山西省运城市2020届高三物理上学期期末调研测试试题(含解析)
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.一质量为m的运动员托着质量为M的重物从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙),该过程重物和人的肩部相对位置不变,运动员保持乙状态站立△t时间后再将重物缓慢向上举,至双臂伸直(图丙)。甲到乙、乙到丙过程重物上升高度分别为h1、h2,经历的时间分别为t1、t2,则下面说法中正确的是( )
A. 地面对运动员冲量为(M+m)g(t1+t2+△t),地面对运动员做的功为(M+m)g(h1+h2)
B. 地面对运动员的冲量为(M+m)g(t1+t2+△t),地面对运动员做的功为0
C. 运动员对重物的冲量为0,运动员对重物做的功为Mg(h1+h2)
D. 运动员对重物的冲量为Mg(t1+t2),运动员对重物做的功为0
【答案】B
【解析】
【详解】AB.因缓慢运动,则为平衡状态,则地面对运动员的力为(M+m)g,作用时间为(t1+t2+△t),则其冲量为
I=(M+m)g(t1+t2+△t)
因地面对运动员的力的作用点没有位移,则地面对运动员做的功为0,故B正确,A错误;
CD.运动员对重物的力为Mg,其冲量为
I′=Mg(t1+t2+△t)
运动员对重物力作用下的位移为(h1+h2),则对重物做功为Mg(h1+h2),故CD错误。
故选:B。
2.有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图b所示是一圆锥摆,增大θ,若保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变
C. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D. 火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当汽车拱桥顶端时,根据牛顿第二定律则有
可得
根据牛顿第三定律可得汽车通过拱桥的最高点处汽车对桥顶的压力小于重力,处于失重状态,故A错误;
B.球受到重力和绳的拉力作用,二者合力提供向心力,向心力大小为
小球做圆周运动的半径为
由牛顿第二定律得
联立可得角速度
知保持圆锥摆的高度不变,则角速度不变,故B正确;
C.设支持力与竖直方向夹角为,则支持力的大小
则有
由牛顿第二定律得
可得角速度
由于,所以可得
故C错误;
D.火车拐弯时超过规定速度行驶时,由于支持力和重力的合力不够提供向心力,会对外轨产生挤压,即外轨对轮缘会有挤压作用,故D正确;
故选BD。