湖南省長沙市蓮花鎮(zhèn)五峰中學高一物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一塊，甲圓盤為主動輪，乙靠摩擦隨甲轉(zhuǎn)動無滑動．甲圓盤與乙圓盤的半徑之比為r甲：r乙=3：1，兩圓盤和小物體m1、m2之間的動摩擦因數(shù)相同，m1距O點為2r，m2距O′點為r，當甲緩慢轉(zhuǎn)動起來且轉(zhuǎn)速慢慢增加時（）A．滑動前m1與m2的角速度之比ω1：ω2=3：1B．滑動前m1與m2的向心加速度之比a1：a2=2：9C．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開始滑動D．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開始滑動參考答案：BD【考點】向心力；摩擦力的判斷與計算．【分析】抓住兩圓盤邊緣的線速度大小相等，結合圓盤的半徑關系得出兩圓盤的角速度之比，從而根據(jù)向心加速度公式求出向心加速度之比．抓住最大靜摩擦提供向心力求出發(fā)生滑動時的臨界角速度，結合甲乙的角速度進行分析判斷【解答】解：A、甲、乙兩輪子邊緣上的各點線速度大小相等，有：ω1?3r=ω2?r，則得ω甲：ω乙=1：3，而物塊相對盤開始滑動前，根據(jù)μmg=mω2?2r，可知，m1與m2的角速度之比為1：．故A錯誤．B、物塊相對盤開始滑動前，根據(jù)a=ω2r得：m1與m2的向心加速度之比為a1：a2=ω12?2r：ω22r=2：9，故B正確．C、D、根據(jù)μmg=mrω2知，臨界角速度，可知甲乙的臨界角速度之比為1：，甲乙線速度相等，甲乙的角速度之比為ω甲：ω乙=1：3，可知當轉(zhuǎn)速增加時，m2先達到臨界角速度，所以m2先開始滑動．故D正確，C錯誤．故選：BD2.關于牛頓第一定律，以下說法正確的是（

）A．牛頓第一定律是依靠實驗事實，直接歸納總結得出的B．根據(jù)牛頓第一定律可知，力是維持物體運動的原因C．根據(jù)牛頓第一定律可知，力是改變物體運動狀態(tài)的原因D．以上說法都不正確參考答案：C3.分析圖1中A、B兩點的線速度的關系是A．大小相等

B．A點線速度大C．B點線速度大

D．以上說法都不對參考答案：A4.如圖所示，光滑的半圓柱體的半徑為R，其上方有一個曲線軌道AB，軌道底端水平并與半圓柱體頂端相切．質(zhì)量為m的小球沿軌道滑至底端(也就是半圓柱體的頂端)B點時的速度大小為，方向沿水平方向．小球在水平面上的落點為C(圖中未畫出)，則(

)A．小球?qū)⒀貓A柱體表面做圓周運動滑至C點

B．小球?qū)⑾妊貓A柱體表面做圓周運動，后在圓弧上某點離開半圓柱體拋至C點C．OC之間的距離為RD．OC之間的距離為R參考答案：C

解：mg-N=m，而v=，所以N=0，小球僅受重力，有初速度，將做平拋運動，R=gt2，t=，x==R．故A、B、D錯誤，C正確．故選C．5.在“研究平拋物體的運動”的實驗中，為減小空氣阻力對小球的影響．選擇小球時，應選擇下列的

A．實心小鐵球 B．空心鐵球C．實心小木球

D．以上三種球都可以參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用一根細繩，一端系住一定質(zhì)量的小球，另一端固定，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．現(xiàn)有兩個這樣的裝置，如圖甲和乙所示．已知兩球轉(zhuǎn)動的角速度大小相同，繩與豎直方向的夾角分別為37°和53°.則a、b兩球的轉(zhuǎn)動半徑Ra和Rb之比為______．(sin37°＝0.6；cos37°＝0.8)參考答案：9：167.以初速度20m/s豎直上拋質(zhì)量為1kg物體，已知空氣阻力恒為重力的0.2倍，則：上升的最大高度為_______m;上升和返回的過程中產(chǎn)生的總熱能為_______J。參考答案：（1）

C

；（2）C8.如圖所示的甲、乙兩圖是表示用同一套器材測量重10N的鐵塊P與長金屬板間

的滑動摩擦力的兩種不同方法．甲圖使金屬板靜止在水平桌面上，用手通過彈簧秤向右用力F拉P，使P向右勻速運動；乙圖把彈簧秤的一端固定在墻上，用力F水平向左拉金屬板，使金屬板向左運動。兩種方法中彈簧秤的示數(shù)情況已放大畫出，則關于這兩種測量滑動摩擦力的方法：（1）_____（填“甲”或“乙”）方法好。（2）選擇正確的方法后，滑動摩擦力的測量值為___________N，鐵塊與金屬板之間的動摩擦因數(shù)為___________。參考答案：（1）乙（2分）

（2）2.40(2分)

0.24(2分)9.作用在同一物體上的三個共點力，它們的大小分別為2N、3N和4N，則它們的合力最大值為_______N，合力最小值為_______N.

參考答案：．9N,

0N10.如圖，木塊A疊放在木板B上，A左端用輕繩與墻連接。已知A與B間動摩擦因數(shù)為μ，A的質(zhì)量為m。

現(xiàn)將木板B水平抽出。則A受到的B的摩擦力方向___________。若第一次慢慢將B抽出，A受到摩擦力f1，第二次快速將B抽出，A受到摩擦力f2，則f1___________f2。（填＞、＜或=）。參考答案：水平向右，=11.汽車在水平路面上做環(huán)繞運動，設軌道圓半徑為R，路面汽車的最大靜摩擦力是車重的1/4，要使汽車不沖出跑道，汽車運動速度不得超過______．參考答案：_______

_______

____

12.某探究性學習小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關。

實驗室提供如下器材：表面光滑的長木板(長度已知)，小車，質(zhì)量為的鉤碼若干個，方木塊(備用于墊木板)，米尺，秒表實驗過程：第一步：在保持斜面傾角不變時，探究加速度與質(zhì)量的關。實驗中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量，只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間，就可以由運動學公式求出a=________。某同學記錄的數(shù)據(jù)如下表所示:

MM+mM+2m11.421.411.4221.401.421.3931.411.381.42根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過分析得出加速度與質(zhì)量的關系為

。第二步：在物體質(zhì)量不變時，探究加速度與傾角的關系。實驗中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長木板的傾角，由于沒有量角器，因此，通過測量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值。某同學記錄了高度和加速度的對應值，并在坐標紙上建立適當?shù)淖鴺溯S后描點作圖如圖11所示，請根據(jù)他所作的圖線求出當?shù)氐闹亓铀俣萭=

m/s2，進一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關系式為

。參考答案：不改變無關9.80a=gsinα13.質(zhì)量為m的物體放置在傾角為的斜面上，其重力沿斜面方向的分力大小為

，重力在垂直于斜面方向的分力大小為

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）將一根細繩的中點拴緊在一個鋁鍋蓋的中心圓鈕上，再將兩側(cè)的繩并攏按順時針（或逆時針）方向在圓鈕上繞若干圈，然后使繩的兩端分別從左右側(cè)引出，將鍋蓋放在水平桌面上，圓鈕與桌面接觸，往鍋蓋內(nèi)倒入少量水。再雙手用力拉繩子的兩端（或兩個人分別用力拉繩的一端），使鍋蓋轉(zhuǎn)起來，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，并解釋為什么發(fā)生會這種現(xiàn)象。參考答案：隨著旋轉(zhuǎn)加快，鍋蓋上的水就從鍋蓋圓周邊緣飛出，灑在桌面上，從灑出的水跡可以看出，水滴是沿著鍋蓋圓周上各點的切線方向飛出的。因為水滴在做曲線運動，在某一點或某一時刻的速度方向是在曲線（圓周）的這一點的切線方向上。15.如圖所示，在光滑水平面上，一輛質(zhì)量M=2kg、長度L=9.6m、上表面粗糙的平板車緊靠著被固定的斜面體ABC，斜面體斜邊AC長s=9m、傾角。現(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的小木塊從斜面頂端A處由靜止釋放，小木塊滑到C點后立即速度大小不變地水平?jīng)_上平板車。已知平板車上表面與C點等高，小木塊與斜面、平板車上表面的動摩擦系數(shù)分別為=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木塊滑到C點時的速度大小？(2)試判斷小木塊能否從平板車右側(cè)滑出，若不能滑出，請求出最終小木塊會停在距離車右端多遠？若能滑出，請求出小木塊在平板車上運動的時間？參考答案：（1）6m/s（2）不會滑出，停在距車右端3.6m【詳解】（1）木塊在斜面上做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根據(jù)速度位移關系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木塊滑上車后做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

車做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

經(jīng)過t時間二者的速度相等，則：v-a1t=a2t

解得t=2s

t時間木塊的位移x1=vt-a1t2

t時間小車的位移x2=a2t2

則△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木塊沒有滑出，且木塊距離車右端距離d=L-△x=3.6m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某校物理興趣小組舉行了一場遙控賽車表演賽。賽車走過的路徑如圖所示。某賽車從起點A出發(fā)，沿水平直軌道運動L后，由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道，賽車恰好能通過豎直圓軌道最高點，后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點并飛出。已知賽車質(zhì)量m=0.2kg，通電后以額定功率P=2.0w工作，進入豎直圓軌道前受到阻力恒為0.2N，隨后在運動中受到的阻力均可不計。圖中L=10.00m，R=0.5m，h=1.25m，S=1.50m。問：(1)、賽車到達B點的速度多大？(2)、賽車能否飛越過壕溝？(3）、要使賽車完成比賽，電動機至少要工作多長時間？（取g＝10m/s2）

參考答案：17.如圖所示，BC是半徑為R的1/4圓弧形的光滑且絕緣的軌道，位于豎直平面內(nèi)，其下端與水平絕緣軌道平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中，電場強度為E。今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊（體積很小可視為質(zhì)點），從C點由靜止釋放，滑到水平軌道上的A點時速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：（1）滑塊通過B點時的速度大小；（2）水平軌道上A、B兩點之間的距離。參考答案：18.如圖所示，質(zhì)量M=1.0kg的長木板靜止在光滑水平面上，在長木板的右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊（可視為質(zhì)點），小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20。現(xiàn)用水平恒力F=6.0N向右拉長木板，使小滑塊與長木板發(fā)生相對滑動，經(jīng)過t=1.0s撤去力F．小滑塊在運動過程中始終沒有從長木板上掉下．求：（1）撤去力F時小滑塊和長木板的速度各是多大？（2）小滑塊相對長木板靜止時，小滑塊相對地面運動的總位移。參考答案：解：（1）對長木板施加恒力F的時間內(nèi)，小滑塊與長木板間相對滑動，小滑塊和長木板在水平方向的受力情況如圖所示.小滑塊所受摩擦力

f=μmg

設小滑塊的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律

f=ma1解得

a1=2.0m/s2長木板受的摩擦力

f′=f=μmg

設長木板的加速度為a2，根據(jù)牛頓第二定律

F–f′=Ma2解得

a2=4.0m/s2經(jīng)過時間t=1.0s，

小滑塊的速度

v1=a1t=2.0m/s長木板的速度

v2=a2t=4.0m/s（2）撤去力F后的一段時間內(nèi)，小滑塊的速度小于長木板的速度，小滑塊仍以加速度a1做勻加速直線運動，長木板做勻減速直線運動.設長木板運動的加速度為a3，此時長木板水平方向受力情況如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律

f′=Ma3

解得

a3=2.0