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1、知識(shí)像燭光,能照亮一個(gè)人,也能照亮無(wú)數(shù)的人。-培根宣城二中20192020學(xué)年度第二學(xué)期高一年級(jí)期中考試物 理 試 卷制卷人:王軍 審卷人:吳俊 考試時(shí)間:100分鐘一、單選題(本大題共8小題,共32分)1. 對(duì)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,下列說(shuō)法正確的是( )A. 速度方向與合外力方向不可能在同一條直線上B. 加速度方向與合外力方向可能不在同一條直線上C. 加速度方向與速度方向有可能在同一條直線上D. 合外力的方向一定是變化的2. 下列說(shuō)法正確的是()A. 行星繞太陽(yáng)的橢圓軌道可以近似看作圓形軌道,其向心力來(lái)源于太陽(yáng)對(duì)行星的引力B. 太陽(yáng)對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽(yáng)的引力,所以是
2、行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)而不是太陽(yáng)繞行星運(yùn)轉(zhuǎn)C. 萬(wàn)有引力定律只適用于天體,不適用于地面上的其它物體D. 開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律R3T2=k中,k是一個(gè)與任何星體無(wú)關(guān)的普通的常量3. 質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xy平面上做曲線運(yùn)動(dòng),在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的是() A. 質(zhì)點(diǎn)的初速度為3m/sB. 質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3NC. 質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直D. 2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/s4. 在穩(wěn)定軌道上的空間站中,物體處于完全失重狀態(tài),其中有如圖所示的裝置,半徑分別為r和R(R>r)的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上,軌道之間有一條水平軌道CD相通,宇航員
3、讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道,通過(guò)粗糙的CD段,又滑上乙軌道,最后離開(kāi)兩圓軌道,那么下列說(shuō)法正確的是() A. 小球在CD間由于摩擦力而做減速運(yùn)動(dòng)B. 小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)乙軌道最高點(diǎn)時(shí)速度大C. 如果減小小球的初速度,小球有可能不能到達(dá)乙軌道的最高點(diǎn)D. 小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大于經(jīng)過(guò)乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力5. 一個(gè)小球被一細(xì)繩拴著在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心加速度為an,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A. 小球的角速度=anRB. 小球在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的路程為s=tanRC. 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T=RanD. 小球在時(shí)間t內(nèi)可能發(fā)生的最大位移為2R6.
4、 “嫦娥二號(hào)”環(huán)月飛行的高度為100km,所探測(cè)到的有關(guān)月球的數(shù)據(jù)將比環(huán)月飛行高度為200km的“嫦娥一號(hào)”更加詳實(shí)。若兩顆衛(wèi)星環(huán)月的運(yùn)行均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行軌道如圖所示。則()A. “嫦娥二號(hào)”環(huán)月運(yùn)行的周期比“嫦娥一號(hào)”大B. “嫦娥二號(hào)”環(huán)月運(yùn)行的線速度比“嫦娥一號(hào)”小C. “嫦娥二號(hào)”環(huán)月運(yùn)行的向心加速度比“嫦娥一號(hào)”大D. “嫦娥二號(hào)”環(huán)月運(yùn)行的向心力與“嫦娥一號(hào)”相等7. 據(jù)每日郵報(bào)2014年4月18日?qǐng)?bào)道,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)目前宣布首次在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler186j。假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星,進(jìn)行科學(xué)觀測(cè):該行星自轉(zhuǎn)周期為T;宇航員在該行
5、星“北極”距該行星地面附近h處自由釋放一個(gè)小球(引力視為恒力),落地時(shí)間為t。已知該行星半徑為R,萬(wàn)有引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是()A. 該行星的第一宇宙速度為B. 宇宙飛船繞該星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不小于C. 該行星的平均密度為D. 如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星,其距行星表面高度為8. 如圖所示,在水平圓盤上放有質(zhì)量分別為m、m、2m的可視為質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)物體A、B、C,圓盤可繞垂直圓盤的中心軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.1,最大靜摩擦力認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力三個(gè)物體與軸O共線且OA=OB=BC=r=0.2m,現(xiàn)將三個(gè)物體用輕質(zhì)細(xì)線相連,保持細(xì)線伸直且恰無(wú)張力若圓盤從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)
6、,角速度極其緩慢地增大,已知重力加速度為g=10m/s2,則對(duì)于這個(gè)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( )A. A、B兩個(gè)物休同時(shí)達(dá)到最大靜摩擦力B. B、C兩個(gè)物體的靜摩擦力一直增大C. 當(dāng)>5rad/s時(shí)整體會(huì)發(fā)生滑動(dòng)D. 當(dāng)2rad/s<<5rad/s時(shí),在增大的過(guò)程中B、C間的拉力不斷增大二、多選題(本大題共4小題,共16分)9. 公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶如圖所示,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí),汽車恰好沒(méi)有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)在該彎道處A. 路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B. 車速只要低于vc,車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)C. 車速
7、雖然高于vc,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D. 當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,vc的值變小10. 如圖所示,直徑為d的紙制圓筒,以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),把槍口垂直對(duì)準(zhǔn)圓筒軸線,使子彈穿過(guò)圓筒,結(jié)果發(fā)現(xiàn)圓筒上只有一個(gè)彈孔,則子彈的速度可能是什么( )(忽略子彈飛行過(guò)程中的高度變化)A. dB. d2C. d3D. d511. 如圖所示,在一根輕桿的B點(diǎn)系上一根長(zhǎng)為R的細(xì)線,細(xì)線下端連上一個(gè)質(zhì)量為m的小球以輕桿的A點(diǎn)為頂點(diǎn),使輕桿旋轉(zhuǎn)起來(lái),其B點(diǎn)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),輕桿的軌跡為一個(gè)母線長(zhǎng)為L(zhǎng)的圓錐,輕桿與中心軸AO間的夾角為.同時(shí)小球在細(xì)線的約束
8、下開(kāi)始做圓周運(yùn)動(dòng),輕桿旋轉(zhuǎn)的角速度為,小球穩(wěn)定后,細(xì)線與輕桿間的夾角=2.已知重力加速度為g,則() A. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為B. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度的比值為(L+R)sinC. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度的乘積為gtanD. 細(xì)線對(duì)小球的拉力為mgcos12. 2013年12月14日,嫦娥三號(hào)成功到達(dá)月球,釋放出月球車,在月球表面開(kāi)展探測(cè)任務(wù)。假設(shè)月球車通過(guò)自動(dòng)控制裝置,從距離月球表面高h(yuǎn)處,將一物體自由下落,經(jīng)時(shí)間t落至月球表面。已知月球的半徑為R,引力常量為G,月球視為均勻球體,則()A. 月球的質(zhì)量為2R2hGt2B. 月球的第一宇宙速度為2htC. 嫦娥三號(hào)登月前
9、,繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不會(huì)小于t2RhD. 在地球上發(fā)射嫦娥三號(hào)的速度一定大于11.2km/s三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共1小題,共12分)13. 如圖所示,在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下:A.讓小球多次從_釋放,在一張印有小方格的紙上記下小球經(jīng)過(guò)的一系列位置,如圖中a、b、c、d所示B.安裝好器材,注意_,記下平拋初位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的水平線與豎直線C.取下方格紙,以O(shè)為原點(diǎn),以水平線為x軸,豎直線為y軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡(1)完成上述步驟,將正確的答案填在橫線上(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是_(3)已知圖中小方格的邊長(zhǎng)L=1.2
10、5cm,則小球平拋的初速度為v=_(用L、g表示),其值是_.(取g=9.8m/s2)(4)b點(diǎn)的速度vb=_.(用L、g表示)四、計(jì)算題(本大題共4小題,共40分)14. (8分)如圖所示,一個(gè)小球質(zhì)量為m,在半徑為R的光滑管內(nèi)的頂部A點(diǎn)水平飛出,恰好又從管口B點(diǎn)射入管內(nèi),則: (1)小球在A點(diǎn)對(duì)上側(cè)管壁有彈力作用還是對(duì)下側(cè)管壁有彈力作用?作用力多大(此題的重力加速度為g)?(2)若要使小球?qū)ι蟼?cè)管壁彈力大小等于重力,則小球在A點(diǎn)的速度應(yīng)為多少?15. (9分)“水上樂(lè)園”中有一巨大的水平轉(zhuǎn)盤,人在其上隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng),給游客帶來(lái)無(wú)窮樂(lè)趣如圖所示,轉(zhuǎn)盤的半徑為R,離水平面的高度為H,可視為質(zhì)點(diǎn)的
11、游客的質(zhì)量為m1,現(xiàn)轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),游客在轉(zhuǎn)盤邊緣與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止,不計(jì)空氣阻力 (1)求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期;(2)求游客受到的摩擦力大小和方向;(3)若轉(zhuǎn)盤突然停止轉(zhuǎn)動(dòng),求游客落水點(diǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的水平距離16. (11分)如圖所示,在半徑為R,質(zhì)量分布均勻的某星球表面,有一傾角為的斜坡以初速度v0向斜坡水平拋出一個(gè)小球測(cè)得經(jīng)過(guò)時(shí)間t,小球垂直落在斜坡上的C點(diǎn)求: (1)小球落到斜坡上時(shí)的速度大小v;(2)該星球表面附近的重力加速度g星 (3)衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度v星17. (12分)如圖所示,質(zhì)量均為m的物塊A、B放在水平圓盤上,它們到轉(zhuǎn)軸的距離分別為r、2r,圓盤做勻速圓周
12、運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為1時(shí),其中一個(gè)物塊剛好要滑動(dòng),不計(jì)圓盤和中心軸的質(zhì)量,不計(jì)物塊的大小,兩物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,求:(1)物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少;(2)用細(xì)線將A、B兩物塊連接,細(xì)線剛好拉直,圓盤由靜止開(kāi)始逐漸增大轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,當(dāng)兩物塊剛好要滑動(dòng)時(shí),外力對(duì)轉(zhuǎn)軸做的功為多少。20192020學(xué)年度第二學(xué)期高一年級(jí)期中考試物理試卷參考答案1.【答案】A【解析】【分析】本題是對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)速度的考查,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度的方向是沿著曲線的切線方向的,曲線運(yùn)動(dòng)不能只想著勻速圓周運(yùn)動(dòng),平拋也是曲線運(yùn)動(dòng)的一種,在做題時(shí)一定要考慮全面?!窘獯稹緼
13、.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上,故A正確;B.根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知,加速度與合力方向相同,所以加速度與合外力一定在同一條直線上,故B錯(cuò)誤;C.物體做曲線運(yùn)動(dòng),合外力指向曲線最凹處,速度沿切線方向,所以加速度與速度不可能在同一條直線上,故C錯(cuò)誤;D.如果做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),則合外力恒定,如平拋運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選A。2.【答案】A【解析】【分析】行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí),萬(wàn)有引力提供行星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,太陽(yáng)對(duì)行星引力與行星對(duì)太陽(yáng)引力是作用力和反作用力,大小相等萬(wàn)有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的,適用于天體與地面上的物體。本題要知道太陽(yáng)對(duì)行星引力與行星對(duì)太陽(yáng)引力是作用力和反作用力,根據(jù)
14、牛頓第三定律,它們之間的相互作用力大小相等、方向相反、作用在一條直線上。【解答】A.行星繞太陽(yáng)的橢圓軌道可近似地看作圓軌道,太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供其所需的向心力,故A正確;B.太陽(yáng)對(duì)行星引力與行星對(duì)太陽(yáng)引力是作用力和反作用力,大小相等,則B錯(cuò)誤;C.萬(wàn)有引力定律適用于天體,也適用于地面上的物體,行星與衛(wèi)星之間的引力和地面上的物體所受的重力性質(zhì)相同,則C錯(cuò)誤;D.開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律 R3T2=k中,k是一個(gè)與中心天體有關(guān)的常量,故D錯(cuò)誤。故選A。3.【答案】B【解析】【分析】根據(jù)速度圖象判斷物體在x軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),y軸做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移圖象的斜率求
15、出y軸方向的速度,再將兩個(gè)方向的合成,求出初速度,質(zhì)點(diǎn)的合力一定,做勻變速運(yùn)動(dòng),y軸的合力為零。根據(jù)斜率求出x軸方向的合力,即為質(zhì)點(diǎn)的合力合力沿x軸方向,而初速度方向既不在x軸,也不在y軸方向,質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向不垂直。本題考查運(yùn)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法處理實(shí)際問(wèn)題的能力,類似平拋運(yùn)動(dòng),中等難度?!窘獯稹緼B.由x方向的速度圖象可知,在x方向的加速度為a=vv0t=632m/s2=1.5m/s2,受力Fma=2×1.5N=3N,由y方向的位移圖象可知在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為vy=4m/s,受力Fy=0,因此質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/s,受到的合外力為3N,故A錯(cuò)誤,B正確;&
16、#160; C.合外力方向在x軸方向上,所以質(zhì)點(diǎn)初速度方向與合外力方向不垂直,故C錯(cuò)誤;D.2s末質(zhì)點(diǎn)速度應(yīng)該為v=62+42m/s=213m/s,故D錯(cuò)誤。故選B。4.【答案】D【解析】【分析】該裝置處于穩(wěn)定運(yùn)行的空間站中,處于完全失重狀態(tài),所以小球?qū)λ杰壍赖膲毫?,在圓軌道中運(yùn)動(dòng),靠軌道的壓力提供向心力,小球在完全失重情況下運(yùn)動(dòng),在圓軌道和直軌道上速度的大小都不變。本題考查豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),本題的關(guān)鍵是知道小球處于完全失重狀態(tài),在直軌道上不受摩擦力,做勻速直線運(yùn)動(dòng),在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。【解答】A.小球處于完全失重狀態(tài),對(duì)直軌道無(wú)壓力,不受摩擦力,做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;BC
17、.小球處于完全失重狀態(tài),在圓軌道中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),只要有速度,就能通過(guò)圓軌道,故BC錯(cuò)誤;D.在圓軌道中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靠軌道的壓力提供向心力,即N=mv2R,半徑小則對(duì)軌道的壓力大,故D正確。故選D。5.【答案】C【解析】【分析】本題考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念和規(guī)律。解題的關(guān)鍵在于,根據(jù)已知半徑和向心加速度求得角速度,結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)兩點(diǎn)間的最大距離就是直徑,路程等于速率乘以時(shí)間進(jìn)行求解?!窘獯稹緼.由向心加速度公式an=2R可判斷,A正確;B.在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的路程為s=vt,而an= v2R,由此可以判斷,B正確;C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T= 2,=anR,則T=2Ran,C錯(cuò)誤
18、;D.小球在時(shí)間t內(nèi)可能發(fā)生的最大位移為圓的直徑,D正確;故選C。6.【答案】C【解析】解:根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力知:F=GMmr2=mv2r=m2r=m(2T)2r=ma解得:v=GMrT=2rv=2r3GM=GMr3a=GMr2A、因?yàn)镽1>R2,所以T1>T2,故A錯(cuò)誤;B、因?yàn)镽1>R2,所以v2>v1,故B錯(cuò)誤;C、因?yàn)镽1>R2,所以a2>a1,故C正確;D、因?yàn)镽1>R2,所以F1<F2,故D錯(cuò)誤。故選:C。衛(wèi)星圍繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力分別求出加速度、線速度、角速度、周期,再展開(kāi)討論即可。根據(jù)衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),
19、根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力知:F=GMmr2=mv2r=m2r=m(2T)2r=ma分別表示要求的物理量,展開(kāi)討論,熟練掌握向心力的表達(dá)式是解決本題的關(guān)鍵。7.【答案】B【解析】【分析】根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)求出星球表面的重力加速度,再根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力討論即可。本題關(guān)鍵是通過(guò)自由落體運(yùn)動(dòng)求出星球表面的重力加速度,再根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力和萬(wàn)有引力等于重力求解?!窘獯稹扛鶕?jù)自由落體運(yùn)動(dòng)求得星球表面的重力加速度g=2ht2,A、星球的第一宇宙速度v=gR=2ht2R,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有:GmMr2=mr42T2可得衛(wèi)星的周期T=42r3GM,可知軌道半徑越小
20、周期越小,衛(wèi)星的最小半徑為R,則周期最小值為Tmin=42R3GM=42R3gR2=42R2ht2=t2Rh,故B正確;C、由GmMR2=mg=m2ht2有:M=2hR2Gt2,所以星球的密度=MV=2hR2Gt243R3=3h2Gt2R,故C錯(cuò)誤;D、同步衛(wèi)星的周期與星球自轉(zhuǎn)周期相同故有:GmM(R+h)2=m(R+h)42T2,代入數(shù)據(jù)解得:h=3hT2R222t2R,故D錯(cuò)誤。故選B。8.【答案】C【解析】【分析】根據(jù)向心力的表達(dá)式,結(jié)合題目給定的已知量確定哪個(gè)向心力增加最快;BC間的連線開(kāi)始提供拉力是在摩擦力提供向心力不足的情況下,由此可得此時(shí)角速度;當(dāng)C的摩擦力達(dá)到反向最大時(shí),物體將
21、會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng),由此可確定此時(shí)的角速度;當(dāng)g2r<<gr時(shí),C所受摩擦力沿著半徑向外,且沒(méi)有出現(xiàn)滑動(dòng),由此依據(jù)向心力表達(dá)式分析BC拉力變化。本題考查了向心力的相關(guān)知識(shí),準(zhǔn)確分析出影響向心力的因素是解題的關(guān)鍵。g2r" id="MathJax-Element-4-Frame" role="presentation" style="border: 0px; margin: 0px; padding: 1px 0px; font-size: 18px; display: inline-block; overflow-wrap:
22、normal; white-space: nowrap; float: none; direction: ltr; max-width: none; max-height: none; min-width: 0px; min-height: 0px; color: rgb(66, 59, 59); font-family: "MicrosoftYaHei ", DengXian, Arial, Simsun, SimHei, sans-serif; position: relative;" tabindex="0">g2rgrgr&quo
23、t; id="MathJax-Element-5-Frame" role="presentation" style="border: 0px; margin: 0px; padding: 1px 0px; font-size: 18px; display: inline-block; overflow-wrap: normal; white-space: nowrap; float: none; direction: ltr; max-width: none; max-height: none; min-width: 0px; min-heig
24、ht: 0px; color: rgb(66, 59, 59); font-family: "MicrosoftYaHei ", DengXian, Arial, Simsun, SimHei, sans-serif; position: relative;" tabindex="0">gr【解答】ABC.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí),由靜摩擦力提供向心力,三個(gè)物體的角速度相等,由F=mr2可知,由于C的半徑最大,質(zhì)量最大,故C所需要的向心力增加最快,最先達(dá)到最大靜摩擦力,此時(shí)×2mg=2m×2r12,解得:1=g2r=102ra
25、d/sg2r" id="MathJax-Element-6-Frame" role="presentation" style="border: 0px; margin: 0px; padding: 1px 0px; font-size: 18px; display: inline-block; overflow-wrap: normal; white-space: nowrap; float: none; direction: ltr; max-width: none; max-height: none; min-width: 0px
26、; min-height: 0px; color: rgb(66, 59, 59); font-family: "MicrosoftYaHei ", DengXian, Arial, Simsun, SimHei, sans-serif; position: relative;" tabindex="0">g2r,當(dāng)C的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力之后,BC開(kāi)始提供拉力,B的摩擦力增大,達(dá)最大靜摩擦力后,AB之間繩開(kāi)始有力的作用,隨著角速度增大,A的摩擦力將減小到零然后反向增大,當(dāng)A與B的摩擦力也達(dá)到最大時(shí),且BC的拉力大于AB整體的摩擦力時(shí)物
27、體將會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)A與B還受到繩的拉力,對(duì)C可得:T+2mg=2m2r22,對(duì)AB整體可得:T=2mg,解得:當(dāng)2=ugr,即:2>5rad/sgr" id="MathJax-Element-8-Frame" role="presentation" style="border: 0px; margin: 0px; padding: 1px 0px; font-size: 18px; display: inline-block; overflow-wrap: normal; white-space: nowrap; floa
28、t: none; direction: ltr; max-width: none; max-height: none; min-width: 0px; min-height: 0px; color: rgb(66, 59, 59); font-family: "MicrosoftYaHei ", DengXian, Arial, Simsun, SimHei, sans-serif; position: relative;" tabindex="0">gr時(shí)整體會(huì)發(fā)生滑動(dòng),故AB錯(cuò)誤,C正確;D.當(dāng)102rad/s<<5rad
29、/s,C摩擦力沿著半徑向里,且沒(méi)有出現(xiàn)滑動(dòng),故在增大的過(guò)程中,由于向心力F=T+f不斷增大,故BC間的拉力不斷增大,故D錯(cuò)誤。故選C。9.【答案】AC【解析】【分析】汽車拐彎處將路面建成外高內(nèi)低,汽車拐彎靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力,速率為vc時(shí),靠重力和支持力的合力提供向心力,摩擦力為零,根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析。解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來(lái)源,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解?!窘獯稹緼.路面應(yīng)建成外高內(nèi)低,此時(shí)重力和支持力的合力指向內(nèi)側(cè),可以提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力,故A正確;B.車速低于vc,所需的向心力減小,此時(shí)摩擦力可以指向外側(cè),減小提供的力,車輛不會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.車速若高
30、于vc,所需的向心力增大,此時(shí)摩擦力可以指向內(nèi)側(cè),增大提供的力,車輛不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng),故C正確;D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,由于支持力和重力不變,則vc的值不變,故D錯(cuò)誤。故選AC。10.【答案】ACD【解析】【分析】子彈沿圓筒直徑穿過(guò)圓筒,結(jié)果發(fā)現(xiàn)圓筒上只有一個(gè)彈孔,在子彈飛行的時(shí)間內(nèi),圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為(2n1),n=1、2、3,結(jié)合角速度求出時(shí)間,從而得出子彈的速度。解決本題的關(guān)鍵知道圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的周期性,結(jié)合轉(zhuǎn)過(guò)角度的通項(xiàng)式得出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,抓住子彈飛行的時(shí)間和圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間相等進(jìn)行求解。【解答】在子彈飛行的時(shí)間內(nèi),圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為(2n1),n=1、2、3,則時(shí)間為:t=2n1,所以子彈的
31、速度為:v=dt=d2n1,n=1、2、3當(dāng)n=1時(shí),v=d當(dāng)n=2時(shí),v=d3當(dāng)n=3時(shí),v=d5故ACD正確,B錯(cuò)誤。故選ACD 。11.【答案】BD【解析】【分析】抓住小球在豎直方向上合力為零,求出細(xì)線的拉力。小球達(dá)到穩(wěn)定時(shí),周期與輕桿旋轉(zhuǎn)的周期相等,結(jié)合角速度求出周期。根據(jù)合力提供向心力求出線速度和角速度的乘積,抓住線速度與角速度的比值等于轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑,求出比值的大小。解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源,知道小球達(dá)到穩(wěn)定時(shí),周期與輕桿旋轉(zhuǎn)的周期相等,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解?!窘獯稹緼.小球達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其周期與輕桿旋轉(zhuǎn)的周期相同,周期T=2,故A錯(cuò)誤;B.小球
32、做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度的比值即是半徑,根據(jù)題意得r=(L+R)sin,故B正確。C.小球做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)題意有mgtan(2)=mv得,小球的線速度與角速度的乘積是v=gtan,故C錯(cuò)誤;D.小球在豎直方向上平衡,細(xì)線的拉力滿足Fcos=mg,得F=mgcos,故D正確;故選BD。12.【答案】AC【解析】【分析】根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,求解月球表面的重力加速度,月球車在月球表面,受到的萬(wàn)有引力等于重力,求解月球的質(zhì)量。近月衛(wèi)星繞月球表面飛行,萬(wàn)有引力提供向心力,求解月球第一宇宙速度。嫦娥三號(hào)登月前,繞月球表面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),周期最小。地球的第二宇宙速度11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球引力的最
33、小發(fā)射速度。此題考查了萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)求得月球表面的重力加速度,再根據(jù)重力與萬(wàn)有引力相等和萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力分析求解是關(guān)鍵?!窘獯稹繌木嚯x月球表面高h(yuǎn)處,將一物體自由下落,經(jīng)時(shí)間t落至月球表面,h=12gt2,解得月球表面的重力加速度:g=2ht2,A.月球車在月球表面,受到的萬(wàn)有引力等于重力,GMmR2=mg,解得月球的質(zhì)量:M=gR2G=2R2hGt2,故A正確;B.近月衛(wèi)星繞月球表面飛行,萬(wàn)有引力提供向心力,GMmR2=mv2R,解得近月衛(wèi)星的運(yùn)行速度,即第一宇宙速度為:v=GMR=2hRt,故B錯(cuò)誤;C.嫦娥三號(hào)登月前,繞月球表面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),周期最小,G
34、MmR2=m42T2R,解得:T=t2Rh,嫦娥三號(hào)登月前,繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不會(huì)小于t2Rh,故C正確;D.嫦娥三號(hào)繞月球飛行,但仍受地球的引力,故在地球上的發(fā)射速度小于第二宇宙速度11.2km/s,故D錯(cuò)誤。故選AC。13.【答案】(1)同一位置靜止斜槽末端切線水平 (2)BAC (3)2gL 0.70m/s (4)52gL 【解析】【分析】在實(shí)驗(yàn)中讓小球在固定斜槽滾下后,做平拋運(yùn)動(dòng),記錄下平拋后運(yùn)動(dòng)軌跡,要得到的是同一個(gè)軌跡,因此要求拋出的小球初速度是相同的,
35、所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)必須確保拋出速度方向是水平的,同時(shí)初速度相同;根據(jù)圖象中兩個(gè)相鄰的位置水平位移相同,可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),h=gT2,可求出時(shí)間間隔T,再由水平方向x=v0T,求得初速度;根據(jù)勻變速直線的規(guī)律求得小球在b點(diǎn)豎直方向的分速度,然后再求合速度。本題不但考查了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,還靈活運(yùn)用了勻速運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,對(duì)同學(xué)的知識(shí)要求比較高,是個(gè)考查學(xué)生能力的好題?!窘獯稹緼.在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)斜槽末端要水平,為保證每次運(yùn)動(dòng)軌跡相同要求小球多次從同一位置由靜止釋放;安裝好器材,注意斜槽末端切線水平,記下平拋初位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的水平線與豎直線(
36、2)實(shí)驗(yàn)的第一步是:安裝好器材,使斜槽末端水平,第二步是:讓小球多次從統(tǒng)一位置無(wú)初速滾下,記錄位置,故正確的順序應(yīng)該是BAC;(3)小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),h=gT2,即L=gT2,得T=Lg,小球初速度:v0=2LT=2gL,代入數(shù)據(jù)得:;(4)物體在b點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度vy=yac2T=32gL,則b點(diǎn)的速度v=v02+vy2=52gL 。故填:(1)同一位置由靜止;斜槽末端切線水平; (2)BAC;(3)2gL, ;(4)52gL 。14.【答案】解:(1)從A運(yùn)動(dòng)到B,小球做平拋運(yùn)動(dòng),則有水平方向:R=vAt豎直方向:R=12gt2得:vA=Rg2若小球?qū)ι?、下管壁均無(wú)彈力,則重力提供向心力,即:mg=mv2R,解得:v=Rg因?yàn)関A<Rg,所以管壁對(duì)小球有向上的作用力,則:mgN1=mvA2R解得:N1=12mg由牛頓第三定律,小球?qū)ο聜?cè)管壁有向下的作用力,大小為:N1=12mg;(2)若要使小球?qū)ι蟼?cè)管壁彈力大小等于重力,小球在A點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得:mg+N2=mvA2R由題意知N2=mg聯(lián)立可得vA=2Rg。【解析】(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,可求出小球在
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