考生只有通过多做题才能更好的查缺补漏,以下是高三上学期第二次月考物理试题,请考生仔细练习。
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分。16小题只有一个选项正确,710小题有多个选项正确,全部选对得4分,漏选得2分,错选或不选得0分)
1、用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则( )
A.加速过程中拉力的功比匀速过程中拉力的功大 B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大
C.两过程中拉力的功一样大 D.上述三种情况都有可能
2、 如图所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内,斜面底边长是其竖直高度的2倍。若小球b能落到斜面上,下列说法正确的是( )
A.a球可能先落在半圆轨道上
B.a球一定先落在半圆轨道上
C.b球一定先落在斜面上
D.a、b不可能同时分别落在半圆轨道和斜面上
3、如图,三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(Mm1,Mm2)。在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,它们的周期之比Ta:Tb=1:k。从图示位置开始,在b运动一周的过程中,则( )
A.a、b距离最近的次数为k次
B.a、b距离最近的次数为k+1次
C.a、b、c共线的次数为2k
D.a、b、c共线的次数为2k-2
4、如图所示,中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上,通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动,则下列说法正确的是( )
A.拉力F变小 B.杆对A的弹力FN不变
C.拉力F的功率P不变 D.绳子自由端的速率v增大
5、由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为( )
A. 西偏北方向,1.9103m/s B. 东偏南方向,1.9103m/s
C. 西偏北方向,2.7103m/s D. 东偏南方向,2.7103m/s
6、如图所示,一根长为l的轻绳的一端系一质量为m的木块,手持绳的另一端,手在水平桌面上做半径为r、角速度为的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力,下列判断中正确的是( )
A.绳的拉力对木块不做功 B.木块不受桌面的摩擦力
C.绳的拉力大小等于
D.手拉木块做功的功率等于
7、位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同。则可能有 ( )
A.F2=F1,v1 v2 B.F2=F1,v1 v2
C.F2F1,v1 v2 D.F2
8、如图所示,竖直圆盘绕中心O沿顺时针方向匀速转动,当圆盘边缘上的P点转到与O同一高度时,一小球从O点以初速度v0水平向P抛出,当P点第一次转到位置Q时,小球也恰好到达位置Q,此时小球的动能是抛出时动能的10倍。已知重力加速度为g,不计空气阻力。根据以上数据,可求得的物理量有( )
A.小球从抛出到与P相遇的时间 B.圆盘转动的角速度
C.圆盘的半径 D.小球刚抛出时的动能
9、中国探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在西昌卫星发射中心发射升空,飞行试验器飞抵距月球6万千米附近进入月球引力影响区,开始月球近旁转向飞行,最终进入距月球表面h=200km的圆形工作轨道。设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.飞行试验器绕月球运行的周期为 B.在飞行试验器的工作轨道处的重力加速度为
C.飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为 D.由题目条件可知月球的平均密度为
10、如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A;弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g,则( )
A.下滑过程中,圆环、弹簧和地球组成的系统机械能守恒
B.下滑过程中,圆环克服摩擦力做功为
C.在C处,弹簧的弹性势能为
D.上滑经过B的速率等于下滑经过B的速率
二、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
11、如图所示,轻线一端系一质量为m的小球,另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉A上,此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为的匀速圆周运动。现拔掉图钉A让小球飞出,此后细绳又被A正上方距A高为h的图钉B套住,达稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动。则从拔掉图钉A到刚被图钉B套住时小球运动的时间为 ;小球最后做圆周运动的角速度为 。
12、如图所示,质量为m的木块从A 点水平抛出,抛出点离地面高度为l,不计空气阻力。在无风情况下落地点B 到抛出点的水平距离为x;当有恒定的水平风力F时,仍以原来初速度抛出,落地点C到抛出点的水平距离为 。则水平风力F的大小为 。
13、用力F,将质量为m的小物体沿半径为R的竖直固定光滑圆弧轨道从A点缓慢推到B点,圆弧AB对应的圆心角为60,如图所示,则在此过程中力F对物体做的功为 。若将推力改为水平恒力F,则此过程力中力F对物体做的功为 。
14、两颗人造地球卫星A和B,A一昼夜绕地球转动n1圈,B一昼夜绕地球转动n2圈,那么A和B的运动轨道半径之比R1∶R2=______________。
三、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15、(8分)质量为M、长为L的长木板,放置在光滑的水平面上,长木板最右端放置一质量为m的小物块,如图所示。现在长木板右端加一水平恒力F,使长木板从小物块底下抽出,小物块与长木板动摩擦因数为,求把长木板抽出来力F所做的功。
16、(14分)汽车发动机的功率为60 kW,汽车的质量为4 t,当它行驶在坡度为0.02(即tan=0.02)的长直公路上时,如图,所受阻力为车重的0.1倍。(g=10 m/s2,很小时,tan=sin) 求:
(1)汽车所能达到的最大速度vm=?
(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?
(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?
(4)在10 s末汽车的瞬时功率为多大?
17、(12分)由三颗星体构成的系统,忽略其它星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况)。若A星体质量为2m,B、C两星体的质量均为m,三角形的边长为a,求:
(1)A星体所受合力大小FA; (2)B星体所受合力大小FB;
(3)C星体的轨道半径RC; (4)三星体做圆周运动的周期T。
18、(10分)已知某星球的半径为R,有一距星球表面高度h=R处的卫星,绕该星球做匀速圆周运动,测得其周期 。求:(1)该星球表面的重力加速度g
(2)若在该星球表面有一如图所示的装置,其中AB部分为一长为12.8m并以5m/s速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为1.6m竖直放置的光滑半圆形轨道,直径BD恰好竖直,并与传送带相切于B点。现将一质量为0.1kg的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.5。试求出滑块到达D点时对轨道的压力大小。
参考答案
一、选择题(4分10=40分)
题号12345678910
答案DADCBDBDABCBDBC
二、填空题(4分4=16分)
11、 ; 12、 13、 , 14、
三、计算题
15、(8分)解:由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 ,(1分) (1分)
设抽出木板所用的时间为t,则m与M在时间t内的位移分别为 ,(1分) (1分)
并有 ,(1分)即 解得: ,
所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为: (3分)
16、(14分)解: (1)汽车在坡路上行驶,所受阻力由两部分构成,即Ff=kmg+mgsin=4000N+800N=4800 N。
又因为F=Ff时,P=Ff vm,(2分)
所以 (2分)
(2)汽车从静止开始,以a=0.6 m/s2匀加速行驶,
有F-Ff-mgsin=ma(1分)
所以F=ma+kmg+mgsin=41030.6N+4000N+800N=7.2103 N.
保持这一牵引力,汽车可达到匀加速行驶的最大速度vm,有 (1分)
由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间 (1分)
(1分)
(3) (1分) W=Fx(1分) 4.17105J (1分)
(4)当t=10 s13.9 s,说明汽车在10 s末时仍做匀加速行驶,则汽车的瞬时功率
Pt=Fvt(1分)=Fat(1分)=7.21030.610W=43.2 kW。(1分)
17、(12分)解:(1) (1分)
(2分)
(2) (1分)
(1分)
(2分)
(3)通过分析可知,圆心O在中垂线AD的中点,则:
(2分)
(4) (2分) (1分)
18、(10分)解:(1)对距星球表面h=R处的卫星(设其质量为m),
有: (2分)
对在星球表面的物体m,有: (1分)
解得:g=1.6m/s2(1分)
(2)设滑块从A到B一直被加速,且设到达B点时的速度为vB
则: (1分)
因vB5m/s,故滑块一直被加速,设滑块能到达D点,且设到达D点时的速度为vD,则在B到D的过程中,由动能定理:-mg2r= (1分)
解得:vD=
而滑块能到达D点的临界速度:v0= =1.6m/s
在D点时由重力和轨道的压力共同提供向心力: (1分)
解得: FN=0.48N(1分)
由牛顿第三定律知,物体对轨道的压力大小为 =0.48N(1分)
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