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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年冀教新版共同必修2物理下册月考试卷498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5题,共10分)1、如图所示,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,它们的质量相等,在甲图用力F1推物体,在乙图用力F2拉物体,两种情况下,力与水平方向所成夹角相等,物体都做匀速运动,经过相同的位移,则F1和F2大小关系、F1对物体功W1和F2对物体做功W2关系满足。
A.F1=F2B.F1<F2C.W1<W.2D.W1>W22、如图所示;玻璃小球沿半径为R的光滑半球形碗的内壁做匀速圆周运动,玻璃小球的质量为m,做匀速圆周运动的角速度ω.忽略空气阻力,则玻璃小球离碗底的高度为。
A.B.C.D.3、如图所示,有一直角三角形粗糙斜面体ABC,已知AB边长为h,BC边长为2h,当地重力加速度为g.第一次将BC边固定在水平地面上,小物体从顶端沿斜面恰能匀速下滑;第二次将AB边固定于水平地面上,让该小物体从顶端C静止开始下滑;那么()
A.小物体两次从顶端滑到底端的过程中,克服摩擦力做功相等B.无法比较小物体这两次从顶端滑到底端的过程中,小滑块克服摩擦力做功的大小C.第二次小物体滑到底端A点时的速度大小2D.第二次小物体滑到底端A点时的速度大小4、如图所示,吊车下方吊着一个质量为500kg的重物,二者一起保持恒定的速度沿水平方向做匀速直线运动.某时刻开始,吊车以10kW的功率将重物向上吊起,经重物达到最大速度.忽略空气阻力,取.则在这段时间内()
A.重物的最大速度B.重物克服重力做功的平均功率为9.8kWC.重物做匀变速曲线运动D.重物处于失重状态5、冲击摆是用来测量子弹速度的一种简单装置.如图所示,将一个质量很大的砂箱用轻绳悬挂起来,一颗子弹水平射入砂箱,砂箱发生摆动.若子弹射击砂箱时的速度为测得冲击摆的最大摆角为砂箱上升的最大高度为则当子弹射击砂箱时的速度变为时,下列说法正确的是()
A.冲击摆的最大摆角将变为B.冲击摆的最大摆角的正切值将变为C.砂箱上升的最大高度将变为D.砂箱上升的最大高度将变为评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)6、如图所示;竖直平面内固定有半径为R的光滑半圆形槽,一小球(可看作质点)自半圆形槽左边缘的A点无初速地释放,在最低B点处安装一个压力传感器以测量小球通过B点时对轨道的压力大小,下列说法正确的是。
A.压力传感器的示数与小球的质量无关B.压力传感器的示数与半圆形槽半径R无关C.小球在B点的速度与半圆形槽半径R无关D.小球在B点的加速度与半圆形槽半径R无关7、质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v,如图所示,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ;则物体在最低点时的()
A.向心加速度为B.向心力为m(g+)C.对球壳的压力为D.受到的摩擦力为μm(g+)8、如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于点,在点的正下方点钉颗一钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时()
A.小球的角速度突然变大B.小球的瞬时速度突然变大C.绳上拉力突然变小D.球的加速度突然变大9、如图,在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率v1顺时针转动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上传送带,最终滑块又返回至传送带的右端。在上述过程中,下列判断正确的是()
A.滑块返回传送带右端的速率为v2B.此过程中电动机对传送带做功为2mv1v2C.此过程中传送带对滑块做功为mv-mvD.此过程中滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为m(v1-v2)210、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=36J11、如图所示,质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点,自由静止在A位置.现用水平力F将小球从A缓慢地拉到B位置,此时细线与竖直方向夹角θ=60°,且细线的拉力为F1,然后放手让小球从静止返回,到A点时细线的拉力为F2;则()
A.F1=F2=2mgB.从A到B,拉力F做功为F1LsinθC.从A到B的过程中,拉力F做功为mgL(1-cosθ)D.从B到A的过程中,小球重力的瞬时功率一直增大评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)12、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)
13、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)14、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”)15、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h,已知重力加速度为g,则提升过程中,物体的重力势能的变化为____;动能变化为____;机械能变化为___。16、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。17、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__________18、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_________.
19、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)20、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”).21、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22、某实验小组用如图甲所示的装置测定物块与水平木板间的动摩擦因数。实验部分步骤如下:给物块一初速度使其向右运动,O点正上方的光电门记下物块上遮光条的挡光时间t,测量物块停止运动时物块到O点的距离x,多次改变速度,并记下多组x、t,已知重力加速度为g0
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,则d=________mm;
(2)本实验________(填“需要”或“不需要”)测量物块的质量;
(3)该小组同学处理数据时作出了关系图线,图线的斜率为k则物块与桌面间的动摩擦因数为_________(用题目中的字母表示)。评卷人得分五、解答题(共3题,共15分)23、如图所示,位于水平面上的物体,在斜向上的恒定拉力F作用下,由静止开始向右做匀加速直线运动.已知F的大小为10N、方向与速度v的夹角为37°;物体在10s内前进了15m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)10s内拉力F对物体做功是多大;
(2)10s内拉力F对物体做功的平均功率是多大.
24、2008年4月28日胶济铁路发生严重的交通事故.据报载事故原因:北京开往青岛四方T195列车;在铁道转弯路段严重超速,在限速80km/h的路段,实际时速居然达到了131km/h.导致列车9—17节车厢脱轨,冲向上行线路基外侧.此时,正常运行的烟台至徐州5034次列车以70km/h的速度与脱轨车辆发生撞击.根据上述信息,请回答下列问题:
(1)限速80km/h;是根据该路段的哪些因素确定的?
(2)为什么车厢会脱轨?(提示:需做必要的计算)
(3)为什么前8节车厢没有脱轨,而是9—17节车厢脱轨?25、如图所示,一质量为1kg的物体静止放在粗糙程度相同的水平面上在t=0时刻,对物体加一斜向上、与水平方向成θ=37°角的力F的作用,物体做匀加速直线运一段时间后,撤去F的作用,最终停在水平面上,物体运动过程中从t=0时刻开始,每隔0.1s通过速度传感器测量出物体的瞬时速度,部分测量数据如下表所示,已知sin37°=0.6,g=10m/s2;求。
0.31.61.71.81.83.02.52.0
(1)力F的大小;
(2)物体运动过程中获得的最大动能;
(3)整个运动过程中物体克服摩擦力所做的功.参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】
对甲图中物体受力分析,受推力、重力、支持力和摩擦力,如图1根据平衡条件,有x方向:y方向:其中:解得
对乙图物体受力分析,受拉力、重力、支持力和摩擦力,如图2根据平衡条件,有x方向:y方向:解得比较两式,得到由于位移相同,力与水平方向夹角相等,根据恒力做功的表达式得到故故选D.2、A【分析】【详解】
因为小球做的是匀速圆周运动;所以小球的向心力就是小球所受的合力,小球受重力;碗的支持力(指向球心),如图.
为保证这两个力的合力指向圆周运动的圆心(不是球心),则将支持力分解后必有竖直方向分力等于重力,水平方向分力即为向心力.设支持力与水平方向夹角为θ,则有:解得:.则小球的高度为:H=R-Rsinθ=R-.故A正确,BCD错误.3、D【分析】【详解】
AB.根据做功公式知,第一次滑到底端的过程中克服摩擦力做功为:W1=μmgcos∠C•h,
第二次滑到底端的过程中克服摩擦力做功为:W2=μmgcos∠A•h,
因为∠C<∠A,所以W1>W2;故AB错误;
CD.因为第一次小物体在斜面上匀速下滑,所以有mgsin∠C=μmgcos∠C
解得
第二次下滑过程中,根据动能定理得:mg•2h−μmgcos∠A•h=mv2,
且有cos∠A=
解得第二次小物块滑到底端的速度为
故C错误,D正确.4、B【分析】【分析】
【详解】
A.物体水平方向匀速运动,竖直方向做变加速运动,在竖直方向,当牵引力等于阻力时,竖直方向获得最大速度,则
故速度
故A错误;
B.在竖直方向,根据动能定理可知
解得
重物克服重力做功的平均功率为
故B正确;
C.物体向上做变加速运动;水平方向匀速运动,根据运动的合成,可知,重物做变速曲线运动,故C错误;
D.物体向上做变加速运动;故处于超重状态,故D错误;
故选B。
【点睛】
重物在水平方向匀速运动,竖直方向做变加速运动,等拉力等于重力时,速度达到最大,根据速度的合成即可判断和速度合运动.5、D【分析】【分析】
【详解】
A.设子弹的质量为m,砂箱的质量为M,砂箱上升的最大高度为h,最大偏转角为θ,冲击摆的摆长为L;以子弹和砂箱作为整体,在子弹和砂箱一起升至最高点的过程中,由机械能守恒,由机械能守恒定律得(m+M)v共2=(m+M)gh
解得v共=
在子弹射入砂箱的过程中,系统的动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
解得
冲击摆的最大偏转角满足
由于不知道与之间的关系,所以不能判断出冲击摆的最大摆解是否将变为A错误;
B.由于不知道与之间的关系,所以不能判断出冲击摆的最大摆解的正切值是否将变为B错误;
CD.由公式
可知,当增大为时,砂箱上升的最大高度将变为C错误,D正确。
故选D。
点睛:本题属于动量守恒与机械能守恒在日常生活中的应用的例子,分析清楚物体运动过程、应用机械能守恒定律与动量守恒定律即可正确解题求出子弹的初速度与冲击摆上升的高度、摆动的夹角之间的关系是解答的关键。二、多选题(共6题,共12分)6、B:D【分析】【分析】
先根据动能定理求出到达最低点的速度;再根据向心力公式及牛顿第三定律求得球对内壁的压力大小;
【详解】
设小球到达B处的速度为v,则在B点下有解得压力传感器的示数F=3mg,小球在B点的速度小球在B点的加速度大小故BD正确,AC错误;
故选BD.
【点睛】
考查了动能定理及向心力公式的直接应用,难度不大,属于基础题;7、A:D【分析】【分析】
【详解】
A.物体滑到半球形金属球壳最低点时,速度大小为v,半径为r,向心加速度为an=故A正确;
B.根据牛顿第二定律得知,物体在最低点时的向心力Fn=man=m
故B错误;
C.根据牛顿第二定律得N-mg=m
得到金属球壳对小球的支持力N=m(g+)
由牛顿第三定律可知,小球对金属球壳的压力大小N′=m(g+)
故C错误;
D.物体在最低点时,受到的摩擦力为f=μN=μm(g+)
故D正确。
故选AD。
【点睛】
本题是变速圆周运动动力学问题,关键是分析小球的受力情况,确定向心力的来源。对于变速圆周运动,由指向圆心的合力提供向心力。8、A:D【分析】【详解】
AB.因为碰到钉子前后瞬间水平方向没有作用力,瞬时速度大小不变;但因为圆周半径变小,角速度变大,A正确B错误.
CD.根据可知,球的加速度变大;根据向心力方程可知,绳的拉力变大,C错误D正确.9、A:B【分析】【分析】
【详解】
A.由于传送带足够长,滑块受向右的摩擦力,减速向左滑行,到速度为0,之后,再加速向右滑行,由于v1>v2,物体会在滑动摩擦力的作用下加速,当速度增大到等于v2时,物体回到原出发点,即滑块返回传送带右端的速率为v2;故A正确;
B.设滑块向左运动的时间t1,位移为x1,则
摩擦力对滑块做功W1=fx1=
又摩擦力做功等于滑块动能的减小,即W1=mv22
该过程中传送带的位移x2=v1t1
摩擦力对传送带做功
解得W2=mv1v2
同理可计算,滑块返回到出发点时摩擦力对传送带做功为W2=mv1v2
则此过程中电动机对传送带做功为W=W2+=2mv1v2
选项B正确;
C.此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W′=△EK
得W=△EK=mv22-mv22=0
故C错误;
D.物块向左减速运动时,物块相对传送带的位移为
物块向右加速运动时,物块相对传送带的位移为
则此过程中滑块与传送带问因摩擦产生的热量为
故D错误;
故选AB。10、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.11、A:C【分析】【详解】
在B点,根据平衡有:解得B到A,根据动能定理得:在A点有:联立两式解得故A正确.从A到B,小球缓慢移动,根据动能定理得,解得:故B错误,C正确;在B点,重力的功率为零,在最低点,重力的方向与速度方向垂直,重力的功率为零,可知从B到A的过程中,重力的功率先增大后减小,故D错误.故选AC.
【点睛】根据共点力平衡求出在B点的拉力,根据动能定理和牛顿第二定律求出小球在最低点的拉力,从而比较两拉力的大小.对A到B过程运用动能定理,求出拉力F做功的大小.根据首末位置的重力功率,判断整个过程中的重力功率变化.三、填空题(共8题,共16分)12、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13、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14、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15、略
【分析】【详解】
[1]物体上升高度为h,则重力做负功mgh,重力势能增加mgh.
[2]物体所受合外力为由动能定理:
可得动能变化:
[3]由功能关系除重力以外的力做功衡量机械能变化,由:
可知则机械能增加【解析】mghmahm(a+g)h16、略
【分析】【详解】
足球的动能为:动能的该变量为:.【解析】40J0J17、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】16018、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】;;19、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)20、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21、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
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