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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2025年粤教版共同必修2物理上册月考试卷835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总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、如图所示,游乐园的游戏项目——旋转飞椅,飞椅从静止开始缓慢转动,经过一小段时间,坐在飞椅上的游客的运动可以看作匀速圆周运动.整个装置可以简化为如图所示的模型.忽略转动中的空气阻力.设细绳与竖直方向的夹角为,则
A.飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用B.角越大,小球的向心加速度就越大C.只要线速度足够大,角可以达到D.飞椅运动的周期随着角的增大而增大2、如图所示,质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左,大小为守门员在此时用手握拳击球,使球以大小为的速度水平向右飞出,手和球作用的时间极短,则
A.击球前后球动量改变量的方向水平向左B.击球前后球动量改变量的大小是C.击球前后球动量改变量的大小是D.球离开手时的机械能不可能是3、A;B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动;在相同的时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比为3:2,它们的向心加速度之比为()
A.2:1B.3:2
C.4:3D.8:9A.B.4、如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,则油滴的质量和环绕速度分别为()
A.B.C.D.5、如图所示,跷跷板的支点位于板的中点,A、B是板的两个点,在翘动的某一时刻,A、B的线速度大小分别为vA、vB,角速度大小分别为ωA、ωB,向心加速度大小分别为aA、aB;则( )
A.vA=vB,ωA>ωB,aA=aBB.vA>vB,ωA=ωB,aA>aBC.vA=vB,ωA=ωB,aA=aBD.vA>vB,ωA<ωB,aA<aB6、如图所示,两质量均为m=1.0kg的小球1、2(可视为质点)用长为l=1m的轻质杆相连,水平置于光滑水平面上,且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触,现用力F竖直向上拉动小球1,当杆与竖直墙壁夹角θ=37º时,小球2的速度大小v=1.6m/s,sin37°=0.6,g=10m/s2,则此过程中外力F所做的功为()
A.8JB.8.72JC.9.28JD.10J7、如图所示;小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上。在小球将弹簧压缩到最短的整个过程中,不计空气阻力,下列关于能量的叙述中正确的是()
A.动能不断减少B.弹性势能不断减少C.动能和弹性势能之和总保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变8、如图所示,平直长木板倾斜放置,小木块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小.先让物块从A端由静止释放滑到B端;然后,将木板A端着地,使木板的倾角与前一次相同,再让物块从B端由静止释放滑到A端.上述两个过程相比较,下列说法正确的是())
A.前一过程中,系统因摩擦产生的热能较少B.前一过程中,物块滑到底端时的速度较小C.后一过程中,物块从顶端滑到底端时,可能先做加速运动后减速运动D.后一过程中,物块从顶端滑到底端的时间较短评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、如图所示,做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和小车速度的大小分别为vB、vA,则()
A.B.C.绳的拉力等于的重力D.绳的拉力大于的重力10、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11、如图所示,水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接,并随转台一起匀速转动,A、B的质量分别为m、2m,A、B与转台的动摩擦因数都为μ,A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r,已知弹簧的原长为1.5r,劲度系数为k,设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是()
A.当B受到的摩擦力为0时,转台转动的角速度为B.当A受到的摩擦力为0时,转台转动的角速度为C.若B比A先相对转台滑动,当B刚好要滑动时,转台转动的角速度为D.若A比B先相对转台滑动,当A刚好要滑动时,转台转动的角速度为12、长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端连接在光滑的铰链上,使小球在竖直平面内做圆周运动,最高点的速度为v.则在最高点处,下列说法正确的是A.v的最小值为B.当v逐渐增大时,向心力也增大C.当v由逐渐减小时,杆对小球的弹力也逐渐减小D.当v由逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大13、在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江(如图1),若把这滑铁索过江简化成图2的模型,铁索的两个固定点A、B在同一水平面内,AB间的距离为绳索的最低点离AB间的垂直距离为若把绳索看做是圆弧,已知一质量的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10m/s,(取)那么()
A.人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动B.可求得绳索的圆弧半径为104mC.在滑到最低点时人处于失重状态D.人在滑到最低点时对绳索的压力为570N14、有关圆周运动的基本模型;下列说法正确的是()
A.如图甲,汽车通过拱桥的最高点处于失重状态B.如图乙所示是一圆锥摆,增大θ,若保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变C.如图丙,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的B位置先后分别做匀速圆周运动,则在B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用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、质量为M的滑块沿着高为h长为l的粗糙斜面恰能匀速下滑,在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程()A.重力对滑块所做的功等于mghB.滑块克服阻力所做的功等于mghC.合力对滑块所做的功为mghD.合力对滑块所做的功不能确定17、如图所示,水平传送带逆时针匀速转动,速度大小为8m/s,A、B为两轮圆心正上方的点,AB=L1=6m,两边水平面分别与传送带表面无缝对接,弹簧右端固定,自然长度时左端恰好位于B点,现将一小物块与弹簧接触(不栓接),并压缩至图示位置然后释放,已知小物块与各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2,AP=L2=5m,小物块与轨道左端P碰撞无机械能损失,小物块最后刚好能返回到B点减速到零,g=10m/s2,则下列说法正确的是())
A.小物块从释放后第一次到B点的过程中,做加速度减小的加速运动B.小物块第一次从B点到A点的过程中,一定做匀加速直线运动C.小物块第一次到A点时,速度大小一定等于8m/sD.小物块离开弹簧时的速度一定满足评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)18、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)
19、近年,我国的高铁发展非常迅猛.为了保证行车安全,车辆转弯的技术要求是相当高的.如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道,则车辆经过弯道时,火车的_____(选填“外轮”、“内轮”)对轨道有侧向挤压,容易导致翻车事故.为此,铺设轨道时应该把____(选填“外轨”、“内轨”)适当降低一定的高度.如果两轨道间距为L,内外轨高度差为h,弯道半径为R,则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为_____.(倾角θ较小时;sinθ≈tanθ)
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、修建铁路弯道时,为了保证行车的安全,应使弯道的内侧__________(填“略高于”或“略低于”)弯道的外侧,并根据设计通过的速度确定内外轨高度差。若火车经过弯道时的速度比设计速度小,则火车车轮的轮缘与铁道的_______(填“内轨”或“外轨”)间有侧向压力。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、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__________25、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9分)26、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”).27、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28、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____________.
评卷人得分五、解答题(共4题,共28分)29、如图所示,一质量M=0.4kg的小物块B在足够长的光滑水平台面上静止不动,其右侧固定有一轻质水平弹簧(处于原长).台面的右边平滑对接有一等高的水平传送带,传送带始终以v=1m/s的速率逆时针转动.另一质量m=0.1kg的小物块A以速度v0=4m/s水平滑上传送带的右端.已知物块A与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,传送带左右两端的距离l=3.5m,滑块A、B均视为质点,忽略空气阻力,取g=10m/s2.
①求物块A第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能Epm;
②物块A第二次离开传送带时的速度大小。
30、在竖直平面内有一个光滑的圆弧轨道,其半径R=0.8m,一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放,到达最低点时以一定的水平速度离开轨道,落地点距轨道最低点的水平距离x=0.8m.空气阻力不计,g取10m/s2;求:
(1)小滑块离开轨道时的速度大小;
(2)小滑块运动到轨道最低点时;对轨道的压力大小;
(3)轨道的最低点距地面高度h.31、动能定理描述了力对物体作用在空间上累积的效果;动量定理则描述了力对物体作用在时间上累积的效果,二者是力学中的重要规律。
(1)如图所示,一个质量为m的物体,初速度为在水平合外力恒力的作用下,运动一段时间t后,速度变为请根据上述情境;利用牛顿第二定律推导动量定理,并写出动量定理表达式中等号两边物理量的物理意义。
(2)在一些公共场合有时可以看到,“气功师”平躺在水平地面上,其腹部上平放着一块大石板,有人用铁锤猛击大石板,石板裂开而人没有受伤。现用下述模型分析探究。若大石板质量为铁锤质量为铁锤以速度落下,打在石板上反弹,当反弹速度为铁锤与石板的作用时间约为由于缓冲,石板与“气功师”腹部的作用时间较长,约为取重力加速度请利用动量定理分析说明石板裂开而人没有受伤的原因。
32、如图所示,水平轨道AB与放置在竖直平面内的圆弧轨道BC相连,圆弧轨道的B端的切线沿水平方向.一个质量为m=1.0kg的滑块(可视为质点),在水平恒力F=5.0N的作用下从A点由静止开始运动,已知A、B之间的距离s=5.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧轨道的半径R=0.30m,取g=10m/s2
(1)求当滑块运动的位移为2.0m时的速度大小;
(2)当滑块运动的位移为2.0m时撤去力F,求滑块通过B点时对圆弧轨道的压力的大小;
(3)滑块运动的位移为2.0m时撤去力F后,若滑块恰好能上升到圆弧轨道的最高点,求在圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【分析】
飞椅做匀速圆周运动时;由重力和绳子的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律进行分析即可;
【详解】
A;飞椅受到重力和绳子的拉力作用;二者的合力提供向心力,故选项A错误;
B、根据牛顿第二定律可知:则向心加速度为大小为:可知角越大;小球的向心加速度就越大,故选项B正确;
C、若角可以达到则在水平方向绳子的拉力提供向心力,竖直方向合力为零,但是竖直方向只有重力作用,合力不可能为零,故选项C错误;
D、设绳长为L,则根据牛顿第二定律可知:
整理可以得到:当增大则减小;导致周期T减小,故选项D错误.
【点睛】
飞椅做匀速圆周运动时,由重力和绳子的拉力的合力提供向心力,因此受力分析时不能将向心力作为单独的力而分析出来,这是部分同学易错的地方.2、C【分析】【详解】
ABC、规定向右为正方向,击球前球动量击球后球动量击球前后球动量改变量的大小是动量改变量的方向水平向右,故AB错误,C正确;
D;由于没有规定重力势能的零势能的位置;所以无法确定球离开手时的机械能,故D错误;
故选C.
【点睛】动量是矢量,动量变化量由求出,没有规定重力势能的零势能的位置,无法确定机械能.3、A【分析】试题分析:根据题意可得它们的线速度它们的角速度之比为根据公式可得向心加速度之比为A正确;
考点:考查了匀速圆周运动线速度;角速度、加速度之间的关系。
【名师点睛】做此类题目的关键是对公式的灵活应用,匀速圆周运动这一块的公式比较多,所以一定要注意通过各个公式之间的联系来记忆,4、D【分析】【分析】
【详解】
液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动,可知,液滴受到的重力和电场力是一对平衡力,重力竖直向下,所以电场力竖直向上,与电场方向相同,故可知液滴带正电。磁场方向向里,洛伦兹力的方向始终指向圆心,由左手定则可判断液滴的旋转方向为逆时针;由液滴做匀速圆周运动,得知电场力和重力大小相等
得
液滴在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为
联立得
故D正确。
故选D。5、B【分析】【详解】
由题意可知A、B同轴转动,角速度相等,由图看出
根据得线速度
根据得
故选B。6、D【分析】【分析】
【详解】
当杆与竖直墙壁夹角θ=37°时,设小球1的速度为v′,根据两球的速度沿杆方向的分速度大小相等,有
代入数据得v′=1.2m/s
小球1上升的高度为
根据功能原理得外力F所做的功为
解得W=10J
故选D。7、D【分析】【详解】
在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度,在压缩的过程中,弹簧的弹力越来越大,小球向下的加速度越来越小,直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力,此时小球的加速度为0,要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中,小球一直处于加速状态,由于惯性的原因,小球继续向下压缩弹簧,这时弹簧的弹力大于小球受到的重力,小球减速,直到小球的速度为0,此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小,弹簧的弹性势能是不断增加的,所以AB错误。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。在小球下降的过程中,球的重力势能是不断的减小的,所以动能和弹性势能之和要不断的增加,所以C错误,D正确。8、D【分析】【分析】
根据热量Q=f△S比较热量;根据能量守恒知速度大小,根据牛顿运动定律知加速度从而知运动情况.
【详解】
A、可知两过程中因摩擦产生的热相同,A错误;B、由能量守恒可知两个过程中,物块从顶端滑到底端时的速度相同,故B错误;因为后一过程中,加速度则物块一直做加速运动,故C错误;前一过程中加速度逐渐增大,后一过程中加速度逐渐减小,结合v-t图象,如图所示:
可知;后一过程中,物块从顶端滑到底端的时间较短,故D正确.故选D.
【点睛】
本题关键要分清楚合力的变化情况,来确定合做功情况,然后根据动能定理和速度图象进行判断.二、多选题(共9题,共18分)9、A:D【分析】【分析】
将小车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向;沿绳子方向的速度等于重物的速度大小,从而判断出重物的运动规律,从而判断绳的拉力与B的重力关系.
【详解】
小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动;
设斜拉绳子与水平面的夹角为θ,由几何关系可得:vB=vAcosθ,所以vA>vB;故A正确,B错误;因小车匀速直线运动,而θ逐渐变小,故vB逐渐变大;物体有向上的加速度,绳的拉力大于B的重力,故C错误,D正确;故选AD.
【点睛】
解决本题的关键将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,知道沿绳子方向的速度等于重物的速度大小,注意三角知识与几何知识的运用.10、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.11、B:D【分析】【详解】
A、当B受到的摩擦力为0时,由弹簧弹力提供向心力,则解得选项A错误;
B、当A受到的摩擦力为0时,由弹簧弹力提供向心力,则解得选项B正确;
C、当B刚好要滑动时,摩擦力达到最大静摩擦力,弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力,则有:解得选项C错误;
D、当A刚好要滑动时,摩擦力达到最大静摩擦力,弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力,则有:解得选项D正确.
点睛:本题主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接应用,知道当A、B刚好要滑动时,摩擦力达到最大静摩擦力,弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力,明确向心力的来源是解题的关键.12、B:D【分析】【详解】
A.由于轻杆能支撑小球;则小球在最高点的最小速度为零,故A错误;
B.在最高点,根据
得速度增大;向心力也逐渐增大,故B正确;
C.在最高点,若速度
杆子的作用力为零,当
时;杆子表现为支持力,速度减小,向心力减小,则杆子对小球的支持力增大,故C错误;
D.当
杆子表现为拉力;速度增大,向心力增大,则杆子对小球的拉力增大,故D正确。
故选BD。13、B:D【分析】【详解】
A.人借助滑轮下滑过程中;速度大小是变化的,所以人在整个绳索上运动不能看成匀速圆周运动,故A错误;
B.设绳索的圆弧半径为则由几何知识得
代入解得
故B正确;
D.对人研究:根据牛顿第二定律得
得到
代入解得人在滑到最低点时绳索对人支持力
根据牛顿第三定律得知;人在滑到最低点时对绳索的压力为570N,故D正确;
C.由以上分析得知;在滑到最低点时人对绳索的压力大于人的重力,人处于超重状态.故C错误。
故选BD。14、A:B:D【分析】【详解】
A.汽车在最高点有
可知
故处于失重状态;故A错误;
B.如图b所示是一圆锥摆,重力和拉力的合力
又
可得
故增大θ;但保持圆锥的高不变,圆锥摆的角速度不变,故B正确;
C.小球靠重力和支持力的合力提供向心力;重力不变,根据平行四边形定则知,支持力大小相等,向心力相等,由于转动的半径不等,则角速度不等,故C错误;
D.火车转弯超过规定速度行驶时;重力和支持力的合力不足以提供向心力,则外轨对内轮缘会有挤压作用,故D错误。
故选B。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【分析】【分析】
【详解】
A.重力做功只与重力和高度差有关,与路径无关W=mgh
选项A正确;
BCD.由于滑块匀速下滑,应用动能定理
即合力对滑块做功为零;选项B正确,CD错误;
故选AB。17、C:D【分析】【详解】
小物块从释放后第一次到B点的过程中,先做加速度减小的加速运动,当弹力小于摩擦力时做加速度增大的减速运动,故A错误;设物体到达P点的速度为v,反弹后运动到B点的速度为零,由动能定理得:-μmg(L1+L2)=0-mv2,解得v=2m/s,物体由A到P点过程中,由动能定理得:-μmgL2=mv2-mvA2,解得vA=8m/s,小物块第一次从B点到A点的过程中,先做匀减速直线运动,B错误,C正确;若物体速度较大,一直做匀减速运动,有:-2μmg(L1+L2)=0-mv2,解得v=2m/s;若速度较小,在AB上一直加速,到A点时恰好与带同速,有:L1=vt+at2,8=v+at联立解得v=2m/s,故小物块离开弹簧时的速度一定满足2m/s≤v≤2m/s,D正确;故选CD.三、填空题(共8题,共16分)18、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】0.819、略
【分析】【详解】
试题分析:火车内外轨道一样高时,火车转弯,由于离心运动,会向外滑离轨道,所以外轮对外轨有个侧向压力.当把内轨降低一定高度后,内外轨有个高度差,火车转弯时就可以让重力与轨道对火车弹力的合力来提供向心力,从而避免了对轨道的侧向压力.由几何知识可知此时的合力当倾角比较小时根据得出
考点:水平圆周运动、离心运动【解析】外轮内轨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】【详解】
火车以规定的速度转弯时;其所受的重力和支持力的合力提供向心力,当转弯的实际速度大于或小于规定的速度时,火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力,火车有离心趋势或向心趋势,故其轮缘会挤压车轮;如果内外轨道等高,火车转弯,靠外轨对车轮向内的挤压提供向心力,这样容易破坏铁轨,不安全,所以应使弯道的内侧略低于弯道的外侧,靠重力和支持力的合力来提供向心力一部分;火车以某一速度v通过某弯道时,内;外轨道均不受侧压力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力。
由图可以得出
为轨道平面与水平面的夹角,合力等于向心力,故
如果火车以比规定速度稍小的速度通过弯道,重力和支持力提供的合力大于向心力,所以火车车轮的轮缘与铁道的内轨间有侧向压力。【解析】略低于内轨22、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]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】16025、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9分)26、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,因v-D图像是过原点的直线,可知ω不变.【解析】打点计时器1.864不变27、B:D【分析】【详解】
在做《探究动能定理》的实验时,必须要先接通电源,后释放小车,得到小车从开始运动到匀速运动的纸带,然后根据纸带的均匀的部分求解小车的最大速度,选项A错误;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,以保证小球到达斜槽底端的速度相同,选项B正确;在利用图所示装置“验证机械能守值定律”实验时只能用两点之间的平均速度等于中间点的瞬时速度来求解瞬时速度,不可以利用公式来求瞬时速度,否则就不是验证机械能守恒了,选项C错误;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△Ep减,这是由于该过程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多;故增加下落高度后,则△Ep减-△Ek将增大;选项D正确;故选BD.28、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]小车下滑时受到重力;细线的拉力,支持力和摩擦力,为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,并且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,故AC正确,BD错误;所以AC选项是正确的.
(2)[2]相邻的两个计数之间还有个打出的点没有画出,则
(3)[3]根据动能定理得:
则
根据图象可以知道斜率
则
计算得出.
(4)[4]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;则可能长木板的右端垫起的高度过高,有一部分重力势能转化为动能;
若滑轮的轴处有摩擦;则拉力做的功总是要比小车动能变化量大一些,小车释放时离打点计时器太近,拉力做的功和小车动能变化量相等,在钩码质量远小于小车质量的情况下,绳子的拉力等于钩码的重力,钩码做匀加速运动,不影响拉力做功.
(5)[5]若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则
得
图象为过原点的直线,故A正确.【解析】AC0.360.18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,则可能长木板的右端垫起的高度过高,有一部分重力势能转化为动能;若滑轮的轴处有摩擦,则拉力做的功总是要比小车动能变化量大一些,小车释放时离打点计时器太近
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