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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年人教A版共同必修2物理上冊月考試卷398考試試卷考試范圍:全部知識點;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、忽略空氣阻力,下列物體運動過程中滿足機械能守恒的是()A.電梯勻速下降B.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端C.物體沿著斜面勻速下滑D.拉著物體沿光滑斜面勻速上升2、如圖所示,一個質(zhì)量為M的滑塊放置在光滑水平面上,滑塊的一側(cè)是一個四分之一圓弧EF,圓弧半徑為R=1m.E點切線水平.另有一個質(zhì)量為m的小球以初速度v0從E點沖上滑塊,若小球剛好沒躍出圓弧的上端,已知M=4m,g取10m/s2,不計摩擦.則小球的初速度v0的大小為()
A.v0=4m/sB.v0=6m/sC.v0=5m/sD.v0=7m/s3、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4、應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入.人坐在摩天輪吊廂的座椅上,摩天輪在豎直平面內(nèi)按順時針做勻速圓周運動的過程中,始終保持椅面水平,且人始終相對吊廂靜止.關(guān)于人從最低點a隨吊廂運動到最高點c的過程中,下列說法中正確的是())
A.人始終處于超重狀態(tài)B.座椅對人的摩擦力越來越大C.座椅對人的彈力越來越小D.人所受的合力始終不變5、如圖所示,在固定的圓錐形漏斗的光滑內(nèi)壁上,有兩個質(zhì)量相等的小物塊A和B,它們分別緊貼漏斗的內(nèi)壁.在不同的水平面上做勻速圓周運動,則以下敘述正確的是()
A.物塊A的線速度大于物塊B的線速度B.物塊A的角速度大于物塊B的角速度C.物塊A對漏斗內(nèi)壁的壓力大于物塊B對漏斗內(nèi)壁的壓力D.物塊A的周期小于物塊B的周期6、如圖所示為重約2t的某品牌跑車快速通過特別搭建的垂直摩天輪跑道的情境.為了成功通過直徑約20m的豎直環(huán)形跑道(在底部軌道錯開),跑車在進入摩天輪環(huán)形跑道時的速度需達到v1=22m/s,在頂端倒立行駛的速度需達到v2=19/s,以對抗地心引力,確保跑車能夠在環(huán)形跑道頂點順利地倒立行駛,重力加速度g=10m/s2.下列說法正確的是。
A.跑車通過摩天輪跑道的過程機械能守恒B.跑車在環(huán)形跑道最高點的向心加速度大小約為19m/s2C.跑車剛進入環(huán)形跑道時受到跑道的支持力大小約為116800ND.跑車剛進入環(huán)形跑道時發(fā)動機輸出功率與到達環(huán)形跑道頂點時的相等7、在光滑的水平面上,放一根原長為L的輕質(zhì)彈簧,一端固定,另一端系一個小球,現(xiàn)使小球在該水平面內(nèi)做勻速圓周運動,當(dāng)半徑為2L時,小球的速率為當(dāng)半徑為3L時,小球的速率為設(shè)彈簧伸長仍在彈性限度內(nèi),則為()A.B.1:C.1:3D.2:38、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.14J評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)9、在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量均為m,彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運動,當(dāng)物塊B剛要離開C時,A的速度為v,則此過程(彈簧的彈性勢能與彈簧的伸長量或壓縮量的平方成正比,重力加速度為g),下列說法正確的是()
A.物塊A運動的距離為B.物塊A加速度為C.拉力F做的功為mv2D.拉力F對A做的功等于A的機械能的增加量10、如圖所示,兩個半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi),左右兩端點等高,分別處于沿水平方向的勻強電場和勻強磁場中.兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放.M、N為軌道的最低點.則下列分析正確的是
A.兩個小球到達軌道最低點的速度vM<vN
B.兩個小球到達軌道最低點的速度vM>vN
C.小球第一次到達M點的時間小于小球第一次到達N點的時間。
D.小球第一次到達M點的時間大于小球第一次到達N點的時間11、如圖所示,帶電小球a由絕緣細(xì)線OC和OE懸掛而處于靜止?fàn)顟B(tài),其中OC水平,地面上固定以絕緣且內(nèi)壁光滑的的圓弧細(xì)管道AB,圓心O與a球位置重合,管道低端B與水平地面相切,一質(zhì)量為m的帶電小球b從A端口由靜止釋放,當(dāng)小球b運動到B端時對管道壁恰好無壓力,重力加速度為g,在此過程中())
A.小球b的機械能守恒B.懸線OE的拉力先增大后減小C.懸線OC的拉力先增大后減小D.小球b受到的庫侖力大小始終為3mg12、如圖所示為研究離心現(xiàn)象的簡易裝置,將兩個桿垂直地固定在豎直面內(nèi),在垂足O1和水平桿上的O2位置分別固定一力傳感器,其中現(xiàn)用兩根長度相等且均為的細(xì)線拴接一質(zhì)量為m的鐵球P,細(xì)線的另一端分別固定在O1、O2處的傳感器上,現(xiàn)讓整個裝置圍繞豎直軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動,使鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,兩段細(xì)線始終沒有出現(xiàn)松弛現(xiàn)象,且保證O1、O2和P始終處在同一豎直面內(nèi);則()
A.O1P的拉力取值范圍為0﹤F≤mgB.O1P的拉力取值范圍為mg﹤F≤mgC.O2P的拉力取值范圍為mg﹤F≤mgD.O2P的拉力取值范圍為0﹤F≤mg13、如圖所示.水平圓盤可以繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動,在距轉(zhuǎn)軸不同位置處通過相同長度的細(xì)繩懸掛兩個質(zhì)量相同的物體AB,不考慮空氣阻力的影響,當(dāng)圓盤繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動達到穩(wěn)定狀態(tài)時;下列說法正確的是()
A.A比B的線速度小B.A與B的向心加速度大小相等C.細(xì)繩對B的拉力大于細(xì)繩對A的拉力D.懸掛A于B的纜繩與豎直方向的夾角相等14、如圖所示,輕繩的一端系一小球,另一端固定于點,在點的正下方點釘顆一釘子,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()
A.小球的角速度突然變大B.小球的瞬時速度突然變大C.繩上拉力突然變小D.球的加速度突然變大評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)15、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)做勻速圓周運動,則vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
16、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,則車輪輪緣會擠壓_______。(填內(nèi)軌或外軌)(g="10"m/s2)17、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。18、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)19、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兩點由靜止開始下滑,通過軌道最低點時,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”)20、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____;機械能變化為___。21、放在草地上質(zhì)量為0.8kg的足球,被運動員甲以10m/s的速度踢出,則球的動能為______J;當(dāng)此球以5m/s的速度向運動員乙飛來時,又被運動員乙以5m/s的速度反向踢回,球的動能改變量為為______J。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點左側(cè)x0=2m處向左運動,作用于A點的水平向右拉力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點的距離x滿足μx=1,則滑塊的運動位移s=________________m時拉力F達到最小。若滑塊的初始速度v0=5m/s,且μ=0.5-0.1x(μ=0后不再變化),則滑塊達到C點左側(cè)x=4m處時,速度減為v=_________________m/s。
23、如圖所示,水平傳送帶的運行速率為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、實驗題(共4題,共12分)24、某同學(xué)通過實驗測量玩具上的小直流電動機轉(zhuǎn)動的角速度大??;如圖甲所示,將直徑約為3cm的圓盤固定在電動機轉(zhuǎn)動軸上,將紙帶的一端穿過打點計時器后,固定在圓盤的側(cè)面,圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤的側(cè)面上,打點計時器所接交流電的頻率為50Hz.
(1)實驗時,應(yīng)先接通________(選填“電動機”或“打點計時器”)電源.
(2)實驗得到一卷盤繞在圓盤上的紙帶,將紙帶抽出一小段,測量相鄰2個點之間的長度L1,以及此時圓盤的直徑d1,再抽出較長的一段紙帶后撕掉,然后抽出一小段測量相鄰2個點之間的長度L2,以及此時圓盤的直徑d2,重復(fù)上述步驟,將數(shù)據(jù)記錄在表格中,其中一段紙帶如圖乙所示,測得打下這些點時,紙帶運動的速度大小為________m/s.測得此時圓盤直徑為5.60cm,則可求得電動機轉(zhuǎn)動的角速度為________rad/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)該同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù),作出了紙帶運動速度(v)與相應(yīng)圓盤直徑(d)的關(guān)系圖象,如圖丙所示.分析圖線,可知電動機轉(zhuǎn)動的角速度在實驗過程中________(選填“增大”“減小”或“不變”).25、下列關(guān)于實驗相關(guān)操作的說法正確的有_______________
A.某同學(xué)在做《探究動能定理》的實驗時認(rèn)為,因要測量的是橡皮筋對小車做功后的動能大小,所以要先釋放小車,后接通電源
B.在“利用斜槽上滾下的小球探究碰撞中的不變量”的實驗中,入射小球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止滑下
C.在利用圖所示裝置“驗證機械能守值定律”實驗時,可以利用公式來求瞬時速度
D.在利用圖所示裝置“驗證機械能守恒定律”實驗時,發(fā)現(xiàn)動能增加量總是小于重力勢能減少量,若增加下落高度則-A.B.C.D.會增大26、某實驗小組用如圖甲所示的裝置測定物塊與水平木板間的動摩擦因數(shù)。實驗部分步驟如下:給物塊一初速度使其向右運動,O點正上方的光電門記下物塊上遮光條的擋光時間t,測量物塊停止運動時物塊到O點的距離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)卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示,則d=________mm;
(2)本實驗________(填“需要”或“不需要”)測量物塊的質(zhì)量;
(3)該小組同學(xué)處理數(shù)據(jù)時作出了關(guān)系圖線,圖線的斜率為k則物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為_________(用題目中的字母表示)。27、用如圖所示裝置做“驗證動能定理”的實驗.實驗中;小車碰到制動擋板時,鉤碼尚未到達地面.
(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)如圖是某次實驗中打出紙帶的一部分.為個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有個打出的點沒有畫出,所用交流電源的頻率為.通過測量,可知打點計時器打點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,得到一條點跡清晰的紙帶.他把小車開始運動時打下的點記為再依次在紙帶上取等時間間隔的等多個計數(shù)點,可獲得各計數(shù)點到的距離及打下各計數(shù)點時小車的瞬時速度.如圖是根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象.已知此次實驗中鉤碼的總質(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)多次實驗他發(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12分)28、如圖所示,在風(fēng)洞實驗室里,粗糙細(xì)桿與豎直光滑圓軌AB相切于A點,B為圓弧軌道的最高點,圓弧軌道半徑R=1m,細(xì)桿與水平面之間的夾角θ=37°.一個m=2kg的小球穿在細(xì)桿上,小球與細(xì)桿間動摩擦因數(shù)μ=0.3.小球從靜止開始沿桿向上運動,2s后小球剛好到達A點,此后沿圓弧軌道運動,全過程風(fēng)對小球的作用力方向水平向右,大小恒定為40N.已知g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小球在A點時的速度大??;
(2)小球運動到B點時對軌道作用力的大小及方向.29、一水平放置的圓盤,可以繞中心O點旋轉(zhuǎn),盤上放一個質(zhì)量是0.4kg的鐵塊(可視為質(zhì)點),鐵塊與中間位置的轉(zhuǎn)軸處的圓盤用輕質(zhì)彈簧連接,如圖所示.鐵塊隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動,角速度是10rad/s時,鐵塊距中心O點30cm,這時彈簧對鐵塊的拉力大小為11N,g取10m/s2;求:
(1)圓盤對鐵塊的摩擦力大??;
(2)若此情況下鐵塊恰好不向外滑動(視最大靜摩擦力等于滑動摩擦力);則鐵塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)為多大?
30、碰撞過程中的能量傳遞規(guī)律在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用.為了探究這一規(guī)律,我們采用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無機械能損失的簡化力學(xué)模型.如圖所示,在固定光滑水平軌道上,質(zhì)量分別為m1、m2、m3mn﹣1、mn的若干個球沿直線靜止相間排列,給第1個球初能Ek1,從而引起各球的依次碰撞.定義其中第n個球經(jīng)過依次碰撞后獲得的動能Ekn,Ekn與Ek1之比為第1個球?qū)Φ趎個球的動能傳遞系數(shù)k1n
a、求k1n
b、若m1=4m0,m3=m0,m0為確定的已知量.求m2為何值時,k13值最大.參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
解:A;電梯勻速下降;說明電梯處于受力平衡狀態(tài),并不是只有重力做功,所以A錯誤.
B;物體在光滑斜面上;受重力和支持力的作用,但是支持力的方向和物體運動的方向垂直,支持力不做功,只有重力做功,所以B正確.
C;物體沿著粗糙斜面勻速下滑;物體受力平衡狀態(tài),摩擦力和重力都要做功,所以機械能不守恒,所以C錯誤.
D;拉著物體沿光滑斜面勻速上升;物體受力平衡狀態(tài),拉力力和重力都要做功,所以機械能不守恒,所以D錯誤.
故選B.
【點評】掌握住機械能守恒的條件,也就是只有重力做功,分析物體是否受到其它力的作用,以及其它力是否做功,由此即可判斷是否機械能守恒.2、C【分析】【詳解】
當(dāng)小球上升到滑塊上端時,小球與滑塊水平方向速度相同,設(shè)為v1,根據(jù)水平方向動量守恒有:mv0=(m+M)v1,根據(jù)機械能守恒定律有:根據(jù)題意有:M=4m,聯(lián)立兩式解得:v0=5m/s;故ABD錯誤,C正確.故選C.
【點睛】
本題考查了動量守恒定律、機械能守恒定律以及能量守恒定律等,知道小球剛好沒躍出圓弧的上端,兩者水平方向上的速度相同,結(jié)合水平方向系統(tǒng)動量守恒和系統(tǒng)機械能守恒列式求解即可.3、B【分析】【詳解】
AD;在小球下擺到最低點的過程中;繩對球的拉力做負(fù)功,球的機械能減小,選項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械能,繩對車做的功等于球克服繩拉力做的功,選項B正確,C錯誤.
故選B4、C【分析】【詳解】
試題分析:根據(jù)人加速度方向確定人處于超重還是失重;根據(jù)加速度在水平方向和豎直方向上的分加速度的變化;結(jié)合牛頓第二定律分析摩擦力和彈力大小的變化.
人做勻速圓周運動,所以過程中合力提供向心加速度,大小恒定,方向時刻指向圓心,從a到b過程中,有一個豎直向上的分加速度,即處于超重狀態(tài),從b到c過程中,有一個豎直向下的分加速度,即處于失重狀態(tài),A錯誤;摩擦力提供的是水平方向上的加速度,設(shè)向心加速度與豎直方向上的夾角為從a到b過程中,增大,增大,即摩擦力增大,從b到c過程中減小,減小,即摩擦力減小,B錯誤;座椅對人的彈力以及重力的合力提供豎直方向上的加速度,從a到b過程中,增大,減小,方向向上,而mg不變,所以N減小,從b到c過程中減小,增大,方向向下,故N減小,即N一直減小,C正確;合力的方向時刻指向圓心,時刻變化,D錯誤.5、A【分析】【詳解】
對A、B兩球進行受力分析,兩球均只受重力和漏斗給的支持力FN.如圖所示.
設(shè)內(nèi)壁與水平面的夾角為θ.根據(jù)牛頓第二定律有:mgtanθ=m則半徑大的線速度大,所以A的線速度大于B的線速度.知半徑越大,角速度越小,所以A的角速度小于B的角速度.則角速度越大,周期越小,所以A的周期大于B的周期.支持力FN=知物塊A對漏斗內(nèi)壁的壓力等于物塊B對漏斗內(nèi)壁的壓力.故A正確,BCD錯誤.故選A.6、C【分析】【詳解】
A項:跑車通過摩天輪跑道的過程要克服摩擦力做功;所以機械能不守恒,故A錯誤;
B項:由公式故B錯誤;
C項:由牛頓第二定律可得:代入數(shù)據(jù)解得:故C正確;
D項:最低點摩擦力大要的牽引力也大;最高點摩擦力小,要的牽引力也小,最低點的速度大的,最高點速度小的,所以最低點的輸出功率大,故D錯誤.
故應(yīng)選:C.7、B【分析】【分析】
【詳解】
小球做勻速圓周運動,彈簧彈力提供向心力,根據(jù)胡克定律及向心力公式得:k(2L?L)=mk(3L?L)=m
聯(lián)立解得
所以選項B正確.
故選B。8、D【分析】【分析】
對AB整體受力分析;根據(jù)共點力平衡條件列式,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:
對整體在整個運動過程中運用動能定理列式,得到:
根據(jù)幾何關(guān)系,可知求B上升距離故有:故選項D正確,選項ABC錯誤.
【點睛】
本題中拉力為變力,先對整體受力分析后根據(jù)共點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.二、多選題(共6題,共12分)9、A:D【分析】【詳解】
開始時,彈簧處于壓縮狀態(tài),壓力等于物體A重力的下滑分力,根據(jù)胡克定律,有:mgsinθ=kx1
解得:物塊B剛要離開C時;彈簧的拉力等于物體B重力的下滑分力,根據(jù)胡克定律,有;
mgsinθ=kx2;解得:故物塊A運動的距離為:△x=x1+x2=故A正確;
此時物體A受拉力;重力、支持力和彈簧的拉力;根據(jù)牛頓第二定律,有:F-mgsinθ-T=ma
彈簧的拉力等于物體B重力的下滑分力,為:T=mgsinθ,故:a=?2gsinθ,故B錯誤;拉力F做的功等于物體A、物體B和彈簧系統(tǒng)機械能的增加量,為:W=mg?△xsinθ+mv2+EP彈;故C錯誤;由于質(zhì)量相等,那么剛好要離開擋板時候的彈性勢能和剛開始相同,同時B物體機械能沒有變化,那么整個過程中外力F做的功全部用于增加物塊A的機械能,故D正確;故選AD.
【點睛】
本題關(guān)鍵抓住兩個臨界狀態(tài),開始時的平衡狀態(tài)和最后的B物體恰好要滑動的臨界狀態(tài),然后結(jié)合功能關(guān)系分析,不難.10、B:C【分析】【詳解】
由于小球在磁場中運動,磁場力對小球不做功,整個過程中小球的機械能守恒,則而小球在電場中運動受到的電場力對小球做負(fù)功,則即有vM>vN,左圖中的小球到達底端的速度較大,則在磁場中運動的時間也短,故AD錯誤,BC正確;故選BC.11、A:C:D【分析】【詳解】
小球在運動的過程中只有重力做功,所以機械能守恒,故A正確;以小球為研究對象,受力分析,如圖所示.在豎直方向:α保持不變,β逐漸減小,所以O(shè)E的拉力一直增大,故B錯誤;水平方向:聯(lián)立解得:OC拉力先增大后減小,故C正確;
小球從A到B:在B點:解得Fc=3mg,故D正確.12、B:D【分析】【分析】
當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度為零時,小球處于平衡狀態(tài),結(jié)合豎直方向上的合力為零,求出輕繩的拉力大小,當(dāng)角速度增大時,當(dāng)繩的拉力剛好等于0時,繩的拉力最大;根據(jù)牛頓第二定律進行求解即可;
【詳解】
當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度為0時,繩的拉力最小,繩的拉力最大,這時兩者的值相同,設(shè)為則則
增大轉(zhuǎn)動的角速度,O2P拉力減小,O1P拉力增大.當(dāng)繩的拉力剛好等于0時,繩的拉力最大,設(shè)這時繩的拉力為則則
因此繩的拉力范圍為
繩的拉力范圍為故選項BD正確,選項AC錯誤.
【點睛】
本題考查了圓周運動向心力的基本運用,知道小球在豎直方向上的合力為零,水平方向上的合力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律進行求解即可.13、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.A、B共軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,A轉(zhuǎn)動的半徑小于B,根據(jù)
知,A比B的線速度??;故A正確;
B.根據(jù)
知,A、B轉(zhuǎn)動的半徑不等;則向心加速度大小不等,故B錯誤;
CD.如圖。
對任一物體,受力如圖,由繩子的拉力與重力的合力提供向心力,則得
則得
由于B的半徑較大,則B繩與豎直方向的夾角較大,根據(jù)平行四邊形定則知,細(xì)繩對B的拉力較大;故C正確,D錯誤。
故選AC。14、A:D【分析】【詳解】
AB.因為碰到釘子前后瞬間水平方向沒有作用力,瞬時速度大小不變;但因為圓周半徑變小,角速度變大,A正確B錯誤.
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錯誤D正確.三、填空題(共9題,共18分)15、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=因為A球的轉(zhuǎn)動半徑r較大,則有:vA>vB,ωA<ωB.Ta=Tb
【點睛】
解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運動,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;<=16、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,則輪緣會擠壓外軌?!窘馕觥?.2m外軌17、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18、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。
試題點評:考查靜摩擦力作用下的勻速圓周運動的實例分析【解析】1019、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,機械能守恒,由機械能守恒定律可求出小球到最低點的速度,然后由向心加速度公式求向心加速度;
根據(jù)機械能守恒得:解得最低點的速度為半徑大的小球,通過最低點的速度大,根據(jù)可知小球通過最低點的向心加速度是相同的.【解析】不相同相同20、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械能變化,由:
可知則機械能增加【解析】mghmahm(a+g)h21、略
【分析】【詳解】
足球的動能為:動能的該變量為:.【解析】40J0J22、略
【分析】【詳解】
[1]滑塊向左做減速運動,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,拉力達到最??;
[2]滑塊從點達到點左側(cè)處過程,根據(jù)動能定理,有:
其中:
聯(lián)立解得:?!窘馕觥?123、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.
【點睛】了解研究對象的運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、實驗題(共4題,共12分)24、略
【分析】【分析】
(1)實驗時,應(yīng)先接通打點計時器電源,再接通電動機的電源;(2)根據(jù)求解線速度,根據(jù)求解角速度;(3)根據(jù)v=ωr=ωD結(jié)合圖像判斷角速度的變化.
【詳解】
(1)實驗時,應(yīng)先接通打點計時器電源;再接通電動機的電源;
(2)紙帶運動的速度大小為
角速度
(3)根據(jù)v=ωr=ωD,因v-D圖像是過原點的直線,可知ω不變.【解析】打點計時器1.864不變25、B:D【分析】【詳解】
在做《探究動能定理》的實驗時,必須要先接通電源,后釋放小車,得到小車從開始運動到勻速運動的紙帶,然后根據(jù)紙帶的均勻的部分求解小車的最大速度,選項A錯誤;在“利用斜槽上滾下的小球探究碰撞中的不變量”的實驗中,入射小球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止滑下,以保證小球到達斜槽底端的速度相同,選項B正確;在利用圖所示裝置“驗證機械能守值定律”實驗時只能用兩點之間的平均速度等于中間點的瞬時速度來求解瞬時速度,不可以利用公式來求瞬時速度,否則就不是驗證機械能守恒了,選項C錯誤;在利用圖所示裝置“驗證機械能守恒定律”實驗時,發(fā)現(xiàn)動能增加量總是小于重力勢能減少量△Ep減,這是由于該過程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多;故增加下落高度后,則△Ep減-△Ek將增大;選項D正確;故選BD.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)動能定理可知:且速度代入化簡得:由此可知本實驗不需要測理物塊的質(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]小車下滑時受到重力;細(xì)線的拉力,支持力和摩擦力,為了在實驗中能夠把細(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選項是正確的.
(2)[2]相鄰的兩個計數(shù)之間還有個打出的點沒有畫出,則
(3)[3]根據(jù)動能定理得:
則
根據(jù)圖象可以知道斜率
則
計算得出.
(4)[4]多次實驗他發(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,小車釋放時離打點計時器太近,拉
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