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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※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年蘇人新版必修2物理上冊(cè)月考試卷107考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器將于2020年在海南文昌發(fā)射場(chǎng)用“長(zhǎng)征”五號(hào)運(yùn)載火箭實(shí)施發(fā)射;一步實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)器的“繞;著、巡”,假設(shè)將來中國(guó)火星探測(cè)器探測(cè)火星時(shí),經(jīng)歷如圖所示的變軌過程,關(guān)于這艘飛船的下列說法正確的是。
A.飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度B.飛船在軌道I上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大于飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度C.飛船在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度D.飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能大于在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的機(jī)械能2、在一斜面頂端,將甲、乙兩個(gè)小球分別以v和v/2的速度沿同一方向水平拋出,兩球都落在該斜面上.甲、乙兩球落到斜面上時(shí)速度與水平方向的夾角之比為:()A.2:1B.1:2C.1:1D.條件不足,無法確定3、宇宙中,兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn),稱之為雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的某固定點(diǎn)O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示。現(xiàn)測(cè)得兩星球球心之間的距離為L(zhǎng),運(yùn)動(dòng)周期為T,已知萬有引力常量為G。若AO>OB;則()
A.星球A的角速度一定大于星球B的角速度B.星球A所受向心力大于星球B所受向心力C.雙星的質(zhì)量一定,雙星之間的距離減小,其轉(zhuǎn)動(dòng)周期增大D.兩星球的總質(zhì)量等于4、假設(shè)火星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,某人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,下列說法正確的是()A.火星的密度為B.火星表面的重力加速度是C.火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為D.此人以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5、火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行,根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知()A.火星與木星公轉(zhuǎn)周期相等B.火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小始終不變C.太陽位于木星運(yùn)行橢圓軌道的某焦點(diǎn)上D.相同時(shí)間內(nèi),火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積6、將一小球豎直向上拋出,過一段時(shí)間小球回到拋出點(diǎn)。以向上為正方向,繪制出小球從拋出到回到拋出點(diǎn)(t2時(shí)刻)的圖如圖所示。小球運(yùn)動(dòng)過程中僅受重力和空氣阻力。下列說法正確的是()
A.小球上升過程所用時(shí)間為全過程所用時(shí)間的一半B.小球上升過程中空氣阻力做功和下降過程中空氣阻力做功相等C.小球回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速率和拋出時(shí)的速率相等D.圖在軸上方所圍面積與t軸下方所圍面積大小相等7、若一質(zhì)量為M的直升機(jī)的螺旋槳推動(dòng)橫截面積為S的空氣以某一速度豎直向下運(yùn)動(dòng)從而使飛機(jī)懸停在空中,已知空氣的密度為則直升機(jī)的輸出功率為()A.B.C.D.8、2020年三位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主都跟黑洞的研究工作有關(guān),其中兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了銀河系中心存在超大質(zhì)量黑洞,其質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的400萬倍。已知質(zhì)量為M、半徑為R的天體的第二宇宙速度表達(dá)式為黑洞的第二宇宙速度大于光速c;太陽質(zhì)量約為太陽直徑約為1.4×106km,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,真空中的光速下列說法正確的是()A.太陽的第一宇宙速度約為1.4×106m/sB.超大質(zhì)量黑洞的體積可能是太陽的400萬倍C.超大質(zhì)量黑洞的半徑不超過1.2×107kmD.超大質(zhì)量黑洞的第一宇宙速度一定等于光速9、如圖所示,小朋友站在“蹦蹦跳”上隨踏板跳躍,從狀態(tài)1到狀態(tài)2是著地后桿外的彈簧向上彈起并恢復(fù)原長(zhǎng)的過程。在此過程中關(guān)于小朋友的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能的變化;下列判斷正確的是()
A.減小,增加B.減小,減小C.增加,減小D.增加,增加評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)10、“極限鐵籠飛車“是雜技表演中受觀眾歡迎的項(xiàng)目,表演者駕駛摩托車,在一個(gè)固定在水平地面上的球形鐵籠內(nèi)壁上,以恒定速率高速運(yùn)行,可為質(zhì)點(diǎn)的表演者(連同車)的運(yùn)動(dòng)軌近可看成一個(gè)平行于地面的圓周,現(xiàn)有A,B兩個(gè)表演者分別在不的高度上(A位置更高)進(jìn)行表演,如圖所示,在表演過程中的某個(gè)階段,摩托車與內(nèi)壁同沒有橫向摩擦力(橫向即垂直于摩托車前進(jìn)的方向),已知A,B總質(zhì)量相同;在這個(gè)階段中。
A.A的線速度一定大于B的線速度B.A的角速度一定小于B的角速度C.A的向心加速度一定大于B的向心加速度D.A對(duì)鐵籠內(nèi)壁的壓力大小一定等于B對(duì)鐵籠內(nèi)壁的壓力大小11、如圖所示,細(xì)桿的一端與小球相連,可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),細(xì)桿長(zhǎng)小球質(zhì)量為現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng),若小球通過軌道最低點(diǎn)a處的速度為通過軌道最高點(diǎn)b處的速度為取則小球通過最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)桿作用力的情況是()
A.a處為拉力,方向豎直向下,大小為246NB.a處為拉力,方向豎直向下,大小為216NC.b處為壓力,方向豎直向下,大小為6ND.b處為拉力,方向豎直向上,大小為6N12、飛鏢比賽是一項(xiàng)極具觀賞性的體育比賽項(xiàng)目。如圖所示,在飛鏢世界杯大賽中某一選手在距地面高到靶面的水平距離處,將質(zhì)量為的飛鏢以速度水平投出,結(jié)果飛鏢落在靶心的正上方。不計(jì)空氣阻力。只改變四個(gè)物理量中的一個(gè);可使飛鏢投中靶心的是()
A.適當(dāng)減小B.適當(dāng)減小C.適當(dāng)減小D.適當(dāng)減小13、土星繞太陽的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),若測(cè)得土星到太陽的距離為R,土星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期是T,已知萬有引力常量為G,根據(jù)這些數(shù)據(jù),能夠求出的物理量有()A.土星線速度的大小B.土星自轉(zhuǎn)角速度的大小C.土星的質(zhì)量D.太陽的質(zhì)量14、2017年11月5日,又有兩顆北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)衛(wèi)星通過“一箭雙星”發(fā)射升空,并成功進(jìn)入預(yù)定軌道,兩顆衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)均看作勻速圓周運(yùn)動(dòng).如果兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量均為M,其中的1號(hào)衛(wèi)星軌道距離地面高度為h,2號(hào)衛(wèi)星軌道距離地面高度為h',且h'>h,把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體,已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度大小為g,引力常量為G下列說法正確的是A.l號(hào)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度B.1號(hào)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期C.1號(hào)衛(wèi)星和2號(hào)衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小之比為D.穩(wěn)定在軌運(yùn)行時(shí)1號(hào)衛(wèi)星的機(jī)械能小于2號(hào)衛(wèi)星的機(jī)械能15、建筑工人為了方便將陶瓷水管由高處送到低處;設(shè)計(jì)了如圖所示的簡(jiǎn)易滑軌,兩根鋼管互相平行斜靠;固定在墻壁上,把陶瓷水管放在上面滑下。實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)陶瓷水管滑到底端時(shí)速度過大,有可能摔壞,為了防止陶瓷水管摔壞,下列措施可行的是。
A.在陶瓷水管內(nèi)放置磚塊B.適當(dāng)減少兩鋼管間的距離C.適當(dāng)增加兩鋼管間的距離D.用兩根更長(zhǎng)的鋼管,以減小鋼管與水平面夾角16、如圖所示,固定斜面傾角為質(zhì)量為2kg的小物塊自斜面底端以一定初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng),加速度大小為物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為0.8m。斜面足夠長(zhǎng),g取物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。關(guān)于小物塊在斜面上的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是()
A.物塊最終會(huì)回到斜面底端B.物塊克服重力做功的平均功率為20WC.合力對(duì)物塊做功-16JD.物塊機(jī)械能損失了16J17、在粗糙水平桌面上,長(zhǎng)為l=0.2m的細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=2kg的小球,手握住細(xì)繩另一端O點(diǎn)在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球也隨手的運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。細(xì)繩始終與桌面保持水平,O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=0.15m,小球與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為當(dāng)細(xì)繩與O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相切時(shí),則下列說法正確的是()
A.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小為6NB.O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為C.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為D.手在運(yùn)動(dòng)一周的過程中做的功為18、如圖所示,將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán),小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑定滑輪與直桿的距離為d?,F(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放,當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(shí)(圖中B處),下列說法正確的是(重力加速度為g)()
A.小環(huán)到達(dá)B處時(shí),重物上升的高度為dB.小環(huán)下滑過程中小環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于D.重物上升時(shí)輕繩的張力始終大于2mg評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)19、地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍,一飛行器在地球和月球之間,當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊ο嗟葧r(shí),這飛行器距地心距離與距月心距離之比為_____。20、已知汽車在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力與速率的平方成正比汽車油箱中有燃油。當(dāng)快艇以勻速行駛時(shí),還能行駛則當(dāng)快艇以勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為原來的_______倍;假設(shè)快艇發(fā)動(dòng)機(jī)的效率保持不變,還能行駛______21、線速度與角速度的關(guān)系。
(1)在圓周運(yùn)動(dòng)中,線速度的大小等于______與______的乘積。
(2)公式:v=______。22、工人師傅常利用斜面把重物搬運(yùn)到汽車上。如圖所示汽車車廂底板高度斜面長(zhǎng)度現(xiàn)用的拉力F沿斜面把重為的物體勻速拉到車上,則該斜面的機(jī)械效率是______,在搬運(yùn)重物過程中,重物受到的摩擦力是___________N。
23、隨著世界航空事業(yè)的發(fā)展,深太空探測(cè)已逐漸成為各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn),假設(shè)太空中有一顆星球,質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍,半徑是地球半徑的2倍,則某物體在該星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的______倍,該星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的______倍。24、一輛正在行駛的汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后做減速運(yùn)動(dòng),最后停下來,在這一過程中,汽車所受合力對(duì)汽車做_________(填“正功”“負(fù)功”或“不做功”),汽車所受的重力對(duì)汽車做_______(填“正功”“負(fù)功”或“不做功”)。25、家用食品粉碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)合______電動(dòng)機(jī)的角速度為______26、質(zhì)量為m的列車,以恒定的功率沿水平直軌道行使,在時(shí)間t內(nèi)行駛的距離s,其速率為增大到最大值為求出機(jī)車的功率P和列車受到的恒定阻力f的大小,所需要的物理方程式為:________________和________________.評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共40分)27、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(qǐng)作出小球的受力示意圖。
28、圖甲為拋出的石子在空中運(yùn)動(dòng)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(dòng)軌跡.請(qǐng)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)
29、一個(gè)物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),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(qǐng)你大致畫出物體由A至D的運(yùn)動(dòng)軌跡,并標(biāo)出B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)。
30、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(qǐng)?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(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共40分)31、利用圖1所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。
(1)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的器材中,必須使用的還有______。(選填器材前的字母)
A.大小合適的鐵質(zhì)重錘。
B.體積較大的木質(zhì)重錘。
C.刻度尺。
D.天平。
E.秒表。
(2)圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶。在紙帶上選取五個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)得A、B、C三點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC.已知重錘的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中,重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp=______,動(dòng)能的增加量ΔEk=______。
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是______。
A.釋放重錘前;手捏住紙帶上端并使紙帶保持豎直。
B.做實(shí)驗(yàn)時(shí);先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再釋放連結(jié)重錘的紙帶。
C.為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v,需要先測(cè)量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h,再根據(jù)公式計(jì)算,其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>
D.用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h,利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量,其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>
(4)某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后,測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h,然后利用正確的方法測(cè)量并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v,通過描繪v2-h圖像去研究機(jī)械能是否守恒。若忽略阻力因素,那么本實(shí)驗(yàn)的v2-h圖像應(yīng)該是下圖中的______。
A、B、C、D、
(5)對(duì)于上述的實(shí)驗(yàn)探究方法,有的同學(xué)認(rèn)為:探究機(jī)械能守恒過程的起點(diǎn)必須選定在紙帶開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的起點(diǎn),即O點(diǎn)。你同意這種看法嗎?如果不同意,請(qǐng)根據(jù)圖2所示的紙帶,給出驗(yàn)證機(jī)械能守恒的方法。要求:①說明需要測(cè)量的物理量;②給出物理量應(yīng)該滿足的關(guān)系式______。32、在使用向心力演示器探究向心力大小與質(zhì)量;角速度、半徑之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中;回答下列問題:
(1)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是___________。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.控制變量法B.類比與歸納法C.微元法D.等效替代法。
(2)圖示情景探究的是___________。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.向心力的大小與半徑的關(guān)系。
B.向心力的大小與線速度大小的關(guān)系。
C.向心力的大小與角速度大小的關(guān)系。
D.向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系。
(3)通過本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論有___________。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下;向心力的大小與線速度成正比。
B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下;向心力的大小與角速度成正比。
C.在半徑和角速度一定的情況下;向心力的大小與質(zhì)量成正比。
D.在質(zhì)量和角速度一定的情況下,向心力的大小與半徑成正比A.B.C.E.E.33、某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn);讓小球多次沿同一軌跡運(yùn)動(dòng),并通過頻閃相機(jī)拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)中的位置。
(1)為了能較準(zhǔn)確的描繪運(yùn)動(dòng)軌跡,下列說法正確的是___________(填選項(xiàng)前的字母);
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平。
B.斜槽必須光滑。
C.每次必須在斜槽上的同一位置由靜止釋放小球。
D.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或坐標(biāo)紙)相接觸。
(2)如圖乙是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部分,圖中每個(gè)小方格邊長(zhǎng)均為5cm,重力加速度g取10m/s2,則相機(jī)的頻閃頻率是___________Hz,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度___________m/s。34、某興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率;進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動(dòng)小車;紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝;
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng);達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)小車在整個(gè)過程中所受的阻力恒定)。
在上述過程中;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示。
請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù);回答下列問題(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字):
(1)該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為___m/s;
(2)該電動(dòng)小車的額定功率為___W。評(píng)卷人得分六、解答題(共2題,共14分)35、一臺(tái)起重機(jī)將靜止在地面上、質(zhì)量為m=1.0×103kg的貨物勻加速豎直吊起,在2s末貨物的速度v=4m/s。(取g=10m/s2;不計(jì)額外功)求:
(1)起重機(jī)在2s末的瞬時(shí)功率;
(2)起重機(jī)在第2s內(nèi)的平均功率;
(3)起重機(jī)在這2s內(nèi)做的功。36、滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖,許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來。如圖所示是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道,BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道,BC段的圓心為O點(diǎn),圓心角為60°,半徑OC與水平軌道CD垂直,水平軌道CD段粗糙且長(zhǎng)8m。一運(yùn)動(dòng)員從軌道上的A點(diǎn)以的速度水平滑出,在B點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧形軌道BC,經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道,到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度減為零,然后返回。已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為60kg,B、E兩點(diǎn)與水平面CD的豎直高度分別為h和H,且g取求:
(1)運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小
(2)軌道CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)
(3)通過計(jì)算說明,第一次返回時(shí),運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)?
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【詳解】
A。根據(jù)開普勒定律知飛船在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),在離火星最近的P點(diǎn)速度大于最遠(yuǎn)的Q點(diǎn)的速度,A正確;
B.飛船從軌道I上變軌到軌道Ⅱ上,需要在P點(diǎn)加速;所以軌道I運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度小于軌道口上速度,B錯(cuò)誤;
C.不管在那個(gè)軌道上;飛船在P點(diǎn)受到的萬有引力是相等的,所以加速度相等,C錯(cuò)誤;
D.飛船往高軌道運(yùn)動(dòng)需要點(diǎn)火加速,飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能小于在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的機(jī)械能,D錯(cuò)誤2、C【分析】【詳解】
設(shè)小球落在斜面上時(shí),速度與水平方向的夾角為α,則因?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、乙兩球落到斜面上時(shí)速度與水平方向的夾角之比為1:1,故C正確,ABD錯(cuò)誤.3、D【分析】【詳解】
A.雙星圍繞同一點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng);其角速度;周期相等,故A錯(cuò)誤;
B.雙星靠相互間的萬有引力提供向心力;根據(jù)牛頓第三定律可知向心力大小相等,故B錯(cuò)誤;
C.雙星AB之間的萬有引力提供向心力,有
其中
聯(lián)立解得
解得
故當(dāng)雙星的質(zhì)量一定;雙星之間的距離減小,其轉(zhuǎn)動(dòng)周期也減小,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)C選項(xiàng)計(jì)算可得
故D正確。
故選D。4、A【分析】【詳解】
A.對(duì)地球表面的物體,有G=mg,則M=火星的密度為ρ=選項(xiàng)A正確;
B.對(duì)火星表面的物體,有則g′=選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.某人在地球和火星上跳高,分別有h=和h′=在火星能達(dá)到的最大高度是選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
故選:A5、C【分析】【詳解】
根據(jù)開普勒第三定律,=k,k為常數(shù),火星與木星公轉(zhuǎn)的半徑不等,所以火星與木星公轉(zhuǎn)周期不相等,A錯(cuò)誤;開普勒第二定律:對(duì)每一個(gè)行星而言,太陽與行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等.行星在此橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的速度大小不斷變化,B錯(cuò)誤;相同時(shí)間內(nèi),太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等是對(duì)同一個(gè)行星而言,D錯(cuò)誤;開普勒第一定律的內(nèi)容為所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運(yùn)動(dòng),太陽處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上,故C正確.6、D【分析】【詳解】
D.圖中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示小球的位移,依題意小球上升和下降的位移大小相等,所以在軸上方所圍面積與t軸下方所圍面積大小相等。故D正確;
A.小球上升過程,由牛頓第二定律可得
下降過程,有
可知上升過程的加速度大于下降過程加速度,根據(jù)
易知上升過程時(shí)間短;小球上升過程所用時(shí)間小于全過程所用時(shí)間的一半。故A錯(cuò)誤;
C.小球運(yùn)動(dòng)過程,始終有阻力做功,所以小球回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速率小于拋出時(shí)的速率故C錯(cuò)誤;
B.由圖可知上升過程加速度逐漸減小,即隨速度減小,阻力減小,下降過程加速度逐漸減小,即隨速度增加阻力變大。由上面選項(xiàng)分析可知,上升的平均阻力大于下降的平均阻力,根據(jù)
可知小球上升過程中空氣阻力做功大于和下降過程中空氣阻力做功。故B錯(cuò)誤。
故選D。7、C【分析】【詳解】
ABCD.設(shè)時(shí)間t內(nèi),螺旋槳使質(zhì)量為m的空氣向下運(yùn)動(dòng),則
由動(dòng)量定理知,空氣對(duì)飛機(jī)的作用力
又飛機(jī)懸停在空中,F(xiàn)=Mg,
故
所以飛機(jī)輸出的功率
ABD錯(cuò)誤;C正確。
故選C。8、C【分析】【分析】
【詳解】
A.設(shè)太陽質(zhì)量為M1,半徑為R,第一宇宙速度為v1;則。
解得。
A錯(cuò)誤;
CD.設(shè)黑洞的第一宇宙速度為v2,第二宇宙速度為v2′,黑洞的半徑為r;則。
由于則聯(lián)立解得。
C正確;D錯(cuò)誤;
B.設(shè)太陽的體積為V,黑洞的體積為V′;則。
故B錯(cuò)誤。
故選C。9、C【分析】【詳解】
彈簧向上彈起并恢復(fù)原長(zhǎng)的過程,小朋友克服自身重力做功,重力勢(shì)能增加,彈簧彈力做正功,彈性勢(shì)能減小,即增加,減小。
故選C。二、多選題(共9題,共18分)10、A:C【分析】【詳解】
ABC.摩托車做勻速圓周運(yùn)動(dòng),摩擦力恰好為零,由重力mg和支持力F的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力;作出力圖如圖:
向心力為:(R為球的半徑)
A位置更高,α更大,質(zhì)量相同,所以A的向心力更大;向心加速度更大,線速度;角速度也更大,故AC正確B錯(cuò)誤.
D.對(duì)鐵籠內(nèi)壁的壓力
所以A位置更高,α更大,A對(duì)鐵籠內(nèi)壁的壓力大小一定大于B對(duì)鐵籠內(nèi)壁的壓力大小,故D錯(cuò)誤.11、A:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.小球經(jīng)過最低點(diǎn)a時(shí),受重力和桿的彈力由于合力提供向心力,即合力向上,故細(xì)桿對(duì)球有豎直向上的拉力,則小球?qū)?xì)桿有豎直向下的拉力,由牛頓第二定律得
得
故A正確;B錯(cuò)誤;
CD.在b處,假設(shè)細(xì)桿對(duì)球的作用力豎直向下,由牛頓第二定律得
得
即方向豎直向上;則小球?qū)?xì)桿的作用力方向豎直向下,故C正確,D錯(cuò)誤;
故選AC。12、B:C【分析】【分析】
【詳解】
飛鏢飛出后在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng);開始時(shí)飛鏢落于靶心上方,說明在飛鏢水平方向飛行L時(shí),下落高度較小,即適當(dāng)減小h;而水平方向
豎直方向
為增大h,可以增大L或減小v0
故選BC。13、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和周期公式。
得土星線速度的大小。
即能計(jì)算出土星的線速度大??;故A正確;
B.根據(jù)題目條件不能求解土星自轉(zhuǎn)的角速度;故B錯(cuò)誤;
CD.研究土星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng);根據(jù)萬有引力提供向心力,故。
解得。
即能計(jì)算出太陽的質(zhì)量M,不能求解土星的質(zhì)量m;故C錯(cuò)誤,D正確。
故選AD。14、A:D【分析】【詳解】
A項(xiàng):根據(jù)公式和解得故A正確;
B項(xiàng):根據(jù)公式和解得:故B錯(cuò)誤;
C項(xiàng):所以故C錯(cuò)誤;
D項(xiàng):由于衛(wèi)星從低軌道向高軌道要點(diǎn)火加速,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以穩(wěn)定在軌運(yùn)行時(shí)1號(hào)衛(wèi)星的機(jī)械能小于2號(hào)衛(wèi)星的機(jī)械能,故D正確.
點(diǎn)晴:解決本題關(guān)鍵理解萬有引力的兩大中心思想:1、利用萬有引力提供向心力即2、忽略星體的自轉(zhuǎn),利用.15、C:D【分析】A:在陶瓷水管內(nèi)放置磚塊;增大了整體的質(zhì)量;重力沿鋼管的分力與摩擦力同比增大,加速度不變,陶瓷水管滑到到達(dá)底端時(shí)速度不變。故A項(xiàng)措施不可行。
BC:適當(dāng)減少兩鋼管間的距離;陶瓷水管受到的鋼管支持力的夾角減小,陶瓷水管受到鋼管支持力減小,陶瓷水管受到的摩擦力減小,即適當(dāng)減少兩鋼管間的距離可以在不改變重力分量的情況下減小摩擦力,陶瓷水管滑到到達(dá)底端時(shí)速度增大。反之,適當(dāng)增加兩鋼管間的距離可以在不改變重力分量的情況下增大摩擦力,陶瓷水管滑到到達(dá)底端時(shí)速度減小。故B項(xiàng)措施不可行,C項(xiàng)措施可行。
D:用兩根更長(zhǎng)的鋼管;以減小鋼管與水平面夾角,陶瓷水管受到鋼管支持力增大,陶瓷水管受到的摩擦力增大,則陶瓷水管下滑過程中重力做功不變,摩擦力做的負(fù)功增大,據(jù)動(dòng)能定理可得陶瓷水管滑到到達(dá)底端時(shí)速度減小。故D項(xiàng)措施可行。
綜上答案為CD。16、B:C【分析】【詳解】
A.物塊上滑過程中,由牛頓第二定律有
解得
由此可知;當(dāng)物塊滑上斜面,速度減為零之后將靜止在斜面上,故A錯(cuò)誤;
B.設(shè)物塊滑上斜面的時(shí)間為應(yīng)用逆向思維,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得
解得
在滑塊速度減為零時(shí),克服重力做的功為
則可知物塊克服重力做功的平均功率為
故B正確;
C.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得物塊上滑時(shí)的初速度為
則由動(dòng)能定理可得,合外力對(duì)物塊做的功為
故C正確;
D.損失的機(jī)械能等于克服摩擦力做的功,由能量守恒可得
解得
故D錯(cuò)誤。
故選BC。17、B:C:D【分析】【詳解】
A.由幾何關(guān)系可知小球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。
小球做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律
其中
解得
選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.由于
解得
O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度和小球一樣;所以選項(xiàng)B正確;
C.由于
解得
選項(xiàng)C正確;
D.手在運(yùn)動(dòng)一周的過程中做的功等于小球克服摩擦力做的功,故
選項(xiàng)D正確。
故選BCD。18、B:C【分析】【詳解】
A.小環(huán)到達(dá)B處時(shí),重物上升的高度應(yīng)為繩子縮短的長(zhǎng)度,即
故A錯(cuò)誤;
B.小環(huán)下滑過程中小環(huán)和重物組成的系統(tǒng)只有重力做功;故機(jī)械能守恒,故B正確;
C.根據(jù)題意,下到B處夾角為45°,且沿繩子方向的速度大小相等,將小環(huán)A速度沿繩子方向與垂直于繩子方向正交分解應(yīng)滿足
即
故C正確;
D.由題意,小環(huán)向下運(yùn)動(dòng),重物先加速上升后減速上升,故對(duì)重物由牛頓第二定律可知繩中張力先大于重力2mg,后小于2mg;故D錯(cuò)誤。
故選BC。三、填空題(共8題,共16分)19、略
【分析】【詳解】
設(shè)月球質(zhì)量為M,地球質(zhì)量就為81M.飛行器距地心距離為r1,飛行器距月心距離為r2.由于地球?qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊ο嗟?,根?jù)萬有引力定律得:解得:.【解析】9:120、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]當(dāng)勻速行駛時(shí),牽引力等于阻力,即
根據(jù)
當(dāng)速度加倍時(shí);發(fā)動(dòng)機(jī)的功率變?yōu)樵瓉淼?倍;
[2]功率變?yōu)樵瓉淼?倍,則在相同燃油時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)樵瓉淼膭t還能行駛的距離【解析】81021、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.角速度的大?、?半徑③.ωr22、略
【分析】【詳解】
[1]拉力做功為
克服重力做功為
該斜面的機(jī)械效率為
[2]設(shè)斜面傾角為則
物體勻速運(yùn)動(dòng),則
得【解析】75%30023、略
【分析】【詳解】
[1]根據(jù)
解得
則某物體在該星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的8倍。
[2]根據(jù)
解得
則
該星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍?!窘馕觥?224、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據(jù)動(dòng)能定理
所以汽車所受合力對(duì)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(duì)汽車不做功?!窘馕觥控?fù)功不做功25、略
【分析】【詳解】
[1]1min為60s,所以轉(zhuǎn)速為16.7
[2]每轉(zhuǎn)一圈的角度為2π,則角速度為104.7【解析】16.7104.726、略
【分析】【詳解】
[1][2]在此過程中由動(dòng)能定理可得:當(dāng)速度最大時(shí)牽引力等于阻力,可得方程:所以所需要的方程為和【解析】四、作圖題(共4題,共40分)27、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】28、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】29、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(dòng)的軌跡位于F與v之間,做曲線運(yùn)動(dòng);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(dòng);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】30、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40分)31、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]AB.為了減小空氣阻力的影響;選用大小合適的鐵質(zhì)重錘,故A正確,B錯(cuò)誤;
C.需要用刻度尺測(cè)量重錘下落的高度;故C正確;
D.實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量;不需要天平,故D錯(cuò)誤;
E.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是計(jì)時(shí)儀器;不需要秒表,故E錯(cuò)誤。
故選AC;
(2)[2]從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中,重錘重力勢(shì)能的減少量
[3]打下B點(diǎn)時(shí),重錘的速度為
動(dòng)能的增加量
(3)[4]A.釋放重錘前;手捏住紙帶上端并使紙帶保持豎直,盡量減小紙帶跟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦,故A正確;
B.做實(shí)驗(yàn)時(shí);先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再釋放連結(jié)重錘的紙帶,以保證打第一個(gè)點(diǎn)時(shí),重錘速度為零,故B正確;
C.不能用公式計(jì)算;否則就默認(rèn)了機(jī)械能守恒,失去了驗(yàn)證的意義,故C錯(cuò)誤;
D.重力勢(shì)能的減少量跟下降的高度有關(guān),所以利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量時(shí),需用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h,且g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?;故D正確。
故選ABD;
(4)[5]若忽略阻力因素,則機(jī)械能守恒,有
則可得
即v2與h成正比;故A正確,BCD錯(cuò)誤;
故選A;
(5)[6]不同意這位同學(xué)的說法;可以測(cè)量AB、BC、CD、DE的距離hAB、hBC、hCD、hDE,求出打B、D兩點(diǎn)時(shí),重錘的速度
如果在誤差
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