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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年浙教版共同必修2物理下册月考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9题,共18分)1、如图所示,重物M沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车沿斜面升高.当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角,且重物下滑的速率为v时,小车的速度为()
A.vsinθB.v/cosθC.vcosθD.v/sinθ2、如图所示,四个相同的小球A、B、C、D,其中A、B、C位于同一高度h处,A做自由落体运动,B沿光滑斜面由静止滑下,C做平抛运动,D从地面开始做斜抛运动,其运动的最大高度也为h.在每个小球落地的瞬间,其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD.下列关系式正确的是()
A.PA=PB=PC=PDB.PA=PC>PB=PD
C.PA=PC=PD>PBD.PA>PC=PD>PB3、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.4、如图所示,照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动,已知汽车的转弯半径为50m,假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍,取10m/s2;则运动的汽车()
A.所受的合力为零B.只受重力和地面的支持力作用C.最大速度不能超过20m/sD.所需的向心力由重力和支持力的合力提供5、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.6、如图所示;小车放在木板上,小车的前端系一条细绳,绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘,盘中放重物,用悬吊重物的方法为小车提供拉力.小车后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.以小车为研究对象,用该装置进行物理实验,下列说法正确的是。
A.若探究动能定理,必须调整定滑轮的高度使细线与木板平行B.若探究动能定理,必须使盘和盘上重物的质量远大于小车质量C.若研究匀变速直线运动规律,必须垫高木板一端以平衡小车受到的摩擦力D.若研究匀变速直线运动规律,必须使盘和盘上的重物质量远大于小车质量7、高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段,列车的动能A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比8、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9、两个等量正电荷的连线的垂直平分线上有m;n两点;如图所示,下列说法正确的是:
①n点电场强度一定比m的大。
②n点电势一定比m的高。
③负电荷从m到n点电势能要增加。
④负电荷从m点在电场力作用下由静止开始运动,经过一段时间,还能回到m点。A.①②B.③④C.①③D.②④评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、从高H处以水平速度v1平抛一个小球1,同时从地面以速度v2竖直向上抛出一个小球2,两小球在空中相遇,则()
A.从抛出到相遇所用时间为B.从抛出到相遇所用时间为C.抛出时两球的水平距离是D.相遇时小球2上升高度是11、如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为.下列结论正确的是()
A.B.C.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大12、天花板下悬挂轻质光滑小圆环可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转,一根轻绳穿过P,两端分别连接质量为m1和m2的小球;设两球同时做如图所示的圆锥摆运动,且在任意时刻两球均在同一水平面内,则()
A.两圆锥摆运动的周期相等B.两圆锥摆运动的向心加速度大小相等C.m1和m2到P点的距离之比等于m2:m1D.m1和m2到P点的距离之比等于m1:m213、如图所示,处于竖直平面内的光滑细金属圆环半径为R,质量均为m的带孔小球A、B穿于环上,两根长为R的细绳一端分别系于A、B球上,另一端分别系于圆环的最高点和最低点,现让圆环绕竖直直径转动,当角速度缓慢增大到某一值时,连接B球的绳子恰好拉直,转动过程中绳不会断,则下列说法正确的是()
A.连接B球的绳子恰好拉直时,转动的角速度为B.连接B球的绳子恰好拉直时,金属圆环对A球的作用力为零C.继续增大转动的角速度,金属环对B球的作用力可能为零D.继续增大转动的角速度,A球可能会沿金属环向上移动14、如图所示,A、B两球穿过光滑水平杆,两球间用一细绳连接,当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时,两球在杆上恰好不发生滑动.若两球质量之比mA∶mB=2∶1,那么关于A、B两球的下列说法中正确的是()
A.A、B两球受到的向心力之比为2∶1B.A、B两球角速度之比为1∶1C.A、B两球运动半径之比为1∶2D.A、B两球向心加速度之比为1∶215、如图所示,长为l的轻杆两端各固定一个小球(均可视为质点),两小球的质量分别为mA=m和mB=2m,轻杆绕距B球处的光滑轴O在竖直平面内自由转动。当杆转至图中竖直位置时,A球速度为则此时。
A.B球的速度大小为B.B球的速度大小为C.杆对B球的支持力为mgD.杆对A球的拉力为2mg16、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、质量为M的某机车拉着一辆质量相同的拖车在平直路面上以的速度匀速行驶。途中某时刻拖车突然与机车脱钩。假设脱钩后机车牵引力始终保持不变,而且机车与拖车各自所受阻力也不变,下列说法中正确的是()A.脱钩后某时刻机车与拖车速度的可能是B.脱钩后某时刻机车与拖车速度的可能是C.从脱钩到拖车停下来,机车与拖车组成的系统动量不变、动能增加D.从脱钩到拖车停下来,机车与拖车组成的系统动量减少、动能减少18、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9题,共18分)19、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)
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、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)22、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。23、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)24、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___。25、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。
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、实验题(共3题,共12分)28、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29、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)。30、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2题,共16分)31、如图所示,质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起,物体A处于静止状态.在A的正上方h高处有一质量为的小球C,由静止释放,当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C,h至少多大,碰后物体B有可能被拉离地面?
32、如图所示,钉子A、B相距5l,处于同一高度.细线的一端系有质量为M的小物块,另一端绕过A固定于B.质量为m的小球固定在细线上C点,B、C间的线长为3l.用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时BC与水平方向的夹角为53°.松手后,小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g;取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)小球受到手的拉力大小F;
(2)物块和小球的质量之比M:m;
(3)小球向下运动到最低点时,物块M所受的拉力大小T参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【详解】
将M物体的速度按图示两个方向分解;如图所示。
则绳子的速率为:
而绳子速率等于物体m的速率;则有物体m的速率为。
故选C.2、C【分析】【详解】
小球落地时,A的重力的瞬时功率:;B落地的瞬时功率:;C落地的瞬时竖直速度为,则落地时重力的瞬时功率:;因D中小球上升的最大高度为h,则落地的瞬时竖直速度为,则落地时重力的瞬时功率:;故PA=PC=PD>PB,故选项C正确,ABD错误;故选C.3、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.4、C【分析】【详解】
A.汽车在水平路面上做匀速圆周运动;合力等于向心力,可知合力不为零,故A错误;
BD.汽车在水平路面上做匀速圆周运动;重力和支持力平衡,向心力由静摩擦力提供,故BD错误;
C.根据μmg=m
得,最大速度
故C正确。
故选C。5、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,6、A【分析】【详解】
若探究动能定理,必须调整定滑轮的高度使细线与木板平行,这样才能使得小车受到的拉力等于合外力,选项A正确;若探究动能定理,应使盘和盘上重物的质量远小于小车质量,选项B错误;若研究匀变速直线运动规律,只需让小车做匀加速运动即可,没必要平衡小车受到的摩擦力,也没必要使盘和盘上的重物质量远大于小车质量,选项CD错误.7、B【分析】本题考查匀变速直线运动规律;动能、动量及其相关的知识点。
根据初速度为零匀变速直线运动规律可知,在启动阶段,列车的速度与时间成正比,即v=at,由动能公式Ek=mv2,可知列车动能与速度的二次方成正比,与时间的二次方成正比,选项AC错误;由v2=2ax,可知列车动能与位移x成正比,选项B正确;由动量公式p=mv,可知列车动能Ek=mv2=,即与列车的动量二次方成正比,选项D错误。8、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。9、D【分析】试题分析:根据点电荷场强公式和叠加原理可知m;n两点的场强方向相同;即电场在其中垂线上电场方向竖直向上,连线中点的电场强度为零,无穷远处电场强度为零,所以场强从连线的中点向两侧先增大后减小,所以m、n两点场强大小不能判断,故①错误;等量同种正点电荷,两点的电场强度的方向,由n指向m,沿电场线方向电势降低,因此n点的电势高于m点,若q是负电荷,q由m点运动到n点时电场力做正功则电势减小,故负电荷从m到n点电势能要减小,故②正确,③错误;负电荷从m点在电场力作用下由静止开始运动,越过交点处,开始减速运动,当速度为零,再返回,经过一段时间,回到m点,将做往复运动,故④正确;所以D选项正确。
考点:等量同种电荷电场分布规律。
【名师点睛】等量同种正电荷电场中,在其连线上电场强度先减小,中点O处的电场强度最小,然后再增大,沿电场线的方向电势降低知从M→O→N的连线之间,中点O电势最低,在其中垂线上电场方向竖直向上,O点的电场强度为零,无穷远处电场强度为零,所以从O向两侧先增大后减小,沿电场线方向电势降低,所以O点的电势最高。二、多选题(共9题,共18分)10、B:C【分析】【分析】
【详解】
AB.设相遇的时间为t,此时小球1在竖直方向上的位移
小球2在竖直方向上的位移
根据
解得
故A错误;B正确;
C.相遇时,小球1在水平方向上的位移
该位移为两球抛出时的水平距离;故C正确;
D.相遇时小球2上升高度是
故D错误。
故选BC。11、A:C【分析】【详解】
b球在摆过的过程中做圆周运动,设此时其速度为v,由机械能守恒定律可得在沿半径方向上由牛顿第三定律可得因a球此时对地面压力刚好为零,则联立得A对,B错.b球从静止到最低点的过程中,其在竖直方向的分速度是先由零增大后又减至零,由可知,重力的功率是先增大后减小,C对,D错.12、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.根据圆锥摆的周期T=2π
故A正确;
B.根据向心加速度
由于r不同;故B错误;
CD.因为无摩擦,所以同一根绳上的力大小相等,设绳的张力为F,由于向心力为Fn=Fsin=m2lsin
可知m与l成反比;故C正确,D错误。
故选AC。13、A:B【分析】【分析】
球A、B均做匀速圆周运动;合力提供向心力,考虑细线拉力为零的临界情况,根据牛顿第二定律列式分析即可.
【详解】
A、当连接B球的绳刚好拉直时,mgtan60°=mω2Rsin60°,求得A项正确;
B、连接B球的绳子恰好拉直时,A球与B球转速相同,A球所受合力也为mgtan60°,又小球A所受重力为mg,可判断出A球所受绳的拉力为2mg,A球不受金属圆环的作用力;B项正确;
C、继续增大转动的角速度,连接B球的绳上会有拉力,要维持B球竖直方向所受外力的合力为零,环对B球必定有弹力;C项错误;
D、当转动的角速度增大,环对B球的弹力不为零,根据竖直方向上A球和B球所受外力的合力都为零,可知绳对A球的拉力增大,绳应张得更紧,因此A球不可能沿环向上移动;D项错误.
故选AB.
【点睛】
本题中球做匀速圆周运动,关键是找到向心力来源,根据牛顿第二定律列式求解.要注意向心力是一种效果力,受力分析时,切不可在物体的相互作用力以外再添加一个向心力.14、B:C:D【分析】【详解】
由绳子的拉力提供向心力,绳子的拉力相等,所以向心力相等,向心力大小之比为1:1,故A错误;同轴转动角速度相同,由绳子的拉力提供向心力,则有:mAω2rA=mBω2rB,解得:故BC正确;根据a=ω2r得:故D正确;故选BCD.15、B:C:D【分析】【详解】
对A、B球整体,重心在O位置,故A、B球整体绕着O点做匀速圆周运动,角速度是相等的,故根据v=rω,速度之比为2:1,故vB=故A错误,B正确。杆对B球的作用力为FB,合力提供向心力,解得FB=mg,方向竖直向上,故C正确。杆对A球的作用力为FA,合力提供向心力,解得FA=2mg,方向竖直向上,故D正确。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、A:C【分析】【详解】
AB.选机车和拖车组成的系统为研究对象,取开始时运动的方向为正方向,由于脱构后,系统所受的合外力为零,系统的动量守恒,当机车的速度为v1=15m/s时,设拖车的速度为v,则
得v=5m/s
拖车与机车脱钩后受到路面的摩擦力做减速运动;速度是不可能变成负值的。故A正确,B错误;
CD.系统所受的合外力为零;系统的动量守恒;当拖车与机车脱钩后,机车的牵引力不变,所以机车做加速运动,拖车做减速运动,相同时间内机车的位移大于拖车的位移,牵引力对汽车所做的功大于阻力对两车做的功,据动能定理可知,汽车和拖车的总动能要增加。故C正确,D错误;
故选AC。18、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9题,共18分)19、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】0.820、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】
[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22、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23、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】1024、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)h25、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】3126、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,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12分)28、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.29、略
【分析】【详解】
(1)[1]由图示游标卡尺可知;其示数为:6mm+0.05×10mm=6.50mm。
(2)[2]根据动能定理可知:且速度代入化简得:由此可知本实验不需要测理物块的质量;
(3)[3]根据可知图线的斜率为解得:【解析】6.50不需要30、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
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