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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2024年新世紀(jì)版必修2物理上冊(cè)階段測(cè)試試卷166考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,下列物理量中不斷變化的是()A.轉(zhuǎn)速B.角速度C.周期D.線速度2、如圖所示;若同一小球從同一位置,沿不同的軌道運(yùn)動(dòng)到同一水平面上,下列說(shuō)法正確的是()
A.沿AB軌道運(yùn)動(dòng)到水平面上時(shí)重力做功最多B.沿AC軌道運(yùn)動(dòng)到水平面上時(shí)重力做功最多C.沿AD軌道運(yùn)動(dòng)到水平面上時(shí)重力做功最多D.小球沿三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)到水平面上時(shí)重力做功都相等3、汽車(chē)以額定功率從水平路面上坡時(shí),司機(jī)換擋目的是()A.增大速度,增大牽引力B.減小速度,減小牽引力C.增大速度,減小牽引力D.減小速度,增大牽引力4、據(jù)中國(guó)新聞網(wǎng)報(bào)道,2021年11月,中科院國(guó)家天文臺(tái)發(fā)布了目前世界上最大時(shí)域多星光譜星表,為科學(xué)家研究宇宙中的多星系統(tǒng)提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。已知宇宙中存在著由四顆星組成的孤立星系,一顆母星處在正三角形的中心,三角形的頂點(diǎn)各有一個(gè)質(zhì)量相等的小星圍繞母星做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示。如果兩顆小星間的萬(wàn)有引力大小為F,母星與任意一顆小星間的萬(wàn)有引力大小為6F;則下列說(shuō)法中正確的是()
A.母星受到的合力大小為()FB.每顆小星受到的合力大小為()FC.母星的質(zhì)量是每顆小星質(zhì)量的倍D.母星的質(zhì)量是每顆小星質(zhì)量的2倍5、科幻電影《流浪地球》中講述了人類(lèi)想方設(shè)法讓地球脫離太陽(yáng)系的故事.地球流浪途中在接近木星時(shí)被木星吸引,當(dāng)?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈kU(xiǎn)時(shí)刻,點(diǎn)燃木星產(chǎn)生強(qiáng)大氣流推開(kāi)地球拯救了地球.若逃逸前,地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行,且航天器在地球表面的重力為G1,在木星表面的重力為G2;地球與木星均可視為球體,其半徑分別為R1、R2,則下列說(shuō)法正確的是()A.地球逃逸前,發(fā)射的航天器逃出太陽(yáng)系的最小速度為B.木星與地球的第一宇宙速度之比為C.地球與木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的平方D.地球與木星的質(zhì)量之比為6、2021年5月15日,中國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器所攜帶的“祝融號(hào)”火星車(chē)及組合體成功著陸火星,“祝融號(hào)”火星車(chē)及組合體著陸前要穿越稀薄的火星大氣層。已知“祝融號(hào)”的質(zhì)量為240kg,火星直徑約為地球直徑的火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的火星的自轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期很接近,火星的公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的兩倍。由以上信息判斷下列說(shuō)法正確的是()A.“祝融號(hào)”火星車(chē)在火星表面受到的重力約為在地球表面受到的重力的0.8倍B.火星公轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸約為地球公轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸的倍C.火星的第一宇宙速度約為3.7km/sD.“祝融號(hào)”火星車(chē)著陸過(guò)程中引力勢(shì)能增大,動(dòng)能減小,機(jī)械能減小7、一船在靜水中的速度是6m/s,要渡過(guò)寬為180m、水流速度為8m/s的河流,則下列說(shuō)法中正確的是()A.船渡河的最小位移可能是180mB.此船過(guò)河的最短時(shí)間是30sC.此船可以在對(duì)岸的上游位置靠岸D.此船可能垂直到達(dá)對(duì)岸評(píng)卷人得分二、多選題(共8題,共16分)8、如圖,一半球形的坑,其中坑邊緣兩點(diǎn)M、N剛好與圓心等高.現(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)分別站在M、N兩點(diǎn)同時(shí)將兩個(gè)小球以v1、v2的速度沿如圖所示的方向拋出,發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點(diǎn)Q,已知∠MOQ=60°,忽略空氣的阻力.則下列說(shuō)法正確的是
A.兩球的初速度無(wú)論怎樣變化,只要落在坑中的同一點(diǎn),v1+v2就為常數(shù)B.兩球拋出的速率之比為1:3C.若僅從M點(diǎn)水平拋出的小球,改變拋出的速率,小球可能垂直坑壁落入坑中D.若僅增大v1,則兩球可在落在坑中前相遇9、如圖甲,滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí),衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖乙,一件小衣物隨著滾筒經(jīng)過(guò)a、b、c、d四個(gè)位置;小衣物中的水滴最容易被甩出的位置是()
A.小衣物中的水滴最容易在a位置被甩出B.在b位置滾筒壁對(duì)小衣物的力指向滾筒圓心C.小衣物中的水滴最容易在c位置被甩出D.在d位置小衣物受到的合力指向滾筒圓心10、如圖,一條全長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的勻質(zhì)軟繩拉直置于水平桌面邊緣上,輕微擾動(dòng)后使它從靜止開(kāi)始沿桌面邊緣下滑,重力加速度為g,空氣阻力與摩擦阻力均不計(jì),下列說(shuō)法正確的是()
A.軟繩下滑過(guò)程中加速度隨時(shí)間均勻增大B.軟繩有一半下落時(shí)加速度大小為C.軟繩剛好全部離開(kāi)桌面時(shí)速度大小為D.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中留在桌面上軟繩的動(dòng)量最大值為11、如圖所示,圓弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是位于豎直平面內(nèi)以O(shè)為圓心的一段圓弧,OA與豎直方向的夾角為α,PA與豎直方向連線夾角為β,一小球以速度v0從桌面邊緣P水平拋出,恰好從A點(diǎn)沿圓弧的切線方向進(jìn)入凹槽。以下說(shuō)法正確的是()
A.小球從P到A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為B.小球從P到A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C.D.12、如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸線固定在O點(diǎn),在O正下方處有一釘子C,把懸線另一端的小球m拉到跟懸點(diǎn)同一水平面上無(wú)初速度釋放;小球到最低點(diǎn)懸線碰到釘子的瞬間,則小球的()
A.線速度突然變小B.角速度突然變小C.向心加速度突然增大D.向心力突然增大13、一玩具電動(dòng)小汽車(chē)在水平面上由靜止以恒定功率啟動(dòng),所能獲得的最大速度為2m/s,其v-t圖像如圖所示;已知小汽車(chē)質(zhì)量為1kg,所受阻力恒為1N,以下說(shuō)法正確的是()
A.小汽車(chē)在0~10s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.小汽車(chē)額定功率為2WC.小汽車(chē)速度為時(shí)加速度為D.小汽車(chē)10s內(nèi)位移為18m14、如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放,傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng),物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ;物體過(guò)一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止,對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是()
A.電動(dòng)機(jī)多做的功為B.物體在傳送帶上摩擦生熱為C.傳送帶克服摩擦力做的功為D.電動(dòng)機(jī)增加的功率為15、利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù),能計(jì)算出地球質(zhì)量的是A.地球的半徑及重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn))B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離D.地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽(yáng)間距離評(píng)卷人得分三、填空題(共7題,共14分)16、宇航員登陸到某星球,為了測(cè)定該該星球表面的重力加速度,他們進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),并用頻閃照相機(jī)記錄小球做平拋運(yùn)動(dòng)的部分軌跡,且已知平拋物體的初速度為將相片放大到實(shí)際大小后在水平方向和豎直方向建立平面直角坐標(biāo)系;A;B、C為小球運(yùn)動(dòng)中的3個(gè)連續(xù)的記錄點(diǎn),A、B和C點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,0)、(0.50m,0.25m)和(1.00m,0.75m)。則:
(1)頻閃照相機(jī)的頻閃周期為_(kāi)_____
(2)該星球表面重力加速度為_(kāi)_____
(3)小球從拋出點(diǎn)到點(diǎn)所用時(shí)間為_(kāi)_____17、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向,沿曲線在這一點(diǎn)的___________方向;18、、一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行,某一時(shí)刻正好處于地心和月心的連線上,衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為4∶1.已知地球與月球的質(zhì)量之比約為81∶1,則該處到地心與到月心的距離之比約為_(kāi)__________.19、人類(lèi)正在研制太空電梯,如果能夠成功,人類(lèi)將可以通過(guò)電梯到達(dá)太空,來(lái)一次太空之旅。如圖所示,現(xiàn)假設(shè)在赤道平面內(nèi)有垂直于地面延伸到太空的輕質(zhì)電梯,電梯隨地球一起自轉(zhuǎn),角速度為電梯頂端可超過(guò)地球的同步衛(wèi)星高度。一人乘坐電梯向太空運(yùn)動(dòng),途中停留三個(gè)點(diǎn),其中點(diǎn)在同步衛(wèi)星軌道上,離地高度為已知地球半徑質(zhì)量萬(wàn)有引力常量人的質(zhì)量A點(diǎn)距地面高為那么,人在點(diǎn)受到電梯的力方向?yàn)開(kāi)___________(填豎直向上或豎直向下),大小為_(kāi)__________,點(diǎn)受到電梯作用力大小為_(kāi)_________,點(diǎn)到地面高度人若停留在點(diǎn)。受到電梯作用力方向____________(填豎直向上或豎直向下)大小為_(kāi)__________。
20、如圖,滑塊從h=0.2m高處的a點(diǎn)經(jīng)光滑圓弧軌道ab,滑入水平軌道bc,最終恰好停在c點(diǎn),如果滑塊在bc勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=3s.則滑塊經(jīng)過(guò)b點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_____m/s,bc間距離為_(kāi)______m.21、我國(guó)“天宮二號(hào)”空間站已在軌運(yùn)行四年多,設(shè)其離地面的高度不變,運(yùn)行周期為T(mén)。已知地球半徑為R、質(zhì)量為M,引力常量為G,則“天宮二號(hào)”的運(yùn)行速度___________(選填“大于”“等于”或“小于”),離地面的高度為_(kāi)__________。22、如圖所示,用的拉力沿豎直方向勻速拉起重為的物體,物體上升所用時(shí)間為此過(guò)程中拉力的功率為_(kāi)_________動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為_(kāi)__________。在這個(gè)過(guò)程中,重物的機(jī)械能將___________(選填“變大”;“不變”、“變小”)。
評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共20分)23、如圖所示,在一內(nèi)壁光滑環(huán)狀管道位于豎直面內(nèi),其管道口徑很小,環(huán)半徑為R(比管道的口徑大得多)。一小球直徑略小于管道口徑,可視為質(zhì)點(diǎn)。此時(shí)小球滑到達(dá)管道的頂端,速度大小為重力加速度為g。請(qǐng)作出小球的受力示意圖。
24、圖甲為拋出的石子在空中運(yùn)動(dòng)的部分軌跡,圖乙是水平面上一小鋼球在磁鐵作用下的部分運(yùn)動(dòng)軌跡.請(qǐng)畫(huà)出物體在A、B、C、D四點(diǎn)的受力方向和速度方向.(不計(jì)空氣阻力)
25、一個(gè)物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),其速度方向如圖中的v所示。從A點(diǎn)開(kāi)始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進(jìn)的方向看,下同)的合力。到達(dá)B點(diǎn)時(shí),這個(gè)合力的方向突然變得與前進(jìn)方向相同。達(dá)到C點(diǎn)時(shí),合力的方向又突然改為向前但偏左。物體最終到達(dá)D點(diǎn)。請(qǐng)你大致畫(huà)出物體由A至D的運(yùn)動(dòng)軌跡,并標(biāo)出B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)。
26、在圖的實(shí)驗(yàn)中,假設(shè)從某時(shí)刻()開(kāi)始,紅蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10與此同時(shí),玻璃管向右沿水平方向勻加速平移,每1s內(nèi)的位移依次是4122028在圖所示的坐標(biāo)系中,y表示蠟塊在豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移,時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出t等于1s;2s、3s、4s時(shí)蠟塊的位置;并用平滑曲線描繪蠟塊的軌跡。
評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共9分)27、某學(xué)習(xí)小組利用手機(jī)和刻度尺研究小球做平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。他們用手機(jī)拍攝功能記錄小球拋出后位置的變化,每隔時(shí)間T拍攝一張照片。
Ⅰ.小球在拋出瞬間拍攝一張照片,標(biāo)記小球位置為A,然后依次每隔1張照片標(biāo)記一次小球的位置,得到如圖所示的B點(diǎn)和C點(diǎn);
Ⅱ.經(jīng)測(cè)量,AB、BC兩線段的長(zhǎng)度之比
(1)為了減小空氣阻力的影響,小球應(yīng)選擇:______(填選項(xiàng)字母)
A.實(shí)心金屬球B.空心塑料球C.空心金屬球。
若忽略空氣阻力,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間;
(2)AB、BC之間的水平距離在理論上應(yīng)滿(mǎn)足______(選填“大于”;“等于”或“小于”);
(3)BC之間實(shí)際下落的豎直高度為_(kāi)_____(用g、T表示);
(4)小球拋出時(shí)的初速度大小為_(kāi)_____(用g、T、a、b表示)。28、如圖所示;某實(shí)驗(yàn)小組借用“探究加速度與力;質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行“研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn):
(1)使小車(chē)在砝碼和托盤(pán)的牽引下運(yùn)動(dòng);以此定量探究細(xì)繩拉力做功與小車(chē)動(dòng)能變化的關(guān)系.
①實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙及圖所示的器材.若要完成該實(shí)驗(yàn),必需的實(shí)驗(yàn)器材還有_________和_________.
②為達(dá)到平衡摩擦力的目的;取下細(xì)繩和托盤(pán),通過(guò)調(diào)節(jié)墊片的位置,改變長(zhǎng)木板傾斜程度,根據(jù)打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速直線運(yùn)動(dòng).
③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度,使?fàn)恳≤?chē)的細(xì)繩與木板平行.這樣做的目的是______(填字母代號(hào)).
A.避免小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生抖動(dòng)B.可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰。
C.可以保證小車(chē)最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車(chē)受的合力。
(2)連接細(xì)繩及托盤(pán),放入砝碼,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到下圖所示的紙帶.紙帶上O為小車(chē)運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn),選取時(shí)間間隔為0.1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.
實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小車(chē)的質(zhì)量為M=200g,小車(chē)所受細(xì)繩的拉力為F=0.2N.各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離為s,對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車(chē)的瞬時(shí)速度為v,小車(chē)所受拉力做的功為W,小車(chē)動(dòng)能的變化為ΔEk.請(qǐng)補(bǔ)填表中空格(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后四位).這兩個(gè)數(shù)分別是_______;___________.。計(jì)數(shù)點(diǎn)s/mv/(m·s-1)v2/(m2·s-2)W/JΔEk/JA0.15500.55600.30910.03100.0309B0.21600.65550.42970.04320.0430C0.28610.75500.57000.05720.0570D0.36700.85700.73440.07340.0734E0.45750.95250.9073F0.55751.0511.1050.11150.1105G0.66771.1501.3230.13350.1323
分析上述數(shù)據(jù)可知:在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)________________________.
(3)這個(gè)小組在之前的一次實(shí)驗(yàn)中分析發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車(chē)動(dòng)能增量明顯大一些.這一情況可能是下列哪些原因造成的____________(填字母代號(hào)).
A.在接通電源的同時(shí)釋放了小車(chē)。
B.小車(chē)釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近。
C.平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾斜程度不夠。
D.平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾斜程度過(guò)大。
(4)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)一步討論認(rèn)為可以通過(guò)繪制v2-s圖線來(lái)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).請(qǐng)根據(jù)表中各計(jì)數(shù)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中標(biāo)出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫(huà)出v2-s圖線.分析v2-s圖線為一條通過(guò)原點(diǎn)的直線,直線的斜率如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)等于理論值,也可以得出相同的結(jié)論.這種方案中直線斜率表達(dá)式為k=___________(用題目中相關(guān)物理量字母表示).
29、如圖所示,在探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,用小錘打擊彈性金屬片,A球沿水平方向拋出,同時(shí)B球由靜止自由下落,可觀察到兩小球同時(shí)落地;改變小球距地面的高度和打擊的力度,多次實(shí)驗(yàn),都能觀察到兩小球同時(shí)落地.根據(jù)實(shí)驗(yàn)_________(選填“能”或“不能”)判斷出A球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng);__(選填“能”或“不能”)判斷出A球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng).
評(píng)卷人得分六、解答題(共2題,共18分)30、如圖所示,兩支步槍先后在同一位置沿水平方向各射出一顆子彈,打在100m遠(yuǎn)處的靶子上,兩彈孔在豎直方向相距5cm,其中A為甲槍的子彈孔,B為乙槍的子彈孔。
(1)哪支槍射出的子彈速度較大?為什么?
(2)若甲槍子彈射出時(shí)的速度為500m/s,取重力加速度g=10m/s2;不計(jì)空氣阻力,求乙槍子彈射出時(shí)的速度。
31、有人設(shè)想:如果在地球的赤道上豎直向上建一座非常高的高樓,是否可以在樓上直接釋放人造衛(wèi)星呢?高樓設(shè)想圖如圖所示。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén),同步衛(wèi)星軌道半徑為r;高樓上有A、B兩個(gè)可視為點(diǎn)的小房間,A到地心的距離為B到地心的距離為
(1)A房間天花板上連一豎直輕彈簧,彈簧下端連一質(zhì)量為m的小球;求彈簧給小球的作用力大小和方向;
(2)從B房間窗口發(fā)射一顆小衛(wèi)星,要讓這顆小衛(wèi)星能在與B點(diǎn)等高的圓軌道上繞地心與地球自轉(zhuǎn)同向運(yùn)行,應(yīng)給這顆衛(wèi)星加速還是減速?大小多少?
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
勻速圓周運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng);線速度大小不變,但方向時(shí)刻改變;角速度不變;周期和頻率是標(biāo)量也不變,故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選D。2、D【分析】【詳解】
同一小球從同一位置,沿不同的軌道運(yùn)動(dòng)到同一水平面上,下落高度相同,根據(jù)做功公式
可知重力做功相同;故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選D。3、D【分析】汽車(chē)上坡時(shí);與在水平路面上行駛相比,需要多克服重力的下滑分力做功,故需要增加牽引力;根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv,功率一定的情況下,增加牽引力需要減小速度;
故選D。4、D【分析】【詳解】
A.母星與任意一顆小星間的萬(wàn)有引力大小為6F;母星受到的三個(gè)力大小相等,夾角均為120°,故根據(jù)合成可知,母星受到的合力為零,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)受力分析可知,每顆小星受到其余兩顆小星和一顆母星的引力,其合力指向母星以提供向心力,即每顆小星受到的萬(wàn)有引力為
故B錯(cuò)誤;
CD.假設(shè)每顆小星的質(zhì)量為m,母星的質(zhì)量為M,等邊三角形的邊長(zhǎng)為a,則小星繞母星運(yùn)動(dòng)軌道半徑為
根據(jù)萬(wàn)有引力定律,兩顆小星間的萬(wàn)有引力為
母星與任意一顆小星間的萬(wàn)有引力為
解得母星的質(zhì)量是每顆小星質(zhì)量的2倍。故D正確C錯(cuò)誤。
故選D。5、D【分析】【詳解】
A.在地球的表面發(fā)射飛出太陽(yáng)系的最小發(fā)射速度,叫做第三宇宙速度v3=16.7km/s;故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)重力提供向心力得解得:地球上的第一宇宙速度同理得:木星上的第一宇宙速度為:故木星與地球的第一宇宙速度之比故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得:故即地球與木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的三次方,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)重力與萬(wàn)有引力相等,解得:同理可得木星質(zhì)量:故故D正確;6、C【分析】【分析】
【詳解】
A.物體在星球表面受到的重力等于萬(wàn)有引力,即
火星半徑約為地球半徑的火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的可知祝融號(hào)“”火星車(chē)在火星表面受到的重力約為在地球表面受到的重力的A錯(cuò)誤;
B.由開(kāi)普勒第三定律可得
即
火星的公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的2倍,可知火星公轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸約為地球公轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸的倍;B錯(cuò)誤;
C.在星球表面運(yùn)行的衛(wèi)星,由引力作為向心力可得
可得星球的第一宇宙速度為
火星半徑約為地球半徑的火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的可得火星第一宇宙速度為地球第一宇宙速度(7.9km/s)的倍;約等于3.7km/s,C正確;
D.“祝融號(hào)”火星車(chē)著陸過(guò)程中引力做正功;引力勢(shì)能減小,穿越火星大氣層過(guò)程阻力做負(fù)功,機(jī)械能減小,著陸過(guò)程速度減小,動(dòng)能減小,D錯(cuò)誤。
故選C。7、B【分析】【詳解】
ACD:船實(shí)際參加了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng);沿船頭指向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和順著水流而下的勻速直線運(yùn)動(dòng),實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),由于船速小于水速,合速度不可能與河岸垂直,最小位移不可能是180m,且只能偏向下游.故ACD三項(xiàng)錯(cuò)誤.
B:水的速度是8m/s,船在靜水中的速度是6m/s,當(dāng)船頭正對(duì)河岸渡河時(shí),時(shí)間最短,.故B項(xiàng)正確.
【點(diǎn)睛】
當(dāng)船頭指向始終垂直于河岸時(shí),渡河時(shí)間最短,由河寬和船相對(duì)于水的速度可求出最短渡河時(shí)間.當(dāng)船頭指向其他方向時(shí),渡河時(shí)間延長(zhǎng).小船能否垂直河岸到達(dá)正對(duì)岸,取決于船相對(duì)于水的速度與水流速度的大小,可運(yùn)用平行四邊形定則加深理解.二、多選題(共8題,共16分)8、B:D【分析】【詳解】
A、要兩小球落在弧面上的同一點(diǎn),則水平位移之和為(R為圓的直徑),則落點(diǎn)不同,豎直方向位移就不同,t也不同,所以也不是一個(gè)定值;故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)幾何關(guān)系知,Q到O點(diǎn)的水平方向的距離等于所以M的水平位移N的水平位移則落在Q點(diǎn)的水平位移之比為1:3,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,則初速度之比為1;3,故B正確.
C;根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)速度的反向延長(zhǎng)線交水平位移的中點(diǎn);知小球M的速度方向不會(huì)沿半徑方向,也就不可能垂直坑壁落入坑中,故C錯(cuò)誤;
D、若只增大而不變;則M運(yùn)動(dòng)的軌跡的落點(diǎn)將向右一些,兩球可在空中相遇,故D正確.
點(diǎn)睛:平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)高度確定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度之比.9、C:D【分析】【詳解】
AC.設(shè)a、b、c、d四個(gè)位置水滴與衣物之間的附著力分別為Fa、Fb、Fc、Fd,因b、d兩點(diǎn),重力與向心力(合力)方向的夾角既不是最大,也不是最小,附著力不會(huì)出現(xiàn)極值,所以只分析a、c兩點(diǎn)即可,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,在a位置有mg+Fa=mω2R
在c位置有Fc?mg=mω2R
則c位置所需附著力更大,所以小衣物中的水滴最容易被甩出的位置是c位置;故A錯(cuò)誤,C正確;
BD.衣服緊貼著滾筒壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所受合力提供向心力,指向滾筒圓心,在b位置;衣物受滾筒壁對(duì)衣物的力和重力作用,合力指向滾筒圓心,故B錯(cuò)誤,D正確。
故選CD。10、B:C:D【分析】【詳解】
A.軟繩下滑過(guò)程中加速度
解得可知加速度隨著位移均勻增長(zhǎng),然而這個(gè)物體在加速運(yùn)動(dòng)所以后半程位移隨時(shí)間增長(zhǎng)的快,故加速度隨著時(shí)間增長(zhǎng)加快,故A錯(cuò)誤;
B.軟繩有一半下落時(shí)加速度大小為
解得故B正確;
C.設(shè)下落的速度為根據(jù)機(jī)械能守恒得
解得代入軟繩剛好全部離開(kāi)桌面時(shí)速度大小為故C正確;
D.留在桌面上軟繩的動(dòng)量
當(dāng)時(shí)留在桌面上軟繩的動(dòng)量最大,為故D正確。
故選BCD。11、B:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.小球恰好從A點(diǎn)沿圓弧的切線方向進(jìn)入凹槽,速度方向與OA垂直,即速度方向與水平方向夾角為滿(mǎn)足
解得
A錯(cuò)誤;B正確;
CD.PA方向即小球的位移方向,與豎直方向夾角滿(mǎn)足
聯(lián)立可得
C正確;D錯(cuò)誤。
故選BC。12、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.碰到釘子的瞬間;根據(jù)小球所受的繩的拉力和重力均勻速度垂直,它們均參與提供向心力,而切向無(wú)力改變速度的大小,故線速度不變,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)
可知;半徑減小,由于線速度不變,所以角速度增大,故B錯(cuò)誤;
C.小球的向心加速度
由于半徑減??;所以加速度增大,故C正確;
D.向心力為F=ma
由上可知加速度突然增大;所以向心力突然增大,故D正確;
故選CD。13、B:D【分析】【詳解】
A.由v-t圖像斜率可知;小汽車(chē)在0~10s內(nèi)做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)小汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí),牽引力F等于阻力f,有
故B正確;
C.小汽車(chē)速度為1m/s時(shí),牽引力為
根據(jù)牛頓第二定理可得
代入數(shù)據(jù),解得
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)動(dòng)能定理可得
代入數(shù)據(jù),解得
故D正確。
故選BD。14、B:D【分析】【分析】
【詳解】
AC.物體所受摩擦力f=μmg
物體m的加速度a=μg
則經(jīng)時(shí)間
速度達(dá)到v;故電動(dòng)機(jī)多做的功為克服摩擦力的功
故AC錯(cuò);
D.電動(dòng)機(jī)增加的功率為克服摩擦力的功率
故D正確;
B.物體在傳送帶上摩擦生熱為
故B正確。
故選BD。15、A:B:C【分析】【詳解】
A.根據(jù)地球表面物體重力等于萬(wàn)有引力可得:
所以,地球質(zhì)量:
故A可計(jì)算;
B.由萬(wàn)有引力做向心力可得:
故可根據(jù)v,T求得R;進(jìn)而求得地球質(zhì)量,故B可計(jì)算;
CD.根據(jù)萬(wàn)有引力做向心力可得:
故可根據(jù)T,r求得中心天體的質(zhì)量M,運(yùn)動(dòng)天體的質(zhì)量m的質(zhì)量無(wú)法求解;故C可計(jì)算,D不可計(jì)算。
本題選不能計(jì)算出的,故選:ABC。三、填空題(共7題,共14分)16、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]因三點(diǎn)的水平距離相等;則時(shí)間相等,水平方向。
解得。
(2)[2]豎直方向。
解得。
(3)[3]小球在點(diǎn)的豎直分速度。
小球從拋出點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間。
小球從拋出點(diǎn)到點(diǎn)所用時(shí)間為0.15s-0.1s=0.05s【解析】0.1250.0517、略
【分析】【分析】
【詳解】
做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其速度方向是沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向?!窘馕觥壳芯€18、略
【分析】【詳解】
由萬(wàn)有引力定律,衛(wèi)星受到地球和月球的萬(wàn)有引力分別為F地=G,F(xiàn)月=G,代入題目給定的數(shù)據(jù)可得R地:R月="9":2.【解析】9:219、略
【分析】【分析】
【詳解】
[3]由同步衛(wèi)星的運(yùn)行特點(diǎn)可知,當(dāng)人處于B點(diǎn)時(shí),人受到地球的引力恰好作為向心力,故人在B點(diǎn)時(shí)受到電梯作用力大小為0。
[1][2]當(dāng)人處在A點(diǎn)時(shí),引力大于所需向心力,故人在A點(diǎn)受到電梯的作用力為F1,方向豎直向上,由牛頓第二定律可得
整理得
[4][5]當(dāng)人處在C點(diǎn)時(shí),引力小于所需向心力,故人在C點(diǎn)受到電梯的作用力為F2,方向豎直向下,由牛頓第二定律可得
整理得【解析】豎直向上0豎直向下20、略
【分析】由a到b由機(jī)械能守恒定律:解得:
bc間的距離:【解析】2321、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據(jù)
可知
“天宮二號(hào)”的運(yùn)行高度大于地球的半徑,則運(yùn)行速度小于
[2]根據(jù)
解得離地面的高度為【解析】小于22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]利用動(dòng)滑輪將重物提到高處,繩子自由端通過(guò)距離s=2h=0.1×2m=0.2m
此過(guò)程中拉力做的總功W總=Fs=12N×0.2m=2.4J
此過(guò)程中拉力的功率為
[2]拉力做有用功W有=Gh=20N×0.1m=2J
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為
[3]重物勻速上升,質(zhì)量不變、速度不變,動(dòng)能不變;質(zhì)量不變、高度增加,重力勢(shì)能增加,總的機(jī)械能變大?!窘馕觥?.683.3℅變大四、作圖題(共4題,共20分)23、略
【分析】【分析】
【詳解】
小球滑到達(dá)管道的頂端,設(shè)小球受重力和管道的作用力,則
由于
所以
說(shuō)明小球在管道最高點(diǎn)不受管道的作用力;僅受重力作用,故小球的受力示意圖為。
【解析】24、略
【分析】【分析】
【詳解】
各點(diǎn)受力方向和速度方向如圖所示。
【解析】25、略
【分析】【詳解】
從位置A開(kāi)始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進(jìn)方向看,下同)的合力,運(yùn)動(dòng)的軌跡位于F與v之間,做曲線運(yùn)動(dòng);到達(dá)B時(shí),這個(gè)合力的方向突然變得與前進(jìn)方向相同,所以受力的方向與速度的方向相同,做直線運(yùn)動(dòng);達(dá)到C時(shí),又突然改為向前但偏左的力,物體的軌跡向下向右發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后到達(dá)D點(diǎn);其軌跡大致如圖。
【解析】26、略
【分析】【詳解】
玻璃管向右沿水平方向勻加速平移;每19內(nèi)的位移依次是4cm;12cm、20cm、28cm;則1s末的坐標(biāo)為(4cm,10cm),2s末的坐標(biāo)為(16cm,20cm),3s未的坐標(biāo)為(36cm,30cm),4s末的坐標(biāo)為(64cm,40cm),根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象如圖所示:
【解析】見(jiàn)解析五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共9分)27、略
【分析】【詳解】
(1)[1]為了減小空氣阻力的影響;可以減小小球的體積,增大小球的質(zhì)量,故應(yīng)選擇體積小;質(zhì)量大的實(shí)心金屬球,故A正確,BC錯(cuò)誤。
故選A。
(2)[2]小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),AB、BC之間的時(shí)間相等,根據(jù)可知
(3)[3]小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),AB間的豎直高度為
AC間的豎直高度為
BC之間實(shí)際下落的豎直高度為
(4)[4]AB、BC之間的水平距離相等,設(shè)為x,根據(jù)幾何知識(shí)有
由題意知
聯(lián)立解得
小球拋出時(shí)的初速度大小為【解析】A等于28、略
【分析】【詳解】
(1)①根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理;合外力所做的功等于動(dòng)能的變化量,通過(guò)研究紙帶來(lái)研究小車(chē)的速度,利用天平測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量,利用砝碼的重力代替小車(chē)的合外力,所以需要刻度尺來(lái)測(cè)量紙帶上點(diǎn)的距離和用天平測(cè)得小車(chē)的質(zhì)量,即還需要刻度尺,天平(帶
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