2021-2022学年高一上学期期末考试专题卷 物理10
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1. 如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中,小球的速度和加速度的变化情况( )
A. 加速度变大,速度变小
B. 加速度变小,速度变大
C. 加速度先变小后变大,速度先变大后变小
D. 加速度先变小后变大,速度先变小后变大
【答案】C
【解析】开始阶段,弹簧的压缩量较小,因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力,此时合外力大小F=mg﹣kx方向向下,随着压缩量的增加,弹力增大,故合外力减小,则加速度减小,由于合外力与速度方向相同,小球的速度增大;当mg=kx时,合外力为零,此时速度最大;由于惯性物体继续向下运动,此时合外力大小为F=kx﹣mg方向向上,物体减速,随着压缩量增大,物体合外力增大,加速度增大。故整个过程中加速度先变小后变大,速度先变大后变小,故ABD错误,C正确。
故选C。
2. 如图所示,轻质弹簧p和轻绳q上端均固定在天花板上,下端均连接质量为0.1kg的小球C,静止时轻质弹簧p和轻绳q与竖直方向的夹角均为,下列说法正确的是(,,取重力加速度大小)( )
A. 轻绳q的拉力大小为
B. 轻质弹簧p的拉力大小为
C. 轻绳q突然断裂的瞬间,小球的加速度大小为10m/s2
D. 轻绳q突然断裂的瞬间,小球的加速度大小为6.25m/s2
【答案】B
【解析】AB.对小球进行受力分析可知,
代入数据解得,A错误,B正确;
CD.轻绳q突然断裂的瞬间,弹簧的弹力不能突变,小球所受的合力大小为,因此加速度大小为,C、D错误。故选B。
3. 如图质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤除的瞬间,小球的加速度为( )
A. 0
B. 大小为,方向垂直于木板向下
C. 大小为,方向垂直于木板向下
D. 大小为,方向水平向右
【答案】C
【解析】木板撤去前,小球处于平衡态,受重力、支持力和弹簧的拉力,如图
根据共点力平衡条件,有
代入数据解得
木板AB突然撤去后,支持力消失,重力和拉力不变,合力大小等于支持力N,方向与N反向,故加速度为
方向垂直于木板向下,故C正确,ABD错误。
故选C。
4. 如图所示,A球的质量为m1,B球的质量为m2,弹簧的质量不计,倾角为0的斜面光滑,系统静止时弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A. B球的瞬时加速度为0
B. B球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为
C. A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为
D. A、B两球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为
【答案】AC
【解析】系统静止时,根据平衡条件可知:对B球有:F弹=m2gsinθ;对A球有:F线=F弹+m1gsinθ=(m1+m2)gsinθ; 细线被烧断的瞬间,细线的拉力F线立即减为零,但弹簧的弹力F弹不发生改变,则B球受力情况未变,瞬时加速度为零;对A球,根据牛顿第二定律得:,方向沿斜面向下,故BD错误,AC正确;故选AC.
5. 光滑水平面上,有一木块以速度v向右运动,一根弹簧固定在墙上,如图所示,木块从与弹簧接触到弹簧被压缩到最短的过程中,下列说法正确的是( )
A. 木块做匀速直线运动B. 木块做匀减速直线运动
C. 木块的速度减小,加速度减小D. 木块的速度减小,加速度增大
【答案】D
【解析】木块与弹簧接触后,所受的合力为弹簧的弹力,弹力逐渐增大,根据牛顿第二定律知,加速度逐渐增大,加速度方向水平向左,与速度方向相反,木块做减速运动,所以木块做加速度增大的减速运动,故选D。
6. 如图所示,一辆汽车在平直公路上向左行驶,一个质量为m、半径为R的球,用一轻绳悬挂在车厢竖直的光滑的后壁上,汽车以加速度a加速前进,绳子对球的拉力设为T,车厢后壁对球的水平弹力为N,则当汽车的加速度a增大时( )
A. T不变,N增大B. T增大,N增大
C. T不变,N减小D. T增大,N减小
【答案】A
【解析】设轻绳与竖直方向间夹角为θ,由牛顿第二定律可得,Tcsθ=mg,N-Tsinθ=ma,由以上两个关系式可知,当a增大时,T不变,N增大,故选项A正确BCD错误.
7. 如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的小木块A和B之间用轻弹簧相连,在水平拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为a1和a2,则( )
A. a1=a2=0B. a1≠a2,a2=0
C. a1=,a2=D. a1=a,a2=-
【答案】D
【解析】弹簧上的弹力不能突变,所以刚刚撤去拉力F的瞬间,小木块A的受力没有变化,则加速度依然为a;对小木块B有,可得,小木块B的加速度方向与小木块A的加速度方向相反;故D项正确,ABC三项错误。
8. 如图所示,一倾角为的斜面体C始终静止在水平地面上,它的底面粗糙,斜面光滑。细线的一端系在斜面体顶端的立柱上,另一端与A球连接,轻质弹簧两端分别与质量相等的AB两球连接。弹簧、细线均与斜面平行,系统处于静止状态。在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A. 两球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为
B. 球A的瞬时加速度沿斜面向下,大小为
C. 斜面体C对地面的压力等于AB和C的重力之和C
D. 地面对斜面体C无摩擦力
【答案】B
【解析】AB.烧断细线前,弹簧的弹力
烧断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,对A加速度大小
对B则有,故A错误,B正确;
C.烧断细线的瞬间,A的加速度方向沿斜面向下,将A的加速度分解为水平方向和竖直方向,对整体分析可知,斜面体对地面的压力小于AB和C的重力之和,故C错误。
D.烧断细线的瞬间,A 的加速度方向沿斜面向下,在水平方向上有加速度,对整体分析,地面对斜面体的摩擦力不为零,故D错误。
故选B
选择题
1.如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x.现将悬绳剪断,则( )
A. 悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2g
B. 悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为g
C. 悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为2g
D. 悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为g
【答案】A
【解析】剪断悬绳前,对B受力分析,B受到重力mg和弹簧的弹力F,则 F=mg.剪断悬绳瞬间,弹簧的弹力不变,对A分析知,A的合力为,根据牛顿第二定律得:,可得.故A正确,B错误;悬绳剪断瞬间,A向下运动,弹簧的拉力减小,B压向桌面,桌面对B的支持力突然增大,B物块静止不动,合力为0,加速度大小为0,故CD错误.故选A.
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