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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年滬科版共同必修2物理下冊月考試卷655考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、A、B兩物體都做勻速圓周運動,在A轉(zhuǎn)過45°角的時間內(nèi),B轉(zhuǎn)過了60°角,則A物體的角速度與B的角速度之比為A.1:1B.4:3C.3:4D.16:92、如圖所示,游樂園的游戲項目——旋轉(zhuǎn)飛椅,飛椅從靜止開始緩慢轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一小段時間,坐在飛椅上的游客的運動可以看作勻速圓周運動.整個裝置可以簡化為如圖所示的模型.忽略轉(zhuǎn)動中的空氣阻力.設(shè)細繩與豎直方向的夾角為,則
A.飛椅受到重力、繩子拉力和向心力作用B.角越大,小球的向心加速度就越大C.只要線速度足夠大,角可以達到D.飛椅運動的周期隨著角的增大而增大3、如圖所示,一個質(zhì)量為M的滑塊放置在光滑水平面上,滑塊的一側(cè)是一個四分之一圓弧EF,圓弧半徑為R=1m.E點切線水平.另有一個質(zhì)量為m的小球以初速度v0從E點沖上滑塊,若小球剛好沒躍出圓弧的上端,已知M=4m,g取10m/s2,不計摩擦.則小球的初速度v0的大小為()
A.v0=4m/sB.v0=6m/sC.v0=5m/sD.v0=7m/s4、如圖所示,質(zhì)量為m的足球在離地高h處時速度剛好水平向左,大小為守門員在此時用手握拳擊球,使球以大小為的速度水平向右飛出,手和球作用的時間極短,則
A.擊球前后球動量改變量的方向水平向左B.擊球前后球動量改變量的大小是C.擊球前后球動量改變量的大小是D.球離開手時的機械能不可能是5、一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點加速下滑到另一點,在此過程中重力對物塊做的功等于A.物塊動能的增加量B.物塊重力勢能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之和C.物塊重力勢能的減少量和物塊動能的增加量以及物塊克服摩擦力做的功之和D.物塊動能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和6、根據(jù)生活經(jīng)驗可知;處于自然狀態(tài)的水都是往低處流的,當水不再流動時,水面應(yīng)該處于同一高度.將一桶水繞豎直固定中心軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動,穩(wěn)定時水面呈凹狀,如圖所示.這一現(xiàn)象可解釋為,以桶為參考系,其中的水除受重力外,還受到一個與轉(zhuǎn)軸垂直的“力”,其方向背離轉(zhuǎn)軸,大小與到軸的垂直距離成正比.水面上的一個小水滴在該力作用下也具有一個對應(yīng)的“勢能”,在重力和該力的共同作用下,水面上相同質(zhì)量的小水滴最終將具有相同的勢能.根據(jù)以上信息,下列說法正確的是()
A.該“力”對水面上小水滴做功與路徑有關(guān)B.小水滴沿水面向上移動時該“勢能”增加C.水面上的小水滴受到重力和該“力”的合力一定與水滴所在水面垂直D.小水滴沿水面向上移動時重力勢能的增加量大于該“勢能”的減少量7、小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上;P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,如圖所示,將兩球由靜止釋放,在各自軌跡的最低點()
A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的動能一定小于Q球的動能C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度8、如右圖所示;光滑絕緣斜面的底端固定著一個帶正電的小物塊P,將另一個帶電小物塊Q在斜面的某位置由靜止釋放,它將沿斜面向上運動.設(shè)斜面足夠長,則在Q向上運動過程中。
A.物塊P、Q之間的電勢能一直增大物塊B.物塊Q的機械能一直增大C.物塊P、Q的重力勢能和電勢能之和一直增大D.物塊Q的動能一直增大評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)9、火車在某轉(zhuǎn)彎處的規(guī)定行駛速度為則下列說法正確的是()A.當以速度通過此轉(zhuǎn)彎處時,火車所受的重力及軌道面的支持力這兩個力的合力提供了轉(zhuǎn)彎的向心力B.當以速度通過此轉(zhuǎn)彎處時,火車所受的重力、軌道面的支持力及外軌對車輪輪緣的彈力這三個力的合力提供了轉(zhuǎn)彎的向心力C.當火車以大于的速度通過此轉(zhuǎn)彎處時,車輪輪緣會擠壓外軌D.當火車以小于的速度通過此轉(zhuǎn)彎處時,車輪輪緣會擠壓外軌10、如圖所示,長為l的輕桿兩端各固定一個小球(均可視為質(zhì)點),兩小球的質(zhì)量分別為mA=m和mB=2m,輕桿繞距B球處的光滑軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。當桿轉(zhuǎn)至圖中豎直位置時,A球速度為則此時。
A.B球的速度大小為B.B球的速度大小為C.桿對B球的支持力為mgD.桿對A球的拉力為2mg11、如圖所示,水平傳送帶的長度AC=L,以速度v保持勻速運動,把質(zhì)量為m的貨物無初速地放到A點,當貨物運動到C點時速度恰為v.貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ,B點為AC的中點,則貨物從A點到C點的過程中()
A.貨物運動到B點時的速度為B.貨物從A運動到C點時的時間C.貨物的動能增加了μmgLD.摩擦力對貨物做功的平均功率為12、如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿,桿的各部分均光滑,水平部分套有質(zhì)量為mA=3kg的小球A,豎直部分套有質(zhì)量為mB=2kg的小球B,A、B之間用不可伸長的輕繩相連.在水平外力F的作用下,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),且,重力加速度g=10m/s2.則
A.系統(tǒng)平衡時,水平拉力F的大小為25NB.系統(tǒng)平衡時,水平桿對小球A彈力的大小為50NC.若改變水平力F大小,使小球A由靜止開始,向右做加速度大小為4.5m/s2的勻加速直線運動,經(jīng)過時小球B的速度大小為4m/sD.若改變水平力F大小,使小球A由靜止開始,向右做加速度大小為4.5m/s2的勻加速直線運動,經(jīng)過的時間內(nèi)拉力F做的功為49.5J13、如圖甲,質(zhì)量為2kg的物體在水平恒力F作用下沿粗糙的水平面運動,1s后撤掉恒力F,其運動的v-t圖象如圖乙,g=10m/s2;下列說法正確的是。
A.在0~2s內(nèi),合外力一直做正功B.在0.5s時,恒力F的瞬時功率為150WC.在0~1s內(nèi),合外力的平均功率為150WD.在0~3s內(nèi),物體克服摩擦力做功為150J14、如圖所示,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)用長為L的細線懸掛于O點,自由靜止在A位置.現(xiàn)用水平力F將小球從A緩慢地拉到B位置,此時細線與豎直方向夾角θ=60°,且細線的拉力為F1,然后放手讓小球從靜止返回,到A點時細線的拉力為F2;則()
A.F1=F2=2mgB.從A到B,拉力F做功為F1LsinθC.從A到B的過程中,拉力F做功為mgL(1-cosθ)D.從B到A的過程中,小球重力的瞬時功率一直增大15、如圖甲所示,質(zhì)量m=2kg的物塊放在光滑水平面上,在P點的左方始終受到水平恒力F1的作用,在P點的右方除受F1外還受到與F1在同一直線上的水平恒力F2的作用。物塊從A點由靜止開始運動,在0~5s內(nèi)運動的v-t圖象如圖乙所示;由圖可知。
A.t=2.5s時,小球經(jīng)過P點B.t=2.5s時,小球距P點距離最遠C.t=3.0時,恒力F2的功率P為10WD.在1~3s的過程中,F(xiàn)1與F2做功之和為8J評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)16、一條河的寬度為100m,一只小船在靜水中的速度為5m/s,若船頭垂直河岸過河,船到達對岸下游60m處,則水流速度大小為_______m/s,若此船以最短位移過河,則過河需要的時間為________s17、近年,我國的高鐵發(fā)展非常迅猛.為了保證行車安全,車輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當高的.如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道,則車輛經(jīng)過彎道時,火車的_____(選填“外輪”、“內(nèi)輪”)對軌道有側(cè)向擠壓,容易導(dǎo)致翻車事故.為此,鋪設(shè)軌道時應(yīng)該把____(選填“外軌”、“內(nèi)軌”)適當降低一定的高度.如果兩軌道間距為L,內(nèi)外軌高度差為h,彎道半徑為R,則火車對內(nèi)外軌軌道均無側(cè)向擠壓時火車的行駛速度為_____.(傾角θ較小時;sinθ≈tanθ)
18、如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
19、修建鐵路彎道時,為了保證行車的安全,應(yīng)使彎道的內(nèi)側(cè)__________(填“略高于”或“略低于”)彎道的外側(cè),并根據(jù)設(shè)計通過的速度確定內(nèi)外軌高度差。若火車經(jīng)過彎道時的速度比設(shè)計速度小,則火車車輪的輪緣與鐵道的_______(填“內(nèi)軌”或“外軌”)間有側(cè)向壓力。20、一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h,已知重力加速度為g,則提升過程中,物體的重力勢能的變化為____;動能變化為____;機械能變化為___。21、水平傳送帶始終以速度v勻速運動,某時刻放上一個初速度為零的小物塊,最后小物塊與傳送帶以共同的速度運動。已知小物塊與傳送帶間的滑動摩擦力為f,在小物塊與傳送帶間有相對運動的過程中,小物塊的對地位移為傳送帶的對地位移為則滑動摩擦力對小物塊做的功為______,摩擦生熱為______。評卷人得分四、實驗題(共3題,共9分)22、某同學(xué)通過實驗測量玩具上的小直流電動機轉(zhuǎn)動的角速度大小;如圖甲所示,將直徑約為3cm的圓盤固定在電動機轉(zhuǎn)動軸上,將紙帶的一端穿過打點計時器后,固定在圓盤的側(cè)面,圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤的側(cè)面上,打點計時器所接交流電的頻率為50Hz.
(1)實驗時,應(yīng)先接通________(選填“電動機”或“打點計時器”)電源.
(2)實驗得到一卷盤繞在圓盤上的紙帶,將紙帶抽出一小段,測量相鄰2個點之間的長度L1,以及此時圓盤的直徑d1,再抽出較長的一段紙帶后撕掉,然后抽出一小段測量相鄰2個點之間的長度L2,以及此時圓盤的直徑d2,重復(fù)上述步驟,將數(shù)據(jù)記錄在表格中,其中一段紙帶如圖乙所示,測得打下這些點時,紙帶運動的速度大小為________m/s.測得此時圓盤直徑為5.60cm,則可求得電動機轉(zhuǎn)動的角速度為________rad/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)該同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù),作出了紙帶運動速度(v)與相應(yīng)圓盤直徑(d)的關(guān)系圖象,如圖丙所示.分析圖線,可知電動機轉(zhuǎn)動的角速度在實驗過程中________(選填“增大”“減小”或“不變”).23、向心力演示器如圖所示。
(1)本實驗采用的實驗方法是__________。
A.控制變量法B.等效法C.模擬法。
(2)若將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的圓盤上,質(zhì)量相同的兩鋼球分別放在不同位置的擋板處,轉(zhuǎn)動手柄,可探究小球做圓周運動所需向心力F的大小與__________(選填“”、“”或“”)的關(guān)系。
(3)若將皮帶套在兩輪塔最下面圓盤上(兩圓盤半徑之比為),質(zhì)量相同的兩鋼球放在圖示位置的擋板處,轉(zhuǎn)動手柄,穩(wěn)定后,觀察到左側(cè)標尺露出1格,右側(cè)標尺露出9格,則可以得出的實驗結(jié)論為:__________。24、某實驗小組用如圖甲所示的裝置測定物塊與水平木板間的動摩擦因數(shù)。實驗部分步驟如下:給物塊一初速度使其向右運動,O點正上方的光電門記下物塊上遮光條的擋光時間t,測量物塊停止運動時物塊到O點的距離x,多次改變速度,并記下多組x、t,已知重力加速度為g0
(1)用游標卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示,則d=________mm;
(2)本實驗________(填“需要”或“不需要”)測量物塊的質(zhì)量;
(3)該小組同學(xué)處理數(shù)據(jù)時作出了關(guān)系圖線,圖線的斜率為k則物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為_________(用題目中的字母表示)。評卷人得分五、解答題(共4題,共28分)25、如圖所示,一個人用一根長R=1.6m的輕質(zhì)細繩拴著一個質(zhì)量m=1kg的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,已知圓心O距離地面h=4.8m,轉(zhuǎn)動中小球在最低點時繩子剛好斷裂,此時小球的速度12m/s,試求:(g=10m/s2)
(1)小球恰好經(jīng)過最高點時的速度大小;
(2)繩子能夠承受的最大拉力大?。?/p>
(3)上述第(2)問中繩子斷后小球的位移大?。?6、在水平長直的軌道上,有一長度為L的平板車在外力控制下始終保持速度v0做勻速直線運動.某時刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點,滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)為μ,此時調(diào)節(jié)外力,使平板車仍做速度為v0的勻速直線運動.
(1)若滑塊最終停在小車上,滑塊和車之間因為摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為多少?(結(jié)果用m,v0表示)
(2)已知滑塊與車面間動摩擦因數(shù)μ=0.2,滑塊質(zhì)量m=1kg,車長L=2m,車速v0=4m/s,取g=10m/s2,當滑塊放到車面中點的同時對該滑塊施加一個與車運動方向相同的恒力F,要保證滑塊不能從車的左端掉下,恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件?27、如圖甲所示,一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運行.現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物體拋上傳送帶,物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示,取沿傳送帶向上為正方向,g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8:求:
(1)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù);
(2)0~8s內(nèi)物體機械能的增加量;
(3)物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q.28、如圖所示,可視為質(zhì)點的物塊A、B、C放在傾角為長的固定斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)A與B緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上,物塊的質(zhì)量分別為其中A不帶電,B、C的帶電量分別為且保持不變。開始時三個物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用。如果選定兩點電荷在相距無窮遠處的電勢能為則相距為時,兩點電荷具有的電勢能可表示為現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力使A在斜面上作加速度大小為的勻加速直線運動,經(jīng)過時間物體A、B分離并且力變?yōu)楹懔Α.擜運動到斜面頂端時撤去力已知靜電力常量求:
(1)未施加力時物塊B;C間的距離;
(2)時間內(nèi)庫侖力(電場力)做的功;
(3)力對A物塊做的總功。
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
由角速度的定義式
可知
故選C。2、B【分析】【分析】
飛椅做勻速圓周運動時;由重力和繩子的拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律進行分析即可;
【詳解】
A;飛椅受到重力和繩子的拉力作用;二者的合力提供向心力,故選項A錯誤;
B、根據(jù)牛頓第二定律可知:則向心加速度為大小為:可知角越大;小球的向心加速度就越大,故選項B正確;
C、若角可以達到則在水平方向繩子的拉力提供向心力,豎直方向合力為零,但是豎直方向只有重力作用,合力不可能為零,故選項C錯誤;
D、設(shè)繩長為L,則根據(jù)牛頓第二定律可知:
整理可以得到:當增大則減??;導(dǎo)致周期T減小,故選項D錯誤.
【點睛】
飛椅做勻速圓周運動時,由重力和繩子的拉力的合力提供向心力,因此受力分析時不能將向心力作為單獨的力而分析出來,這是部分同學(xué)易錯的地方.3、C【分析】【詳解】
當小球上升到滑塊上端時,小球與滑塊水平方向速度相同,設(shè)為v1,根據(jù)水平方向動量守恒有:mv0=(m+M)v1,根據(jù)機械能守恒定律有:根據(jù)題意有:M=4m,聯(lián)立兩式解得:v0=5m/s;故ABD錯誤,C正確.故選C.
【點睛】
本題考查了動量守恒定律、機械能守恒定律以及能量守恒定律等,知道小球剛好沒躍出圓弧的上端,兩者水平方向上的速度相同,結(jié)合水平方向系統(tǒng)動量守恒和系統(tǒng)機械能守恒列式求解即可.4、C【分析】【詳解】
ABC、規(guī)定向右為正方向,擊球前球動量擊球后球動量擊球前后球動量改變量的大小是動量改變量的方向水平向右,故AB錯誤,C正確;
D;由于沒有規(guī)定重力勢能的零勢能的位置;所以無法確定球離開手時的機械能,故D錯誤;
故選C.
【點睛】動量是矢量,動量變化量由求出,沒有規(guī)定重力勢能的零勢能的位置,無法確定機械能.5、D【分析】【詳解】
由物塊運動過程可知,重力對物塊做正功,摩擦力對物塊做負功,二者的代數(shù)和為物塊動能增量(動能定理),而重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少量,故D正確,ABC錯誤.6、C【分析】【分析】
【詳解】
A.由于該力做功與重力做功類似;所以該“力“對水面上小水滴做功與路徑無關(guān),A錯誤;
B.由于該“力”與轉(zhuǎn)軸垂直,所以小水滴沿水面向上移動時該力的方向與位移方向夾角小于該力做正功,該“勢能減小”,B錯誤;
C.以桶為參考系;小水滴處于平衡狀態(tài),小水滴受重力,與轉(zhuǎn)軸垂直且背離轉(zhuǎn)軸的力,水面的支持力,由于水面的支持力方向與水面垂直,所以水面上的小水滴受到重力和該“力”的合力一定與水滴所在水面垂直,C正確;
D.由能量守恒可知;小水滴具有的重力勢能和該力對應(yīng)的勢能之和不變,小水滴沿水面向上移動時重力勢能增加,該勢能減小,所以小水滴沿水面向上移動時重力勢能的增加量等于該“勢能”的減少量,D錯誤。
故選C。7、C【分析】【詳解】
A.從靜止釋放至最低點,由機械能守恒得
解得
可知在最低點的速度只與半徑有關(guān),懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短,所以
選項A錯誤;
B.根據(jù)
可知動能與質(zhì)量和半徑有關(guān);由于P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短,所以不能比較動能的大小,選項B錯誤;
CD.在最低點,拉力和重力的合力提供向心力,由牛頓第二定律得
解得
向心加速度
由于P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量;所以P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力,向心加速度兩者相等,選項C正確,D錯誤。
故選C。
【點睛】
求最低的速度、動能時,也可以使用動能定理求解;在比較一個物理量時,應(yīng)該找出影響它的所有因素,全面的分析才能正確的解題。8、B【分析】試題分析:帶電小物塊Q在斜面的某位置由靜止釋放;它將沿斜面向上運動,說明P對Q的電場力做正功,電勢能減少,A錯誤;因為除重力之外只有電場力做正功,所以機械能一直增加,物塊P;Q的重力勢能和電勢能之和保持不變,B正確,C錯誤;在物塊向上運動的過程中,電場力大于重力的下滑分量時,物塊的動能增大,隨著兩者距離的最大,電場力減小,當電場力小于重力的下滑分量時,物塊的動能減小,D錯誤。
考點:本題考查了帶電粒子在電場中的功能變化二、多選題(共7題,共14分)9、A:C【分析】【詳解】
AB.火車以規(guī)定速度通過轉(zhuǎn)彎處時;火車所受的重力及軌道面的支持力這兩個力的合力提供了轉(zhuǎn)彎的向心力,鐵軌與車輪沒有側(cè)壓力,使鐵軌不易受損,故A正確,B錯誤;
C.當火車速度大于時;火車所受的重力及軌道面的支持力提供的向心力小于所需要的向心力,則不足的部分由外軌輪緣向內(nèi)的側(cè)壓力來提供,則車輪輪緣會擠壓外軌,故C正確;
D.當火車速度小于時;火車所受的重力及軌道面的支持力提供的向心力大于所需要的向心力,則多余的力由內(nèi)軌向外擠壓來平衡,則車輪輪緣會擠壓內(nèi)軌,故D錯誤。
故選AC。10、B:C:D【分析】【詳解】
對A、B球整體,重心在O位置,故A、B球整體繞著O點做勻速圓周運動,角速度是相等的,故根據(jù)v=rω,速度之比為2:1,故vB=故A錯誤,B正確。桿對B球的作用力為FB,合力提供向心力,解得FB=mg,方向豎直向上,故C正確。桿對A球的作用力為FA,合力提供向心力,解得FA=2mg,方向豎直向上,故D正確。11、C:D【分析】【詳解】
貨物從A到C過程中在滑動摩擦力作用下做勻加速直線運動,加速度為A到B過程中,貨物運動到B點時的速度為故A錯誤;由貨物從A運動到C點時的時間故B錯誤;由動能定理得:貨物的動能增加了故C正確;摩擦力對貨物做功的平均功率為故D正確;
故選CD.12、B:C:D【分析】【詳解】
對AB整體受力分析,受拉力F、重力G、支持力N和向左的彈力N1,根據(jù)共點力平衡條件,對整體,豎直方向:N=G1+G2;水平方向:F=N1;解得:N=(m1+m2)g=50N,對小球B:則F=15N,故A錯誤,B正確.若改變水平力F大小,使小球A由靜止開始,向右做加速度大小為4.5m/s2的勻加速直線運動,經(jīng)過時,A的速度為vA=at=3m/s,位移則由幾何關(guān)系可知,B上升1m,此時∠OAB=370,由速度的分解知識可知:vAcos370=vBcos530,解得vB=4m/s,即小球B的速度大小為4m/s,此段時間內(nèi)拉力F的功為選項CD正確;故選BCD.
【點睛】
此題中先用整體法和隔離法求解拉力的大小和彈力的大??;然后根據(jù)速度的分解方法找到兩物體的速度關(guān)系,再結(jié)合能量關(guān)系求解拉力的功.13、B:D【分析】【詳解】
A、由v-t圖象可知0~2s速度先增大后減小,則合力先做正功后做負功,A錯誤.B、由v-t圖象的斜率可得根據(jù)牛頓第二定律可知解的故恒力F的瞬時功率為B項正確.C、由動能定理可知故C錯誤.D、摩擦力做的功為故D正確.則選BD.
【點睛】本題一要理解圖象的意義,知道斜率等于加速度,面積表示位移,二要掌握牛頓第二定律和動能定理,并能熟練運用.14、A:C【分析】【詳解】
在B點,根據(jù)平衡有:解得B到A,根據(jù)動能定理得:在A點有:聯(lián)立兩式解得故A正確.從A到B,小球緩慢移動,根據(jù)動能定理得,解得:故B錯誤,C正確;在B點,重力的功率為零,在最低點,重力的方向與速度方向垂直,重力的功率為零,可知從B到A的過程中,重力的功率先增大后減小,故D錯誤.故選AC.
【點睛】根據(jù)共點力平衡求出在B點的拉力,根據(jù)動能定理和牛頓第二定律求出小球在最低點的拉力,從而比較兩拉力的大?。畬到B過程運用動能定理,求出拉力F做功的大?。鶕?jù)首末位置的重力功率,判斷整個過程中的重力功率變化.15、B:C【分析】【詳解】
AB.由圖像得0-1s物體向右加速,到達P點;1s-2.5s向右減速,到達最右端;2.5s-4s向左加速,回到P點;4s-5s向左減速;回到出發(fā)點;A錯誤,B正確;
C.0-1s物體向右加速,加速度為
根據(jù)牛頓第二定律,拉力F1=ma1=2×3=6N
2.5s-4s向左加速,加速度大小為
方向為負方向;根據(jù)牛頓第二定律,有F2-F1=ma2
解得F2=F1+ma2=6+2×2=10N
t=3s時,速度為-1m/s,負號表示方向;故3s時拉力F2的功率P=F2v=10×1=10W
C正確;
D.根據(jù)動能定理,在1~3s的過程中,F(xiàn)1與F2做功之和為
D錯誤;
故選BC。
【點睛】
此題是對牛頓第二定律、v-t圖線及動能定理的考查;解題時由v-t圖可知物體的速度隨時間變化的規(guī)律,根據(jù)加速度定義求解出加速度;根據(jù)牛頓第二定律求解拉力F1和F2;根據(jù)P=Fv求解拉力的功率;根據(jù)動能定理求解兩力做功之和。三、填空題(共6題,共12分)16、略
【分析】【詳解】
設(shè)靜水速為水流速度為船頭跟河岸垂直的方向航行時有:而則有:當合速度與河岸垂直時,則渡河的位移最短,合速度為:且聯(lián)立以上各式解得:.【解析】3m/s25s17、略
【分析】【詳解】
試題分析:火車內(nèi)外軌道一樣高時,火車轉(zhuǎn)彎,由于離心運動,會向外滑離軌道,所以外輪對外軌有個側(cè)向壓力.當把內(nèi)軌降低一定高度后,內(nèi)外軌有個高度差,火車轉(zhuǎn)彎時就可以讓重力與軌道對火車彈力的合力來提供向心力,從而避免了對軌道的側(cè)向壓力.由幾何知識可知此時的合力當傾角比較小時根據(jù)得出
考點:水平圓周運動、離心運動【解析】外輪內(nèi)軌18、略
【分析】【詳解】
對任一小球受力分析,受重力和支持力,如圖,由重力與支持力的合力提供向心力,則
根據(jù)牛頓第二定律,有T=mgtanθ=m=mω2r;則得:v=ω=因為A球的轉(zhuǎn)動半徑r較大,則有:vA>vB,ωA<ωB.Ta=Tb
【點睛】
解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運動,靠重力和支持力的合力提供向心力.會通過F合=ma=m比較線速度、角速度的大?。窘馕觥?gt;<=19、略
【分析】【詳解】
火車以規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎時;其所受的重力和支持力的合力提供向心力,當轉(zhuǎn)彎的實際速度大于或小于規(guī)定的速度時,火車所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力,火車有離心趨勢或向心趨勢,故其輪緣會擠壓車輪;如果內(nèi)外軌道等高,火車轉(zhuǎn)彎,靠外軌對車輪向內(nèi)的擠壓提供向心力,這樣容易破壞鐵軌,不安全,所以應(yīng)使彎道的內(nèi)側(cè)略低于彎道的外側(cè),靠重力和支持力的合力來提供向心力一部分;火車以某一速度v通過某彎道時,內(nèi);外軌道均不受側(cè)壓力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力。
由圖可以得出
為軌道平面與水平面的夾角,合力等于向心力,故
如果火車以比規(guī)定速度稍小的速度通過彎道,重力和支持力提供的合力大于向心力,所以火車車輪的輪緣與鐵道的內(nèi)軌間有側(cè)向壓力?!窘馕觥柯缘陀趦?nèi)軌20、略
【分析】【詳解】
[1]物體上升高度為h,則重力做負功mgh,重力勢能增加mgh.
[2]物體所受合外力為由動能定理:
可得動能變化:
[3]由功能關(guān)系除重力以外的力做功衡量機械能變化,由:
可知則機械能增加【解析】mghmahm(a+g)h21、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]小物塊滑動過程只有摩擦力做功,故由動能定理可得,滑動摩擦力對小物塊做的功為
[2]又有物塊質(zhì)量m未知,故滑動摩擦力對小物塊做的功為fx1;傳送帶速度大于物塊速度,故小物塊對傳送帶的相對位移為x=x2-x1
則摩擦生熱為Q=fx=f(x2-x1)【解析】四、實驗題(共3題,共9分)22、略
【分析】【分析】
(1)實驗時,應(yīng)先接通打點計時器電源,再接通電動機的電源;(2)根據(jù)求解線速度,根據(jù)求解角速度;(3)根據(jù)v=ωr=ωD結(jié)合圖像判斷角速度的變化.
【詳解】
(1)實驗時,應(yīng)先接通打點計時器電源;再接通電動機的電源;
(2)紙帶運動的速度大小為
角速度
(3)根據(jù)v=ωr=ωD,因v-D圖像是過原點的直線,可知ω不變.【解析】打點計時器1.864不變23、略
【分析】【詳解】
(1)[1]本實驗采用的實驗方法是控制變量法;A正確。
故選A。
(2)[2]若將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的圓盤上,則角速度ω相同,質(zhì)量m相同的兩鋼球分別放在不同位置的擋板處,則轉(zhuǎn)動半徑r不同,轉(zhuǎn)動手柄,可探究小球做圓周運動所需向心力F的大小與半徑r的關(guān)系。
(3)[3]若將皮帶套在兩輪塔最下面圓盤上(兩圓盤半徑之比為),則角速度之比為質(zhì)量相同的兩鋼球放在圖示位置的擋板處,轉(zhuǎn)動半徑相同;轉(zhuǎn)動手柄,穩(wěn)定后,觀察到左側(cè)標尺露出1格,右側(cè)標尺露出9格,則向心力之比為可以得出的實驗結(jié)論為質(zhì)量和半徑一定的條件下,物體做圓周運動需要的向心力與角速度的平方成正比?!窘馕觥緼r質(zhì)量和半徑一定的條件下,物體做圓周運動需要的向心力與角速度的平方成正比24、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由圖示游標卡尺可知;其示數(shù)為:6mm+0.05×10mm=6.50mm。
(2)[2]根據(jù)動能定理可知:且速度代入化簡得:由此可知本實驗不需要測理物塊的質(zhì)量;
(3)[3]根據(jù)可知圖線的斜率為解得:【解析】6.50不需要五、解答題(共4題,共28分)25、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)小球在豎直平面內(nèi)恰好做圓周運動,在最高點的重力提供向心力,則:
代入數(shù)據(jù)可得v'=4m/s
(2)由題意,繩子被拉斷前的瞬間,由牛頓第二定律有F-mg=m
代入數(shù)據(jù)解得F=100N
(3)繩斷后,小球做平拋運動,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做自由落體運動,則由平拋運動的規(guī)律有:h-R=gt2x=vt
解得x=v
代入數(shù)據(jù)可得x=9.6m
小球的位移s=
代入數(shù)據(jù)可得s=1
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