青岛一中2017/2018学年度第二学期期初考试试题
时间:2018年2月26日
命题人:高翔 审核人:杜晓萍
第I卷
一、选择题:共12小题,在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~12题有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
1. 物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量单位的关系,因此,国际单位制中选定了几个物理量的单位作为基本单位,进而导出其它物理量的单位。下列物理量的单位为基本单位的是( )
A.力 B.质量 C.速度 D.加速度
2. 如图所示,小明将叠放在一起的A、B两本书抛给小强,已知A的质量为m,重力加速度为g,两本书在空中不翻转,不计空气阻力,则A、B在空中运动时( )
A.A的加速度等于g
B.B的加速度大于g
C.A对B的压力等于mg
D.A对B的压力大于mg
3. 如图所示,物块以速度v0从粗糙斜面底端沿斜面上滑,达到最高点后沿斜面返回.下列v-t图象能正确反映物块运动规律的是( )
4. 如图所示,在水平方向推力F1和F2作用下,水平桌面上的木块向右做匀速直线运动。F1=10N,F2=2N。从撤去F1,到木块停止运动前,木块所受的摩擦力f的大小和方向分别为( )
A.f=8N,方向向右 B.f=8N,方向向左
C.f=10N,方向向左 D.f=2N,方向向右
5. 如图,质量均为m的A、B两个小物体置于倾角为30°的斜面上,它们相互接触但不粘连。其中B与斜面同动摩擦因数为,A为光滑物体,同时由静止释放两个物体,重力加速度为g.则下列说法正确的是( )
A.两个物体在下滑过程中会分开
B.两个物体会一起向下运动,加速度为
C.两个物体会一起向下运动。加速度为
D.两个物体会一起向下运动,它们之间的相互作用力为
6. 高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷.当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后.人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙.不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 人向上弹起过程中,一直处于超重状态
B. 人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
C. 从最高点下落至最低点的过程,人先做匀加速运动后做匀减速运动
D. 弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力
7. 列车在运行过程中受到的阻力来自于两个方面:气动阻力(来自于车体与外部的空气之间)与机械阻力(来自于车体与其他机械部件之间)。有研究表明:在列车高速运行时气动阻力成为列车的主要阻力,且气动阻力的大小与其速度的平方成正比,即(其中k为常数)。在一次测试过程中,质量为m的列车以最大速度vm沿平直轨道匀速运行的距离为s,则此段过程中,忽略机械阻力影响,列车动力做功为( )
A. B.
C. D.
8.如图,质量为M的三角形木块A静止在水平面上.一质量为m的物体B正沿A的斜面下滑,三角形木块A仍然保持静止。则下列说法中正确的是( )
A.A对地面的压力一定小于(M+m)g
B.水平面对A的静摩擦力可能为零
C.水平面对A的静摩擦力方向可能向左
D.B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,当力F的大小满足一定条件时,此时三角形木块A不可能会开始滑动
9.如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧,上端固定,下端连一质量为m的物块A,A放在质量也为m的托盘B上,以N表示B对A的作用力,x表示弹簧的伸长量.初始时,在竖直向上的力F作用下系统静止,且弹簧处于自然状态(x=0).现改变力F的大小,使B以的加速度匀加速向下运动(g为重力加速度,空气阻力不计),此过程中N或F随x变化的图象正确的是( )
10.我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104 kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则( )
A.弹射器的推力大小为1.1×106 N
B.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J
C.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W
D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2
11.如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P连接,另一端与物体A相连,物体A置于光滑水平桌面上,A右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时托住B,让A处于静止且细线恰好伸直,然且由静止释放B,直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析正确的是( )
A.B物体受到细线的拉力保持不变
B.A物体与B物体组成的系统机械能不守恒
C.B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
D.当弹簧的拉力等于B物体的重力时,A物体的动能最大
12. 质量为 m 的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度—时间图象如图所示.从 t1 时刻 起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则 ( )
A.0~t1 时间内,汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量
B.t1~t2 时间内,汽车的功率等于
C.汽车运动的最大速度
D.t1~t2 时间内,汽车的平均速度等于
第Ⅱ卷
二、实验题(本题共2小题,共19分,将答案填写在答题卡中)
13.(7分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量, m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验时,一定要进行的操作是________。
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为_______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为____________。
A. B. C. D.
(4)乙同学根据测量数据做出如图所示的a-F图线,该同学做实验时存在的问题是 .
14.(12分)图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:
A.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。
B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M。
C.取下细绳和易拉罐换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f,重力加速度为g。
(1)步骤C中小车所受的合外力为 ;(4分)
(2)为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为x0,OC间距离为x1,则C点的速度为 。需要验证的关系式为 (用所测物理量的符号表示)。(8分)
三、计算题(解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后的答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15.(9)如图甲所示,质量为m=3kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,当作用时间为时撤去拉力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)拉力F的大小.
16.(12分)如图所示,倾角θ=37°的斜面体固定在水平地面上,斜面长L=2.5m.质量M=2.0kg的B物体放在斜面底端,与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,通过轻细绳跨过光滑的定滑轮与A物体相连接,连接B的细绳与斜面平行.A的质量m=2.5kg,绳拉直时用手托住A物体使其在距地面h高处由静止释放,着地后立即停止运动. A、B物体均可视为质点,取g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8.
(1)求A物体下落的加速度大小及绳子拉力T的大小;
(2)求当A物体从多高处静止释放,B物体恰好运动至斜面最高点;
(3)若A物体从处静止释放,要使B物体向上运动且不从斜面顶端滑出,求A物体质量m的取值范围.(设B物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
青岛一中2017/2018学年度第二学期期初考试试题答案
一、选择题
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
选项 | B | A | C | B | C | D | B | BCD | BC | ABD | BD | BC |
二、实验题
13、BC 2.00 C 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
14. (1)步骤C中小车所受的合外力为 mg ;(4分)
(2)为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为x0,OC间距离为x1,则C点的速度为 。需要验证的关系式为 mgx1= (用所测物理量的符号表示)。(8分)
【解析】(1)小车能在斜面上做匀速运动,说明小车受到的合力为零,因此撤去重物后,剩下力的合力与重物的重力mg等大反向;(2)因C点是BD的中间时刻,则C点的瞬时速度vC=1在误差允许的范围内是否相等。
三、计算题
15.【解析】设力F作用时物体的加速度为a1,对物体受力分析,由牛顿第二定律可知,F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
设撤去力后,加速度的大小为a2,由牛顿第二定律可知,mgsinθ+μmgcosθ=ma2
根据速度时间图线得,加速度的大小a1=m/s2=20m/s2.
a2= m/s2=10m/s2.代入解得F=90N,μ=0.5.
16(1)根据牛顿第二定律对A有:mg-T=ma
根据牛顿第二定律对B有:
代入数据解得:a=2 m/s2 ,绳子拉力大小:T=20 N
(2)设物体A着地时B的速度为v,A着地后B做匀减速运动的加速度大小为a1
根据牛顿第二定律对B有: 代入数据解得:a1= 8m/s2
对B由运动学公式得:着地前:
着地后: 代入数据解得:h=2 m
(3)设A着地后B向上滑行距离x由运动学公式得: ;
位移关系满足: 着地前: 代入数据解得:
另一方面要能拉动必须有:
解得: 所以物体A的质量范围是: