资源描述
2
023-2024 学年度江苏省扬州中学高三年级暑期物理练习
高三物理
一、单项选择题:共 10 小题,每小题 4 分,共计 40 分.每小题只有一个选项符合题意.
. 男子 4×100 米接力决赛在杭州体育场打响。陈佳鹏发挥强大的后程加速能力,全力冲刺
1
加速,在最后 30 米逆转日本选手率先撞线,助中国队夺冠。假设两位选手从接棒到终点沿
直线跑了 100 米,在这 100 米的跑动过程中(ꢀꢀ)
A.选手的位移和路程是一回事
B.陈佳鹏全程的平均速度一定大于对手的平均速度
C.每个时刻,陈佳鹏的瞬时速度一定大于对手的瞬时速度
D.陈佳鹏在最后 30 米内,若因体力原因加速度在减小,则说明他的速度在减小
2
. 下列说法中正确的是(ꢀꢀ)
A.图甲中,伽利略对自由落体运动的研究中,猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用
实验进行了验证
B.图乙中,足球对球网的弹力是由于足球受到挤压发生了弹性形变而产生的
C.图丙中,铁块所受重力可以分解为下滑力和对斜面的压力
D.图丁中,牛顿通过理想斜面实验说明力是改变物体运动状态的原因
. 赛龙舟是端午节的习俗之一。 比赛时,甲龙舟在 0 时刻由静止启动,乙龙舟在 时刻
t
3
0
启动, 一段时间内的 v-t 图像如图所示。下列说法正确的是
(ꢀꢀ)
A.甲龙舟在t1 时刻距离出发点最远
v1
2
B.甲龙舟在 0 ~ t1 时间内的平均速度为
C.两龙舟之间的距离先变大后变小
D.两龙舟在t2 时刻相距最远
4
. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,
得到了图中 1、2、3、4、5 所示的小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间
间隔均为 T,每块砖的厚度为 d,根据图中的信息,下列判断正确的是(ꢀꢀ)
A.位置“1”是小球释放的初始位置
d
B.小球下落的加速度大小为
4T
2
4
d
C.小球在位置“5”的速度大小为
T
d
D.相邻两个位置间的速度差为
T
5
. 有一种瓜子破壳器如图甲所示,将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间,按压瓜子即可破
开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示,瓜子的剖面可视作顶角为q 的扇形,将其竖直放入两完
全相同的水平等高圆柱体 A、B 之间,并用竖直向下的恒力 F 按压瓜子且保持静止,若此
时瓜子壳未破开,忽略瓜子自重,不计摩擦,则(
)
A.若仅减小 A、B 距离,圆柱体 A 对瓜子的压力变大
B.若仅减小 A、B 距离,圆柱体 A 对瓜子的压力变小
C.若 A、B 距离不变,顶角q 越大,圆柱体 A 对瓜子的压力越大
D.若 A、B 距离不变,顶角q 越大,圆柱体 A 对瓜子的压力越小
6. 如图所示,质量为 m 的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角为30° 的光滑木板 AB 托住,
小球恰好处于静止状态.当木板 AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为(ꢀꢀ)
2
3
3
A.0
B.
g
C.g
D.
g
3
3
7
. 智能化电动扶梯如图所示,乘客站上扶梯,先缓慢加速,然后再匀速上升,则(ꢀꢀ)
A.乘客始终处于超重状态
B.加速阶段乘客受到的摩擦力方向与 v 相同
C.电梯对乘客的作用力始终竖直向上
D.电梯匀速上升时,电梯对乘客的作用力竖直向上
8
. 一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢
牢固定,上一层只有一只桶 C,自由地摆放在桶 A、B 之间,没有用绳索固定。桶 C 受到
桶 A 和桶 B 的支持,和汽车一起保持静止,如图所示。已知重力加速度为 g,每个桶的质
量都为 m,当汽车以某一加速度 a 向左加速时(ꢀꢀ)
A.桶 C 受到桶 A 的支持力变大
B.桶 C 受到桶 B 的支持力变小
3
C.加速度 a 大于
g 时,桶 C 将离开桶 A 向桶 B 滚动
3
D.桶 C 周围与之接触的物体对其施加的合力大小为 ma
9
2
. 一根轻质细绳上端固定,串联着三个质量不同的小球,从上到下小球的质量分别为
kg、3kg、1kg,三个小球均受到水平向左且大小恒定相等的风力。当三个小球稳定静止
时,其实际形态最接近的是(ꢀꢀ)
A.
B.
C.
D.
1
0. 如图所示,用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在木板上的 P 点,将木板以底边 MN
为轴由水平缓慢转动直至竖直,绳与木板之间的夹角保持不变,忽略圆柱体与木板之间的
摩擦,在转动过程中(
)
A.细绳上的拉力的合力保持不变
B.两细绳上拉力均先增大后减小
C.圆柱体对木板的压力先减小后增大
D.圆柱体对木板的压力先增大后减小
二、非选择题:共 5 题,共 60 分.其中第 12 题~第 15 题解答时请写出必要的文字说明、
方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确
写出数值和单位.
1
1. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时,小明和小红有不同的实验方案。
小明同学用到两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水瓶。先将弹簧 a 一端固定在墙上的钉
子 A 上,另一端挂矿泉水瓶,如图(a)所示;然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子
A、B 上,另一端连接于结点 O,在结点 O 挂矿泉水瓶,静止时分别测出 AO、BO 与竖直
方向的偏角如图(b)所示。改变钉子 B 的位置,按照上述方法多测几次。
1)在使用弹簧之前,为了测试两个弹簧是否完全相同,则在如图(c)所示的两种方案中
(
可行的是 (填“甲”或“乙”)。
(2)依据上述方案并根据力的平行四边形定则,为画出力的合成图示,下列操作哪个不是
必须的 (选填选项前的字母)。
A.实验中标记下结点 O 的位置,并记录三个力的方向
B.要测量弹簧的原长
C.要测量图(a)、图(b)中弹簧的长度
D.实验中要使结点 O 的位置始终固定不变
(
3)根据实验原理及操作,在作图时,图中
(选填“丙”或“丁”)是合理的。
小红同学利用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。一竖直木板上固定白
纸,白纸上附有角度刻度线。弹簧测力计 a 和 b 连接细线系于 O 点,其下端用细线挂一重
物 Q。分别读出弹簧测力计 a 和 b 的示数,并在白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向。
(
(
4)图中弹簧测力计 a 的示数为
5)关于实验下列说法正确的是
N。
。(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物 Q 所受的重力
B.弹簧测力计 a、b 通过细线对 O 点作用力的合力就是重物 Q 的重力
C.连接弹簧测力计 a、b 以及重物 Q 的细线不必等长,但三根细线应与木板平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
v =10m / s
1
2. 如图所示,在离地面高 H 处以
的速度竖直向上抛出一个小球,地面上有一长
L =5m 的小车,其前端 M 距离抛出点的正下方 s = 4m ,小球抛出的同时,小车由静止开始
a = 2m / s2
25m
0
向右做
的匀加速直线运动,已知小球落地前最后 1s 内下落的高度为
,忽略
1
空气阻力及小车的高度,重力加速度 g 取10m / s2 ,求:
(
(
(
1)小球离地的最大高度;
2)小球在空中运动的总时间,并通过计算分析小车能否接住小球;
3)当小车末端 N 到达抛出点正下方时,便立即做加速度大小恒为 ,方向与此时速度方
a
2
a
2
向相反的匀变速直线运动,为了让小车接住小球,试确定加速度 的范围。
1
3. 如图所示,两个半圆柱 A、B 紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱 C,三者半
m
径均为 R。C 的质量为 2m,A、B 的质量都为 m,与地面的动摩擦因数均为 。现用水平向
左的力拉 A,使 A 缓慢移动,直至 C 恰好降到地面。整个过程中 B 始终保持静止。设最大
静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g。求:
(
(
(
1)未拉 A 时,C 受到 B 作用力的大小;
2)未拉 A 时,地面对 B 的支持力的大小;
3)水平面与半圆柱之间的动摩擦因数的最小值。
1
4. 如图甲所示,在倾角为 θ=30°的固定光滑斜面上,轻质弹簧下端固定在底端挡板上,另
一端与质量为 m 的小滑块 A 相连,A 上叠放另一个质量为 2m 的小滑块 B,弹簧的劲度系
数为 k,初始时两滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力作用在滑块 B 上,使 B 开
始沿斜面向上做加速度为 a 的匀加速运动,测得两个滑块的 vt 图像如图乙所示,重力加速
度为 g,sin30°=0.5,求:
(
(
(
1)B 刚开始运动时 AB 间的弹力大小;
2)t=0 和 t1 时刻作用在滑块 B 上的拉力大小分别是多少;
3)从 AB 分离之时到 A 的速度达到最大值,这一过程中 A 的位移。
1
5. 如图所示,两根直木棍 AB 和 CD 相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径
R=5cm、质量 m=20kg 的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下,已知两木棍间距 d=8cm,
与水平面的夹角 α=37°。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取 10m/s2)。
(
(
(
1)两根直木棍对水泥圆筒弹力的合力及摩擦力的合力的大小;
2)每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数;
3)将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动,所需最小拉力?(sin74°=0.96)
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023-2024 学年度江苏省扬州中学高三年级暑期物理练习
高三物理参考答案
一.单项选择题
题号
1
2
3
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5
6
7
8
9
10
D
1
1.
答案
B
B
C
D
D
B
D
C
A
【
答
案】(1)乙;(2)D;(3)丙;(4)5.80;(5)AC
2.【答案】(1)45m;(2)4s,不能;(3)12m/s < a2 < 22m/s2
2
1
【
详解】(1)设小球竖直上抛到最高点时间为t0 ,有
0
= v0 - gt0
可得
t0 =1s
到达最高点后,小球做自由落体运动,设最高点到地面的高度为 h,从最高点下落到地面所
用时间为 t,有
1
h = gt
2
2
1
h - h1 = g(t -t1)2
2
h = 25m t =1s
,联立,解得
其中
,
1
1
t = 3s
h = 45m
(
2)小球在空中运动的总时间
t¢ = t0 + t = 4s
小车由静止做匀加速直线运动,在t¢时间内的位移为 x,则
1
x = a1t¢2 =16m
2
因为
L + s = 9m < x
所以,不能接住小球。
(
3)当小车末端 N 到达抛出点正下方时,小车的速度为v1 ,所用时间为t2 ,有
1
L + s = a t
2
1
2
2
v1 = a t
1 2
可得
t2 = 3s
v1 = 6m/s
要想使小车接住小球,则小车的运动应为先匀减速到 0,再反向匀加速,整体为匀变速,位
移为 x¢ ,取向右为正方向,有
-
L < x¢ < 0
1
x¢ = v (t¢-t ) - a (t¢-t )2
1
2
2
2
2
解得
1
2m/s2 < a2 < 22m/s2
2
3
3
mg ;(2) N = 2mg ;(3) mmin
=
1
3.【答案】(1) F =
3
2
【
详解】(1)对圆柱 C 受力分析如图所示,由几何关系可知 θ=30°,C 受力平衡,由平衡条
件可得
2
F cos30° = 2mg
解得
2
3
F =
mg
3
(
2)把 A、B、C 作为整体进行受力分析,地面对 A、B 的支持力相等,设为 N,则有
2
N = 4mg
解得
N = 2mg
3)C 恰好降落到地面时,B 受 C 压力的水平分力最大,对 C 受力分析如图所示,由几何
关系可知,α=60°,由平衡条件,则有
(
2
Fm cos 60o = 2mg
解得
Fm = 2mg
对 B 受力分析,则有由牛顿第三定律可知
Fm¢ = Fm
在水平方向由平衡条件解得
F ¢ = F¢ cos30o = 3mg
f
m
在竖直方向
N¢ = mg + Fm¢ sin 30o = 2mg
则水平面与半圆柱之间的动摩擦因数的最小值
Ff¢
N¢
3
mmin
=
=
2
ma
k
1
4【答案】(1)mg-ma;(2)3ma,mg+2ma;(3)
【
(
详解】
1)初始状态,对整体分析可知
3
mg sinq = kx0
加力后产生加速度为 a,则对整体由牛顿第二定律
F + kx0 -3mg sinq = 3ma
解得
F=3ma
再隔离 B 分析可知
F + NAB - 2mg sinq = 2ma
解得
N
= mg - ma
AB
(
2)由(1)中分析可知在 t=0 时刻
F=3ma
在 t1 时刻 AB 分离,此时两者之间的弹力为零,对 B 分析可知
F - 2mg sinq = 2ma
解得
F = mg + 2ma
(
3)分离时弹簧的压缩量为 x1,则对 A 分析可知
kx1 - mg sinq = ma
解得
mg + 2ma
x1 =
2
k
当 A 的速度最大时,加速度为零,此时对 A 分析
kx2 = mg sinq
则弹簧的压缩量
mg
x2 =
2
k
则两次压缩量之差即为
ma
k
x = x - x =
A
1
2
1
5.【答案】
(
【
1)160N,120N;(2)0.45;(3)192N
详解】(1)从右侧视角分析,在沿斜坡方向根据平衡条件
f合 = mg sina=120N
垂直于斜坡方向有
FN合 =mg cosa =160N
(
2)由底部沿木棍向上看,受力关系如图所示
图中 θ 角满足
d
sinq =
2
R
解得q = 53° ;根据平衡条件有
2
N cosq = mg cosa
解得
4
00
3
N =
N
又因为每根木棍的摩擦力
所以动摩擦因数
1
f = f合 =60N
2
f
m
=
= 0.45
N
(
3)从右侧视角受力分析,如图所示
因木棍提供的支持力合成为 2N cosq ,摩擦力合成为
2
f = 2mN
故这两个力的合力方向固定,图中 β 角满足
2
f
m
3
4
tan b =
=
=
2
N cosq cosq
故
b
= 37°
现问题变为“物体受重力、木棍提供的力和拉力三力平衡,拉力最小值为多少”,根据力学平
衡的矢量三角形得
Fmin = mg sin 74o
解得
Fmin =192N
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