根据共点力平衡条件,有:N+T=mg ②
由①②,解得
N=(m﹣m′)g+m′a
故选B.
5. 如图所示,开口容器的底部有一个小孔,装水后,水不断从小孔流出。图中能够粗略反映水流出时,容器底部所受水的压强p与时间t的关系图象是( )
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. 相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和﹣Q,放在光滑绝缘的水平面上,现引入第三个点电荷C,使三者在库仑力作用下都处于静止状态,问C所带的电荷量,电性为正应把C应放在9Q、﹣Q连线延长线距﹣Q为的位置上.
参考答案:
考点: 库仑定律.
专题: 电场力与电势的性质专题.
分析: 因题目中要求三个小球均处于平衡状态,故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果.
解答: 解:A、B、C三个电荷要平衡,必须三个电荷的一条直线,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须为正,在B的另一侧.
设C所在位置与B的距离为r,则C所在位置与A的距离为L+r,要能处于平衡状态,
所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为q.则有:
解得:r=
对点电荷A,其受力也平衡,则
解得:q=
故答案为:;正;9Q、﹣Q连线延长线距﹣Q为的
点评: 我们可以去尝试假设C带正电或负电,它应该放在什么地方,能不能使整个系统处于平衡状态.不行再继续判断.
7. 在“研究平抛物体的运动”的实验中,记录了下图所示的一段轨迹.已知物体是由原点O水平抛出的,C点的坐标为(60,45),则平抛物体的初速度为v0=___________m/s(取g=10 m/s2)
参考答案:
8. 一小球从某一高处由静止开始自由下落,则小球在第3s末的速度为 m/s,小球在第2s内的位移为 m。(g=10m/s2)
参考答案:
30,15
9. 在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为 ,小球抛出点的坐标为 。(注明单位) (取g=10m/s2)
参考答案:
10. 跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50kg,他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2 / 5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是__________W(g取10m/s2)。
参考答案:
75W
跳一次的时间是t0 = 60 / 180 s = 1 / 3 s
人跳离地面作竖直上抛,到最高点时间为t =
此过程克服重力做功W = W
跳绳时克服重力做功的平均功率W = 75W
11. 某物体作匀加速直线运动,若第2s内通过的位移是6m,第4s内通过的位移是10m,则此物体运动的加速度为__________m/s2,初速度为__________m/s。
参考答案:
_2_________________ _____________3_
12. 如图是某同学在做“用打点计时器测速度”实验中获得的一条纸带.
(1)在实验中,以下做法正确的是 ( )
A.打点计时器必须使用4—6V的交流电源
B.必须在实验前启动电源,即先启动电源再拉动纸带,实验后立即关闭电源
C.可以用刻度尺分段测出AB、BC、CD三段的位移,和一次性测量一样
D.要选择点迹清晰的纸带,并舍弃密集的点迹
(2)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_______.
(3)ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读
出A、B两点间距x=________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).
参考答案:
13. 运动员将原来静止的质量为0. 4 kg的足球以20 m/s的速度踢出,足球击中高为2 m的门梁,不计空气阻力,g取10 m/s2,则运动员对足球做的功为__________J;重力做功为 ________J,足球击中门梁时的重力势能为__________J(以地面为参考平面)
参考答案:
80 -8 8
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如下图所示,在纸带上选择A,B,C,D 4个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,B,C两点到A点的距离已标在纸带上.
(1)小车通过计数点A到C的时间为 秒
(2)计算小车通过计数点“B”的瞬时速度为vB=________m/s.
参考答案:
0.2 0.26
15. 某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验,图是某次实验得出的纸带,所用电源的频率为50HZ,舍去前面比较密集的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3……。各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm,d2=7.5cm,d3=13.5cm,则①物体做 的运动,②物体通过1计数点的速度1= m/s;③物体运动的加速度为a = m/s2.
参考答案:
(1)匀加速直线 (2)0.375m/s (3)1.5m/s2 (每空2分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 某地建有滑草场。可将其看成倾角的斜面,一游客连同滑草装备的总质量为,他从静止开始匀加速下滑,在时间内沿直线滑下(不计空气阻力,取g=10m/s2,结果保留2位有效数字)
(1)游客连同装备下滑过程中受到的摩擦力F为多大?
(2)滑草装置与草地之间的动摩擦因数为多大?
参考答案:
17. 跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用依山势特别建造的跳台,运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观.设一位运动员由山坡顶的A点沿水平方向飞出,到山坡上的B点着陆.如图所示,已知运动员水平飞出的速度为v0=20m/s,山场面倾角为θ=37°,山坡可以看成一个斜面.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)运动员在空中飞行的时间t;
(2)AB间的距离s.
参考答案:
解:(1)运动员由A到B做平抛运动
水平方向的位移为x=v0t …①
竖直方向的位移为 …②
由①②可得,…③
(2)由题意可知…④
联立②④得…⑤
将t=3s代入上式,得s=75m.
答:(1)运动员在空中飞行的时间3s.
(2)AB的距离为75m.
【考点】平抛运动.
【分析】(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,抓住位移关系求出运动员在空中飞行的时间.
(2)通过时间求出竖直方向上的位移,结合几何关系求出AB间的距离.
18. (12分)摩托车的最大行驶速度为25m/s,为使其从静止开始做匀加速运动而在2min内追上前方1000m处以15m/s的速度匀速行驶的卡车,摩托车至少要以多大的加速度行驶?
参考答案:
2min内卡车行驶了 15×120=1800m ,所以这段时间内摩托需行驶 1000+1800=2800m .设摩托加速至最大速度用时 t ,则有:
解得 t= 8s
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