河北省沧州市东光县等3地海兴县中学等2校2022-2023学年高一下学期3月月考物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1、关于做曲线运动的物体,下列说法不正确的是( )
A.运动状态一定时刻在发生改变
B.物体的速度方向一定时刻发生改变
C.物体的加速度一定时刻发生改变
D.任何二维平面内的曲线运动均可以分解为某两个方向上的直线运动
2、如图所示,一无动力飞行爱好者在某次翼装飞行过程中,在同一竖直平面内从A到B滑出了一段曲线轨迹,该过程中,下列说法正确的是( )
A.爱好者在某点所受合外力方向可能沿斜下方
B.爱好者的某一小段运动可转化为圆周运动来处理
C.爱好者在某点的速度方向可能与加速度方向共线
D.若爱好者在某点所受合外力方向与速度方向成锐角,爱好者的速度将减小
3、壁虎不仅能飞檐走壁,也可以在水面上轻松游动.有一只壁虎要穿过一条宽为3m的小河到对岸寻找食物.已知河岸两侧平行,河水流动的速度为0.5m/s,壁虎在静止水面上最大的游动速度为2m/s,下列说法正确的是( )
A.若壁虎以1m/s的恒定速度游向河对岸,其在水中最短的运动时间为2s
B.若壁虎以1m/s的恒定速度游动,要想垂直到达河对岸,壁虎的身体姿态应斜向上游
C.若壁虎保持身体姿势垂直河岸方向从静止加速游向河对岸,壁虎在水中运动的轨迹是一条直线
D.若暴雨天气后,水流速度达到5m/s,其他条件不变,壁虎仍可能垂直游到河对岸
4、质量为m的物体在恒力F的作用下速度由减小到最小值v(v不为零),然后逐渐增大,则物体的速度由减小到v所用时间为( )
A. B. C. D.
5、如图所示,物块甲、乙由跨过光滑定滑轮的轻绳相连,初始时刻,轻绳右侧与竖直杆的夹角为60°.控制乙以6m/s的速度匀速向下运动,关于甲的运动,下列说法正确的是( )
A.初始时刻,甲的速度大小为3m/s
B.初始时刻,甲的速度大小为
C.甲此后先做加速运动,再做减速运动
D.甲此后做减速运动
6、如图所示,将质量为m的小球从倾角的光滑斜面上A点以速度水平抛出(即),小球运动到B点,已知间的高度,重力加速度g取,则小球从A点运动到B点所用的时间和到达B点时的速度大小分别为( )
A.1s 20m/s B.1s C.2s 20m/s D.2s
7、如图所示,在同一竖直平面内,倾角的斜滑道AB与水平滑道BC平滑衔接,可视为质点的运动员穿着滑雪板从A点以速度沿水平方向飞出恰好落到B处后顺势屈腿缓冲,垂直于水平面的分速度迅速减小为零.已知滑雪板和水平面间的动摩擦因数为,不计空气阻力,,,重力加速度g取.则运动员在空中飞行的时间和在水平长直滑道上运动的最大距离分别为( )
A.3 s、100 m B.3 s、200 m C.6 s、100 m D.6 s、200 m
二、多选题
8、一小船渡河,河宽90m,河水的流速与船离一侧河岸的距离d的变化关系如图所示,船在静水中的速度,若要使船以最短的时间渡河,则( )
A.船在行驶过程中,船头与上游河岸成45°角
B.船运动的轨迹不可能是直线
C.船渡河的最短时间是30s
D.船在河水中的最大速度是5m/s
9、如图所示,a、b、c分别为一水龙头从地面沿三个不同的方向射出的水柱轨迹图.已知出射时的水流速度大小相同,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.轨迹a中的水在空中运动的时间最长
B.轨迹c中的水在空中运动的时间最长
C.轨迹c中的射出的水的水平方向速度最大
D.轨迹b中的射出的水的水平方向速度最大
10、将一小球水平抛出,其运动轨迹上有A、B、C三点,如图所示.其中A为小球抛出点,小球从A运动到B和从B运动到C所用时间均为1s,且AB和BC的长度之比为,忽略空气阻力,重力加速度g取.下列说法正确的是( )
A.A、B和B、C的竖直高度差比值为1:3
B.小球在C点的竖直分速度大小为15m/s
C.小球平抛的初速度大小为5m/s
D.小球在B点的速度大小为15m/s
三、填空题
11、小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度运动,得到不同轨迹.图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是_____(填轨迹字母代号);磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是_____(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_____(填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.
四、实验题
12、某同学利用如图甲所示的装置做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一斜槽滑下,通过描点法得到小球做平抛运动的轨迹.
(1)实验前,反复调节实验装置,直到斜槽末端切线水平,其目的是_______________,判断斜槽末端是否水平的方法是_______________。
(2)实验时每次都让小球从_______________释放,以保证小球的平抛初速度相同;
(3)该同学通过多次描点,得到了小球做平抛运动的轨迹曲线,并以水平方向为x轴,竖直方向为y轴,得到部分轨迹如图乙所示.则小球平抛的初速度大小_____m/s,小球在B点的竖直方向速度大小_____m/s(重力加速度g取,计算结果保留两位有效数字).
五、计算题
13、时刻,物体由静止从坐标原点开始运动,其沿x轴方向的加速度一时间图像和沿y轴方向的速度一时间图像分别如图甲、乙所示.求:
(1)在0~2s内,物体的位移大小;
(2)在时,物体的速度大小.
14、如图所示,一物块(可视为质点)以水平向右的初速度滑上一恒定转动的水平传送带左端,到达传送带右端时恰好与传送带共速,物块水平飞出后,最后垂直打在一倾角的斜坡上.已知传送带的长度,且传送带的速度小于物块的初速度,物块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度g取,不计空气阻力.求:
(1)传送带的速度大小;
(2)传送带右端与物块刚打在斜面上的点的距离.
15、如果汽车顶部放置的行李捆绑不够牢固,在急刹车等特殊情况下,行李可能被甩出而造成危险.下面是简化情境:如图所示,平顶小车顶部距离地面的高度为,车顶的长度为,物块与车顶之间的动摩擦因数为,物块放在车顶正中央,但是没有被固定,物块可视为质点,开始时小车带着物块一起在平直的路面上向右匀速行驶,某时刻小车突然以大小为的加速度急刹车直到停下,物块从车顶右侧滑落,落地后不再发生运动.测出小车刹车后滑行的痕迹长度为,重力加速度g取,不计空气阻力.
(1)求小车匀速行驶时的速度大小;
(2)物块和小车都静止后,求物块到小车右侧的水平距离.
参考答案
1、答案:C
解析:做曲线运动的物体,速度方向时刻发生改变,运动状态也时刻在发生改变,选项A、B正确,不符合题意;物体的加速度不一定发生改变,如平抛运动,选项C错误,符合题意;任何二维平面内的曲线运动均可以分解为两个方向上的直线运动,选项D正确,不符合题意.
2、答案:B
解析:曲线运动中,合外力方向指向轨迹弯曲的凹侧,选项A错误;任何曲线运动都可拆分为小段的圆周运动来处理,选项B正确;曲线运动速度方向和加速度方向不能共线,选项C错误;若爱好者在某点所受合外力方向与速度方向成锐角,爱好者速度将增大,选项D错误.
3、答案:B
解析:A、若壁虎以1m/s的恒定速度游向河对岸,当壁虎速度与河岸垂直时,其在水中最短的运动时间,故A错误;
B、若壁虎以1m/s的恒定速度游动,因为壁虎的速度大于水速,能够垂直到达河对岸,需要壁虎的身体姿态应斜向上游,故B正确;
C、若壁虎保持身体姿势垂直河岸方向从静止加速游向河对岸,此时是竖直方向的匀加速直线运动与水平方向的匀速直线运动的合成,合运动必然是曲线,侧壁虎在水中运动的轨迹是一条曲线,故C错误;
D、若暴雨天气后,水流速度达到5m/s,此时水速大于壁虎的最大静水速度,壁虎不能垂直游到河对岸,故D错误。
故选B.
4、答案:C
解析:物体做类斜上抛运动,由牛顿第二定律可得;在平行于恒力F的方向上物体的初速度大小为,又,解得,选项C正确.
5、答案:A
解析:对乙的速度进行分解有,又,带入解得,选项A正确,B错误;C往下运动过程中,θ逐渐减小,由此可知B一直做加速运动,选项C、D错误.
6、答案:D
解析:小球在斜面上做类平抛运动,平行于方向,由牛领第二定律及位移公式分别可得,,联立解得小球从A点运动到B点所用的时间为,到达B点时的速度大小为,代入数据解得,故选D。
7、答案:B
解析:运动员在空中飞行时,水平方向有,竖直方向有,且,联立解得;由牛顿第二定律有,又,解得,选项B正确.
8、答案:BD
解析:船头始终与河岸垂直,渡河时间最短,选项A错误;由于水流速度变化,船头始终与河岸垂直,所以合速度方向变化,运动的轨迹不可能是直线,选项B正确;船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直时渡河时间最短,即,选项C错误;船在河水中的最大速度为,选项D正确.
9、答案:AC
解析:轨迹a的最高点竖直位移最大,则轨迹a中的水在空中运动的时间最长,选项A正确,B错误;设射出的水与竖直方向所成夹角为θ,则,由轨迹图可知轨迹c中的水射出的瞬间的与竖直方向所成的夹角最大,水平速度最大,则选项C正确,D错误.
10、答案:AC
解析:小球竖直方向做自由落体运动,则相同相邻时间间隔内的竖直位移之比为1:3,AB的高度差为,BC的高度差为,在C点竖直分速度,选项A正确,B错误;AB的长度为,BC的长度为,由题意知,解得,选项C正确;小球在B点时的速度大小,选项D错误.
11、答案:b;c;不在
解析:由图知磁铁在A位置时,钢珠运动受到磁铁的吸引,其轨迹为b;由图知磁铁在B位置时,钢珠运动过程中受到磁铁的吸引,使得小钢珠逐渐接近磁体,所以其的运动轨迹是c;实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.
12、答案:(1)使小球抛出时的速度水平,将小球轻放在斜槽末端,观察小球能否静止
(2)同一位置静止
(3)1.0,2.5
解析:(1)斜槽末端切线水平是为了保证小球具有水平的初速度,从而使小球做的是平抛运动;判断斜槽末端是否水平,可将小球轻放在斜槽末端,观察小球能否静止,小球能静止说明水平,不能则说明不水平.
(2)实验时每次都让小球从同一位置静止释放,以保证小球的平抛初速度相同.
(3)小球在竖直方向做自由落体运动,则,且,带入数据解得;又小球在B点时的竖直方向的速度,带入数据解得.
13、答案:(1)(2)
解析:(1)由题知,时刻,
在0~2s内,x轴方向的位移
y轴方向的位移
位移大小
解得
(2)在时,
且
又
解得
14、答案:(1)10m/s(2)
解析:(1)由题知传送带向右运动,且物块在传送带上做匀减速运动,
由牛顿第二定律有
由运动学有
又
解得
(2)物块飞出传送带后做平抛运动,物体打在斜面上时,由平抛运动规律
有
竖直速度
竖直位移
水平位移
距离
联立并带入数据解得
15、答案:(1)12m/s(2)1m
解析:(1)在刹车过程中,对小车有
解得
(2)设物块从开始到滑到车顶右侧边缘处时的速度大小为,所用时间为,物块在小车顶部滑行的加速度大小为,此过程中,由牛顿第二定律有
解得
假设物块滑到车顶右侧边缘处时,小车的速度还未减小到0
此时物块对地的位移大小为
小车对地的位移大小为
则物块相对小车的位移大小为
解得
此时小车的速度大小为
小车速度大于0,说明物块滑到车顶右侧边缘处时,小车的速度还未减小到0,假设成立.
则物块离开车顶边缘处时的速度大小为
物块离开车顶后做平抛运动,设运动时间为,在竖直方向上有
解得
则物块的平抛运动的水平位移大小为
故物块和小车都静止后,物块到小车右侧的水平距离为
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