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1、2020高考物理單元測試電子題庫 5章以前 新人教版
(時間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共10個小題,每小題7分,共70分,每小題至少有一個選項正確,請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))
1.如圖所示,一小物塊在開口向上的半圓形曲面內(nèi)以某一速率開始
下滑,曲面內(nèi)各處動摩擦因數(shù)不同,此摩擦作用使物塊下滑時速
率保持不變,則下列說法正確的是( )
A.因物塊下滑速率保持不變,故加速度為零
B.物塊所受合外力大小不變,方向改變
C.在滑到最低點(diǎn)以前,物塊對曲面的壓力越來越大
D.在滑到最低點(diǎn)以前,物塊受到的摩擦力越來越小
解析:物塊下滑速率不變,可理解為物
2、塊的運(yùn)動是勻速圓周運(yùn)動的一部分,物塊所受合外力充當(dāng)所需的向心力,故合外力大小不變,而方向改變,向心加速度不為零;設(shè)下滑過程中物塊和圓心的連線與豎直方向的夾角為θ,對物塊進(jìn)行受力分析可得FN-mgcos θ=m,其中θ越來越小,所以FN越來越大;Ff=mgsin θ,θ越來越小時Ff越來越小,故選項B、C、D正確.
答案:BCD
2.如圖所示,物塊P置于水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動,圖中c沿半徑指向圓心,a與c垂直,下列說法正確的是( )
A.當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時,P受摩擦力方向為a方向
B.當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時,P受摩擦力方向可能為b方向
C.當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時,P受摩擦力方向可能為c
3、方向
D.當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動時,P受摩擦力方向可能為d方向
解析:圓周運(yùn)動,向心方向一定受力.勻速轉(zhuǎn)動,切向方向不受力.變速轉(zhuǎn)動,切向方向一定受力.加速沿a方向,減速沿a反方向.摩擦力即為向心方向和切向方向上的力的合力.由此可判斷B、D正確.
答案:BD
3.在高速公路的拐彎處,通常路面都是外高內(nèi)低.在某路段汽車向左拐彎,司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些.汽車的運(yùn)動可看做是做半徑為R的圓周運(yùn)動.設(shè)內(nèi)外路面高度差為h,路基的水平寬度為d,路面的寬度為L.已知重力加速度為g.要使車輪與路面之間的橫向(即垂直于前進(jìn)方向)摩擦力等于零,則汽車轉(zhuǎn)彎時的車速應(yīng)等于( )
A.
4、B.
C. D.
解析:要使車輪與路面之間的橫向(即垂直于前進(jìn)方向)摩擦力等于零,則重力與地面對汽車的彈力的合力提供向心力,設(shè)路面與水平面間的夾角為α,則:F=mgtan α=m,而tan α=,代入上式得:v=.B正確.
答案:B
4.在光滑的水平桌面上,有兩個小球固定在一根長為L的桿的兩端,繞桿
的O點(diǎn)做圓周運(yùn)動,如右圖所示.當(dāng)小球1的速度為v1時,小球2的
速度為v2,則轉(zhuǎn)軸O到小球2的距離是( )
A.Lv1/(v1+v2) B.Lv2/(v1+v2)
C.L(v1+v2)/v1 D.L(v1+v2)/v2
解析:兩球固定在同一
5、桿上轉(zhuǎn)動,其ω相同,設(shè)小球1、2到O點(diǎn)的距離分別為r1、r2,則v1=ωr1,v2=ωr2,且r1+r2=L,解得:r2=,選項B正確.
答案:B
5.(2020年張家界模擬)如圖所示,在傾角為α=30°的光滑斜面上,有一根長
為L=0.8 m的細(xì)繩,一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m=0.2 kg的小
球,小球沿斜面做圓周運(yùn)動,若要小球能通過最高點(diǎn)A,則小球在最低點(diǎn)B的最小速度是( )
A.2 m/s B.2 m/s
C.2 m/s D.2 m/s
解析:小球通過最高點(diǎn)的最小速度為vA==2 m/s
由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:mv=mv+mg2
6、Lsin α
解得:vB=2 m/s,選項C正確.
答案:C
6.如圖是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖,其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪,
Ⅱ是半徑為r2的小齒輪,Ⅲ是半徑為r3的后輪,假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)
速為n r/s,則自行車前進(jìn)的速度為( )
A. B.
C. D.
解析:前進(jìn)速度即為Ⅲ輪的線速度,由同一個輪上的角速度相等,同一條線上的線速度相等可得:ω1r1=ω2r2,ω3=ω2,再有ω1=2πn,v=ω3r3,所以v=.
答案:C
7.如圖所示是磁帶錄音機(jī)的磁帶盒的示意圖,A、B為纏繞磁帶的
兩個輪子,其半徑均為r,在放音結(jié)束時,磁帶全部繞到了B輪上
7、,
磁帶的外緣半徑為R,且R=3r.現(xiàn)在進(jìn)行倒帶,使磁帶繞到A輪上.倒帶時A輪是主動輪,其角速度是恒定的.B輪是從動輪.經(jīng)測定,磁帶全部繞到A輪上需要的時間為t,則從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等所需要的時間是( )
A.等于 B.大于
C.小于 D.此時間無法確定
解析:因為A輪角速度恒定,所以隨著磁帶纏繞厚度的增大,半徑增大,磁帶運(yùn)行速度增大.當(dāng)ωA=ωB時,由v=ωr知rA=rB,即A、B上磁帶厚度相等,此時繞至A輪上的磁帶的長度恰好是磁帶總長度的一半.而下一半的磁帶速度將比前一半磁帶的速度大,由t=知,前一半所用的時間長,后一半所用的時間短,故選B.
8、答案:B
8.質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)
和C點(diǎn),如右圖所示,當(dāng)輕質(zhì)木架繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)
動時,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動到圖示位置時,繩b被燒斷的同時木架停止轉(zhuǎn)動,則( )
A.小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動
B.在繩b被燒斷瞬間,繩a中張力突然增大
C.若角速度ω較小,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動
D.若角速度ω較大,小球可在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動
解析:繩b被燒斷前,豎直方向合力為零,即Fa=mg,燒斷繩b后,因慣性,球要在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,且Fa′-mg=m,所
9、以Fa′>Fa,A錯誤、B正確;當(dāng)ω足夠小時,小球不能擺過AB所在高度,C正確;當(dāng)ω足夠大時,小球在豎直面內(nèi)能通過AB上方最高點(diǎn),從而做圓周運(yùn)動,D正確.
答案:BCD
9.(2020年長沙模擬)如圖所示,螺旋形光滑軌道豎直放置,P、Q為對應(yīng)的
軌道最高點(diǎn),一個小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道,且能過軌道
最高點(diǎn)P,則下列說法中正確的是( )
A.軌道對小球做正功,小球的線速度vP>vQ
B.軌道對小球不做功,小球的角速度ωP<ωQ
C.小球的向心加速度aP>aQ
D.軌道對小球的壓力FP>FQ
解析:軌道對小球的支持力始終與小球運(yùn)動方向垂直,軌道對小球不做功;小球從P
10、運(yùn)動到Q的過程中,重力做正功,動能增大,可判斷vP<vQ;根據(jù)v=ωr,rP>rQ可知,ωP<ωQ,A錯誤、B正確;再利用向心加速度a=v2/r,vP<vQ,rP>rQ,可知aP<aQ,C錯誤;在最高點(diǎn)mg+FN=ma,即FN=ma-mg,因aP<aQ,所以FQ>FP,D錯誤.
答案:B
10.如圖所示,放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M,支架頂端用細(xì)線拴著的
擺球質(zhì)量為m,現(xiàn)將擺球拉至水平位置,而后釋放,擺球運(yùn)動過程中,支
架始終不動,以下說法正確的是( )
A.在釋放前瞬間,支架對地面壓力為(m+M)g
B.在釋放前瞬間,支架對地面壓力為Mg
C.?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時,支架對地面壓
11、力為(m+M)g
D.?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時,支架對地面壓力為(3m+M)g
解析:在釋放前的瞬間繩拉力為零
對M:FN1=Mg;
當(dāng)擺球運(yùn)動到最低點(diǎn)時,由機(jī)械能守恒
mgR=①
由牛頓第二定律得:F-mg=②
由①②得繩對小球的拉力F=3mg
對支架M由受力平衡,地面支持力FN=Mg+3mg
由牛頓第三定律知,支架對地面的壓力FN2=3mg+Mg,故選B、D.
答案:BD
二、非選擇題(本題共2個小題,共30分,解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)
11.(15分)有一種叫“飛椅”的游樂項目,示意圖如圖所示,長為L的鋼繩
一端系著座椅,另
12、一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣,轉(zhuǎn)盤可繞穿過
其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動.當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同
一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為θ,不計鋼繩的重力,求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω與夾角θ的關(guān)系.
解析:設(shè)座椅的質(zhì)量為m,勻速轉(zhuǎn)動時,座椅的運(yùn)動半徑為
R=r+Lsin θ①
受力分析如右圖,由牛頓第二定律,有
F合=mgtan θ②
F合=mω2R③
聯(lián)立①②③,得轉(zhuǎn)盤角速度ω與夾角θ的關(guān)系
ω= .
答案:ω=
12.(15分)(2020年北京理綜)如圖所示,長度為l的輕繩上端固定在
O點(diǎn),下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略).
(1)在水平拉力F的作
13、用下,輕繩與豎直方向的夾角為α,小球保持靜止.畫出此時小球的受力圖,并求力F的大小;
(2)由圖示位置無初速釋放小球,求當(dāng)小球通過最低點(diǎn)時的速度大小及輕繩對小球的拉力.不計空氣阻力.
解析:(1)受力分析如圖
根據(jù)平衡條件,應(yīng)滿足Tcos α=mg,
Tsin α=F
拉力大小F=mgtan α
(2)運(yùn)動中只有重力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒
mgl(1-cos α)=mv2
則通過最低點(diǎn)時,小球的速度大小
v=
根據(jù)牛頓第二定律T′-mg=m
解得輕繩對小球的拉力
T′=mg+m=mg(3-2cos α),方向豎直向上.
答案:(1)見解析 (2) mg(3-2cos α),方向豎直向上