山西省山西大学附属中学2018-2019学年高一物理(下)5月模块诊断试卷含答案

B．物体受到的重力的冲量大小为mgt C．物体受到的合力的冲量大小为零 D．物体动量的变化量大小为mgsin??t

17．如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上P点，已知物体的质量为m＝2.0 kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，弹簧的劲度系数k＝200 N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10 cm，这时弹簧具有弹性势能Ep＝1.0 J，物体处于静止状态，若取g＝10 m/s，则撤去外力F后 ( )． A．物体向右滑动的距离可以达到12.5 cm B．物体向右滑动的距离一定小于12.5 cm C．物体回到O点时速度最大 D．物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为0 三．实验题(每空2分，共8分) 18．某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。 2

（1）供实验选择的重物有以下三个，应选择 。 A．质量为100g的木球 B．质量为100g的铁球 C．质量为100g的塑料球 （2）某同学按照正确操作得到纸带如图2所示，其中O是起始点，M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，打点周期T＝0.02s，该同学用毫米刻度尺测量O到M、N、P各点的距离分别为15.25cm、18.90cm、22.93cm，并记录在图中，重物的质量为m＝0.1kg，重力加速度g＝9.80m/s．根据图上所得的数据，取图中O点到N点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能的减少量为△Ep＝ J，其动能的增加量为△Ek＝ J（结果均保留三位有效数字）。

（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度x，则以v为纵轴、x为横轴，画出的图象是下图中的 。

22

四．计算题（本题3个小题，共29分。要求写出必要的计算依据和计算结果）

319.（8分）如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×10 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图象如图乙所示(在t＝15 s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小． (1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1； (2)求汽车刚好到达B点时的加速度a； (3)求BC路段的长度．

20. （9分）篮球是一种很受年轻人欢迎的体育运动，现有一质量m＝0.60kg的篮球从距地板H＝0.80m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h＝0.45m，从释放到弹跳至h高处经历的时间t＝1.1s。忽略空气阻力，重力加速度g＝10m/s，求： （1）篮球与地板接触的时间； （2）篮球与地板撞击过程中损失的机械能； （3）篮球对地板的平均撞击力。

21.（12分）如图所示，在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为l，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态．小物块A（可视为质点）从轨道右侧以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回，经水平轨道返回圆形轨道．已知R＝0.2m，l＝1.0m，v0＝2m/s，物块A质量为m＝1kg，与PQ段间的动摩擦因数为μ＝0.2，轨道其他部分摩擦不计，取g＝10m/s．求：

（1）物块A与弹簧刚接触时的速度大小．

（2）物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度．

（3）物块A仍以v0从轨道右侧冲上轨道，调节PQ段的长度l，当l满足什么条件时，物块A

2

2

被弹簧弹回后第一次能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道．

山西大学附中

2018～2019学年（下）5月（总第四次）模块诊断

物理试题

一、单项选择题（本题共11个小题，每题3分，共33分） 1 D 分） 12 ABD 13 BD 14 AD 15 ABC 16 BD 17 BD 2 D 3 B 4 B 5 C 6 C 7 B 8 A 9 C 10 D 11 A 二、多项选择题（本题6个小题，共30分。每题选对得5分，漏选得3分，错选和不选得0

三．实验题(每空2分，共8分) （1）B （2）0.185 0.184 （3）C 四．计算题（本题3个小题，共29分。要求写出必要的计算依据和计算结果） 19.（8分） (1)汽车在AB路段时，有p?F1?v1 ,F1?Ff1 （1分） 解得：Ff1?2000N. （1分） (2)t＝15 s时汽车处于平衡态，有P?Ff2?v2， 解得：Ff2?4000N. （1分） t＝5 s时汽车开始减速运动，有Ff2?F1?ma， （1分） 解得a＝－1 m/s.方向与运动方向相反 （1分） (3)汽车在BC段的运动，由动能定理得：Pt?Ff2?s?解得s＝68.75 m. （1分） 20.（9分）解：（1）设篮球从H高处下落到地板所用时间为t1，刚接触地板时的速度为v1；反弹离地时的速度为v2，上升的时间为t2，由动能定理和运动学公式

21212mv2?mv1 （2分） 22下落过程：，

解得： (1分)

上升过程：

解得： (1分) 篮球与地板接触时间为△t＝t﹣（t1+t2）＝0.40s (1分) （2）篮球与地板撞击过程中损失的机械能为：△E＝mg（H﹣h） (2分) 解得△E＝2.1J (1分) （3）设地板对篮球的平均撞击力为F，规定竖直向上为正方向， 由动量定理（F﹣mg）△t＝mv2+mv1 (1分) 解得：F＝16.5N 根据牛顿第三定律，篮球对地板的平均撞击力F'＝F＝16.5N，方向向下 (2分)

21.（12分）（1）物块A从右侧以初速度v0冲上轨道后回到与弹簧接触瞬间，

??mgl?1212mv1?mv0， （2分） 22可得，物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1?22m/s； （1分） （2）物块A被弹簧以原速率v1弹回，设返回到圆形轨道的高度为h，由动能定理得 ??mgl?mgh?1212mv2?mv1 （2分） 22 可得，返回到右边轨道的高度为h＝0.2m＝R，符合实际． （1分） （3）①若A沿轨道上滑至最大高度h=R时，速度减为0， 由动能定理或第二问结果知l?1m (1分) 若在Q点速度减为0，则由动能定理?2?mgl?0?12mv0，可得l?1.5m (1分) 2v2②若A恰能沿轨道上滑至最高点，则满足：mg?m（1分）

R

1212mv?mv0 l?0.25m （1分） 22综上所述，要使A物块能第一次返回圆形轨道并沿轨道运动而不脱离轨道，l满足的条件是?2?mgl?2mgR?