重慶市開(kāi)縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)級(jí)高一物理 暑假自測(cè)試卷十九.doc

曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力、機(jī)械能綜合一、選擇題（本題共6道小題）1.如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊a、b用輕繩連接并跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦）初始時(shí)刻，a、b處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)剪斷輕繩后a下落、b沿斜面下滑下列說(shuō)法正確的是（） a 兩物塊的質(zhì)量相等 b 兩物塊落地時(shí)重力做功的功率不同 c 從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊所用時(shí)間不等 d 從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊重力勢(shì)能的變化量相同2.如圖所示為一種叫做“魔盤”的娛樂(lè)設(shè)施，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)很慢時(shí)，人會(huì)隨著“磨盤”一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)到一定速度時(shí)，人會(huì)“貼”在“魔盤”豎直壁上，而不會(huì)滑下。若磨盤半徑為r，人與魔盤豎直壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在人“貼”在“魔盤”豎直壁上，隨“魔盤”一起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，則下列說(shuō)法正確的是（ ）a人隨“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受重力、彈力、摩擦力和向心力作用b如果轉(zhuǎn)速變大，人與器壁之間的摩擦力變大c如果轉(zhuǎn)速變大，人與器壁之間的彈力不變d“魔盤”的轉(zhuǎn)速一定大于3.如圖，一半徑為r、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑poq水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自p點(diǎn)上方高度r處由靜止開(kāi)始下落，恰好從p點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)n時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用w表示質(zhì)點(diǎn)從p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力所做的功。則a. ，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)q點(diǎn)b. ，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)q點(diǎn)c. ，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)q后，繼續(xù)上升一段距離d. ，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)q后，繼續(xù)上升一段距離4.衛(wèi)星電話信號(hào)需要通地球同步衛(wèi)星傳送如果你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號(hào)至對(duì)方接收到信號(hào)所需最短時(shí)間最接近于（可能用到的數(shù)據(jù)：月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為3.8105km，運(yùn)行周期約為27天，地球半徑約為6400千米，無(wú)線電信號(hào)傳播速度為3108m/s）（） a 0.1s b 0.5s c 0.25s d 1s5.一根長(zhǎng)l=2m，重力g=200n的均勻木桿放在水平地面上，現(xiàn)將它的一端從地面抬高1m，另一端仍擱在地面上，則物體重力勢(shì)能的變化量為（）a50 j b100 j c 200 j d400 j6.近幾年我國(guó)在航空航天工業(yè)上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，既實(shí)現(xiàn)了載人的航天飛行，又實(shí)現(xiàn)了航天員的出艙活動(dòng)如圖所示，在某次航天飛行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，飛船先沿橢圓軌道1飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米的p處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2下列判斷正確的是（） a 飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過(guò)程中機(jī)械能不斷減小 b 飛船在圓軌道2上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài) c 飛船在此圓軌道2上運(yùn)動(dòng)的角速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度 d 飛船在橢圓軌道1上的運(yùn)行周期小于沿圓軌道2運(yùn)行的周期二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2道小題）7.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過(guò)計(jì)算踏 腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過(guò)騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時(shí)間t內(nèi)腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為n；(1）那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度= ；(2）要推算自行車的騎行速度，從以下選項(xiàng)中選出還需要測(cè)量的物理量是(填寫前面的序號(hào)) ；.鏈條長(zhǎng)度l1 .曲柄長(zhǎng)度l2 .大齒輪的半徑r1.小齒輪的半徑r2 .自行車后輪的半徑r（3）自行車騎行速度的計(jì)算式v= .（用所給物理量及所測(cè)物理量字母表示）8.將一長(zhǎng)木板靜止放在光滑的水平面上，如下圖甲所示，一個(gè)小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0由木板左端向右滑動(dòng)，到達(dá)右端時(shí)恰能與木板保持相對(duì)靜止。現(xiàn)將木板分成a和b兩段，使b的長(zhǎng)度和質(zhì)量均為a的2倍，并緊挨著放在原水平面上，讓小鉛塊仍以初速度v0由木塊a的左端開(kāi)始向右滑動(dòng)，如圖乙所示。若小鉛塊相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力始終不變，則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()a小鉛塊將從木板b的右端飛離木板b小鉛塊滑到木板b的右端前就與木板b保持相對(duì)靜止c甲、乙兩圖所示的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等 d圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量三、計(jì)算題（本題共3道小題）9.城市各個(gè)角落都分布有消防栓，在一次消防器材檢驗(yàn)時(shí)，檢測(cè)員將消防栓的閥門打開(kāi)，水從橫截面積s=1.0102m2的栓口水平流出，達(dá)標(biāo)的消防栓正常出水量為10l/s15l/s，經(jīng)測(cè)量栓口距離水平地面高度h=0.8m，流到地面上的位置距離栓口的水平位移為0.6m，忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，水的密度為1.0103kg/m3求：（1）水從栓口流出的速度和落地的速度；（2）該消防栓是否達(dá)標(biāo)？請(qǐng)說(shuō)明理由（3）空中水柱的質(zhì)量是多少？10.如圖所示，光滑水平面上，輕彈簧兩端分別拴住質(zhì)量均為m的小物塊a和b，b物塊靠著豎直墻壁今用水平外力緩慢推a，使a、b間彈簧壓縮，當(dāng)壓縮到彈簧的彈性勢(shì)能為e時(shí)撤去此水平外力，讓a和b在水平面上運(yùn)動(dòng)求：當(dāng)彈簧達(dá)到最大長(zhǎng)度時(shí)a、b的速度大??；當(dāng)b離開(kāi)墻壁以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值11.如圖，光滑平臺(tái)左端與半徑r=0.6m的半圓光滑軌道相切，且都固定平臺(tái)上a、b兩滑塊間壓縮有一輕質(zhì)彈簧（用細(xì)線拴?。?，其中ma=1.5kg，mb=1kg緊靠平臺(tái)右側(cè)放有m=4kg的木板，其上表面與平臺(tái)等高剪斷細(xì)線后，b以vb=9m/s的速度沖上木板已知b與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.5，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2，兩滑塊都可看作質(zhì)點(diǎn)，不考慮a與b分離后再對(duì)b運(yùn)動(dòng)的影響，取g=10m/s2求：（1）a滑至半圓軌道最高點(diǎn)q時(shí)，軌道對(duì)其壓力的大??；（2）要保證b不滑出木板，木板的最短長(zhǎng)度記為l試討論并求出2與l的關(guān)系式，求出l的最小值試卷答案1.解：a、剛開(kāi)始ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以有mbgsin=mag，則mbma，故a錯(cuò)誤b、剪斷輕繩后a自由下落，b沿斜面下滑，ab都只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgh=，速度大小v=，則a重力的功率，b重力的功率，可知pa=pb，故b錯(cuò)誤c、因?yàn)槁涞氐乃俣却笮∠嗟?，加速度不等，根?jù)速度時(shí)間公式知，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不等，故c正確d、下降的高度相同，重力大小不等，則重力勢(shì)能變化量不同，故d錯(cuò)誤故選：c2.d 該題考查圓周運(yùn)動(dòng)及受力分析向心力不是一種新的力，故a錯(cuò)誤；在轉(zhuǎn)速增大時(shí)，雖然向心力增大，彈力增大，但是摩擦力始終等于重力，故bc錯(cuò)誤；根據(jù)彈力提供向心力，設(shè)最小彈力為n，由，得最小轉(zhuǎn)速n=，故d正確。3.c解析：根據(jù)動(dòng)能定理可得p點(diǎn)動(dòng)能ekp= mgr，經(jīng)過(guò)n點(diǎn)時(shí)，半徑方向的合力提供向心力，可得，所以n點(diǎn)動(dòng)能為，從p點(diǎn)到n點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理可得，即摩擦力做功。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，半徑方向的合力提供向心力即，根據(jù)左右對(duì)稱，在同一高度，由于摩擦力做功導(dǎo)致右半幅的透度小，軌道彈力變小，滑動(dòng)摩擦力f=fn變小，所以摩擦力做功變小，那么從n到q，根據(jù)動(dòng)能定理，q點(diǎn)動(dòng)能，由于，所以q點(diǎn)速度仍然沒(méi)有減小到0，仍會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離?？键c(diǎn)：功能關(guān)系4.解：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，r=，已知月球和同步衛(wèi)星的周期比為27：1，則月球和同步衛(wèi)星的軌道半徑比為9：1同步衛(wèi)星的軌道半徑km所以接收到信號(hào)的最短時(shí)間t=0.25s故c正確，a、b、d錯(cuò)誤故選c5.b 重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系解：由幾何關(guān)系可知在木桿的重心上升的高度為：h=m=0.5m；物體克服重力做功：wg=mgh=2000.5j=100j；故物體重力勢(shì)能的變化量為ep=wg=100j故選：b6.解：a、飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過(guò)程，要在p點(diǎn)加速然后改做圓軌道2的運(yùn)動(dòng)，故中機(jī)械能要增大，故a錯(cuò)誤；b、飛船在圓軌道2無(wú)動(dòng)力飛行時(shí)，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，故b正確；c、圓軌道2高度為343千米，而同步衛(wèi)星的軌道高度為3.6104km，由萬(wàn)有引力提供向心力可得，故r越大越小，故c錯(cuò)誤；d、由c分析可得，軌道半徑越大，角速度越小，周期越長(zhǎng)，故飛船在圓軌道2上的運(yùn)行周期大于沿橢圓軌道1運(yùn)行的周期，故d正確故選：bd7. 根據(jù)角速度得：踏腳板與牙盤共軸，所以角速度相等，飛輪與牙盤通過(guò)鏈條鏈接，所以線速度相等，設(shè)飛輪的角速度為，測(cè)量出大齒輪的半徑r1、小齒輪的半徑r2，則再測(cè)量自行車后輪的半徑r，根據(jù)得：，故選8.bdab、在第一次在小鉛塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小鉛塊與木板之間的摩擦力使整個(gè)木板一直加速，第二次小鉛塊先使整個(gè)木板加速，運(yùn)動(dòng)到b部分上后a部分停止加速，只有b部分加速，加速度大于第一次的對(duì)應(yīng)過(guò)程，故第二次小鉛塊與b木板將更早達(dá)到速度相等，所以小鉛塊還沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到b的右端，兩者速度相同，故a錯(cuò)誤b正確；cd、根據(jù)摩擦力乘以相對(duì)位移等于產(chǎn)生的熱量，第一次的相對(duì)路程大小大于第二次的相對(duì)路程大小，則圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量，故 c錯(cuò)誤d正確。故選bd。9.解：（1）根據(jù)h=得，t=，則水從栓口流出的初速度落地的速度m/s=4.27m/s（2）出水量q=，可知消防栓達(dá)標(biāo)（3）空中水柱的質(zhì)量m=kg=6kg答：（1）水從栓口流出的速度為1.5m/s （2）消防栓達(dá)標(biāo)，出水量為15l/s（3）空中水柱的質(zhì)量是6kg10.解：當(dāng)b離開(kāi)墻壁時(shí)，a的速度為v0，由機(jī)械能守恒有：mv02=e，解得 v0=，以后運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)，彈簧達(dá)到最大程度時(shí)，a、b速度相等，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：2mv=mv0，v=；當(dāng)兩者速度相等時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量最大，彈性勢(shì)能最大，由機(jī)械能守恒定律得：ep=mv022mv2，解得：ep=e；答：當(dāng)彈簧達(dá)到最大長(zhǎng)度時(shí)a、b的速度大小為；當(dāng)b離開(kāi)墻壁以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值為e11.解：（1）對(duì)ab滑塊，規(guī)定向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mavpmbvb=0可得：vp=6m/s a滑塊從p運(yùn)動(dòng)到q，由動(dòng)能定理可得：2magr=mama在q點(diǎn)由牛頓第二定律可得：f+mag=ma解得f=15n （2）若2（m+mb）g=1mbg得：2=0.1 討論：當(dāng)20.1，因2（m+mb）g1mbg所以滑塊b在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)木板靜止不動(dòng)； 滑塊b在木板上做勻減速運(yùn)動(dòng)，至長(zhǎng)木板右端時(shí)速度剛好為0滑塊b，根據(jù)牛頓第二定律得a1=1g=5m/s2則木板長(zhǎng)度至少為l=8.1m 當(dāng)20.1，滑塊b先做勻減速，木板做勻加速，兩者共速v共后一起運(yùn)動(dòng)，不再發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)共速時(shí)b恰好滑至板的最右端設(shè)經(jīng)時(shí)間t0滑塊b和木板共速，則木板