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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年人教五四新版共同必修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5题,共10分)1、拍苍蝇与物理有关.市场出售的苍蝇拍;拍把长约30cm,拍头是长12cm;宽10cm的长方形.这种拍的使用效果往往不好,拍头打向苍蝇,尚未打到,苍蝇就飞了.有人将拍把增长到60cm,结果一打一个准.其原因是。
A.拍头打苍蝇的力变大了B.拍头的向心加速度变大了C.拍头的角速度变大了D.拍头的线速度变大了2、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、如图倾角为30°的斜面体固定在水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B(均可视为质点),跨过固定于斜面体顶端的滑轮O(可视为质点),A的质量为m,B的质量为4m,开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面;此时B静止不动,将A由静止释放,在其下摆过程中B始终保持静止,则在绳子到达竖直位置之前,下列说法正确的是()
A.物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上B.物块B受到的摩擦力增大C.绳子的张力先增大后减小D.地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右4、下列关于运动的物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是()A.如果物体的动能不变,则物体所受的合外力一定为零B.物体所受的合外力做的功为零,则物体动能一定不变C.物体所受的合外力做的功为零,则物体所受的合外力一定为零D.物体所受的合外力做的功为零,则物体的位移一定为零5、已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G.有关同步卫星,下列表述正确的是()A.卫星距地面的高度为B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度C.卫星运行时受到的向心力大小为GD.卫星运行的向心加速度大于地球表面的重力加速度评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)6、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7、如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计.两个小球a、b(视为质点)质量均为m,a球套在竖直杆L1上,b杆套在水平杆L2上,a、b通过铰链用长度为的刚性轻杆连接,将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g.在此后的运动过程中;下列说法中正确的是。
A.a球和b球所组成的系统机械能守恒B.b球的速度为零时,a球的加速度大小一定等于gC.b球的最大速度为D.a球的最大速度为8、如图所示.水平圆盘可以绕竖直转轴OO′转动,在距转轴不同位置处通过相同长度的细绳悬挂两个质量相同的物体AB,不考虑空气阻力的影响,当圆盘绕OO′轴匀速转动达到稳定状态时;下列说法正确的是()
A.A比B的线速度小B.A与B的向心加速度大小相等C.细绳对B的拉力大于细绳对A的拉力D.悬挂A于B的缆绳与竖直方向的夹角相等9、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10、如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上,两者用长为L的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍,A放在距离转轴L处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动;开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是。
A.当时,绳子没有弹力B.当时,B相对于转盘会滑动C.ω在范围内时,B所受摩擦力不变D.ω在范围内增大时,A所受摩擦力先不变后增大11、如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的各部分均光滑,水平部分套有质量为mA=3kg的小球A,竖直部分套有质量为mB=2kg的小球B,A、B之间用不可伸长的轻绳相连.在水平外力F的作用下,系统处于静止状态,且,重力加速度g=10m/s2.则
A.系统平衡时,水平拉力F的大小为25NB.系统平衡时,水平杆对小球A弹力的大小为50NC.若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动,经过时小球B的速度大小为4m/sD.若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动,经过的时间内拉力F做的功为49.5J12、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2E013、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14、如图所示;轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接,另一端与物体A相连,物体A置于光滑水平桌面上(桌面足够大),A右端连接一水平细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连,开始时托住B,让A处于静止且细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度,下列有关该过程的分析中正确的是。
A.B物体受到细线的拉力始终保持不变B.B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量C.A物体动能的增加量等于B物体重力对B做的功与弹簧弹力对A做的功之和D.A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功评卷人得分三、填空题(共8题,共16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、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)17、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”)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、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。20、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。
21、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__________22、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15分)23、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24、某同学利用图示装置“探究功与动能变化的关系”;图中气垫导轨已调至水平.
(1)测得两光电门中心间的距离为L,测得固定在滑块上的竖直挡光条的宽度为d,记录挡光条通过光电门1和2的时间分别为t1和t2,则滑块通过光电门1时的速度大小v1=_____________(用对应物理量的符号表示).
(2)在(1)中,从力传感器中读出滑块受到的拉力大小为F,滑块、挡光条和力传感器的总质量为M,若动能定理成立,则必有FL=_____________(用对应物理量的符号表示).
(3)该实验__________(选填“需要”或“不需要”)满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和力传感器的总质量.25、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4题,共32分)26、一根轻杆长为L=1m,两端各固定一个质量为m=1kg的小球A和B,在AB中点O有一转轴,当杆绕轴O在竖直平面内匀速转动时,若转动周期g取10m/s2;求轻杆转到如图所示的竖直位置时:
(1)A球和B球线速度的大小;
(2)A球和B球各对杆施加的力的大小。
27、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.
28、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29、如图所示,A、B质量分别为mA=1kg,mB=2kg,AB间用弹簧连接着,弹簧劲度系数k=100N/m,轻绳一端系在A上,另一端跨过定滑轮,B为套在轻绳上的光滑圆环,另一圆环C固定在桌边,B被C挡住而静止在C上,若开始时作用在绳子另一端的拉力F为零,此时A处于静止且刚没接触地面.现用恒定拉力F=15N拉绳子;恰能使B离开C但不能继续上升,不计摩擦且弹簧没超过弹性限度,求。
(1)B刚要离开C时A的加速度,并定性画出A离地面高度h随时间变化的图像.
(2)若把拉力F改为F=30N;则B刚要离开C时,A的加速度和速度.
参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】
要想打到苍蝇,必须要提高线速度,由于苍蝇拍质量很小,故可以认为人使用时角速度一定,根据公式提高拍头的转动半径后,会提高线速度,故选项D正确,ABC错误.
点睛:本题关键是建立物理模型,明确拍头的运动是匀速圆周运动,角速度一定,然后根据公式分析.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.初始情况下由于绳子无拉力,则物块B受到沿斜面向上的静摩擦力,大小为
斜面体在水平方向不存在受地面的摩擦力。小球A下摆过程中,由机械能守恒,到最低点时速度最大,则由机械能守恒定律得
又由牛顿第二定律得
解得小球A对绳的拉力为F=3mg,即物块B受到绳子沿斜面向上的拉力为3mg,此时物块B在平行于斜面方向所受的摩擦力为
方向沿斜面向下,由此可知物块B受到斜面的摩擦力先是沿斜面向上2mg,后逐渐减少到零,再沿斜面向下逐渐增大到mg;故AB错误;
C.由以上分析知绳子的张力一直增大,小球A摆到低时对绳的拉力最大,为3mg;故C错误;
D.将A由静止释放;在其下摆过程中B始终保持静止,在绳子到达竖直位置之前,把斜面与物块B看做整体,绳子始终有拉力,此拉力有水平向左的分力,而斜面和物块B这个整体保持静止,水平方向受力平衡,因此,地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右,故D正确。
故选D。4、B【分析】如果物体的动能不变;由动能定理可知,物体所受的合外力做的功一定为零,但合外力不一定为零,如匀速圆周运动的合外力不为零,A错误;物体所受的合外力做的功为零,则由动能定理知,物体的动能一定不变,B正确;物体所受的合外力做的功为零,但合外力不一定为零,也可能物体所受的合外力和速度方向始终垂直而不做功,比如匀速圆周运动,C错误;物体所受的合外力做的功为零,物体的位移不一定为零,如匀速圆周运动,D错误。
【点睛】合外力做功和动能变化的关系由动能定理反映.合外力为零,其功一定为零,但合外力功为零,但合外力不一定为零,可以以匀速圆周运动为例来说明.5、B【分析】同步卫星周期为T,由得第一宇宙速度是环绕地球的最大速度,随着半径的增大,线速度减小,卫星运行时受到的向心力大小为在地球表面时,由黄金代换对于同步卫星有所以卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度二、多选题(共9题,共18分)6、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.7、A:C【分析】【详解】
A.a球和b球组成的系统没有外力做功,只有a球和b球的动能和重力势能相互转换,因此a球和b球的机械能守恒;故A正确;
B.当再次回到初始位置向下加速时,b球此时刻速度为零,但a球的加速度小于g;故B错误;
C.当杆L和杆L1平行成竖直状态,球a运动到最下方,球b运动到L1和L2交点的位置的时候球b的速度达到最大,此时由运动的关联可知a球的速度为0,因此由系统机械能守恒有:
得:
故C正确;
D.当轻杆L向下运动到杆L1和杆L2的交点的位置时,此时杆L和杆L2平行,由运动的关联可知此时b球的速度为零,有系统机械能守恒有:
得:
此时a球具有向下的加速度因此此时a球的速度不是最大,a球将继续向下运动到加速度为0时速度达到最大,故D错误.8、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.A、B共轴转动,角速度相等,A转动的半径小于B,根据
知,A比B的线速度小;故A正确;
B.根据
知,A、B转动的半径不等;则向心加速度大小不等,故B错误;
CD.如图。
对任一物体,受力如图,由绳子的拉力与重力的合力提供向心力,则得
则得
由于B的半径较大,则B绳与竖直方向的夹角较大,根据平行四边形定则知,细绳对B的拉力较大;故C正确,D错误。
故选AC。9、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;10、A:B:C【分析】【详解】
当B达到最大静摩擦力时,绳子开始出现弹力,kmg=m•2Lω2,解得知时,绳子没弹力,故A正确.当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时,A、B相对于转盘会滑动,对A有:kmg-T=mLω2,对B有:T+kmg=m•2Lω2,解得当时,A、B相对于转盘会滑动,故B正确.时B已经达到最大静摩擦力,则ω在内,B受到的摩擦力不变,故C正确.当ω在范围内,A相对转盘是静止的,A所受摩擦力为静摩擦力,所以f-T=mLω2;当ω增大时,静摩擦力也增大,故D错误.故选ABC.
【点睛】
此题关键要知道这样的物理过程:开始角速度较小,两木块都靠静摩擦力提供向心力,B先到达最大静摩擦力,角速度继续增大,则绳子出现拉力,角速度继续增大,A的静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,开始发生相对滑动.11、B:C:D【分析】【详解】
对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N和向左的弹力N1,根据共点力平衡条件,对整体,竖直方向:N=G1+G2;水平方向:F=N1;解得:N=(m1+m2)g=50N,对小球B:则F=15N,故A错误,B正确.若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动,经过时,A的速度为vA=at=3m/s,位移则由几何关系可知,B上升1m,此时∠OAB=370,由速度的分解知识可知:vAcos370=vBcos530,解得vB=4m/s,即小球B的速度大小为4m/s,此段时间内拉力F的功为选项CD正确;故选BCD.
【点睛】
此题中先用整体法和隔离法求解拉力的大小和弹力的大小;然后根据速度的分解方法找到两物体的速度关系,再结合能量关系求解拉力的功.12、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.13、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。14、B:D【分析】【详解】
分析B,从开始运动到最后静止,B受到绳子的拉力和重力,当时,做加速运动,当时,B的速度最大,当做减速运动,因为B的加速度在变化,所以T也在变化,A错误.AB和弹簧组成的系统机械能守恒,所以B减小的机械能等于弹簧的弹力势能的增加量与A动能的增加量,B正确.A受绳子的拉力,弹簧的弹力,所以根据动能定理可得A物体动能的增加量等于细绳对A做的功与弹簧弹力对A做的功之和.C错误.因为A物体与弹簧组成的系统只有细绳的拉力做功,所以A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功,D正确.三、填空题(共8题,共16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】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】1017、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】
足球的动能为:动能的该变量为:.【解析】40J0J20、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】3121、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】16022、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15分)23、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.24、略
【分析】【详解】
解:(1)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度可知,滑块通过光电门1的瞬时速度为通过光电门2的瞬时速度为
(2)拉力做功等于动能的变化量,则有
(3)该实验中由于已经用力传感器测出绳子拉力大小,不是将砝码和砝码盘的重力作为小车所受的拉力,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.【解析】不需要25、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不需要五、解答题(共4题,共32分)26、略
【分析】【分析】
根据求出小球转动的角速度,然后根据求出线速度的大小;再对两个小球受力分析,在竖直方向的合力提供圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律和牛顿第三定律进行分析即可;
【详解】
(1)由于A和B绕同一圆心做圆周运动,则二者教室相等,即为:
根据角速度与线速度关系得到二者线速度的大小为:
(2)对A球进行受力分析;假设杆对A球的弹力为支持力,如图所示:
根据牛顿第二定律可以得到:
代入数据可以得到:假设成立,即杆给球支持力向上。
根据牛顿第三定律可知:A球对杆的力大小为5N;方向向下;
对B球受力分析;如图所示:
根据牛顿第二定律可以得到:
代入数据可以得到:方向向上。
根据牛顿第三定律可知:B球对杆的拉力为15N;方向向下.
【点睛】
解决本题要知道,小球沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,注意杆子和绳子不同,绳子只能表现为拉力,杆子既可以表现为拉力,也可以表现为支持力.【解析】(1)(2)5N,方向向下15N,方向向下27、略
【分析】【详解】
(1)根据受力及弹力的变化可知:在圆环压缩弹簧的过程中,F随x变化的示意图如图所示
(2)在运动过程中当合力为零时,圆环的速度有最大值,设圆环速度最大时弹簧的形变量为x,
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