高一(下)学期期末物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.如图所示,坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m,在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,雪橇受到的
A.支持力做功为mgl C.拉力做功为Flcosθ 【答案】C 【解析】 【详解】
对雪橇及其坐在其上的人受力分析,如图:
B.重力做功为mgl D.滑动摩擦力做功为-μmgl
A.支持力做功WN?Nlcos90??0J,故A错误; B.重力做功WG?mglcos90??0J,故B错误; C.拉力做功为WF?Flcos?,故C正确;
(mg?Fsin?)D.雪橇竖直方向受力平衡:N?Fsin??mg,则N?mg?Fsin?,则摩擦力大小为:f??N??,
(mg?Fsin?)l,故D错误. 则摩擦力做功:Wf??fl???2. (本题9分)汽车以恒定功率P由静止开始在水平路面上启动,其所受阻力大小恒为f,经过时间t,汽车的运动速度v1刚好满足P=fv1,在此过程中,( ) A.汽车做匀加速直线运动 B.汽车牵引力做功为
1mv12 2C.汽车牵引力做功为Pt
D.汽车最终做匀速运动时的速度大于v1 【答案】C
【解析】
试题分析:A、由于功率不变,根据P=Fv可知随着汽车速度的增加,汽车的牵引力减小,此过程汽车做加速度减小的加速运动,故A错误;根据动能定理得:
,阻力做负功,所以汽车牵引力
做功大于,故B错误;由于汽车功率不变,所以汽车牵引力做功W=Pt,故C正确;当牵引力减小
到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值,考点:机车起动问题
,此后以速度v1做匀速运动,故D正确.
3. (本题9分)关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是( ) A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大 B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C.在伸长量相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大 D.弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 【答案】C 【解析】 【分析】
对于弹簧,当弹簧形变量越大,弹性势能越大.在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大.在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大. 【详解】
A.当弹簧变长时,它的弹性势能不一定增大,若弹簧处于压缩状态时,弹簧变长弹簧的弹性势能减小,故A错误;
B.若处于压缩状态时,弹簧变短时,弹簧的弹性势能增大,故B错误. C.由EP?12kx得知,在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大,故C正确. 2D.弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关,弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能,故D错误.
4.引体向上是中学生体育测试的项目之一,引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟.若某中学生在30秒内完成12次引体向上,该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于
A.400W 【答案】B
B.100W C.20W D.5W
【解析】 【详解】
学生体重约为50kg,每次引体向上上升高度约为0.5m,引体向上一次克服重力做功为
P=W=mgh=50×10×0.5J=250J,全过程克服重力做功的平均功率为 ACD错误.
nW12?250J==100W,故B正确,t30s5. (本题9分)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为65.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.5m/s2的恒定加速度加速拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2)
A.450N 【答案】B 【解析】 【详解】
B.440N C.860N D.850N
先研究物体,以加速度0.5m/s2匀加速被拉升,受力分析:重力与绳子的拉力.则有:F-mg=ma,解得:F=210N,再研究工人,受力分析,重力、绳子拉力、支持力,处于平衡状态.则有:Mg=F+F支,解得:F
支
=440N,由牛顿第三定律可得:F压=440N。
A.450N与分析不符合,故A错误; B.440N与分析相符,故B正确; C.860N与分析不符合,故C错误; D.850N与分析不符合,故D错误。
6. (本题9分)如图,质量为m的小猴子在荡秋千,大猴子用水平力F缓慢将秋千拉到图示位置后由静止释放,此时藤条与竖直方向夹角为θ,小猴子到藤条悬点的长度为L,忽略藤条的质量。在此过程中正确的是( )
A.缓慢上拉过程中拉力F做的功WF=FLsin θ B.缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加mgLcos θ C.小猴子再次回到最低点时重力的功率为零
D.由静止释放到最低点小猴子重力的功率逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】
A.缓慢上拉过程中,小猴处于平衡状态,故拉力是变力,根据动能定理,有: W-mgL(1-cos θ)=0, 故
W=mgL(1-cos θ), 故A错误;
B.缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加等于克服重力做功,故为mgL(1-cos θ),故B错误; C.小猴子再次回到最低点时重力方向与速度方向垂直,故重力的瞬时功率为零,故C正确;
D.刚刚释放时,速度为零,故重力的功率为零,最低点重力与速度垂直,功率也为零,故由静止释放到最低点小猴子重力的功率先增加后减小,故D错误; 【点睛】
本题考查了平衡条件、动能定理的综合运用,知道从A到B的过程中,因拉力F是变力,不能通过功的公式求解拉力做功的大小,需通过动能定理进行求解.
7. (本题9分)质量为1kg的手榴弹,掷出后达到最高点时水平速度为5m/s,此时手榴弹炸成两块,一块弹片质量为0.6kg,以15m/s的速度沿原方向运动,则另一块弹片爆炸后的速度大小为( ) A.5m/s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
手榴弹炸过程动量守恒,以手榴弹原飞行方向为正方向,由题意知 v0=5m/s
炸成两块后,设m1=0.6kg的大块速度为v1=15m/s,m2=0.4kg的小块速度为v2。由动量守恒定律得 ?m1?m2?v0?m1v1?m2v2,代入数据解得 v2=-10m/s
负号表示另一块弹片的速度方向与原飞行方向相反,故B正确。 故选B。
8. (本题9分)将一小球以初速度v0沿斜向右上方抛出,从抛出到最高点过程中,每隔相等时间记录其瞬时速度,最后刚好达到最高点,记录值分别为v1、v2、v3,则图示中瞬时速度表示正确的是( )
B.10m/s
C.15m/s
D.20m/s