物理四川省资阳市简阳市阳安中学学年高一下第一次月考解析版.docx
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物理四川省资阳市简阳市阳安中学学年高一下第一次月考解析版
2015-2016学年四川省资阳市简阳市阳安中学高一(下)
第一次月考物理试卷
一.选择题(本题包括10小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的物理量是( )
A.速率B.加速度C.速度D.合外力
2.如图所示,蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为v.若在蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动,加速度大小为a,则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的( )
A.直线PB.曲线QC.曲线RD.无法确定
3.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( )
A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
4.关于平抛运动,下列说法中正确的是( )
A.平抛运动的速度和加速度都随时间的增加而增大
B.平抛运动是变加速运动
C.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变
D.做平抛运动的物体在相同时间内速度变化相同
5.物体做斜上抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度vy(取向上为正),随时间变化的图象是图中的( )
A.
B.
C.
D.
6.在匀速圆周运动中,下列物理量不变的是( )
A.向心加速度B.线速度C.向心力D.角速度
7.如图所示是自行车传动装置示意图,A轮半径是B轮半径的一半.白行车在行驶过程中,链条与轮之间不打滑,a、b分别是A轮、B轮边缘上的点,则a、b两点的角速度、线速度之比分别是( )
A.2:
l;1:
1B.1:
2:
2:
1C.1:
2;1:
1D.1:
1;2:
1
8.一汽车通过拱形桥顶时速度为10m/s,车对桥顶的压力为车重的
,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为( )
A.20m/sB.15m/sC.25m/sD.30m/s
9.如图所示,A、B、C三个小物体放在水平旋转的圆盘上,它们与圆盘间的最大静摩擦力与其重力成正比,比例系数均为k.已知mA=2mB=2mC,rC=2rA=2rB,圆台以角速度ω旋转时,A、B、C均没有滑动,则( )
A.C的向心加速度最大
B.B所受静摩擦力最大
C.当圆盘转速逐渐增大时,C比B先开始滑动
D.当圆盘转速逐渐增大时,A比B先开始滑动
10.在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧的要高一些,路面与水平面间的夹角为θ设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应满足( )
A.sinθ=
B.tanθ=
C.sinθ=
D.cotθ=
二、填空题(2x6=12分)
11.在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.6cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0= (用L、g表示),其值是 (g=10m/s2).
12.利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L).
(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:
(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0= .
三、论述与计算(本题共4小题,共48分.解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位)
13.船在600米宽的河中横渡,河水流速是2m/s,船在静水中的航行速度是4m/s,试求:
(1)要使船到达对岸的时间最短,船头应指向何处?
最短时间是多少?
(2)要使船航程最短,船头应指向何处?
最短航程为多少.
14.某滑板爱好者在离地h=1.25m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移S1=4m,着地时由于存在能量损失,人以v=3m/s的速度沿水平地面滑行S2=5m后停止.已知人与滑板的总质量m=50kg.求
(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小;
(2)人与滑板离开平台时的水平初速度.(空气阻力忽略不计,g=10m/s2)
15.有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.
16.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内,A通过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg,B通过最高点时,对管壁恰好无压力,求A、B两球落地点间的距离.
2015-2016学年四川省资阳市简阳市阳安中学高一(下)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(本题包括10小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.【分析】既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,它的速度肯定是变化的;
而匀速圆周运动的速率是不变的,平抛运动的合力、加速度是不变的.
【解答】解:
A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的,即速率是不变的,故A错误.
B、平抛运动也是曲线运动,合外力为重力,加速度是重力加速度,都是不变的.故B错误;
C、物体既然做曲线运动,那么它的速度方向肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,故C正确;
D、平抛运动也是曲线运动,合外力为重力,即合外力是不变的.故D错误.
故选:
C
2.【分析】蜡块参与了水平方向上初速度为0的匀加速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动,根据合速度与合加速度的方向关系确定蜡块的运动轨迹.
【解答】解:
当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上,物体将做曲线运动,且轨迹夹在速度与合力方向之间,轨迹的凹向大致指向合力的方向.蜡块的合速度方向竖直向上,合加速度方向水平向右,不在同一直线上,轨迹的凹向要大致指向合力的方向,知B正确,A、C、D错误.
故选B.
3.【分析】球A与球B同时释放,同时落地,由于B球做自由落体运动,A球做平抛运动,说明A球的竖直分运动与B球相同.
【解答】解:
球A与球B同时释放,同时落地,时间相同;
A球做平抛运动,B球做自由落体运动;
将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,两个分运动同时发生,具有等时性,因而A球的竖直分运动与B球时间相等,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,说明在任意时刻在两球同一高度,即A球的竖直分运动与B球完全相同,说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动;
故选C.
4.【分析】平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,速度随时间的增加而增大.
【解答】解:
A、平抛运动的加速度不变,水平分速度不变,竖直分速度随时间的增加而增加,则合速度随时间的增加而增大.故A错误.
B、平抛运动的加速度不变,做匀变速运动.故B错误.
C、平抛运动仅受重力,加速度不变,大小为g,方向始终竖直向下.故C正确.
D、平抛运动的加速度不变,根据△v=gt知,在相等时间内的速度的变化量相同.故D正确.
故选:
CD.
5.【分析】根据斜上抛运动的规律:
水平方向匀速直线运动,竖直方向先向上匀减速运动,后再自由落体运动,由竖直方向的运动规律分析答题.
【解答】解:
斜上抛运动在竖直方向上先向上做匀减速运动,后再做自由落体运动,取竖直向上方向为正方向,竖直方向的分运动可以看成一种匀减速直线运动,加速度为﹣g,则竖直方向的分速度规律为vy=v0﹣gt,则vy﹣t图象是向下倾斜的直线,故A正确,BCD错误.
故选:
A
6.【分析】匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻改变,根据a=
判断向心加速度是否改变.
【解答】解:
A、根据a=
知,向心加速度的大小不变,但方向始终指向圆心,时刻改变,故A错误;
B、匀速圆周运动的线速度大小不变,方向改变,故B错误;
C、向心力的大小不变,方向始终指向圆心,时刻改变,故C错误;
D、匀速圆周运动的角速度大小不变,方向不变,故D正确;
故选:
D.
7.【分析】本题在皮带轮中考察线速度、角速度、半径等之间的关系,解决这类问题的关键是弄清哪些地方线速度相等,哪些位置角速度相等.
【解答】解:
在皮带轮问题中要注意:
同一皮带上线速度相等,同一转盘上角速度相等.在该题中,A、B两点的线速度相等,即有:
vA=vB,即ωA=ωB,因为rA=rB,所以有:
vA:
vB=1:
1;ωA:
ωB=2:
1,BCD错误,A正确.
故选A.
8.【分析】根据车对桥顶的压力,结合牛顿第二定律求出拱桥的半径,再根据支持力为零,通过牛顿第二定律求出最小速度.
【解答】解:
根据牛顿第二定律得,
,N=
解得R=
.
当车对桥顶无压力时,有:
,
解得
.
故选:
A.
9.【分析】抓住角速度相等,根据向心加速度的公式比较向心加速度的大小,通过摩擦力提供向心力比较静摩擦力的大小.根据牛顿第二定律求出临界角速度与半径的关系,判断哪个物块先滑动
【解答】解:
A、三个物块做圆周运动的角速度ω相同,向心加速度a=ω2r,C的半径最大,向心加速度最大.故A正确.
B、三个物块做圆周运动的向心力由静摩擦力Ff提供,Ff=mω2r,B与A相比,r相同,m小;B与C相比,m相同,r小,所以B的摩擦力最小.故B错误.
C、当圆盘转速增大时,物块将要滑动,静摩擦力达到最大值,最大静摩擦力提供向心力,μmg=mω2r,即ω=
,与质量无关,由于2rA=2rB=rC,B与A同时开始滑动,C比B先滑动.故C正确,D错误.
故选:
AC
10.【分析】车做匀速圆周运动,重力和支持力的合力恰好提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可.
【解答】解:
车匀速转弯,合力等于向心力,如图
根据牛顿第二定律
mgtanθ=m
解得
tanθ=
故选:
B.
二、填空题(2x6=12分)
11.【分析】平抛运动的水平方向做匀速直线运动,从图中可以看出:
a、b、c、d4个点间的水平位移均相等为2L,因此这4个点是等时间间隔点,v0=
,而竖直方向是自由落体运动,两段相邻的位移之差是一个定值△y=gT2=L,联立方程即可解出.
【解答】解:
从图中看出,a、b、c、d4个点间的水平位移均相等,是x=2L,因此这4个点是等时间间隔点.竖直方向两段相邻位移之差是个定值,即△y=gT2=L,再根据v0=
解出v0=2
代入数据得v0=0.8m/s.
故答案为:
2
;0.8m/s.
12.【分析】
(1)只有保证小球沿水平方向抛出才能保证物体做平抛运动.
(2)根据平抛运动的规律可求得物体平抛运动的速度.
【解答】解:
(1)由于在烧断细线前小球做圆周运动,故速度方向沿切线方向,所以只有在悬点正下方物体的速度沿水平方向,要小球做平抛运动,则小球平抛的初速度只能沿水平方向,故只有保证小球沿水平方向抛出才能保证物体做平抛运动
(2)由于小球做平抛运动故有在水平方向有s=v0t
在竖直方向有h﹣L=
…①
故有
故答案为:
(1)保证小球沿水平方向抛出;
(2)
.
三、论述与计算(本题共4小题,共48分.解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位)
13.【分析】当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短;当合速度与河岸垂直时,渡河航程最短,依据运动学公式,及几何关系,即可求解.
【解答】解:
(1)当静水速与河岸垂直时,垂直于河岸方向上的分速度最大,则渡河时间最短,最短时间为:
t=
=
s=150s.
(2)因为水流速度小于静水速度,则合速度与河岸垂直时,渡河航程最短,即能正对岸到达,设与上游的夹角为θ,则有:
cosθ=
=
,
因此小船偏向上游夹角为60°.那么船的航程最短,即为600m;
答:
(1)要使船到达对岸的时间最短,船头应指向垂直河岸,最短时间是150s;
(2)要使船航程最短,船头应小船偏向上游夹角为60°,最短航程为600m.
14.【分析】
(1)人与滑板在水平地面滑行时受到阻力最后停下来,阻力当成恒力处理,由动能定理求出阻力f;
(2)利用平抛运动的规律,在水平和竖直两个方向上独立讨论运动规律,时间由竖直方向的高度决定,水平方向匀速运动,利用S=Vt求出速度.
【解答】解:
(1)设人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力的大小为f,根据动能定理有:
解得:
f=45N
(2)人与滑板离开平台后做平抛运动,设初速度的大小为v0,飞行时间为t,根据平抛运动的规律有:
s1=v0t
联立解得:
v0=8m/s
答:
(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小为45N;
(2)人与滑板离开平台时的水平初速度为8m/s.
15.【分析】对飞椅受力分析,求得椅子受到的合力的大小,根据向心力的公式可以求得角速度ω与夹角θ的关系.
【解答】解:
对飞椅受力分析:
重力mg和钢绳的拉力F,由合力提供向心力,则根据牛顿第二定律得:
竖直方向上:
Fcosθ=mg
水平方向上:
Fsinθ=mω2R
其中R=Lsinθ+r
解得:
ω=
=
答:
转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系为:
ω=
.
16.【分析】对两个球分别受力分析,根据合力提供向心力,求出速度,此后球做平抛运动,正交分解后,根据运动学公式列式求解即可.
【解答】解:
以A球为对象,设其到达最高点时的速度为vA,根据向心力公式有:
即
所以:
以B球为对象,设其到达最高点时的速度为vB,根据向心力公式有:
所以:
A、B两球脱离轨道的最高点后均做一平抛运动,设空中运动时间为t,则有:
所以A、B两球的水平位移分别为:
故A、B两球落地点间的距离:
△s=sA﹣sB=2R
答:
A、B两球落地点间的距离为2R.
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