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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年冀教新版共同必修2物理下冊(cè)月考試卷148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5題,共10分)1、質(zhì)量m=3kg小物體放在水平地面上,在水平力F=15N的作用下開始運(yùn)動(dòng)。在0~2s的時(shí)間內(nèi),拉力F的功率P隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖所示,那么,小物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為()(重力加速度g=10m/s2)
A.B.C.D.2、如圖所示是具有更高平臺(tái)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(tái)(人連同平臺(tái)的總質(zhì)量為400kg)上升60m到達(dá)滅火位置,此后,在登高平臺(tái)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(shí)的速率為20m/s,則用于()
A.水炮工作的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為1×104WB.水炮工作的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為4×104WC.水炮工作的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為2.4×106WD.伸縮臂抬升登高平臺(tái)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率約為800w3、如圖所示,一個(gè)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(gè)四分之一圓弧EF,圓弧半徑為R=1m.E點(diǎn)切線水平.另有一個(gè)質(zhì)量為m的小球以初速度v0從E點(diǎn)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(jì)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/s4、如圖所示;玻璃小球沿半徑為R的光滑半球形碗的內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng),玻璃小球的質(zhì)量為m,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω.忽略空氣阻力,則玻璃小球離碗底的高度為。
A.B.C.D.5、一質(zhì)量為2kg的物體,在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,拉力逐漸減小,且當(dāng)拉力減小到零時(shí),物體剛好停止運(yùn)動(dòng),圖中給出了拉力隨物體位移變化的關(guān)系圖像.已知重力加速度g=10m/s2;由此可知下列說法不正確的是()
A.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.35B.減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間約為1.7sC.減速過程中拉力對(duì)物體所做的功約為13JD.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度約為6m/s評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)6、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=0.257、如圖所示,豎直平面內(nèi)固定兩根足夠長的細(xì)桿L1、L2,兩桿分離不接觸,且兩桿間的距離忽略不計(jì).兩個(gè)小球a、b(視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量均為m,a球套在豎直桿L1上,b桿套在水平桿L2上,a、b通過鉸鏈用長度為的剛性輕桿連接,將a球從圖示位置由靜止釋放(輕桿與L2桿夾角為45°),不計(jì)一切摩擦,已知重力加速度為g.在此后的運(yùn)動(dòng)過程中;下列說法中正確的是。
A.a球和b球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.b球的速度為零時(shí),a球的加速度大小一定等于gC.b球的最大速度為D.a球的最大速度為8、如圖甲所示,用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)一切阻力),小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為T,小球在最高點(diǎn)的速度大小為v,其T﹣v2圖象如圖乙所示;則()
A.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹锽.輕質(zhì)繩長為C.小球在最低點(diǎn)受到的最小拉力為5aD.若把輕繩換成輕桿,則從最高點(diǎn)由靜止轉(zhuǎn)過90°的過程中桿始終對(duì)小球產(chǎn)生支持力9、如圖所示.水平圓盤可以繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng),在距轉(zhuǎn)軸不同位置處通過相同長度的細(xì)繩懸掛兩個(gè)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(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí);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(duì)B的拉力大于細(xì)繩對(duì)A的拉力D.懸掛A于B的纜繩與豎直方向的夾角相等10、如圖所示,A、B兩球穿過光滑水平桿,兩球間用一細(xì)繩連接,當(dāng)該裝置繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動(dòng).若兩球質(zhì)量之比mA∶mB=2∶1,那么關(guān)于A、B兩球的下列說法中正確的是()
A.A、B兩球受到的向心力之比為2∶1B.A、B兩球角速度之比為1∶1C.A、B兩球運(yùn)動(dòng)半徑之比為1∶2D.A、B兩球向心加速度之比為1∶211、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12、如圖,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下,足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上傳送帶,最終滑塊又返回至傳送帶的右端。在上述過程中,下列判斷正確的是()
A.滑塊返回傳送帶右端的速率為v2B.此過程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做功為2mv1v2C.此過程中傳送帶對(duì)滑塊做功為mv-mvD.此過程中滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為m(v1-v2)213、一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上,從t=0時(shí)起,第1秒內(nèi)受到2N的水平外力作用,第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用.下列判斷正確的是()A.0~2s內(nèi)外力的平均功率是WB.第2秒內(nèi)外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬時(shí)功率最大D.第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是14、如圖甲所示,質(zhì)量m=2kg的物塊放在光滑水平面上,在P點(diǎn)的左方始終受到水平恒力F1的作用,在P點(diǎn)的右方除受F1外還受到與F1在同一直線上的水平恒力F2的作用。物塊從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),在0~5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示;由圖可知。
A.t=2.5s時(shí),小球經(jīng)過P點(diǎn)B.t=2.5s時(shí),小球距P點(diǎn)距離最遠(yuǎn)C.t=3.0時(shí),恒力F2的功率P為10WD.在1~3s的過程中,F(xiàn)1與F2做功之和為8J評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)15、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________s16、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)
17、修建鐵路彎道時(shí),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(shí)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。18、如圖所示,兩個(gè)內(nèi)壁均光滑,半徑不同的半圓軌道固定于地面,一個(gè)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(shí),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”)19、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(shì)能的變化為____;動(dòng)能變化為____;機(jī)械能變化為___。20、放在草地上質(zhì)量為0.8kg的足球,被運(yùn)動(dòng)員甲以10m/s的速度踢出,則球的動(dòng)能為______J;當(dāng)此球以5m/s的速度向運(yùn)動(dòng)員乙飛來時(shí),又被運(yùn)動(dòng)員乙以5m/s的速度反向踢回,球的動(dòng)能改變量為為______J。21、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。
22、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4題,共8分)23、某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量玩具上的小直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大?。蝗鐖D甲所示,將直徑約為3cm的圓盤固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后,固定在圓盤的側(cè)面,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),紙帶可以卷在圓盤的側(cè)面上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz.
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通________(選填“電動(dòng)機(jī)”或“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”)電源.
(2)實(shí)驗(yàn)得到一卷盤繞在圓盤上的紙帶,將紙帶抽出一小段,測(cè)量相鄰2個(gè)點(diǎn)之間的長度L1,以及此時(shí)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(cè)量相鄰2個(gè)點(diǎn)之間的長度L2,以及此時(shí)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(cè)得打下這些點(diǎn)時(shí),紙帶運(yùn)動(dòng)的速度大小為________m/s.測(cè)得此時(shí)圓盤直徑為5.60cm,則可求得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)量數(shù)據(jù),作出了紙帶運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在實(shí)驗(yàn)過程中________(選填“增大”“減小”或“不變”).24、向心力演示器如圖所示。
(1)本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是__________。
A.控制變量法B.等效法C.模擬法。
(2)若將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的圓盤上,質(zhì)量相同的兩鋼球分別放在不同位置的擋板處,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,可探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力F的大小與__________(選填“”、“”或“”)的關(guān)系。
(3)若將皮帶套在兩輪塔最下面圓盤上(兩圓盤半徑之比為),質(zhì)量相同的兩鋼球放在圖示位置的擋板處,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,穩(wěn)定后,觀察到左側(cè)標(biāo)尺露出1格,右側(cè)標(biāo)尺露出9格,則可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:__________。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)。評(píng)卷人得分五、解答題(共3題,共24分)27、如圖所示,釘子A、B相距5l,處于同一高度.細(xì)線的一端系有質(zhì)量為M的小物塊,另一端繞過A固定于B.質(zhì)量為m的小球固定在細(xì)線上C點(diǎn),B、C間的線長為3l.用手豎直向下拉住小球,使小球和物塊都靜止,此時(shí)BC與水平方向的夾角為53°.松手后,小球運(yùn)動(dòng)到與A、B相同高度時(shí)的速度恰好為零,然后向下運(yùn)動(dòng).忽略一切摩擦,重力加速度為g;取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)小球受到手的拉力大小F;
(2)物塊和小球的質(zhì)量之比M:m;
(3)小球向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),物塊M所受的拉力大小T28、下面左圖所示,升降機(jī)在電動(dòng)機(jī)的拉力作用下,從靜止開始沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng),升降機(jī)先做勻加速運(yùn)動(dòng),5s末到達(dá)額定功率,之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)情況如圖像如下面右圖所示,已知電動(dòng)機(jī)的牽引力的額定功率為36kW,重力加速度g取求:
(1)升降機(jī)的總質(zhì)量大??;
(2)升降機(jī)在0~7s內(nèi)上升的高度。
29、質(zhì)量為2×103kg;額定功率為80kW的汽車,在平直道路上行駛的最大速度為20m/s,假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變,現(xiàn)在汽車從靜止開始以額定功率做加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)12s汽車達(dá)到最大速度.求:
(1)汽車所受的阻力;
(2)0~12s內(nèi)汽車運(yùn)動(dòng)的位移.參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
由題圖知t=2s時(shí),拉力F的功率P=30W,由功率公式P=Fv得v=2m/s
根據(jù)動(dòng)量定理得
解得
故ACD錯(cuò)誤;B正確。
故選B。2、B【分析】【詳解】
試題分析:水炮發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為水增加的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和,伸縮臂在抬升等高平臺(tái)的同時(shí)也將本身也抬高了,計(jì)算做功時(shí),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(tái)抬高60m,用時(shí)5min,同時(shí)伸縮臂也有質(zhì)量,設(shè)為M,則其輸出功率為D錯(cuò)誤;水炮工作的發(fā)動(dòng)機(jī)首先將水運(yùn)至60m高的平臺(tái),然后給水20m/s的速度,即做的功等于水增加的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和,每秒射出水的質(zhì)量為故功率為B正確AC錯(cuò)誤.3、C【分析】【詳解】
當(dāng)小球上升到滑塊上端時(shí),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(dòng)量守恒有:mv0=(m+M)v1,根據(jù)機(jī)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(cuò)誤,C正確.故選C.
【點(diǎn)睛】
本題考查了動(dòng)量守恒定律、機(jī)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(dòng)量守恒和系統(tǒng)機(jī)械能守恒列式求解即可.4、A【分析】【詳解】
因?yàn)樾∏蜃龅氖莿蛩賵A周運(yùn)動(dòng);所以小球的向心力就是小球所受的合力,小球受重力;碗的支持力(指向球心),如圖.
為保證這兩個(gè)力的合力指向圓周運(yùn)動(dòng)的圓心(不是球心),則將支持力分解后必有豎直方向分力等于重力,水平方向分力即為向心力.設(shè)支持力與水平方向夾角為θ,則有:解得:.則小球的高度為:H=R-Rsinθ=R-.故A正確,BCD錯(cuò)誤.5、B【分析】【分析】
【詳解】
A.物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),受力平衡,則f=F=7N
可得
A正確;不符合題意;
B.由于不知道具體的運(yùn)動(dòng)情況;無法求出減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,B錯(cuò)誤,符合題意;
C.4m后物體做減速運(yùn)動(dòng),圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示拉力做的功,則由圖象中減速過程包括的方格數(shù)可知,減速過程拉力做功約為WF=13×1J=13J
C正確;不符合題意;
D.減速過程滑動(dòng)摩擦力做的功為Wf=-fx=-7×(11-4)=-49J
所以合外力做的功為W合=13J-49J=-36J
根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
D正確;不符合題意。
故選B。二、多選題(共9題,共18分)6、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.7、A:C【分析】【詳解】
A.a(chǎn)球和b球組成的系統(tǒng)沒有外力做功,只有a球和b球的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)換,因此a球和b球的機(jī)械能守恒;故A正確;
B.當(dāng)再次回到初始位置向下加速時(shí),b球此時(shí)刻速度為零,但a球的加速度小于g;故B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)桿L和桿L1平行成豎直狀態(tài),球a運(yùn)動(dòng)到最下方,球b運(yùn)動(dòng)到L1和L2交點(diǎn)的位置的時(shí)候球b的速度達(dá)到最大,此時(shí)由運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)可知a球的速度為0,因此由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有:
得:
故C正確;
D.當(dāng)輕桿L向下運(yùn)動(dòng)到桿L1和桿L2的交點(diǎn)的位置時(shí),此時(shí)桿L和桿L2平行,由運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)可知此時(shí)b球的速度為零,有系統(tǒng)機(jī)械能守恒有:
得:
此時(shí)a球具有向下的加速度因此此時(shí)a球的速度不是最大,a球?qū)⒗^續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到加速度為0時(shí)速度達(dá)到最大,故D錯(cuò)誤.8、A:B【分析】【詳解】
A、在最高點(diǎn)時(shí),繩對(duì)小球的拉力和重力的合力提供向心力,則得:
得:①
由圖象知,時(shí),圖象的斜率則得:得繩長
當(dāng)時(shí),由①得:得故A正確,B正確;
C、只要繩子的拉力大于0,根據(jù)牛頓第二定律得:
最高點(diǎn):②
最低點(diǎn):③
從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:④
聯(lián)立②③④解得:即小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力差均為故C錯(cuò)誤;
D、若把輕繩換成輕桿,則從最高點(diǎn)由靜止轉(zhuǎn)過的過程中開始時(shí)桿對(duì)小球的作用力為支持力;當(dāng)轉(zhuǎn)過后,小球的向心力必定由桿的拉力提供,所以可知,在小球從最高點(diǎn)由靜止轉(zhuǎn)過的過程中;桿對(duì)小球的作用力開始時(shí)是支持力,然后是拉力,故D錯(cuò)誤.
點(diǎn)睛:小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),到最高點(diǎn)時(shí)由繩對(duì)小球的拉力和重力的合力提供向心力,根據(jù)圖象、應(yīng)用向心力公式、牛頓第二定律分析答題.根據(jù)牛頓第二定律和機(jī)械能守恒列式求解小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力差.9、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.A、B共軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,A轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑小于B,根據(jù)
知,A比B的線速度?。还蔄正確;
B.根據(jù)
知,A、B轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等;則向心加速度大小不等,故B錯(cuò)誤;
CD.如圖。
對(duì)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(duì)B的拉力較大;故C正確,D錯(cuò)誤。
故選AC。10、B:C:D【分析】【詳解】
由繩子的拉力提供向心力,繩子的拉力相等,所以向心力相等,向心力大小之比為1:1,故A錯(cuò)誤;同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同,由繩子的拉力提供向心力,則有:mAω2rA=mBω2rB,解得:故BC正確;根據(jù)a=ω2r得:故D正確;故選BCD.11、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.12、A:B【分析】【分析】
【詳解】
A.由于傳送帶足夠長,滑塊受向右的摩擦力,減速向左滑行,到速度為0,之后,再加速向右滑行,由于v1>v2,物體會(huì)在滑動(dòng)摩擦力的作用下加速,當(dāng)速度增大到等于v2時(shí),物體回到原出發(fā)點(diǎn),即滑塊返回傳送帶右端的速率為v2;故A正確;
B.設(shè)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1,位移為x1,則
摩擦力對(duì)滑塊做功W1=fx1=
又摩擦力做功等于滑塊動(dòng)能的減小,即W1=mv22
該過程中傳送帶的位移x2=v1t1
摩擦力對(duì)傳送帶做功
解得W2=mv1v2
同理可計(jì)算,滑塊返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)摩擦力對(duì)傳送帶做功為W2=mv1v2
則此過程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做功為W=W2+=2mv1v2
選項(xiàng)B正確;
C.此過程中只有傳送帶對(duì)滑塊做功根據(jù)動(dòng)能定理W′=△EK
得W=△EK=mv22-mv22=0
故C錯(cuò)誤;
D.物塊向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊相對(duì)傳送帶的位移為
物塊向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊相對(duì)傳送帶的位移為
則此過程中滑塊與傳送帶問因摩擦產(chǎn)生的熱量為
故D錯(cuò)誤;
故選AB。13、A:D【分析】【詳解】
A.由動(dòng)量定理Ft=mv2﹣mv1求出1s末、2s末速度分別為v1=2m/s、v2=3m/s
由動(dòng)能定理可知合力做功為
故0~2s內(nèi)功率是
故A正確;
C.1s末、2s末功率分別為P1=F1v1=4WP2=F2v2=3W
故C錯(cuò)誤;
BD.第1秒內(nèi)與第2秒動(dòng)能增加量分別為
故第2s內(nèi)外力所做的功為2.5J;B錯(cuò)誤;而動(dòng)能增加量的比值為4:5,故D正確;
故選AD。14、B:C【分析】【詳解】
AB.由圖像得0-1s物體向右加速,到達(dá)P點(diǎn);1s-2.5s向右減速,到達(dá)最右端;2.5s-4s向左加速,回到P點(diǎn);4s-5s向左減速;回到出發(fā)點(diǎn);A錯(cuò)誤,B正確;
C.0-1s物體向右加速,加速度為
根據(jù)牛頓第二定律,拉力F1=ma1=2×3=6N
2.5s-4s向左加速,加速度大小為
方向?yàn)樨?fù)方向;根據(jù)牛頓第二定律,有F2-F1=ma2
解得F2=F1+ma2=6+2×2=10N
t=3s時(shí),速度為-1m/s,負(fù)號(hào)表示方向;故3s時(shí)拉力F2的功率P=F2v=10×1=10W
C正確;
D.根據(jù)動(dòng)能定理,在1~3s的過程中,F(xiàn)1與F2做功之和為
D錯(cuò)誤;
故選BC。
【點(diǎn)睛】
此題是對(duì)牛頓第二定律、v-t圖線及動(dòng)能定理的考查;解題時(shí)由v-t圖可知物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,根據(jù)加速度定義求解出加速度;根據(jù)牛頓第二定律求解拉力F1和F2;根據(jù)P=Fv求解拉力的功率;根據(jù)動(dòng)能定理求解兩力做功之和。三、填空題(共8題,共16分)15、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/s25s16、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17、略
【分析】【詳解】
火車以規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎時(shí);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(shí),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(shì)或向心趨勢(shì),故其輪緣會(huì)擠壓車輪;如果內(nèi)外軌道等高,火車轉(zhuǎn)彎,靠外軌對(duì)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(shí),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】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19、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(shì)能增加mgh.
[2]物體所受合外力為由動(dòng)能定理:
可得動(dòng)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?jiǎng)t機(jī)械能增加【解析】mghmahm(a+g)h20、略
【分析】【詳解】
足球的動(dòng)能為:動(dòng)能的該變量為:.【解析】40J0J21、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??;
[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?122、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4題,共8分)23、略
【分析】【分析】
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,再接通電動(dòng)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(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源;再接通電動(dòng)機(jī)的電源;
(2)紙帶運(yùn)動(dòng)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(diǎn)的直線,可知ω不變.【解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1.864不變24、略
【分析】【詳解】
(1)[1]本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法;A正確。
故選A。
(2)[2]若將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的圓盤上,則角速度ω相同,質(zhì)量m相同的兩鋼球分別放在不同位置的擋板處,則轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r不同,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,可探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力F的大小與半徑r的關(guān)系。
(3)[3]若將皮帶套在兩輪塔最下面圓盤上(兩圓盤半徑之比為),則角速度之比為質(zhì)量相同的兩鋼球放在圖示位置的擋板處,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同;轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,穩(wěn)定后,觀察到左側(cè)標(biāo)尺露出1格,右側(cè)標(biāo)尺露出9格,則向心力之比為可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為質(zhì)量和半徑一定的條件下,物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與角速度的平方成正比?!窘馕觥緼r質(zhì)量和半徑一定的條件下,物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與角速度的平方成正比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
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