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- 模拟试卷
- 预测试卷
3.如图所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮.A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,B悬挂着.已知质量mA=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,那么下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
A、设mA=3mB=3m,对物体B受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到:T=mg,则知弹簧的弹力不变,故A错误;
BCD、再对物体A受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,如图
刚开始由于,所以摩擦力沿斜面向上,后来变为30°以后摩擦力仍然沿斜面向上,根据平衡条件得到:
f+T﹣3mgsinθ=0
N﹣3mgcosθ=0
解得:
f=3mgsinθ﹣T=3mgsinθ﹣mg
N=3mgcosθ
当θ变小时,物体A受到的静摩擦力f减小,物体A对斜面的压力N增大,故C正确,BD错误。
故选C。
考查方向
解题思路
对物体B受力分析,由平衡条件知弹簧的弹力的变化;再对物体A受力分析,根据平衡条件得到和θ的变化判断物体斜面对A的压力、物体A受到的静摩擦力和弹簧的弹力。
易错点
注意静摩擦力的方向。
4.如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的斜面,以速度v匀速下滑.在箱子的中央有一个质量为m的苹果,它受到周围苹果对它的作用力的方向( )
正确答案
解析
这个质量为m的苹果是匀速下滑的,这说明受力平衡,它自身受到的重力竖直向下,大小为mg,以及来自下面苹果和周围苹果传来的力,说明周围苹果对它的合力与重力的大小相等方向相反,所以周围苹果对它的作用力大小为mg,方向竖直向上,故C正确,ABD错误。
故选C。
考查方向
解题思路
由于苹果都是匀速运动的,把周围的苹果看成一个整体,对中间的苹果受力分析即可得出结论。
易错点
对苹果受力分析。
6.如图所示,光滑斜面固定在水平面上,第一次让小球从斜面顶端A由静止释放,使小球沿斜面滑到底端B;第二次将小球从斜面顶端A沿水平方向抛出,使小球刚好落到斜面底端B。比较两次小球的运动,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
AB、设斜面倾角为θ,斜面长度为l,第一次的加速度为a=gsinθ,第二次做平抛运动,加速度为g,则第二次速度变化快,
第一次运动的时间,第二次运动的时间,所以第一次运动时间长,故AB错误;
C、第一次和第二次运动的过程中,都只有重力做功,可知运动过程中两小球合力做功相同,动能的变化量相同,但第二次初速度大于零,所以第二次小球达到B点的速度更大,故C正确;
D、第一次到达B点沿斜面方向,第二次不沿斜面方向,方向不同,故D错误。
故选C。
考查方向
解题思路
A球做匀加速直线运动,B球做平抛运动,落到底端时速度方向不同,根据小球的受力判断合力做功,根据动能定理判断到达B点时,速度的大小,根据匀变速直线运动基本公式和平抛运动的基本公式判断运动时间长短。
易错点
注意速度是矢量,注意其方向。
8.以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体.假定物块所受的空气阻力f大小不变.已知重力加速度为g,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为( )
正确答案
解析
在上升的过程中,对物体受力分析由牛顿第二定律可得,mg+f=ma1,
所以上升时的加速度为,加速度的方向与初速度的方向相反,即竖直向下,从上升到达最高点的过程中,根据v2-v02=2a1x可得,上升的最大高度为,
在下降的时候,对物体受力分析有牛顿第二定律可得,mg-f=ma2,
所以下降的加速度的大小为
从开始下降到返回到原抛出点的过程中,根据v2=2a2x可得,,故A正确,BCD错误。
故选A。
考查方向
解题思路
竖直向上抛出的小物体,在上升的过程中,受到的阻力向下,在下降的过程中,受到的阻力向上,根据物体的受力情况,分过程求解上升的高度和下降的速度的大小。
易错点
注意运动过程中摩擦力的方向。
1.关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许用扭秤实验装置测出了引力常量,故A错误;
B、开普勒研究了第谷的观测数据,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律,故B错误;
C、牛顿通过比较月球公转的周期,根据万有引力充当向心力,对万有引力定律进行了“月地检验”,故C错误;
D、牛顿发现了万有引力定律之后,第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许,故D正确。
故选D。
考查方向
解题思路
牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许用扭秤实验装置测出了引力常量;开普勒研究了第谷的观测数据,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律;
牛顿通过比较月球公转的周期,根据万有引力充当向心力,对万有引力定律进行了“月地检验”;牛顿发现了万有引力定律之后,第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许。
易错点
牛顿的“月地检验”。
2.如图甲所示,两物体A、B叠放在光滑水平面上,对A施加一水平力F,规定向右为正方向,F随时间变化关系如图乙所示,两物体在时由静止开始运动,且始终保持相对静止,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、在内整体向右做加速运动;内加速度反向,故末速度最大,故A错误;
B、在内一直向前运动,然后又重复以前的运动,第内,两物体向右运动,故B错误;C、第内,拉力F的方向与速度方向相同,拉力F对物体A做正功,故C正确;
D、对整体分析,整体的加速度与F的方向相同,B物体所受的合力为摩擦力,故摩擦力的方向与加速度方向相同,即与F的方向相同,所以第内,A对B的摩擦力向右,故D错误。
故选C。
考查方向
解题思路
根据物体受力判断物体的运动,根据受力的对称性,判断两物体的运动情况。
易错点
两物体A、B始终保持相对静止,静摩擦力阻碍相对运动趋势。
5.如图所示,劲度系数为的轻弹簧下端固定在地面上,上端与一个质量为的小球相连,处于静止状态,现用力F将小球缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后撤掉该力,使小球从静止开始下落,小球下落过程中的最大速度为,不计空气阻力,重力加速度为,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、速度最大时,弹力与重力相等,加速度为零,而弹簧的弹性势能不为零,故A错误;
B、小球从静止下落到最大速度的过程中,根据动能定理,则有:,解得:,故B正确;
C、弹簧的弹性势能最大时,小球的速度为零,弹簧形变量最大,弹力大于重力,则加速度不为零,故C错误;
D、球处于平衡位置时,则有:,小球缓慢上移过程中,拉力是变力,取平均值,根据做功表达式,则有:,故D错误。
故选B。
考查方向
解题思路
根据动能定理,选取研究过程,即可求解克服弹簧弹力做的功;当速度最大时,弹簧的弹性势能不为零,而弹簧的弹性势能最大时,速度为零。
易错点
弹簧弹力为变力,由动能定理求弹簧弹力做的功。
7. 如图所示,在半径为R的半圆形碗的光滑表面上,一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动,该平面离碗底的距离h为( )
正确答案
解析
由题意知,小球做圆周运动需要的向心力为,根据匀速圆周运动的动力学特征可知,向心力由重力与弹力的合力提供,即,根据几何关系:,联立解得:,可得: ,故A正确,BCD错误。
故选A。
考查方向
解题思路
根据匀速圆周运动的动力学特征可知,向心力由重力与弹力的合力提供,列出方程进行求解。
易错点
向心力由重力与弹力的合力提供。
9.在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
A、猴子在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动,根据运动的合成,知合速度与合加速度不在同一条直线上,所以猴子运动的轨迹为曲线,故A错误;
B、在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x和h,根据运动的合成,知合位移s=,故B正确;
C、t时刻猴子在水平方向上的速度为v0,和竖直方向上的分速度为at,所以合速度,故C错误;
D、猴子在水平方向上的加速度为0,在竖直方向上有恒定的加速度,根据运动的合成,知猴子做曲线运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,故D错误。
故选B。
考查方向
解题思路
猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动,会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况。
易错点
速度、位移是矢量,根据平行四边形求解大小。
10.如图所示,小车上有一个固定的水平横杆,左边有一与横杆固定的轻杆,与竖直方向成θ角,下端连接一小铁球.横杆右边用一根细线吊另外一小铁球,当小车做匀变速运动时,细线保持与竖直方向成α角.若θ<α,则下列哪一项说法正确的是( )
正确答案
解析
B、对细线吊的小球研究,根据牛顿第二定律,得mgtanα=ma,得到a=gtanα;对轻杆固定的小球研究,设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为β,由牛顿第二定律,得 m′gtanβ=m′a′,因为a=a′,得到β=α>θ,则轻杆对小球的弹力方向与细线平行,故B正确;
A、由上可知,轻杆对小球的弹力方向并不沿着轻杆方向向上,故A错误;
C、小车的加速度a=tanα,方向向右,而运动方向可能向右,也有可能向左,故C错误;
D、由上可知小车的加速度gtanα>gtanθ,故D错误。
故选BC。
考查方向
解题思路
先对细线吊的小球分析进行受力,根据牛顿第二定律求出加速度.再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究,得出轻杆对球的作用力方向.加速度方向求出,但速度可能有两种,运动方向有两种。
易错点
杆的弹力不一定沿杆,绳的弹力一定沿绳。
12.如图,跨过光滑轻质小定滑轮的轻绳,一端系一质量为m的小球,另一端系一质量为2m的重物,小球套在竖直固定的光滑直杆上,滑轮与杆的距离为d。现将小球从与滑轮等高的A处由静止释放,下滑过程中经过B点,A、B两点间距离也为d,重力加速度为g,则小球( )
正确答案
解析
A、小球刚开始释放时,竖直方向只受重力,根据牛顿第二定律可知其加速度为g,故A正确;
B、设小球下降的最大高度为h,根据系统机械能守恒定律,有:,解得:故过B处后还能继续下滑,故B正确;
CD、由于绳子不可伸长,故球与重物在沿着绳子方向的分速度相等,在B处,绳子与竖直方向的夹角为45°,故:, ,故C错误,D正确。
故选ABD。
考查方向
解题思路
小球刚开始释放时,竖直方向只受重力,根据牛顿第二定律求街速度;小球和重物组成的系统机械能守恒,根据机械能守恒求B球下落的高度;根据几何关系求出到达B处时重物上升的高度,对B的速度分解,根据速度关系求出球在B处速度和重物的速度之比。
易错点
注意球在B处速度和重物的速度关系。
11.一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,现在最低点处给小球一初速度,使其绕O点在竖直平面内做圆周运动,通过传感器记录下绳中拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示,已知F1的大小等于7F2,引力常量为G,各种阻力不计,则( )
正确答案
解析
A、设砝码在最低点时细线的拉力为F1,速度为v1,则①
设砝码在最高点细线的拉力为F2,速度为v2,则②
由机械能守恒定律得③
由①、②、③解得④
又:F1=7F2,所以该星球表面的重力加速度为,故A正确;
B、根据万有引力提供向心力得:卫星绕该星球的第一宇宙速度为,故B错误;
C、在星球表面,万有引力近似等于重力⑤
由④、⑤解得 ,故C正确;
D、小球在最高点受重力和绳子拉力,根据牛顿运动定律得:。所以小球在最高点的最小速,故D错误。
故选AC。
考查方向
解题思路
(1)求得星球表面的重力加速度的大小,再由在星球表面时,万有引力和重力近似相等,可以求得星球的质量;(2)根据万有引力提供向心力可以求得星球的第一宇宙速度;(3)对小球在最高点运用牛顿第二定律分析求解问题;(4)对砝码受力分析,在最高点和最低点时,由向心力的公式和整个过程的机械能守恒可以求得重力加速度的大小。
易错点
注意在最高点和最低点分析受力,机械能守恒。
中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年实现月面无人采样返回,为载人登月及月球基地选址做准备。在某次登月任务中,飞船上备有以下实验仪器:A.计时表一只;B.弹簧秤一把;C.已知质量为m的钩码一个;D.天平一只(附砝码一盒)。“嫦娥”号飞船在接近月球表面时,先绕月球做匀速圆周运动,宇航员测量出绕行N圈所用的时间为t。飞船的登月舱在月球上着陆后,宇航员利用所携带的仪器又进行了第二次测量。已知万有引力常量为G,把月球看作球体。利用上述两次测量所得的物理量可求出月球的密度和半径。
18.宇航员进行第二次测量的内容是什么?
19.试推导月球的平均密度和半径的表达式(用上述测量的物理量表示)。
正确答案
内容是用弹簧秤竖直悬挂物体,静止时读出弹簧秤的读数F;
解析
宇航员在月球上用弹簧秤竖直悬挂物体,静止时读出弹簧秤的读数F,即为物体在月球上所受重力的大小。
考查方向
解题思路
宇航员在月球上用弹簧秤竖直悬挂物体,静止时读出弹簧秤的读数F,即为物体在月球上所受重力的大小
易错点
在月球上忽略月球的自转万有引力提供重力。
正确答案
,
解析
对飞船靠近月球表面做圆周运动有
月球的平均密度
在月球上忽略月球的自转时
又
由以上各式可得:月球的密度
月球的半径
考查方向
解题思路
飞船靠近月球表面做圆周运动有万有引力提供向心力,然后根据密度公式求球的平均密度和半径。
易错点
在月球上忽略月球的自转万有引力提供重力。
如图所示,一质量为M=4.0kg的平板车静止在粗糙水平地面上,其右侧某位置有一障碍物A,一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块,以v0=10m/s的初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右的恒力F使平板车向右做加速运动.当滑块运动到平板车的最右端时,二者恰好相对静止,此时撤去恒力F,小车在地面上继续运动一段距离L=4m后与障碍物A相碰.碰后,平板车立即停止运动,滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,测得通过C点时对轨道的压力为86N.已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ1=0.5、平板车与地面间μ2=0.2,圆弧半径为R=1.0m,圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=106°.取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.
20.AB之间的距离;
21.作用在平板车上的恒力F大小及平板车的长度.
正确答案
1.2m
解析
对小物块在C点由牛顿第二定律得,
代入数据解得
从B到C,由动能定理有:
代入数据解得vB=5m/s,
在B点,由几何关系有:vy=vBsin53°=5×0.8m/s=4m/s,
v=vBcos53°=5×0.6m/s=3m/s
从A到B,设小物块作平抛运动的时间为t,则有:
vy=gt得,
则AB之间的水平距离x=vt=3×0.4m=1.2m。
考查方向
解题思路
根据牛顿第二定律,结合对轨道的压力求出C点的速度,根据动能定理求出B点的速度,对B点的速度进行分解,求出竖直分速度和水平分速度,结合平抛运动的规律求出AB之间的距离
易错点
注意滑块运动到B点时的速度方向。
正确答案
22N,5m
解析
设物块与平板车达共同速度v共后,物块与平板车一起向右减速滑行,设此过程加速度大小为a,则:
代入数据解得v共=5m/s.
对物块,冲上平板车后做加速度大小为a1的匀减速运动,对平板车,物块冲上后做加速度大小为a2的匀加速运动,经时间t1达共同速度v共.
依题意对小物块有:
a1=μ1g=5m/s2,
v共=v0-a1t1,代入数据解得t1=1s.
对平板车:v共=a2t1,解得a2=5m/s2,
F+μ1mg-μ2(M+m)g=Ma2,
代入数据解得F=22N.
小物块的位移:
平板车的位移:
所以小车的长度L=x物-x车=7.5m-2.5m=5m。
考查方向
解题思路
根据牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度,结合速度位移公式求出物块与平板车达到的共同速度,根据牛顿第二定律和运动学公式,结合相对位移的大小求出平板车的长度,以及拉力的大小。
易错点
注意滑块运动到B点时的速度方向。
请回答以下问题。
13.(1)有一种游标卡尺,与普通游标卡尺不同,它的游标尺刻线看起来很“稀疏”,使得读数时清晰明了,方便正确读取数据。图示某游标卡尺的游标尺刻线是“将39 mm等分成20份”,用该游标卡尺测量某一物体厚度时的示数如图所示,则该物体的厚度是________mm。(2)使用螺旋测微器测量某金属导线的直径时示数如图所示,则该金属导线的直径应为____________mm。
14.如图甲所示是一种新的短途代步工具﹣电动平衡车,被称为站着骑的电动车,其最大速度可达20km/h,某同学为测量一电动平衡车在平直水泥里面上受到的阻力情况,设计了下述实验:将输液用的500mL塑料瓶装适量水后,连同输液管一起绑在平衡车的护手上,调节输液管的滴水速度,某滴水刚落地开始计时,从下一滴水开始依次计数为1、2、3…,当第50滴水刚好落地时停止计时,测得时间为25.0s,该同学骑上平衡车后,先加速到某一速度,然后关闭动力,让平衡车沿着直线滑行,如图乙所示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值(左侧是起点,单位:m),已知当地重力加速度g=9.8m/s2,则根据该同学的测量结果可得出:
(1)平衡车经过路面上相邻两滴水间的时间间隔T= s;
(2)平衡车加速过程的加速度大小a= m/s2;
(3)设平衡车运动过程中所受阻力的大小是人与车总重力的K倍,则K= (计算结果保留两位有效数字)
15.关于高中物理力学实验,下列说法中正确的是( )
正确答案
30.40 mm,0.825 mm
解析
13.(1)39mm等分成20份,每份是,与2mm的整数之差为,它的准确度是0.05mm,游标尺零刻度线左侧的主尺刻度线读得的整毫米数是30mm,所以主尺读数是30mm;因为游标尺的第8条刻度线与主尺刻度对齐,所以游标尺读数为8×0.05mm=0.40mm。因此总的读数为30mm+0.40mm=30.40mm。
(2))螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为0.01×32.5mm=0.325mm,所以最终读数为:0.5mm+0.325mm=0.825mm。
考查方向
解题思路
(1)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读(2)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读。
易错点
游标卡尺不需估读,螺旋测微器需估读。
正确答案
(1)0.50;(2)1.96;(3)5.3×10﹣2
解析
(1)平衡车经过路面上相邻两滴水间的时间间隔;
(2)加速过程由逐差法知:,,,解得:a=1.96m/s2;
(3)减速过程由逐差法知:,,,解得:a´=-0.52m/s2;
由牛顿第二定律可知:-f=-Kmg=ma´,解得K=5.3×10﹣2
考查方向
解题思路
(1)根据求平衡车经过路面上相邻两滴水间的时间间隔;(2)根据逐差法求加速度;(3)根据牛顿第二定律求摩擦力,然后求出K。
易错点
逐差法求加速度。
正确答案
解析
A、利用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,应先接通电源后释放小车,故A错误;
B、在“验证力的平行四边形定则”实验中,要使力的作用效果相同,只需每次把橡皮条的结
点拉倒相同的位置,故B错误;
C、在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用了“控制变量”的研究方法,故C正确;
D、在“探究动能定理”的实验中,应将轨道适当倾斜,以平衡小车运动过程的阻力,这是为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,故D正确。
故选CD。
考查方向
利用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,应先接通电源后释放小车;在“验证力的平行四边形定则”实验中,要使力的作用效果相同,只需每次把橡皮条的结
点拉倒相同的位置;在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用了“控制变量”的研究方法;在“探究动能定理”的实验中,为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,应将轨道适当倾斜,以平衡小车运动过程的阻力。
解题思路
利用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,应先接通电源后释放小车;在“验证力的平行四边形定则”实验中,要使力的作用效果相同,只需每次把橡皮条的结
点拉倒相同的位置;在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用了“控制变量”的研究方法;在“探究动能定理”的实验中,为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,应将轨道适当倾斜,以平衡小车运动过程的阻力。
易错点
在“验证力的平行四边形定则”实验中为等效替代法。
中秋节期间,在某一旅游景区,一名游客在玩山坡滑草运动,山坡可看成倾角θ=37°的斜面.他从坡顶静止开始匀加速下滑,斜坡长25m.已知滑草装置与草皮之间的滑动摩擦因数μ=0.5,(不计空气阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
16.游客滑到底端所需时间为多少;
17.滑下斜坡后,游客在水平草坪上滑动的最大距离.(假设从斜面到水平面,装置与草皮之间的动摩擦因数不变)
正确答案
5s
解析
下滑过程中根据牛顿第二定律得:
解得:
由得t=5s;
解题思路
对游客进行分析,根据牛顿第二定律求下滑过程中的加速度,根据位移时间公式求下滑的时间;【考查方向】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理知识点交汇命题。
易错点
注意求在下滑过程中的加速度。
正确答案
10m
解析
,
在水平草坪上
由解得:x2=10m
考查方向
解题思路
根据牛顿第二定律求在水平草坪上面的加速度,根据位移速度公式求游客在水平草坪上滑动的最大距离。
易错点
注意求在下滑过程中的加速度。