2020学年陕西省安康市新高考高一物理下学期期末联考试题
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高一(下)学期期末物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(本题9分)汽车由静止开始做匀加速直线运动的过程中,下列说法正确的是()
A.牵引力的功率恒定
B.牵引力随速度增大而减小
C.牵引力功率与时间成正比
D.合外力功率恒定
2.(本题9分)在同一水平直线上的两位置沿同方向分别抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要两球在空中相碰,则()
A.A球先抛出B.B球先抛出
C.两球同时抛出D.两球质量相等
3.质量为m的物块,由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑,物块从顶端滑至底端过程中,下列说法正确的是:
A.沿路径Ⅰ重力做功多
B.沿路径II到达底端的动能大
C.重力做功的平均功率一样大
D.沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大
4.(本题9分)关于力做功,下列说法正确的是()
A.作用力做正功时,如果反作用力做功,则一定做负功
B.如果作用力和反作用力都做功,则所做的功大小一定相等
C.滑动摩擦力一定对物体做负功
D.静摩擦力可以对物体做正功
5.(本题9分)市内公共汽车在到达路口转弯时,车内广播中就要播放录音:“乘客们请注意,前面车辆转弯请拉好扶手”,这样可以()
A.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手,以免车辆转弯时可能向前倾倒
B.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手,以免车辆转弯时可能向后倾倒
C .主要是提醒站着的乘客拉好扶手,以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒
D .主要是提醒站着的乘客拉好扶手,以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒
6. (本题9分)一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶,当河水匀速流动时,轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是( )
A .水速越大,路程越长,时间越长
B .水速越大,路程越短,时间越短
C .水速越大,路程和时间都不变
D .水速越大,路程越长,时间不变
7. (本题9分)要想使地球上的物体挣脱地球引力的束缚,永远离开地球,必须使它的发射速度( ) A .等于或者大于7.9km/s B .等于或者大于9.8km/s C .等于或者大于11.2km/s D .等于或者大于16.7km/s
8. (本题9分)如图所示,小球在竖直向下的力F 作用下,将竖直轻弹簧压缩.将力F 撤去,小球将向上弹起并离开弹簧,直到速度为零时为止,则小球在上升过程中
①小球的动能先增大后减小
②小球在离开弹簧时动能最大
③小球动能最大时弹性势能为零
④小球动能减为零时,重力势能最大
以上说法中正确的是( )
A .①③
B .①④
C .②③
D .②④
9.两个用相同材料制成的半径相等的带异种电荷的金属小球,其中一个球的带电荷量是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小是
A . 59F
B .45
F C .54F D .
95F 10. (本题9分)分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球,当汽车在沿平直道路上运动的过程中,小球相对汽车所处的状态如图所示. 已知0βαθ>>>︒,则获得最大加速度的汽车是
A.B.
C.D.
二、多项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分
11.图中a、b是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点。
下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧
A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2
B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|
C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2
D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|<|Q2|
12.从距水平地面同一高度,以相同初速度同时抛出两个质量不同的小石块,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A.两个石块同时落地
B.质量较大的石块先落地
C.两个石块在落地前瞬间的速度相等
D.质量较大的石块在落地前瞬间的速度较大
13.(本题9分)如图所示,物体A在力F作用下被夹在竖直墙与隔板B之间而处于静止状态,若将力F 增大了2倍,则()
A.物体A所受压力增大为原来的2倍
B.物体A所受压力增大为原来的3倍
C .物体A 所受摩擦力保持不变
D .因不知物体A 与墙,物体A 与隔板间的动摩擦因数,因而不能确定物体A 所受摩擦力的大小
14. (本题9分)如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接,右边与一个足够高的14光滑圆弧轨道平滑相连,木块A 、B 静置于光滑水平轨道上,A 、B 的质量分别为1.5kg 和0.5kg 。
现让A 以6/m s 的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞的时间为0.3s ,碰后的速度大小变为4/m s ,当A 与B 碰撞后立即粘在一起运动,g 取210/m s ,则( )
A .A 与墙壁碰撞的过程中,墙壁对A 的平均作用力的大小50F N =
B .A 与墙壁碰撞的过程中没有能量损失
C .A 、B 碰撞后的速度3/v m s =
D .A 、B 滑上圆弧轨道的最大高度0.55h m =
15. (本题9分)如图所示,长为L 的细绳的一端固定于O 点,另一端系一个小球,在O 点的正下方L/2钉一个光滑的钉子A,小球开始时θ=60°的位置摆下.则细绳碰到钉子前后,下列说法正确的是( )
A .绳对小球的拉力之比为2:3
B .小球所受合外力之比为1:2
C .小球做圆周运动的线速度之比为2:3
D .小球做圆周运动的角速度之比为1:2
16. (本题9分)如图所示,高h=2.5m 的斜面固定不动。
一个质量m=1kg 的物体,由静止开始从斜面的顶点滑下,滑到斜面底端时的速度大小为6m/s, g 取102m /s ,在此过程中,下列判断正确的是
A .系统的机械能保持不变
B .物体的重力势能减少了24J
C .物体的动能增加了18J
D .物体的机械能减少了7J
三、实验题:共2小题,每题8分,共16分
17. (本题9分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中
(1)以下是小明同学准备完成的实验步骤,请你帮他按操作的先后顺序,用字母排列出来:______
A.以弹力为横坐标,以弹簧伸长量为纵坐标,用描点法作出实验图象;
B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0;
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定刻度尺;
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,当钩码静止时,记下弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内
E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式
F.解释函数表达式中常数的物理意义
(2)小华同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象,根据图象,可计算得到两个弹簧的劲度系数分别为k甲=______N/m,k乙=______N/m(结果取3位有效数字)
(3)从图象上看,图象上端为曲线,说明该同学没能完全按实验要求做,图象上端成为曲线是因为______,若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧______(选填“甲”或“乙”)
18.(本题9分)为了探究“合力做功与速度变化的关系”,某学习小组在实验室组装了如图所示的装置.他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.要完成该实验,请回答下列问题:
(1)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是________,实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是________.
(2)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T,测得A、B、C……各点到O点的距离为x1,x2,x3……,如图所示.
实验中,可认为滑块所受的拉力大小为mg,从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_______,打B点时小车的速度v=_______.
(3)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据做出如图所示的v2-W图象.由此图象可得v2随W变化的表达式为________.分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是______.
四、解答题:本题共4题,每题5分,共20分
19.(6分)(本题9分)如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,∠ABC=∠CAB=30°,BC=23m,已知电场线平行于△ABC所在平面,一个带电量为2×10-6 C的负电荷由A移到B,电势能增加1.2×10-5 J;由B移到C,电场力做功6×10-6 J,求
(1)AB,BC间的电势差U AB,U BC
(2)若设C点为零电势能点,电荷在B点的电势能E PB
(3)该电场的电场强度大小及方向
20.(6分)(本题9分)如图所示,水平传送带以速率v=3m/s匀速运行。
工件(可视为质点)以v0=1m/s 的速度滑上传送带的左端A,在传送带的作用下继续向右运动,然后从传送带右端B水平飞出,落在水平地面上。
已知工件的质量m=1kg,工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,抛出点B距地面的高度h=0.80m,落地点与B点的水平距离x=1.2m,g=10m/s2。
传送带的轮半径很小。
求:
(1)工件离开B点时的速度;
(2)在传送工件的过程中,传送带对工件做的功及传送此工件由于摩擦产生的热量。
21.(6分)(本题9分)一个质量为2kg的物体静止在水平桌面上,如图1所示,现在对物体施加一个水平向右的拉力F,拉力F随时间t变化的图象如图2所示,已知物体在第1s内保持静止状态,第2s初开始做匀加速直线运动,第3s末撤去拉力,第5s末物体速度减小为求:
前3s内拉力F的冲量。
第2s末拉力F的功率。
22.(8分)(本题9分)过山车是游乐场中常见的设施。
下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,半径、。
一个质量为kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动,A、B间距。
小球与水平轨道间的动摩擦因数,圆形轨道是光滑的。
假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。
重力加速度取,计算结果保留小数点后一位数字。
试求:
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道,B、C间距L应是多少。
参考答案
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.C
【解析】
汽车由静止开始做匀加速直线运动的过程中,根据F-f=ma可知,牵引力F是恒定的,根据P=Fv可知,汽车牵引力的功率逐渐变大,选项AB错误;根据P=Fv=Fat可知,牵引力功率与时间成正比,选项C正确;根据P合=mav可知,合外力的功率逐渐变大,选项D错误;故选C.
2.C
【解析】
【详解】
由于相遇时A 、B 做平抛运动的竖直位移h 相同,由h=12
gt 2可以判断两球下落时间相同,即应同时抛出两球。
物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动,由于A 的水平位移比B 的水平位移大,所以A 的初速度要大。
A.A 球先抛出,与结论不相符,选项A 错误;
B. B 球先抛出,与结论不相符,选项B 错误;
C.两球同时抛出,与结论相符,选项C 正确;
D.两球质量相等,与结论不相符,选项D 错误。
3.D
【解析】
【详解】
A.重力做功G W mgh =与路径无关,而两路径的高度差h 相同,则重力做功相等;故A 错误.
B.两斜面光滑,而都只有重力做功,由动能定理2102G W mv =
-,则两路径到达斜面底端的速度大小相等,到达斜面底端的动能相等;故B 错误.
C.设斜面倾角为θ,则物体沿斜面的位移为sin h L θ=
,沿斜面运动的加速度为sin a g θ=,由212L at =
可知t ==Ⅰ的倾角θ小则运动时间长,根据平均功率的定义式G W P t =,可得沿路径I 的重力做功平均功率小;故C 错误.
D.根据瞬时功率的定义式cos(90)sin G P mgv mgv θθ=︒-=,
因路径Ⅰ的倾角θ小而瞬时速度大小相等,则沿路径I 到达底端时重力的瞬时功率小;故D 正确.
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A 项:作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的;作用力和反作用力可以同时做负功,也可以同时做正功,也可以一个做正功一个做负功;如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后,两人同时后退,则两力做正功;而两个相对运动后撞在一起的物体,作用力和反作用力均做负功;如传送带传送货物,摩擦力对货物做正功,对传送带做负功;故A 错误;
B 项:如果作用力和反作用力都做功,传送带传送货物,摩擦力对货物做正功,对传送带做负功;传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对货物做的功,大小不相等,故B 错误;
C 项:滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,物体受滑动摩擦力也有可能位移为零,故可能做负功,也可能做正功,也可以不做功,故C 错误;
D项:静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,还可以与运动方向垂直,故静摩擦力可以做正功,也可以做负功,也可以不做功,故D正确.
5.C
【解析】车辆转弯时,站着的乘客如果不拉好扶手,有可能由于离心力的作用向外侧倾倒.
思路分析:车转弯时,站着的乘客如果不拉好扶手,有可能由于离心力的作用向外侧倾倒.
试题点评:本题考查了对离线现象的防止,
6.D
【解析】
【详解】
运用运动分解的思想,看过河时间只分析垂直河岸的速度,当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸开行,即垂直河岸的速度不变,虽水速越大,但过河所用的时间不变;不过由平行四边形定则知这时轮船的合速度越大,因此轮船所通过的路程越长。
所以选项ABC错误,选项D正确。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
要想使地球上的物体挣脱地球引力的束缚,永远离开地球,必须使它的发射速度应达到第二宇宙速度,即等于或者大于11.2km/s,故C正确,ABD错误。
故选C。
8.B
【解析】
试题分析:小球开始受到重力、推力F和弹簧的支持力,三力平衡,撤去推力后,小球先向上做加速度不断减小的加速运动,后做加速度不断变大的减速运动,离开弹簧后做竖直上抛运动,结合功能关系和牛顿第二定律进行分析即可.
解:①将力F撤去小球向上弹起的过程中,弹簧的弹力先大于重力,后小于重力,小球所受的合力先向上后向下,所以小球先做加速运动,后做减速运动,所以小球的动能先增大后减小,故①正确;
②当弹簧的弹力与重力大小相等时,速度最大,动能最大,此时弹簧处于压缩状态,小球还没有离开弹簧.故②错误.
③小球动能最大时,弹簧处于压缩状态,弹性势能不为零,故③错误.
④小球动能减为零时,小球上升到最高点,重力势能最大,故④正确.
故选B.
9.B
【解析】
【详解】
两电荷异性,设一个球的带电量为Q ,则另一个球的带电量为5Q ,此时:
2
25Q F k r
= 接触后再分开,带电量各为2Q ,则两球的库仑力大小为:
22445
Q F k F r '== ACD.由上计算可知,ACD 错误;
B.由上计算可知,B 正确.
10.D
【解析】
【详解】
以A 图为例,以小球为研究对象,由牛顿第二定律得:Tcosα=mg ,Tsinα=ma 两式联立解得:a=gtanα,可知,a 越大,汽车的加速度越大,因为β>α>θ>0°,所以D 图中汽车的加速度最大。
A.与结论不相符,选项A 错误;
B. 与结论不相符,选项B 错误;
C. 与结论不相符,选项C 错误;
D. 与结论相符,选项D 正确;
二、多项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分
11.AC
【解析】
【详解】
A .当两点电荷均为正电荷时,若电荷量相等,则它们在P 点的电场强度方向沿MN 背离N 方向。
当Q 1<Q 2时,则b 点电荷在P 点的电场强度比a 点大,所以电场强度合成后,方向偏左,故A 正确;
B .当Q 1是正电荷,Q 2是负电荷且Q 1>|Q 2|时,b 点电荷在P 点的电场强度方向沿Pb 连线指向b 点,而a 点电荷在P 点的电场强度方向沿aP 连线指向P 点,则合电场强度方向偏右。
不论a 、b 电荷量大小关系,合场强方向仍偏右,故B 错误;
C .当Q 1是负电荷,Q 2是正电荷时,b 点电荷在P 点的电场强度方向沿bP 连线指向P 点,而a 点电荷在P 点的电场强度方向沿aP 连线指向a 点,则合电场强度方向偏左。
不论a 、b 电荷量大小关系,仍偏左。
故C 正确;
D .当Q 1、Q 2是负电荷时且且|Q 1|<|Q 2|,b 点电荷在P 点的电场强度方向沿bP 连线指向b 点,而a 点电荷在P 点的电场强度方向沿aP 连线指向a 点,由于|Q 1|<|Q 2|,则合电场强度方向偏右,故D 错误。
故选:AC
12.AC
【解析】
【详解】
两个物体在同一高度以相同初速度抛出,都做抛体运动,故在竖直方向上都只受重力,加速度相同,同一时刻速度相同;所以落到地面所用时间相同,落地速度相等.
A .描述与分析相符,故A 正确.
B .描述与分析不符,故B 错误.
C .描述与分析相符,故C 正确.
D .描述与分析不符,故D 错误.
13.BC
【解析】
物体A 在竖直方向上受到重力和静摩擦力作用,并且在竖直方向上静止,所以静摩擦大小等于重力,当若将力F 增大了2倍,物体在竖直方向上的状态不变,所以静摩擦力保持不变,
思路分析:物体A 所受的摩擦力为静摩擦力,其大小总与物体A 的重力相等,与正压力无关.
试题点评:本题考查了静摩擦力和其正压力的关系,静摩擦力与正压力无关,
14.AC
【解析】试题分析:设水平向右为正方向,A 与墙壁碰撞时根据动量定理有()11'?A A Ft m v m v =--,解得50N F =,故A 正确。
若A 与墙壁碰撞时无能量损失,A 将以速度6/m s 水平向右运动,由题已知碰后的速度大小变为4m/s ,故B 错误。
设碰撞后A 、B 的共同速度为v ,根据动量守恒定律有
()1'A A B m v m m v =+,解得3/v m s =,故C 正确。
A 、B 在光滑圆弧轨道上滑动时,机械能守恒,由机械能守恒定律得()()212
A B A B m m v m m gh +=+,解得0.45m h =,故D 错误。
考点:动量守恒定律
【名师点睛】本题考查了求作用力、高度问题,分析清楚物体运动过程,应用动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题。
15.ABD
【解析】
【详解】
A .在最低点由牛顿第二定律得T−mg =m 2v r ,则拉力为T =mg+m 2
v r
,和钉子接触前绳子拉力为T 1=mg+m gl l =2mg ,接触钉子后半径变为原来的一半,绳子对小球的拉力T′=mg+m 12
gl l =3mg ,所以接触钉子前后绳子的拉力之比为2:3,故A 正确;
B .线速度大小不变,半径变为原来的一半,向心力(合力)增大为原来的2倍,故B 正确;
C .小球由初始位置到最低点的过程中,由动能定理得:mgl (1-cos60°)=12
mv 2,则到达最低点的速度为
v =C 错误;
D .根据ω=v r
知,线速度不变,半径变为原来的一半,故角速度变为原来的两倍,所以角速度之比为1:2,故D 正确;
16.CD
【解析】
【详解】
ABC 、斜面固定不动,若系统机械能保持不变,则物体减小的重力势能和增加的动能应相等,根据题意可得25J p E mgh ∆==,2118J 2
k E mv ∆==,两者不等,即系统的机械能不守恒,AB 错误C 正确; D 、物体的机械能减少了7J p k E E E ∆=∆-∆=,D 正确.
【点睛】
应明确阻力做功等于机械能的减小量,重力做功等于重力势能的改变量。
三、实验题:共2小题,每题8分,共16分
17.CBDAEF 66.7N/m 200N/m 弹力过大超过弹簧弹性限度 甲
【解析】
【详解】
(1)根据实验过程可知,实验中先组装器材,即CB ,
然后进行实验,即D ,
最后数据处理,即AEF 。
所以先后顺序为CBDAEF 。
(2)劲度系数为:K A =24610F x -=⨯N/m=66.7N/m ,K B =28410
F x -=⨯N/m=200N/m (3)向上弯曲的原因是弹力过大,超过弹簧弹性限度,注意该图象中纵坐标为伸长量,横坐标为拉力,斜率的倒数为劲度系数,
从图象上可以看出甲的斜率大于乙的斜率,所以甲的劲度系数较小,因此其精度高。
所以应选弹簧甲。
18.沙和小桶的总质量远小于滑块的质量; 平衡摩擦力; 2mgx ; 312x x T
-; 4.70.01W + ; 质量;
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时,绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力,所以沙和沙桶应
满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量,由受力分析可知,为保证细线拉力为木块的合外力,首先要做的是平衡摩擦力.
(2)从打O 点到打B 点的过程中,拉力对小车做的功W =mgx 2,打B 点时小车的速度312B x x v T -=
. (3)根据图象上的点,可知20.480.01 4.71010
k --==⨯,可以得出得v 2随W 变化的表达式为:v 2=0.01+4.7W ; 功是能量转化的量度,所以功和能的单位是相同的,斜率设为k ,则k=2
v W
,代入单位后,k 的单位为kg -1,所以与该斜率有关的物理量为质量;
【点睛】
本题考查动能定理的实验探究,这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度,然后分析动能和重力势能的关系,多练习速度计算也是本题的一个基础.
四、解答题:本题共4题,每题5分,共20分
19. (1) 电势差 U AB ,U BC 分别为6V 、-3V ;(2) 6×10-6J (3)1V/m ;方向由A→B
【解析】
【详解】
(1) 根据电势差公式可知
5AB AB 6
1.210V 6V 210W U q ---⨯===-⨯ 6
BC BC
6610V 3V 210W U q --⨯===--⨯ (2) 若设C 点为零电势能点,根据
W BC =E pB -E pC
得B 点的电势能
E PB =6×10-6J
(3) 设A 点电势为零,AB 中点的电势
A B
D 0(6)3V 22
ϕϕϕ++-===- 根据
U BC =φB -φC =-6V-φC =-3V
解得
φC =-3V
所以CD 在同一个等势面上,作出等势面如图
AC 两点沿场强方向的距离
3cos30233m 2
d AC ︒==⨯= 所以 AC 3V/m 1V/m 3
U E d === 方向由A→B 。
20. (1)v B =3m/s (2)Q=2J
【解析】(1)工件离开B 点后做平抛运动,水平方向上有:x=v B t
竖直方向上有:h=gt 2
工件离开B 点时的速度为:v B =3m/s
(2)设传送带对工件做的功为W .根据动能定理得:
解得:W=4J
工件做匀加速直线运动,加速度为: 匀加速时间为:
解得:t 0=2s 工件相对于传送带的位移为:△x=vt 0-
t 0=2m
由于摩擦产生的热量为:Q=f•△x=2J 点睛:解决本题的关键理清工件在传送带上的运动规律,结合动能定理、牛顿第二定律和运动学公式进行研究,要注意摩擦生热等于摩擦力大小与相对位移大小的乘积.
21. (1)
(2)
【解析】
【详解】
(1)冲量为:
即前3s内拉力F的冲量为
(2)设物体在运动过程中所受滑动摩擦力大小为f,则在内,由动量定理有:
设在内物体的加速度大小为a,则由牛顿第二定律有:
第2s末物体的速度为:
第2s末拉力F的功率为: v
联立以上方程代入数据可求出F的功率为:
22.(1)10.0N;(2)12.5m
【解析】
【详解】
(1)设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1,根据动能定理得
-μmgL1-2mgR1=mv12-mv02
小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F,根据牛顿第二定律有
F+mg=m
代入数据解得轨道对小球作用力的大小
F=10.0 N
(2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2,小球恰能通过第二圆形轨道,根据牛顿第二定律有mg=m
根据动能定理
-μmg(L1+L)-2mgR2=mv22-mv02
代入数据解得B、C间距
L=12.5m
高一(下)学期期末物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1. (本题9分)如图所示,质量相等、材料相同的两个小球A 、B 间用一劲度系数为k 的轻质弹簧相连组成系统,系统穿过一粗糙的水平滑杆,在作用在B 上的水平外力F 的作用下由静止开始运动,一段时间后一起做匀加速运动,当它们的总动能为4E k 时撤去外力F ,最后停止运动.不计空气阻力,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则在从撤去外力F 到停止运动的过程中,下列说法正确的是( )
A .撤去外力F 的瞬间,弹簧的压缩量为
2F k B .撤去外力F 的瞬间,弹簧的伸长量为F k
C .系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量
D .A 克服外力所做的总功等于2
E k
2.现有甲、乙两滑块,质量分别为3m 和m ,以相同的速率v 在光滑水平面上相向运动,发生了碰撞.已知碰撞后,甲滑块静止不动,那么这次碰撞是( )
A .弹性碰撞
B .非弹性碰撞
C .完全非弹性碰撞
D .条件不足,无法确定
3. (本题9分)如图所示,某人在对面的山坡上水平抛出两个质量不等的小石块,分别落在A 、B 两处.不计空气阻力,则落到A 处的石块( )
A .初速度大,运动时间短
B .初速度大,运动时间长
C .初速度小,运动时间短
D .初速度小,运动时间长
4.如图所示,a 、b 是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点,现将某检验电荷分别放在a 、b 两点,下列说法中正确的是( )
A .受到电场力大小相等,方向相同
B .受到电场力大小相等,方向相反。