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文檔簡介
2022-2023學(xué)年永定區(qū)坎市中學(xué)高一(下)期中
物理試卷
一、選擇題(本大題共12小題,共48分)
1.物體做曲線運動的條件為()
A.物體所受合外力為恒力
B.物體所受合外力為變力
C.物體所受合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上
D.物體所受合外力的方向與加速度的方向不在同一條直線上
2.如圖所示,一個物體放在水平面上,在跟水平方向成。角的斜向上方的拉力F的作用下沿
水平面勻速移動了距離s,若物體的質(zhì)量為τn,物體與水平面間動摩擦因數(shù)為出則在此過程
A.克服摩擦力所做的功為〃mgsB.克服摩擦力所做的功為FSCoSo
C.力F所做的功為尸SD.力F所做的功為FSSino
3.下列物體在運動過程中,機械能守恒的是()
A.做自由落體運動的鐵球B.在空中向上做勻速運動的氫氣球
C.沿粗糙的斜面向下做勻速運動的木塊D.被起重機拉著向上做勻速運動的貨物
4.將地面上靜止的貨物豎直向上吊起,貨物由地面運動至最高點的過程中,U-t圖像如圖
所示。以下判斷正確的是()
?v∕m?s^'
A.前3s內(nèi)貨物受拉力逐漸增大
B.最后2s內(nèi)貨物只受重力作用
C.前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同
D.第3s末至第5s末的過程中,貨物的機械能不守恒
5.一質(zhì)量為Tn的木塊靜止在光滑的水平面上,從t=O開始,將一個大小為F的水平恒力作用
在該木塊上,在t=G時刻F做功的瞬時功率是()
A,守B.∣?C.^tlD.匕:
6.如圖所示,質(zhì)量為Tn的蘋果從距地面高度為H的樹上由靜止開始下落,樹下有一深度為九的
坑。若以地面為零勢能參考平面,則蘋果剛要落到坑底時的機械能為()
7.如圖所示,一輛汽車以%=6m/s的速度沿水平路面行駛時,急剎車后能滑行k=3.6m,
如果改以%=8τn∕s的速度行駛,同樣的情況下急剎車后滑行的距離々為()
V--------?
1I_______:7
[I;匚<y-----丁TJ
H------1------H
A.6.4mB,5.6mC.7.2mD.10.8m
8.質(zhì)量為m的物體從靜止出發(fā)以3的加速度豎直下降無,下列說法中不正確的()
A.物體的克服空氣阻力做功;mg∕ιB.物體的重力勢能減少gmgh
C.物體的動能增加gτng∕ιD.重力做功Tngh
9.甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體,用大小相等的力尸分別拉它們在水平面上從靜止開始運動相
同的距離s。如圖所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,則下列關(guān)于力尸對甲、乙兩物體做的
功和甲、乙兩物體獲得的動能的說法中正確的是()
A.力F對甲物體做功多B.力產(chǎn)對甲、乙兩個物體做的功一樣多
C.甲物體獲得的動能比乙大D.甲、乙兩個物體獲得的動能相同
10.如圖所示,下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正確的是()
A.甲圖中,物體4將彈簧壓縮的過程中,4機械能守恒
B.乙圖中,4置于光滑水平面,物體8沿光滑斜面下滑,物體B機械能守恒
C.丙圖中,不計任何阻力時4加速下落、8加速上升過程中,4、B系統(tǒng)機械能守恒
D.丁圖中,系在橡皮條一端的小球向下擺動時,小球的機械能不守恒
11.水平桌面上一質(zhì)量為3kg的物體,在水平拉力F的作用下,從靜止開始運動2s后撤去外
力,其U-t圖像如圖所示,下列說法正確的是()
Iv?m-s-?)
—
0246∕7s
A.在。?2s內(nèi),合外力做的功為6/
B.在0?2s內(nèi),拉力大小是阻力大小的2倍
C.在t=IS時,拉力的瞬時功率為4.5W
D.在0~6s內(nèi),摩擦力做的功為9/
12.中國版“勞斯萊斯”紅旗H9憑借其奢華精湛的內(nèi)飾工藝和磅礴大氣的車身外觀贏得了
廣大用戶的青睞。已知紅旗H9能輸出的最大功率為P。,試車員駕車在某段平直路面上由靜止
開始啟動汽車做加速度為α的勻加速直線運動,受到的阻力恒為/,試車員和汽車的總質(zhì)量為
m,從啟動到以最大功率勻速行駛的過程中,下列說法正確的是()
A.紅旗H9做勻加速直線運動時牽引力不變
B.紅旗H9在做勻加速直線運動階段發(fā)動機的輸出功率與時間成正比
C.紅旗H9勻加速所用的時間為自
D-紅旗H9的最大速度為前^
二、非選擇題(共52分)
13.轆粉的發(fā)明和使用體現(xiàn)了我國勞動人民的智慧。如圖所示,轆護(hù)主要由支架,卷筒,手
柄等部分組成,井繩的一端繞在卷筒上,另一端系在水桶上,人通過轉(zhuǎn)動手柄將木桶提起,
水桶在上升過程中經(jīng)歷了加速、勻速和減速三個階段,簡要回答下列問題:若裝水的水桶總
質(zhì)量為20kg,在勻速階段上升了20m,上升的速度為0.5m∕s,g^lθm∕s2,該階段水桶的重
力勢能變化量為____/,水桶的機械能變化量為____],重力對水桶做功的功率大小為
W。
14.質(zhì)量m=2kg的物體從距地面45m的高處自由下落,在t=2s的時間內(nèi)重力所做的功為
,在這段時間內(nèi)重力做功的平均功率為,在2s末重力做功的瞬時功率為。(g=
10m∕s2)
15.某同學(xué)利用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律。他在打好點的紙帶中挑選出一條點跡
清晰的紙帶,如圖乙所示。把打下的第一點記作0,從0點后某個點開始,依次為1、2、3...,
分別測出各個計時點到O的距離,已標(biāo)在圖乙中,已知打點計時器頻率50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀?/p>
度大小g=9.80τn∕s2,回答下列問題。(各計算結(jié)果均保留兩位小數(shù))
(1)通過該紙帶上的數(shù)據(jù),可計算出計時點4的速度為m∕s.
(2)若重物的質(zhì)量為0.5kg,從開始下落到圖中計時點4時,重物的動能增加為Jo
(3)若重物的質(zhì)量為0.5kg,從開始下落到圖中計時點4時,重物的機械能損失為Jo
16.如圖所示,質(zhì)量為m=Iokg的滑塊,從光滑弧形面的某一高處4點以初速度%=lm/s往
下滑行,到達(dá)弧形面的底端P處時速度為外=4m∕s,又沿水平面滑行LPQ=Im到達(dá)Q點而靜
止。求:
(1)起始位置4點距離水平面的高度;
(2)滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)。
17.如圖所示,mA=2mB,不計摩擦阻力,物體A自距地面H高處由靜止開始下落,且B物
體始終在水平臺面上。若以地面為零勢能面,求當(dāng)物體4的動能與其重力勢能相等時,物體4
距地面的高度。
18.某型號的新型能源汽車發(fā)動機的額定功率為60k加,汽車質(zhì)量為IXlO3∕cg,在水平路面
上正常行駛時所受到的阻力為車重的9(g取IOTn/s2)。設(shè)行駛過程中,汽車受到的阻力大小
不變,求:
(1)汽車在水平路面上行駛時能達(dá)到的最大速度;
(2)汽車以額定功率加速行駛,當(dāng)速度達(dá)到20τn∕s時的加速度大小;
(3)若汽車以0.5nι∕s2的加速度勻加速啟動,求勻加速過程維持的時間:
(4)若汽車達(dá)到額定功率后保持功率不變,繼續(xù)行駛20s達(dá)到最大速度,求汽車?yán)^續(xù)加速運動
的位移。
答案和解析
1.【答案】c
【解析】4、當(dāng)合力與速度不在同一條直線上時,物體做曲線運動,合力可以是恒力,也可以是變
力,故C正確,A8錯誤;
。、由牛頓第二定律可知合外力的方向與加速度的方向始終相同,故。錯誤.
點睛:物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上,合外力大小和方向不一定變化,
由此可以分析得出結(jié)論.
2.【答案】B
【解析】48.物體做勻速直線運動,由受力平衡得,物體與地面之間的摩擦力大小為/=FcosO
物體的位移的大小為s,由功的公式可得W=-Fscosθ
所以物體克服摩擦力做功為FSCoS0,故A錯誤,B正確;
CD.力F與水平方向成。角,所以在水平方向的分力為FCos。,所以產(chǎn)做的功為W=FSCos。
故C錯誤,。錯誤;
故選8。
3.【答案】A
【解析】4做自由落體運動的鐵球,只有重力做功,機械能守恒,所以A正確;
員在空中向上做勻速運動的氫氣球,動能不變,重力勢能增大,則機械能不守恒,所以B錯誤;
C.沿粗糙的斜面向下做勻速運動的木塊,有摩擦力做了功,所以機械能不守恒,所以C錯誤;
。.被起重機拉著向上做勻速運動的貨物,動能不變,重力勢能增大,則機械能不守恒,所以。錯
誤;
故選4。
物體機械能守恒的條件是只有重力或彈力做功或者除重力彈力外其他力做功的代數(shù)和為零,根據(jù)
機械能守恒的條件逐個分析物體的受力的情況,判斷哪些力對物體做功,即可判斷物體是否是機
械能守恒。
解決本題的關(guān)鍵掌握判斷機械能是否守恒的方法,1、看是否只有重力、彈力做功;2、看動能和
勢能之和是否不變;同時還要掌握根據(jù)動能和重力勢能的變化分析機械能是否守恒的方法。
4.【答案】CD
【解析】4由圖像可知貨物前3s做勻加速直線運動,加速度恒定,故拉力恒定不變,故A錯誤;
B.最后2s內(nèi)貨物的加速度為α=^γ-m∕s2=-3m∕s2
故貨物受重力和拉力作用,故B錯誤;
C.前3s內(nèi)的平均速度51=∣m∕s=3m∕s
后2s內(nèi)的平均速度52=∣m∕s=3m∕s
故兩段時間內(nèi)的平均速度相同,故C正確;
D第3s末至第5s末物體做勻速直線運動,動能不變,高度增大,重力勢能增加,所以機械能不守
恒,故。正確。
故選CD。
5.【答案】C
【解析】根據(jù)牛頓第二定律得ɑ=£
m
在t="時刻,木塊的速度為U=Qtl=-t?
在t=tι時刻F做功的瞬時功率是P=FV=Ol
故選C。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
根據(jù)重力勢能的計算公式分析答題。
本題考查了重力勢能,求重力勢能時,要先確定零勢面,不選擇零勢面,重力勢能沒有意義。
【解答】
以地面為重力勢能的參考平面,蘋果剛下落時的機械能為mgH,下落過程中蘋果只受重力,機械
能守恒,則知當(dāng)蘋果將要落到坑底時,其機械能等于剛下落時的機械能mg"。
故選Bo
7.【答案】A
【解析?】汽車在同樣的路面上急剎車,所受的阻力大小相同,設(shè)為E汽車的末速度都為零,根
據(jù)動能定理有
-Fs1=O--mv?—Fs2=0--mv1
所以,包=學(xué)
SIVf
52=(£)2XSl=(:)2X3.6m=6.4m
故選/。
根據(jù)動能定理可求出同樣情況下急剎車后滑行的距離.
解決本題的關(guān)鍵掌握動能定理的理解,注意選取運動過程,并能靈活運用.
8.【答案】B
【解析】A.設(shè)物體受到的阻力為f,根據(jù)牛頓第二定律可得mg-∕=mf
解得/=^mg
物體的克服空氣阻力做功為叼=M=^mgh
A正確,不符合題意;
BD.物體豎直下降h過程,重力做功為WG=mgh
則重力勢能變化/Ep=-WG=-mgh
即物體的重力勢能減少mgh,B錯誤,符合題意;。正確,不符合題意;
C.根據(jù)動能定理,物體的動能增加ZlEk=加令=F冷八=lm9h
C正確,不符合題意。
故選B。
物體以*的加速度由靜止豎直下落,說明物體下落受到一定阻力。那么重力勢能的變化是由重力做
功多少決定的,而動能定理變化由合力做功決定的,那么機械能是否守恒是由只有重力做功決定
的。
功是能量轉(zhuǎn)化的量度,重力做功導(dǎo)致重力勢能變化;合力做功導(dǎo)致動能變化;除重力外其他力做
功導(dǎo)致機械能變化;彈力做功導(dǎo)致彈性勢能。要掌握常見的功與能的關(guān)系。
9.【答案】BC
【解析】4艮由W=FS知,拉力的大小相同,物體的位移也相同,所以拉力對兩物體做的功一樣
多,故A錯誤5正確;
CD由動能定理可以知道,在光滑水平面上的木塊,拉力對物體做的功等于物體的動能變化,在粗
糙水平面上的木塊,拉力對物體做正功的同時,摩擦力對物體做了負(fù)功,所以在光滑水平面上的
物體獲得的動能要大于在粗糙水平面上物體的動能,故C正確。。錯誤
故選BC。
根據(jù)功的公式,可以知道拉力F對物體做功的情況,再根據(jù)動能定理可以判斷物體的動能的情況。
根據(jù)功的公式和動能定理可以很容易的判斷對木塊的功和動能的情況,本題主要是對公式的考查。
10.【答案】CD
【解析】A.在物體4壓縮彈簧的過程中,彈簧和物體A組成的系統(tǒng),只有重力和彈力做功,系統(tǒng)機
械能守恒。對于4由于彈簧的彈性勢能在增加,貝必的機械能減小。故A錯誤;
B.物塊B沿4下滑的過程中,A要向后退,4B組成的系統(tǒng),只有重力做功,機械能守恒,由于4的
機械能增大,所以B的機械能不守恒,物體B機械能減小。故8錯誤;
C.對4、B組成的系統(tǒng),不計任何阻力,只有重力做功,繩子對4和B分別做正功和負(fù)功,且正負(fù)功
之和為零,所以A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒。故C正確;
。.丁圖中,系在橡皮條一端的小球向下擺動時,小球與橡皮筋組成的系統(tǒng)機械能守恒,橡皮筋的
彈性勢能增大,小球的小球的機械能減小,故。正確。
故選CD。
11.【答案】AC
【解析】
【分析】
明確圖象的性質(zhì),山圖象確定動能的變化,再根據(jù)動能的變化判斷合力做功情況;根據(jù)速度時間
圖線,結(jié)合牛頓第二定律,求出摩擦力和拉力尸,判斷拉力大小與摩擦力大小關(guān)系;根據(jù)P=FU求
解功率;根據(jù)速度時間圖線圍成的面積求出位移,從而求出克服摩擦力做功大小。
本題考查了動能定理、牛頓第二定律、功率及速度時間圖線的綜合運用,注意應(yīng)用圖線的斜率表
示加速度,圖線與時間軸圍成的面積表示位移。
【解答】
人在O?2s內(nèi),根據(jù)動能定理得,合外力做的功W?ι=-O=;X3X22/=6/
故A正確;
B.2-6s內(nèi)物體的加速度c?=第=?m∕s2-0.5m∕s2
物體受到的摩擦力大小/=ma2=1.5/V
O-2s內(nèi)物體的加速度由=色=∣m∕s2=lτn∕s2
則F—f=ma1
解得F=4.5N
在O~2s內(nèi),拉力大小是阻力大小的3倍,選項B錯誤;
C.在t=IS時,拉力的瞬時功率為P=Fv1=4.5×1W=4.5W
故C正確;
D在O~6s內(nèi),物體的位移S=?×6×2m=6m
所以在O?6s內(nèi),摩擦力做的功為W=-/s=—9/
故D錯誤。
故選AC。
12.【答案】AB
【解析】4汽車做勻加速直線運動的過程中,由牛頓第二定律可得F=f+mα
可知牽引力恒定,故A正確;
8.汽車做勻加速直線運動時P=Fv=(f+mα)at
故B正確;
C.根據(jù)PO=Pv
可得勻加速運動能達(dá)到的最大速度為U=?=島
rJ~rτnu.
汽車勻加速運動到達(dá)最大速度所用的時間t=(=湍而
故C錯誤;
。.當(dāng)牽引力等于阻力時達(dá)到最大速度,此時1?=牛
故。錯誤。
故選ABt,
13.【答案】40004000100
【解析】口]水桶的重力勢能變化量/J=mg?h=20×10×20/=4000/
[2]水桶勻速上升,動能不變,所以機械能變化量等于重力勢能變化量,貝IJ有ZE=A%=4000/
網(wǎng)重力對水桶做功的功率大小為P=凈I=售絲=mgv=20×10×0.5W=IOOW
14.【答案】400/200W400W
【解析】[1][2][3].在t=2s下落的高度/I=?gt2=20m
重力所做的功為VlZ=mgh=2×10×20/=400/
重力做功的平均功率為A=y=200IV
2s末的速度f=gt=20m∕s
重力做功的瞬時功率P=mgv=400小
15.【答案】1.940.940.01
11
【解析】(1)[1]相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=戶專S=0.02s
勻變速直線運動中間時刻速度等于該段的平均速度,則打計時點4時重物的速度為彩=鳴泮=
嘴技ZiXl產(chǎn)m∕s=l?94τn∕s
(2)[2]從開始下落到圖中計時點4時,重物的動能增加量為ZEk=?mv/=∣×θ.?×1?942/=
0.94J
(3)[3]從開始下落到圖中計時點4時,重物的重力勢能減少量為ZEp=mgh=0.5X9.80X19.41X
IO—/=o.95∕
從開始下落到圖中計時點4時,重物的機械能損失為4E=ΔEp-ΔEk=0.95/-0.94/=0.01/
16.【答案】GL)0.75m;(2)0.8
【解析I(I)對滑塊從4到P過程,根據(jù)動能定理mgh=?mvj一?mv1
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