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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2025年滬教新版必修2物理上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、如圖;汽車向左開動,系在車后緣的繩子繞過定滑輪拉著重物M上升,當(dāng)汽車向左勻速運(yùn)動時(shí),重物M將()
A.勻速上升B.加速上升C.減速上升D.無法確定2、一艘在靜水中航速為5m/s的小船要渡過一條流速為3m/s,寬為160m的河,則A.渡河最少需要的時(shí)間是40sB.若河水流速變快,船過河最短時(shí)間會改變C.若要渡河成功,則船的合速度可能等于1m/sD.當(dāng)以最短航程渡河時(shí),船頭與上游河岸夾角的余弦值為0.63、某船渡河,船在靜水中的速度為v1,河水的速度為v2,已知v1v2,船以最短位移渡河用時(shí)t1,則船渡河需要的最短時(shí)間為()A.B.C.D.4、如圖所示,甲、乙兩個(gè)小球從同一固定斜面的頂端O點(diǎn)水平拋出,分別落到斜面上的A、B兩點(diǎn),A點(diǎn)為OB的中點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.以下說法正確的是())
A.甲、乙兩球做平拋運(yùn)動的初速度大小之比為B.1:2C.甲、乙兩球接觸斜面的瞬間,速度的方向相同甲、乙兩球做平拋運(yùn)動的時(shí)間之比為D.1:3甲、乙兩球運(yùn)動過程中速度變化量的方向不相同5、如圖所示,a為放在地球赤道上相對地面靜止的物體,隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動,b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星(軌道半徑約等于地球半徑),c為地球的同步衛(wèi)星。下列關(guān)于a、b、c的說法中正確的是()
A.a、b、c做勻速圓周運(yùn)動的角速度大小關(guān)系為B.a、b、c做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度大小關(guān)系為C.a、b、c做勻速圓周運(yùn)動的周期關(guān)系為D.衛(wèi)星b的線速度大小大于衛(wèi)星c的線速度大小6、下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動的向心加速度的說法中,不正確的是()A.它的方向始終與線速度方向垂直;B.它的大小是不斷變化的;C.它描述了線速度方向變化的快慢;D.它的大小可以通過公式來計(jì)算評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)7、如圖所示,固定在豎直面內(nèi)的光滑圓環(huán)半徑為R,圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B(均可看作質(zhì)點(diǎn)),且小球A、B用一長為2R的輕質(zhì)細(xì)桿相連,在小球B從最高點(diǎn)由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點(diǎn)的過程中(已知重力加速度為g),下列說法正確的是
A.A球增加的重力勢能等于B球減少的重力勢能B.A球增加的機(jī)械能等于B球減少的機(jī)械能C.AD.球的最大速度為細(xì)桿對A球做的功為8、為了探知未知天體,假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)某星球,測得飛船在該星球表面附近做圓周運(yùn)動的周期為飛船降落到該星球表面后,宇航員將小球從高處以初速度水平拋出,落地時(shí)水平位移為忽略空氣阻力和該星球的自轉(zhuǎn),已知引力常量為將該星球視為質(zhì)量分布均勻的球體,則以下說法正確的是()A.該星球的半徑為B.該星球的半徑為C.該星球的質(zhì)量為D.該星球的質(zhì)量為9、滑雪運(yùn)動越來越受到青少年們的青睞。滑雪大跳臺的賽道主要由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡、停止區(qū)組成,如圖甲所示,圖乙為簡化后的跳臺滑雪雪道示意圖,為助滑道的最高點(diǎn),為助滑道的最低點(diǎn),為跳臺起跳點(diǎn),起跳區(qū)近似水平面,著陸坡道為傾角的斜面。在某次訓(xùn)練中,運(yùn)動員從點(diǎn)由靜止開始下滑,到起跳點(diǎn)沿水平方向飛出,最后落在著陸坡道上的點(diǎn)。A、B、C、D在同一豎直平面內(nèi),已知間的距離不計(jì)一切阻力和摩擦,取重力加速度則()
A.運(yùn)動員在空中飛行的時(shí)間為B.運(yùn)動員在點(diǎn)起跳時(shí)的速度大小為C.運(yùn)動員在點(diǎn)著陸時(shí)的速度大小為D.運(yùn)動員在空中離坡道的最遠(yuǎn)距離是10、兩只質(zhì)量相等的猴子從同一樹枝上分別水平跳出和自由落下,最終落到同一水平地面上。不計(jì)空氣阻力,則它們()A.下落過程中重力做功相等B.落地前瞬間的機(jī)械能相等C.落地前瞬間的速度相等D.落地前瞬間重力做功的功率相等11、如圖所示,將質(zhì)量M=1kg的重物B懸掛在輕繩的一端,并放置在傾角為30°、固定在水平地面的斜面上,輕繩平行于斜面,B與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=輕繩跨過質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪,其另一端系一質(zhì)量m=0.5kg的小圓環(huán)A。圓環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,滑輪中心與直桿的距離為L=4m?,F(xiàn)將圓環(huán)A從與定滑輪等高處由靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,直桿和斜面足夠長,取g=10m/s2。圓環(huán)下降的最大距離為();圓環(huán)速度最大時(shí),輕繩與桿的夾角為()。
12、在鐵路轉(zhuǎn)彎處,往往使外軌略高于內(nèi)軌,這是為了()A.減輕火車輪子對外軌的擠壓B.減輕火車輪子對內(nèi)軌的擠壓C.使火車車身傾斜,利用重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎所需向心力D.限制火車向外脫軌13、無償獻(xiàn)血、救死扶傷的崇高行為,是文明社會的標(biāo)志之一?,F(xiàn)代獻(xiàn)血常采用機(jī)采成分血的方式,就是指把健康人捐獻(xiàn)的血液,通過血液分離機(jī)分離出其中某一種成分(如血小板、粒細(xì)胞或外周血干細(xì)胞)儲存起來,再將分離后的血液回輸?shù)骄璜I(xiàn)者體內(nèi)。分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置,其工作原理的示意圖如圖所示,將血液裝入離心分離器的封閉試管內(nèi),離心分離器轉(zhuǎn)動時(shí)給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境,“模擬重力”的方向沿試管遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向,其大小與血液中細(xì)胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比。初始時(shí)試管靜止,血液內(nèi)離轉(zhuǎn)軸同樣距離處有兩種細(xì)胞a、b,其密度分別為ρa(bǔ)和ρb,它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關(guān)系為ρa(bǔ)<ρ0<ρb。對于試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中;下列說法中正確的是。
A.細(xì)胞a相對試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動,細(xì)胞b相對試管向外側(cè)運(yùn)動B.細(xì)胞a相對試管向外側(cè)運(yùn)動,細(xì)胞b相對試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動C.這種離心分離器“模擬重力”對應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動半徑方向向外側(cè)逐漸變大D.這種離心分離器“模擬重力”對應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動半徑方向各處大小相同14、如圖所示是同一衛(wèi)星繞地球飛行的三條軌道,軌道1是近地圓形軌道,2和3是變軌后的橢圓軌道.A點(diǎn)是軌道2的近地點(diǎn),軌道1、2在A點(diǎn)相切,B點(diǎn)是軌道2的遠(yuǎn)地點(diǎn),則下列說法中正確的是()
A.三條軌道中,衛(wèi)星在軌道1上繞地球運(yùn)行的周期最小B.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過A點(diǎn)的速度大于衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過A點(diǎn)的速度C.衛(wèi)星在軌道1上的向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度D.衛(wèi)星在軌道3的機(jī)械能大于軌道2上的機(jī)械能15、天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)某恒星有一顆行星在圓形軌道上繞其運(yùn)動,并測出了行星的軌道半徑和運(yùn)行周期,已知萬有引力常量G。則由此可推算出()A.行星的質(zhì)量B.行星的線速度C.恒星的質(zhì)量D.恒星的半徑評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)16、如圖物體質(zhì)量沿斜面勻速下滑,斜面長斜面傾角則支持力做功為__________,重力做功為__________,物體克服摩擦力做功為__________,合力做功為__________.
17、做勻速圓周運(yùn)動物體的線速度為v,半徑為r,則物體圓周運(yùn)動的周期T=______,向心加速度大小______。18、若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為T1∶T2=2∶1,則它們的軌道半徑之比R1∶R2=_____,向心加速度之比a1∶a2=_________.19、設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍,則粒子運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的________倍,粒子運(yùn)動速度是光速的________倍.20、小文同學(xué)在探究物體做曲線運(yùn)動的條件時(shí),將一條形磁鐵放在桌面的不同位置,讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運(yùn)動,得到不同軌跡.圖中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動軌跡,磁鐵放在位置A時(shí),小鋼珠的運(yùn)動軌跡是________(填軌跡字母代號),磁鐵放在位置B時(shí),小鋼珠的運(yùn)動軌跡是________(填軌跡字母代號).實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向________(填“在”或“不在”)同一直線上時(shí);物體做曲線運(yùn)動.
21、用頻閃照相法探究平拋運(yùn)動時(shí)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置,如圖所示。已知頻閃周期一定,如果把平拋運(yùn)動分解為水平運(yùn)動和豎直分運(yùn)動,觀察圖片可知,物體在水平方向上做___________運(yùn)動,在豎直方向上做___________運(yùn)動,若圖中每個(gè)小方格的邊長都是則閃光頻率是___________Hz,小球的初速度是___________(重力加速度g取10m/s2)
22、一探照燈照射在云層底面上,這底面是與地面平行的平面,如圖所示,云層底面高h(yuǎn),探照燈以勻角速度ω在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,當(dāng)光束轉(zhuǎn)過與豎直線夾角為時(shí),此刻光點(diǎn)在云層底面上的移動速度大小是___________。
23、一輛正在行駛的汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后做減速運(yùn)動,最后停下來,在這一過程中,汽車所受合力對汽車做_________(填“正功”“負(fù)功”或“不做功”),汽車所受的重力對汽車做_______(填“正功”“負(fù)功”或“不做功”)。24、我國志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星500”的實(shí)驗(yàn)活動.假設(shè)王躍登陸火星后,測得火星的半徑是地球半徑的質(zhì)量是地球質(zhì)量的已知地球表面的重力加速度是g,地球的半徑為R,王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h,忽略自轉(zhuǎn)的影響,則火星的密度為________;火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為_________;王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能達(dá)到的最大高度是地球上起跳的_________倍.評卷人得分四、作圖題(共4題,共40分)25、如圖所示,在一內(nèi)壁光滑環(huán)狀管道位于豎直面內(nèi),其管道口徑很小,環(huán)半徑為R(比管道的口徑大得多)。一小球直徑略小于管道口徑,可視為質(zhì)點(diǎn)。此時(shí)小球滑到達(dá)管道的頂端,速度大小為重力加速度為g。請作出小球的受力示意圖。
26、圖甲為拋出的石子在空中運(yùn)動的部分軌跡,圖乙是水平面上一小鋼球在磁鐵作用下的部分運(yùn)動軌跡.請畫出物體在A、B、C、D四點(diǎn)的受力方向和速度方向.(不計(jì)空氣阻力)
27、一個(gè)物體在光滑水平面上運(yùn)動,其速度方向如圖中的v所示。從A點(diǎn)開始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進(jìn)的方向看,下同)的合力。到達(dá)B點(diǎn)時(shí),這個(gè)合力的方向突然變得與前進(jìn)方向相同。達(dá)到C點(diǎn)時(shí),合力的方向又突然改為向前但偏左。物體最終到達(dá)D點(diǎn)。請你大致畫出物體由A至D的運(yùn)動軌跡,并標(biāo)出B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)。
28、在圖的實(shí)驗(yàn)中,假設(shè)從某時(shí)刻()開始,紅蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10與此同時(shí),玻璃管向右沿水平方向勻加速平移,每1s內(nèi)的位移依次是4122028在圖所示的坐標(biāo)系中,y表示蠟塊在豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移,時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)。請?jiān)趫D中標(biāo)出t等于1s;2s、3s、4s時(shí)蠟塊的位置;并用平滑曲線描繪蠟塊的軌跡。
評卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共12分)29、如圖是利用重物自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,沒有必要進(jìn)行的操作是___________。
A.用天平測重物的質(zhì)量。
B.用秒表測重物下落的時(shí)間。
C.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物下落的信息。
D.用紙帶記錄測量重物下落的高度。
(2)該實(shí)驗(yàn)所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz,如圖所示,A、B、C為紙帶中選取的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,則每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=_______s,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的下落速度為vB=_______m/s。(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字)
(3)由于該實(shí)驗(yàn)中存在阻力做功,所以實(shí)驗(yàn)測得的重物的重力勢能的減少量______(選填“<”“>”或“=”)動能的增加量。30、如圖所示,某同學(xué)利用該裝置驗(yàn)證小球向下擺動過程中機(jī)械能是否守恒,不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線一端固定在O點(diǎn),另一端連接小球,在O點(diǎn)的正下方D處(箭頭所指處)放一鋒利的刀片,細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí)能被割斷,實(shí)驗(yàn)中小球擺到最低點(diǎn)時(shí)恰好與桌面接觸但沒有彈力,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.實(shí)驗(yàn)開始前,測出小球的直徑d,再讓小球處于自然懸掛狀態(tài),測出懸線的長為L,小球下端距水平地面的高度為h;
b.將小球向右拉離平衡位置,測出細(xì)線與豎直方向成一定的張角由靜止釋放小球,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線立即被刀片割斷(不計(jì)細(xì)線割斷時(shí)的能量損失);
c.割斷細(xì)線后,小球水平拋出,測得小球拋出后的水平位移為x。
完成下列問題:
(1)本實(shí)驗(yàn)所用器材有:細(xì)線、小球、刀片、量角器和_________
A.天平B.刻度尺C.游標(biāo)卡尺。
(2)割斷細(xì)線后,小球水平拋出的速度表達(dá)式為v0=_________(用已知和測量物理量的符號表示)。
(3)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式為_________(用已知和測量物理量的符號表示)。31、用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí);將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始下落:
(1)除了圖示的實(shí)驗(yàn)器材,下列實(shí)驗(yàn)器材中還必須使用的是________(填字母代號)。
A.交流電源B.秒表C.刻度尺D.天平(帶砝碼)
(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是________(填字母代號)。
A.應(yīng)選擇質(zhì)量大;體積小的重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
B.釋放紙帶之前;紙帶必須處于豎直狀態(tài)。
C.先釋放紙帶;后接通電源。
(3)實(shí)驗(yàn)中,得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測得它們到起始點(diǎn)O(O點(diǎn)與下一點(diǎn)的間距接近2mm)的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T。設(shè)重物質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢能變化量ΔEp=______,動能變化量ΔEk=________(用已知字母表示)。
(4)某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,將力傳感器固定在天花板上,細(xì)線一端系著小球,一端連在力傳感器上。將小球拉至水平位置從靜止釋放,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)力傳感器顯示的示數(shù)為F0。已知小球質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。在誤差允許范圍內(nèi),當(dāng)滿足關(guān)系式________時(shí);可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
32、(1)在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,為減小空氣阻力對小球的影響。選擇小球時(shí),應(yīng)選擇下列的____________
A;實(shí)心小鐵球。
B;空心鐵球。
C;實(shí)心小木球。
D;以上三種球都可以。
(2)在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中,斜槽末端要_______,且要求小球要從_______釋放,現(xiàn)用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格邊長L=2.5cm,若小球在平拋運(yùn)動途中的幾個(gè)位置如圖所示,小球由A到B位置的時(shí)間間隔為________s,小球平拋的初速度大小為________m/s。
評卷人得分六、解答題(共1題,共4分)33、通過探究得到彈性勢能的表達(dá)式為式中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧伸長(或縮短)的長度。請利用彈性勢能的表達(dá)式計(jì)算下列問題。放在地面上的物體,上端系在勁度系數(shù)k=400N/m的彈簧上,彈簧的另一端拴在跨過定滑輪的繩子上,如圖所示。手拉繩子的另一端,當(dāng)往下拉0.1m時(shí),物體開始離開地面,繼續(xù)拉繩,使物體緩慢升高到離地h=0.5m高處。如果不計(jì)彈簧質(zhì)量和各種摩擦;求拉力所做的功以及彈簧的彈性勢能。
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【分析】
考查運(yùn)動的合成與分解的應(yīng)用;掌握牛頓第二定律的內(nèi)容,注意正確將小車的運(yùn)動按效果進(jìn)行分解,小車的運(yùn)動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個(gè)運(yùn)動,其中沿繩方向的運(yùn)動與物體上升的運(yùn)動速度相等.
【詳解】
小車的運(yùn)動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個(gè)運(yùn)動,設(shè)繩子與水平面的夾角為θ,由幾何關(guān)系可得:vM=vcosθ,因v不變,而當(dāng)θ逐漸變小,故vM逐漸變大,物體有向上的加速度,故B正確,ACD錯(cuò)誤.2、D【分析】【分析】
【詳解】
A.當(dāng)船頭垂直于河岸航行時(shí),渡河時(shí)間最短,所以最短的渡河時(shí)間為
A錯(cuò)誤;
B.渡河時(shí)間與河水的流速無關(guān);B錯(cuò)誤;
C.船在靜水中航速為5m/s;水流速度為3m/s,合速度最小是2m/s,不可能是1m/s,C錯(cuò)誤;
D.設(shè)船頭與上游河岸的夾角為α?xí)r合速度垂直于河岸,此時(shí)渡河航程最短,即
D正確。
故選D。3、A【分析】【詳解】
當(dāng)船頭指向上游,且合速度與河岸垂直時(shí),位移最短
河寬
當(dāng)船頭指向與河岸垂直時(shí),時(shí)間最短
所以BCD錯(cuò)誤;A正確。
故選A。4、B【分析】【詳解】
AC:因?yàn)閮汕蛳侣涞母叨戎葹?:2,據(jù)得可知甲乙兩球運(yùn)動的時(shí)間之比是又因?yàn)閮汕蜻\(yùn)動的水平位移之比為1:2,據(jù)得初速度之比為.故AC兩項(xiàng)錯(cuò)誤.
B:設(shè)小球落在斜面上時(shí),速度方向與水平方向的夾角為α,位移與水平方向的夾角為θ,則可知因?yàn)樾∏蚵湓谛泵嫔蠒r(shí);位移與水平方向的夾角為定值,可知甲;乙兩球接觸斜面的瞬間,速度的方向相同.故B項(xiàng)正確.
D:由知速度變化量的方向與重力加速度的方向相同;即豎直向下;甲;乙兩球運(yùn)動過程中速度變化量的方向相同.故D項(xiàng)錯(cuò)誤.
點(diǎn)睛:平拋運(yùn)動的兩個(gè)推論:1、從拋出點(diǎn)開始,經(jīng)過任意時(shí)刻速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向正切值的兩倍;2、平拋任意時(shí)刻速度的反向延長線交水平位移的中點(diǎn).關(guān)于這兩個(gè)推論要能推理及應(yīng)有.5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度,所以ωa=ωc;
根據(jù)萬有引力定律有
解得
因?yàn)閞b<rc,所以ωb>ωc=ωa
選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度,所以ωa=ωc,根據(jù)a=rω2知,c的向心加速度大于a的向心加速度,根據(jù)a=得b的向心加速度大于c的向心加速度,即ab>ac>aa
選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.衛(wèi)星c為地球同步衛(wèi)星,所以Ta=Tc
根據(jù)T=2π得c的周期大于b的周期,即Ta=Tc>Tb
選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.在b、c中,根據(jù)萬有引力定律有
解得
因?yàn)閞b<rc,所以b的線速度比c的線速度大;選項(xiàng)D正確。
故選D。6、B【分析】【詳解】
做勻速圓周運(yùn)動的物體要受到指向圓心的向心力的作用;向心力大小不變,方向時(shí)刻變化,所以向心加速度的方向始終指向圓心,在不同的時(shí)刻方向是不同的,而大小不變.
A;向心加速度方向總是與線速度方向垂直;故A正確;
B;向心加速度大小是不變化的;故B錯(cuò)誤;
C;向心加速度描述了線速度方向變化的快慢;故C正確;
D、向心加速度大小可以通過公式a計(jì)算;故D正確;
本題選擇錯(cuò)誤的,故選B.二、多選題(共9題,共18分)7、B:D【分析】【詳解】
A;B球沿圓環(huán)下滑至最低點(diǎn);A球運(yùn)動到最高點(diǎn),A球增加的重力勢能為mg2R,B球減少的重力勢能為4mgR,故A錯(cuò)誤.
B.B球沿圓環(huán)下滑至最低點(diǎn),A球運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中,兩個(gè)球組成的系統(tǒng)只有重力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,A球的重力勢能和動能均增大,A球的機(jī)械能增大;則知B球的機(jī)械能減小,A球增加的機(jī)械能等于B球減少的機(jī)械能.故B正確.
C;兩個(gè)球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒;當(dāng)B球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí),設(shè)AB兩球速度最大為v,由機(jī)械能守恒有:
2mg·2R-mg2R=(m+2m)解得A球最大速度:v,=故C錯(cuò)誤;
D、細(xì)桿對A球做的功為W,由動能定理對A球有:W-mg2R=m-0
W=mg2R+m代入數(shù)據(jù)得細(xì)桿對A球做的功w=故D正確.
故選BD.
【點(diǎn)睛】
輕質(zhì)細(xì)桿相連的A.B兩球沿圓環(huán)運(yùn)動類角速度相同,線速度也相同,注意能量關(guān)系;輕桿可以向各個(gè)方向施加力.8、A:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.設(shè)該星球的質(zhì)量為M,半徑為R,表面的重力加速度為g,飛船繞星球表面飛行,重力提供向心力
小球水平拋出,豎直方向有
水平方向有
聯(lián)立可得
故A正確;B錯(cuò)誤;
BD.物體在星球表面受到的重力等于萬有引力
結(jié)合A選項(xiàng)的結(jié)論,解得該星球的質(zhì)量
故C正確;D錯(cuò)誤。
故選AC。9、A:C:D【分析】【詳解】
A.依題意,運(yùn)動員在BC段做平拋運(yùn)動,可得運(yùn)動員在空中飛行的時(shí)間為
故A正確;
B.運(yùn)動員在點(diǎn)起跳時(shí)的速度大小為
故B錯(cuò)誤;
C.運(yùn)動員在點(diǎn)著陸時(shí)的速度大小為
故C正確;
D.在B點(diǎn),將運(yùn)動員的速度及加速度分解在垂直斜面BC和平行斜面BC方向上,當(dāng)運(yùn)動員在垂直斜面方向上的分速度減為0時(shí),運(yùn)動員在空中離坡道有最遠(yuǎn)距離,有
可得最遠(yuǎn)距離為
故D正確。
故選ACD。10、A:D【分析】【詳解】
A.根據(jù)W=mgh可知;下落過程中重力做功相等,選項(xiàng)A正確;
B.猴子的機(jī)械能均守恒;開始時(shí)做平拋運(yùn)動的猴子具有初動能;則兩猴子的機(jī)械能不等,則落地前瞬間的機(jī)械能不相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)機(jī)械能守恒,對于做自由落體運(yùn)動的猴子
對于做平拋運(yùn)動的猴子
可知v2>v1
即落地前瞬間的速度大小不相等;況且方向也不相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)PG=mgvy
兩猴子落地時(shí)的豎直速度相同;則落地前瞬間重力做功的功率相等,選項(xiàng)D正確。
故選AD。11、B:D【分析】【分析】
【詳解】
A.圓環(huán)下降的過程中;對圓環(huán)受力分析可知,繩子對圓環(huán)的拉力做負(fù)功,因此圓環(huán)的機(jī)械能減小,故A錯(cuò)誤;
B.設(shè)圓環(huán)下降的最大距離為則重物上升的距離為。
根據(jù)功能關(guān)系得。
解得。
故B正確;
C.在下滑過程中;當(dāng)圓環(huán)處于平衡狀態(tài)時(shí)速度最大,則此時(shí)重物的加速度也是0,繩子的拉力等于重力向下的分力與摩擦力的和,即。
代入數(shù)據(jù)得。
設(shè)拉A的繩子與豎直方向的夾角是則豎直方向有。
代入數(shù)據(jù)得。
故C錯(cuò)誤;
D.若增加圓環(huán)質(zhì)量使再重復(fù)題述過程,則圓環(huán)的重力大于B受到的重力向下的分力與摩擦力的和,圓環(huán)將一直向下做加速運(yùn)動,所以重力做功的功率一直增大。故D正確。
故選BD?!窘馕觥柯?2、A:C:D【分析】【分析】
【詳解】
火車軌道在轉(zhuǎn)彎處;外軌略高于內(nèi)軌,是為了使車身傾斜,利用重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎的向心力,這樣可以減少轉(zhuǎn)彎時(shí)對外軌的擠壓,保護(hù)鐵路,限制火車向外脫軌。
故選ACD。13、A:C【分析】【詳解】
AB.因?yàn)闈M足ρa(bǔ)<ρ0<ρb,則根據(jù)離心原理,細(xì)胞a相對試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動,細(xì)胞b相對試管向外側(cè)運(yùn)動;選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;
CD.根據(jù)a=ω2r可知,這種離心分離器“模擬重力”對應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動半徑方向向外側(cè)逐漸變大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。14、A:D【分析】【詳解】
A.根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律第三定律可知;軌道1周期最小,A正確。
B.根據(jù)衛(wèi)星變軌的規(guī)律可知;衛(wèi)星從低軌變?yōu)楦哕墤?yīng)加速,所以衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過A點(diǎn)的速度小于衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過A點(diǎn)的速度,B錯(cuò)誤。
C.軌道1為近地軌道,它的軌道高度比同步衛(wèi)星軌道低,根據(jù)可知;衛(wèi)星在軌道1上的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度,C錯(cuò)誤。
D.衛(wèi)星在軌道上自行運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中機(jī)械能是守恒的,從軌道2變?yōu)檐壍?,應(yīng)在A點(diǎn)加速,所以可知A點(diǎn)軌道3的動能大于軌道2,勢能相等,所以衛(wèi)星在軌道3的機(jī)械能大于軌道2上的機(jī)械能,D正確15、B:C【分析】【詳解】
行星繞恒星做圓周運(yùn)動,根據(jù)萬有引力提供向心力知道軌道半徑和周期,可以求出恒星的質(zhì)量,行星是環(huán)繞天體,在分析時(shí)質(zhì)量約去,不可能求出行星的質(zhì)量,也不能求解恒星的半徑,選項(xiàng)C正確,AD錯(cuò)誤.根據(jù)可求解行星的線速度;選項(xiàng)B正確;故選BC.
【點(diǎn)睛】
此題關(guān)鍵是知道已知行星(或衛(wèi)星)的軌道半徑和周期,只能求解恒星(或行星)的質(zhì)量,即中心天體的質(zhì)量.三、填空題(共9題,共18分)16、略
【分析】【詳解】
支持力但在支持力FN的方向上沒有位移.所以
摩擦力大小
所以克服摩擦力做功
物體勻速下滑,受力平衡,即所以.【解析】017、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據(jù)周期公式得
[2]根據(jù)加速度公式得【解析】18、略
【分析】【詳解】
由開普勒定律,R1∶R2=∶=∶1.由牛頓第二定律,=ma,向心加速度之比a1∶a2=∶=1∶2.【解析】19、略
【分析】【詳解】
根據(jù)相對論的知識,靜止物體的能量是E=m0c2(m0是靜止時(shí)的質(zhì)量),運(yùn)動時(shí)的能量E′=mc2(m為運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量)E′/E=Km/m0=K;由相對論的質(zhì)量關(guān)系式解得.【解析】k;20、略
【分析】【詳解】
[1]因條形磁鐵與鋼珠間的作用力為引力,方向沿二者的連線方向,而物體所受合力與速度共線時(shí)做直線運(yùn)動,不共線時(shí)做曲線運(yùn)動,且運(yùn)動軌跡向合力方向的一側(cè)彎曲,由圖知磁鐵在A位置時(shí)對鋼珠引力與v0同向,軌跡為b;
[2][3]當(dāng)磁鐵放在位置B時(shí),先鋼珠運(yùn)動過程中有受到磁體的吸引,小鋼珠逐漸接近磁體,所以其的運(yùn)動軌跡是c;實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動?!窘馕觥竣?b;②.c;③.不在21、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]頻閃周期一定;由圖像可看出,相鄰兩點(diǎn)的水平距離相同,所以平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動;
[2]豎直方向相鄰兩點(diǎn)的位移變大;并且相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差相等,所以豎直方向是勻加速直線運(yùn)動;
[3]由。
可得。
所以頻閃的頻率為。
[4]小球的初速度。
【解析】勻速直線勻加速直線運(yùn)動201.022、略
【分析】【詳解】
當(dāng)光束轉(zhuǎn)過θ角時(shí),光照射在云層上的位置到燈的距離為
將光點(diǎn)的速度分解為垂直于L方向和沿L方向,則這個(gè)位置光束的端點(diǎn)沿切線方向的線速度為
此刻光點(diǎn)在云層底面上的移動速度大小為【解析】23、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據(jù)動能定理
所以汽車所受合力對汽車做負(fù)功;
[2]根據(jù)功的定義,因?yàn)槠囋谥亓Ψ较驔]有位移,故汽車所受的重力對汽車不做功?!窘馕觥控?fù)功不做功24、略
【分析】【詳解】
[1]由
得
已知火星半徑是地球半徑的質(zhì)量是地球質(zhì)量的則火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的設(shè)火星質(zhì)量為M′,由
解得
密度為
[2]由
得
火星的第一宇宙速度與地球第一宇宙速度之比為
[3]王躍以v0在地球起跳時(shí),根據(jù)豎直上拋的運(yùn)動規(guī)律得出可跳的最大高度是
王躍以相同的初速度在火星上起跳時(shí),可跳的最大高度【解析】四、作圖題(共4題,共40分)25、略
【分析】【分析】
【詳解】
小球滑到達(dá)管道的頂端,設(shè)小球受重力和管道的作用力,則
由于
所以
說明小球在管道最高點(diǎn)不受管道的作用力;僅受重力作用,故小球的受力示意圖為。
【解析】26、略
【分析】【分析】
【詳解】
各點(diǎn)受力方向和速度方向如圖所示。
【解析】27、略
【分析】【詳解】
從位置A開始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進(jìn)方向看,下同)的合力,運(yùn)動的軌跡位于F與v之間,做曲線運(yùn)動;到達(dá)B時(shí),這個(gè)合力的方向突然變得與前進(jìn)方向相同,所以受力的方向與速度的方向相同,做直線運(yùn)動;達(dá)到C時(shí),又突然改為向前但偏左的力,物體的軌跡向下向右發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后到達(dá)D點(diǎn);其軌跡大致如圖。
【解析】28、略
【分析】【詳解】
玻璃管向右沿水平方向勻加速平移;每19內(nèi)的位移依次是4cm;12cm、20cm、28cm;則1s末的坐標(biāo)為(4cm,10cm),2s末的坐標(biāo)為(16cm,20cm),3s未的坐標(biāo)為(36cm,30cm),4s末的坐標(biāo)為(64cm,40cm),根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象如圖所示:
【解析】見解析五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共12分)29、略
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