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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,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年新世紀(jì)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6題,共12分)1、如圖所示,一輛小車靜置在水平地面上,用一條遵守胡克定律的橡皮筋將小球懸掛于車頂點(diǎn),在點(diǎn)正下方有一光滑小釘它到點(diǎn)的距離恰好等于橡皮筋原長現(xiàn)使小車從靜止開始向右做加速度逐漸增大的直線運(yùn)動(dòng);在此運(yùn)動(dòng)過程中(橡皮筋始終在彈性限度內(nèi))
A.小球的高度保持不變B.小球的重力勢(shì)能不斷增大C.橡皮筋長度保持不變D.小球只受橡皮筋的拉力和重力,所以機(jī)械能守恒2、近年來;有一種旋轉(zhuǎn)拖把的產(chǎn)品進(jìn)入尋常百姓的家中,很好的解決了拖地濕滑的煩惱。如圖所示,拖把布料中的水通過圓筒壁的上的小孔甩出去了,部分拖把布料卻緊貼著豎直的圓筒內(nèi)壁一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng),這部分拖把布料轉(zhuǎn)動(dòng)所受的向心力主要是。
A.拖把布料的重力B.桶壁的彈力C.桶壁的靜摩擦力D.桶壁的滑動(dòng)摩擦力3、如圖所示;照片中的汽車在水平路面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知圖中雙向四車道的總寬度約為15m,內(nèi)徑75m,假設(shè)汽車受到的最大靜摩擦力等于車重的0.7倍,則運(yùn)動(dòng)的汽車。
A.所受的合力可能為零B.只受重力和地面的支持力作用C.最大速度不能超過25m/sD.所需的向心力由重力和支持力的合力提供4、下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是()A.如果物體的動(dòng)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(dòng)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零5、物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示;下列表述正確的是()
A.在0~1s內(nèi),合外力做正功B.在0~2s內(nèi),合外力總是做負(fù)功C.在1s~2s內(nèi),合外力不做功D.在0~3s內(nèi),合外力總是做正功6、如圖所示,長為12m繃緊的傳送帶以v=4m/s的速度勻速運(yùn)行,現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶左端,經(jīng)過4s小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端,已知小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2。下列判斷正確的是()
A.此過程小物塊始終做勻加速運(yùn)動(dòng)B.此過程摩擦力對(duì)小物塊做功24JC.此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為8JD.此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為24J評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)7、如圖甲所示,一固定在地面上的足夠長斜面,傾角為37°,物體A放在斜面底端擋板處,通過不可伸長的輕質(zhì)繩跨過光滑輕質(zhì)滑輪與物體B相連接,B的質(zhì)量M=1kg,繩繃直時(shí)B離地面有一定高度.在t=0時(shí)刻,無初速度釋放B,由固定在A上的速度傳感器得到的數(shù)據(jù)繪出的A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖乙所示,若B落地后不反彈,g取10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8,則()
A.B下落的加速度大小a=4m/s2B.A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中,繩的拉力對(duì)A做的功W=3JC.A的質(zhì)量m=1.5KgD.A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.258、如圖所示,質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木桿上的A點(diǎn)和C點(diǎn).當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí),繩b被燒斷的同時(shí)輕桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),若繩a、b的長分別為la、lb,且la>則()
A.繩b被燒斷前,繩a的拉力等于mg,繩b的拉力等于mω2lbB.繩b被燒斷瞬間,繩a的拉力突然增大C.繩b被燒斷后,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動(dòng)D.繩b被燒斷后,小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)9、如圖所示,處于豎直平面內(nèi)的光滑細(xì)金屬圓環(huán)半徑為R,質(zhì)量均為m的帶孔小球A、B穿于環(huán)上,兩根長為R的細(xì)繩一端分別系于A、B球上,另一端分別系于圓環(huán)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),現(xiàn)讓圓環(huán)繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)角速度緩慢增大到某一值時(shí),連接B球的繩子恰好拉直,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中繩不會(huì)斷,則下列說法正確的是()
A.連接B球的繩子恰好拉直時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B.連接B球的繩子恰好拉直時(shí),金屬圓環(huán)對(duì)A球的作用力為零C.繼續(xù)增大轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,金屬環(huán)對(duì)B球的作用力可能為零D.繼續(xù)增大轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,A球可能會(huì)沿金屬環(huán)向上移動(dòng)10、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+)11、有一種雜技表演叫“飛車走壁”,由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺(tái)形表演臺(tái)的側(cè)壁高速行駛,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示,圖中虛線表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h;下列說法中正確的是()
A.h越高,摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力將越大B.h越高,摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大C.h越高,摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越大D.h越高,摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將越大12、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13、一汽車啟動(dòng)后沿水平公路勻加速行駛,速度達(dá)到vm后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),滑行一段時(shí)間后停止運(yùn)動(dòng),其v—t圖象如圖所示。設(shè)行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大小為F,摩擦阻力大小為f,牽引力所做的功為W1,克服摩擦力阻力所做的功為W2;則()
A.F:f=4:1B.F:f=3:1C.W1:W2=4:1D.W1:W2=1:114、小車在水平直軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng),全過程運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示;除2s-10s時(shí)間段內(nèi)圖象為曲線外,其余時(shí)間段圖象均為直線.已知在小車運(yùn)動(dòng)的過程中,2s~14s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14s末關(guān)閉發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的輸出功率為9WD.小車在變加速運(yùn)動(dòng)過程中位移為39m15、如圖所示,在傾角為37°的足夠長的固定光滑斜面上,將一物塊由靜止釋放1s后,對(duì)物塊施加—沿斜面向上的恒力F,又經(jīng)1s后物塊恰好回到了出發(fā)點(diǎn),此時(shí)物塊的動(dòng)能為36J.設(shè)在以上過程中力F做功為WF,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2;則。
A.F=9NB.F=12NC.WF=27JD.WF=36J評(píng)卷人得分三、填空題(共9題,共18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(dòng)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、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(duì)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(shí)間為________s18、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(duì)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(duì)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)
19、高速鐵路彎道處,外軌比內(nèi)軌_____(填“高”或“低”);列車通過彎道時(shí)______(填“有”或“無”)加速度.20、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“<”)
21、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)22、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(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。
23、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(dòng)能變化量的大小為__________24、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______,摩擦生熱為______。評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共30分)25、某同學(xué)利用圖示裝置“探究功與動(dòng)能變化的關(guān)系”;圖中氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至水平.
(1)測(cè)得兩光電門中心間的距離為L,測(cè)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(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)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(dòng)能定理成立,則必有FL=_____________(用對(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)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.26、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_________(用題目中的字母表示)。27、用如圖所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中;小車碰到制動(dòng)擋板時(shí),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(shí);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(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出,所用交流電源的頻率為.通過測(cè)量,可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)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(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)記為再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的等多個(gè)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(shí)小車的瞬時(shí)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(dòng)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(píng)卷人得分五、解答題(共2題,共20分)28、如圖所示,質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài).在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C,由靜止釋放,當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C,h至少多大,碰后物體B有可能被拉離地面?
29、如圖所示,以A、B和C、D為端點(diǎn)的半徑為R=0.6m的兩半圓形光滑絕緣軌道固定于豎直平面內(nèi),B端、C端與光滑絕緣水平地面平滑連接.A端、D端之間放一絕緣水平傳送帶.傳送帶下方B、C之間的區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=5×105V/m.當(dāng)傳送帶以6m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),現(xiàn)將質(zhì)量為m=4×10-3kg,帶電量q=+1×10-8C的物塊從傳送帶的右端由靜止放上傳送帶。小物塊運(yùn)動(dòng)第一次到A時(shí)剛好能沿半圓軌道滑下.不計(jì)小物塊大小及傳送帶與半圓軌道間的距離,g取10m/s2,已知A、D端之間的距離為1.2m.求:
(1)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)物塊第1次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度;
(3)物塊第幾次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度達(dá)到最大;最大速度為多大。
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、A【分析】【詳解】
設(shè)L0為橡皮筋的原長,k為橡皮筋的勁度系數(shù),小車靜止時(shí),對(duì)小球受力分析得:T1=mg;
彈簧的伸長即小球與懸掛點(diǎn)的距離為L1=L0+當(dāng)小車的加速度穩(wěn)定在一定值時(shí);對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖,得:
T2cosα=mg,T2sinα=ma,所以:彈簧的伸長:則小球與懸掛點(diǎn)的豎直方向的距離為:即小球在豎直方向上到懸掛點(diǎn)的距離不變,故A正確。小球的高度保持不變,則重力勢(shì)能不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;橡皮筋的長度:則隨α角的變化而變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;隨加速度的增加,小球的重力勢(shì)能不變,動(dòng)能變化,則機(jī)械能變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2、B【分析】【詳解】
部分拖把布料緊貼在筒壁在水平方向上做圓周運(yùn)動(dòng),則其轉(zhuǎn)動(dòng)所受的向心力主要是桶壁的彈力,故選B.3、C【分析】【詳解】
汽車在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合外力提供向心力,始終指向圓心,拐彎時(shí)靜摩擦力提供向心力,所需的向心力不可能由重力和支持力的合力提供,ABD錯(cuò)誤;汽車受到的最大靜摩擦力等于車重的0.7倍,根據(jù)牛頓第二定律當(dāng)r最大時(shí),有最大速度,即車的最大速度不能超過25m/s,C正確.
【點(diǎn)睛】本題考查勻速圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵在于分析向心力的來源,汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)靜摩擦力提供向心力,當(dāng)軌道半徑最大時(shí)有最大速度.4、B【分析】如果物體的動(dòng)能不變;由動(dòng)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(dòng)的合外力不為零,A錯(cuò)誤;物體所受的合外力做的功為零,則由動(dòng)能定理知,物體的動(dòng)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(dòng),C錯(cuò)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(dòng),D錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系由動(dòng)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(dòng)為例來說明.5、A【分析】【詳解】
A.由圖可知;在0-1s內(nèi),動(dòng)能增加,故合外力做正功,故A正確;
B.在0-2s內(nèi);動(dòng)能先增大后減小,故合外力先做正功,后做負(fù)功,故B錯(cuò)誤;
C.在1-2s內(nèi);動(dòng)能減小,故合外力做負(fù)功,故C錯(cuò)誤;
D.在0-3s內(nèi),動(dòng)能先增加后減小,故合外力先做正功,后做負(fù)功,故D錯(cuò)誤.6、C【分析】【詳解】
A.小物塊開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程,加速度為a=μg=2m/s2
物塊速度達(dá)到與傳送帶相同時(shí),通過的位移為x1==4m<s=12m
時(shí)間
說明此時(shí)物塊還沒有到達(dá)右端;此后物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),不受摩擦力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.由動(dòng)能定理得,摩擦力對(duì)物塊所做的功為Wf=mv2=×1×16=8J
選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
CD.達(dá)到共速前傳送帶的位移x2=vt=8m
則此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μmg?x=8J
選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D正確。
故選D。
【點(diǎn)睛】
本題關(guān)鍵要分析物塊的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,不能盲目代公式,即不能直接用摩擦力乘以傳送帶的長度求出摩擦力做功,注意勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。二、多選題(共9題,共18分)7、A:B:D【分析】【詳解】
AB具有相同的加速度,由圖可知B的加速度為:故A正確.設(shè)繩的拉力為T,對(duì)B由牛頓第二定律:Mg-T=Ma,解得:T=Mg-Ma=1×10-1×4=6N,AB位移相同則由圖可知A上升階段,A的位移為:x=×2×0.5=0.5m,故繩的拉力對(duì)A做功為:W=Tx=6×0.5J=3J,故B正確.由圖可知后0.25s時(shí)間A的加速度大小為:此過程A只受摩擦力和重力:μmgcosθ+mgsinθ=ma′,解得:故C錯(cuò)誤.上升過程中,對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律得:
T-mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得A的質(zhì)量:m=0.5kg,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.8、A:B【分析】【詳解】
繩b燒斷前,繩a的拉力等于mg,繩b的拉力等于mω2lb.故A正確.繩b被燒斷前,小球在豎直方向沒有位移,加速度為零,a繩中拉力等于重力,在繩b被燒斷瞬間,a繩中拉力與重力的合力提供小球的向心力,而向心力豎直向上,繩a的拉力將大于重力,即拉力突然增大.故B正確.繩b被燒斷后,小球?qū)⒃诖怪庇谄矫鍭BC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng);若能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則滿足其中解得因即所以小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)不能做完整圓周運(yùn)動(dòng)擺動(dòng).故CD錯(cuò)誤.故選AB.
【點(diǎn)睛】
本題中要注意物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),外界必須提供向心力.C、D兩項(xiàng)使根據(jù)機(jī)械能守恒與向心力知識(shí)求解小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)角速度的范圍.9、A:B【分析】【分析】
球A、B均做勻速圓周運(yùn)動(dòng);合力提供向心力,考慮細(xì)線拉力為零的臨界情況,根據(jù)牛頓第二定律列式分析即可.
【詳解】
A、當(dāng)連接B球的繩剛好拉直時(shí),mgtan60°=mω2Rsin60°,求得A項(xiàng)正確;
B、連接B球的繩子恰好拉直時(shí),A球與B球轉(zhuǎn)速相同,A球所受合力也為mgtan60°,又小球A所受重力為mg,可判斷出A球所受繩的拉力為2mg,A球不受金屬圓環(huán)的作用力;B項(xiàng)正確;
C、繼續(xù)增大轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,連接B球的繩上會(huì)有拉力,要維持B球豎直方向所受外力的合力為零,環(huán)對(duì)B球必定有彈力;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大,環(huán)對(duì)B球的彈力不為零,根據(jù)豎直方向上A球和B球所受外力的合力都為零,可知繩對(duì)A球的拉力增大,繩應(yīng)張得更緊,因此A球不可能沿環(huán)向上移動(dòng);D項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選AB.
【點(diǎn)睛】
本題中球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵是找到向心力來源,根據(jù)牛頓第二定律列式求解.要注意向心力是一種效果力,受力分析時(shí),切不可在物體的相互作用力以外再添加一個(gè)向心力.10、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)問題,關(guān)鍵是分析小球的受力情況,確定向心力的來源。對(duì)于變速圓周運(yùn)動(dòng),由指向圓心的合力提供向心力。11、B:C【分析】【詳解】
A.摩托車做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合外力完全提供向心力,所以小球在豎直方向上受力平衡
可知側(cè)壁對(duì)摩托車的支持力與高度無關(guān);根據(jù)牛頓第三定律可知摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力不變,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
高度越大,越大;摩托車運(yùn)動(dòng)的線速度越大,B正確;
C.根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
高度越大,越大;摩托車運(yùn)動(dòng)的周期越大,C正確;
D.摩托車的向心力大小為大小不變,D錯(cuò)誤。
故選BC。12、A:D【分析】【詳解】
AB.因?yàn)榕龅结斪忧昂笏查g水平方向沒有作用力,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.13、A:D【分析】【詳解】
對(duì)全過程由動(dòng)能定理可知W1-W2=0,故W1:W2=1:1,故C錯(cuò)誤,D正確;根據(jù)恒力做功公式的:W1=Fs;W2=fs′;由圖可知:s:s′=1:4,所以F:f=4:1,故A正確,B錯(cuò)誤.14、B:C:D【分析】【詳解】
A.勻減速運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤.
B.勻速運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)的輸出功率為:P=Fv1=9W;故C正確;
D.對(duì)2s~10s的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得:代入數(shù)據(jù)得解得:s1=39m,故D正確.15、B:D【分析】【詳解】
整個(gè)過程中,重力對(duì)物塊做功為0,根據(jù)動(dòng)能定理得:物塊下滑的過程,加速度大小為釋放1s時(shí)的速度設(shè)物塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度大小為取沿斜面向下為正方向,根據(jù)撤去力F前后的兩個(gè)過程位移大小相等、方向相反,有可得根據(jù)得m=0.5kg;對(duì)整個(gè)過程,取沿斜面向下為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理得可得F=12N,故BD正確,AC錯(cuò)誤.三、填空題(共9題,共18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(dòng),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(dòng)整理可得.
考點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)【解析】0.817、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(shí)有:而則有:當(dāng)合速度與河岸垂直時(shí),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/s25s18、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(dòng),會(huì)向外滑離軌道,所以外輪對(duì)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(duì)火車彈力的合力來提供向心力,從而避免了對(duì)軌道的側(cè)向壓力.由幾何知識(shí)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(dòng)、離心運(yùn)動(dòng)【解析】外輪內(nèi)軌19、略
【分析】【詳解】
高速鐵路彎道處由重力和支持力的合力提供向心力,故外軌比內(nèi)軌高;列車在鐵路彎道處即使速度大小不變,至少速度方向變化,有向心加速度.【解析】高有20、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F合=ma=m比較線速度、角速度的大?。窘馕觥?gt;<=21、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?!窘馕觥?.2m外軌22、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)處過程,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
其中:
聯(lián)立解得:?!窘馕觥?123、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(dòng)量的變化量為
根據(jù)動(dòng)量定理有
得合力沖量大小為
[2]動(dòng)能變化量【解析】16024、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]小物塊滑動(dòng)過程只有摩擦力做功,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3題,共30分)25、略
【分析】【詳解】
解:(1)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度可知,滑塊通過光電門1的瞬時(shí)速度為通過光電門2的瞬時(shí)速度為
(2)拉力做功等于動(dòng)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(cè)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26、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27、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]小車下滑時(shí)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(duì)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,
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