1、内蒙古包钢四中2016-2017学年高一下学期期中考试物理试卷一、单选题1. 物体在恒力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去恒力F1,则物体的运动情况是()A. 一定做匀变速直线运动 B. 可能做匀速直线运动C. 可能做曲线运动 D. 速度大小一定增加【答案】C【解析】撤去,其余力的合力与F1等值、反向、共线,与速度方向不共线时,物体做匀变速曲线运动,共线时做匀变速直线运动,当合力的方向与速度的方向相反时,物体做加速运动,故C正确,ABD错误。 点睛:本题关键是明确:多力平衡时,任意一个力必定与其余所有力的合力等值、反向、共线;当合力与速度共线时,物体做直线运动;当合力与速度
2、不共线时,物体做曲线运动。2. 如图所示,A、B两个小球从同一竖直线上的不同位置水平拋出,结果它们落在地面上的同一点C,已知A离地面的高度是B离地面高度的2倍,不计空气阻力,从小球抛出到落在C点的过程,下列说法正确的是() A. A、B两个小球的加速度相同B. A、B两个小球经历的时间相同C. A的初速度是B的倍D. A、B两个小球在C点的速度相同【答案】A【解析】A、两个小球均做平抛运动,加速度相同,故A正确;B、根据知,由于两球平抛运动的高度不同,则两个小球经历的时间不同,故B错误;C、根据知,A、B两球的高度之比为,则所用的时间之比为,根据 得,水平位移相等,初速度之比为,故C错误;D、
3、根据知,两球落地时竖直分速度之比为,根据平行四边形定则知,两球落地的速度大小和方向均不同,故D错误。点睛:两球均做平抛运动,加速度相同,根据高度比较运动的时间,结合水平位移相等,比较初速度的大小关系,解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解。 3. 一平抛物体抛出后第t秒末的速度与水平方向成角,该地的重力加速度为g,则平抛物体的初速度大小为()A. gtcos B. C. gttan D. 【答案】D【解析】当物体抛出时间后,竖直速度为,再由此时物体速度与水平方向夹角为,则由三角函数可求出初速度为:, 则:,故ABC错误,D正确。点睛:根据平抛运动规律
4、,可将其分解成水平匀速直线运动,竖直自由落体题目中值得注意夹角,它是物体速度与水平方向的夹角,而不是与竖直方向的夹角。4. 如图所示的皮带传动装置,大轮A半径是小轮B半径的两倍,C在半径OA的中点,传动过程中皮带不打滑,则下列结论错误的是() A. 线速度大小vA=vBB. A、B、C线速度之比为2:2:1.C. 角速度A=CD. A、B、C角速度之比为2:2:1【答案】D【解析】A、由于A、B两点是靠传送带传动轮子边缘上的点,则线速度大小相等,故A正确;B、由于A、C共轴转动,则角速度大小相等由题,根据,可知,所以A、B、C线速度之比为,故B正确,C正确;D、A、C的角速度相等,A、B的线速
5、度相等,因为大轮A半径是小轮B半径的两倍,根据知,A、B的角速度之比:,则A、B、C角速度之比为,故D错误。点睛:靠传送带传到轮子边缘上的点线速度大小相等,共轴转动的点,角速度相等,结合线速度和角速度的关系进行比较,解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等,靠传送带传动轮子边缘上的点线速度大小相等。5. 以下关于向心力及其作用的说法中正确的是()A. 向心力既改变圆周运动物体速度的方向,又改变速度的大小B. 在物体所受力中,只有指向圆心的力才是向心力C. 向心力是按照力的性质命名的D. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为物体的向心力【答案】D【解析】A、向心力的方向与速度方向垂直,不改变
6、速度的大小,只改变速度的方向,故A错误; B、向心力是效果力,不是物体做圆周运动受到的力,匀速圆周运动的物体向心力由合力提供,故BC错误,D正确。 点睛:解决本题的关键知道向心力的效果,以及知道做匀速圆周运动向心力的来源,注意受力分析时,不能认为物体受到向心力 6. 用细绳栓着质量为m的小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是() A. 小球通过最高点时,绳子的张力一定小于重力B. 小球通过最低点时,绳子的张力一定大于重力C. 小球通过最高点时的最小速度为零D. 小球通过最高点时的最小速度为【答案】B【解析】A、在最高点,由重力和绳子拉力的合力提供向心力,则有,解得
7、,绳子的张力与速度有关,故A错误; B、在最低点有:,拉力一定大于重力,故B正确; C、当小球在圆周最高点时,绳子的拉力刚好为零时,重力提供向心力,则有,解得:,此时的速度是物体做圆周运动在最高点的最小速度,故C错误; D、从最高点到最低点有动能定理可知,解得:,故D错误。点睛:解决本题的关键知道竖直平面内圆周运动最高点和最低点,沿半径方向上的合力提供向心力,以及绳子拉着小球在竖直平面内运动,在最高点的临界情况是拉力为0时,重力提供向心力。 7. 关于万有引力定律的数学表达式,下列说法中正确的是()A. 公式中G为引力常量,是人为规定的.B. r趋近零时,万有引力趋于无穷大C. ml对m2的万
8、有引力与m2对ml的万有引力总是大小相等,与ml、m2的大小无关D. ml对m2的万有引力与m2对ml的万有引力总是大小相等,方向相反,是一对平衡力【答案】C【解析】A、公式,中G为引力常数,由卡文迪许通过实验测得,故A错误; B、公式,中从数学角度讲:当r趋近于零时其值是趋于无穷大,然而这是物理公式,所以r不可能为零万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体,即,物体(原子)的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用而当距离无穷小时,相临的两个原子的半径远大于这个距离,它们不再适用万有引力公式,故B错误; C、之间的万有引力是属于相互作用力,所以总是大小相等,与的质量是否相等无关,却与它们的质量
9、乘积有关故C正确; D、之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故D错误。 点睛:牛顿发现万有引力定律,对人们了解天体运动有较深的认识一切物体均有引力,只不过有力的大小之分,物理公式与数学表达式有所区别,物理公式中的一些量有一定的涵义。8. 人造地球卫星A、B围绕地球做匀速圆周运动的轨迹如图所示,且RARB,关于它们的 线速度、周期、角速度、加速度的关系正确的是() A. vAvB B. TATB C. AB D. aAaB【答案】B【解析】A、卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:,解得:,由于,则:,故A错误; B、卫星绕地球做匀速圆
10、周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:,解得:,由于,则:,故B正确; C、卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:,解得:,由于,则:,故C错误; D、卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:,解得:,由于,则:,故D错误。 点睛:本题考查了比较线速度、周期、角速度与加速度大小关系,知道万有引力提供向心力是解题的关键,应用牛顿第二定律可以解题。 9. 如图所示,一重为G的物块在与水平方向成角的恒力F作用下,沿水平面向右匀速运动一段距离x在此过程中,重力G和恒力F对物块所做的功分别为() A. 0,Fxcos B. 0,Fx C. Gx,
11、0 D. Gxcos,0【答案】A【解析】由功的公式可得恒力做功为:,因重力的方向与位移的方向垂直,所以重力做功为0,故选A 正确。点睛:本题考查功的公式,在解题时要注意夹角为力和位移之间的夹角。 10. A、B两物体叠放在粗糙的水平桌面上,mA=1kg,mB=2kg,如图所示在B上作用一个3N的水平拉力后,A、B一起匀速前进了4m,则在这个过程中,B对A做的功为() A. 4J B. 0J C. 12J D. -4J【答案】B【解析】对A分析可知,A做匀速运动,由于A水平方向不受外力,故B对A没有水平方向上的作用,故B对A做功为零,故选项B正确。 点睛:本题考查功的公式以及平衡条件的应用,要
12、注意A和B之间没有相对运动趋势,故AB间没有摩擦力。.二、多选题11. 已知一个物体以10m/s的初速度做平抛运动,则当物体竖直位移的大小和水平位移的大小相等时,下列说法正确的是()A. 物体运动了1sB. 物体的水平位移的大小为20mC. 物体的速度大小为D. 物体的竖直速度与水平速度大小相等【答案】BC【解析】A、根据得:,则物体的水平位移为:,故A错误,B正确; C、物体的竖直分速度,根据平行四边形定则知,物体的速度为:,竖直分速度与水平分速度不等,故C正确,D错误。 12. 下列说法正确的是()A. 做平抛运动的物体加速度一直增大B. 做圆周运动的物体,其加速度一定指向圆心C. 不共线
13、的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动D. 物体在恒力作用下做曲线运动,在相同时间内的速度变化量一定相同【答案】CD【解析】A、平抛运动的物体的加速度为重力加速度,大小和方向均不变,故选项A错误;B、当物体做匀速圆周运动的时候其向心加速度指向圆心,如果物体做变速圆周运动则不指向圆心,故选项B错误;C、两个互成一定角度且初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,当合加速度与合速度共线时,则是匀变速直线运动;当合加速度与合速度不共线时,则是匀变速曲线运动,故C正确;D、物体在恒力作用下在匀变速运动,例如平抛运动,其加速度不变,做匀变速曲线运动,根据可以知道,在相等时间内速度的变化量
14、一定相同,故D正确。13. 长度L=0.50m的轻杆OA,A端有一质量m=3.0kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率为2m/s(g取10m/s2),则此时细杆OA受到() A. 6N的拉力B. 6N的压力C. 当小球到达最低端的时候,OA只能受到拉力的作用D. 当小球到达最低端的时候,OA受到拉力还是压力,要看小球的速度【答案】AC【解析】A、小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力,假设杆对子弹的弹力方向向上为, 根据合力提供向心力:,代入数据解得:,此时细杆OA受到压力,故A错误,B正确; C、当小球到达最低端的时候,对小球受力分析可知,受重力
15、和拉力,合力提供小球作圆周运动的向心力,故OA只能受到拉力的作用,故C正确,D错误 .点睛:注意弹力方向可能向下,也可能向上,假设弹力向上,如果解出是正值,说明此力向上,如果解出负值说明力的方向与假设的方向相反,即方向应该向下。14. 一质量为1kg的铁球,由静止开始向上以1m/s2的加速度匀加速上升2m下列说法中正确的是(g=10m/s2)()A. 人对铁球做功11JB. 合外力对铁球做功4JC. 合外力对铁球做功2JD. 铁球克服重力做功20J【答案】CD【解析】A、根据牛顿第二定律可知F-mg=ma,解得F=11N,故拉力做功为W=Fh=22J,故A错误; B、重力做功为,克服重力做功为
16、,故合外力做功为,故B错误,CD正确。点睛:本题关键是明确物体的运动规律,根据牛顿第二定律求解出各个力,最后结合各种功能关系列式求解。15. 甲、乙两物体都在做匀速圆周运动,下列情况下,关于向心加速度的说法正确的是()A. 当它们的角速度相等时,乙的线速度小则乙的向心加速度小B. 当它们的周期相等时,甲的半径大则甲的向心加速度大C. 当它们的线速度相等时,乙的半径小则乙的向心加速度小D. 当它们的线速度相等时,在相同的时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大,则甲的向心加速度比乙的小【答案】AB【解析】A、角速度相等,乙的线速度小,根据公式,甲的向心加速度大于乙的向心加速度,故A正确; B、周期
17、相等,乙的半径小,根据公式,甲的向心加速度大于乙的向心加速度,故B正确; C、线速度相等,乙的半径小,根据公式,甲的向心加速度小于乙的向心加速度,故C错误; D、线速度相等,角速度大的向心加速度大,则D错误。点睛:对于圆周运动的公式要采用控制变量法来理解当半径不变时,加速度才与线速度、角速度和周期有单调性关系,而当半径也变化时,加速度与线速度、角速度和周期不具有单调性关系。三、填空题16. 从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s落地,g取10m/s2,则物体抛出处的高度是 _ m,物体落地点的水平距离是 _ m,速度方向与竖直方向的夹角的正切tg= _ 【答案】 (1). 20
18、(2). 24 (3). 0.6【解析】根据竖直方向为自由落体运动,则;水平为方向为匀速运动,则,则。17. 某个25kg的小孩坐在秋千板上,秋千板离拴绳子的横梁2.5m如果秋千板摆动经过最低位置时的速度是3m/s,这时秋千板所受的压力为 _ N、方向为 _ (g取10m/s2,秋千板的质量不计)【答案】 (1). 17.340 (2). 竖直向下【解析】以小孩为研究对象,根据牛顿第二定律得:,得到秋千板对小孩的支持力:,由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力大小为,方向竖直向下。 点睛: “秋千”做圆周运动,经过最低位置时,由重力和秋千板对小孩的支持力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持力,再由
19、牛顿第三定律求解小孩对秋千板的压力 18. 双星靠相互吸引绕同一固定点O转动,己知它们的质量分别为M和m,则它们的向心力大小之比为FM:Fm= _ 转动半径之比为RM:Rm= _ .【答案】 (1). 1:1 (2). m:M【解析】双星做圆周运动,万有引力提供向心力,两星受到的万有引力为作用力与反作用力,它们大小相等,则:它们的向心力大小之比为:; 设双星间的距离为L,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:, ,解得:。点睛:本题考查了求向心力之比、轨道半径之比,知道双星做圆周运动的角速度相等,应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题。19. 如图,倾角为30的斜面上有一个质量为1kg的物块,
20、物块从静止开始以2.5m/s2的加速度加速下滑1m在物块下滑过程中(重力加速度g取10m/s2)物块的重力做功 _ J,支持力做功 _ J,摩擦力做功 _ J【答案】 (1). 19.5 (2). 0 (3). -2.5【解析】19. 解:物块从静止开始以的加速度加速下滑,由 支持力与位移垂直,不做功 点睛:解决本题的关键进行受力分析,运用正交分解,结合牛顿第二定律进行求解,知道合力沿斜面方向,垂直于斜面方向上的合力等于零,确定有无摩擦力,从而在确定各种能量的大小 四、计算题20. 在720m的高空有一驾飞机以85m/s的速度水平飞行(g取10m/s2) 求:(1)从飞机上掉下的物体经多长时间
21、落地? (2)物体从掉下到落地,水平方向运动的距离多大? (3)从掉下开始3s末物体的速度大小【答案】(1)12s(2)1020m(3) 【解析】(1)根据得:。(2)落地时物体在水平方向上的距离为:。 (3)末竖直方向上的分速度为:, 则物体的速度为:。 点睛:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解。 21. 如图所示,置于圆形水平转台上的小物块随转台转动若转台以角速度0=2rad/s转动时,物块恰好与平台发生相对滑动现测得小物块与转轴间的距离l1=0.50m,设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2 (1)求小物块与转台
22、间的摩擦因数 (2)若小物块与转轴间距离变为l2=1.0m,则水平转台转动的角速度最大为多少?【答案】(1)0.2(2) 【解析】(1)恰好发生相对滑动时由最大静摩擦力提供圆周运动向心力: 解得:。 (2)转动半径变为时有:,解得:。 .点睛:本题要能够正确的受力分析,知道是静摩擦力提供的向心力,根据牛顿第二定律列式求解。 22. 如图所示,在粗糙水平地面上,有一质量为25kg的木箱,在一个大小为200N与水平方向成37角斜向上的拉力F作用下,向右前进了30m,木箱与地面间的动摩擦因数为0.2(g取10m/s2) (1)求作用在物体上的拉力所做的功 (2)求摩擦力做的功(sin37=0.6,cos37=0.8)【答案】(1)4800J(2)-780J【解析】(1)拉力F做功为:。 (2)滑动摩擦力做功为:。 点睛:本题考查功的计算,要注意明确功取决于力、位移以及力和位移之间的夹角,要注意分析这个方面。