陕西省渭南市澄城县寺前中学2017届高三(上)统练物理试卷(11-1)(解析版)

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陕西省渭南市澄城县寺前中学2017届高三(上)统练物理试卷(11-1)(解析版)

‎2016-2017学年陕西省渭南市澄城县寺前中学高三(上)统练物理试卷(11.1)‎ ‎ ‎ 一、选择题 ‎1.如图所示,斜面置于粗糙水平地面上,在斜面的顶角处,固定一个小的定滑轮,质量分别为m1、m2的物块,用细线相连跨过定滑轮,m1搁置在斜面上.下述正确的是(  )‎ A.如果m1、m2均静止,则地面对斜面没有摩檫力 B.如果m1沿斜面向下匀速运动,则地面对斜面有向右的摩檫力 C.如果m1沿斜面向上加速运动,则地面对斜面有向右的摩檫力 D.如果m1沿斜面向下加速运动,则地面对斜面有向右的摩檫力 ‎2.如图所示,传送带保持1m/s的速度运动,现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上,设物体与皮带间动摩擦因数为0.1,传送带两端水平距离为2.5m,则物体从左端运动到右端所经历的时间为(  )‎ A. sB.(﹣1)sC.3sD.5s ‎3.如图物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上.A,B质量分别为mA=6kg,mB=2kg,A,B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,则(  )‎ A.当拉力F<12N时,两物体均保持静止状态 B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N时,开始相对滑动 C.两物体间从受力开始就有相对运动 D.两物体间始终没有相对运动 ‎4.如图所示,置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和m0的两物体用细绳连接,在m0上施加一水平恒力F,使两物体做匀加速直线运动,对两物体间细绳上的拉力,下列说法正确的是(  )‎ A.地面光滑时.绳子拉力大小等于 B.地面不光滑时,绳子拉力大小为 C.地面不光滑时,绳子拉力大于 D.地面不光滑时,绳子拉力小于 ‎5.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为(  )‎ A.伸长量为tanθB.压缩量为tanθ C.伸长量为D.压缩量为 ‎6.如图所示,轻绳一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时(  )‎ ‎①小球的瞬时速度突然变大 ‎②小球的加速度突然变大 ‎③小球做圆周运动所需的向心力突然变大 ‎④悬线所受的拉力突然变大.‎ A.①③④B.②③④C.①②④D.①②③‎ ‎7.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图1所示的水平面内做匀速圆周运动,则(  )‎ A.球A的线速度必定大于球B的线速度 B.球A的角速度必定小于球B的角速度 C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力 ‎8.如图所示,两根细线p、q的一端固定在同一根竖直杆上,另一端拴住同一个小球.当小球随杆以角速度ω匀速转动时,p、q均被拉直,其中q绳处于水平方向.此时它们对小球的拉力大小分别为F1、F2.若将杆转动的角速度增大,下列判断正确的是(  )‎ A.F1、F2都将增大B.F1增大,F2不变 C.F1不变,F2增大D.F1、F2的合力不变 ‎ ‎ 二、计算题(共2小题,满分0分)‎ ‎9.如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:‎ ‎(1)小孩平抛的初速度.‎ ‎(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力.‎ ‎10.如图所示,一物块置于水平地面上,当用水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块向右做匀加速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍然向右做匀加速直线运动,加速度大小变为原来的一半.若F1和F2的大小相等,都等于mg.求:物块与地面之间的动摩擦因数μ=?(结果可用根式表示)‎ ‎ ‎ ‎2016-2017学年陕西省渭南市澄城县寺前中学高三(上)统练物理试卷(11.1)‎ 参考答案与试题解析 ‎ ‎ 一、选择题 ‎1.如图所示,斜面置于粗糙水平地面上,在斜面的顶角处,固定一个小的定滑轮,质量分别为m1、m2的物块,用细线相连跨过定滑轮,m1搁置在斜面上.下述正确的是(  )‎ A.如果m1、m2均静止,则地面对斜面没有摩檫力 B.如果m1沿斜面向下匀速运动,则地面对斜面有向右的摩檫力 C.如果m1沿斜面向上加速运动,则地面对斜面有向右的摩檫力 D.如果m1沿斜面向下加速运动,则地面对斜面有向右的摩檫力 ‎【考点】牛顿运动定律的应用-连接体;力的合成与分解的运用.‎ ‎【分析】如果m1、m2均静止或m1沿斜面向下匀速运动,以m1、m2和斜面组成的整体为研究对象,整体的为合力都为零,根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力情况.如果m1沿斜面向上加速运动,仍以整体为研究对象,将m1的加速度分解为水平和竖直两个方向,根据牛顿第二定律判断地面对斜面的摩擦力方向.‎ ‎【解答】解:‎ A、B如果m1、m2均静止或m1沿斜面向下匀速运动,以m1、m2和斜面组成的整体为研究对象,整体的为合力都为零,其受力情况如图1,由平衡条件得知,地面对斜面没有摩擦力.故A正确,B错误.‎ C、如果m1沿斜面向上加速运动,将m1的加速度分解为水平和竖直两个方向如图2,根据牛顿第二定律可知,整体有水平向右分加速度,则地面对斜面有向右的摩檫力.故C正确.‎ D、与C项同理可知,如果m1沿斜面向下加速运动,其加速度沿斜面向下,整体有水平向左的分加速度,根据牛顿第二定律得知,地面对斜面有向左的摩檫力.故D错误.‎ 故选AC ‎ ‎ ‎2.如图所示,传送带保持1m/s的速度运动,现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上,设物体与皮带间动摩擦因数为0.1,传送带两端水平距离为2.5m,则物体从左端运动到右端所经历的时间为(  )‎ A. sB.(﹣1)sC.3sD.5s ‎【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.‎ ‎【分析】根据牛顿第二定律求出物体的加速度,物块在传送带上先做匀加速直线运动,判断出物块速度达到传送带速度时,位移与L的关系,若位移大于L,则物体一直做匀加速直线运动,若位移小于L,则物体先做匀加速直线运动再做匀速直线运动,根据匀变速直线运动的公式求出运动的时间.‎ ‎【解答】解:物块的加速度:a==μg=0.1×10=1m/s2.‎ 当速度达到1m/s时,物块的位移:x==<2.5m.知物块先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动.‎ 则匀加速直线运动的时间:t1=1s;‎ 匀速直线运动的时间:t2=;‎ 物体从a点运动到b点所经历的时间:t=t1+t2=1+2=3s.‎ 故选:C.‎ ‎ ‎ ‎3.如图物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上.A,B质量分别为mA=6kg,mB=2kg,A,B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,则(  )‎ A.当拉力F<12N时,两物体均保持静止状态 B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N时,开始相对滑动 C.两物体间从受力开始就有相对运动 D.两物体间始终没有相对运动 ‎【考点】牛顿第二定律;滑动摩擦力;静摩擦力和最大静摩擦力.‎ ‎【分析】隔离对B分析,求出AB发生相对滑动时的临界加速度,再对整体分析,运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力.‎ ‎【解答】解:隔离对B分析,当AB间摩擦力达到最大静摩擦力时,A、B发生相对滑动,则.‎ 再对整体分析F=(mA+mB)a=8×6N=48N.知当拉力达到48N时,A、B才发生相对滑动.在F小于12N时,两者是保持相对静止的,相对于地面是运动的.故D正确,A、B、C错误.‎ 故选D.‎ ‎ ‎ ‎4.如图所示,置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和m0的两物体用细绳连接,在m0上施加一水平恒力F,使两物体做匀加速直线运动,对两物体间细绳上的拉力,下列说法正确的是(  )‎ A.地面光滑时.绳子拉力大小等于 B.地面不光滑时,绳子拉力大小为 C.地面不光滑时,绳子拉力大于 D.地面不光滑时,绳子拉力小于 ‎【考点】牛顿运动定律的应用-连接体.‎ ‎【分析】地面光滑时:先用整体法求得加速度,再以m为研究对象,对其受力分析利用牛顿第二定律求得绳的拉力.‎ 地面不滑时同上法,只是受力要加入摩擦力.‎ ‎【解答】解:光滑时:由整体求得加速度:﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①‎ ‎ 对m受力分析由牛顿第二定律得:FT=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②‎ ‎ 由①②式得: ‎ ‎ 地面不光滑时:整体求加速度:﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③‎ ‎ 对m受力分析由牛顿第二定律得:FT﹣umg=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④‎ ‎ 由③④得: ‎ ‎ 则AB正确,CD错误 故选:A B ‎ ‎ ‎5.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为(  )‎ A.伸长量为tanθB.压缩量为tanθ C.伸长量为D.压缩量为 ‎【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.‎ ‎【分析】先对小球受力分析,结合运动情况求出合力,然后根据牛顿第二定律求出加速度,再对物体受力分析,求出合力后确定弹簧弹力.‎ ‎【解答】解:对小球受力分析,如图 由几何关系 F合=m2gtanθ 由牛顿第二定律 a==gtanθ 车向左加速或向右减速 对小物体受力分析,受重力、支持力和弹簧弹力,合力等于弹簧弹力,根据牛顿第二定律 F弹=m1gtanθ 物体受向左的弹力 结合胡克定律可知 弹簧的伸长量为tanθ 故选A.‎ ‎ ‎ ‎6.如图所示,轻绳一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时(  )‎ ‎①小球的瞬时速度突然变大 ‎②小球的加速度突然变大 ‎③小球做圆周运动所需的向心力突然变大 ‎④悬线所受的拉力突然变大.‎ A.①③④B.②③④C.①②④D.①②③‎ ‎【考点】牛顿第二定律;向心力.‎ ‎【分析】小球在下摆过程中,受到线的拉力与小球的重力,由于拉力始终与速度方向相垂直,所以它对小球不做功,只有重力在做功.当碰到钉子瞬间,速度大小不变,而摆长变化,从而导致向心加速度变化,拉力变化.‎ ‎【解答】解:由静止释放小球,当悬线碰到钉子时,速度大小不变,由摆长变短,导致向心加速度变大,向心力也变大,则拉力变大,‎ 故选:B ‎ ‎ ‎7.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图1所示的水平面内做匀速圆周运动,则(  )‎ A.球A的线速度必定大于球B的线速度 B.球A的角速度必定小于球B的角速度 C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力 ‎【考点】向心力;牛顿第二定律.‎ ‎【分析】小球受重力和支持力,靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力,根据F合==mω2r比较线速度、角速度的大小,结合角速度的大小比较周期的大小.根据平行四边形定则比较支持力的大小,从而比较球对桶壁的压力大小.‎ ‎【解答】解:A、两球所受的重力大小相等,支持力方向相同,合力的方向都沿水平方向.根据力的合成,知两支持力大小、合力大小相等.可知压力大小相等,根据得,v=,,A的半径大,则A的线速度大于B的线速度,A的角速度小于B的角速度,故A、B正确,D错误.‎ C、根据T=知,A的角速度小于B的角速度,则A的周期大于B的周期,故C错误.‎ 故选:AB.‎ ‎ ‎ ‎8.如图所示,两根细线p、q的一端固定在同一根竖直杆上,另一端拴住同一个小球.当小球随杆以角速度ω匀速转动时,p、q均被拉直,其中q绳处于水平方向.此时它们对小球的拉力大小分别为F1、F2.若将杆转动的角速度增大,下列判断正确的是(  )‎ A.F1、F2都将增大B.F1增大,F2不变 C.F1不变,F2增大D.F1、F2的合力不变 ‎【考点】向心力;牛顿第二定律.‎ ‎【分析】对小球进行受力分析,根据合外力提供向心力列式即可求解.‎ ‎【解答】解:设p线与竖直方向成θ角,设q线的长为r,‎ 则竖直方向F1cosθ=mg,‎ 可见F1大小恒定;‎ 水平方向F1sinθ+F2=mω2r,ω增大时,只有F2增大.‎ 故选:C ‎ ‎ 二、计算题(共2小题,满分0分)‎ ‎9.如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:‎ ‎(1)小孩平抛的初速度.‎ ‎(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力.‎ ‎【考点】机械能守恒定律;牛顿第三定律.‎ ‎【分析】(1)小孩无碰撞进入圆弧轨道,则小孩落到A点的速度方向沿A点的切线方向,根据平抛运动的高度求出运动的时间,从而得知竖直方向上的分速度,对A点速度进行分解,运用平行四边形定则求出小孩的初速度.‎ ‎(2)根据机械能守恒定律求出小孩运动到最低点时的速度,结合牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出小孩在最低点对轨道的压力.‎ ‎【解答】解:(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道,则小孩落到A点的速度方向沿A点的切线方向,则:‎ 又得,t=‎ 而vy=gt=4m/s,解得v0=3m/s.‎ ‎(2)设小孩到达最低点的速度为v,由机械能守恒定律有:‎ 在最低点,根据牛顿第二定律,有:‎ 代入数据解得FN=1290N.‎ 由牛顿第三定律可知,小孩对轨道的压力为1290N.‎ 答:(1)小孩平抛运动的初速度为3m/s.‎ ‎(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力为1290N.‎ ‎ ‎ ‎10.如图所示,一物块置于水平地面上,当用水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块向右做匀加速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍然向右做匀加速直线运动,加速度大小变为原来的一半.若F1和F2的大小相等,都等于mg.求:物块与地面之间的动摩擦因数μ=?(结果可用根式表示)‎ ‎【考点】牛顿运动定律的综合应用;力的合成与分解的运用.‎ ‎【分析】在两种情况下分别对物体受力分析,根据牛顿第二定律并结合正交分解法列式求解,即可得出结论.‎ ‎【解答】解:对两种情况下的物体分别受力分析,如图 将F1正交分解为F3和F4,F2正交分解为F5和F6,‎ 则有:‎ F3﹣F滑=ma mg=F4+FN;‎ F5﹣F滑′=ma′‎ mg+F6=FN′‎ 而 F滑=μFN F滑′=μFN′‎ 则有 F1cos60°﹣μ(mg﹣F1sin60°)=ma ①‎ F2cos30°﹣μ(mg+F2sin30°)=ma′②‎ 又根据题意 F1=F2 =mg ③‎ a=2a′④‎ 联立①②③④解得:‎ μ=‎ 答:动摩擦因素为.‎ ‎ ‎ ‎2016年12月7日
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