福建省龙岩市武平一中高三物理上学期周测试卷（9.24含解析）.doc

2015-2016学年福建省龙岩市武平一中高三（上）周测物理试卷（9.24） 一、单项选择题1质量相等的两个质点a、b在拉力作用下从同一地点沿同一直线竖直向上运动的vt图象如图所示，下列说法正确的是( )at2时刻两个质点在同一位置b0t2时间内两质点的平均速度相等c0t2时间内a质点处于超重状态d在t1t2时间内质点b的机械能守恒2如图所示，初始时刻静止在水平面上的两物体a、b堆叠在一起，现对a施加一水平向右的拉力f，下列说法正确的是( )a若地面光滑，无论拉力f为多大，两物体一定不会发生相对滑动b若地面粗糙，a向右运动，b是否运动决定于拉力f的大小c若两物体一起运动，则a、b间无摩擦力d若a、b间发生相对滑动，则物体a从物体b左端滑到右端的时间与拉力f的大小有关二、多项选择题（18分）3如图所示，放置在水平地面上的直角劈m上有一个质量为m的物体，在其上匀速下滑，m保持静止若对正在下滑的m加一水平向右的推力，且该推力逐渐加大，在m继续下滑的过程中，直角劈m一直保持静止正确的说法是( )am对地面的压力等于（m+m）gbm对地面的压力大于（m+m）gc地面对m没有摩擦力d地面对m有向左的摩擦力4如图所示，光滑半球的半径为r，球心为o，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道ab，高度为轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由a点静止滑下，最后落在水平面上的c点重力加速度为g，则( )a小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至c点b小球将从b点开始做平抛运动到达c点coc之间的距离为2rd小球运动到c点时的速率为5一个质量为m的物体只在重力和竖直向上的拉力作用下以a=2g的加速度竖直向上加速运动，则在此物体上升h高度的过程中，下列说法正确的是( )a物体的重力势能增加了2mghb物体的动能增加了2mghc拉力对物体做功为2mghd物体的机械能增加了3mgh二、实验题（18分）6某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此验证小车的运动符合动能定理此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平、刻度尺等，组装的实验装置如图1所示（1）为使细线对小车的拉力可认为是小车受到的合力，除了要让细线与长木板平行，实验中还需进行的操作步骤是_；而实验中并没有测量力的装置，所以只能认为细线中的拉力大小等于钩码的重力，要这样认为的话，该实验必须保证的是_（2）如图2为某次实验打出纸带的一部分，若钩码的质量为m，小车的质量为m，打点计时器的打点周期为t，重力加速度为g，则用纸带上标出的测量长度及上述物理量写出验证动能定理的表达式，应为_7在“验证机械能守恒定律”的实验中，若重物质量为0.50kg，选择好的纸带如图所示，o、a之间有几个点未画出已知相邻两点时间间隔为0.02s，长度单位是 cm，g取9.8m/s2则打点计时器打下点b时，重物的速度vb=_m/s；从起点o到打下点b的过程中，重物重力势能的减少量ep=_j，动能的增加量ek=_j（结果保留三位有效数字）三、计算题8（22分）如图所示，质量为m的小球自由下落d后，沿竖直面内的固定轨道abc运动，ab是半径为d的光滑圆弧，bc是直径为d的粗糙半圆弧（b是轨道的最低点）小球恰好能运动到c点，重力加速度为g求：（1）小球运动到b处时对轨道的压力大小（2）小球在bc上运动过程中，摩擦力对小球做的功9（30分）如图甲所示，用固定的电动机水平拉着质量m=2kg的小物块和质量m=1kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动，物块位于平板左侧，可视为质点在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止运动电动机功率保持p=3w不变从某时刻t=0起，测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示，t=6s后可视为匀速运动，t=10s时物块离开木板重力加速度g=10m/s2，求：（1）平板与地面间的动摩擦因数为多大？（2）物块在1s末和3s末受到的摩擦力各为多大？（3）平板长度l为多少？2015-2016学年福建省龙岩市武平一中高三（上）周测物理试卷（9.24）一、单项选择题1质量相等的两个质点a、b在拉力作用下从同一地点沿同一直线竖直向上运动的vt图象如图所示，下列说法正确的是( )at2时刻两个质点在同一位置b0t2时间内两质点的平均速度相等c0t2时间内a质点处于超重状态d在t1t2时间内质点b的机械能守恒考点：匀变速直线运动的图像；平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系；超重和失重 专题：运动学中的图像专题分析：速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，平均速度等于位移除以时间，当加速度方向向上时，物体处于超重状态，方向向下时，处于失重状态，物体的动能和势能之和不变时，机械能守恒解答：解：a、速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，0t2时间内b的位移大于a的位移，b在a的上面，故a错误；b、0t2时间内b的位移大于a的位移，时间相等，则b的平均速度大于a的平均速度，故b错误；c、0t2时间内a的斜率为正，加速度为正，方向向上，处于超重状态，故c正确；d、t1t2时间内质点b匀速向上运动，动能不变，重力势能变大，机械能增大，故d错误故选：c点评：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，当加速度方向向上时，物体处于超重状态，方向向下时，处于失重状态2如图所示，初始时刻静止在水平面上的两物体a、b堆叠在一起，现对a施加一水平向右的拉力f，下列说法正确的是( )a若地面光滑，无论拉力f为多大，两物体一定不会发生相对滑动b若地面粗糙，a向右运动，b是否运动决定于拉力f的大小c若两物体一起运动，则a、b间无摩擦力d若a、b间发生相对滑动，则物体a从物体b左端滑到右端的时间与拉力f的大小有关考点：摩擦力的判断与计算；力的合成与分解的运用 专题：摩擦力专题分析：a、若地面光滑，则由ab间达到最大静摩擦力，结合牛顿第二定律，求得最大加速度，从而求得拉力f；b、当地面粗糙，b是否运动，取决于ab间，及地面与b间的摩擦力大小；c、由运动情况，结合牛顿运动定律，确定受力情况；d、根据运动学公式，结合相对位移，与牛顿第二定律，即可求解解答：解：a、若地面光滑，整体研究，以b达到最大静摩擦力时，加速度达到最大，再由牛顿第二定律，依据隔离法，求得拉力f，因此两物体是否会滑动，拉力f有大小限制，故a错误，b、若地面粗糙，a向右运动，根据摩擦力的方向，从而确定ab间，及地面与b间的摩擦力大小关系，从而确定运动情况，b是否运动与拉力f大小无关，故b错误c、若两物体一起运动，不论是匀速，还是变速，则a、b间一定存在摩擦力，故c错误；d、若a、b间发生相对滑动，则物体a从物体b左端滑到右端的时间，设为t，则有，而a的加速度大小与拉力f的大小有关，故d正确；故选：d点评：本题属于动力学的临界问题，关键求出相对运动的临界加速度，判断在拉力范围内是否发生相对运动，注意整体法和隔离法的运用二、多项选择题（18分）3如图所示，放置在水平地面上的直角劈m上有一个质量为m的物体，在其上匀速下滑，m保持静止若对正在下滑的m加一水平向右的推力，且该推力逐渐加大，在m继续下滑的过程中，直角劈m一直保持静止正确的说法是( )am对地面的压力等于（m+m）gbm对地面的压力大于（m+m）gc地面对m没有摩擦力d地面对m有向左的摩擦力考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重 专题：牛顿运动定律综合专题分析：m在斜面上匀速下滑，所以m受力平衡，由平衡条件可求出斜面对m的作用力，再对斜面受力分析应用平衡条件分析即可解答：解：m受力如图所示：m原来保持匀速下滑，由平衡条件得：mgsin=mgcos，解得：sin=cos，是斜面的倾角m、m组成的系统在竖直方向处于平衡状态，地面对系统的支持力为：（m+m）g，m对地面的压力：n=（m+m）g；在m上加一水平向右的力f，沿斜面方向：mgsinfcos（mgcos+fsin）0，故物体做减速运动；对m，m受支持力增加了fsin，摩擦力增加了：fsin，即支持力与摩擦力均成比例的增加，其合力方向还是竖直向上，如图：则斜面所受的摩擦力与压力的合力f放还是竖直向下，水平放向仍无运动趋势，m在水平方向不受地面的摩擦力，故c正确，d错误；m受到m的压力方向竖直向下，压力大小nmg，则m对地面的压力为mg+n（m+m）g，故a错误，b正确；故选：bc点评：求解斜面的受力情况，需要对斜面受力分析，关键是根据m的受力情况来判断m对斜面的作用力情况4如图所示，光滑半球的半径为r，球心为o，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道ab，高度为轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由a点静止滑下，最后落在水平面上的c点重力加速度为g，则( )a小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至c点b小球将从b点开始做平抛运动到达c点coc之间的距离为2rd小球运动到c点时的速率为考点：向心力；平抛运动 专题：匀速圆周运动专题分析：从a到b的过程中，根据机械能守恒可以求得到达b点时的速度，根据圆周运动的向心力公式可以判断离开b点后的运动情况解答：解：ab、从a到b的过程中，根据机械能守恒可得：mgr=mv2，解得：v=，在b点，当重力恰好作为向心力时，由mg=m，解得：vb=，所以当小球到达b点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从b点开始做平抛运动到达c，所以a错误，b正确c、根据平抛运动的规律，水平方向上：x=vbt 竖直方向上：r=gt2解得：x=r，所以c错误d、对整个过程机械能守恒，mg=解得：vc=，故d正确；故选：bd点评：本题的关键地方是判断小球在离开b点后的运动情况，根据小球在b点时速度的大小，小球的重力恰好作为圆周运动的向心力，所以离开b后将做平抛运动5一个质量为m的物体只在重力和竖直向上的拉力作用下以a=2g的加速度竖直向上加速运动，则在此物体上升h高度的过程中，下列说法正确的是( )a物体的重力势能增加了2mghb物体的动能增加了2mghc拉力对物体做功为2mghd物体的机械能增加了3mgh考点：功能关系 分析：对物体受力分析，受重力g和向上的拉力f，根据牛顿第二定律列式求出各个力，然后根据功能关系得到各种能量的变化情况解答：解：a、物体上升h高度，克服重力做功mgh，则物体重力势能增加了mgh，故a错误；b、由牛顿第二定律知，物体的合力f合=ma=2mg，方向向上，则合力做功为w合=f合h=2mgh，由动能定理知物体的动能增加了2mgh，故b正确c、物体从静止开始以2g的加速度沿竖直方向匀加速上升，由牛顿第二定律得：fmg=ma，解得：f=3mg则拉力f对物体做功为 wf=fh=3mgh，故c错误d、由一知，物体的重力势能增加了mgh，动能增加了2mgh，故机械能增加了3mgh，故d正确；故选：bd点评：本题关键对物体受力分析，根据牛顿第二定律求出拉力f，利用动能定理和重力做功和重力势能变化的关系列方程求解二、实验题（18分）6某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此验证小车的运动符合动能定理此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平、刻度尺等，组装的实验装置如图1所示（1）为使细线对小车的拉力可认为是小车受到的合力，除了要让细线与长木板平行，实验中还需进行的操作步骤是将木板一端垫起使得小车在不受绳拉力时能够匀速下滑；而实验中并没有测量力的装置，所以只能认为细线中的拉力大小等于钩码的重力，要这样认为的话，该实验必须保证的是小车质量远大于钩码质量（2）如图2为某次实验打出纸带的一部分，若钩码的质量为m，小车的质量为m，打点计时器的打点周期为t，重力加速度为g，则用纸带上标出的测量长度及上述物理量写出验证动能定理的表达式，应为mgx=考点：探究功与速度变化的关系 专题：实验题；动能定理的应用专题分析：（1）根据动能定理的实验要求可明确实验中应注意的事项；小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用让砂和砂桶总质量重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：设小车加速度为a，则：绳上的力为f=ma，对让砂和砂桶总质量来说：mgma=ma，即：mg=（m+m）a，如果用让砂和砂桶总质量的重力表示小车受到的合外力，则ma=（m+m）a，必须要满足让砂和砂桶总质量远小于小车的总质量；（2）由机械能守恒定律可得出对应的表达式解答：解：（1）根据步骤可知，实验中没有平衡摩擦力；故应将木板一端垫起使得小车在不受绳拉力时能够匀速下滑；重物与小车一起加速运动，因此重物对小车的拉力小于重物的重力，当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有mm时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，故应保证小车质量远大于钩码质量（2）a点的速度va=；vb=；由动能定理可知：w=mvb2mva2；解得：mgx=故答案为：（1）将木板一端垫起使得小车在不受绳拉力时能够匀速下滑；小车质量远大于钩码质量；（2）mgx=点评：只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握7在“验证机械能守恒定律”的实验中，若重物质量为0.50kg，选择好的纸带如图所示，o、a之间有几个点未画出已知相邻两点时间间隔为0.02s，长度单位是 cm，g取9.8m/s2则打点计时器打下点b时，重物的速度vb=0.973m/s；从起点o到打下点b的过程中，重物重力势能的减少量ep=0.238j，动能的增加量ek=0.237j（结果保留三位有效数字）考点：验证机械能守恒定律 专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在b点时的速度，然后根据动能、势能的定义进一步求得动能、势能的变化量解答：解：vb=m/s0.973 m/s动能的增量：ek=mvb2=0.50.97320.237 j重力势能的减少量：ep=mghb=0.59.84.86102 j0.238 j故答案：0.973，0.238，0.237点评：本题比较简单，考查了验证机械能守恒定律中基本方法的应用，对于基本方法不能忽视，要在训练中加强练习，提高认识三、计算题8（22分）如图所示，质量为m的小球自由下落d后，沿竖直面内的固定轨道abc运动，ab是半径为d的光滑圆弧，bc是直径为d的粗糙半圆弧（b是轨道的最低点）小球恰好能运动到c点，重力加速度为g求：（1）小球运动到b处时对轨道的压力大小（2）小球在bc上运动过程中，摩擦力对小球做的功考点：动能定理；向心力 专题：动能定理的应用专题分析：对ab过程由机械能守恒定律可求得b点的速度；由向心力公式及牛顿第二定律可求得轨道压力；对全程由动能定理可求得c点的速度及克服摩擦力所做的功解答：解：小球下落到b的过程：m2=2mgd解得：v=在b点：tmg=得：t=5mg根据牛顿第三定律可：t=t=5mg；在c点：mg=解得：小球从b运动到c的过程：mc2m2=mgd+wf解得：wf=mgd；（1）小球运动到b处时对轨道的压力大小为5mg（2）小球在bc上运动过程中，摩擦力对小球做的功为mgd点评：本题考查动能定理的应用，要注意正确选择物理过程，对于曲线运动或不涉及时间的运动优先考虑动能定理及机械能守恒定律9（30分）如图甲所示，用固定的电动机水平拉着质量m=2kg的小物块和质量m=1kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动，物块位于平板左侧，可视为质点在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止运动电动机功率保持p=3w不变从某时刻t=0起，测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示，t=6s后可视为匀速运动，t=10s时物块离开木板重力加速度g=10m/s2，求：（1）平板与地面间的动摩擦因数为多大？（2）物块在1s末和3s末受到的摩擦力各为多大？（3）平板长度l为多少？考点：摩擦力的判断与计算；匀变速直线运动的位移与时间的关系 专题：摩擦力专题分析：（1）显然在02s内物体匀速运动，拉力等于地面对平板的摩擦力，根据p=fv求出物体所受的摩擦力，然后根据f=fn求出动摩擦因数（2）在t=2s后平板不动，物块所受的摩擦力为平板给他的滑动摩擦力，直到最后匀速运动摩擦力都保持不变，由p=fv可知物体匀速运动时的摩擦力从而求出物体在3s末所受的滑动