高一寒假作業答案
寒假到了,學生們開始了愉快的假期生活,但是在假期裏面也一定不要忘了鞏固知識。下面是小編整理收集的高一寒假作業答案,歡迎閲讀參考!
一、選擇題(本題共6道小題)
1.表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪,小物塊A、B用輕繩連接並跨過滑輪(不計滑輪的質量和摩擦).初始時刻,A、B處於同一高度並恰好處於靜止狀態.剪斷輕繩後A下落、B沿斜面下滑.下列説法正確的是()
A. 兩物塊的質量相等
B. 兩物塊落地時重力做功的功率不同
C. 從剪斷輕繩到物塊着地,兩物塊所用時間不等
D. 從剪斷輕繩到物塊着地,兩物塊重力勢能的變化量相同
2.一種叫做魔盤的娛樂設施,當轉盤轉動很慢時,人會隨着磨盤一起轉動,當魔盤轉動到一定速度時,人會貼在魔盤豎直壁上,而不會滑下。若磨盤半徑為r,人與魔盤豎直壁間的動摩擦因數為,在人貼在魔盤豎直壁上,隨魔盤一起運動過程中,則下列説法正確的是( )
A.人隨魔盤轉動過程中受重力、彈力、摩擦力和向心力作用
B.如果轉速變大,人與器壁之間的摩擦力變大
C.如果轉速變大,人與器壁之間的彈力不變
D.魔盤的轉速一定大於
3.一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質量為m的質點自P點上方高度R處由靜止開始下落,恰好從P點進入軌道。質點滑到軌道最低點N時,對軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小。用W表示質點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功。則
A. ,質點恰好可以到達Q點
B. ,質點不能到達Q點
C. ,質點到達Q後,繼續上升一段距離
D. ,質點到達Q後,繼續上升一段距離
4.衞星電話信號需要通地球同步衞星傳送.如果你與同學在地面上用衞星電話通話,則從你發出信號至對方接收到信號所需最短時間最接近於(可能用到的數據:月球繞地球運動的軌道半徑約為3.8105km,運行週期約為27天,地球半徑約為6400千米,無線電信號傳播速度為3108m/s)()
A. 0.1s B. 0.5s C. 0.25s D. 1s
5.一根長L=2m,重力G=200N的均勻木杆放在水平地面上,現將它的一端從地面抬高1m,另一端仍擱在地面上,則物體重力勢能的變化量為()
A. 50 J B. 100 J C. 200 J D. 400 J
6.近幾年我國在航空航天工業上取得了長足的進步,既實現了載人的航天飛行,又實現了航天員的出艙活動.如圖所示,在某次航天飛行實驗活動中,飛船先沿橢圓軌道1飛行,後在遠地點343千米的P處點火加速,由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2.下列判斷正確的是()
A. 飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過程中機械能不斷減小
B. 飛船在圓軌道2上時航天員出艙前後都處於失重狀態
C. 飛船在此圓軌道2上運動的角速度小於同步衞星運動的角速度
D. 飛船在橢圓軌道1上的運行週期小於沿圓軌道2運行的週期
二、實驗題(本題共2道小題)
7.小明同學在學習了圓周運動的知識後,設計了一個課題,名稱為:快速測量自行車的騎行速度。他的設想是:通過計算踏 腳板轉動的角速度,推算自行車的騎行速度。經過騎行,他得到如下的數據:在時間t內腳踏板轉動的圈數為N;
(1)那麼腳踏板轉動的角速度= ;
(2)要推算自行車的騎行速度,從以下選項中選出還需要測量的物理量是(填寫前面的序號) ;
①.鏈條長度L1
②.曲柄長度L2
③.大齒輪的半徑r1
④.小齒輪的半徑r2
⑤.自行車後輪的半徑R
(3)自行車騎行速度的計算式v= .(用所給物理量及所測物理量字母表示)
8.將一長木板靜止放在光滑的水平面上,如下圖甲所示,一個小鉛塊(可視為質點)以水平初速度v0由木板左端向右滑動,到達右端時恰能與木板保持相對靜止。現將木板分成A和B兩段,使B的長度和質量均為A的2倍,並緊挨着放在原水平面上,讓小鉛塊仍以初速度v0由木塊A的左端開始向右滑動,如圖乙所示。若小鉛塊相對滑動過程中所受的摩擦力始終不變,則下列有關説法正確的是()
A.小鉛塊將從木板B的右端飛離木板
B.小鉛塊滑到木板B的右端前就與木板B保持相對靜止
C.甲、乙兩圖所示的過程中產生的熱量相等
D.圖甲所示的過程產生的熱量大於圖乙所示的過程產生的熱量
三、計算題(本題共3道小題)
9.城市各個角落都分佈有消防栓,在一次消防器材檢驗時,檢測員將消防栓的閥門打開,水從橫截面積S=1.010﹣2m2的栓口水平流出,達標的消防栓正常出水量為10L/s~15L/s,經測量栓口距離水平地面高度h=0.8m,流到地面上的位置距離栓口的水平位移為0.6m,忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,水的密度為1.0103kg/m3.求:
(1)水從栓口流出的速度和落地的速度;
(2)該消防栓是否達標 請説明理由.
(3)空中水柱的質量是多少
10.如圖所示,光滑水平面上,輕彈簧兩端分別拴住質量均為m的小物塊A和B,B物塊靠着豎直牆壁.今用水平外力緩慢推A,使A、B間彈簧壓縮,當壓縮到彈簧的彈性勢能為E時撤去此水平外力,讓A和B在水平面上運動.求:
①當彈簧達到最大長度時A、B的速度大小;
②當B離開牆壁以後的運動過程中,彈簧彈性勢能的最大值.
11.如圖,光滑平台左端與半徑R=0.6m的半圓光滑軌道相切,且都固定.平台上A、B兩滑塊間壓縮有一輕質彈簧(用細線拴住),其中mA=1.5kg,mB=1kg.緊靠平台右側放有M=4kg的木板,其上表面與平台等高.剪斷細線後,B以vB=9m/s的速度衝上木板.已知B與木板間的`動摩擦因數1=0.5,木板與地面間的動摩擦因數為2,兩滑塊都可看作質點,不考慮A與B分離後再對B運動的影響,取g=10m/s2.求:
(1)A滑至半圓軌道最高點Q時,軌道對其壓力的大小;
(2)要保證B不滑出木板,木板的最短長度記為L.試討論並求出2與L的關係式,求出L的最小值.
試卷答案
1.解:A、剛開始AB處於靜止狀態,所以有mBgsin=mAg,則mBmA,故A錯誤.
B、剪斷輕繩後A自由下落,B沿斜面下滑,AB都只有重力做功,根據機械能守恆定律得:mgh=,速度大小v=,則A重力的功率,B重力的功率,可知PA=PB,故B錯誤.
C、因為落地的速度大小相等,加速度不等,根據速度時間公式知,運動的時間不等,故C正確.
D、下降的高度相同,重力大小不等,則重力勢能變化量不同,故D錯誤.
故選:C.
2.D該題考查圓周運動及受力分析
向心力不是一種新的力,故A錯誤;在轉速增大時,雖然向心力增大,彈力增大,但是摩擦力始終等於重力,故BC錯誤;根據彈力提供向心力,設最小彈力為N,由,,,得最小轉速n=,故D正確。
3.C
解析:根據動能定理可得P點動能EKP= mgR,經過N點時,半徑方向的合力提供向心力,可得,所以N點動能為,從P點到N點根據動能定理可得,即摩擦力做功。質點運動過程,半徑方向的合力提供向心力即,根據左右對稱,在同一高度,由於摩擦力做功導致右半幅的透度小,軌道彈力變小,滑動摩擦力f=FN變小,所以摩擦力做功變小,那麼從N到Q,根據動能定理,Q點動能,由於,所以Q點速度仍然沒有減小到0,仍會繼續向上運動一段距離。
考點:功能關係
4.解:根據萬有引力提供向心力,r=,已知月球和同步衞星的週期比為27:1,則月球和同步衞星的軌道半徑比為9:1.同步衞星的軌道半徑km.所以接收到信號的最短時間t=0.25s.故C正確,A、B、D錯誤.
故選C.
5.B重力勢能的變化與重力做功的關係
解:由幾何關係可知在木杆的重心上升的高度為:h=m=0.5m;
物體克服重力做功:WG=mgh=2000.5J=100J;
故物體重力勢能的變化量為△Ep=WG=100J
故選:B.
6.解:A、飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過程,要在P點加速然後改做圓軌道2的運動,故中機械能要增大,故A錯誤;
B、飛船在圓軌道2無動力飛行時,航天員出艙前後都處於失重狀態,故B正確;
C、圓軌道2高度為343千米,而同步衞星的軌道高度為3.6104km,由萬有引力提供向心力可得,故r越大越小,故C錯誤;
D、由C分析可得,軌道半徑越大,角速度越小,週期越長,故飛船在圓軌道2上的運行週期大於沿橢圓軌道1運行的週期,故D正確.
故選:BD.
7. ③④⑤
根據角速度得:
踏腳板與牙盤共軸,所以角速度相等,飛輪與牙盤通過鏈條鏈接,所以線速度相等,
設飛輪的角速度為,測量出大齒輪的半徑r1、小齒輪的半徑r2,
則
再測量自行車後輪的半徑R,根據
得:,故選③④⑤
AB、在第一次在小鉛塊運動過程中,小鉛塊與木板之間的摩擦力使整個木板一直加速,第二次小鉛塊先使整個木板加速,運動到B部分上後A部分停止加速,只有B部分加速,加速度大於第一次的對應過程,故第二次小鉛塊與B木板將更早達到速度相等,所以小鉛塊還沒有運動到B的右端,兩者速度相同,故A錯誤B正確;
CD、根據摩擦力乘以相對位移等於產生的熱量,第一次的相對路程大小大於第二次的相對路程大小,則圖甲所示的過程產生的熱量大於圖乙所示的過程產生的熱量,故 C錯誤D正確。
故選BD。
9.解:(1)根據h=得,t=,
則水從栓口流出的初速度.
落地的速度m/s=4.27m/s.
(2)出水量Q=,可知消防栓達標.
(3)空中水柱的質量m=kg=6kg.
答:(1)水從栓口流出的速度為1.5m/s
(2)消防栓達標,出水量為15L/s
(3)空中水柱的質量是6kg.
10.解:①當B離開牆壁時,A的速度為v0,
由機械能守恆有:mv02=E,
解得 v0=,
以後運動中,當彈簧彈性勢能最大時,彈簧達到最大程度時,A、B速度相等,系統動量守恆,以向右為正方向,由動量守恆定律得:
2mv=mv0,v=;
②當兩者速度相等時,彈簧伸長量最大,彈性勢能最大,由機械能守恆定律得:Ep=mv02﹣2mv2,
解得:Ep=E;
答:①當彈簧達到最大長度時A、B的速度大小為;
②當B離開牆壁以後的運動過程中,彈簧彈性勢能的最大值為E.
11.解:(1)對AB滑塊,規定向左為正方向,
由動量守恆定律得:mAvp﹣mBvB=0
可得:vp=6m/s
A滑塊從P運動到Q,由動能定理可得:
﹣2mAgR=mA﹣mA
在Q點由牛頓第二定律可得:F+mAg=mA
解得F=15N
(2)若2(M+mB)g=1mBg得:2=0.1
討論:
①當0.1,因2(M+mB)g1mBg
所以滑塊B在長木板上滑動時,長木板靜止不動; 滑塊B在木板上做勻減速運動,至長木板右端時速度剛好為0.
滑塊B,根據牛頓第二定律得
a1=1g=5m/s2.
則木板長度至少為L==8.1m
②當0.1,滑塊B先做勻減速,木板做勻加速,兩者共速v共後一起運動,不再發生相對滑動,設共速時B恰好滑至板的最右端.
設經時間t0滑塊B和木板共速,則
木板,根據牛頓第二定律得
a2==
滑塊B勻減速,根據運動學公式得
s1=vBt0﹣a1
v共=vB﹣a1t0
木板勻加速,根據運動學公式得
s2=a2
v共=a2t0
相對位移L=s1﹣s2
聯立得L==
所以2越小,L越小.當2=0時,L的值最小.
將2=0代入上式,
解得:L=6.48m
綜上【分析】:板長的最短長度L為6.48m
答:(1)A滑至半圓軌道最高點Q時,軌道對其壓力的大小是15N;
(2)當0.1,木板長度至少為8.1m,當0.1,板長的最短長度L為6.48m.
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