高三物理单元测试题目
高三物理单元测试卷(四)：曲线运动与万有引力定律
高三物理单元测试卷（四）：曲线运动与万有引力定律曲线运动与万有引力定律班别：姓名：座号：总分：第Ⅰ卷（共34分）一．单项选择题（本题包括6小题，每小题3分，共18分，每小题只有一个选项符合题意）1.如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是（）A．受重力、拉力、向心力B．受重力、拉力C．受重力D．以上说法都不正确2．质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，假如摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（）A．因为速率不变，因此石块的加速度为零B．石块下滑过程中受的合外力越来越大C．石块下滑过程中的摩擦力大小不变D．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心3．质量不计的轻质弹性杆P 部分插入桌面上小孔中，杆另一端套有质量为m 的小球，今使小球在水平面内做半径为R 、角速度为ω的匀速圆周运动，如图所示，则杆的上端受到球对它的作用力大小为（ D ）A ．R m 2ωB ．mgC ．R m mg 2ω+D ．242R g m ω+ 4．如图所示，a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是：（ D ）A ．b 、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度；B ．b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度；C ．c 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的c ；D ．a 卫星由于某缘故轨道半径缓慢减小，则其线速度将逐步增大。
5．长为L 的轻绳的一端固定在O 点，另一端栓一个质量为m 的小球.先令小球以O 为圆心，L 为半径在竖直平面内做圆周运动，小球能通过最高点，如图所示。
g 为重力加速度，则（ B ）A ．小球通过最高点时速度可能为零B ．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零C ．小球通过最底点时所受轻绳的拉力可能等于5mgD ．小球通过最底点时速度大小可能等于2gL b a c地球6．我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。
高三物理圆周运动单元测试题
高三物理圆周运动单元测试题组题：于忠慈一、选择题：1、金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期,它们绕太阳的公转均可看做匀速圆周运动,那么可判定〔〕A．金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离B．金星运动的速度小于地球运动的速度C．金星的向心加速度大于地球的向心加速度D．金星的质量大于地球的质量2、一物体在地球外表重16N,它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N,那么此火箭离开地球外表的距离是地球半径的〔〕A．1倍B．2倍C．3倍D．4倍3、如下图,有A、B两颗行星绕同一颗恒星M做圆周运动,旋转方向相同,A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星相距最近,那么〔〕A．经过时间t=T1+T2两行星再次相距最近B．经过时间t=T1T2/(T2-T1),两行星再次相距最近C．经过时间t=(T1+T2 )/2,两行星相距最远D．经过时间t=T1T2/2(T2-T1) ,两行星相距最远4、在载人航天飞船返回地球外表的过程中有一段时间航天飞船会和地面失去无线电联系,这一阶段称为“黑障〞阶段,以下哪个说法最确切〔〕A．加速度太大、减速太快B．外表温度太高C．和空气摩擦产生高温使易熔金属和空气形成等离子体层,形成电磁屏蔽D．为下落平安关闭无线电通讯系统5、关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题,以下说法中正确的选项是〔〕A、在发射过程中向上加速时产生超重现象B、在降落过程中向下减速产生失重现象C、进入轨道时作匀速圆周运动,产生失重现象D、失重是由于地球对卫星内物体作用力减小而引起的6、地球的第一宇宙速度为7.9km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球的1.5倍,那么此行星的第一宇宙速度约为〔〕A.15.8km/sB.31.6km/sC.4km/sD.2km/s7、太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象．这些条件是〔〕Ａ．时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大Ｂ．时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大Ｃ．时间必须是在黄昏,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大Ｄ．时间必须是在黄昏,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大8、火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆．火卫一的周期为7小时39分．火卫二的周期为30小时18分,那么两颗卫星相比〔〕A．火卫一距火星外表较近B．火卫二的角速度较大C．火卫一的运动速度较大D．火卫二的向心加速度较大9、据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居〞行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球外表重量为600N的人在这个行星外表的重量将变为960N.由此可推知,该行星的半径与地球半径之比约为〔〕A、0.5B、2C、3.2D、410、2022年4月24日,欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c.这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度,外表可能有液态水存在,距离地球约为20光年,直径约为地球的1.5倍 ,质量约为地球的5倍,绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天.假设有一艘宇宙飞船飞临该星球外表附近轨道,以下说法正确是A.飞船在Gliese581c外表附近运行的周期约为13天B．飞船在Gliese581c外表附近运行时的速度大于7.9km/sC．人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大D．Gliese581c的平均密度比地球平均密度小11、假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动,那么以下物理量变化正确的选项是Ａ、地球的向心力变为缩小前的一半Ｂ、地球的向心力变为缩小前的161Ｃ、地球绕太阳公转周期与缩小前的相同Ｄ、地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半二、填空题：12、假设某行星半径是R,平均密度是ρ,引力常量是G,那么在该行星外表附近运动的人造卫星的角速度大小是.13、物体在一行星外表自由落下,第1s内下落了9.8m,假设该行星的半径为地球半径的一半,那么它的质量是地球的倍.14、地球绕太阳公转的周期为T1,轨道半径为R1,月球绕地球公转的周期为T2,轨道半径为R2,那么太阳的质量是地球的质量的倍.15、某行星上一昼夜的时间为T=6h,在该行星赤道处用弹簧秤测得一物体的重力大小比在该行星两极处小10%,那么该行星的平均密度是.16、如果发现一颗小行星,它离太阳的距离是地球离太阳距离的8倍,那么它绕太阳一周的时间应是年.17、假设站在赤道某地上的人,恰能在日落后4h,观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星,假设该卫星是在赤道所在平面内做匀速园周运动,地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的６．６倍,试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期为s18、如下图,某种变速自行车有三个链轮和六个飞轮,链轮和飞轮的齿数如下表所示.该自行车的前后轮周长为2m,人脚踩踏板的转速为每秒钟1.5转.假设采用的链轮和飞轮齿数分别为48和24,那么该种组合下自行车行驶时的速度为__________m/s；在踏板的转速不变的情况下,通过选择不同的链轮和飞轮,该自行车行驶的最大和最小速度之比为____________.后轮飞轮链条链轮踏板19、如下图,完全啮合的齿轮A、B的圆心在同一水平高度,A轮的半径是B轮的2倍,固定在B轮上的箭头方向竖直向上.A轮被固定不能转动,当B轮绕A轮逆时针匀速转动到A轮的正上方时〔齿轮A、B的圆心在同一竖直线上〕,B轮上的箭头方向向_________(填上或下、左、右)；B轮绕A轮〔公转〕的角速度与B轮自身〔自转〕的角速度之比为_____________.〔完全啮合的齿轮的齿数与齿轮的周长成正比〕20、如图,电风扇在暗室中频闪光源照射下运转,电风扇有3个叶片,互成120º,光源每秒闪光30次,那么光源闪光周期是秒；该风扇的转速不超过500转/分,现观察者感觉叶片有6个,那么电风扇的转速是转/分.三、计算题21、据美联社2022年10月7日报道,天文学家在太阳系的9大行星之外,又发现了一颗比地球小得多的新行星,而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年. 假设把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆,问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍. 〔最后结果可用根式表示〕22、宇航员在地球外表以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t小球落回原处；假设他在某星球外表以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处.〔取地球外表重力加速度g＝10m/s2,空气阻力不计〕〔1〕求该星球外表附近的重力加速度g’；〔2〕该星球的半径与地球半径之比为R星:R地＝1:4,求该星球的质量与地球质量之比M 星:M地.23、土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中央距离分别位r A=8.0×104km和r B=1.2×105km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.〔结果可用根式表示〕〔1〕求岩石颗粒A 和B 的线速度之比.〔2〕求岩石颗粒A 和B 的周期之比.〔3〕土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出他在距土星中央3.2×105km 处受到土星的引力为0.38N.地球半径为6.4×103km,请估算土星质量是地球质量的多少倍？参考答案一、选择题1、 C2、C3、BD4、C5、AC6、A7、Ｃ8、A 、C9、B10、BC11、BC二、填空题12、13、 14、21322231T R T R15、3027 kg/ m316、17、1．44×104 S18、6,16:519、右,1：320、1/30 、 300三、计算题21、设太阳的质量为M ；地球的质量为m 0,绕太阳公转周期为T 0,与太阳的距离为R 0,公转角速度为ω0；新行星的质量为m ,绕太阳公转周期为T ,与太阳的距离为R ,公转角速度为ω.那么根据万有引力定律合牛顿定律,得,0200200R m R GMm ω=,222R m R GMm ω=,002ωπ=T ,ωπ2=T ,由以上各式得3200⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=T T R R ,T =288年,T 0=1年,得32028844或=R R22、〔1〕t ＝2v 0g ,所以g ’＝15g ＝2m/s 2, 〔2〕g ＝GM R 2 ,所以M ＝gR 2G,可解得：M 星:M 地＝1⨯12:5⨯42＝1:80,23、解:〔1〕设土星质量为M 0,颗粒质量为m ,颗粒距土星中央距离为r ,线速度为v,根据牛顿第二定律和万有引力定律:rmv r m GM 220= ① 解得:r GM v 0=. 对于A 、B 两颗粒分别有: A A r GM v 0=和B B r GM v 0=,得:26=B A v v ② 〔2〕设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T ,那么:v r T π2=③ 对于A 、B 两颗粒分别有: A A A v r T π2=和B B B v r T π2= 得: 962=B A T T ④ 〔3〕设地球质量为M ,地球半径为r 0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m 0,在地球外表重力为G 0,距土星中央r 0/=5102.3⨯km 处的引力为G 0’,根据万有引力定律: 2000r GMm G = ⑤ 2'000'0r m GM G = ⑥ 由⑤⑥得：950=M M (倍) ⑦。
全国一百所名校高三单元测试示范卷物理第十六单元
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全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第8单元
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(八)第八单元曲线运动、万有引力与机械能综合(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项正确,7~10题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.质量均匀、不可伸长的绳索两端分别系在天花板上的A、B两点,A、B两点间距离小于绳长,如图中实线所示.现在绳的中点C施加竖直向下的力F,将绳子缓慢拉直,如图中虚线所示,在此过程中A.绳的重心位置逐渐降低B.绳的重心位置始终不变C.绳的重力势能增大D.绳的重力势能减小解析:外力F做正功,绳的机械能增加,由于绳的动能时刻为零,故绳的重力势能增大,重心升高,C对.答案:C2.两质量相等的A、B小球位于同一水平直线上,当A球被水平抛出的同时,B球开始自由下落,两个小球的运动轨迹如图所示,空气阻力忽略不计,则A.A球做变加速曲线运动,B球做匀变速直线运动B.相同时间内A、B两球速度的变化相等C.两球经过O点时的动能相等D.两球经过O点时所受重力的功率不相等解析:A球做平抛运动,B球做自由落体运动,都是匀变速运动,A错;A球和B球只受重力,加速度相同,所以相同时间内A、B两球速度的变化相等,B对;两球在O点时竖直方向的速度v y相同,动能不相等,重力功率P=mgv y相等,C、D均错.答案:B3.预计在2020年前后,中国将在轨组装载人空间站.已知空间站绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为r,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,下列说法正确的是A.空间站的线速度v=B.空间站的角速度ω=C.空间站的加速度a=D.空间站的周期T=2π解析:由万有引力定律得:G=mg.对空间站,有G=m=mω2r=ma=m()2r,解得v=,ω=,a=,T=2π,D对.答案:D甲4.如图甲所示,质量为m的滑块从半径为R的粗糙固定圆弧形轨道的a点滑到b点,由于滑动摩擦力的作用使滑块速率不变,则A.滑块所受的向心力不变B.滑块的加速度不变C.滑块所受的支持力增大D.滑块受到的摩擦力大小不变乙解析:如图乙所示,在匀速下滑过程中,滑块受重力G、轨道支持力N和滑动摩擦力f的作用,将重力G分解为切向分力F1=mgsinθ和法向分力F2=mgcosθ,向心力F=m大小不变,加速度a=大小不变,方向时刻改变,A、B均错;支持力N=mgcosθ+m、摩擦力f=mgsinθ,随着滑块下滑,θ减小,N增大,f减小,C对、D错.答案:C5.静止在水平面上的滑块,从t=0时刻开始受到水平拉力的作用,滑块的速度-时间(v-t)图象和水平拉力的功率-时间(P-t)图象分别如图甲、乙所示,则(取g=10m/s2)A.在0~2s内滑块所受的拉力为2NB.滑块的质量为0.8kgC.滑块与水平面间的动摩擦因数为0.5D.在0~5s内拉力做的功为40J解析:2s~5s内,滑块做匀速直线运动,由v=5m/s、P1=10W和P1=F1v=fv,得F1=f=μmg=2 N;0~2s内,滑块做匀加速度直线运动,加速度a=2.5m/s2,由F2-f=ma及P2=F2v'得,F2=4N、m=0.8kg、μ=0.25,B对,A、C错;0~5s内,由P-t图象知,拉力做的功为W=P1t1+P2t2=50J,D错.答案:B6.如图所示,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦).初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A竖直下落、B沿斜面下滑,若以虚线所在处为零势能参考平面,下列说法正确的是A.两物块着地时的重力势能E pA<E pBB.两物块着地前重力做功W A>W BC.两物块着地时的动能E kA>E kBD.两物块着地时的机械能E A=E B解析:由平衡知识可知m A g=m B gsinθ,则m A<m B,以虚线为零势能面,由E p=mgh,知E pA>E pB,A 错;根据W=mgh,得W A<W B,B错;由动能定理W=E k,有E kA<E kB,C错;两物体运动过程中机械能守恒,任意时刻均有E A=E B,D对.答案:D7.将一物块竖直向上抛出,物块在空中由A点运动到B点的过程中,受重力和空气阻力作用,若重力做功-3J,空气阻力做功-1J,则物块的A.重力势能增加3JB.重力势能减少3JC.动能减少1JD.机械能减少1J解析:重力做功-3J,物块重力势能增加3J,A对,B错;合力做功-4J,物块动能减少4J,C错;空气阻力做功-1J,物块机械能减少1J,D对.答案:AD8.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为r A、r B、r C,它们的边缘上分别有A、B、C三点,其向心加速度分别为a A、a B、a C,则下列说法中正确的是A.a A∶a B=r A∶r BB.a A∶a B=r B∶r AC.a B∶a C=r B∶r CD.a B∶a C=r C∶r B解析:A、B两点的线速度相等,由a=知B对;B、C两点的角速度相等,由a=ω2r知C对.答案:BC9.“嫦娥三号”探月卫星计划于2013年在西昌卫星发射中心发射升空.若发射的第一步如图所示,地球的球心位于该椭圆的一个焦点上,A、B两点分别是卫星运行轨道上的近地点和远地点,A点在地面附近,且卫星所受阻力可忽略不计,已知地球表面的重力加速度为g1,月球表面的重力加速度为g2,地球的半径为R1,月球的半径为R2,则下列说法正确的是A.卫星运动到A点时其速率一定大于B.若要使卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动,需在B点减速C.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为D.地球的质量与月球的质量之比为解析:卫星贴地面做匀速圆周运动的速率等于,因卫星从A向B做离心运动,则卫星运动到A点时其速率一定大于,A对;卫星在B点受到的引力大于所需要的向心力,为进入圆轨道只能加速,B错;在天体表面上,由mg=m得,=,C对;忽略星球自转,由mg=G得,=,D错.答案:AC10.如图所示,斜面体M固定在水平桌面上,一质量为m的物体(可视为质点)在沿斜面向上的恒力F作用下,从斜面底端A沿光滑斜面上滑,经过斜面中点B时撤去F,物体恰好滑到斜面顶端C,若以地面为零势能面,则A.物体在AB段与BC段的加速度相同B.物体在AB段动能的增量等于力F做的功和重力做功的代数和C.物体的动能与势能相等的位置出现在BC段(不含B、C两点)D.物体在AB段与BC段克服重力做功的平均功率相等解析:物体在A、C两点的速度为零,由公式2as=知,AB段和BC段物体的加速度大小相等,方向相反,A错;合力对物体做的功等于物体动能的增量,B对;在BC段撤去了外力,物体的机械能守恒,物体在C点的机械能E=mgh,在B点的重力势能E p=mgh,动能E k=E-E p=mgh,动能和势能相等,故经过B点后物体的重力势能大于动能,C错;物体在两段运动中的时间相等,克服重力做功相等,克服重力做功的平均功率相等,D对.答案:BD第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.11.(6分)某学习小组探究“功与物体速度改变的关系”,设计了如下实验装置:在倾角可以调节的长斜面上安装两个速度传感器P、Q,其中Q固定、P可自由移动.让物体从斜面顶端下滑,并依次通过P、Q.(1)在实验中,一质量为m的物体从斜面的顶端O无初速度释放,读出物体通过速度传感器P、Q的速度v P和v Q,实验中还需要测量.(填写物理量的名称及符号)(2)本实验中,物体与斜面间摩擦力的大小对探究结果(填“有”或“没有”)影响.解析:(1)因为W=ΔE k,而W=mg(sinθ-μcosθ)L,ΔE k=m(-),要探究W与v的关系只需探究L与v的关系,故还需测量P、Q两点间的距离L.(2)在实验中,由于物体在斜面上运动时,所受的合力是确定的,即F合=mg(sinθ-μcosθ),所以摩擦力的大小不会影响L和v的关系.答案:(1)P、Q两点间的距离L(3分)(2)没有(3分)12.(9分)有同学想通过实验来探究弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量之间的关系.实验装置如图所示:将弹簧一端悬挂在支架上,另一端悬挂金属重物,记下重物平衡时的位置O.用手慢慢将重物托起,直至弹簧恢复原长(即位置A)为止.然后迅速抽开手,重物无初速度落下,记下重物能够到达最低点(即位置B),以后重物就在A、B两个位置之间来回运动.实验测得A、O两点间的距离为L1,A、B两点间的距离为L2.(1)若重物的质量为m,g为重力加速度,则从A到O,重力做功为;以A点为弹性势能的零势能位置,弹簧在B点时的弹性势能为.(2)改变重物,多次实验后,发现总有L2=2L1,则在B点时弹簧的弹力为重物重力的倍.解析:(1)从A到O,重力做功W1=mgL1;从A到B,重力做功W2=mgL2,根据能量守恒定律,弹簧在B点时的弹性势能为E p=W2=mgL2;(2)设弹簧的劲度系数为k,由平衡条件mg=kL1=kL2,可知在B 点时弹簧的弹力为重物重力的2倍.答案:(1)mgL1mgL2(每空3分)(2)2(3分)13.(8分)如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1).力F(大小未知)拉着物体沿水平面以速度v向右做匀速直线运动,设F的方向与水平面夹角为θ(0≤θ≤),重力加速度为g.(1)求力F的功率.(2)为使力F在物体发生相同位移时做功最少,则力F与水平面夹角θ为多大?解:(1)对物体,经受力分析有:水平方向:Fcosθ=μF N(1分)竖直方向:Fsinθ+F N=mg(1分)解得:F=(1分)F的功率P=Fvcosθ=.(2分)(2)由能量守恒定律得,拉力做功为W=Q,要使拉力做功W最少,应使产生的热量最小,即物体与水平面间的摩擦力f=0.因此物体只受重力与拉力的作用而做匀速运动,此时F=mg,θ=.(3分)14.(10分)如图甲所示,一小物块从倾角α=37°的斜面上的A点由静止开始滑下,最后停在水平面上的C点.已知小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面在B 点处平滑连接,小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失.从滑块滑上水平面BC 开始计时,其运动的速度图象如图乙所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.(1)求A、B两点间的距离.(2)若在C点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A点,则此初速度为多大?解:(1)由v-t图象得,滑块在水平面上的加速度大小a==2.5m/s2(1分)根据牛顿第二定律有:μmg=ma(1分)解得:μ=0.25(1分)从A到B,由动能定理得:mgL AB sin37°-μmgcos37°·L AB=mv2(2分)解得:L AB=3.125m.(1分)(2)由v-t图象得:L BC=t=5m(1分)设小物块在C点的初速度为v0,从C返回到A,由动能定理得:μmgL BC+μmgcos37°·L AB+mgL AB·sin37°=m(2分)解得:v0=5m/s.(1分)甲15.(12分)如图甲所示,竖直平面内固定有一个半径为R的四分之一圆弧轨道PQ,其中半径OP水平、OQ竖直,现从圆心O处以不同的初速度水平抛出一系列质量为m的相同小球,这些小球都落到了圆轨道上,不计空气阻力,重力加速度为g.(1)若小球从抛出到击中轨道所用时间为,求小球平抛的初速度v0.(2)某同学认为初速度越小,则小球撞击轨道的乙动能越小;另一同学认为初速度越大,小球落到圆弧轨道时下降的高度越小,则小球撞击轨道的动能越小,请通过推理说明你的观点.解:(1)如图乙所示,对小球,有:竖直方向:y=gt2=R(1分)水平方向x=-=R(1分)平抛的初速度v0==.(2分)(2)设小球以初速度v抛出并撞到轨道上,根据动能定理得:mgy'=E k-mv2(2分)且x'=vt'(1分)y'=gt'2(1分)x'2+y'2=R2(1分)解得E k=mg(y'+)(2分)当y'=,即y'=R时,小球撞击轨道的动能有最小值,E k有最小值,在初速度不断增大的过程中,小球的动能先减小后增大.综上所述,两位学生的观点都不正确.(1分)16.(15分)如图甲所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和圆弧轨道CD连接而成的光滑轨道,AB与BC圆滑连接,BC与CD相切.可视为质点的小物块从倾斜轨道AB上高h处由静止开始下滑,用传感器测出小物块经过圆弧形轨道最高点D时对轨道的压力F,并得到如图乙所示的压力F与高度h的关系图象,取g=10m/s2.问:(1)小物块的质量和圆轨道的半径分别是多少?(2)要使小物块不脱离轨道运动,小物块在斜面上释放高度应满足什么条件?解:(1)小物块从A到D,由机械能守恒定律得:mg(h-2R)=m(3分)在D点,由牛顿第二定律得:F+mg=m(3分)解得:F=h-5mg(3分)由F-h图象及代入数据得:m=0.1kg,R=0.2m.(3分)(2)要使小物块不脱离轨道,小物块沿圆形轨道上升最大高度h1=R=0.2m(2分)所以要使小物块不脱离轨道运动,小物块在斜面上释放高度h应满足0<h≤0.2m.(1分)。
全国100所名校单元测试示范卷-高三一物理卷(五)
第五单元 曲线运动一、单项选择题：本题共13小题．每小题4分，共52分．每小题只有一个选项符合题意．1．北京时间4月17日，2011赛季Fl 大奖赛上海站比赛结束，汉密尔顿赢得冠军．假设汉密尔顿的赛车在比赛中经过一段水平弯道，转弯时的速度为v ，为使赛车转弯时不发生侧滑，汉密尔顿采取了刹车措施，赛车在从M 到N 的过程中所受合力方向可能是( )2．图示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知质点运动到B 点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直．则质点从A 点运动到E 点的过程中，下列说法正确的是( )A ．质点在D 点的速率比在C 点的大B ．质点在相等的时间内发生的位移大小相等C ．质点在A 点的加速度比在D 点的大D ．从A 到D 的过程中，加速度与速度的夹角先增大后减小3.A 、B 两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，当绳被拉成与水平面的夹角分别是α、β时，物体A 正以ν1的速度向右运动，如图所示．此时物体B 的运动速度νB 为(绳始终有拉力)（ ）A ．1sin sin v αβB ．1cos sin v αβC ．1sin cos v αβD ·1cos cos v αβ 4. 2011年8月16日，英国7岁少年内森·布彻展露出玩飞镖的天分，战胜多名世界顶级飞镖选手，被誉为未来的世界冠军．设他掷出的飞镖做平抛运动，且在空中飞行的水平方向分速度为νx 竖直方向分速度为νy ，忽略空气阻力，则飞镖的分速度图象可能是（ ）5．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线 用一系列不同半径的小圆弧来代替，如图甲所示，曲线上A 点的曲率圆定义为：通过A 点 和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A 点的曲率圆，其半径ρ叫做A 点的曲率半径，此时做曲线运动的物体所受合外力沿曲率半径方向的分量提供向心力，现将一物体沿水平方向以速度v 0出，经过时间t=詈到达P 点，如图乙所示，则在P 处的曲率半径是（ ）A ．20v gBCD ．202v g6．在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤．从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是( )A．树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断B．树木开始倒下时，树梢的线速度较大，易于判断C．树木开始倒下时，树梢的向心加速度较小，易于判断D．伐木工人的经验缺乏科学依据7．如图所示，质量为m的石块从半径为R的半球形碗内壁上的某点滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，那么( )A．因为速率不变,所以石块的加速度为零B．石块下滑过程中受的合外力大小始终不变C．碗对石块的摩擦力大小始终不变D．石块下滑过程中的加速度始终不变8．如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置，一小球在圆形轨道内侧做圆周运动，若对于半径R 不同的圆形轨道，小球通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力，则半径R越大( )A．小球通过轨道最高点时的速度越大B．小球通过轨道最高点时的加速度越大C．小球通过轨道最低点时的角速度越大D．小球通过轨道最低点时的加速度越大9．铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的设计行驶速率ν有关．下列说法正确的是A．v一定时，r越小则要求h越大B．v一定时，r越大则要求h越大C．r一定时，v越小则要求h越大D．过弯道时，火车行驶的速度越小越安全10．.如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，且ab=bc=cd，从a点以初动能E ko平抛出一个小球，它落在斜面上的b点．若小球从a点以初动能3E k0水平抛出，不计空气阻力，斜面足够长，则下列判断正确的是（）A．小球将落在c点B．小球将落在d点。
高三新物理第一轮复习单元测试--静电场 附答案
高三新物理第一轮复习单元测试--静电场说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共150分；答题时间120分钟.第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1．某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面.A、B、C三点的电场强度分别为E A、E B、E C，电势分别为，关于这三点的电场强度和电势的关系，以下判断正确的是（）A．E A<E B，=B．E A>E B，>C．E A>E B，<D．E A=E C，=2．如图所示，在直线MN上有一个点电荷，A、B是直线MN上的两点，两点的间距为L，场强大小分别为E和2E.则（）A．该点电荷一定在A点的右侧B．该点电荷一定在A点的左侧C．A点场强方向一定沿直线向左D．A点的电势一定低于B点的电势3．如图所示，A、B为两个固定的等量的同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C，现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0，若不计电荷C所受的重力，则关于电荷C运动过程中的速度和加速度情况，下列说法正确的是（）A．加速度始终增大B．加速度先增大后减小C．速度始终增大，最后趋于无穷大D．速度始终增大，最后趋于某有限值4．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是（）A．铜丝编织的衣服不易拉破B．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零D．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用5．如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正、负极相连，两板的中央沿竖直方向各有一个小孔，今有一个带正电的液滴，自小孔的正上方的P 点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1.若使a板不动，若保持电键K断开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍然从P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v2，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（）A．若电键K保持闭合，向下移动b板，则v2>v1B．若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v1C．若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2=v1D．若电键K闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2<v16．如图所示，在O点放置正点电荷Q，a、b两点的连线过O点，且Oa=ab，以下说法正确的是（）A．将质子从a点由静止释放，质子向b做匀加速运动B．将质子从a点由静止释放，质子运动到b的速率为v，则将粒子从a点由静止释放后运动到b点的速率为C．若电子以Oa为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为v，则电子以Ob为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为2vD．若电子以Oa为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为v，则电子以Ob为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为7．如图所示，AB、CD为一圆的两条直径，且相互垂直，O点为圆心.空间存在一未知静电场，场强方向与圆周所在平面平行.现有一电子，在电场力作用下（重力不计），先从A点运动到C点，动能减少了W；又从C点运动到B点，动能增加了W，那么关于此空间存在的静电场可能是（）A．方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场B．方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场C．位于O点的正点电荷形成的电场D．位于D点的正点电荷形成的电场8．如图所示，平行金属板内有一匀强电场，一个电量为、质量为的带电粒子（不计重力）以从A点水平射入电场，且刚好以速度从B点射出.则（）①若该粒子以速度从B点射入，则它刚好以速度从A点射出②若将的反粒子以从B点射入，它将刚好以速度从A点射出③若将的反粒子以从B点射入，它将刚好以速度从A点射出④若该粒子以从B点射入电场，它将从A点射出A．只有①③正确B．只有②④正确C．只有①②正确D．只有③④正确9．如图所示，a、b两个带电小球，质量分别为、，用绝缘细线悬挂，两球静止时，它们距水平地面的高度均为h（h足够大），绳与竖直方向的夹角分别为和（），若剪断细线Oc，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度取g，则（）A．a球先落地，b球后落地B．落地时，a、b水平速度相等，且向右C．整个运动过程中，a、b系统的电势能增加D．落地时，a、b两球的动能和为10．如图所示，有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度先后射入电场中，最后分别打在正极板的C、B、A处，则（）A．三种粒子在电场中运动时间相同B．三种粒子在电场中的加速度为C．三种粒子到达正极板时动能D．落在C处的粒子带正电，落在B处的粒子不带电，落在A处的粒子带负电第Ⅱ卷（非选择题，共110分）二、本题共2小题，共20分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答. 11．（8分）（1）在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，给出下列器材，应选用的是__________（用字母表示）A．6V的交流电源B．6V的直流电源C．100V的直流电源D．量程为0.5V，零刻度在中央的电压表E．量程为300μA，零刻度在中央的电流表11题（2）图（2）该实验装置如图所示，如果以a、b两个电极的连线为x轴，以a、b 连线的中垂线为y轴，并将一个探针固定于y轴上的某一点，合上开关S，而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中，灵敏电流表G的指针与零刻度夹角的变化情况是_________.A．逐渐增大B．逐渐减小C．先变大后变小D．先变小后变大12．（12分）某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O 点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可看作匀强电场）.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：（1）用天平测出小球的质量，按上图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离，使小球带上一定的电量.（2）连接电路（请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出）.（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度.（4）以电压为纵坐标，以__________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率.（5）小球的带电量=__________________.（用、、等物理量表示）三、本题共6小题，共90分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.13．（14分）有一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图中直线A、B所示，放在A点的电荷带正电，放在B 点的电荷带负电.求：（1）B点的电场强度的大小和方向；（2）试判断点电荷Q的电性，并确定点电荷Q的位置坐标.14．（14分）如图所示（a），一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电量是多少？某同学在解答这道题时的过程如下：设电量为q，小环受到三个力的作用，拉力T、重力mg和库仑力F，受力分析如图b，由受力平衡知识得，=mg tan30°，.你认为他的解答是否正确？如果不正确，请给出你的解答？15．（14分）如图所示，空间存在着强度E=2.5×102N/C方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线，一端固定在O点，一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10－2C的小球.现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取g=10m/s2.求：（1）小球的电性；（2）细线能承受的最大拉力；（3）当小球继续运动后与O点水平方向距离为L时，小球距O点的高度.16．（16分）如图所示，一个带电量为的油滴，从O点以速度射入匀强电场中，的方向与电场方向成角.已知油滴的质量为，测得油滴到达运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为.求：（1）最高点的位置可能在O点正上方的哪一侧？（2）最高点处（设为N）与O点的电势差.（3）电场强度.17．（16分）如图所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳（不伸缩）悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳于竖直方向的夹角θ=53°，绳长为L，B、C、D到O点的距离为L，BD水平，OC竖直.（1）将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度v B，小球到达悬点正下方时绳中拉力恰等于小球重力，求v B．（2）当小球移到D点后，让小球由静止自由释放，求：小球经悬点O正下方时的速率.（计算结果可保留根号，取sin53°=0.8）18．（16分）如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。
高三物理恒定电流单元测试(12月16日)
高三物理恒定电流单元测试（12月16日）一、选择题（3分×12）1、我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m 的近似圆形轨道，当环中的电流是10mA 时(设电子的速度是3×107m/s)．则在整个环中运行的电子数目为(电子电量e=1.6×10-19C)A ．5×1011B ．5×1010C ．1×102D ．1×104 2、如图10一1所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd ，ab 边为L 1，ad 边为L 2，当端点I 、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时，R I II ：R ⅢⅣ = A ．L 1：L 2 B ．L 2：L 1 C ．L 12：L 22 D ．L 22：L 123、直流电动机线圈电阻为R ，当电动机工作时通过的电流为I ，两端电压是U ，则其输出功率是 A ．IU B ．IU +I 2R C ．IU 一I 2R D ．U 2／R4、如图10-3所示，其中R 1=R 3=10Ω，R 2=R 4=40Ω，今将输入端接在电压U 的电路中，那么它们功率的关系是 A ．P 1>P 2>P 3>P 4 B ．P 1>P 3>P 2>P 4 C ．P 2>P 1>P 3>P 4 D ．P 4>P 3>P 2>P 15、如图10—5所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 0，随电流I 的变化图线；抛物线OBC 为同一电源内部的发热功率P r 随电流I 的变化图线．若线段AB 对应的横坐标为2A ，那么AB 的长度所表示的功率及电流I =2A 时所对应的外电阻分别为 A ．2W,0.5Ω B ．4W ，2Ω C ．2W,1Ω D ．6W ，2Ω6、如图所示的电路中，电源电动势为16V ，内阻不计。
R 1=R 4=3Ω，R 2=R 3=5Ω，电容C=1μF ，电容器上极板的带电量为 A ．-6×10-6C B ．4×10-6C C ．-4×10-6CD ．8×10-6C7、在图所示的电路中，电源电动势为12V ，内电阻不能忽略，闭合S 后，调整R 的阻值，使电压表的示数增大ΔU=2V 。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第2单元
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(二)第二单元相互作用(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~7小题只有一个选项正确,8~10小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.下列关于力的说法正确的是A.根据效果命名的同一名称的力,力的性质也一定相同B.两个力F1=3N、F2=-4N,则F1大于F2C.有受力物体就一定有施力物体D.只有相互接触的物体间才能产生作用力解析:根据效果命名的同一名称的力,性质可以不相同,选项A错误;F1=3N、F2=-4N,这两力是在一条直线上,力前面的负号并不表示大小而是表示它们之间的方向相反,选项B错误;有受力物体就一定有施力物体,选项C正确;不相互接触的物体间也能产生作用力,选项D错误.答案:C2.按照国际惯例,分布于全球的1000多个高空探测站都必须在每天的早上7时15分和凌晨1时15分准时放飞带有探测仪的气球,并在规定时间内,将全球同一时段不同地点的高空气流温度、压力、湿度及风向、风速等数据汇报至设立于欧洲的世界气象中心,以便世界各地的预报专家对气象数值进行全面分析和判断,进而得出预报结论.现有一质量为m的气球(包含装备),升空后向着西南方向匀速上升,则此气球所受空气作用力的大小和方向分别是A.0B.mg,西南偏上方向C.mg,竖直向上D.mg,东北偏下方向解析:根据二力平衡的条件,气球所受空气的作用力与重力大小相等、方向相反,与气球运动方向无关.答案:C3.2012年6月27日,中国“蛟龙”再次刷新“中国深度”——下潜7062米.设质量为M的“蛟龙”号在匀速下降时,其所受的浮力为F,“蛟龙”号在运动过程中所受的阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使“蛟龙”号以同样的速率匀速上升,则“蛟龙”号所受的浮力为A.2Mg-FB.Mg-2FC.Mg-FD.0解析:由于“蛟龙”号以同样的速率匀速上升,则所受阻力的大小相等.设“蛟龙”号所受的浮力为F',运动过程中受到的阻力为F f.在匀速下降过程中有F+F f=Mg;在匀速上升过程中有F'=Mg+F f,联立两式解得F'=2Mg-F,A正确.答案:A甲4.在探究力的分解时,教师请每位学生从草稿本上撕下一张纸折成一长纸条,如图甲所示,把纸条平搭在两摞书中间,中部放块橡皮,纸条即凹下去无法承受,显得软弱无力;但若把它弯成凸弧形卡在两摞书之间,它则完全可以驮起一块橡皮擦.对这一现象的解释正确的是A.它弯成凸弧形时,橡皮的重力减小了B.它弯成凸弧形时,橡皮受到的支持力增大了C.它弯成凸弧形时,橡皮受到的持力大于它对凸面的压力D.它弯成凸弧形时,凸面能把橡皮对它的压力沿着曲面均匀地分散开乙解析:如图乙所示,两种情况下把压力进行分解,可知凸面能把外来的力沿着曲面均匀地分散开,所以选项D对.答案:D5.如图所示,一定质量的滑块静止地置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.关于滑块的受力情况下列说法中正确的是A.滑块一定受到弹簧的压力B.滑块一定受斜面的弹力作用C.滑块一定受到三个力作用D.滑块一定受到四个力作用解析:将滑块隔离,进行受力分析,当弹簧处于原长时,滑块受斜面的支持力、摩擦力和重力三个力的作用;当弹簧不是原长时,受四个力的作用,因滑块静止,所以滑块一定受斜面的弹力作用,故选项B正确.答案:B甲6.喜爱攀登高楼的人被称为蜘蛛人,如图甲所示,一个蜘蛛人正沿竖直的高楼缓慢攀登,由于身背较重的行囊,重心上移至肩部的O点,总质量为60kg.此时身体挺直且手臂与身体垂直,手臂与墙壁夹角为53°,设手、脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2,sin 53°=0.8,cos53°=0.6.则该蜘蛛人手受到的拉力和脚受到的作用力分别为乙A.360N480NB.480N360NC.450N800ND.800N450N解析:对该蜘蛛人的受力情况建立如图乙所示的直角坐标:由力的平衡得,在x方向上有F1=Gsin 53°,在y方向上有F2=Gcos53°.所以手受到的拉力和脚受到的作用力分别为F2=360N、F1=480 N.答案:A7.如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.F f表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许减小后,系统仍静止,且O1、O2始终等高,则A.F f变小,F N变大B.F f变大,F N变小C.F f不变,F N变大D.F f不变,F N变小解析:以重物M和两相同木块m整体为研究对象,竖直方向合力为零,木块与挡板间摩擦力始终满足2F f=2mg+Mg,选项A、B错误.挡板间的距离稍许减小后,杆与竖直方向的夹角α减小,设杆对结点O的弹力为F,对结点O受力分析可得,在竖直方向上由平衡条件有G=2Fcosα,所以F=,夹角α减小,轻杆弹力减小,对木块受力分析得木块与挡板间的正压力F N=Fsinα=减小,选项C错误、D 正确.答案:D8.关于物体的重力和重心,下列说法中正确的是A.物体的重力就是地球对物体的吸引力B.物体对水平支持物的压力一定等于物体的重力C.重心是一种理想模型,是用等效的思维方法得出的D.重心的位置只与物体的形状和物体内部质量的分布有关,与周围环境无关解析:物体的重力是地球对物体的吸引力的一个分力,所以选项A错误;物体对水平支持物的压力等于物体的重力是有条件的,选项B错误;实际上,每一个物体其各个部分都要受到重力的作用,从效果上等效集中于一点,这就是物理学的一种等效替代的思想,选项C正确;重心的位置只与物体的形状和物体内部质量的分布有关,与周围环境无关,选项D正确.答案:CD9.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N大小的力),关于该物体所受的合力大小,下列说法正确的是A.甲图中物体所受的合力大小等于5NB.乙图中物体所受的合力大小等于2NC.丙图中物体所受的合力大小等于0D丁图中物体所受的合力大小等于0解析:对甲图,先将F1与F3合成,然后再用勾股定理,求得合力等于5N,选项A正确;对乙图,先将F1与F3合成,求得F1、F2、F3的合力等于5N,选项B错误;对丙图,可将F3正交分解,求得合力等于6 N,选项C错误;根据三角形法则,丁图中合力等于0,选项D正确.答案:AD10.如图甲所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.现整个系统处于静止状态,则甲A.A对地面没有摩擦力B.A对地面的摩擦力方向向左C.B对A的压力大小为mgD.细线对小球的拉力大小为mg乙解析:以A、B整体为研究对象,由于整个系统处于静止状态可知整体在水平方向上不受摩擦力作用,选项A正确、B错误;以B为研究对象,如图乙所示,进行受力分析可知:F2cosθ=mg,F1=mgtanθ,再由几何关系,得cosθ=,tanθ=-,解得B对A的压力大小F2=mg,细线对小球的拉力大小F1=,选项C正确、D错误.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.11.(7分)在“研究力的合成”的实验中,根据实验数据画出了力的图示,图上标出了F1、F2、F、F'四个力.(1)其中力与橡皮条一定在同一直线上.(填上述给出的力的符号)(2)下列关于该实验的说法正确的是.A.通过细绳套用一个弹簧秤拉和用两个弹簧秤拉,只要橡皮条伸长相同长度即可B.在实验前,一定要将弹簧秤调零C.实验中,弹簧秤和所拉的绳套一定要和木板平行D.如果手头只有一个弹簧秤,通过改变方法也可以完成实验解析:(1)F'是以F1、F2为邻边所作的平行四边形的对角线,故F是用一个弹簧秤拉橡皮条得到的力.(2)该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果,不只是要橡皮条伸长相同长度,还要使橡皮条向同一个方向伸长,选项A错误、C正确;在实验前,一定要将弹簧秤调零,选项B正确;只有一个弹簧秤,通过改变方法也可以完成实验,选项D正确.答案:(1)F(3分)(2)BCD(4分)12.(8分)为探究合力与两个分力间所满足的具体关系,某同学设计了如图所示的实验装置.实验时,保持所挂的钩码不变,移动弹簧秤到不同位置,则平衡时弹簧秤的示数F将随着动滑轮两边细线间的夹角α的改变而改变.实验时使夹角α分别为60°、90°、120°,读出对应的F值.(1)该同学通过比较发现α越大、F越大,为了更清楚地了解F随α变化的关系,于是他算出每次实验时的Fα、、Fcos、、、Fcosα等的值.若该同学在实验中的操作都是正确的,则他能够得到的结论(关于F随α变化的关系的结论)是:.(2)经过步骤(1)了解了关于F随α变化的关系,该同学进一步以表示两边细线的拉力的图示的线段为邻边作出平行四边形,发现表示两细线的拉力的线段所夹的对角线基本上都是竖直向上的,但是该对角线的长度总比表示钩码重力的图示的线段明显要长,出现这一情况的原因应该是.解析:(1)设动滑轮与所挂钩码的总重是为G总,则有2Fcos=G总,由于G总不变,所以Fcos为定值.答案:(1)Fcos为定值(4分)(2)没有考虑动滑轮的重力(4分)13.(10分)如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A小球放在固定的光滑斜面上,斜面的倾角为α,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C小球放在水平地面上.现用手控制A小球,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知B、C两小球的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计.(1)求细线无拉力作用时,C小球对地面的压力.(2)缓慢地释放A小球后,最终C小球恰好不受地面的作用力,求B小球上升的高度和A 小球的质量.解:(1)以B、C两小球整体为研究对象,受重力和地面的支持力作用处于平衡状态,所以支持力为F N=2mg.(2分)由牛顿第三定律知:C小球对地面的压力F N'=2mg(1分)(2)设开始时弹簧的压缩量为x1,由胡克定律和平衡条件有:mg=kx1(1分)C小球恰好不受地面的作用力,则弹簧对C小球的拉力大小为mg,设此时弹簧的伸长量为x2,有mg=kx2(1分)所以B小球上升的总高度h=x1+x2=(2分)设A小球的质量为M,由平衡条件得Mgsinα=2mg(2分)所以A小球的质量M=.(1分)14.(10分)随着科学的发展,人们生活中走过的桥正在不断的变化,图甲是古代的石拱桥,图乙是现代的斜拉桥.无论哪种桥与物理知识都有密切联系,请根据所学知识回答下列两个问题.(1)若石拱桥简化为图丙所示的模型,正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角均为θ,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为多少?(2)斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索,它们的一端都系在塔柱上.对于每组对称钢索,它们的上端可以看成系在一起,即两根钢索对塔柱的拉力F1、F2作用在同一点.它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样,如果戊斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布,且钢索AC和AB与竖直方向的夹角分别为α和β,如图丁所示,则要保持塔柱所受的合力竖直向下,钢索AC、AB的拉力F AC与F AB之比应为多少?解:(1)楔形石块受力如图戊所示,根据力的合成可得:mg=2Fcos(90°-θ)(3分)=.(2分)所以F=-己(2)因为力F AC与F AB的合力竖直向下,如图己所示,则有:=(3分)解得F AC∶F AB=sinβ∶sinα.(2分)15.(12分)所受重力G1=8甲N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力G2=100N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图甲所示,已知sin 37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2.则木块受到斜面对它的摩擦力F f和支持力F N各为多大?乙解:分析P点受力情况如图乙所示,由平衡条件可得:F A cos37°=G1(2分)F A sin37°=F B(2分)可解得:F B=6N(1分)对木块进行受力分析如图丙所示丙由物体的平衡条件可得:F f=G2sin37°+F B'cos37°(2分)F N+F B'sin37°=G2cos37°(2分)F B'=F B(1分)可求得:F f=64.8N(1分)F N=76.4N.(1分)甲16.(13分)图甲中工人在推动一台割草机,施加的力大小为100N,方向与水平地面成30°斜向下.已知割草机重300N.(1)求它对地面的压力大小.(2)若工人对割草机施加的作用力的方向与图示相反,力的大小不变,则割草机作用在地面上向下的压力又为多大?(3)割草机割完草后,现工人用与水平面成某一角度的最小力拉着割草机匀速运动,已知这个最小拉力为180N,求割草机与地面间的动摩擦因数.解:(1)工人对割草机施加的作用力沿竖直方向的分力为F y=Fsin30°=50N(1分)当工人斜向下推割草机时,割草机作用在地面上向下的压力为F N1=G+F y=350N.(2分)(2)当工人斜向上拉割草机时,割草机作用在地面上向下的压力为F N2=G-F y=250N.(2分)(3)以割草机为研究对象,受力分析如图乙所示,因为割草机外于平衡状态,则有: Fcosα=μF N(1分)Fsinα+F N=mg(1分)乙联立可解得:F=(2分)令cotφ=μ则有F=可见当sin(α+φ)=1时F有最小值:F min=(2分)代入数值得:μ=.(2分)。
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高三物理单元测试题目高三物理单元测试题（单元一：力和物体的平衡）第I卷（选择题，共40分）一、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，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分。
1、下列关于力的说法，正确的是：（）A、力的作用离不开施力物体，但可以没有受力物体，如拳击运动员出拳打空对方，正是如此B、有受力物体就一定有施力物体C、只有相互接触的物体才能产生力的作用D、施力物体同时也是受力物体2、关于重力的说法，正确的是：（）A、物体所受的重力与物体所受的其它力以及运动状态和轨迹无关B、在空中飞行的物体不受重力作用3eud教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！C、物体的重力实际就作用在重心上，故重心一定在物体上D、静置于水平桌面上的物体对桌面的压力就是物体的重力3、一木箱静置于水平地面上，下列叙述中正确的是：（）A、地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；而木箱没有发生形变，所以木箱不受弹力B、地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；木箱受到向上的弹力，是因为木箱也发生了形变C、地面受到了向下的弹力，因为木箱发生了弹性形变；木箱受到向上的弹力，是因为地面也发生弹性形变D、以上说法都不正确4、水平桌面上一重为200N的物体，与桌面间3eud教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！的动摩擦因数为0.2，当依次用15N、30N和80N 的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）：（）A、15N，30N，40N B、15N，30N，80N C、0，0，40N A、40N，40N，40N5、物体受三个共点力作用，F1=3N，F2=5N，F3=8N，则：（）A、F1大小可能等于F2和F3的合力大小B、F2大小可能等于F1和F3的合力大小C、这三个力的合力最小值是1ND、这三个力的合力最大值是16N6、在已知一个力的分解中，下列情况具有唯一解的是：（）A、已知两个分力的方向并且不在同一直线上B、已知一个分力的大小和方向C、已知一个分力的大小和另一个分力的方向D、已知两个分力的大小3eud教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！7、某人骑自行车前进时，地面对后轮的摩擦力为F1，对前车轮的摩擦力为F2，后来推自行车前进，地面对后车轮的摩擦力为F11，对前轮的摩擦力为F21，则下列说法正确的是（）A、F1和F11的方向均向前B、F1和F11的方向均向后C、F1的方向向前，F11的方向向后D、F2和F21的方向均向后8、表面光滑，质量不计的尖劈插在缝AB之间，缝宽为d，在尖劈背上加一恒压力P，如图所示，则尖劈对A侧和B侧第8的压力（）A、随α的增大而均减小B、随α增大劈对A的压力增大，而对B的压力减小C、随缝宽d的减小而均增大D、不随缝宽d 的变化而变化3eud教育网 教学资源集散地。
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可能是最大的免费教育资源网！9、如图所示，一个质量为m=2.0kg的物体，放在倾角为θ=30º的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F=5.0N 提物体，物体仍静止，下列结论正确的是（g=10m/s 2）：（ ）A 、物体受到的合外力减小5.0NB 、物体受到的摩擦力减小5.0NC 、斜面受到的压力减小5.0ND 、物体对斜面的作用力减小5.0N10、如图所示，轻绳的一端系在质量为m 的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆上，现用水平力F 拉绳上一点，使物体静止在图中实线位置。
然后改变F 的大小，使其缓慢下降至图中虚线位置，圆环仍在原来位置不动，则在这一过程中，水平拉力F ，环对横杆的摩擦力f 和环对杆的压力N 的变化情况是：（ ）第9第103eud 教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！A 、F 逐渐增大，f 保持不变，N 逐渐增大B 、F 逐渐增大，f 逐渐增大，N 保持不变C 、F 逐渐减小，f 逐渐减小，N 逐渐增大D 、F 逐渐减小，f 逐渐减小，N 保持不变第II 卷（非选择题 共110分）二、实验题：本题共2小题，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
11、(10分)某同学做《探索弹簧的弹力和伸长的关系》的实验时，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为l 0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F 拉弹簧下端，测出弹簧的长度为l ，把l -l 0作为弹簧的伸长量O1 AO 1 B O1 C O 1 D F 0 第12x0.这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出的F-x图象，可能是上图中_______图正确（其它操作都正确）若图中提供的x0x1F1F0均作为已知量，则你能根据正确的图象求出的物理量有__________________________________。
器，一工人师傅欲将此较重机器提起一定高度，以便用车运走。
他在厂房里找来几根足够长的钢丝绳和一只滑轮，将它们在天花板的适当位置和机器上拴好，就顺利地提起了机器。
请你想一想这位工人师傅是用什么方法来提吊机器的，在虚线框中画出示意图，并指出他是根据_____________ 原理设计的。
三、计算题：本题共6小题，共90分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步3eud教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！3eud 教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！ 骤．只写出最后答案的不能得分．有数值的计算题，答案中必须明确写出数值和单位13、(15分)如图所示，已知轻绳AO最多能承受150N 的拉力，轻绳OB 最多能承受100N 的拉力，则在O点最多能挂多重的重物？14、(15分)如图所示，轻质三角支架的AB=24cm ，BC=20cm ，AC=30cm ，在支架的A 点由绳悬挂一个重为50N求AB 、AC 杆受力的大小？第14第133eud 教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！15、(15分)如图甲所示，将一条轻而柔软的细绳，一端固定在天花板上的A 点，另一端固定在竖直墙上的BA 和B 到O 点的距离相等，绳长是OA 的两倍。
图乙为一质量和半径可忽略的动滑轮K ，滑轮下悬挂一质量为m 的重物，设摩擦力可忽略.现将动滑轮和重物一起挂到细绳上，在达到平衡时，绳所受的拉力多大？若B 点稍微向上或向下移动一些，绳所受的拉力如何变化？第15乙 甲16、(15分)一个半径为1m 的氢气球重为10N ，所受的空气浮力大小为16N ，用一根轻绳拴住，由于水平风力的作用，气球稳定时轻绳与地面成600角，如图所示，求： （1）.绳的拉力为多大？（2）若上述风速为10m/s ，假设风力F∝R 2v 来确定，R 是气球的半径，V 为风速，现发现轻绳与地面夹角300，则水平风速为多大？第1617、(15分)工程力学中常出现“自锁现象”:如图所示，一机械是由一连杆AB 与滑块m 用铰链相连。
只要AB 与m 所在平面间夹角θ 大于某个值，则无论连杆AB 对滑块施加多大力的作用，都不可能使之滑动，且F AB 越大，滑块越稳定。
为避免滑块产生这种“自锁现象”，θ 应满足什么条件？设滑块与平面间动摩擦因数为μ。
18、(15分)如图所示，质量为m 的物体在mgF 3=的水平力作用下，沿倾角为θ =30º的斜面向上第17匀速运动。
根据力学规律和题中提供的信息，你还能求得哪几个作用力及跟摩擦有关的物理量？第18单元测试题（一）参考答案一、选择题(40分)二、填空作(20分)11（10′）：C （4′），弹簧的劲度系数011xx F k -=（6′）； 12（10′）：力的分解（4′），如右图（6′）三、解答题(90分)13（12′）、取结点O 为研究对象，受力分析，运用假设法和平衡原理,求得最多能挂重物的重为200N 。
14（12′）、取结点A 为研究对象，受力分析，利用受力三角形结构三角形相似的原理求得T AB =60N ，T AC =72N 。
15（14′）、取动滑轮为研究对象，受力分析，根据直角三角形边角关系,求得绳子所受的拉力为mg 33。
B 点上移或下移后绳子拉力不变。
第13题16（16′）、取气球为研究对象，受力分析，运用力的合成或分析的方法求得绳子的拉力为34N ，水平风速为30m/s17（16′）、取滑轮为研究对象，受力分析，运用正交分解法，列出临界状态方程，可求得μθθcot 0arc =<18（20′）、取物体m 为研究对象，受力分析，正交分解，列出方程，可求得：①.m 与斜面间的滑动摩擦力：mg mg F f =-=θθsin cos 滑②.斜面对m 的支持力mgmg F N 3cos sin =+=θθ③.m与斜面间的动摩擦因数33cos sin sin cos =+-==θθθθμmg F mg F N f 滑④.取斜面或m 与斜面整体为研究对象，受力分析，求得地面对斜面的静摩擦力mgF f3==静。