1、四川省彭州市濛阳中学2021届高三物理上学期10月月考试题_14宇航员王亚平在“天宮1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为A0BCD_15如图所示，两个质量相同的小球A、B，用长度之比为的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的A角速度之比为 B线速度之比为C向心力之比为 D悬线的拉力之比为_16如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m(Mm)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍，两物体用长
2、为L的轻绳连在一起，LR。若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体看作质点)：ABCD_17如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是A将竖直向上做匀速运动 B将处于失重状态C将处于超重状态 D将竖直向上先加速后减速_18如图，在一半经为R的球面顶端放一质量为m的物块，现给物块一初速度v0，则( )A若 ，则物块落地点离A点B若球面是粗糙的，当 时，物块一定会沿球面下滑一段，再斜抛离球面C若，则物块落地点离A点为RD若，则物块落地点离A点至少
3、为2R_19如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是A若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过mgB当力Fmg时，A、B间的摩擦力为C无论力F为何值，B的加速度不会超过gD当力F mg时，B相对A滑动_20如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3 s后又恰好垂直与倾角为
4、45的斜面相碰已知半圆形管道的半径R1 m，小球可看做质点且其质量为m1 kg，g取10 m/s2则()A小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9 mB小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9 mC小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1 ND小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是2 N_21一小球质量为m，用长为L的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则()A小球的角速度突然增大 B小球的线速度突然减小到零C小球的向心加速度突然增大 D小球的向心加速度不变
5、非选择题22图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_。(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_m/s(g=9.8m/s2)。(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_m/s；B点的竖直分速度为_m/s(g=10m/s2)。(结果均保留两位有效数字)232020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测
6、量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：(i)如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。(ii)调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。(iii)该同学选取部分实验数据，画出了t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s2(iv)再次调节垫块，改变木板的倾角，
7、重复实验。回答以下问题：(1)当木板的倾角为37时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，物块过测量参考点时速度的大小为_m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点，利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为_m/s2.(结果均保留2位有效数字)(2)根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为_ m/s2.(结果保留2位有效数字，sin37= 0.60，cos37=0.80)24(12分)如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s
8、=0.4m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数25(18分)如图所示为轮滑比赛的一段模拟赛道一个小物块从A点以一定的初速度水平抛出，刚好无碰撞地从C点进入光滑的圆弧赛道，圆弧赛道所对的圆心角为60，圆弧半径为R，圆弧赛道的最低点与水平赛道DE平滑连接，DE长为R，物块经圆弧赛道进入水平赛道，然后在E点无碰撞地滑上左侧的斜坡，斜坡的倾角为37，斜坡也是光滑的，物块恰好能滑到斜坡的最高点F，F、O、A三点在同一高度，重力加速度大小为g，不计空气阻力，不计物块的大小求：(1)物块的初速度v0大小及
9、物块与水平赛道间的动摩擦因数；(2)试判断物块向右返回时，能不能滑到C点，如果能，试分析物块从C点抛出后，会不会直接撞在竖直墙AB上；如果不能，试分析物块最终停在什么位置?35I(5分)如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s。取g=10m/s2，下列说法正确的是()A小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N B小球通过最高点时，对杆的压力大小是6NC小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54NII(11分)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳
10、的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。(1)求绳断开时球的速度大小v1(2)问绳能承受的最大拉力多大？(3)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？1B【解析】对飞船受力分析知，所受到的万有引力提供匀速圆周运动的向心力，等于飞船所在位置的重力，即，可得飞船的重力加速度为，故选B【考点定位】万有引力定律的应用2D【解析】【分析】【
11、详解】A小球靠重力和拉力的合力提供向心力，如图所示：根据牛顿第二定律得则，由于两球做圆周运动悬点到圆心的距离相等，可知角速度大小相等，故A错误；B由A选项知，两球的角速度相等，根据知，由于做圆周运动的半径不等，则线速度之比不等于，故B错误；C向心力，根据几何关系知，A、B悬线与竖直方向的夹角的余弦之比为，则正切之比不等于，可知向心力之比不等于，故C错误；D悬线拉力，由于A、B悬线与竖直方向的夹角的余弦之比为，则悬线的拉力之比为，故D正确。故选D。3B【解析】【详解】当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有：T+mg=mL2，T=Mg解得：A. 与计算结果不相符，故A错误； B.
12、与计算结果相符，故B正确； C. 与计算结果不相符，故C错误； D. 与计算结果不相符，故D错误。4C【解析】【分析】【详解】设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得vA=vcos，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，A处于超重状态，故ABD错误，C正确【点睛】解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度5D【解析】【分析】【详解】试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律得，解得N=0，知物体
13、在顶部仅受重力，有水平初速度，做平抛运动，则，则水平运动的位移，故A错误；当时，在最高点，根据牛顿第二定律得，解得，如果物块受到的摩擦力足够大，物块可能滑行一段距离后停止；2、如果物块受到的摩擦力处于临界状态，可能刚好滑到边沿竖直下抛；3、如果摩擦力再减少的话就可能在某一位置斜下抛，故B错误；当时，物块也可能做圆周运动，故C错误；若，有A的分析可知，水平位移x2R，故D正确考点：考查了圆周运动，平抛运动【名师点睛】在最高点，物体沿半径方向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律判断是否有支持力，从而判断物体的运动情况即可解题6BD【解析】【分析】【详解】AB设在最高点杆子表现为拉力，对于小球则有代入
14、数据得则杆子表现为推力，大小为6N，所以小球对杆子表现为压力，大小为6NA错误B正确；CD在最点，杆子表现为拉力，对于小球有代入数据得F=54NC错误D正确。故选BD。7AC【解析】【分析】小球恰好垂直与倾角为45的斜面相碰到，说明小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，代人公式即可；小球经过圆弧轨道的B点时做圆周运动，所受轨道作用力与重力一起提供向心力，根据牛顿第二定律列式可求得受管道的作用力【详解】根据平抛运动的规律和运动合成的可知，则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，得，则B点与C点的水平距离为：，A正确B错误；B点的速度为3m/s，根据牛顿运动定律，在B点设轨道对球的作用
15、力方向向下，代入解得，负号表示轨道对球的作用力方向向上，C正确D错误8AC9(1)1m/s (2)0.2【解析】【分析】【详解】(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有在水平方向上有联立解得：代入数据得 v01 m/s(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 联立解得：代入数据得0.210(1) , (2)物块刚好落在平台上的B点【解析】【分析】（1）小物块从A点以一定的初速度水平抛出，刚好无碰撞地从C点进入光滑的圆弧赛道，根据水平速度不变求解C点的速度；根据机械能守恒定律列式可求解小球的初速度v0；物块从A到F的过程，根据动能定理列式可求解物块与水平赛道间的动摩擦因数；（2）假设物块向右
16、返回时，能滑到C点，根据动能定理列式求解C点的速度，若有解说明假设正确；结合平抛运动的规律求解物块最终停在什么位置.【详解】（1）物块从A点抛出后做平抛运动，在C点的速度大小为 几何关系可知AB的高度：h=Rcos600=0.5R；设物块的质量为m，从A到B点的过程，根据机械能守恒定律： 解得 物块从A到F的过程，根据动能定理： 解得 （2）假设物块能回到C点，设到达C点的速度大小为vC，根据动能定理：求得 假设成立；假设物块从C点抛出后直接落在BC平台上，BC长度： 物块在C点竖直方向的分速度 水平分速度：落在BC平台上的水平位移：即物块刚好落在平台上的B点.11(1) (2) (3) 【解
17、析】【详解】（1）设绳断后球做平抛运动的时间为t1，竖直方向上：水平方向上：d=v1t1解得：（2）设绳能承受的最大拉力为Fm，球做圆周运动的半径为：R=，解得：Fm=。（3）设绳长为l，绳断时球的速度为v2有：解得：v2=。绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-l，水平位移为x，时间为t2。竖直方向有：水平方向有：x=v2t2得x=v2t2=。根据数学关系有当l=时，x有极大值为：xm=。12水平 初速度相同 1.6 1.5 2 【解析】【分析】【详解】(1)12平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口未端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。(2)3由于O为拋出点，所以根据平抛运动规律有代入数据，解得(3)45由图可知，物体由和由所用的时间相等，且有由图可知代入解得根据将代入解得竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有130.32或0.33 3.1 9.4 【解析】【分析】【详解】(1)12根据可得则由图像可知则v0=0.33m/s(2)3由牛顿第二定律可知即当=53时a=5.6m/s2，即当=37时a=3.0m/s2，即联立解得g=9.4m/s2
