湖北省荆门市官庄湖中学2022年高一物理下学期期末试题含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. 1用水平推力推静放在地面上的箱子,但没有推动,其原因是( )
A.水平推力小于箱子受到的摩擦力;
B.水平推力等于箱子受到的摩擦力;
C.水平推力小于或等于箱子与地面间的最大静摩擦力;
D.水平推力与地面给箱子的摩擦力同方向了.
参考答案:
BD
2. 某人用大小为100N的力竖直上提放在水平地面上的重120N的物体,下列说法中正确的是
A.物体所受的合外力为20N,方向竖直向下
B.地面所受的压力大小是20N,方向竖直向下
C.物体所受的重力与地面给物体的支持力相平衡
D.物体所受的拉力和重力相平衡
参考答案:
B
3. 如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,在引力作用下,沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B,C为轨道的远地点,距地面高度为h.已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G.设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0.下列结论正确的是
( )
A.导弹在C点的速度大于
B.导弹在C点的加速度等于
C.地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点
D.导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0
参考答案:
BCD
4. 下列情形中的物体可以看做质点的是( )
A.研究郭晶晶在跳水比赛中的动作时
B.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上
C.研究邢慧娜在万米长跑中运动的快慢时
D.研究足球运动员踢出的“香蕉球”的运动特点时
参考答案:
5. 关于万有引力定律的适用范围,以下说法正确的是( )
A.只适用于天体,不适用于地面物体
B.只适用于球形物体,不适用于其他形状的物体
C.只适用于质点,不适用于实际物体
D.适用于自然界中任意两个物体之间
参考答案:
D
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 同一平面中的三个力大小分别为F1=6N、F2=7N、F3=8N,这三个力沿不同方向作用于同一物体,该物体作匀速运动。若撤消F3,这时物体所受F1、F2的合力大小等于_________N。
参考答案:
8
当一个物体受到三个力而处于平衡状态时,其中一个力的合力与其他两个力的合力的关系为等大反向,所以本题中撤消F3,这时物体所受F1、F2的合力大小等于F1和F2的合力,即为8N
7. 如图所示,在河岸上用细绳拉船,使小船靠岸,拉绳的速度为v,当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ时,船的速度大小为_________.
参考答案:
8. 某同学在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F与每次相对应的弹簧的长度L作出的F-L图象如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为__________,弹簧的原长为_____________。
参考答案:
劲度系数为_330N/m____,弹簧的原长为__7.0cm___
9. 探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探究:如图所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论.
经实验测得的几组ω和n如下表所示:
ω/(rad/s)
0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320
Ek/J
另外已测试砂轮转轴的直径为1 cm,转轴间的摩擦力为 N.
⑴计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中.
⑵由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为_____________________.
⑶若测得脱离动力后砂轮的角速度为5 rad/s,则它转过________圈时角速度将变为4 rad/s.
参考答案:
⑴1、4、16、36、64 ⑵ Ek =4ω2. ⑶180
10. 如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.则物块做平抛运动的初速度大小为 m/s,物块与转台间的动摩擦因数为 .
参考答案:
1,0.2
【考点】向心力;平抛运动.
【分析】(1)平抛运动在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据水平方向和竖直方向上的运动规律求出平抛运动的初速度.
(2)当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.根据静摩擦力提供向心力,通过临界速度求出动摩擦因数.
【解答】解:(1)物块做平抛运动,在竖直方向上有①
在水平方向上 s=v0t②
由①②得
(2)物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有③
fm=μN=μmg④
由③④式解得
解得μ=0.2
故答案为:1,0.2
11. 在h=20m高的平台上,弹簧手枪将质量m=10g的子弹以v0=15m/s的速度水平射出.若不计空气阻力,子弹落地速度大小为 m/s,弹簧手枪对子弹做的功是 J(g取10m/s2)。
参考答案:
25、 1.125
12. 已知地球的半径为R,地面的重力加速度为,引力常量为G,如果不考虑地球自转的影响,那么地球的质量表达式为_______,地球平均密度的表达式为_______.
参考答案:
13. 在平台上水平抛出一物体,经t秒后它的速度增大为原来的倍,则初速度为 ,这时经过的水平位移为 .
参考答案:
gt ; gt2
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带,已知计时器打点的时间间隔为0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为 s。测得OA=1.50cm,AB=1.90cm,BC=2.30cm,CD=2.70cm。由此可知,纸带运动的加速度a的大小为 m/s2,打C点时纸带的瞬时速度大小为 m/s。
参考答案:
0.1 s ; 0.4 m/s2; 0.25 m/s。
15. 在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)备有如下器材:A.打点计时器;B.直流电源;C.交流电源;D.纸带;E.带夹子的重物;F.秒表;G.刻度尺;H.天平;I.导线;J.铁架台;K.游标卡尺;L.螺旋测微器.其中该实验不需要的器材是__ __ (填字母代号)
(2)在实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,重力加速度的值为9.80m/s2,实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带.甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.38cm,0.19cm和0.18cm,可见其中肯定有一个学生在操作上有错误,错误操作的同学是__ ___.其错误的操作可能是___ .
参考答案:
(1)B、F、H、K、L(4分);
(2)甲(2分);先释放纸带再接通电源
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (计算)如图所示,一个放置在水平地面上的木块,其质量为m=2kg,受到一个斜向下的、与水平方向成30o角的推力F=10N的作用,使木块从静止开始运动,5s后撤去推力。若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.1,求木块在地面上运动的总位移。(g=10m/s2,)
参考答案:
150m
17. 如图所示,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g=10m/s2,弹簧始终在弹性限度内)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长至11cm,物体受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长至13cm,物体受到的摩擦力大小为多少?
参考答案:
解:(1)物体匀速运动时,根据平衡条件,有:
k(x﹣x0)=μmg
则:
k==N/m=200 N/m.
(2)弹力:
F1=k(x1﹣x0)=200×(0.11﹣0.10)N=2 N
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力,故:
Ffm=0.2×2×10 N=4 N
物体没动,故所受静摩擦力:
Ff1=F1=2 N.
(3)弹力:
F2=k(x2﹣x0)=200×(0.13﹣0.10)N=6 N
物体将运动,此时所受到的滑动摩擦力为:
Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10 N=4 N.
答:(1)当弹簧长度为12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数200N/m.
(2)若将弹簧拉长到11cm时,物体所受到的摩擦力大小为2N.
(3)若将弹簧拉长到13cm时,物体所受的摩擦力大小为4N.
【考点】共点力平衡的条件及其应用;滑动摩擦力;物体的弹性和弹力.
【分析】(1)物体匀速运动时,弹簧的拉力与滑动摩擦力平衡,由平衡条件和胡克定律求出弹簧的劲度系数.
(2)若将弹簧拉长到11cm时,弹簧的拉力小于最大静摩擦力,物体仍静止,由平衡条件求解物体所受到的静摩擦力大小.
(2)若将弹簧拉长到13cm时,物体将加速前进,此时所受到的是滑动摩擦力,由平衡条件求解.
18. 如图所示,在倾角为37o的斜坡上,从A点水平抛出一个物体,物体落在斜坡的B点,测得AB两点间的距离是75 m,g取10 m/s2。(sin37o=0.6 cos37o=0.8)求:
(1)物体抛出时速度的大小;
(2)落到8点时的速度大小(结果可带根号)。
参考答案: