1、河北灵寿中学高三物理早午晚练(6)考试范围力学部分;考试时间:40分钟注意事项:1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)一、单选题1质量为m=0.5kg的物块静止在粗糙水平面上,0时刻起受到一个水平向右的拉力F的作用,拉力F和摩擦力f的大小随时间变化的规律如图所示,g=10m/s2,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法错误的是()A物块与水平面间的动摩擦因数为0.2B前3s拉力的冲量大小为6.5NsC前3s拉力做的功为24JD前2s的平均速度为2m/s2如图所示,半径为R的半球形容器固定在水平面上,质量为m的质点由静止开始从容器边缘上的A点滑下
2、,到达最低点B时,它对容器的正压力为FN,重力加速度为g,在质点从A点滑到B点的过程中,摩擦力对其做的功为()AR(FN-3mg)BR(mg-FN)CR(FN-mg)DR(FN-2mg)3如图所示,半径为R、内壁光滑的硬质圆环固定在地面上,有一质量为m、可视为质点的光滑小铅球在圆环的底端,现给小铅球一个初速度,下列说法中正确的是()A铅球能上升的最大高度一定等于B无论v多大,铅球上升的最大高度不超过C要使铅球一直不脱离圆环,v的最小速度为D若铅球能到达圆环最高点,则铅球在最高点的速度大小可以等于零42019年12月7日,“长征三号”运载火箭在中国文昌发射场发射升空,将卫星送入预定轨道。图为该卫
3、星绕地球运动示意图,测得卫星在t时间内沿逆时针从P点运动到Q点,这段圆弧对应的圆心角为。已知地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,则该卫星运动的()A线速度为B周期为C向心加速度为D轨道半径为5全国各地很多交管部门推出了“机动车礼让斑马线”举措,不遵守“车让人”的驾驶员将受到处罚。如图所示,以大小为的速度匀速直线行驶的汽车即将通过路口,有行人正在通过人行横道,此时汽车的车头距离停车线,驾驶员经一段反应时间后刹车,该车减速时的加速度大小为,结果汽车停下时车头恰好在停车线处。该驾驶员的反应时间为()ABCD二、多选题6如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B, A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,
4、 B与竖直杆间的动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,其余摩擦不计。已知两物体均静止,绳与竖直杆间的夹角为=53,物体A、B的质量分别为mA、mB (sin53=0.8, cos53=0.6), 则()AmA可能小于mBBmA可能大于3mBC杆对B的弹力大小为0.8mAgD杆对B的作用力的最小值为0.8mBg7如图所示,半径相同、质量分布均匀的圆柱体E和半圆柱体M靠在一起,E、M之间无摩擦力,E的重力为G,M下表面粗糙,E、M均静止在水平地面上,现过E的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将E拉离平面一直滑到M的顶端,整个过程中,M始终处于静止状态,对该过程的分析,下列说法正确的是()
5、A地面所受M的压力不变 B地面对M的摩擦力逐渐增大C开始时拉力F最大,且为G,以后逐渐减小为0DE、M间的压力开始时最大,且为2G,以后逐渐减小到G8如图所示,劲度系数为的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于倾角为的斜面上质量为的物体连接,另有一个完全相同的物体紧贴着,不粘连弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力缓慢推动物体,直至在弹性限度内弹簧长度相对于原长被压缩了,此时物体、静止。撤去后,物体、开始向上运动。已知重力加速度为,物体、与斜面间的动摩擦因数为。则()A施加力前,弹簧被压缩了B撤去瞬间,物体、的加速度大小为C撤去后,物体和先做匀加速运动,再做匀减速运动D若物体、向上运动要分
6、离,则分离时弹簧为原长状态第II卷(非选择题)三、实验题9如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上,下端悬挂一个质量为m的小球,将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上,调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度,使纸面贴近小球但不接触。(1)若忽略小球运动中受到的阻力,在具体的计算中可将小球视为质点,重力加速度为g。 小球做圆周运动所需的向心力大小可能等于_(选填选项前的字母)。A绳子对球拉力 B小球自身重力 C拉力和重力的合力 D拉力在水
7、平方向的分力 在某次实验中,小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动,用秒表记录了小球运动n圈的总时间t,则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=_(用m、n、t、r及相关的常量表示)。用刻度尺测得细线上端悬挂点到球心的距离为l,那么对小球进行受力分析可知,小球做此圆周运动所受的合力大小F=_(用m、l、r及相关的常量表示)。 保持n的取值不变,用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h,改变h和r进行多次实验,可获取不同时间t。研学小组的同学们根据小球所受的合力F与向心力Fn大小相等的关系,画出了如图所示的图像,测得图线的斜率为k,则由此图线可知,重力加速度的测量值应为_。(2)考虑到实验的
8、环境、测量条件等实际因素,对于这个验证性实验的操作,下列说法中正确的是_(选填选项前的字母)。A小球质量的测量误差不影响本实验验证B小球匀速圆周运动半径的测量影响本实验验证C在其他因素不变的情况下,实验中细绳与竖直方向的夹角越大,小球做圆周运动的线速度越大D在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下,实验中细绳越长,小球做圆周运动的线速度越大(3)在考虑到有空气阻力的影响下,上述实验中小球运动起来后,经过比较长的时间,会发现其半径越来越小,足够长时间后,小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略,即每一周都可视为匀速
9、圆周运动,请对小球和卫星运动的周期变化情况进行分析与比较_。高三物理早午晚练(6)答题纸 班级: 姓名: 河北灵寿中学高三物理早午晚练(6)答题纸一、二、选择题12345678三、 实验题9、(1) (2) (3) 四、解答题102021年东京奥运会新增了滑板项目,中国选手张鑫在女子碗池赛中最终排名第15位,碗池赛场地如图甲所示,其中张鑫第三滑的一条线路可简化为如图乙所示的情景,张鑫自A点由静止沿曲线轨道开始下滑,由B点进入水平轨道,经C点滑上凸形曲线轨道,在D点腾空跃起,落到凸形曲线轨道的E点(与D点对称),由F点进入水平轨道,经G点滑上凸形曲线轨道,从H点沿竖直方向滑出轨道,最高跃至I点(
10、图中未标出),曲线轨道与水平轨道平滑连接,若A点与B点的高度差为,B点与C点的距离为,C点与D点的高度差为,在D点腾空跃起时的速度与水平方向的夹角为,D点与E点的距离为,F点与G点的距离为,H点与A点在同一水平面上,H点与I点的高度差为,假设张鑫与滑板的总质量为,不计空气阻力,不计滑板与曲线轨道间的摩擦,滑板与水平轨道间的摩擦可视为滑动摩擦,重力加速度,求:(1)张鑫到C点时的速度大小;(2)滑板与水平轨道间的动摩擦因数及张鑫从A点到I点身体消耗的化学能。河北灵寿中学高三物理早午晚练(6)参考答案1D【详解】A由图可知,滑动摩擦力大小为1N,由可得故A正确;B前3s内拉力的冲量IF= Ns故B
11、正确;C前3s物体的加速度为m/s2发生的位移为其中t=2s,则x=8m所以拉力的功为W=Fx=24J故C正确;D前2s物体发生的位移为2m,故平均速度为1m/s,故D错误。本题选错误项,故选D。2A【详解】在B点由牛顿第二定律可得从A到B的过程,据动能定理可得联立解得摩擦力对其做的功为故选A。3B【详解】AB小球由于惯性会继续运动,冲上圆弧槽,有两种可能:一是速度较小,滑到某处速度为0,由机械能守恒定律有解得最大高度为另一可能速度较大,小球通过到达圆弧最高点做完整的圆周运动,或没有到达最高点就离开弧面而做斜抛运动,则在最高点还有水平速度,由机械能守恒定律可知小球所能达到的最大高度要小于,故A
12、错误,B正确;CD要使铅球一直不脱离圆桶,当小球不超过圆心等高处的A点时,有解得小球的速度比这个小都不会离开圆筒,当做完整的圆周运动时,则在最高点速度最小时,重力完全充当向心力,故有此时小球最高点的最小速度为由机械能守恒可得解得故CD错误。故选B。4A【详解】AD由牛顿第二定律解得A正确,D错误;B由 和 得, ,B错误;C由解得,C错误。故选A。5C【详解】设反应时间为 ,则在反应时间内的位移到停止时的位移,逆向看则解得故选C。6BC【详解】AB对A受力分析,根据平衡条件可得对B受力分析,假设B受摩擦力向上,分析如下图所示根据平衡条件有且,联立解得若B受摩擦力向下,则有解得综合可得故A错误,
13、B正确;C杆对B的弹力大小为故C正确;D杆对B的作用力等于杆对B的摩擦力与弹力的合力,其大小与绳子的拉力与B物体重力的合力等大反向。因的最小值等于,两个力夹角为可知两个力的合力最小值大于,故D错误。故选BC。7ACD【详解】A. 取整体为研究对象,地面所受M的压力不变,等于二者的总重力,A正确;CD. 圆柱体E受重力G、拉力F、半圆柱体的支持力N作用处于平衡状态,这三个力构成封闭三角形,如图所示。开始时N与竖直方向成60角,对应图中的最大三角形。此时拉力F和半圆柱体的支持力N都最大,其大小分别为随着E向上移动,三角形逐渐减小,拉力F、半圆柱体的支持力N都逐渐减小,当E移动动M顶端时,F减小到零
14、,N减小到G。根据牛顿第三定律,半圆柱体的支持力N等于E对M的压力,CD正确。B取整体为研究对象,地面对M的摩擦力等于拉力F,所以摩擦力随拉力F减小,B错误。故选ACD。8BD【详解】A施加力前,弹簧被压缩了,有所以A错误;B撤去瞬间,由牛顿第二定律可得解得所以B正确;C撤去后,物体和先做变加速运动,再做变减速运动,最后离开弹簧后做匀减速运动,所以C错误;D若物体、向上运动要分离,刚分离时两物体有相同的加速度,并且它们之间的弹力恰好为0,则它们的加速度都为则分离时弹簧为原长状态,所以D正确;故选BD。9BCD ACD 圆锥摆:r减小,周期变大,卫星:r减小,周期变小 【详解】(1)1小球在运动
15、过程中受到重力和绳子的拉力,重力和绳子的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力,或者是绳子拉力的水平分量提供向心力,故CD正确,AB错误;故选CD.2小球做圆周运动的周期为,根据向心力公式可知:3令绳子和竖直方向的夹角为,根据三角形定则可知,小球的合力大小为:4因为小球所受的合力F与向心力Fn大小相等,则有:,则有: 所以 可得 。(2)5A. 要验证的关系式中 ,小球的质量可从两边消掉,则小球质量的测量误差不影响本实验验证,选项A正确;B. 要验证的关系式可知,两边可消掉r,则小球匀速圆周运动半径的测量不影响本实验验证,选项B错误;C. 根据 可知,在其他因素不变的情况下,实验中细绳与竖直方向
16、的夹角越大,则r越大,小球做圆周运动的线速度越大,选项C正确;D. 根据 可知,在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下,实验中细绳越长,则r越大,则小球做圆周运动的线速度越大,选项D正确;故选ACD.(3)6设小球做半径为r的圆周运动的周期为T,此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h,根据受力情况和向心力公式有:可解得:因半径变小,绳长不变,h变大,故小球周期变大;卫星:根据可知,r减小,周期变小.10(1)9m/s;(2)0.18;589.5J【详解】(1)张鑫和滑板由C点到D点,由机械能守恒定律得张鑫和滑板由D点运动到E点,有解得(2)张鑫和滑板由A点到C点,由动能定理得解得张鑫和滑板由A点到I点,由能量守恒定律得解得