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文档介绍
安徽省桐城中学2019届高三上学期第三次月考物理试卷 Word版含答案
安徽省桐城中学高三第三次月考物理试题 命题人:吴雄光 审题人:杨远海 一、单选题(本大题共6小题,共24.0分) 1.如图所示,质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,取g=10m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) A. B. C. D. 2.如图所示,用绳AC和BC吊起一个物体,绳AC与竖直方向的夹角为60°,能承受的最大拉力为10N.绳BC与竖直方向的夹角为30°,能承受的最大拉力为15N.要使两绳都不断,则悬挂物体的重量不应超过( ) A. 10N B. 15N C. 10N D. 10N 3.一质量为m的小物体在水平拉力F的作用下,静止在质量为M的梯形木块的左上方,梯形木块在水平地面上保持静止,如图所示,下列说法正确的是( ) A.梯形木块与小物体之间的弹力可能为零 B. 地面与梯形木块之间的摩擦力大小为零 C. 小物体可能仅受三个力的作用 D. 若F逐渐增大,小物体与梯形仍保持静止,则地面对梯形木块的支持力大于(m+M)g 4.如图所示,放在水平地面上的木板B长为1.2m,质量为 =2kg,B与地面间的动摩擦因数为μ1=0.2;一质量为 =3kg的小铅块A放在B的中点,A、B之间动摩擦因数为μ2=0.4.刚开始A、B均处于静止状态,则( ) A.若用水平力恒力F作用在A上,A、B一定共同做匀加速运动 B. 若用水平力恒力F作用在B上,A、B一定共同做匀加速运动 C. 无论作用在A上的水平恒力为多大,A的加速度都不可能小于B的加速度 D. 无论作用在B上的水平恒力F为多大,A的加速度都不可能小于B的加速度 5.如图所示,质量为m的小球置于立方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直 径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为 g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间作用力恰为mg,则 ( ) A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于π B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于π C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于3mg D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于3mg 6.中央电视台综艺节目《加油向未来》中有一个橄榄球空中击剑游戏:宝剑从空中B点自由落下,同时橄榄球从A点以速度v0沿AB方向抛出,恰好在空中C点击中剑尖,不计空气阻力.下列说法正确的是( ) A. 橄榄球在空中运动的加速度大于宝剑下落的加速度 B. 橄榄球若以小于v0的速度沿原方向抛出,一定能在C点下方击中剑尖 C. 橄榄球若以大于v0的速度沿原方向抛出,一定能在C点上方击中剑尖 D. 橄榄球无论以多大速度沿原方向抛出,都能击中剑尖 二、多选题(本大题共4小题,共16.0分) 7. (多选)质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙之间.A、B处于静止状态,现对B加一竖直向下的力F,F 的作用线过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的支持力为F3,地面对A的摩擦力为F4,若F缓慢增大而且整个装置仍保持静止,在此过程中( ) A. F1保持不变,F3缓慢增大 B. F2.F4缓慢增大 C. F1.F4缓慢增大 D. F2缓慢增大,F3保持不变 8.(多选)如图所示,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球,由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A洞,重力加速度为g,则( ) A. 球被击出后做平抛运动 B. 该球从被击出到落入A穴所用时间为 C. 球被击出时的初速度大小为 D. 球被击出后受到的水平风力的大小为 9. (多选)如图所示,某玩具有底座和转动部分(长为L的轻杆和质量为m的小球)组成,底座质量为M,玩具放在粗糙的水平地面上,玩具工作时,轻杆带动小球绕O点以角速度在竖直平面内匀速转动,整个过程底座始终静止,则( ) A. 小球运动到最低点时,玩具处于失重状态 B. 小球运动到最低点时,玩具处于超重状态 C. 运动过程中,底座对地面的最大压力为 D. 运动过程中,底座对地面的最大摩擦力为 10.(多选)如图所示,置于固定斜面上的物体A受到平行于斜面向下的力F作用保持静止.若力F大小不变,将力F在竖直平面内由沿斜面向下缓慢地转到沿斜面向上(转动范围如图中虚线所示).在F转动过程中,物体始终保持静止.在此过程中物体与斜面间的 ( ) A. 弹力可能先增大后减小 B. 弹力一定先减小后增大 C. 摩擦力可能先减小后增大 D. 摩擦力可能一直减小 三、实验题(本大题共2小题,共18.0分) 11. 如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图. (1)对于实验的操作要求,下列说法正确的是 ( ) A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道末端必须水平 D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些 E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条平滑的曲线把所有的点连接起来 (2)图b是正确实验后的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为__________m/s. (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,方格边长L=5 cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图c所示,则该小球在B点的速度为___________m/s.(g取9.8 m/s2,结果保留两位有效数字) 12.某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为 实验步骤如下: A.按图甲所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直; B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动; C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度; D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度. 根据以上实验过程,回答以下问题: 对于上述实验,下列说法正确的是______. A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等 B.实验过程中砝码盘处于超重状态 C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行 D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半 E.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量 实验中打出的一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度为______结果保留2位有效数字 由实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象图丙,与本实验相符合是______. 四、计算题(本大题共4小题,共42.0分) 13.(8分)在距地面足够高的O1点以水平速度v0抛出小球A,经过一段时间,在O1正下方的某点O2又以速度2v0与小球A同向抛出另一小球B,A恰好在空中的M点被B球击中,已知O1M与水平方向的夹角为45°,重力加速度为g.求O1、O2两点之间的高度差. 14. (10分)太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上.现将太极球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势.A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高.设球的重力为1N,不计拍的重力.求: ⑴健身者在C处所需施加的力比在A处大多少? ⑵设在A处时健身者需施加的力为,当球运动到B、D位置时,板与水平方向需有一定的夹角,请作出的关系图象. 15.(12分)如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45m,现有一个旅行包(视为质点)以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带。已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6.皮带轮与皮带之间始终不打滑,g取10m/s2.讨论下列问题: (1)若传送带静止,旅行包滑到B点时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落.则包的落地点距B端的水平距离为多少? (2)设皮带轮顺时针匀速转动,若皮带轮的角速度ω1=20rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离为多少? A B h L (3)设皮带轮顺时针匀速转动,若皮带轮的角速度为ω,旅行包落地点距B端的水平距离为多少?(结果可以用ω表示) 16. (12分)如图所示,有一长度L=5m的木板放在光滑的水平面上,板上右端放一质量m=2kg的物块,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4,木板的质量为M=16kg,现在木板的右端施加一水平向右的拉力.将物块视为质点,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s2. (1)要使物体与长木板不发生相对滑动,求拉力的最大值Fmax; (2)要使物体2s内从长木板上滑下,求拉力的最小值Fmin. (3)如果把作用力F变为F=144N只作用t=1s后撤去,问物块能否从木板滑落? 安徽省桐城中学高三第三次月考物理试题 答案和解析 【答案】 1. A 2. A 3. C 4. C 5. B 6. C 7. BC 8. BC 9. BD 10. BCD 11. (1) A C D (2) 1.6 (3) 2.5 12. C ; 0.16 ; A 13.解: (8分) 设A、B球从抛出到相遇的时间分别为t1、t2,下落的高度分别为h1、h2,水平位移为x,由平抛运动规律有:x=v0t1 (3分) (3分) 对A球有:x=h1 (2分) 故点O1、O2之间的高度差:(2分) A B C D O mg FN 14.(5+5=10分) /N 0 1 2 3 4 4 1 2 3 ⑴设球运动的线速度为,半径为R 则在A处时 ① 在C处时 ② 由①② 式得△F=F’-F=2mg=2N。 ⑵在A处时健身者需施加的力为,球在匀速圆周运动的向心力F向=F+mg,在B处不受摩擦力作用,受力分析如图 则 作出的的关系图象如图。 15.(3+3+6=12分)解:(1)旅行包做匀减速运动 a=μg=6m/s2 旅行包到达B端速度为 包的落地点距B端的水平距离为 2)当ω1 =20rad/s时,皮带速度为 v1=ω1R=4m/s 所以旅行包到达B端的速度也为 v1=4m/s 包的落地点距B端的水平距离为S= v1 t=1.2m (3) 0<ω≤10rad/s S1 =0.06m 10rad/s <ω≤70rad/s S2=0.06ω ω﹥70 rad/s S3=4.2m 16解:(1)物块与长木板刚要发生相对滑动时,施加的拉力为最大值,此时对物块有: umg=ma 解得:a=ug=4m/s2 以物块和长木板整体为研究对象,水平方向只受到拉力作用,故有: Fmax=(m+M)a═N=72N; (2)设物块刚好经过2s从长木板上滑下,则物块滑动的加速度大小为: a1=μg=4m/s2 长木板的加速度大小为: 2s内物块的位移为:x1=a1t2 2s内长木板运动的位移为:x2=a2t2 且有x2-x1=L 解得:Fmin=112N; (3)长木板的加速度大小为a3:F-umg=Ma3 解得a3=8.5m/s2 1s末物块的速度v1=a1t=4m/s 1s末长木板的速度v2=a3t=8.5m/s 1s内物块的位移为:x1=a1t2 1s内长木板运动的位移为:x3=a3t2 撤去外力F后长木板的加速度变为a4==0.5m/s2 设达到共速的时间为t1则 v1+a1 t1=v2-a4 t1 解得t1=1s t1=1s内物块的位移为x4=v1 t1+a1 t12 t1=1s内长木板运动的位移x5=v2 t1-a4t12 则x3-x1+x5-x4=4.5m<5m所以不滑落。 答:(1)要使物体与长木板不发生相对滑动,拉力的最大值Fmax为72N; (2)要使物体2s内从长木板上滑下,求拉力的最小值Fmin为112N; (3)如果把作用力F变为F=144N只作用t=1s后撤去,物块不能从木板滑落。 【解析】 1. 解:从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右做匀减速运动,受到的滑动摩擦力大小为f=μmg=0.2×1×10N=2N,方向向左,为负值. 当物体的速度减到零时,物体所受的最大静摩擦力为fm=μmg=2N>1N,则F<fm,所以物体不能被拉动而处于静止状态,受到静摩擦力作用,其大小为f=F=1N,方向向右,为正值,根据数学知识得知,A图象正确. 故选:A. 先分析物体的运动情况:物体先向右做匀减速运动,当速度减到零时,根据恒力F与最大静摩擦力的关系,分析物体的状态,再研究摩擦力. 对于摩擦力,要根据物体的受力情况分析物体的状态,判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力,滑动摩擦力可以根据公式求解,而静摩擦力由平衡条件求解. 2. 解:对点C受力分析,受到三个绳子的拉力,其中向下的拉力大小等于重力,如图所示: 根据平衡条件,有:G:FAC:FBC=1::=2:1:; 当FAC=10N时,FBC=10N≈17.32N>15N,绳子断了,不满足条件; 当FBC=15N时,FAC=5N<10N,绳子没有断,满足条件; 故重力的最大值为Gmax==10N,故A正确,BCD错误; 故选:A 以结点C为研究对象作出受力分析图,根据平衡条件,得到三个拉力的比值,确定哪根绳子的拉力先达到最大,再根据受力平衡列方程解得结果. 本题是动力学中临界问题,分析临界条件是关键.当绳子刚要被拉断时,绳子的拉力达到最大值,是常用的临界条件 3. 【分析】 以小物体为研究对象受力分析,根据平衡条件求小物体所受的摩擦力和弹力;以木块和小物体整体为研究对象受力分析,根据平衡条件求地面对梯形木块的摩擦力和支持力。 本题考查了受力分析以及平衡条件的应用,灵活的选取研究对象可以起到事半功倍的效果。 【解答】 A.以小物体为研究对象受力分析,物体一定受重力和向右的推力F,根据力的合成知识知这两力的合外力一定斜向左下方,所以和斜面之间一定有弹力,故A错误; B.以木块和小物体整体为研究对象受力分析,地面与梯形木块之间的摩擦力与F平衡,故B错误; C.以小物体为研究对象受力分析,物体一定受重力、木块给的斜向上的支持力,向右的推力F,根据力的合成知识知三个力的合力有可能为0,则可以不受摩擦力,即小物体可能仅受三个力的作用,故C正确; D.以木块和小物体整体为研究对象受力分析,竖直方向受力平衡,则地面对梯形木块的支持力N=(m+M)g,故D错误。 故选C。 4. 【分析】 对两个物体进行受力分析,确定物体受到的合外力,若二者能够有相同的加速度则可以共同运动,若二者不能有共同的加速度则不会共同运动。静摩擦力为被动力受外力影响,但是有最大值。 解题的关键是最大静摩擦力是被动力是可变的,但是不能大于滑动摩擦力,牛顿第二定律是解题的关键。 【解答】 A.若水平力F作用在A 上,力较小二者共同运动,当力达到并大于最大静摩擦力时,二者出现相对滑动,故A错误; B.若用水平力恒力F作用在B上,整体加速运动,B对A的静摩擦力提供A的加速度,当外力F大,加速度大,达到静摩擦力的最大静摩擦力的最大值时,即将出现相对滑动,故B错误; C.力F较小时,二者加速度相同,当力较大时,A加速度大于B加速度,二者出现相对滑动,故C正确; D.当力作用在B上较大时,B的加速度大于A的加速度,二者出现相对滑动,故D错误。 故选C。 5. B答案B。 6. 【分析】 橄榄球做斜上抛运动,将运动分解成水平和竖直两个方向研究,抓住竖直方向上做竖直上抛运动,由运动学位移时间公式列式分析运动时间的关系。 对于抛体运动,要会运用运动的分解法进行研究,通常将抛体运动分解成:竖直方向的匀变速直线运动,水平方向的匀速直线运动,再运用运动学公式进行处理。 【解答】 A、橄榄球在空中运动的加速度等于宝剑下落的加速度,均等于重力加速度,故A错误; B、若以小于v0的速度沿原方向抛出,则水平方向的速度减小,运动到相遇点的时间增大,橄榄球相同时间下降的高度增大,可能当橄榄球到达c点的正下方时,剑已经落地了,故不一定能在C点下方击中剑尖,故B错误; C、若以大于v0的速度沿原方向抛出,则水平方向的速度增大,运动到相遇点的时间减小,橄榄球相同时间下降的高度减小,一定能在C点上方击中剑尖,故C正确; D、若抛出的速度太小,可能橄榄球不会与剑尖相遇,故D错误。 故选C。 7. 【分析】 正确选择研究对象,对其受力分析,运用平衡条件列出平衡等式解题,要注意多个物体在一起时,研究对象的选取。 【解答】 不加推力时,选取A和B整体为研究对象,它受到重力(M+m)g,地面支持力N,墙壁的弹力F′和地面的摩擦力f的作用(如图所示)而处于平衡状态 根据平衡条件有: N-(M+m)g=0 F′=f 可得:N=(M+m)g 再以B为研究对象,它受到重力mg,三棱柱对它的支持力NB,墙壁对它的弹力F的作用(如图所示),而处于平衡状态,根据平衡条件有: NBcosθ=mg NBsinθ=F′ 解得: F′=mgtanθ, 所以 f=F′=mgtanθ ① 加推力F,相当于物体B的重力mg变大,再由①式知,墙对B的作用力为F1增大,对整体分析知,地面对A的摩擦力等于墙壁对B的作用力,所以F4增大; 施加推力F后,相当于物体B的重力mg变大,则A对B的作用力变大,B对A的作用力也变大,即F2增大,对整体分析,知地面的支持力增大,即F3增大,故BC正确,AD错误; 故选BC。 8. 【分析】 小球水平方向上受恒定的阻力,因而做匀减速直线运动,竖直方向只受重力,做自由落体运动,根据运动学公式列式计算。 本题考查了运动的合成与分解,抓住水平和竖直方向上的运动状态列式计算。 【解答】 A.由于水平方向上受到空气阻力,不是平抛运动,故A错误; B.在竖直方向上为自由落体运动,由得运动时间为,故B正确; CD.由于球竖直的落入A穴,故水平方向为末速度为零的匀减速直线运动,根据运动学公式,有,,解得初速度为:,水平风力为:,故C正确,D错误; 故选BC。 9. 【分析】 当小球运动到最低点时,由小球的受力可知此时底座受力情况,由此判断玩具所处的状态及其对地面的压力;当小球运动到两侧与O点在同一水平面上的两位置时,由于杆对小球的拉力提供向心力,此时底座受到沿水平方向的拉力,具有运动趋势,从而判断底座对地面的最大摩擦力。 本题主要考查运动与力的关系,掌握小球的运动规律变化及受力情况是解题的关键。 【解答】 AB.当小球运动到最低点时,小球受重力、杆的拉力,且由二者合力提供向心力,此时,球对玩具的拉力方向竖直向下,玩具底座对地面的压力大于其重力Mg,故玩具处于超重状态,故A错误,B正确; C.同理当小球运动到最低点时,小球对玩具的拉力方向向下,底座受重力、地面的支持力、球向下的拉力,对小球列牛顿第二定律方程:,对玩具底座由平衡方程:,结合牛顿第三定律,联立解得底座对地面的最大压力为,C错误; D.当小球运动到两侧与O点在同一水平面上的两位置时,由于杆对小球的拉力提供向心力,有:,故底座受沿水平方向的拉力,但出于平衡状态,故运动过程中,底座对地面的最大摩擦力为 ,D正确。 故选BD。 10. 物体受重力、支持力、摩擦力及拉力的作用而处于静止状态,故合力为零; 将重力和拉力都分解到沿斜面和垂直于斜面的方向;在垂直于斜面方向,重力的分力、支持力及拉力的分力平衡,因拉力的分力先增大后减小,故弹力可能先减小后增大;故A错误、B正确; 在沿斜面方向上,重力向下的分力、拉力的分力及摩擦力的合力为零;因拉力的分力先向下减小,后向上增大,故摩擦力可能先减小,后向下增大,也可能一直减小,故C,D正确故选BCD. 11. 解:根据胡克定律F与l的关系式为:F=k(l+h-l0)=kl+k(h-l0),从图象中可得直线的斜率为2N/cm,截距为20N,故弹簧的劲度系数为: k=2N/cm=200N/m 由k(h-l0)=20N 于是:l0=25cm 故答案为:200; 25 根据胡克定律写出F与l的关系式,然后结合数学知识求解即可. 找到各个物理量之间的关系,然后根据胡克定律列方程,是解答本题的突破口,这要求学生有较强的数学推导能力. 12. 解:(1)A、由图可知,相同时间小车的位移是砝码盘位移的2倍,根据得,所以小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍,故A错误; B、实验过程中,砝码向下加速运动,处于失重状态,故B错误; C、小车相连的轻绳与长木板一定要平行,保证拉力沿着木板方向,故C正确; D、实验过程中,砝码向下加速运动,处于失重状态,故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半,故D错误; 故选:C (2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数, 即△x=aT2, △x=3.68-3.52=3.84-3.68=0.16cm=, 相邻计数点时间间隔T=0.1s 代入解得: (3)由题意可知,小车的合力等于弹簧测力计的示数,根据牛顿第二定律,小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比,即为过原点的一条倾斜直线,故A符合; 故答案为:(1)C;(2)0.16;(3)A. (1)根据实验原理,可知小车的加速度与砝码盘的加速度不等,但弹簧测力计的读数为小车所受合外力,砝码加速度向下,处于失重状态,不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件; (2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,根据作差法求解加速度; (3)数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象,应该是过原点的一条倾斜直线. 解答实验问题的关键是正确理解实验原理,加强基本物理知识在实验中的应用,同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力; 掌握求加速度的方法,注意单位的统一,同时理解由图象来寻找加速度与合力的关系. 13. 本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答. (1)对物体B受力分析,受重力、拉力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件列式求解. (2)同一根绳子张力处处相同,对滑轮受力分析,受三个拉力,根据平衡条件求解OC绳的拉力; 查看更多