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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年湘教新版共同必修2物理上冊(cè)階段測(cè)試試卷含答案考試試卷考試范圍: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9題,共18分)1、游樂場(chǎng)中的一種滑梯如圖3所示.小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑;沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來,則。
A.下滑過程中支持力對(duì)小朋友做功B.下滑過程中小朋友的重力勢(shì)能增加C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小朋友的機(jī)械能守恒D.在水平面滑動(dòng)過程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功2、一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點(diǎn)加速下滑到另一點(diǎn),在此過程中重力對(duì)物塊做的功等于A.物塊動(dòng)能的增加量B.物塊重力勢(shì)能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之和C.物塊重力勢(shì)能的減少量和物塊動(dòng)能的增加量以及物塊克服摩擦力做的功之和D.物塊動(dòng)能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和3、小車靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上,一個(gè)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(duì)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(duì)車做的功等于球減少的動(dòng)能D.球減少的重力勢(shì)能等于球增加的動(dòng)能4、如圖所示,長(zhǎng)為的懸線固定在點(diǎn),在點(diǎn)正下方處有一釘子把懸線另一端的小球拉到跟懸點(diǎn)在同一水平面上無初速度釋放到懸點(diǎn)正下方時(shí)懸線碰到釘子;則小球的()
A.線速度突然增大B.角速度不變C.向心加速度突然減小D.懸線拉力突然增大5、質(zhì)量為m的無人機(jī)以恒定速率v在空中某一水平面內(nèi)盤旋,其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,重力加速度為g,則空氣對(duì)無人機(jī)的作用力大小為A.B.C.D.6、如圖所示;輕桿長(zhǎng)為L(zhǎng),一端固定在水平軸上的O點(diǎn),另一端固定一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).小球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),且能通過最高點(diǎn),g為重力的加速度,下列說法正確的是()
A.A;小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力不可能為零。
B.B;小球通過最低點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力不可能向下。
C.C;小球通過最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力一定隨小球速度的增大而增大。
D.小球通過最低點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力可能隨小球速度的增大而減小7、如圖所示,有一直角三角形粗糙斜面體ABC,已知AB邊長(zhǎng)為h,BC邊長(zhǎng)為2h,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.第一次將BC邊固定在水平地面上,小物體從頂端沿斜面恰能勻速下滑;第二次將AB邊固定于水平地面上,讓該小物體從頂端C靜止開始下滑;那么()
A.小物體兩次從頂端滑到底端的過程中,克服摩擦力做功相等B.無法比較小物體這兩次從頂端滑到底端的過程中,小滑塊克服摩擦力做功的大小C.第二次小物體滑到底端A點(diǎn)時(shí)的速度大小2D.第二次小物體滑到底端A點(diǎn)時(shí)的速度大小8、如圖所示,傾角為=30°的傳送帶以5m/s的速度順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將質(zhì)量為2kg的物塊輕放在傳送帶的A端.已知傳送帶AB兩端間距離為8m,物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為重力加速度g取10m/s2,則物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中;下列說法正確的是。
A.因摩擦產(chǎn)生的熱量105JB.摩擦力對(duì)物體做的功為75JC.物塊由A端運(yùn)動(dòng)到B端的時(shí)間為2sD.傳送帶克服摩擦力做的功為180J9、沖擊擺是用來測(cè)量子彈速度的一種簡(jiǎn)單裝置.如圖所示,將一個(gè)質(zhì)量很大的砂箱用輕繩懸掛起來,一顆子彈水平射入砂箱,砂箱發(fā)生擺動(dòng).若子彈射擊砂箱時(shí)的速度為測(cè)得沖擊擺的最大擺角為砂箱上升的最大高度為則當(dāng)子彈射擊砂箱時(shí)的速度變?yōu)闀r(shí),下列說法正確的是()
A.沖擊擺的最大擺角將變?yōu)锽.沖擊擺的最大擺角的正切值將變?yōu)镃.砂箱上升的最大高度將變?yōu)镈.砂箱上升的最大高度將變?yōu)樵u(píng)卷人得分二、多選題(共7題,共14分)10、如圖所示,兩個(gè)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(diǎn)等高,分別處于沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放.M、N為軌道的最低點(diǎn).則下列分析正確的是
A.兩個(gè)小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vM<vN
B.兩個(gè)小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vM>vN
C.小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間小于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間。
D.小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間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(dòng),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(dòng),與圓盤保持相對(duì)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(gè)力的作用C.在角速度一定時(shí),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(shí),物塊運(yùn)動(dòng)周期越小,越不容易脫離圓盤12、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(gè)壓力傳感器以測(cè)量小球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)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)13、有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型;下列說法正確的是()
A.如圖甲,汽車通過拱橋的最高點(diǎn)處于失重狀態(tài)B.如圖乙所示是一圓錐擺,增大θ,若保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度不變C.如圖丙,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則在B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí),外軌對(duì)火車輪緣會(huì)有擠壓作用14、有一種雜技表演叫“飛車走壁”,由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺(tái)形表演臺(tái)的側(cè)壁高速行駛,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示,圖中虛線表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h;下列說法中正確的是()
A.h越高,摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力將越大B.h越高,摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大C.h越高,摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越大D.h越高,摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將越大15、如圖,一內(nèi)壁為半圓柱形的凹槽靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為M,內(nèi)壁光滑且半徑為R,直徑水平。在內(nèi)壁左側(cè)的最高點(diǎn)有一質(zhì)量為m的小球P,將P由靜止釋放,則()
A.P在下滑過程中,凹槽對(duì)P的彈力不做功B.P在到達(dá)最低點(diǎn)前對(duì)凹槽做正功,從最低點(diǎn)上升過程中對(duì)凹槽做負(fù)功C.P不能到達(dá)內(nèi)壁右端的最高點(diǎn)D.凹槽的最大動(dòng)能是16、如圖所示,水平傳送帶的長(zhǎng)度AC=L,以速度v保持勻速運(yùn)動(dòng),把質(zhì)量為m的貨物無初速地放到A點(diǎn),當(dāng)貨物運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰為v.貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B點(diǎn)為AC的中點(diǎn),則貨物從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中()
A.貨物運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為B.貨物從A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的時(shí)間C.貨物的動(dòng)能增加了μmgLD.摩擦力對(duì)貨物做功的平均功率為評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)17、如下圖所示,寬為的豎直障礙物上開有間距的矩形孔,其下沿離地高離地高的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距在障礙物以勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí),質(zhì)點(diǎn)自由下落.為使質(zhì)點(diǎn)能穿過該孔,的最大值為__________若的取值范圍是__________.(取)
18、近年,我國(guó)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(zhǎng),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)
19、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(huì)擠壓_______。(填內(nèi)軌或外軌)(g="10"m/s2)20、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。21、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)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(shì)能的變化為____;動(dòng)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(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。24、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(dòng)能變化量的大小為__________評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共9分)25、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:__________。26、下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)相關(guān)操作的說法正確的有_______________
A.某同學(xué)在做《探究動(dòng)能定理》的實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為,因要測(cè)量的是橡皮筋對(duì)小車做功后的動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(yàn)證機(jī)械能守值定律”實(shí)驗(yàn)時(shí),可以利用公式來求瞬時(shí)速度
D.在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量總是小于重力勢(shì)能減少量,若增加下落高度則-A.B.C.D.會(huì)增大27、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4題,共20分)28、如圖甲所示,長(zhǎng)為4m的水平軌道AB與半徑為R=0.6m的豎直半圓弧軌道BC在B處平滑連接,有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計(jì))從A處由靜止開始受水平力F作用而運(yùn)動(dòng),F(xiàn)隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示(水平向右為正),滑塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)未知,g取10m/s2。
(1)求滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大??;
(2)求滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)前2m過程所用的時(shí)間;
(3)若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑,并恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C;則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少?
29、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(jī)械能損失的簡(jiǎn)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(gè)球沿直線靜止相間排列,給第1個(gè)球初能Ek1,從而引起各球的依次碰撞.定義其中第n個(gè)球經(jīng)過依次碰撞后獲得的動(dòng)能Ekn,Ekn與Ek1之比為第1個(gè)球?qū)Φ趎個(gè)球的動(dòng)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(shí),k13值最大.30、如圖所示為一滑梯的實(shí)物圖,滑梯的斜面段長(zhǎng)度傾角水平段與斜面段平滑連接。某小朋友從滑梯頂端由靜止開始滑下,經(jīng)斜面底端后水平滑行一段距離,停在滑道上。已知小朋友質(zhì)量為20kg,小朋友與滑梯軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)不計(jì)空氣阻力。已知(g取10m/s2)。求小朋友:
(1)沿滑梯下滑時(shí)所受摩擦力的大??;
(2)滑到斜面底端時(shí)的速度大小;
(3)在水平段滑行至停止過程中摩擦力做的功。31、羽毛球是速度最快的球類運(yùn)動(dòng)之一。假設(shè)球飛來的速度為我國(guó)運(yùn)動(dòng)員林丹將球以的速度反向擊回.設(shè)羽毛球質(zhì)量為試求:
(1)林丹擊球過程中羽毛球的動(dòng)量變化量;
(2)在林丹的這次扣殺中,羽毛球的速度變化、動(dòng)能變化各是多少?參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
A.下滑過程中小朋友受到的支持力與運(yùn)動(dòng)方向垂直;支持力不做功,A錯(cuò)誤.
B.下滑過程中;小朋友高度下降,重力做正功,其重力勢(shì)能減小,B錯(cuò)誤.
C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中;摩擦力做功,小朋友的機(jī)械能減小,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,C錯(cuò)誤.
D.在水平面滑動(dòng)過程中,摩擦力方向與位移方向相反,摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功,故D正確.2、D【分析】【詳解】
由物塊運(yùn)動(dòng)過程可知,重力對(duì)物塊做正功,摩擦力對(duì)物塊做負(fù)功,二者的代數(shù)和為物塊動(dòng)能增量(動(dòng)能定理),而重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量,故D正確,ABC錯(cuò)誤.3、B【分析】【詳解】
AD;在小球下擺到最低點(diǎn)的過程中;繩對(duì)球的拉力做負(fù)功,球的機(jī)械能減小,選項(xiàng)AD錯(cuò)誤;
BC;對(duì)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(duì)車做的功等于球克服繩拉力做的功,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤.
故選B4、D【分析】【詳解】
A.懸線與釘子碰撞前后;線的拉力始終與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直,小球的線速度不變.A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)半徑減小時(shí),由公式
知ω變?yōu)樵瓉淼?倍;B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)公式
知向心加速度突然增大為原來的2倍;C錯(cuò)誤;
D.在最低點(diǎn),有
故碰到釘子后合力變?yōu)樵瓉淼?倍;懸線拉力變大,D正確。
故選D。5、D【分析】【詳解】
根據(jù)牛頓第二定律有:F合=m.根據(jù)平行四邊形定則;如圖.
空氣對(duì)飛機(jī)的作用力.故D正確,ABC錯(cuò)誤.故選D.6、B【分析】【詳解】
試題分析:最高點(diǎn)時(shí),若小球速度為零,重力與支持力相等,則加速度為零;故A錯(cuò)誤;因最低點(diǎn)時(shí),小球一定有向上的向心力;該力由拉力及重力的合力提供;故拉力一定向上;故B正確;在速度由零增大到時(shí),小球通過最高點(diǎn)時(shí)所受輕軒的作用力隨速度的增大而減小;故C錯(cuò)誤;小球在最低點(diǎn)時(shí),故速度越大則拉力越大;故D錯(cuò)誤;故選B.
考點(diǎn):向心力;牛頓定律的應(yīng)用7、D【分析】【詳解】
AB.根據(jù)做功公式知,第一次滑到底端的過程中克服摩擦力做功為:W1=μmgcos∠C?h,
第二次滑到底端的過程中克服摩擦力做功為:W2=μmgcos∠A?h,
因?yàn)椤螩<∠A,所以W1>W(wǎng)2;故AB錯(cuò)誤;
CD.因?yàn)榈谝淮涡∥矬w在斜面上勻速下滑,所以有mgsin∠C=μmgcos∠C
解得
第二次下滑過程中,根據(jù)動(dòng)能定理得:mg?2h?μmgcos∠A?h=mv2,
且有cos∠A=
解得第二次小物塊滑到底端的速度為
故C錯(cuò)誤,D正確.8、D【分析】【詳解】
A、根據(jù)牛頓第二定律可知解得:
設(shè)經(jīng)過物塊與皮帶共速,則即
在時(shí)間內(nèi),物塊的位移為:
皮帶的位移為:
則相對(duì)位移為:
則產(chǎn)生的熱量為:故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B、由上面分析可知,物塊先加速后勻速運(yùn)動(dòng),最后速度為
則對(duì)物塊從A到B根據(jù)動(dòng)能定理可知:
代入數(shù)據(jù)可以得到摩擦力的功為:故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C、物塊先加速位移為在勻速運(yùn)動(dòng)的位移為:
則勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
即物塊從A到B的總時(shí)間為:故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D、在時(shí)間內(nèi),皮帶克服摩擦力的功為:
在時(shí)間內(nèi),皮帶的位移為:
則在時(shí)間內(nèi),皮帶克服摩擦力的功為:
故整個(gè)過程中克服摩擦力的功為:故選項(xiàng)D正確.
點(diǎn)睛:本題為傳送帶問題,要注意分析物體在傳送帶上的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況,正確分析能量的轉(zhuǎn)化情況,利用牛頓第二定律及動(dòng)能定理以及功的公式進(jìn)行求解即可.9、D【分析】【分析】
【詳解】
A.設(shè)子彈的質(zhì)量為m,砂箱的質(zhì)量為M,砂箱上升的最大高度為h,最大偏轉(zhuǎn)角為θ,沖擊擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng);以子彈和砂箱作為整體,在子彈和砂箱一起升至最高點(diǎn)的過程中,由機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得(m+M)v共2=(m+M)gh
解得v共=
在子彈射入砂箱的過程中,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,以子彈的初速度方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律得
解得
沖擊擺的最大偏轉(zhuǎn)角滿足
由于不知道與之間的關(guān)系,所以不能判斷出沖擊擺的最大擺解是否將變?yōu)锳錯(cuò)誤;
B.由于不知道與之間的關(guān)系,所以不能判斷出沖擊擺的最大擺解的正切值是否將變?yōu)锽錯(cuò)誤;
CD.由公式
可知,當(dāng)增大為時(shí),砂箱上升的最大高度將變?yōu)镃錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
點(diǎn)睛:本題屬于動(dòng)量守恒與機(jī)械能守恒在日常生活中的應(yīng)用的例子,分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量守恒定律即可正確解題求出子彈的初速度與沖擊擺上升的高度、擺動(dòng)的夾角之間的關(guān)系是解答的關(guān)鍵。二、多選題(共7題,共14分)10、B:C【分析】【詳解】
由于小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功,整個(gè)過程中小球的機(jī)械能守恒,則而小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功,則即有vM>vN,左圖中的小球到達(dá)底端的速度較大,則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也短,故AD錯(cuò)誤,BC正確;故選BC.11、B:C【分析】【詳解】
A.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng);加速度不為零,則不是處在平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.物體受到重力;圓盤的支持力和摩擦力三個(gè)力的作用;故B正確;
C.根據(jù)
可知;在角速度一定時(shí),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(shí);物塊運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤。
故選BC。
【點(diǎn)睛】
本題學(xué)生很容易錯(cuò)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(shí)要知道物塊出現(xiàn)滑動(dòng)的條件是最大靜摩擦力小于所需的向心力。12、B:D【分析】【分析】
先根據(jù)動(dòng)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(cuò)誤;
故選BD.
【點(diǎn)睛】
考查了動(dòng)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;13、A:B:D【分析】【詳解】
A.汽車在最高點(diǎn)有
可知
故處于失重狀態(tài);故A錯(cuò)誤;
B.如圖b所示是一圓錐擺,重力和拉力的合力
又
可得
故增大θ;但保持圓錐的高不變,圓錐擺的角速度不變,故B正確;
C.小球靠重力和支持力的合力提供向心力;重力不變,根據(jù)平行四邊形定則知,支持力大小相等,向心力相等,由于轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等,則角速度不等,故C錯(cuò)誤;
D.火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí);重力和支持力的合力不足以提供向心力,則外軌對(duì)內(nèi)輪緣會(huì)有擠壓作用,故D錯(cuò)誤。
故選B。14、B:C【分析】【詳解】
A.摩托車做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合外力完全提供向心力,所以小球在豎直方向上受力平衡
可知側(cè)壁對(duì)摩托車的支持力與高度無關(guān);根據(jù)牛頓第三定律可知摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力不變,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
高度越大,越大;摩托車運(yùn)動(dòng)的線速度越大,B正確;
C.根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
高度越大,越大;摩托車運(yùn)動(dòng)的周期越大,C正確;
D.摩托車的向心力大小為大小不變,D錯(cuò)誤。
故選BC。15、B:D【分析】【分析】
【詳解】
ABC.水平面光滑;在小球P下滑到最低點(diǎn)的過程中球P對(duì)凹槽的彈力做正功,凹槽向左加速運(yùn)動(dòng),從最低點(diǎn)上升的過程中,球?qū)Π疾鄣膹椓ψ鲐?fù)功,凹槽減速,根據(jù)能量守恒球P到達(dá)凹槽右端最高點(diǎn)速度同時(shí)減為零,AC錯(cuò)誤B正確;
D.在小球到達(dá)凹槽最低點(diǎn)時(shí),凹槽有最大的速度v2,在水平方向,球與凹槽系統(tǒng)動(dòng)量守恒可得
聯(lián)立解得
D正確。
故選BD。16、C:D【分析】【詳解】
貨物從A到C過程中在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為A到B過程中,貨物運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為故A錯(cuò)誤;由貨物從A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的時(shí)間故B錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理得:貨物的動(dòng)能增加了故C正確;摩擦力對(duì)貨物做功的平均功率為故D正確;
故選CD.三、填空題(共8題,共16分)17、略
【分析】【詳解】
試題分析:以障礙物為參考系,則質(zhì)點(diǎn)具有水平向右的初速度v0=4m/s,自由下落就變?yōu)槠綊佭\(yùn)動(dòng),要穿過小孔,豎直方向經(jīng)過小孔的上邊沿經(jīng)過小孔下邊沿經(jīng)過小孔的時(shí)間最多有水平方向所以最大值為.當(dāng)時(shí),小球在水平方向的運(yùn)動(dòng)整理可得.
考點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)【解析】0.818、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19、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(huì)擠壓外軌?!窘馕觥?.2m外軌20、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。【解析】略低于內(nèi)軌21、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(shí),靜摩擦力提供向心力,最大靜摩擦力對(duì)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(shí),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(píng):考查靜摩擦力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析【解析】1022、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)h23、略
【分析】【詳解】
足球的動(dòng)能為:動(dòng)能的該變量為:.【解析】40J0J24、略
【分析】【詳解】
[1]規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?,初速度末速度則動(dòng)量的變化量為
根據(jù)動(dòng)量定理有
得合力沖量大小為
[2]動(dòng)能變化量【解析】160四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共9分)25、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26、B:D【分析】【詳解】
在做《探究動(dòng)能定理》的實(shí)驗(yàn)時(shí),必須要先接通電源,后釋放小車,得到小車從開始運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)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(xiàng)A錯(cuò)誤;在“利用斜槽上滾下的小球探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)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(xiàng)B正確;在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守值定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)只能用兩點(diǎn)之間的平均速度等于中間點(diǎn)的瞬時(shí)速度來求解瞬時(shí)速度,不可以利用公式來求瞬時(shí)速度,否則就不是驗(yàn)證機(jī)械能守恒了,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量總是小于重力勢(shì)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
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