2019-2020年高三物理上学期周考试卷(含解析).doc
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2019-2020年高三物理上学期周考试卷(含解析)一、选择题(每小题5分,共50分其中1-6题为单选题,7-10题为多选题,选对不全的给3分,选错给0分)1(5分)(xx春合川区校级月考)关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是()A物体做匀变速曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直B物体做变速率曲线运动时,其所受合外力的方向一定改变C物体做变速率圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心D物体做速率逐渐增加的直线运动时,其所受合外力的方向一定与速度方向相同2(5分)(xx赫山区校级三模)小船横渡一条河,船在静水中的速度大小不变,方向始终垂直于河岸已知小船的部分运动轨迹如图所示,则可判断,此过程中河水的流速()A越接近B岸水速越大B越接近B岸水速越小C由A到B水速先增大后减小D水流速度恒定3(5分)(xx秋金台区月考)如图所示,三个质量相同,形状相同的斜面,放在地面上另有三个质量相同的小物体分别从斜面顶端沿斜面滑下由于小物体跟斜面间的摩擦不同,第一个小物体匀加速下滑;第二个小物体匀速下滑;第三个小物体以初速v0匀减速下滑三个斜面都不动则下滑过程中斜面对地面的压力大小顺序是()AN1=N2=N3BN1N2N3CN1N2N3DN1N2=N34(5分)(xx杨浦区三模)如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆所能承受的弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重力为G的重物现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢向上拉(均未断),在AB杆转到竖直方向前,以下分析正确的是()A绳子越来越容易断B绳子越来越不容易断CAB杆越来越容易断DAB杆越来越不容易断5(5分)(xx春禅城区校级期末)下列关于汽车运动不正确的是()A汽车以额定功率启动后做变加速运动,速度、加速度均逐渐增大B汽车以额定功率启动后做变加速运动,速度逐渐增大;加速度逐渐减小,加速度为零时,速度最大C汽车匀速行驶时,最大允许速度受发动机额定功率限制,要提高最大允许速度,可以增大发动机的额定功率D汽车在水平路面上以额定功率P行驶,则当牵引力F与阻力f平衡时,汽车的最大速度vm=6(5分)(xx秋新化县校级月考)如图所示,质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方位向上下列判断中正确的是()A在AC被突然剪断的瞬间,BC对小球的拉力不变B在AC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gtanC在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为D在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsin7(5分)某同学在开展研究性学习的过程中,利用加速度传感器研究质量为5kg的物体由静止开始做直线运动的规律,并在计算机上得到了前4s内物体加速度随时间变化的关系图象,如图所示设第1s内运动方向为正方向,则物体()A先向正方向运动,后向负方向运动B在第3s末的速度最大C在第3s末距离出发点最远D在第4s末的速度为3m/s8(5分)(xx秋任城区校级月考)我国已先后成功发射了飞行器“天宫一号”和飞船“神舟九号”,并成功地进行了对接,若“天宫一号”能在离地面约300km高的圆轨道上正常运行,下列说法中正确的是()A“天宫一号”的发射速度应大于第二宇宙速度B对接时,“神舟九号”与“天宫一号”的加速度大小相等C对接后,“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度D对接前,“神舟九号”欲追上“天宫一号”,必须在同一轨 道上点火加速9(5分)如图所示,将等量的正、负电荷分别置于M、N两点,O点为MN连线的中点,点a、b在M、N连线上,点c、d在MN中垂线上,它们都关于O点对称,下列说法正确的是()Aa、b两点的电势相同Bc、d 两点的电场强度相同C将电子沿直线从a点移到b点,电子的电势能减少D将电子沿直线从c点移到d点,电子的电势能不变10(5分)在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环轨道,一质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动,到达最高点C时的速率vc=,则下列说法正确的是()A此小球的最大速率是vcB小球到达C点时对轨道的压力是C小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于D小球在任一直径两端点上的动能之和相等二填空题(每空2分,共16分)11(4分)(xx武隆县校级一模)某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以同弹簧的下端接触),如图(甲)所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出Fl变化的图线如图(乙)所示,则弹簧的劲度系数为N/m弹簧的原长l0=cm12(12分)(xx秋安阳县校级月考)为了“探究加速度与力、质量的关系”,请思考探究思路并回答下列问题:(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是A将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动(2)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的表达式为a=;实验中使用的电火花计时器使用电源(填“直流”或“交流”),工作电压V(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码m与小车总质量M之间应满足的关系为;(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因答:三、计算题(本题共4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13(9分)(xx春南关区校级期末)如图所示,质量M=1kg的木块套在竖直杆上,并用轻绳与质量m=2kg的小球相连今用跟水平方向成=30角的力F=20N拉着球,带动木块一起竖直向下匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,求:(1)运动过程中轻绳与竖直方向的夹角;(2)木块M与杆间的动摩擦因数14(10分)(xx春安徽校级期中)在一次宇宙探险活动中,发现一行星,经观测其半径为R,当飞船在接近行星表面的上空做匀速圆周运动时,周期为T飞船着陆后,宇航员用绳子拉着质量为m的仪器箱在平坦的“地面”上运动,已知拉力大小为F,拉力与水平面的夹角为,箱子做匀速直线运动(引力常量为G)求:(1)行星的质量M;(2)箱子与“地面”间的动摩擦因数15(12分)(xx海淀区一模)如图所示,质量m=2.0104kg、电荷量q=1.0106C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中取g=10m/s2(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向;(2)在t=0时刻,匀强电场强度大小突然变为E2=4.0103N/C,且方向不变求在t=0.20s时间内电场力做的功;(3)在t=0.20s时刻突然撤掉电场,求带电微粒回到出发点时的动能16(13分)(xx辽宁校级三模)如图所示,水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小传送带的运行速度为v0=6m/s,将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端,传送带长度为L=12.0m,“9”字全高H=0.8m,“9”字上半部分圆弧半径为R=0.2m,滑块与传送带间的动摩擦因数为=0.3,重力加速g=10m/s2,试求:(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间;(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向;(3)若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后,恰好垂直撞在倾角=45的斜面上P点,求P、D两点间的竖直高度h(保留两位有效数字)xx学年河南省南阳市唐河一中高三(上)周考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(每小题5分,共50分其中1-6题为单选题,7-10题为多选题,选对不全的给3分,选错给0分)1(5分)(xx春合川区校级月考)关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是()A物体做匀变速曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直B物体做变速率曲线运动时,其所受合外力的方向一定改变C物体做变速率圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心D物体做速率逐渐增加的直线运动时,其所受合外力的方向一定与速度方向相同考点:物体做曲线运动的条件;曲线运动分析:匀加速直线运动的中,加速度方向与速度方向相同;匀减速运动中,速度方向可正可负,但二者方向必相反;加速度的正负与速度正方向的选取有关,做曲线运动时,合外力的方向与速度方向不在同一直线上,合外力可以是恒力,也可以是变力解答:解: A、物体做平抛运动时,是匀变速曲线运动,其合外力方向竖直向下,与速度方向不垂直,故A错误,B、物体做变速率曲线运动时,其所受合外力的方向不一定改变,比如:平抛运动,故B错误C、物体做匀速圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心,若非匀速圆周运动,则合外力一定不指向圆心,故C错误D、合力的方向与加速度方向相同,与速度的方向和位移的方向无直接关系,当物体做加速运动时,加速度方向与速度方向相同;当物体做减速运动时,加速度的方向与速度的方向相反,故D正确,故选:D点评:物体做加速还是减速运动,不是简单地看加速度的正负,应该看两者方向间的关系,还可以用牛顿第二定律理解,注意物体做曲线运动的条件2(5分)(xx赫山区校级三模)小船横渡一条河,船在静水中的速度大小不变,方向始终垂直于河岸已知小船的部分运动轨迹如图所示,则可判断,此过程中河水的流速()A越接近B岸水速越大B越接近B岸水速越小C由A到B水速先增大后减小D水流速度恒定考点:运动的合成和分解专题:运动的合成和分解专题分析:轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向,合力的方向与水流的方向相反,可见加速度的方向向左解答:解:从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道,加速度的方向水平向左,合力方向与水流的方向成钝角,合力在船沿水流运动的方向上做负功则越靠近B岸,水速越小,故B正确,A、C、D错误故选:B点评:解决本题的关键知道小船参与了两个运动,有两个分速度,分别是静水速和水流速以及知道轨迹的弯曲大致指向合力的方向3(5分)(xx秋金台区月考)如图所示,三个质量相同,形状相同的斜面,放在地面上另有三个质量相同的小物体分别从斜面顶端沿斜面滑下由于小物体跟斜面间的摩擦不同,第一个小物体匀加速下滑;第二个小物体匀速下滑;第三个小物体以初速v0匀减速下滑三个斜面都不动则下滑过程中斜面对地面的压力大小顺序是()AN1=N2=N3BN1N2N3CN1N2N3DN1N2=N3考点:力的合成与分解的运用;重心专题:受力分析方法专题分析:当物体系统中存在超重现象时,系统所受的支持力大于总重力,相反,存在失重现象时,系统所受的支持力小于总重力若系统的合力为零时,系统所受的支持力等于总重力解答:解:设物体和斜面的总重力为G第一个物体匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则N1G;第二个物体匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故N2=G第三个物体匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则N3G;故有N1N2N3故选:B点评:本题运用超重和失重的观点分析加速度不同物体动力学问题,比较简便4(5分)(xx杨浦区三模)如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆所能承受的弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重力为G的重物现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢向上拉(均未断),在AB杆转到竖直方向前,以下分析正确的是()A绳子越来越容易断B绳子越来越不容易断CAB杆越来越容易断DAB杆越来越不容易断考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用专题:共点力作用下物体平衡专题分析:以B点为研究对象,分析其受力情况,作出受力图,利用三角形相似法,得出各力与三角形ABO三边边长的关系,再分析其变化解答:解:以B点为研究对象,分析受力情况:重物的拉力T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N和绳子的拉力F,作出力图如图:由平衡条件得知,N和F的合力与T大小相等,方向相反,根据三角形相似可得又T=G,解得:N=,F=;使BAO缓慢变小时,AB、AO保持不变,BO变小,则N保持不变,F变小故B正确,ACD错误故选B点评:本题涉及非直角三角形的力平衡问题,采用三角形相似,得到力与三角形边长的关系,再分析力的变化,是常用的方法5(5分)(xx春禅城区校级期末)下列关于汽车运动不正确的是()A汽车以额定功率启动后做变加速运动,速度、加速度均逐渐增大B汽车以额定功率启动后做变加速运动,速度逐渐增大;加速度逐渐减小,加速度为零时,速度最大C汽车匀速行驶时,最大允许速度受发动机额定功率限制,要提高最大允许速度,可以增大发动机的额定功率D汽车在水平路面上以额定功率P行驶,则当牵引力F与阻力f平衡时,汽车的最大速度vm=考点:功率、平均功率和瞬时功率专题:功率的计算专题分析:本题关键要分析汽车的受力情况,由牛顿第二定律判断加速度的变化,抓住汽车发动机的功率P=Fv汽车以额定功率启动过程,速度增大,牵引力减小,合力减小,加速度减小,当牵引力与阻力大小相等时,汽车做匀速运动,速度达到最大;汽车以恒定加速度启动过程,牵引力不变,速度增大,发动机的功率增大,当发动机的功率达到额定功率后,牵引力减小,加速度减小,当牵引力与阻力大小相等时,汽车匀速运动,速度达到最大解答:解:A、汽车以额定功率启动时,由P=Fv可知,牵引力大小与速率成反比,则知汽车的速度逐渐增大,牵引力逐渐减小,合力减小,加速度减小,当牵引力大小与阻力大小相等时,汽车做匀速运动,速度达到最大故在速率达到最大以前,牵引力应是不断减小的故A错误,B正确C、汽车达到额定功率后速度达到最大允许速度,如果要提高最大允许速度,可以增大发动机的额定功率,故C正确;D、当牵引力F与阻力f平衡时,汽车速度达到最大值,最大速度vm=,故D正确本题选错误的故选:A点评:对于汽车两种启动方式,关键要抓住发动机的功率等于牵引力大小与速率的乘积,当P一定时,F与v成反比,当F一定时, P与v成正比,再根据牛顿第二定律分析汽车的运动过程6(5分)(xx秋新化县校级月考)如图所示,质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方位向上下列判断中正确的是()A在AC被突然剪断的瞬间,BC对小球的拉力不变B在AC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gtanC在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为D在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsin考点:牛顿第二定律专题:牛顿运动定律综合专题分析:先根据平衡条件求出剪断前橡皮筋AC和绳BC的拉力大小,在剪断AC瞬间,绳的拉力发生突变,拉力与重力的合力沿圆周切向向下,根据力的合成求解此时合力,若剪断BC,绳中张力立即消失,而在此瞬间橡皮筋弹力不变,求出此时合力,由牛顿第二定律求加速度解答:解:在剪断之前,绳处于平衡状态,画受力图有:小球平衡有:y方向:Fcos=mgx方向:Fsin=T(1)若剪断AC瞬间,绳中张力立即变化,此时对小球受力有:小球所受合力与BC垂直向下,如图,小球的合力F合=mgsin,所以小球此时产生的加速度a=gsin,拉力大小F=mgcos,故A、B均错误;(2)若剪断BC瞬间,瞬间橡皮筋的形变没有变化,故AC中的弹力T没有发生变化,如下图示:此时小球所受合力,根据牛顿第二定律此时小球产生的加速度a=,故C正确,D错误故选:C点评:本题是瞬时问题,关键是受力分析后根据平衡条件和牛顿第二定律列方程求解力和加速度;注意区分橡皮筋(弹簧等)在瞬间弹力不会立即发生变化,而绳在瞬间弹力会突变,这是解决此类问题的关键突破口7(5分)某同学在开展研究性学习的过程中,利用加速度传感器研究质量为5kg的物体由静止开始做直线运动的规律,并在计算机上得到了前4s内物体加速度随时间变化的关系图象,如图所示设第1s内运动方向为正方向,则物体()A先向正方向运动,后向负方向运动B在第3s末的速度最大C在第3s末距离出发点最远D在第4s末的速度为3m/s考点:匀变速直线运动的图像专题:运动学中的图像专题分析:由牛顿第二定律知:加速度方向与合外力方向相同,当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;否则做减速运动根据加速度图象,分析物体的运动情况,即可判断速度最大、位移最大的时刻根据at图象的“面积”大小等于速度变化量,求出第4s末物体的速度解答:解:A、B、C分析物体的运动情况:在03s内物体沿正方向做加速运动,在34s内沿正方向做减速运动,故在第3s末物体的速度最大,在第4s末距离出发点最远故AC错误,B正确D、at图象的“面积”大小等于速度变化量,则在前4s内物体速度的变化量v等于前2s内速度变化量,为v=m/s=3m/s,则第4s末的速度为v=3m/s,故D正确故选: BD点评:本题关键有两点:一要正确分析物体的运动情况;二抓住at图象的“面积”求出速度的变化量,得到第4s末的速度8(5分)(xx秋任城区校级月考)我国已先后成功发射了飞行器“天宫一号”和飞船“神舟九号”,并成功地进行了对接,若“天宫一号”能在离地面约300km高的圆轨道上正常运行,下列说法中正确的是()A“天宫一号”的发射速度应大于第二宇宙速度B对接时,“神舟九号”与“天宫一号”的加速度大小相等C对接后,“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度D对接前,“神舟九号”欲追上“天宫一号”,必须在同一轨 道上点火加速考点:第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度专题:万有引力定律的应用专题分析:人造地球卫星的发射速度要大于或等于第一宇宙速度小于第二宇宙速度,要使卫星实现对接可在低轨道加速,若轨道相同,则加速度相等据此分析各问题解答:解:A、“天宫一号”的发射速度不应大于第二宇宙速度,若大于则会脱离地球的吸引故A错误; B、对接时,半径相同,则加速度大小相等故B正确; C、所有卫星的运行速度都小于第一宇宙速度故C正确; D、对接前,“神舟九号”欲追上“天宫一号”,可以在内轨道上点火加速若在同一轨道加速,则会做离心运动,不会相遇,故D错误;故选:BC点评:考查人造卫星的运行速度与发射速度之间的关系,明确发射速度大,运行速度反而小同一轨道上加速度,速度大小都相等9(5分)如图所示,将等量的正、负电荷分别置于M、N两点,O点为MN连线的中点,点a、b在M、N连线上,点c、d在MN中垂线上,它们都关于O点对称,下列说法正确的是()Aa、b两点的电势相同Bc、d 两点的电场强度相同C将电子沿直线从a点移到b点,电子的电势能减少D将电子沿直线从c点移到d点,电子的电势能不变考点:电势能;电场线分析:等量异种电荷周围电场分布情况是:cd是一条等势线在如图所示的电场中,等量异种电荷MN之间的电场方向是相同的,平行于MN;MN中垂线上的电场强度、电势关于O点对称,Ob电场方向沿Ob连线向上,Od电场方向沿Od方向向下,O点是中垂线上电势最高的点根据电场力做功正负分析电势能的变化解答:解:A、由于M、N是等量异种电荷,电场线由正电荷出发终止于负电荷,因为顺着电场线的方向电势降低,则a点的电势高于b点的电势,故A错误;B、c、d连线是一条等势线,c、d两点处场强方向都垂直于cd向右,方向相同,根据对称性可知,c、d两处场强大小相等,则c、d两点的电场强度相同故B正确C、将电子沿直线从a点移到b点,电场力向左,对电子做负功,则电子的电势能增大故C错误D、c、d连线是一条等势线,电子沿直线从c点移到d点,电场力不做功,电子的电势能不变故D正确故选:BD点评:等量同种、等量异种电荷周围的电场分布情况是考察的重点,要结合电场强度、电势、电势能等概念充分理解等量同种、等量异种电荷周围的电场特点10(5分)在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环轨道,一质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动,到达最高点C时的速率vc=,则下列说法正确的是()A此小球的最大速率是vcB小球到达C点时对轨道的压力是C小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于D小球在任一直径两端点上的动能之和相等考点:向心力专题:匀速圆周运动专题分析:根据牛顿第二定律,结合径向的合力提供向心力求出小球到达C点对轨道的压力;小球运动到最低点时的速度最大,根据动能定理求出小球的最大速率解答:解:A、速度最大的点应该是最低点时,根据动能定理得,mg,解得v=故A正确B、根据牛顿第二定律得,mgN=m,解得N=,则小球到达C点时对轨道的压力为故B错误C、T=,当速度最小时,代入计算可得T=,则小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于故C正确D、整个过程中机械能守恒,在任一直径两端点上的点,它们的高度之和都是2R,即它们的重力势能的和相等,由于总的机械能守恒,所以它们的动能之和也相等,故D正确故选:ACD点评:小球穿在圆环轨道上做圆周运动,属于杆的模型,在最高点时速度最小,向心力最小,最低点时速度最大,向心力最大,由机械能守恒可以求它们之间的关系二填空题(每空2分,共16分)11(4分)(xx武隆县校级一模)某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以同弹簧的下端接触),如图(甲)所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出Fl变化的图线如图(乙)所示,则弹簧的劲度系数为100N/m弹簧的原长l0=15cm考点:探究弹力和弹簧伸长的关系专题:实验题;弹力的存在及方向的判定专题分析:根据胡克定律写出F与l的关系式,然后结合数学知识求解即可解答:解:设弹簧原长为l0,则根据胡克定律有:F=k(hl0+l)=kl+k(hl0) 由此可知,图象的斜率大小表示劲度系数大小,故k=100N/m,当l=0时,F=10N,将数据代入方程可解得:l0=15cm故答案为:100,15点评:找到各个物理量之间的关系,然后根据胡克定律列方程,是解答本题的突破口,这要求学生有较强的数学推导能力12(12分)(xx秋安阳县校级月考)为了“探究加速度与力、质量的关系”,请思考探究思路并回答下列问题:(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是CA将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动(2)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的表达式为a=;实验中使用的电火花计时器使用交流电源(填“直流”或“交流”),工作电压220V(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码m与小车总质量M之间应满足的关系为mM;(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因答:实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分考点:探究加速度与物体质量、物体受力的关系专题:实验题分析:(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,了解平衡摩擦力的方法;(2)利用逐差法可以求出加速度的大小,得出电火花打点计时器的220V电压的交流电源;(3)根据牛顿第二定律,求出小车实际的拉力大小,然后和mg进行比较,可以得出结论;(4)图线不通过坐标原点,当F为某一值时,加速度为零,知平衡摩擦力不足解答:解:(1)将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力大小等于绳子的拉力,故ABD错误,C正确故选:C(2)根据匀变速直线运动的推论x=aT2,有:x6x3=3a1T2 x5x2=3a2T2 x4x1=3a3T2 a=联立解得:a=;电火花打点计时器接220V交流电压(3)根据牛顿第二定律得:对m:mgF拉=ma对M:F拉=Ma解得:F拉=,由此可知当mM时,即当钩码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于钩码的总重力故答案为:mM(4)从图象可以看出当有了一定的拉力F时,小车的加速度仍然是零,小车没动说明小车的合力仍然是零,即小车还受到摩擦力的作用,说明摩擦力还没有平衡掉,或者是平衡摩擦力了但是平衡的还不够,没有完全平衡掉摩擦力,所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力故答案为:(1)C; (2);交流220;(3)mM; (4)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分点评:对于实验问题首先要明确实验原理,理解重要步骤的操作,熟练应用基本物理解决实验问题,注意掌握用逐差法求加速度的方法实验时要平衡摩擦力,平衡摩擦力不足或过平衡摩擦力都是错误的三、计算题(本题共4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13(9分)(xx春南关区校级期末)如图所示,质量M=1kg的木块套在竖直杆上,并用轻绳与质量m=2kg的小球相连今用跟水平方向成=30角的力F=20N拉着球,带动木块一起竖直向下匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,求:(1)运动过程中轻绳与竖直方向的夹角;(2)木块M与杆间的动摩擦因数考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用专题:共点力作用下物体平衡专题分析:(1)以m为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件和几何求解轻绳与竖直方向的夹角;(2)再以M为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件和摩擦力公式求解动摩擦因数解答:解:(1)对m受力分析:m三力平衡;如图1因为F=mg=20N,且F与mg的夹角120,F与mg的合力大小为20N,根据平衡条件得到:T=20N,方向为F与mg的角平分线由几何知识得到,=60(2)对M受力分析:M四力平衡;如图2,根据正交分解法得 Mg+Tcos=f Tsin=N又f=N解得:答:(1)运动过程中轻绳与竖直方向的夹角=60;(2)木块M与杆间的动摩擦因数点评:本题采用隔离法研究两个物体的平衡问题,要正确分析受力情况,作出力图14(10分)(xx春安徽校级期中)在一次宇宙探险活动中,发现一行星,经观测其半径为R,当飞船在接近行星表面的上空做匀速圆周运动时,周期为T飞船着陆后,宇航员用绳子拉着质量为m的仪器箱在平坦的“地面”上运动,已知拉力大小为F,拉力与水平面的夹角为,箱子做匀速直线运动(引力常量为G)求:(1)行星的质量M;(2)箱子与“地面”间的动摩擦因数考点:万有引力定律及其应用;牛顿第二定律专题:万有引力定律的应用专题分析:(1)根据万有引力提供向心力,结合线速度与周期的关系,求出行星的质量(2)根据万有引力等于重力得出行星表面的重力加速度,抓住箱子竖直方向和水平方向合力为零,求出动摩擦因数的大小解答:解:(1)由万有引力定律及牛顿第二定律得而,解得;(2)水平方向Fcos=FN,竖直方向Fsin+FN=mg在星球表面有联立解得;答:(1)行星的质量;(2)箱子与“地面”间的动摩擦因数为点评:解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论:1、万有引力提供向心力,2、万有引力等于重力并能灵活运用15(12分)(xx海淀区一模)如图所示,质量m=2.0104kg、电荷量q=1.0106C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中取g=10m/s2(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向;(2)在t=0时刻,匀强电场强度大小突然变为E2=4.0103N/C,且方向不变求在t=0.20s时间内电场力做的功;(3)在t=0.20s时刻突然撤掉电场,求带电微粒回到出发点时的动能考点:动能定理的应用;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律;电场强度专题:动能定理的应用专题分析:(1)带正电微粒静止匀强电场中,重力与电场力平衡,即可由平衡条件求得电场强度E1的大小和方向;(2)在t=0时刻,匀强电场强度大小突然变为E2=4.0103N/C后,粒子向上做匀加速运动,根据牛顿第二定律求得加速度,由运动学位移公式求出位移,即可求得电场力做的功;(3)在t=0.20s时刻突然撤掉电场,根据动能定理求解带电微粒回到出发点时的动能解答:解:(1)设电场强度为E,则有 Eq=mg得 E=N/C=2.0103N/C,方向向上(2)在t=0时刻,电场强度突然变化为E2=4.0103N/C,设微粒的加速度为a,在t=0.20s时间内上升高度为h,电场力做功为W,则 qE2mg=ma1解得:a1=10m/s2则 解得:h=0.20m电场力做的功为W=qE2h代入解得:W=8.0104J(3)设在t=0.20s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v,回到出发点时的动能为Ek,则 v=at根据动能定理得:mgh=Ek得Ek=mgh+解得:Ek=8.0104J答:(1)求匀强电场的电场强度E1的大小是2.0103N/C,方向向上(2)在t=0.20s时间内电场力做的功为8.0104J(3)带电微粒回到出发点时的动能是8.0104J点评:本题通过分析受力情况来分析运动情况,按时间顺序进行分析,关键要把握每个过程的运动规律,运用运动学公式、牛顿第二定律和动能定理结合进行研究16(13分)(xx辽宁校级三模)如图所示,水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小传送带的运行速度为v0=6m/s,将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端,传送带长度为L=12.0m,“9”字全高H=0.8m,“9”字上半部分圆弧半径为R=0.2m,滑块与传送带间的动摩擦因数为=0.3,重力加速g=10m/s2,试求:(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间;(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向;(3)若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后,恰好垂直撞在倾角=45的斜面上P点,求P、D两点间的竖直高度h(保留两位有效数字)考点:动能定理;牛顿第二定律专题:动能定理的应用专题分析:(1)滑块在传送带上先做匀加速直线运动,达到传送带速度后做匀速直线运动,结合运动学公式求出滑块从A端到达B端的时间(2)对B到C的过程运用动能定理求出C点的速度,根据牛顿第二定律求出轨道在C点对滑块的弹力,从而得出滑块对轨道的作用力大小和方向(3)对B到D的过程运用动能定理,求出到达D点的速度,根据平抛运动的规律求出到达P点竖直方向上的分速度,结合速度位移公式求出P、D两点间的高度解答:解:(1)在传送带上加速运动时,由牛顿定律mg=ma得a=g=3m/s2加速到与传送带达到共速所需要的时间,前2s内的位移,之后滑块做匀速运动的位移x2=Lx1=6m所用的时间,故t=t1+t2=3s(2)滑块由B到C的过程中动能定理在C点,轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力,设轨道对滑块的弹力方向竖直向下,由牛顿第二定律得,解得FN=90N,方向竖直向下,由牛顿第三定律得,滑块对轨道的压力大小 90N,方向竖直向上 (3)滑块从B到D的过程中由动能定理得在P点,又,代入数据,解得h=1.4m答:(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间为3s;(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小为90N,方向竖直向上;(3)P、D两点间的竖直高度为1.4m点评:本题考查了多过程问题,关键理清物体的运动规律,结合牛顿第二定律、动能定理进行求解- 配套讲稿:
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