重庆市第八中学2020届高三物理开学考试试题(含解析)二、选择题1.某一质点运动的位移x 随时间t 变化的图象如图所示,则()A. 第10s 末,质点的速度最大B. 5s 末与15s 末,质点的速度方向相反C. 010s ~内,质点通过的位移等于5mD. 1020s ~内,质点的速率先增加后减小 【答案】B 【解析】A 、位移-时间图象切线的斜率表示该时刻的速度,则知在10s 末时,质点的速度为零,故A错误;B 、在510s -内斜率为正,在1015s -内斜率为负,斜率代表物体的速度方向,故速度方向相反,故B 正确;C 、21514x x x m m =-=-=,故C 错误.D 、在1020s ~内,斜率一直增大,故速度越来越大,故D 错误;故选:B .2.如图所示,木块B 静止在水平地面上,木块A 叠放在B 上.A 的左侧靠在光滑的竖起墙面上。
关于A . B 的受力情况,下列说法中正确的是( )A. B 对A 的作用力方向一定竖直向上B. B 对A 的作用力一定大于A 的重力C. 地面对B 的摩擦力方向可能向右D. 地面对B 的作用力大小可能等于A 、B 的总重力 【答案】D 【解析】【详解】AB.对A 受力分析可知: 若A 与B 的接触面光滑,则A 受重力、支持力及墙壁对A 的支持力作用,A 处于静止状态,合力为零,由于A 、B 之间的接触面倾斜,则B 对A 的支持力垂直接触面斜向上,且大于A 的重力。
若接触面粗糙,A 可能受到重力、支持力和B 对A 的摩擦力,有可能A 还受到墙壁的支持力;当墙壁对A 没有支持力时,B 对A 的支持力与摩擦力的合力与A 的重力大小相等,方向相反。
由以上分析可知,故A 错误,B 错误。
C.若A 与B 的接触面光滑,木块B 受重力、地面的支持力、A 对B 科向下的压力以及地面的摩擦力处于静止状态,合力为零,则摩擦力方向水平向左。
若接触面粗糙,木块B 受重力、地面的支持力、A 对B 斜向下的压力以及A 对B 的静摩擦力,其中A 对B 斜向下的压力以及A 对B 的静摩擦力的合力与A 的重力大小相等,方向竖直向下,所以B 不受地面的摩擦力,故C 错误。
D.对整体进行受力分析可知,整体在竖直方向不受外力,故支持力一定等于两物体的重力,故D 正确。
3.如图所示,有一水平传送带以2m/s 的速度顺时针匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带的左端上,若物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,已知传送带左、右端间的距离为10m ,物体可视为质点,g =10m/s 2 , 则( )A. 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为5sB. 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为2sC. 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为5.2sD. 物体到达传送带右端时的速度为10m/s 【答案】C 【解析】【详解】ABC.根据牛顿第二定律,物体的加速度25m/s a g μ==则物体匀加速运动的时间为:12s 0.4s 5v t a === 匀加速运动的位移为:2212m 0.4m 225v x a ===⨯匀速运动的时间为:12100.4s=4.8s 2L x t v --== 则总时间为:120.4s 4.8s 5.2s t t t =+=+=故C 正确,AB 错误。
D.由上述分析可知,物体先加速运动后匀速运动,物体到达传送带右端的速度为2m/s ,故D 错误。
4.高空坠物极易对行人造成伤害.若一个质量为50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层落下,与地面的撞击时间约为2×10-3s ,试估算该鸡蛋对地面的冲击力约为 A. 1000 N B. 500 NC. 100 ND. 50 N【答案】A 【解析】 【分析】每层楼高约为3m ,计算鸡蛋下落的总高度,计算下落的时间,全过程根据动量定理列方程求解。
【详解】每层楼高约为3m ,鸡蛋下落的总高度为:h=(25-1)×3m=72m;自由下落时间为:1 3.8t s ===,与地面的碰撞时间约为:t 2=0.002s ,全过程根据动量定理可得:mg (t 1+t 2)-Ft 2=0,解得冲击力为:F=950N≈103N ,故A 正确。
故选A 。
【点睛】本题主要是考查动量定理,利用动量定理解答问题时,要注意分析运动过程中物体受力情况,能够根据全过程动量定理求解。
5.如图所示,水平地面上有一个半球体A .现在A 与竖直墙之间放一完全相同的半球体B ,不计一切摩擦,将A 缓慢向左移动(B 未与地面接触),则在此过程中A 对B 的弹力F 1、墙对B 的弹力F 2A. F 1变小、F 2变小B. F 1变小、F 2变大C. F 1变大、F 2变大D. F 1变大、F 2变小 【答案】C 【解析】对B 分析,受力如图所示,设1F 与水平方向的夹角为θ,故根据共点力平衡条件可得1sin mg F θ=,2tan mgF θ=,移动过程中θ减小,故两者都变大,C 正确.6.如图所示,固定的粗糙斜面的倾角θ=37°,长度L=4 m ,可视为质点的滑块从斜面的顶端由静止开始下滑,滑到斜面底端时速度大小v=4 m/s ,滑块的质量m=200 g ,空气阻力可忽略不计,取重力加速度g=10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则A. 滑块沿斜面下滑的加速度大小为2 m/s 2B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.6C. 整个下滑过程的时间为1.5 sD. 在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小为4 N·s 【答案】AD【解析】A、由运动学公式可知222/2va m sL==,故A正确;B、对滑块进行受力分析可知:mg sin θ–f=ma,N=mg cos θ,f=μN,解得μ=0.5,故B错误;C、由L=12at2,可得t=2La=2 s,故C错误;D、在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小I G=mgt=4 N·s,故D正确;故选AD。
【点睛】根据运动学公式求解加速度,对滑块根据牛顿第二定律求解动摩擦因数;根据位移时间关系求解整个下滑过程的时间;根据I G=mgt求解冲量。
7.如图所示,质量为2m的物体B静止在光滑水平面上,物体B的左边固定有轻质弹簧,质量为m的物体A以速度v向物体B运动并与弹簧发生作用,从物体A接触弹簧开始到离开弹簧的过程中,物体A、B始终沿同一直线运动,以初速度v方向为正,则( )A. 此过程中弹簧对物体B的冲量大小大于弹簧对物体A的冲量大小B. 弹簧的最大弹性势能为13 mv2C. 此过程弹簧对物体B的冲量为23mvD. 物体A离开弹簧后的速度为-13v【答案】BD【解析】【详解】A项:弹簧对物体B弹力大小等于弹簧对物体A的弹力大小,作用时间也相同,由冲量的定义式I=Ft知:弹簧对物体B的冲量大小等于弹簧对物体A的冲量大小,故A错误;B项:在A、B速度相等时,弹簧压缩至最短,故弹簧的弹性势能最大,故动能应最小,此过程中动量守恒,取向右为正方向,则有:1(2)mv m m v=+,解得:13vv=,弹簧的最大弹性势能为222p11113223E mv mv mv=-⨯=,故B正确;C、D项:设物体A离开弹簧后A、B的速度分别为v A和v B.取向右为正方向,根据动量守恒定律和机械能守恒定律得:2A Bmv mv mv=+,2221112222A Bmv mv mv=+⨯,解得:12,33A Bv v v v=-=,即物体A离开弹簧后的速度为3v-,对B,由动量定理得:弹簧对物体B的冲量4203BI mv mv=-=,故C错误,D正确。
8.如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为0.5μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则( )A. 当F<2μmg时,A. B都相对地面静止B. 当F>3μmg时,A相对B滑动C. 当F=2.5μmg时,A的加速度为0.25μgD. 无论F为何值,B的加速度不会超过0.5μg【答案】BD 【解析】【详解】AB.AB间的最大静摩擦力为AB2f mgμ=,B与地面间的最大静摩擦力为B32f mgμ=地,因为B ABf f<地,所以B相对地面先开始滑动,当B恰好相对地面滑动时,此时的来为32F mgμ'=,继续增大拉力,AB才会相对滑动,设AB刚好发生相对滑动时拉力为F,AB的加速度为a,对B由牛顿第二定律可得322mg mg maμμ-=,可求12a gμ=;对A 由牛顿第二定律可得1222F mg mg g μμ-=⨯,可求3F mg μ=。
综上分析可得当322mg F mg μμ≤<,B 相对地面滑动;当32F mg μ<时,AB 相对地面都静止;当3F mg μ>时,A 相对B 滑动,故A 错误,B 正确。
C.当 2.5F mg μ=时,AB 以共同的加速度运动,将AB 看作整体,由牛顿第二定律可得1.53F mg ma μ-=,解得13a g μ=,故C 错误。
D.对B 受力分析可知其所受的合力的最大值为m 2 1.50.5F mg mg mg μμμ=-=,即B 的加速度不还超过0.5g μ,故D 正确。
三、非选择题9.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲,其中A 为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳的结点,OB 和OC 为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的F 与F ′两力中,方向一定沿AO 方向的是___. (2)本实验采用的科学方法是___.A. 理想实验法B. 等效替代法C. 控制变量法D.建立物理模型法【答案】 (1). (1)F'; (2). (2)B 【解析】【详解】(1)[1]F 是通过作图的方法得到合力的理论值,而F '是通过一个弹簧称沿AO 方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力。
故方向一定沿AO方向的是F',由于误差的存在F和F'方向并不重合(2)[2]合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法,故B正确,ACD错误。
10.某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”。
同学们在实验中,都将砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小,通过改变小桶中砂的质量改变拉力。
为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,实验中需要平衡摩擦力。
①下列器材中不必要的是___(填字母代号).A. 交流电源B. 秒表C. 天平(含砝码)D. 直流电源②下列实验操作中,哪些是错误的___(填字母代号).A. 调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行B. 每次实验,都要先放开小车,再接通打点计时器的电源C. 平衡摩擦力时,将悬挂小桶的细线系在小车上D. 平衡摩擦力时,让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带③图乙是某同学实验中获得的一条纸带.A、B、C为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为T.A、B间的距离为x1,A、C间的距离为x2,则小车的加速度a=______(用字母表达).④图丙是小刚和小芳两位同学在保证小车质量一定时,分别以砂和小桶的总重力mg为横坐标,以小车运动的加速度a为纵坐标,利用各自实验数据作出的a−mg图象。