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1、新課標2010-2011學年上學期高一物理期末模擬試題(必修1)
(答題時間:90分鐘)
1、將“超級市場”中運送貨物所用的平板車固定在水平地面上,配送員用的水平力推動一箱的貨物時,該貨物剛好能在平板車上開始滑動;若配送員推動平板車由靜止開始加速前進,要使此箱貨物不從車上滑落,配送員推車時的加速度的取值可以為(g取)( )
① ② ③ ④
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
2、一個物體沿豎直墻壁下落,物體與墻壁的動摩擦因數為,不計空氣阻力,物體下落的加速度是( )
A. g B. C. D.
3、如圖1所示,重80
2、N的物體A放置在傾角30°的粗糙斜面上,有一根原長為10cm、勁度系數為10N/cm的彈簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物體A后,彈簧長度縮短為8cm,現用一彈簧測力計沿斜面上拉物體,若滑塊與斜面間最大靜摩擦力為25N,當彈簧的長度仍為8cm時,彈簧測力計的讀數可能為( )
圖1
A. 10N B. 20N C. 40N D. 60N
4、一物體做勻加速直線運動,通過其軌跡上的a點瞬時速度,通過其后d點時瞬時速度為,如把ad段等分三段,ab=bc=cd,那么物體經過b點和c點的瞬時速度分別為( )
A. 4m/s,6m/s
3、B. 2m/s,6 m/s
C. 4 m/s,2 m/s D. 以上選項都不正確
5、物塊質量均為m,用剛性輕桿相連,用輕質彈簧連接,兩個裝置都放在水平支托物上,處于平衡狀態(tài),如圖2所示?,F突然迅速地撤去支托物,讓物體下落,在撤去支托物的瞬間,受到的合力分別為,受到的合力分別為,則( )
圖2
A.
B.
C.
D.
6、如圖3所示,AC、BC為位于豎直平面內的兩根光滑細桿,A、B、C位于同一圓周上,C為最低點,套在細桿上的小環(huán)a、b同時從A、B兩點由靜止開始自由下滑時,則( )
圖3
A. a環(huán)先滑到C點
4、 B. b環(huán)先滑到C點
C. 兩環(huán)同時滑到C點 D. 無法判斷
7、如圖4所示,物體A和B疊放在光滑水平面上,在水平拉力的作用下一起加速運動,物體A和B保持相對靜止。若,則A與B所受的摩擦力的大小和方向為( )
圖4
A. 向左,向右,大小都等于1.2N
B. 向右,向左,大小都等于1.2N
C. 向左,大小為2N,為零
D. 向右,大小為3N,為零
8、如圖5所示,放在光滑水平面上的木塊受到兩個水平力為的作用,靜止不動,現保持不變,使逐漸減小到零,再逐漸恢復到原來的大小,在這個過程中,在圖6所示的圖像中,能正確描述木塊運動情況的是
5、( )
圖5
圖6
9、一間新房即將建成時封頂,考慮到下雨時落至房頂的雨滴能盡快地淌離房頂,要設計好房頂的坡度,設雨滴沿房頂下淌時做無初速度、無摩擦的運動,那么圖7中的四種情況符合要求的是( )
10、物體A、B、C均靜止在同一水平面上,它們的質量分別為,得到三個物體的加速度a與其所受拉力F的關系圖線如圖8所示,圖中A、B兩直線平行,則下列由圖線判斷所得的關系式正確的是( )
圖8
A. B.
C. D.
二、填空題(共5小題,每題3分,共14分,其中14題2分。將正確答案填在題中橫線上)
11、(2006
6、年鄭州模擬)如圖9所示,某同學在做“研究勻變速直線運動”的實驗中,由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數點間的時間間隔為T=0.10s,其中,則打F點時小車的瞬時速度大小是__________m/s,加速度的大小是_________ (計算結果保留兩位有效數字)。
圖9
12、用彈簧秤沿水平方向拉著一物體在水平面上運動,物體做勻速直線運動時,彈簧秤的讀數是2.5N;當物體以的加速度做勻加速直線運動時,彈簧秤的讀數是7.0N,則物體所受的摩擦力的大小為__________,物體質量為__________。
13、放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F
7、的作用,F的大小與時間t的關系和物塊速度v與時間t的關系如圖10所示。重力加速度g取。由兩圖線可以求得物體的質量m和物塊與地面之間的動摩擦因數分別為__________、__________。
圖10
14、某運動員在單杠上做引體向上的動作,使身體勻速上升。第一次兩手間距離與肩同寬,第二次兩手間的距離是肩寬的2倍。比較運動員兩次對單杠向下的作用力的大小,其結果為__________。
15、如圖11所示,半球與甲、乙接觸處光滑,那么將半球如圖所示放在甲、乙之間,與左側甲的接觸點A恰好在半球重心O′點的正下方,則半球共受__________個力,處于__________(填“平衡”或“
8、不平衡”)狀態(tài)。
圖11
三、計算題(共7小題,每題8分,共56分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不得分,有數值計算的題必須明確寫出數值和單位)
16、甲以15m/s的速度騎摩托車時,突然發(fā)現前方50m處有乙騎自行車向同一方向勻速行駛,甲立刻關閉油門任車自然勻減速滑行,10s后甲恰好追上乙而不致相撞。求乙的行車速度以及甲減速滑行時的加速度各是多少?
17、(2006年北京崇文模擬)為了實現“神舟”六號飛船安全著陸,在飛船距地面約1m時(即將著陸前的瞬間),安裝在返回艙底部的四臺發(fā)動機同時點火工作,使返回艙的速度由8m/s降至2m/s。設返回艙
9、質量為,設上述減速過程為勻變速直線運動,試回答和計算在返回艙下降過程中,航天員處于超重還是失重狀態(tài)?計算減速時間內,航天員承受的載荷值(即航天員所受的支持力與自身重力的比值)(g?。?。
18、(8分)質量是60kg的人站在升降機中的體重計上如圖12所示,當升降機做下列各種運動時,體重計的讀數是多少?()
圖12
(1)升降機勻速上升;
(2)升降機以的加速度上升;
(3)升降機以的加速度下降;
(4)升降機以重力加速度g加速下降。
19、(8分)京滬高速公路3月7日清晨,因雨霧天氣導致一輛轎車和另一輛(出現故障熄火停下的)卡車相撞。已知轎車剎車時產生的最大加速度為,當時的能見
10、度(觀察者與能看見的最遠目標間的距離)約37m,交通部門規(guī)定此種天氣狀況下轎車的最大行車速度為60km/h,設轎車司機的反應時間為0.6s,請你通過計算說明轎車有沒有違反規(guī)定超速行駛?
20、(8分)如圖13所示,小車質量M為2.0kg,與水平地面阻力忽略不計,物體質量m為0.5kg,物體與小車間的動摩擦因數為0.3。求:
圖13
(1)小車在外力作用下以的加速度向右運動時,物體受摩擦力多大?
(2)欲使小車產生的加速度,需給小車提供多大的水平推力?
(3)若要使物體m脫離小車,則至少用多大的水平力推小車?
(4)若小車長L=1m,靜止小車在8.5N水平推力的作
11、用下,物體由車的右端向左滑動,則滑離小車需多長時間?(物體m看作質點)
21、(2006年荊州質量檢查)消防員為了縮短下樓的時間,往往抱著豎直的桿直接滑下,假設一名質量為60kg、訓練有素的消防員從七樓(即離地面18m的高度)抱著豎直的桿以最短的時間滑下,已知桿的質量為200kg,消防員著地的速度不能大于6m/s,手和腿對桿的最大壓力為1800N,手和腿與桿之間的動摩擦因數為0.5,當地的重力加速度g取。假設桿是擱在地面上的,桿在水平方向不能移動,試在圖14所示的坐標圖上畫出桿對地面的壓力隨時間變化的圖像。
已知當物體發(fā)生的位移一定,則物體先以最大加速度做勻加速直線運動,然后以最大加速度做
12、勻減速直線運動時,所需時間最短。(只畫圖像,沒有推導過程的不得分)。
圖14
22、(2005年徐州)在2004年雅典奧運會上,我國運動員黃珊汕第一次參加蹦床項目的比賽即取得了第三名的優(yōu)異成績。假設表演時運動員僅在豎直方向運動,通過傳感器將彈簧床面與運動員間的彈力隨時間變化的規(guī)律在計算機上繪制出如圖15所示的曲線,當地重力加速度g取,依據圖像給出的信息,回答下列物理量能否求出,如能求出,寫出必要的運算過程和最后結果。
圖15
(1)蹦床運動穩(wěn)定后的運動周期;
(2)運動員的質量;
(3)運動過程中,運動員離開彈簧床上升的最大高度;
(4)運動過程中運動員的最大加速度。
13、【試題答案】
一、選擇題
1、D 2、A 3、ABC 4、D 5、B
6、C 7、A 8、B 9、C 10、D
二、填空題:
11、0.80,0.64(0.62~0.65都算對)
12、2.5N,3kg
13、0.5kg,0.4
14、一樣大
15、三力,平衡
三、計算題:
16、解:“恰好追上而不致相撞”的意思是甲追上乙時速度恰好與乙的車速相等。
方法一:設乙的速度為,甲的加速度為a,追及時間為t。
由速度關系知 ①
由位移關系知
即 ②
由①②兩式解得。
方法二:借助甲和乙的v-t圖像,如上圖所示,可以看出△AB
14、C的面積所代表的應是兩者的初始距離50m,所以
解得
17、解:,負號表示方向豎直向上,由于加速度方向向上,故航天員處于超重狀態(tài)以豎直向下為正方向
由牛頓第二定律得
載荷比
18、(1)
(2)
(3)
(4)
19、假設轎車行駛的速度為v,從轎車司機看卡車到剎車后停下通過的路程為x,則
若兩車恰好相撞則有x=37m。
即
解得:
可以推測出當時轎車的速度至少是72km/h,是違章行駛。
20、先求兩者相對靜止時的最大加速度,由牛頓第二定律知
(1)當時,物體與小車相對靜止,靜摩擦力產生了加速度,由牛頓第二定律得
(2)當,物
15、體與小車發(fā)生了相對滑動,物體對小車的摩擦力大小為
對小車,由牛頓第二定律得,所以,需給小車提供的推力為
(3)要使物塊m脫離小車,則必須有。
由牛頓第二定律得
解得
即至少用7.5N的力推小車。
(4)由于F=8.5N,大于水平推力7.5N,所以物體會滑落,如上圖所示。
小車的加速度
物體的加速度
物體m的位移 ①
小車的位移 ②
又因為 ③
解①②③得運動時間
21、解:消防員開始做自由落體運動,然后手和腿以最大的壓力抱緊桿向下做勻減速運動,著地時的速度恰為6m/s時,消防員滑下時的時間最短,設消防員做自由落體運動的時間為,最大速度為,下落的
16、高度為,根據運動學的公式有
①
②
設消防員做勻減速運動的時間為,加速度大小為a,下降的高度為,根據牛頓第二定律和運動學公式有 ③
④
⑤
依題意有 ⑥
聯立方程①~⑥式代入數據解得
將的值代入①式得
由的值和③、④式得
在時間內,因為消防員做自由落體運動,消防員對桿沒有作用力,所以桿對地面的壓力等于桿的重力,即為
在時間內,根據力的平衡條件和牛頓第三定律,桿對地面的壓力為
桿對地面的壓力隨時間變化的圖像如圖所示。
22、解:(1)周期可以求出,由圖像可知
T=9.5s-6.7s=2.8s
(2)運動員的質量可以求出,由圖像可知運動員運動前,解得m=50kg。
(3)運動員上升的最大高度可以求出,由圖像可知運動員運動穩(wěn)定后每次騰空的時間為
(4)運動過程中運動員的最大加速度可以求出,運動員每次騰空時加速度,而陷落最深時由圖像可知,此時由牛頓第二定律得
可得最大加速度