重庆市育才中学2022-2023学年高一物理上学期期末复习试题(五)(Word版附解析)
展开重庆市育才中学校高2025届2022-2023学年(上)期末复习物理试题五
一、单项选择
1. 如图,上网课时小明把手机放在斜面上,手机处于静止状态。则斜面对手机的( )
A. 支持力竖直向上
B. 支持力小于手机所受的重力
C. 摩擦力沿斜面向下
D. 摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力
【答案】B
【解析】
【详解】设手机的质量为m,斜面倾角为θ。对手机进行受力分析,如图所示
由图可知支持力方向垂直斜面向上,摩擦力方向沿斜面向上,根据平衡条件则有
,
因,故,且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力
故选B。
2. 某同学为研究物体的运动情况,绘制了物体运动的x-t图象,如图所示。图中纵坐标表示物体的位移x,横坐标表示时间t,由此可知该物体做( )
A. 匀速直线运动 B. 变速直线运动
C. 匀速曲线运动 D. 变速曲线运动
【答案】B
【解析】
【详解】x-t图象所能表示出的位移只有两个方向,即正方向与负方向,所以x-t图象所能表示的运动也只能是直线运动。x-t图线的斜率反映的是物体运动的速度,由图可知,速度在变化。
故选B。
【点睛】本题关键抓住图象的数学意义:斜率表示速度来分析物体的运动情况。根据运动图象分析物体的运动情况,是学习物理必须培养的基本功。
3. 汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度大小为5m/s2,那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为( )
A. 1:1 B. 1:3 C. 3:4 D. 4:3
【答案】C
【解析】
【分析】先求出汽车刹车到停止的时间,因为汽车速度为零后不再运动,然后根据匀变速直线运动的位移时间公式求出刹车后的位移.
【详解】汽车从刹车到静止用时:,故刹车后2s为:s1=v0t-at2=20×2 m-×5×22m=30m;刹车后6s内汽车的位移:s2=v0t刹-at刹2=20×4 m-×5×42m=40m,故:s1:s2=3:4,故ABD错误,C正确;故选C.
4. L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P 的受力个数为( )
A. 3 B. 4
C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】P、Q一起沿斜面匀速下滑时,由于木板P上表面光滑,滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力.根据牛顿第三定律,物体Q必对物体P有压力,同时弹簧对P也一定有向下的弹力,因而木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力
故选C。
5. 火车以速率向前行驶,司机突然发现在前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车,它正沿相同的方向以较小的速率做匀速运动,于是司机立即使车做匀减速运动,该加速度大小为a,则要使两车不相撞,加速度a应满足的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】两车速度相等时所经历的时间
此时后面火车的位移为
前面火车的位移为
由
解得
所以加速度大小满足条件是
故选项D正确,ABC错误。
故选D。
【名师点睛】速度大者减速追速度小者,速度相等前,两者距离逐渐减小,若不能追上,速度相等后,两者距离越来越大,可知只能在速度相等前或相等时追上.临界情况为速度相等时恰好相碰。
6. 如图所示,一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止,物体与盘面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面间的夹角为30°,g取10m/s2.则ω的最大值是( )
A rad/s B. rad/s C. 1.0rad/s D. 0.5rad/s
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:随着角速度的增大,小物体最先相对于圆盘发生相对滑动的位置为转到最低点时,此时对小物体有,解得,此即为小物体在最低位置发生相对滑动的临界角速度,故选C.
7. 如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( )
A. 等于零
B. 不为零,方向向右
C. 不为零,方向向左
D. 不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右
【答案】A
【解析】
【分析】本题中由于小木块与斜面体间有相对滑动,但无相对加速度,可以当作两物体间相对静止,摩擦力达到最大静摩擦力的情况,然后运用整体法研究.
【详解】由于物块匀速下滑,而斜劈保持静止,都处于平衡状态,将两者看做一个整体,整体在水平方向上不受摩擦力作用,故A正确,BCD错误.
故选A.
二、多选题
8. 如图所示,长方体物体A贴在倾斜的墙面上,在竖直向上的力F的作用下,A、B两物体均保持静止.则关于墙面对物体A的摩擦力,以下说法中正确的是( )
A. —定有摩擦力 B. 可能没有摩擦力
C. 若有摩擦力,则一定沿墙面向下 D. 若有摩擦力,则可能沿墙面向上
【答案】BC
【解析】
【详解】以AB整体为研究对象受力分析,首先受竖直向下的重力,若重力和F恰好二力平衡,则整体不受墙的弹力和摩擦力;若F大于整体的重力,则物体还受垂直于A的弹力,根据平衡条件还受沿墙面向下的摩擦力,故B、C正确,A、D错误;
故选BC.
【点睛】关键是A、B两物体均保持静止,以AB整体为研究对象受力分析,根据平衡条件判断墙面对物体A是否有摩擦力.
9. 8.公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图所示,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处
A. 路面外侧高内侧低
B. 车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动
C. 车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动
D. 当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小
【答案】AC
【解析】
【详解】试题分析:路面应建成外高内低,此时重力和支持力的合力指向内侧,可以提供圆周运动向心力,故A正确.车速低于v0,所需的向心力减小,此时摩擦力可以指向外侧,减小提供的力,车辆不会向内侧滑动.故B错误.当速度为v0时,静摩擦力为零,靠重力和支持力的合力提供向心力,速度高于v0时,摩擦力指向内侧,只有速度不超出最高限度,车辆不会侧滑.故C正确.当路面结冰时,与未结冰时相比,由于支持力和重力不变,则v0的值不变.故D错误.故选AC.
考点:圆周运动的实例分析
【名师点睛】此题是圆周运动的实例分析问题;解决本题的关键搞清向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解,难度不大,属于基础题.
10. 两辆完全相同的汽车正准备从车站向同一方向发车,已知汽车由静止开始做匀加速直线运动,加速度都为a,经时间t0达到速度v0后匀速行驶,后一辆车在前一辆车刚达到匀速时开始启动,则两车都匀速行驶时两车的距离是( )
A. at02 B. at02
C. v0t0 D. v0t0
【答案】BD
【解析】
【详解】根据题意,作出两车运动的v-t图像,如图所示
两车都匀速运动时,两车间的距离等于v-t图线与t轴所围的面积差,即
Δx=v0t0=at02
故BD正确,AC错误。
故选BD。
三、实验题
11. 某同学用如图4甲所示装置做探究向心力大小与线速度大小的关系。装置中光滑水平直杆随竖直转轴一起转动,一个滑块套在水平光滑杆上,用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接,当滑块随水平杆一起转动时,细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力,拉力的大小可以通过力传感器测得,滑块转动的线速度可以通过速度传感器测得。
(1)要探究向心力大小与线速度大小的关系,采用的方法是___________。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.微元法 D.放大法
(2)实验中,要测量滑块做圆周运动时的半径,应测量滑块到___________(选填“力传感器”或“竖直转轴”)的距离。若仅多次改变竖直转轴转动的快慢,测得多组力传感器的示数F及速度传感器的示数v,将测得的多组F、v值,在图乙F—v2坐标系中描点,请将描出的点进行作图______。若测得滑块做圆周运动的半径为r = 0.2m,由作出的F—v2图线可得滑块与速度传感器的总质量m = ___________kg(结果保留两位有效数字)。
【答案】 ①. A ②. 竖直转轴 ③. ④. 0.18
【解析】
【详解】(1)[1]根据,要探究向心力大小与线速度大小的关系,必须让m、r保持不变,所以采用的方法是控制变量法。
故选A。
(2)[2]实验中,要测量滑块做圆周运动时的半径,应测量滑块到圆心的距离,即测量滑块到竖直转轴的距离;
[3]作出的F—v2图线如图所示
根据
根据图线得
解得
m = 0.18kg
12. 某同学用如图所示装置来探究“在外力一定时,物体的加速度与其质量之间的关系”.
(1)下列实验中相关操作正确的是________
A.平衡摩擦力时,应先将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器
C.小车释放前应靠近打点计时器,且先释放小车后接通打点计时器的电源
(2)将沙和沙桶的总重力mg近似地当成小车所受的拉力F会给实验带来系统误差.设小车所受拉力的真实值为F真,为了使系统误差,小车和砝码的总质量是M,则M与m应当满足的条件是______________.
(3)在完成实验操作后,用图象法处理数据,得到小车的加速度倒数与小车质量M的关系图象正确的是____
【答案】 ①. B ②. ③. C
【解析】
【详解】(1)平衡摩擦力时,应不挂沙桶,只让小车拖着纸带在木板上做匀速运动,选项A错误;平衡摩擦力时,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,选项B正确;小车释放前应靠近打点计时器,且先接通打点计时器的电源后释放小车,选项C错误;
(2)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是系统误差,对小车,根据牛顿第二定律得:,对整体,根据牛顿第二定律得:,且,解得:.
(3)由牛顿第二定律可知:,则,故选C.
四、计算题
13. 如图甲所示,在高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道,供发生紧急情况的车辆避险使用,本题中避险车道是主车道旁的一段上坡路面.一辆货车在行驶过程中刹车失灵,以的速度驶入避险车道,如图乙所示.设货车进入避险车道后牵引力为零,货车与路面间的动摩擦因数,取重力加速度大小.
(1)为了防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象,该避险车道上坡路面的倾角应该满足什么条件?设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,结果用的正切值表示.
(2)若避险车道路面倾角为,求货车在避险车道上行驶的最大距离.(已知,,结果保留2位有效数字.)
【答案】(1) ; (2) 57 m
【解析】
【详解】(1) 对货车进行受力分析,可得小车的
小车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力为:
而小车重力在斜面的水平分量为:
若要货车在避险车道上停下后不发生溜滑现象,则需要:
即:
解得:
则当时,货车在避险车道上停下后不会发生溜滑现象
(2) 设货车在避险车道上的加速度为a,根据牛顿第二定律:
得:
解得:
设货车避险车道上行驶的最大距离为x, ,
据匀变速直线运动位移公式:
代入数据,解得:
14. 如图所示,在光滑的圆锥体顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为,小球以速率v绕圆锥体轴线做水平圆周运动.
(1)当时,求细线对小球的拉力大小;
(2)当时,求细线对小球的拉力大小.
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】小球离开圆锥面的临界条件为圆锥体对小球的支持力
如图甲所示
设此时小球的线速度为,则
解得
(1)因
对小球受力分析,如图乙所示
分解得
解得
(2)因为
小球离开圆锥面,对小球受力分析,如图丙所示
有
解得
15. 晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地,如图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球速度大小v1和球落地时的速度大小v2
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
【答案】(1)v1=,v2=;(2)T=mg;(3)当l=时,x有极大值xmax=d
【解析】
【详解】(1)设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律,竖直方向有
水平方向有
联立解得
从小球飞出到落地,根据机械能守恒定律有
解得
(2)设绳能承受的最大拉力大小为F,这也是球受到绳的最大拉力大小。球做圆周运动的半径为,根据牛顿第二定律有
解得
(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变,根据牛顿第二定律有
得
绳断后球做平抛运动,竖直位移为,水平位移为x,时间为,根据平抛运动规律,竖直方向有
水平方向有
联立解得
根据一元二次方程的特点,当时,x有极大值,为
xmax=d
重庆市育才中学2022-2023学年高一物理下学期期末复习试题(一)(Word版附解析): 这是一份重庆市育才中学2022-2023学年高一物理下学期期末复习试题(一)(Word版附解析),共16页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
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