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高三物理月考卷(一)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,每小题至少有一个选项正确,选对但选不全得3分,有错选或不答的得0分)
1.一条悬链长7.2 m,从悬点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬点正下方20 m处的一点所需的时间是(g取10 m/s2)( )
A.0.3 s B.0.4 s C.0.7 s D.1.2 s
2.小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示,取g=10 m/s2,则小球( )
A.最大速度为5 m/s
B.第一次反弹的初速度大小为3 m/s
C.能弹起的最大高度为0.45 m
D.能弹起的最大高度为1.25 m
3.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,M左边紧贴墙壁,若在M斜面上放一个物体m,当m沿着M的斜面下滑时,M始终静止不动,则M受力个数可能为( )
A.4个或5个 B.5个或6个
C.3个或4个 D.4个或6个
4.如图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的( )
5.如图所示,轻杆的一端固定一光滑球体,杆的另一端O为自由转动轴,而球又搁置在光滑斜面上。若杆与墙面的夹角为β,斜面倾角为θ,开始时轻杆与竖直方向的夹角β<θ。且θ+β<90°,则为使斜面能在光滑水平面上向右做匀速直线运动,在球体离开斜面之前,作用于斜面上的水平外力F的大小及轻杆受力F1和地面对斜面的支持力FN的大小变化情况是( )
A.F逐渐增大,F1逐渐减小,FN逐渐减小
B.F逐渐减小,F1逐渐减小,FN逐渐增大
C.F逐渐增大,F1先减小后增大,FN逐渐增大
D.F逐渐减小,F1先减小后增大,FN逐渐减小
6.静止在光滑水平面上的物体,在水平推力F作用下开始运动,推力随时间变化的规律如图所示,关于物体在0~t1时间内的运动情况,正确的描述是( )
A.物体先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.物体的速度一直增大
C.物体的速度先增大后减小
D.物体的加速度一直增大
7.一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3 s,g取10 m/s2,那么( )
A.该消防队员加速与减速过程的时间之比为1∶2
B.该消防队员加速与减速过程的时间之比为2∶1
C.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7
D.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶7
8.先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为m的物块,且每次使橡皮条的伸长量均相同,物块m在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a与所拉橡皮条的数目n的关系如图所示,若更换物块所在水平面的材料,再重复这个实验,则图中直线与水平轴间的夹角θ将( )
A.变大 B.不变
C.变小 D.与水平面的材料有关
9.如图甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,取g=10 m/s2,根据图乙中所标出的数据可计算出( )
A.物体的质量为1 kg
B.物体的质量为2 kg
C.物体与水平面间的动摩擦因数为0.3
D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
10.在水平地面运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根水平轻弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k。在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球,某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢也保持相对静止,如图6所示。不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的变形量为( )
A. B.
C. D.
11.如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ。现给环一个向右的初速度v0,同时对环施加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随v的大小变化,两者的关系为F=kv,其中k为常数,则环运动过程中的v-t图象可能是( )
12.利用如图甲所示的装置测量滑块和滑板间的动摩擦因数,将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速度-时间(v-t)图象。先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度,得到的v-t图象如图乙所示,则( )
A.滑块A上滑时加速度的大小为8 m/s2
B.滑块A下滑时加速度的大小为8 m/s2
C.滑块与滑板之间的动摩擦因数μ=0.25
D.滑块A上滑时运动的位移为2 m
班次___________ 姓名________________ 考室_____ 考号___________
(时间:90分钟 总分:100分) 得分____
二、非选择题(本题共4小题,共40分,按题目要求作答,解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
13.(12分)(2012·山东高考)某同学利用图10甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50 Hz。
图10
(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速。
(2)计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点6对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)
(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
14.(10分)如图所示,光滑斜面倾角为θ=30°,一个重20 N的物体在斜面上静止不动。轻质弹簧原长为10 cm,现在的长度为6 cm。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6 cm,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向。
15.(10分)我国“神舟七号”载人飞船的发射成功实现了中国人太空行走的梦想(如图所示)。飞船在距地面约350 km高的轨道上绕地球飞行46圈后安全返回。“神舟七号”载人飞船回收阶段完成的最后一个动作是断开主伞缆绳,启动反推发动机工作,此时返回舱的速度竖直向下,大小约为7 m/s,距地面的高度约为1 m,落地前一瞬间的速度约为1 m/s,空气阻力及因反推火箭工作造成的质量改变均不计(g取10 m/s2),求:
(1)反推发动机工作后,返回舱落地前的加速度大小是多少?
(2)航天员所承受的支持力是实际重力的多少倍?
(3)假设返回舱加航天员的总质量为3 t,求反推火箭对返回舱的平均推力多大?
16.(8分)如图所示,一个质量m=2 kg的滑块在倾角为θ=37°的固定斜面上,受到一个大小为40 N的水平推力F作用,以v0=10 m/s的速度沿斜面匀速上滑。(sin 37°=0.6,取g=10 m/s2)
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)若滑块运动到A点时立即撤去推力F,求这以后滑块再返回A点经过的时间。
附加题17.(10分)如图13(a)所示,质量m=1 kg的物体沿倾角θ=37 °的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示。求:
图13
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)比例系数k。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)
1. B 2.ABC 3.A 4.B 5.C 6.B 7.AC 8.B 9.BC 10.A 11.ABD 12.AC
13.答案:(1)6 7(或7 6)
(2)1.00 1.20
(3)2.00 偏大
14.解析:(1)对物体受力分析,则有
mgsin θ=F
此时F=kx1
联立以上两式,代入数据,得:
k=250 N/m。
(2)物体上移,则摩擦力方向沿斜面向上
有:Ff=mgsin θ+F′
此时F′=kx2=5 N
代入上式得Ff=15 N,方向斜面向上。
答案:(1)250 N/m (2)15 N 方向沿斜面向上
15.解析:(1)选向上为正方向,在反推减速阶段,
由v2-v=-2ax
得:a== m/s2=24 m/s2
所以加速度大小为24 m/s2,方向竖直向上。
(2)以航天员为研究对象,由牛顿第二定律可得:
FN-mg=ma,
解得:FN=m(g+a)=3.4mg。
所以航天员承受的支持力是重力的3.4倍。
(3)以返回舱和航天员整体为研究对象,由牛顿第二定律可得,F-Mg=Ma,
解得F=M(g+a)=1.02×105 N。
答案:(1)24 m/s2 (2)3.4倍 (3)1.02×105 N
16.解析:(1)在F的作用下,物体做匀速运动,
有Fcos 37°=mgsin 37°+μ(mgcos 37°+Fsin 37°)
解得μ=0.5
(2)撤去F后,物体往上滑时
a=gsin 37°+μgcos 37°=10 m/s2
t1==1 s x=t1=5 m
往下滑时a′=gsin 37°-μgcos 37°=2 m/s2
x=a′t t2= s
t=t1+t2=(1+) s
答案:(1)0.5 (2)(1+) s
17.解析:(1)当v=0时,a0=4 m/s2
mgsin θ-μmgcos θ=ma0
μ===0.25
(2)当v=5 m/s时,a=0
沿斜面方向:mgsin θ-μFN-kvcos θ=0
垂直斜面方向:FN-mgcos θ-kvsin θ=0
联立得:k=
= kg/s
≈0.84 kg/s。
答案:(1)0.25 (2)0.84 kg/s
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