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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2025年沪教版共同必修2物理下册月考试卷含答案考试试卷考试范围: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总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、用力F使质量为10kg的物体从静止开始,以2m/s2的加速度匀加速上升,不计空气阻力,g取10m/s2,那么2s内F做功()A.80JB.200JC.480JD.400J2、如图所示,四个相同的小球A、B、C、D,其中A、B、C位于同一高度h处,A做自由落体运动,B沿光滑斜面由静止滑下,C做平抛运动,D从地面开始做斜抛运动,其运动的最大高度也为h.在每个小球落地的瞬间,其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD.下列关系式正确的是()
A.PA=PB=PC=PDB.PA=PC>PB=PD
C.PA=PC=PD>PBD.PA>PC=PD>PB3、假设某桅杆起重机将质量为1000kg的货物由静止开始以1m/s2的加速度匀加速向上提升,若g取10m/s2,则在1s内起重机对货物所做的功是()A.500JB.4500JC.5000JD.5500J4、忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是()A.电梯匀速下降B.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C.物体沿着斜面匀速下滑D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升5、游乐场中的一种滑梯如图3所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑;沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则。
A.下滑过程中支持力对小朋友做功B.下滑过程中小朋友的重力势能增加C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功6、如图所示,一辆小车静置在水平地面上,用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球悬挂于车顶点,在点正下方有一光滑小钉它到点的距离恰好等于橡皮筋原长现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动;在此运动过程中(橡皮筋始终在弹性限度内)
A.小球的高度保持不变B.小球的重力势能不断增大C.橡皮筋长度保持不变D.小球只受橡皮筋的拉力和重力,所以机械能守恒7、如图所示,汽车在倾斜的路面上拐弯,弯道的倾角为θ,半径为R,则汽车完全不靠摩擦力转弯的速度是()
A.B.C.D.8、如图所示;在光滑的水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()
A.弹簧的弹性势能逐渐减小B.弹簧的弹性势能逐渐增大C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.弹簧的弹性势能先减小后增大评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)9、如图甲所示,一固定在地面上的足够长斜面,倾角为37°,物体A放在斜面底端挡板处,通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接,B的质量M=1kg,绳绷直时B离地面有一定高度.在t=0时刻,无初速度释放B,由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v﹣t图象如图乙所示,若B落地后不反弹,g取10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8,则()
A.B下落的加速度大小a=4m/s2B.A沿斜面向上运动的过程中,绳的拉力对A做的功W=3JC.A的质量m=1.5KgD.A与斜面间的动摩擦因数μ=0.2510、如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g.物块上升的最大高度为H;则此过程中,物块的()
A.动能损失了2mgHB.动能损失了mgHC.机械能损失了mgHD.机械能损失了mgH11、如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计.两个小球a、b(视为质点)质量均为m,a球套在竖直杆L1上,b杆套在水平杆L2上,a、b通过铰链用长度为的刚性轻杆连接,将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g.在此后的运动过程中;下列说法中正确的是。
A.a球和b球所组成的系统机械能守恒B.b球的速度为零时,a球的加速度大小一定等于gC.b球的最大速度为D.a球的最大速度为12、在某一稳定轨道运行的空间站中,物体处于完全失重状态.如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置,整个轨道光滑,P、Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点,对应的圆周运动轨道半径分别为R和r(R>r).宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道;下列说法正确的是()
A.如果减小小球的初速度,小球可能不能到达P点B.小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力C.小球经过P点时比经过Q点时角速度小D.小球经过P点时比经过Q点时线速度小13、水平面上有倾角为θ;质量为M的斜面体;质量为m的小物块放在斜面上,现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小物块上,绕小物块旋转一周,这个过程中斜面体和木块始终保持静止状态.下列说法中正确的是。
A.小物块受到斜面的最大摩擦力为F+mgsinθB.小物块受到斜面的最大摩擦力为F-mgsinθC.斜面体受到地面的最大摩擦力为FD.斜面体受到地面的最大摩擦力为Fcosθ14、如图所示,长为l的轻杆两端各固定一个小球(均可视为质点),两小球的质量分别为mA=m和mB=2m,轻杆绕距B球处的光滑轴O在竖直平面内自由转动。当杆转至图中竖直位置时,A球速度为则此时。
A.B球的速度大小为B.B球的速度大小为C.杆对B球的支持力为mgD.杆对A球的拉力为2mg15、如图是一辆汽车做直线运动的s-t图像,对线段OA、AB、AB、BC、CD所表示的运动;下列说法正确的是()
A.CD段的运动方向与BC段的运动方向相反B.CD段的加速度大小比OA段的大C.前4h内合外力对汽车做功为零D.汽车在前4h内的平均速度为零评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)16、如下图所示,宽为的竖直障碍物上开有间距的矩形孔,其下沿离地高离地高的质点与障碍物相距在障碍物以匀速向左运动的同时,质点自由下落.为使质点能穿过该孔,的最大值为__________若的取值范围是__________.(取)
17、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
18、铁路转弯处的圆弧半径是300m,轨距是1.5m,规定火车通过这里的速度是20m/s,内外轨的高度差应该是_______m,才能使内外轨刚好不受轮缘的挤压。若速度大于20m/s,则车轮轮缘会挤压_______。(填内轨或外轨)(g="10"m/s2)19、如图所示,弯折的直角轻杆ABCO通过铰链O连接在地面上,AB=BC=OC=9m,一质量为m的小滑块以足够大的初始速度,在杆上从C点左侧x0=2m处向左运动,作用于A点的水平向右拉力F可以保证BC始终水平。若滑块与杆之间的动摩擦因数与离开C点的距离x满足μx=1,则滑块的运动位移s=________________m时拉力F达到最小。若滑块的初始速度v0=5m/s,且μ=0.5-0.1x(μ=0后不再变化),则滑块达到C点左侧x=4m处时,速度减为v=_________________m/s。
20、如图所示,水平传送带的运行速率为v,将质量为m的物体轻放到传送带的一端,物体随传送带运动到另一端.若传送带足够长,则整个传送过程中,物体动能的增量为_________,由于摩擦产生的内能为_________.
21、水平传送带始终以速度v匀速运动,某时刻放上一个初速度为零的小物块,最后小物块与传送带以共同的速度运动。已知小物块与传送带间的滑动摩擦力为f,在小物块与传送带间有相对运动的过程中,小物块的对地位移为传送带的对地位移为则滑动摩擦力对小物块做的功为______,摩擦生热为______。评卷人得分四、实验题(共3题,共30分)22、某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小;如图甲所示,将直径约为3cm的圆盘固定在电动机转动轴上,将纸带的一端穿过打点计时器后,固定在圆盘的侧面,圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘的侧面上,打点计时器所接交流电的频率为50Hz.
(1)实验时,应先接通________(选填“电动机”或“打点计时器”)电源.
(2)实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带,将纸带抽出一小段,测量相邻2个点之间的长度L1,以及此时圆盘的直径d1,再抽出较长的一段纸带后撕掉,然后抽出一小段测量相邻2个点之间的长度L2,以及此时圆盘的直径d2,重复上述步骤,将数据记录在表格中,其中一段纸带如图乙所示,测得打下这些点时,纸带运动的速度大小为________m/s.测得此时圆盘直径为5.60cm,则可求得电动机转动的角速度为________rad/s.(结果均保留两位有效数字)
(3)该同学根据测量数据,作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象,如图丙所示.分析图线,可知电动机转动的角速度在实验过程中________(选填“增大”“减小”或“不变”).23、下列关于实验相关操作的说法正确的有_______________
A.某同学在做《探究动能定理》的实验时认为,因要测量的是橡皮筋对小车做功后的动能大小,所以要先释放小车,后接通电源
B.在“利用斜槽上滚下的小球探究碰撞中的不变量”的实验中,入射小球每次都必须从斜槽上同一位置由静止滑下
C.在利用图所示装置“验证机械能守值定律”实验时,可以利用公式来求瞬时速度
D.在利用图所示装置“验证机械能守恒定律”实验时,发现动能增加量总是小于重力势能减少量,若增加下落高度则-A.B.C.D.会增大24、用如图所示装置做“验证动能定理”的实验.实验中;小车碰到制动挡板时,钩码尚未到达地面.
(1)为了使细绳的拉力等于小车所受的合外力,以下操作必要的是__________(选填选项前的字母)
A.在未挂钩码时;将木板的右端垫高以平衡摩擦力。
B.在悬挂钩码后;将木板的右端垫高以平衡摩擦力。
C.调节木板左端定滑轮的高度;使牵引小车的细绳与木板平行。
D.所加钩码的质量尽量大一些。
(2)如图是某次实验中打出纸带的一部分.为个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有个打出的点没有画出,所用交流电源的频率为.通过测量,可知打点计时器打点时小车的速度大小为__________.
(3)甲同学经过认真、规范地操作,得到一条点迹清晰的纸带.他把小车开始运动时打下的点记为再依次在纸带上取等时间间隔的等多个计数点,可获得各计数点到的距离及打下各计数点时小车的瞬时速度.如图是根据这些实验数据绘出的图象.已知此次实验中钩码的总质量为小车中砝码的总质量为取重力加速度则由图象可知小车的质量为__________.(结果保留三位有效数字)
(4)在钩码质量远小于小车质量的情况下,乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小.但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些,造成这一情况的原因可能是__________________________________________________.
(5)假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图中正确反映关系的是____________.
参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【详解】
由F-mg=ma可得:F=10×2+10×10=120N;2s内物体的位移为:L=at2=×2×4=4m;则拉力的功为:W=FL=120×4J=480J.故选C.2、C【分析】【详解】
小球落地时,A的重力的瞬时功率:;B落地的瞬时功率:;C落地的瞬时竖直速度为,则落地时重力的瞬时功率:;因D中小球上升的最大高度为h,则落地的瞬时竖直速度为,则落地时重力的瞬时功率:;故PA=PC=PD>PB,故选项C正确,ABD错误;故选C.3、D【分析】【详解】
根据牛顿第二定律得,F-mg=ma,解得F=mg+ma=1000×(10+1)N=11000N.上升的位移x=at2=×1×1m=0.5m.则拉力做功W=Fx=11000×0.5J=5500J.故D正确,ABC错误.4、B【分析】【详解】
解:A;电梯匀速下降;说明电梯处于受力平衡状态,并不是只有重力做功,所以A错误.
B;物体在光滑斜面上;受重力和支持力的作用,但是支持力的方向和物体运动的方向垂直,支持力不做功,只有重力做功,所以B正确.
C;物体沿着粗糙斜面匀速下滑;物体受力平衡状态,摩擦力和重力都要做功,所以机械能不守恒,所以C错误.
D;拉着物体沿光滑斜面匀速上升;物体受力平衡状态,拉力力和重力都要做功,所以机械能不守恒,所以D错误.
故选B.
【点评】掌握住机械能守恒的条件,也就是只有重力做功,分析物体是否受到其它力的作用,以及其它力是否做功,由此即可判断是否机械能守恒.5、D【分析】【分析】
【详解】
A.下滑过程中小朋友受到的支持力与运动方向垂直;支持力不做功,A错误.
B.下滑过程中;小朋友高度下降,重力做正功,其重力势能减小,B错误.
C.整个运动过程中;摩擦力做功,小朋友的机械能减小,转化为内能,C错误.
D.在水平面滑动过程中,摩擦力方向与位移方向相反,摩擦力对小朋友做负功,故D正确.6、A【分析】【详解】
设L0为橡皮筋的原长,k为橡皮筋的劲度系数,小车静止时,对小球受力分析得:T1=mg;
弹簧的伸长即小球与悬挂点的距离为L1=L0+当小车的加速度稳定在一定值时;对小球进行受力分析如图,得:
T2cosα=mg,T2sinα=ma,所以:弹簧的伸长:则小球与悬挂点的竖直方向的距离为:即小球在竖直方向上到悬挂点的距离不变,故A正确。小球的高度保持不变,则重力势能不变,选项B错误;橡皮筋的长度:则随α角的变化而变化,选项C错误;随加速度的增加,小球的重力势能不变,动能变化,则机械能变化,选项D错误.7、C【分析】【详解】
汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供;力图如图.
根据牛顿第二定律得:mgtanθ=m解得:故选C.8、D【分析】撤去F后物体向右运动的过程中;物体向右先加速运动,弹力方向向右,当弹簧恢复原长时,由于物体仍有向右的速度,所以弹簧被拉长,方向向左,故弹簧的弹力先做正功后做负功,弹簧的弹性势能先减小后增大,D正确;ABC错误;
故选D二、多选题(共7题,共14分)9、A:B:D【分析】【详解】
AB具有相同的加速度,由图可知B的加速度为:故A正确.设绳的拉力为T,对B由牛顿第二定律:Mg-T=Ma,解得:T=Mg-Ma=1×10-1×4=6N,AB位移相同则由图可知A上升阶段,A的位移为:x=×2×0.5=0.5m,故绳的拉力对A做功为:W=Tx=6×0.5J=3J,故B正确.由图可知后0.25s时间A的加速度大小为:此过程A只受摩擦力和重力:μmgcosθ+mgsinθ=ma′,解得:故C错误.上升过程中,对A根据牛顿第二定律得:
T-mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得A的质量:m=0.5kg,选项C错误.10、A:C【分析】【分析】
知道加速度;根据牛顿第二定律和动能定理可求得动能的损失;根据牛顿第二定律求出摩擦力,得到摩擦力做功,即可根据功能关系求解机械能的损失.
【详解】
AB.已知物体上滑的加速度大小为g,由动能定理得:动能损失等于物体克服合外力做功为:故A正确B错误;
CD.设摩擦力的大小为f,根据牛顿第二定律得:
解得:
则物块克服摩擦力做功为:
根据功能关系可知机械能损失了mgH;故C正确D错误.
【点睛】
解决本题的关键根据动能定理可求得动能的变化,掌握功能关系,明确除了重力以外的力做功等于物体机械能的变化.11、A:C【分析】【详解】
A.a球和b球组成的系统没有外力做功,只有a球和b球的动能和重力势能相互转换,因此a球和b球的机械能守恒;故A正确;
B.当再次回到初始位置向下加速时,b球此时刻速度为零,但a球的加速度小于g;故B错误;
C.当杆L和杆L1平行成竖直状态,球a运动到最下方,球b运动到L1和L2交点的位置的时候球b的速度达到最大,此时由运动的关联可知a球的速度为0,因此由系统机械能守恒有:
得:
故C正确;
D.当轻杆L向下运动到杆L1和杆L2的交点的位置时,此时杆L和杆L2平行,由运动的关联可知此时b球的速度为零,有系统机械能守恒有:
得:
此时a球具有向下的加速度因此此时a球的速度不是最大,a球将继续向下运动到加速度为0时速度达到最大,故D错误.12、B:C【分析】【详解】
在空间站中的物体处于完全失重状态,靠轨道的压力提供向心力.在整个过程中小球速度大小保持不变,速度减小,小球一定可以达到P点,故AD错误;由牛顿第二定律,轨道对球的弹力:弹力始终不做功,速率不变,R>r,则有弹力FP<FQ,故B正确;根据R>r,则ωP<ωQ,故C正确.13、A:C【分析】试题分析:当力F方向沿斜面向下时,斜面体对物块的静摩擦力最大,此时小物块受到斜面的最大摩擦力为fm=F+mgsinθ;选项A正确,B错误;当力F沿水平方向时,对斜面体和物块的整体而言,地面对斜面体的静摩擦力最大,最大值是F,选项C正确,D错误;故选AC.
考点:14、B:C:D【分析】【详解】
对A、B球整体,重心在O位置,故A、B球整体绕着O点做匀速圆周运动,角速度是相等的,故根据v=rω,速度之比为2:1,故vB=故A错误,B正确。杆对B球的作用力为FB,合力提供向心力,解得FB=mg,方向竖直向上,故C正确。杆对A球的作用力为FA,合力提供向心力,解得FA=2mg,方向竖直向上,故D正确。15、A:D【分析】【详解】
A.s-t图像的斜率的符号反映速度的方向,可知BC段物体沿正方向运动,CD段物体沿负方向运动,所以CD段的运动方向与BC段的运动方向相反.故A正确.
B.CD段和OA段物体均做匀速运动,加速度为零,则CD段的加速度大小与OA段相等;选项B错误;
C.开始的时刻与4h时刻汽车的速度不同,则前4h内合外力对汽车做功不为零;选项C错误;
D.汽车在前4h内的位移为零;则平均速度为零,选项D正确;
故选AD.
【点睛】
对于位移图象,抓住图象的斜率大小等于速度大小,斜率的符号反映速度的方向、坐标的变化量等于位移大小是关键.三、填空题(共6题,共12分)16、略
【分析】【详解】
试题分析:以障碍物为参考系,则质点具有水平向右的初速度v0=4m/s,自由下落就变为平抛运动,要穿过小孔,竖直方向经过小孔的上边沿经过小孔下边沿经过小孔的时间最多有水平方向所以最大值为.当时,小球在水平方向的运动整理可得.
考点:平抛运动【解析】0.817、略
【分析】【详解】
对任一小球受力分析,受重力和支持力,如图,由重力与支持力的合力提供向心力,则
根据牛顿第二定律,有T=mgtanθ=m=mω2r;则得:v=ω=因为A球的转动半径r较大,则有:vA>vB,ωA<ωB.Ta=Tb
【点睛】
解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动,靠重力和支持力的合力提供向心力.会通过F合=ma=m比较线速度、角速度的大小.【解析】><=18、略
【分析】【详解】
[1]如图所示。
根据牛顿第二定律得
解得
由于较小,则
故
得
[2]若速度大于则需要的向心力变大,则轮缘会挤压外轨。【解析】0.2m外轨19、略
【分析】【详解】
[1]滑块向左做减速运动,对杆有压力和向左的滑动摩擦力;
对杆,根据力矩平衡条件,有:
代入数据和,有:
当,即时,拉力达到最小;
[2]滑块从点达到点左侧处过程,根据动能定理,有:
其中:
联立解得:。【解析】3120、略
【分析】【详解】
传送带足够长,故物体末速度为v,由动能定理得Ek=Wf=mv2;运动过程中,物体的加速度为a=μg,由v=μgt可得:t=相对位移为:△x=x传-x物=vt-=所以全过程中物体与传送带摩擦产生内能为:Q=μmg•△x=μmg•=mv2.
【点睛】了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,工件从静止到与传送带相对静止这个过程,物块与传送带的位移不等,所以摩擦力对两者做功大小也不等;系统产生的内能等于滑动摩擦力乘以相对位移.【解析】;;21、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]小物块滑动过程只有摩擦力做功,故由动能定理可得,滑动摩擦力对小物块做的功为
[2]又有物块质量m未知,故滑动摩擦力对小物块做的功为fx1;传送带速度大于物块速度,故小物块对传送带的相对位移为x=x2-x1
则摩擦生热为Q=fx=f(x2-x1)【解析】四、实验题(共3题,共30分)22、略
【分析】【分析】
(1)实验时,应先接通打点计时器电源,再接通电动机的电源;(2)根据求解线速度,根据求解角速度;(3)根据v=ωr=ωD结合图像判断角速度的变化.
【详解】
(1)实验时,应先接通打点计时器电源;再接通电动机的电源;
(2)纸带运动的速度大小为
角速度
(3)根据v=ωr=ωD
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