此过程中小物块在AB段加速度大小是BC段加速度大小的2倍,两段运动时间相等,g=10m/s,求:
(1)小物块通过B处的速度;
(2)沿斜面下滑过程中通过BA段的时间.
2
17.(12分)(2015秋?泗阳县月考)质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下,沿倾角θ=37°粗糙斜面的底端由静止开始向上运动,已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,斜面固定且很长.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s) (1)求物体在水平推力作用下向上运动的加速度大小; (2)求物体从低端向上运动3m时水平推力的瞬时功率;
(3)若物体向上运动3m后撤去推力,则物体从底端沿斜面运动到最高点过程中克服摩擦力做多少功.
2
18.(12分)(2015秋?泗阳县月考)如图所示,平台上质量m=1kg的小球从A点水平抛出,恰能无碰撞地进入光滑的斜面BC,经C点进入光滑水平面CD时速率不变,最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内.已知A、B两点高度差为h1=0.8m,BC斜面高h2=2m,倾角α=53°,悬挂弧形轻质筐的轻绳长为l=2m,小球可看成质点,轻质筐及绳的重力忽略不计,且筐的高度远小于悬线长度(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s)试求: (1)B点与抛出点A的水平距离x;
(2)小球进入轻质筐后瞬间,轻质筐所受拉力F的大小;
(3)通过计算判断小球进入轻质筐后两者能否一起在竖直平面内作完整的圆周运动.
2
19.(12分)(2015秋?泗阳县月考)如图在光滑水平面上有一质量为m1=2kg、长l=1.5m的木板,其左端放一质量为m2=1kg的木块.木块和木板间的动摩擦因数μ=0.6,物体间最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.开始两物体都处于静止状态,现给木块施加一水平力F. (1)要使两物体保持相对静止,求水平力F的范围; (2)若F=12N,求把木块从木板上拉下来所需的时间.
(3)若F=12N,要把木块从木板上拉下来,水平力F至少要做多少功.
2015-2016学年江苏省宿迁市泗阳县高三(上)第一次统测物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,计21分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,有选错或不答的得0分),请将答案填写在“答题纸”上.
1.如图所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,θ角缓慢增大且货物相对车厢静止的过程中,下列说法正确的是( )
A.货物受到的摩擦力增大 B.货物受到的支持力不变 C.货物受到的合外力增大 D.车厢对货物的作用力增大
考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 专题: 共点力作用下物体平衡专题.
分析: 货物处于平衡状态,对货物进行受力分析,根据平衡条件分析即可.
解答: 解:AB、货物处于平衡状态,则有:mgsinθ=f,N=mgcosθ,θ增大时,f增大,N减小,故A正确,B错误.
C、货物处于平衡状态,合外力保持为零,没有变化.故C错误
D、车厢对货物的作用力是支持力和摩擦力的合力,由平衡条件知,车厢对货物的作用力与货物的重力大小相等,保持不变,故D错误. 故选:A
点评: 本题主要考查了平衡条件的应用,要求同学们能正确对物体进行受力分析,要知道车厢对货物的作用力是支持力和摩擦力的合力.
2.某运动员(可看作质点)参加跳台跳水比赛,t=0是其向上起跳离开跳台瞬间,其速度与时间关系图象如图所示,则( )
A.t1时刻开始进入水面 B.t2时刻开始进入水面 C.t3时刻已浮出水面
D.0~t2时间内,运动员处于超重状态
考点: 匀变速直线运动的图像;超重和失重.
专题: 运动学中的图像专题.
分析: 在v﹣t图象中,直线的斜率表示加速度的大小,速度的正负代表运动的方向,根据v﹣t图象可以分析人的运动的情况,即可进行选择.
解答: 解:A、B、D从开始到t2时刻,v﹣t图象为直线,说明整个过程中的加速度是相同的,加速度向下,处于失重状态,所以在0﹣t2时间内人在空中,先上升后下降,t1时刻到达最高点,t2之后速度减小,开始进入水中,所以AD错误,B正确; C、t3时刻,人的速度减为零,此时人处于水下的最深处,故C错误. 故选:B.
点评: 本题主要就是考查学生对速度时间图象的理解,要知道在速度时间的图象中,速度的正负表示运动方向,直线的斜率代表的是加速度的大小,图象的面积代表的是位移.
3.图甲为一女士站立在台阶式(台阶水平)自动扶梯上正在匀速上楼,图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼.下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )
A.甲图中支持力对人不做功 B.甲图中摩擦力对人做负功 C.乙图中支持力对人不做功 D.乙图中摩擦力对人做负功 考点: 共点力平衡的条件及其应用;功的计算.
分析: 甲图中支持力方向竖直向上,不受摩擦力,乙图中支持力垂直斜面,摩擦力沿斜面向上,根据支持力和摩擦力的方向与速度方向的关系确定做功情况.
解答: 解:AB、甲图中,人匀速上楼,支持力向上,与速度方向为锐角,则支持力做正功.不受静摩擦力,摩擦力不做功,故AB错误.
CD、乙图中,支持力与速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向与速度方向相同,做正功.故C正确,D错误. 故选:C
点评: 解决本题的关键知道力与速度方向垂直,该力不做功,力与速度方向成锐角,该力做正功,力与速度方向成钝角,该力做负功.
4.如图所示,在长约100cm一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮),将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将玻璃管竖直倒置,在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速移动,你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹不可能是下面的( )
A. B. C.考点: 运动的合成和分解. 专题: 运动的合成和分解专题.
D.
分析: 轨迹切线方向为初速度的方向,且轨迹弯曲大致指向合力的方向. 解答: 解:蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动,合力的方向,水平向右,而轨迹的弯曲大致指向合力的方向,故B、D错误.
轨迹上每一点的切线方向表示速度的方向,开始的初速度竖直向上,故A错误,C正确.
本题选错误的,故选:ABD.
点评: 解决本题的关键了解曲线运动的特点,轨迹上每一点切线方向为速度的方向,且轨迹弯曲大致指向合力的方向.
5.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率,如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( ) A.4倍 B.2倍 C.倍 D.倍 考点: 功率、平均功率和瞬时功率. 专题: 功率的计算专题.
分析: 由题意可知:摩托艇的阻力大小与速度成正比,即:f=kv;当物体做匀速运动时,速度最大,此时牵引力F与阻力f相等:即F=f=kv;而发动机的输出功率P=Fv,据此分析判断.
解答: 解:设阻力为f,由题知:f=kv;
2
速度最大时,牵引力等于阻力,则有 P=Fv=fv=kv.
所以摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的倍. 故选:D.
点评: 解决本题的关键:一是能够正确的写出阻力与速度大小的表达式,二是利用功率的计算方法P=Fv.
6.某人造地球卫星在高地面高为h的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动,已知地球质量为M,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,则卫星的( )
A.线速度v= B.角速度ω=
C.运行周期T=2π D.向心加速度a=
考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 专题: 人造卫星问题.
分析: 根据万有引力提供向心力,结合万有引力等于重力求出角速度、线速度、向心加速度和周期的大小.
解答: 解:A、根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,得
,
又因为万有引力等于重力
,得GM=gR,
2
所以,故A错误.
B、根据ω=,得ω=,故B正确.
C、根据T=,得T=,故C错误.
D、根据万有引力提供向心力=ma,所以a=,故D错
误.
故选:B.
点评: 研究月航天器绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出问题.向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所要求解的物理量选取应用.不考虑月球自转的影响,万有引力等于重力.
7.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕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R处有一小物体与圆盘始终保持相对静止,当小物体从最高点A转到最低点B的过程中,下列关于小物体的说法中正确的是( )
A.所受摩擦力逐渐增大 B.重力的功率逐渐增大 C.所受的合外力逐渐增大
D.所受摩擦力的方向始终指向圆心
考点: 向心力;牛顿第二定律;功率、平均功率和瞬时功率. 专题: 牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 分析: 物体受重力和支持力以及摩擦力的作用;由重力沿斜面向下的分力和静摩擦力的合力提供向心力,向心力指向圆心.注意分析整个过程中重力分力的变化.
解答: 解:A、物体在最低点时由重力沿斜面向下的分力和静摩擦力的合力提供向心力,由于角速度不变,则合外力不变;摩擦力的方向一定指向圆心,由于在最高点时重力的分力与摩擦力充当向心力;而在B点时,是摩擦力克服重力分力后再充当向心力;故可知由A到B过程中摩擦力逐渐增大;故A正确C错误
B、重力做功的功率P=Gvcosθ,vcosθ为速度在竖直方向上分量;由运动过程可知,竖直分速度先增大后减小;则可知,功率应先增大后减小;故B错误;
D、因摩擦力需充当向心力和重重力的分力相平衡;故摩擦力并不是一直批向圆心的;故D错误; 故选:A.