(2)由题意,小球在C点,由重力提供向心力,则有:
得:
(3)小球从B至C由动能定理有:
得:
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,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是( )
A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动 B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动 C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动 D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做向心运动 【答案】A 【解析】 【详解】
A.在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向做匀速直线运动,故A正确。
BD.当拉力减小时,将沿Pb轨道做离心运动,故BD错误; C.当拉力增大时,将沿Pc轨道做近心运动,故C错误。
2.如图所示,一质量为M=3.0 kg的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量为m=1.0 kg的小木块A.给A和B以大小均为4.0 m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,A始终没有滑离B.在A做加速运动的时间内,B的速度大小可能是( )
A.1.8 m/s C.2.8 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】
以A、B组成的系统为研究对象,系统动量守恒,取水平向右方向为正方向,从A开始运动到A的速度为零的过程中,由动量守恒定律得:(M?m)v0?MvB1 ,代入数据解得:vB1?B.2.4 m/s D.3.0 m/s
8m当从开始到AB速度s3v0?(M?m)?vB2 , 代入数据解相同的过程中,取水平向右方向为正方向,由动量守恒定律得:(M?m)?得:vB2?2m则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为:2ms8?vB?m/s,故B正确. s33. (本题9分)一个物体只在相互垂直的恒力F1 、F2作用下,由静止开始运动,经过一段时间后,突然撤去F2而F1 不变,则物体以后的运动情况是 A.物体做直线运动
C.物体沿F1的方向做匀加速直线运动 【答案】D 【解析】
一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下,由静止开始沿两力的合力方向上做匀加速直线运动;经过一段时间后,突然将撤去F2,则物体出现了合力方向即为F1方向,大小为F1;F1方向与此时的速度不共线,所以做曲线运动,由于合力的大小与方向不变,所以做匀变速曲线运动,故D正确,A、B、C错误; 故选D.
4.作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的( ).
B.物体做变加速曲线运动 D.物体做匀变速曲线运动
A. B. C. D.
【答案】D 【解析】 【详解】
回复力和位移的关系式F=-kx,图象为一次函数,且F与x 方向相反,故选D。
5. (本题9分)如图所示,质量相等的A、B小物块用轻弹簧相连,用细线把A悬挂在天花板上,B放在水平面,静止时,B对水平面的压力刚好为零。忽略空气阻力,剪断A上的细线之后
A.A向下运动过程中,加速度先减小后增大
B.A向下运动过程中,在弹簧处于原长时速度达到最大 C.A运动到最低点时,地面对B的支持力等于A、B的重力之和 D.A运动到最低点时,弹簧的弹性势能与细绳剪断前相等 【答案】A
【解析】试题分析: A、A向下运动的过程中,弹簧的弹力不断增大,弹簧的弹力先小于重力,后大于重力,
合力先减小后增大,所以A的加速度先减小后增大,故A正确.B、A向下运动过程中,弹簧的弹力与重力平衡时速度最大,此时弹簧处于压缩状态,故B错误.C、A运动到最低点时,A所受的弹力大于其重力,加速度向上,由牛顿第二定律知A处于超重状态,对整体而言,地面对B的支持力大于A、B的重力之和.故C错误.D、设A和B的质量均为m.细绳剪断前,弹簧伸长的长度为
.细绳剪断后,A
做简谐运动,通过平衡位置时,弹簧的压缩量,由简谐运动的对称性可知,A运动到最低点时,弹簧的
压缩为选A.
,因此A运动到最低点时,弹簧的弹性势能大于细绳剪断前弹簧有弹性势能.故D错误.故
考点:考查牛顿第二定律、力的合成与分解.
6. (本题9分)如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出).图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的是( )
A.D、C两点的电场强度方向相同强弱不同 B.这两点电荷一定是等量同种电荷 C.这两点电荷一定是不等量异种电荷 D.C点与D点的电势不同 【答案】A 【解析】
根据电场线的特点,从正电荷出发到负电荷终止可以判断,A、B是两个等量异种电荷.故A正确;B错误;根据平行四边形定则,对中垂线上的场强进行合成,知中垂线上每点的电场方向都水平向右,中垂线和电场线垂直,所以中垂线为等势线,所以C点的电势等于D点的电势,故C正确;在两等量异号电荷连线的中垂线上,中间点电场强度最大,也可以从电场线的疏密判断,所以C点的电场强度比D点的电场强度大,故D正确.
7. (本题9分)将F沿水平和竖直方向分解,则其竖直方向的分力为( )
A.Fsinθ
B.Fcosθ
C.F/sinθ
D.F/cosθ