河北省衡水中学2016-2017学年上学期高三(上)期中物理试卷(解析版) 联系客服

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B、匀加速直线运动的时间t2=12﹣6﹣2s=4s,则匀加速直线运动的加速度误.

C、卡车刹车过程中的位移D、卡车匀加速直线运动的位移的位移大小为30m,故D错误. 故选:A.

,故C错误.

,故B错

,则卡车开始刹车到刚恢复到原来速度的过程中,通过

【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.

3.从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,球运动的速率随时间变化的规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为v1,且落地前小球已经做匀速运动,则整个在过程中,下列说法中错误的是( )

A.小球被抛出时的加速度值最大,到达最高点的加速度值最小 B.小球的加速度在上升过程中逐渐减小,在下降过程中也逐渐减小 C.小球抛出瞬间的加速度大小为(1+D.小球下降过程中的平均速度大于

)g

【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.

【分析】A、由图中的速度可以判定何时阻力最大,进而判定最大加速度,加速度最小是零,而小球有匀速阶段,故加速度最小值应该出现在匀速阶段

B、由小球受到的空气阻力与速率成正比,由此加上重力,可以判定上升和下降阶段的加速度变化 C、由图可知,速度为v1时球匀速,说明重力等于阻力,故可以得到比例系数,进而判定抛出时加速度 D、由面积表示位移来分析它与匀减速运动平均速度的关系,可判定D

【解答】解:A、小球抛出时重力向下,阻力向下,此时速率最大故阻力最大,可知合力在抛出时最大,可知此时加速度最大,而加速度最小值为零,出现在匀速运动至落地前,故A错误;

B、由小球受到的空气阻力与速率成正比,由可知在上升过程中空气阻力减小,又重力向下,故上升阶段合力减小,故加速度减小.下降过程中速率增大,空气阻力增大,方向向上,而重力向下,故合力逐渐减小,加速度逐渐减小,故B正确;

C、由图可知,速度为v1时球匀速,说明重力等于阻力,故有:kv1=mg,得:

,故抛出瞬间的空气阻力为:

f0=kv0=

,故抛出瞬间的加速度为: =(1+)g,故C正确

D、下降过程若是匀加速直线运动,其平均速度为,而从图中可以看出其面积大于匀加速直线运动的面积,即图

中的位移大于做匀加速的位移,而平均速度等于位移比时间,故其平均速度大于匀加速的平均速度,即大于故D正确

本题选错误的,故选:A

【点评】本题关键是受力分析,只有分析好小球的受力,才能解答好前三项,至于最后一个是利用的面积表示位移,而平均速度等于位移比时间.

4.火星探测器绕火星近地做圆周轨道飞行,其线速度和相应的轨道半径为v0和R0,火星的一颗卫星在圆轨道上的线速度和相应的轨道半径为v和R,则下列关系正确的是( ) A.lg(C.lg(

)=lg()=lg(

) B.lg() D.lg(

)=2lg()=2lg(

) )

【考点】万有引力定律及其应用.

【分析】人造卫星绕地球回周运动的向心力由万有引力提供,据此列式计算即可 【解答】解:人造卫星的向心力由万有引力提供,故有: G

=m

G=m②

由①②两式得:

由对数运动算可得:lg()=lg()

所以lg(故选:B

)=2lg()

【点评】掌握万有引力提供圆周运动的向心力,能根据对数运动规律求得结论

5.如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是(重力加速度为g)( )

A.环与重物组成的系统机械能守恒 B.小环到达B处时,重物上升的高度也为d C.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D.小环在B处的速度时,环的速度为

【考点】机械能守恒定律;运动的合成和分解.

【分析】环刚开始释放时,重物的加速度为零,根据牛顿第二定律判断绳子的拉力大小.根据数学几何关系求出环到达B处时,重物上升的高度.对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度,从而求出环在B处速度与重物的速度之比.环和重物组成的系统,机械能守恒. 【解答】解:A、由于小环和重物只有重力做功,故系统机械能守恒,故A正确; B、结合几何关系可知,重物上升的高度:h=

=(

﹣1)d,故B错误;

:1,

C、两个物体沿着绳子方向的分速度,故:v环cos45°=vG,故环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为故C错误;

D、小环和重物系统机械能守恒,故:mgd=mv环2+(2m)vG2+(2m)gh;联立解得:v环=故D正确; 故选:AD.

【点评】解决本题的关键知道系统机械能守恒,知道环沿绳子方向的分速度的等于重物的速度,要注意重物上升的高度不等于d,应由几何关系求解h.

6.如图所示,传送带AB的倾角为θ,且传送带足够长.现有质量为m可视为质点的物体以v0的初速度从B端开始向上运动,物体与传送带之间的动摩擦因数μ>tanθ,传送带的速度为v(v0<v),方向未知,重力加速度为g.物体在传送带上运动过程中,下列说法正确的是( )

A.摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是μmgvcosθ B.摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是μmgv0cosθ C.运动过程物体的机械能可能一直增加 D.摩擦力对物体可能先先做正功后做负功 【考点】功能关系;功率、平均功率和瞬时功率.

【分析】因为μ>tanθ,即有μmgcosθ>mgsinθ,送带足够长,物体最终在传送带上都和传送带具有相同的速度,即可由公式P=Fv求得最大摩擦力对物体做功的最大瞬时功率.根据功能关系分析机械能的变化情况.

【解答】解:AB、由物体与传送带之间的动摩擦因数μ>tanθ,则有μmgcosθ>mgsinθ.传送带的速度为v(v0<v),若v0与v同向,物体先做匀加速运动,最后物体加速运动到和传送带速度相同时物体速度最大,此时摩擦力的瞬时功率最大,则最大瞬时功率为 P=μmgvcosθ.若v0与v反向,物体先向上做匀减速运动,后向下匀加速运动到和传送带速度相同时物体速度最大,此时摩擦力的瞬时功率最大,则最大瞬时功率为 P=μmgvcosθ. 故A正确,B错误.

CD、摩擦力一直对物体做正功,由功能关系知,运动过程物体的机械能一直增加,故C正确,D错误. 故选:AC

【点评】本题的关键要理解μ>tanθ,即物体受到的最大静摩擦力大于重力在沿斜面的分力,判断出物体的运动情况.

7.如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为F的水平向右恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时,不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,则下列说法正确的是( )

A.物体与斜面间的动摩擦因数为B.物体与斜面间的动摩擦因数为C.这一临界角θ0的大小30° D.这一临界角θ0的大小60°

【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.

【分析】物体匀速下滑时受力平衡,按重力、弹力和摩擦力顺序进行受力分析,根据共点力平衡条件并结合正交分解法列方程,同时结合摩擦力公式求解动摩擦因素μ;

物体沿斜面能匀速上升,根据平衡条件列方程求解推力F,改变斜面倾斜角度后,根据平衡条件再次结合函数表达式分析即可.

【解答】解:AB、物体恰好匀速下滑时,由平衡条件有: FN1=mgcos30°, mgsin30°=μFN1, 则 μ=tan30°=

故A正确,B错误;

CD、设斜面倾角为α,由平衡条件有: Fcosα=mgsinα+Ff, FN2=mgcosα+Fsinα, 静摩擦力:Ff≤μFN2,

联立解得F(cosα﹣μsinα)≤mgsinα+μmgcosα;

要使“不论水平恒力F多大”,上式都成立,则有cosα﹣μsinα≤0, 所以tanα≥故选:AD

=

=tan60°,即θ0=60°,故C错误,D正确;