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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年粤人版共同必修2物理上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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、如图所示,在一次海上救援行动中,直升机用悬索系住伤员,直升机和伤员一起在水平方向以v1=8m/s的速度匀速运动,同时悬索将伤员在竖直方向以v2=6m/s的速度匀速上拉,则伤员实际运动速度v的大小是()
A.6m/sB.8m/sC.10m/sD.14m/s2、如图所示,一辆小车静置在水平地面上,用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球悬挂于车顶点,在点正下方有一光滑小钉它到点的距离恰好等于橡皮筋原长现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动;在此运动过程中(橡皮筋始终在弹性限度内)
A.小球的高度保持不变B.小球的重力势能不断增大C.橡皮筋长度保持不变D.小球只受橡皮筋的拉力和重力,所以机械能守恒3、质量为的小球由轻绳和分别系于一轻质细杆的A点和B点,如图所示,绳与水平方向成角,绳在水平方向且长为当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时;小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是。
A.绳张力不可能为零B.绳的张力随角速度的增大而增大C.当角速度时,绳将出现弹力D.若绳突然被剪断,则绳的弹力一定发生变化4、如图所示;光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上,其上方有一个光滑曲面轨道AB,轨道底端水平并与半球顶端相切,质量为m的小球由A点静止滑下,最后落在水平面上的C点,重力加速度为g,则。
A.小球将沿半球表面做圆周运动B.小球将从B点离开做平抛运动C.若小球从B以的速度向前运动,OC之间的距离为2RD.若小球从B以的速度向前运动,落地时的速率为5、质量为2kg的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示.已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2;则下列说法正确的是()
A.x=1m时速度大小为2m/sB.x=3m时物块的加速度大小为2.5m/s2C.在前4m位移过程中拉力对物块做的功为9JD.在前4m位移过程中物块所经历的时间为2.8s6、如图所示;在光滑的水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()
A.弹簧的弹性势能逐渐减小B.弹簧的弹性势能逐渐增大C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.弹簧的弹性势能先减小后增大评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)7、两个互相垂直的匀变速直线运动,初速度大小分别为v1和v2,加速度大小分别为a1和a2,则它们的合运动的轨迹A.如果v1=v2=0,则轨迹一定是直线B.如果v1≠0,v2≠0,则轨迹一定是曲线C.如果a1=a2,则轨迹一定是直线D.如果a1/a2=v1/v2,则轨迹一定是直线8、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9、公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图所示,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处()
A.质量更大的卡车经过时,vc的值变小B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,不发生侧滑的最大转弯速度变小10、如图所示;一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面。圆锥筒固定不动,有两个质量相等的小球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,则以下说法中正确的是:()
A.A球的线速度大于B球的线速度B.A球的角速度等于B球的角速度C.A球的运动周期小于B球的运动周期D.A球对筒壁的压力等于B球对筒壁的压力11、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12、如图,一内壁为半圆柱形的凹槽静止在光滑水平面上,质量为M,内壁光滑且半径为R,直径水平。在内壁左侧的最高点有一质量为m的小球P,将P由静止释放,则()
A.P在下滑过程中,凹槽对P的弹力不做功B.P在到达最低点前对凹槽做正功,从最低点上升过程中对凹槽做负功C.P不能到达内壁右端的最高点D.凹槽的最大动能是13、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)214、质量为m的物体在水平面上,只受摩擦力作用,以初动能E0做匀变速直线运动,经距离d后,动能减小为则()A.物体与水平面间的动摩擦因数为B.物体再前进便停止C.物体滑行距离d所用的时间是滑行后面距离所用时间的倍D.若要使此物体滑行的总距离为3d,其初动能应为2E0评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)15、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)
16、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.17、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“<”)
18、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___。19、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__________评卷人得分四、解答题(共3题,共12分)20、有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。取重力加速度大小g="10"m/s2。
(1)若汽车到达桥顶时速度为5m/s;求汽车对桥的压力大小。
(2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空;求汽车的速度大小。汽车对地面的压力过小是不安全的,对于同样的车速,请说明拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全。
(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径R="6400"km一样,汽车要在桥面上腾空,求汽车最小速度的大小。21、高铁转弯超速容易出现事故,如图所示,为了防止列车转弯时对轨道的损伤甚至脱轨,需要使内外轨有一定的高度差,已知普悠玛列车出事现场的转弯半径R约为250m,轨道间距L约为1.5m,内外轨的高度差h0约为24cm,请用学过的知识计算(取g=10m/s2):
(1)为保证安全,在事故现场附近应规定的行驶速率v0为多少km/h;
(2)该列车发生意外时,行驶速率v高达144km/h,为了使内外轨均不受到侧向挤压,应将内外轨的高度差h设计为多少cm。
22、许多相互作用力做功,都与两物体间相对位置的变化有关,因此可以通过研究相互作用力做功得到物体能量变化的许多信息.下面通过两个情景进行讨论.
(1)在光滑水平桌面上放着一块木板B;木块A以一定的速度(速度大小未知)冲上木板B.木块A质量为m,木块A与木板B之间的滑动摩擦因数为μ,木板的长度为L.已知下述两种情况下,木块A都从右端滑离了木板B.
a.若B用外力固定在地面上保持不动,求A、B之间的摩擦力对A、B做的功WA、WB;以及这一对摩擦力对A、B系统做的功W1
b.接(1)a,若B在桌面上无摩擦地滑动,A、B之间的一对摩擦力对A、B系统做的功为W2.求
(2)在光滑水平桌面上放着质量相等的A;B两个物块;两个物块用一根伸长的轻弹簧连接在一起,用外力使两个物块都处于静止状态.弹簧的劲度系数为k,弹簧的伸长量为x
a.若将A与地面固定,撤去B上外力,从功的定义角度求从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中弹簧弹力对B所做的功为W1.
b.若A、B都不固定,同时撤去A、B上的外力,从功的定义角度求从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中弹簧弹力对A、B所做的功的和W2,及参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】
伤员参加了两个分运动,即水平和竖直方向都是匀速运动,根据平行四边形定则,可得合速度的大小为:故C正确,ABD错误.2、A【分析】【详解】
设L0为橡皮筋的原长,k为橡皮筋的劲度系数,小车静止时,对小球受力分析得:T1=mg;
弹簧的伸长即小球与悬挂点的距离为L1=L0+当小车的加速度稳定在一定值时;对小球进行受力分析如图,得:
T2cosα=mg,T2sinα=ma,所以:弹簧的伸长:则小球与悬挂点的竖直方向的距离为:即小球在竖直方向上到悬挂点的距离不变,故A正确。小球的高度保持不变,则重力势能不变,选项B错误;橡皮筋的长度:则随α角的变化而变化,选项C错误;随加速度的增加,小球的重力势能不变,动能变化,则机械能变化,选项D错误.3、C【分析】【详解】
小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等,可知a绳的张力不可能为零,故A正确;根据竖直方向上平衡得,Fasinθ=mg,解得可知a绳的拉力不变,故B错误;当b绳拉力恰为零时,有:解得可知当角速度时,b绳出现弹力,故C正确;由于b绳可能没有弹力,故b绳突然被剪断,a绳的弹力可能不变,故D错误。4、C【分析】【分析】
若小球从某高处滑下,到达B点时对轨道的压力为零,可求解释放点的位置,从而判断选项AB;若小球从B以的速度向前运动;根据平抛运动的规律求解水平射程以及落地的速度.
【详解】
若小球从距离B点h高处滑下,到达B点时对轨道的压力为零,则根据动能定理得,mgh=mv2,根据牛顿第二定律得,mg-N=m当N=0时,解得h=则当小球从距离B点处滑下时,到达B点后做平抛运动,若小球从距离B小于处滑下时,到达B点后在圆上做一段圆周运动后离开球面,故AB错误.若小球从B以的速度向前运动,则小球从B点离开球面做平抛运动,则OC之间的距离为选项C正确;若小球从B以的速度向前运动,落地时的速率为选项D错误;故选C.
【点睛】
本题考查了圆周运动和平抛运动的综合运用,知道圆周运动向心力的来源以及平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键.5、D【分析】【详解】
根据动能定理可知,物体在两段运动中所受合外力恒定,则物体做匀加速运动;由图象可知x=1m时动能为2J,故A错误;同理,当x=2m时动能为4J,v2=2m/s;当x=4m时动能为9J,v4=3m/s,则2~4m,有2a2x2=v42−v22,解得2~4m加速度为a2=1.25m/s2,故B错误;对物体运动全过程,由动能定理得:WF+(-μmgx)=Ek末-0,解得WF=25J,故C错误;0~2m过程,2~4m过程,故总时间为2s+0.8s=2.8s,D正确.6、D【分析】撤去F后物体向右运动的过程中;物体向右先加速运动,弹力方向向右,当弹簧恢复原长时,由于物体仍有向右的速度,所以弹簧被拉长,方向向左,故弹簧的弹力先做正功后做负功,弹簧的弹性势能先减小后增大,D正确;ABC错误;
故选D二、多选题(共8题,共16分)7、A:D【分析】【详解】
当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上时,即时,运动轨迹为直线,若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,运动轨迹为曲线.如果则物体是从静止开始运动的,所以力和加速度方向已定在同一条直线上,故左直线运动,故选AD,8、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.9、C:D【分析】【详解】
A;支持力和重力的合力作为向心力。
则有解得质量更大的卡车经过时,vc的值不变;故A错误;
B、车速高于或低于vc时,摩擦力会起作用,只要在一个范围内,车就不会滑动,车速低于vc;所需的向心力减小,此时摩擦力可以指向外侧,减小提供的力,车辆不会向内侧滑动,故B项错误;
C、速度高于vc时;摩擦力指向内侧,只要速度不超出最高限度,车辆不会侧滑,故C项正确;
D;由于汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力;当路面结冰时,与未结冰时相比,不发生侧滑的最大转弯速度变小,故D项正确;
故选CD.
【点睛】汽车拐弯处将路面建成外高内低,汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力,速率为vc时,靠重力和支持力的合力提供向心力,摩擦力为零,根据牛顿第二定律进行分析.10、A:D【分析】【详解】
如图所示,小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动。由于A和B的质量相同,小球A和B在两处的合力相同,即它们做圆周运动时的向心力均为F=mg/tanθ,是相同的。由向心力的计算公式F=mv2/r,由于球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时,半径大的线速度大,所以A正确。根据F=mω2r可知;由于球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时,半径大的角速度小,故B错误;
由周期公式T=2π/ω,所以球A的运动周期大于球B的运动周期,故C错误。由受力图分析可知,球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力,均为mg/sinθ,所以D正确。故选AD。11、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.12、B:D【分析】【分析】
【详解】
ABC.水平面光滑;在小球P下滑到最低点的过程中球P对凹槽的弹力做正功,凹槽向左加速运动,从最低点上升的过程中,球对凹槽的弹力做负功,凹槽减速,根据能量守恒球P到达凹槽右端最高点速度同时减为零,AC错误B正确;
D.在小球到达凹槽最低点时,凹槽有最大的速度v2,在水平方向,球与凹槽系统动量守恒可得
联立解得
D正确。
故选BD。13、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。14、A:D【分析】【详解】
A.由动能定理知Wf=μmgd=E0-所以A正确;
B.设物体总共滑行的距离为s,则有μmgs=E0,所以s=d,物体再前进便停止;B错误;
C.将物体的运动看成反方向的初速度为0的匀加速直线运动,则连续运动三个距离所用时间之比为(-)∶(-1)∶1,所以物体滑行距离d所用的时间是滑行后面距离所用时间的(-1)倍;C错误;
D.若要使此物体滑行的总距离为3d,则由动能定理知μmg·3d=Ek,得Ek=2E0,D正确.三、填空题(共5题,共10分)15、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16、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17、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】><=18、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)h19、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】160四、解答题(共3题,共12分)20、略
【分析】【详解】
【分析】汽车到达桥顶时;重力和支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求解,汽车经过桥顶
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