泌阳一高高三物理一轮力学试卷
一.单项选择题,本题共 6 小题,每小题 3 分,共 18 分。每小题只有一个选项符合题意 1.一物体从静止开始做匀加速直线运动,以T为时间间隔,在第3个T内的位移为3m,在第3个T终了时的瞬时速度是3m/s。则
A.物体的加速度为1m/s2 B.物体在第1个T终了时的瞬时速度是0.6m/s C.时间间隔T=1s D.物体在第1个T内的位移为0.6m 2.关于摩擦力,下列说法正确的是
A.静摩擦力产生在两个静止的物体之间,滑动摩擦力产生在两个运动的物体之间 B.静摩擦力可以作为动力、阻力,而滑动摩擦力只能作为阻力 C.有摩擦力一定存在弹力,且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直 D.摩擦力的大小与正压力大小成正比
3.A、B两物体叠放在一起,放在光滑的水平面上,从静止开始受到一变力的作用,该力与时间的关系如图所示,A、B始终相对静止,则下列说法不正确的是: ...
A.t0时刻,A、B间静摩擦力最大 B.t0时刻,B速度最大 C.2t0时刻,A、B间静摩擦力最大 D.2t0时刻,A、B位移最大
4.如图所示,将小球甲、乙、丙(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放,最后都到达竖直面内圆弧的最低点D,其中甲是从圆心A出发做自由落体运动,乙沿弦轨道从一端B到达另一端D,丙沿圆弧轨道从C点运动到D,且C点很靠近D点。如果忽略一切摩擦阻力,那么下列判断正确的是:
A.甲球最先到达D点,乙球最后到达D点 B.甲球最先到达D点,丙球最后到达D点 C.丙球最先到达D点,乙球最后到达D点
D.甲球最先到达D点,无法判断哪个球最后到达D点
5.如图所示,小车向右做匀加速运动的加速度大小为a,bc为固定在小车上的水平横杆,物块M串在杆上,M通过细线悬吊着一小铁球m, M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ.若小车的加速度逐渐增大到2a时,M仍与小车保持相对静止,则 A.横杆对M的作用力增加到原来的2倍
B.细线的拉力增加到原来的2倍
C.细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍 D.细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的2倍
6.质点受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用,F1、F2随时间的变化规律如图所示,力的方向始终在一条直线上且方向相反。已知t=0时质点的速度为零。在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的速率最大?
A.t1 B.t2 C.t3 D.t4
二.多项选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。
7.原来做匀速运动的电梯的地板上,有一个被处于伸长状态的轻弹簧拉住,具有一定质量的木块A静止在地板上,如图所示。现发现木块突然被弹簧拉向右方,由此可以判断,以下说法正确的是
A.电梯可能向上做减速运动,木块处于失重状态 B.电梯一定向上做加速运动,木块处于超重状态 C.电梯可能向上做加速运动,木块处于超重状态 D.电梯一定具有向下的加速度,木块处于失重状态
8.如图所示,在静止的平板车上放置一个质量为10kg的物体A,它被拴在一个水平拉伸的弹簧一端(弹簧另一端固定),且处于静止状态,此时弹簧的拉力为5N。若平板车从静止开始向右做加速运动,且加速度逐渐增大,但a≤1m/s2。则
A.物体A相对于车仍然静止 B.物体A受到的弹簧的拉力逐渐增大 C.物体A受到的摩擦力逐渐减小 D.物体A受到的摩擦力先减小后增大 9.如图所示,滑轮A可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑,滑轮下用轻绳挂着一个重力为G的物体B,下滑时,物体B相对于A静止,则下滑过程中
A.B的加速度为g sinθ B.绳的拉力为Gcosθ C.绳的方向保持竖直 D.绳的拉力为G
10.如图,质量为M的斜面放在粗糙的水平地面上。几个质量都是m的不同物块,先后在斜面上以不同的加速度向下滑动,斜面始终保持静止不动。下列关于
A
水平地面对斜面底部的支持力和静摩擦力的几种说法中正确的有 A.匀速下滑时,支持力N(mM)g,静摩擦力为零;
B.匀加速下滑时,支持力N(mM)g,静摩擦力的方向水平向左; C.匀减速下滑时,支持力N(mM)g,静摩擦力的方向水平向右; D.无论怎样下滑,总是N(mM)g,静摩擦力为零。
11.如图所示为A、B两质点作直线运动的vt图象,已知两质点在同一直线上运动,由图可知
A.两个质点一定从同一位置出发
B.两个质点一定同时由静止开始运动 C.t1秒末两质点相遇 D.0-t2秒时间内B质点可能领先A 三.实验题
12.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,刚好每隔1.0s滴一滴,该同学骑摩托车,先使之加速到某一速度,然后熄火,
让摩托车沿直线滑行,如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧是起点,单位:m)。设该同学质量为50kg,摩托车的质量为75 kg,根据该同学的实验结果可估算(g=10m/s2) (1)骑摩托车加速时的加速度大小为___m/s2;
(2)骑摩托车滑行时的加速度大小为___m/s2; (3)骑摩托车加速时的牵引力大小为____N。
13.在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M`表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出:
(1)当M与m的大小关系满足 时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。
(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究加速度与质量的关系,以下做法错误的是:
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式a=mg/M求出。 (3)在保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度与所受合外力的关系时,由于平衡摩擦力时操作不当,二位同学得到的a―F关系分别如下图C、D所示(a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)。其原因分别是: C图: D图:
四.计算题(本题共5小题,解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
14.为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验,一质量为m=50kg的甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数随时间变化的情况,并作出了如图所示的图像,已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层.
求:(1)电梯启动和制动时的加速度大小;
(2)该大楼的层高.
15.如图所示,木块质量m=0.78 kg,在与水平方向成=37角、斜向右上方和恒定拉力F作用下,以a=2.0 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,在3 s末时撤去拉力F。已知木块与地面间的动摩擦因数=0.4,取重力加速度g=10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求:拉力F的大小以及物体在5 s内滑行的总位移。
某同学是这样分析的:由牛顿第二定律可得F cos-mg=ma1,可求出拉力F的大小。物体加速阶段滑行的时间t=3 s,位移s1
11= a1t122,末速度v1=a1t1,减速阶段滑行的时间
t2=2 s,加速度a2=g,可求出位移s2,则滑行的总位移s=s1+s2。你认为这位同学的分析是否正确,若正确,请列式并完成计算;若不正确,请说明理由,并用你自己的方法计算出正确的结果。
16.如图所示,在倾角为θ=30°的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块的质量为m=2kg,它与斜面的动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比,即f=kv.若从静止开始下滑的速度图像如图中的曲线所示,图中的直线是t=0时速度图像的切线,g=10m/s2. (1)求滑块下滑的最大加速度和最大速度 (2)求μ和k的值
17.甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为16m/s.已知甲车紧急刹车时加速度a1=3m/s2,乙车紧急刹车时加速度a2=4m/s2,乙车司机的反应时间为0.5s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5s才开始刹车),求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离?
18.光滑水平面上有一质量为M、长度为L的木板AB,在木板的中点有一质量为m的小木块,木板上表面是粗糙的,它与木块间的动摩擦因数为μ.开始时两者均处于静止状态,现在木板的B端加一个水平向右的恒力F,则:
(1)木板和木块运动的加速度是多大?
(2)若在木板的B端到达距右方距离为L的P点前,木块能从木板上滑出,则水平向右的恒力F应满足什么条件?
参考答案
1.D 2.C 3.A 4.A 5.D 6.B 7.AC 8.BC 9.AC 10.ABC 11.BD 12、(1) 3.79m/s2,(2)0.19m/s2,(3)497.5N 13、 ①m<<M ②ACD ③C:平衡摩擦力时,长木板的倾角过大了 D:平衡摩擦力时,木板的倾角过小
14.解:(1)对于启动状态有:F1mgma1,6010501050a1,a12m/s(2分)
对于制动状态有:mgF3ma3,5010401050a2,a32m/s2(2分) (2)电梯匀速运动的速度va1t1212m/s,(2分) 从图中读得,电梯匀速上升的时间t2=26s(1分), 电梯运动的总时间t=28s(1分)。
211v(t2t)2(2628)54m(2分) 22s543m(2分) 层高h1818所以总位移s15.不合理,在外力F斜向上时摩擦力大小不等于mg,且物体在拉力撤去后继续滑行的时间不是2 s(1分)。
ma1+mg
(1)N+F sin=mg(2分),F cos-N=ma1(2分),解得拉力F= =
cos+sin4.5 N(1分),
1
(2)匀加速阶段:s1= a1t12=9 m(1分),v1=a1t1=6 m/s(1分),匀减速阶段a2
2v1=g=4 m/s2(1分),t2= =1.5 s(1分),s2=v1t2/2=4.5 m(1分),s=s1+s2=13.5 m
a2(1分),
16、(15分)解:(1)由图乙可得: t=0时滑块下滑的加速度最大为:amaxv3m/s3m/s2 ……… 3分 t1st=3s时滑块下滑的速度最大为:vmax2m/s …………… 2分 (2)滑块受力如第15题答图所示, t=0
时滑块下滑的加速度最大为
amax,由牛顿第二定律得:
F合mgsinmgcosmama x ……… 3分
t=3s时滑块下滑的速度达最大,有:
mgsinmgcoskvmax ………………… 3分
FN
解得:
k3kg/s ……………………………… 2分 说明:k的答案没有单位不得分. 17. 参考解答:以地面为参照物
(1)在甲刹车、乙未刹车的0.5s内
230.23 15…………………… 2
分
第15题答图
甲车位移s1:
S1v0t112a1t1Sv0t1 2 乙车位移s2:2这段0.5s时间内甲、乙两车间距减小量为ΔS1:
12SS2S1a1t10.375m2
(2)乙车开始刹车时,甲、乙两车的速度分别为V1、V2
V1V0a1t114.5m/s V2V016m/s
设乙车刹车后经过t2时间,甲、乙两车的速度相同 则:V1a1t2V2a2t2 得:t2=1.5s
(3)在乙车开始刹车后这1.5s时间内,甲、乙两车的位移分别是:
S1'V1t21122a1t218.375mS2'V2t2a2t219.5m22
在此过程中,两车之间距离继续减小S'S2'S1'1.125m
(4)总之,从甲车开始刹车到乙车刹车后两车速度相同,乙车向甲车靠近的总距离为Δs=Δs+Δs’=0.375m+1.125m=1.5m
∴为保证两车不相撞,行驶时两车前后间距至少为1.5m. 18、(16分)解:(1)木块运动的最大加速度为ammgmg① (2分)
若F≤μ(m+M)g,木板和木块一起做匀加速运动,根据牛顿第二定律,共同加速度为 a分)
若F>μ(m+M)g,设木块、木板加速度分别为a1、a2,则
a1amg ③
(2分) (2分)
F
Mm② (2
a2Fmg④ M(2) 设在木板的B端到达距右方距离为L的P点时,木块恰能从木板上滑出,相对滑动时间为t,水平向右的恒力F0,则
12a1tL/2⑤ 2
(2分) (2分) (2分)
12a2tL ⑥ 2
由③④⑤⑥式得 F0g(2Mm) ⑦
则在木板的B端到达距右方距离为L的P点前,木块能从木板上滑出应满足
Fg(2Mm) ⑧
(2分)
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