2024年3月物理月考
(答案写在试卷上,考试时间75min)
一、单选题(5*6)
1. 生活中曲线运动随处可见,物体做曲线运动一定受到了外力的作用。关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 速度方向有时与曲线相切,有时与曲线的切线垂直
B. 平抛运动是匀变速曲线运动,斜抛运动是变加速曲线运动
C. 物体所受合力可能不变,但它的加速度一定改变
D. 物体所受合力方向一定指向曲线的凹侧
【答案】D
【解析】
【详解】A.在曲线运动中,质点的速度方向一定是时刻沿着轨迹的切线方向,A错误;
B.平抛运动是匀变速曲线运动,斜抛运动仅受重力,也是匀变速曲线运动,B错误;
C.物体做曲线运动所受合力不变,由牛顿第二定律可知,其加速度也不会改变,如抛体运动,C错误;
D.物体做曲线运动条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上,合外力的方向一定指向曲线的凹侧,D正确。
故选D。
2. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小,下图中分别画出了汽车转弯时加速度a的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】汽车由M向N做曲线运动,必有分力提供向心力,向心力是指向圆心的,速度逐渐减小,所以加速度与速度夹角大于90°。
故选B。
3. 某兴趣小组同学用无人机练习“投弹”,无人机在离目标的高度匀速飞行,在离目标水平距离为处释放小球,结果小球刚好击中目标,不计空气阻力,重力加速度g取,则小球击中目标时的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知,小球下落时间为
则无人机的速度
小球落地时竖直方向的分速度
则小球落地时的速度大小
D项正确.
故选D。
4. 某物体的运动分解为相互垂直的x方向和y方向的图像如图所示。在0~1s内,下列判断正确的是( )
A. 物体的初速度大小为10m/s,物体的加速度大小为,做匀变速直线运动
B. 物体的初速度大小为10m/s,物体的加速度大小为,做匀变速曲线运动
C. 物体的初速度大小为14m/s,物体的加速度大小为,做匀变速直线运动
D. 物体的初速度大小为14m/s,物体的加速度大小为,做匀变速曲线运动
【答案】A
【解析】
【详解】在0~1s内,由速度—时间图像可知,x方向初速度为,加速度为,y方向初速度为,加速度为,根据平行四边形定则可以得到合初速度为
合加速度为
而且二者方向在同一直线上,可知合运动为匀变速直线运动。
故选A。
5. 河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要以最短时间渡河,则( )
A. 船渡河的最短时间是60s
B. 船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D. 船在河水中的最大速度是3m/s
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由题图甲可知河宽300m,船头始终与河岸垂直时,船渡河的时间最短,则
故A错误,B正确;
C.由于船沿河漂流的速度大小始终在变化,故船的实际速度大小和方向也在时刻发生变化,船在河水中航行的轨迹是曲线,故C错误;
D.船沿河漂流的最大速度为4m/s,所以船在河水中的最大速度
D错误。
故选B。
6. 如图所示,将一小球以10m/s的速度水平抛出,落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°,不计空气阻力,g取10m/s2,则( )
A. 小球抛出点离地面的高度15m B. 小球抛出点离地面的高度10m
C. 小球飞行的水平距离10m D. 小球飞行的水平距离20m
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据平抛规律:求得:落地竖直速度,竖直方向:,计算得:,AB错误
CD.根据竖直方向,解得,水平方向,C正确D错误
二、多选题(8*3)
7. 如图所示,甲、乙两个小球以不同的水平速度分别从O、P两点同时抛出,均落在水平地面上,下列说法正确的是( )
A. 甲球先落地 B. 乙球先落地 C. 甲球和乙球同时落地 D. 乙的初速度大
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.根据
可知,甲的高度比乙高,所以甲运动的时间比乙长,乙先落地,故B正确,AC错误;
D.水平方向做匀速运动,所以
小, 大,故乙的初速度大,故D正确。
故选BD。
8. 在光滑水平面上有一质量为2kg的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度方向相反的2N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述正确的是( )
A. 物体加速度大小为m/s2
B. 物体做加速度大小变化的曲线运动
C. 物体做匀变速曲线运动
D. 物体加速度1m/s2
【答案】AC
【解析】
【详解】物体原来所受合力为零,当将与速度方向相反的2N的力水平旋转90°后,其受力如图所示
其中Fx=Fy=2N,F是Fx、Fy的合力,即
F=2N
且大小、方向都不变,为恒力,物体的加速度为
a==m/s2=m/s2
大小恒定,方向与速度方向不在同一直线上,故物体做匀变速曲线运动,BD错误,AC正确。
故选AC。
9. 质量为m物体,由做匀速直线运动的汽车牵引,当物体上升时,汽车的速度为v,细绳与水平面间的夹角为,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 物体做匀加速直线运动 B. 此时物体的速度大小为
C. 物体做加速运动且速度小于车的速度 D. 绳子的拉力等于mg
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.将汽车的速度沿绳子方向、垂直于绳子方向分解,此时物体的速度大小为
当物体上升时,逐渐减小,物体速度逐渐增大,且增加得越来越慢,故物体做加速度减小的加速运动,且速度小于车的速度,故AB错误,C正确;
D.物体做加速运动,有向上的加速度,根据牛顿第二定律有
故绳子的拉力大于mg,故D错误。
故选C。
三、实验题(3+3+4)
10. 某学习小组探究平抛运动的特点。
(1)采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动;同时B球被释放,自由下落,做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复实验,发现两球仍同时落地。根据该实验现象,可以得出A球在竖直方向的分运动是___________________。
(2)探究平抛运动水平分运动的特点时,得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示,其中O为抛出点,a、b、c是轨迹上选取的三个点,O与a、a与b、b与c之间的竖直距离分别为h、3h、5h,则小球从O到a、a到b、b到c的运动时间____________(填“相等”或“不相等”);又测得O与a、a与b、b与c之间的水平距离相等均为x,则可得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动,小球平抛运动的初速度为____________(用h、x和重力加速度g表示)。
【答案】 ①. 自由落体运动 ②. 相等 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]多次重复实验,发现两球仍同时落地,可知A球竖直方向的运动与B球竖直方向的运动相同,可以得出A球在竖直方向的分运动是自由落体运动。
(2)[2]O为抛出点,小球做平抛运动,竖直方向有
可得
可得
[3]小球平抛运动的初速度为
四、解答题(16+20)
11. 如图所示,某人距离平台右端x0=10m处起跑,以恒定的加速度向平台的右端冲去,离开平台后恰好落在地面上的小车车厢底板中心。设平台右端与车厢底板间的竖直高度H=1.8m,与车厢底板中心的水平距离x=1.2m,取g=10m/s2,求:
(1)人离开平台时的速度v0;
(2)人运动的总时间t。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设人在平台上运动的时间为t1,离开平台做平抛运动的初速度为v0,平抛运动的时间为t2,由平抛运动的规律有
,
解得
t2=0.6s,v0=2m/s
(2)人在平台上做匀加速直线运动,有
解得
t1=10s
人运动的总时间为
t=t1+t2
解得
t=10.6s
12. 几位同学在空旷的草地上进行投掷飞镖比赛,飞镖投出点的高度h均为。甲同学站在A点投掷飞镖,初速度的大小,与水平方向的夹角,最终在P点插入地面。乙同学站在B点投掷飞镖,初速度水平,最终也在P点插入地面,且插入地面的方向与甲同学的飞镖方向相同。飞镖的飞行轨迹如图所示,不计空气阻力,重力加速度,求:
(1)甲同学投掷的飞镖飞行过程中离地面的最大高度H;
(2)乙同学投掷飞镖的初速度v的大小:
(3)A、B两点间的距离。
【答案】(1)5m;(2)3.6m/s;(3)8.64m
【解析】
【详解】(1)甲同学投掷的飞镖水平方向的速度大小为
竖直方向初速度大小为
在竖直方向从离手到最高点的高度和时间分别为
,
甲同学投掷的飞镖飞行过程中离地面的最大高度
(2)假设甲从最高点做平抛运动,下落时间为
设下落在P点时与水平夹角为,满足
乙做平抛时间为
设下落在P点时与水平夹角为,满足
由题意有
得乙同学投掷飞镖的初速度v的大小
(3)甲从抛出到P点水平位移
乙的水平位移为
A、B两点间的距离2024年3月物理月考
(答案写在试卷上,考试时间75min)
一、单选题(5*6)
1. 生活中曲线运动随处可见,物体做曲线运动一定受到了外力的作用。关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 速度方向有时与曲线相切,有时与曲线的切线垂直
B. 平抛运动匀变速曲线运动,斜抛运动是变加速曲线运动
C. 物体所受合力可能不变,但它的加速度一定改变
D. 物体所受合力方向一定指向曲线的凹侧
2. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小,下图中分别画出了汽车转弯时加速度a的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 某兴趣小组同学用无人机练习“投弹”,无人机在离目标高度匀速飞行,在离目标水平距离为处释放小球,结果小球刚好击中目标,不计空气阻力,重力加速度g取,则小球击中目标时的速度大小为( )
A B. C. D.
4. 某物体的运动分解为相互垂直的x方向和y方向的图像如图所示。在0~1s内,下列判断正确的是( )
A. 物体的初速度大小为10m/s,物体的加速度大小为,做匀变速直线运动
B. 物体的初速度大小为10m/s,物体的加速度大小为,做匀变速曲线运动
C. 物体初速度大小为14m/s,物体的加速度大小为,做匀变速直线运动
D. 物体的初速度大小为14m/s,物体的加速度大小为,做匀变速曲线运动
5. 河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要以最短时间渡河,则( )
A. 船渡河的最短时间是60s
B. 船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D. 船在河水中的最大速度是3m/s
6. 如图所示,将一小球以10m/s的速度水平抛出,落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°,不计空气阻力,g取10m/s2,则( )
A. 小球抛出点离地面高度15m B. 小球抛出点离地面的高度10m
C. 小球飞行的水平距离10m D. 小球飞行的水平距离20m
二、多选题(8*3)
7. 如图所示,甲、乙两个小球以不同的水平速度分别从O、P两点同时抛出,均落在水平地面上,下列说法正确的是( )
A. 甲球先落地 B. 乙球先落地 C. 甲球和乙球同时落地 D. 乙的初速度大
8. 在光滑水平面上有一质量为2kg的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度方向相反的2N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述正确的是( )
A. 物体加速度大小为m/s2
B. 物体做加速度大小变化的曲线运动
C. 物体做匀变速曲线运动
D. 物体加速度为1m/s2
9. 质量为m的物体,由做匀速直线运动的汽车牵引,当物体上升时,汽车的速度为v,细绳与水平面间的夹角为,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 物体做匀加速直线运动 B. 此时物体的速度大小为
C. 物体做加速运动且速度小于车的速度 D. 绳子的拉力等于mg
三、实验题(3+3+4)
10. 某学习小组探究平抛运动的特点。
(1)采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动;同时B球被释放,自由下落,做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复实验,发现两球仍同时落地。根据该实验现象,可以得出A球在竖直方向的分运动是___________________。
(2)探究平抛运动水平分运动的特点时,得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示,其中O为抛出点,a、b、c是轨迹上选取的三个点,O与a、a与b、b与c之间的竖直距离分别为h、3h、5h,则小球从O到a、a到b、b到c的运动时间____________(填“相等”或“不相等”);又测得O与a、a与b、b与c之间的水平距离相等均为x,则可得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动,小球平抛运动的初速度为____________(用h、x和重力加速度g表示)。
四、解答题(16+20)
11. 如图所示,某人距离平台右端x0=10m处起跑,以恒定的加速度向平台的右端冲去,离开平台后恰好落在地面上的小车车厢底板中心。设平台右端与车厢底板间的竖直高度H=1.8m,与车厢底板中心的水平距离x=1.2m,取g=10m/s2,求:
(1)人离开平台时的速度v0;
(2)人运动的总时间t。
12. 几位同学在空旷的草地上进行投掷飞镖比赛,飞镖投出点的高度h均为。甲同学站在A点投掷飞镖,初速度的大小,与水平方向的夹角,最终在P点插入地面。乙同学站在B点投掷飞镖,初速度水平,最终也在P点插入地面,且插入地面的方向与甲同学的飞镖方向相同。飞镖的飞行轨迹如图所示,不计空气阻力,重力加速度,求:
(1)甲同学投掷的飞镖飞行过程中离地面的最大高度H;
(2)乙同学投掷飞镖的初速度v的大小:
(3)A、B两点间的距离。
