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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年人教新课标必修2物理下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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、如图所示,小球以10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,0.8s时到达P点,取则
A.0.8s内小球下落的高度为4.8mB.0.8s内小球下落的高度为6.3mC.小球到达P点的水平速度为10m/sD.小球到达P点的竖直速度为12m/s2、某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合,A、B、C和D表示重心位置,且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是()
A.相邻位置运动员重心的速度变化相同B.运动员在A、D位置时重心的速度相同C.运动员从A到B和从C到D的时间相同D.运动员重心位置的最高点位于B和C中间3、地球的公转轨道接近圆,但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归,哈雷彗星最近出现的时间是1986年,预测下次飞近地球将在2061年。如图所示,若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为r1,线速度大小为v1,加速度大小为a1;在远日点与太阳中心的距离为r2,线速度大小为v2,加速度大小为a2。则()
A.v1<v2,a1:a2=r1:r2B.v1>v2,a1:a2=r2:r1C.v1<v2,a1:a2=D.v1>v2,a1:a2=4、关于曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动的速度大小一定变化B.曲线运动的加速度一定不变C.一段时间内,做曲线运动的物体的位移可能为零D.在平衡力作用下,物体可能做曲线运动5、如图所示,一演员表演飞刀绝技,由O点先后抛出完全相同的3把飞刀,分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上。假设不考虑飞刀的转动,并可将其视为质点,已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h,以下说法正确的是()
A.3把飞刀在击中木板时速度相同B.到达M、N、P三点的飞行时间之比为C.3把飞刀从抛出至分别到达M、N、P三点的过程中,重力的平均功率之比为D.设到达M、N、P三点的飞刀,初速度与水平方向夹角分别为则有6、在水平面上的物体在水平拉力F作用下的v—t图像和拉力的P—t图像如图所示,则物体跟水平面间的动摩擦因数为(g取10m/s2)()
A.B.C.D.7、2016年11月18日下午;神舟十一号载人飞船结束33天的“太空之旅”返回地球。飞船返回舱在加速穿越稠密的大气层时,与空气剧烈摩擦,外部温度高达数千摄氏度,周围被火焰所包围,如图所示。关于返回舱在此过程中的能量分析,下列说法正确的是()
A.机械能的总量减少B.动能转化为重力势能C.动能增加,重力势能不变D.动能不变,重力势能减少8、土星外层上有一个环(如图);为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断。
A.若v∝R,则该层是土星的卫星群B.若v2∝R,则该层是土星的一部分C.若v∝则该层是土星的一部分D.若v2∝则该层是土星的卫星群9、小船在静水中的速度为3m/s.它在一条流速为4m/s、河宽为150m的河流中渡河,则A.小船不可能垂直河岸到达河对岸B.小船渡河的时间可能为40sC.小船渡河的时间至少为45sD.小船若在50s内渡河,到达河对岸时被冲下150m远评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动。三个物体与圆盘的动摩擦因数均为最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r=0.2m,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力。若圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大,已知重力加速度为g=10m/s2;则对于这个过程,下列说法正确的是()
A.A、B两个物体同时达到最大静摩擦力B.B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变C.当时整体会发生滑动D.当时,在增大的过程中B、C间的拉力不断增大11、2013年6月20日;航天员王亚平在运行的天宫一号内上了节物理课,做了如图所示的演示实验,当小球在最低点时给其一初速度,小球能在竖直平面内绕定点O做匀速圆周运动.若把此装置带回地球表面,仍在最低点给小球相同初速度,则()
A.小球仍能做匀速圆周运动B.小球不可能做匀速圆周运动C.小球可能做完整的圆周运动D.小球一定能做完整的圆周运动12、物体静止在水平面上,在竖直向上的拉力F作用下向上运动,不计空气阻力,物体的机械能E与上升高度x的大小关系如图所示,其中曲线上点A处的切线斜率最大,x2~x3的图线为平行于横轴的直线。则下列判断正确的是()
A.在x2处物体的动能最大B.在x1处物体所受的拉力最大C.0~x2过程中拉力F始终做正功D.x2~x3过程中合外力做功为零13、如图所示,半径为R的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,O是圆心,OC竖直,OA水平,B是最低点,A点紧靠一足够长的平台MN,D点位于A点正上方。现于D点无初速度释放一个可视为质点的小球,在A点进入圆弧轨道,从C点飞出后落在平台MN上的P点;不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.改变D点的高度,小球可落在平台MN上任意一点B.小球落到P点前瞬间的机械能等于D点的机械能C.小球从A运动到B的过程中,重力的功率一直增大D.如果DA距离为h,则小球经过C点时对轨道的压力为-3mg14、如图所示,abc是竖直面内的光滑固定绝缘轨道,ab水平且长度为2R,bc是半径为R的四分之一的圆弧轨道,与ab相切于b点;一质量为m的带电小球始终受到大小为mg的水平电场力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度为g.下列说法正确的有()
A.小球在圆弧轨道b点时,受到的合力大小为mgB.小球在b、c两点时的速率相等C.小球上升的最大高度为3RD.小球上升到最高点时,机械能的增量为5mgR15、如图所示的装置可测量子弹的飞行速度。在一根轴上相隔s=1m处安装两个平行的薄圆盘,使轴带动两盘以n=3000r/min的转速匀速转动;飞行的子弹平行于轴沿一直线穿过两圆盘,即在盘上留下两个孔,现测得两小孔所在半径间的夹角为30°,子弹飞行速度大小可能是()
A.44.6m/sB.600m/sC.54.5m/sD.800m/s16、计算机硬盘内部结构如图所示,读写磁头在计算机的指令下移动到某个位置,硬盘盘面在电机的带动下高速旋转,通过读写磁头读写下方磁盘上的数据。磁盘上分为若干个同心环状的磁道,每个磁道按圆心角等分为18个扇区。现在普通的家用电脑中的硬盘的转速通常有5400r/min和7200r/min两种;硬盘盘面的大小相同,则()
A.磁头的位置相同时,7200r/min的硬盘读写数据更快B.对于某种硬盘,磁头离盘面中心距离越远,磁头经过一个扇区所用的时间越长C.不管磁头位于何处,5400r/min的硬盘磁头经过一个扇区所用时间都相等D.5400r/min与7200r/min的硬盘盘面边缘的某点的向心加速度的大小之比为3:417、已知货物的质量为10kg,在某段时间内起重机将货物以加速度2m/s2加速升高5m,则在这段时间内,下列叙述正确的是()A.货物的动能增加100JB.货物的机械能增加400JC.货物的重力势能增加500JD.货物的机械能增加600J18、法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出:两个质相差悬殊的天体(如太阳和地球)所在同一平面有个特殊点,如图中的所示,若飞行器位于这些点上,会在太阳与地球引力共同作用下,可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动,人们称之为拉格朗日点.若发射一颗卫星定位于拉格朗日点下列说法正确的是()
A.该卫星绕太阳运动的周期和地球自转周期相等B.该卫星在点处于平衡状态C.该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D.该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处大评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)19、如图所示,A、B为两颗在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运的卫星,A的轨道半径大于B的轨道半径,用vA、vB分别表示A、B两颗卫星的线速度大小,用TA、TB分别表示A、B两颗卫星的周期,则vA_______vB,TA_________TB。
20、如图所示,三个质量均为的恒星系统,组成一个边长为的等边三角形。它们仅受彼此之间的万有引力作用,且正在绕系统的质心点为圆心、在三角形所在的平面做匀速率圆周运动。则此系统的角速度_________________。(提示:对于其中的任意一个恒星,另外两颗恒星对它的万有引力指向O点;且提供向心力)
21、狭义相对论说,在任意惯性参考系里,一切力学规律都是相同的(______)22、实验数据的记录与分析。
(1)设计数据记录表格;并将实验数据记录到表格中(表一;表二、表三)
①m、r一定(表一)。序号123456Fnωω2
②m、ω一定(表二)。序号123456Fnr
③r、ω一定(表三)。序号123456Fnm
(2)数据处理。
分别作出Fn-ω、Fn-r、Fn-m的图像,若Fn-ω图像不是直线,可以作Fn-ω2图像。
(3)实验结论:
①在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与______成正比.
②在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与______成正比.
③在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与______成正比.23、跳远原是人类猎取食物和逃避狂兽侵害的一种生活技能,后又成为挑选与训练士兵的条件和手段。在古希腊奥林匹克运动会中跳远即已作为比赛项目之一、一位同学在水平面上进行跳远训练,该同学以与水平面成37°、大小为5m/s的速度离开地面腾空(如图所示),不计空气阻力,取g=10m/s2,该同学可视为质点。则该同学到达最高点时的速度大小为___________m/s,在空中运动的时间为___________s。(sin37°=0.6)
24、蜡块运动的位置:以vx表示玻璃管向右匀速移动的速度,以vy表示蜡块沿玻璃管匀速上升的速度,则在某时刻t,蜡块的位置P的坐标:x=______,y=__________25、某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶,他站在离墙壁一定距离的某处,先后将两支飞镖A、B由同一位置水平掷出,两支飞镖插在靶上的状态如图所示(侧视图),若不计空气阻力,两支镖在同一镖靶上同一竖直线上且间距为d,镖杆与镖靶间夹角分别为(则抛出点到墙壁的水平距离为______。
26、将一小球竖直向上抛出,若小球的速度越大空气阻力越大,那么,小球在先上升后下降的过程中,它的机械能___________,它受的合力___________。(选填“变大”、“不变”、“变小”)。评卷人得分四、作图题(共4题,共40分)27、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。
28、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)
29、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。
30、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3题,共27分)31、如下图所示是某种“研究平抛运动”的实验装置:当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H,此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球,最终两小球同时落地,改变H大小,重复实验,a、b仍同时落地,该实验结果可表明_______.
A.两小球落地速度的大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等。
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动A.B.C.D.32、验证机械能守恒定律也可以有其他多种的实验设计。
方案一:甲同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律;细线的一端拴一个金属小球,另一端连接固定在天花板上的拉力传感器,传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力的大小。将小球拉至图示位置,由静止释放小球,发现细线拉力在小球摆动的过程中做周期性变化。
(1)若细线的长度远大于小球的直径,为了验证机械能守恒定律,该小组不需要测出的物理量是___________;(填入选项前的序号)
A.释放小球时细线与竖直方向的夹角α
B.细线的长度L
C.小球的质量m
D.细线拉力的最大值F
E.当地的重力加速度g
(2)根据上述测量结果,小球动能的最大值的表达式为___________。
(3)小球从静止释放到最低点过程中,满足机械能守恒的关系式为___________(用上述测定的物理量的符号表示)。
方案二:乙同学想用下图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个小球a和b,b球的质量是a球的3倍,用手托住b球,a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时,释放b球。他想仅利用刻度尺这一测量工具验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。
(4)请写出他需要测量的物理量及其符号,以及这些物理量应满足的关系式____________。33、某同学利用如图所小的装置验证动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置,在木板上依次固定好白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y。改变小球在斜槽上的释放位置;进行多次测量,记录数据如下:
高度H(h为单位长度)h2h3h4h5h6h7h8h9h竖直位移y/cm30.015.010.07.56.05.04.33.83.3
(1)在安装斜槽时,应注意____________;
(2)已知斜梄倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,木板与斜槽末端的水平距离为x,小球在离开斜槽后的竖直位移为y,不计小球与水平槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,若动能定理成立则应满足的关系式是_______。
(3)若想利用图象直观得到实验结论,最好应以H为横坐标,以_____为纵坐标,描点作图。评卷人得分六、解答题(共3题,共6分)34、如图所示,在光滑的水平平台上有一质量m=0.1kg的小球压缩轻质弹簧(小球与弹簧不拴连)使其具有Ep=0.2J的弹性势能,平台的B端连接两个半径都为R且内壁都光滑的四分之一细圆管BC及细圆管CD,圆管内径略大于小球直径,B点和D点都与水平面相切.现释放小球,小球弹出后进入细圆管,运动到B点时对上管壁有FN=1N的弹力.g取10m/s2,求:
(1)细圆管的半径R;
(2)小球经过D点时对管壁的压力大小.35、一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡自由滑下(初速度为零)。斜坡的倾角θ=37°,滑雪板与雪面滑动摩擦因素=0.1。则运动员滑至坡底的过程中有:
(1)所受几个力所做的功各是多少?
(2)合力做了多少功?
(3)到达坡底时摩擦力的功率是多少?(不计空气阻力,取g=10m/s2,最后答案可用根式表示)
36、如图所示。甲、乙为地球赤道面内围绕地球运转的通讯卫星。已知甲是与地面相对静止的同步卫星;乙的运转方向与地球自转方向相反,轨道半径为地球半径的2倍,周期为T,在地球赤道上的P点有一位观测者,观测者始终相对于地面静止。若地球半径为R,地球的自转周期为求:
(1)卫星甲距离地面的高度;
(2)若某一时刻卫星乙刚好在P点的观察者的正上方;则至少再经多长时间卫星乙会再次经过该观察者的正上方?
(3)若甲、乙之间可进行无线信号通讯,不计信号传输时间,甲卫星对地球的最大视角为θ;则甲;乙卫星间信号连续中断的最长时间是多少?
参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【分析】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动;在竖直方向上做自由落体运动,根据时间求出下降的高度以及竖直方向上的分速度.
【详解】
小球下落的高度h=gt2=×10×0.64m=3.2m.故AB错误.小球在水平方向上的速度不变,为10m/s.故C正确.小球到达P点的竖直速度vy=gt=8m/s.故D错误.故选C.
【点睛】
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.2、A【分析】【分析】
【详解】
A.因每次曝光的时间间隔相等,而运动员在空中只受重力作用,加速度为g,则相邻位置运动员重心的速度变化均为g∆t;选项A正确;
B.运动员在A;D位置时重心的速度大小相同;但是方向不同,选项B错误;
C.由图可知,运动员从A到B为4∆t,从C到D的时间5∆t;时间不相同,选项C错误;
D.运动员重心位置的最高点位于C点;选项D错误。
故选A。3、D【分析】【详解】
根据开普勒第二定律可知,彗星在近日点的速度大于在远日点的速度,即v1>v2
根据
可得
则a1:a2=
故选D。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.曲线运动的速度大小不一定变化;例如匀速圆周运动,选项A错误;
B.曲线运动的加速度不一定不变;例如匀速圆周运动,选项B错误;
C.一段时间内;做曲线运动的物体的位移可能为零,例如做圆周运动的物体运动一周,选项C正确;
D.做曲线运动的物体受合外力一定不为零;则在平衡力作用下,物体不可能做曲线运动,选项D错误。
故选C。5、C【分析】【详解】
A.将飞刀的运动逆过来看成是一种平抛运动,三把刀在击中板时的速度大小即为平抛运动的初速度大小,运动时间为
初速度为
由图看出;三把刀飞行的高度不同,运动时间不同,水平位移大小相等,所以平抛运动的初速度大小不等,即打在木板上的速度大小不等,故A错误;
B.竖直方向上逆过来看做自由落体运动,运动时间为
则得三次飞行时间之比为
故B错误;
C.根据
3把飞刀从抛出至分别到达M、N、P三点的过程中,重力之比为根据结合B选项可知重力的平均功率之比为故C错误;
D.设任一飞刀抛出的初速度与水平方向夹角分别为θ,则
则得
但
故D错误。
故选C。6、B【分析】【详解】
结合v-t图象可知,物体在0-2s内作加速度a=3m/s2的匀加速直线运动,在2-6s内作v=6m/s的匀速直线运动。在P-t图象中,结合公式P=Fv可知,在0-2s内P=Fv=Fat
由图像可知F1a=15,则F1=5N;在2-6s内F1-μmg=maF2=μmg
代入数据,消去m可得
故B正确;ACD错误。
故选B。7、A【分析】【分析】
【详解】
返回舱加速下降时;返回舱的质量不变,速度增大,动能增大,同时高度减小,重力势能减小;
返回舱和大气之间存在摩擦;克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小,所以该过程中,重力势能转化为动能和内能。
故选A。8、D【分析】若外层的环为土星的一部分,则它们各部分转动的角速度ω相等,由v=ωR知v∝R,A错误,B正确;若是土星的卫星群,则由=得v2∝故C错误,D正确.9、A【分析】【详解】
A.因为静水速小于水流速;根据平行四边形定则知,合速度的方向不可能垂直河岸,所以小船不可能到达正对岸,故A正确;
BC.当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,则最短时间
故BC错误;
D、小船若在内渡河,到对岸时,它将被冲下的距离
故D错误。
故选A。
【点睛】
小船过河问题属于运动的合成问题,要明确分运动的等时性、独立性,运用分解的思想,结合平行四边形定则进行求解,知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短。二、多选题(共9题,共18分)10、B:C【分析】【分析】
【详解】
ABC.当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力。三个物体的角速度相等,由可知,因为C的半径最大,质量最大,故C所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时
计算得出
当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC间绳子开始提供拉力,B的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB之间绳子开始有力的作用,随着角速度增大,A的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A与B的摩擦力也达到最大时,且BC的拉力大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A与B还受到绳的拉力,对C可得
对AB整体可得
计算得出
当时整体会发生滑动;故A错误,BC正确;
D.在时,B、C间的拉力为零,当时,在增大的过程中B;C间的拉力逐渐增大;故D错误。
故选BC。11、B:C【分析】【详解】
AB;把此装置带回地球表面;在最低点给小球相同初速度,小球在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,则动能和重力势能相互转化,速度的大小发生改变,不可能做匀速圆周运动,故A错误,B正确;
CD、若小球到达最高点的速度v则小球可以做完整的圆周运动,若小于此速度,则不能达到最高点,则不能做完整的圆周运动,故C正确,D错误.12、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.x1~x2过程中,图像的斜率越来越小,则说明拉力越来越小;x2时刻图像的斜率为零,则说明此时拉力为零;在这一过程中物体应先加速后减速,则说明最大速度一定不在x2处,即在x2处物体的动能不是最大的;故A错误;
B.由图可知,x1处物体图像的斜率最大;则说明此时机械能变化最快,由。
E=Fh可知此时所受的拉力最大;故B正确;
C.由图像可知,0~x2过程中物体的机械能增大,拉力F始终做正功;故C正确;
D.x2~x3过程中机械能保持不变;故说明拉力一定为零,合外力等于重力,做功不为零,故D错误。
故选BC。13、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.当小球恰好经过C点时,由牛顿第二定律得mg=m
解得vC=
小球离开C点后做平抛运动,则有R=gt2x=vct
联立解得x=R
所以小球只能落在平台MN上离A点距离(-1)R的右侧任意一点;故A错误;
B.小球在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,则小球落在P点前的机械能等于D点的机械能;故B正确;
C.在B点,重力与速度垂直,重力的瞬时功率为零,所以小球从A运动到B的过程中;重力的功率先增大后减小,故C错误;
D.小球从D运动到C的过程,由机械能守恒得
在C点由牛顿第二定律得N+mg=m
联立解得N=-3mg
由牛顿第三定律得小球经过C点时对轨道的压力为-3mg;故D正确。
故选BD。14、B:C:D【分析】【分析】
根据题中“abc是竖直面内的光滑固定绝缘轨道”;“质量为m的带电小球始终受到大小为mg的水平电场力的作用”可知;本题考查带电粒子在复合场中的运动.根据处理带电粒子运动的方法,运用牛顿第二定律、动能定理、圆周运动、运动的分解等知识进行求解.
【详解】
A.小球从a点运动到圆弧轨道b点过程,根据动能定理得在b点,竖直方向根据牛顿第二定律得:水平方向小球受到大小为mg的水平电场力,则小球在b点的合力:联立解得:.故A项错误.
B.小球从b到c的过程,据动能定理得解得:.故B项正确.
C.小球离开c点后竖直方向做竖直上抛运动,则解得:小球离开c点后继续上升小球上升的最大高度.故C项正确.
D.小球离开c点后,竖直方向做竖直上抛运动,设小球从c点达到最高点的时间为t,则.小球离开c点后,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,则.所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点,小球在水平方向的位移此过程中小球的机械能增量.故D项正确.15、B:C【分析】【详解】
子弹从左盘到右盘,盘转过的角度为
盘转动的角速度
由圆周运动公式
可解得
当N=0时解得
或者
同理可得
当N=0时解得
故选BC。16、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.磁头位置相同时;转速快的硬盘磁头通过相同扇区用时少,即读写数据更快,故A正确;
B.对于某种硬盘其转速一定;则其角速度一定,而扇区是根据圆心角划分的,故通过某扇区的时间与角速度即转速有关,与磁头离盘面中心距离远近无关,故B错误;
C.扇区是根据圆心角来划分的;转速一定,则其角速度也一定,所以通过相同扇区即相同圆心角的时间是一定的,与磁头与所处的位置无关,故C正确;
D.由题意知转速之比为3:4,角速度之比与转速之比相等,向心加速度a=rω2;硬盘边缘的向心加速度之比等于角速度平方之比。故D错误。
故选AC。17、A:C:D【分析】【详解】
A.由
故A正确;
BCD.货物的重力势能增加
则货物的机械能增加
故B错误;CD正确。
故选ACD。18、C:D【分析】【详解】
据题意知,卫星与地球同步绕太阳做圆周运动,则公转周期相同,故A错误;卫星所受的合力为地球和太阳对它引力的合力,这两个引力方向相同,合力不为零,处于非平衡状态,故B错误;由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同,卫星的轨道半径大,根据公式可知,卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度,故C正确;卫星在或所处所受太阳和地球引力的合力提供做圆周运动的向心力,即卫星在处的轨道半径比在处大,所以合力比在处大,所以合力比在处大,故D正确.三、填空题(共8题,共16分)19、略
【分析】【详解】
[1][2]根据可得
因为rA大于rB,则vA小于vB,TA大于TB。【解析】小于大于20、略
【分析】【详解】
[1]三个质量均为m的恒星系统,组成一个边长为a的等边三角形,等边三角形的角为60°;任意两个星星之间的万有引力为:
根据平行四边形定则,可得每一颗星星受到的合力:
由几何关系得:
解得:
根据某一星球所受的合外力提供向心力,有:
解得:【解析】21、略
【分析】【分析】
【详解】
狭义相对论的两个基本假设:①狭义相对性原理,即在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;②光速不变原理,即真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。故题干说法正确。【解析】正确22、略
【分析】【详解】
略【解析】①.角速度的平方②.半径③.质量23、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]运动员到达最高点的时只具有水平速度,则
[2]在空中运动上升到最高点的时间为,根据
解得
根据斜抛运动的对称性,则在空中运动的时间【解析】40.624、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.____________②.____________25、略
【分析】【详解】
[1]根据题意可知,镖杆方向就是镖到达镖靶时速度的方向,将镖杆反向延长相交于一点O,由于两支镖是从同一点抛出的,水平位移相同,故O点即为水平位移的中点;如图所示。
由图中几何关系易有
解得【解析】26、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]竖直向上抛出的小球;离开手后会继续向上运动,若考虑空气阻力,小球与空气摩擦,一部分机械能转化为内能,故机械能的总量变小;
[2]小球上升时,受到重力与空气阻力作用,做减速运动,由于二者方向相同,所以合力为二力之和,即
速度减小,阻力减小,则合力减小,到最高点时速度为0,阻力为0,合力为小球下降时,做加速度运动,由于阻力方向与重力相反,所以合力为二力之差,即
由于小球的速度变大,空气阻力变大,则合力会继续减小,故在整个过程中,小球所受合力越来越小。【解析】变小变小四、作图题(共4题,共40分)27、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】28、略
【分析】【分析】
【详解】
各点受力方向和速度方向如图所示。
【解析】29、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】30、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
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