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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年華師大版共同必修2物理上冊階段測試試卷679考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、如圖所示;有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道,軌道上有兩個(gè)物體A和B,它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接,物體A以速率=10m/s勻速運(yùn)動,在繩與軌道成30°角時(shí),物體B的速度大小為()
A.5m/sB.m/sC.m/sD.20m/s2、如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為M的滑塊放置在光滑水平面上,滑塊的一側(cè)是一個(gè)四分之一圓弧EF,圓弧半徑為R=1m.E點(diǎn)切線水平.另有一個(gè)質(zhì)量為m的小球以初速度v0從E點(diǎn)沖上滑塊,若小球剛好沒躍出圓弧的上端,已知M=4m,g取10m/s2,不計(jì)摩擦.則小球的初速度v0的大小為()
A.v0=4m/sB.v0=6m/sC.v0=5m/sD.v0=7m/s3、下列運(yùn)動過程中,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)動的小球D.平直軌道減速進(jìn)站的列車4、如圖所示,一個(gè)半徑為R的圓球,其重心不在球心O上,將它置于水平地面上,則平衡時(shí)球與地面的接觸點(diǎn)為A;若將它置于傾角為30°的粗糙斜面上,則平衡時(shí)(靜摩擦力足夠大)球與斜面的接觸點(diǎn)為B。已知AB段弧所對應(yīng)的圓心角度數(shù)為60°,對圓球重心離球心O的距離以下判斷正確的是()
A.B.C.D.5、在光滑的水平面上,放一根原長為L的輕質(zhì)彈簧,一端固定,另一端系一個(gè)小球,現(xiàn)使小球在該水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,當(dāng)半徑為2L時(shí),小球的速率為當(dāng)半徑為3L時(shí),小球的速率為設(shè)彈簧伸長仍在彈性限度內(nèi),則為()A.B.1:C.1:3D.2:36、下列關(guān)于運(yùn)動的物體所受合外力做功和動能變化的關(guān)系正確的是()A.如果物體的動能不變,則物體所受的合外力一定為零B.物體所受的合外力做的功為零,則物體動能一定不變C.物體所受的合外力做的功為零,則物體所受的合外力一定為零D.物體所受的合外力做的功為零,則物體的位移一定為零7、已知一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為以恒定的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動.某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣取①|(zhì)量為m的小物塊,如圖甲所示.以此時(shí)為時(shí)刻,小物塊的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示(圖甲中取沿傳送帶向上的方向?yàn)檎较?圖乙中).下列說法中正確的是()
A.0~t1內(nèi)傳送帶對小物塊做正功B.小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ小于C.0~t2內(nèi)傳送帶對小物塊做功為D.0~t2內(nèi)小物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量大于小物塊動能的減少量評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)8、如圖所示,A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上,它們與圓臺之間的動摩擦因數(shù)均為μ,A的質(zhì)量為2m,B、C質(zhì)量均為m,A、B離軸心距離為R,C離軸心2R,則當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時(shí)(設(shè)A、B、C都沒有滑動)()
A.物體C的向心加速度最大B.物體B受到的靜摩擦力最大。
C.ω=是C開始滑動的臨界角速度D.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時(shí),B比A先滑動9、如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上的小物體A、B通過輕彈簧連接,并隨轉(zhuǎn)臺一起勻速轉(zhuǎn)動,A、B的質(zhì)量分別為m、2m,A、B與轉(zhuǎn)臺的動摩擦因數(shù)都為μ,A、B離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為1.5r、r,已知彈簧的原長為1.5r,勁度系數(shù)為k,設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,以下說法正確的是()
A.當(dāng)B受到的摩擦力為0時(shí),轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為B.當(dāng)A受到的摩擦力為0時(shí),轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為C.若B比A先相對轉(zhuǎn)臺滑動,當(dāng)B剛好要滑動時(shí),轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為D.若A比B先相對轉(zhuǎn)臺滑動,當(dāng)A剛好要滑動時(shí),轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為10、在云南省某些地方到現(xiàn)在還要依靠滑鐵索過江(如圖1),若把這滑鐵索過江簡化成圖2的模型,鐵索的兩個(gè)固定點(diǎn)A、B在同一水平面內(nèi),AB間的距離為繩索的最低點(diǎn)離AB間的垂直距離為若把繩索看做是圓弧,已知一質(zhì)量的人借助滑輪(滑輪質(zhì)量不計(jì))滑到最低點(diǎn)的速度為10m/s,(?。┠敲矗ǎ?/p>
A.人在整個(gè)繩索上運(yùn)動可看成是勻速圓周運(yùn)動B.可求得繩索的圓弧半徑為104mC.在滑到最低點(diǎn)時(shí)人處于失重狀態(tài)D.人在滑到最低點(diǎn)時(shí)對繩索的壓力為570N11、天花板下懸掛輕質(zhì)光滑小圓環(huán)可繞過懸掛點(diǎn)的豎直軸無摩擦地旋轉(zhuǎn),一根輕繩穿過P,兩端分別連接質(zhì)量為m1和m2的小球;設(shè)兩球同時(shí)做如圖所示的圓錐擺運(yùn)動,且在任意時(shí)刻兩球均在同一水平面內(nèi),則()
A.兩圓錐擺運(yùn)動的周期相等B.兩圓錐擺運(yùn)動的向心加速度大小相等C.m1和m2到P點(diǎn)的距離之比等于m2:m1D.m1和m2到P點(diǎn)的距離之比等于m1:m212、在某一穩(wěn)定軌道運(yùn)行的空間站中,物體處于完全失重狀態(tài).如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置,整個(gè)軌道光滑,P、Q點(diǎn)分別對應(yīng)螺旋軌道中兩個(gè)圓周的最高點(diǎn),對應(yīng)的圓周運(yùn)動軌道半徑分別為R和r(R>r).宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道;下列說法正確的是()
A.如果減小小球的初速度,小球可能不能到達(dá)P點(diǎn)B.小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力小于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力C.小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)角速度小D.小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)線速度小13、如圖所示;豎直平面內(nèi)固定有半徑為R的光滑半圓形槽,一小球(可看作質(zhì)點(diǎn))自半圓形槽左邊緣的A點(diǎn)無初速地釋放,在最低B點(diǎn)處安裝一個(gè)壓力傳感器以測量小球通過B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小,下列說法正確的是。
A.壓力傳感器的示數(shù)與小球的質(zhì)量無關(guān)B.壓力傳感器的示數(shù)與半圓形槽半徑R無關(guān)C.小球在B點(diǎn)的速度與半圓形槽半徑R無關(guān)D.小球在B點(diǎn)的加速度與半圓形槽半徑R無關(guān)14、如圖,在勻速轉(zhuǎn)動的電動機(jī)帶動下,足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1順時(shí)針轉(zhuǎn)動。一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上傳送帶,最終滑塊又返回至傳送帶的右端。在上述過程中,下列判斷正確的是()
A.滑塊返回傳送帶右端的速率為v2B.此過程中電動機(jī)對傳送帶做功為2mv1v2C.此過程中傳送帶對滑塊做功為mv-mvD.此過程中滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為m(v1-v2)215、一質(zhì)點(diǎn)在0~6s內(nèi)豎直向上運(yùn)動,若取向上為正方向,g取10m/s2,其v-t圖象如圖所示;下列說法正確的是()
A.質(zhì)點(diǎn)在0~2s內(nèi)減小的動能大于在4~6s內(nèi)減小的動能B.在0~2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)處于失重狀態(tài),且機(jī)械能增加C.質(zhì)點(diǎn)在第2s末的機(jī)械能小于在第6s末的機(jī)械能D.質(zhì)點(diǎn)在第2s末的機(jī)械能大于在第6s末的機(jī)械能評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)16、如下圖所示,寬為的豎直障礙物上開有間距的矩形孔,其下沿離地高離地高的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距在障礙物以勻速向左運(yùn)動的同時(shí),質(zhì)點(diǎn)自由下落.為使質(zhì)點(diǎn)能穿過該孔,的最大值為__________若的取值范圍是__________.(取)
17、近年,我國的高鐵發(fā)展非常迅猛.為了保證行車安全,車輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當(dāng)高的.如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道,則車輛經(jīng)過彎道時(shí),火車的_____(選填“外輪”、“內(nèi)輪”)對軌道有側(cè)向擠壓,容易導(dǎo)致翻車事故.為此,鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把____(選填“外軌”、“內(nèi)軌”)適當(dāng)降低一定的高度.如果兩軌道間距為L,內(nèi)外軌高度差為h,彎道半徑為R,則火車對內(nèi)外軌軌道均無側(cè)向擠壓時(shí)火車的行駛速度為_____.(傾角θ較小時(shí);sinθ≈tanθ)
18、修建鐵路彎道時(shí),為了保證行車的安全,應(yīng)使彎道的內(nèi)側(cè)__________(填“略高于”或“略低于”)彎道的外側(cè),并根據(jù)設(shè)計(jì)通過的速度確定內(nèi)外軌高度差。若火車經(jīng)過彎道時(shí)的速度比設(shè)計(jì)速度小,則火車車輪的輪緣與鐵道的_______(填“內(nèi)軌”或“外軌”)間有側(cè)向壓力。19、放在草地上質(zhì)量為0.8kg的足球,被運(yùn)動員甲以10m/s的速度踢出,則球的動能為______J;當(dāng)此球以5m/s的速度向運(yùn)動員乙飛來時(shí),又被運(yùn)動員乙以5m/s的速度反向踢回,球的動能改變量為為______J。20、如圖所示,彎折的直角輕桿ABCO通過鉸鏈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,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摩擦因數(shù)與離開C點(diǎn)的距離x滿足μx=1,則滑塊的運(yùn)動位移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。
21、如圖所示,水平傳送帶的運(yùn)行速率為v,將質(zhì)量為m的物體輕放到傳送帶的一端,物體隨傳送帶運(yùn)動到另一端.若傳送帶足夠長,則整個(gè)傳送過程中,物體動能的增量為_________,由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為_________.
22、水平傳送帶始終以速度v勻速運(yùn)動,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。已知小物塊與傳送帶間的滑動摩擦力為f,在小物塊與傳送帶間有相對運(yùn)動的過程中,小物塊的對地位移為傳送帶的對地位移為則滑動摩擦力對小物塊做的功為______,摩擦生熱為______。評卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共24分)23、某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量玩具上的小直流電動機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度大??;如圖甲所示,將直徑約為3cm的圓盤固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)動軸上,將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后,固定在圓盤的側(cè)面,圓盤轉(zhuǎn)動時(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,測量相鄰2個(gè)點(diǎn)之間的長度L1,以及此時(shí)圓盤的直徑d1,再抽出較長的一段紙帶后撕掉,然后抽出一小段測量相鄰2個(gè)點(diǎn)之間的長度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,測得打下這些點(diǎn)時(shí),紙帶運(yùn)動的速度大小為________m/s.測得此時(shí)圓盤直徑為5.60cm,則可求得電動機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度為________rad/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)該同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù),作出了紙帶運(yùn)動速度(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,可知電動機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度在實(shí)驗(yàn)過程中________(選填“增大”“減小”或“不變”).24、某同學(xué)利用圖示裝置“探究功與動能變化的關(guān)系”;圖中氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至水平.
(1)測得兩光電門中心間的距離為L,測得固定在滑塊上的豎直擋光條的寬度為d,記錄擋光條通過光電門1和2的時(shí)間分別為t1和t2,則滑塊通過光電門1時(shí)的速度大小v1=_____________(用對應(yīng)物理量的符號表示).
(2)在(1)中,從力傳感器中讀出滑塊受到的拉力大小為F,滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量為M,若動能定理成立,則必有FL=_____________(用對應(yīng)物理量的符號表示).
(3)該實(shí)驗(yàn)__________(選填“需要”或“不需要”)滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量.25、某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置測定物塊與水平木板間的動摩擦因數(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,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,測量物塊停止運(yùn)動時(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摩擦因數(shù)為_________(用題目中的字母表示)。評卷人得分五、解答題(共2題,共10分)26、如圖甲所示,長為4m的水平軌道AB與半徑為R=0.6m的豎直半圓弧軌道BC在B處平滑連接,有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計(jì))從A處由靜止開始受水平力F作用而運(yùn)動,F(xiàn)隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示(水平向右為正),滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,與BC間的動摩擦因數(shù)未知,g取10m/s2。
(1)求滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大??;
(2)求滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動前2m過程所用的時(shí)間;
(3)若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑,并恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C;則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少?
27、如圖所示,兩塊相同平板P1、P2置于光滑水平面上,質(zhì)量均為m。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧,左端A與彈簧的自由端B相距L。物體P置于P1的最右端,質(zhì)量為2m且可以看作質(zhì)點(diǎn)。P1與P以共同速度v0向右運(yùn)動,與靜止的P2發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰撞后P1與P2粘連在一起,P壓縮彈簧后被彈回并停在A點(diǎn)(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。P與P2之間的動摩擦因數(shù)為求。
(1)P1、P2剛碰完時(shí)的共同速度v1和P的最終速度v2;
(2)此過程中彈簧最大壓縮量x和相應(yīng)的彈性勢能Ep。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【分析】
根據(jù)運(yùn)動的合成與分解;結(jié)合A的速度與B的速度沿著繩子方向的速度大小相等,結(jié)合平行四邊形定則求出物體B的速度.
【詳解】
將B點(diǎn)的速度分解如右圖所示;則有:
解得:
【點(diǎn)睛】
本題考查了運(yùn)動的合成分解,知道小滑塊沿著繩子的速度與A的速度大小相等,方向相同.以及知道分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時(shí)性.2、C【分析】【詳解】
當(dāng)小球上升到滑塊上端時(shí),小球與滑塊水平方向速度相同,設(shè)為v1,根據(jù)水平方向動量守恒有:mv0=(m+M)v1,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:根據(jù)題意有:M=4m,聯(lián)立兩式解得:v0=5m/s;故ABD錯誤,C正確.故選C.
【點(diǎn)睛】
本題考查了動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律以及能量守恒定律等,知道小球剛好沒躍出圓弧的上端,兩者水平方向上的速度相同,結(jié)合水平方向系統(tǒng)動量守恒和系統(tǒng)機(jī)械能守恒列式求解即可.3、C【分析】【詳解】
A.圓弧勻速下滑;動能不變,重力勢能減小,機(jī)械能等于重力勢能與動能之和,所以機(jī)械能減小,不守恒,A錯誤。
B.勻速下落的雨滴;動能不變,重力勢能減小,所以機(jī)械能減小,不守恒,B錯誤。
C.沿豎直光滑圓軌道運(yùn)動的小球;只有重力做功,動能和重力勢能相互轉(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,重力勢能不變,動能減小,所以機(jī)械能減小,不守恒,D錯誤4、D【分析】【詳解】
置于水平地面上時(shí),球受重力和支持力,二力平衡,故重力的作用點(diǎn)在OA連線上;在圖中,以B點(diǎn)為支點(diǎn),根據(jù)力矩平衡條件,合力的力矩為零,故重力的力矩一定為零,故重心也在過B的豎直線上,一定是該線與OA的交點(diǎn),如圖所示,結(jié)合幾何關(guān)系,有
故選D。
【點(diǎn)睛】
重心是重力的作用點(diǎn),本題關(guān)鍵結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件和力矩平衡條件判斷出重心的位置,然后結(jié)合幾何關(guān)系列式求解,不難.5、B【分析】【分析】
【詳解】
小球做勻速圓周運(yùn)動,彈簧彈力提供向心力,根據(jù)胡克定律及向心力公式得:k(2L?L)=mk(3L?L)=m
聯(lián)立解得
所以選項(xiàng)B正確.
故選B。6、B【分析】如果物體的動能不變;由動能定理可知,物體所受的合外力做的功一定為零,但合外力不一定為零,如勻速圓周運(yùn)動的合外力不為零,A錯誤;物體所受的合外力做的功為零,則由動能定理知,物體的動能一定不變,B正確;物體所受的合外力做的功為零,但合外力不一定為零,也可能物體所受的合外力和速度方向始終垂直而不做功,比如勻速圓周運(yùn)動,C錯誤;物體所受的合外力做的功為零,物體的位移不一定為零,如勻速圓周運(yùn)動,D錯誤。
【點(diǎn)睛】合外力做功和動能變化的關(guān)系由動能定理反映.合外力為零,其功一定為零,但合外力功為零,但合外力不一定為零,可以以勻速圓周運(yùn)動為例來說明.7、D【分析】【詳解】
由圖知,物塊先向下運(yùn)動后向上運(yùn)動,則知傳送帶的運(yùn)動方向應(yīng)向上.0~t1內(nèi),物塊對傳送帶的摩擦力方向沿傳送帶向下,則物塊對傳送帶做負(fù)功.故A錯誤.在t1~t2內(nèi),物塊向上運(yùn)動,則有μmgcosθ>mgsinθ,得μ>tanθ.故B錯誤.0~t2內(nèi),由圖“面積”等于位移可知,物塊的總位移沿斜面向下,高度下降,重力對物塊做正功,設(shè)為WG,根據(jù)動能定理得:W+WG=mv22-mv12,則傳送帶對物塊做功W≠mv22-mv12.故C錯誤.物塊的重力勢能減小;動能也減小都轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能;則由能量守恒得知,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量大小一定大于物塊動能的變化量大?。蔇正確.故選D.
【點(diǎn)睛】
本題由速度圖象要能分析物塊的運(yùn)動情況,再判斷其受力情況,得到動摩擦因數(shù)的范圍,根據(jù)動能定理求解功是常用的方法.二、多選題(共8題,共16分)8、A:C【分析】【詳解】
A.物體繞軸做勻速圓周運(yùn)動,角速度相等,根據(jù)向心加速度方程有a=ω2r,由于C物體的轉(zhuǎn)動半徑最大;故向心加速度最大,故A正確;
B.物體繞軸做勻速圓周運(yùn)動,角速度相等,靜摩擦力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律可得,f=mω2r,故B的摩擦力最小;故B錯誤;
C.對C分析可知,當(dāng)C物體恰好滑動時(shí),靜摩擦力達(dá)到最大,有μmg=m·2Rω2;解得:故臨界角速度為故C正確;
D.由C的分析可知,轉(zhuǎn)動半徑越大的臨界角速度越小,越容易滑動,與物體的質(zhì)量無關(guān),故物體C先滑動,物體A、B將一起后滑動,故D錯誤.9、B:D【分析】【詳解】
A、當(dāng)B受到的摩擦力為0時(shí),由彈簧彈力提供向心力,則解得選項(xiàng)A錯誤;
B、當(dāng)A受到的摩擦力為0時(shí),由彈簧彈力提供向心力,則解得選項(xiàng)B正確;
C、當(dāng)B剛好要滑動時(shí),摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力,則有:解得選項(xiàng)C錯誤;
D、當(dāng)A剛好要滑動時(shí),摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力,則有:解得選項(xiàng)D正確.
點(diǎn)睛:本題主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接應(yīng)用,知道當(dāng)A、B剛好要滑動時(shí),摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力,明確向心力的來源是解題的關(guān)鍵.10、B:D【分析】【詳解】
A.人借助滑輪下滑過程中;速度大小是變化的,所以人在整個(gè)繩索上運(yùn)動不能看成勻速圓周運(yùn)動,故A錯誤;
B.設(shè)繩索的圓弧半徑為則由幾何知識得
代入解得
故B正確;
D.對人研究:根據(jù)牛頓第二定律得
得到
代入解得人在滑到最低點(diǎn)時(shí)繩索對人支持力
根據(jù)牛頓第三定律得知;人在滑到最低點(diǎn)時(shí)對繩索的壓力為570N,故D正確;
C.由以上分析得知;在滑到最低點(diǎn)時(shí)人對繩索的壓力大于人的重力,人處于超重狀態(tài).故C錯誤。
故選BD。11、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)圓錐擺的周期T=2π
故A正確;
B.根據(jù)向心加速度
由于r不同;故B錯誤;
CD.因?yàn)闊o摩擦,所以同一根繩上的力大小相等,設(shè)繩的張力為F,由于向心力為Fn=Fsin=m2lsin
可知m與l成反比;故C正確,D錯誤。
故選AC。12、B:C【分析】【詳解】
在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài),靠軌道的壓力提供向心力.在整個(gè)過程中小球速度大小保持不變,速度減小,小球一定可以達(dá)到P點(diǎn),故AD錯誤;由牛頓第二定律,軌道對球的彈力:彈力始終不做功,速率不變,R>r,則有彈力FP<FQ,故B正確;根據(jù)R>r,則ωP<ωQ,故C正確.13、B:D【分析】【分析】
先根據(jù)動能定理求出到達(dá)最低點(diǎn)的速度;再根據(jù)向心力公式及牛頓第三定律求得球?qū)?nèi)壁的壓力大??;
【詳解】
設(shè)小球到達(dá)B處的速度為v,則在B點(diǎn)下有解得壓力傳感器的示數(shù)F=3mg,小球在B點(diǎn)的速度小球在B點(diǎn)的加速度大小故BD正確,AC錯誤;
故選BD.
【點(diǎn)睛】
考查了動能定理及向心力公式的直接應(yīng)用,難度不大,屬于基礎(chǔ)題;14、A:B【分析】【分析】
【詳解】
A.由于傳送帶足夠長,滑塊受向右的摩擦力,減速向左滑行,到速度為0,之后,再加速向右滑行,由于v1>v2,物體會在滑動摩擦力的作用下加速,當(dāng)速度增大到等于v2時(shí),物體回到原出發(fā)點(diǎn),即滑塊返回傳送帶右端的速率為v2;故A正確;
B.設(shè)滑塊向左運(yùn)動的時(shí)間t1,位移為x1,則
摩擦力對滑塊做功W1=fx1=
又摩擦力做功等于滑塊動能的減小,即W1=mv22
該過程中傳送帶的位移x2=v1t1
摩擦力對傳送帶做功
解得W2=mv1v2
同理可計(jì)算,滑塊返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)摩擦力對傳送帶做功為W2=mv1v2
則此過程中電動機(jī)對傳送帶做功為W=W2+=2mv1v2
選項(xiàng)B正確;
C.此過程中只有傳送帶對滑塊做功根據(jù)動能定理W′=△EK
得W=△EK=mv22-mv22=0
故C錯誤;
D.物塊向左減速運(yùn)動時(shí),物塊相對傳送帶的位移為
物塊向右加速運(yùn)動時(shí),物塊相對傳送帶的位移為
則此過程中滑塊與傳送帶問因摩擦產(chǎn)生的熱量為
故D錯誤;
故選AB。15、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.質(zhì)點(diǎn)在0~2s內(nèi)減小的動能ΔEk1=m(602-402)=1000m
在4~6s內(nèi)減小的動能ΔEk2=m×402=800m
則質(zhì)點(diǎn)在0~2s內(nèi)減小的動能大于在4~6s內(nèi)減小的動能;故A正確;
B.在0~2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的加速度向下,處于失重狀態(tài),因加速度為
則除重力以外沒有其他的力對物體做功;則質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒,故B錯誤;
CD.質(zhì)點(diǎn)在t=2s時(shí)的機(jī)械能E2=m×402+mg(×2)=1800m
質(zhì)點(diǎn)在t=6s時(shí)的機(jī)械能E6=mg(×2+40×2+×2×40)=2200m
則質(zhì)點(diǎn)在第2s末的機(jī)械能小于在第6s末的機(jī)械能;故C正確,D錯誤。
故選AC。三、填空題(共7題,共14分)16、略
【分析】【詳解】
試題分析:以障礙物為參考系,則質(zhì)點(diǎn)具有水平向右的初速度v0=4m/s,自由下落就變?yōu)槠綊佭\(yùn)動,要穿過小孔,豎直方向經(jīng)過小孔的上邊沿經(jīng)過小孔下邊沿經(jīng)過小孔的時(shí)間最多有水平方向所以最大值為.當(dāng)時(shí),小球在水平方向的運(yùn)動整理可得.
考點(diǎn):平拋運(yùn)動【解析】0.817、略
【分析】【詳解】
試題分析:火車內(nèi)外軌道一樣高時(shí),火車轉(zhuǎn)彎,由于離心運(yùn)動,會向外滑離軌道,所以外輪對外軌有個(gè)側(cè)向壓力.當(dāng)把內(nèi)軌降低一定高度后,內(nèi)外軌有個(gè)高度差,火車轉(zhuǎn)彎時(shí)就可以讓重力與軌道對火車彈力的合力來提供向心力,從而避免了對軌道的側(cè)向壓力.由幾何知識可知此時(shí)的合力當(dāng)傾角比較小時(shí)根據(jù)得出
考點(diǎn):水平圓周運(yùn)動、離心運(yùn)動【解析】外輪內(nèi)軌18、略
【分析】【詳解】
火車以規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎時(shí);其所受的重力和支持力的合力提供向心力,當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于或小于規(guī)定的速度時(shí),火車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,火車有離心趨勢或向心趨勢,故其輪緣會擠壓車輪;如果內(nèi)外軌道等高,火車轉(zhuǎn)彎,靠外軌對車輪向內(nèi)的擠壓提供向心力,這樣容易破壞鐵軌,不安全,所以應(yīng)使彎道的內(nèi)側(cè)略低于彎道的外側(cè),靠重力和支持力的合力來提供向心力一部分;火車以某一速度v通過某彎道時(shí),內(nèi);外軌道均不受側(cè)壓力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力。
由圖可以得出
為軌道平面與水平面的夾角,合力等于向心力,故
如果火車以比規(guī)定速度稍小的速度通過彎道,重力和支持力提供的合力大于向心力,所以火車車輪的輪緣與鐵道的內(nèi)軌間有側(cè)向壓力?!窘馕觥柯缘陀趦?nèi)軌19、略
【分析】【詳解】
足球的動能為:動能的該變量為:.【解析】40J0J20、略
【分析】【詳解】
[1]滑塊向左做減速運(yùn)動,對桿有壓力和向左的滑動摩擦力;
對桿,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)到最小;
[2]滑塊從點(diǎn)達(dá)到點(diǎn)左側(cè)處過程,根據(jù)動能定理,有:
其中:
聯(lián)立解得:?!窘馕觥?121、略
【分析】【詳解】
傳送帶足夠長,故物體末速度為v,由動能定理得Ek=Wf=mv2;運(yùn)動過程中,物體的加速度為a=μg,由v=μgt可得:t=相對位移為:△x=x傳-x物=vt-=所以全過程中物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生內(nèi)能為:Q=μmg?△x=μmg?=mv2.
【點(diǎn)睛】了解研究對象的運(yùn)動過程是解決問題的前提,工件從靜止到與傳送帶相對靜止這個(gè)過程,物塊與傳送帶的位移不等,所以摩擦力對兩者做功大小也不等;系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于滑動摩擦力乘以相對位移.【解析】;;22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]小物塊滑動過程只有摩擦力做功,故由動能定理可得,滑動摩擦力對小物塊做的功為
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