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人教版高中物理必修二測(cè)試題及答案全套章末質(zhì)量評(píng)估(一)(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題103303分,錯(cuò)選、不選或多選均不得分)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力一定不為零B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度一定是變化的C.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力方向一定指向圓心D解析:若合力為零,物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng),所以做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力一定不為零,故選項(xiàng)A刻改變,因此速度是變化的,故選項(xiàng)BCD正確.答案:C如圖所示,A、B輪通過(guò)皮帶傳動(dòng),A、CR=2R

A,各接觸面均不打滑,則A、B、C三個(gè)輪的邊緣點(diǎn)的線速度大小和角B C速度之比分別為( )A.v

∶v

=1∶2∶3,ω

∶ω=3∶2∶1B.v

A B∶v

C=1∶1∶1,ω

B∶ω

C=2∶3∶6AC.v

B ∶v∶v

A B=1∶1∶1,ω∶ω

C∶ω=1∶2∶3A B C A B CD.v∶v∶v=3∶2∶1,ω∶ω∶ω=1∶1∶1A B C A B C解析:、B、B的線速度;A、CC三個(gè)輪的邊緣點(diǎn)的線速度大小是相等的,則v

∶v∶v=1∶1∶1,根據(jù)線速度A B Cv=ωR

∶ω∶ω=1∶2∶3,選項(xiàng)C正確.答案:C

A B C水平放置的平板表面有一個(gè)圓形淺槽,如圖所示.一只小球在水平槽滾動(dòng)直至停下,在此過(guò)程中( )A.小球受四個(gè)力,合力方向指向圓心B.小球受三個(gè)力,合力方向指向圓心C.槽對(duì)小球的總作用力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力D3個(gè)力的作用,所以A面內(nèi)的,重力和支持力的合力作為向心力指向圓心,但再加上摩擦力三個(gè)力的合力就不指向圓心了,所以選項(xiàng)BC錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.答案:DABROωAOθ,AOBO垂直,則此時(shí)活塞速度為()A.ωRC.

B.ωRcosθD.ωRtanθtanθ解析:在圖示位置時(shí),B點(diǎn)的合速度vB=ωR,沿切線方向,則B點(diǎn)沿AB桿的分速度為v=vB ,而在AB桿上的A點(diǎn)沿氣缸方向的分量v

cosθ,1 cosθ 2 1故活塞的速度為ωR,故A正確.答案:A如圖所示,A、B兩個(gè)相同小球同時(shí)在OA桿上以O(shè)點(diǎn)為圓心向下擺過(guò)程中,在任意時(shí)刻、B兩球相等的物理量是( )C

D.速度BOωAan=ω2rAB錯(cuò)誤.角速度ω相等,根據(jù)Fn=mω2rA的向心力較大,故C錯(cuò)誤.由v=ωr分析得知,A的速度較大,故D錯(cuò)誤,故選A.答案:AA.9gH173gH4B.C.D.gH4gH3如圖所示,在傾角θA.9gH173gH4B.C.D.gH4gH31v0 =41

H-2gt2=解析:碰撞時(shí)的豎直分速度v=y(tǒng)tan37°y

3v0,且

v0t

tan37

vy,聯(lián)立以上各式可解得v=

9gH.A對(duì).=g答案:A

0 17R的半圓,AB為沿水平方向的直徑.一輛行駛的汽車發(fā)現(xiàn)情況后緊急剎車安全停下,但兩v

AABD、1 2D兩點(diǎn)與水平路面的距離分別為0.6R和R.則v∶v的值為( )1 235A. B. 3353 1553 33 155C. D.5解析:石子做平拋運(yùn)動(dòng),而平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間取決于下落的高度.落到C點(diǎn)的石子下落的高度h

=0.6R,下落時(shí)間t

2h1=

1.2R;落到D點(diǎn)的石1 1 g g子下落的高度h

=R,下落時(shí)間t=

2h2=

2R平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的2 2 g g.1 分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何知識(shí)可得水平位移分別為x=1.8R,x=R,1 x=vt

=x1,v

=x2

∶v=3 15,故C正確.答案:C

1 t1

2

1 2 5Oh處固定一細(xì)繩,繩的另一端固定一質(zhì)量為m的小球B,線長(zhǎng)AB=l>h,小球可隨轉(zhuǎn)軸動(dòng)并在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,要使球不離開水平面,轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速最大值是( )ghghGFN、A.12πC.12πg(shù)hglB.A.12πC.12πg(shù)hglB.πD.2πl(wèi)gθ.,轉(zhuǎn)速n有最大值,F(xiàn)與mg的合力提供向心力,即mgtanθ=mω2R,又ω=2πn,故mg=m4π2n2h,n=1 g.故選項(xiàng)A2π h正確.答案:A如圖所示,船從A處開出后沿直線AB到達(dá)對(duì)岸,若AB與河岸成角,水流速度為4m/s,則船A點(diǎn)開出的最小速度為( )A.2m/sC.3m/s

B.2.4m/sD.3.5m/svv水的大小和v船(),如圖所示.v合v船船v船v船=vsin37°=2.4m/s.B正確,A、C、D錯(cuò)誤.答案:B某人站在豎直墻壁前一定距離處練習(xí)飛鏢,他從同一位置沿水平方向扔A側(cè)視圖法中正確的是()AB的質(zhì)量AB的飛行時(shí)間AB的初速度AB的末速度gt解析:平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和下落高度都與飛鏢質(zhì)量無(wú)關(guān),本題無(wú)法比較兩飛AABgt2

2h,知飛鏢A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于飛鏢B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,故B正確;兩飛鏢g的水平位移相等,飛鏢A所用的時(shí)間短,則飛鏢A的初速度大,故C錯(cuò)誤;設(shè)θ,可得末速度v=

,故無(wú)法比較飛鏢A、B的末速度大小,故D錯(cuò)誤.答案:B

cosθ二、多項(xiàng)選擇題4624630分)下列有關(guān)運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是( )A球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),Aθ角越大m3mg,則此時(shí)gr小球的速度大小為2grba點(diǎn)的加速度D.圖丁用鐵錘水平打擊彈簧片后,BA解析:對(duì)題圖甲小球受力分析如圖所示,則有F向=mgtanθ=mω2Lsinθ,得cosθ=g ,ω2L由上式可知ω越大,cosθ越小,則θ越大,A正確.圖乙中小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),若對(duì)上管壁壓力為3mg,則管壁對(duì)小球作用力向下,有rmg+3mg=mv2,得4gr=2 gr;r若對(duì)下管壁壓力為3mg,則管壁對(duì)小球作用力向上,有mg-3mg=-2mg,不成立,小球做圓周運(yùn)動(dòng),合力應(yīng)是向下指向圓心,即此種情況不成立,B正確.

=ωa=ω2r

∶a=1∶2,v=v

b

cv2

b c∶a=2∶1,a c =r a ca 可得a∶a=4∶1,Ca A球與ABA、B應(yīng)同時(shí)落地,D錯(cuò)誤.答案:ABC如圖所示,籃球繞中心線OO′以ω角速度轉(zhuǎn)動(dòng),則( )A.A、B兩點(diǎn)的角速度相等B.A、B兩點(diǎn)線速度大小相等C.A、B兩點(diǎn)的周期相等D.A、B兩點(diǎn)向心加速度大小相等解析:A、B兩點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,故A正確.根據(jù)v=rω得,A、ωB轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等,所以A、B的線速度大小不等,故B錯(cuò)誤.根據(jù)T=2π知,角速度相等,則周期相等,故C正確.根據(jù)a=rω2知,角速度相等,但A、B的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不等,所以向心加速度大小不等.故D錯(cuò)誤.故選A、C.ω答案:AC0.5m3kg的小球O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球的速2m/s.g10m/s2,下列說(shuō)法正確的是()24N6N24N54N解析:設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí)受桿的彈力向上,則mg-F

=mv2

=mgN l N-mv2=6N,故小球?qū)U的壓力大小是6N,A錯(cuò)誤,B正確;小球通過(guò)最低點(diǎn)lFF=mg+mv2=5454錯(cuò)N l N l誤,D正確.答案:BD圖所示.現(xiàn)有三個(gè)小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右平拋,最后落在a、b、c.下列判斷正確的是()A.圖中三小球比較,落在a點(diǎn)的小球飛行時(shí)間最短B.圖中三小球比較,落在c點(diǎn)的小球飛行時(shí)間最短C.圖cD.圖中三小球比較,小球飛行過(guò)程中的速度變化一樣快解析:小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,可分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),由于豎直方向的位移為落在c點(diǎn)處的最小,而落在a點(diǎn)acA錯(cuò)誤,B正確;而速度的變化量Δv=gt,所以落在c點(diǎn)的小球速度變化最小,C錯(cuò)誤;三個(gè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的加速度都為重力加速度,故三個(gè)小球飛行過(guò)程中速度變化一樣快,D正確.答案:BD三、非選擇題446分.把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位分某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn).所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20m).

圖甲 圖乙1.00(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí),托盤秤的示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)為 mm下表所示:序號(hào)12345m/kg1.801.751.851.751.90根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為 N;小車通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為 m/s(重力加速度大取9.80m/s2,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).1.40m1=1.00m2=1.40kg-1.00kg=0.40(3)中記錄表格可得到小車經(jīng)過(guò)凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí),托盤秤示數(shù)m1.81kg

1g7.9N,根據(jù)小車在最低點(diǎn)的受力,g=m2v2,代入數(shù)據(jù)可解得v=1.4m/s.2 R答案:(2)1.40 (4)7.9 1.416.(8分R,內(nèi)徑很小的光滑半圓細(xì)管豎直放置,兩個(gè)mAA對(duì)管壁上部的壓力為3mg,B球通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)管壁內(nèi)、外側(cè)的壓力均為、BC點(diǎn)的速度大小.解析:A小球在最高點(diǎn)時(shí),受重力和管壁的作用力,這兩個(gè)力的合力作為向心力.AA球:3mg+mg=mv2A

=2 gR.R Av2對(duì)B球:mg=mB,解得:v

=gR.R BgR答案:2 gRgR17.(14分)小明站在水平地面上,手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端,繩的另一端md3d4dg,忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力.v1v2;問繩能承受的最大拉力為多大?球拋出的水平距離最大,繩長(zhǎng)應(yīng)為多少?最大水平距離為多少?據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有水平方向:d=vt,1豎直方向解得:v

4 2gt=2gd,v

y=gt,= gd,1 y 2所以小球落地時(shí)的速度大小為51yv2= v2+v2= 2gd.1y設(shè)繩能承受的最大拉力大小為Fd,球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R=3d,4Rv2R根據(jù)牛頓第二定律,有FT

-mg=m1,解得FT

11=3mg.=33解得v

v2,l= 83 3gl,繩斷后小球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向的位移為(d-l),設(shè)水平方向的位移為x,飛行時(shí)間為t111

,則有d-l=2gt2,x=vt,l(d-l(d-l)3 解得x=4當(dāng)l=d時(shí),x有極大值,此時(shí)x =2 32

3d.答案:(1)

11 d 2 352gd(2)3mg (3)2 3d52gd18.(16分BO′OO′O轉(zhuǎn)動(dòng),可視為質(zhì)點(diǎn)的A、CAB水平,細(xì)線ACθ=37°.m=1ACl=13B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等重力加速度g取10m/2n3°=s3°4=5).圖甲 圖乙503ω1ABAC37ω15032若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω= rad/s,求細(xì)線AC與豎直方向的夾2角;裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),試通過(guò)計(jì)算在坐標(biāo)圖乙中畫出細(xì)線AC上張力T隨角速度的平方ω2變化的關(guān)系圖象.解析:(1)當(dāng)細(xì)線AB上的張力為零時(shí),小球的重力和細(xì)線AC張力的合力提glcos37°供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,有mgtan37°=mω2lsin37glcos37°1 1504= 504(2)

= 50rad/s時(shí),小球應(yīng)該向左上方擺起.假設(shè)細(xì)線AB上的張力2 32仍然為零,則mgtanθ′=mω2lsinθ′,2解得cosθ′=3,故θ′=53°.5因?yàn)锽點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等,所以θ′=53°時(shí),細(xì)線AB恰好豎53° 4直,且 2 ==tan53°,說(shuō)明細(xì)線AB此時(shí)的張力恰好為0,故此時(shí)細(xì)mg 3線AC與豎直方向的夾角為53°.504(3)①當(dāng)ω≤ω1504

rad/s時(shí),細(xì)線AB水平,細(xì)線AC上的張力的豎直分量等于小球的重力,即Tcos37°=mg,解得T=

=12.5N;②當(dāng)ω1

cos37°<ω<ω2

時(shí),細(xì)線AB松弛,細(xì)線AC上張力的水平分量等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力,有Tsinθ=mω2lsinθ,解得T=mω2l;③當(dāng)ω

2<ω時(shí),細(xì)線在豎直方向繃直,仍然由細(xì)線AC上張力的水平分量提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力:Tsinθ=mω2lsinθ,T=mω2l.504=綜上所述:ω≤504=1

rad/s時(shí),T=12.5N不變;ω>ω1

時(shí),T=mω2l.Tω2關(guān)系圖象如圖所示.答案:見解析章末質(zhì)量評(píng)估(二)(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題103303分,錯(cuò)選、不選或多選均不得分)1.某行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道如圖所示,則以下說(shuō)法不正確的是( )太陽(yáng)一定在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上ab、c兩點(diǎn)的速度都大ca、b兩點(diǎn)的速度都大行星與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積是相等的解析:由開普勒第一定律知,太陽(yáng)一定位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上,A正確;由開普勒第二定律知太陽(yáng)與行星的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積是相等的,因?yàn)閍ab點(diǎn)速度最小,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.答案:C2向地球而地球并不向物體運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)? A.萬(wàn)有引力定律不適用于地球和物體B.牛頓第三定律不適用于地球和物體考系,就可以看到地球向物體運(yùn)動(dòng)D.地球的質(zhì)量太大,產(chǎn)生的加速度很小,即便以太陽(yáng)為參照物,也看不到地球向物體運(yùn)動(dòng)解析:萬(wàn)有引力是普遍適用的,A錯(cuò)誤.兩物體之間的萬(wàn)有引力也是一對(duì)正確.答案:D3則此物體與該行星間的萬(wàn)有引力是( )A.零 B.無(wú)窮C.無(wú)窮小 D.無(wú)法確定r2r=0F為無(wú)窮大的錯(cuò)誤結(jié)論.這是因?yàn)楫?dāng)物體位于行星中心時(shí),行星不能再視為質(zhì)點(diǎn).如圖所示,將行星分成若干關(guān)于球心OOmm′,它們對(duì)球心處物體的萬(wàn)有引力大小相等,方向相反,其合力為零.由此推廣到行星中所有的其他質(zhì)量小塊.因此行星與物體間存在著萬(wàn)有引力,但這些力的合力為零.故正確選項(xiàng)為A.r2答案:A4徑是地球軌道半徑的9倍,那么宇宙飛船繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期是( )A.3年 B.9年C.27年 D.81年k解析開普勒第三定律中的公R3=k,解得R3.一顆小行星圍繞太k陽(yáng)在近似圓形的軌道上運(yùn)動(dòng),若軌道半徑是地球軌道半徑的9倍,小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期是地球周期的27倍,即小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期是27年.故選C.答案:C地球表面的平均重力加速度為g,地球半徑為R,引力常量為則用下列哪一式來(lái)估算地球的密度( )3g B. 3g4πRG 4πR2GC.g D.gRG R2GM4

3整理=3g ,mg=R2A正確.答案:A

3πR 4πRG581d”1的體積約為地球體積的27倍,密度約為地球密度的3.已知地球表面的重力加速度為g,地球的第一宇宙速度為v,將“格利澤581d”視為球體,可估( “格利澤581”表面的重力加速度為2g581d”表面的重力加速度為3g581d”的第一宇宙速度為2v581d”的第一宇宙速度為3vGMm=mg,M=ρV,V=4 3,解三式解析:由萬(wàn)有引力與重力關(guān)系有:R2 3πR3R.“”球半徑的3度相等,ABv=gR可知,格利澤的第一宇宙速度為3v,C項(xiàng)錯(cuò),D項(xiàng)正確.3答案:D冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)質(zhì)量比約為同時(shí)繞它們連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由此可知冥王星繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的( 7軌道半徑約為卡戎的177角速度大小約為卡戎的177D7解析:做雙星運(yùn)動(dòng)的星體相互間的萬(wàn)有引力提供各自做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,即F

ω2r=m

ω2r

,得m1=r2,故A正確;雙星運(yùn)動(dòng)的角速度相同,故B萬(wàn) 1 1 2 2

m2 r1錯(cuò)誤;由v=ωr可知冥王星的線速度為卡戎的1,故C錯(cuò)誤;兩星間的向心力為7兩者間的萬(wàn)有引力且等值反向,故D錯(cuò)誤.答案:A如果火星的質(zhì)量為地球質(zhì)量的1 1

那么關(guān)于火9,火星的半徑為地球半徑的2.9星探測(cè)器,下列說(shuō)法中正確的是( )A.探測(cè)器的發(fā)射速度只有達(dá)到了第三宇宙速度才可以發(fā)射成B.火星的密度是地球密度的899C.探測(cè)器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的29D.火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度為繞地球運(yùn)行的第一宇宙速度的2倍M解析:探測(cè)器發(fā)射速度達(dá)到第二宇宙速度即可,A錯(cuò);ρ=4M

ρ,ρ火=3πR3 地×8=M火地×8=

g火 M火地

4,C錯(cuò); , M地火,

9 9

知 = M火R地M地 R火M火R地M地 R火

9×4=91由GMm=mv21

GM v火

×2=

2,D錯(cuò).R2

R v地 9 9答案:B9只受到太陽(yáng)的引力,并繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是( )A.太陽(yáng)對(duì)各小行星的引力相同B.各小行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期均小于一年CD.小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值解析:根據(jù)萬(wàn)有引力定律F=

Mm可知,由于各小行星的質(zhì)量和各小行星Gr2到太陽(yáng)的距離不同,萬(wàn)有引力不同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為M,小行星r,則各小行星做勻速圓周的質(zhì)量為m,由萬(wàn)有引力提供向心力則GMm=m4π2r,則各小行星做勻速圓周r2 T2運(yùn)動(dòng)的周期T=2π r3因?yàn)楦餍⌒行堑能壍腊霃絩大于地球的軌道半徑所GM(B度a=F=GM,內(nèi)側(cè)小行星到太陽(yáng)的距離小,向心加速度大,選項(xiàng)C正確;由m r2GMm=mv2得小行星的線速度v= GM,小行星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑大于Gr2 r r地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑,線速度小于地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的線速度,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:C如圖所示,a為放在赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體,b為一般衛(wèi)星,db、、dr周運(yùn)動(dòng).則下列說(shuō)法正確的是()a、b、、d線速度大小相等a、b、、d角速度大小相等a、b、、d向心加速度大小相等bba物體相對(duì)靜止解析:a、b比較,角速度相等,由v=ωr,可知va<vb,根據(jù)線速度公式rv= GM,bcd為衛(wèi)星,軌道半徑相同,線速度大小相等,故A錯(cuò)誤;r

cdb比較,r3角速度相等,所以a、b、c、d角速度大小相等,故B正確;a、b比較,角速度aa

<ab

,根據(jù)向心加速度大小公式a=GM,b、c、d為衛(wèi)星,r2r軌道半徑相同,向心加速度大小相等,故C為同步衛(wèi)星,若bb不可能與aDB.答案:B二、多項(xiàng)選擇題4624630分)mr的圓軌道上繞地球運(yùn)行時(shí),其線速度為v,角速度為ω,取地球質(zhì)量為M,當(dāng)這顆人造地球衛(wèi)星在軌道半為2r的圓軌道上繞地球運(yùn)行時(shí),則( )2根據(jù)公式v= GM v2r,可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減少到根據(jù)公式F=mv2 1r,可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來(lái)的2根據(jù)公式ω=v ω

r,可知衛(wèi)星的角速度將減小到2Mm 1Gr2

,可知衛(wèi)星的向心力減小為原來(lái)的4r2解析:人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí),由萬(wàn)有引力提供向心力,則有GMm=r2mv2,得v= GM,則知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到

,故A正確;衛(wèi)星運(yùn)r r 2動(dòng)的線速度將減小到

v,軌道半徑增大到原來(lái)的2倍,根據(jù)公式F=mv2,可知2 rBv,4 2軌道半徑增大到原來(lái)的2倍根據(jù)公式ω可知衛(wèi)星的角速度將減小到ω ,r 2 2故C錯(cuò)誤;根據(jù)F=GMm,M和m不變,r變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,可知衛(wèi)星的向心r2力減小為原來(lái)的1,故D正確.4答案:ADa、b、、d四顆地球衛(wèi)星,a還未發(fā)射,在地球赤道上隨地球表面一rv2是高空探測(cè)衛(wèi)星,各衛(wèi)星排列位置如下圖,地球的半徑為R,則有()A.a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度gB.d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)raa1 RraC. =2rRvrRD.v=2解析:地球同步衛(wèi)星c的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,角速度相同,則知a與c的角速度相同,根據(jù)a=ω2r,知c的向心加速度大;由ma=

Mm,得aGr2=GM,衛(wèi)星的軌道半徑越大,向心加速度越小,則同步衛(wèi)星的向心加速度小于r2bbgaAR3=kT2dc24Bca=ω2ra R 知1=,故C正確.根據(jù)G =m ,解得GM,則a R

r,故a2 r r2 r D正確.答案:CD

v2 R如圖所示為一衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道示意圖,O點(diǎn)為地球球心,已知引力常量為地球質(zhì)量為M,OA=R,OB=4R,下列說(shuō)法正確的是( )CA

=GMAAAAv=ABBv<BGMRGm4RDB

<GMB 16R2解析:衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí),萬(wàn)有引力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有:GMm=ma=mv2,解得:v=G

GM,a=GM.R2 R R R2.衛(wèi)星經(jīng)過(guò)橢圓軌道的A點(diǎn)時(shí),由于萬(wàn)有引力小于向心力,故做離心運(yùn)動(dòng),故:GMm<mv2,解得:v> GM,故A錯(cuò)誤.GR2 R R衛(wèi)星經(jīng)過(guò)橢圓軌道的B點(diǎn)時(shí),由于萬(wàn)有引力大于向心力,故做向心運(yùn)動(dòng),故:G Mm >mv2,解得:v< GM,故B正確.根據(jù)牛頓第二定律,衛(wèi)(4R)2 4R 4R星在A點(diǎn)的加速度:a

=GM,故C正確.根據(jù)牛頓第二定律,衛(wèi)星在B點(diǎn)的A R2

=GM,故D錯(cuò)誤.B 16R2答案:BC由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng),忽略其他星體對(duì)它們的作用,存在著一種運(yùn)動(dòng)形式:三顆星體在相互之間的萬(wàn)有引力作用下,分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,繞某一共同的圓心O在三角形所在平面內(nèi)以相同角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng).如圖所示,三顆星體的質(zhì)量均為m,三角形的邊長(zhǎng)為a列說(shuō)法正確的是()

Gm23a23Gm3Gma32a不變,m是原來(lái)的兩倍,則周期是原來(lái)的122m不變,a4倍,則線速度是原來(lái)的12解析:GF=G

m2,每個(gè)星體受1 a2

2=Ga2

cos30°=

m2,故A錯(cuò)誤;由幾何關(guān)系可知,每個(gè)星體繞3Ga1 2a中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=

3a,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,有3 a2ω2·

3Gm,故B正確;對(duì)每個(gè)星體,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,a33有3Gm2=m4π2·3a,解得T=2π a3 ,若a不變是原來(lái)的兩倍,則3a2 T2 3 3Gm周期是原來(lái)的

故C錯(cuò)誤對(duì)每個(gè)星體根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有2 a2v23a3

,解得v=

Gm,若m不變,a是原來(lái)的4倍,則線速度是原來(lái)的1,a 2故D正確.答案:BD三、非選擇題446分.把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位15.(10分)設(shè)想著陸器完成了對(duì)月球表面的考察任務(wù)后,由月球表面回到圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙,其過(guò)程如圖所示.設(shè)軌道艙的質(zhì)量為m,月球gRr月球的質(zhì)量;軌道艙的速度和周期.解析:(1)設(shè)月球的質(zhì)量為M,則在月球表面Mm=mgM=gR2GR2 G.GvTG

Mm=mv2,解得g.2πrR2πrRg2πrR2πrRgr.rg

r2 r rGr2

T2r,解得T=答案:

R2 ggG (2)R r分rω0R,地球表面重力r解析:ωmMGMm=mrω2.r2航天飛機(jī)在地面上,有GMm=mg.R2gR2r3聯(lián)立解得gR2r3

0,即航天飛機(jī)高度低于同步衛(wèi)星高度,用t表示所需時(shí)間,

t=2π.所以t= 2π

2π .00 ω-ω0

gR2-ωr3 若ω<ω0

,即航天飛機(jī)高度高于同步衛(wèi)星高度,用t表示所需時(shí)間,則ω0t-ωt=2π.所以t= 2π = 2π .答案:

ω0-ω2π

ω0-2πω2πω0gR2r3

gR2r3gR2r3-ω017.(12分PPmrMP與地球間的萬(wàn)有引力的大??;P的運(yùn)行周期;Q,QP繞地球運(yùn)行周期的8QQ運(yùn)行過(guò)程中,兩衛(wèi)星間相距最近時(shí)的距離.Mm解析:(1)PF=Gr2.

Mm=m4π2,

r3.

Gr2

T2rGMP、Q兩衛(wèi)星,由開普勒第三定律,可得r3 r3=Q

=8T,QT2 Qr

Q=4r.Qr3GMP、Q兩衛(wèi)星和地球共線且P、Q位于地球同側(cè)時(shí)距離最近,故最近距離為d=3r3GM(1)G答案: r2(1)G18.(12分如圖所示,宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上Pt落到斜坡另一點(diǎn)QαR,引力常量為G4式是V=3πR3.求:g;該星球的密度;該星球的第一宇宙速度.解析:(1)小球在斜坡上做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí):水平方向上:x=v0t,①豎直方向上:y=1 2,②2gt由幾何知識(shí)tanα=y(tǒng),③x由①②③式得g=2v0tanαt .m

Mm0=mg.0 GR2 0又3 M=3v0tanα3πR.ρ=

2πRtG.該星球的第一宇宙速度等于它的近地衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度,故GMm=mv2,又GM=gR2,

R2 R答案:

2v0Rtanαt2v0Rtanαt.2v0tanα 32v0Rtanαt.t

2πRtG

章末質(zhì)量評(píng)估(三)(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題103303分,錯(cuò)選、不選或多選均不得分)向前移動(dòng).關(guān)于力對(duì)船做功的下列說(shuō)法中正確的是( )A.繩的拉力對(duì)船做了功B.人對(duì)繩的拉力對(duì)船做了功C.樹對(duì)繩子的拉力對(duì)船做了功D解析:繩的拉力、人對(duì)繩子的拉力和樹對(duì)繩子的拉力都沒有作用于船,沒有對(duì)船做功.只有人對(duì)船的靜摩擦力作用于船,且船發(fā)生了位移,故對(duì)船做了功,且做正功,故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,D正確.答案:DA點(diǎn),由靜止開始滑下.由于軌道不BBC、Bh1,B、Ch2,則下列關(guān)系正確的是()A.h=h B.h<h1 2 1 2C.h>h

D.h、h

大小關(guān)系不確定1 2 1 2解析:AB的過(guò)程中重力勢(shì)能減少mgh1WAB=mgh1.同理,WBC=mgh2,又隨著小球最大高度的降低,每次滑過(guò)的路程越來(lái)越短,必有W

,所以mgh>mgh2,得h1>h2,故C正確.答案:C

AB BC 1如圖所示,在電梯中的斜面上放置了一滑塊,在電梯加速上升的過(guò)程中滑塊相對(duì)斜面靜止.則在該過(guò)程中( )AB.滑塊所受合力對(duì)滑塊所做的功等于滑塊增加的機(jī)械能C.斜面對(duì)滑塊的摩擦力對(duì)滑塊做負(fù)功D.斜面對(duì)滑塊的彈力對(duì)滑塊所做的功小于滑塊增加的機(jī)械能解析:滑塊克服重力所做的功等于滑塊增加的重力勢(shì)能,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;合力對(duì)滑塊所做的功等于滑塊動(dòng)能的增量,故選項(xiàng)B力沿斜面向上,故摩擦力做正功,選項(xiàng)C滑塊做的總功等于滑塊機(jī)械能的增量,故選項(xiàng)D正確.答案:D質(zhì)量為m的汽車由靜止開始以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,車達(dá)到額定功率,則下列說(shuō)法正確的是( )at即為汽車額定功率下的速度最大值at不是汽車額定功率下的速度最大值汽車的額定功率是ma2tD解析:汽車額定功率下的最大速度是a=0時(shí),v

P P額 = = A額 m F FfCFfF故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:Bmhv3v略,則對(duì)于小球整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是()4mv2重力對(duì)小球做的功等于-mghC.小球落地時(shí)的機(jī)械能會(huì)變大D解析:根據(jù)動(dòng)能定理,合外力對(duì)小球所做的功等于小球動(dòng)能的變化量,故有W =W

1 = m(3=

v2=4mv2,選項(xiàng)A正確;W

=E -E =合 重

2 2m

重 p1 p2mvmgh,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;空氣阻力對(duì)小球做負(fù)功,小球落地時(shí)機(jī)械能減少,選項(xiàng)mv錯(cuò)誤;小球克服空氣阻力做的功W

=1

2=mgh-4mv2,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:A

阻 2 2m(3v)是—hbma處由靜止釋cc點(diǎn)出發(fā),靠慣性沿原路恰好回到a點(diǎn),小木塊具有初動(dòng)能的值為E,則( )kA.E

=mgh

B.mgh<E

<2mghk kC.E

=2mgh

D.E

>2mghk k解析:對(duì)于下滑過(guò)程中由動(dòng)能定理可得:mgh-Wf=0,對(duì)于上滑過(guò)程:-mgh-Wf=0-Ek,聯(lián)立解得Ek=2mgh,故選項(xiàng)C正確.答案:C如圖一顆小彈丸從離水面不高處落入水中濺起的幾個(gè)小水珠可以跳很高不計(jì)能量損失),下列說(shuō)法正確的是( )AB.小彈丸下落時(shí)具有的重力勢(shì)能大于幾個(gè)水珠在最高點(diǎn)的重力勢(shì)能CD.小水珠跳起的高度超過(guò)彈丸下落的高度,是違背能量守恒的解析:彈丸的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化彈丸的動(dòng)能,再轉(zhuǎn)化為水的彈性勢(shì)能最后轉(zhuǎn)化成小水珠的動(dòng)能,小水珠升高的過(guò)程中,動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能(即表現(xiàn)為小水珠的高度),在這一過(guò)程中,水的總動(dòng)能要小于彈丸的動(dòng)能,但是,各個(gè)水珠的質(zhì)量都比較小,因此,小水珠跳起的高度存在多種可能性.當(dāng)彈丸的質(zhì)量又比較大的時(shí)候,完全有可能出現(xiàn)個(gè)別小水珠跳起的高度較高的情況,甚至可以超過(guò)彈丸下落的高度.故B正確,A、C、D都錯(cuò)誤.答案:Bm的物體可視為質(zhì)點(diǎn)A300.6g,該物體在斜面上上升的最h,g10m/s2,則在這個(gè)過(guò)程中物體的()A.機(jī)械能守恒 B.重力勢(shì)能增加了C.動(dòng)能損失了1.1mgh D.機(jī)械能損失了mgsinf=0.1mg,此過(guò)程有摩擦力做功,機(jī)械能不守恒,故Ah,所以重力勢(shì)能增加了

=mgh,故B錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理,可知?jiǎng)觩能損失量等于合外力做功的大小,即s=m×0.6g×2h=1.2mghC錯(cuò)誤;由功能關(guān)系,知機(jī)械能的損失量為ΔE=fs=0.1mg×2h=0.2mgh,故正確.答案:Dv0AhB點(diǎn)后自動(dòng)返回,其返回途中仍經(jīng)過(guò)A點(diǎn),則經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小為()A. v2-4gh0B.D.4gh-v2A. v2-4gh0B.D.4gh-v20C. v2-2gh02gh-v20理,有-W-mgh=0-1mv2.f 2 0小球從B至A,由動(dòng)能定理,有mgh-mgh-Wf=2mv2A

= 4gh-v2,B對(duì).A 0答案:B10.(2014·大綱全國(guó)卷θ的斜坡向上滑動(dòng).當(dāng)物塊的初速vvH2時(shí),上升的最大高度記為h.重力加速度大小為g.物塊與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)和h分別為( )和tanθ H和v2 H2gH-1tanθ和2 tanθ H和4 v2 H

2gH-1tanθ和4 解析:設(shè)物塊與斜坡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,由動(dòng)能定理可得- H

和-mgh-μmgcosθ

h =0-1 μmgcosθsinθ 2mv2

sinθ 2m2 4=v2

-1tanθ,所以選項(xiàng)D正確.2gH 答案:D二、多項(xiàng)選擇題4624630分).如圖所示,長(zhǎng)木板ABv0AABAA靜止的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()BA做正功B動(dòng)能的減少量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能A物體做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能增加量BA獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和解析:B受的摩擦力方向向左,位移向右,故摩擦力對(duì)物體B做負(fù)功,AB給他的摩擦力向右,位移向右,故摩擦力對(duì)物體A做正功,故ABA的機(jī)械能增量和系統(tǒng)損失的機(jī)械BAAC錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律,物體BA系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和,故D正確,故選A、D.答案:AD12一夾角半徑為R的四分之一圓弧軌道BC與AB管道相切于B點(diǎn)點(diǎn)為圓弧軌道最高點(diǎn),輕彈簧下端固定在AB管道的底端,上端系一輕繩,繩通過(guò)彈簧內(nèi)部連一手柄將彈珠投入AB管內(nèi),緩慢下拉手柄使彈簧被壓縮,釋放手柄,彈珠被彈出,與游戲面板內(nèi)的障礙物發(fā)生一系列碰撞后落入彈槽里,根據(jù)入槽情況可以獲得不同的獎(jiǎng)勵(lì).假設(shè)所有軌道均光滑,忽略空氣阻力和手柄質(zhì)量,彈珠視為質(zhì)點(diǎn).某次緩慢下拉手柄,使彈珠與B點(diǎn)距離為釋放手柄彈珠被彈出,到達(dá)C點(diǎn)速度為v,下列說(shuō)法正確的是( )AB.彈珠從釋放手柄到離開彈簧的過(guò)程中,其動(dòng)能先增大后減小C.彈珠脫離彈簧的瞬間,其動(dòng)能和重力勢(shì)能之和達(dá)到最大.此過(guò)程中,彈簧的最大彈性勢(shì)能為g(+)sinθ解析:彈珠從釋放手柄開始到觸碰障礙物之前的過(guò)程中,彈簧對(duì)彈珠做正功,其機(jī)械能增加,故A彈力先大于重力沿斜面向下的分力,后小于重力沿斜面向下的分力,先加速后減速,所以其動(dòng)能先增大后減小,故B正確;釋放手柄,彈簧的彈力對(duì)彈珠做正功,彈珠的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和不斷增大,根據(jù)彈珠和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒知,彈珠脫離彈簧的瞬間,彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈珠的動(dòng)能和重力勢(shì)能,所以此瞬間動(dòng)能和重力勢(shì)能之和達(dá)到最大,故C正確;根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得,彈簧的最大彈性勢(shì)能等于彈珠在C點(diǎn)的機(jī)械能,為mg(L+R)sinθmv+1 2,故D正確.mv2答案:BCD如圖所示,在排球比賽中,假設(shè)排球運(yùn)動(dòng)員某次發(fā)球后排球恰好從網(wǎng)上H=2.24mm=300gW=20JW=4.12Jg1 2取10m/s2.球從手剛發(fā)出位置的高度h=2.04選地面為零勢(shì)能面,則( )6.72J22J15.88J4.72J1 解析:與排球從手剛發(fā)出時(shí)相比較,排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)重力勢(shì)能的增加量為mg(H-h(huán))=0.3×10×(2.24-2.04)J=0.6J,故A錯(cuò)誤;根據(jù)功能關(guān)系可得,排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)的機(jī)械能為mgh+W-W=0.3×101 2.04J+20J-4.12J=22J,故B正確;由動(dòng)能定理可知,排球恰好到達(dá)球網(wǎng)上邊緣時(shí)的動(dòng)能為W-W

-mg(H-h(huán))=15.28J,故C錯(cuò)誤;與排球從手剛發(fā)出1 2

+mg(H-h(huán))=4.72J,2故D正確.答案:BD2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),2s末達(dá)到額定功率,2s14s保持額定功率運(yùn)動(dòng),14sv-t圖象如圖所示.可認(rèn)為整個(gè)過(guò)程玩具車所受阻力大小不變,已知玩具車的量為m=1kg,取g=10m/s2,則( )2N4s9W2s10s39m90m0-6

=-1.5

,故阻力f解析:14sa2==ma

m/s2

3-0

21.5m/s

,由牛2=-1.52s

=2 = 2F=ma1-f=3t=2sP額=Fv=9t=4s9W,B正確;玩具車在2到10秒內(nèi)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得Pt+fs

1 1 1=2 2=額 2 2mv2-2mv1,解得s2=39m,故C正確;由圖象可知總位移s=2×3×2m+39m+6×4m+1

4×6m=78,故D錯(cuò)誤.答案:BC三、非選擇題446分.把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位15.(8分)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示:釋放物塊,通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能.圖(a)實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟:①把紙帶向左拉直②松手釋放物塊③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源④向左推物塊使彈簧壓縮,并測(cè)量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是 填入代表步驟的序號(hào)).圖(b)中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50由M紙帶所給的數(shù)據(jù),可求出該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為 m/s.比較兩紙帶可知, 紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能更大些.圖(b)解析:(1)先壓縮彈簧,松手后,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物塊離開彈簧時(shí)的④①③②.(2)離開彈簧后,由于桌面光滑,物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng).打點(diǎn)周期為0.02s,(2.58+2.57)×10-2取M紙帶中最后兩段求平均值,則v=

0.02×2

m/s≈1.29m/s,因?yàn)榧垘勻速段相鄰打點(diǎn)間距大,故紙帶M對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大.答案:(1)④①③②(2)1.29 M16.(8分)目前上海有若干輛超級(jí)電容車試運(yùn)行,其特點(diǎn)是充電快、運(yùn)行遠(yuǎn),30s~1min3km~5km.m=2×103P=60fk=0.1倍,g10m/s2.求:v;ma=0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)所能維持的時(shí)間t;t′=50sx.解析:(1)由題意可知,當(dāng)超級(jí)電容車速度達(dá)到最大值時(shí),有F牽-f=0,①f=kmg,②P=F①②③

m=30m/s.④v,則有P=F′牽v,⑤F′牽-f=ma,⑥v=at,⑦聯(lián)立⑤⑥⑦得t=40s.⑧Pt′-fxPt′-fx=2mv-0,⑨2m解得x=1050m.答案:(1)30m/s (2)40s (3)1050m17.(12分光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示,底部為半圓形,半徑為R,固定B為兩質(zhì)量相同的小環(huán),用長(zhǎng)為RAB2R.不考慮輕桿和軌道的接觸,即忽略系統(tǒng)機(jī)械能的損失,求:(1)A、B兩環(huán)進(jìn)入半圓形底部前,桿上的作用力;(2)A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),兩環(huán)的速度大小;(3)若輕桿長(zhǎng)為2 環(huán)仍從距底部2R處?kù)o止釋放,經(jīng)過(guò)半圓形底部次上升后離開底部的最大高度.解析:(1)對(duì)、B環(huán)及桿整體分析,做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g;以A為研究對(duì)象,A做自由落體運(yùn)動(dòng),則桿對(duì)A一定沒有作用力,即F=0.AB環(huán)都進(jìn)入圓軌道后,兩環(huán)具有相同角速度,則兩環(huán)速度大小一定相

=v.A B對(duì)A、B環(huán)及桿整體從靜止釋放至A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理,2 mg·2R+mg·5R=1·2mv2v=2

9gR.2A環(huán)在下,如圖.2A再次上升后,設(shè)位置比原來(lái)高h(yuǎn),如圖所示.由動(dòng)能定理,有-mgh+mg(2 得h=( 2-1)R,A離開底部的最大高度H=2R+h=( 2+1)R.9gR2答案:(1)沒有作用力(2) (3)( 2+1)9gR218.(18分)如圖所示,光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn),BC右

14

CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)k的輕彈簧,輕彈簧下端固定,上端恰好與管口DmBC2rC端時(shí)與管壁間恰好CD后壓縮彈簧,在壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)EpBCμ=0.5.求:Bv;BBCs;1vm.1解析:(1)mg2r=mv2,解得v

2 B=2 gr.Brv2,r由mg=mC得v=gr.C2 由A至C,由動(dòng)能定理得mg(2r)-μmgs=1mv2.2 解得s=3r.設(shè)在壓縮彈簧過(guò)程中小球速度最大時(shí)離Dxkx=mg,得x=mgk.

=mv2-

v2,1 1 得v=

2 m 2mCm k m答案:(1)2 gr (2)3r (3)

2mg2 2Ep+k -m模塊綜合檢測(cè)(一)(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題103303分,錯(cuò)選、不選或多選均不得分)1.如圖所示,從某高度水平拋出一小球,經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)地面時(shí),速度與水平方向的夾角為θ,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.下列說(shuō)法正確的是( )θ減小θt2Dgttanθθtanθ=gtθA正確;v0小球落地時(shí)位移方向與水平方向夾角的正切值

1α=y(tǒng)=2gt2=

gt, =tanθ

x

t

tanθ2tanB故C錯(cuò)誤;速度方向與水平方向夾角的正切值tanθ=vy=gt,小球的初速度v=

,故D錯(cuò)誤.

v0 v0 0tanθ答案:A2.關(guān)于摩擦力做功,以下說(shuō)法正確的是( A.滑動(dòng)摩擦力阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以一定做負(fù)功B.靜摩擦力雖然阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但不做功C.靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力不一定都做負(fù)功D解析:摩擦力可以是動(dòng)力,故摩擦力可做正功;一對(duì)相互作用力,可以都做正功,也可以都做負(fù)功;靜摩擦力可以做功,也可以不做功,故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,C正確.答案:C3動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖圖中A輪有48齒輪有42齒輪有18齒輪有12齒,則( )A.該車可變換兩種不同擋位B.該車可變換五種不同擋位CAD

∶ω=1∶4A DDADω∶ω=4∶1A D解析:由題意知,A輪通過(guò)鏈條分別與C、D連接,自行車可有兩種速度,BDADω組合時(shí),兩輪邊緣線速度大小相等轉(zhuǎn)一圈,D轉(zhuǎn)4圈,即 ωD

=1,選項(xiàng)C4對(duì).答案:C4.已知靠近地面運(yùn)轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星,每天轉(zhuǎn)n圈,如果發(fā)射一顆同步衛(wèi)星,它離地面的高度與地球半徑的比值為( )A.n B.n2C. n3-1

D.3

n2-1解析:設(shè)同步衛(wèi)星離地面的高度為h,地球半徑為R.近地衛(wèi)星的周期為T1=24h

=24h

∶T=1∶n,n 2 1 2R,T對(duì)于近地衛(wèi)星有GMm=m4π2R,T

R2Mm′

21= 4π2m′2(R+h)2 2

(R+h),聯(lián)立解得h=(3答案:D

n2-1)R,故D正確.在平直軌道上,勻加速向右行駛的封閉車廂中,懸掛著一個(gè)帶有滴管的盛油容器,如圖所示.當(dāng)?shù)喂芤来蔚蜗氯斡蜁r(shí)(設(shè)三滴油都落在車廂底板上下列說(shuō)法中正確的是( )OAO點(diǎn)遠(yuǎn)OAO點(diǎn)近OA間同一位置上O點(diǎn)上解析:油滴下落的過(guò)程中,在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得,油滴運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是相同的,在水平方向上,油滴離開車之后做勻速直線運(yùn)動(dòng),但此時(shí)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),油滴相對(duì)于車廂在水平方向上的位移就是車在水平方向上多走的位移即Δx=1 由于時(shí)間和加速度都是確2at定不變的,所以三滴油會(huì)落在同一點(diǎn),即落在OA間同一位置上,故C正確.答案:CωmR為()

D. D. (mg)2+F(mg)2+F2向=mω向=mω2R,所以F= C正確.如圖所示,ABCDBC的連接處都是BC相切的圓弧,B、Cd=0.50m=0.30m.在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑.已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.10.小物塊在盆來(lái)回滑動(dòng),最后停下來(lái),則停下的地點(diǎn)到B的距離為( )A.0.50mC.0.10m

B.0.25mD.0BCs.BC面上所受的滑動(dòng)摩擦力大小始終為gs=h=0.3

m=3m,d=0.50m,則s=6d,μ 0.1所以小物塊在BC面上來(lái)回運(yùn)動(dòng)共6次,最后停在B點(diǎn).故選D.答案:Dm的物體(可視為質(zhì)點(diǎn)A點(diǎn)沖上傾角為303h,4g則在這個(gè)過(guò)程中物體( )4mgh重力勢(shì)能增加了34mgh2mgh動(dòng)能損失了1C2mgh2mghD.動(dòng)能損失了32mgh解析:重力做功WG=-mgh,故重力勢(shì)能增加了mgh,A錯(cuò).物體所受合力F=ma=3

=-F

=-3 3W理知,動(dòng)能損失了3

sin30°

4mg×2h=-2mgh,由動(dòng)能定答案:D

2mgh,B、C錯(cuò),D正確.雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成,兩恒星在相互引力的作用下,分別圍繞其線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng).研究發(fā)現(xiàn),雙星系統(tǒng)演化過(guò)程中,兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化.若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為經(jīng)過(guò)一段時(shí)間演化后,兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的k倍,兩星之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍,則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為( )A.n3Tk2C.n2TkB.n3TD.kA.n3Tk2C.n2TkB.n3TD.knkTm1·m2G

=m

4π2,

m1·m2

=m

4π2,聯(lián)立解得:mm=(r+r

11T2

(r+r

22T2 1 21 2 1 24π2(r+r)3 4π2(r+r)31 2 ,即T2= 1 2 ,因此,當(dāng)兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的k倍,GT2

G(m

1+m2)k兩星之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍時(shí)兩星圓周運(yùn)動(dòng)的周期為′= 3選項(xiàng)Bk正確,其他選項(xiàng)均錯(cuò).答案:Bas1sWW,落地瞬間重力的2 1 2即時(shí)功率為P1和P2( )s<sW>W(wǎng),P>P

1 2 1<sW

2 1 2,P<P1s

2 =sW

2 1 2>W(wǎng),P>P1 2 1 2 1 2

=sW<W,P<P1 2 1 2 1 2解析:若s1<s2,由于高度決定了平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等.由x=v0

t

<v2.

2<m1.自拋出到落地的過(guò)程中,重力做的功W=mgh,所以W

,平拋運(yùn)動(dòng)豎1 2直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),所以落地瞬間兩個(gè)物體的豎直方向速度vy

相等,根據(jù)瞬時(shí)功率P=Fvcosα,落地瞬間重力的即時(shí)功率P=mgv.由于m

yP>P,故A正確,B錯(cuò)誤.2 1 1 2以相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)水平拋出兩個(gè)物體a和b,由于高度決定時(shí)間,所以兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等.若s=s

,平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以水平拋出兩個(gè)物體的初1 2速度相等.由于以相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)水平拋出,所以兩個(gè)物體的質(zhì)量相等.所W1

=W2

.落地瞬間重力的即時(shí)功

=P,則C、D錯(cuò)誤.故選A.1 2答案:A二、多項(xiàng)選擇題4624630分)如圖所示,輕桿長(zhǎng)為3LBm的球ABALO裝在光滑水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,桿和球在豎直面、B的最大約束力相同,則()A.B球在最低點(diǎn)較A球在最低點(diǎn)更易脫離軌道B3mgA球在最高點(diǎn)受桿的拉力ABA桿的支持力,B球受桿的拉力B球在最高點(diǎn)受桿的力一定大于A球在最高點(diǎn)受桿的力解析:兩球的角速度相同,由向心力公式Fn=mω2r可知,由于B半徑較大,所需要的向心力較大,而由題意,兩球的重力相等,桿對(duì)兩球的最B球更容易做離心運(yùn)動(dòng),更容易脫離軌道,故A正確.B3mgBv.

v2

B=3mg,得BvB=2 gL,B

B 2L B由v=ωr,ω相等,A的半徑是B的一半,則得此時(shí)A的速度為v 1A=2vB=gL.對(duì)A球,設(shè)桿的作用力大小為N

,方向向下,則有mg+N

=mv2,解得AA A LANA=0,說(shuō)明桿對(duì)A球沒有作用力,故B錯(cuò)誤.若某一周A球在最高點(diǎn)和B球在最高點(diǎn)受桿的力大小相等,設(shè)為F,假設(shè)在最高點(diǎn)桿對(duì)A、B球產(chǎn)生的都是支持力,對(duì)B球有mg-F=mω2·2L;對(duì)A球有mg-F=mω2L;很顯然上述兩個(gè)方程不可能同時(shí)成立,說(shuō)明假設(shè)不成立,則知兩球所受的桿的作用力不可能同時(shí)是支持力.對(duì)B球,若桿對(duì)B球產(chǎn)生的是拉力,有mg+F=mω2·2L;對(duì)A球,若桿對(duì)A球產(chǎn)生的是拉力,有F+mg=mω2L;兩個(gè)方程不可能同時(shí)成立,所以兩球不可能同時(shí)受桿的拉力.對(duì)B球,若桿對(duì)B球產(chǎn)生的是拉力,有mg+F=mω2·2L;對(duì)A球,若桿對(duì)A球產(chǎn)生的是支持力,有mg-F=mω2L;兩個(gè)方程能同時(shí)成立,所以可能A球受桿的支持力、B球受桿的拉力.對(duì)B球,若桿對(duì)B球產(chǎn)生的是支持力,有mg-F=mω2·2L;對(duì)A球,若桿對(duì)A球產(chǎn)生的是拉力,有F+mg=mω2L;兩個(gè)方程不能同時(shí)成立,所以不可能A球受桿的拉力,而B球受桿的支持力.綜上,A球在最高點(diǎn)和B持力、B球受桿的拉力,故C正確.當(dāng)兩球在最高點(diǎn)所受的桿的作用力都是支持力時(shí),則對(duì)B球,有mg-FB=mω2·2L

=mg-2mω2L;B對(duì)AA

ω2

=mg-mω2L,F(xiàn)

A A,故D錯(cuò)誤.A B答案:AC如圖所示,兩物塊、B套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長(zhǎng)的繩連接,整個(gè)裝置能繞過(guò)CD中點(diǎn)的軸OO1在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),已知兩物塊質(zhì)相等桿CD對(duì)物塊AB的最大靜摩擦力大小相等開始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)(繩子恰好伸直但無(wú)彈力),物塊B到軸的距離為物塊A到OO1軸的距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng),使轉(zhuǎn)速逐漸增大,在從繩子處于自然長(zhǎng)度到兩物塊、B即將滑動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )A.A受到的靜摩擦力一直增大B.B受到的靜摩擦力先增大,后保持不變C.A受到的靜摩擦力先增大后減小D.A受到的合外力一直在增大解析:在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,兩物塊做圓周運(yùn)動(dòng)都需要向心力來(lái)維持,一開始是靜摩擦力作為向心力,當(dāng)摩擦力不足以提供所需向心力時(shí),繩子中就會(huì)產(chǎn)生拉力,當(dāng)這兩個(gè)力的合力都不足以提供向心力時(shí),物塊將會(huì)與CD桿發(fā)生相對(duì)滑動(dòng).根據(jù)向心力公式F

v=m2=mω向 =m2=mω徑是不變的,質(zhì)量也不變,隨著速度的增大,向心力增大,而向心力大小等于DAB的小,A、B的角速度相物塊靠繩子的拉力和最大靜摩擦力提供向心力;角速度增大,拉力增大,則A物塊所受的摩擦力反向增大.所以A所受的摩擦力先A、C錯(cuò)誤,B正確.答案:BD13.如圖為過(guò)ft車以及軌道簡(jiǎn)化模型,以下判斷正確的是( A.過(guò)ft車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.過(guò)ft車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于gRC.過(guò)ft車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于超重狀態(tài)D.過(guò)fth=2R解析:過(guò)山車在豎直圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),機(jī)械能守恒,動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,速度大小變化,不是勻速圓周運(yùn)動(dòng),故Amg=mv2R=gR,故B向上,乘客處于超重狀態(tài),故Ch=2R高處由靜止滑下到2最高點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理得:1mv′2=mg(h-2R)=0.解得;v′=0,所以不能通過(guò)最高點(diǎn),故D錯(cuò)誤.故選B、C.2答案:BC課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運(yùn)行然后經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程在離月面4m高處做一次懸??烧J(rèn)為是相對(duì)于月球靜止最后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)探測(cè)器自由下落.已知探測(cè)器的質(zhì)量約為1.3×103kg,地球質(zhì)量約為月球的81倍,地球半徑約為月球的3.7倍地球表面的重力加速度大小約為9.8m/2則此探測(cè)器( )8.9m/s懸停時(shí)受到的反沖作用力約為2×103NC度M地m

M月m解析:在地球表面附近有G

R

地,在月球表面附近有G

=mg月,可得g=1.656m/s2,所以探測(cè)器落地的速度為v= 2g月h=3.64m/s,故A月≈2×103正確;探測(cè)C錯(cuò)誤;在靠近星球的軌道上有GMm=mg=mv2,即有v=gR,可知在近月圓軌道上運(yùn)行的線速R2 R度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度,故選項(xiàng)D正確.答案:BD三、非選擇題446分.把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位15.(8分)利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn).圖甲(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的 .AB.速度變化量與勢(shì)能變化量C(2)(多選除帶夾子的重物、紙帶、鐵架含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)及開關(guān)外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是 .A.交流電源 B.刻度尺 天平含砝碼)實(shí)驗(yàn)中,先接通電源,再釋放重物,得到圖乙所示的一條紙帶.在紙帶AOhh、A BhC.gT.m.從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中,重物的重力勢(shì)能變化量= ,動(dòng)能變化量ΔE

p= .k圖乙大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量,因是 .v=gt計(jì)算重物速度v=2gh計(jì)算重物速度C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒:在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),Ov2h解析:(1)在重物下落過(guò)程中,若任意兩點(diǎn)間重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量,則重物的機(jī)械能守恒,所以A正確.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源,測(cè)量紙帶上各點(diǎn)之間的距離需要刻度尺,本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的等式為mgh=1mv2,即gh=1v2(或

v2,即gh12 2 2m1=1v2-1v2),所以不需要測(cè)量重物的質(zhì)量,不需要天平.

2m122 21OB點(diǎn)的過(guò)程中,重力勢(shì)能的變化量1 1

m(hC-h(huán)A)2變化量ΔE

=mv2=m A = .k 2 B

2 2T

8T2在空氣阻力和摩擦阻力,選項(xiàng)C正確.h的過(guò)程中,若阻力f恒定,根據(jù)hfm0 2g-f可知h圖象就是過(guò)原點(diǎn)的一條直線要2 m 想通過(guò)v2h圖象的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,還必須看圖象的斜率是否接近2g.m(h-h(huán))2答案:(1)A (2)AB (4)C (5)見解析

C A8T216.(8分)如圖所示,在固定光滑水平板上有一光滑小孔O,一根輕繩穿過(guò)m=1kgAM=4kgB.當(dāng)Ar=0.1mB不離開地面,A球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度有何限制(g10m/s2)?解析:小球A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為繩子的拉力,故FT=mω2r.B恰好不離開地面時(shí)FT=Mg.解上述兩個(gè)方程得ω=20rad/s,B不離開地面時(shí)拉力FT不大于B的重力,故A球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度應(yīng)不大于20rad/s.答案:A球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度應(yīng)不大于20rad/s17.(14分)據(jù)報(bào)道,人們最近在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星,其質(zhì)6.450kg800N10m/s2.求:該行星的半徑與地球的半徑之比;2m10m/s球不計(jì)任何阻力),則小球的水平射程是多大.解析:(1)在該行星表面處,有G行=mg行,可得g行=16m/s2.在忽略自轉(zhuǎn)的情況下,物體所受的萬(wàn)有引力等于物體所受的重力,得GMm=mg,R2有R2=GM,g行 行g(shù)地故 = =4,行地 地gR行所以 =2.R地(2)由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,有h=h=2gs=vt,

t2,故s=v 2h,g行代入數(shù)據(jù),解得s=5m.答案:(1)2∶1 (2)5m18.(16分LAB=4.98θ=30ABBCLBC=0.4H=mC處有一擋板,小物塊與擋板碰撞后以原速率反彈,下方有一半球體Am=2kg的小物塊可視為質(zhì)點(diǎn))BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,g10m/s2.求:小物塊第一次與擋板碰撞前的速度大?。籅BC上運(yùn)動(dòng)的總路程為多少;Dr=0.75m,ODα=53°,求小物塊與擋板第幾次4 31碰撞后拿走擋板(sin53°=5,cos53°=5)?1AB BC 解析:(1)A→CAB BC C解得v=7m/s.C

sin=2mv2,A得mgLABsinθ-μmgs=0,解得s=24.9m.經(jīng)過(guò)B點(diǎn)在水平臺(tái)走過(guò)一個(gè)來(lái)回的距離為s1

=0.8m,s=24.9m=31.125,s1 0.8m所以經(jīng)過(guò)了B點(diǎn)n=31×2+1=63(次).Dx=r+rcosh=H-rsin11h=2gt2.

Ct,

C=3m/s.2m2mv′2C解得n′=25(次).

ABsinθ-(2n′+1)μmgLBC=答案:(1)7m/s (2)63次24.9m (3)25次模塊綜合檢測(cè)(二)(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題103303分,錯(cuò)選、不選或多選均不得分)D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直,則質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中,列說(shuō)法中正確的是( )CD點(diǎn)的大A90°DB點(diǎn)的大BE的過(guò)程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小解析:小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),所以加速度不變,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.由于在D點(diǎn)速度方向與加速度方向垂直,則在CCDCDAA點(diǎn)速度方向與加速度方向的夾角也為鈍角,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.而從B到E的過(guò)程中速度方向與加速度的方向間的夾角越來(lái)越小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:A如圖所示,兩個(gè)相對(duì)的斜面,傾角分別為3753°.在頂點(diǎn)把兩個(gè)小球.、B兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為()A.1∶1C.16∶9

B.4∶3D.9∶16x解析:兩小球均做平拋運(yùn)動(dòng),且均落在斜面上,則對(duì)于A球有tan37°=y(tǒng)=x12gt2=

2vtan37°00

球有

tan

tan37°A gtAv0tA

tA=

,同理對(duì)于B

tB=

0 tA=g tB tan53°=9,故D正確.16答案:DvaAb處是瀑布,為了使小船安全渡河不掉到瀑布里去)中小船速度均指靜水中的速度,則下列說(shuō)法正確的是( )v小船船頭垂直于河岸渡河時(shí)間最短,最短時(shí)間為t=b,此時(shí)小船速度v

=avmax b=小船沿y軸方向渡河,位移最小,速度最大,最大速度為v av=max bABvminav=bAB

=avava2+b2小船船頭垂直于河岸渡河時(shí)間最短,最短時(shí)間t=

,A錯(cuò)誤;小船v船沿y軸方向渡河,位移最小,此時(shí)船頭與河岸有一定夾角,指向上游,即小船的兩個(gè)分速度夾角為鈍角,合速度比兩分速度夾角為銳角時(shí)小,故不是最大速度,B錯(cuò)誤;小船沿軌跡AB運(yùn)動(dòng)位移最大,但渡河的時(shí)間由船速的大小和方向共同決定,此時(shí)船速有最小值,即當(dāng)船速方向與AB垂直時(shí),船速最小,由相似三角形,得a= a2+b2,解得v

av ,C錯(cuò)誤,D正確.vmin 答案:D

min

a2+b2P1內(nèi)的功率為P2,已知在兩段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功相等,則在全部時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)的平均功率為( )P1P2P1P1P22C.P1P2

B.D.2P1P2P1+P2 P1+P2解析:

2W

=W,t

=W,故P=

2P1P2

,故選項(xiàng)D正確.答案:D

t1+t2

1

2

P1+P2hFf,則從拋出至落回到原出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中,空氣阻力對(duì)小球做的功為( )A.0C.-2Ffh

-FfhD.-4Ffh解析:上升階段,空氣阻力做功W1=-Ffh.下落階段空氣阻力做功W2=-Ffh,整個(gè)過(guò)程中空氣阻力做功W=W1+W2=-2Ffh,故C選項(xiàng)正確.答案:C質(zhì)量為2×103kg、發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為80kW的汽車在平直公路上駛.若該汽車所受阻力大小恒為4×103則下列判斷中正確的有( )10m/s2m/s22s末時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是32kW2m/s210s5m/s8m/s2解析:當(dāng)牽引力大小等于阻力時(shí)速度最大,根據(jù)P=fvm得,汽車的最大速度v=P=80000

m/s=20m/s,故A錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第二定律,得F-f=ma,m f 4000F=f+ma=4000N+2000×2N=8000N2sv=at=2×2m/s=4m/s2sP=Fv=8000×4B正確;勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度v=P=80F 8000

m/s=10m/s,做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

s=5C5m/s=80000a 2 v 5F-f 16000-4000=16000a=m=6m/s2,故DB.答案:B

2000

m/s2mR為()A.μmg

v2μmR v2Rμmg+R

D.μmv2-g R R解析:滑塊經(jīng)過(guò)碗底時(shí),由重力和支持力的合力提供向心力.根據(jù)牛頓第

-mg=

v

=mg+

v2所以在過(guò)碗底時(shí)滑塊N mR N mR.受到摩擦力的大小f=μF= v2=μm v2,故選C.N R g+R 答案:C一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上,從t=0時(shí)刻開始,受到水外力F作用,如圖所示.下列判斷正確的是( )0~2s4W2s4J2s末外力的瞬時(shí)功率最大1s2s9∶5解析:0~1s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的加速度a1

=m =

m/s2=3m/s2,則質(zhì)點(diǎn)在0~1s內(nèi)的位移x=1 2 11 2a1t×31=1.51s末的速度11=×1m/=3m/,第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度a2

=m =

m/21m/22s內(nèi)的位移

1+ a+ at23×1m+1×1×1m=3.5m,在0~2s內(nèi)外力F做功的大小W=Fx+Fx=322 1 1 2 2t ×1.5J+1×3.5J=8J0~2sP=W=8t

W=4W,故A2sW2=F2x2=1×3.5J=3.5J,故B1s末外力的瞬時(shí)功率P=F

v=3×3W=9W,第2s末的速度v

=v+a

t=3m/s+1 1 1 2 1 221×1m/s=4P2=F2v2=1×42s末外1s末和第2s末外力的瞬時(shí)功率之比為94、D錯(cuò)誤.答案:A0.5mOm=2kg的小O=1小球受到桿的力是(g10m/s2)()A.16N推力C.4N推力

B.16N拉力D.4N拉力解析:小球受重力和桿的彈力作用,設(shè)桿的彈力豎直向上.由牛頓第二定

=mv2

=mg-mv2=2×10N-212N=16N L

L 0.5桿豎直向上的推力作用,大小為16N,選項(xiàng)A正確.答案:A10線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng).m21現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為質(zhì)量之比為m確的是( )m21

=3∶2,下列說(shuō)法中正m1A.m、2m1B.m、m

3∶23∶21C.m1D.m2

2L做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2L5L做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2L5mm v2 mmωrF萬(wàn)=F向,對(duì)m1ωr

1 ,由以上各式得11L2,由以上各式得11

1r1

2,對(duì)m11 2

1 2L222mv2=m2

rω,又r+r=L

v=r

=m=2,A錯(cuò)誤.由于T22r2 22 1 22

v2 r2 m1 3 1=T,故ω=2π相同,B錯(cuò)誤.r=2

,r=3,C正確,D錯(cuò)誤.2 T答案:C

1 5L

2 5L二、多項(xiàng)選擇題4624630分)11.我國(guó)已發(fā)射了“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星,該衛(wèi)星在距月球表面H處的環(huán)月軌道AhR表示月球的半徑,忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響.則下述判斷正確的是()“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道Ⅰ上需加速才能降至橢圓軌道Ⅱ“嫦娥三號(hào)”在圖中橢圓軌道Ⅱ上的周期GT月球的質(zhì)量為4π2(R+H)3GT2π2πR(R+H)3月球的第一宇宙速度為

(2R+H+h)3T8(R+H)3TR“”Ⅰ“”Ⅰ“”“”才可以沿Ⅱ運(yùn)動(dòng),故Aa3=k“”ⅠT2(R+H)31(R+H)31(2R+H+h)32TⅡ

,TⅠ

=T,解得TⅡ=(2R+H+h)38((2R+H+h)38(R+H)3萬(wàn)有引力提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,有G

4π2(R+H),解得月(R+H)2 T2球的質(zhì)量為M 4

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