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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年湘教新版共同必修2物理上册阶段测试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:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14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与线速度的方向垂直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、长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端可绕固定光滑水平转轴O转动,现使小球在竖直平面内做圆周运动,若小球通过圆周最低点A的速度大小为则轻杆对小球的拉力大小为。
A.B.C.D.3、为了行驶安全和减少对铁轨的磨损,火车转弯处轨道平面与水平面会有一个夹角.若火车以规定的速度行驶,则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平面间夹角为α,转弯半径为R,规定行驶速率为v,重力加速度为g,则A.v=gRtanαB.v=gRsinαC.v=D.v=4、质量为m的飞行员驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动,在轨道的最高点(飞行员在座椅的下方)和最低点时,飞行员对座椅的压力()A.是相等的B.相差C.相差D.相差5、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4:16、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上;P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点()
A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的动能一定小于Q球的动能C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度7、如图所示,水平传送带在电动机带动下始终保持以速度v匀速运动,某时刻一质量为m的物块轻放在传送带的左端.在物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程中,下列说法正确的是
A.皮带对物块所做的功为B.物块对皮带所做的功为C.物块与皮带间由于摩擦而产生的热量为D.由于传送该物块电动机需要多做的功为评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)8、今年的两会期间,中国载人航天工程总设计师周建平8日接受新华社记者采访时说,预计今年三季度发射的天宫二号,将搭载全球第一台冷原子钟,利用太空微重力条件,稳定度高达10的负16次方.超高精度的原子钟是卫星导航等领域的关键核心技术.我国的航天技术突飞猛进,前期做了分步走的大量工作.在2013年6月10日上午,我国首次太空授课在距地球300多千米的“天空一号”上举行,如图所示的是宇航员王亚萍在“天空一号”上所做的“水球”.若已知地球的半径为6400km,地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2;下列关于“水球”和“天空一号”的说法正确的是()
A.“水球”的形成是因为太空中没有重力B.“水球”受重力作用其重力加速度大于5m/s2C.“天空一号”运行速度小于7.9km/sD.“天宫一号”的运行周期约为1.5h9、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10、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11、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10J12、如图所示,两个皮带轮顺时针转动,带动水平传送带以不变的速率运行.将质量为的物体(可视为质点)轻轻放在传送带左端,经时间后,的速度变为再经过时间后,到达传送带右端.传送带与物体间的动摩擦因数则()
A.物体由传送带左端到右端的平均速度为B.传送带对物体做的功为C.传送带克服物体对它的摩擦力所做的功为D.为了传送货物电动机增加的功率为13、节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车.有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以匀速行驶,发动机的输出功率为P=50kW.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72m后,速度变为.此过程中发动机功率的五分之一用于轿车的牵引,五分之四用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.下列说法正确的是A.轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力的大小为2×10³NB.驾驶员启动电磁阻尼轿车做减速运动,速度变为过程的时间为3.2sC.轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能D.轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能维持72km/h匀速运动的距离为31.5m14、如图所示,在倾角为37°的足够长的固定光滑斜面上,将一物块由静止释放1s后,对物块施加—沿斜面向上的恒力F,又经1s后物块恰好回到了出发点,此时物块的动能为36J.设在以上过程中力F做功为WF,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2;则。
A.F=9NB.F=12NC.WF=27JD.WF=36J15、如图1所示,一个弹簧秤放在水平地面上(为与轻弹簧上端连在一起的秤盘),为一重物。在空间建立一个固定的坐标轴为系统处于静止平衡状态时秤盘底部的位置;不计空气阻力。现使该系统振动起来,并且从某时刻开始计时后所形成的振动图像如图2所示。下列说法正确的是()
A.“”时刻,重物处于失重状态B.重物的动能增加、重物和弹簧秤组成的系统的弹性势能减小、重力势能增加C.重物和弹簧秤组成的系统的弹性势能增加、重力势能减小、机械能不变D.回复力做正功,其功率先增后减16、如图所示,动滑轮下系有一个质量为的物块,细线一端系在天花板上,另一端绕过动滑轮。用的恒力竖直向上拉细线的另一端。滑轮、细线的质量不计,不计一切摩擦。经过(),则()
A.拉力做功为B.拉力做功为C.物体的动能增加了D.物体的机械能增加了评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)17、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.18、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“<”)
19、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。20、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)21、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。
22、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__________23、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_________.
24、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2题,共18分)25、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”).26、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3题,共21分)27、如图所示,某一滑道由斜坡和水平滑道组成,斜坡顶端A距水平滑道高度为h,倾角为θ,水平粗糙滑道BC段长为d,水平滑道CD段光滑.将轻弹簧的一端水平连接并固定在墙上,另一自由端恰位于水平滑道C点.物块从斜坡A处静止下滑,从斜坡进入水平滑道时,在底端B点处无能量损失(即速度大小不变).已知物块质量为m,物块与斜坡AB、水平滑道BC间的动摩擦因数均为μ,整个过程空气阻力不计,重力加速度为g.则:
(1)求物块滑到B点时的速度大小?
(2)求弹簧为最大压缩量时的弹性势能Ep?
(3)若物块质量m=3kg,斜坡倾角θ=370,重力加速度g取10m/s2.弹簧第一次达到最大压缩量时的弹性势能Ep随物块不同下滑高度h变化关系如图所示,物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑,则物块从斜坡顶端A点下滑高度h应满足什么条件?
28、如图所示,一光滑杆固定在底座上,构成支架,放置在水平地面上,光滑杆沿竖直方向,一轻弹簧套在光滑杆上.一圆环套在杆上,圆环从距弹簧上端H处由静止释放,接触弹簧后,将弹簧压缩,弹簧的形变始终在弹性限度内.已知圆环的质量为m,支架的质量为3m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计空气阻力.取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O,竖直向下为正方向,建立x轴.
(1)在圆环压缩弹簧的过程中,圆环所受合力为F,请在图中画出F随x变化的示意图;
(2)借助F-x图像可以确定合力做功的规律,在此基础上,求圆环在下落过程中最大速度vm的大小.
(3)试论证当圆环运动到最低点时,底座对地面的压力FN>5mg.
29、如图所示,固定木板BC与水平面在B点平滑连接,一物块在水平面上A点以的初速度向右滑去。已知物块与水平面间的动摩擦因数与木板间的动摩擦因数重力加速度AB间的距离为s=2m,木板的倾角为木板足够长,求:
(1)物块在木板上滑行的距离;
(2)物块从A点运动到木板上最高点所用的时间;
(3)保持物块出发点和出发初速度不变;要使物块在木板上向上滑行的距离最小,则木板的倾角应调整为多少,此情况下物块在木板上运动的时间为多少。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、A【分析】【详解】
ABC.向心加速度方向时刻指向圆心;速度方向一直与半径方向垂直,A对;BC错;
D..在匀速圆周运动中;线速度大小恒定,但方向时刻发生变化,D错;
故选A。2、C【分析】【详解】
在A点根据牛顿第二定律可知解得故C正确;
故选C.3、D【分析】【详解】
火车受力如图所示:
在转弯处火车按规定速度行驶时,火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供,有:F合=mgtanα,根据牛顿第二定律有:解得火车规定行驶速度为:
A.v=gRtanα与计算结果不相符;故A错误.
Bv=gRsinα与计算结果不相符;故B错误.
C.v=与计算结果不相符;故C错误.
D.v=与计算结果相符;故D正确.4、D【分析】【详解】
飞行员在最低点有
飞行员在最高点有
解得
结合牛顿第三定律可知,飞行员对座椅的压力在最低点比最高点大2mg。
故选D。5、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6、C【分析】【详解】
A.从静止释放至最低点,由机械能守恒得
解得
可知在最低点的速度只与半径有关,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短,所以
选项A错误;
B.根据
可知动能与质量和半径有关;由于P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短,所以不能比较动能的大小,选项B错误;
CD.在最低点,拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
向心加速度
由于P球的质量大于Q球的质量;所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力,向心加速度两者相等,选项C正确,D错误。
故选C。
【点睛】
求最低的速度、动能时,也可以使用动能定理求解;在比较一个物理量时,应该找出影响它的所有因素,全面的分析才能正确的解题。7、D【分析】【详解】
由题意可知,物体最终速度为v,则物体动能为即皮带对物块所做的功为故A错误;在物块与传送带相对静止之前,两者之间有相对位移,所以物块对传送带做功与传送带对物块做功并不相等.由于传送带相对于地的位移大于物块相对地的位移,所以物块对传送带做功大于故B错误;设物块匀加速运动的时间为t,则物块与传送带相对位移大小为则系统摩擦生热为故C错误;动机多做的功转化成了物体的动能和系统的内能,所以电动机多做的功为故D正确,故选D.
【点睛】摩擦力对物块做功等于物块动能的变化,根据动能定理求解;由于物块与传送带间有相对位移,物块对传送带做功与传送带对物块做功并不相等.系统摩擦生热等于系统克服摩擦力做的总功.物体在传送带上运动时,物体和传送带要发生相对滑动,所以电动机多做的功一部分转化成了物体的动能另一部分就是增加了相同的内能.二、多选题(共9题,共18分)8、B:C:D【分析】【详解】
试题分析:水球受重力作用,但其处于完全失重状态,其重力加速度由高度决定,因其距离地面的高度较低,则其加速度接近大于则A错误,B正确;由万有引力提供向心力得:因离地面一定高度,则其速度小于第一宇宙速度,则C正确;万有引力提供向心力,则D正确.
考点:人造卫星的加速度;周期和轨道的关系。
【名师点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,并能根据题意结合向心力的几种不同的表达形式,选择恰当的向心力的表达式.9、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.10、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。11、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.12、B:C【分析】物体由传送带左端到右端的平均速度等于位移与时间的比值,故A错误;物体从静止释放后达到速度为则传送带对物体做功为故B正确;传送带克服物体对它的摩擦力做的功是传送带对物体做功的倍,即为故C正确;当物体速度达到v时即与传送带具有相同的速度,此时物体与传送带间没有摩擦力作用,故D错误.故选BC.
点睛:此题可通过分析物体的受力情况来确定其运动情况,也可以通过作速度图象研究位移和平均速度.13、A:C:D【分析】【详解】
A.轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,由可得:.故A项符合题意.
B.驾驶员启动电磁阻尼后,若轿车减速运动,则平均速度为所用时间为因汽车保持功率一定做减速运动;则不是匀减速运动,则运动时间不等于3.2s,故B不符合题意。
C.轿车从90km/h减速到72km/h过程中,运动L=72m,由动能定理可得获得的电能联立解得:.故C项符合题意.
D.据可得,轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电匀速运动的距离.故D项符合题意.14、B:D【分析】【详解】
整个过程中,重力对物块做功为0,根据动能定理得:物块下滑的过程,加速度大小为释放1s时的速度设物块回到出发点时速度大小为取沿斜面向下为正方向,根据撤去力F前后的两个过程位移大小相等、方向相反,有可得根据得m=0.5kg;对整个过程,取沿斜面向下为正方向,根据动量定理得可得F=12N,故BD正确,AC错误.15、A:C:D【分析】【详解】
A.由于弹簧处于伸长状态;依据受力分析合力向下,加速度方向向下,重物处于失重状态,故A正确;
B.时间内振子的速度减小;则动能在减小,故B错误;
C.的时间段内;振子从平衡位置向下振动,则重物和弹簧秤组成的系统,机械能守恒,弹性势能增加;重力势能减小,故C正确;
D.时间内,振子从最高点向下振动,回复力向下,则回复力做正功,在t1时刻因速度为零,则回复力的功率为零,在t2时刻;回复力为零,则回复力的功率也为零,则回复力的功率先增后减,故D正确。
故选ACD。
【点睛】
重物和弹簧秤组成的系统,机械能守恒,下降过程弹性势能增加、重力势能减小。16、B:D【分析】【详解】
AB.对m,根据牛顿第二定律
得
则
则
故A错误;B正确;
C.物体的动能增加了
故C错误;
D.物体的机械能增加了
故D正确。
故选BD。
【点睛】
解决本题的关键是明确动滑轮的力学特性,知道拉力F的作用点位移等于物体位移的2倍。要注意选择研究对象;知道机械能的增量等于动能和势能增量之和,也等于除重力外的其它力的功。三、填空题(共8题,共16分)17、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18、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】><=19、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20、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】1021、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】3122、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】16023、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】;;24、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2题,共18分)25、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26、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
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