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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年新世紀(jì)版共同必修2物理下冊階段測試試卷972考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時間: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5題,共10分)1、一輛載重汽車在丘陵地上行駛,地形如圖所示,汽車以相同的速率經(jīng)過圖中M、N、P、Q四處時,最容易爆胎的是()
A.M處B.N處C.P處D.Q處2、將一小球豎直向上拋出,小球在運(yùn)動過程中所受到的空氣阻力不可忽略.P為小球運(yùn)動軌跡上的一點(diǎn),小球上升和下降經(jīng)過P點(diǎn)時的動能分別為和.從拋出開始到第一次經(jīng)過P點(diǎn)的過程中小球克服重力做功的平均功率為從拋出開始到第二次經(jīng)過P點(diǎn)的過程中小球克服重力做功的平均功率為.下列選項(xiàng)正確的是A.B.C.D.3、某電場中x軸上電場強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示,設(shè)x軸正方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向。一帶電荷量為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向運(yùn)動,結(jié)果粒子剛好能運(yùn)動到x=3x0處。假設(shè)粒子僅受電場力作用,E0、x0已知;則下列說法正確的是。
A.粒子一定帶正電B.粒子的初動能大小為qE0x0C.粒子沿x軸正方向運(yùn)動過程中最大動能為2qE0x0D.粒子沿x軸正方向運(yùn)動過程中電勢能先增大后減小4、一個小球從高處由靜止開始落下,從釋放小球開始計(jì)時,規(guī)定豎直向上為正方向,落地點(diǎn)為重力勢能零點(diǎn).小球在接觸地面前、后的動能保持不變,且忽略小球與地面發(fā)生碰撞的時間以及小球運(yùn)動過程中受到的空氣阻力,圖分別是小球在運(yùn)動過程中的位移x,速度動能Ek和重力勢能Ep隨時間t變化的圖象,其中正確的是()A.B.C.D.5、如圖,不計(jì)空氣阻力,從O點(diǎn)水平拋出的小球抵達(dá)光滑斜面上端P處時,速度方向恰好沿著斜面方向,然后緊貼斜面PQ做勻加速直線運(yùn)動下列說法正確的是()
A.小球在斜面上運(yùn)動的加速度大小比平拋運(yùn)動時的大B.小球在斜面運(yùn)動的過程中地面對斜面的支持力大于小球和斜面的總重C.撤去斜面,小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出,落地速率將變大D.撤去斜面,小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出,落地時間將減小評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)6、下列關(guān)于功和機(jī)械能的說法,正確的是A.在有阻力作用的情況下,物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功B.合力對物體所做的功等于物體動能的改變量C.物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能,其大小與勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)D.運(yùn)動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量7、如圖所示,物體以一定初速度從傾角α=37°的斜面底端沿斜面向上運(yùn)動,上升的最大高度為3.0m,選擇斜面底端為參考平面,上升過程中,物體的機(jī)械能E隨高度h的變化如圖乙所示,下列說法正確的是()
A.物體的質(zhì)量m=1.0kgB.物體可能靜止在斜面頂端C.物體回到斜面底端時的動能Ek=10JD.物體上升過程的加速度大小a=15m/s28、長為L的輕桿,一端固定一個小球,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,最高點(diǎn)的速度為v.則在最高點(diǎn)處,下列說法正確的是A.v的最小值為B.當(dāng)v逐漸增大時,向心力也增大C.當(dāng)v由逐漸減小時,桿對小球的彈力也逐漸減小D.當(dāng)v由逐漸增大時,桿對小球的彈力也逐漸增大9、如圖所示,兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b,(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,之間用輕質(zhì)細(xì)線連接,且a,b之間的距離恰等于線長,a與轉(zhuǎn)軸OO’的距離為L,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L;木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g,若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動.用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是。
A.b一定比a先開始滑動B.當(dāng)時,細(xì)線突然斷開,a立即做離心運(yùn)動C.當(dāng)時,a所受摩擦力的大小為kmgD.當(dāng)時,b受到的靜摩擦力達(dá)到最大值10、如圖所示,粗糙程度處處相同的半圓形豎直軌道固定放置,其半徑為R,直徑POQ水平.一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))自P點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑,滑到軌道最低點(diǎn)N時,小物塊對軌道的壓力為2mg,g為重力加速度的大?。畡t下列說法正確的是
A.小物塊到達(dá)最低點(diǎn)N時的速度大小為B.小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中重力做功為mgR
C.小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功為D.小物塊從P點(diǎn)開始運(yùn)動經(jīng)過N點(diǎn)后恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)11、如圖,修正帶是通過兩個齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的.其原理可簡化為圖中所示的模型.A、B是轉(zhuǎn)動的齒輪邊緣的兩點(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12、某人用手將1kg的物體由靜止向上提起1m,這時物體的速度為2m/s(g取10m/s2),則下列說法正確的是()A.手對物體做功12JB.合力做功2JC.合力做功12JD.物體克服重力做功10J13、小車在水平直軌道上由靜止開始運(yùn)動,全過程運(yùn)動的v-t圖像如圖所示;除2s-10s時間段內(nèi)圖象為曲線外,其余時間段圖象均為直線.已知在小車運(yùn)動的過程中,2s~14s時間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14s末關(guān)閉發(fā)動機(jī),讓小車自由滑行.小車的質(zhì)量為2kg,受到的阻力大小不變.則。
A.小車受到的阻力為1.5NB.小車額定功率為18WC.ls末小車發(fā)動機(jī)的輸出功率為9WD.小車在變加速運(yùn)動過程中位移為39m14、從地面以一定初動能(未知)豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的小球,上升過程阻力f恒定.如圖所示,在同一坐標(biāo)系中作出兩條圖線分別表示小球在上升過程中重力勢能、動能與其上升高度間的關(guān)系,選取地面為零勢能面,h0表示上升的最大高度,圖中k(0<k<1)為常數(shù),重力加速度為g;則由圖可得下列結(jié)論正確的是。
A.①表示的是動能隨上升高度的圖象,②表示的是重力勢能隨上升高度的圖象B.初動能大小C.上升過程阻力大小f=kmgD..上升高度時,動能與重力勢能的比值為k+1評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)15、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,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)
16、一條河的寬度為100m,一只小船在靜水中的速度為5m/s,若船頭垂直河岸過河,船到達(dá)對岸下游60m處,則水流速度大小為_______m/s,若此船以最短位移過河,則過河需要的時間為________s17、如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,兩個質(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,則vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
18、修建鐵路彎道時,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、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__________m/s.(g取10m/s2)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,速度減為v=_________________m/s。
21、質(zhì)量為的小球沿光油水平面以的速度沖向墻壁,又以的速度反向彈回,此過程中小球的合力沖量的大小為__________小球的動能變化量的大小為__________22、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_________.
評卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共9分)23、向心力演示器如圖所示。
(1)本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是__________。
A.控制變量法B.等效法C.模擬法。
(2)若將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的圓盤上,質(zhì)量相同的兩鋼球分別放在不同位置的擋板處,轉(zhuǎn)動手柄,可探究小球做圓周運(yùn)動所需向心力F的大小與__________(選填“”、“”或“”)的關(guān)系。
(3)若將皮帶套在兩輪塔最下面圓盤上(兩圓盤半徑之比為),質(zhì)量相同的兩鋼球放在圖示位置的擋板處,轉(zhuǎn)動手柄,穩(wěn)定后,觀察到左側(cè)標(biāo)尺露出1格,右側(cè)標(biāo)尺露出9格,則可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:__________。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的時間分別為t1和t2,則滑塊通過光電門1時的速度大小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、用如圖所示裝置做“驗(yàn)證動能定理”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中;小車碰到制動擋板時,鉤碼尚未到達(dá)地面.
(1)為了使細(xì)繩的拉力等于小車所受的合外力,以下操作必要的是__________(選填選項(xiàng)前的字母)
A.在未掛鉤碼時;將木板的右端墊高以平衡摩擦力。
B.在懸掛鉤碼后;將木板的右端墊高以平衡摩擦力。
C.調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度;使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。
D.所加鉤碼的質(zhì)量盡量大一些。
(2)如圖是某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分.為個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有個打出的點(diǎn)沒有畫出,所用交流電源的頻率為.通過測量,可知打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)時小車的速度大小為__________.
(3)甲同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真、規(guī)范地操作,得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶.他把小車開始運(yùn)動時打下的點(diǎn)記為再依次在紙帶上取等時間間隔的等多個計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到的距離及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時小車的瞬時速度.如圖是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象.已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為小車中砝碼的總質(zhì)量為取重力加速度則由圖象可知小車的質(zhì)量為__________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(4)在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下,乙同學(xué)認(rèn)為小車所受拉力大小等于鉤碼所受重力大?。?jīng)多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動能變化量小一些,造成這一情況的原因可能是__________________________________________________.
(5)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其它阻力的影響,若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件,則從理論上分析,圖中正確反映關(guān)系的是____________.
評卷人得分五、解答題(共3題,共18分)26、如圖所示,輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上,另一端點(diǎn)在O位置.質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度從距O點(diǎn)為的P點(diǎn)沿斜面向下運(yùn)動,與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到O′點(diǎn)位置后,A又被彈簧彈回.A離開彈簧后,恰好回到P點(diǎn).物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面傾角為.求:
(1)O點(diǎn)和O′點(diǎn)間的距離x1.
(2)若將另一個與A完全相同的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧右端拴接,將A與B并排在一起,使彈簧仍壓縮到O′點(diǎn)位置,然后從靜止釋放,A、B共同滑行一段距離后分離.分離后物塊A沿斜面向上滑行的最大距離x2是多少?27、如圖甲所示,一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運(yùn)行.現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物體拋上傳送帶,物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示,取沿傳送帶向上為正方向,g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8:求:
(1)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù);
(2)0~8s內(nèi)物體機(jī)械能的增加量;
(3)物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q.28、如圖所示,跳臺滑雪運(yùn)動員從滑道上的點(diǎn)由靜止滑下,經(jīng)時間從跳臺點(diǎn)沿水平方向飛出。已知點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn),點(diǎn)與點(diǎn)在豎直方向的距離為斜坡的傾角為運(yùn)動員的質(zhì)量為重力加速度為g。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求:
(1)運(yùn)動員經(jīng)過跳臺是的速度大小為多大?
(2)從點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動過程中;運(yùn)動員所受重力做功的平均功率為多大?
(3)從運(yùn)動員離開點(diǎn)到落在斜坡上所用的時間為多少?參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、C【分析】【詳解】
在M處,卡車做圓周運(yùn)動,加速度方向豎直向下,根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得知,卡車處于失重狀態(tài),地面對卡車的作用力小于其重力;在N處,汽車沿水平地面運(yùn)動,地面對輪胎的作用力大小等于卡車的重力;在P處,卡車做圓周運(yùn)動,加速度方向豎直向上,根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得知,卡車處于超重狀態(tài),地面對卡車的作用力大于其重力;在Q處,卡車做圓周運(yùn)動,加速度方向豎直向下,根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得知,卡車處于失重狀態(tài),地面對卡車的作用力小于其重力,由上可知在P處地面對卡車的作用力最大,所以容易爆胎,故C正確,ABD錯誤.2、A【分析】【詳解】
小球上升和下降經(jīng)過P點(diǎn)時,由動能定理得所以從拋出開始到第一次經(jīng)過P點(diǎn)和拋出開始第二次經(jīng)過P點(diǎn),上升的高度相等,因重力做功只與初末位置有關(guān),故重力做功相等,即W1=W2,由得故A正確,BCD錯誤;
故選A.
【點(diǎn)睛】從拋出開始到第一次經(jīng)過P點(diǎn)和拋出開始第二次經(jīng)過P點(diǎn),上升的高度相等,因重力做功只與初末位置有關(guān),故重力做功相等,小球上升和下降經(jīng)過P點(diǎn)時,由動能定理求得.3、C【分析】從圖中可知粒子在沿x軸正向運(yùn)動過程中,電場強(qiáng)度方向發(fā)生改變,并且在過程中電場強(qiáng)度和位移都比過程中的大,也就是說如果先做負(fù)功后做正功,粒子不可能在處靜止,所以只有先做正功后做負(fù)功,電勢能先減小后增大,故粒子一定帶正電,AD錯誤;因?yàn)殡妶鰪?qiáng)度是均勻減小的,過程中平均電場強(qiáng)度為過程中平均電場強(qiáng)度為故根據(jù)動能定理可得解得初動能B錯誤;在過程中電場力做正功,所以在處動能最大,最大為C正確;4、B【分析】【分析】
小球做自由落體運(yùn)動;運(yùn)用物理規(guī)律求出動能;位移、重力勢能、速度與時間的關(guān)系,再運(yùn)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行討論分析.
【詳解】
位移所以開始下落過程中位移隨時間應(yīng)該是拋物線,A錯誤;速度v=gt,與地面發(fā)生碰撞反彈速度與落地速度大小相等,方向相反,B正確;重力勢能H小球開始時離地面的高度,為拋物線,C錯誤;小球自由落下,在與地面發(fā)生碰撞的瞬間,反彈速度與落地速度大小相等.若從釋放時開始計(jì)時,動能所以開始下落過程中動能隨時間應(yīng)該是拋物線,D錯誤.5、D【分析】【詳解】
根據(jù)牛頓第二定律得,小球在斜面上運(yùn)動的加速度a==gsinθ,平拋運(yùn)動的加速度為g,可知小球在斜面上運(yùn)動的加速度小于平拋運(yùn)動的加速度,故A錯誤.對小球和斜面整體分析,小球沿斜面向下加速的過程中,小球具有沿斜面向下的加速度,處于失重狀態(tài),可知地面對斜面的支持力小于小球和斜面的總重力,故B錯誤.根據(jù)動能定理得,mgh=mv2-mv02,撤去斜面,h不變,落地的速率不變,故C錯誤.比較小球在斜面上與空中運(yùn)動的時間.由于小球在斜面上運(yùn)動的加速度為a=gsinα,豎直分加速度為ay=asinα=gsin2α<g,則知撤去斜面,落地時間變短.故D正確.故選D.二、多選題(共9題,共18分)6、B:C【分析】試題分析:A;重力做功是重力勢能變化的量度;即任何情況下重力做功都等于重力勢能的減小量,故A錯誤;
B;根據(jù)動能定理;有合力對物體所做的功等于物體動能的改變量,故B正確;
C;重力勢能具有系統(tǒng)性和相對性;即物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能,其大小與勢能零點(diǎn)的選取有關(guān),故C正確;
D;只有機(jī)械能守恒時;才有動能的減少量等于重力勢能的增加量,故D錯誤;
故選BC.7、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.物體在最高點(diǎn)時的機(jī)械能等于重力勢能,即
解得m=1kg
故A正確;
B.物體上升到最高點(diǎn)的過程中,機(jī)械能減小20J,即克服摩擦力做功等于20J,有fs=20J
則摩擦力f=4N
因?yàn)?/p>
知物體不能靜止在斜面的頂端;故B錯誤;
C.上升過程克服摩擦力做功為20J,則整個過程克服摩擦力做功為40J,根據(jù)動能定理得
解得回到斜面底端的動能
故C正確;
D.根據(jù)牛頓第二定律得
上升過程中的加速度大小
故D錯誤;
故選AC。8、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;桿子表現(xiàn)為支持力,速度減小,向心力減小,則桿子對小球的支持力增大,故C錯誤;
D.當(dāng)
桿子表現(xiàn)為拉力;速度增大,向心力增大,則桿子對小球的拉力增大,故D正確。
故選BD。9、C:D【分析】【詳解】
兩個物體用細(xì)線相連,一定是同時開始滑動,故A錯誤;對于單個木塊,靜摩擦力提供向心力,恰好不滑動時,有:kmg=mω2r,故故如果沒有細(xì)線相連,a、b恰好不滑動的臨界角速度分別為:若ω=時,細(xì)線突然斷開,由于<故a不會做離心運(yùn)動,故B錯誤;角速度逐漸增加的過程中,是b物體的靜摩擦力先達(dá)到最大,臨界角速度為故D正確;當(dāng)a的靜摩擦力達(dá)到最大時,兩個物體整體恰好不滑動,故:kmg+kmg=mω2L+mω22L,聯(lián)立解得:ω=故C正確;故選CD.
點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是正確分析木塊的受力,明確木塊做圓周運(yùn)動時,靜摩擦力提供向心力,把握住臨界條件:單個靜摩擦力達(dá)到最大、兩個物體的靜摩擦力達(dá)到最大,由牛頓第二定律分析解答.10、B:C【分析】【詳解】
設(shè)小物塊到達(dá)最低點(diǎn)N時的速度大小為v.在N點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得:FN-mg=m據(jù)題有FN=2mg;聯(lián)立得故A錯誤.小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中重力做功為mgR,故B正確.小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程,由動能定理得:mgR-Wf=mv2,可得克服摩擦力所做的功為Wf=mgR;故C正確.由于小物塊要克服摩擦力做功,機(jī)械能不斷減少,所以小物塊不可能到達(dá)Q點(diǎn),故D錯誤.故選BC.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了動能定理和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用,要知道在最低點(diǎn),靠重力和支持力的合力提供向心力.11、A:B【分析】【詳解】
A、B項(xiàng):正帶的傳動屬于齒輪傳動,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錯誤;
D項(xiàng):由公式可知,故D錯誤.12、A:B:D【分析】【詳解】
手對物體做功選項(xiàng)A正確;合外力對物體做功選項(xiàng)B錯誤,C正確;物體克服重力做功選項(xiàng)D正確.13、B:C:D【分析】【詳解】
A.勻減速運(yùn)動階段的加速度大小為:根據(jù)牛頓第二定律得:f=ma=3N;故A錯誤.
B.勻速運(yùn)動階段,牽引力等于阻力,則有:P=Fv=3×6W=18W.故B正確.
C.勻加速運(yùn)動階段的加速度大小為:根據(jù)牛頓第二定律得:F-f=ma,解得:F=6N.1s末的速度為:v1=a1t1=l.5m/s,則1s末小車發(fā)動機(jī)的輸出功率為:P=Fv1=9W;故C正確;
D.對2s~10s的過程運(yùn)用動能定理得:代入數(shù)據(jù)得解得:s1=39m,故D正確.14、C:D【分析】【詳解】
上升過程動能減小,重力勢能增大,則①表示的是重力勢能隨上升高度的圖象,②表示的是動能隨上升高度的圖象,則A錯誤;由解得上升過程由動能定理有聯(lián)立解得阻力大小為f=kmg,則B錯誤,C正確;上升高度為時,重力勢能大小為由動能定理解得則動能與重力勢能的比值為k+1,故D正確.三、填空題(共8題,共16分)15、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)過小孔的時間最多有水平方向所以最大值為.當(dāng)時,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】0.816、略
【分析】【詳解】
設(shè)靜水速為水流速度為船頭跟河岸垂直的方向航行時有:而則有:當(dāng)合速度與河岸垂直時,則渡河的位移最短,合速度為:且聯(lián)立以上各式解得:.【解析】3m/s25s17、略
【分析】【詳解】
對任一小球受力分析,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,靠重力和支持力的合力提供向心力.會通過F合=ma=m比較線速度、角速度的大?。窘馕觥?gt;<=18、略
【分析】【詳解】
火車以規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎時;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,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,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】質(zhì)量為m的汽車,在半徑為20m的圓形水平路面上行駛時,靜摩擦力提供向心力,最大靜摩擦力對應(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,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10m/s。
試題點(diǎn)評:考查靜摩擦力作用下的勻速圓周運(yùn)動的實(shí)例分析【解析】1020、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,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】
[1]規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?,初速度末速度則動量的變化量為
根據(jù)動量定理有
得合力沖量大小為
[2]動能變化量【解析】16022、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】;;四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共9分)23、略
【分析】【詳解】
(1)[1]本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法;A正確。
故選A。
(2)[2]若將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的圓盤上,則角速度ω相同,質(zhì)量m相同的兩鋼球分別放在不同位置的擋板處,則轉(zhuǎn)動半徑r不同,轉(zhuǎn)動手柄,可探究小球做圓周運(yùn)動所需向心力F的大小與半徑r的關(guān)系。
(3)[3]若將皮帶套在兩輪塔最下面圓盤上(兩圓盤半徑之比為),則角速度之比為質(zhì)量相同的兩鋼球放在圖示位置的擋板處,轉(zhuǎn)動半徑相同;轉(zhuǎn)動手柄,穩(wěn)定后,觀察到左側(cè)標(biāo)尺露出1格,右側(cè)標(biāo)尺露出9格,則向心力之比為可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為質(zhì)量和半徑一定的條件下,物體做圓周運(yùn)動需要的向心力與角速度的平方成正比?!窘馕觥緼r質(zhì)量和半徑一定的條件下,物體做圓周運(yùn)動需要的向心力與角速度的平方成正比24、略
【分析】【詳解】
解:(1)根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度可知,滑塊通過光電門1的瞬時速度為通過光電門2的瞬時速度為
(2)拉力做功等于動能的變化量,則有
(3)該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用力傳感器測出繩子拉力大小,不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車所受的拉力,故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.【解析】不需要25、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]小車下滑時受到重力;細(xì)線的拉力,支持力和摩擦力,為了在實(shí)驗(yàn)中能夠把細(xì)繩對小車的拉力視為小車的合外力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力,并且調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行,故AC正確,BD錯誤;所以AC選項(xiàng)是正確的.
(2)[2]相鄰的兩個計(jì)數(shù)之間還有個打出的點(diǎn)沒有畫出,則
(3)[3]根據(jù)動能定理得:
則
根據(jù)圖象可以知道斜率
則
計(jì)算得出.
(4)[4]多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車
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