【文档说明】【精准解析】四川省阆中中学2019-2020学年高一下学期开学考试物理试卷.doc,共(15)页,544.000 KB,由小赞的店铺上传
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四川省阆中中学2019-2020学年高一(下)开学考试物理试题一、选择题(1到5题单选,6到8题多选)1.定滑轮连接两个质量分别为Am、Bm的小球A、B,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,两球静止时,OA绳与水平方向的夹角为2,OB绳与水平方向的夹角为,不计绳与滑轮间的摩擦及滑轮的重力
.则()A.两个小球的质量关系为Am:2cosBm=:1B.两个小球的质量关系为ABmm=C.定滑轮受到细绳的合力等于()ABmmg+D.两个小球受到绳子的拉力关系为OAOBTT【答案】A【解析】【详解】分别对AB两球分析,运用合成法,如图所示:由几何知识得:sin2ATm
g=,sinBTmg=,所以Am:sin2Bm=:sin2cos=:1,故A正确,B错误;以AB球整体为研究对象,竖直方向受力平衡:()cosABFmmg=+,可见()ABFmmg+,故C错误;两个小球受到绳子的拉力关系为O
AOBTT=,故D错误.所以A正确,BCD错误.2.如图所示,甲、乙两船在同一河岸边A、B两处,两船船头方向与河岸均成θ角,且恰好对准对岸边C点.若两船同时开始渡河,经过一段时间t,同时到达对岸,乙船恰好到达正对岸的D点.若河宽d、河水流
速均恒定,两船在静水中的划行速率恒定,不影响各自的航行,下列判断正确的是()A.两船在静水中的划行速率不同B.甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小C.两船同时到达D点D.河水流速为tandt【答案】C【解析】A.由题意可知,两船渡河的时间相等,两船沿垂直河
岸方向的分速度υ1相等,由υ1=υsinθ知两船在静水中的划行速率υ相等,选项A错误;B.乙船沿BD到达D点,可见河水流速υ水方向沿AB方向,可见甲船不可能到达到正对岸,甲船渡河的路程较大,选项B错误;C.由于甲船沿AB方向的位移大小x=(υcosθ+υ水)t=2dtanθ=AB,可见两船同时到
达D点,选项C正确;D.根据速度的合成与分解,υ水=υcosθ,而υsinθ=d/t,得tandvt=水,选项D错误;故选C.小船过河的速度为船在静水中的速度垂直河岸方向的分速度,故要求过河时间需要将船速分解为沿河岸的速度和垂直河岸的速度;要求两船相遇的地
点,需要求出两船之间的相对速度,即它们各自沿河岸的速度的和.3.如图所示,将小球从空中的A点以速度Vo水平向右抛出,不计空气阻力,小球刚好擦过竖直挡板落在地面上的B点.若使小球仍刚好擦过竖直挡板且落在地面上B点的右侧,下列方法可行的是()A.在A
点将小球以大于Vo的速度水平抛出B.在A点将小球以小于Vo的速度水平抛出C.在A点正上方某位置将小球以小于Vo的速度水平抛出D.在A点正下方某位置将小球以大于Vo的速度水平抛出【答案】D【解析】【分析】根据“小球从空中的A点以速度Vo水平向右抛出”可知,本
题考查平抛运动的规律,根据平抛的分运动规律,运用运动学公式等,进行分析推断落点.【详解】C、D、根据212hgt=,得2htg=,水平位移为002hxvtvg==.则知在A点正上方某位置将小球以小于v0的速度水平抛出时,小球刚好擦过竖直挡板时所用时间变长,水平位移不变,初速度
变小,能使小球落在挡板和B点之间.在A点正下方某位置将小球抛出时,小球刚好擦过竖直挡板时所用时间变短,水平位移不变,初速度变大,能使小球落在地面上的B点右侧,故C错误,D正确.A、B、在A点将小球抛出时
,落地时平抛运动的时间相等,当初速度大于v0时,小球运动到挡板正上方所用时间变短,下落的高度变小,将从挡板正上方越过.当初速度小于v0时,小球运动到挡板时所用时间变长,下落的高度变大,将撞在挡板上.故A、B错误.故选D.【点
睛】解决本题的关键要掌握其研究方法:运动的分解法,将平抛运动分解为水平和竖直两个方向进行研究,再由运动学公式列式分析.4.如图,从半径为R=1m的半圆AB上的A点水平抛出一个可视为质点的小球,经t=0.4s小球落
到半圆上,已知当地的重力加速度g=10m/s2,则小球的初速度v0可能为()A.1m/s或2m/sB.2m/s或3m/sC.3m/s或4m/sD.1m/s或4m/s【答案】D【解析】【详解】根据题意可知小球下
降的高度2211100.4m0.8m22hgt===平抛运动轨迹如图所示若小球落在圆弧左边上,根据几何关系有()222RhRx=+−解得水平位移x=0.4m则初速度00.4m/s1m/s0.4xvt==
=若小球落在圆弧右边上,根据几何关系有R2=h2+x′2解得x′=0.6m则水平位移x=1.6m初速度01.6m/s4m/s0.4xvt===故D正确,ABC错误。故选D。5.如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦
传动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为()A.311rrB.113rrC.312rrD.112rr【答案】B【解析】【详解】由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑知三者线速度相同,其半径分别为r1、r2、r3,则:ω1r
1=ω2r2=ω3r3,故ω3=113rr.A.311rr,与结论不相符,选项A错误;B.113rr,与结论相符,选项B正确;C.312rr,与结论不相符,选项C错误;D.112rr,与结论不相符,选项D错误;6.如图所示,倾角为θ的
斜面放在粗糙的水平地面上,现有一带固定支架的滑块M正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球达到稳定(与滑块相对静止)后,悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ,斜面体始终保持静止,则下列说法正确的是()A.斜面光滑B.斜面粗糙C.达到稳定状态后,地面对斜面体的
摩擦力水平向左D.达到稳定状态后,地面对斜面体的摩擦力水平向右【答案】AC【解析】【详解】AB.如果斜面光滑,根据牛顿第二定律得;对整体,加速度()sinsinmMgagmM+==+方向沿斜面向下,对小球,合
力F合=ma=mgsinθ则摆线必定与斜面垂直,故A正确,B错误;CD.小球的加速度和整体的加速度相同,对整体,加速度有水平向左的分量,合力水平向左,根据牛顿第二定律,地面对斜面体的摩擦力水平向左,故C正确,D错误。故选AC。【点评】本题考查运用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力,
采用整体法和隔离法交叉的方法处理.7.如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰.已知半圆形管道的半径R=1m,小球可看做
质点且其质量为m=1kg,g取10m/s2.则()A.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9mB.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9mC.小球经过管道的B点时,受到管道的作用力FNB的大
小是1ND.小球经过管道的B点时,受到管道的作用力FNB的大小是2N【答案】AC【解析】【分析】小球恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到,说明小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等,代人公式即可;小球经过圆弧轨道的B点时做圆周
运动,所受轨道作用力与重力一起提供向心力,根据牛顿第二定律列式可求得受管道的作用力.【详解】根据平抛运动的规律和运动合成的可知tan45yxvv=,则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等,得3/xyvvgtms===,则B点与C点的水平距离为:30.30.9xx
vtm===,A正确B错误;B点的速度为3m/s,根据牛顿运动定律,在B点设轨道对球的作用力方向向下,2BNBvFmgmR+=,代入解得1NBN=−,负号表示轨道对球的作用力方向向上,C正确D错误.8.如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端
固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下
面的判断中正确的是()A.Q受到桌面的支持力变大B.Q受到桌面的静摩擦力变大C.小球P运动的角速度变大D.小球P运动的周期变大【答案】BC【解析】【详解】试题分析:对小球分析,设绳子拉力为F,绳子与竖直方向夹角为θ,绳子长度为l,则有Fcosθ=mg,Fs
inθ=m(2π/T)2r,r=lsinθ,解得T2=4π2lcosθ/g,当小球位置升高时,周期减小,角速度增大,C正确,D错误.Q物块处于平衡状态,有N=Mg+Fcosθ=(M+m)g,支持力不变,A错误;f=F
sinθ=mgtanθ,物块位置升高,θ增大,f增大,B正确.考点:本题考查圆周运动向心力分析和物体平衡.二、实验题(2小题)9.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线_______。每次让小
球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛__________。(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为__________m/s(g=9.8m/s2)。(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了
小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s;B点的竖直分速度为________m/s(g=10m/s2)。(结果均保留两位有效数字)【答案】(1).水平(2).初速度相同(3).1.
6(4).1.5(5).2.0【解析】【详解】(1)[1][2]为了保证小球的初速度水平,斜槽末端应切线水平,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛运动的初速度相等。(2)[3]根据212ygt=得,运动时间为220.1960.2s9.8ytg===则
小球平抛运动的初速度为00.32m/s1.6m/s0.2xvt===(3)[4][5]在竖直方向上,根据22yLgT==得220.050.110LTsg===则小球平抛运动的初速度为0330.051
.5m/s0.1LvT===B点的竖直分速度为880.052.0m/s220.1yBLvT===10.根据公式2vFmr=向和2Fmr=向,某同学设计了一个实验来感受向心力.如图甲所示,用一根细绳(可视为轻绳)一端拴一个小物体,绳上离小物体40cm处标为点A,80cm处标为点B.将此装
置放在光滑水平桌面上(如图乙所示)抡动细绳,使小物体做匀速圆周运动,请另一位同学帮助用秒表计时.操作一:手握A点,使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周,体会此时绳子拉力的大小1F.操作二:手握B点,使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周,
体会此时绳子拉力的大小2F.操作三:手握B点,使小物体在光滑水平桌面上每秒运动两周,体会此时绳子拉力的大小3F.(1)小物体做匀速圆周运动的向心力由________提供;(2)操作二与操作一相比,是为了控制小
物体运动的________相同;(3)如果在上述操作中突然松手,小物体将做________.【答案】(1).绳子拉力(2).周期(或角速度、转速)(3).匀速直线运动【解析】【详解】(1)[1]小物体做匀速圆周运动时,竖直方向受到重力与支持力,二力平衡,向心力由绳子拉力提供
.(2)[2]操作二与操作一相比,是为了控制小物体运动的周期(或角速度、转速)相同.(3)[3]在上述操作中突然松手,绳子的拉力突然消失,小物体将做匀速直线运动.三、计算题(3小题)11.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,
经过原点后受一沿y轴正方向(竖直方向)的恒力F=15N作用,直线OA与x轴成α=37°,如图所示曲线为质点的轨迹图(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:(1)如果质点的运动轨迹与直线OA
相交于P点,质点从O点到P点所经历的时间以及P点的坐标;(2)质点经过P点时的速度大小.【答案】(1)1s;(10m,7.5m);(2)513m/s【解析】【详解】(1)质点在水平面内做曲线运动,在x方向上不受外力作用做匀速直线运动,y方向受恒力F作用做匀加速直线运动,在竖直方向上光滑平面
的支持力与重力平衡,由牛顿第二定律得2215m/s15m/s1Fam===设质点从O点到P点经历的时间为t,P点坐标为(xP,yP),则有xP=v0t,yP=212at又tanα=PPyx联立解得t=1s,xP=10m,yP=7.5m即P点坐标为(10m,7.5m)(2)质点经过
P点时沿y方向的速度vy=at=15m/s故P点的速度大小22P0y513m/svvv=+=12.如图所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上放着质量均为1kg的A、B两个物块,物块之间用长为1m的细线相连,细线刚好伸直且通过转轴中心O,A物块与O点的距离为0.4m,
物块可视为质点。A、B与转盘间的动摩擦因数均为0.1,且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。(1)当转盘至少以多大的角速度匀速转动时,细线上出现拉力?(2)当转盘以ω1=1rad/s的角速度匀速转动时,A、B受到的摩
擦力分别是多大?(3)当转盘至少以多大的角速度匀速转动时,A、B两个物块均会在转盘上滑动?【答案】(1)5rad/s3;(2)0.4N,0.6N;(3)10rad/s【解析】【详解】(1)(2)A、B做圆周运动,角速度大小相等,当角速度增大时,B先达到最大静摩擦力,对B物块,有22
2mgmr=解得220.1105rad/srad/s0.63gr===因为5rad/s>1rad/s3可知A、B均未达到最大静摩擦力,则fA=mω12r1=0.4NfB=mω12r2=0.6N(3)设细线拉力为T,当A、B所受摩擦力
均达到最大,对A物块T−μmg=mω32r1对B物块T+μmg=mω32r2联立解得321220.110rad/s10rad/s0.60.4grr===−−13.物体A的质量M=1kg,静止在光滑水平面上,平板车B的质量为
0.5kgm=、长1mL=,某时刻A以04m/sv=向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数0.2=,取重力加速度21m/sg=,
试求:(1)若2NF=,物体A在小车B上相对小车B滑行的时间和最大距离;(2)如果要使A不至于从B上滑落,拉力F的大小应满足的条件。【答案】(1)0.4s,0.8m;(2)1N≤F≤3N【解析】【详解】(1)物体A滑
上木板B以后,作匀减速运动,由牛顿第二定律得µMg=maA解得aA=µg=0.2×10m/s2=2m/s2木板B作加速运动,由牛顿第二定律得F+µMg=maB代入数据解得aB=8m/s2两者速度相同时v0-aAt=aBt解得t=0.4sA滑行距离2012AAxvtat=−代入数据解得1.
44mAx=B滑行距离212BBxat=代入数据解得0.64mBx=代入数据解得,最大距离△x=xA-xB=0.8m(2)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度v1,有222011=+22ABvvvLaa−又
有011=ABvvvaa−代入数据解得aB=6m/s2由牛顿第二定律得F+µMg=maB解得F=maB-µMg=0.5×6-0.2×1×10=1N若F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1N;当F较大时,在A到达B的右端之前,
就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才不会从B的左端滑落.由牛顿第二定律得µmg=ma可得a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2则有F=(M+m)a=(1+0.5)×2N=3N若F大于3N,A就会相对B向左滑下;综
上所述,力F应满足的条件是1N≤F≤3N