江西省上饶市余干二中届高三上学期第三次周练物理.docx
- 文档编号:15790556
- 上传时间:2023-07-07
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:150.42KB
江西省上饶市余干二中届高三上学期第三次周练物理.docx
《江西省上饶市余干二中届高三上学期第三次周练物理.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《江西省上饶市余干二中届高三上学期第三次周练物理.docx(21页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
江西省上饶市余干二中届高三上学期第三次周练物理
2016-2017学年江西省上饶市余干二中高三(上)第三次周练物理试卷
一、选择题(8X6=48分,1-5为单选题,6--8多选题.)
1.如图质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动.设弹簧的劲度系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于( )
A.0B.kxC.
D.
2.A和B两物体在同一直线上运动的v﹣t图象如图所示.已知在第3s末两个物体在途中相遇,则下列说法正确的是( )
A.两物体从同一地点出发
B.出发时B在A前3m处
C.3s末两个物体相遇后,两物体可能再相遇
D.运动过程中B的加速度大于A的加速度
3.两物体A.B按如图所示连接且处于静止状态,已知两物体质量为mA>mB,且mA=2mB,A物体和地面的动摩擦因数为μ.现在B上加一个水平力F,使物体B缓慢移动,物体A始终静止,则此过程中( )
A.物体A对地面的压力逐渐变大
B.物体A受到的摩擦力不变
C.绳的拉力大小不变
D.地面对A的作用力变大
4.如图甲所示,斜面体静止在粗糙的水平地面上,斜面体上有一小滑块A沿斜面匀速下滑,现对小滑块施加一竖直向下的作用力F,如图乙所示.两种情景下斜面体均处于静止状态,则下列说法错误的是( )
A.施加力F后,小滑块A受到的滑动摩擦力增大
B.施加力F后,小滑块A仍以原速度匀速下滑
C.施加力F后,地面对斜面的支持力增大
D.施加力F后,地面对斜面的摩擦力增大
5.一斜面放在水平地面上,倾角为为θ=45°,一个质量为m=0.2kg的小球用细绳吊在斜面顶端,如图所示.斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计斜面与水平面的摩擦.下列说法中正确的是( )
A.当斜面以向左的加速度a=5
m/s2运动时,斜面对小球的弹力为零
B.斜面向右的加速度超过a=10m/s2时,球与斜面脱离
C.无论斜面做什么运动,绳子拉力的竖直分力一定等于球的重力
D.无论斜面做什么运动,绳子拉力与斜面弹力的合力一定竖直向上
6.在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,A的速度为v,则此过程(弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比,重力加速度为g)( )
A.物块A运动的距离为
B.物块A的加速度为
C.拉力F做的功为
mv2
D.拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量
7.如图,离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒,筒内固定一轻质弹簧,弹簧处于自然长度.现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出,刚好能水平进入圆筒中,不计空气阻力.下列说法中正确的是( )
A.小球在上升过程中处于失重状态
B.弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能
C.小球从抛出点到筒口的时间与小球抛出时的初速度方向有关
D.小球从抛出点到筒口的时间与小球抛出时的初速度方向无关
8.如图所示,A为置于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点.已知A、B、C绕地心运动的周期相同.相对于地心,下列说法中正确的是( )
A.卫星C的运行速度小于地球的第一宇宙速度
B.卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等
C.物体A和卫星C具有相同大小的加速度
D.卫星B在P点的加速度大小与卫星C在P点加速度大小不相等
二、实验填空题(共4X4=16分)
9.如图所示,AB是一可升降的竖直支架,支架顶端A处固定一弧形轨道,轨道末端水平.一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上,下端搁在水平地面上.将一小球从弧型轨道某一位置由静止释放,小球落在木板上的某处,测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ,并算出tanθ.改变支架AB的高度,将小球从同一位置释放,重复实验,得到多组x和tanθ,记录的数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
tanθ
0.18
0.32
0.69
1.00
1.19
1.43
x/m
0.035
0.065
0.140
0.160
0.240
0.290
(1)在图(b)的坐标中描点连线,做出x﹣tanθ的关系图象;
(2)根据x﹣tanθ图象可知小球做平抛运动的初速度v0= m/s;实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为 m.(重力加速度g取10m/s2);
(3)实验中有一组数据出现明显错误,可能的原因是 .
三.计算题
10.现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=10m/s,B车速度vB=30m/s.因大雾能见度低,B车在距A车600m时才发现前方有A车,此时B车立即刹车,但B车要减速1800m才能够停止.
(1)B车刹车后减速运动的加速度多大?
(2)若B车刹车8s后,A车以加速度a1=0.5m/s2加速前进,问能否避免事故?
若能够避免则两车最近时相距多远?
11.如图所示,质量为m的小球用长为L的细绳悬于光滑的斜面上的O点,小球在这个倾角为θ的斜面上做圆周运动,若小球恰能在斜面上做圆周运动.求最高点速率υ1和最低点的速率υ2,及绳子在这两个位置时的张力的大小.
2016-2017学年江西省上饶市余干二中高三(上)第三次周练物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(8X6=48分,1-5为单选题,6--8多选题.)
1.如图质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动.设弹簧的劲度系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于( )
A.0B.kxC.
D.
【考点】摩擦力的判断与计算.
【分析】如图质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动.设弹簧的劲度系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于
【解答】解:
整体做简谐运动,则对整体有:
F=kx;
则整体的加速度a=
对于m由牛顿第二定律可知:
f=ma=
kx;
故选:
D.
2.A和B两物体在同一直线上运动的v﹣t图象如图所示.已知在第3s末两个物体在途中相遇,则下列说法正确的是( )
A.两物体从同一地点出发
B.出发时B在A前3m处
C.3s末两个物体相遇后,两物体可能再相遇
D.运动过程中B的加速度大于A的加速度
【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】由图象的“面积”读出两物体在3s内的位移不等,而在第3s末两个物体相遇,可判断出两物体出发点不同,相距的距离等于位移之差.由A的斜率大于B的斜率可知A的加速度大于B的加速度.3s末两个物体相遇后,A的速度大于B的速度,A的加速度也大于B的加速度,两物体不可能再相遇.
【解答】解:
A、由图象的“面积”读出两物体在3s内的位移不等,而在第3s末两个物体相遇,可判断出两物体出发点不同.故A错误.
B、两物体在3s内的位移分别为xA=
×5×3m=7.5m,xB=
×3×3m=4.5m,则出发时B在A前3m处.故B正确.
C、3s末两个物体相遇后,A的速度大于B的速度,A的加速度也大于B的加速度,两物体不可能再相遇.故C错误.
D、由A的斜率大于B的斜率可知A的加速度大于B的加速度.故D错误.
故选:
B.
3.两物体A.B按如图所示连接且处于静止状态,已知两物体质量为mA>mB,且mA=2mB,A物体和地面的动摩擦因数为μ.现在B上加一个水平力F,使物体B缓慢移动,物体A始终静止,则此过程中( )
A.物体A对地面的压力逐渐变大
B.物体A受到的摩擦力不变
C.绳的拉力大小不变
D.地面对A的作用力变大
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
【分析】先以A为研究对象,分析受力情况,分析平衡条件得到F、绳子拉力与绳子和竖直方向夹角的关系,分析F和拉力的变化情况.再对A研究,根据平衡条件分析地面的支持力和摩擦力如何变化.
【解答】解;A、B、C、以B为研究对象,分析受力情况如图1,设绳子与竖直方向的夹角为θ,则由平衡条件得:
Tsinθ=F,
Tcosθ=MAg,
得:
T=
,F=MAgtanθ;
由题,θ增大,cosθ减小,tanθ增大,则绳子拉力T增大,F增大;
对A研究,分析受力情况如图2所示,由平衡条件得:
Tsinα+N=MBg,
f=Tcosα,
T增大,α不变,则地面对A的支持力N减小,摩擦力f增大,则由牛顿第三定律得知,物体A对地面的压力逐渐减小.故A错误,B错误,C错误.
D、地面对A的作用力是N和f的合力,根据平衡条件得知,N和f的合力与MBg和T的合力大小相等,T增大,则知MBg和T的合力增大.故地面对A的作用力增大.故D正确.
故选:
D
4.如图甲所示,斜面体静止在粗糙的水平地面上,斜面体上有一小滑块A沿斜面匀速下滑,现对小滑块施加一竖直向下的作用力F,如图乙所示.两种情景下斜面体均处于静止状态,则下列说法错误的是( )
A.施加力F后,小滑块A受到的滑动摩擦力增大
B.施加力F后,小滑块A仍以原速度匀速下滑
C.施加力F后,地面对斜面的支持力增大
D.施加力F后,地面对斜面的摩擦力增大
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
【分析】设斜面倾角为θ,A的质量为m,斜面体B的质量为M,可以把AB看出一个整体处理,对物体进行受力分析,根据共点力的平衡列式求解即可.
【解答】解:
设斜面倾角为θ,A的质量为m,斜面体B的质量为M,
A、开始时A受到的摩擦力f=μmgcosθ,增加力F后的摩擦力:
f′=μ(mg+F)cosθ,滑动摩擦力增大.故A正确;
B、若甲图中A可沿斜面匀速下滑,则A重力沿斜面的分量与滑动摩擦力相等,即mgsinθ=μmgcosθ,加上向下的力F后,对A进行受力分析,则满足F+mgsinθ=μ(mg+F)cosθ,所以仍然做匀速下滑,故B正确;
C、D、以A与斜面体为研究的对象,开始时系统受到重力与竖直方向的支持力的作用即可处于平衡状态,所以不受地面的摩擦力,支持力:
N1=(M+m)g;
增加竖直向下的力F后,仍然以相同为研究对象,则竖直方向受到重力、支持力和向下的力F,支持力:
N2=(M+m)g+F>N1,水平方向由于没有其他的外力,所以水平方向仍然不受摩擦力的作用.故C正确,D错误.
本题选择错误的,故选:
D
5.一斜面放在水平地面上,倾角为为θ=45°,一个质量为m=0.2kg的小球用细绳吊在斜面顶端,如图所示.斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计斜面与水平面的摩擦.下列说法中正确的是( )
A.当斜面以向左的加速度a=5
m/s2运动时,斜面对小球的弹力为零
B.斜面向右的加速度超过a=10m/s2时,球与斜面脱离
C.无论斜面做什么运动,绳子拉力的竖直分力一定等于球的重力
D.无论斜面做什么运动,绳子拉力与斜面弹力的合力一定竖直向上
【考点】向心力;牛顿第二定律.
【分析】首先判断小球是否飞离了斜面,根据小球刚刚飞离斜面的临界条件,即绳子的倾角不变,斜面的支持力刚好为零,解出此时的加速度与题目给出的加速度大小进行比较,若给出加速度大于小球的临界加速度说明小球已经飞离了斜面,否则小球还在斜面上.
【解答】解:
A、当斜面以向左的加速度a=5
m/s2运动时,小球合力向左,此时小球必定受到支持力,故A错误;
B、设小球刚刚脱离斜面时,斜面向右的加速度为a0,
此时斜面对小球的支持力恰好为零,小球只受重力和细绳的拉力,
且细绳仍然与斜面平行,小球受力如图所示,
由牛顿第二定律得:
mgcotθ=ma0,
解得临界加速度:
a0=gcotθ=10m/s2.
加速度a>10m/s2=a0,则小球已离开斜面,故B正确;
C、当小球向左以一定的加速度运动时,小球得重力和斜面的支持力的合力提供加速度,绳子拉力为零,故C错误;
D、斜面在水平面上加速运动时,绳子拉力与斜面弹力以及重力提供水平方向的合力,绳子拉力与斜面弹力的合力不在竖直方向上,故D错误.
故选:
B
6.在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,A的速度为v,则此过程(弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比,重力加速度为g)( )
A.物块A运动的距离为
B.物块A的加速度为
C.拉力F做的功为
mv2
D.拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量
【考点】功的计算;胡克定律;牛顿第二定律;机械能守恒定律.
【分析】未加拉力F时,物体A对弹簧的压力等于其重力的下滑分力;物块B刚要离开C时,弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力;根据平衡条件并结合胡克定律求解出两个状态弹簧的行变量,得到弹簧的长度变化情况;然后结合功能关系进行分析即可.
【解答】解:
A、开始时,弹簧处于压缩状态,压力等于物体A重力的下滑分力,根据胡克定律,有:
mgsinθ=kx1
解得:
x1=
物块B刚要离开C时,弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力,根据胡克定律,有;
mgsinθ=kx2
解得:
x2=
故物块A运动的距离为:
,故A正确;
B、此时物体A受拉力、重力、支持力和弹簧的拉力,根据牛顿第二定律,有:
F﹣mgsinθ﹣T=ma
弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力,为:
T=mgsinθ
故:
a=
,故B错误;
C、D、拉力F做的功等于物体A、弹簧系统机械能的增加量,为:
W=mg•△xsinθ+
,故CD错误;
故选:
A.
7.如图,离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒,筒内固定一轻质弹簧,弹簧处于自然长度.现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出,刚好能水平进入圆筒中,不计空气阻力.下列说法中正确的是( )
A.小球在上升过程中处于失重状态
B.弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能
C.小球从抛出点到筒口的时间与小球抛出时的初速度方向有关
D.小球从抛出点到筒口的时间与小球抛出时的初速度方向无关
【考点】机械能守恒定律.
【分析】平抛运动可以沿水平和竖直方向正交分解,根据运动学公式结合几何关系可以列式求解;小球抛出到将弹簧压缩过程,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒.
【解答】解:
A、小球抛出的过程中加速度为g,竖直方向,处于失重状态,故A正确;
B、小球抛出到将弹簧压缩过程,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒,小球的动能转化为重力势能和弹簧的弹性势能,故B错误;
C、小球抛出后,竖直方向是上抛运动,因末速度为零;故其逆过程是自由落体运动,故
h=
gt2
故t=
,所以小球从抛出点运动到圆筒口的时间与小球抛出的角度无关,故D正确.
故选:
AD.
8.如图所示,A为置于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点.已知A、B、C绕地心运动的周期相同.相对于地心,下列说法中正确的是( )
A.卫星C的运行速度小于地球的第一宇宙速度
B.卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等
C.物体A和卫星C具有相同大小的加速度
D.卫星B在P点的加速度大小与卫星C在P点加速度大小不相等
【考点】万有引力定律及其应用.
【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度与轨道半径的关系,从而比较出卫星C运行速度与地球第一宇宙速度的大小关系;根据开普勒第三定律得出卫星B运动轨迹半长轴与卫星C轨道半径的关系;抓住A、C的周期相同,结合向心加速度公式比较加速度的大小;根据牛顿第二定律比较卫星B和卫星C在P点的加速度大小.
【解答】解:
A、根据
得,v=
,可知轨道半径越大,线速度越小,则卫星C的运行速度小于地球的第一宇宙速度,故A正确.
B、根据开普勒第三定律知,
,因为B、C的周期相同,则卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等,故B正确.
C、A、C的周期相等,根据a=
得,物体A和卫星C的加速度不同,故C错误.
D、根据牛顿第二定律得,a=
,卫星B和卫星C在P点距离地心的距离相等,则加速度大小相等,故D错误.
故选:
AB.
二、实验填空题(共4X4=16分)
9.如图所示,AB是一可升降的竖直支架,支架顶端A处固定一弧形轨道,轨道末端水平.一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上,下端搁在水平地面上.将一小球从弧型轨道某一位置由静止释放,小球落在木板上的某处,测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ,并算出tanθ.改变支架AB的高度,将小球从同一位置释放,重复实验,得到多组x和tanθ,记录的数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
tanθ
0.18
0.32
0.69
1.00
1.19
1.43
x/m
0.035
0.065
0.140
0.160
0.240
0.290
(1)在图(b)的坐标中描点连线,做出x﹣tanθ的关系图象;
(2)根据x﹣tanθ图象可知小球做平抛运动的初速度v0= 1.0 m/s;实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为 0.69 m.(重力加速度g取10m/s2);
(3)实验中有一组数据出现明显错误,可能的原因是 小球释放位置低于其他次实验 .
【考点】研究平抛物体的运动.
【分析】
(1)根据表格中的数据做出x﹣tanθ的关系图象.
(2)根据平抛运动的规律,结合竖直位移和水平位移的关系得出x﹣tanθ的表达式,结合表达式和图象求出初速度.
(3)根据水平射程的表达式,以及图中偏离比较远的点,分析错误的原因.
【解答】解:
(1)x﹣tanθ的关系图象如图所示.
(2)根据
得:
t=
,
则水平射程为:
x=
.
可知图线的斜率k=
,k=
,
解得:
.
当θ=60°时,有t=
,
则斜面的长度为:
s=
.
(3)实验中有一组数据出现明显错误,由图可知,水平射程偏小,由x=
知,初速度偏小,即小球释放位置低于其他次实验.
故答案为:
(1)如图所示,
(2)1.0,0.69,(3)小球释放位置低于其他次实验.
三.计算题
10.现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=10m/s,B车速度vB=30m/s.因大雾能见度低,B车在距A车600m时才发现前方有A车,此时B车立即刹车,但B车要减速1800m才能够停止.
(1)B车刹车后减速运动的加速度多大?
(2)若B车刹车8s后,A车以加速度a1=0.5m/s2加速前进,问能否避免事故?
若能够避免则两车最近时相距多远?
【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】根据B车刹车,要经过1800m才能停止,由速度位移公式求出B车的加速度.B车刹车做匀减速运动,当速度减至与A车相等时,如果没有追上A车,则两车不会相等;若两车速度相等,B车追上了A车,则两车会相撞.根据两车速度时位移关系,判断两车能否相撞.速度相等时不碰撞以后就不会碰撞了,先根据公式求得经过多长时间两车速度相等,两车的位移之差即为所求得距离.
【解答】解:
(1)设B车减速运动的加速度大小为a,有:
0﹣vB2=﹣2ax1,
代入数据解得:
a=0.25m/s2.
(2)设B车减速t秒时两车的速度相同,有:
vB﹣at=vA+a1(t﹣△t),
代入数值解得:
t=32s,
在此过程中B车前进的位移为:
xB=vBt﹣
,
代入数据解得:
xB=832m,
A车前进的位移为:
xA=vA△t+vA(t﹣△t)+
a1(t﹣△t)2,
代入数据解得:
xA=464m,
因xA+x>xB,故不会发生撞车事故,此时△x=xA+x﹣xB=232m.
答:
(1)B车刹车后减速运动的加速度为0.25m/s2.
(2)若B车刹车8s后,A车以加速度a1=0.5m/s2加速前进,能避免事故,两车最近时相距232m.
11.如图所示,质量为m的小球用长为L的细绳悬于光滑的斜面上的O点,小球在这个倾角为θ的斜面上做圆周运动,若小球恰能在斜面上做圆周运动.求最高点速率υ1和最低点的速率υ2,及绳子在这两个位置时的张力的大小.
【考点】向心力;牛顿第二定律.
【分析】小球恰能在斜面上做圆周运动,在最高点,由重力沿斜面向下的分力mgsinθ提供向心力,由向心力公式求最高点速率υ1.小球从最低点到最高点的过程,运用机械能守恒定律求最低点的速率υ2.由牛顿第二定律和向心力公式结合求绳子在这两个位置时的张力的大小.
【解答】解:
小球恰好在斜面上做完整的圆周运动,在最高点绳子的张力为0,则有:
mgsinθ=m
解得:
v1=
小球从最低点到最高点的过程,由机械能守恒定律得:
mυ22=mg•2Lsinθ+
解得υ2=
在最低点,由牛顿第二定律得:
T﹣mgsinθ=m
解得T=6mgsinθ
答:
最高点速率υ1为
,最低点的速率υ2是
,绳子在最高点时的张力为0,在最低点时绳子的张力大小为6mgsinθ.
2017年1月23日
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 江西省 上饶市 余干 二中届高三 上学 第三次 物理