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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、一物体在互相垂直的两个恒力F1、F2作用下由静止开始运动一段位移,F1对物体做功3J,F2对物体做功4J,则F1与F2的合力对物体做功为()A.5JB.6JC.7JD.8J2、如图所示,质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左,大小为守门员在此时用手握拳击球,使球以大小为的速度水平向右飞出,手和球作用的时间极短,则
A.击球前后球动量改变量的方向水平向左B.击球前后球动量改变量的大小是C.击球前后球动量改变量的大小是D.球离开手时的机械能不可能是3、小车静止在光滑的水平导轨上,一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放,在小球下摆到最低点的过程中,下列说法正确的是()
A.绳对球的拉力不做功B.球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能C.绳对车做的功等于球减少的动能D.球减少的重力势能等于球增加的动能4、在光滑的水平面上,放一根原长为L的轻质弹簧,一端固定,另一端系一个小球,现使小球在该水平面内做匀速圆周运动,当半径为2L时,小球的速率为当半径为3L时,小球的速率为设弹簧伸长仍在弹性限度内,则为()A.B.1:C.1:3D.2:35、如图是一种蛙式夯土机,电动机带动质量为m的重锤(重锤可视为质点)绕转轴O匀速转动,重锤转动半径为R,电动机连同夯土机底座的质量为M,重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计,重力加速度为g;要使夯土机底座能离开地面,重锤转动的角速度至少为()
A.B.C.D.6、铁路在弯道处的内外轨道高度不同,已知内外轨道平面与水平的夹角为如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度等于则()
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压C.这时铁轨对火车的支持力等于D.这时铁轨对火车的支持力等于7、如图所示;跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B立置).对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程,下列说法中正确的是。
A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小C.在这个过程中,跳板的弹性势能先增加再减小D.在这个过程中,运动员所受重力对她做功的绝对值小于跳板的作用力对她做功的绝对值8、装有炮弹的火炮总质量为m1,炮弹的质量为m2,炮弹射出炮口时对地的速率为v0,若炮管与水平地面的夹角为θ;则火炮后退的速度大小为。
A.B.C.D.9、如图所示,两个半径不等的光滑半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高,两个质量不等的球(从半径大的轨道下落的小球质量大,设为大球,另一个为小球),(且均可视为质点)分别自轨道左端由静止开始下落,各自轨迹的最低点时,下落说法正确的是()
A.大球的速度可能小于小球的速度B.大球的动能可能小于小球的动能C.大球所受轨道的支持力等于小球所受轨道的支持力D.大球的向心加速度等于小球的向心加速度评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、如图所示,带电小球a由绝缘细线OC和OE悬挂而处于静止状态,其中OC水平,地面上固定以绝缘且内壁光滑的的圆弧细管道AB,圆心O与a球位置重合,管道低端B与水平地面相切,一质量为m的带电小球b从A端口由静止释放,当小球b运动到B端时对管道壁恰好无压力,重力加速度为g,在此过程中())
A.小球b的机械能守恒B.悬线OE的拉力先增大后减小C.悬线OC的拉力先增大后减小D.小球b受到的库仑力大小始终为3mg11、如图所示为研究离心现象的简易装置,将两个杆垂直地固定在竖直面内,在垂足O1和水平杆上的O2位置分别固定一力传感器,其中现用两根长度相等且均为的细线拴接一质量为m的铁球P,细线的另一端分别固定在O1、O2处的传感器上,现让整个装置围绕竖直轴以恒定的角速度转动,使铁球在水平面内做匀速圆周运动,两段细线始终没有出现松弛现象,且保证O1、O2和P始终处在同一竖直面内;则()
A.O1P的拉力取值范围为0﹤F≤mgB.O1P的拉力取值范围为mg﹤F≤mgC.O2P的拉力取值范围为mg﹤F≤mgD.O2P的拉力取值范围为0﹤F≤mg12、如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道内侧做圆周运动.圆半径为R;小球经过轨道最高点时刚好不脱离轨道,则当其通过最高点时()
A.小球对轨道的压力大小等于mgB.小球受到的向心力大小等于重力mgC.小球的向心加速度大小小于gD.小球的线速度大小等于13、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+)14、一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是()
A.在0~6s内,物体离出发点最远为30mB.在0~6s内,物体经过的路程为40mC.在0~4s内,物体的平均速率为7.5m/sD.在5~6s内,物体所受的合外力做负功15、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49.5J16、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)217、小车在水平直轨道上由静止开始运动,全过程运动的v-t图像如图所示;除2s-10s时间段内图象为曲线外,其余时间段图象均为直线.已知在小车运动的过程中,2s~14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末关闭发动机,让小车自由滑行.小车的质量为2kg,受到的阻力大小不变.则。
A.小车受到的阻力为1.5NB.小车额定功率为18WC.ls末小车发动机的输出功率为9WD.小车在变加速运动过程中位移为39m18、如图所示,长为12m绷紧的传送带以v=4m/s的速度顺时针匀速运行,现将一质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带左端,经过一段时间小物块运动到传送带的右端,已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2.下列判断正确的是()
A.此过程小物块始终做匀加速直线运动B.此过程中物块先匀加速直线运动后做匀速运动C.此过程中因摩擦产生的热量为8JD.此过程摩擦力对小物块做功24J评卷人得分三、填空题(共8题,共16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、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)
21、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.22、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)23、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。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,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_________.
26、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4题,共40分)27、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”).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.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4题,共20分)31、如图所示,长度为的轻绳一端固定于点,另一端系一个质量为的小球,将细绳拉直到水平状态时轻轻释放小球.问:
(1)小球经过最低点时,细绳受到的拉力大小.
(2)若在点的正下方钉一个钉子,要求小球在细绳与钉子相碰后能够绕钉子做一个完整的圆周运动(忽略钉子的直径),钉子的位置到悬点的距离至少为多大?
(3)经验告诉我们,当细绳与钉子相碰时,钉子的位置越靠近小球,绳就越容易断.请你通过推导计算解释这一现象.(推导过程中需要用到的物理量,自己设定.)32、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。
33、质量为2×103kg;额定功率为80kW的汽车,在平直道路上行驶的最大速度为20m/s,假设运动过程中阻力不变,现在汽车从静止开始以额定功率做加速直线运动,经12s汽车达到最大速度.求:
(1)汽车所受的阻力;
(2)0~12s内汽车运动的位移.34、如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:
(1)未拉A时,C受到B作用力的大小F;
(2)动摩擦因数的最小值μmin;
(3)A移动的整个过程中,拉力做的功W。
参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【详解】
当有多个力对物体做功时,总功的大小就等于各个力单独对物体所做功的代数和;由于F1对物体做功3J,F2对物体做功4J,所以F1与F2的合力对物体做的总功为故选项C正确,选项A、B、D错误.2、C【分析】【详解】
ABC、规定向右为正方向,击球前球动量击球后球动量击球前后球动量改变量的大小是动量改变量的方向水平向右,故AB错误,C正确;
D;由于没有规定重力势能的零势能的位置;所以无法确定球离开手时的机械能,故D错误;
故选C.
【点睛】动量是矢量,动量变化量由求出,没有规定重力势能的零势能的位置,无法确定机械能.3、B【分析】【详解】
AD;在小球下摆到最低点的过程中;绳对球的拉力做负功,球的机械能减小,选项AD错误;
BC;对小球;由功能关系,球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能,绳对车做的功等于球克服绳拉力做的功,选项B正确,C错误.
故选B4、B【分析】【分析】
【详解】
小球做匀速圆周运动,弹簧弹力提供向心力,根据胡克定律及向心力公式得:k(2L−L)=mk(3L−L)=m
联立解得
所以选项B正确.
故选B。5、B【分析】【详解】
当重锤转动到最高点时,拉力的大小等于电动机连同打夯机底座的重力时,才能使打夯机底座刚好离开地面,则有
对重锤有
解得
故选B。6、C【分析】【详解】
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。
F合=mgtanθ(θ为轨道平面与水平面的夹角)支持力。
合力等于向心力;故。
解得。
AB.由上面分析可知,当火车转弯时速度等于时;内;外轨道均不受侧压力作用,故AB错误;
C.这时铁轨对火车的支持力等于与上面计算结果相符;故C符合题意;
D.这时铁轨对火车的支持力等于与上面计算结果不相符,故D不符合题意。7、D【分析】【详解】
从接触跳板到最低点,弹力一直增大,重力与弹力的合力先减小后增大,最低点合力不为零,A错误;加速度的方向先向下后向上,速度先和加速度同向再和加速度反向,可知速度先增大后减小,动能先增大后减小,所以合力先做正功,后做负功,B错误;弹力一直向上,位移向下,所以弹力一直做负功,跳板的弹性势能一直增加,C错误;根据动能定理可得所以在这个过程中,运动员所受重力对她做功的绝对值小于跳板的作用力对她做功的绝对值,D正确.8、D【分析】【详解】
火炮发射炮弹的过程中水平方向动量守恒,以向右为正方向,根据动量守恒定律得解得故D正确,ABC错误;
故选D.
【点睛】火炮发射炮弹的过程中水平方向动量守恒,根据动量守恒定律得出火炮后退的速度大小.9、D【分析】【分析】
【详解】
AB.根据机械能守恒定律得
知
半径大的圆形轨道;球到达底端的速度大;大球质量大,下降的高度大,则到达底端的动能大,故AB错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得
则大球所受的支持力大;故C错误;
D.根据
知两球的向心加速度相等;故D正确。
故选D。二、多选题(共9题,共18分)10、A:C:D【分析】【详解】
小球在运动的过程中只有重力做功,所以机械能守恒,故A正确;以小球为研究对象,受力分析,如图所示.在竖直方向:α保持不变,β逐渐减小,所以OE的拉力一直增大,故B错误;水平方向:联立解得:OC拉力先增大后减小,故C正确;
小球从A到B:在B点:解得Fc=3mg,故D正确.11、B:D【分析】【分析】
当转动的角速度为零时,小球处于平衡状态,结合竖直方向上的合力为零,求出轻绳的拉力大小,当角速度增大时,当绳的拉力刚好等于0时,绳的拉力最大;根据牛顿第二定律进行求解即可;
【详解】
当转动的角速度为0时,绳的拉力最小,绳的拉力最大,这时两者的值相同,设为则则
增大转动的角速度,O2P拉力减小,O1P拉力增大.当绳的拉力刚好等于0时,绳的拉力最大,设这时绳的拉力为则则
因此绳的拉力范围为
绳的拉力范围为故选项BD正确,选项AC错误.
【点睛】
本题考查了圆周运动向心力的基本运用,知道小球在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,结合牛顿第二定律进行求解即可.12、B:D【分析】【详解】
因为小球经过轨道最高点时刚好不脱离轨道,所以在最高点重力刚好提供向心力,小球与轨道之间没有相互作用力;只受重力,所以加速度大小为g,根据可知,线速度大小为AC错误BD正确.13、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。14、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.根据图像可知;0~5s内物体运动方向不变,5s后反向运动,5s时离出发点最远,A错误;
B.位移等于v-t图像的面积,则5s内的位移为35m
最后一秒内的位移为-5m
故总路程为
B正确;
C.位移等于v-t图像的面积,4s的位移为30m
在0~4s内,物体的路程也为30m,所以平均速率为7.5m/s,
C正确;
D.根据动能定理可以知道5~6s内;物体的速度反向增大,所以物体动能增加,所受的合外力做正功,D错误。
故选BC。15、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.16、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。17、B:C:D【分析】【详解】
A.匀减速运动阶段的加速度大小为:根据牛顿第二定律得:f=ma=3N;故A错误.
B.匀速运动阶段,牵引力等于阻力,则有:P=Fv=3×6W=18W.故B正确.
C.匀加速运动阶段的加速度大小为:根据牛顿第二定律得:F-f=ma,解得:F=6N.1s末的速度为:v1=a1t1=l.5m/s,则1s末小车发动机的输出功率为:P=Fv1=9W;故C正确;
D.对2s~10s的过程运用动能定理得:代入数据得解得:s1=39m,故D正确.18、B:C【分析】【详解】
AB:小物块刚放在传送带上时,对小物块受力分析,由牛顿第二定律可得,则小物块的加速度小物块加速到与传送带速度相等的位移所以小物块先匀加速直线运动后做匀速运动.故A项错误,B项正确.
CD:小物块加速的时间小物块加速时小物块与传送带间的相对位移此过程中因摩擦产生的热量此过程摩擦力对小物块做功.故C项正确,D项错误.三、填空题(共8题,共16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】
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21、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22、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23、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24、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】
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】;;26、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4题,共40分)27、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】
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
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