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文檔簡(jiǎn)介
2022-2023學(xué)年廣東省清遠(yuǎn)市高一(下)期末物理試卷
一、單選題(本大題共7小題,共28.0分)
1.當(dāng)自然災(zāi)害發(fā)生時(shí),有時(shí)會(huì)利用無(wú)人機(jī)運(yùn)送救災(zāi)物資。如圖所示,一
架水平飛行的無(wú)人機(jī)正向受災(zāi)人員空投急救用品,不計(jì)空氣阻力,急救用
品在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移X與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系圖像可能是()
2.如圖所示,門上有α和b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),若它們與門一起繞軸。0'轉(zhuǎn)動(dòng),
兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b的角速度大小分別為3a和3b,向心加速度大小分別為e?a
和郁,則()
A.cιa<
B.da>Q?b
C.ωa>ωb
D.ωa<ωb
3.如圖所示,地球沿橢圓形軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),所處四個(gè)位
置分別對(duì)應(yīng)北半球的四個(gè)節(jié)氣。根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律
可以判定,地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)速度最小的節(jié)氣是()
A.春分
B.夏至
C.秋分
D.冬至
4.小明騎自行車上學(xué),在一段平直的公路上以大小為"的速度勻速行駛。天氣預(yù)報(bào)報(bào)道當(dāng)天
無(wú)風(fēng),即風(fēng)速可忽略不計(jì)。若在一段較短的時(shí)間t內(nèi),有質(zhì)量為Tn的空氣吹到小明身上后靜止
(相對(duì)人),重力加速度大小為g,則空氣對(duì)小明的作用力大小為()
.mvnmv1->.mt
?-TB.—÷mgC.mgDτ.—
5.修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)如圖所示。起重機(jī)將質(zhì)量為500的的
重物沿豎直方向吊起,一段時(shí)間后,重物以2τn∕s的速度向上做勻速直線
□
運(yùn)動(dòng)。取重力加速度大小g=10τn∕s2,不計(jì)額外功,重物做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),起重機(jī)的輸出功率
為()
A.2.5kWB.25kWC.IkWD.IOfclV
6.游樂(lè)場(chǎng)中的水滑梯如圖所示,可視為由傾斜的光滑軌道和
水平的阻力軌道組成,水平阻力軌道的長(zhǎng)度為51?2τn.若人在
水平軌道上受到的平均阻力大小為其所受重力大小的占取重
力加速度大小g=10m∕s2,出于安全考慮,要求人不能與水平
軌道的末端碰撞,則人從水滑梯的傾斜軌道頂端下滑到最低點(diǎn)時(shí)的最大速度為()
A.8m∕sB.10m∕sC.12m∕sD.16m∕s
7.在我國(guó)少數(shù)民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上,設(shè)有跑馬射箭項(xiàng)目(如圖1所示)。運(yùn)動(dòng)員需騎馬在直線跑道上
奔馳,彎弓放箭,射擊側(cè)方的固定靶標(biāo)。某次比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員騎馬以大小為L(zhǎng)的速度沿直線
跑道奔馳,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭的速度大小為為,箭水平射出后射在靶標(biāo)中心的正下方,
如圖2所示。不計(jì)空氣阻力,若箭射出時(shí)的位置不變,要使箭恰好射中靶標(biāo)中心,下列方法可
行的是()
&
固定靶標(biāo)
—*vl直線跑道
圖1圖2
A.僅增大%B.僅減小打C.同時(shí)增大火和l?D.同時(shí)減?。ズ蚻?
二、多選題(本大題共3小題,共18.0分)
8.如圖所示,在半徑為r的洗衣機(jī)圓桶內(nèi),有一件質(zhì)量為m的衣服(視為質(zhì)點(diǎn))
貼著桶壁跟隨桶以角速度3做勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度大小為9。則()
A.衣服受到的摩擦力大小為Zng
B.桶壁受到的壓力大小為
C.增大角速度3時(shí)桶壁受到的壓力減小
D.減小角速度3時(shí)衣服受到的摩擦力也一定減小
9.2016年8月16日,我國(guó)成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”,這使我國(guó)在國(guó)
際上率先實(shí)現(xiàn)高速星地量子通信,初步構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)。假定地球是半徑為R的標(biāo)準(zhǔn)球體,
“墨子號(hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量為運(yùn)行在距地面高度為/i的圓形極地軌道上,地球表面的重力加速
度大小為9。關(guān)于運(yùn)行在軌道上的“墨子號(hào)”衛(wèi)星,下列說(shuō)法正確的是()
A.運(yùn)行的速度大小為/方B.運(yùn)行的角速度大小為忌
C.運(yùn)行的周期為2兀P≡D.運(yùn)行的向心加速度大小為
10.兩個(gè)小球在光滑水平地面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng),B球在前,A球在后。叫1=2kg,
當(dāng)球與球發(fā)生碰撞后,、兩球的速度可能為()
mB=3kg,VA=6m∕s,VB=2m∕s,>4B48
A.VA'=3m∕s,VB'=4m∕sB.VA'=3m∕s,VB'=5m∕s
C.VA'=3.6m∕s,VB'=3.6m∕sD.VA'=4m∕s,VB'=3m∕s
三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共16.0分)
11.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置,通過(guò)半徑相同的4、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。
OMPN
(1)實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是。
A.斜槽軌道盡量光滑以減少誤差
A斜槽軌道末端的切線必須水平
C.入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等
D入射球必須從斜槽軌道的不同位置由靜止釋放
(2)本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行測(cè)量的是?
AS球或B球的直徑
8.斜槽軌道末端到水平地面的高度
CA球與B球碰撞后,A球落點(diǎn)位置到。點(diǎn)(小球放在斜槽軌道末端時(shí)的投影)的距離
D入射小球被釋放時(shí)的位置G相對(duì)于水平槽面的高度
(3)某次實(shí)驗(yàn)中得到的落點(diǎn)情況如圖乙所示,未放入被碰小球時(shí),入射小球的落點(diǎn)為填
“M”、"N”或"P")點(diǎn),若碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,則入射小球的質(zhì)量和被碰小球的質(zhì)量
之比為o
12.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。
甲乙
(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過(guò)程中在任意兩點(diǎn)間的。
A速度變化量和高度變化量
A速度變化量和勢(shì)能變化量
C動(dòng)能變化量和勢(shì)能變化量
(2)實(shí)驗(yàn)中,先接通電源,再釋放重物,得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)
打出的點(diǎn)2、B、C,測(cè)得它們到起始點(diǎn)。的距離分別為幻、九B、hc.
已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為7。設(shè)重物的質(zhì)量為m,在打點(diǎn)計(jì)
時(shí)器打下點(diǎn)。到打下點(diǎn)B的過(guò)程中,重物重力勢(shì)能的減少量/Ep=,動(dòng)能的增加量
ΔEk=------
(3)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),重物重力勢(shì)能的減少量大于其動(dòng)能的增加量,其原因是。(寫出
一條即可)
四、簡(jiǎn)答題(本大題共3小題,共38.0分)
13.摩托車飛越表演是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的活動(dòng)。在一次飛越河流的表演中,摩托車以大小孫=
86.4kτn次的速度離開平臺(tái),成功落到對(duì)面的平臺(tái)上,測(cè)得兩邊平臺(tái)的高度差∕ι=5m,如圖
所示。不計(jì)空氣阻力,摩托車可以看成質(zhì)點(diǎn),取重力加速度大小g=10m∕s2.求:
(1)河流的最大寬度d;
(2)摩托車落在對(duì)面平臺(tái)上瞬間的速度大小以
平臺(tái)
14.如圖所示,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體,斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩
和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻小孩將冰塊以方向水平向左、大小ι?=6m∕s的速
度向斜面體推去,冰塊平滑地滑上斜面體,已知小孩與滑板的總質(zhì)量mi=30kg,冰塊的質(zhì)
量τ∏2=TOkg,斜面體的質(zhì)量τ∏3=20kg,取重力加速度大小g=10m∕s2,小孩與滑板始終
無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),斜面體足夠高。
(1)求推出冰塊后小孩的速度大小火;
(2)求冰塊在斜面體上上升的最大高度展
15.如圖所示,某同學(xué)根據(jù)游樂(lè)場(chǎng)過(guò)山車自制了一簡(jiǎn)易模型,模型由三段組成:整個(gè)軌道位
于同一豎直平面內(nèi),一段傾角為37。的直軌道和與之相切的光滑圓形軌道BC連接,水平軌道
BD平滑連接一傾角也為37。的傳送帶。一滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從傾斜軌道上的4點(diǎn)由靜止開始下
滑,經(jīng)過(guò)圓形軌道最低點(diǎn)B后剛好能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)C。已知滑塊和傾斜軌道、傳送帶
間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為%=0.45、μ2=0.5,Bo段軌道光滑,圓形軌道的半徑R=0.4m,傳
送帶。尸長(zhǎng)L=2.8m,滑塊的質(zhì)量Tn=0.6kg,取重力加速度大小g=10m∕s2,sin37o=0.6,
cos37°=0.8?
(1)求滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小之;
(2)求4點(diǎn)離水平軌道的高度也
(3)要使滑塊能到達(dá)傳送帶頂端尸點(diǎn),求傳送帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度大小V需滿足的條件。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:急救用品離開無(wú)人機(jī)后在空中做平拋運(yùn)動(dòng),由X=vOt可知X與t成正比。
故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:
急救用品在空中做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向上為勻速直線運(yùn)動(dòng),可得X與t成正比。
解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,抓住等時(shí)性,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解。
2.【答案】A
【解析】解:CD、因?yàn)閍、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在同一扇門上,它們繞同一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng),所以二者角速度大
小相等,即3a=3t,,故CD錯(cuò)誤;
AB,由圖可知,a質(zhì)點(diǎn)的半徑小于b質(zhì)點(diǎn)的半徑,根據(jù)a=∕2r?可知,a的向心加速度小于b質(zhì)點(diǎn)的
向心加速度,即acι<<?,故A正確,B錯(cuò)誤。
故選:A?,
根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,可以比較兩點(diǎn)的角速度大小關(guān)系;根據(jù)a=a>2r可以比較其向心加速
度的大小。
知道兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)是繞同一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的,它們的角速度相等是解題的基礎(chǔ)。
3.【答案】B
【解析】解:在行星運(yùn)動(dòng)時(shí),連接行星和太陽(yáng)的連線,在相等的時(shí)間內(nèi),掃過(guò)同樣大小的面積,
故遠(yuǎn)日點(diǎn)速度小,近日點(diǎn)速度大,所以夏至節(jié)氣地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)速度最小,故B正確,AS錯(cuò)誤。
故選:
根據(jù)開普勒第二定律:在行星運(yùn)動(dòng)時(shí),連接行星和太陽(yáng)的連線,在相等的時(shí)間內(nèi),掃過(guò)同樣大小
的面積得出遠(yuǎn)日點(diǎn)速度小,近日點(diǎn)速度大。
本題關(guān)鍵是要能讀懂開普勒定律的含義;開普勒的三條行星運(yùn)動(dòng)定律改變了整個(gè)天文學(xué),徹底摧
毀了托勒密復(fù)雜的宇宙體系,完善并簡(jiǎn)化了哥白尼的II心說(shuō)。
4.【答案】A
【解析】解:取空氣受到的作用力方向?yàn)檎?,則對(duì)空氣由動(dòng)量定理有
Ft=O—mv
解得
Lmv
F=—
牛頓第三定律可得空氣對(duì)小明的作用力大小也為半,故4正確,BCo錯(cuò)誤。
故選:Aa
對(duì)空氣由動(dòng)量定理列式,求出小明對(duì)空氣的作用力,再根據(jù)牛頓第三定律求出空氣對(duì)小明的作用
力大小。
本題考查的是動(dòng)量定理的應(yīng)用,其中需注意正方向和研究對(duì)象的選取。
5.【答案】D
【解析】解:重物做勻速運(yùn)動(dòng),屬于平衡狀態(tài),合外力為零,所以牽引力等于重力,則有
P=Fv=mgv=500×10×2W=100001V=IOkW
故48C錯(cuò)誤,。正確。
故選:D。
根據(jù)重物做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力與重力的關(guān)系,求出重力的功率。
本題考查了功率的計(jì)算,難度不大。
6.【答案】D
【解析】解:設(shè)人從水滑梯的傾斜軌道頂端下滑到最低點(diǎn)時(shí)的最大速度為外人在水平軌道上,當(dāng)
人滑到水平軌道的末端速度恰好為零時(shí),由動(dòng)能定理得
—kmgs=0—∣mv2
解得:V=16m∕s,故ABC錯(cuò)誤,。正確。
故選:D。
對(duì)人水平軌道上滑行過(guò)程,利用動(dòng)能定理求解人從水滑梯的傾斜軌道頂端下滑到最低點(diǎn)時(shí)的最大
速度。
涉及力在空間的積累效果求速度時(shí),要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理,運(yùn)用動(dòng)能定理時(shí),要選擇研究過(guò)程,
分析各個(gè)力做功情況。
7.【答案】C
【解析】解:要使箭恰好射中靶標(biāo)中心,由于豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),則由于下落高度減小,
根據(jù)
h=;gt2
可得箭在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間減小,箭平行直線跑道運(yùn)動(dòng)的距離不變,此方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則
t=≡ι
V
由于與不變,t減小,故要增大%,箭垂直直線跑道運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),且犯的距離也不變,根
據(jù)
產(chǎn)
可知t減小,故要增大女,故C正確,AB。錯(cuò)誤。
故選:Co
運(yùn)動(dòng)員放出的箭既參與了沿馬運(yùn)行方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),又參與了垂直于馬運(yùn)行方向上的勻速
直線運(yùn)動(dòng),還有豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)當(dāng)放出的箭垂直于馬運(yùn)行方向發(fā)射,此時(shí)運(yùn)行時(shí)間最
短,根據(jù)t=3求出最短時(shí)間,根據(jù)平行四邊形定則求出合速度的大小,從而求出運(yùn)動(dòng)員放箭處離
目標(biāo)的距離。
解決本題的關(guān)鍵知道箭參與了沿馬運(yùn)行方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于馬運(yùn)行方向上的勻速直線
運(yùn)動(dòng),知道分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性.
8.【答案】AB
【解析】解:4對(duì)衣服受力分析,豎直方向受力平衡,根據(jù)平衡條件,衣服所受摩擦力大小/=mg,
故A正確;
B.對(duì)桶壁衣服受力分析,桶壁對(duì)衣服的支持力提供向心力,有N=m32r
由牛頓第三定律,桶壁受到的壓力等于桶壁對(duì)衣服的支持力,故B正確;
C.由B可知,當(dāng)3增大時(shí),壓力也增大,故C錯(cuò)誤;
。.由A可知,減小角速度3時(shí)豎直方向有可能依舊受力平衡,此時(shí)衣服所受的摩擦力大小/=mg,
故。錯(cuò)誤。
故選:ABo
豎直方向受力平衡,根據(jù)平衡條件,分析衣服所受摩擦力大小;
對(duì)桶壁衣服受力分析,桶壁對(duì)衣服的支持力提供向心力,分析支持力情況。
本題考查學(xué)生對(duì)受力平衡以及向心力來(lái)源分析的能力,比較基礎(chǔ)。
9.【答案】BD
【解析】解:4在地球表面,忽略地球的自轉(zhuǎn)時(shí),根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力可得:Tng=G粵
R
在離地面高h(yuǎn)處,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得:G肅Q=TnW
解得:?7=Rf?>故A錯(cuò)誤;
7κ+n
A根據(jù)角速度和線速度的大小關(guān)系可得:3=/,解得:3=含f?,故B正確;
n-rnκ÷n?lκ+tι
C根據(jù)周期和角速度的關(guān)系可得:T=旦,解得:7=誓出p≡,故C錯(cuò)誤;
ωRNg
。.根據(jù)牛頓第二定律可得:G懸ι=τ∏α,解得:。=磊2,故。正確。
故選:BDo
根據(jù)萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系,結(jié)合萬(wàn)有引力提供向心聯(lián)立求解運(yùn)行速度大??;根據(jù)角速度和線速
度的大小關(guān)系求解角速度大?。桓鶕?jù)周期和角速度的關(guān)系求解周期;根據(jù)牛頓第二定律求解向心
加速度大小。
本題主要是考查了萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用;解答此類題目一般要把握兩條線:一是在星球表面,
忽略星球自轉(zhuǎn)的情況下,萬(wàn)有引力等于重力;二是根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力列方程進(jìn)行解答。
10.【答案】AC
【解析】解;兩小球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,有
,,
P=mAvA+TΠBVB=P'=TΠAVA+TΠBVB=18kg?m/s
又碰撞過(guò)程能量不增加,有
mvm2,2
"小域+5BB=lA^A+^mβVβ
2
即42/≥^mAvA'
碰撞后若兩球同向運(yùn)動(dòng)時(shí),4球的速度不能大于B球的速度,即
VA≤%
A.代入選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)可知
,
P'ι=mAv'A1+mβvβl=18kg-m/s
,2
427≥∣m4v41
且速度也合理,故A正確;
B.代入選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)可知
,TΠV
P2=rnAv'A2+B'B2=21kg-m/s
故B錯(cuò)誤;
C.代入選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)可知
P'3=T^AV'A3+TTT-BV,B3=18的?T∏∕S
2
42/≥\mAvA3'
且速度也合理,故C正確;
。.代入選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)可知
P'4=mAV,A4+mBv'β4="W?m/s
且速度也不合理,故。錯(cuò)誤。
故選:AC.
小球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,能量不增加,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律,同時(shí)結(jié)合題目選項(xiàng)完
成分析。
本題主要考查了動(dòng)量守恒定律的相關(guān)應(yīng)用,理解動(dòng)量守恒定律的條件,結(jié)合能量守恒定律聯(lián)立等
式即可完成分析。
11.【答案】BCP5:1
【解析】解:(1)為了驗(yàn)證水平碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒,斜槽軌道末端的切線必須水平,入射球每
次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下以保證初速度相同,故4C。錯(cuò)誤,B正確;
故選:B.
(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,將難以測(cè)量的速度轉(zhuǎn)化成較容易測(cè)量的水平位移,由碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒得
TΠV,
mAvA=AA'+mβvβ
即
OPOM,ON
^A—=mA—+mB—
則
mAOP=mAOM+mβON
故A8。錯(cuò)誤,C正確;
故選:Co
(3)未放入被碰小球時(shí),入射小球的落點(diǎn)為P,再根據(jù)
mAOP=TΠAOM+mβON
可知
mA:mB=5:1
故答案為:(I)B;(2)C;(3)P;5:1
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要保證入射球每次到達(dá)斜槽末端的速度大小相等。
(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,將難以測(cè)量的速度轉(zhuǎn)化成較容易測(cè)量的水平位移,結(jié)合動(dòng)量守恒定律的列
式分析解答;
(3M與B相撞后,B的速度增大,4的速度減小,都做平拋運(yùn)動(dòng),豎直高度相同,所以水平方向,B
在4的前面;應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求出實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式。
本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn),明確實(shí)驗(yàn)原理掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關(guān)系,
是解決本題的關(guān)鍵;同時(shí)注意確定落點(diǎn)的基本方法。
2
12.【答案】CmghB哂小)存在空氣阻力,紙帶與儀器之間存在摩擦力
【解析】解:(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式/Ep減=4Ek唐,可知驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,需測(cè)量
勢(shì)能的減小量與動(dòng)能的增加量,故AB錯(cuò)誤,C正確。
故選:C,
(2)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)。到打下點(diǎn)B的過(guò)程中,重物重力勢(shì)能的減少量/Ep=mg∕?
根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,因此打下8點(diǎn)的速度為%=
2T
2
所以其動(dòng)能的增加量4%=?mvj=嗎等_
K2BQT2
(3)由于重物在下落過(guò)程中受到空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦力作用,因此重物要克服
阻力做功,使重物重力勢(shì)能的減少量大于其動(dòng)能的增加量。
2
故答案為:(I)C;(2)mg∕?;⑵存在空氣阻力,紙帶與儀器之間存在摩擦力。
(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律的的表達(dá)式分析作答;
(2)根據(jù)重力勢(shì)能的定義式求解重力勢(shì)能的減小量;根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段
時(shí)間內(nèi)的平均速度求解打下B點(diǎn)的速度;根據(jù)動(dòng)能的定義式求解動(dòng)能的增加量;
(3)由于重物在下落過(guò)程中受到空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦力作用,需要克服阻力做
功,據(jù)此分析作答。
解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理,以及知道實(shí)驗(yàn)中誤差的來(lái)源,掌握紙帶的處理,會(huì)通過(guò)紙帶求
解瞬時(shí)速度,從而得出動(dòng)能的增加量;根據(jù)題意應(yīng)用機(jī)械能守恒定律即可解題。
13.【答案】解:(1)設(shè)摩托車做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3有豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)
h=Tgt2
又水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
d=v01
代入數(shù)據(jù)解得
d—24m
(2)摩托車落在對(duì)面平臺(tái)上時(shí)豎直方向的速度大小
Vy=gt
摩托車落在對(duì)面平臺(tái)上瞬間的速度大小為
U=J詔+為
代入數(shù)據(jù)解得
V=26m/s
答:(1)河流的最大寬度d為24m;
(2)摩托車落在對(duì)面平臺(tái)上瞬間的速度大小u為26m∕s°
【解析】(1)摩托車做平拋運(yùn)動(dòng),可以把平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),和豎直
方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)求解運(yùn)動(dòng)時(shí)間,由于兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,根據(jù)水平方向勻速直
線運(yùn)動(dòng)求解河寬。
(3)根據(jù)豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)求解落地豎直速度,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解求解合速度。
此題考查了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),和豎直方向上
的自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)求解。
14.【答案】解:(1)取小孩和冰塊為系統(tǒng),取水平向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律有:m1v1+m2v0=
O
代入數(shù)據(jù)解得:v1=-2m∕s
即推出冰塊后小孩的速度大小為2τn∕s,方向水平向右。
(2)冰塊在斜面體上運(yùn)動(dòng)到最高處時(shí)兩者速度相同,設(shè)此時(shí)速度為發(fā)共,有:rn2v0=(m2+m3)v^
代入數(shù)據(jù)解得:vχ=2m∕s
由機(jī)械能守恒定律有:;加2詔=?(m2+m3')v^+m2gh
代入數(shù)據(jù)解得:h=1.2m
答:(1)推出冰塊后小孩的速度大小為2m∕s,方向水平向右;
(2)冰塊在斜面體上上升的最大高度∕ι為1.2爪。
【解析】(1)小孩與冰塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由此求出推出冰塊后小孩的速度大?。ィ?/p>
(2)對(duì)于冰塊和斜面體組成的系統(tǒng),水平方向不受外力,系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒。冰塊在斜面體上
上升到最大高度時(shí)兩者速度相同,根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒求冰塊在斜面體上上升到最大高度
時(shí)的速度大小;由系統(tǒng)機(jī)械能守恒計(jì)算冰塊在斜面體上上升的最大高度展
本題是對(duì)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的考查,要正確選擇研究的過(guò)程和研究的對(duì)象。要注意
冰塊在斜面體上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,但總動(dòng)量并不守恒。
15.【答案】解:(1)由牛頓第二定律有
VQ
mg=m-÷
κ
解得:vc=2m∕s
(2)設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為外,由動(dòng)能定理有
—mg×2R=?mvɑ—∣mv∣
解得:VB=2yΓ~5m∕s
滑塊從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理有
,h12
mgh-μlmg7-^=-mvl
解得九=2.5m
(3)滑塊沿DF上滑的過(guò)程中
①若傳送帶的速度UV1?=外,滑塊
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