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文档简介
…………○…………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年沪教版必修2物理下册月考试卷179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6题,共12分)1、如图所示,某同学将一小球水平抛出,最后球落在了正前方小桶的左侧,不计空气阻力.为了能将小球抛进桶中,他可采取的办法是()
A.保持抛出点高度不变,减小初速度大小B.保持抛出点高度不变,增大初速度大小C.保持初速度大小不变,降低抛出点高度D.减小初速度大小,同时降低抛出点高度2、如图所示,一个女孩尝试站着荡秋千。已知秋千的两根绳长均为女孩和秋千踏板的总质量约为绳的质量忽略不计。当女孩运动到最低点,速度大小为此时每根绳子平均承受的拉力最接近于()
A.B.C.D.3、假设有质量相等的A、B两颗地球卫星,已知地球半径为R,卫星A距地面高度为R,卫星B距地面高度为2R,卫星B受到地球的万有引力大小为F,则卫星A受到地球的万有引力大小为()A.FB.2FC.FD.4F4、运输物资的汽车以额定功率上坡时,为增大汽车的牵引力,司机应使汽车的速度()A.减小B.增大C.保持不变D.先增大后保持不变5、2021年4月29日在海南文昌用长征五号B遥二运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道,中国空间站在轨组装建造全面展开,中国空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构型。已知天和核心舱绕地球做匀速圆周运动,轨道高度约为400km,设地球是一个半径约为6400km、质量均匀分布的球体,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,则天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的周期约为()A.0.5hB.1.5hC.4.5hD.13.5h6、如图所示,在地面上空以初速度水平抛出一个质量为m的小球,小球下落过程中,其动能EK、重力势能Ep、重力的功率P、重力的功W与时间t的关系图象中,正确的是()
A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、2020年11月24日4时30分,我国在文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启中国首次地外天体采样返回之旅。12月3日23时10分,嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟,成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。这是中国首次实现地外天体起飞。如图所示是嫦娥五号的飞行轨道示意图,其中弧形轨道为地月转移轨道,轨道Ⅰ是嫦娥五号绕月运行的圆形轨道,轨道Ⅱ和Ⅲ是绕月运行的椭圆轨道,地月转移轨道与轨道Ⅲ相切于P点,Q点为轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的切点。已知月球的半径R,月球表面的重力加速度为g,嫦娥五号在轨道Ⅰ的运行速度为v;下列说法正确的是()
A.嫦娥五号在轨道Ⅲ上运动时,P点的速度大于Q点的速度B.嫦娥五号从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ在Q点需要加速C.轨道Ⅰ距离月球表面的高度为D.嫦娥五号从月球表面返回时发射速度应大于8、质量为m的汽车以恒定的功率P在平直路面上行驶,行驶过程中受到的阻力恒定.若汽车能达到的最大速率为v,则下列说法正确的是A.汽车受到的阻力大小为B.汽车受到的阻力大小为C.当汽车的速率为时,汽车的加速度大小为D.当汽车的速率为时,汽车的加速度大小为9、一游泳者横渡水流速度恒定的万泉河;人在河中始终保持头朝垂直于河岸方向游向对岸,人相对于静水的速度不变。若横渡过程中,突遇涨潮,水流速度增大,则()
A.横渡的时间不变B.横渡的时间变长C.到达对岸时的速度变大D.到达对岸时的速度不变10、天问一号(代号:Tianwen1);是中国空间技术研究院总研制的探测器,负责执行中国第一次自主火星探测任务。截至2022年2月4日,天问一号在轨运行561天,天问一号从火星祝贺北京冬奥会盛大开幕。已知火星质量约为地球质量的10%,半径约为地球半径的50%,下列说法正确的是()
A.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度B.火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度C.火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度D.火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间11、如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达一竖直墙面时,速度与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是()
A.小球水平抛出时的初速度大小为gttanθB.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D.若小球初速度增大,则θ增大12、如图所示,质量为长度为的木板静止在光滑的水平面上,质量为的小物体(可视为质点)放在木板上最左端,现用一水平恒力作用在小物体上,使小物体从静止开始做匀加速直线运动。已知小物体和木板之间的摩擦力为当小物体滑到木板的最右端时,木板相对地面的运动的距离为则在此过程中()
A.水平恒力对小物体所做的功为小物体和木板机械能的增加量B.摩擦力对小物体所做的功为C.摩擦力对木板所做的功为即为木板动能的增加量D.小物体到达木板最右端时具有的动能为13、2023年1月“流浪地球2”在全国热映广受好评,我国科幻片拍摄水平再上新台阶。如图所示,假设地球通过变轨离开太阳,原来在较低的椭圆轨道Ⅱ上飞行,到达A点时转移到圆轨道Ⅰ上。若圆轨道Ⅰ上A点离太阳表面的高度为H,椭圆轨道Ⅱ上近日点B离太阳表面的高度为h。太阳的质量为M,太阳半径为R,万有引力常量为G;则下列说法正确的是()
A.地球在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能B.地球在轨道Ⅰ上的运行速率C.若地球在圆轨道Ⅰ上运行的周期是则地球在轨道Ⅱ的周期D.地球沿轨道Ⅱ运行经过A点的速度小于运行经过B点的速度14、关于船渡河问题,下列说法正确的是:A.水流速度越大,过河时间越长B.欲使渡河时间最短,船头应指向正对岸C.若船在静水中的速度是4m/s,河宽是100m,水速是3m/s,最短的渡河时间为25秒D.若船在静水中的速度是4m/s,河宽是100m,水速是5m/s,渡河的最短距离是100m.15、如图所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,b点到圆心的距离为r,求图中a、b、c、d各点的线速度之比、加速度之比,正确的是()
A.va∶vb∶vc∶vd=2∶1∶2∶4;B.aa∶ab∶ac∶ad=4∶1∶2∶4C.va∶vb∶vc∶vd=4∶1∶2∶4;D.aa∶ab∶ac∶ad=2∶1∶2∶4评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)16、宇宙中有质量分别为的甲、乙两颗恒星,甲、乙之间的距离为L,它们离其它天体十分遥远不受其它天体的作用它们绕连线上一点O以相同的角速度做匀速圆周运动,万有引力常量为G;则。
(1)甲的轨道半径r1=______;
(2)它们的运转周期T=______。17、两种对立的学说。
(1)地心说。
a.____是宇宙的中心;是静止不动的;
b.太阳、月球以及其他星体都绕_____运动;
c.地心说的代表人物是古希腊科学家______。
(2)日心说。
a.____是宇宙的中心;是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动;
b.日心说的代表人物是______。
(3)局限性。
a.古人都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的______。
b.开普勒研究了________的行星观测记录,发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据______(填“不符”或“相符”)。18、在浩瀚的宇宙中某恒星的质量是地球质量的p倍,该恒星的半径是地球半径的q倍,那么该恒星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度大小之比为___________,恒星与地球的密度之比为___________。19、利用图所示的实验装置研究平抛运动”的规律。用小锤打击弹性金属片后,小球A沿水平方向弹出,同时小球B被松开,自由落下。A,B两球同时开始运动,可以观察到小球A与小球B________(选填“同时”或“不同时”)落到水平地面上;改变打击力度,重复这个实验,可以观察到小球A与小球B________(选填“同时”或“不同时”)落到水平地面上。
20、恒星表面的颜色与它表面的____________有关。最冷的恒星在天空中呈现____________色,最热的恒星则会呈现____________色。太阳发出的光呈____________色。21、如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为的固定斜面,其运动的加速度大小为此物体在斜面上上升的最大高度为h;则在这个过程中物体:
(1)动能损失了________;
(2)机械能损失了________。22、质量为M的人抓住长为L的轻绳,绳的另一端系着质量为m的小球,现让小球在竖直平面内做圆运动,当球通过最高点时速度为v,则此时人对地面的压力为______________________.23、如图所示,光滑水平地面上一个静止的滑槽末端和地面相切,滑槽质量为M,一个质量为m的滑块以初速度v0冲上M,恰好到最高点,求:
m在M上上升的最大高度h=______________;
最终M获得的最大速度vmax=___________________.24、如图所示,穿在竖直杆上的物块A与放在水平桌面上的物块B用绳相连,O为定滑轮。将A由图示位置释放,当绳与水平方向夹角为θ时,A物块的速度大小为vA,则此时物块B的速度大小为___________,若滑轮至杆距离为d,则B物块在此过程中的位移sB=___________。
评卷人得分四、作图题(共4题,共32分)25、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。
26、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)
27、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。
28、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10分)29、某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个最小方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。
完成下列填空:(结果均保留2位有效数字)
(1)小球运动到图(b)中位置A时,其速度的水平分量大小为________竖直分量大小为___________
(2)根据图(b)中数据可得,当地重力加速度的大小为_________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的速度的实验;所用器材有:玩具小车(视为质点);压力式托盘秤、凹形桥模拟器,已知凹形桥模拟器的质量为1.00kg.
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,然后将玩具小车放置在凹形桥模拟器最低点时,托盘秤示数如图(b)所示,该玩具小车的质量为_______kg.
(2)某次将玩具小车从凹形桥模拟器左侧某一位置释放后,小车经过最低点后滑向另一侧过程中,小车的重力势能________(选填“不变”、“先减少后增加”或“先增加后减少”);经过凹形桥最低点时小车处于________(选填“超重”或“失重”)状态.
(3)如图(c)所示,小车滑动过程中某时刻经过P点,图中虚线为过P点的切线,则小车在P点时加速度的方向可能是图(c)中________(选填①;②、③或④)所示的方向.
(4)上述(2)实验中,发现托盘秤的最大示数为1.80kg,圆弧部分的半径为R=0.20m.重力加速度大小取9.80m/s2,则小车通过最低点时的速度大小为____m/s(计算结果保留2位有效数字).评卷人得分六、解答题(共4题,共40分)31、在高速公路的拐弯处;通常路面都是外高内低,如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为R的在水平面内的圆周运动.设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则求:汽车转弯时的车速.
32、如图1所示;一根轻质弹簧上端固定在天花板上,下端挂一小球(可视为质点),弹簧处于原长时小球位于O点.将小球从O点由静止释放,小球沿竖直方向在OP之间做往复运动,如图2所示.小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内.不计空气阻力,重力加速度为g.
(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为Ek1,重力势能为EP1,弹簧弹性势能为E弹1,经过另一位置B时动能为Ek2,重力势能为EP2,弹簧弹性势能为E弹2.请根据功是能量转化的量度;证明:小球由A运动到B的过程中,小球;弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;
(2)已知弹簧劲度系数为k.以O点为坐标原点;竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系O﹣x,如图2所示.
a.请在图3中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象.根据F﹣x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能E弹;
b.已知小球质量为m.求小球经过OP中点时瞬时速度的大小v.33、一根弹性细绳劲度系数为k,将其一端固定,另一端穿过一光滑小孔O系住一质量为m的滑块,滑块放在水平地面上。当细绳竖直时,小孔O到悬点的距离恰为弹性细绳原长,小孔O到正下方水平地面上P点的距离为h(h),滑块与水平地面间的动摩擦因数为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹性细绳始终在其弹性限度内,求:
(1)当滑块置于水平面能保持静止时,滑块到P点的最远距离;
(2)如果滑块从P点向右匀速运动,就需给滑块一水平向右的力F,力F与时间t的关系为如图所示的直线,已知图线的斜率为b;根据图线求滑块匀速运动的速度;
(3)若在上述匀速运动的过程中,滑块从P点向右运动了S的距离,求拉力F所做的功。
34、为加快建设国家中心城市,成都市第十三次党代会上提出“东进、南拓、西控、北改、中优”城市空间新格局.如图所示为天府新区某工地使用的塔式起重机.在起重机将质量的重物竖。
直吊起的过程中,重物由静止开始向上以最大加速度做匀加速直线运动,起重机输出功率达到其允许的最大值后,保持该功率直到重物做的匀速运动.取不计额外功.求:
(1)重物以最大加速度匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率;
(2)起重机将该重物从静止吊升需要的最短时间(取两位有效数字)参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
AB.设小球平抛运动的初速度为v0,抛出点离桶的高度为h,水平位移为x,则解得平抛运动的时间为:水平位移为:由此可知,要增大水平位移x,可保持抛出点高度h不变,增大初速度v0;故B正确,A错误;
CD.由此可知,要增大水平位移x,可保持初速度v0大小不变,增大抛出点高度h,故CD错误.2、B【分析】【详解】
以同学和秋千整体作为研究对象,整体受到竖直向下的重力以及竖直向上的绳子的拉力,令每根绳子的拉力为T,绳长为l,根据牛顿第二定律有
代入数据解得每根绳子的拉力为T=222N;B选项最为接近,故B正确。
故选B。3、C【分析】【详解】
设地球的质量为卫星的质量为则对B由万有引力公式可得
对A由万有引力公式可得
可知卫星A受到地球的万有引力大小为
故选C。4、A【分析】【详解】
由功率公式可知;在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡,故选项A正确,BCD错误。
【点睛】
司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡,由可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大。5、B【分析】【详解】
万有引力提供向心力有
黄金代换
联立解得
代人数值解得
故B正确;ACD错误。
故选B。6、C【分析】【详解】
A.某时刻的动能
则图像是不过原点且开口向上的抛物线;选项A错误;
B.重力势能
则图像不是直线;选项B错误;
C.重力的功率
则P-t图像是过原点的直线;选项C正确;
D.重力的功:
则W-t图像是过原点的曲线,选项D错误。二、多选题(共9题,共18分)7、C:D【分析】【详解】
A.嫦娥五号在轨道Ⅲ上运行时,机械能守恒,从P点运动到Q点,重力势能减小,动能增大,即P点的速度小于Q点的速度;故A错误;
B.嫦娥五号从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ在Q点需要减速;从而使卫星作向心运动,稳定后让其受到的万有引力满足在轨道Ⅰ上运行所需要的向心力。故B错误;
C.在月球表面时,卫星受到的万有引力有
卫星在轨道Ⅰ上运行时,设距离月球表面的高度为H,有
联立两式解得
故C正确;
D.设月球的第一宇宙速度为则有
解得
嫦娥五号从月球表面返回时;其发射速度需要大于月球的第一宇宙速度,故D正确。
故选CD。8、A:C【分析】【详解】
A、当牵引力等于阻力时,速度最大,根据知,汽车所受的阻力故A正确,B错误;
C、当汽车的速率为时,汽车的牵引力根据牛顿第二定律得,解得加速度故C正确,D错误.
点睛:当牵引力等于阻力时,速度最大,结合功率和最大速度求出汽车所受的阻力,根据求出牵引力,结合牛顿第二定律求出汽车的加速度.9、A:C【分析】【详解】
AB.由题知;人在河中始终保持头朝垂直于河岸方向游向对岸,则横渡的时间等于河的宽度比上人相对于静水的速度,即横渡的时间不变,与水流速度无关,故A正确,B错误;
CD.由于水流速度增大;而人相对于静水的速度不变,根据平行四边形定则,可知人到达对岸时的速度变大,故C正确,D错误。
故选AC。10、B:C【分析】【详解】
A.由第一宇宙速度公式
知
所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度;故A错误;
B.由
得
即火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度;故B正确;
CD.火星探测器脱离地球引力的束缚;但还在太阳系内。其发射速度应大于地球的第二宇宙速度;小于第三宇宙速度,即火星探测器的发射速度应介于地球的第二宇宙速度和第三宇宙速度之间,故C正确,D错误。
故选BC。11、A:D【分析】【详解】
A.小球到达竖直墙壁时沿竖直方向和水平方向上的分速度大小分别为vy=gtvx=vytanθ=gttanθ
所以小球水平抛出时的初速度大小为gttanθ;故A正确;
B.设小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为α,则
故B错误;
C.由于小球到达墙壁的距离一定;初速度越大,运动的时间越短,故C错误;
D.若小球初速度增大,小球到达墙壁的时间变短,由tanθ=
可知θ增大;故D正确.
故选AD。12、C:D【分析】【详解】
A.根据题意可知,小物块与木板间有相对位移,小物块与木板间摩擦产生热,由功能关系可知,水平恒力对小物体所做的功为小物体和木板机械能的增加量和摩擦产生的热之和;故A错误;
B.小物体发生的对地位移为
摩擦力f对小物体所做的功为
故B错误;
CD.根据题意,对小物块,由动能定理可得
则小物体到达木板最右端时具有的动能为
对木板,由动能定理有
故CD正确。
故选CD。13、B:C:D【分析】【详解】
A.卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ要在A点加速;则卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能,故A错误。
B.地球在轨道Ⅰ上
解得
故B正确。
C.根据开普勒第三定律可得
解得
故C正确。
D.根据开普勒第二定律得
解得
故D正确。
故选BCD。14、B:C【分析】【详解】
船过河的时间只与船速沿垂直河岸方向的速度有关,与水流速度无关,选项A错误;欲使渡河时间最短,则必须使得船速沿垂直河岸方向的速度最大,即船头应指向正对岸,选项B正确;若船在静水中的速度是4m/s,河宽是100m,水速是3m/s,最短的渡河时间为选项C正确;若船在静水中的速度是4m/s,水速是5m/s,因水流速度大于船速,可知船不能垂直河岸过河,则渡河的最短距离大于100m,选项D错误;故选BC.
【点睛】
解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短;当合速度垂直河岸时,位移最短,此时必须是静水船速大于水速.15、A:B【分析】【详解】
AC.因为a、c同缘转动,线速度相等,故因为b、c、d三点是同轴转动,角速度相等,故根据公式有:故:.故A正确;C错误.
BD.由向心加速度公式可得向心加速度的比为:代入数据可得:.故B正确,D错误.三、填空题(共9题,共18分)16、略
【分析】【详解】
(1)[1]甲、乙两颗恒星靠相互的万有引力提供向心力,对两个天体,分别根据向心力公式得:对甲:
对乙:
且
由以上三式解得:
(2)[2]根据以上分析,可得角速度为:
周期为:【解析】17、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】地球地球托勒密太阳哥白尼匀速圆周第谷不符18、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]设天体表面某物体的质量为m,恒星的质量为M1、半径为R1、体积为V1、密度为ρ1、地球的质量为M2、半径为R2、体积为V2、密度为ρ2
两式相比得
[2]根据
解得【解析】19、略
【分析】【分析】
研究平抛运动规律;将平抛运动分解到水平方向和竖直方向,在竖直方向的运动与自由落体运动相比。
【详解】
[1]平抛运动在竖直方向上是自由落体运动;因此A;B两个小球在竖直方向上都做自由体运动,落地时间相同,因此同时落地;
[2]改变打击力度,只能改变水平速度,竖直方向上仍为自由落体运动,因此两球仍同时落地。【解析】同时同时20、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]恒星表面的颜色与它表面的温度有关。
[2][3]最冷的恒星在天空中呈现暗红色;最热的恒星则会呈现偏蓝色。
[4]太阳发出的光呈白色。【解析】温度暗红偏蓝白21、略
【分析】【详解】
(1)[1]由动能定理可知;动能损失量等于物体克服合外力做的功,大小为:
(2)[2]设物体所受的摩擦力大小为f。根据牛顿第二定律得:
由数学知识可知,物体上滑的距离为2h;所以克服摩擦力做功:
根据功能关系可知;机械能损失了:
【解析】22、略
【分析】【详解】
当小球经过最高点时,受到绳子向下的作用力与向下的重力,由牛顿第二定律得:
可得绳子的拉力
人拉绳子的力与绳子拉人的力大小相等,方向相反,所以人受到的绳子的拉力也是F,方向向上.人还受到重力和支持力的作用,所以人受到的支持力:
根据牛顿第三定律,此时人对地面的压力为:.【解析】23、略
【分析】【详解】
当m上升到最高点时,两者共速,由动量守恒定律:
由能量关系:
解得
当m回到最低点时,M获得最大速度,则由动量守恒定律:
由能量关系:
联立解得:
即最终____获得的最大速度vmax=【解析】24、略
【分析】【详解】
[1]将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向;在沿绳子方向的分速度等于B的速度。如图所示。
在沿绳子方向的分速度为所以
[2]因滑轮至杆距离为d,根据几何关系可知,此过程中的位移
【点睛】
将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,在沿绳子方向的分速度等于B的速度,依据运动的合成法则,即可求解;对于位移,根据三角知识,即可求解。【解析】四、作图题(共4题,共32分)25、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】26、略
【分析】【分析】
【详解】
各点受力方向和速度方向如图所示。
【解析】27、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】28、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10分)29、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]小球在水平方向做匀速直线运动;由图可知。
△x=5cm=0.05m则水平分速度。
[2]竖直方向做自由落体运动,可运用匀变速直线运动规律求解,匀变速直线运动中间时刻速度等于全过程平均速度,若在A点时竖直分速度记为vy;则有。
△h=vy•2△t其中。
△h=8.6cm+11.0cm=19.6cm=0.196m解得。
vy=2.0m/s(3)[3]竖直方向的自由落体运动;由。
△x=at2可得加速度为。
【解析】1.02.09.730、略
【分析】【详解】
(1)[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,托盘秤示数为1.40kg,凹形桥模拟器的质量为1.00kg,所以玩具小车的质量为m=1.40-1.00=0.40kg;
(2)[2]小车经过最低点后滑向另一侧过程中;高度先降低再升高,所以重力势能先减少后增加,经过凹形桥最低点时向心加速度的方向向上,小车处于超重状态;
(3)[3]小车滑动过程中经过P点;向心加速度指向圆心,切线方向的加速度沿切线方向沿切线向右下方,所以其合加速度的方向可能沿②的方向;
(4)[4]根据题意知最低点小车和凹形桥模拟器对
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