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文檔簡介
曲線運(yùn)動
本試卷分第I卷(選擇題)和第II(非選擇題)兩部分。滿分:100分;考試時間:75分鐘
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生先將自己的姓名.班級.座號.準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2.答選擇題時,必須使用2B鉛筆填涂;答非選擇題時,必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書寫;必須在題號
對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫無效;保持答卷清潔.完整。
3.考試結(jié)束后,將答題卡交回(試題卷自己保存,以備評講)。
第I卷(選擇題,共43分)
一、單項(xiàng)選擇題:(本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只
有一項(xiàng)是符合題目要求)
1.“天宮課堂”第四課于2023年9月21日15時45分開課,神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在
中國空間站夢天實(shí)驗(yàn)艙面向全國青少年進(jìn)行太空科普授課。在奇妙“乒乓球”實(shí)驗(yàn)中,航天員朱楊柱用水袋做
了一顆水球,桂海潮用白毛巾包好的球拍擊球,水球被彈開。對于該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是()
A.夢天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi),水球體積越小其慣性越大
B.擊球過程中,水球?qū)Α扒蚺摹钡淖饔昧εc“球拍”對水球的作用力是一對相互作用力
C.擊球過程中,水球所受彈力是由于水球發(fā)生形變產(chǎn)生的
D.夢天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)可進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
1.直升飛機(jī)在高空飛行過程中,遇到氣流緊急向上拉升。若拉升的某段時間內(nèi)飛機(jī)水平方向速度不變,豎
直方向做勻加速直線運(yùn)動,則該段時間內(nèi),飛機(jī)運(yùn)動的軌跡(圖中虛線為豎直線)可能是()
C.D.
2.排球運(yùn)動是大家非常喜愛的一種球類運(yùn)動。如圖所示,在運(yùn)動中,運(yùn)動員會將排球擊打過網(wǎng)。不計(jì)空氣
阻力,取重力加速度g=10m/s2。排球沿水平方向以10m/s被擊出,被擊打時距地面的高度為3.2m,則排球
在空中運(yùn)動的水平位移為()
A.3.2mB.6.4mC.7.2mD.8m
3.如圖所示,蠟塊能在充滿水的玻璃管中勻速上升,若在玻璃管沿水平向右做直線運(yùn)動的同時,蠟塊從玻
璃管底端開始勻速上升,則關(guān)于蠟塊實(shí)際運(yùn)動軌跡的說法正確的是()
A.軌跡1,玻璃管可能做勻加速直線運(yùn)動
B.軌跡2,玻璃管可能做勻減速直線運(yùn)動
C.軌跡3,玻璃管可能先做勻加速直線運(yùn)動,然后做勻減速直線運(yùn)動
D.軌跡4,玻璃管可能做勻減速直線運(yùn)動
4.某物體做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度大小恒定,則該物體的角速度一半徑(。7)、角速度的平方一半徑
(d一?)、線速度—半徑(…)、周期的平方—半徑(〃一?)圖像可能正確的是()
5.滑雪是一項(xiàng)非常刺激且具觀賞性的運(yùn)動項(xiàng)目。如圖,運(yùn)動員甲、乙(視為質(zhì)點(diǎn))從水平跳臺向左分別以
初速度%和2%水平飛出,最后都落在著陸坡(可視為斜面)上,不計(jì)空氣阻力,則運(yùn)動員從水平跳臺飛出
到落在著陸坡上的過程中,下列說法正確的是()
A.飛行的時間之比備"乙=2:1
B.水平位移之比海:x乙=2:1
C.落到坡面上的瞬時速度大小相等
D.落到坡面上的瞬時速度方向相同
6.某同學(xué)將手機(jī)用充電線懸掛于固定點(diǎn),拉開一定角度(小于45。)釋放,手機(jī)在豎直面內(nèi)沿圓弧往復(fù)運(yùn)
動,手機(jī)傳感器記錄速率v隨時間t變化的關(guān)系如圖所示。不計(jì)空氣阻力。則手機(jī)()
〃〃〃/〃〃
A.在N、C兩點(diǎn)時,速度方向相反
B.在8點(diǎn)時,手機(jī)受到合力為零
C.在C點(diǎn)時,線中拉力最小
D.在8、。兩點(diǎn)時,線中拉力相同
7.運(yùn)動員某次發(fā)球,將球從離臺面高4處發(fā)出,球落在/點(diǎn)反彈后又落在8點(diǎn),兩次擦邊。/、8間距離
為L,球經(jīng)過最高點(diǎn)時離臺面的高度為(〃>%),重力加速度為g。若忽略阻力、球的旋轉(zhuǎn)、球與臺面碰
撞時能量的損失。用丫、。(速度與水平方向的夾角)表示乒乓球離開球拍時的速度大小及方向,則()
A
tan6='y]h2-hh
A.Q
B.tan^=~y/h2-h%
C.v=2g僅+%號
D.v=2g(i)-魯
二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題5分,共15分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多
項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
8.如圖所示,配有轉(zhuǎn)盤的中式圓餐桌是我國的傳統(tǒng)家具。質(zhì)量為加的小碗(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平轉(zhuǎn)盤邊
緣上隨轉(zhuǎn)盤一起由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動,若小碗與轉(zhuǎn)盤以及桌面間的動摩擦因數(shù)均為〃,最大靜摩擦力等于
滑動摩擦力,轉(zhuǎn)盤的半徑為「,餐桌的半徑為尺,重力加速度為g,轉(zhuǎn)盤與桌面的高度差不計(jì),下列說法正
A.當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度增至{罩時,小碗相對轉(zhuǎn)盤開始滑動
B.若尺=瓶廠,小碗最終會從桌面滑落
C.若小碗未滑離桌面,則R不會小于走r
2
D.小碗由靜止到即將滑動的過程中,轉(zhuǎn)盤對小碗做的功為;〃加g,
9.修正帶是一種常見的學(xué)習(xí)用具,是通過兩個齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的,其原理可簡化為如圖所示的模
型。/、8是轉(zhuǎn)動的兩個齒輪邊緣的兩點(diǎn),C是大齒輪上的一點(diǎn),若4B、C的軌跡半徑之比為2:3:2,
則下列說法正確的是()
A.A,8的線速度大小之比為1:1
B.4、3的角速度大小之比為1:1
C.4、C的周期之比為3:2
D./、C的向心加速度大小之比為9:4
10.如圖甲,豎直平面中有平行于該平面的勻強(qiáng)電場,長為/的絕緣輕繩一端固定于。點(diǎn),另一端連接質(zhì)量
為加、帶電量為+4的小球,小球繞。點(diǎn)在豎直面內(nèi)沿順時針方向做完整的圓周運(yùn)動。圖中/C為水平直徑,
8。為豎直直徑。從/點(diǎn)開始,小球動能心與轉(zhuǎn)過角度。的關(guān)系如圖乙所示,已知重力加速度大小為g,則
)
該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為鱉
A.8。為電場的一條等勢線B.
q
C.輕繩的最大拉力大小為7〃7gD.輕繩在4C兩點(diǎn)拉力的差值為
第II卷(非選擇題,共57分)
三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共16分)
11.(6分)測量曲線運(yùn)動物體的瞬時速度往往比較困難。假設(shè)小球受到的空氣阻力與其速度大小成正比,
為測量水平拋出的塑料球的落地速度,研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。
O
甲
①如圖甲,在某一高度處釋放塑料球,使之在空氣中豎直下落。塑料球速度逐漸增加,最終達(dá)到最大速度
%,測量并記錄%。
②如圖乙,用重錘線懸掛在桌邊確定豎直方向,將塑料球和一半徑相同的鋼球并排用一平板從桌邊以相同
的速度同時水平推出;
③用頻閃儀記錄塑料球和鋼球在空中的一系列位置,同時測量塑料球下落時間/;
④如圖丙,在得到的頻閃照片中分別作出x軸和y軸,測量并記錄兩小球水平位移不、X2,豎直位移為。
已知重力加速度g。
關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是()
A.實(shí)驗(yàn)中還需要用天平測量出塑料球的質(zhì)量
B.僅用g、t、%、%即可表示塑料球落地時的豎直速度
C.塑料球和鋼球落地時的速度大小可能相等
D.塑料球和鋼球在空中運(yùn)動的時間可能相等
12.(10分)某小組設(shè)計(jì)了“利用圓錐擺驗(yàn)證圓周運(yùn)動向心力表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材包括:直流電動機(jī)(可
調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速)、細(xì)竹棒、細(xì)線、小球(質(zhì)量為〃?,可看成質(zhì)點(diǎn))、鐵架臺(帶鐵夾)、刻度尺、細(xì)棉線長度為£、
膠水。實(shí)驗(yàn)步驟:
①如圖1,用膠水把細(xì)竹棒中心固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上;
②按圖2把直流電動機(jī)固定在鐵架臺上,細(xì)竹棒保持水平,用導(dǎo)線把電動機(jī)接入電路中;
③把一端系有小球的細(xì)棉線系牢在細(xì)竹棒的一端,測出系線處到轉(zhuǎn)軸距離x;合上開關(guān),電動機(jī)轉(zhuǎn)動,使小
球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動,調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,使小球轉(zhuǎn)速在人眼可分辨范圍為宜。
④測出小球做圓周運(yùn)動的半徑八
⑤用秒表測出小球轉(zhuǎn)20圈所用時間t,求出小球轉(zhuǎn)動周期T。
⑥實(shí)驗(yàn)中小球做圓周運(yùn)動時擺角為仇改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速,重復(fù)上述過程多次(5次),作出tan。-尸圖像如
圖3.
根據(jù)實(shí)驗(yàn)請完成以下內(nèi)容:
(1)如圖2可求sin0=(用£、X、廠表示);向心力尸=(用"八9、重力加速度g表示)。
(2)步驟⑤可求小球圓周運(yùn)動的周期T=o
(3)分析圖3:如果tand與,成關(guān)系(選填“正比”“反比”),直線的斜率值與表達(dá)式:(用
加和重力加速度g表示)相等,則向心力公式的正確性得到驗(yàn)證。
四、解答題(本大題共3小題,共41分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出
最后答案不能得分。有數(shù)據(jù)計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
13.(10分)如圖所示,正在斜坡上玩耍的小猴子遇到了危險,在高處的母猴縱身一躍去救小猴子,最終落在
小猴子前面的M點(diǎn)處。已知斜坡與水平面的夾角。=25。,母猴跳離前的位置。點(diǎn)與M點(diǎn)的豎直高度力=20m,
母猴的初速度沿水平方向,落在M點(diǎn)時速度方向與斜坡的夾角a=35。,不計(jì)空氣阻力,取重力加速度大小
g=10m/s2o求:
U)母猴在空中的運(yùn)動時間個
(2)母猴落到斜面上時水平速度的大小%,以及。、M之間的水平距離X。
14.(14分)“旋轉(zhuǎn)飛椅”(圖甲)是游樂場中頗受歡迎的游樂項(xiàng)目,其簡化模型如圖乙所示。座椅通過鋼索
懸掛在水平轉(zhuǎn)盤的邊緣,轉(zhuǎn)盤的半徑R=6m,鋼索長£=10m,某游客和座椅總質(zhì)量加=80kg。裝置啟動后,
轉(zhuǎn)盤拉著游客先向上抬升a=2m,然后開始繞豎直軸轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度緩緩增大,達(dá)到設(shè)定值后保持不
變,進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。此時
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