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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年华师大新版共同必修2物理下册月考试卷77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9题,共18分)1、下列关于向心加速度的说法中正确的是()A.向心加速度的方向始终指向圆心B.向心加速度的方向保持不变C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化2、一物体在互相垂直的两个恒力F1、F2作用下由静止开始运动一段位移,F1对物体做功3J,F2对物体做功4J,则F1与F2的合力对物体做功为()A.5JB.6JC.7JD.8J3、下列说法正确的是()A.地球同步卫星根据需要可以定点在北京正上空B.若加速度方向与速度方向相同,当物体加速度减小时,物体的速度可能减小C.物体所受的合外力为零,物体的机械能一定守恒D.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的4、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5、如图所示为“感受向心力”的实验;用一根轻绳,一端栓着一个小球,在光滑桌面上抡动细绳,使小球做圆周运动,通过拉力来感受向心力.下列说法正确的是。
A.只减小旋转角速度,拉力增大B.只加快旋转速度,拉力减小C.只更换一个质量较大的小球,拉力增大D.突然放开绳子,小球仍做曲线运动6、正在地面上行驶的汽车重力通过前面的一个拱桥,若汽车通过拱桥时不离开地面,下列说法正确的是。
A.汽车的速度越大,则汽车对地面的压力也越大B.如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零,则此时驾驶员会有超重的感觉C.只要汽车的行驶速度不为0,驾驶员对座椅压力大小都等于GD.只要汽车的行驶速度不为0,驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力7、天气晴朗时,适合外出运动.某同学骑自行车到野外踏青,其所骑的自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4:1:16,如图所示,该同学用力蹬踏板后,单车在运动的过程中,下列说法正确的是:()
A.小齿轮和后轮的角速度之比为16:1B.小齿轮边缘和后轮边缘上的质点的线速度大小之比为1:16C.大齿轮和小齿轮的角速度之比为1:1D.大齿轮和小齿轮边缘上的质点的向心加速度大小之比为4:18、如图所示;光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型,最低点B处的入;出口靠近但相互错开,C是半径为R的圆形轨道的最高点,BD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度v逆时针转动.现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放,滑块能通过C点后再经D点滑上传送带,则。
A.滑块不可能重新回到出发点A处B.固定位置A到B点的竖直高度可能为2RC.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关D.传送带速度v越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多9、如图所示;将一轻弹簧固定在倾角为30°的斜面底端,现用一质量为m的物体将弹簧压缩锁定在A点,解除锁定后,物体将沿斜面上滑,物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h,物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g.则下列说法正确的是()
A.弹簧的最大弹性势能为mghB.物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能为mghC.物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能D.物体最终静止在B点评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、如图所示,水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度匀速转动,A、B、C三个木块放置在圆盘上面的同一条直径上,已知A的质量为2m,A与圆盘间的动摩擦因数为B和C的质量均为m,B和C与圆盘间的动摩擦因数均为,OA、OB、BC之间的距离均为L,开始时,圆盘匀速转动时的角速度比较小,A、B、C均和圆盘保持相对静止,重力加速度为g,则下列说法中正确的是()
A.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速度时,B与圆盘间静摩擦力一直增大B.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速度时,B、C可与圆盘保持相对静止C.若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速度时,A与圆盘间静摩擦力先增大后保持不变,B与圆盘间静摩擦力先减小后增大D.若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速度时,A、B可与圆盘保持相对静止11、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=0.2512、如图所示;一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面。圆锥筒固定不动,有两个质量相等的小球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,则以下说法中正确的是:()
A.A球的线速度大于B球的线速度B.A球的角速度等于B球的角速度C.A球的运动周期小于B球的运动周期D.A球对筒壁的压力等于B球对筒壁的压力13、如图所示,带电小球a由绝缘细线OC和OE悬挂而处于静止状态,其中OC水平,地面上固定以绝缘且内壁光滑的的圆弧细管道AB,圆心O与a球位置重合,管道低端B与水平地面相切,一质量为m的带电小球b从A端口由静止释放,当小球b运动到B端时对管道壁恰好无压力,重力加速度为g,在此过程中())
A.小球b的机械能守恒B.悬线OE的拉力先增大后减小C.悬线OC的拉力先增大后减小D.小球b受到的库仑力大小始终为3mg14、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15、如图所示;一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动,现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下面的说法中正确的是。
A.Q受到桌面的支持力变大B.Q受到桌面的静摩擦力变大C.小球P运动的向心力变大D.小球P运动的周期变大16、某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s(g取10m/s2),则下列说法正确的是()A.手对物体做功12JB.合力做功2JC.合力做功12JD.物体克服重力做功10J17、如图所示,倾角为370的足够长的传送带以恒定速度运行,将一质量m=1kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图所示,取沿传送带向上为正方向,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.则下列说法正确的是()
A.物体与传送带间的动摩擦因数为0.75B.0~8s内物体位移的大小为14mC.0~8s内物体机械能的增量为84JD.0~8s内物体与传送带之间因摩擦而产生的热量为126J18、如图所示,长为12m绷紧的传送带以v=4m/s的速度顺时针匀速运行,现将一质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带左端,经过一段时间小物块运动到传送带的右端,已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2.下列判断正确的是()
A.此过程小物块始终做匀加速直线运动B.此过程中物块先匀加速直线运动后做匀速运动C.此过程中因摩擦产生的热量为8JD.此过程摩擦力对小物块做功24J评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)19、高速铁路弯道处,外轨比内轨_____(填“高”或“低”);列车通过弯道时______(填“有”或“无”)加速度.20、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“<”)
21、质量为m的汽车,在半径为20m的圆形水平路面上行驶,最大静摩擦力是车重的0.5倍,为了不使轮胎在公路上打滑,汽车速度不应超过__________m/s.(g取10m/s2)22、如图所示,两个内壁均光滑,半径不同的半圆轨道固定于地面,一个小球先后从与球心在同一高度的A、B两点由静止开始下滑,通过轨道最低点时,小球的速度大小___________(填“相同”或“不相同”),小球的向心加速度的大小___________(填“相同”或“不相同”)23、放在草地上质量为0.8kg的足球,被运动员甲以10m/s的速度踢出,则球的动能为______J;当此球以5m/s的速度向运动员乙飞来时,又被运动员乙以5m/s的速度反向踢回,球的动能改变量为为______J。24、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。
25、质量为的小球沿光油水平面以的速度冲向墙壁,又以的速度反向弹回,此过程中小球的合力冲量的大小为__________小球的动能变化量的大小为__________26、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_________.
27、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、解答题(共3题,共15分)28、有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。取重力加速度大小g="10"m/s2。
(1)若汽车到达桥顶时速度为5m/s;求汽车对桥的压力大小。
(2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空;求汽车的速度大小。汽车对地面的压力过小是不安全的,对于同样的车速,请说明拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全。
(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径R="6400"km一样,汽车要在桥面上腾空,求汽车最小速度的大小。29、如图所示为一传送带装置模型,斜面的倾角θ,底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接,质量m=2kg的物体从高h=30cm的斜面上由静止开始下滑,它与斜面的动摩擦因数μ1=0.25,与水平传送带的动摩擦因数μ2=0.5,物体在传送带上运动一段时间以后,又回到了斜面上,如此反复多次后最终停在斜面底端。已知传送带的速度恒为v=2.5m/s,tanθ=0.75,g取10m/s2.求:
(1)从物体开始下滑到第一次回到斜面的过程中;物体与传送带间因摩擦产生的热量;
(2)从物体开始下滑到最终停在斜面底端;物体在斜面上通过的总路程。
30、许多相互作用力做功,都与两物体间相对位置的变化有关,因此可以通过研究相互作用力做功得到物体能量变化的许多信息.下面通过两个情景进行讨论.
(1)在光滑水平桌面上放着一块木板B;木块A以一定的速度(速度大小未知)冲上木板B.木块A质量为m,木块A与木板B之间的滑动摩擦因数为μ,木板的长度为L.已知下述两种情况下,木块A都从右端滑离了木板B.
a.若B用外力固定在地面上保持不动,求A、B之间的摩擦力对A、B做的功WA、WB;以及这一对摩擦力对A、B系统做的功W1
b.接(1)a,若B在桌面上无摩擦地滑动,A、B之间的一对摩擦力对A、B系统做的功为W2.求
(2)在光滑水平桌面上放着质量相等的A;B两个物块;两个物块用一根伸长的轻弹簧连接在一起,用外力使两个物块都处于静止状态.弹簧的劲度系数为k,弹簧的伸长量为x
a.若将A与地面固定,撤去B上外力,从功的定义角度求从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中弹簧弹力对B所做的功为W1.
b.若A、B都不固定,同时撤去A、B上的外力,从功的定义角度求从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中弹簧弹力对A、B所做的功的和W2,及参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、A【分析】【详解】
AB.向心加速度的方向始终指向圆心;绕着圆心转动,其方向时刻在改变,故A项符合题意,B项不符合题意;
CD.匀速圆周运动的向心加速度大小不变,方向时刻在变化,匀速圆周运动的向心加速度在不断变化,故CD两项均不符合题意.2、C【分析】【详解】
当有多个力对物体做功时,总功的大小就等于各个力单独对物体所做功的代数和;由于F1对物体做功3J,F2对物体做功4J,所以F1与F2的合力对物体做的总功为故选项C正确,选项A、B、D错误.3、D【分析】【分析】
【详解】
A.地球同步卫星相对地面静止;而地球自西向东的旋转,同步卫星绕地球也会自西向东的旋转,而旋转轨道的圆心在地心处,因此同步卫星一定在赤道正上空,A错误;
B.若加速度方向与速度方向相同;不管加速度是增大还是减小,速度都在增加,B错误;
C.当只有重力或(系统内的弹力)做功时;机械能是守恒的,而合外力为零,物体的机械能不一定守恒,比如匀速上升的物体,机械能减少,C错误;
D.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内速度的变化量
都是相等的;D正确。
故选D。4、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.5、C【分析】【分析】
【详解】
AC.由题意,根据向心力公式
与牛顿第二定律,则有
只减小旋转角速度;拉力减小,只更换一个质量较大的小球,拉力增大,A错误C正确;
B.只加快旋转速度,由
知拉力增大;B错误;
D.突然放开绳子;小球受到的合力为零,将沿切线方向做匀速直线运动,D错误。
故选C。6、D【分析】【详解】
A.对汽车研究,根据牛顿第二定律得:则得可知速度v越大,地面对汽车的支持力N越小;则汽车对地面的压力也越小,故A错误.
B.如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零;驾驶员具有向下的加速度,处于失重状态,故B错误.
CD.汽车过凸形桥的最高点行驶速度不为0,汽车和驾驶员都具有向下的加速度,处于失重状态,驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力,而驾驶员的重力未知,所以驾驶员对座椅压力范围无法确定,故C错误,D正确.7、B【分析】【详解】
A.小齿轮与后轮属于同轴转动;具有相同角速度,所以小齿轮和后轮的角速度之比为1:1,A错误。
B.线速度关系式:因为角速度相同,所以线速度比为1:16,B正确。
C.大齿轮和小齿轮边缘是皮带传动模型,具有相同线速度:所以角速度与半径成正比,所以角速度之比4:1,C错误。
D.根据向心加速度方程:大齿轮和小齿轮边缘上的质点线速度相同,所以加速度与半径成反比,所以加速度之比为1:4,D错误8、D【分析】【分析】
滑块恰能通过C点时;由重力提供向心力,根据牛顿第二定律列方程求C点时的临界速度,由动能定理知AC高度差,从而知AB高度;对滑块在传送带上运动的过程根据动能定理列方程求滑行的最大距离的大小因素;根据传送带速度知物块的速度,从而知是否回到A点;滑块与传送带摩擦产生的热量Q=μmg△x,看热量多少,分析相对路程.
【详解】
若滑块恰能通过C点时有:mg=m由A到C,根据动能定理知mghAC=mvC2;联立解得:hAC=R;则AB间竖直高度最小为2R+R=2.5R,所以A到B点的竖直高度不可能为2R,故A错误;设滑块在传送带上滑行的最远距离为x,则有动能定理有:0-mvC2=2mgR-μmgx,知x与传送带速度无关,故B错误;若滑块回到D点速度大小不变,则滑块可重新回到出发点A点,故C正确;滑块与传送带摩擦产生的热量Q=μmg△x;传送带速度越大,相对路程越大,产生热量越多,故D正确;故选CD.
【点睛】
本题综合考查了动能定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律,理清物块在传送带上的运动情况,以及在圆轨道最高点的临界情况是解决本题的关键.9、B:D【分析】【详解】
试题分析:根据能量守恒,在物块上升到最高点的过程中,弹性势能变为物块的重力势能mgh和内能,故弹簧的最大弹性势能应大于mgh,故A错误;物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g,由牛顿第二定律得物块所受沿斜面向下的合力为,F=mg,而重力沿斜面向下的分量为mgsin30°=mg;
可知,物块必定受到沿斜面向下的摩擦力为f=mg,摩擦力做功等于物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能,故B正确;物体动能最大时,加速度为零,此时物块必定沿斜面向上移动了一定距离,故损失了一部分机械能,所以动能小于弹簧的最大弹性势能,故C错误;由于物体到达B点后,瞬时速度为零,此后摩擦力方向沿斜面向上,与重力沿斜面向下的分力相抵消,物块将静止在B点,故D正确.故选BD.
考点:能量守恒定律;牛顿第二定律。
【名师点睛】注意挖掘“物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g”的隐含信息,用能量守恒观点分析.二、多选题(共9题,共18分)10、A:D【分析】【详解】
A的质量为A与圆盘间的动摩擦因数为A与圆盘之间的最大静摩擦力
A需要的向心力等于最大静摩擦力时的角速度则
所以
同理,B与圆盘之间的最大静摩擦力
B需要的向心力等于最大静摩擦力时的角速度则
所以
C与圆盘之间的最大静摩擦力
C需要的向心力等于最大静摩擦力时的角速度则
所以
A.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速时,由于
大于C的临界角速度,所以绳子是有力的,以C为对象
得
以B为对象
联立得
当时
当时
刚好达到最大静摩擦力,所以当通过计算得到B受到的摩擦力的范围
所以B受到是静摩擦力且与圆盘间静摩擦力一直增大;A正确;
B.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速度时。
把BC当做一个整体,所需的合外力
由于
所以B、C与圆盘发生相对滑动;B错误;
C.若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速时,通过分析知此时给的角速度大于A和B的临界角速度,所以绳子提供力,对A分析有
对B分析
整理两个公式可得
所以随着的增大,增大,减小,当时,达到最大值,不变,而继续减小直到等零,然后的摩擦力方向发生变化。
对A分析
对B分析
当时,达到最大值,A、B要发生相对滑动,所以当
A的静摩擦力大小不变,而B的摩擦力先减小后反向增大;C错误;
D.若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来,当时,达到最大值,A、B要发生相对滑动,则当圆盘转动的角速度时,A、B可与圆盘保持相对静止;D正确。
故选AD。11、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.12、A:D【分析】【详解】
如图所示,小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动。由于A和B的质量相同,小球A和B在两处的合力相同,即它们做圆周运动时的向心力均为F=mg/tanθ,是相同的。由向心力的计算公式F=mv2/r,由于球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时,半径大的线速度大,所以A正确。根据F=mω2r可知;由于球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时,半径大的角速度小,故B错误;
由周期公式T=2π/ω,所以球A的运动周期大于球B的运动周期,故C错误。由受力图分析可知,球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力,均为mg/sinθ,所以D正确。故选AD。13、A:C:D【分析】【详解】
小球在运动的过程中只有重力做功,所以机械能守恒,故A正确;以小球为研究对象,受力分析,如图所示.在竖直方向:α保持不变,β逐渐减小,所以OE的拉力一直增大,故B错误;水平方向:联立解得:OC拉力先增大后减小,故C正确;
小球从A到B:在B点:解得Fc=3mg,故D正确.14、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.15、B:C【分析】【详解】
设细线与竖直方向的夹角为θ;细线的拉力大小为T,细线的长度为L.P球做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图;
则有:①;mgtanθ=mω2Lsinθ=ma②
Q受到重力、支持力绳子的拉力和桌面的支持力、摩擦力的作用,在竖直方向上:Mg+Tcosθ=FN③
联立①③可得:FN=Mg+mg,与小球的高度、绳子与竖直方向之间的夹角都无关,保持不变.故A错误;由②得角速度向心加速度a=gtanθ,使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时,θ增大,cosθ减小,tanθ增大,则得到细线拉力T增大,角速度增大,向心力增大.对Q球,由平衡条件得知,Q受到桌面的静摩擦力变大,故BC正确;小球的角速度增大,根据:可知;小球的周期将减小.故D错误.故选BC.
【点睛】
本题中一个物体静止,一个物体做匀速圆周运动,分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究,分析受力情况是关键.16、A:B:D【分析】【详解】
手对物体做功选项A正确;合外力对物体做功选项B错误,C正确;物体克服重力做功选项D正确.17、B:D【分析】【详解】
根据v-t图象的斜率表示加速度,可得,物体相对传送带滑动时的加速度大小为:由牛顿第二定律得:μmgcosθ-mgsinθ=ma,解得:μ=0.875,故A错误;根据速度图象的“面积”大小等于位移,则得物体在0-8s内的位移为:故B正确;物体被送上的高度为:h=ssinθ=8.4m,重力势能的增量为:△Ep=mgh=84J,动能增量为所以机械能增加为:△E=△Ep+△Ek=90J,故C错误;0-8s内只有前6s内物体与传送带间发生相对滑动.在0-6s内传送带运动的距离为:s带=v带t=4×6m=24m,物体的位移为:则物体与传送带的相对位移大小为:△s=s带-s物=18m,产生的热量为:Q=μmgcosθ•△s=0.865×1×10×0.8×18J=126J,故D正确.所以BD正确,AC错误.18、B:C【分析】【详解】
AB:小物块刚放在传送带上时,对小物块受力分析,由牛顿第二定律可得,则小物块的加速度小物块加速到与传送带速度相等的位移所以小物块先匀加速直线运动后做匀速运动.故A项错误,B项正确.
CD:小物块加速的时间小物块加速时小物块与传送带间的相对位移此过程中因摩擦产生的热量此过程摩擦力对小物块做功.故C项正确,D项错误.三、填空题(共9题,共18分)19、略
【分析】【详解】
高速铁路弯道处由重力和支持力的合力提供向心力,故外轨比内轨高;列车在铁路弯道处即使速度大小不变,至少速度方向变化,有向心加速度.【解析】高有20、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】><=21、略
【分析】质量为m的汽车,在半径为20m的圆形水平路面上行驶时,静摩擦力提供向心力,最大静摩擦力对应汽车行驶的最大速度,所以有:kmg=m得:v=m/s="10"m/s.
思路分析:根据静摩擦力提供向心力,当摩擦力最大时,汽车的速度最大,根据kmg=m代入数据可得最大速度不得超过10m/s。
试题点评:考查静摩擦力作用下的匀速圆周运动的实例分析【解析】1022、略
【分析】试题分析:小球从与球心在同一水平高度的A;B两点由静止开始自由下滑过程中;受到重力和支持力作用,但只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律可求出小球到最低点的速度,然后由向心加速度公式求向心加速度;
根据机械能守恒得:解得最低点的速度为半径大的小球,通过最低点的速度大,根据可知小球通过最低点的向心加速度是相同的.【解析】不相同相同23、略
【分析】【详解】
足球的动能为:动能的该变量为:.【解析】40J0J24、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】3125、略
【分析】【详解】
[1]规定初速度方向为正方向,初速度末速度则动量的变化量为
根据动量定理有
得合力冲量大小为
[2]动能变化量【解析】16026、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】;;27、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,
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