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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年新科版必修2物理上册月考试卷397考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、下面四个选项中的虚线均表示小鸟在竖直平面内飞行的轨迹,小鸟在图示位置时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是()A.B.C.D.2、一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H;则在这过程中()
A.物体的重力势能增加了0.9mgHB.物体的机械能损失了0.5mgHC.物体的动能损失了0.5mgHD.物体的重力势能增加了0.6mgH3、质量不同的小球1;2由同一位置先后以不同的初速度竖直向上抛出;运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等,运动轨迹如图所示,忽略竖直方向的空气阻力,则()
A.小球1质量大,初速度大B.小球1质量大,初速度小C.小球1质量小,初速度大D.小球1质量小,初速度小4、双人花样滑冰比赛是一项极具观赏性的项目。比赛中,女运动员有时会被男运动员拉着离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动,如图所示。通过目测估计男运动员的手臂与水平冰面的夹角约为女运动员与其身上的装备总质量约为重力加速度g取仅根据以上信息;可估算()
A.女运动员旋转的向心加速度约为B.女运动员旋转的角速度约为C.男运动员对女运动员的拉力约为D.男运动员对冰面的压力约为5、一长为L、质量可不计的刚性的硬杆,左端通过铰链固定于O点,中点及右端分别固定质量为m和质量为2m的小球,两球与杆可在竖直平面内绕O点无摩擦地转动。开始时使杆处于水平状态并由静止释放;如图所示。当杆下落到竖直位置时,在杆中点的球的速率为()
A.B.C.D.6、固定的半圆形竖直轨道如图所示,AB为水平直径,O为圆心,质量不等的甲、乙两个小球同时从A点水平抛出,速度分别为经时间分别落在等高的C、D两点,OC、OD与竖直方向的夹角均为下列说法正确的是()
A.B.C.甲球的速度变化量小于乙球的速度变化量D.落在D点的小球垂直打在圆弧上7、如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为5m/s时,车对桥顶的压力为车重的如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时,不受摩擦力作用,则汽车通过桥顶的速度应为()
A.10m/sB.15m/sC.20m/sD.25m/s8、新华社酒泉1月30日电;据中国载人航天工程办公室消息,神舟十五号载人飞船入轨后,于2022年11月30日5时42分,成功对接于空间站天和核心舱前向端口。在空间站绕地球做匀速圆周运动的过程中,下列说法正确的是()
A.空间站的速度不变B.空间站的加速度不变C.宇航员处于超重状态D.宇航员处于完全失重状态9、天狼星双星系统由质量不同的主序星和伴星组成。仅考虑两星间的万有引力,两星的运动均可视为绕它们连线上某点O的匀速圆周运动,周期相同。若两星视为质点,相距为L,主序星在时间t内转过n圈,引力常量为G,则()A.伴星运动的角速度大小为B.伴星运动的轨道半径为LC.主序星和伴星的总质量为D.主序星与伴星绕O点运动的线速度大小之比等于它们的质量之比评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)10、如图所示,物体在恒力F作用下沿光滑水平面前进L,力F的方向与物体运动方向夹角为物体的质量为m,重力加速度为g。在此过程中;下列关于力做功的说法中正确的是()
A.力F做功为FLB.力F做功为C.重力做功为mgLD.合力对物体做功为11、有A;B、C、D四个完全相同的小球从地面上同一位置抛出;轨迹分别如图中①②③④所示。由图中轨迹可知A、B到达的最大高度相同,B、C的水平射程相同,A、D的水平射程相同,C、D到达的最大高度相同,不计空气阻力,则下列有关四个小球的运动分析正确的是()
A.A.B两球抛出时竖直方向的速度相等B.D两球在最高点时的速度相等C.C在空中运动时间相同D.D两球落地时速度与地面的夹角一定不相等12、如图所示,在竖直平面内固定一半圆形轨道,O为圆心,AB为水平直径。有一小球从A点以不同的初速度向右水平抛出;不计空气阻力,则小球()
A.初速度越大,运动时间越长B.初速度不同,运动时间一定不同C.落到轨道的瞬间,速度方向不可能沿半径方向D.落到轨道的瞬间,速度方向的反向延长线与水平直径的交点在O点的左侧13、如图所示,abcd是倾角为θ的光滑斜面,已知ab∥dc,ad、bc均与ab垂直。在斜面上的a点,将甲球以速度沿ab方向入射的同时,在斜面上的b点将乙球由静止释放;则以下判断正确的是。
A.甲、乙两球不可能在斜面上相遇B.甲、乙两球一定在斜面上相遇C.甲、乙两球在斜面上运动的过程中,总是在同一水平线上D.甲、乙两球在斜面上运动的过程中,在相同时间内速度的改变总是相同14、最近中国宇航局公布了天眼射电望远镜最新发现的一个行星系统,该系统拥有一颗由岩石和气体构成的行星围绕一颗的类太阳恒星运行。经观测,行星与恒星之间的距离是地、日间距离的恒星质量是太阳质量的k倍,则下列叙述正确的是()A.行星公转周期和地球公转周期的比值是B.行星公转周期和地球公转周期的比值是C.行星公转线速度和地球公转线速度的比值是D.行星公转线速度和地球公转线速度的比值是15、如图1所示,质量均为m的物块A和B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接,竖直静置在水平桌面上。现用一竖直向上的力F拉动物块A,使其向上做加速度大小为a的匀加速直线运动,如图2所示。已知重力加速度为g;从物块A开始运动到物块B恰要离开桌面的过程中,弹簧始终处于弹性限度内,则对此过程,下列说法正确的是()
A.力F的初始值大小等于maB.物块A的最大动能等于C.物块A增加的重力势能等于D.弹簧的弹性势能变化量为零16、如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0,小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ.乙的宽度足够大,重力加速度为g,则()
A.若乙的速度为v0,工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s=B.若乙的速度为2v0,工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不变C.若乙的速度为2v0,工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v=D.保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复.若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,驱动乙的电动机的平均输出功率=mgμv0评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)17、在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A、B两点,如右图所示,过A、B的半径与竖直轴的夹角分别为30°和60°,则A、B两点的线速度之比为___________;向心加速度之比为___________。
18、汽车过拱形桥。汽车过拱形桥汽车过凹形桥受力。
分析向心力Fn=_____=Fn=_____=对桥的压力FN′=mg-FN′=mg+结论汽车对桥的压力_______汽车的重力,而且汽车速度越大,汽车对桥的压力越___汽车对桥的压力_____汽车的重力,而且汽车速度越大,汽车对桥的压力越_____19、水平地面上有一车厢以恒定速度向右运动,车厢内的单摆开始时在外力的作用下相对车厢静止,摆线与竖直方向的夹角为其方位如图所示,设摆线长为l,摆球的质量为m,撤去外力后,摆球从初始位置开始运动到第一次到达最低点位置时,相对地面参考系水平向右的速度是________;在地面参考系中,此过程摆线张力对摆球在水平方向上做的功为________。
20、用频闪照相法探究平抛运动时记录了物体在不同时刻的位置,如图所示。已知频闪周期一定,如果把平抛运动分解为水平运动和竖直分运动,观察图片可知,物体在水平方向上做___________运动,在竖直方向上做___________运动,若图中每个小方格的边长都是则闪光频率是___________Hz,小球的初速度是___________(重力加速度g取10m/s2)
21、如图所示,轻质细线一端系一质量0.1kg的小球,另一端套在图钉上,此时小球在光滑的水平平台上做半径为0.3m,线速度为的匀速圆周运动。现拔掉图钉让小球飞出,此后细绳又被正上方距高为0.2m的图钉套住,达到稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动。小球在图钉拔掉后被图钉套住前运动了___________s;稳定后细线拉力变为则速度变为原来的___________倍。
22、放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用,其速度—时间图像和拉力的功率—时间图像分别如图(a)、(b)所示,则1s末物体加速度的大小为__________0~6s时间内拉力所做的功为__________J。
23、第一宇宙速度大小_______,万有引力常量G最先由________测得.24、一只船在40m宽的河中横渡,水流速度是3m/s,船在静水中的航速是4m/s。现欲使小船以最短时间渡过河去,则应使船头方向_________河岸(填“垂直”或“不垂直”)行驶,过河时间为_________s,过河距离为_________m。25、“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示.现有器材为:带铁夹的铁架台;电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重物、米尺、天平.
(1)为完成该实验;需要220V的_________(选填“交流”或“直流”)电源.
(2)某同学正确操作得到的一条纸带如图所示,O点对应重物做自由落体运动的初始位置,从合适位置开始选取的四个连续点A、B、C、D到O点的距离如图所示(单位:cm),已知相邻两点之间的时间间隔为0.02s,根据纸带计算出打下B点时重物的速度大小为__________m/s.(结果保留两位有效数字)
(3)该同学根据纸带算出了相应点的瞬时速度,测出与此相对应的下落距离h,以v2为纵坐标,以h为横坐标,建立坐标系,作出v2-h图象,从而验证机械能守恒定律.若所有操作均正确,则得到的v2-h图象如图所示,已知当地的重力加速度为g,则图线的“斜率”为_________.评卷人得分四、作图题(共4题,共12分)26、如图所示,在一内壁光滑环状管道位于竖直面内,其管道口径很小,环半径为R(比管道的口径大得多)。一小球直径略小于管道口径,可视为质点。此时小球滑到达管道的顶端,速度大小为重力加速度为g。请作出小球的受力示意图。
27、图甲为抛出的石子在空中运动的部分轨迹,图乙是水平面上一小钢球在磁铁作用下的部分运动轨迹.请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向.(不计空气阻力)
28、一个物体在光滑水平面上运动,其速度方向如图中的v所示。从A点开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。到达B点时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同。达到C点时,合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画出物体由A至D的运动轨迹,并标出B点、C点和D点。
29、在图的实验中,假设从某时刻()开始,红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10与此同时,玻璃管向右沿水平方向匀加速平移,每1s内的位移依次是4122028在图所示的坐标系中,y表示蜡块在竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,时蜡块位于坐标原点。请在图中标出t等于1s;2s、3s、4s时蜡块的位置;并用平滑曲线描绘蜡块的轨迹。
评卷人得分五、实验题(共2题,共14分)30、某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m).
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上;如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧.此过程中托盘秤的最大示数为1.81Kg,车通过最低点时的速度大小为______m/s.(重力加速度大小取9.8m/s2,计算结果保留2位有效数字)31、(1)利用如图1所示的实验装置探究钩码重力做功与钩码;小车组成系统的速度变化关系。
①某次实验中,钩码质量m=50g,小车质量M=170g,打出的纸带如图2所示,则在该实验中_______;
A.需要补偿小车受到阻力的影响。
B.长木板上方的细线要保持水平。
C.因为没有满足m<<M的条件;所以不能达到实验目的。
D.必须保持限位孔中心与小车的中心轴线在同一条直线上。
②打计数点3时小车的动能______J(结果保留两位有效数字);已知两计数点间均有四个点未画出。
③由实验数据得到的正确判断是___________;
A.钩码重力做功与小车动能增加的大小相等。
B.钩码重力做功与钩码;小车组成系统动能增加的大小相等。
C.钩码;小车系统机械能守恒。
D.钩码;小车重力势能的减少大于动能的增加。
(2)用“双缝干涉测量光的波长”实验中,下列说法正确的是___________;
A.只减小单缝与双缝的距离;相邻两干涉条纹的间距不变。
B.调节测量头使分划板的中心刻线对齐某一明(或暗)条纹的界线;并读取数据。
C.只有在光屏所在位置才能接收;前后位置光屏均接收不到干涉图样。
D.即使干涉条纹不在竖直方向,只要分划板刻线与条纹平行,就不会影响测量结果评卷人得分六、解答题(共4题,共20分)32、将一个透明玻璃漏斗倒扣在水平桌面上,如图所示.一条长为l(l<OC)的轻绳一端固定在漏斗的顶点O,另一端拴一质量为m的小球(可视为质点).小球以线速度v在漏斗内绕轴OC在水平面内作匀速圆周运动;如图所示.不计摩擦,求:
(1)小球的线速度v多大时;小球与漏斗之间刚好没有挤压;
(2)当小球的线速度时;绳子对小球的拉力大小;
(3)当小球的线速度时,绳子对小球的拉力大小;33、一列高速动车总质量为500吨,列车所有电机的总额定功率为假设列车在水平直轨道上行驶时,列车受到的阻力大小恒为取重力加速度求:
(1)若列车从静止开始,保持的加速度做匀加速运动;则该过程最多保持到多大速度?
(2)列车保持额定功率加速行驶,当行驶速度达到时;列车的瞬时加速度是多少?
(3)列车能达到的最大速度是多少?34、如图所示,BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,小球能平滑地冲上粗糙斜面.(g=10m/s2)求:
(1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少?OA的距离为多少?
(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少?
(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少?35、如图所示,一足够长的水平传送带以速度v=v0匀速运动,质量均为m的小物块P和小物块Q由通过滑轮组的轻绳连接,轻绳足够长且不可伸长,某时刻物块P从传送带左端以速度2v0冲上传送带;P与定滑轮间的绳子水平。已知物块P与传送带间的动摩擦因数0.25,运动过程中小物块P;Q的加速度大小之比始终为2:1;重力加速度用g表示,不计滑轮的质量与摩擦。求:
(1)物块P刚冲上传送带时;所受滑动摩擦力的大小和方向;
(2)物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中;PQ组成的系统机械能的改变量;
(3)物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中,P与传送带间的摩擦力产生的热量是多少?参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
【详解】
做曲线运动的物体;速度方向是曲线运动轨迹的切线方向,作用力的方向在曲线运动的凹侧。
A.速度方向不是曲线运动轨迹的切线方向;故A错误;
B.速度方向是曲线运动轨迹的切线方向;作用力的方向在曲线运动的凹侧,故B正确;
C.作用力的方向不在曲线运动的凹侧;故C错误;
D.速度方向不是曲线运动轨迹的切线方向;作用力的方向不在曲线运动的凹侧,故D错误。
故选B。
【点睛】
做曲线运动的物体,速度方向是曲线运动轨迹的切线方向,作用力的方向在曲线运动的凹侧。2、B【分析】【分析】
【详解】
AD.重力势能的增加量等于克服重力做的功,故重力势能增加了mgH;故AD错误;
BC.物体上滑过程;根据牛顿第二定律有。
F合=mgsin37°+Ff=ma解得。
Ff=0.3mg动能减小量等于克服合力做的功。
W合=F合·=1.5mgH物体的机械能损失等于克服阻力做的功。
Wf=Ff·=0.5mgH故B正确;C错误。
故选B。3、A【分析】【分析】
【详解】
小球在竖直方向做竖直上抛运动,上升的最大高度
由于小球1上升的高度大,所以小球1的初速度大,小球在竖直方向最竖直上抛运动,上升最大高度时竖直方向的分速度等于0,所以上升的时间为
由小球1的初速度大知小球1上升的时间长,由图又可知,小球1上升是过程中水平方向的位移比较小,水平方向做匀加速直线运动,位移
由于小球1上升的时间长而水平位移小;且运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等,由牛顿第二定律可知,小球1的质量大,BCD错误,A正确。
故选A。4、A【分析】【详解】
女运动员做圆锥摆运动,由对女运动员受力分析可知,受到重力、男运动员对女运动员的拉力,竖直方向合力为零,由Fsin45°=mg
解得
水平方向的合力提供匀速圆周运动的向心力,有Fcos45°=ma向
解得a向=g=10m/s2
假设角速度为则有
可得
转动半径过小与实际情况不符,对男演员受力分析可得
故选A。5、A【分析】【详解】
两球转动的角速度相等,根据
可知两球的线速度大小之比为1:2,设杆的中点小球的速度为v,则外端小球的速度为2v,根据系统机械能守恒得
解得
故选A。6、A【分析】【详解】
AB.根据两小球的轨迹可知
竖直方向的位移相同,两小球下落的时间相同,即水平位移之比为所以水平速度之比为故A正确,B错误;
C.在竖直方向上下落时间相同;甲球的速度变化量等于乙球的速度变化量,故C错误;
D.假设落在D点的小球垂直打在圆弧上,此时速度方向沿半径,则速度的反向延长线交水平位移的中点,应在圆心处,因为水平位移小于2R;所以速度的反向延长线不可能交于圆心,故D错误。
故选A。7、B【分析】【详解】
速度为5m/s时,车对桥顶的压力为车重的对汽车受力分析:重力与支持力,由牛顿第二定律可得
解得
当汽车不受摩擦力时
解得
故选B。8、D【分析】【详解】
A.空间站绕地球做匀速圆周运动的过程中;线速度的大小不变,方向始终沿轨迹的切线方向,所以速度方向时刻改变,所以空间站的速度变化,A错误;
B.空间站绕地球做匀速圆周运动的过程中;向心加速度的大小不变,方向时刻指向圆心,所以空间站的加速度变化,B错误;
CD.宇航员所受万有引力提供向心力;所以宇航员处于完全失重状态,C错误,D正确。
故选D。9、C【分析】【详解】
A.主序星和伴星周期相同,由题有周期为
则主序星和伴星周期相同,角速度也相同,有
故A错误;
B.两星视为质点,相距为L,两星的运动均可视为绕它们连线上某点O的匀速圆周运动,则伴星运动的轨道半径应该小于L;故B错误;
C.设主序星的质量为M,做匀速圆周运动的半径为R,伴星的质量为m,做匀速圆周运动的半径为r,则由牛顿第二定律有
由以上各式解得
故C正确;
D.由牛顿第二定律有
化简得
主序星与伴星绕O点运动的线速度大小之比不等于它们的质量之比;故D错误。
故选C。二、多选题(共7题,共14分)10、B:D【分析】【分析】
【详解】
AB.根据题意及功的公式可知,力F对物体所做的功W=FLcosα;故A错误,B正确;
C.重力在竖直方向;位移在水平方向,重力不做功,故C错误;
D.物体受到重力、支持力、拉力F,其中重力和支持力都不做功,只有拉力做功,所以合力对物体做的功等于拉力做的功,即为FLcosα;故D正确。
故选BD。11、A:D【分析】【详解】
A.B到达的最大高度相同,由
可知;A;B抛出时的竖直速度相等,在空中运动的时间相等,故A正确;
C.B;C的最大高度不同;则运动时间不同,C错误;
B.由
可知,A运动的时间比D的要长,又A和D水平射程相等,由
可得;A的水平速度比D的小,而最高点时的速度即为水平方向的速度,故两者不相等,B错误;
D.由对称性可知,落地时速度与水平方向的夹角与抛出时速度与水平方向的夹角相同,对于C和D,由轨迹可知,C到达的最大高度与D的相等,则竖直初速度相等,运动时间相等,结合水平位移知,C的水平速度要小于D的,设抛出时速度与水平方向的夹角为则
经分析可知;C抛出时速度与水平方向的夹角比D的大,故一定不相等,D正确;
故选AD。12、C:D【分析】【详解】
AB.平抛运动的时间由高度决定,与水平初速度无关,初速度大时,与半圆接触时下落的距离不一定比速度小时下落的距离大;初速度大小不同的小球下落的高度也可能相等,如碰撞点是关于半圆过O点的竖直轴对称的两个点;它们运动的时间却相等,故AB错误;
C.若小球落到半圆形轨道的瞬间垂直撞击半圆形轨道;即速度方向沿半径方向,则此时速度方向与水平方向的夹角是此时位移方向与水平方向夹角的2倍,但根据平抛运动推论可知:同一位置速度方向与水平方向夹角的正切值是此时位移与水平方向夹角正切值的两倍。由数学知识可知两者相互矛盾,则小球的速度方向不会沿半径方向,故C正确;
D.小球做平抛运动,根据平抛运动推论可知,落到轨道的瞬间,此时速度方向的反向延长线交于此时小球水平位移的中点,由于小球落在轨道上的水平位移小于水平直径AB,所以可推知速度方向的反向延长线与水平直径的交点一定在O点的左侧;故D正确。
故选CD。13、C:D【分析】【详解】
ABC.甲做类平抛运动;乙做初速度为零的匀加速直线运动,与类平抛运动沿斜面向下方向上的运动规律相同,可知甲乙两球在斜面上运动的过程中,相同时间内沿斜面向下的位移相同,即总在同一水平线上,若斜面足够长,两球一定会在斜面上相遇,但是斜面不是足够长,所以两球不一定在斜面上相遇,故A;B错误,C正确;
D.因为甲乙两球的加速度相同;则相同时间内速度的变化量相同,故D正确。
故选CD.14、A:C【分析】【详解】
AB.对于任一恒星–行星系统,根据万有引力提供向心力,则有
得
M是中心天体的质量,r是轨道半径。根据已知条件得,行星公转周期和地球公转周期的比值
选项A正确;B错误;
CD.于任一恒星–行星系统,根据万有引力提供向心力
得
M是中心天天的质量,r是轨道半径,行星公转线速度和地球公转线速度的比值是
选项C正确;D错误。
故选AC。15、A:B:D【分析】【分析】
【详解】
A.最初弹簧被压缩,A物体受到竖直向上的弹力等于重力,因为A物体向上做匀加速直线运动,对A受力分析:受重力、拉力和弹簧的弹力,开始阶段弹簧对A施加向上的支持力,由牛顿第二定律得
则得
由于初始位置
因此
故A正确;
B.初始位置弹簧被压缩x,物块B恰要离开桌面时,弹簧伸长x,因此整个过程中物体A上升2x,物块A向上做加速度大小为a的匀加速直线运动,物块B恰要离开桌面时,物体A的速度最大,动能最大,由
解得
故B正确;
C.物块A增加的重力势能等于
故C错误;
D.初始位置弹簧的压缩量与物块B恰要离开桌面时弹簧的伸长量相同;则弹簧的弹性势能相同,故弹簧的弹性势能变化量为零,故D正确。
故选ABD。16、C:D【分析】【详解】
根据牛顿第二定律,μmg=ma,得a=μg,摩擦力与侧向的夹角为45°,侧向加速度大小为根据−2axs=0-v02,解得:故A错误;
沿传送带乙方向的加速度ay=μg,达到传送带乙的速度所需时间与传送带乙的速度有关,故时间发生变化,故B错误;设t=0时刻摩擦力与侧向的夹角为θ,侧向、纵向加速度大小分别为ax、ay,
则很小的△t时间内,侧向、纵向的速度增量△vx=ax△t,△vy=ay△t,解得.且由题意知,t,则所以摩擦力方向保持不变,则当vx′=0时,vy′=0,即v=2v0.故C正确;工件在乙上滑动时侧向位移为x,沿乙方向的位移为y,由题意知,ax=μgcosθ,ay=μgsinθ,在侧向上−2axs=0-v02,在纵向上,2ayy=(2v0)2−0;工件滑动时间乙前进的距离y1=2v0t.工件相对乙的位移则系统摩擦生热Q=μmgL,依据功能关系,则电动机做功:
由解得.故D正确;故选CD.
点睛:本题考查工件在传送带上的相对运动问题,关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.三、填空题(共9题,共18分)17、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]A、B两点做圆周运动的半径分别为
它们的角速度相同,所以线速度之比为
[2]加速度之比为【解析】18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.mg-FN②.FN-mg③.小于④.小⑤.大于⑥.大19、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]在车厢参考系中,设小球到达最低点时的速度大小为根据动能定理有
解得
在地面参考系中,小球到达最低点时的速度为
[2]在地而参考系中,根据动能定理有
解得【解析】①.②.20、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]频闪周期一定;由图像可看出,相邻两点的水平距离相同,所以平抛运动水平方向做匀速直线运动;
[2]竖直方向相邻两点的位移变大;并且相邻相等时间内的位移差相等,所以竖直方向是匀加速直线运动;
[3]由。
可得。
所以频闪的频率为。
[4]小球的初速度。
【解析】匀速直线匀加速直线运动201.021、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]如图所示,小球在图钉拔掉后被图钉套住前运动了s,由几何关系可得
运动时间为
[2]根据向心力公式有
代入数据可得
则速度变为原来的0.6倍。【解析】10.622、略
【分析】【详解】
[1]速度—时间图像的斜率表示加速度,所以1s末物体加速度的大小为
[2]功率—时间图像,图线与时间轴围成的面积表示做功,所以0~6s时间内拉力所做的功为【解析】37023、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]第一宇宙速度的大小为7.9km/s,牛顿发现了万有引力定律之后,卡文迪许首先较准确地测出了万有引力常量G的数值。【解析】①.7.9km/s②.卡文迪许24、略
【分析】【详解】
将小船的运动分解为垂直河岸和沿河岸方向,在垂直于河岸的方向上,河宽一定,当在该方向上的速度最大时,渡河时间最短.可知当船头方向垂直河岸,在该方向上的速度等于静水航速,时间最短,即欲使小船以最短时间渡过河去,则应使船头方向垂直河岸行驶,过河时间为过河距离为
【点睛】
解决本题的关键将小船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向,通过求分运动的最短时间入手,求出渡河的最短时间.注意船实际运动的位移等于垂直河岸与沿河岸方向位移的矢量和.【解析】垂直;10;50;25、略
【分析】【详解】
(1)电火花打点计时器使用的是220V的交流电源。
(2)打下B点时重物的速度大小
(3)根据机械能守恒定律有解得则图像斜率为2g。【解析】交流1.4m/s2g四、作图题(共4题,共12分)26、略
【分析】【分析】
【详解】
小球滑到达管道的顶端,设小球受重力和管道的作用力,则
由于
所以
说明小球在管道最高点不受管道的作用力;仅受重力作用,故小球的受力示意图为。
【解析】27、略
【分析】【分析】
【详解】
各点受力方向和速度方向如图所示。
【解析】28、略
【分析】【详解】
从位置A开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进方向看,下同)的合力,运动的轨迹位于F与v之间,做曲线运动;到达B时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同,所以受力的方向与速度的方向相同,做直线运动;达到C时,又突然改为向前但偏左的力,物体的轨迹向下向右发生偏转,最后到达D点;其轨迹大致如图。
【解析】29、略
【分析】【详解】
玻璃管向右沿水平方向匀加速平移;每19内的位移依次是4cm;12cm、20cm、28cm;则1s末的坐标为(4cm,10cm),2s末的坐标为(16cm,20cm),3s未的坐标为(36cm,30cm),4s末的坐标为(64cm,40cm),根据描点法作出图象如图所示:
【解析】见解析五、实验题(共2题,共14分)30、略
【分析】【详解】
(2)[1].根据量程为10kg;最小分度为0.1kg,注意估读到最小分度的下一位,为1.40kg;
(3)[2].根据题意可知
根据题意可知
解得
根据牛顿运动定律知
代入数据解得.【解析】1.40,1.4m/s31、略
【分析】【分析】
【详解】
解:(1)①[1]A.因为要用该实验装置探究钩码重力做功与钩码;小车组成系统的速度变化关系;所以需要补偿小车受到阻力的影响,A正确;
B.要保持长木板上方的细线与长木板平行;不是水平,B错误;
C.因为要探究钩码重力做功与钩码、小车组成系统的速度变化关系,所以不需要满足m<<M的条件;C错误;
D.必须保持限位孔中心与小车的中心轴线在同一条直线上;D正确。
故选AD。
②[2]由题意可知打点周期是。
T=5×0.02s=0.1s由匀变速直线运动规律可知;一段时间内中间时刻的速度等于平均速度,可得打计数点3时小车的速度。
小车的动能。
③[3]A.钩码重力做功为。
WG=mgh=50×10−3×9.8×(2.40+4.05+5.60)×10−2J=5.9×10−2J钩码重力做功与小车动能增加的大小不相等;A错误;
B.钩码;小车组成系统动能增加。
钩码重力做功与钩码;小车组成系统动能增加的大小不相等;B
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