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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年華師大版共同必修2物理上冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍: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)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、如圖所示,在一次海上救援行動(dòng)中,直升機(jī)用懸索系住傷員,直升機(jī)和傷員一起在水平方向以v1=8m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)懸索將傷員在豎直方向以v2=6m/s的速度勻速上拉,則傷員實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度v的大小是()
A.6m/sB.8m/sC.10m/sD.14m/s2、如圖所示,重物M沿豎直桿下滑,并通過(guò)繩帶動(dòng)小車沿斜面升高.當(dāng)滑輪右側(cè)的繩與豎直方向成θ角,且重物下滑的速率為v時(shí),小車的速度為()
A.vsinθB.v/cosθC.vcosθD.v/sinθ3、如圖(甲)所示;質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時(shí)刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn),然后又被彈起離開(kāi)彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復(fù).通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖(乙)所示,則。
A.時(shí)刻小球動(dòng)能最大B.時(shí)刻小球動(dòng)能最大C.~這段時(shí)間內(nèi),小球的動(dòng)能先增加后減少D.~這段時(shí)間內(nèi),小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能4、游樂(lè)場(chǎng)中的一種滑梯如圖3所示.小朋友從軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑;沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來(lái),則。
A.下滑過(guò)程中支持力對(duì)小朋友做功B.下滑過(guò)程中小朋友的重力勢(shì)能增加C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小朋友的機(jī)械能守恒D.在水平面滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功5、下列運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滿足機(jī)械能守恒的是A.沿圓弧勻速下滑的物塊B.在空氣中勻速下落的雨滴C.沿豎直光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)的小球D.平直軌道減速進(jìn)站的列車6、為了行駛安全和減少對(duì)鐵軌的磨損,火車轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面會(huì)有一個(gè)夾角.若火車以規(guī)定的速度行駛,則轉(zhuǎn)彎時(shí)輪緣與鐵軌無(wú)擠壓.已知某轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面間夾角為α,轉(zhuǎn)彎半徑為R,規(guī)定行駛速率為v,重力加速度為g,則A.v=gRtanαB.v=gRsinαC.v=D.v=7、擺式列車是集電腦、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體的新型高速列車,當(dāng)它轉(zhuǎn)彎時(shí),在電腦控制下,車廂會(huì)自動(dòng)傾斜,產(chǎn)生轉(zhuǎn)彎需要的向心力;行走在直線上時(shí),車廂又恢復(fù)原狀.靠擺式車體的先進(jìn)性無(wú)需對(duì)線路等設(shè)施進(jìn)行較大的改造,就可以實(shí)現(xiàn)高速行車.假設(shè)有一擺式超高速列車在水平面內(nèi)行駛,以的速度拐彎,拐彎半徑為為了避免車廂內(nèi)的對(duì)象、行李側(cè)滑和站著的乘客失去平衡而跌倒,在拐彎過(guò)程中車廂自動(dòng)傾斜,車廂底部與水平面的傾角的正切約為()
A.0.18B.0.15C.0.09D.0.368、天氣晴朗時(shí),適合外出運(yùn)動(dòng).某同學(xué)騎自行車到野外踏青,其所騎的自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑之比為4:1:16,如圖所示,該同學(xué)用力蹬踏板后,單車在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是:()
A.小齒輪和后輪的角速度之比為16:1B.小齒輪邊緣和后輪邊緣上的質(zhì)點(diǎn)的線速度大小之比為1:16C.大齒輪和小齒輪的角速度之比為1:1D.大齒輪和小齒輪邊緣上的質(zhì)點(diǎn)的向心加速度大小之比為4:19、已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,引力常量為G.有關(guān)同步衛(wèi)星,下列表述正確的是()A.衛(wèi)星距地面的高度為B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為GD.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度大于地球表面的重力加速度評(píng)卷人得分二、多選題(共7題,共14分)10、長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿,一端固定一個(gè)小球,另一端連接在光滑的鉸鏈上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)的速度為v.則在最高點(diǎn)處,下列說(shuō)法正確的是A.v的最小值為B.當(dāng)v逐漸增大時(shí),向心力也增大C.當(dāng)v由逐漸減小時(shí),桿對(duì)小球的彈力也逐漸減小D.當(dāng)v由逐漸增大時(shí),桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大11、質(zhì)量為m的物體沿著半徑為r的半球形金屬球殼滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,如圖所示,若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ;則物體在最低點(diǎn)時(shí)的()
A.向心加速度為B.向心力為m(g+)C.對(duì)球殼的壓力為D.受到的摩擦力為μm(g+)12、如圖所示,兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤上,兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩連接,木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍,A放在距離轉(zhuǎn)軸L處,整個(gè)裝置能繞通過(guò)轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng);開(kāi)始時(shí),繩恰好伸直但無(wú)彈力,現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),使角速度緩慢增大,以下說(shuō)法正確的是。
A.當(dāng)時(shí),繩子沒(méi)有彈力B.當(dāng)時(shí),B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)C.ω在范圍內(nèi)時(shí),B所受摩擦力不變D.ω在范圍內(nèi)增大時(shí),A所受摩擦力先不變后增大13、如圖所示,輕繩的一端系一小球,另一端固定于點(diǎn),在點(diǎn)的正下方點(diǎn)釘顆一釘子,使懸線拉緊與豎直方向成一角度然后由靜止釋放小球,當(dāng)懸線碰到釘子時(shí)()
A.小球的角速度突然變大B.小球的瞬時(shí)速度突然變大C.繩上拉力突然變小D.球的加速度突然變大14、如圖,修正帶是通過(guò)兩個(gè)齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的.其原理可簡(jiǎn)化為圖中所示的模型.A、B是轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪邊緣的兩點(diǎn),若A輪半徑是B輪半徑的倍,則下列說(shuō)法中正確的是()
A.B兩點(diǎn)的線速度大小之比為B.B兩點(diǎn)的角速度大小C.B兩點(diǎn)的周期之比為D.B兩點(diǎn)的向心加速度之比為15、質(zhì)量為M的滑塊沿著高為h長(zhǎng)為l的粗糙斜面恰能勻速下滑,在滑塊從斜面頂端下滑到底端的過(guò)程()A.重力對(duì)滑塊所做的功等于mghB.滑塊克服阻力所做的功等于mghC.合力對(duì)滑塊所做的功為mghD.合力對(duì)滑塊所做的功不能確定16、節(jié)能混合動(dòng)力車是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來(lái)源的汽車.有一質(zhì)量m=1000kg的混合動(dòng)力轎車,在平直公路上以勻速行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P=50kW.當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí),保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變,立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電,使轎車做減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)L=72m后,速度變?yōu)椋诉^(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的五分之一用于轎車的牽引,五分之四用于供給發(fā)電機(jī)工作,發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能.假設(shè)轎車在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力保持不變.下列說(shuō)法正確的是A.轎車以90km/h在平直公路上勻速行駛時(shí),所受阻力的大小為2×103NB.駕駛員啟動(dòng)電磁阻尼轎車做減速運(yùn)動(dòng),速度變?yōu)檫^(guò)程的時(shí)間為3.2sC.轎車從90km/h減速到72km/h過(guò)程中,獲得的電能D.轎車僅用其在上述減速過(guò)程中獲得的電能維持72km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離為31.5m評(píng)卷人得分三、填空題(共6題,共12分)17、如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動(dòng),兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
18、鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是300m,軌距是1.5m,規(guī)定火車通過(guò)這里的速度是20m/s,內(nèi)外軌的高度差應(yīng)該是_______m,才能使內(nèi)外軌剛好不受輪緣的擠壓。若速度大于20m/s,則車輪輪緣會(huì)擠壓_______。(填內(nèi)軌或外軌)(g="10"m/s2)19、質(zhì)量為m的汽車,在半徑為20m的圓形水平路面上行駛,最大靜摩擦力是車重的0.5倍,為了不使輪胎在公路上打滑,汽車速度不應(yīng)超過(guò)__________m/s.(g取10m/s2)20、放在草地上質(zhì)量為0.8kg的足球,被運(yùn)動(dòng)員甲以10m/s的速度踢出,則球的動(dòng)能為_(kāi)_____J;當(dāng)此球以5m/s的速度向運(yùn)動(dòng)員乙飛來(lái)時(shí),又被運(yùn)動(dòng)員乙以5m/s的速度反向踢回,球的動(dòng)能改變量為為_(kāi)_____J。21、如圖所示,彎折的直角輕桿ABCO通過(guò)鉸鏈O連接在地面上,AB=BC=OC=9m,一質(zhì)量為m的小滑塊以足夠大的初始速度,在桿上從C點(diǎn)左側(cè)x0=2m處向左運(yùn)動(dòng),作用于A點(diǎn)的水平向右拉力F可以保證BC始終水平。若滑塊與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)與離開(kāi)C點(diǎn)的距離x滿足μx=1,則滑塊的運(yùn)動(dòng)位移s=________________m時(shí)拉力F達(dá)到最小。若滑塊的初始速度v0=5m/s,且μ=0.5-0.1x(μ=0后不再變化),則滑塊達(dá)到C點(diǎn)左側(cè)x=4m處時(shí),速度減為v=_________________m/s。
22、水平傳送帶始終以速度v勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻放上一個(gè)初速度為零的小物塊,最后小物塊與傳送帶以共同的速度運(yùn)動(dòng)。已知小物塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦力為f,在小物塊與傳送帶間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小物塊的對(duì)地位移為傳送帶的對(duì)地位移為則滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做的功為_(kāi)_____,摩擦生熱為_(kāi)_____。評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共12分)23、某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量玩具上的小直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大?。蝗鐖D甲所示,將直徑約為3cm的圓盤固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,將紙帶的一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后,固定在圓盤的側(cè)面,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),紙帶可以卷在圓盤的側(cè)面上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz.
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通________(選填“電動(dòng)機(jī)”或“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”)電源.
(2)實(shí)驗(yàn)得到一卷盤繞在圓盤上的紙帶,將紙帶抽出一小段,測(cè)量相鄰2個(gè)點(diǎn)之間的長(zhǎng)度L1,以及此時(shí)圓盤的直徑d1,再抽出較長(zhǎng)的一段紙帶后撕掉,然后抽出一小段測(cè)量相鄰2個(gè)點(diǎn)之間的長(zhǎng)度L2,以及此時(shí)圓盤的直徑d2,重復(fù)上述步驟,將數(shù)據(jù)記錄在表格中,其中一段紙帶如圖乙所示,測(cè)得打下這些點(diǎn)時(shí),紙帶運(yùn)動(dòng)的速度大小為_(kāi)_______m/s.測(cè)得此時(shí)圓盤直徑為5.60cm,則可求得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為_(kāi)_______rad/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)該同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),作出了紙帶運(yùn)動(dòng)速度(v)與相應(yīng)圓盤直徑(d)的關(guān)系圖象,如圖丙所示.分析圖線,可知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中________(選填“增大”“減小”或“不變”).24、某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置測(cè)定物塊與水平木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)部分步驟如下:給物塊一初速度使其向右運(yùn)動(dòng),O點(diǎn)正上方的光電門記下物塊上遮光條的擋光時(shí)間t,測(cè)量物塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)物塊到O點(diǎn)的距離x,多次改變速度,并記下多組x、t,已知重力加速度為g0
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖乙所示,則d=________mm;
(2)本實(shí)驗(yàn)________(填“需要”或“不需要”)測(cè)量物塊的質(zhì)量;
(3)該小組同學(xué)處理數(shù)據(jù)時(shí)作出了關(guān)系圖線,圖線的斜率為k則物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)________(用題目中的字母表示)。評(píng)卷人得分五、解答題(共4題,共12分)25、某游樂(lè)場(chǎng)的一項(xiàng)游樂(lè)設(shè)施如圖甲所示,可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示的模型,已知圓盤的半徑為R=2.5m,懸繩長(zhǎng)L=R;圓盤啟動(dòng)后始終以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤先沿著桿勻加速上升,再勻減速上升直到到達(dá)最高點(diǎn)(整個(gè)上升過(guò)程比較緩慢),當(dāng)圓盤上升到最高點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),懸繩與豎直方向的夾角為45°,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;
(2)若圓盤到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)離地面的高度為h=22.5m;為了防止乘客攜帶的物品意外掉落砸傷地面上的行人,地面上至少要設(shè)置多大面積的區(qū)域不能通行;
(3)已知甲乙兩名乘客的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2),在圓盤加速上升的過(guò)程中,他們座椅上的懸繩與豎直方向的夾角分別為θ1和θ2,比較θ1和θ2的大小關(guān)系.26、有一個(gè)質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋,重力加速度g取10m/s2.
(1)汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s;汽車對(duì)橋的壓力是多大;
(2)汽車以多大的速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)恰好對(duì)橋面沒(méi)有壓力;
(3)假如拱橋的半徑增大到與地球R=6370km一樣,當(dāng)汽車的速度不斷地增大就會(huì)在橋上騰空形成繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,求使汽車成為衛(wèi)星的最小速度(結(jié)果可帶根號(hào)).27、長(zhǎng)為0.5m,質(zhì)量可忽略的桿,其一端固定于離地面高度為5.5m的O點(diǎn),另一端連有質(zhì)量m=2kg的小球,它繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,已知g取10m/s2.
(1)當(dāng)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),速度v=1m/s,求桿受到的力(說(shuō)明是拉力還是壓力).
(2)若輕桿所能承受的最大拉力為420N,試求小球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度.
(3)若在第(2)問(wèn)中,輕桿恰好在最低點(diǎn)處斷裂,試求小球落地時(shí)的速度
28、如圖所示;在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小車是在一條橡皮筋作用下彈出沿木板滑行,這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W。當(dāng)用2條;3條,完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。
(1)實(shí)驗(yàn)中;小車會(huì)受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力,則下面操作正確的是()
A.放開(kāi)小車;能夠自由下滑即可。
B.放開(kāi)小車;能夠勻速下滑即可。
C.放開(kāi)拖著紙帶的小車;能夠自由下滑即可。
D.放開(kāi)拖著紙帶的小車;能夠勻速下滑即可。
(2)在正確操作情況下,打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的,為了測(cè)量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的____部分進(jìn)行測(cè)量。
A.CE段B.DF段C.EG段D.HK段。
(3)能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對(duì)小車做功整數(shù)倍變化的是()
A.增加相同橡皮筋的條數(shù);使小車每次從同一位置釋放。
B.橡皮筋兩端固定;使橡皮筋的伸長(zhǎng)量依次加倍。
C.橡皮筋兩端固定;使橡皮筋的長(zhǎng)度依次加倍。
D.釋放小車的位置等間距的變化參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【詳解】
傷員參加了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),即水平和豎直方向都是勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平行四邊形定則,可得合速度的大小為:故C正確,ABD錯(cuò)誤.2、C【分析】【詳解】
將M物體的速度按圖示兩個(gè)方向分解;如圖所示。
則繩子的速率為:
而繩子速率等于物體m的速率;則有物體m的速率為。
故選C.3、C【分析】【詳解】
小球在接觸彈簧之前做自由落體.碰到彈簧后先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度為0即重力等于彈簧彈力時(shí)加速度達(dá)到最大值,而后往下做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng),與彈簧接觸的整個(gè)下降過(guò)程,小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能.上升過(guò)程恰好與下降過(guò)程互逆.由乙圖可知時(shí)刻開(kāi)始接觸彈簧,但在剛開(kāi)始接觸后的一段時(shí)間內(nèi),重力大于彈力,小球仍做加速運(yùn)動(dòng),所以此刻小球的動(dòng)能不是最大,A錯(cuò)誤;時(shí)刻彈力最大,小球處在最低點(diǎn),動(dòng)能最小,B錯(cuò)誤;時(shí)刻小球往上運(yùn)動(dòng)恰好要離開(kāi)彈簧;這段時(shí)間內(nèi),小球的先加速后減速,動(dòng)能先增加后減少,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能,C正確D錯(cuò)誤.4、D【分析】【分析】
【詳解】
A.下滑過(guò)程中小朋友受到的支持力與運(yùn)動(dòng)方向垂直;支持力不做功,A錯(cuò)誤.
B.下滑過(guò)程中;小朋友高度下降,重力做正功,其重力勢(shì)能減小,B錯(cuò)誤.
C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中;摩擦力做功,小朋友的機(jī)械能減小,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,C錯(cuò)誤.
D.在水平面滑動(dòng)過(guò)程中,摩擦力方向與位移方向相反,摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功,故D正確.5、C【分析】【詳解】
A.圓弧勻速下滑;動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減小,機(jī)械能等于重力勢(shì)能與動(dòng)能之和,所以機(jī)械能減小,不守恒,A錯(cuò)誤。
B.勻速下落的雨滴;動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減小,所以機(jī)械能減小,不守恒,B錯(cuò)誤。
C.沿豎直光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)的小球;只有重力做功,動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,總機(jī)械能不變,守恒,C正確。
D.平直軌道減速進(jìn)站的列車,重力勢(shì)能不變,動(dòng)能減小,所以機(jī)械能減小,不守恒,D錯(cuò)誤6、D【分析】【詳解】
火車受力如圖所示:
在轉(zhuǎn)彎處火車按規(guī)定速度行駛時(shí),火車所需要的向心力由重力和支持力的合力提供,有:F合=mgtanα,根據(jù)牛頓第二定律有:解得火車規(guī)定行駛速度為:
A.v=gRtanα與計(jì)算結(jié)果不相符;故A錯(cuò)誤.
Bv=gRsinα與計(jì)算結(jié)果不相符;故B錯(cuò)誤.
C.v=與計(jì)算結(jié)果不相符;故C錯(cuò)誤.
D.v=與計(jì)算結(jié)果相符;故D正確.7、A【分析】【詳解】
根據(jù)牛頓第二定律得:
解得:.
A.0.18;與結(jié)論相符,選項(xiàng)A符合題意;
B.0.15;與結(jié)論不相符,選項(xiàng)B不符合題意;
C.0.09;與結(jié)論不相符,選項(xiàng)C不符合題意;
D.0.36,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)D不符合題意;8、B【分析】【詳解】
A.小齒輪與后輪屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng);具有相同角速度,所以小齒輪和后輪的角速度之比為1:1,A錯(cuò)誤。
B.線速度關(guān)系式:因?yàn)榻撬俣认嗤?,所以線速度比為1:16,B正確。
C.大齒輪和小齒輪邊緣是皮帶傳動(dòng)模型,具有相同線速度:所以角速度與半徑成正比,所以角速度之比4:1,C錯(cuò)誤。
D.根據(jù)向心加速度方程:大齒輪和小齒輪邊緣上的質(zhì)點(diǎn)線速度相同,所以加速度與半徑成反比,所以加速度之比為1:4,D錯(cuò)誤9、B【分析】同步衛(wèi)星周期為T,由得第一宇宙速度是環(huán)繞地球的最大速度,隨著半徑的增大,線速度減小,衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為在地球表面時(shí),由黃金代換對(duì)于同步衛(wèi)星有所以衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度二、多選題(共7題,共14分)10、B:D【分析】【詳解】
A.由于輕桿能支撐小球;則小球在最高點(diǎn)的最小速度為零,故A錯(cuò)誤;
B.在最高點(diǎn),根據(jù)
得速度增大;向心力也逐漸增大,故B正確;
C.在最高點(diǎn),若速度
桿子的作用力為零,當(dāng)
時(shí);桿子表現(xiàn)為支持力,速度減小,向心力減小,則桿子對(duì)小球的支持力增大,故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)
桿子表現(xiàn)為拉力;速度增大,向心力增大,則桿子對(duì)小球的拉力增大,故D正確。
故選BD。11、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.物體滑到半球形金屬球殼最低點(diǎn)時(shí),速度大小為v,半徑為r,向心加速度為an=故A正確;
B.根據(jù)牛頓第二定律得知,物體在最低點(diǎn)時(shí)的向心力Fn=man=m
故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)牛頓第二定律得N-mg=m
得到金屬球殼對(duì)小球的支持力N=m(g+)
由牛頓第三定律可知,小球?qū)饘偾驓さ膲毫Υ笮′=m(g+)
故C錯(cuò)誤;
D.物體在最低點(diǎn)時(shí),受到的摩擦力為f=μN(yùn)=μm(g+)
故D正確。
故選AD。
【點(diǎn)睛】
本題是變速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,關(guān)鍵是分析小球的受力情況,確定向心力的來(lái)源。對(duì)于變速圓周運(yùn)動(dòng),由指向圓心的合力提供向心力。12、A:B:C【分析】【詳解】
當(dāng)B達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),繩子開(kāi)始出現(xiàn)彈力,kmg=m?2Lω2,解得知時(shí),繩子沒(méi)彈力,故A正確.當(dāng)A所受的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng),對(duì)A有:kmg-T=mLω2,對(duì)B有:T+kmg=m?2Lω2,解得當(dāng)時(shí),A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng),故B正確.時(shí)B已經(jīng)達(dá)到最大靜摩擦力,則ω在內(nèi),B受到的摩擦力不變,故C正確.當(dāng)ω在范圍內(nèi),A相對(duì)轉(zhuǎn)盤是靜止的,A所受摩擦力為靜摩擦力,所以f-T=mLω2;當(dāng)ω增大時(shí),靜摩擦力也增大,故D錯(cuò)誤.故選ABC.
【點(diǎn)睛】
此題關(guān)鍵要知道這樣的物理過(guò)程:開(kāi)始角速度較小,兩木塊都靠靜摩擦力提供向心力,B先到達(dá)最大靜摩擦力,角速度繼續(xù)增大,則繩子出現(xiàn)拉力,角速度繼續(xù)增大,A的靜摩擦力增大,當(dāng)增大到最大靜摩擦力時(shí),開(kāi)始發(fā)生相對(duì)滑動(dòng).13、A:D【分析】【詳解】
AB.因?yàn)榕龅结斪忧昂笏查g水平方向沒(méi)有作用力,瞬時(shí)速度大小不變;但因?yàn)閳A周半徑變小,角速度變大,A正確B錯(cuò)誤.
CD.根據(jù)可知,球的加速度變大;根據(jù)向心力方程可知,繩的拉力變大,C錯(cuò)誤D正確.14、A:B【分析】【詳解】
A、B項(xiàng):正帶的傳動(dòng)屬于齒輪傳動(dòng),A與B的線速度大小相等,二者的半徑不同,由v=ωr可知,角速度所以角速度之比等于半徑的反比即為2:3,故A;B正確;
C項(xiàng):由公式可知;周期之比等于角速度反比即3:2,故C錯(cuò)誤;
D項(xiàng):由公式可知,故D錯(cuò)誤.15、A:B【分析】【分析】
【詳解】
A.重力做功只與重力和高度差有關(guān),與路徑無(wú)關(guān)W=mgh
選項(xiàng)A正確;
BCD.由于滑塊勻速下滑,應(yīng)用動(dòng)能定理
即合力對(duì)滑塊做功為零;選項(xiàng)B正確,CD錯(cuò)誤;
故選AB。16、A:C:D【分析】【詳解】
A.轎車以90km/h在平直公路上勻速行駛時(shí),由可得:.故A項(xiàng)符合題意.
B.駕駛員啟動(dòng)電磁阻尼后,若轎車減速運(yùn)動(dòng),則平均速度為所用時(shí)間為因汽車保持功率一定做減速運(yùn)動(dòng);則不是勻減速運(yùn)動(dòng),則運(yùn)動(dòng)時(shí)間不等于3.2s,故B不符合題意。
C.轎車從90km/h減速到72km/h過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)L=72m,由動(dòng)能定理可得獲得的電能聯(lián)立解得:.故C項(xiàng)符合題意.
D.據(jù)可得,轎車僅用其在上述減速過(guò)程中獲得的電能E電勻速運(yùn)動(dòng)的距離.故D項(xiàng)符合題意.三、填空題(共6題,共12分)17、略
【分析】【詳解】
對(duì)任一小球受力分析,受重力和支持力,如圖,由重力與支持力的合力提供向心力,則
根據(jù)牛頓第二定律,有T=mgtanθ=m=mω2r;則得:v=ω=因?yàn)锳球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r較大,則有:vA>vB,ωA<ωB.Ta=Tb
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靠重力和支持力的合力提供向心力.會(huì)通過(guò)F合=ma=m比較線速度、角速度的大?。窘馕觥?gt;<=18、略
【分析】【詳解】
[1]如圖所示。
根據(jù)牛頓第二定律得
解得
由于較小,則
故
得
[2]若速度大于則需要的向心力變大,則輪緣會(huì)擠壓外軌。【解析】0.2m外軌19、略
【分析】質(zhì)量為m的汽車,在半徑為20m的圓形水平路面上行駛時(shí),靜摩擦力提供向心力,最大靜摩擦力對(duì)應(yīng)汽車行駛的最大速度,所以有:kmg=m得:v=m/s="10"m/s.
思路分析:根據(jù)靜摩擦力提供向心力,當(dāng)摩擦力最大時(shí),汽車的速度最大,根據(jù)kmg=m代入數(shù)據(jù)可得最大速度不得超過(guò)10m/s。
試題點(diǎn)評(píng):考查靜摩擦力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析【解析】1020、略
【分析】【詳解】
足球的動(dòng)能為:動(dòng)能的該變量為:.【解析】40J0J21、略
【分析】【詳解】
[1]滑塊向左做減速運(yùn)動(dòng),對(duì)桿有壓力和向左的滑動(dòng)摩擦力;
對(duì)桿,根據(jù)力矩平衡條件,有:
代入數(shù)據(jù)和,有:
當(dāng),即時(shí),拉力達(dá)到最?。?/p>
[2]滑塊從點(diǎn)達(dá)到點(diǎn)左側(cè)處過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
其中:
聯(lián)立解得:?!窘馕觥?122、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]小物塊滑動(dòng)過(guò)程只有摩擦力做功,故由動(dòng)能定理可得,滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做的功為
[2]又有物塊質(zhì)量m未知,故滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做的功為fx1;傳送帶速度大于物塊速度,故小物塊對(duì)傳送帶的相對(duì)位移為x=x2-x1
則摩擦生熱為Q=fx=f(x2-x1)【解析】四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共12分)23、略
【分析】【分析】
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,再接通電動(dòng)機(jī)的電源;(2)根據(jù)求解線速度,根據(jù)求解角速度;(3)根據(jù)v=ωr=ωD結(jié)合圖像判斷角速度的變化.
【詳解】
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源;再接通電動(dòng)機(jī)的電源;
(2)紙帶運(yùn)動(dòng)的速度大小為
角速度
(3)根據(jù)v=ωr=ωD,因v-D圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線,可知ω不變.【解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1.864不變24、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由圖示游標(biāo)卡尺可知;其示數(shù)為:6mm+0.05×10mm=6.50mm。
(2)[2]根據(jù)動(dòng)能定理可知:且速度代入化簡(jiǎn)得:由此可知本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)理物塊的質(zhì)量;
(3)[3]根據(jù)可知圖線的斜率為解得:【解析】6.50不需要五、解答題(共4題,共12分)25、略
【分析】【詳解】
(1)設(shè)乘客和座椅的總質(zhì)量是m,懸繩拉力為FT
豎直方向上:FTcosθ=mg
水平方向上:FTsinθ=mω2(R+Rsinθ)
以上兩式聯(lián)立解得ω=rad/s.
(2)物品掉落時(shí)的速度v=ω(R+Rsinθ)=5m/s
物品掉落后做平拋運(yùn)動(dòng)。
豎直方向有h-Rcosθ=
解得t=2s
平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為x=vt=10m
設(shè)置禁止通行區(qū)域半徑為R′==15m
得S=πR′2=225πm2.
(3)設(shè)加速上升過(guò)程中,圓盤上升加速度為a
豎直方向:FTcosθ-mg=ma
水平方向:FTsinθ=mω2(R+Rsinθ)
兩式聯(lián)立可得(g+a)tanθ=ω2(R+Rsinθ)
可見(jiàn)θ與質(zhì)量無(wú)關(guān),即θ1=θ2.
點(diǎn)睛:此題是圓錐擺運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)以及在轉(zhuǎn)盤上的圓周運(yùn)動(dòng)的結(jié)合題;圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題關(guān)鍵
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