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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年粵教滬科版共同必修2物理上冊階段測試試卷169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8題,共16分)1、如圖所示,游樂園的游戲項(xiàng)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(shí)間,坐在飛椅上的游客的運(yùn)動可以看作勻速圓周運(yùn)動.整個(gè)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(xì)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(dá)到D.飛椅運(yùn)動的周期隨著角的增大而增大2、假設(shè)某桅桿起重機(jī)將質(zhì)量為1000kg的貨物由靜止開始以1m/s2的加速度勻加速向上提升,若g取10m/s2,則在1s內(nèi)起重機(jī)對貨物所做的功是()A.500JB.4500JC.5000JD.5500J3、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;在此運(yùn)動過程中(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4、應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入.人坐在摩天輪吊廂的座椅上,摩天輪在豎直平面內(nèi)按順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動的過程中,始終保持椅面水平,且人始終相對吊廂靜止.關(guān)于人從最低點(diǎn)a隨吊廂運(yùn)動到最高點(diǎn)c的過程中,下列說法中正確的是())
A.人始終處于超重狀態(tài)B.座椅對人的摩擦力越來越大C.座椅對人的彈力越來越小D.人所受的合力始終不變5、分別用長為的細(xì)線和輕桿拉一物體在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度分別為和則()A.B.C.D.6、如圖所示,為火車在水平路基上拐彎處的截面示意圖,彎道的半徑為R,軌道的外軌略高于內(nèi)軌,軌道平面傾角為θ(θ很?。?dāng)火車以大小為的速度通過此彎道時(shí),則火車()
A.所受支持力N的豎直分量大于重力GB.所受支持力N的水平分量提供向心力C.所受重力G在平行于軌道平面方向上的分量提供向心力D.所受重力G在垂直于軌道平面方向上的分量提供向心力7、如圖所示,照片中的汽車在水平路面上做勻速圓周運(yùn)動,已知汽車的轉(zhuǎn)彎半徑為50m,假設(shè)汽車受到的最大靜摩擦力等于車重的0.8倍,取10m/s2;則運(yùn)動的汽車()
A.所受的合力為零B.只受重力和地面的支持力作用C.最大速度不能超過20m/sD.所需的向心力由重力和支持力的合力提供8、某電場中x軸上電場強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示,設(shè)x軸正方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向。一帶電荷量為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向運(yùn)動,結(jié)果粒子剛好能運(yùn)動到x=3x0處。假設(shè)粒子僅受電場力作用,E0、x0已知;則下列說法正確的是。
A.粒子一定帶正電B.粒子的初動能大小為qE0x0C.粒子沿x軸正方向運(yùn)動過程中最大動能為2qE0x0D.粒子沿x軸正方向運(yùn)動過程中電勢能先增大后減小評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)9、質(zhì)量為m的物體沿著半徑為r的半球形金屬球殼滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,如圖所示,若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ;則物體在最低點(diǎn)時(shí)的()
A.向心加速度為B.向心力為m(g+)C.對球殼的壓力為D.受到的摩擦力為μm(g+)10、如圖是一輛汽車做直線運(yùn)動的s-t圖像,對線段OA、AB、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動;下列說法正確的是()
A.CD段的運(yùn)動方向與BC段的運(yùn)動方向相反B.CD段的加速度大小比OA段的大C.前4h內(nèi)合外力對汽車做功為零D.汽車在前4h內(nèi)的平均速度為零11、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?fàn)顟B(tài),且,重力加速度g=10m/s2.則
A.系統(tǒng)平衡時(shí),水平拉力F的大小為25NB.系統(tǒng)平衡時(shí),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(yùn)動,經(jīng)過時(shí)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(yùn)動,經(jīng)過的時(shí)間內(nèi)拉力F做的功為49.5J12、如圖,在勻速轉(zhuǎn)動的電動機(jī)帶動下,足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1順時(shí)針轉(zhuǎn)動。一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上傳送帶,最終滑塊又返回至傳送帶的右端。在上述過程中,下列判斷正確的是()
A.滑塊返回傳送帶右端的速率為v2B.此過程中電動機(jī)對傳送帶做功為2mv1v2C.此過程中傳送帶對滑塊做功為mv-mvD.此過程中滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為m(v1-v2)213、質(zhì)量為m的物體在水平面上,只受摩擦力作用,以初動能E0做勻變速直線運(yùn)動,經(jīng)距離d后,動能減小為則()A.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為B.物體再前進(jìn)便停止C.物體滑行距離d所用的時(shí)間是滑行后面距離所用時(shí)間的倍D.若要使此物體滑行的總距離為3d,其初動能應(yīng)為2E014、如圖所示,D、E、F、G為地面上水平間距相等的四點(diǎn),三個(gè)質(zhì)量相等的小球A、B、C分別在E、F、G的正上方不同高度處,以相同的初速度水平向左拋出,最后均落在D點(diǎn).若不計(jì)空氣阻力,則可判斷A、B、C三個(gè)小球()
A.落地時(shí)的速度大小之比為1∶2∶3B.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為1∶2∶3C.初始離地面的高度比為1∶4∶9D.從拋出到落地的過程中,動能的變化量之比為1∶4∶9評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)15、如下圖所示,寬為的豎直障礙物上開有間距的矩形孔,其下沿離地高離地高的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距在障礙物以勻速向左運(yùn)動的同時(shí),質(zhì)點(diǎn)自由下落.為使質(zhì)點(diǎn)能穿過該孔,的最大值為__________若的取值范圍是__________.(取)
16、高速鐵路彎道處,外軌比內(nèi)軌_____(填“高”或“低”);列車通過彎道時(shí)______(填“有”或“無”)加速度.17、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,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,則vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
18、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,則車輪輪緣會擠壓_______。(填內(nèi)軌或外軌)(g="10"m/s2)19、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)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(jī)械能變化為___。21、放在草地上質(zhì)量為0.8kg的足球,被運(yùn)動員甲以10m/s的速度踢出,則球的動能為______J;當(dāng)此球以5m/s的速度向運(yùn)動員乙飛來時(shí),又被運(yùn)動員乙以5m/s的速度反向踢回,球的動能改變量為為______J。22、如圖所示,水平傳送帶的運(yùn)行速率為v,將質(zhì)量為m的物體輕放到傳送帶的一端,物體隨傳送帶運(yùn)動到另一端.若傳送帶足夠長,則整個(gè)傳送過程中,物體動能的增量為_________,由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為_________.
評卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共18分)23、下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)相關(guān)操作的說法正確的有_______________
A.某同學(xué)在做《探究動能定理》的實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為,因要測量的是橡皮筋對小車做功后的動能大小,所以要先釋放小車,后接通電源
B.在“利用斜槽上滾下的小球探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中,入射小球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止滑下
C.在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守值定律”實(shí)驗(yàn)時(shí),可以利用公式來求瞬時(shí)速度
D.在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)動能增加量總是小于重力勢能減少量,若增加下落高度則-A.B.C.D.會增大24、某實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)部分步驟如下:給物塊一初速度使其向右運(yùn)動,O點(diǎn)正上方的光電門記下物塊上遮光條的擋光時(shí)間t,測量物塊停止運(yùn)動時(shí)物塊到O點(diǎn)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(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示,則d=________mm;
(2)本實(shí)驗(yàn)________(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(shí)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)。25、用如圖所示裝置做“驗(yàn)證動能定理”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中;小車碰到制動擋板時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面.
(1)為了使細(xì)繩的拉力等于小車所受的合外力,以下操作必要的是__________(選填選項(xiàng)前的字母)
A.在未掛鉤碼時(shí);將木板的右端墊高以平衡摩擦力。
B.在懸掛鉤碼后;將木板的右端墊高以平衡摩擦力。
C.調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度;使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。
D.所加鉤碼的質(zhì)量盡量大一些。
(2)如圖是某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分.為個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出,所用交流電源的頻率為.通過測量,可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為__________.
(3)甲同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真、規(guī)范地操作,得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶.他把小車開始運(yùn)動時(shí)打下的點(diǎn)記為再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到的距離及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度.如圖是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象.已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為小車中砝碼的總質(zhì)量為取重力加速度則由圖象可知小車的質(zhì)量為__________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(4)在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下,乙同學(xué)認(rèn)為小車所受拉力大小等于鉤碼所受重力大?。?jīng)多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動能變化量小一些,造成這一情況的原因可能是__________________________________________________.
(5)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其它阻力的影響,若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件,則從理論上分析,圖中正確反映關(guān)系的是____________.
評卷人得分五、解答題(共2題,共10分)26、如圖所示,傾斜軌道底端用一小段圓弧與水平面平滑連接,上端與半徑為R=0.5m的圓管形軌道相切于P點(diǎn),圓管頂端開口水平,距離水平面的高度為R.質(zhì)量為m=0.2kg的小球B靜止在斜面的底端.另有質(zhì)量相同的小球A以初速度v0=5m/s沿水平面向右運(yùn)動,并與小球B發(fā)生彈性碰撞,不考慮一切摩擦,重力加速度g取10m/s2.
(1)求小球B被碰后的速度大?。?/p>
(2)求小球B到達(dá)圓管形軌道最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小和方向;
(3)若保持小球A的初速度不變,增加其質(zhì)量,則小球B從軌道的最高點(diǎn)拋出后,求小球B的落地點(diǎn)到O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離不會超過多少.27、如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定質(zhì)量為m的小球A套在圓環(huán)上;長為的剛性(既不伸長也不縮短)輕桿一端通過鉸鏈與A連接,另一端通過鉸鏈與滑塊B連接;質(zhì)量為m的滑塊B套在固定的光滑水平長桿上,水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上,給B施加一水平向左的力,使小球A靜止于輕桿與圓環(huán)相切的位置現(xiàn)撤去水平力F,滑塊B由靜止開始運(yùn)動,不計(jì)一切摩擦AB均視為質(zhì)點(diǎn)重力加速度為g;取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球A靜止時(shí)滑塊B受到水平力F的大小;
(2)小球A滑到與圓心O同高度時(shí)的速度大小;
(3)小球A由靜止下滑至桿與圓環(huán)再次相切的過程中,桿對滑塊B做的功.參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【分析】
飛椅做勻速圓周運(yùn)動時(shí);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(jìn)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(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)B正確;
C、若角可以達(dá)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(xiàng)C錯(cuò)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(dāng)增大則減?。粚?dǎo)致周期T減小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
【點(diǎn)睛】
飛椅做勻速圓周運(yùn)動時(shí),由重力和繩子的拉力的合力提供向心力,因此受力分析時(shí)不能將向心力作為單獨(dú)的力而分析出來,這是部分同學(xué)易錯(cuò)的地方.2、D【分析】【詳解】
根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)-mg=ma,解得F=mg+ma=1000×(10+1)N=11000N.上升的位移x=at2=×1×1m=0.5m.則拉力做功W=Fx=11000×0.5J=5500J.故D正確,ABC錯(cuò)誤.3、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,動能變化,則機(jī)械能變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4、C【分析】【詳解】
試題分析:根據(jù)人加速度方向確定人處于超重還是失重;根據(jù)加速度在水平方向和豎直方向上的分加速度的變化;結(jié)合牛頓第二定律分析摩擦力和彈力大小的變化.
人做勻速圓周運(yùn)動,所以過程中合力提供向心加速度,大小恒定,方向時(shí)刻指向圓心,從a到b過程中,有一個(gè)豎直向上的分加速度,即處于超重狀態(tài),從b到c過程中,有一個(gè)豎直向下的分加速度,即處于失重狀態(tài),A錯(cuò)誤;摩擦力提供的是水平方向上的加速度,設(shè)向心加速度與豎直方向上的夾角為從a到b過程中,增大,增大,即摩擦力增大,從b到c過程中減小,減小,即摩擦力減小,B錯(cuò)誤;座椅對人的彈力以及重力的合力提供豎直方向上的加速度,從a到b過程中,增大,減小,方向向上,而mg不變,所以N減小,從b到c過程中減小,增大,方向向下,故N減小,即N一直減小,C正確;合力的方向時(shí)刻指向圓心,時(shí)刻變化,D錯(cuò)誤.5、B【分析】【詳解】
細(xì)線拉著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,臨界情況是:解得:所以速度滿足桿子拉著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,最高點(diǎn)的最小速度為零,則v2≥0.故B正確,ACD錯(cuò)誤.6、B【分析】【詳解】
火車以某一速度v通過某彎道時(shí),若內(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為:F合=mgtanθ;合力等于向心力,故得:mgtanθ=m解得:即若速度為火車只受重力,支持力,合力為向心力.
即所受支持力N的豎直分量等于重力G,支持力N的水平分量即為合力提供向心力,則ACD錯(cuò)誤,B正確;故選B.7、C【分析】【詳解】
A.汽車在水平路面上做勻速圓周運(yùn)動;合力等于向心力,可知合力不為零,故A錯(cuò)誤;
BD.汽車在水平路面上做勻速圓周運(yùn)動;重力和支持力平衡,向心力由靜摩擦力提供,故BD錯(cuò)誤;
C.根據(jù)μmg=m
得,最大速度
故C正確。
故選C。8、C【分析】從圖中可知粒子在沿x軸正向運(yùn)動過程中,電場強(qiáng)度方向發(fā)生改變,并且在過程中電場強(qiáng)度和位移都比過程中的大,也就是說如果先做負(fù)功后做正功,粒子不可能在處靜止,所以只有先做正功后做負(fù)功,電勢能先減小后增大,故粒子一定帶正電,AD錯(cuò)誤;因?yàn)殡妶鰪?qiáng)度是均勻減小的,過程中平均電場強(qiáng)度為過程中平均電場強(qiáng)度為故根據(jù)動能定理可得解得初動能B錯(cuò)誤;在過程中電場力做正功,所以在處動能最大,最大為C正確;二、多選題(共6題,共12分)9、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.物體滑到半球形金屬球殼最低點(diǎn)時(shí),速度大小為v,半徑為r,向心加速度為an=故A正確;
B.根據(jù)牛頓第二定律得知,物體在最低點(diǎn)時(shí)的向心力Fn=man=m
故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)牛頓第二定律得N-mg=m
得到金屬球殼對小球的支持力N=m(g+)
由牛頓第三定律可知,小球?qū)饘偾驓さ膲毫Υ笮′=m(g+)
故C錯(cuò)誤;
D.物體在最低點(diǎn)時(shí),受到的摩擦力為f=μN(yùn)=μm(g+)
故D正確。
故選AD。
【點(diǎn)睛】
本題是變速圓周運(yùn)動動力學(xué)問題,關(guān)鍵是分析小球的受力情況,確定向心力的來源。對于變速圓周運(yùn)動,由指向圓心的合力提供向心力。10、A:D【分析】【詳解】
A.s-t圖像的斜率的符號反映速度的方向,可知BC段物體沿正方向運(yùn)動,CD段物體沿負(fù)方向運(yùn)動,所以CD段的運(yùn)動方向與BC段的運(yùn)動方向相反.故A正確.
B.CD段和OA段物體均做勻速運(yùn)動,加速度為零,則CD段的加速度大小與OA段相等;選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.開始的時(shí)刻與4h時(shí)刻汽車的速度不同,則前4h內(nèi)合外力對汽車做功不為零;選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.汽車在前4h內(nèi)的位移為零;則平均速度為零,選項(xiàng)D正確;
故選AD.
【點(diǎn)睛】
對于位移圖象,抓住圖象的斜率大小等于速度大小,斜率的符號反映速度的方向、坐標(biāo)的變化量等于位移大小是關(guān)鍵.11、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(diǎn)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(cuò)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(yùn)動,經(jīng)過時(shí),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(shí)∠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(shí)間內(nèi)拉力F的功為選項(xiàng)CD正確;故選BCD.
【點(diǎn)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?。蝗缓蟾鶕?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.12、A:B【分析】【分析】
【詳解】
A.由于傳送帶足夠長,滑塊受向右的摩擦力,減速向左滑行,到速度為0,之后,再加速向右滑行,由于v1>v2,物體會在滑動摩擦力的作用下加速,當(dāng)速度增大到等于v2時(shí),物體回到原出發(fā)點(diǎn),即滑塊返回傳送帶右端的速率為v2;故A正確;
B.設(shè)滑塊向左運(yùn)動的時(shí)間t1,位移為x1,則
摩擦力對滑塊做功W1=fx1=
又摩擦力做功等于滑塊動能的減小,即W1=mv22
該過程中傳送帶的位移x2=v1t1
摩擦力對傳送帶做功
解得W2=mv1v2
同理可計(jì)算,滑塊返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)摩擦力對傳送帶做功為W2=mv1v2
則此過程中電動機(jī)對傳送帶做功為W=W2+=2mv1v2
選項(xiàng)B正確;
C.此過程中只有傳送帶對滑塊做功根據(jù)動能定理W′=△EK
得W=△EK=mv22-mv22=0
故C錯(cuò)誤;
D.物塊向左減速運(yùn)動時(shí),物塊相對傳送帶的位移為
物塊向右加速運(yùn)動時(shí),物塊相對傳送帶的位移為
則此過程中滑塊與傳送帶問因摩擦產(chǎn)生的熱量為
故D錯(cuò)誤;
故選AB。13、A:D【分析】【詳解】
A.由動能定理知Wf=μmgd=E0-所以A正確;
B.設(shè)物體總共滑行的距離為s,則有μmgs=E0,所以s=d,物體再前進(jìn)便停止;B錯(cuò)誤;
C.將物體的運(yùn)動看成反方向的初速度為0的勻加速直線運(yùn)動,則連續(xù)運(yùn)動三個(gè)距離所用時(shí)間之比為(-)∶(-1)∶1,所以物體滑行距離d所用的時(shí)間是滑行后面距離所用時(shí)間的(-1)倍;C錯(cuò)誤;
D.若要使此物體滑行的總距離為3d,則由動能定理知μmg·3d=Ek,得Ek=2E0,D正確.14、B:C:D【分析】【分析】
【詳解】
C.相同的初速度拋出,而A、B、C三個(gè)小球的水平位移之比可得運(yùn)動的時(shí)間之比為再由可得,A、B、C三個(gè)小球拋出高度之比為故C正確;
A.由于相同的初動能拋出,根據(jù)動能定理
由A、B、C三個(gè)小球拋出高度之比為可得落地時(shí)的速度大小之比不可能為若沒有初速度,則落地時(shí)的速度大小之比為故A錯(cuò)誤;
B.相同的初速度拋出,運(yùn)動的時(shí)間之比為由可得豎直方向的速度之比為由可知落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比故B正確;
D.根據(jù)動能定理
由于質(zhì)量相等且已知高度之比,可得落地時(shí)動能的變化量之比即為故D正確。
故選BCD。
【點(diǎn)睛】
研究平拋運(yùn)動的方法是把平拋運(yùn)動分解到水平方向和豎直方向去研究,水平方向做勻速直線運(yùn)動,豎直方向做自由落體運(yùn)動,由于拋出速度相同,根據(jù)水平位移可確定各自運(yùn)動的時(shí)間之比,從而求出各自拋出高度之比;由功率表達(dá)式可得重力的瞬時(shí)功率之比即為豎直方向的速度之比.由動能定理可求出在拋出的過程中的動能的變化量。三、填空題(共8題,共16分)15、略
【分析】【詳解】
試題分析:以障礙物為參考系,則質(zhì)點(diǎn)具有水平向右的初速度v0=4m/s,自由下落就變?yōu)槠綊佭\(yùn)動,要穿過小孔,豎直方向經(jīng)過小孔的上邊沿經(jīng)過小孔下邊沿經(jīng)過小孔的時(shí)間最多有水平方向所以最大值為.當(dāng)時(shí),小球在水平方向的運(yùn)動整理可得.
考點(diǎn):平拋運(yùn)動【解析】0.816、略
【分析】【詳解】
高速鐵路彎道處由重力和支持力的合力提供向心力,故外軌比內(nèi)軌高;列車在鐵路彎道處即使速度大小不變,至少速度方向變化,有向心加速度.【解析】高有17、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,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、角速度的大小.【解析】><=18、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,則輪緣會擠壓外軌。【解析】0.2m外軌19、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)動的實(shí)例分析【解析】1020、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(jī)械能變化,由:
可知?jiǎng)t機(jī)械能增加【解析】mghmahm(a+g)h21、略
【分析】【詳解】
足球的動能為:動能的該變量為:.【解析】40J0J22、略
【分析】【詳解】
傳送帶足夠長,故物體末速度為v,由動能定理得Ek=Wf=mv2;運(yùn)動過程中,物體的加速度為a=μg,由v=μgt可得:t=相對位移為:△x=x傳-x物=vt-=所以全過程中物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生內(nèi)能為:Q=μmg?△x=μmg?=mv2.
【點(diǎn)睛】了解研究對象的運(yùn)動過程是解決問題的前提,工件從靜止到與傳送帶相對靜止這個(gè)過程,物塊與傳送帶的位移不等,所以摩擦力對兩者做功大小也不等;系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于滑動摩擦力乘以相對位移.【解析】;;四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共18分)23、B:D【分析】【詳解】
在做《探究動能定理》的實(shí)驗(yàn)時(shí),必須要先接通電源,后釋放小車,得到小車從開始運(yùn)動到勻速運(yùn)動的紙帶,然后根據(jù)紙帶的均勻的部分求解小車的最大速度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在“利用斜槽上滾下的小球探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中,入射小球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止滑下,以保證小球到達(dá)斜槽底端的速度相同,選項(xiàng)B正確;在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守值定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)只能用兩點(diǎn)之間的平均速度等于中間點(diǎn)的瞬時(shí)速度來求解瞬時(shí)速度,不可以利用公式來求瞬時(shí)速度,否則就不是驗(yàn)證機(jī)械能守恒了,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)動能增加量總是小于重力勢能減少量△Ep減,這是由于該過程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多;故增加下落高度后,則△Ep減-△Ek將增大;選項(xiàng)D正確;故選BD.24、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由圖示游標(biāo)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(shí)驗(yàn)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25、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]小車下滑時(shí)受到重力;細(xì)線的拉力,支持力和摩擦力,為了在實(shí)驗(yàn)中能夠把細(xì)繩對小車的拉力視為小車的合外力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力,并且調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行,故AC正確,BD錯(cuò)誤;所以AC選項(xiàng)是正確的.
(2)[2]相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)之間還有個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出,則
(3)[3]根據(jù)動能定理得:
則
根據(jù)圖象可以知道斜率
則
計(jì)算得出.
(4)[4]多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動能變化量小一些;則可能長木板的右端墊起的高度過高,有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;
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