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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年新世紀版必修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;考試時間:120分鐘學校:______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、小明在玩蹦蹦桿。在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中,小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能的變化是()A.重力勢能減小,彈性勢能增大B.重力勢能增大,彈性勢能增大C.重力勢能減小,彈性勢能減小D.重力勢能增大,彈性勢能減小2、如圖所示,O處為地球,衛(wèi)星1環(huán)繞地球做勻速圓周運動,衛(wèi)星2環(huán)繞地球運行的軌道橢圓,兩軌道不在同一平面內(nèi).已知圓軌道的直徑等于橢圓軌道的長軸,且地球位于橢圓軌道的一個焦點上,引力常量為G、地球的質(zhì)量為M,衛(wèi)星1的軌道半徑為R,OQ=1.5R.下列說法正確的是。
A.衛(wèi)星1的運行周期大于衛(wèi)星2的運行周期B.如果衛(wèi)星1的環(huán)繞速度為v,衛(wèi)星2在Q點的速度為則v<C.衛(wèi)星2在Q點的速度D.如果衛(wèi)星1的加速度為a1,衛(wèi)星2在P點的加速度為a2,則a1>a23、關(guān)于功的概念,下列說法正確的是()A.物體受力越大,運動的位移越大,力對物體做功就越多B.若某一個力對物體不做功,說明該物體一定沒有位移C.摩擦力一定對物體做負功D.一對相互作用力做功大小可以不相等4、如圖所示,長為L的細繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球。給小球一個合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,這樣就構(gòu)成了個圓錐擺,設細繩與豎直方向的夾角為θ。下列說法中正確的是()
A.小球受重力、繩的拉力和向心力作用B.θ越大,小球運動的線速度越大C.θ越大,小球運動的角速度越小D.θ越大,小球運動的周期越大5、如圖所示,質(zhì)量相等的兩物體A、B處于同一高度,A自由下落,B沿固定在地面上的光滑斜面從靜止開始下滑,最后到達同一水平面,則()
A.重力對兩物體做功不同B.重力的平均功率相同C.到達底端時重力的瞬時功率PA大于PBD.到達底端時重力的瞬時功率PA等于PB6、兩名同學利用投籃機進行投籃比賽,投籃過程的簡化示意圖如圖所示?;@球拋出點距離籃筐初始位置的水平距離豎直高度第一種模式投籃機靜止不動,將籃球投入籃筐為勝;第二種模式籃筐先向前、再向后回到初始位置,如此往返移動,將籃球投入籃筐為勝。設每次投籃時將籃球沿與水平方向成角斜向上拋出,已知重力加速度下列說法正確的是()
A.第一種模式籃球在空中運動的時間為B.第一種模式籃球拋出時的速度大小為C.第二種模式籃球在空中運動的時間大于D.第二種模式籃球拋出時的速度大于7、如圖所示,質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平拋出,恰好垂直打在傾角為θ的斜面上。已知重力加速度為g;不計空氣阻力,則在小球從拋出到落在斜面上的過程中,重力做功的平均功率為()
A.mgv0tanθB.C.D.mgv0cosθ8、如圖所示,衛(wèi)星沿圓形軌道I環(huán)繞地球運動。當其運動到M點時采取了一次減速制動措施;進入橢圓軌道II或III。軌道I;II和III均與地球赤道面共面。變更軌道后()
A.衛(wèi)星沿軌道III運動B.衛(wèi)星經(jīng)過M點時的速度小于7.9km/sC.衛(wèi)星經(jīng)過M點時的加速度變大D.衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的周期變大9、將一質(zhì)量為M的光滑斜劈固定在水平面上一質(zhì)量為M的光滑滑塊(滑塊可以看成質(zhì)點)從斜面頂端由靜止自由滑下。在此過程中,斜劈對滑塊的支持力記為地面對斜劈的支持力記為滑塊到達斜面底端時,相對地面的速度大小記為v、豎直分速度的大小記為若取消固定斜劈的裝置。再讓滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊的壓力作用下斜劈會向左做勻加速運動。在此過程中.斜劈對滑塊的支持力記為地面對斜劈的支持力記為滑塊到達斜面底端時,相對地面的速度大小記為v'、豎直分速度的大小記為下面大小關(guān)系正確的是()
A.<'B.<'C.v<v'D.<評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)10、如圖所示;質(zhì)量為m的飛機在水平甲板上,受到與豎直方向成θ角的斜向下的恒定拉力F作用下,沿水平方向移動了距離s,飛機與水平甲板之間的摩擦阻力大小恒為f,則在此過程中。
A.摩擦力做的功為-fsB.力F做的功為FscosθC.重力做的功為mgsD.力F做的功為Fssinθ11、我國高鐵技術(shù)處于世界領先水平。復興號動車組是由動車和拖車編組而成;提供動力的車廂叫動車,不提供動力的車廂叫拖車。假設動車組各車廂質(zhì)量均相等,動車的額定功率都相同,動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比。某列車組由8節(jié)車廂組成,其中第1;5節(jié)車廂為動車,其余為拖車,則該動車組()
A.啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B.做勻加速運動時,第5、6節(jié)與第7、8節(jié)車廂間的作用力之比為C.進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度成正比D.與改為3節(jié)動車帶5節(jié)拖車的動車組最大速度之比為12、如圖所示,小金屬球質(zhì)量為m,用長L的輕懸線固定于O點,在O點的正下方處釘有一顆釘子P;把懸線沿水平方向拉直,如圖所示。若無初速度釋放小球,當懸線碰到釘子后的瞬間(設線沒有斷)()
A.小球的線速度突然增大B.小球的角速度突然增大C.懸線的拉力突然增大D.釘子的位置越靠近小球繩子越不容易斷13、火星與地球的質(zhì)量比為a,半徑比為b,則它們的第一宇宙速度之比和表面的重力加速度之比分別是()A.B.C.D.14、一足夠長的傳送帶與水平面的夾角為θ,以一定的速度勻速運動。某時刻在傳送帶適當?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖a所示)。以此時為時刻記錄了物塊之后在傳送帶上運動的速度隨時間的變化關(guān)系,如圖b所示圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向,其中兩速度大小已知傳送帶的速度保持不變。則下列判斷正確的是()
A.若物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,則B.內(nèi),物塊沿皮帶向下運動,內(nèi)沿皮帶向上運動,時刻回到原位置C.內(nèi),系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動能的減少量大D.內(nèi),傳送帶對物塊做的功等于物塊動能的減少量15、關(guān)于重力勢能和彈性勢能,下列說法正確的是()A.物體重力做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān),與物體運動的路徑無關(guān)B.重力勢能是物體和地球所組成的“系統(tǒng)”所共有的C.重力勢能與零勢能面的選取有關(guān),具有相對性;而彈性勢能與零勢能位置的選取無關(guān)D.只有彈簧才能具有彈性勢能,其它物體即使發(fā)生彈性形變也沒有彈性勢能16、如圖,光滑的水平軌道AB,與半徑為R的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點,圓軌道在豎直平面內(nèi),B為最低點,D為最高點.質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)以初速度v0沿AB運動恰能通過最高點;則()
A.R越大,v0越大B.m越大,v0越大C.R越大,小球經(jīng)過B點瞬間對軌道的壓力越大D.m越大,小球經(jīng)過B點瞬間對軌道的壓力越大17、小球用輕繩懸掛在O點,在水平恒力F=mgtanθ作用下,小球從靜止開始由A經(jīng)B向C運動.則小球()
A.先加速后減速B.在B點加速度為零C.在C點速度為零D.在C點加速度為gtanθ18、我國將于2022年舉辦冬奧會,跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一.如圖所示為簡化的跳臺滑雪的雪道示意圖,AB部分是傾角為θ=37°的助滑雪道,BC部分是半徑為25m的光滑圓弧軌道,二者相切于B點,圓弧最低點C點的切線沿水平方向,CD部分為傾角θ2=30°的著陸坡.一運動員連同滑板可視為質(zhì)點,從A點由靜止滑下,到C點后沿水平方向飛出,安全落在著陸坡上的E點,不計空氣阻力,已知CE=30m,重力加速度g=10m/s2;sin37°=0.6.則。
A.運動員到達C點時,對軌遒的壓力大小為運動員本身重力的1.9倍B.運動員到達B點時的速度大小為10m/sC.若運動員從助滑雪道不同位置由靜止滑下,則運動員落在著陸坡上的速度方向與坡面CD的夾角都相同D.若運動員從助滑雪道不同位置由靜止滑下且以不同速度v0從C點飛出時,運動員落在著陸坡上的速度大小與v0成正比評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)19、相對論給出了物體在___________狀態(tài)下所遵循的規(guī)律,量子力學給出了___________世界所遵循的規(guī)律,而牛頓力學只適用于___________,不適用于___________。20、小船要橫渡一條200m寬的河,水流速度為10m/s,船在靜水中的航速是5m/s,要使小船渡河時間最短,最短渡河時間是______秒。要使小船航程最短,則最短航程是______米。21、某次實驗中,紙筒繞水平軸勻速轉(zhuǎn)動(如圖所示),小球自空中自由下落從轉(zhuǎn)動的圓形紙筒中穿過。開始下落時小球離紙筒頂點的高度紙筒半徑R為0.225米,g取若小球穿筒壁時能量損失不計,撞破紙的時間也可不計,且小球穿過后紙筒上只留下一個孔,則小球在紙筒中運動的時間___________s;紙筒繞水平軸勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度___________rad/s(用含的表達式)。
22、通常情況下;地球上的兩個物體之間的萬有引力是極其微小以至于很難被直接測量,所以人們在長時間內(nèi)無法得到引力常量的精確值。
(1)引力常量G是由______首先測出,G=______。
(2)在下圖所示的幾個實驗中,與“扭秤實驗”中測量微小量的思想方法最相近的是______。(選填“甲”“乙”或“丙”)
23、質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,當斜面沿水平方向向右勻速移動了距離s時,物體m相對斜面靜止,如圖所示。物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,則此過程中重力對物體做的功為______,支持力對物體做的______J,摩擦力對物體做的功為______。
24、如圖,質(zhì)量分別為和的兩個星球A和B在引力作用下都繞點做勻速圓周運動,星球A和B兩者中心之間的距離為已知A、B的中心和三點始終共線,A和B分別在的兩側(cè),引力常數(shù)為
(1)則兩星球做圓周運動的周期是________.(結(jié)果用和表示)
(2)在地月系統(tǒng)中,若忽略其他星球的影響,可以將月球和地球看成上述星球A和B,月球繞其軌道中心運行的周期為但在近似處理問題時,常常認為月球是繞地心做圓周運動的,這樣算得的運行周期記為則與兩者平方之比是________.(結(jié)果用和表示)25、將長為的均勻鏈條,質(zhì)量為放在高的光滑桌面上,開始時鏈條的一半長度處于桌面,其余從桌邊下垂,取桌面為零勢能面,則此時鏈條的機械能為___________;從此狀態(tài)釋放鏈條,設鏈條能平滑地沿桌邊滑下,則鏈條下端觸地速度為___________。26、如圖所示,輕繩的一端固定在O點,另一端系一質(zhì)量為m的小鋼球?,F(xiàn)將小鋼球拉至A點,使輕繩水平,靜止釋放小鋼球,小剛球在豎直面內(nèi)沿圓弧運動,先后經(jīng)過B、C兩點,C為運動過程中的最低點,忽略空氣阻力,重力加速度為g。小鋼球在B點的機械能_____在C點的機械能(選填“大于”、“小于”或“等于”);通過C點時輕繩對小鋼球的拉力大小為_____。
27、質(zhì)量為1kg的物體,在空中由靜止開始自由落下,經(jīng)5s落地(g=10m/).前2s內(nèi)小球的動能增量為__;前2s內(nèi)重力做功的功率為_____;第2s末重力做功的瞬時功率________.評卷人得分四、作圖題(共4題,共36分)28、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。
29、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)
30、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的方向看,下同)的合力。到達B點時,這個合力的方向突然變得與前進方向相同。達到C點時,合力的方向又突然改為向前但偏左。物體最終到達D點。請你大致畫出物體由A至D的運動軌跡,并標出B點、C點和D點。
31、在圖的實驗中,假設從某時刻()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,時蠟塊位于坐標原點。請在圖中標出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21分)32、如圖為研究平拋運動的實驗裝置;在實驗過程中A球在斜槽末端水平拋出時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)(未畫出),被電磁鐵吸住的B球同時在等高位置自由下落,借助頻閃相機記錄兩個小球下落過程中的位置。
請回答下列問題:
(1)頻閃相機記錄A、B兩球在下落過程中不同時刻的位置,關(guān)于該實驗的原理或現(xiàn)象,下列說法正確的是_____;
A.該實驗用比較的方法來探究A球在豎直方向上的分運動規(guī)律。
B.該實驗用測量的方法來探究A球在豎直方向上的分運動規(guī)律。
C.從實驗現(xiàn)象中可以得出A球在豎直方向上的分運動是自由落體運動。
D.從實驗現(xiàn)象中可以得出A球在豎直方向上的分運動是勻速直線運動。
(2)根據(jù)兩小球各自的運動特點,判斷兩小球在到達水平槽之前是否發(fā)生了碰撞?______(填“是”或“否”);
(3)利用頻閃相片研究A球的平拋運動,將坐標原點設在球A0所在的球心位置,建立以水平向右為x軸,豎直向下為y軸的坐標系,測量并記錄A1的坐標為(x1,y1),A2的坐標為(x2,y2),若小球A在水平方向上做勻速直線運動,則x1和x2的數(shù)值關(guān)系應為_______。利用得到的數(shù)據(jù)可以計算出頻閃周期T=______。(已知當?shù)刂亓铀俣葹間,結(jié)果用x1、y1、y2表示)33、在“探究動能定理”實驗中,某實驗小組采用如圖甲所示的裝置,在水平氣墊導軌上安裝了兩個光電門M、N,滑塊上固定一遮光條,細線繞過定滑輪將滑塊與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼。已知遮光條的寬度為d,滑塊與遮光條的總質(zhì)量為m。
(1)接通氣源,滑塊從A位置由靜止釋放,讀出遮光條通過光電門M、N的時間分別為t1、t2,力傳感器的示數(shù)F;改變鉤碼質(zhì)量,重復上述實驗。
①為探究在M、N間運動過程中細線拉力對滑塊做的功W和滑塊動能增量ΔEk的關(guān)系;還需要測量的物理量是_____(寫出名稱及符號)。
②利用上述實驗中直接測量的物理量表示需探究的關(guān)系式為_____。
(2)保持鉤碼質(zhì)量不變,改變光電門N的位置,重復實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出從M到N過程中細線拉力對滑塊做的功W與滑塊到達N點時動能Ek的關(guān)系圖象;如圖乙所示,由圖象能探究動能定理,則圖線斜率約等于_____。
(3)下列不必要的實驗操作和要求有_____(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)。
A.調(diào)節(jié)氣墊導軌水平。
B.測量鉤碼的質(zhì)量。
C.調(diào)節(jié)滑輪使細線與氣墊導軌平行。
D.保證滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量34、某物理學習小組準備探究“機械能變化與摩擦力做功的關(guān)系”,現(xiàn)有器材:一端帶滑輪的長木板、輕細繩、的鉤碼若干、光電門2個、數(shù)字計時器、帶遮光條的滑塊(質(zhì)量為其上可放鉤碼)、刻度尺。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/p>
具體實驗操作步驟如下:
①安裝器材,調(diào)整兩個光電門距離L;輕細繩下端懸掛鉤碼,如圖1所示:
②接通電源釋放滑塊;記錄遮光條分別通過兩個光電門的時間,算出滑塊通過光電門的速度;
③保持輕細繩所掛鉤碼數(shù)不變;在滑塊上依次增加一個鉤碼,并重復上述步驟;
④完成5次測量后,記錄每次實驗中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量M,輕細繩懸掛鉤碼的質(zhì)量m、計算系統(tǒng)總機械能的減少量然后將數(shù)據(jù)記錄于表格中。
(1)學習小組測出遮光條的寬度為d。若已知滑塊和所載鉤碼通過光電門1和2的時間分別為則這一過程中系統(tǒng)總機械能的減少量為______(用題目中的字母M、m、L、d、及重力加速度g表示)
(2)某次實驗操作中,學習小組在輕細繩下懸掛了4個鉤碼,測量出其他實驗數(shù)據(jù)結(jié)果如下表格所示:。0.200.250.300.350.400.3600.4510.5400.6250.716
①若以M為橫軸,為縱軸,請選擇合適的標度并在圖3中繪出的圖像;______
②圖3中,橫軸以M代替功的依據(jù)為_______:若系統(tǒng)總機械能的減少量等于克服摩擦力做功,則可推算出滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)約為_______。(保留兩位有效數(shù)字)
(3)學習小組推算出的滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)應該比其真實值______(填“略大”、“略小”或“相等”)評卷人得分六、解答題(共4題,共40分)35、高一年級物理興趣小組研究物體在約束條件下的運動,設計了如圖所示的方案。一根符合胡克定律的彈性輕繩一端系于點,并繞過位于處的光滑小圓環(huán),另一端連接一個質(zhì)量為的小球,小球穿在一根傾斜放置的直桿上,直桿傾角為彈性輕繩的自然長度恰好與之間距離相等,與直桿之間的垂直距離為小球與直桿間的動摩擦因數(shù)為且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,最初用手捉住小球使其位于直桿上的點,點在的正下方,此時彈性繩的張力大小為某時刻釋放小球,不計空氣阻力,重力加速度為求:
(1)小球從釋放直至運動到最高點過程中的加速度與位移的關(guān)系式;
(2)小球運動過程中具有最大動能時的位置坐標和此時的動能
(3)小球向上到達最遠處后應該給小球一個多大的沿桿向下的瞬時速度使其恰好回到點。
36、如圖所示,在娛樂節(jié)目中,一質(zhì)量為m=60kg的選手以v0=7m/s的水平速度抓住豎直繩下端的抓手開始擺動,當繩擺到與豎直方向夾角θ=37°時,選手放開抓手,松手后的上升過程中選手水平速度保持不變,運動到水平傳送帶左端A時速度剛好水平,并在傳送帶上滑行,傳送帶以v=2m/s勻速向右運動.已知繩子的懸掛點到抓手的距離為L=6m,傳送帶兩端點A、B間的距離s=7m,選手與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,若把選手看成質(zhì)點,且不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量.(g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)選手放開抓手時的速度大??;
(2)選手在傳送帶上從A運動到B的時間;
(3)選手在傳送帶上克服摩擦力做的功.37、如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,其半徑為R=0.8m。軌道的B點與水平地面相切,質(zhì)量為m=0.2kg的小球由A點靜止釋放,g取10m/s2。求:
(1)小球滑到最低點B時,小球速度v的大?。?/p>
(2)小球通過LBC=1m的水平面BC滑上光滑固定曲面CD,恰能到達最高點D,D到地面的高度為h=0.6m,小球在水平面BC上克服摩擦力所做的功Wf;
(3)小球最終所停位置距B點的距離。
38、如圖所示,讓擺球從圖中的A位置由靜止開始下擺,正好擺到最低點B位置時線被拉斷。設擺線長L=1.6m,懸點到地面的豎直高度為H=6.6m;不計空氣阻力,求:
(1)擺球到B點時的速度。
(2)落地點D到C點的距離(g=10m/s2)
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中;小明相對地球的高度下降,小明的重力勢能就減??;同時,彈簧被壓縮,形變量逐漸增加,彈簧的彈性勢能也會逐漸增加。故選項A正確,BCD錯誤。
故選A。2、C【分析】【詳解】
A.圓軌道的直徑等于橢圓軌道的長軸,由開普勒第三定律可知二者的周期相等,故A錯誤
BC.根據(jù)萬有引力提向心力:可得衛(wèi)星1的速率:
衛(wèi)星2在Q點的速度為vQ,在此點做向心運動,即即.故B錯誤,C正確.
D.根據(jù)萬有引力提向心力:解得:
P點比a點離地球近,可知a1<a2.故D錯誤.3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.因功的決定因素為力;位移及二者的夾角,則力大,位移大,若兩者夾角為90度,則做功為0,故A錯誤;
B.若物體在水平面上做勻速直線運動;則重力不做功,故B錯誤;
C.摩擦力可以做正功;也可做負功,這要看摩擦力與位移的方向關(guān)系,故C錯誤;
D.作用力與反作用力作用在不同的物體上;等大;反向、共線,作用力和反作用力的作用點的位移可能同向,也可能反向,大小可以相等,也可以不等,故作用力和反作用力對發(fā)生相互作用的系統(tǒng)做功不一定相等,故D正確。
故選D。4、B【分析】【分析】
【詳解】
A.小球受重力、繩的拉力作用,其合力提供向心力,A錯誤;
B.根據(jù)得,θ越大;小球運動的線速度越大,B正確;
C.根據(jù)得,θ越大,小球運動的角速度越大,C錯誤;
D.根據(jù)得,θ越大;小球運動的周期越小,D錯誤;
故選B。5、C【分析】【詳解】
A、兩物體質(zhì)量m相同,初末位置的高度差h相同,重力做的功相同,故A錯誤;
B、兩物體重力做功相等,因為時間的不一樣,所以重力的平均功率不同,故B錯誤;
C、根據(jù)動能定理可知,到達底端時兩物體的速率相同,重力也相同,但B物體重力方向與速度有夾角,重力功率為重力與豎直速度的乘積,所以到達底端時重力的瞬時功率不相同,故C正確;D錯誤;
故選C
點睛:質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,而B自由下落,到達同一水平面.重力勢能全轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?重力的平均功率是由重力做功與時間的比值,而重力的瞬時功率則是重力與重力方向的速率乘積.6、B【分析】【詳解】
AB.籃球在空中做斜拋運動,水平方向做勻速直線運動豎直方向做豎直上拋運動。則
解得t=0.6s,v=5m/s
故A錯誤;B正確;
CD.第二種模式籃筐先向前、再向后回到初始位置,設籃球拋出時的速度大于5m/s,則根據(jù)
計算出在H不變的情況下,飛行時間t大于0.6s;則對應的飛行水平距離也增大。與題意不符。即籃球不會進入籃筐。故CD錯誤。
故選B。7、B【分析】【分析】
【詳解】
如圖所示。
由于v垂直于斜面,所以有
落在斜面上豎直方向的平均速度
重力的平均功率
聯(lián)立可得
故選B。8、B【分析】【詳解】
A.衛(wèi)星運動到M點時減速;萬有引力大于向心力,衛(wèi)星做近心運動,衛(wèi)星沿軌道II運動,A錯誤;
B.衛(wèi)星在近地軌道運動的速度約為7.9km/s,在軌道I的半徑大于近地軌道的半徑,根據(jù)
得
可知,衛(wèi)星經(jīng)過M點時的速度小于7.9km/s;B正確;
C.根據(jù)
得
由于M點離地球的距離不變,衛(wèi)星經(jīng)過M點時的加速度大小不變;C錯誤;
D.根據(jù)開普勒第三定律;軌道II的半長軸小于軌道I的半徑,故從軌道I變到軌道II,衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的周期變小,D錯誤。
故選B。9、D【分析】【分析】
【詳解】
A.兩種情況下斜劈對滑塊的支持力的方向均垂直斜面向上;第一種情況下斜劈對滑塊的支持力為
當滑塊m相對于斜劈加速下滑時,斜劈水平向左加速運動,所以滑塊m相對于地面的加速度方向不再沿斜面方向,即物塊有沿垂直于斜面方向向下的加速度,則mgcosθ>
A錯誤;
B.對斜劈,地面對斜劈的支持力等于斜劈的重力與滑塊對斜劈的壓力的豎直分量之和,因則地面對斜劈的支持力
B錯誤;
C.若斜劈固定,則
若斜劈不固定,則由能量關(guān)系可知
則
C錯誤;
D.對滑塊,在豎直方向,由牛頓第二定律
因
則
兩種情況下滑塊的豎直位移相等,則由
可知
D正確。
故選D。二、多選題(共9題,共18分)10、A:D【分析】【詳解】
摩擦力大小為f,則摩擦力所做的功故A正確;由題意可知,拉力與位移方向上的夾角為則根據(jù)功的公式可得:故B錯誤,D正確;由于豎直方向上沒有位移,故重力不做功,故C錯誤.故選AD.
【點睛】
對物體受力分析,根據(jù)功的公式可以逐個求得各個力對物體做功的情況.要注意明確功的公式中的為力和位移之間的夾角.11、B:D【分析】【分析】
【詳解】
A.啟動時乘客的加速度方向與車運動方向相同;故乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相同,A錯誤;
B.設列車做勻加速運動時加速度為a,第5、6節(jié)車廂間的作用力為F1,第7、8節(jié)車廂間的作用力F2,據(jù)牛頓第二定律可得,6、7、8三節(jié)車廂構(gòu)成的整體滿足
第8節(jié)車廂滿足
對比可知,第5、6節(jié)與第7、8節(jié)車廂間的作用力之比為B正確;
C.設進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離為s,由動能定理可得
可解得
與關(guān)閉發(fā)動機時的速度v平方成正比;C錯誤;
D.設當只有兩節(jié)動車時,最大速度為v1,滿足
改為3節(jié)動車帶5節(jié)拖車的動車組時,設最大速度為v2,滿足
故兩種情況下,最大速度之比為D正確。
故選BD。12、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放;當懸線碰到釘子的前后瞬間,由于重力與拉力都與速度垂直,所以小球的線速度大小不變,A錯誤;
B.根據(jù)
知線速度大小不變;半徑變小,則角速度增大,B正確;
CD.根據(jù)牛頓第二定律得
半徑變小;則拉力變大,釘子的位置越靠近小球,半徑越小,拉力越大,繩子越容易斷,D錯誤C正確。
故選BC。13、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)萬有引力等于重力,可得
可得火星與地球表面的重力加速度之比是
故A錯誤;C正確;
BD.根據(jù)萬有引力提供向心力可得
解得
可得火星與地球的第一宇宙速度之比是
故B正確;D錯誤。
故選BC。14、A:C【分析】【詳解】
A.在內(nèi),物塊向上運動,則有:
得:,故A正確;
B.物塊先向下運動后向上運動,圖像的“面積”表示位移,時間內(nèi),物體的總位移為負,即沿斜面向下,則時刻物塊沒有回到原位置,故B錯誤;
C.根據(jù)圖像的“面積”表示位移,時間內(nèi),物體的位移為負,即沿斜面向下,重力對物塊做正功,物塊的重力勢能減小、動能也減小,都轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能,由能量守恒得知,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動能的減少量大,故C正確;
D.內(nèi),物塊的總位移沿斜面向下,高度下降,重力做正功,則重力做功與傳送帶對物塊做的功之和等于物塊動能的減少量,故D錯誤。
故選AC.15、A:B【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)重力做功的特點;可知物體重力做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān),與物體運動的路徑無關(guān),故A正確;
B.物體因受地球所給的重力作用;物體才具有重力勢能,所以物體的重力勢能實際上是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的,故B正確;
C.重力勢能與零勢能面的選取有關(guān);具有相對性;彈性勢能與零勢能位置的選取也有關(guān),一般選原長點為彈性勢能的零點,離原長點越遠,彈性勢能越大,故C錯誤;
D.發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間;由于彈力作用而具有的勢能,叫做彈性勢能。所以任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能,故D錯誤。
故選AB。16、A:D【分析】【詳解】
試題分析:小球恰能通過最高點時,由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出小球經(jīng)最高點時的速度,根據(jù)動能定理求出初速度與半徑R的關(guān)系.小球經(jīng)過B點后的瞬間由重力和軌道的支持力的合力提供向心力;由牛頓運動定律研究小球?qū)壍赖膲毫εc半徑的關(guān)系.
小球恰能通過最高點時,由重力提供向心力,則有根據(jù)動能定理得得到可見,R越大,越大,而且v0與小球的質(zhì)量m無關(guān),A正確B錯誤;小球經(jīng)過B點后的瞬間,得到軌道對小球的支持力則N大小與R無關(guān),隨m增大而增大,C錯誤D正確.17、A:C:D【分析】【詳解】
AC.設小球擺到的最大角度為根據(jù)動能定理得:
又
解得即在C點的速度為零??芍∏蛳燃铀俸鬁p速;AC正確;
B.小球在B點的速度不為零,所以小球在B點有向心加速度;所以加速度不為零,B錯誤;
D.在C點時,速度為零,小球受重力和拉力,垂直繩子方向的合力為零,則小球所受的合力為
根據(jù)牛頓第二定律可知,在C點的加速度為gtanθ;D正確。
故選ACD。18、A:C:D【分析】【詳解】
A.設運動員在C點的速度為在CD上有平拋運動可得:有以上兩方程可得:在C點有圓周運動的知識可得:壓力大小為運動員本身重力的比為:有以上方程可得:.故A正確.
B.有B到C有動能定理可得:解之得:.故B錯誤.
C.運動員落在著陸坡上的速度方向與水平方向的夾角為由平拋運動的規(guī)律可得:所以是定值;所以運動員落在著陸坡上的速度方向與坡面CD的夾角都相同.故C正確.
D.運動員落在著陸坡上的速度大小由平拋運動的規(guī)律可得因為是定值,所以運動員落在著陸坡上的速度大小與v0成正比.故D正確.三、填空題(共9題,共18分)19、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]相對論給出了物體在高速運動狀態(tài)下所遵循的規(guī)律。
[2]量子力學給出了微觀世界所遵循的規(guī)律。
[3][4]而牛頓力學只適用于低速運動和宏觀世界,不適用于高速運動和微觀世界?!窘馕觥扛咚傥⒂^低速運動和宏觀世界高速運動和微觀世界20、略
【分析】【詳解】
[1]最短渡河時間是
[2]要使小船航程最短;如圖。
則有
則最短航程是【解析】4040021、略
【分析】【詳解】
[1]撞破紙筒僅留下一個孔,即小球仍從此孔穿出,則有
聯(lián)立解得小球在紙筒中運動的時間為
[2]設紙筒運轉(zhuǎn)周期為T,則
由題意知,必有(n=0、1、2、3)
聯(lián)立可得ω=(20n+10)πrad/s??(n=0、1、2、3)
所以當n=0時,角速度有最小值,即ω=10πrad/s【解析】0.110π22、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2]引力常量G是英國物理學家卡文迪許在1798年利用“扭秤實驗”首先測出的,一般取G=6.67×10-11N·m2/kg2
(2)[3]“扭秤實驗”采用了微量放大法,圖甲“研究力的合成規(guī)律”采用的是等效替代法,圖乙“觀察桌面的形變”采用了微量放大法,“研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”采用了控制變量法,因此與“扭秤實驗”中測量微小量的思想方法最相近的是乙。【解析】卡文迪許6.67×10-11N·m2/kg2乙23、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據(jù)做功公式
得;物體在重力方向位移為零做功為零。
[2]根據(jù)
得,
夾角為則
[3]由以上可知摩擦力做功為
摩擦力方向與位移方向相反,為負功【解析】①.0②.③.24、略
【分析】【詳解】
(1)[1]設星球A做圓周運動的半徑為rAO,星球B做圓周運動的半徑為rBO,根據(jù)萬有引力提供向心力得
解得
(2)[2]在地月系統(tǒng)中,將月球和地球看成上述星球A和B,月球做圓周運動的周期
式中,M和m分別是地球與月球的質(zhì)量,L是地心與月心之間的距離。
若認為月球在地球的引力作用下繞地心做勻速圓周運動,則
式中為月球繞地心運動的周期
聯(lián)立代入題給數(shù)據(jù)得【解析】25、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]取桌面為零勢能面,則此時鏈條的機械能為
[2]從開始釋放到兩條下端觸地,由機械能守恒定律可知
解得【解析】26、略
【分析】【詳解】
[1].小球下落過程中,只有重力做功,機械能守恒,則小鋼球在B點的機械能等于在C點的機械能;
[2].由A到C由機械能守恒定律
在C點時,由牛頓第二定律
解得T=3mg【解析】等于3mg27、略
【分析】【詳解】
[1]2s末的速度:
所以前2s內(nèi)小球的動能增量為:
[2]2s內(nèi)下降的高度為:
故重力做功為:
前2s內(nèi)重力做功的功率為:
[3]第2s末重力做功的瞬時功率為:【解析】200J100W200W四、作圖題(共4題,共36分)28、略
【分析】【分析】
【詳解】
小球滑到達管道的頂端,設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】29、略
【分析】【分析】
【詳解】
各點受力方向和速度方向如圖所示。
【解析】30、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B時,這個合力的方向突然變得與前進方向相同,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D點;其軌跡大致如圖。
【解析】31、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末的坐標為(4cm,10cm),2s末的坐標為(16cm,20cm),3s未的坐標為(36cm,30cm),4s末的坐標為(64cm,40cm),根據(jù)描點法作出圖象如圖所示:
【解析】見解析五、實驗題(共3題,共21分)32、略
【分析】【詳解】
(1)[1]A球做平拋運動;B球做自由落體運動;將球A的運動沿水平方向和豎直方向正交分解,在下落過程中發(fā)現(xiàn)A;B兩個小球下落的高度總是相等,即A球的豎直分運動與B球完全相同,說明平拋運動的豎直分運動是自由落體運動。故AC正確,BD錯誤。
故選AC。
(2)[2]B球做自由落體運動,根據(jù)相機記錄的圖像可知,B球在到達B3位置時偏離了原來的豎直方向;說明在該時刻前兩小球已發(fā)生碰撞,故兩小球在到達水平槽之前已發(fā)生了碰撞。
(3)
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