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- 2021-04-12 发布
宁夏贺兰县景博中学2019-2020学年高一下学期第三次月考一．单项选择题（本题共计15小题，每题3分，共计45分）
1.关于合运动与分运动的关系，下列说法正确的是( )
A．合运动速度一定不小于分运动速度
B．合运动加速度不可能与分运动加速度相同
C．合运动的速度与分运动的速度没有关系，但合运动与分运动的时间相等
D．合位移可能等于两分位移的代数和
2.关于匀速圆周运动及向心加速度，下列说法中正确的是( )
A．匀速圆周运动是一种匀速运动
B．匀速圆周运动是一种匀速曲线运动
C．向心加速度描述线速度大小变化的快慢
D．匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变速运动
3.下列说法符合史实的是( )
A.牛顿发现了行星的运动规律
B.开普勒发现了万有引力定律
C.卡文迪许第一次在实验室里测出了引力常量
D.牛顿发现了海王星和冥王星
4.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小 ( )
A．一样大 B．水平抛的最大
C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大
5.某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法不正确的是( )
A．太阳一定在椭圆的一个焦点上
B．该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大
C．该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大
D．行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的
6.(2019·洛阳检测)下列人或物在运动过程中，机械能守恒的是( )
A．风中飘落的羽毛
B．竖直放置的真空管中下落的羽毛
C．乘电梯匀速上升的人
D．弹性蹦床上跳跃的运动员(不计空气阻力)
7.一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为( )
A．15 m/s B．20 m/s
C．25 m/s D．30 m/s
8.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，只需要( )
A．测定飞船的运行周期 B．测定飞船的环绕半径
C．测定行星的体积 D．测定飞船的运行速度
9.如图所示,质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下沿水平地面向左运动一段距离l。在此过程中,小车受到的阻力大小恒为Ff,则( )
A.拉力对小车做功为Flcos α B.支持力对小车做功为Flsin α
C.阻力对小车做功为-Ffl D.重力对小车做功为mgl
10.如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是( )
A．重力势能减少，弹性势能增大
B．重力势能增大，弹性势能减少
C．重力势能减少，弹性势能减少
D．重力势能不变，弹性势能增大
11.关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中错误的是( )
A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少
B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C．地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值
D．重力做功的多少与参考平面的选取无关
12.从高处以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，则物体落地时重力的瞬时功率为（g＝10 m/s2） （ ）
A．400 W B．300 W C．500 W D．700 W
13.(2019·山西长治高一期末)有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示，如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是( )
A．木块所受的合力为零
B．因木块所受的力都不对其做功，所以合力做的功为零
C．重力和摩擦力做的功代数和为零
D．重力和摩擦力的合力为零
14.如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A．足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh
B．足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh
C．足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2 mgh
D．因为没有选定参考平面，所以无法确定重力势能变化了多少
15.关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况，下列说法中正确的是 （ ）
A．作用力做功，反作用力一定做功
B．作用力做正功，反作用力一定做负功
C．作用力和反作用力可能都做负功
D．作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零
二．多项选择题（本题共计5小题，每题4分，共计20分）
16.关于曲线运动的条件，以下说法正确的是( )
A．物体受变力作用才可能做曲线运动
B．物体受恒力作用也可能做曲线运动
C．物体所受的合外力为零时不可能做曲线运动
D．只要所受的合外力不为零，物体就一定做曲线运动
17.为查明某地的地质灾害，在第一时间紧急调动了8颗卫星参与搜寻．“调动”卫星的措施之一就是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，降低卫星运行的高度，以有利于发现地面(或海洋)目标．下面说法正确的是( )
A．轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小
B．轨道半径减小后，卫星的环绕速度增大
C．轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小
D．轨道半径减小后，卫星的环绕周期增大
18.肩负着“落月”和“勘察”重任的嫦娥三号沿地月转移轨道直奔月球,如图所示,在距月球表面100 km的P点进行第一次制动后被月球捕获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后,卫星在P点又经过第二次“刹车制动”,进入距月球表面100 km的圆形工作轨道Ⅱ,绕月球做匀速圆周运动,在经过P点时会再一次“刹车制动”进入近月点距月球表面15 km的椭圆轨道Ⅲ,然后择机在近月点下降进行软着陆,则下列说法正确的是( )
A.嫦娥三号在轨道Ⅰ上运动的周期最长
B.嫦娥三号在轨道Ⅲ上运动的周期最长
C.嫦娥三号经过P点时在轨道Ⅱ上运动的线速度最大
D.嫦娥三号经过P点时,在三个轨道上的加速度相等
19.(2019·南通检测)如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，当质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力的作用，下面分析正确的是( )
A．此时火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来提供
B．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用
C．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用
D．无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有侧压力作用
20.如图所示，在水平转台上放一个质量M＝2 kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力为Fmax＝6.0 N，绳的一端系在木块上，另一端通过转台的中心孔O(孔光滑)悬挂一个质量m＝1.0 kg的物体，当转台以角速度ω＝5 rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10 m/s2，M、m均视为质点)( )
A．0.04 m B．0.08 m
C．0.16 m D．0.32 m
三．实验题（本题共计1小题，每题10分，共计10分）
21．某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器的工作频率为50 Hz.
(1)(多选)实验中木板略微倾斜，这样做________；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W1……橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s.
(3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图________．
四．计算题（本题共计4小题，共计45分）
22.（10分）如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力作用下，正以v＝2 m/s的速度向右做匀速直线运动.已知F的大小为100 N，方向与速度v的夹角为37º，求：
（1）拉力F对物体做功的功率是多大？
（2）物体向右运动10 s的过程中，拉力F对它做多少功？（sin37º＝0.6，cos37º＝0.8）
23.(10分)如图所示，一辆质量为500 kg的汽车静止在一座半径为40 m的圆弧形拱桥顶部．
(取g＝10 m/s2)
(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
(2)如果汽车以6 m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？
24.(10分)已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量为G.如图所示，A为所在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星，B为地球的同步卫星．求：
(1)卫星A运动的速度大小v；
(2)卫星B到地面的高度h.
25.(15分)如图所示，质量m＝2 kg的小球用长L＝1.05 m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H＝6.05 m的O点．现将细绳拉直至水平状态，自A点无初速度释放小球，运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂，接着小球做平抛运动，落至水平地面上C
点．不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：
(1)细绳能承受的最大拉力；
(2)细绳断裂后小球在空中运动所用的时间；
(3)小球落地瞬间速度的大小．
【参考答案】
1答案：D [根据平行四边形定则，作出以两个互成角度的分速度为邻边的平行四边形，过两邻边夹角的对角线表示合速度，对角线的长度可能等于邻边长度，也可能小于邻边长度，也可能大于邻边长度，选项A错误；合运动的加速度可能大于、等于或小于分运动的加速度，选项B错误；合运动与分运动具有等效性、同体性、等时性等关系，选项C错误；如果两个分运动在同一直线上，且方向相同，其合位移就等于两分位移的代数和，选项D正确．]
2.答案：D
解析：匀速圆周运动的速度方向时刻改变，是一种变速曲线运动，A、B错误；匀速圆周运动的加速度大小不变，方向时刻在改变，且加速度的大小描述了做匀速圆周运动的物体线速度方向变化的快慢，故C错误，D正确．
3.答案：C
4.答案：A
解析：根据动能定理可知mv－mv＝mgh，得v末＝，又三个小球的初速度大小以及所处高度相等，则落地时的速度大小相等，A项正确．
5.答案：C
解析：由开普勒第一定律知，太阳一定位于椭圆的一个焦点上，A正确；由开普勒第二定律知太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积是相等的，因为a点与太阳的连线最短，b点与太阳的连线最长，所以行星在a点速度最大，在b点速度最小，选项B、D正确，C错误．
6.答案：B
解析：选B 风中飘落的羽毛受到空气阻力，而空气阻力做负功，机械能减少，故A错误；竖直放置的真空管中下落的羽毛，只受重力，所以机械能守恒，故B正确；乘电梯匀速上升的人，动能不变，势能增加，所以机械能增大，故C错误；弹性蹦床上跳跃的运动员，弹力要做功，所以机械能不守恒，故D错误．
7.答案：B
解析：选B 当FN＝G时，因为G－FN＝m，所以G＝m，当FN＝0时，G＝m，所以v′＝2v＝20 m/s，故B选项正确．
8.答案：A
解析：取飞船为研究对象，由G＝mR及M＝πR3ρ，知ρ＝，故选项A正确．
9.答案：C
解析:拉力做功是Flsin α,重力与支持力的方向与运动方向垂直,所以不做功,阻力做功是-Ffl,故选C。
10.答案A
解析：选A 弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能减少，故A正确．
11.答案：C
解析：重力做正功时，物体由高处向低处运动，重力势能一定减少，反之物体克服重力做功时，重力势能一定增加，故选项A、B正确；重力势能的大小与参考平面的选取有关，故选项C错误；重力做多少功，物体的重力势能就变化多少，重力势能的变化量与参考平面的选取无关，所以重力做功多少与参考平面的选取无关，故选项D正确．
12.【答案】B
【点拨】功率的公式P＝Fv中，要求v必须是沿着力的方向。当力F和速度v不在一条直线上，而成一定夹角α时，公式为P＝Fvcosα。根据平抛运动的规律知，物体在落地时的竖直方向分速度vy＝gt＝30 m/s。所以物体落地时重力的瞬时功率为P＝mgvy＝300 W，选项B正确。
13.答案：C
解析：选C 物体做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，合外力不为零，A错误；速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做功为零，支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与阻力做的功代数和为零，但重力和阻力的合力不为零，故C正确，B、D错误．
14.答案：B
解析：足球由1运动到2的过程中，物体高度上升，重力做负功，所以重力做的功为－mgh，A错误；足球由2运动到3的过程中，重力做正功，重力势能减少了mgh，B正确；足球由1运动到3的过程中，高度没有变化，所以重力做功为零，C错误； 重力势能变化量与参考平面无关，重力势能大小与参考平面有关，D错误．
15.答案C
二．多项选择题
16.答案：BC
解析：选BC 物体做曲线运动的条件是合外力的方向与速度的方向不在同一直线上，而不管这个力是恒力还是变力，所以选项A错误，B正确；当物体所受的合外力为零时，其加速度一定为零，此时不可能做曲线运动，选项C正确；如果受到的合外力不为零，但合外力的方向与速度的方向在同一直线上，物体将做直线运动，选项D错误．
17.答案BC
解析：选BC 由G＝m得v＝，所以轨道半经减小后，卫星的环绕速度增大，A错误，B正确；由G＝m2r得T＝2π，所以轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小，C正确，D错误．
18.答案：AD
由于嫦娥三号在轨道Ⅰ上运动的半长轴大于在轨道Ⅱ上运动的半径,也大于轨道Ⅲ的半长轴,根据开普勒第三定律可知,嫦娥三号在各轨道上稳定运行时的周期关系为TⅠ>TⅡ>TⅢ,故A正确,B错误;嫦娥三号在由高轨道降到低轨道时,都要在P点进行“刹车制动”,所以经过P点时,在三个轨道上的线速度关系为vⅠ>vⅡ>vⅢ,所以C错误;由于嫦娥三号在P点时的加速度只与所受到的月球引力有关,故D正确。
19.答案AC
解析：选AC 火车以某一速度v通过弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，故A正确，D错误；当转弯的实际速度小于规定速度v时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故B错误；当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确．
20.答案BCD
解析：选BCD 当M有远离轴心运动的趋势时，有mg＋Fmax＝Mω2rmax，解得rmax＝＝0.32 m，当M有靠近轴心运动的趋势时，有mg－Fmax＝Mω2rmin，解得rmin＝＝0.08 m，则0.08 m≤r≤0.32 m．故选项B、C、D正确，A错误．
三．实验题
解析：(1)木板倾斜是为了消除摩擦力的影响，可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功，橡皮筋松弛后小车做匀速运动．
(2)小车的速度应从匀速运动部分取纸带，可得小车获得的速度为2.0 m/s.
(3)根据W＝mv2，可知C正确．
答案：(1)C、D (2)2.0 (3)C
四．计算题
解析：(1)汽车受重力和支持力两个力作用，如图所示．
汽车静止时，则有：N＝mg＝5 000 N，
所以汽车对拱桥的压力为：FN＝N＝5 000 N.
(2)汽车的向心加速度为：a＝＝＝0.9 m/s2，
根据牛顿第二定律得：mg－N＝ma，
解得：N＝mg－ma＝500×(10－0.9) N＝4 550 N.
则汽车对圆弧形拱桥的压力为4 550 N.
(3)汽车只受重力，根据mg＝m得，汽车的速度为：v′＝＝＝20 m/s.
答案：(1) 5 000 N (2)4 550 N (3)20 m/s
23. 【解析】（1）拉力F和物体速度的方向不一致，根据功率的普遍表达式得，拉力F对物体做功的功率为：
P＝Fvcosα＝100×2×cos37ºW＝160 W。
（2）物体向右运动10s的过程中，拉力的功率保持不变，所以拉力F对它做的功为：
W＝Pt＝160×10 J＝1600 J。
24. 解析：(1)对卫星A，由牛顿第二定律有G＝mA，
解得v＝ .
(2)对卫星B，设它到地面高度为h.
同理有G＝mB(R＋h)，
解得h＝ －R.
答案：(1) (2)h＝ －R
25. [解析] (1)A到B的过程，根据机械能守恒
mgL＝mv
在B处由牛顿第二定律得F－mg＝m
故最大拉力F＝3mg＝60 N.
(2)细绳断裂后，小球做平抛运动，且
H－L＝gt2
故t＝＝ s＝1 s.
(3)整个过程，小球的机械能不变，故：
mgH＝mv
所以vC＝＝ m/s＝11 m/s.
[答案] (1)60 N (2)1 s (3)11 m/s