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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年魯人版必修2物理上冊階段測試試卷404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:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、傾角為的斜面上有A,B,C三點,現(xiàn)從這三點分別以不同的初速度水平拋出一小球,三個小球均落在斜面上的D點,如圖所示,今測得由此可判斷()
A.A,B,C處三個小球運動時間之比為1:2:3B.A,B,C處三個小球落在斜面上時速度與初速度間的夾角之比為1:2:3C.A,B,C處三個小球的初速度大小之比為3:2:1D.A,B,C處三個小球的運動軌跡可能在空中相交2、如圖所示,土星的同步衛(wèi)星與土星表面的距離為h,運行周期為T,已知萬有引力常量為G,土星的半徑為R;則下列說法正確的是()
A.土星的質(zhì)量為B.土星的第一宇宙速度為C.土星表面的重力加速度為D.衛(wèi)星發(fā)射的雷達(dá)波能覆蓋土星的表面積為3、地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,萬有引力常量為G,則地球的平均密度為()A.B.C.D.4、關(guān)于曲線運動,下列敘述不正確的是()A.做曲線運動的物體一定是變速運動B.做曲線運動的物體所受的合外力一定不為零C.如果物體不受外力,由于慣性而持續(xù)的運動不可能是曲線運動D.因曲線運動的速度在不斷變化,所以不可能是勻變速運動5、如圖所示;某個力F=10N作用在半徑為R=1m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上,力F的大小保持不變,但方向保持在任何時刻均與作用點的切線一致,則轉(zhuǎn)動一周這個力F做的總功為()
A.0B.20πJC.10JD.10πJ6、2021年5月15日,我國首個火星探測器天問一號降落火星??紤]到時間與經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)限制,科學(xué)家們計算出地球探測器到火星的最佳軌道只有一條,那就是外切于地球公轉(zhuǎn)軌道同時內(nèi)切于火星公轉(zhuǎn)軌道的橢圓軌道。該軌道只有在地球與火星相對位置滿足合適條件的時候發(fā)射探測器才能實現(xiàn),這個相對合適的位置所對應(yīng)的發(fā)射時間段稱為發(fā)射窗口。下列四幅圖中地球與火星的相對位置可能滿足發(fā)射窗口的是()A.B.C.D.7、如圖所示,地球赤道上的山丘近地資源衛(wèi)星和同步通信衛(wèi)星均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運動。設(shè)做圓周運動的率分別為向心加速度大小分別為角速度分別為則()
A.B.C.D.8、2019年4月10日,全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞照片.黑洞是一種密度極大,引力極大的天體,以至于光都無法逃逸.黑洞的大小由史瓦西半徑公式R=決定,其中萬有引力常量G=6.67×10―11N?m2/kg2,光速c=3.0×108m/s,天體的質(zhì)量為M.已知太陽的質(zhì)量約為2×1030kg,假如它變成一個黑洞,則“太陽黑洞”的半徑約為A.1cmB.1mC.3kmD.300km9、若人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,那么,關(guān)于離地面越遠(yuǎn)的衛(wèi)星,下列說法中正確的是A.線速度越大B.角速度越大C.向心加速度越小D.重力勢能越小評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)10、2013年12月10日21時20分;“嫦娥三號”發(fā)動機(jī)成功點火,開始實施變軌控制,由距月面平均高度100km的環(huán)月軌道成功進(jìn)入近月點高15km;遠(yuǎn)月點高100km的橢圓軌道.關(guān)于“嫦娥三號”,下列說法正確的是。
A.“嫦娥三號”的發(fā)射速度大于7.9km/sB.“嫦娥三號”在環(huán)月軌道上的運行周期大于在橢圓軌道上的運行周期C.“嫦娥三號”變軌前沿圓軌道運行的加速度大于變軌后通過橢圓軌道遠(yuǎn)月點時的加速度D.“嫦娥三號”變軌前需要先點火加速11、一鋼球從某高度自由下落到一放在水平地面的彈簧上,從鋼球與彈簧接觸到壓縮到最短的過程中,彈簧的彈力F、鋼球的加速度a、重力所做的功WG以及小球的機(jī)械能E與彈簧壓縮量x的變化圖線如下圖(不考慮空間阻力),選小球與彈簧開始接觸點為原點,建立圖示坐標(biāo)系,并規(guī)定向下為正方向,則下述選項中的圖象符合實際的是()
A.B.C.D.12、我國于2020年7月成功發(fā)射火星探測器“天問1號”,預(yù)計“天問1號”經(jīng)過10個月左右的飛行將到達(dá)火星,著陸火星表面并進(jìn)行巡視探測。假設(shè)探測器在火星表面和地球表面以相同的速度豎直上拋一物體,其在地球上落回拋出點的時間是火星上的a倍,已知地球半徑與火星半徑之比為b。不計地球和火星的自轉(zhuǎn)及其表面氣體的阻力。下列說法正確的是:()A.地球繞太陽運動周期的平方與火星繞太陽運動周期的平方之比為b3B.地球表面與火星表面的重力加速度大小之比為a:1C.地球與火星的質(zhì)量之比為b2:aD.地球與火星的第一宇宙速度大小之比為13、踢毽子是人們喜愛的娛樂運動。假設(shè)在無風(fēng)的天氣里,下落的毽子受到的空氣阻力與其下落的速度大小成正比,一毽子從高處豎直向下落向地面,此過程中毽子的機(jī)械能為E,毽子落地前過程中的圖像可能正確的有(圖中實線為曲線,虛線為直線)()A.B.C.D.14、A、D兩點分別是斜面的頂端、底端,B,C是斜面上的兩個點,E點在D點正上方并與A點等高,從E點以一定水平速度拋出質(zhì)量相等的兩個小球,球1落在B點,球2落在C點;球1和球2從拋出到落在斜面上的過程中(不計空氣阻力)
A.兩球運動的時間之比為1:B.兩球拋出時初速度之比為1C.兩球動能增加量之比為1:2D.兩球重力做功之比為1:315、如圖甲,固定的斜面長為10m,質(zhì)量m=2.0kg的小滑塊自斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑的過程中,小滑塊的動能隨位移x的變化規(guī)律如圖乙所示,取斜面底面為重力勢能參考面,小滑塊的重力勢能隨位移x的變化規(guī)律如圖丙所示,重力加速度g=10m/s2.則下列判斷中正確的是()
A.斜面的傾角為B.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為C.下滑過程滑塊的加速度大小為1.25m/s2D.滑塊自斜面下滑過程中損失的機(jī)械能為25J16、如圖所示,a、b是兩個在同一平面內(nèi)的,繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星,其中已知b為地球同步衛(wèi)星,引力常量為G.據(jù)圖和上述信息,關(guān)于地球和衛(wèi)星a、b的分析或結(jié)論,如:衛(wèi)星a、b的繞行速度va、vb,繞行周期Ta、Tb等.下列的敘述正確的是()
A.由于va>vb,因而衛(wèi)星a減速可有可能讓衛(wèi)星b追上B.衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于24hC.衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合D.利用以上信息,可計算出地球的半徑評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)17、某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究;實驗裝置如圖(a)所示:輕彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一物塊接觸而不連接,紙帶穿過打點計時器并與物塊連接.向左推物塊使彈簧壓縮一段距離,由靜止釋放物塊,通過測量和計算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.
(1)實驗中涉及到下列操作步驟:
①把紙帶向左拉直。
②松手釋放物塊。
③接通打點計時器電源。
④向左推物塊使彈簧壓縮;并測量彈簧壓縮量。
上述步驟正確的操作順序是__(填入代表步驟的序號).
(2)圖(b)中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結(jié)果.打點計時器所用交流電的頻率為50Hz.由M紙帶所給的數(shù)據(jù),可求出在該紙帶對應(yīng)的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為__m/s.比較兩紙帶可知,__(填“M”或“L”)紙帶對應(yīng)的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大.18、在《用自由落體驗證機(jī)械能守恒定律》的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg,實驗中得到一點跡清晰的紙帶(如圖),把第一點記作O,另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點,經(jīng)測量知道A、B、C、D到O點的距離分別為62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根據(jù)以上的數(shù)據(jù),可知重物由O運動到C點,重力勢能的減小量等于_______J,動能的增加量等于_______J.(取三位有效數(shù)字)你得出的結(jié)論是____19、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律一百多年后,英國物理學(xué)家卡文迪什在實驗室里通過測量幾個鉛球之間的引力,從而測出了引力常量G。
(1)如圖所示,為卡文迪什的實驗示意圖,他巧妙地利用了____裝置;
(2)卡文迪什測量引力常量的基礎(chǔ)原理式為G=__________。20、如圖,固定于豎直面內(nèi)u=0.1的粗糙斜桿,與水平方向夾角為300,質(zhì)量為m的小球套在桿上,在大小不變的拉力作用下,小球沿桿由底端勻速運動到頂端,為使拉力做功最小,拉力F與桿的夾角a=____,拉力大小F=_____.
21、質(zhì)量是的子彈,以300m/s的速度水平射入厚度是10毫米的鋼板,射穿后的速度是100m/s,則子彈受到的平均阻力的大小為_______N.22、一質(zhì)量為4.0×103kg,發(fā)動機(jī)額定功率為60kW的汽車從靜止開始以a=0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動,它在水平面上運動時所受的阻力為車重的0.1倍,g取10m/s2,則汽車啟動后,以0.5m/s2的加速度做勻加速運動的最長時間為___s。汽車在勻加速階段,所受的合力做功的最大值為___J。23、質(zhì)量為m的小球,從離桌面H高處由靜止自由下落,桌面離地面高度為h,如圖所示,若以桌面為參考平面,那么小球此時的重力勢能為_________;落地時的重力勢能為_________。若以地面為參考平面,那么小球落地時重力勢能為_________。評卷人得分四、作圖題(共4題,共36分)24、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。此時小球滑到達(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。
25、圖甲為拋出的石子在空中運動的部分軌跡,圖乙是水平面上一小鋼球在磁鐵作用下的部分運動軌跡.請畫出物體在A、B、C、D四點的受力方向和速度方向.(不計空氣阻力)
26、一個物體在光滑水平面上運動,其速度方向如圖中的v所示。從A點開始,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點時,這個合力的方向突然變得與前進(jìn)方向相同。達(dá)到C點時,合力的方向又突然改為向前但偏左。物體最終到達(dá)D點。請你大致畫出物體由A至D的運動軌跡,并標(biāo)出B點、C點和D點。
27、在圖的實驗中,假設(shè)從某時刻()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,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,時蠟塊位于坐標(biāo)原點。請在圖中標(biāo)出t等于1s;2s、3s、4s時蠟塊的位置;并用平滑曲線描繪蠟塊的軌跡。
評卷人得分五、實驗題(共3題,共9分)28、某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置測物體的加速度并驗證機(jī)械能守恒定律,所用器材包括:氣墊導(dǎo)軌、滑塊(上方安裝有寬度為d的遮光條);兩個與數(shù)字計時器相連接的光電門、鉤碼等。
實驗步驟如下:
(1)實驗前要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平。不掛鉤碼和細(xì)線,接通氣源,輕推滑塊使其從軌道右端向左端運動的過程中,發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門2的時間小于通過光電門1的時間。以下能夠解決上述問題的措施是________(填入正確選項前的字母);
A.調(diào)節(jié)旋鈕P使軌道左端升高一些B.調(diào)節(jié)旋鈕Q使軌道右端升高一些。
C.將兩光電門間的距離縮短一些D.將遮光條的寬度增大一些。
(2)用天平測出鉤碼的質(zhì)量為滑塊(含遮光條)的質(zhì)量為用米尺測出兩光電門之間的距離L;
(3)用細(xì)線跨過輕質(zhì)定滑輪;將滑塊與鉤碼連接,并讓細(xì)線水平拉動滑塊;
(4)讓滑塊在鉤碼的拉動下從導(dǎo)軌右端開始運動,數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為則滑塊加速度的大小為________;驗證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為________。(用題中給出的物理量表示,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間)29、下圖為某同學(xué)“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置圖,斜槽末端安裝了光電門。小球從斜槽上的某處由靜止釋放,記錄小球釋放點與斜槽底端的高度H和通過光電門的時間t,測得小球的直徑為d,重力加速度為g.改變小球在斜槽上的釋放位置;進(jìn)行多次測量。
(1)斜槽末端是否必須要調(diào)水平____________(選填“是”或“否”);
(2)小球從斜槽上某處滑下的過程中,若機(jī)械能守恒,則應(yīng)滿足的關(guān)系式____________(用d、t、H和g表示);
(3)為了減小實驗誤差,應(yīng)選擇體積小密度大的小球,其原因是___________(寫出一條即可).30、某物理興趣小組做“探究平拋運動的特點”實驗時,分成兩組,其中一個實驗小組讓小球做平拋運動,用頻閃照相機(jī)對準(zhǔn)方格背景照相,拍攝到如圖所示的照片,已知每個小方格邊長當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热∑渲悬c處的位置坐標(biāo)已被污跡覆蓋。
(1)若以拍攝的第一點為坐標(biāo)原點,水平向右和豎直向下為正方向建立直角坐標(biāo)系,被拍攝到的小球在點位置的坐標(biāo)為___________。
(2)小球平拋的初速度大小為___________。
(3)另一個實驗小組的同學(xué)正確地進(jìn)行實驗并正確地描繪了運動軌跡,測量了軌跡上的不同點的坐標(biāo)值,根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)以為縱軸,以為橫軸,在坐標(biāo)紙上畫出對應(yīng)的圖象,發(fā)現(xiàn)為過原點的直線,并測出直線斜率為2,則平拋運動的初速度___________(結(jié)果保留2位有效數(shù)字,)評卷人得分六、解答題(共3題,共30分)31、如圖甲,在豎直平面內(nèi)固定一光滑的半圓形軌道ABC,小球以一定的初速度從最低點A沖上軌道,圖乙是小球在半圓形軌道上從A運動到C的過程中,其速度平方與其對應(yīng)高度的關(guān)系圖象。已知小球在最高點C受到軌道的作用力為2.5N,不計空氣阻力,B點為AC軌道中點,重力加速度g取10m/s2;試求:
(1)小球質(zhì)量;
(2)在半圓形軌道最低點;小球?qū)壍缐毫Γ?/p>
(3)小球在B處的加速度?
32、假如將來的某一天你成為了一名優(yōu)秀的宇航員,并成功登上了月球。當(dāng)你乘宇宙飛船繞月球表面附近做勻速圓周運動時,測得宇宙飛船的周期為T;已知引力常量為G,月球半徑為R;忽略月球的自轉(zhuǎn)。根據(jù)以上信息,求:
(1)月球的質(zhì)量;
(2)月球表面的重力加速度;
(3)月球上的第一宇宙速度。33、如圖,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊受到沿斜面向下的恒力F作用,從距離彈簧上端為處靜止釋放,設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g。
(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時間
(2)若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為求滑塊從靜止釋放到速度大小為的過程中彈簧的彈力所做的功W;
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
A.三個小球平拋運動的位移之比為9:4:1,則豎直方向上的高度之比為9:4:1,根據(jù)
可知A、B、C處三個小球運動時間之比為3:2:1;A錯誤;
B.平拋運動在某時刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍,因為小球均落在斜面上,位移與水平方向的夾角不變,則速度與水平方向的夾角不變,即A、B、C處三個小球落在斜面上時速度與初速度間的夾角之比為1:1:1;B錯誤;
C.因為平拋運動的水平位移之比為9:4:1,時間之比為3:2:1,根據(jù)
可知三個小球的初速度之比為3:2:1;C正確;
D.因最后三個物體落到同一點;故三個小球的運動不可能在空中相交,D錯誤。
故選C。2、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)萬有引力提供向心力可得
解得土星的質(zhì)量為
故A錯誤;
B.土星的第一宇宙速度等于衛(wèi)星在土星表面軌道做勻速圓周運動時的線速度,則有
解得土星的第一宇宙速度為
故B錯誤;
C.物體在土星表面受到的萬有引力等于重力,則有
解得星表面的重力加速度為
故C正確;
D.整個土星的表面積為
衛(wèi)星發(fā)射的雷達(dá)波能覆蓋土星的表面積一定小于整個土星表面積的一半,即衛(wèi)星發(fā)射的雷達(dá)波能覆蓋土星的表面積滿足
故D錯誤。
故選C。3、A【分析】【詳解】
由得
所以
故選A。4、D【分析】【詳解】
AD.做曲線運動的物體;方向時刻在改變,則一定是變速運動,可能是勻變速運動。故A正確,D錯誤;
B.做曲線運動的物體;運動狀態(tài)時刻在改變,根據(jù)牛頓第一定律可知,物體所受合外力一定不為零。故B正確;
C.如果物體不受外力;根據(jù)牛頓第一定律可知,物體將保持靜止或勻速直線運動。故C正確。
本題選錯的,故選D。5、B【分析】本題中力F的大小不變,但方向時刻都在變化,屬于變力做功問題,可以考慮把圓周分割為很多的小段來研究.當(dāng)各小段的弧長足夠小時,可以認(rèn)為力的方向與弧長代表的位移方向一致,故所求的總功為W=F·Δs1+F·Δs2+F·Δs3+=F(Δs1+Δs2+Δs3+)=F·2πR=20πJ;選項B符合題意.故答案為B.
【點睛】本題應(yīng)注意,力雖然是變力,但是由于力一直與速度方向相同,故可以直接由W=FL求出.6、C【分析】【詳解】
根據(jù)萬有引力定律,則有
可得行星在軌運行的速度為
可知;由于地球的軌道半徑小于火星的軌道半徑,其速度大于火星的速度;其次,發(fā)射探測器時最好能借助地球公轉(zhuǎn)運行速度,即沿著地球自轉(zhuǎn)切線方向且與地球公轉(zhuǎn)同向發(fā)射,這樣可以節(jié)省發(fā)射成本;所以最好的發(fā)射窗口是,火星與地球相距較近且火星在地球的斜前方合適的距離;此時發(fā)射探測器,由于發(fā)射器脫離地球后的速度大于火星的速度,這樣探測器在往高軌道運動時,由于引力的作用,其速度在一定程度上變小而接近火星,故ABD錯誤,C正確。
故選C。7、D【分析】【分析】
【詳解】
A.山丘e與同步通信衛(wèi)星q轉(zhuǎn)動周期相等,根據(jù)v=
因為山丘e的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑,故v1<v3,根據(jù)衛(wèi)星的線速度公式v=
因為近地資源衛(wèi)星的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑,故近地資源衛(wèi)星的線速度大于同步通信衛(wèi)星的線速度,即v3<v2,故v1<v3<v2;A錯誤;
B.山丘e與同步通信衛(wèi)星q轉(zhuǎn)動周期相等,根據(jù)ω=
得ω1=ω3
根據(jù)衛(wèi)星的線速度公式ω=
因為近地資源衛(wèi)星的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑,故ω3<ω2,故ω1=ω3<ω2;B錯誤;
CD.山丘e與同步通信衛(wèi)星q轉(zhuǎn)動周期相等,根據(jù)a=ω2r=
因為山丘e的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑,故山丘e的軌道加速度大于同步通信衛(wèi)星q的加速度,即a1<a3,根據(jù)衛(wèi)星的周期公式T==2π
因為近地資源衛(wèi)星的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑,故近地資源衛(wèi)星的加速度小于同步通信衛(wèi)星的加速度,即a3<a2,a1<a3<a2;C錯誤;D正確。
故選D。8、C【分析】【詳解】
根據(jù)題意知,萬有引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2,光速c=3.0×108m/s,天體的質(zhì)量為M=2×1030kg,則由史瓦西半徑公式:求出太陽變成一個黑洞的半徑故C正確.9、C【分析】【詳解】
人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,由萬有引力提供向心力,則有:得衛(wèi)星離地面越遠(yuǎn)其軌道半徑r越大;則線速度;角速度、向心加速度都越小,故AB錯誤,C正確;衛(wèi)星遠(yuǎn)離地面過程要克服重力(萬有引力)做功,其重力勢能增加,由此可知,衛(wèi)星離地面越遠(yuǎn)其重力勢能越大,故D錯誤;故選C.
【點睛】萬有引力提供向心力,應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律求出線速度、角速度、向心角速度然后分析答題,衛(wèi)星離地面越遠(yuǎn),衛(wèi)星的重力勢能越大.二、多選題(共7題,共14分)10、A:B【分析】【詳解】
A.7.9km/s是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度;要想往月球發(fā)射人造衛(wèi)星,發(fā)射速度必須大于7.9km/s,A對;
B.“嫦娥三號”距月面越近運行周期越??;B對;
C.飛船變軌前沿圓軌道運動時只有萬有引力產(chǎn)生加速度;變軌后通過橢圓軌道遠(yuǎn)月點時也是只有萬有引力產(chǎn)生加速度,所以兩種情況下的加速度相等,C錯;
D.“嫦娥三號”變軌前需要先點火減速;才能做近心運動,D錯.
故選AB11、B:C【分析】【詳解】
A.由于向下為正方向;而彈簧中的彈力方向向上,所以選項A中的拉力應(yīng)為負(fù)值,A錯誤;
B.小球接觸彈簧上端后受到兩個力作用:向下的重力和向上的彈力.在接觸后的前一階段,重力大于彈力,合力向下,而彈力F=kx,則加速度故B正確;
C.根據(jù)重力做功的計算式可知C正確;
D.小球和彈簧整體的機(jī)械能守恒,小球的機(jī)械能不守恒,D錯誤.12、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)開普勒第三定律得
變形后得
地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑未知;故無法知道他們繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比,A錯誤;
B.豎直上拋物體,有
所以有
B錯誤;
C.在星球表面有
解得
所以有
C正確;
D.近地衛(wèi)星的速度即為第一宇宙速度,所以有
解得
所以有
D正確。
故選CD。13、B:D【分析】【詳解】
根據(jù)牛頓第二定律可知
則隨速度增加,加速度減小,當(dāng)加速度減為零時,毽子勻速下落。若在勻速之前落地,則毽子一直做加速度減小的加速運動。以下落前毽子的高度作為重力勢能的零勢能面,設(shè)毽子下落的高度為x,速度為v,則毽子的機(jī)械能為
則假設(shè)時間變化內(nèi),機(jī)械能變化量為則
而
則
解得
因為極短時間內(nèi),速度變化量所以
即在勻速之前落地,E-t圖像的斜率與速度的平方成正比,而又知毽子此時一直做加速度減小的加速運動,因此E-t斜率的絕對值隨時間逐漸增大,故在勻速之前落地,符合的圖像為B。若毽子在勻速之后落地,則前面做加速度減小的加速度運動階段,圖像同B選項,而在勻速階段滿足所以
斜率不變;故符合的圖像為D。
故選BD。14、A:B:C【分析】【詳解】
A.因為LAC=2LAB,則AC的高度差是AB高度差的2倍;根據(jù)平拋運動的規(guī)律得:
h=gt2,得。
解得球1和球2運動的時間之比為1:故A正確;
B.AC在水平方向上的位移是AB在水平方向位移的2倍,結(jié)合x=v0t,解得初速度之比為21;故B正確;
D.因為下降的高度之比為1;2,由W=mgh知球1和球2重力做功為1:2;故D錯誤;
C.根據(jù)動能定理得,mgh=△Ek,則球1和球2動能的增加量之比為1:2,故C正確。15、B:C【分析】【分析】
根據(jù)動能圖像和動能定理求解合外力大??;根據(jù)能量守恒判斷機(jī)械能的損失.
【詳解】
AB.根據(jù)乙圖可知動能位移圖像的斜率大小為合外力大小:
根據(jù)丙圖像可知重力勢能位移圖像斜率大小為重力在斜面上的分力大?。?/p>
物體下滑過程中應(yīng)用牛頓第二定律:
解得:故A錯誤,B正確;
C.根據(jù)上述分析可知物塊所受合外力為根據(jù)牛頓第二定律:
解得:故C正確;
D.重力勢能損失100J;動能增加25J,說明摩擦生熱75J,即機(jī)械能損失75J,故D錯誤.
【點睛】
能量位移圖像的斜率往往對應(yīng)某個力,讀懂圖像的意義非常重要.16、B:C【分析】【詳解】
A.衛(wèi)星a減速時,a將做近心運動,軌道半徑減小,不可能讓衛(wèi)星b追上.故A錯誤.
B.根據(jù)萬有引力提供向心力,得:
解得:
可知,衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于衛(wèi)星b的繞行周期Tb;即一定小于24h,故B正確.
C.地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定與地球的赤道平面重合,a、b是兩個在同一平面內(nèi)的,b為地球同步衛(wèi)星,則衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合;故C正確.
D.利用題目的信息,不能求出地球的半徑,故D錯誤.三、填空題(共7題,共14分)17、略
【分析】【詳解】
(1)實驗中應(yīng)先向物塊推到最左側(cè);測量壓縮量,再把紙帶向左拉直;先接通電源,穩(wěn)定后再釋放紙帶;故步驟為④①③②;
(2)由M紙帶可知,右側(cè)應(yīng)為與物塊相連的位置;由圖可知,兩點間的距離先增大后減??;故2.58段時物體應(yīng)脫離彈簧;則由平均速度可求得,其速度v==1.29m/s;
因彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體的動能,則可知離開時速度越大,則彈簧的彈性勢能越大;由圖可知,M中的速度要大于L中速度;故說明M紙帶對應(yīng)的彈性勢能大;【解析】④①③②1.29M18、略
【分析】重力勢能減小量為:△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J.
在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度,因此有:
所以動能增加量為:
由此得到的結(jié)論是:在誤差允許的范圍內(nèi)物體的機(jī)械能守恒;【解析】7.62;7.57;在誤差允許范圍內(nèi),物體在自由落體的過程中機(jī)械能守恒19、略
【分析】【詳解】
(1)[1]卡文迪什巧妙地利用了扭秤裝置,成功地測量出萬有引力常量G。
(2)[2]根據(jù)圖中所示,之間的萬有引力為F,距離為r,由萬有引力定律
解得【解析】扭秤20、略
【分析】【詳解】
小球勻速運動,由動能定理得要使拉力做功最小則Wf=0,即摩擦力為0,則支持力為0,分析小球受的各力然后正交分解列方程:垂直斜面方向:沿斜面方向:解得【解析】600mg21、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]設(shè)平均阻力為f,根據(jù)動能定理得
代入數(shù)據(jù)解得【解析】800022、略
【分析】【詳解】
[1][2]汽車受到的阻力為f=0.1mg=4000N
由牛頓第二定律可知F-f=ma
解得F=f+ma=6000N
當(dāng)功率達(dá)到最大時,速度
勻加速運動的最長時間為
根據(jù)動能定理可知,汽車在勻加速階段,所受的合力做功的最大值為【解析】2023、略
【分析】【詳解】
若以桌面為參考平面,那么小球此時的重力勢能為mgH;落地時的重力勢能為-mgh。若以地面為參考平面,那么小球落地時重力勢能為0?!窘馕觥縨gH-mgh0四、作圖題(共4題,共36分)24、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】25、略
【分析】【分析】
【詳解】
各點受力方向和速度方向如圖所示。
【解析】26、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,運動的軌跡位于F與v之間,做曲線運動;到達(dá)B時,這個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,做直線運動;達(dá)到C時,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;其軌跡大致如圖。
【解析】27、略
【
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