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山东省东营市董集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. 如图2所示,物体A静止在斜面上。关于A的受力情况,以下说法正确的是( )
A.受到重力、支持力两个力的作用
B.受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用
C.受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力的作用
D.受到重力、支持力、压力、摩擦力、下滑力五个力的作用
参考答案:
B
2. 以速度Vo水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等,以下判断正确的是 ( )
A、此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小 B、此时小球的速度大小为Vo
C、此时小球速度的方向与位移的方向相同 D、小球运动的时间为2Vo/g
参考答案:
D
3. 如图所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球.两小球均保持静止.当突然剪断细绳时,上面小球A与下面小球B的加速度为( )
A.aA=g aB=g
B.aA=g aB=0
C.aA=2g aB=0
D.aA=0 aB=g
参考答案:
C
4. (多选题)如图所示,匀速转动的水平圆盘上放有质量分别为2kg和3kg的小物体A、B,A、B间用细线沿半径方向相连.它们到转轴的距离分别为RA=0.2m、RB=0.3m.A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍.g取10m/s2,现极其缓慢地增大圆盘的角速度,则下列说法正确的是( )
A.小物体A达到最大静摩擦力时,B受到的摩擦力大小为12N
B.当A恰好达到最大静摩擦力时,圆盘的角速度为4rad/s
C.细线上开始有弹力时,圆盘的角速度为rad/s
D.某时刻剪断细线,A将做向心运动,B将做离心运动
参考答案:
AC
【考点】向心力;摩擦力的判断与计算;线速度、角速度和周期、转速.
【分析】当增大原盘的角速度,B先达到最大静摩擦力,所以A达到最大静摩擦力时,B受摩擦力也最大;当A恰好达到最大静摩擦力时,对A,B两个物体由牛顿第二定律分别列式可求解角速度大小;细线上开始有弹力时,B物体受最大摩擦力,由牛顿第二定律可求解角速度;某时刻剪断细线,分析剪断前后受力变化可分析两个物体运动情况.
【解答】解:A.当增大原盘的角速度,B先达到最大静摩擦力,所以A达到最大静摩擦力时,B受摩擦力也最大大小为:FB=kmBg=12N,故A选项正确;
B.当A恰好达到最大静摩擦力时,圆盘的角速度为ω,此时细线上的拉力为T,则由牛顿第二定律:
对A:
对B:
联立可解的:,故B选项错误;
C.当细线上开始有弹力时,此时B物体受到最大摩擦力,由牛顿第二定律:,可得:,故C选项正确;
D.某时刻剪断细线,A物体摩擦力减小,随原盘继续做圆周运动,B不在受细线拉力,最大摩擦力不足以提供向心力,做离心运动,故D选项错误;
故选:AC
5. (多选)如图所示为某一皮带传动装置,主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2,已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是( )
A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动
C.从动轮的转速为 D.从动轮的转速为
参考答案:
BC
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的实验步骤如下:
A.用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量;
B.按图装好实验器材;
C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶;
D.将电磁打点计时器接在6 V电压的直流电源上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸
带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;
E.保持小桶及其内部所装沙子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验;
F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;
G.作a-M关系图象,并由图象确定a-M关系.
(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______,该步骤应排在______实验步骤之后.
(2)在上述步骤中,有错误的是________,应把__________改为____________.
(3)在上述步骤中,处理不恰当的是______,应把__________改为____________.
参考答案:
7. .为了验证地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样的“距离平方反比”规律,牛顿为此做了著名的“月一地”检验。牛顿根据检验的结果,把“距离平方反比”规律推广到自然界中任意两个物体间,发现了具有划时代意义的万有引力定律。
“月一地”检验分为两步进行:
(1)理论预期:假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力,遵循相同的规律。设地球半径和月球绕地球运行的轨道半径分别为R和r(已知r=60R)。那么月球绕地球运行的向心加速度与地面的重力加速度的比值 ▲ (用分式表示)。
(2)实测数据验算:月球绕地球运行的轨道半径r=3.8×108m,月球运行周期T=27.3天,地面的重力加速度为g=9.8m/s2,由此计算月球绕地球运行的向心加速度a′与地面的重力加速度的比值 ▲ (用分式表示)。
若理论预期值与实测数据验算值符合,表明,地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力,真的遵从相同的规律!
参考答案:
(1) ;(2)
8. 如图所示,重为100N的物体在水平向左的力F=20N作用下,以初速度v0沿水平面向右滑行。已知物体与水平面的动摩擦因数为0.2,则此时物体所受的合力大小为 ,方向为 。
参考答案:
40N,水平向左
9. 如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为:( sin37o=0.6,cos37o=0.8 ) ( )
A. 3:4 B. 4:3
C. 9:16 D. 16:9
参考答案:
C
根据平抛运动及几何关系有:,得,C正确。
10. 下图给出了汽车从A点出发到B点做直线运动的v-t图线,据图线填空:
(1)在0 s-40s内汽车做_____运动;加速度是_____。
(2)在40 s-120 s内汽车做______运动;加速度是______
(3)在120 s-200 s内汽车做_____运动;加速度是______;发生的位移是_____。
(4)由图中得到汽车从A点开始到速度大小为10 m/s 时所需的时间是_____。
参考答案:
11. 质量为m,发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶,当它的加速度为a时,速度为v,测得发动机的实际功率为P1,假定运动中所受阻力恒定,它在平直的路上匀速行驶的最大速度为__________。
参考答案:
.
12. .如图所示是一质点做直线运动的x-t图线,则质点在BC段中运动时的速度大小为___________m/s,速度方向沿___________(填x的正方向或x负方向)
参考答案:
2;X负方向
13. 如图所示,质量均为m的两个小球A、B用三根等长的细绳相连,悬挂在天花板上的O点。现对A施加一个水平向右的恒力F,使得两个小球保持静止,此时BO绳刚好处于竖直位置,则OA绳的张力TOA= ;AB绳的张力TAB=
参考答案:
2mg , 0
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 电磁打点计时器是一种使用低压______(填“交”或“直”)流电源的计时仪器。在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中,用打点计时器打出的一条纸带.A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点.相邻计数点间的时间间隔为0.1s,各点间的距离如下图所示,则纸带的_ __(填“左”或“右”)端与小车相连,打D点时小车的速度为________m/s.并可求得小车的加速度大小为______m/s2.若当交流电的实际频率小于50Hz时,仍按50Hz计算,则测量的加速度值比真实的加速度值______(填“偏大”“偏小”“不变”) (结果保留两位有效数字)
参考答案:
交流 左 0.34 0.40 偏大
15. 某同学在探究小车速度随时间变化的规律时,对打出的一条纸带进行研究,从O点开始每5个打点作为一个计数点(中间4个打点未画出,电源频率为50赫兹),计数点分别为A、B、C、D、E,该同学已求出各计数点对应的速度,其数值见下表。(结果保留两位有效数字)
(1)根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的v-t图线(适当标出横、纵坐标刻度)。
(2)计数点O对应的速度为 ▲ m/s,加速度为 ▲ m/s2。
参考答案:
(1) 略:(3分) (2) 0.50 2.0
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,质量M =4kg的木板长L =4m,静止在光滑的水平地面上,其水平上表面左端静置一个质量m =2kg的小滑块(可视为质点),小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.2。从某时刻开始,用水平力F =10N一直向右拉滑块,使滑块从木板上掉下来。g取10m/s2。
(1)该过程木板的位移;
(2)滑块离开木板时的速度;
(3)若在F =10N的情况下,能使小滑块恰好能从木板上掉下来,求此力作用的最短时
间.
参考答案:
(1)由牛顿第二定律知滑块和木板加速度为
………………………………2分
它们的位移关系为
………………………………2分
木板位移为
………………………………2分
(2)滑块速度为
m/s………………………2分
(3)设滑块经过时间t1撤掉F,又经过时间t2恰好滑到木板的右端获得共速,由牛顿第二定律知滑块撤掉F时的加速度大小为
……………………………1分
它们的速度关系为
………………………2分
它们的位移关系为
………………………2分
解得t1=s………………………1分
17. 一物块从倾角为θ、长为s的斜面的顶端由静止开始下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,求物块滑到斜面底端所需的时间。
参考答案:
设物块质量为m,加速度为a,物块受力情况如下图所示,
mgsinθ-f=ma, (2分)
N-mgcosθ=0, (2分)
f=μN, (2分)
解得:a=gsinθ-μgcosθ, (2分)
由s=at2 (2分)t==。 (2分)
18. 一物体以2m/s的初速度从地面上一点A沿水平面在摩擦力作用下做匀减速直线运动,它先后经过地面上B点时的速度是经过C点时速度的3倍。通过C点再经1s滑到D点时速度等于零。量得BC长0.8m。求物体在水平地面上滑行的距离。
参考答案:
10米
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