1、2016-2017学年江苏省泰州中学高一(下)月考物理试卷一、单项选择题:本题共5小题,每小题4分,共计20分,每小题只有一个选项符合题意1在离地高h处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,他们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()ABCD2如图所示,质量M、带有半球型光滑凹槽的装置放在光滑水平地面上,槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动该装置,小铁球与凹槽相对静止时,凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成角则下列说法正确的是()A小铁球受到的合外力方向水平向左B凹槽对小铁球的支持力为C系统的加速度为a=gtanD推力F=Mgtan3以不同初速度将两个物体同时竖直向
2、上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的vt图象可能正确的是()ABCD4如图光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切,穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N在运动过程中()AF增大,N减小BF减小,N减小CF增大,N增大DF减小,N增大5质量为2kg的质点在xy平面上运动,x方向的速度时间图象和y方向的位移时间图象分别如图所示,则质点()A初速度为4m/sB所受合外力为4NC做匀变速直线运动D初速度的方向与合外力的方向垂直二、多选选择题:
3、本题共4小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分6一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变7如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的vt图线如图(b)所示,若重力加速度及图中的v0,v1,t1均为已知量,则可求出()A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度8如图所示,光滑的水平
4、地面上有三块木块a、b、c,质量均为m,a、c之间用轻质细绳连接现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是()A无论粘在哪块木块上面,系统的加速度一定减小B若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变C若粘在b木块上面,绳的张力一定增大,a、b间摩擦力一定都减小D若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大9如图所示,在水平地面上A、B两点同时迎面抛出两个物体,初速度分别为v1、v2,与水平方向所成角1=30、2=60,两物体恰好落到对方抛出点两物体在
5、空中运动的时间分别为t1、t2,不计空气阻力则()Av1=v2Bt1=t2C两物体在空中可能相遇D两物体位于同一竖直线时,一定在AB中点的右侧三、实验题10某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数使用的器材有:带定滑轮的长木板、打点计时器、交流电源、木块、纸带、米尺、8个相同的钩码(质量已知)以及细线等实验操作过程如下:A在水平桌面上按照图甲所示装置组装好实验器材;B使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数n;C将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复步骤B;D测出每条纸带对应木块运动的加速度a,实验数据如下表所示悬挂
6、钩码的个数n45678小车的加速度a/(m/s2)0.51.32.23.03.9实验开始时,必须调节滑轮高度,保证;根据表中数据,在图乙的坐标纸中作出an图象;由图象求得动摩擦因数= (保留两位有效数字,g取10m/s2),还可求得的物理量是(只需填写物理量名称)四、计算论述题112012年,我国舰载飞机在航母上首降成功设某舰载飞机质量为m=2.5l04 kg,着舰时初速度为v0=40m/s,若飞机仅受空气及甲板阻力作用,在甲板上以ao=0.8m/s2的加速度做匀减速运动,着舰过程中航母静止不动(1)求空气及甲板对舰载飞机阻力的大小;(2)飞机着舰后,若仅受空气及甲板阻力作用,航母甲板至少多长
7、才能保证飞机安全着舰?(3)为了让飞机安全着舰,甲板上设置了阻拦索让飞机减速,为防止飞机尾钩挂索失败需要复飞,飞机在着舰过程中不关闭发动机如图为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景,此时发动机向右的推力大小F=1.2105N,减速的加速度大小为a=20m/s2,此时阻拦索夹角=120,空气及甲板阻力保持不变,求此时阻拦索中的拉力大小12一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终
8、未离开木板已知碰撞后1s时间内小物块的vt图线如图(b)所示木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2求(1)木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板间的动摩擦因数2;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离2016-2017学年江苏省泰州中学高一(下)月考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题:本题共5小题,每小题4分,共计20分,每小题只有一个选项符合题意1在离地高h处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,他们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()ABCD【考点】1N:竖直上抛运动【分析】小球都作匀变速直线运动,机械能守恒,可得到落地时速度
9、大小相等,根据运动学公式表示运动时间,得到落地时间差【解答】解:由于不计空气阻力,两球运动过程中机械能都守恒,设落地时速度为v,则由机械能守恒定律得:mgh+=则得:v=,所以落地时两球的速度大小相等对于竖直上抛的小球,将其运动看成一种匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,加速度为g,则运动时间为:t1=对于竖直下抛的小球,运动时间为:t2=故两球落地的时间差为:t=t1t2=故选:A2如图所示,质量M、带有半球型光滑凹槽的装置放在光滑水平地面上,槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动该装置,小铁球与凹槽相对静止时,凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成角则下列说法正确的是()A小铁球
10、受到的合外力方向水平向左B凹槽对小铁球的支持力为C系统的加速度为a=gtanD推力F=Mgtan【考点】37:牛顿第二定律;2G:力的合成与分解的运用【分析】小球的加速度方向与凹槽的加速度方向相同,都是水平向右,分别对小球和凹槽进行受力分析,运用牛顿第二定律即可分析求解【解答】解:A、小球的加速度方向水平向右,所以合外力方向水平向右,故A错误;B、对小球进行受力分析可知凹槽对小铁球的支持力N=,故B错误;C、对小球进行受力分析得:mgtan=ma解得:a=gtan,故C正确,D、对整体进行受力分析,根据牛顿第二定律得:F=(M+m)a=(M+m)gtan,故D错误;故选C3以不同初速度将两个物
11、体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的vt图象可能正确的是()ABCD【考点】1I:匀变速直线运动的图像【分析】竖直上抛运动是初速度不为零的匀变速直线运动,加速度恒定不变,故其vt图象是直线;有阻力时,根据牛顿第二定律判断加速度情况,vt图象的斜率表示加速度【解答】解:没有空气阻力时,物体只受重力,是竖直上抛运动,vt图象是直线;有空气阻力时,上升阶段,根据牛顿第二定律,有:mg+f=ma,故a=g+,由于阻力随着速度减小而减小,故加速度逐渐减小,最小值为g;有空气阻力时,下降阶段,根据牛顿第二定律,
12、有:mgf=ma,故a=g,由于阻力随着速度增大而增大,故加速度减小;vt图象的斜率表示加速度,故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g,切线与虚线平行;故选:D4如图光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切,穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N在运动过程中()AF增大,N减小BF减小,N减小CF增大,N增大DF减小,N增大【考点】29:物体的弹性和弹力【分析】对球受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平衡条件列式求解出拉力和支持力的数值,在进行分析讨论【解答】解:对球受力分析,受重力、支持力和拉力,如,根据共点力
13、平衡条件,有N=mgcosF=mgsin其中为支持力N与竖直方向的夹角;当物体向上移动时,变大,故N变小,F变大;故A正确,BCD错误故选:A5质量为2kg的质点在xy平面上运动,x方向的速度时间图象和y方向的位移时间图象分别如图所示,则质点()A初速度为4m/sB所受合外力为4NC做匀变速直线运动D初速度的方向与合外力的方向垂直【考点】44:运动的合成和分解;1I:匀变速直线运动的图像【分析】根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动,y轴做匀速直线运动根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度,再将两个方向的合成,求出初速度质点的合力一定,做匀变速运动y轴的合力为零根据斜率求出x轴方向的合力
14、,即为质点的合力合力沿x轴方向,而初速度方向既不在x轴,也不在y轴方向,质点初速度的方向与合外力方向不垂直【解答】解:A、x轴方向初速度为vx=4m/s,y轴方向初速度vy=3m/s,质点的初速度v0=5m/s故A错误 B、x轴方向的加速度a=2m/s2,质点的合力F合=ma=4N故B正确 C、x轴方向的合力恒定不变,y轴做匀速直线运动,合力为零,则质点的合力恒定不变,做匀变速曲线运动故C错误 D、合力沿x轴方向,而初速度方向既不在x轴,也不在y轴方向,质点初速度的方向与合外力方向不垂直故D错误故选:B二、多选选择题:本题共4小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对
15、得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分6一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变【考点】42:物体做曲线运动的条件;37:牛顿第二定律【分析】明确物体做曲线运动的条件,速度方向与加速度方向不在同一直线上,如果在同一直线则做直线运动,速度方向与加速度方向相同时物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动;由牛顿第二定律F=ma可知,物体加速度的方向由合外力的方向决定;由加速度的定义
16、a=来判断质点单位时间内速率的变化量【解答】解:A质点开始做匀速直线运动,现对其施加一恒力,其合力不为零,如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上,质点做匀加速或匀减速直线运动,质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反;如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上,物体做曲线运动,速度方向沿切线方向,力和运动方向之间有夹角,故A错误;B由A分析可知,质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直,故B正确;C由于质点做匀速直线运动,即所受合外力为0,原来质点上的力不变,增加一个恒力后,则质点所受的合力就是这个恒力,所以加速度方向与该恒力方向相同,故C正确;D因为合外力恒定,加速度恒定,由v=at可知,
17、质点单位时间内速度的变化量总是不变,但是,如果质点做匀变速曲线运动,则单位时间内速度的变化量是不变的,而速率的变化量却是变化的,故D错误故选:BC7如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的vt图线如图(b)所示,若重力加速度及图中的v0,v1,t1均为已知量,则可求出()A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度【考点】37:牛顿第二定律;1I:匀变速直线运动的图像【分析】由图b可求得物体运动过程及加速度,再对物体受力分析,由牛顿第二定律可明确各物理量是否能够求出【解答】解:由图b可知,物体先向上减速到达最高时再向下加速;图象与时间轴围成的面
18、积为物体经过的位移,故可出物体在斜面上的位移;图象的斜率表示加速度,上升过程及下降过程加速度均可求,上升过程有:mgsin+mgcos=ma1;下降过程有:mgsinmgcos=ma2;两式联立可求得斜面倾角及动摩擦因数;但由于m均消去,故无法求得质量;因已知上升位移及夹角,则可求得上升的最大高度;故选:ACD8如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为m,a、c之间用轻质细绳连接现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是()A无论粘在哪块木块上面,系
19、统的加速度一定减小B若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变C若粘在b木块上面,绳的张力一定增大,a、b间摩擦力一定都减小D若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大【考点】37:牛顿第二定律;29:物体的弹性和弹力【分析】选择合适的研究对象进行受力分析,由牛顿第二定律可得出物体受到的拉力的变化【解答】解;A、由整体法可知,只要橡皮泥粘在物体上,物体的质量均增大,则由牛顿运动定律可知,加速度都要减小,故A正确;B、以c为研究对象,由牛顿第二定律可得,FT=ma,因加速度减小,所以拉力减小,而对b物体有Ffab=ma可知,摩擦力fab应变大,故B错误;C、若橡皮泥粘在b物体上
20、,将ac视为整体,有fab=2ma,所以摩擦力是变小的,对C可知,绳子的拉力T=ma减小,故C错误;D、若橡皮泥粘在c物体上,将ab视为整体,FFT=2ma,加速度减小,所以拉力FT变大,对b有Ffab=ma,知fab增大;故D正确;故选:AD9如图所示,在水平地面上A、B两点同时迎面抛出两个物体,初速度分别为v1、v2,与水平方向所成角1=30、2=60,两物体恰好落到对方抛出点两物体在空中运动的时间分别为t1、t2,不计空气阻力则()Av1=v2Bt1=t2C两物体在空中可能相遇D两物体位于同一竖直线时,一定在AB中点的右侧【考点】1O:抛体运动【分析】AB两物体做斜抛运动,根据竖直方向和
21、水平方向的运动特点,判断出初速度的大小和运动时间及运动的水平位移【解答】解:A、两物体做斜抛运动,在竖直方向减速,在水平方向匀速对A球,运动时间为:,水平方向通过的位移为:对B球,运动时间为:,水平通过的位移为:x=因x=x联立解得:v1=v2,故A正确B、由A可知,由于AB竖直方向的速度不同,根据速度时间公式可知,所需时间不同,故B错误;C、由于竖直方向和水平方向速度不同,故不可能在空中相遇,故C错误;D、A在水平方向的速度大于B水平方向的速度,故在竖直方向时,A在水平方向通过的位移大于B的位移,故D正确;故选:AD三、实验题10某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数使用的
22、器材有:带定滑轮的长木板、打点计时器、交流电源、木块、纸带、米尺、8个相同的钩码(质量已知)以及细线等实验操作过程如下:A在水平桌面上按照图甲所示装置组装好实验器材;B使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数n;C将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复步骤B;D测出每条纸带对应木块运动的加速度a,实验数据如下表所示悬挂钩码的个数n45678小车的加速度a/(m/s2)0.51.32.23.03.9实验开始时,必须调节滑轮高度,保证细线与木板表面平行;根据表中数据,在图乙的坐标纸中作出an图象;由图象求得动摩擦因数=0.31 (保留两
23、位有效数字,g取10m/s2),还可求得的物理量是木块的质量(只需填写物理量名称)【考点】M9:探究影响摩擦力的大小的因素【分析】实验时,连接钩码与木块的细线要与木板平行根据表中实验数据,在坐标系中描出对应的点,然后作出图象;由牛顿第二定律列方程,求出a与n的关系表达式,然后根据图象分析答题【解答】解:实验开始时,必须调节滑轮高度,保证细线与木板表面平行;根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点,然后作出图象,如图所示;对木块与钩码组成的系统,由牛顿第二定律得:nmg(8n)mg+m木g=(8m+m木)a,a=ng,由图象得:n=0时,g=a=3,0.31(0.290.33均正确),由图象还可以
24、求出木块质量故答案为:细线与木板表面平行;图象如图所示;0.31;木块的质量四、计算论述题112012年,我国舰载飞机在航母上首降成功设某舰载飞机质量为m=2.5l04 kg,着舰时初速度为v0=40m/s,若飞机仅受空气及甲板阻力作用,在甲板上以ao=0.8m/s2的加速度做匀减速运动,着舰过程中航母静止不动(1)求空气及甲板对舰载飞机阻力的大小;(2)飞机着舰后,若仅受空气及甲板阻力作用,航母甲板至少多长才能保证飞机安全着舰?(3)为了让飞机安全着舰,甲板上设置了阻拦索让飞机减速,为防止飞机尾钩挂索失败需要复飞,飞机在着舰过程中不关闭发动机如图为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景,此时发动机向
25、右的推力大小F=1.2105N,减速的加速度大小为a=20m/s2,此时阻拦索夹角=120,空气及甲板阻力保持不变,求此时阻拦索中的拉力大小【考点】37:牛顿第二定律;1E:匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】(1)根据牛顿第二定律列式求解;(2)由匀加速直线运动位移速度公式即可求解;(3)对飞机进行受力分析根据牛顿第二定律列式即可求解【解答】解:(1)设空气及甲板对舰载飞机阻力的大小为f,由牛顿第二定律得:(2)飞机着舰后做匀减速直线运动,由运动学公式得:0v02=2(a0)x解得:即航母甲板至少长1000m才能保证飞机安全着舰;(3)飞机受力分析如图所示,由牛顿第二定律有:2FTcos
26、+fF=ma 其中FT为阻拦索的张力,Ff为空气和甲板对飞机的阻力,代入数据可得:FT=6105 N 答:(1)求空气及甲板对舰载飞机阻力的大小为2.0104N;(2)航母甲板至少长1000m才能保证飞机安全着舰;(3)阻拦索中的拉力大小6105 N12一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板已知碰撞后1s时间内小物块的vt图线如图(b)所示木板的质量是小物块
27、质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2求(1)木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板间的动摩擦因数2;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离【考点】66:动能定理的应用;37:牛顿第二定律【分析】(1)对碰前过程由牛顿第二定律时进行分析,结合运动学公式可求得1;再对碰后过程分析同理可求得2(2)分别对木板和物块进行分析,由牛顿第二定律求解加速度,由运动学公式求解位移,则可求得相对位移,即可求得木板的长度;(3)对木板和物块达相同静止后的过程进行分析,由牛顿第二定律及运动学公式联立可求得位移;则可求得木板最终的距离【解答】解:(1)规定向右为正方向木板与墙壁相碰前,小物块和
28、木板一起向右做匀变速运动,设加速度为a1,小物块和木板的质量分别为m和M由牛顿第二定律有1(m+M)g=(m+M)a1 由图可知,木板与墙壁碰前瞬间速度v1=4m/s,由运动学公式得 v1=v0+at 式中,t1=1s,s0=4.5m是木板碰前的位移,v0是小木块和木板开始运动时的速度联立式和题给条件得 1=0.1 在木板与墙壁碰撞后,木板以v1的初速度向左做匀变速运动,小物块以v1的初速度向右做匀变速运动设小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律有2mg=ma2 由图可得 式中,t2=2s,v2=0,联立式和题给条件得 2=0.4 (2)设碰撞后木板的加速度为a3,经过时间t,木板和小物块刚好具
29、有共同速度v3由牛顿第二定律及运动学公式得 2mg+1(M+m)g=Ma3 v3=v1+a3t v3=v1+a2t 碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中,木板运动的位移为 (11)小物块运动的位移为 (12)小物块相对木板的位移为s=s2s1(13)联立(11)(12)(13)式,并代入数值得s=6.0m因为运动过程中小物块没有脱离木板,所以木板的最小长度应为6.0m(14)(3)在小物块和木板具有共同速度后,两者向左做匀变速运动直至停止,设加速度为a4,此过程中小物块和木板运动的位移s3由牛顿第二定律及运动学公式得 1(m+M)g=(m+M)a4 (15)(16)碰后木板运动的位移为 s=s1+s3 (17)联立(11)(15)(16)(17)式,并代入数值得 s=6.5m (18)木板右端离墙壁的最终距离为6.5m答:(1)木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板间的动摩擦因数2分别为0.1和0.4(2)木板的最小长度是6.0m;(3)木板右端离墙壁的最终距离是6.5m2017年5月25日