资料简介
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班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2018-2019学年高一下学期第五单元训练卷
物 理 (二)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项是符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用,由静止开始运动,若运动中保持两个力的方向不变,但F1突然增大ΔF,则质点此后( )
A.有可能做匀速圆周运动 B.一定做匀变速直线运动
C.可能做变加速曲线运动 D.在相等时间内速度变化一定相等
2.一船在静水中的速度是10 m/s,要渡过宽为240 m、水流速度为8 m/s的河流,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。则下列说法中正确的是( )
A.此船过河的最短时间是30 s
B.船垂直到达正对岸的实际航行速度是6 m/s
C.船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸
D.此船不可能垂直到达正对岸
3.如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A以速率vA=10 m/s匀速运动,在绳与轨道成30°角时,物体B的速度大小vB为( )
A.5 m/s B. m/s
C.20 m/s D. m/s
4.质量为2 kg的质点在xOy平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点所受的合外力为3 N
B.质点的初速度为3 m/s
C.质点初速度的方向与合外力方向垂直
D.2 s末质点速度大小为6 m/s
5.羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓,如图是他表演时的羽毛球场地示意图。图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高。若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则( )
A.击中甲、乙的两球初速度v甲=v乙
B.击中甲、乙的两球初速度v甲>v乙
C.假设某次发球能够击中甲鼓,用相同速度发球可能击中丁鼓
D.击中四鼓的羽毛球中,击中丙鼓的初速度最大
6.冬奥会上的花样滑冰赛场,运动员高超优美的滑姿让观众们大饱眼福。如图为男运动员以一只脚为支点,手拉女队员保持如图所示姿式原地旋转,此时女队员脚与手臂上A、B两点角速度大小分别为ωA、ωB,线速度大小分别为vA、vB,向心加速度大小aA、aB,向心力大小分别为FA、FB,则( )
A.ωA < ωB
B.vA > vB
C.aA < aB
D.FA >FB
7.一质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104 N,当汽车经过半径为80 m的弯道时,下列判断正确的是( )
A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B.汽车转弯的速度为20 m/s时所需的向心力为1.4×104 N
C.汽车转弯的速度为20 m/s时汽车不会发生侧滑
D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0 m/s2
8.如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下列分析正确的是( )
A.螺丝帽的重力与其受到的最大静摩擦力平衡
B.螺丝帽受到塑料管的弹力方向水平向外,背离圆心
C.此时手转动塑料管的角速度
D.若塑料管的转动加快,螺丝帽有可能相对塑料管发生运动
9.如图甲所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点时,管道对小球的弹力与最高点时的速度平方的关系如图乙所示(取竖直向下为正方向)。MN为通过圆心的一条水平线。不计小球半径、管道的粗细,重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A.管道的半径为
B.小球的质量为
C.小球在MN以下的管道中运动时,内侧管壁对小球可能有作用力
D.小球在MN以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
10.如图所示,用长为L的轻绳(轻绳不可伸长)连接的甲、乙两物块(均可视为质点),放置在水平圆盘上,甲、乙连线的延长线过圆盘的圆心O,甲与圆心O的距离也为L,甲、乙两物体的质量均为m,与圆盘间的动摩擦因数均为μ,物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,甲、乙始终相对圆盘静止,则下列说法中正确的是( )
A.圆盘转动的角速度最大为
B.圆盘转动的角速度最大为
C.轻绳最大弹力为
D.轻绳最大弹力
二、填空题(本题共2个小题,每小题8分,共16分)
11.利用单摆验证小球平抛运动的规律,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=x,则小球做平抛运动的初速度为v0为________。
12.在“探究平抛运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从斜槽上的________位置滚下,在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如图中所示的a、b、c、d;
B.按图所示安装好器材,注意斜槽末端____________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线;
C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹。
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。
(2)上述实验步骤的合理顺序是____________。
(3)已知图中小方格的边长l=2.5 cm,则小球平抛的初速度为v0=______ m/s,小球在b点的速率为______m/s。(取g=10 m/s2)
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,答案中必须写出数值和单位)
13.(10分)把一小球从离地面h=5 m处,以v0=10 m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,取g=10 m/s2。求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球落地点离抛出点的水平距离;
(3)小球落地时的速度。
14.(10分)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A时,对管壁上部的压力为3mg,b通过最高点A时,对管壁下部的压力为0.75mg,求a、b两球落地点间的距离。
15.(12分)如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥的顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面,此时细线的张力是多少?若要使小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?
16.(12分)如图所示是一种粒子测量器。圆柱形容器的半径为R,容器壁上有一槽口A,其正对的位置是B,P是喷射高速粒子流的喷口,其喷射方向沿直径方向。现使容器以角速度ω匀速转动,则喷射的粒子流可以从槽口A进入容器,最后落在B′上,测得BB′的弧长为s,求喷射的粒子流的速度。
2018-2019学年高一下学期第五单元训练卷
物 理(二)答 案
1.D
2.B
【解析】合运动和分运动之间具有等时性,所以当船速垂直河岸时用时最少:tmin=dv船=24010s=24s;故A错误;因为v船>v水,则船头指向斜上游方向,可以使河岸方向的速度为零,合速度垂直河岸从而垂直过河,设船头的指向与上游河岸的夹角为θ,有v船cosθ=v水;可得cosθ=v水v船=45,即θ=37°;故C,D均错误;垂直过河时,v合=v船sinθ=10×sin37°=10×0.6m/s=6m/s;故B正确.
3.D
【解析】物体B的运动可分解为沿绳BO方向靠近定滑轮O使绳BO段缩短的运动和绕定滑轮(方向与绳BO垂直)的运动,故可把物体B的速度分解为如图所示的两个分速度,由图可知vB∥=vBcos α,由于绳不可伸长,所以绳OA段伸长的速度等于绳BO段缩短的速度,所以有vB∥=vA,故vA=vBcos α,所以vB== m/s,选项D正确。
4.A
【解析】当t=0时通过速度图线可以看出x轴方向的分速度为3m/s,在y轴上,通过位移图线可以看出在y轴方向的分运动为匀速直线运动,速度为vy=4 m/s,因此质点的初速度为5 m/s,大于3m/s,故B错误;y轴上匀速运动,所受合力为零,在x轴加速度为1.5m/s2,由牛顿第二定律可知x轴所受合力为3N,物体所受合外力为3N,故A正确;质点初速度方向与x轴成锐角,与合外力方向不垂直,故C错误;在2s末x轴分速度为6 m/s,y轴分速度为4 m/s,合速度大于6m/s,故D错误。
5.B
【解析】由图可知中,甲、乙高度相同,所以球到达鼓用时相同,但由于离林丹的水平距离不同,甲的水平距离较远,所以由v=x/t可知,击中甲、乙的两球初速度v甲>v乙;故A错误,B正确;由图可知,甲、丁两球不在同一直线上,所以用相同速度发球不可能到达丁鼓,故C错误;由于丁与丙高度相同,但由图可知,丁离林丹的水平距离最大,所以丁的初速度一定大于丙的初速度,故D错误。
6.B
【解析】A、B两点同轴转动,角速度相同,故ωA=ωB,A错误;因为rA>rB,根据v=rω可知vA>vB,B正确;因为rA>rB,根据a=rω2可知aA>aB,C错误;女队员脚与手臂上A、B两点质量关系不知道,无法判断向心力的大小,D错误.
7.CD
【解析】汽车转弯时受到重力,地面的支持力,以及地面给的摩擦力,其中摩擦力充当向心力,A错误;当最大静摩擦力充当向心力时,速度为临界速度,大于这个速度则发生侧滑,根据牛顿第二定律可得f=mv2r,解得v=frm=1.4×104×802.0×103=560=201.4m/s,所以汽车转弯的速度为20m/s时,所需的向心力小于1.4×104N,汽车不会发生侧滑,B错误,C正确;汽车能安全转弯的向心加速度a=v2r=56080=7m/s2,即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2,D正确.
8.AC
【解析】螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力,螺丝帽在竖直方向上没有加速度,根据牛顿第二定律得知,螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡,故A正确。螺丝帽做匀速圆周运动,由弹力提供向心力,所以弹力方向水平向里,指向圆心,故B错误。根据牛顿第二定律得:N=mω2r,fm=mg,又fm=μN,联立得到ω=gμr,故C正确。若杆的转动加快,角速度ω增大,螺丝帽受到的弹力N增大,最大静摩擦力增大,螺丝帽不可能相对杆发生运动,故D错误。
9.AB
【解析】由图可知:当v2=b ,FN=0 此时mg=mv2R 解得:R=bg ,故A错;当v2=0 时,此时FN=mg=a ,所以m=ag ,故B对;小球在水平线MN以下的管道中运动时,由于向心力的方向要指向圆心,则管壁必然要提供指向圆心的支持力,只有外壁才可以提供这个力,所以内侧管壁对小球没有力,故C错;小球在水平线MN以上的管道中运动时,重力沿径向的分量必然参与提供向心力,故可能是外侧管壁受力,也可能是内侧管壁对小球有作用力,还可能均无作用力,做D错。
10.BC
【解析】当ω较小时,甲乙均由静摩擦力充当向心力,ω增大,由F=mω2r可知,它受到的静摩擦力也增大,而r甲=L,r乙=2L,r甲
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