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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年外研版三年級起點共同必修2物理下冊階段測試試卷135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9題,共18分)1、忽略空氣阻力,下列物體運(yùn)動過程中滿足機(jī)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、下面各個實例中,機(jī)械能守恒的是()A.物體沿斜面勻速下滑B.物體從高處以0.9g的加速度豎直下落C.物體沿光滑曲面滑下D.拉著一個物體沿光滑的斜面勻速上升3、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(yùn)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4、如圖所示為“感受向心力”的實驗;用一根輕繩,一端栓著一個小球,在光滑桌面上掄動細(xì)繩,使小球做圓周運(yùn)動,通過拉力來感受向心力.下列說法正確的是。
A.只減小旋轉(zhuǎn)角速度,拉力增大B.只加快旋轉(zhuǎn)速度,拉力減小C.只更換一個質(zhì)量較大的小球,拉力增大D.突然放開繩子,小球仍做曲線運(yùn)動5、如圖所示,O1為皮帶傳動的主動輪的軸心,輪半徑為r1,O2為從動輪的軸心,輪半徑為r3;r2為固定在從動輪上的小輪半徑.已知r3=2r1,r2=1.5r1,A、B和C分別是3個輪邊緣上的點,質(zhì)點A、B、C的向心加速度之比是()
A.6:3:4B.9:6:8C.8:4:3D.3:6:46、在光滑水平面上,質(zhì)量為的物體以的速度向東運(yùn)動,若對它施加一向西的力使它停下來,則該外力對物體做的功是()A.B.C.D.7、如圖所示,吊車下方吊著一個質(zhì)量為500kg的重物,二者一起保持恒定的速度沿水平方向做勻速直線運(yùn)動.某時刻開始,吊車以10kW的功率將重物向上吊起,經(jīng)重物達(dá)到最大速度.忽略空氣阻力,取.則在這段時間內(nèi)()
A.重物的最大速度B.重物克服重力做功的平均功率為9.8kWC.重物做勻變速曲線運(yùn)動D.重物處于失重狀態(tài)8、裝有炮彈的火炮總質(zhì)量為m1,炮彈的質(zhì)量為m2,炮彈射出炮口時對地的速率為v0,若炮管與水平地面的夾角為θ;則火炮后退的速度大小為。
A.B.C.D.9、如圖所示;某個力F="10"N作用在半徑為R="1"m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上,力F的大小保持不變,但方向保持在任何時刻均與作用點的切線一致,則轉(zhuǎn)動一周這個力F做的總功為()
A.0B.20πJC.10JD.10πJ評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)10、從高H處以水平速度v1平拋一個小球1,同時從地面以速度v2豎直向上拋出一個小球2,兩小球在空中相遇,則()
A.從拋出到相遇所用時間為B.從拋出到相遇所用時間為C.拋出時兩球的水平距離是D.相遇時小球2上升高度是11、如圖所示,水平圓盤繞過圓心O的豎直軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動,A、B、C三個木塊放置在圓盤上面的同一條直徑上,已知A的質(zhì)量為2m,A與圓盤間的動摩擦因數(shù)為B和C的質(zhì)量均為m,B和C與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為,OA、OB、BC之間的距離均為L,開始時,圓盤勻速轉(zhuǎn)動時的角速度比較小,A、B、C均和圓盤保持相對靜止,重力加速度為g,則下列說法中正確的是()
A.若B、C之間用一根長L的輕繩連接起來,則當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度時,B與圓盤間靜摩擦力一直增大B.若B、C之間用一根長L的輕繩連接起來,則當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度時,B、C可與圓盤保持相對靜止C.若A、B之間用一根長2L的輕繩連接起來,則當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度時,A與圓盤間靜摩擦力先增大后保持不變,B與圓盤間靜摩擦力先減小后增大D.若A、B之間用一根長2L的輕繩連接起來,則當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度時,A、B可與圓盤保持相對靜止12、一輛汽車在水平路面上由靜止啟動,在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動,5s末達(dá)到額定功率,之后保持額定功率運(yùn)動,其v-t圖象如圖所示.已知汽車的質(zhì)量m=2×103kg,汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍,g取10m/s2;則。
A.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NB.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6×103NC.汽車的額定功率為40kWD.汽車的最大速度為30m/s13、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/s214、如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上的小物體A、B通過輕彈簧連接,并隨轉(zhuǎn)臺一起勻速轉(zhuǎn)動,A、B的質(zhì)量分別為m、2m,A、B與轉(zhuǎn)臺的動摩擦因數(shù)都為μ,A、B離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為1.5r、r,已知彈簧的原長為1.5r,勁度系數(shù)為k,設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,以下說法正確的是()
A.當(dāng)B受到的摩擦力為0時,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為B.當(dāng)A受到的摩擦力為0時,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為C.若B比A先相對轉(zhuǎn)臺滑動,當(dāng)B剛好要滑動時,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為D.若A比B先相對轉(zhuǎn)臺滑動,當(dāng)A剛好要滑動時,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為15、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,若A輪半徑是B輪半徑的倍,則下列說法中正確的是()
A.B兩點的線速度大小之比為B.B兩點的角速度大小C.B兩點的周期之比為D.B兩點的向心加速度之比為16、如圖甲所示,一長為l的輕繩一端穿在過O點的水平轉(zhuǎn)軸上,另一端固定一質(zhì)量未知的小球,整個裝置繞O點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動.小球通過最高點時,繩對小球的拉力F與其速度二次方v2的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度為g.下列判斷正確的是()
A.圖線的函數(shù)表達(dá)式為F=m+mgB.重力加速度g=C.若繩長不變,用質(zhì)量較小的球做實驗,則圖線上b點的位置不變D.若繩長不變,用質(zhì)量較小的球做實驗,則得到的圖線斜率更大17、質(zhì)量為M的某機(jī)車?yán)惠v質(zhì)量相同的拖車在平直路面上以的速度勻速行駛。途中某時刻拖車突然與機(jī)車脫鉤。假設(shè)脫鉤后機(jī)車牽引力始終保持不變,而且機(jī)車與拖車各自所受阻力也不變,下列說法中正確的是()A.脫鉤后某時刻機(jī)車與拖車速度的可能是B.脫鉤后某時刻機(jī)車與拖車速度的可能是C.從脫鉤到拖車停下來,機(jī)車與拖車組成的系統(tǒng)動量不變、動能增加D.從脫鉤到拖車停下來,機(jī)車與拖車組成的系統(tǒng)動量減少、動能減少18、如圖所示,長為12m繃緊的傳送帶以v=4m/s的速度順時針勻速運(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)過一段時間小物塊運(yùn)動到傳送帶的右端,已知小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g=10m/s2.下列判斷正確的是()
A.此過程小物塊始終做勻加速直線運(yùn)動B.此過程中物塊先勻加速直線運(yùn)動后做勻速運(yùn)動C.此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為8JD.此過程摩擦力對小物塊做功24J評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)19、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________s20、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)
21、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。22、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)23、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”)24、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___。25、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(yùn)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(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點左側(cè)x=4m處時,速度減為v=_________________m/s。
26、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__________評卷人得分四、實驗題(共4題,共40分)27、某同學(xué)通過實驗測量玩具上的小直流電動機(jī)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(jī)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(jī)”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(yùn)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(jī)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(yùn)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(jī)轉(zhuǎn)動的角速度在實驗過程中________(選填“增大”“減小”或“不變”).28、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(jī)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(jī)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29、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)該實驗__________(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.30、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(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(yùn)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21分)31、長為0.5m,質(zhì)量可忽略的桿,其一端固定于離地面高度為5.5m的O點,另一端連有質(zhì)量m=2kg的小球,它繞O點做圓周運(yùn)動,如圖所示,已知g取10m/s2.
(1)當(dāng)小球通過最高點時,速度v=1m/s,求桿受到的力(說明是拉力還是壓力).
(2)若輕桿所能承受的最大拉力為420N,試求小球做圓周運(yùn)動的最大速度.
(3)若在第(2)問中,輕桿恰好在最低點處斷裂,試求小球落地時的速度
32、如圖所示,AB為豎直轉(zhuǎn)軸,細(xì)繩AC和BC的結(jié)點C系一質(zhì)量為m=2kg的小球,其中BC=1m,兩繩能承擔(dān)的最大拉力相等且為F=40N,小球隨轉(zhuǎn)軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動,AC和BC均拉直,此時∠ACB=53°,ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動,而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(取),求:
(1)當(dāng)小球的角速度增大時,通過計算判斷AC和BC哪條繩先斷;
(2)一條繩被拉斷后,轉(zhuǎn)動的角速度繼續(xù)增加,為了讓小球能夠做圓周運(yùn)動,則小球的最大線速度為多少?33、請用“牛頓第二定律”推導(dǎo)“動能定理”。(要說明推導(dǎo)過程中所出現(xiàn)的各物理量的含義)參考答案一、選擇題(共9題,共18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(yùn)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(jī)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(jī)械能不守恒,所以D錯誤.
故選B.
【點評】掌握住機(jī)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(jī)械能守恒.2、C【分析】【詳解】
A.勻速下滑;動能不變,重力勢能減小,A錯誤;
B.物體從高處以0.9g的加速度下落;受到阻力,機(jī)械能不守恒,B錯誤;
C.物體沿光滑曲面滑下;除重力做功外,沒有其它力做功,機(jī)械能守恒,C正確;
D.拉著一個物體沿光滑的斜面勻速上升,速度不變,重力勢能增加,機(jī)械能增加,D錯誤.3、A【分析】【詳解】
對A、B兩球進(jìn)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.4、C【分析】【分析】
【詳解】
AC.由題意,根據(jù)向心力公式
與牛頓第二定律,則有
只減小旋轉(zhuǎn)角速度;拉力減小,只更換一個質(zhì)量較大的小球,拉力增大,A錯誤C正確;
B.只加快旋轉(zhuǎn)速度,由
知拉力增大;B錯誤;
D.突然放開繩子;小球受到的合力為零,將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動,D錯誤。
故選C。5、B【分析】【詳解】
問題求解:由于皮帶不打滑,所以A和B的外邊緣上的點的線速度相等,由得由于B、C同軸,所以角速度是相等的,所以所以由可知;質(zhì)點ABC的加速度之比為9:6:8,故B正確;
綜上所述本題答案是:B6、B【分析】【詳解】
由動能定理可知:故B正確,A;C、D錯誤;
故選B.7、B【分析】【分析】
【詳解】
A.物體水平方向勻速運(yùn)動,豎直方向做變加速運(yùn)動,在豎直方向,當(dāng)牽引力等于阻力時,豎直方向獲得最大速度,則
故速度
故A錯誤;
B.在豎直方向,根據(jù)動能定理可知
解得
重物克服重力做功的平均功率為
故B正確;
C.物體向上做變加速運(yùn)動;水平方向勻速運(yùn)動,根據(jù)運(yùn)動的合成,可知,重物做變速曲線運(yùn)動,故C錯誤;
D.物體向上做變加速運(yùn)動;故處于超重狀態(tài),故D錯誤;
故選B。
【點睛】
重物在水平方向勻速運(yùn)動,豎直方向做變加速運(yùn)動,等拉力等于重力時,速度達(dá)到最大,根據(jù)速度的合成即可判斷和速度合運(yùn)動.8、D【分析】【詳解】
火炮發(fā)射炮彈的過程中水平方向動量守恒,以向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律得解得故D正確,ABC錯誤;
故選D.
【點睛】火炮發(fā)射炮彈的過程中水平方向動量守恒,根據(jù)動量守恒定律得出火炮后退的速度大?。?、B【分析】轉(zhuǎn)一周通過的軌跡長度為:x=2πr=2π,力F所做的功:W=Fx=10×2πJ=20πJ,故B正確,ACD錯誤。二、多選題(共9題,共18分)10、B:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.設(shè)相遇的時間為t,此時小球1在豎直方向上的位移
小球2在豎直方向上的位移
根據(jù)
解得
故A錯誤;B正確;
C.相遇時,小球1在水平方向上的位移
該位移為兩球拋出時的水平距離;故C正確;
D.相遇時小球2上升高度是
故D錯誤。
故選BC。11、A:D【分析】【詳解】
A的質(zhì)量為A與圓盤間的動摩擦因數(shù)為A與圓盤之間的最大靜摩擦力
A需要的向心力等于最大靜摩擦力時的角速度則
所以
同理,B與圓盤之間的最大靜摩擦力
B需要的向心力等于最大靜摩擦力時的角速度則
所以
C與圓盤之間的最大靜摩擦力
C需要的向心力等于最大靜摩擦力時的角速度則
所以
A.若B、C之間用一根長L的輕繩連接起來,則當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速時,由于
大于C的臨界角速度,所以繩子是有力的,以C為對象
得
以B為對象
聯(lián)立得
當(dāng)時
當(dāng)時
剛好達(dá)到最大靜摩擦力,所以當(dāng)通過計算得到B受到的摩擦力的范圍
所以B受到是靜摩擦力且與圓盤間靜摩擦力一直增大;A正確;
B.若B、C之間用一根長L的輕繩連接起來,則當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度時。
把BC當(dāng)做一個整體,所需的合外力
由于
所以B、C與圓盤發(fā)生相對滑動;B錯誤;
C.若A、B之間用一根長2L的輕繩連接起來,則當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速時,通過分析知此時給的角速度大于A和B的臨界角速度,所以繩子提供力,對A分析有
對B分析
整理兩個公式可得
所以隨著的增大,增大,減小,當(dāng)時,達(dá)到最大值,不變,而繼續(xù)減小直到等零,然后的摩擦力方向發(fā)生變化。
對A分析
對B分析
當(dāng)時,達(dá)到最大值,A、B要發(fā)生相對滑動,所以當(dāng)
A的靜摩擦力大小不變,而B的摩擦力先減小后反向增大;C錯誤;
D.若A、B之間用一根長2L的輕繩連接起來,當(dāng)時,達(dá)到最大值,A、B要發(fā)生相對滑動,則當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度時,A、B可與圓盤保持相對靜止;D正確。
故選AD。12、B:D【分析】【詳解】
AB.汽車受到的阻力f=0.1mg=0.12.010310N=2.0103N,前5s內(nèi)汽車的加速度由v-t圖可得a=2.0m/s2,根據(jù)牛頓第二定律:F-f=ma,求得汽車的牽引力F=ma+f=2.01032.0N+2.0103N=6.0103N;故A錯誤,B正確;
C.t=5s末汽車達(dá)到額定功率,P額=Fv=6.010310W=6.0104W=60kW;故C錯誤;
D.當(dāng)牽引力等于阻力時,汽車達(dá)到最大速度,則最大速度vm==m/s=30m/s,故D正確.13、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.物體在最高點時的機(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
因為
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。14、B:D【分析】【詳解】
A、當(dāng)B受到的摩擦力為0時,由彈簧彈力提供向心力,則解得選項A錯誤;
B、當(dāng)A受到的摩擦力為0時,由彈簧彈力提供向心力,則解得選項B正確;
C、當(dāng)B剛好要滑動時,摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力,則有:解得選項C錯誤;
D、當(dāng)A剛好要滑動時,摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力,則有:解得選項D正確.
點睛:本題主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接應(yīng)用,知道當(dāng)A、B剛好要滑動時,摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力,明確向心力的來源是解題的關(guān)鍵.15、A:B【分析】【詳解】
A、B項: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: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:由公式可知,故D錯誤.16、B:C【分析】【詳解】
A項:小球在最高點,根據(jù)牛頓第二定律有:解得:故A錯誤;
B項:當(dāng)F=0時,根據(jù)表達(dá)式有:解得:故B正確;
C項:當(dāng)F=0時,可知b點的位置與小球的質(zhì)量無關(guān),繩長不變,用質(zhì)量較小的球做實驗,圖線b點的位置不變;故C正確;
D項:根據(jù)知,圖線的斜率繩長不變,用質(zhì)量較小的球做實驗,斜率更小,故D錯誤.17、A:C【分析】【詳解】
AB.選機(jī)車和拖車組成的系統(tǒng)為研究對象,取開始時運(yùn)動的方向為正方向,由于脫構(gòu)后,系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)的動量守恒,當(dāng)機(jī)車的速度為v1=15m/s時,設(shè)拖車的速度為v,則
得v=5m/s
拖車與機(jī)車脫鉤后受到路面的摩擦力做減速運(yùn)動;速度是不可能變成負(fù)值的。故A正確,B錯誤;
CD.系統(tǒng)所受的合外力為零;系統(tǒng)的動量守恒;當(dāng)拖車與機(jī)車脫鉤后,機(jī)車的牽引力不變,所以機(jī)車做加速運(yùn)動,拖車做減速運(yùn)動,相同時間內(nèi)機(jī)車的位移大于拖車的位移,牽引力對汽車所做的功大于阻力對兩車做的功,據(jù)動能定理可知,汽車和拖車的總動能要增加。故C正確,D錯誤;
故選AC。18、B:C【分析】【詳解】
AB:小物塊剛放在傳送帶上時,對小物塊受力分析,由牛頓第二定律可得,則小物塊的加速度小物塊加速到與傳送帶速度相等的位移所以小物塊先勻加速直線運(yùn)動后做勻速運(yùn)動.故A項錯誤,B項正確.
CD:小物塊加速的時間小物塊加速時小物塊與傳送帶間的相對位移此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量此過程摩擦力對小物塊做功.故C項正確,D項錯誤.三、填空題(共8題,共16分)19、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/s25s20、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:水平圓周運(yùn)動、離心運(yùn)動【解析】外輪內(nèi)軌21、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。【解析】略低于內(nèi)軌22、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(yùn)動的實例分析【解析】1023、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(jī)械能守恒,由機(jī)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(jī)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24、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)h25、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??;
[2]滑塊從點達(dá)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?126、略
【分析】【詳解】
[1]規(guī)定初速度方向為正方向,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】160四、實驗題(共4題,共40分)27、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(jī)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(jī)的電源;
(2)紙帶運(yùn)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28、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(yùn)動到勻速運(yùn)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(dá)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(jī)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(jī)械能守恒了,選項C錯誤;在利用圖所示裝置“驗證機(jī)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.29、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)該實驗中由于已經(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30、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
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