2020学年高二物理下学期模拟集训3 18页

‎2019学年高二物理下学期模拟集训3‎ 一、选择题 ‎1．(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要 作用。下列说法符合历史事实的是( )‎ A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定速度，如果它不受力，它将 以这一速度永远运动下去 C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 ‎2．(多选)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的 科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有( )‎ A．力不是维持物体运动的原因 B．物体之间普遍存在相互吸引力 C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快 D．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反 - 18 -‎ ‎3．沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭，泥炭是沼泽地积累的植物残体，它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷(设在下陷过程中，泥炭对人的阻力不计)。如果整个下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动，那么，下列说法 中正确的是( )‎ A．在加速向下运动时，人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力 B．在减速向下运动时，人对沼泽地的压力小于沼泽地对人的支持力 C．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力是先大于后等于沼泽地对人的支持力 D．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力 ‎4．(多选)如图(a)，一物块在 t＝0 时刻滑上一固定斜面，其运动的 vt 图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的 v0、v1、t1 均为已知量，则可求出 ( )‎ A．斜面的倾角 - 18 -‎ B．物块的质量 C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度 ‎5．高空作业须系安全带。如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落，‎ ‎1‎ ‎2018 高二物理集训 三 许童钰 从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h(可视为自由落体运动)。此后经历时间 t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安 全带对人的平均作用力大小为(‎ ‎)‎ A.‎ m ‎2gh ‎＋mg B.‎ m ‎2gh ‎－mg t t C.‎ m gh ‎＋mg D.‎ m gh ‎－mg t t ‎6．[2018·浙江模拟]如图所示，位于竖直平面内的圆与水平面相切于 M 点，与竖直墙相切于 A 点，C 为圆的最高点，竖直墙上点 B、D 与 M 的连线和水平面的夹角分别为53°和 37°。已知在 t＝0 时，a、b、d 三个球分别由 A、B、D 三点从静止开始沿光滑倾斜 直轨道运动到 M 点；c 球由 C 自由下落到 M 点，则( )‎ - 18 -‎ A．a、b 和 d 球同时到达 M 点 B．b 球和 d 球同时到达 M 点 C．c 球位移最大，最后到达 M 点 D．沿墙壁上任意一点到 M 点的光滑斜直轨道由静止下滑的物体，下落高度越低，‎ 用时越短 ‎7．(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变 化的图线如图所示，以竖直向上为 a 的正方向，则人对地板的压力( )‎ - 18 -‎ A．t＝2 s 时最大 B．t＝2 s 时最小 C．t＝8.5 s 时最大 D．t＝8.5 s 时最小 ‎8．若货物随升降机运动的 vt 图象如图所示(竖直向上为正)，则货 物受到升降机的支持力 F 与时间 t 关系的图象可能是( )‎ ‎2‎ ‎2018 高二物理集训 三 许童钰 - 18 -‎ ‎9.如图所示，三个物体质量分别为 m1＝1.0 kg、m2＝2.0 kg、m3＝3.0 kg，已知斜面上表面光滑，斜面倾角θ＝30°，m1 和 m2 之间的动摩擦因数μ＝0.8。不计绳和滑轮的质量和摩擦。初始用外力使整个系统静止，当撤掉外力时，m2 将(g＝10 m/s2，最大静摩擦力 等于滑动摩擦力)( )‎ - 18 -‎ A．和 m1 一起沿斜面下滑 B．和 m1 一起沿斜面上滑 C．相对于 m1 上滑 D．相对于 m1 下滑 ‎10．(多选)如图，一滑块随传送带一起顺时针匀速运动，当滑块运动到中间某个位置时，由于某种原因，传送带突然原速率反向转动，则滑块在传送带上运动的整个过程 中，其对地速度 v1 及相对传送带的速度 v2 随时间变化关系图象可能为( )‎ ‎3‎ ‎2018 高二物理集训 三 许童钰 - 18 -‎ 二、非选择题 ‎11．某同学利用图 a 所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度 a 与钩码的质量 m 的对应关系图，如图 b 所示。实验中小车(含发射器)的质量为 200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题：‎ - 18 -‎ ‎(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(填“线性”或“非线性”)关系。‎ ‎4‎ ‎2018 高二物理集训 三 许童钰 - 18 -‎ ‎(2)由图 b 可知，am 图线不经过原点，可能的原因是____________________。‎ ‎(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力 mg 作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是____________。钩码的质量应满足的条件是____________________。‎ ‎12．[2018·山东青岛调研]某实验小组所用的实验装置如图甲所示，通过改变砂桶内砂的质量研究加速度与力的关系。图中带滑轮的长木板水平放置于桌面上，一端拴有砂桶的细绳通过小车的滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。‎ ‎(1)下列操作必要且正确的是________。‎ A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数 B．改变砂的质量重复实验，打出几条纸带 - 18 -‎ C．用天平测出砂和砂桶的质量 D．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 ‎(2)实验中得到如图乙所示的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为 T，各相邻计数点间的距离分别为 s1、s2、s3、s4，则加速度的计算表达式为________；若以传感器的示 数 F 为横坐标，通过纸带分析得到的加速度 a 为纵坐标，下面画出的 aF 图象中合理的是________。‎ (3) 若 (2) 问中的四个图线( 包括 C 中的直线部分 ) 的斜率为 k ，则小车的质量为 - 18 -‎ ‎________。‎ ‎5‎ ‎2018 高二物理集训 三 许童钰 - 18 -‎ - 18 -‎ ‎6‎ ‎2018 高二物理集训 三 许童钰 参考答案 ‎1 答案 BCD ‎2 答案 AC ‎3 答案 D 解析 人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，无论人加速下陷还是减速下陷，人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持 力大小总是相等、方向相反的，故 D 正确。‎ ‎4 答案 ACD 解析 由 vt 图线可求出物块向上滑行的加速度和返回向下滑行的加速度，对上升时和返回时分析受力，运用牛顿第二定律可分别列出方程，联立两个方程可解得斜面倾角和物块与斜面之间的动摩擦因数，选项 A、C 正确；根据运动的 vt 图线与横轴所围面积表示位移可求出物块向上滑行的最大高度，选项 D 正确。‎ ‎5 答案 A - 18 -‎ 解析 人做自由落体运动时，有 v＝2gh，选向下为正方向，mg－F＝ma,0＝v＋at，‎ 得 F＝m2gh＋mg，所以 A 项正确。 t ‎6 答案 B r 设圆的半径为 r，对于 AM 段，位移：x1＝‎ ‎2r，加速度为：a1＝gsin45°‎ 解析 ‎＝‎ sin45°‎ ‎2‎ g，由位移时间公式得，所用时间：t1＝‎ ‎2x1‎ ‎4r ‎＝‎ ‎2‎ a1‎ ‎＝‎ g 对于 BM 段，位移：x2＝‎ r ‎＝‎ ‎5‎ r，加速度为：‎ cos53°‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎2x2‎ ‎25r a2＝gsin53°＝‎ ‎5‎ g，由位移时间公式得，所用时间为：t2＝‎ a2‎ ‎＝‎ ‎6g 对于 CM 段，位移：x3＝2r，加速度为：a3＝g，由位移时间公式得，所用时间为：‎ t3＝‎ ‎2x3‎ ‎＝‎ ‎4r a3‎ g 对于 DM 段，位移：x4＝‎ r ‎＝‎ ‎5‎ r，加速度为：‎ cos37° 4‎ - 18 -‎ a4＝gsin37°＝35g，由位移时间公式得，所用时间为：‎ t4＝‎ ‎2x4‎ ‎＝‎ ‎25r a4‎ ‎6g 故：t1＝t3fm，则 m2 的加速度小于 m1 的加速度，m2 相对于 m1 下滑，故 D 项正确。‎ ‎10 答案 ABC 解析 开始时，滑块受到静摩擦力 Ff1＝mgsinθ(θ为传送带与水平面之间的夹角)，当传送带突然原速率反向转动时，滑块受到的摩擦力方向不变，但变成滑动摩擦力，如果滑动摩擦力 Ff2＝mgsinθ，则滑块继续向下做匀速运动，此时滑块相对传送带向下匀速运动，A、C 正确；若滑动摩擦力 Ff2＞mgsinθ，则滑块可能先向下减速运动，然后反方向加速运动，最后与传送带共速，B 正确，D 错误。‎ ‎11 答案 (1)非线性 (2)存在摩擦力 (3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量 解析 (1)由小车的加速度与钩码质量的关系图可知，描的点不在一条直线上，两者为非线性关系。‎ ‎(2)由关系图可知，当 a＝0 时钩码质量不为零，即小车受到一定的拉力时，其加速度为零，原因可能是小车受到摩擦力的作用。‎ - 18 -‎ ‎(3)调节轨道的倾斜度，平衡摩擦力，使得小车受的合力等于绳对小车的拉力。分别 对小车和钩码受力分析，由牛顿第二定律得，F＝Ma 和 mg－F＝ma，解得 F＝ Mmg ，‎ M＋m 可知当 M≫m 时，F≈mg。因此，平衡摩擦力后，再使钩码的质量远小于小车的质量，就可以直接以钩码的重力作为小车受到的合外力。‎ ‎(2)a＝‎ s3＋s4－ s1＋s2‎ ‎2‎ ‎12 答案 (1)AB B (3)‎ ‎4T2‎ k 解析 (1)小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，A 正确；改变砂的质量重复实验，打出几条纸带，B 正确；因有传感器记录拉力大小，故不需用天平测出砂和砂桶的质量，C 错误；因有传感器显示小车受到的拉力，故实验中没必要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，D 错误。‎ ‎(2)根据 x＝aT2 可得 s3－s1＝2a1T2，s4－s2＝2a2T2，则 a＝‎ a1＋a2‎ ‎＝‎ s3＋s4－ s1＋s2‎ ‎；‎ ‎4T2‎ ‎2‎ 若以传感器的示数 F 为横坐标，通过纸带分析得到的加速度 a 为纵坐标，根据牛顿第二定律得 2F－Ff＝ma，则图象应为 B。‎ ‎(3)由 2F－Ff＝ma，可得 a＝m2F－Fmf，则m2＝k，故 m＝2k。‎ - 18 -‎