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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年浙科版共同必修二物理下册阶段测试试卷909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、让矿泉水瓶绕自身中心轴转动起来,带动瓶中水一起高速稳定旋转时,水面形状接近图()A.B.C.D.2、质量m=3kg小物体放在水平地面上,在水平力F=15N的作用下开始运动。在0~2s的时间内,拉力F的功率P随时间变化的关系图象如图所示,那么,小物体与水平面的动摩擦因数为()(重力加速度g=10m/s2)
A.B.C.D.3、如图所示,在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱,拉力F与水平方向成60°角,F=2N,木箱从静止开始运动,4s末拉力的瞬时功率为()
A.0.2WB.0.4WC.0.8WD.1.6W4、如图所示,质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现将绳AO烧断,在绳AO烧断的瞬间,重力加速度为g.下列说法正确的是()
A.小球的加速变方向沿弹簧收缩的方向B.小球处于平衡状态C.小球的加速度大小为a=gtanθD.小球在接下来的运动过程中机械能守恒5、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6、如图所示,倾角为=30°的传送带以5m/s的速度顺时针匀速运动,现将质量为2kg的物块轻放在传送带的A端.已知传送带AB两端间距离为8m,物块与传送带之间的动摩擦因数为重力加速度g取10m/s2,则物块从A运动到B的过程中;下列说法正确的是。
A.因摩擦产生的热量105JB.摩擦力对物体做的功为75JC.物块由A端运动到B端的时间为2sD.传送带克服摩擦力做的功为180J评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)7、如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其T﹣v2图象如图乙所示;则()
A.当地的重力加速度为B.轻质绳长为C.小球在最低点受到的最小拉力为5aD.若把轻绳换成轻杆,则从最高点由静止转过90°的过程中杆始终对小球产生支持力8、如图甲所示,一长为l的轻绳一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度二次方v2的关系如图乙所示,重力加速度为g.下列判断正确的是()
A.图线的函数表达式为F=m+mgB.重力加速度g=C.若绳长不变,用质量较小的球做实验,则图线上b点的位置不变D.若绳长不变,用质量较小的球做实验,则得到的图线斜率更大9、如图所示,两个皮带轮顺时针转动,带动水平传送带以不变的速率运行.将质量为的物体(可视为质点)轻轻放在传送带左端,经时间后,的速度变为再经过时间后,到达传送带右端.传送带与物体间的动摩擦因数则()
A.物体由传送带左端到右端的平均速度为B.传送带对物体做的功为C.传送带克服物体对它的摩擦力所做的功为D.为了传送货物电动机增加的功率为10、从地面以一定初动能(未知)竖直向上拋出一个质量为m的小球,上升过程阻力f恒定.如图所示,在同一坐标系中作出两条图线分别表示小球在上升过程中重力势能、动能与其上升高度间的关系,选取地面为零势能面,h0表示上升的最大高度,图中k(0<k<1)为常数,重力加速度为g;则由图可得下列结论正确的是。
A.①表示的是动能随上升高度的图象,②表示的是重力势能随上升高度的图象B.初动能大小C.上升过程阻力大小f=kmgD..上升高度时,动能与重力势能的比值为k+111、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)12、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)
13、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.14、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)15、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。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、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___。18、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。
19、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_________.
20、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、解答题(共4题,共16分)21、如图所示,把一个质量m=0.1kg的小钢球用细线悬挂起来,就成为一个摆。悬点O距地面的高度摆长将摆球拉至摆线与竖直方向成角的位置由静止释放,不计细线质量,空气阻力可以忽略,取重力加速度
(1)求小球运动到最低点时的速度大小;
(2)求小球运动到最低点时细线对球拉力的大小;
(3)若小球运动到最低点时细线断了,小球沿水平方向抛出,求它落地时速度的大小和方向(结果可保留根号)。22、碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用.为了探究这一规律,我们采用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型.如图所示,在固定光滑水平轨道上,质量分别为m1、m2、m3mn﹣1、mn的若干个球沿直线静止相间排列,给第1个球初能Ek1,从而引起各球的依次碰撞.定义其中第n个球经过依次碰撞后获得的动能Ekn,Ekn与Ek1之比为第1个球对第n个球的动能传递系数k1n
a、求k1n
b、若m1=4m0,m3=m0,m0为确定的已知量.求m2为何值时,k13值最大.23、某人以v0=4m/s初速度,抛出一个质量为m的小球,测的小球落地时的速度大小为8m/s,则小球刚抛出时离开地面的高度为多少?取g=10m/s2。空气阻力不计。24、如图所示,在粗糙水平轨道OO1上的O点静止放置一质量m=0.25kg的小物块(可视为质点),它与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,OO1的距离s=4m.在O1右侧固定了一半径R=0.32m的光滑的竖直半圆弧,现用F=2N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力.(g=10m/s2)求:
(1)为使小物块到达O1;求拉力F作用的最小距离;
(2)若将拉力变为F1,使小物块从O点由静止开始运动至OO1的中点时撤去拉力,恰能使小物块经过半圆弧的最高点,求F1的大小.参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【分析】
根据离心现象解答此题.
【详解】
让矿泉水瓶绕自身中心轴转动起来时,由于离心作用,水将跑到瓶子的边缘部分,使得边缘部分水的高度大于中心部分水的高度,则水面形状接近图D;故选D.2、B【分析】【分析】
【详解】
由题图知t=2s时,拉力F的功率P=30W,由功率公式P=Fv得v=2m/s
根据动量定理得
解得
故ACD错误;B正确。
故选B。3、B【分析】【详解】
根据牛顿第二定律得,加速度则4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s,则拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W.故B正确,ACD错误.4、C【分析】【详解】
根据共点力的平衡,求得弹簧的弹力烧断绳子的瞬间,弹簧来不及发生形变,弹力不变.烧断前,绳子的拉力T=mgtanθ.烧断后的瞬间,弹力不变,弹力与重力的合力与烧断前的绳子拉力等值反向,所以烧断后的瞬间,小球的合力为mgtanθ,根据牛顿第二定律,加速度a=gtanθ.方向沿OA方向,故AB错误,C正确;小球在接下来的运动过程中由于弹力做功,故小球的机械能不守恒,故D错误.5、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.6、D【分析】【详解】
A、根据牛顿第二定律可知解得:
设经过物块与皮带共速,则即
在时间内,物块的位移为:
皮带的位移为:
则相对位移为:
则产生的热量为:故选项A错误;
B、由上面分析可知,物块先加速后匀速运动,最后速度为
则对物块从A到B根据动能定理可知:
代入数据可以得到摩擦力的功为:故选项B错误;
C、物块先加速位移为在匀速运动的位移为:
则匀速运动的时间为:
即物块从A到B的总时间为:故选项C错误;
D、在时间内,皮带克服摩擦力的功为:
在时间内,皮带的位移为:
则在时间内,皮带克服摩擦力的功为:
故整个过程中克服摩擦力的功为:故选项D正确.
点睛:本题为传送带问题,要注意分析物体在传送带上的受力情况及运动情况,正确分析能量的转化情况,利用牛顿第二定律及动能定理以及功的公式进行求解即可.二、多选题(共5题,共10分)7、A:B【分析】【详解】
A、在最高点时,绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力,则得:
得:①
由图象知,时,图象的斜率则得:得绳长
当时,由①得:得故A正确,B正确;
C、只要绳子的拉力大于0,根据牛顿第二定律得:
最高点:②
最低点:③
从最高点到最低点的过程中,根据机械能守恒定律得:④
联立②③④解得:即小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为故C错误;
D、若把轻绳换成轻杆,则从最高点由静止转过的过程中开始时杆对小球的作用力为支持力;当转过后,小球的向心力必定由杆的拉力提供,所以可知,在小球从最高点由静止转过的过程中;杆对小球的作用力开始时是支持力,然后是拉力,故D错误.
点睛:小球在竖直面内做圆周运动,到最高点时由绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力,根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题.根据牛顿第二定律和机械能守恒列式求解小球在最低点和最高点时绳的拉力差.8、B:C【分析】【详解】
A项:小球在最高点,根据牛顿第二定律有:解得:故A错误;
B项:当F=0时,根据表达式有:解得:故B正确;
C项:当F=0时,可知b点的位置与小球的质量无关,绳长不变,用质量较小的球做实验,图线b点的位置不变;故C正确;
D项:根据知,图线的斜率绳长不变,用质量较小的球做实验,斜率更小,故D错误.9、B:C【分析】物体由传送带左端到右端的平均速度等于位移与时间的比值,故A错误;物体从静止释放后达到速度为则传送带对物体做功为故B正确;传送带克服物体对它的摩擦力做的功是传送带对物体做功的倍,即为故C正确;当物体速度达到v时即与传送带具有相同的速度,此时物体与传送带间没有摩擦力作用,故D错误.故选BC.
点睛:此题可通过分析物体的受力情况来确定其运动情况,也可以通过作速度图象研究位移和平均速度.10、C:D【分析】【详解】
上升过程动能减小,重力势能增大,则①表示的是重力势能随上升高度的图象,②表示的是动能随上升高度的图象,则A错误;由解得上升过程由动能定理有联立解得阻力大小为f=kmg,则B错误,C正确;上升高度为时,重力势能大小为由动能定理解得则动能与重力势能的比值为k+1,故D正确.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9题,共18分)12、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】0.813、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14、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15、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】【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)h18、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】3119、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】;;20、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、解答题(共4题,共16分)21、略
【分析】【分析】
(1)根据小球从最高点摆到最低点,动能定理求出小球运动到最低点时的速度大小;
(2)小球运动到最低点时由重力和绳的拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求解;
(3)细线断后小球做平抛运动;根据竖直方向运动规律求解竖直分速度,然后速度合成即可;
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