若羌县 2023-2024 学年第一学期高三年级10月月考 面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A球的加速度沿斜面向上,大小为 2gsinθ
物理试卷
B.C球的受力情况未变,加速度为 0
一、选择题(1-6 单选,7-10 多选)
C.B、C两球的加速度均沿斜面向下,大小均为 gsinθ
1.一个运动员在百米赛跑中,测得他在 50 m处的瞬时速度是 6 m/s,16 s末到达终点的瞬时速度是 7.5 m/s,则
D.B、C之间杆的弹力大小为 0
全程内的平均速度大小为( )
8.如图所示,在光滑地面上,水平外力 F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量是 M,木
A.6 m/s B.6.25 m/s C.6.75 m/s D.7.5 m/s
块质量是 m,力大小是 F,加速度大小是 a,木块和小车之间动摩擦因数是μ,则在这个过程中,木块受到的
2.一质点沿 x轴做直线运动,其 v—t图象如图所示,质点在 t 0时位于 x=8 m处,开始沿 x轴正方向运动.
摩擦力大小是( )
当 t=8 s时,质点在 x轴上的位置为
mF
A.x=4 m B.x=14 m A.μmg B. M m
C.x=24 m D.x= 34 m C.μ(M+m)g D.ma
3.一质点沿直线运动,其平均速度与时间的数量关系满足 v 2 t(各物理量均选用国际单位制单位),则 9.如图所示,用一根细线系住重力为 G、半径为 R的球,其与倾角为α的光滑斜面劈接触,处于静止状态,
关于该质点的运动,下列说法正确的是( ) 球与斜面的接触面非常小,细线悬点 O固定不动,在斜面劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平
A.质点可能做匀减速直线运动 B.5s内质点的位移为 35m 行的过程中,下述正确的是( )
C.质点运动的加速度为1m / s2 D.质点在 3s末的速度为5m / s A.细绳对球的拉力先减小后增大 B.细绳对球的拉力先增大后减小
C.细绳对球的拉力一直减小 D.细绳对球的拉力最小值等于 Gsinα
4.“儿童蹦极”时,拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。如图,质量为 30 kg的小明处于静止状态,
10.如图所示,将一小球以 10m/s的速度水平抛出,落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为 45°,不计空气
两根橡皮绳间的夹角恰好为 120°,这时两根橡皮绳的拉力大小相等。将小明视为质点,可求得每根橡皮绳的
2 阻力,g取 10m/s
2,则( )
拉力大小是(取 g = 10 m/s )( )
A.小球抛出点离地面的高度 5m B.小球抛出点离地面的高度 10m
A.150 N B.150 2 N C.150 3 N D.300 N
C.小球飞行的水平距离 10m D.小球飞行的水平距离 20m
5.如图所示,质量为 m的物块,沿着半径为 R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,开口 二、实验题
向上,物块滑到最低点时速度大小为 v,若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ,则对物体在最低点时,下列说 11.一打点计时器固定在倾角为 的斜面上,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,打出的纸带
法正确的是( ) 的一段如图所示。纸带上 0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻计数点之间的时间间距为 0.1s。
v2
A μmg B m (1)在打下计数点 3时小车对应的速度大小为 v=______m/s;.受到的摩擦力为 .受到的摩擦力为
R
(2)若小车做速度随时间均匀增加的运动,则加速度的大小 a=______m/s2。
v2C v
2
.受到的摩擦力为 m(g ) D.受到的摩擦力为 m(g )
R R
6.用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸,如图,已知拉绳的速度 v不变,则船速
A.逐渐增大 B.不变
C.逐渐减小 D.先增大后减小
7.如图所示,A、B、C三球的质量均为 m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与 A球相连,A、B间由 12.某同学在“验证牛顿第二定律“的实验中,设计了如图甲所示的实验.质量均为 M的两重物 A和 B通过细
一轻质细线连接,B、C间由一轻杆相连。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、细线与轻杆均平行于斜
绳跨过光滑的定滑轮,重物 A下方连接纸带,纸带穿过固定在铁架台上的打点计时器,不计空气阻力,重力
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
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加速度为 g. (3)物体在前 6s内的位移.
(1)在重物 B的下端挂上质量为 m的钩码,接通打点计时器,由静止释放重物 B.打点计时器打出一条纸带,
其部分计数点的点迹如图乙所示,其中相邻两计数点间有四个点未标出.已知交流电源的频率为 50Hz,可计 16.有一质量为 800kg的小汽车驶上圆弧半径为 50m的拱桥.(g=10m/s2) 汽车到达桥顶时的速度为 5m/s,则
算出重物 A运动的加速度大小为_____m/s2(计算结果保留两位有效数字). 汽车对桥的压力是多少?
(2)改变钩码的质量 m,重做该实验.该同学根据多组实验数据得出重物 A的加速度与钩码所受的重力关系
的如图丙图象所示,得到了一段直线图线,则该实验满足 m_____M(选填“远大于”、“接近于”或“远小于”).该
直线的斜率 k=_____.
三、解答题
13.在平直路面上以 108 km/h速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,4 s末的速度为 36 km/h,求: 四、附加题(15分)
(1)刹车后汽车加速度的大小; 1.(5分) 如图所示,是一定质量的理想气体状态变化的 p V图象,气体
由状态 A变化到状态 B的过程中,气体分子平均速率的变化情况是( )
(2)刹车后汽车 4 s内的位移大小; A. 一直保持不变
(3)刹车后经多少时间汽车停止运动. B. 一直增大
C. 先减小后增大
14.如图所示,一质量为 m1的光滑小球夹在竖直墙面和倾角为θ的斜劈之间,斜劈质量为 m2,两者保持静止。 D. 先增大后减小
(重力加速度为 g)求:
2. (10 分) 一内壁光滑、粗细均匀的 U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一轻活
(1)斜劈对小球的支持力? 塞.初始时,管内水银柱及空气柱长度如图所示.已知大气压强p0 = 75cmHg,环境温度不变.
(2)水平面对斜劈的支持力和摩擦力? (1)求右侧封闭气体的压强p右;
(2)现用力向下缓慢推活塞,直至管内两边水银柱高度相等并达到稳定.求此时右侧封闭气体的压强p右′;
(3)求第(2)问中活塞下移的距离 x.
15.如图 1所示,一质量为 m=1kg的物体置于水平面上,在水平外力的作用下由静止开始运动,水平外力随
时间的变化情况如图 2所示,物体运动的速度随时间变化的情况如下图 3所示,4s后图线没有画出.g取
10m/s2.求:
(1)物体在第 3s末的加速度大小;
(2)物体与水平面间的动摩擦因数;
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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参考答案
1.B
【解析】
【分析】
【详解】
排除题目中的干扰因素,百米比赛为直道,其位移为 100米,所以平均速度为:
v x 100 6.25m / s
t 16
故 B正确 ACD错误.
2.B
【解析】
【分析】
【详解】
根据v t图象的“面积”大小等于位移大小,图象在时间轴上方“面积”表示的位移为正,图象
在时间轴下方“面积”表示的位移为负,可得,在0 8s内质点通过的位移为:
x 2 4 4m 2 4 2m 6m
2 2
由于质点在 t 0时位于 x 8m处,故当 t 8s时,质点在 x轴上的位置为14m,故 ACD 错误,
B正确.
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
x
AC.将平均速度 v 与 v 2 t 联立可得,
t
x vt 2t t 2,
x v t 1对比 0 at
2
知,质点的初速度 v0=2m/s,加速度a 2m / s2,质点做匀加速直线运动,故2
AC错误.
B.5s内质点的位移
x v t 1 0 at
2 (2 5 25)m 35m
2
故 B正确.
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D.质点在 3s末的速度:
v v0 at (2 2 3)m / s 8m / s
故 D错误.
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
设每根橡皮绳的拉力大小是 T,则
2Tcos60°=mg
解得
T=mg=300N
故选 D。
5.D
【解析】
【分析】
【详解】
根据牛顿第二定律,在最低点,
2
N-mg=m v
R
v2
则 N=mg+m .所以滑动摩擦力:
R
2
f=μN=μ(mg+m v )
R
故选 D.
6.A
【解析】
【分析】
【详解】
设某时刻船速 v1,绳子方向和船速夹角为α,则
{#{QQABCYSEogCAAAJAAAgCEwFyCgMQkAAAAAoGAFAAoAABwQNABAA=}#}
v v1 cos
所以当小船靠岸时,随α增大,船速逐渐增大,选项 A正确,BCD 错误。
故选 A。
7.ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A.对 A球受力分析,受到重力 GA、垂直斜面向上的支持力 NA、沿斜面向上的弹力 F和 B、C
球对它的拉力 TA,由于 A球处于静止状态,则据平衡条件有
F GA sin TA 3mg sin
现将细线烧断,据弹簧弹力具有瞬间保持原值的特性,则有
F GA sin ma
故 A球此时加速度为
a 2g sin
方向沿斜面向上,故 A正确;
BCD.细线烧断后 B、C球整体只受到重力和支持力,则加速度以 a g sin 向下运动,所以 B、
C之间没有相互作用力,故 BD错误,CD正确。
故选 ACD。
8.BD
【解析】
【分析】
【详解】
先对整体受力分析,受重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有:
F=(M+m)a
再对物体 m受力分析,受重力、支持力和向前的静摩擦力,根据牛顿第二定律,有:
f=ma
联立解得:
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f mF ma
M m
故 AC错误,BD 正确。
9.CD
【解析】
【分析】
【详解】
以小球为研究对象,其受力分析如图所示,因题中“缓慢”移动,故小球处于动态平衡,
由图知在题设的过程中,F一直减小,当绳子与斜面平行时,F与 N垂直,F有最小值,且 Fmin=Gsin
α,故 CD正确.AB错误.
故选 CD
10.AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.将落地点的速度进行分解,根据几何关系得
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vy =tan45°
v0
解得
vy=v0=10m/s
平抛运动在竖直方向做自由落体运动,则小球的运动时间为
v
t 10 y 1s
g 10
小球抛出点离地面的高度为
1 2 1h= gt = ×10×12=5m
2 2
故 A正确,B错误.
CD.小球飞行的水平距离为
x=v0t=10m
故 C正确,D错误.
故选 AC.
点睛:小球做平抛运动,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;知道利
用速度的分解的方法解决平抛运动.
11.2.70 4.00
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,因此有
v v 0.70 0.163 24 2.70m/s2 0.1
(2)[2]根据匀变速直线运动的推论公式
△x=aT2
由纸带可知
x=4cm
得:
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a x 0.04 2 m/s
2 4.00m/s2
T 0.12
1
12.0.80 远小于
2M
【解析】
【分析】
【详解】
(1)重物 A、B做匀变速直线运动,加速度大小相等,分析纸带,利用逐差法,解得重物 A运动
a 5.99 5.19 4.40 3.59的加速度 10 2m / s2 0.80m / s .
4 0.01
(2)研究重物 A、B组成的整体,当钩码质量 m远小于重物质量 M时,根据牛顿第二定律可知,
mg 1
mg=2Ma,解得 a ,对照图象可知,该直线的斜率为 .
2M 2M
13.(1)5m/s2.(2)80m.(3)6s.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)速度 v1=108km/h=30m/s,v2=36km/h=10m/s,
v v
根据加速度定义可知,a= 2 1 5ms2 ,汽车的加速度大小为 5m/s
2;
t
v v
(2)汽车做匀减速直线运动,根据平均速度公式可知,x= 1 2 t =80m;
2
(3)根据速度-时间公式可知,v=v1+at,其中 v=0,解得 t=6s.
14.(1)m1g/cosθ;(2)m1g+m2g;m1gtanθ
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设斜劈对小球的支持力为 N1,,墙面对小球的支持力为 N2,由平衡条件有
m1g cos
N1
N2=m1gtanθ
解得
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N m1g1 cos
N2=m1gtanθ
(2)对 m1和 m2的整体由平衡条件有
水平面对斜劈的摩擦力
f=N2=m1gtanθ
水平面对斜劈的支持力
N=m1g+m2g
15.(1)1m/s2(2)0.4(3)12m.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由 v-t图像可知,物体在前 4s做匀变速直线运动,所以物体在第 3s末的加速度 a1等于前 4s内
v
的加速度,根据 v-t图像和加速度定义式 a ,得
t
a 41 m / s
2 1m / s2
4
(2)在 0-4s内,在水平方向
F1 mg ma1
解得:
0.4
(3)设前 4s的位移为 x1,由位移公式
x 1 a t 2 11 1 1 1 16m 8m2 2
设 4s后物体运动时的加速度为 a2,则:
F2 mg ma2
解得
a 2m / s22
物体在 4s末时的速度为 v' =4m/s,设物体从 4s末后运动时间 t2速度减为 0,则:
0 v a2t2
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解得
t2 2s
所以,物体在 6s末速度恰好减为 0,故后 2s内的位移
v x t 42 2 2m 4m2 2
所以物体在前 6s内的位移
x=x1+x2=12m
16.7600N
【解析】
汽车到达桥顶时,竖直方向受到重力 G和桥对它的支持力 N的作用.汽车对桥顶的压力大小等于
桥顶对汽车的支持力 N,汽车过桥时做圆周运动,重力和支持力的合力提供向心力;
v2
根据牛顿第二定律得:mg-N=m ,
r
2 2
有:N=mg-m v =(800×10-800× 5 )N=7600N.
r 50
根据牛顿第三定律得知,汽车对桥的压力大小 N′=N=7600N,方向竖直向下.
点睛:本题关键是在最高点对汽车受力分析,找出车经过桥的最高点时的向心力来源,然后根据
牛顿第二定律和向心力公式列式求解.
17.(1)9m (2)2s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)小铁块 B在木版上滑行的加速度大小为 a1,则 a1 g 2m / s
2
小铁块以 v0为初速度做加速度大小为 a2的匀减速直线运动,设在木块上滑行的距离为 s,则
v2s 0 9m
2a1
(2)木块 A的加速度大小为 a2,则
a mg2 1m / s
2
M
当 A、B相对静止时,它们的速度相等,设经过的时间为 t,则有
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vA=a2t
vB=v0-a1t
vA=vB
即:
v0-a1t=a2t
解得:t=2s
四、附加题
1.D
2. 解:(1)右侧封闭气体的压强 p右 = p0 + ph = 75cmHg + (20 5)cmHg = 90 cmHg
(2)当两边的水银柱高度相等时,左边水银柱下降 7.5cm,右边水银柱上升了 7.5cm,所以右侧封
闭气体的高度变为 12.5cm,则对于右边封闭的气体有:
初态:p右 = 90cmHg,V右 = 20cm·S
末态:p ′,V ′右 右 = 12.5cm·S
根据玻意耳定律:p右V右 = p右′V右′
p V
右 右
所以:p右′ = = 144cmHgV ′
右
(3)设当两边水银柱高度相等时左边空气柱的高度为 h,则此时,左右两边的封闭气体的压强相等,
所以对于左边封闭的气体有:
初态:p左 = 75cmHg,V左 = 4cm·S
末态:p左′ = 144 cmHg,V左′ = hS
根据玻意耳定律:p左V左 = p左′V左′
所以:h = 2.083cm
则活塞下降的距离:x = 7.5cm + (4 2.083)cm = 9.417cm
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