甘肃省庆阳市会宁二中2017届高三上学期周练物理试卷（11-6）

甘肃省庆阳市会宁二中2017届高三上学期周练物理试卷（11-6）

‎2016-2017学年甘肃省庆阳市会宁二中高三（上）周练物理试卷（11.6）‎ ‎　‎ 一、选择题（单选，每个6分，共36分）‎ ‎1．如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（　　）‎ A．15 m/s B．20 m/s C．25 m/s D．30 m/s ‎2．如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则（　　）‎ A．物块A不受摩擦力作用 B．物块B受5个力作用 C．当转速增大时，A受摩擦力增大，B受摩擦力减小 D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴 ‎3．如图所示为一个做匀变速曲线运动的物块的轨迹示意图，运动至A点时速度大小为v0，经一段时间后物块运动至B点，速度大小仍为v0，但相对于A点时的速度方向改变了90°，则在此过程中（　　）‎ A．物块的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧 B．物块的动能可能先增大后减小 C．物块的速度大小可能为 D．B点的加速度与速度的夹角小于90°‎ ‎4．如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B，D间的距离为h，则下列说法正确的是（　　）‎ A．A，B两点间的距离为 B．A，B两点间的距离为 C．C，D两点间的距离为h D．C，D两点间的距离为2h ‎5．假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A离天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图所示．以下说法正确的是（　　）‎ A．天体A做圆周运动的加速度小于天体B做圆周运动的加速度 B．天体A做圆周运动的线速度小于天体B做圆周运动的线速度 C．天体A做圆周运动的向心力大于天体C对它的万有引力 D．天体A做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力 ‎6．有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎　‎ 二、计算题（34分，每题17分）‎ ‎7．宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计）‎ ‎（1）求该星球表面附近的重力加速度g′；‎ ‎（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地．‎ ‎8．如图所示，质量为m=0.2kg的小球（可视为质点）从水平桌面左端点A以初速度v0水平抛出，桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径．P点到桌面的竖直距离也为R．小球飞离桌面后恰由P点无碰撞地落入圆轨道，g=10m/s2，求：‎ ‎（1）小球在A点的初速度v0及AP间水平距离x；‎ ‎（2）小球到达圆轨道最低点N时对N点的压力；‎ ‎（3）判断小球能否到达圆轨道最高点M．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年甘肃省庆阳市会宁二中高三（上）周练物理试卷（11.6）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（单选，每个6分，共36分）‎ ‎1．如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（　　）‎ A．15 m/s B．20 m/s C．25 m/s D．30 m/s ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】根据竖直方向上的合力提供向心力求出桥的半径，当汽车不受摩擦力时，支持力为零，则靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车通过桥顶的速度．‎ ‎【解答】解：根据牛顿第二定律得，，即 解得：r=40m．‎ 当摩擦力为零时，支持力为零，有：mg=，解得．故B正确，A、C、D错误．‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则（　　）‎ A．物块A不受摩擦力作用 B．物块B受5个力作用 C．当转速增大时，A受摩擦力增大，B受摩擦力减小 D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】物块和圆盘始终保持相对静止，一起做圆周运动，A靠B对A的静摩擦力提供向心力，B靠A对B的静摩擦力和圆盘对B的静摩擦力的合力提供向心力．‎ ‎【解答】解：A、A物块做圆周运动，受重力和支持力、静摩擦力，靠静摩擦力提供向心力．故A错误．‎ B、B对A的静摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心，可知B受到圆盘的静摩擦力，指向圆心，还受到重力、压力以及圆盘的支持力，总共5个力．故B正确．‎ C、A、B的角速度相等，根据Fn=mrω2知，A、B的向心力都增大．故C错误．‎ D、因为B对A的摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力方向背离圆心．故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示为一个做匀变速曲线运动的物块的轨迹示意图，运动至A点时速度大小为v0，经一段时间后物块运动至B点，速度大小仍为v0，但相对于A点时的速度方向改变了90°，则在此过程中（　　）‎ A．物块的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧 B．物块的动能可能先增大后减小 C．物块的速度大小可能为 D．B点的加速度与速度的夹角小于90°‎ ‎【考点】功能关系；运动的合成和分解．‎ ‎【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；由牛顿第二定律可以判断加速度的方向；根据运动的合成与分解求解最小速度的可能值．‎ ‎【解答】解：A、由题意，物体做匀变速曲线运动，则加速度的大小与方向都不变，所以运动的轨迹是一段抛物线，不是圆弧．故A错误；‎ B、由题意，质点运动到B点时速度方向相对A点时的速度方向改变了90°，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向垂直于AB的连线向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，质点由A到B过程中，合外力先做负功，后做正功，由动能定理可得，物体的动能先减小后增大，故B错误；‎ C、物体的加速度方向垂直于AB的连线向下，如果A点的速度方向与AB连线方向夹角为60°，如图所示，‎ 在物体运动过程中的最小速度为，C正确；‎ D、物体在B点速度沿B点轨迹的切线方向，而加速度方向垂直于AB的连线向下，可知二者之间的夹角小于90°．故D正确．‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B，D间的距离为h，则下列说法正确的是（　　）‎ A．A，B两点间的距离为 B．A，B两点间的距离为 C．C，D两点间的距离为h D．C，D两点间的距离为2h ‎【考点】平抛运动；自由落体运动．‎ ‎【分析】小球在AB段做自由落体运动，BC段做平抛运动，由于运动时间相等，则自由落体运动的高度和平抛运动的高度相等，根据速度位移公式求出平抛运动的初速度，结合时间求出水平位移．‎ ‎【解答】解：AB、AB段小球自由下落，BC段小球做平抛运动，两段时间相同，所以由h=知，A、B两点间距离与B、D两点间距离相等，均为h，故A、B错误；‎ CD、BC段平抛初速度v=，运动的时间t=，所以C、D两点间距离x=vt=2h，故C错误，D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎5．假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A离天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图所示．以下说法正确的是（　　）‎ A．天体A做圆周运动的加速度小于天体B做圆周运动的加速度 B．天体A做圆周运动的线速度小于天体B做圆周运动的线速度 C．天体A做圆周运动的向心力大于天体C对它的万有引力 D．天体A做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力 ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据公式a=ω2r，分析加速度的关系；由公式v=ωr，分析速度的关系；天体A做圆周运动的向心力是由B、C的万有引力共同提供的．‎ ‎【解答】解：A、由于天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是同轨道，角速度相同，由a=ω2r，可知天体A做圆周运动的加速度大于天体B做圆周运动的加速度，故A错误．‎ B、由公式v=ωr，角速度相同，可知天体A做圆周运动的速度大于天体B做圆周运动的速度，故B错误．‎ CD、天体A做圆周运动的向心力是由B、C的万有引力的合力提供的，大于天体C对它的万有引力．故C正确，D错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，根据两物体沿绳子方向的速度相等，求出A的速度，再根据系统机械能守恒，求出B下降的高度，从而求出AB的绳长．‎ ‎【解答】解：将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有：‎ vBcos60°=vAcos30°‎ 所以：vA=v AB组成的系统机械能守恒，有：‎ mgh=mvA2+mvB2‎ 所以：‎ h=‎ 绳长l=2h=．故D正确，A、B、C错误．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ 二、计算题（34分，每题17分）‎ ‎7．宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计）‎ ‎（1）求该星球表面附近的重力加速度g′；‎ ‎（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地．‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动．‎ ‎【分析】运用运动学公式求出时间t与初速度之间的关系，求出地球表面重力加速度g与星球表面附近的重力加速度g′间的关系．‎ 根据万有引力等于重力表示出质量，求出星球的质量与地球质量之比．‎ ‎【解答】解：（1）根据匀变速直线运动规律t=得：‎ 从竖直上抛到最高点，上升的时间是=，上升和下降的时间相等，‎ 所以从上抛到落回原处t=①‎ 由于在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．‎ 根据匀变速直线运动规律得：‎ ‎5t=②‎ 由①②得星球表面附近的重力加速度g′=g=2m/s2，‎ ‎（2）根据万有引力等于重力得：： =mg M=‎ 所以==‎ 答：（1）该星球表面附近的重力加速度g′为2m/s2；‎ ‎（2）该星球的质量与地球质量之比M星：M地为1：80．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，质量为m=0.2kg的小球（可视为质点）从水平桌面左端点A以初速度v0水平抛出，桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径．P点到桌面的竖直距离也为R．小球飞离桌面后恰由P点无碰撞地落入圆轨道，g=10m/s2，求：‎ ‎（1）小球在A点的初速度v0及AP间水平距离x；‎ ‎（2）小球到达圆轨道最低点N时对N点的压力；‎ ‎（3）判断小球能否到达圆轨道最高点M．‎ ‎【考点】功能关系；平抛运动；动能定理．‎ ‎【分析】（1）物块由A点做平抛运动，在P点恰好沿圆轨道的切线进入轨道，然后根据平抛运动的特点即可求解；‎ ‎（2）物块离开D点做平抛运动，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道，知道了到达P点的速度方向，将P点的速度分解为水平方向和竖直方向，根据竖直方向上做自由落体运动求出竖直分速度，再根据角度关系求出水平分速度，即离开D点时的速度vD．最后由牛顿第二定律即可求出压力；‎ ‎（3）物块在内轨道做圆周运动，在最高点有临界速度，则mg=m，根据机械能守恒定律，求出M点的速度，与临界速度进行比较，判断其能否沿圆轨道到达M点．‎ ‎【解答】解：（1）物块由A点做平抛运动，在P点恰好沿圆轨道的切线进入轨道，则物块在P点的竖直分速度为：vy=v0tan45°= v0‎ 由平抛运动规律得：R=，x=v0t 代入数据解得：v0=4 m/s， x=1.6m．‎ ‎（2）物块在P点的速度为： =4 m/s 物块从P点到N点，由动能定理得：mgR（1﹣cos45°）=‎ ‎ 物块在N点，由牛顿第二定律得：‎ ‎ 代入数据解得物块所受支持力为：FN=11.17N 由牛顿第三定律得，物块对N点的压力为F'N=11.17N，方向竖直向下．‎ ‎ （3）假设小球能够到达M点，由功能关系得：mgR（1+cos45°）=‎ ‎ 代入数据解得： m/s 小球能够完成圆周运动，在M点须有：mg≤，‎ 即：‎ m/s，由v'＜vM 知，小球不能到达圆轨道最高点M．‎ 答：（1）小球在A点的初速度是4m/s，AP间水平距离是1.6m；‎ ‎（2）小球到达圆轨道最低点N时对N点的压力是11.17N；‎ ‎（3）小球不能到达圆轨道最高点M．‎ ‎　‎ ‎2016年12月12日