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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年浙教版共同必修二物理上冊階段測試試卷351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8題,共16分)1、如圖所示,兩物體與水平面間的動摩擦因數(shù)相同,它們的質(zhì)量相等,在甲圖用力F1推物體,在乙圖用力F2拉物體,兩種情況下,力與水平方向所成夾角相等,物體都做勻速運(yùn)動,經(jīng)過相同的位移,則F1和F2大小關(guān)系、F1對物體功W1和F2對物體做功W2關(guān)系滿足。

A.F1=F2B.F1<F2C.W1<W.2D.W1>W22、如圖所示是具有更高平臺的消防車,具有一定質(zhì)量的伸縮臂能夠在5min內(nèi)使承載4人的登高平臺(人連同平臺的總質(zhì)量為400kg)上升60m到達(dá)滅火位置,此后,在登高平臺上的消防員用水炮滅火,已知水炮的出水量為3m3/min,水離開炮口時的速率為20m/s,則用于()

A.水炮工作的發(fā)動機(jī)輸出功率為1×104WB.水炮工作的發(fā)動機(jī)輸出功率為4×104WC.水炮工作的發(fā)動機(jī)輸出功率為2.4×106WD.伸縮臂抬升登高平臺的發(fā)動機(jī)輸出功率約為800w3、在下列所述實(shí)例中,機(jī)械能守恒的是:A.滑塊沿光滑斜面下滑的過程B.火箭加速上升的過程C.雨滴在空中勻速下落的過程D.游客在摩天輪中隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動的過程4、小車靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上,一個小球用細(xì)繩懸掛在車上由圖中位置無初速釋放,在小球下擺到最低點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是()

A.繩對球的拉力不做功B.球克服繩拉力做的功等于球減少的機(jī)械能C.繩對車做的功等于球減少的動能D.球減少的重力勢能等于球增加的動能5、如圖所示為火車車輪在轉(zhuǎn)彎處的截面示意圖,軌道的外軌高于內(nèi)軌,在此轉(zhuǎn)彎處規(guī)定火車的行駛速度為v;則。

A.若火車通過此彎道時速度大于v,則火車的輪緣會擠壓外軌B.若火車通過此彎道時速度小于v,則火車的輪緣會擠壓外軌C.若火車通過此彎道時行駛速度等于v,則火車的輪緣會擠壓外軌D.若火車通過此彎道時行駛速度等于v,則火車對軌道的壓力小于火車的重力6、在航天員的訓(xùn)練中;有一個項(xiàng)目是超重環(huán)境適應(yīng)。如圖所示,一個航天員坐在大型離心機(jī)里,當(dāng)離心機(jī)靜止時,訓(xùn)練室地板水平。當(dāng)離心機(jī)在水平面內(nèi)高速轉(zhuǎn)動時,航天員就感受到強(qiáng)烈的超重作用。關(guān)于該項(xiàng)訓(xùn)練,下列說法中正確的是()

A.離心機(jī)的轉(zhuǎn)動使航天員的質(zhì)量增大了B.離心機(jī)的轉(zhuǎn)動越快,航天員受到的重力越大C.離心機(jī)高速轉(zhuǎn)動時,航天員感受到的“重力”是沿水平向外的D.離心機(jī)高速轉(zhuǎn)動時,航天員感受到的“重力”是垂直于訓(xùn)練室地板向下的7、如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿MON,桿的水平部分粗糙,動摩擦因數(shù)μ=0.2,桿的豎直部分光滑.兩部分各套有質(zhì)量均為1kg的小球A和B,A、B球間用細(xì)繩相連.初始A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知OA=3m,OB=4m,若A球在水平拉力的作用下向右緩慢地移動1m(取g=10m/s2),那么該過程中拉力F做功為()

A.4JB.10JC.12JD.14J8、小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上;P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,如圖所示,將兩球由靜止釋放,在各自軌跡的最低點(diǎn)()

A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的動能一定小于Q球的動能C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)9、如圖所示,A、B、C三個物體放在旋轉(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(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,B比A先滑動10、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11、如圖所示;水平放置的轉(zhuǎn)盤以一定角速度做勻速圓周運(yùn)動,放在轉(zhuǎn)盤上的小物體跟著轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動,與圓盤保持相對靜止,則下列說法正確的是()

A.物體處在平衡狀態(tài)B.物體受到三個力的作用C.在角速度一定時,物塊到轉(zhuǎn)軸的距離越遠(yuǎn),物塊越容易脫離圓盤D.在物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時,物塊運(yùn)動周期越小,越不容易脫離圓盤12、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)兩球同時做如圖所示的圓錐擺運(yùn)動,且在任意時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:m213、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)處安裝一個壓力傳感器以測量小球通過B點(diǎn)時對軌道的壓力大小,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,當(dāng)角速度緩慢增大到某一值時,連接B球的繩子恰好拉直,轉(zhuǎn)動過程中繩不會斷,則下列說法正確的是()

A.連接B球的繩子恰好拉直時,轉(zhuǎn)動的角速度為B.連接B球的繩子恰好拉直時,金屬圓環(huán)對A球的作用力為零C.繼續(xù)增大轉(zhuǎn)動的角速度,金屬環(huán)對B球的作用力可能為零D.繼續(xù)增大轉(zhuǎn)動的角速度,A球可能會沿金屬環(huán)向上移動15、如圖所示,光滑水平面上有一個四分之三圓弧管,內(nèi)壁也光滑,半徑R=0.2m,質(zhì)量M=0.8kg,管內(nèi)有一個質(zhì)量m=0.2kg的小球,小球直徑略小于彎管的內(nèi)徑,將小球用外力鎖定在圖示位置,即球和環(huán)的圓心連線與豎直方向成37°角,對圖弧管施加水平恒定外力F作用,同時解除鎖定,系統(tǒng)向右加速,發(fā)現(xiàn)小球在管中位置不變,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動一段距離后管撞擊到障礙物上突然停下,以后小球繼續(xù)運(yùn)動通過最高點(diǎn)后又落入管中,g取10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列說法正確的是()

A.拉力F的大小為6NB.小球在軌道最高點(diǎn)時速度為1m/sC.系統(tǒng)運(yùn)動一段距離后管撞擊到障礙物時速度為2m/sD.拉力F做的功為4.1J16、如圖所示;范圍足夠大;磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于xoy平面向里,兩質(zhì)量相等的粒子帶等量異種電荷,它們從x軸上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)同時由靜止釋放,運(yùn)動過程中未發(fā)生碰撞,不計(jì)粒子所受的重力.則。

A.兩粒子沿x軸做圓周運(yùn)動B.運(yùn)動過程中,若兩粒子間的距離等于初始位置間的距離時,它們的速度均為零C.運(yùn)動過程中,兩粒子間的距離最小時,它們的速度沿X軸方向的分量VX可能不為零D.若減小磁感應(yīng)強(qiáng)度,再從原處同時由靜止釋放兩粒子,它們可能會發(fā)生碰撞評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)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,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)向擠壓時火車的行駛速度為_____.(傾角θ較小時;sinθ≈tanθ)

18、高速鐵路彎道處,外軌比內(nèi)軌_____(填“高”或“低”);列車通過彎道時______(填“有”或“無”)加速度.19、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。20、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)21、如圖所示,兩個內(nèi)壁均光滑,半徑不同的半圓軌道固定于地面,一個小球先后從與球心在同一高度的A、B兩點(diǎn)由靜止開始下滑,通過軌道最低點(diǎn)時,小球的速度大小___________(填“相同”或“不相同”),小球的向心加速度的大小___________(填“相同”或“不相同”)22、一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h,已知重力加速度為g,則提升過程中,物體的重力勢能的變化為____;動能變化為____;機(jī)械能變化為___。23、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,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。24、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。

評卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共12分)25、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.26、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4題,共8分)27、有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋.取g=10m/s2,求:

(1)若汽車到達(dá)橋頂時速度為5m/s,橋?qū)ζ嚨闹С至的大小;

(2)若汽車經(jīng)過橋頂時恰好對橋頂沒有壓力而騰空,汽車此時的速度大小v;

(3)已知地球半徑R=6400km,現(xiàn)設(shè)想一輛沿赤道行駛的汽車,若不考慮空氣的影響,也不考慮地球自轉(zhuǎn),那它開到多快時就可以“飛”起來.28、細(xì)管內(nèi)壁光滑、厚度不計(jì),加工成如圖所示形狀,長的段固定在豎直平面內(nèi),其端與半徑的光滑圓弧軌道平滑連接,段是半徑的圓弧,段在水平面上,管中有兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球.開始球靜止,球以速度向右運(yùn)動,與球發(fā)生彈性碰撞之后,球能夠通過軌道最高點(diǎn)球則滑回段從細(xì)管的點(diǎn)滑出.(重力加速度?。┣螅?/p>

①若碰后球的速度大小;

②若未知,碰后球的最大速度;

③若未知,的取值范圍.29、小物塊A、B由跨過定滑輪的輕繩相連,A置于傾角為37°的光滑固定斜面上,B位于水平傳送帶的左端,輕繩分別與斜面、傳送帶平行,傳送帶始終以速度v0=2m/s向右勻速運(yùn)動,某時刻B從傳送帶左端以速度v1=6m/s向右運(yùn)動,經(jīng)過一段時間回到傳送帶的左端,已知A、B的質(zhì)量均為1kg,B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2.斜面、輕繩、傳送帶均足夠長,A不會碰到定滑輪,定滑輪的質(zhì)量與摩擦力均不計(jì),g取10m/s2;sin37°=0.6,求:

(1)B向右運(yùn)動的總時間;

(2)到B再次回到傳送帶左端的過程中;B與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量.

(已知)

30、動能定理描述了力對物體作用在空間上累積的效果,動量定理則描述了力對物體作用在時間上累積的效果,二者是力學(xué)中的重要規(guī)律.

(1)如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體,初速度為v0,在水平合外力F(恒力)的作用下,運(yùn)動一段距離x后,速度變?yōu)関t.請根據(jù)上述情境,利用牛頓第二定律推導(dǎo)動能定理,并寫出動能定理表達(dá)式中等號兩邊物理量的物理意義.

(2)在一些公共場合有時可以看到,“氣功師”平躺在水平地面上,其腹部上平放著一塊大石板,有人用鐵錘猛擊大石板,石板裂開而人沒有受傷.現(xiàn)用下述模型分析探究.

若大石板質(zhì)量為M=80kg,鐵錘質(zhì)量為m=5kg.鐵錘從h1=1.8m高處由靜止落下,打在石板上反彈,當(dāng)反彈達(dá)到最大高度h2=0.05m時被拿開.鐵錘與石板的作用時間約為t1=0.01s.由于緩沖,石板與“氣功師”腹部的作用時間較長,約為t2=0.5s,取重力加速度g=10m/s2.請利用動量定理分析說明石板裂開而人沒有受傷的原因.參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【詳解】

對甲圖中物體受力分析,受推力、重力、支持力和摩擦力,如圖1根據(jù)平衡條件,有x方向:y方向:其中:解得

對乙圖物體受力分析,受拉力、重力、支持力和摩擦力,如圖2根據(jù)平衡條件,有x方向:y方向:解得比較兩式,得到由于位移相同,力與水平方向夾角相等,根據(jù)恒力做功的表達(dá)式得到故故選D.2、B【分析】【詳解】

試題分析:水炮發(fā)動機(jī)做的功為水增加的動能與重力勢能之和,伸縮臂在抬升等高平臺的同時也將本身也抬高了,計(jì)算做功時,需要計(jì)算這部分功,結(jié)合根據(jù)公式分析.

伸縮臂將人與平臺抬高60m,用時5min,同時伸縮臂也有質(zhì)量,設(shè)為M,則其輸出功率為D錯誤;水炮工作的發(fā)動機(jī)首先將水運(yùn)至60m高的平臺,然后給水20m/s的速度,即做的功等于水增加的動能與重力勢能之和,每秒射出水的質(zhì)量為故功率為B正確AC錯誤.3、A【分析】【分析】

物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功;根據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個分析物體的受力的情況,判斷做功情況,即可判斷物體是否是機(jī)械能守恒.也可以根據(jù)機(jī)械能的概念分析.

【詳解】

A;木箱沿光滑斜面下滑的過程;斜面對木箱的支持力不做功,只有重力做功,所以木箱的機(jī)械能守恒;故A正確.

B;火箭加速上升的過程;動能增加,重力勢能增加,故機(jī)械能增加;故B錯誤.

C;雨滴在空中勻速下落的過程;動能不變,重力勢能減小,所以機(jī)械能減??;故C錯誤.

D;游客在摩天輪中隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動的過程;動能不變,重力勢能不斷變化,所以機(jī)械能也在變化;故D錯誤.

故選A.

【點(diǎn)睛】

本題是對機(jī)械能守恒條件的直接考查,掌握住機(jī)械能守恒的條件及機(jī)械能的概念即可進(jìn)行判斷.4、B【分析】【詳解】

AD;在小球下擺到最低點(diǎn)的過程中;繩對球的拉力做負(fù)功,球的機(jī)械能減小,選項(xiàng)AD錯誤;

BC;對小球;由功能關(guān)系,球克服繩拉力做的功等于球減少的機(jī)械能,繩對車做的功等于球克服繩拉力做的功,選項(xiàng)B正確,C錯誤.

故選B5、A【分析】【詳解】

如圖所示為火車車輪在轉(zhuǎn)彎處的截面示意圖,軌道的外軌高于內(nèi)軌,在此轉(zhuǎn)彎處規(guī)定火車的行駛速度為v;則。

A.當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于規(guī)定速度時;火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力,火車有離心趨勢,故其外側(cè)車輪輪緣會與鐵軌相互擠壓,故A正確;

B.當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度小于規(guī)定速度時;火車所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力,火車有向心趨勢,故其內(nèi)側(cè)車輪輪緣會與鐵軌相互擠壓,故B錯誤;

C.當(dāng)火車以v的速度通過此彎路時;火車重力與軌道面支持力的合力恰好提供向心力,內(nèi)外軌都無壓力,故C錯誤;

D.設(shè)內(nèi)外軌間形成斜面傾角為當(dāng)火車以v的速度通過此彎路時,由受力可知,解得:所以火車對軌道的壓力大于火車的重力,故D錯誤.

6、D【分析】【詳解】

AB.航天員的質(zhì)量與離心機(jī)的轉(zhuǎn)動無關(guān);航天員受到的重力也與離心機(jī)的轉(zhuǎn)動無關(guān).故AB兩項(xiàng)錯誤.

CD.離心機(jī)高速轉(zhuǎn)動時,航天員受重力、垂直于地板的支持力,兩力的合力提供航天員做圓周運(yùn)動所需的向心力,航天員感受到的“重力”是垂直于訓(xùn)練室地板向下的.故C項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確.7、D【分析】【分析】

對AB整體受力分析;根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式,求出支持力N,從而得到滑動摩擦力為恒力,最后對整體運(yùn)用動能定理列式,得到拉力的功;

【詳解】

對AB整體受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的彈力N1;如圖所示:

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有

豎直方向:

水平方向:

其中:

解得:

對整體在整個運(yùn)動過程中運(yùn)用動能定理列式,得到:

根據(jù)幾何關(guān)系,可知求B上升距離故有:故選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)ABC錯誤.

【點(diǎn)睛】

本題中拉力為變力,先對整體受力分析后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得出摩擦力為恒力,然后根據(jù)動能定理求變力做功.8、C【分析】【詳解】

A.從靜止釋放至最低點(diǎn),由機(jī)械能守恒得

解得

可知在最低點(diǎn)的速度只與半徑有關(guān),懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短,所以

選項(xiàng)A錯誤;

B.根據(jù)

可知動能與質(zhì)量和半徑有關(guān);由于P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短,所以不能比較動能的大小,選項(xiàng)B錯誤;

CD.在最低點(diǎn),拉力和重力的合力提供向心力,由牛頓第二定律得

解得

向心加速度

由于P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量;所以P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力,向心加速度兩者相等,選項(xiàng)C正確,D錯誤。

故選C。

【點(diǎn)睛】

求最低的速度、動能時,也可以使用動能定理求解;在比較一個物理量時,應(yīng)該找出影響它的所有因素,全面的分析才能正確的解題。二、多選題(共8題,共16分)9、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,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.10、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.11、B:C【分析】【詳解】

A.物體做勻速圓周運(yùn)動;加速度不為零,則不是處在平衡狀態(tài),故A錯誤;

B.物體受到重力;圓盤的支持力和摩擦力三個力的作用;故B正確;

C.根據(jù)

可知;在角速度一定時,物塊到轉(zhuǎn)軸的距離越遠(yuǎn),需要的向心力越大,物塊越容易脫離圓盤,故C正確;

D.在物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時;物塊運(yùn)動周期越小,則角速度越大,需要的向心力越大,越容易脫離圓盤,故D錯誤。

故選BC。

【點(diǎn)睛】

本題學(xué)生很容易錯誤的認(rèn)為物體受到向心力作用,要明確向心力的特點(diǎn);同時要知道物塊出現(xiàn)滑動的條件是最大靜摩擦力小于所需的向心力。12、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。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】

球A、B均做勻速圓周運(yùn)動;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,mgtan60°=mω2Rsin60°,求得A項(xiàng)正確;

B、連接B球的繩子恰好拉直時,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)動的角速度,連接B球的繩上會有拉力,要維持B球豎直方向所受外力的合力為零,環(huán)對B球必定有彈力;C項(xiàng)錯誤;

D、當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度增大,環(huán)對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;D項(xiàng)錯誤.

故選AB.

【點(diǎn)睛】

本題中球做勻速圓周運(yùn)動,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,切不可在物體的相互作用力以外再添加一個向心力.15、B:D【分析】【分析】

【詳解】

A.對小球有

對系統(tǒng)有

故A錯誤;

B.小球離開環(huán)管做平拋運(yùn)動,則有:R=

由以上兩式解得

故B正確;

C.系統(tǒng)的速度由機(jī)械能守恒定律得

解得

故C錯誤;

D.F做的功

故D正確。

故選BD。16、B:D【分析】【詳解】

A.兩個粒子在相互的庫侖引力作用下;從靜止開始加速,都受到向上的洛倫茲力而向上偏轉(zhuǎn),做曲線運(yùn)動,但不是圓周運(yùn)動,故A錯誤.

B.兩個粒子的速度大小情況相同.若兩粒子間的距離等于初始位置間的距離時;靜電力對兩個粒子做功為0,根據(jù)動能定理可知它們的速度均為零.故B正確.

C.從開始運(yùn)動到距離最小的過程,靜電力一直做正功,動能都增大,速度與x軸的夾角不斷增大,沿y軸方向的速度分量vy不斷增大;當(dāng)距離最小后,兩者距離增大,此時它們的速度沿x軸方向的分量vx為零,它們的速度沿y軸方向的分量vy最大.故C錯誤.

D.若減小磁感應(yīng)強(qiáng)度,由公式分析可知;軌跡的曲率半徑變大,可能發(fā)生碰撞.故D正確.

故選BD.

考點(diǎn):帶電粒子在磁場中的運(yùn)動。

【名師點(diǎn)睛】

本題關(guān)鍵分析兩個粒子的受力情況,來判斷其運(yùn)動情況,分析時,要抓住洛倫茲力與速率成正比的特點(diǎn),由公式分析軌跡的曲率半徑的變化.三、填空題(共8題,共16分)17、略

【分析】【詳解】

試題分析:火車內(nèi)外軌道一樣高時,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側(cè)向壓力.當(dāng)把內(nèi)軌降低一定高度后,內(nèi)外軌有個高度差,火車轉(zhuǎn)彎時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的合力當(dāng)傾角比較小時根據(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】

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19、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20、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】1021、略

【分析】試題分析:小球從與球心在同一水平高度的A;B兩點(diǎn)由靜止開始自由下滑過程中;受到重力和支持力作用,但只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律可求出小球到最低點(diǎn)的速度,然后由向心加速度公式求向心加速度;

根據(jù)機(jī)械能守恒得:解得最低點(diǎn)的速度為半徑大的小球,通過最低點(diǎn)的速度大,根據(jù)可知小球通過最低點(diǎn)的向心加速度是相同的.【解析】不相同相同22、略

【分析】【詳解】

[1]物體上升高度為h,則重力做負(fù)功mgh,重力勢能增加mgh.

[2]物體所受合外力為由動能定理:

可得動能變化:

[3]由功能關(guān)系除重力以外的力做功衡量機(jī)械能變化,由:

可知則機(jī)械能增加【解析】mghmahm(a+g)h23、略

【分析】【詳解】

足球的動能為:動能的該變量為:.【解析】40J0J24、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:。【解析】31四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共12分)25、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26、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:

根據(jù)圖象可以知道斜率

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動能變化量小一些;則可能長木板的右端墊起的高度過高,有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;

若滑輪的軸處有摩擦;則拉力做的功總是要比小車動能變化量大一些,小車釋放時離打點(diǎn)計(jì)時器太近,拉力做的功和小車動能變化量相等,在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下,繩子的拉力等于鉤碼的重力,鉤碼做勻加速運(yùn)動,不影響拉力做功.

(5)[5]若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件,則

圖象為過原點(diǎn)的直線,故A正確.【解析】AC0.360.18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,則可能長木板的右端墊起的高度過高,有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;若滑輪的軸處有摩擦,則拉力做的功總是要比小車動能變化量大一些,小車釋放時離打點(diǎn)計(jì)時器太近,拉力做的功和小車動能變化量相等,在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下,繩子的拉力等于鉤碼的重力,鉤碼做勻加速運(yùn)動,不影響拉力做功.A五、解答題(共4題,共8分)27、略

【分析】【詳解】

(1)汽車到達(dá)橋頂時,重力和支持力的合力提供向心力,據(jù)牛頓第二定律得

mg-FN=m

解得FN=7600N

(2)汽車經(jīng)過橋頂恰好對橋沒有壓力而騰空,則N=0,汽車做圓周運(yùn)動的向心力完全由其自身重力來提供,有mg=m

解得v0=10m/s=22.4m/s

(3)汽車要在地面上騰空,所受的支持力為零,重力提供向心力,則有

mg=m

得:v′=8000m/s

【點(diǎn)睛】

本題關(guān)鍵是找出汽車經(jīng)過橋頂時向心力的來源,然后根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式

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