高三物理月考试题(10年10月)
出题人 陆世明 审核人 李克昌
(本卷g取10m/s2,测试时间为120分钟)
一.单项选择题:(25分)(每题5分)
1.万有引力定律发现102年后,引力恒量G才被卡文迪许用扭秤装置测出,在这个实验中,他用的物理规律有: ( )
B
A
C
T
D
A.牛顿运动定律 B.开普勒行星运动定律
C.有固定转轴力矩的平衡条件 D.光的干涉
2.如图所示,轻杆BC一端用绞链B固定于墙上,另一端有轻绳系一重物D,轻绳一端系于C点,另一端跨过固定在墙上的定滑轮A上,若用力T将重物缓慢向上移动,分析绳的拉力T,轻杆所受的压力N的变化情况( )
A.T和N都变大 B.T和N都不变
F
G
R
rC.T不变,N变大 D.T减小,N不变
3.工厂里吊重物的神仙葫芦是一个差动滑轮,其构造示意图如图所示。由两个固定在一起的半径分别为R和r的定滑轮和一个动滑轮组成(动滑轮和定滑轮都是齿轮)。若不计铁链和动滑轮所受重力,则起吊重物G时所需的拉力应是( ) A.(R-r)G/R B.2(R-r)G/R C.(R-r)G/2R D.rG/R 4.沿水平方向抛出一个物体,经时间t后物体的速度为Vt,且Vt与水平方向夹角为α,空气阻力不计,则物体( )。 A. 平抛的初速度为gt·cotα B. 平抛的初速度为Vtsinα C. 在竖直方向的位移为Vt2sin2α/g D. 在竖直方向的位移为Vt2 /2g
A
B
C
O
D5.如图所示,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动,A、C为圆周的最高点和最低点,B、D点是与圆心O同一水平线上的点,小滑块运动时,物体M在地面上静止不动,则物体M对地面的压力N和地面对M的摩擦力有关说法中正确的是( ) A.小滑块在A点时,N >Mg,摩擦力方向向左 B.小滑块在B点时,N=Mg,摩擦力方向向右 C.小滑块在C点时,N=(M+m)g,M与地面无摩擦 D.小滑块在D点时,N=(M+m)g,摩擦力方向向左
二.多项选择题:(25分)(每题5分)
A
B
F6. A、B两物体相互接触静止在粗糙水平面上,今有一水平推力F作用在A上,A、B两物体保持静止,如图所示,则A、B间作用力的大小可能正确的是( ) A. 等于F B. 小于F,但不为零 C. 等于零 D. 大于F 7.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力。5s内物体的( ) A.路程为65m B.位移大小为25m,方向向上 C.速度改变量的大小为10m/s D.平均速度大小为13m/s,方向向上 8.质量为m1和m2的砝码分别连在跨过定滑轮的轻绳两端,另有一根轻绳OA将m1拉离竖直位置,绳的一端固定于天花板A点,如图,系统处于平衡状态。那么,下列说法中正确的是( )
A. m2增大或减小,系统仍能保持平衡
B. m2从零逐渐增大,绳OA上的张力也逐渐增大
C. m2从零逐渐增大,绳OA上的张力先减小后增大
D. m2从零逐渐增大,绳OA上的张力先增大后减小
9..如图所示,AB为半圆弧ACB水平直径,AB=1.5m,从A点平抛出一小球,小球下落0.3s后落到ACB上,则小球抛出的初速度V0 为( )
A.0.5m/s B.1.5m/s
C.3m/s D.4.5m/s
10.如图所示,A,B两球可以在光滑杆上无摩擦地滑动,两球间用一细绳连接,mA=3mB,当横杆以角速度w在水平面内匀速转动时,两球离轴的距离保持不变,则这时( ) A.A、B两球受的向心力分别是绳子对它的拉力TA、TB B.A球受的向心力大于B球的向心力 C.B球转动半径一定是A球转动半径的3倍 D.当w增大时,A球向外运动
三.填空题(40分)(每题5分)
B
A
M
N
P
11.A、B为相同大小的两正三角形板块,如图所示铰接于M、N、P三处并静止。M、N在同一水平天花板上,A板较厚,质量分布均匀,重力为G。B板较薄,重力不计。三角形的竖直边垂直于天花板。那么,B板对铰链P的作用力的方向为_____________;作用力的大小为________。
表:伽利略手稿中的数据
1
1
32
4
2
130
9
3
298
16
4
526
25
5
824
36
6
1192
49
7
1600
64
8
2104
12.在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如右表所示,人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的1个长度单位相当于现在的 mm,假设1个时间单位相当于现在的0.5s。由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为___________m,斜面的倾角约为________度。(g取10m/s2)
13.滴水法测重力加速度的过程是这样的,让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里,调整水龙头,让第一滴水滴到盘子里时第三滴水恰离开水龙头。测出从第一滴水离开水龙头到第n滴水落到盘子里的总时间为t,用刻度尺量出龙头到盘子的高度差为h,则重力加速度的计算式为g=_______________。
14.如图所示,一根不均匀的木棒AB长为L,在距A端L/4处安装一转轴O,当在B端用一垂直于木棒处的外力F1=4N作用于其上时,木棒恰好静止,而且重心与转轴O的连线与竖直方向成q=53°角,现将F1撤去,在A端施加一个竖直向下的外力F2,恰好使木棒重心与转轴O的连线处于水平位置,则F2的大小为__________N。
15.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动,已知行星运动的轨道半径为R,周期为T,万有引力恒量为G,则该行星的线速度V大小为_________;太阳的质量M可表示为__________。
16.装有水的桶,总质量为M,放在跟水平面成α角的斜面上,如图所示,用平行于斜面的外力推水桶,当水桶沿斜面向下加速运动时,水桶中水面和斜面平行,水桶和斜面间摩擦因数为μ,水桶沿斜面下滑的加速度a=__________,沿斜面方向作用在水桶上的外力F____________。 17.从空中某点沿相反方向同时水平抛出a、b两个小球, 其初速度分别为2.0 m/s和8.0 m/s , 空气阻力不计。从抛出时开始记时,则 s时, 两小球速度方向相互垂直,此时两球相距 m。 18.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=450。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5 m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=140。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,则空气阻力f大小为______N,水箱中水的质量M约为__________kg。(sin140=0.242;cos140=0.970)(保留两位有效数字)
四.计算题。(60分)
19.(8分)如图所示,质量为m的物体放在水平桌面上,物体与桌面间动摩擦因数为m,物体所受拉力F与水平成q角,求: (1)物体在水平面上运动拉力F的取值范围;
F
q(2)F取什么值时,物体在水平面上运动的加速度最大? 加速度的最大值为多少?
O
R
r20.(8分)如图所示,半径为R=16cm的光滑圆槽内有两个重力都为G=12N,半径为r=6cm的相同光滑小球静止在圆槽底部,
求:(1)两小球之间弹力N1.
(2) 圆槽对一个小球的支持力N2
21.(10分)塔式起重机的结构如图所示,设机架重P=400 kN,悬臂长度为L=10 m,平衡块重W=200 kN,平衡块与中心线OO’的距离可在1 m到6 m间变化,轨道A、B间的距离为4 m。
⑴当平衡块离中心线1 m,右侧轨道对轮子的作用力FB是左侧轨道对轮子作用力FA的2倍,问机架重心离中心线的距离是多少?
A
B⑵当起重机挂钩在离中心线OO’为10 m处吊起重为G=100 kN的重物时,平衡块离OO’的距离为6 m,问此时轨道B对轮子的作用力FB时多少?
A
P
Q22.(10分) 将金属球A用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器P,Q,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.0 N,下底板的传感器显示的压力为10.0 N。求
:(1) 金属球A的质量m
(2)若上顶板传感器P的示数是下底板传感器Q的示数的一半,试判断箱的运动情况。
(3)若上顶板传感器P的示数恰好为零时,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?
23.(12分)如图所示,两个圆形的光滑细管道在竖直平面内交叠,组成“8”字形通道。大圆的半径R=0.9m,小圆的半径r=0.7m。在“8”字形通道底部B连结一水平粗糙的细直管AB。一质量m=0.18kg的小球(可视为质点)从A点以V0=12m/s的速度向右进入直管道,经t1=0.5s 到达B点,在刚到达圆轨道B点时,对B点的压力为NB=21.8N。求: (1)小球在B点的速度VB及小球与AB轨道的摩擦系数m? (2)小球到达“8”字形通道的顶点D后,又经水平粗糙的细直管DE,从E点水平抛出,其水平射程S=3.2m。小球在E点的速度VE为多少? (3)已知小球到达两圆的交点C点的速度为8m/s。则小球在到达C点的前后瞬间,小球受到轨道的弹力大小分别为多少?方向如何?
A
B
C
D
E
F
R
r
S
V0.
24.(12分)滑板运动是一种非常剌激的水上运动。研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为KV2,其中V为滑板的速率(水可视为静止),K为常数K=54kg/m。某次运动中,人和滑板的总质量为108kg,在水平恒定牵引力作用下,当水平牵引力F1=810N时(如图),滑板做匀速直线运动,试求: (1)滑板匀速直线运动的速度V1;滑板与水面的夹角为q1的大小。 (2)在运动过程中运动员可以通过调节滑板与水面的夹角来改变速度,当滑板与水面的夹角为q2=30°时,水平牵引力F2=810N,运动员在竖直方向仍处平衡,滑板此时的速率V2为多少?此时滑板的加速度a为多少? (3)若运动员要做离开水面的空中特技动作,运动员可以先下蹬,使重心下降,使牵引力与水面的夹角a=15°斜向上。滑板与水面的夹角为q3=53°。速度为V3=5m/s, 则在离水面前(水对滑板的作用力FN还存在)牵引力F3大小至少为多少?(sin15°=0.26)