山东省嘉祥县第一中学2020-2021学年高一下学期4月月考物理试题 word版含答案

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1．如图所示，游乐园的游戏项目——旋转飞椅，飞椅从静止开始缓慢转动，经过一小段时间，坐在飞椅上的游客的运动可以看作匀速圆周运动．整个装置可以简化为如图所示的模型．忽略转动中的空气阻力．设细绳与竖直方向的夹角为θ，则( )
A．飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用
B．θ角越大，小球的向心加速度就越大
C．只要线速度足够大，θ角可以达到90°
D．飞椅运动的周期随着角θ的增大而增大
2．洗衣机的甩干桶匀速转动时有一衣物附在筒壁上，下列不正确的是( )
A．筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大
B．筒壁对衣服的弹力随筒的转速的增大而增大
C．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是由所受的合力提供
D．衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力
3．如图所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，整体一起向左匀速运动．系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若天车运动到P处突然停止，重力加速大小为g，则两吊绳所受瞬间拉力FA、FB的大小是( )
A．FA>FB>mgB．FAC．FA＝FB＝mgD．FA＝FB>mg
4．如图所示，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(可视为质点)相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀速转动，测得小球的向心加速度大小为2g (g为当地的重力加速度)，下列说法正确的是( )
A．小球的线速度大小为eq \r(2gL)
B．小球运动到最高点时，轻杆对小球作用力向上
C．杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为2mg
D．当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力方向指向圆心O
5．如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是( )
A．A的速度比B的大
B．A与B的向心加速度大小相等
C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
6.如图所示,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为( )
A. QUOTE mgR B. QUOTE mgR C. QUOTE mgR D. QUOTE mgR
7．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的eq \f(1,5)，重力加速度g取10 m/s2。
下列说法正确的是( )
A．该汽车的质量为3 000 kg
B．v0＝6 m/s
C．在前5 s内，阻力对汽车所做的功为25 kJ
D．在5～15 s内，汽车的位移大小约为67.19 m
8．如图，竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2 kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B两球均处于静止状态，此时OA＝0.3 m，OB＝0.4 m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动0.1 m时速度大小为3 m/s，则在此过程中绳的拉力对B球所做的功为(取g＝10 m/s2)( )
A．11 J B．16 J
C．18 J D．9 J
二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16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）
9．如图所示，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为30°和60°，有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动．下列说法正确的是( )
A．A、B球受到的支持力之比为eq \r(3)∶3
B．A、B球的向心力之比为eq \r(3)∶1
C．A、B球运动的角速度之比为3∶1
D．A、B球运动的线速度之比为1∶1
10．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A．a绳的张力不可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度ω>eq \r(\f(gct θ,l))时，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
11．物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律分别如图甲、乙所示。取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．物体的质量m＝0.5 kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4
C．第2 s内物体克服摩擦力做的功W＝2 J
D．前2 s内推力F做功的平均功率eq \x\t(P)＝3 W
12．如图所示，某人将质量为m的石块从距地面高h处斜向上方抛出，石块抛出时的速度大小为v0，由于空气阻力作用石块落地时速度大小为v，方向竖直向下。已知重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A．刚抛出时重力的瞬时功率为mgv0
B．落地时重力的瞬时功率为mgv
C．石块在空中飞行过程中合外力做的功为eq \f(1,2)mv02－eq \f(1,2)mv2
D．石块在空中飞行过程中阻力做的功为eq \f(1,2)mv2－eq \f(1,2)mv02－mgh
三、填空题（每空3分，共15分）
13．(10分)下图是“DIS向心力实验器”，研究向心力与哪些因素有关．当质量为m的物体随旋转臂一起做半径为r的圆周运动时，同时获得一组向心力F和角速度ω的数据后，连成平滑的曲线，经验证为一条抛物线，改变实验条件重复三次实验(三次实验的条件见表)，得到的抛物线分别如图中的①、②、③所示．
(1)实验中，若挡光片的挡光宽度为Δs，某次挡光片经过传感器时的遮光时间为Δt，则计算机计算角速度的计算式为ω＝________.
(2)分析比较表格和图像可得到的结论为( )
A．匀速圆周运动物体所受向心力与质量成正比
B．匀速圆周运动物体所受向心力与角速度的平方成正比
C．半径相同，一定质量的物体做圆周运动，物体所受向心力与角速度的平方成正比
D．在质量相同的情况下，圆周运动物体所受向心力与半径成正比
14.如图所示为一小球做平抛运动的频闪照相照片的一部分,A、B、C三点是连续相等时间间隔拍摄的,图中背景方格的边长均为5 cm,如果取g=10 m/s2,那么:
(1)照相机的闪光频率是____________Hz;
(2)小球运动中水平分速度的大小是____________m/s;
(3)小球经过B点时的竖直分速度大小是____________m/s。
四.计算题（共4个小题共37分，15题6分， 16题9分，17题10分、18题12分）
15．(6分)如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动．当小球经过最高点时，杆对球产生向下的拉力，拉力大小等于球的重力．求：
(1)小球到达最高点时速度的大小．
(2)当小球经过最低点时速度为eq \r(6gL)，杆对球的作用力的大小．
16．(9分)如图所示，A在光滑的水平面上做匀速圆周运动，B在水平向右的外力F作用下，从静止开始沿圆的直径方向向A靠近．A、B两物体同时分别从P、Q位置开始运动，初始时A、B间距为d.当A运动两周时，恰好与B相遇；当A再绕半周时，又与B相遇．已知A、B两物体质量都为m，求：
(1)A物体做匀速圆周运动的周期．
(2)A物体做匀速圆周运动的旋转半径．
(3)若已知m＝1 kg，F＝4 N，则A做匀速圆周运动所需的向心力大小为多少？（用π表示）
17.（10分）如图甲所示,长为4 m的水平轨道AB与半径为R=0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处平滑连接,有一质量为1 kg的滑块(大小不计)从A处由静止开始受水平力F作用而运动,F随位移变化的关系如图乙所示(水平向右为正),滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25,与BC间的动摩擦因数未知,(g取10 m/s2)
(1)求滑块到达B处时的速度大小。
(2)若到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能到达最高点C,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少?
18.(12分)．如图所示，光滑圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平，A、B两端的高度差为h1＝0.2 m，B端高出水平地面h2＝0.8 m，O点在B点的正下方，将一确定的滑块从A端由静止释放，落在水平面上的C点处。取g＝10 m/s2。求：
(1)落地点C到O的距离xOC；
(2)在B端平滑连接一水平固定放置长为L＝1.0 m的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板MN与滑块间的动摩擦因数u；
(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点P距O点的距离最远，则ΔL应为多少？距离s的最大值为多少？
实验次数
1
2
3
半径r/m
0.1
0.1
0.1
质量m/kg
0.022
0.044
0.066