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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)2025年中圖版必修2物理上冊(cè)階段測(cè)試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)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、“嫦娥二號(hào)”是我國(guó)月球探測(cè)第二期工程的先導(dǎo)星。若測(cè)得“嫦娥二號(hào)”在月球(可視為密度均勻的球體)表面附近圓形軌道運(yùn)行的周期為T,已知引力常量為G,則可估算月球的()A.密度B.質(zhì)量C.半徑D.自轉(zhuǎn)周期2、相對(duì)論中,關(guān)于飛船飛行時(shí)間間隔的相對(duì)性,下列相關(guān)敘述中不正確的是()A.同方向以相等速率飛行的兩只飛船上的航天員測(cè)得的對(duì)方的飛行時(shí)間總一致B.以相等速率相向飛行的兩只飛船上的航天員測(cè)得的對(duì)方的飛行時(shí)間總一致C.在地球上觀察,飛船上的時(shí)間進(jìn)程變慢了,其一切變化過(guò)程均變慢了D.在飛船上觀察,地球上的時(shí)間進(jìn)程變快了,其一切變化過(guò)程均變快了3、一宇航員到達(dá)半徑為R、密度均勻的某星球表面,做如下實(shí)驗(yàn):用不可伸長(zhǎng)的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球,上端固定在O點(diǎn),如圖甲所示,在最低點(diǎn)給小球某一初速度,使其繞O點(diǎn)的豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得繩的拉力F大小隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示.F1=7F2,設(shè)R、m、引力常量G以及F1為已知量;忽略各種阻力.以下說(shuō)法正確的是。
A.該星球表面的重力加速度為B.衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為C.星球的密度為D.小球過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為04、如圖所示;用細(xì)繩系著一個(gè)小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,關(guān)于小球受力說(shuō)法正確的是:
A.只受重力B.只受拉力C.受重力、拉力和向心力D.受重力和拉力5、如圖所示是港珠澳大橋上一段半徑約為120m的圓弧形彎道,路面水平,路面對(duì)輪胎的徑向最大靜摩擦力為壓力的0.8倍,下雨時(shí)路面對(duì)輪胎的徑向最大靜摩擦力變?yōu)閴毫Φ?.4倍,若汽車通過(guò)圓弧形彎道時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),汽車可視為質(zhì)點(diǎn),取重力加速度g=10m/s2;下列說(shuō)法正確的是()
A.汽車以72km/h的速率通過(guò)此圓弧形彎道時(shí)的向心加速度約為43.2m/s2B.汽車以72km/h的速率通過(guò)此圓弧形彎道時(shí)的角速度約為0.6rad/sC.晴天時(shí),汽車以100km/h的速率可以安全通過(guò)此圓弧形彎道D.下雨時(shí),汽車以60km/h的速率通過(guò)此圓弧形彎道時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng)6、物理學(xué)推動(dòng)人類文明的進(jìn)步,下列關(guān)于物理學(xué)家的說(shuō)法正確的是()A.牛頓被稱為第一個(gè)稱量地球質(zhì)量的人B.伽利略認(rèn)為物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的快慢與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)C.開普勒發(fā)現(xiàn)慣性定律D.第谷提出行星三大運(yùn)動(dòng)定律7、如圖甲所示,質(zhì)量為4kg的物體在水平推力作用下開始運(yùn)動(dòng),推力大小F隨位移大小x變化的情況如圖乙所示,則力F所做的功為()
A.400JB.200JC.100JD.無(wú)法確定8、如下圖所示,兩個(gè)完全相同的物體分別自斜面AC和BC頂端由靜止開始下滑,物體與兩斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,物體滑至斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為和下滑過(guò)程中產(chǎn)生的熱量分別為和則()
A.B.C.D.9、如圖所示,輕桿的一端固定在通過(guò)O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上,另一端固定一小球,輕桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其中A點(diǎn)為最高點(diǎn)、C點(diǎn)為最低點(diǎn),B點(diǎn)與O點(diǎn)等高;下列說(shuō)法正確的是()
A.小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí),所受桿的作用力一定豎直向下B.小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),所受桿的作用力沿著BO方向C.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程,小球重力的功率保持不變D.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程,桿對(duì)小球的作用力做負(fù)功評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)10、假設(shè)宇航員到達(dá)某個(gè)星球表面,他在星球上做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),他測(cè)出小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)的速度為v。已知該星球的半徑為R,引力常量為G;則下列說(shuō)法正確的是()
A.該星球表面的重力加速度為B.該星球表面的重力加速度為C.該星球的質(zhì)量為D.該星球的第一宇宙速度為11、為了探知未知天體,假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)某星球,測(cè)得飛船在該星球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為飛船降落到該星球表面后,宇航員將小球從高處以初速度水平拋出,落地時(shí)水平位移為忽略空氣阻力和該星球的自轉(zhuǎn),已知引力常量為將該星球視為質(zhì)量分布均勻的球體,則以下說(shuō)法正確的是()A.該星球的半徑為B.該星球的半徑為C.該星球的質(zhì)量為D.該星球的質(zhì)量為12、經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”.“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成,每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體.如圖所示,兩顆星球組成的雙星,在相互之間的萬(wàn)有引力作用下,繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L(zhǎng),質(zhì)量之比為m1:m2=3:2.則可知。
A.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為3:2B.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力之比為1:1C.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為3:2D.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2:313、如圖所示,質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體用不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪相連,開始兩物體處于同一高度,繩處于繃緊狀態(tài),輕繩足夠長(zhǎng),不計(jì)一切摩擦.現(xiàn)將兩物體由靜止釋放,在A落地之前的運(yùn)動(dòng)中;下列說(shuō)法中不正確的是()
A.A物體的加速度為B.A、B組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能增大C.下落t秒時(shí),B所受拉力的瞬時(shí)功率為mg2tD.下落t秒時(shí),A的機(jī)械能減少了mg2t214、如圖所示,通過(guò)定滑輪懸掛兩個(gè)質(zhì)量為m1、m2的物體(m1>m2),不計(jì)繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦,由靜止釋放,在m1向下運(yùn)動(dòng)一段距離的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是()
A.m1勢(shì)能的減少量等于m1動(dòng)能的增加量B.m1勢(shì)能的減少量大于m2勢(shì)能的增加量C.m1機(jī)械能的減少量等于m2機(jī)械能的增加量D.m1機(jī)械能的減少量大于m2機(jī)械能的增加量15、如圖所示,水平輕彈簧兩端拴接兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a和b,拴接小球的細(xì)線P、Q固定在天花板上,兩球靜止,兩細(xì)線與水平方向的夾角均為現(xiàn)剪斷細(xì)線P。彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度大小為g,取下列說(shuō)法正確的是()
A.剪斷細(xì)線P前,彈簧形變量為B.剪斷細(xì)線P的瞬間,小球b的加速度大小為C.剪斷與a球連接處的彈簧的瞬間,細(xì)線P的拉力變小D.剪斷與a球連接處的彈簧的瞬間,小球a的加速度大小為16、地球和月球在長(zhǎng)期相互作用過(guò)程中;形成了“潮汐鎖定”月球總是一面正對(duì)地球,另一面背離地球,月球繞地球的運(yùn)動(dòng)可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。以下說(shuō)法正確的是()
A.月球的公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期相同B.地球?qū)υ虑虻囊Υ笥谠虑驅(qū)Φ厍虻囊.月球上遠(yuǎn)地端的向心加速度大于近地端的向心加速度D.若測(cè)得月球公轉(zhuǎn)的周期和半徑可估測(cè)月球質(zhì)量17、如圖,長(zhǎng)為的傾斜傳送帶以速度逆時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)。將質(zhì)量為的小物塊無(wú)初速放到傳送帶的上端,當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的下端時(shí),速度剛好也為已知傳送帶傾斜角為與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為重力加速度為下列說(shuō)法正確的是()
A.傳送帶對(duì)物塊做的功B.傳送帶對(duì)物塊做的功C.物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為D.物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為18、如圖為中國(guó)月球探測(cè)工程標(biāo)志,它以中國(guó)書法的筆觸,勾勒出一輪明月和一雙踏在其上的腳印,象征著我國(guó)航天人的夢(mèng)想。我國(guó)嫦娥工程實(shí)現(xiàn)“繞、落、回”后劍指“載人登月”。小海同學(xué)幻想著自己是探月宇航員,結(jié)合自己所學(xué)為自己設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):首先駕駛航天器在近月軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。測(cè)出圓周運(yùn)動(dòng)的周期T。成功登月后,在距月球表面高h(yuǎn)處以初速度水平拋出一個(gè)物體,然后測(cè)量該平拋物體的水平位移x。月球簡(jiǎn)化為質(zhì)量分布均勻的球體;不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響,物體只受月球引力的作用。那么下列說(shuō)法中正確的是()
A.月球表面的重力加速度大小為B.月球的半徑大小為C.月球的密度大小為D.月球的第一宇宙速度大小為評(píng)卷人得分三、填空題(共6題,共12分)19、愛因斯坦提出的相對(duì)論長(zhǎng)度收縮效應(yīng)公式________,時(shí)間延緩效應(yīng)公式_____20、第一宇宙速度是最_____________繞行速度,也是最_____________發(fā)射速度(填“大”或“小”)。21、一輛小車質(zhì)量為1500kg,分別以10m/s的速度經(jīng)過(guò)半徑為50m的拱形橋的最高點(diǎn)(如圖甲)和凹形橋的最低點(diǎn)(如圖乙).g=10m/s2.在圖甲中車對(duì)橋頂部的壓力大小為________N,在圖乙中車對(duì)橋底部的壓力大小為_______N.
22、地球的兩顆衛(wèi)星A和B位置如圖所示,這兩顆衛(wèi)星繞地球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則這兩顆衛(wèi)星向心加速度較小的是_____.周期較小的是_____.
23、我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用時(shí)間為t,如圖所示.已知月球半徑為R,月球表面處重力加速度為引力常量為G。求:
(1)月球的質(zhì)量M;
(2)月球的第一宇宙速度
(3)“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星離月球表面高度h。
24、相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做______________.評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共16分)25、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。
26、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)
27、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)。
28、在圖的實(shí)驗(yàn)中,假設(shè)從某時(shí)刻()開始,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4題,共16分)29、(1)某同學(xué)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的一條紙帶,圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn),可以看做重物運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),從后面某點(diǎn)起取連續(xù)打下的三個(gè)點(diǎn)A、B、C。已知相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s,假設(shè)重物的質(zhì)量為1.00kg,則從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過(guò)程中,重物動(dòng)能的增加量_____J,重力勢(shì)能的減小量______J。(保留三位有效數(shù)字,重力加速度g取9.80m/s2)
(2)該小組內(nèi)同學(xué)們根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度,作出v2-h(huán)圖線如圖所示,請(qǐng)根據(jù)圖線計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
30、某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn);他的實(shí)驗(yàn)操作是:在小球A;B處于同一高度時(shí),用小錘輕擊彈性金屬片,使A球水平飛出,同時(shí)B球被松開。
(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是,小球A、B______(填“同時(shí)”或“先后”)落地;
(2)現(xiàn)將A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)后,用比較大的力敲擊彈性金屬片,A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間______(填“變長(zhǎng)”“不變”或“變短”);
(3)上述現(xiàn)象說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是______運(yùn)動(dòng);
(4)然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,由于沒有記錄拋出點(diǎn),如圖丙所示,數(shù)據(jù)處理時(shí)選擇A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)丙圖中小方格的邊長(zhǎng)均為2cm,g取則小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小為______(結(jié)果可保留根號(hào))31、某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”,如圖,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大?。谒阶烂嫔舷嗑?0.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的速度大小。小車中可以放置砝碼。
(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①測(cè)量___________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路;
②將小車停在C點(diǎn),___________,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力及小車通過(guò)A、B時(shí)的速度。
③在小車中增加砝碼,或___________;重復(fù)②的操作。
(2)表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù),其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和,|v22-v12|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量ΔE,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是F在A、B間所作的功。表格中ΔE3=__________,W3=___________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)根據(jù)表1,請(qǐng)?jiān)谌鐖D中的方格紙上作出ΔE-W圖線______________。
32、某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理;具體實(shí)驗(yàn)步驟如下。
A.按圖甲所示安裝器材;調(diào)整墊塊的位置,使長(zhǎng)水板的傾角大小適當(dāng);
B.接通電源;調(diào)整小盤中沙子的質(zhì)量,輕推滑塊,使滑塊恰好能勻速下滑;
C.取下細(xì)線和小盤,用天平稱出小盤和盤中沙子的總質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M;
D.保持長(zhǎng)木板的傾角不變;接通電源,由靜止釋放滑塊,打出一條紙帶;
E.改變長(zhǎng)木板傾角;重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟。
已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電源的頻率是f,重力加速度g。
(1)取下細(xì)繩和小盤后,滑塊下滑過(guò)程中受到的合外力F為___________
(2)在某次操作中,打出的一條紙帶如圖乙所示,測(cè)得打下A點(diǎn)時(shí)滑塊的速度為vA,F(xiàn)點(diǎn)的速度為vF,從A點(diǎn)到F點(diǎn)的距離xAF,滑塊受到合外力做的功___________,滑塊動(dòng)能的變化量___________。
評(píng)卷人得分六、解答題(共2題,共4分)33、如圖所示,固定在水平面上的電動(dòng)機(jī)通過(guò)跨過(guò)斜面頂端光滑小定滑輪的輕繩(繩分別與水平面和斜面平行),拖著質(zhì)量為的平板車A。平板車A在傾角為的光滑斜面上,由靜止開始向上運(yùn)送一個(gè)質(zhì)量也為的貨物B。已知電動(dòng)機(jī)的額定功率為貨物B與平板車A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度不計(jì)空氣阻力。為盡快地加速到最大速度又能使平板車和貨物始終保持相對(duì)靜止;求:
(1)平板車能達(dá)到的最大加速度;
(2)平板車能達(dá)到的最大速度;
(3)平板車以最大加速度行駛的時(shí)間。
34、一臺(tái)起重機(jī),勻加速地將質(zhì)量m為的貨物從靜止開始豎直吊起,在2s末貨物的速度v為不計(jì)空氣阻力,g取
(1)求起重機(jī)在這2s內(nèi)的輸出功率;
(2)求起重機(jī)在2s末的輸出功率。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
BC.由于“嫦娥二號(hào)”在月球表面運(yùn)行,軌道半徑等于月球半徑R,由萬(wàn)有引力提供向心力有
解得月球質(zhì)量為
由題意月球半徑R未知,故無(wú)法求得月球質(zhì)量M;BC錯(cuò)誤;
A.月球的密度為
聯(lián)立解得
A正確;
D.據(jù)題中條件無(wú)法求得月球的自轉(zhuǎn)周期;D錯(cuò)誤。
故選A。2、D【分析】【詳解】
A.同速率同向飛行;認(rèn)為是同一參考系,測(cè)得時(shí)間一致,故A正確,不符合題意;
BC.有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí);測(cè)得時(shí)間均比相對(duì)靜止時(shí)間變慢了,故BC正確,不符合題意。
D.以飛船為參考系;可認(rèn)為地球向飛船飛行,航天員認(rèn)為地球上的時(shí)間變慢了,故D錯(cuò)誤,符合題意。
故選D。3、C【分析】設(shè)砝碼在最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為F1,速度為v1,則①
設(shè)砝碼在最高點(diǎn)細(xì)線的拉力為F2,速度為v2,則②
由機(jī)械能守恒定律得③
由①、②、③解得④
F1=7F2,所以該星球表面的重力加速度為.故A錯(cuò)誤.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得:衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為故B錯(cuò)誤.在星球表面,萬(wàn)有引力近似等于重力⑤
由④、⑤解得星球的密度:選項(xiàng)C正確;
小球在最高點(diǎn)受重力和繩子拉力,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:
所以小球在最高點(diǎn)的最小速.故D錯(cuò)誤.故選C.
點(diǎn)睛:根據(jù)砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,找出向心力的大小,可以求得重力加速度;知道在星球表面時(shí),萬(wàn)有引力和重力近似相等,而貼著星球的表面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的重力就作為做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.4、D【分析】【詳解】
根據(jù)小球在水平面內(nèi)最勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知小球受到重力;拉力作用;向心力是拉力的水平分力提供的,故D正確,ABC錯(cuò)誤。
所以選D。5、C【分析】【分析】
【詳解】
AB.汽車通過(guò)此圓弧形彎道時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑R=120m,運(yùn)動(dòng)速率v=72km/h=20m/s。向心加速度為
角速度
故AB錯(cuò)誤;
C.以汽車為研究對(duì)象,當(dāng)路面對(duì)輪胎的徑向摩擦力指向內(nèi)側(cè)且達(dá)到徑向最大靜摩擦力時(shí),此時(shí)汽車的速率為安全通過(guò)圓弧形彎道的最大速率vm。設(shè)汽車的質(zhì)量為m,在水平方向上根據(jù)牛頓第二定律得
在豎直方向有:FN=mg,徑向最大靜摩擦力變?yōu)檎龎毫Φ?.8倍,即:fm=kFN,聯(lián)立得
解得:vm≈111.6km/h;所以晴天時(shí),汽車以100km/h的速率可以安全通過(guò)此圓弧形彎道,故C正確;
D.下雨時(shí),路面對(duì)輪胎的徑向最大靜摩擦力變?yōu)檎龎毫Φ?.4倍,有:解得:vm=78.8km/h>60km/h,所以汽車客運(yùn)安全通過(guò)此圓弧形彎道而不做離心運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選C。6、B【分析】【詳解】
A.卡文迪什首先測(cè)出了引力常量G;被稱為第一個(gè)稱量地球質(zhì)量的人,故A錯(cuò)誤;
B.伽利略認(rèn)為物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的快慢與物體質(zhì)量無(wú)關(guān);故B正確;
C.牛頓發(fā)現(xiàn)慣性定律;故C錯(cuò)誤;
D.開普勒通過(guò)研究第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù);提出了行星三大運(yùn)動(dòng)定律,故D錯(cuò)誤。
故選B。7、B【分析】【詳解】
由F—x圖像的面積表示拉力全過(guò)程做的功,即
故選B。8、A【分析】【分析】
【詳解】
設(shè)斜面傾角為底邊長(zhǎng)為則摩擦力做功
即摩擦力做功與斜面傾角無(wú)關(guān),所以兩物體的摩擦力做功相同,產(chǎn)生的熱量相同
由題圖可知A物體重力做的功大于B物體重力做的功,再由動(dòng)能定理可知,
故A正確。9、D【分析】【詳解】
A.小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí),合外力提供向心力,則當(dāng)小球速度較小時(shí)
則所受桿的作用力豎直向上;當(dāng)小球速度較大時(shí)
則所受桿的作用力豎直向下;當(dāng)小球速度
則桿對(duì)小球無(wú)作用力。故A錯(cuò)誤;
B.合外力提供向心力;小球受重力和桿給的作用力,則小球所受桿的作用力為右上方。故B錯(cuò)誤;
C.A點(diǎn)和C點(diǎn)處重力與速度方向垂直,則小球重力的功率為0,B點(diǎn)處重力與速度共線,故重力功率不為0,則從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程;小球重力的功率先增大再減小。故C錯(cuò)誤;
D.A到C的過(guò)程中,重力做正功,根據(jù)動(dòng)能定理可知
故桿對(duì)小球的作用力做負(fù)功。故D正確。
故選D。二、多選題(共9題,共18分)10、B:C【分析】【詳解】
AB.小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)重力提供了向心力
得
故A錯(cuò)誤;B正確;
C.小球萬(wàn)有引力近似等于重力,小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)瞬間萬(wàn)有引力提供了小球向心力
得
故C正確;
D.第一宇宙速度為衛(wèi)星最大環(huán)繞速度根據(jù)萬(wàn)有引力提供,假設(shè)一顆質(zhì)量為的衛(wèi)星以最大環(huán)繞速度運(yùn)行,根據(jù)萬(wàn)有引力近似等于重力提供向心力
已知
聯(lián)立解得
故D錯(cuò)誤。
故選BC。11、A:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.設(shè)該星球的質(zhì)量為M,半徑為R,表面的重力加速度為g,飛船繞星球表面飛行,重力提供向心力
小球水平拋出,豎直方向有
水平方向有
聯(lián)立可得
故A正確;B錯(cuò)誤;
BD.物體在星球表面受到的重力等于萬(wàn)有引力
結(jié)合A選項(xiàng)的結(jié)論,解得該星球的質(zhì)量
故C正確;D錯(cuò)誤。
故選AC。12、B:D【分析】【詳解】
A.根據(jù)題意得:雙星系統(tǒng)具有相同的角速度;A錯(cuò)誤。
B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得:需要向心力大小相等,B正確。
C.根據(jù)且:聯(lián)立解得:C錯(cuò)誤。
D.線速度角速度關(guān)系:所以D正確13、A:B:C【分析】【詳解】
A.在A落地之前,A與B的加速度大小相等,根據(jù)牛頓第二定律對(duì)A、B整體有:
故A符合題意;
B.在A落地之前,A、B組成系統(tǒng)的機(jī)械能不變;動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減??;故B符合題意;
C.對(duì)B分析根據(jù)牛頓第二定律可知B受到的拉力:FT=m(g+a)=
下落t秒時(shí),B的速度:v=at=gt
所以所受拉力的瞬時(shí)功率為:P=FTv=mg2t
故C符合題意;
D.對(duì)A分析有:2mg-FT=2ma
得細(xì)繩的拉力:FT=mg;
下落t秒時(shí),A下落的高度為:h=at2=gt2
則A克服細(xì)繩拉力做功為:W=FTh=mg2t2
根據(jù)功能關(guān)系得知A的機(jī)械能減少量為:ΔEA=W=mg2t2
故D不符題意。
本題選不正確的,故選ABC。14、B:C【分析】【詳解】
兩個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)中只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能的總量守恒;重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增加,重力勢(shì)能和動(dòng)能都增加,故減小的重力勢(shì)能等于增加的重力勢(shì)能和兩個(gè)物體增加的動(dòng)能之和,即勢(shì)能的減少量大于勢(shì)能的增加量,故A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得知:機(jī)械能的減少量等于機(jī)械能的增加量,故C正確,D錯(cuò)誤;故選BC.15、A:C:D【分析】【詳解】
A.剪短細(xì)線P前,對(duì)小球a進(jìn)行受力分析,小球a受豎直向下的重力,水平向右的彈簧彈力以及沿繩子向上的細(xì)繩的拉力。根據(jù)共點(diǎn)力平衡有
解得
故A正確;
B.剪斷細(xì)線P的瞬間,彈簧的彈力不變,所以小球b處于靜止?fàn)顟B(tài);合力為零,加速度為0,故B錯(cuò)誤;
CD.剪斷細(xì)線P前,細(xì)線P的拉力為
剪斷與a球連接處的彈簧的瞬間,彈簧的彈力為零,小球a即將做擺動(dòng),但擺動(dòng)的速度為零,則徑向合力為零,切向合力提供切向加速度,有
解得
即剪斷與a球連接處的彈簧的瞬間,細(xì)線P的拉力變小,小球a的加速度大小為故CD正確;
故選ACD。16、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.“潮汐鎖定”月球總是一面正對(duì)地球;另一面背離地球,分析可知,月球的公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期相同。故A正確;
B.根據(jù)牛頓第三定律;可知地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑驅(qū)Φ厍虻囊Α9蔅錯(cuò)誤;
C.由于月球總是一面正對(duì)地球,所以月球上遠(yuǎn)地端與近地端角速度相同,根據(jù)公式可知;半徑大向心加速度大,即月球上遠(yuǎn)地端的向心加速度大于近地端的向心加速度。故C正確;
D.若測(cè)得月球公轉(zhuǎn)的周期和半徑不可估測(cè)月球質(zhì)量。故D錯(cuò)誤。
故選AC。17、A:D【分析】【詳解】
當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的下端時(shí),速度剛好也為可知物塊沿傳送帶一直做勻加速在線運(yùn)動(dòng),整個(gè)過(guò)程中,對(duì)物塊進(jìn)行受力分析可知,物塊受到重力,傳送帶對(duì)它沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力和傳送帶的支持力,只有重力和滑動(dòng)摩擦力對(duì)物塊做功。物塊的位移是L;
重力對(duì)物塊做功
傳送帶對(duì)物塊做的功①
A.根據(jù)前面分析可知,所以傳送帶對(duì)物塊做的功
故A正確;
B.設(shè)這個(gè)過(guò)程中,重力對(duì)物塊做功為WG,由動(dòng)能定理得
可知傳送帶對(duì)物塊做的功②
故B錯(cuò)誤;
CD.物塊一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以
物塊的位移
物塊在傳送帶上滑行的距離
物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為③
由①②③式解得,物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為
故D正確;C錯(cuò)誤。
故故選AD。18、A:B:D【分析】【分析】
【詳解】
A.物體做平拋運(yùn)動(dòng);在豎直方向上。
在水平方向上。
解得。
故A正確;
B.在月球表面;重力等于萬(wàn)有引力,即。
由萬(wàn)有引力提供向心力得。
聯(lián)立解得。
故B正確;
D.月球的第一宇宙速度即為月球的近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度;則有。
或者。
解得。
故D正確;
C.月球的密度為。
故C錯(cuò)誤。
故選ABD。三、填空題(共6題,共12分)19、略
【分析】【詳解】
[1]愛因斯坦提出的相對(duì)論長(zhǎng)度收縮效應(yīng)公式
[2]時(shí)間延緩效應(yīng)公式【解析】20、略
【分析】【詳解】
[1][2]第一宇宙速度是衛(wèi)星貼近地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小,萬(wàn)有引力提供向心力
解得
可知第一宇宙速度對(duì)應(yīng)的軌道半徑最小,為地球半徑,所以第一宇宙速度是最大的繞行速度,也是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。【解析】大小21、略
【分析】【詳解】
在圖甲中,根據(jù)牛頓第二定律得:
解得支持力為:
根據(jù)牛頓第三定律知;圖甲中車對(duì)橋頂部的壓力大小為12000N.
在圖乙中,根據(jù)牛頓第二定律得:
解得:
根據(jù)牛頓第三定律知;圖乙中車對(duì)橋底部的壓力大小為18000N.
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵知道小車在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)向心力的來(lái)源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解.【解析】1.2×1041.8×10422、A:B【分析】【分析】
萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力;據(jù)此分析衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的周期;向心加速度與半徑的關(guān)系即可.
【詳解】
衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有所以向心加速度知,軌道半徑大的衛(wèi)星A向心加速度?。恢芷谥?;軌道半徑小的衛(wèi)星B的周期小.
【點(diǎn)睛】
本題抓住衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力,熟悉向心力的不同表達(dá)式并能靈活變形是正確解決本題的關(guān)鍵.23、略
【分析】【詳解】
(1)月球表面處引力等于重力,則有
可得月球的質(zhì)量
(2)第一宇宙速度為近月衛(wèi)星運(yùn)行速度,由萬(wàn)有引力提供向心力,則有
可得月球第一宇宙速度為
(3)衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng),由萬(wàn)有引力提供向心力得
衛(wèi)星周期為
軌道半徑為
聯(lián)立解得【解析】(1)(2)(3)24、略
【分析】相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做____【解析】勢(shì)能四、作圖題(共4題,共16分)25、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】26、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】27、略
【分析】【詳解】
從位置A開始,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】28、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】見解析五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共16分)29、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2]利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得
動(dòng)能的增量△Ek=mvB2=×1×1.922≈1.84J
重力勢(shì)能的減少量△Ep=mghB=1×9.8×19.2×10-2J≈1.88J
(2)[3]因?yàn)閙gh=m
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