福建省莆田一中2015届高三上学期期中考试物理试卷
一、选择题(本题共14小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分) 1.链球运动是使用双手进行投掷的竞赛项目.运动员双手紧握链条的一端,另一端拴一重球,绕竖直轴做圆周运动.在转速不断增大的过程中,某时刻突然松手,链球水平飞出.下列说法中正确的是( )
A. 松手前链条的拉力总是与球的速度方向垂直 B. 松手时球在重力和离心力作用下向外飞出 C. 球飞出后在空中运动时间与松手时球的速率无关 D. 球飞出的水平距离仅由松手时球的速率决定
考点: 平抛运动.. 专题: 平抛运动专题.
分析: 松手前重球做加速运动,速度越来越大,松手后只在重力作用下做平抛运动,根据平抛运动及圆周运动相关知识即可求解.
解答: 解:A、若松手前链条的拉力总是与球的速度方向垂直,则球做匀速圆周运动,而题目中重球的速度越来越大,故A错误;
B、松手后只在重力作用下做平抛运动,故B错误;
C、球飞出后在空中运动时间由球所处的高度决定与松手时球的速率无关,故C正确; D、球飞出的水平距离由松手时球所处的高度及球的速率决定,故D错误. 故选C
点评: 解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法,平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动.且分运动与合运动具有等时性.
2.(3分)如图所示,一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条的弹力满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为( )
C. KL D. B.. 2KL A
考点: 力的合成..
分析: 当橡皮条的长度最大时,橡皮条的弹力最大,两个弹力的夹角最小,则两弹力的合力最大,根据平行四边形定则求出最大弹力.
- 1 -
解答: 解:根据胡克定律知,每根橡皮条的弹力:F=k(2L﹣L)=kL.
sin=. 设此时两根橡皮条的夹角为θ,根据几何关系知:根据平行四边形定则知,弹丸被发射过程中所受的最大弹力为:
=.故A正确,B、C、FD=2Fcos错误. .故选:A
合
点评: 本题考查了胡克定律与力的合成的综合,难度中等,对数学几何要求较高.
3.如图所示,a、b两个质量相同的球用线连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,以下图示哪个是正确的( )
A. B. C. D.
考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.. 专题: 共点力作用下物体平衡专题.
分析: 先对b球受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平衡条件先判断下面的细线的方向;再对ab两个球整体受力分析,受重力、支持力和拉力,再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的方向.
解答: 解:对b球受力分析,受重力、斜面对其垂直向上的支持力和细线的拉力,由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故细线拉力向右上方,故A图错误;
再对ab两个球整体受力分析,受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力,再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方,故C、D图均错误; 故选B.
点评: 本题关键是先通过对b球受力分析后判断出下面细线的拉力方向,再对两球整体受力分析,判断上面细线的拉力方向.
4.(3分)从地面以大小为v的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球速度的大小为v.已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,
2 -
21
重力加速度大小为g.下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解t,-
但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,t的合理表达式应为( )
A. B. C. D.
() t=t= t= t=
考点: 竖直上抛运动..
分析: 时间的单位应该是s,从而可以确定A错误;如果没有空气的阻力,选项C为0,故C错误;选项B为忽略空气阻力时的答案,故D错误,从而最后得到答案. 解答:
t=2,由于=故运动的总时间v=v,t=t解:、A、如果不考虑空气的阻力,则
下1上2
空气阻力作用,
2故A答案是合理的,故,<A正确.v<v
12
,假设空气的阻力为0,则v=v则t、B 而t==t,故运动的总时间,
下12上
错误.故B
错误;m,故C、时间的单位应该是sC,的单位为D、由A分析知,D错误
故选:A
点评: 本题考查了单位制及运动学的基本公式,解决此类题目主要方法是利用所学的知识用淘汰法进行处理,同时注意采用可以采取忽略次要因素的思想
5.(3分)质量为2kg的物体在x﹣y平面上作曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 质点初速度的方向与合外力方向垂直 B. 质点所受的合外力为6N C. 质点的初速度为5m/s D. 2s末质点速度大小为6m/s
考点: 匀变速直线运动的图像.. 专题: 运动学中的图像专题.
分析: 根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动,y轴做匀速直线运动.根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度,再将两个方向的合成,求出初速度.质点的合力一定,- 3 -
做匀变速运动.y轴的合力为零.根据斜率求出x轴方向的合力,即为质点的合力.合力沿x轴方向,而初速度方向既不在x轴,也不在y轴方向,质点初速度的方向与合外力方向不垂直. 解答: 解:A、x轴方向初速度为v=3m/s,y轴方向初速度v=﹣4m/s,质点的初速度
yx
==5m/s.合力沿x轴方向,而初速度方向既不在x轴,也不在yv轴方向,质点初速度的方向
0
与合外力方向不垂直,故A错误,C正确;
2
B、x轴方向的加速度a=1.5m/s,质点的合力F=ma=3N.故B错误.
合
v=>6m/s,故D错误; D、2s末速度大小为故选:C.
点评: 本题考查运用运动合成与分解的方法处理实际问题的能力,类似平抛运动.中等难度.
6.(3分)A、D分别是斜面的顶端、底端,B、C是斜面上的两个点,AB=BC=CD,E点在D点的正上方,与A等高.从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球,球1落在B点,球2落在C点,关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )
A. 球1和球2运动的时间之比为2:1 B. 球1和球2动能增加量之比为1:4