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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年滬教新版共同必修2物理下冊階段測試試卷103考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)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6題,共12分)1、如圖所示,在一次海上救援行動(dòng)中,直升機(jī)用懸索系住傷員,直升機(jī)和傷員一起在水平方向以v1=8m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)懸索將傷員在豎直方向以v2=6m/s的速度勻速上拉,則傷員實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度v的大小是()
A.6m/sB.8m/sC.10m/sD.14m/s2、如圖所示,一輛小車靜置在水平地面上,用一條遵守胡克定律的橡皮筋將小球懸掛于車頂點(diǎn),在點(diǎn)正下方有一光滑小釘它到點(diǎn)的距離恰好等于橡皮筋原長現(xiàn)使小車從靜止開始向右做加速度逐漸增大的直線運(yùn)動(dòng);在此運(yùn)動(dòng)過程中(橡皮筋始終在彈性限度內(nèi))
A.小球的高度保持不變B.小球的重力勢能不斷增大C.橡皮筋長度保持不變D.小球只受橡皮筋的拉力和重力,所以機(jī)械能守恒3、如圖所示,汽車在傾斜的路面上拐彎,彎道的傾角為θ,半徑為R,則汽車完全不靠摩擦力轉(zhuǎn)彎的速度是()
A.B.C.D.4、質(zhì)量為的小球由輕繩和分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn),如圖所示,繩與水平方向成角,繩在水平方向且長為當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí);小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是。
A.繩張力不可能為零B.繩的張力隨角速度的增大而增大C.當(dāng)角速度時(shí),繩將出現(xiàn)彈力D.若繩突然被剪斷,則繩的彈力一定發(fā)生變化5、下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是()A.如果物體的動(dòng)能不變,則物體所受的合外力一定為零B.物體所受的合外力做的功為零,則物體動(dòng)能一定不變C.物體所受的合外力做的功為零,則物體所受的合外力一定為零D.物體所受的合外力做的功為零,則物體的位移一定為零6、如圖所示;小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上。在小球?qū)椈蓧嚎s到最短的整個(gè)過程中,不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)于能量的敘述中正確的是()
A.動(dòng)能不斷減少B.彈性勢能不斷減少C.動(dòng)能和彈性勢能之和總保持不變D.重力勢能、彈性勢能和動(dòng)能之和總保持不變評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)7、如圖甲所示,一固定在地面上的足夠長斜面,傾角為37°,物體A放在斜面底端擋板處,通過不可伸長的輕質(zhì)繩跨過光滑輕質(zhì)滑輪與物體B相連接,B的質(zhì)量M=1kg,繩繃直時(shí)B離地面有一定高度.在t=0時(shí)刻,無初速度釋放B,由固定在A上的速度傳感器得到的數(shù)據(jù)繪出的A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖乙所示,若B落地后不反彈,g取10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8,則()
A.B下落的加速度大小a=4m/s2B.A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中,繩的拉力對A做的功W=3JC.A的質(zhì)量m=1.5KgD.A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.258、如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上的小物體A、B通過輕彈簧連接,并隨轉(zhuǎn)臺一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A、B的質(zhì)量分別為m、2m,A、B與轉(zhuǎn)臺的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,A、B離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為1.5r、r,已知彈簧的原長為1.5r,勁度系數(shù)為k,設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,以下說法正確的是()
A.當(dāng)B受到的摩擦力為0時(shí),轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B.當(dāng)A受到的摩擦力為0時(shí),轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為C.若B比A先相對轉(zhuǎn)臺滑動(dòng),當(dāng)B剛好要滑動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為D.若A比B先相對轉(zhuǎn)臺滑動(dòng),當(dāng)A剛好要滑動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為9、長為L的輕桿,一端固定一個(gè)小球,另一端連接在光滑的鉸鏈上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)的速度為v.則在最高點(diǎn)處,下列說法正確的是A.v的最小值為B.當(dāng)v逐漸增大時(shí),向心力也增大C.當(dāng)v由逐漸減小時(shí),桿對小球的彈力也逐漸減小D.當(dāng)v由逐漸增大時(shí),桿對小球的彈力也逐漸增大10、如圖所示,帶電小球a由絕緣細(xì)線OC和OE懸掛而處于靜止?fàn)顟B(tài),其中OC水平,地面上固定以絕緣且內(nèi)壁光滑的的圓弧細(xì)管道AB,圓心O與a球位置重合,管道低端B與水平地面相切,一質(zhì)量為m的帶電小球b從A端口由靜止釋放,當(dāng)小球b運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)對管道壁恰好無壓力,重力加速度為g,在此過程中())
A.小球b的機(jī)械能守恒B.懸線OE的拉力先增大后減小C.懸線OC的拉力先增大后減小D.小球b受到的庫侖力大小始終為3mg11、如圖所示;水平放置的轉(zhuǎn)盤以一定角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),放在轉(zhuǎn)盤上的小物體跟著轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),與圓盤保持相對靜止,則下列說法正確的是()
A.物體處在平衡狀態(tài)B.物體受到三個(gè)力的作用C.在角速度一定時(shí),物塊到轉(zhuǎn)軸的距離越遠(yuǎn),物塊越容易脫離圓盤D.在物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時(shí),物塊運(yùn)動(dòng)周期越小,越不容易脫離圓盤12、有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型;下列說法正確的是()
A.如圖甲,汽車通過拱橋的最高點(diǎn)處于失重狀態(tài)B.如圖乙所示是一圓錐擺,增大θ,若保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度不變C.如圖丙,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則在B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí),外軌對火車輪緣會(huì)有擠壓作用13、質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn),如右圖所示,繩a與水平方向成θ角,繩b在水平方向且長為l,當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí);小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是()
A.a繩的張力不可能為零B.a繩的張力隨角速度的增大而增大C.當(dāng)角速度b繩將出現(xiàn)彈力D.若b繩突然被剪斷,則a繩的彈力一定發(fā)生變化評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)14、如圖所示,一個(gè)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(dòng),兩個(gè)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(yùn)動(dòng),則vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
15、鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是300m,軌距是1.5m,規(guī)定火車通過這里的速度是20m/s,內(nèi)外軌的高度差應(yīng)該是_______m,才能使內(nèi)外軌剛好不受輪緣的擠壓。若速度大于20m/s,則車輪輪緣會(huì)擠壓_______。(填內(nèi)軌或外軌)(g="10"m/s2)16、質(zhì)量為m的汽車,在半徑為20m的圓形水平路面上行駛,最大靜摩擦力是車重的0.5倍,為了不使輪胎在公路上打滑,汽車速度不應(yīng)超過__________m/s.(g取10m/s2)17、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(dòng)能變化為____;機(jī)械能變化為___。18、如圖所示,彎折的直角輕桿ABCO通過鉸鏈O連接在地面上,AB=BC=OC=9m,一質(zhì)量為m的小滑塊以足夠大的初始速度,在桿上從C點(diǎn)左側(cè)x0=2m處向左運(yùn)動(dòng),作用于A點(diǎn)的水平向右拉力F可以保證BC始終水平。若滑塊與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)與離開C點(diǎn)的距離x滿足μx=1,則滑塊的運(yùn)動(dòng)位移s=________________m時(shí)拉力F達(dá)到最小。若滑塊的初始速度v0=5m/s,且μ=0.5-0.1x(μ=0后不再變化),則滑塊達(dá)到C點(diǎn)左側(cè)x=4m處時(shí),速度減為v=_________________m/s。
19、質(zhì)量為的小球沿光油水平面以的速度沖向墻壁,又以的速度反向彈回,此過程中小球的合力沖量的大小為__________小球的動(dòng)能變化量的大小為__________20、水平傳送帶始終以速度v勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻放上一個(gè)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(yùn)動(dòng)。已知小物塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦力為f,在小物塊與傳送帶間有相對運(yùn)動(dòng)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(dòng)摩擦力對小物塊做的功為______,摩擦生熱為______。評卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共6分)21、向心力演示器如圖所示。
(1)本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是__________。
A.控制變量法B.等效法C.模擬法。
(2)若將傳動(dòng)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(dòng)手柄,可探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)手柄,穩(wěn)定后,觀察到左側(cè)標(biāo)尺露出1格,右側(cè)標(biāo)尺露出9格,則可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:__________。評卷人得分五、解答題(共3題,共24分)22、某直升機(jī)空投物資時(shí),可以停留在空中不動(dòng),設(shè)投出的物資離開飛機(jī)后由于降落傘作用,物資在空中無風(fēng)時(shí)以5m/s勻速豎直下落,若飛機(jī)停留在離地面100m高處空投物資,由于水平恒定風(fēng)力的作用,使物資和降落傘(物資和降落傘姿態(tài)豎直不變)獲得0.25m/s2的加速度勻加速水平向北運(yùn)動(dòng);求:
(1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及落地時(shí)的速度大?。?/p>
(2)物資在下落過程中水平方向移動(dòng)的距離.23、如圖所示,某一滑道由斜坡和水平滑道組成,斜坡頂端A距水平滑道高度為h,傾角為θ,水平粗糙滑道BC段長為d,水平滑道CD段光滑.將輕彈簧的一端水平連接并固定在墻上,另一自由端恰位于水平滑道C點(diǎn).物塊從斜坡A處靜止下滑,從斜坡進(jìn)入水平滑道時(shí),在底端B點(diǎn)處無能量損失(即速度大小不變).已知物塊質(zhì)量為m,物塊與斜坡AB、水平滑道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,整個(gè)過程空氣阻力不計(jì),重力加速度為g.則:
(1)求物塊滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大???
(2)求彈簧為最大壓縮量時(shí)的彈性勢能Ep?
(3)若物塊質(zhì)量m=3kg,斜坡傾角θ=370,重力加速度g取10m/s2.彈簧第一次達(dá)到最大壓縮量時(shí)的彈性勢能Ep隨物塊不同下滑高度h變化關(guān)系如圖所示,物塊能第一次被彈回后不沿斜坡上滑,則物塊從斜坡頂端A點(diǎn)下滑高度h應(yīng)滿足什么條件?
24、許多相互作用力做功,都與兩物體間相對位置的變化有關(guān),因此可以通過研究相互作用力做功得到物體能量變化的許多信息.下面通過兩個(gè)情景進(jìn)行討論.
(1)在光滑水平桌面上放著一塊木板B;木塊A以一定的速度(速度大小未知)沖上木板B.木塊A質(zhì)量為m,木塊A與木板B之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,木板的長度為L.已知下述兩種情況下,木塊A都從右端滑離了木板B.
a.若B用外力固定在地面上保持不動(dòng),求A、B之間的摩擦力對A、B做的功WA、WB;以及這一對摩擦力對A、B系統(tǒng)做的功W1
b.接(1)a,若B在桌面上無摩擦地滑動(dòng),A、B之間的一對摩擦力對A、B系統(tǒng)做的功為W2.求
(2)在光滑水平桌面上放著質(zhì)量相等的A;B兩個(gè)物塊;兩個(gè)物塊用一根伸長的輕彈簧連接在一起,用外力使兩個(gè)物塊都處于靜止?fàn)顟B(tài).彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的伸長量為x
a.若將A與地面固定,撤去B上外力,從功的定義角度求從撤去外力到彈簧恢復(fù)到原長的過程中彈簧彈力對B所做的功為W1.
b.若A、B都不固定,同時(shí)撤去A、B上的外力,從功的定義角度求從撤去外力到彈簧恢復(fù)到原長的過程中彈簧彈力對A、B所做的功的和W2,及參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【詳解】
傷員參加了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),即水平和豎直方向都是勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平行四邊形定則,可得合速度的大小為:故C正確,ABD錯(cuò)誤.2、A【分析】【詳解】
設(shè)L0為橡皮筋的原長,k為橡皮筋的勁度系數(shù),小車靜止時(shí),對小球受力分析得:T1=mg;
彈簧的伸長即小球與懸掛點(diǎn)的距離為L1=L0+當(dāng)小車的加速度穩(wěn)定在一定值時(shí);對小球進(jìn)行受力分析如圖,得:
T2cosα=mg,T2sinα=ma,所以:彈簧的伸長:則小球與懸掛點(diǎn)的豎直方向的距離為:即小球在豎直方向上到懸掛點(diǎn)的距離不變,故A正確。小球的高度保持不變,則重力勢能不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;橡皮筋的長度:則隨α角的變化而變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;隨加速度的增加,小球的重力勢能不變,動(dòng)能變化,則機(jī)械能變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3、C【分析】【詳解】
汽車完全不依靠摩擦力轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供;力圖如圖.
根據(jù)牛頓第二定律得:mgtanθ=m解得:故選C.4、A:C【分析】【詳解】
小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在豎直方向上的合力為零,水平方向上的合力提供向心力,所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等,可知a繩的張力不可能為零,故A正確;根據(jù)豎直方向上平衡得,F(xiàn)asinθ=mg,解得可知a繩的拉力不變,故B錯(cuò)誤;當(dāng)b繩拉力恰為零時(shí),有:解得可知當(dāng)角速度時(shí),b繩出現(xiàn)彈力,故C正確;由于b繩可能沒有彈力,故b繩突然被剪斷,a繩的彈力可能不變,故D錯(cuò)誤。5、B【分析】如果物體的動(dòng)能不變;由動(dòng)能定理可知,物體所受的合外力做的功一定為零,但合外力不一定為零,如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力不為零,A錯(cuò)誤;物體所受的合外力做的功為零,則由動(dòng)能定理知,物體的動(dòng)能一定不變,B正確;物體所受的合外力做的功為零,但合外力不一定為零,也可能物體所受的合外力和速度方向始終垂直而不做功,比如勻速圓周運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;物體所受的合外力做的功為零,物體的位移不一定為零,如勻速圓周運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系由動(dòng)能定理反映.合外力為零,其功一定為零,但合外力功為零,但合外力不一定為零,可以以勻速圓周運(yùn)動(dòng)為例來說明.6、D【分析】【詳解】
在剛接觸彈簧的時(shí)候這個(gè)時(shí)候小球的加速度等于重力加速度,在壓縮的過程中,彈簧的彈力越來越大,小球向下的加速度越來越小,直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力,此時(shí)小球的加速度為0,要注意在小球剛接觸到加速度變0的過程中,小球一直處于加速狀態(tài),由于慣性的原因,小球繼續(xù)向下壓縮彈簧,這時(shí)彈簧的彈力大于小球受到的重力,小球減速,直到小球的速度為0,此時(shí)彈簧壓縮的最短。所以小球的動(dòng)能先增大后減小,彈簧的彈性勢能是不斷增加的,所以AB錯(cuò)誤。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中,小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化,沒有與其他形式的能發(fā)生交換,也就說小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。在小球下降的過程中,球的重力勢能是不斷的減小的,所以動(dòng)能和彈性勢能之和要不斷的增加,所以C錯(cuò)誤,D正確。二、多選題(共7題,共14分)7、A:B:D【分析】【詳解】
AB具有相同的加速度,由圖可知B的加速度為:故A正確.設(shè)繩的拉力為T,對B由牛頓第二定律:Mg-T=Ma,解得:T=Mg-Ma=1×10-1×4=6N,AB位移相同則由圖可知A上升階段,A的位移為:x=×2×0.5=0.5m,故繩的拉力對A做功為:W=Tx=6×0.5J=3J,故B正確.由圖可知后0.25s時(shí)間A的加速度大小為:此過程A只受摩擦力和重力:μmgcosθ+mgsinθ=ma′,解得:故C錯(cuò)誤.上升過程中,對A根據(jù)牛頓第二定律得:
T-mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得A的質(zhì)量:m=0.5kg,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.8、B:D【分析】【詳解】
A、當(dāng)B受到的摩擦力為0時(shí),由彈簧彈力提供向心力,則解得選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)A受到的摩擦力為0時(shí),由彈簧彈力提供向心力,則解得選項(xiàng)B正確;
C、當(dāng)B剛好要滑動(dòng)時(shí),摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力,則有:解得選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)A剛好要滑動(dòng)時(shí),摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力,則有:解得選項(xiàng)D正確.
點(diǎn)睛:本題主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接應(yīng)用,知道當(dāng)A、B剛好要滑動(dòng)時(shí),摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力,明確向心力的來源是解題的關(guān)鍵.9、B:D【分析】【詳解】
A.由于輕桿能支撐小球;則小球在最高點(diǎn)的最小速度為零,故A錯(cuò)誤;
B.在最高點(diǎn),根據(jù)
得速度增大;向心力也逐漸增大,故B正確;
C.在最高點(diǎn),若速度
桿子的作用力為零,當(dāng)
時(shí);桿子表現(xiàn)為支持力,速度減小,向心力減小,則桿子對小球的支持力增大,故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)
桿子表現(xiàn)為拉力;速度增大,向心力增大,則桿子對小球的拉力增大,故D正確。
故選BD。10、A:C:D【分析】【詳解】
小球在運(yùn)動(dòng)的過程中只有重力做功,所以機(jī)械能守恒,故A正確;以小球?yàn)檠芯繉ο?,受力分析,如圖所示.在豎直方向:α保持不變,β逐漸減小,所以O(shè)E的拉力一直增大,故B錯(cuò)誤;水平方向:聯(lián)立解得:OC拉力先增大后減小,故C正確;
小球從A到B:在B點(diǎn):解得Fc=3mg,故D正確.11、B:C【分析】【詳解】
A.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng);加速度不為零,則不是處在平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.物體受到重力;圓盤的支持力和摩擦力三個(gè)力的作用;故B正確;
C.根據(jù)
可知;在角速度一定時(shí),物塊到轉(zhuǎn)軸的距離越遠(yuǎn),需要的向心力越大,物塊越容易脫離圓盤,故C正確;
D.在物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時(shí);物塊運(yùn)動(dòng)周期越小,則角速度越大,需要的向心力越大,越容易脫離圓盤,故D錯(cuò)誤。
故選BC。
【點(diǎn)睛】
本題學(xué)生很容易錯(cuò)誤的認(rèn)為物體受到向心力作用,要明確向心力的特點(diǎn);同時(shí)要知道物塊出現(xiàn)滑動(dòng)的條件是最大靜摩擦力小于所需的向心力。12、A:B:D【分析】【詳解】
A.汽車在最高點(diǎn)有
可知
故處于失重狀態(tài);故A錯(cuò)誤;
B.如圖b所示是一圓錐擺,重力和拉力的合力
又
可得
故增大θ;但保持圓錐的高不變,圓錐擺的角速度不變,故B正確;
C.小球靠重力和支持力的合力提供向心力;重力不變,根據(jù)平行四邊形定則知,支持力大小相等,向心力相等,由于轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等,則角速度不等,故C錯(cuò)誤;
D.火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí);重力和支持力的合力不足以提供向心力,則外軌對內(nèi)輪緣會(huì)有擠壓作用,故D錯(cuò)誤。
故選B。13、A:C【分析】【詳解】
小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在豎直方向上的合力為零,水平方向上的合力提供向心力,所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等,可知a繩的張力不可能為零,故A正確;根據(jù)豎直方向上平衡得,F(xiàn)asinθ=mg,解得可知a繩的拉力不變,故B錯(cuò)誤;當(dāng)b繩拉力為零時(shí),有:解得可知當(dāng)角速度時(shí),b繩出現(xiàn)彈力,故C正確;由于b繩可能沒有彈力,故b繩突然被剪斷,a繩的彈力可能不變,故D錯(cuò)誤。三、填空題(共7題,共14分)14、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?yàn)锳球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r較大,則有:vA>vB,ωA<ωB.Ta=Tb
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靠重力和支持力的合力提供向心力.會(huì)通過F合=ma=m比較線速度、角速度的大?。窘馕觥?gt;<=15、略
【分析】【詳解】
[1]如圖所示。
根據(jù)牛頓第二定律得
解得
由于較小,則
故
得
[2]若速度大于則需要的向心力變大,則輪緣會(huì)擠壓外軌。【解析】0.2m外軌16、略
【分析】質(zhì)量為m的汽車,在半徑為20m的圓形水平路面上行駛時(shí),靜摩擦力提供向心力,最大靜摩擦力對應(yīng)汽車行駛的最大速度,所以有:kmg=m得:v=m/s="10"m/s.
思路分析:根據(jù)靜摩擦力提供向心力,當(dāng)摩擦力最大時(shí),汽車的速度最大,根據(jù)kmg=m代入數(shù)據(jù)可得最大速度不得超過10m/s。
試題點(diǎn)評:考查靜摩擦力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析【解析】1017、略
【分析】【詳解】
[1]物體上升高度為h,則重力做負(fù)功mgh,重力勢能增加mgh.
[2]物體所受合外力為由動(dòng)能定理:
可得動(dòng)能變化:
[3]由功能關(guān)系除重力以外的力做功衡量機(jī)械能變化,由:
可知?jiǎng)t機(jī)械能增加【解析】mghmahm(a+g)h18、略
【分析】【詳解】
[1]滑塊向左做減速運(yùn)動(dòng),對桿有壓力和向左的滑動(dòng)摩擦力;
對桿,根據(jù)力矩平衡條件,有:
代入數(shù)據(jù)和,有:
當(dāng),即時(shí),拉力達(dá)到最小;
[2]滑塊從點(diǎn)達(dá)到點(diǎn)左側(cè)處過程,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
其中:
聯(lián)立解得:?!窘馕觥?119、略
【分析】【詳解】
[1]規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?,初速度末速度則動(dòng)量的變化量為
根據(jù)動(dòng)量定理有
得合力沖量大小為
[2]動(dòng)能變化量【解析】16020、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]小物塊滑動(dòng)過程只有摩擦力做功,故由動(dòng)能定理可得,滑動(dòng)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(dòng)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(shí)驗(yàn)題(共1題,共6分)21、略
【分析】【詳解】
(1)[1]本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法;A正確。
故選A。
(2)[2]若將傳動(dòng)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(dòng)半徑r不同,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,可探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)半徑相同;轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,穩(wěn)定后,觀察到左側(cè)標(biāo)尺露出1格,右側(cè)標(biāo)尺露出9格,則向心力之比為可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為質(zhì)量和半徑一定的條件下,物體做圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)需要
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