舒城中学高三物理自主学习训练(三)重点实验班

1舒城中学新课程自主学习系列训练（三）高三物理（重点、实验班）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1．如图所示，一光滑半圆形碗固定在水平面上，质量为m1的小球用轻绳跨过碗口并连接质量分别为m2和m3的物体，平衡时碗内小球恰好与碗之间没有弹力，两绳与水平方向夹角分别为53°、37°，则m1：m2：m3的比值为（已知sin53º=0.8，cos53º=0.6）()A．5∶4∶3B．4∶3∶5C．3∶4∶5D．5∶3∶42.如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v-t图象如图乙所示（重力加速度为g），则（）A．施加外力前，弹簧的形变量为Mg/kB．外力施加的瞬间，AB间的弹力大小为M（g-a）C．AB在t1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零D．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值3.如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上．小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m．现用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T；若用另一力水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为．则（）A．B．C．D．4.如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C与转台中心的距离分别为r、1．5r．设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是2A．B对A的摩擦力一定为3μmgB．B对A的摩擦力大于3C．转台的角速度一定满足关系D．转台的角速度一定满足关系5.如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是（）A．0tanvtgB．0tangtvC．0sinRtvD．0cosRtv6.如图所示，绕过光滑轻质定滑轮的轻绳连接物体A和B，光滑水平台阶上物体B的质量是物体A的1/2，绳恰伸直时，用手托住A，A离地面的高度为H，然后由静止释放A，若以地面为零势能面，当A的动能和势能相等时，A距地面的高度是（）A．5HB．3HC．25HD．45H7.如图所示，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止．现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F＝kv(图中未标出)．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球运动过程中未从杆上脱落，且F0μmg.下列说法不正确的是()．A．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动直到静止B．小球的最大加速度为F0mC．恒力F0的最大功率为F20＋F0μmgμkD．小球在加速运动过程中合力对其做功为12mF0＋μmgμk28.某载人宇宙飞船在距地面高度约为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，且与地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站。若某时刻二者相距最远，从该时刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（已知地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度约为36000km（）A．4次B．6次C．7次D．8次9.如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，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球放在水平地面上。现用手控制住A，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A的质量为4m，B、C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，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是()A．斜面倾角α=60°3B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒10.如图所示，物体以一定的初速度从倾角α＝37°的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E随高度h的变化如图2所示，g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80。则()A．物体的质量m＝0.67kgB．物体与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.40C．物体上升过程中的加速度大小a＝8m/s2D．物体回到斜面底端时的动能Ek＝10J二、实验题：本题共2小题，共16分。请把答案填写在答题卷上相应的横线上11.(6分)如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置．其步骤如下：a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带．合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑．b．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M．c．取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图15乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点．已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g．(1)步骤c中小车所受的合外力为________________．(2)为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x0，OC间距离为x1，则C点的速度为________．需要验证的关系式为____________________________________(用所测物理量的符号表示)．12.（10分）用如图装置可验证机械能守恒定律。轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放置一金属片C。铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B正下方。系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h。由此释放，系统开始运动，当物块B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上。两光电门固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物块B通过P1、P2这段时间。（1）若测得P1、P2之间的距离为d，物块B通过这段距离的时间为t，则物块B刚穿过圆环后的速度v=。（2）若物块A、B的质量均为M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证了下面哪个等式成立，即可验证机械能守恒定律。正确选项为。A．mgh=12Mv2B．mgh=Mv2C．mgh=12(2M+m)v2D．mgh=12(M+m)v2（3）本实验中的测量仪器除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需要。4（4）改变物块B的初始位置，使物块B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h以及物块B通过P1、P2这段距离的时间为t，以h为纵轴，以（填“t2”或“1/t2”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。该直线的斜率k=(用m、M、d表示)。三、计算题：(本大题共4小题，共44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.（11分）如图，在一和水平面成角的不动光滑硬杆上套一质量为m1的小环A，小环可沿杆无摩擦地移动，借助一根轻绳AB将质量为m2的重物连在小环上，开始时用手持住环，使绳AB呈竖直，问在释放A后的瞬间绳中的张力是多少?14.（11分）人造地球卫星绕地球旋转时，既具有动能又具有引力势能（引力势能实际上是卫星与地球共有的，简略地说此势能是人造卫星所具有的）。设地球的质量为M，以卫星离地无限远处时的引力势能为零，则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为rGMmEp（G为万有引力常量）。（1）求在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能（设人造卫星到地心的距离为r，人造卫星的质量为m，地球质量为M，万有引力常量为G）。（2）当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，这个速度叫做第二宇宙速度，用v2表示。设第一宇宙速度为v1，试求出第二宇宙速度v2（用v1表示）。15.（11分）如图所示，弧形轨道的下端与半径为R的圆轨道平滑连接。现在使小球从弧形轨道上端距地面2R的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，轨道摩擦不计。试求：(1)小球到达圆轨道最低点B时的速度大小；(2)小球在某高处脱离圆轨道后能到达的最大高度。16.（11分）如图所示，倾斜传送带与水平面的夹角，劲度系数的轻质光滑弹簧平行于传送带放置，下端固定在水平地面上，另一端自由状态时位于Q点。小滑块质量，放置于传送带P点，滑块与传送带间的滑动摩擦因数。已知传送带足够长，最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等，整个过程中小滑块未脱离传送带，弹簧处于弹性限度内，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量(重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）(1)若传送带静止不动，将小滑块无初速放在P点，PQ距离，求小物块滑行的最大距离；(2)若传送带以速度逆时针传动，将小滑块无初速放在P点，PQ距离，求小物块滑行的最大距离。5答案：一、选择题（4×10=40）1.A2.B3.B4.C5.C6.C7.A8.C9.B10.D二、实验题11.(1)mg(2)x0f2mgx1＝Mx20f2812.三、计算题13.221221sincosmmgmmT14.（1）rGMmrGMmrGMmEEEpk2121所以：rGMmrGMmE21|21|||（2）第一宇宙速度即为绕地球表面运行的速度，故有：212vMmGmRRRGMv1（2分）物体脱离地球引力时，此时速度为零，由机械能守恒定律：02122RGMmmv（3分）得：2122GMvvR（2分）15.（1）（2）16.（1）（2）0.1011mxLSmxLS0.4.222