高一物理下学期选拔试卷班级姓名2022.3F１．质量为12kg的箱子放在水平地面上，箱子和地面的滑动摩擦因数为0.3，现用倾角为37°的60N力拉箱子，如图所示，3s末撤去拉力，则撤去拉力时箱子的速度为多少？箱子继续运动多少时间而静止？（cos370=0.8, g=10m/s2）Nmgf图3-９mg解：选择木箱为研究对象，受力分析如图3-８，沿水平和竖直方向将力正交分解，并利用牛顿运动定律，得方向：水平方向：Fcos37°-mN=ma竖直方向：Fsin37°+N=mg解得：a=1.9m/s2，v=at=5.7m/s当撤去拉力F后，物体的受力变为如图3-９，则由牛顿第二定律得：mN=mmg=ma`，a`=mg=3m/s2,t=v/a`=1.9s。２．一质量为m=1kg的物体在光滑水平面上，初速度为零，先对物体施加一向东的恒力F=1N，历时1s钟，随即把此力改为向西，大小不变，历时1s钟；接着又把此力改为向东，大小不变，历时1s钟，如此反复，只改变力的方向而不改变力的大小，共用时间2min，则在此2min内，物体运动的位移和最终的速度分别为多少？解：物体受到大小不变的恒力，则其加速度大小不变。物体在第1s内做向东的匀加速运动，在第2s内仍做向东的匀减速运动，如此反复，可用图象v-t图3-１０示，则2min内的位移为60个2s内的位移，且2min末的速度为零。加速度a=F/mv=at=Ft/m=1(m/s)2min内的总位移为S=60m。３．如图为用于节水的喷水“龙头”的示意图，喷水口距离地面高度h=1.25m，用效率（一个工作设备在一定时间内输出的所需能量与输入的能量之比）η=70%的抽水机，从地下深H=5m的井里抽水，使水充满喷水口，并以恒定的速率从该“龙头”沿水平喷出，喷水口的截面积S=2cm2，其喷灌半径R=10m，已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，不计空气阻力。试求：（1）水从喷水口射出时的速率；（2）在1s钟内抽水机需要对水所做的最少的功；（3）带动抽水机的电动机的最小输出功率。（g=10m/s2）hHR解：（1） （2）（3分）（3）４．质量为的物体以速度竖直向上抛出，落回原处时速度大小为，求：（1）物体运动中所受平均空气阻力；（2）物体以初速度竖直向上抛出时的最大高度。解：（1）设物体到达的最大高度为，则根据动能定理得4/4上升阶段（1）下降阶段（2）（1）÷（2）得故（2）设上升的最大高度为，则由动能定理得5．如图所示，木块M上表面是水平的，当小木块m置于M上，并与M一起沿摩擦因数为μ倾角为θ的斜面由静止开始下滑，在下滑过程中，求：（1）m与M一起下滑的加速度？（2）M对m的的支持力和摩擦力大小？解：（1）θa=(m+M)(gsinθ－μgcosθ)/(m+M)=gsinθ－μgcosθ（2）f=macosθ,mg-Fn=masinθ．f=mcosθ(gsinθ－μgcosθ)，Fn＝mg－msinθ(gsinθ－μgcosθ)6．计划发射一颗距离地面高度为地球半径R0的圆形轨道地球卫星,卫星轨道平面与赤道平面重合，已知地球表面重力加速度为g,（1）求出卫星绕地心运动周期T？（2）设地球自转周期T0,该卫星绕地球旋转方向与地球自转方向相同，则对于赤道上的某个人来说，该卫星连续处在此人视野中的时间是多少？解：（1）T=（2）7．如图所示，粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，整个装置竖直放置，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=0.5m，斜面长L=2m，现有一个质量m=0.1kg的小物体P从斜面AB上端A点无初速下滑，物体P与斜面AB之间的动摩擦因数为=0.25．求：（1）物体P第一次通过C点时的速度大小和对C点处轨道的压力各为多大？（2）物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动，不计空气阻力，则最高点E和D点之间的高度差为多大？（3）物体P从空中又返回到圆轨道和斜面，多次反复，在整个运动过程中，物体P对C点处轨道的最小压力为多大？（cos370=0.8,g=10m/s2）解：（1）物体P从A下滑经B到C过程中根据动能定理：4/4经C点时根据牛顿第三定律，P对C点的压力（2）从C到E机械能守恒E与D间高度差（3）物体P最后在B与其等高的圆弧轨道上来回运动时，经C点压力最小，由B到C根据机械能守根据牛顿第三定律压力８．如图所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”。工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动将夯从深为h的坑中提上来，当两个滚轮彼此分开时，夯杆被释放，最后夯在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后，两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始工作。已知两个滚轮边缘线速度v恒为4m/s，每个滚轮对夯杆的正压力FN为2´104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数m为0.3，夯杆质量m为1´103kg，坑深h为6m。假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，且夯杆底端升到坑口时，速度正好为零，取g＝10m/s2，求：（1）每个打夯周期中，电动机对夯杆所作的功。（2）夯杆上升过程中被滚轮释放时夯杆底端离坑底多高；（3）打夯周期；8．如图所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”。工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动将夯从深为h的坑中提上来，当两个滚轮彼此分开时，夯杆被释放，最后夯在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后，两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始工作。已知两个滚轮边缘线速度v恒为4m/s，每个滚轮对夯杆的正压力FN为2´104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数m为0.3，夯杆质量m为1´103kg，坑深h为6m。假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，且夯杆底端升到坑口时，速度正好为零，取g＝10m/s2，求：（1）每个打夯周期中，电动机对夯杆所作的功。（2）夯杆上升过程中被滚轮释放时夯杆底端离坑底多高。（3）打夯周期。解：（1）因为夯杆底端升到坑口时，速度正好为零，所以每个打夯周期中，电动机对夯杆所作的功（2）根据题意，考虑到夯杆先匀加速上升，后匀速上升，再竖直上抛。当夯杆以的初速度竖直上抛，上升高度为：此时夯杆底端离坑底。（3）以夯杆为研究对象；当夯杆与滚轮相对静止时：当夯杆以的初速度竖直上抛，上升高度为：则当夯杆加速向上运动速度到达后，夯杆匀速上升，匀速上升高度为：因此，夯杆上抛运动的时间为：；夯杆匀速上升的时间为：；夯杆自由落体的时间为：故打夯周期为：4/4９．如图所示，倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻质弹簧和轻质细绳相连，一端接质量为m2的物块B，物块B放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直，一端连接质量为m1的物块A，物块A放在光滑斜面上的P点保持静止，弹簧和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为Ep.不计定滑轮、细绳、弹簧的质量，不计斜面、滑轮的摩擦，已知弹簧劲度系数为k，P点到斜面底端的距离为L.现将物块A缓慢斜向上移动，直到弹簧刚恢复原长时的位置，并由静止释放物块A，当物块B刚要离开地面时，物块A的速度即变为零，求：（1）当物块B刚要离开地面时，物块A的加速度；（2）在以后的运动过程中物块A最大速度的大小。解：（1）B刚要离开地面时，A的速度恰好为零，即以后B不会离开地面.当B刚要离开地面时，地面对B的支持力为零，设绳上拉力为F，B受力平衡，F=m2g①对A，由牛顿第二定律，设沿斜面向上为正方向，m1gsinθ－F=m1a②联立①②解得，a=（sinθ－m2/m1）g③由最初A自由静止在斜面上时，地面对B支持力不为零，推得m1gsinθ
