- 2021-05-13 发布 |
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文档介绍
【物理】河北省张家口市尚义县第一中学2019-2020学年高一下学期4月试题 (解析版)
河北省张家口市尚义县第一中学2019-2020学年 高一下学期4月试题 一、选择题(共12小题,每小题4分,17题只有一个选项正确,812多项选择题,共48分) 1.如图所示,从A、B、C三个不同的位置向右分别以vA、vB、vC的水平初速度抛出三个小球A、B、C,其中A、B在同一竖直线上,B、C在同一水平线上,三个小球均同时落在地面上的D点,不计空气阻力.则必须( ) A. 先同时抛出A、B两球,且vA<vB<vC B. 后同时抛出B、C两球,且vA<vB<vC C. 后同时抛出A、B两球,且vA>vB>vC D. 先同时抛出B、C两球,且vA>vB>vC 【答案】D 【解析】 【详解】B、C的高度相同,大于A的高度,根据:,知B、C的时间相等,大于A的时间,可知B、C两球同时抛出,A后抛出;A、B的水平位移相等,则A的初速度大于B的初速度,B的水平位移大于C的水平位移,则B的初速度大于C的初速度,即vA>vB>vC,故D正确. 2.物体在做匀速圆周运动的过程中,保持不变的物理量为( ) A. 线速度 B. 角速度 C. 向心力 D. 向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A.物体做匀速圆周运动,线速度大小不变,方向一直改变,A错误; B.物体做匀速圆周运动,相同时间内转过的角度相同,角速度恒定,B正确; CD.物体所受合外力完全提供向心力,即提供向心加速度,物体合外力始终与线速度垂直,所以向心力和向心加速度大小不变,方向一直改变,CD错误。 3.如图所示,两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点,并在空中同一水平面内做匀速圆周运动,则a、b两小球具有相同的( ) A. 角速度大小 B. 线速度的大小 C. 向心力的大小 D. 向心加速度的大小 【答案】A 【解析】 【详解】设摆线长L,与竖直方向夹角为θ,则对小球受力分析可知,mgtanθ=mω2Lsinθ,则,则两球的角速度相等,选项A正确;根据v=ωLsinθ可知,线速度不等,选项B错误;向心力F= mgtanθ,则向心力不相等,选项C错误;向心加速度a=F/m=gtanθ,则向心加速度大小不相等,选项D错误;故选A. 4.如图所示,质量一定的汽车驶过圆弧形桥面顶点时未脱离桥面,关于汽车所处的运动状态以及对桥面的压力,以下说法正确的是( ) A. 汽车处于超重状态,它对桥面的压力大于汽车的重力 B. 汽车处于超重状态,它对桥面的压力小于汽车的重力 C. 汽车处于失重状态,它对桥面的压力大于汽车的重力 D. 汽车处于失重状态,它对桥面的压力小于汽车的重力 【答案】D 【解析】 【详解】汽车在桥面顶点,在竖直方向根据牛顿第二定律,可知,所以汽车处于失重状态,结合牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力小于汽车的重力,ABC错误,D正确。 5.长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率为2m/s,g取10m/s2,则此时小球受到轻质细杆的力为 A. 24N的拉力 B. 24N的支持力 C. 6N的支持力 D. 6N的拉力 【答案】C 【解析】 试题分析:对通过A点的小球分析,假设杆对小球施加了向下的拉力,由牛顿第二定律可知,解得:,负号说明杆对球是向上的支持力,选项C正确.故选C. 6.图示小物体A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A受力情况( ) A. 重力、支持力、摩擦力 B. 重力、支持力、向心力 C. 重力、支持力 D. 重力、支持力、向心力、摩擦力 【答案】A 【解析】 【详解】物体在水平面上,一定受到重力和支持力作用,物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力,故BCD错误,A正确. 7.如图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动,若小球到达B点时F突然发生变化,下列关于小球的运动的说法正确的是( ) A. F突然消失,小球将沿Ba轨迹做离心运动 B. F突然变小,小球将沿轨迹Ba做离心运动 C. F突然变小,小球将沿轨迹Bc做向心运动 D. F突然变大,小球将沿轨迹Bb做离心运动 【答案】A 【解析】 【详解】A.在水平面上,细绳拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向Ba做匀速直线运动,A正确。 BC.F突然变小,向心力减小,则小球将沿轨迹Bb做离心运动,故BC错误; D.F突然变大,小球将沿轨迹Bc做向心运动,故D错误。 8.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面对水平面倾角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度大于,则( ) A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力小于 【答案】B 【解析】 【详解】AB.火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时,此时 ,火车的速度是,当火车转弯的速度大于,需要的向心力增大,则外轨就要对火车产生一个向内的力来提供不足的力,所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤压。故A错误,B正确; CD.当内外轨没有挤压力时,受重力和支持力,此时,由于外轨对火车的作用力沿着轨道平面斜向下,可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力,由于竖直向上的分力的作用,使铁轨对火车的支持力变大,故CD错误。 故选A。 9. 下列说法错误的是 ( ) A. 做曲线运动物体的合力一定是变化的 B. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动 C. 做圆周运动的物体的加速度是变化的,方向一定指向圆心 D. 平抛运动的物体在相等的时间内速度变化相同 【答案】AC 【解析】 试题分析:做曲线运动的物体的合力可以是恒力,也可以是变力,故A选项错误;两个互成角度的匀变速直线运动的合运动分两种情况:当合外力与与合速度在同一条直线时,物体做匀变速直线运动,当合外力与与合速度在不同一条直线时,物体做匀变速曲线运动,故B选项的说法正确;做圆周运动的物体的加速度是变化的,因为方向时刻改变,只有匀速圆周运动的物体的加速度时刻指向圆心,故C选项错误;平抛运动的物体速度变化,即平抛运动的物体在相等的时间内速度变化相同,故D选项的说法是正确的,所以本题错误的选项为A、C. 考点:曲线运动 10.下列说法正确的是 A. 做平抛运动物体,每秒钟速度的改变量一定相等 B. 做圆周运动的物体,所受合外力的方向一定与速度方向垂直 C. 做圆周运动的物体,向心加速度的方向一定与速度方向垂直 D. 做圆周运动的物体,所受的合外力等于圆周运动所需的向心力 【答案】AC 【解析】 【详解】A.做平抛运动的物体,因为加速度是恒定的g,故每秒钟速度的改变量都等于g, 故一定相等,故A正确; B.只有做匀速圆周运动的物体,所受合外力的方向才与速度方向垂直,故B错误; C.做圆周运动的物体,向心加速度的方向沿半径指向圆心,而速度与半径垂直,故向心加速度的方向一定与速度方向垂直,故C正确; D.只有做匀速圆周运动的物体,所受的合外力才等于圆周运动所需的向心力,故D错误。 故AC. 11.A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,在相等时间内它们通过的弧长之比,转过的圆心角之比。则下列说法正确的是( ) A. 它们的线速度之比 B. 它们的角速度之比 C. 它们的周期之比 D. 它们的周期之比 【答案】AC 【解析】 【详解】A.由知,故A正确; B.由知,故B错误; CD. 由知,故C正确D错误。 故选AC。 12.铁路转弯处的弯道半径是根据地形决定的。若要求轨道与轮缘间无挤压,弯道处要求外轨比内轨高,其内、外轨高度差的设计不仅与半径有关,还与火车在该弯道上的行驶速率有关。下列说法正确的是( ) A. 一定时,越小,要求越大 B. 一定时,越大,要求越大 C. 一定时,越小,要求越大 D. 一定时,越大,要求越大 【答案】AD 【解析】 【详解】火车转弯轨道与轮缘间无挤压时,向心力由重力与轨道支持力的合力提供。设轨道平面与水平面的夹角为,则有 因为很小,则 其中为轨间距,是定值,有 AB.一定时,越小,要求越大,选项A正确,B错误; CD.一定时,越大,要求越大,选项C错误,D正确; 故选AD。 二、实验题(本题共2个小题,共计12分) 13.在“研究平抛运动”实验中: (1)关于实验操作,下列说法正确的是________. A.固定轨道时斜槽末端可以是不水平的 B.将斜槽末端槽口位置投影到坐标纸上,确定小球做平抛运动的抛出点O C.小球每次都应从斜槽上同一位置由静止开始滑下 D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些 (2)如图所示,是一位同学通过实验得到小球做平抛运动的轨迹,请您帮助该同学算出小球做平抛运动的初速度大小________m/s,小球经过B点时竖直方向上的速度大小为_____m/s.(g取9.8m/s2) 【答案】 (1). CD (2). 1.4 3.6 【解析】 【详解】(1)A.固定轨道时斜槽末端必须是水平的,这样才能保证实验的条件,故A错误; B.将斜槽末端以上加小球的半径,投影到坐标纸上,确定小球做平抛运动的抛出点O ,故B错误; C.小球每次都应从斜槽上同一位置由静止开始滑下,以保证初速度相同,故C正确; D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故D正确。 故选CD. (2)小球做平抛运动,可以分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动.根据图示实验数据, 由△y=gt2 可得 小球平抛运动的初速度 小球经过B点时竖直方向上的速度大小为 三、计算题(14题13分,15题13分,16题14分,共40分) 14.一圆环,其圆心为O,若以它的直径AB为轴做匀速转动,如图所示,试求: (1) 圆环上P、Q两点的线速度大小之比为多少? (2) 若圆环的半径是20cm,绕AB轴转动的周期是0.01s,环上Q点的向心加速度大小是多少? 【答案】 m/s2 【解析】 【详解】(1)P、Q两点以它的直径AB为轴做匀速转动,它们的角速度相同都为,所以Q点转动的半径 P点转动半径 根据v=ωr得: 即圆环上P、Q两点的线速度大小之比是 ; (2)根据 代入数据可得:. 15.如图所示,拱桥的外半径为。问: (1)当重的汽车通过拱桥顶点的速度为时,车对桥顶的压力多少牛? (2)当汽车通过拱桥顶点的速度为多少时,车对桥顶刚好没有压力()? 【答案】(1)7500N;(2) 【解析】 【详解】(1)在拱桥顶点,根据牛顿第二定律 解得拱桥对车的支持力 根据牛顿第三定律,车对桥顶的压力为。 (2)车对桥顶刚好没有压力,车的重力完全提供向心力 解得 16.如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为的斜面顶端,并刚好沿斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差,,,,则: (1)小球水平抛出的初速度是多少? (2)斜面顶端与平台边缘的水平距离是多少? (3)小球与斜面的动摩擦因数,斜面高,小球到达斜面底端的速度多大? 【答案】(1);(2)1.2m;(3) 【解析】 【详解】(1)小球平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据得 根据题意可知小球落在斜面顶端,末速度方向沿斜面方向,分解速度 解得 (2)小球平抛在水平方向做匀速直线运动,则 (3)小球在斜面上下滑,根据牛顿第二定律 解得 在斜面顶端速度 在斜面上匀加速直线运动 解得小球到达斜面底端速度 查看更多