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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(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2024年滬教版共同必修2物理下冊(cè)階段測(cè)試試卷746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、如圖所示,游樂(lè)園的游戲項(xiàng)目——旋轉(zhuǎn)飛椅,飛椅從靜止開(kāi)始緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間,坐在飛椅上的游客的運(yùn)動(dòng)可以看作勻速圓周運(yùn)動(dòng).整個(gè)裝置可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型.忽略轉(zhuǎn)動(dòng)中的空氣阻力.設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為,則
A.飛椅受到重力、繩子拉力和向心力作用B.角越大,小球的向心加速度就越大C.只要線速度足夠大,角可以達(dá)到D.飛椅運(yùn)動(dòng)的周期隨著角的增大而增大2、如圖所示,質(zhì)量為m的足球在離地高h(yuǎn)處時(shí)速度剛好水平向左,大小為守門員在此時(shí)用手握拳擊球,使球以大小為的速度水平向右飛出,手和球作用的時(shí)間極短,則
A.擊球前后球動(dòng)量改變量的方向水平向左B.擊球前后球動(dòng)量改變量的大小是C.擊球前后球動(dòng)量改變量的大小是D.球離開(kāi)手時(shí)的機(jī)械能不可能是3、如圖所示,在固定的圓錐形漏斗的光滑內(nèi)壁上,有兩個(gè)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(dòng),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(duì)漏斗內(nèi)壁的壓力大于物塊B對(duì)漏斗內(nèi)壁的壓力D.物塊A的周期小于物塊B的周期4、公路上的拱形橋是常見(jiàn)的,汽車過(guò)橋時(shí)的運(yùn)動(dòng)可以看做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,汽車通過(guò)橋最高點(diǎn)時(shí)())
A.車對(duì)橋的壓力等于汽車的重力B.車對(duì)橋的壓力大于汽車的重力C.車的速度越大,車對(duì)橋面的壓力越大D.車的速度越大,車對(duì)橋面的壓力越小5、質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)軌道最高點(diǎn)而不脫離軌道的最小速度是v,則當(dāng)小球以3v的速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道壓力的大小是()A.0B.3mgC.5mgD.8mg評(píng)卷人得分二、多選題(共6題,共12分)6、在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)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(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí),A的速度為v,則此過(guò)程(彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的伸長(zhǎng)量或壓縮量的平方成正比,重力加速度為g),下列說(shuō)法正確的是()
A.物塊A運(yùn)動(dòng)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(duì)A做的功等于A的機(jī)械能的增加量7、如圖所示,粗糙程度處處相同的半圓形豎直軌道固定放置,其半徑為R,直徑POQ水平.一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))自P點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道下滑,滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí),小物塊對(duì)軌道的壓力為2mg,g為重力加速度的大?。畡t下列說(shuō)法正確的是
A.小物塊到達(dá)最低點(diǎn)N時(shí)的速度大小為B.小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中重力做功為mgR
C.小物塊從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為D.小物塊從P點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)后恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)8、在某一穩(wěn)定軌道運(yùn)行的空間站中,物體處于完全失重狀態(tài).如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置,整個(gè)軌道光滑,P、Q點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)螺旋軌道中兩個(gè)圓周的最高點(diǎn),對(duì)應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑分別為R和r(R>r).宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道;下列說(shuō)法正確的是()
A.如果減小小球的初速度,小球可能不能到達(dá)P點(diǎn)B.小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力小于經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力C.小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)角速度小D.小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)線速度小9、水平面上有傾角為θ;質(zhì)量為M的斜面體;質(zhì)量為m的小物塊放在斜面上,現(xiàn)用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小物塊上,繞小物塊旋轉(zhuǎn)一周,這個(gè)過(guò)程中斜面體和木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法中正確的是。
A.小物塊受到斜面的最大摩擦力為F+mgsinθB.小物塊受到斜面的最大摩擦力為F-mgsinθC.斜面體受到地面的最大摩擦力為FD.斜面體受到地面的最大摩擦力為Fcosθ10、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(wú)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(guò)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11、如圖,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下,足夠長(zhǎng)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(guò)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(guò)程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做功為2mv1v2C.此過(guò)程中傳送帶對(duì)滑塊做功為mv-mvD.此過(guò)程中滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為m(v1-v2)2評(píng)卷人得分三、填空題(共9題,共18分)12、如下圖所示,寬為的豎直障礙物上開(kāi)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(guò)該孔,的最大值為_(kāi)_________若的取值范圍是__________.(取)
13、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(guò)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(wú)側(cè)向擠壓時(shí)火車的行駛速度為_(kāi)____.(傾角θ較小時(shí);sinθ≈tanθ)
14、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(guò)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)15、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(guò)__________m/s.(g取10m/s2)16、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_(kāi)_____J;當(dāng)此球以5m/s的速度向運(yùn)動(dòng)員乙飛來(lái)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_(kāi)_____J。17、如圖所示,彎折的直角輕桿ABCO通過(guò)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(kāi)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。
18、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(guò)程中小球的合力沖量的大小為_(kāi)_________小球的動(dòng)能變化量的大小為_(kāi)_________19、如圖所示,水平傳送帶的運(yùn)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(yùn)動(dòng)到另一端.若傳送帶足夠長(zhǎng),則整個(gè)傳送過(guò)程中,物體動(dòng)能的增量為_(kāi)________,由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為_(kāi)________.
20、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(guò)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_(kāi)_____,摩擦生熱為_(kāi)_____。評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共8分)21、某同學(xué)通過(guò)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??;如圖甲所示,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(guò)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(zhǎng)度L1,以及此時(shí)圓盤的直徑d1,再抽出較長(zhǎng)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(zhǎng)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_(kāi)_______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_(kāi)_______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(guò)程中________(選填“增大”“減小”或“不變”).22、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:__________。23、下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)相關(guān)操作的說(shuō)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(lái)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24、用如圖所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中;小車碰到制動(dòng)擋板時(shí),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(xiàng)前的字母)
A.在未掛鉤碼時(shí);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(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分.為個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,所用交流電源的頻率為.通過(guò)測(cè)量,可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為_(kāi)_________.
(3)甲同學(xué)經(jīng)過(guò)認(rèn)真、規(guī)范地操作,得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶.他把小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)記為再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到的距離及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度.如圖是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象.已知此次實(shí)驗(yàn)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_(kāi)_________.(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(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動(dòng)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(píng)卷人得分五、解答題(共4題,共24分)25、如圖所示,一個(gè)人用一根長(zhǎng)R=1.6m的輕質(zhì)細(xì)繩拴著一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),已知圓心O距離地面h=4.8m,轉(zhuǎn)動(dòng)中小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷裂,此時(shí)小球的速度12m/s,試求:(g=10m/s2)
(1)小球恰好經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大?。?/p>
(2)繩子能夠承受的最大拉力大??;
(3)上述第(2)問(wèn)中繩子斷后小球的位移大?。?6、動(dòng)能定理描述了力對(duì)物體作用在空間上累積的效果;動(dòng)量定理則描述了力對(duì)物體作用在時(shí)間上累積的效果,二者是力學(xué)中的重要規(guī)律。
(1)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體,初速度為在水平合外力恒力的作用下,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間t后,速度變?yōu)檎?qǐng)根據(jù)上述情境;利用牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)量定理,并寫出動(dòng)量定理表達(dá)式中等號(hào)兩邊物理量的物理意義。
(2)在一些公共場(chǎng)合有時(shí)可以看到,“氣功師”平躺在水平地面上,其腹部上平放著一塊大石板,有人用鐵錘猛擊大石板,石板裂開(kāi)而人沒(méi)有受傷。現(xiàn)用下述模型分析探究。若大石板質(zhì)量為鐵錘質(zhì)量為鐵錘以速度落下,打在石板上反彈,當(dāng)反彈速度為鐵錘與石板的作用時(shí)間約為由于緩沖,石板與“氣功師”腹部的作用時(shí)間較長(zhǎng),約為取重力加速度請(qǐng)利用動(dòng)量定理分析說(shuō)明石板裂開(kāi)而人沒(méi)有受傷的原因。
27、京北巨剎紅螺寺位于懷柔區(qū)紅螺山南麓,始建于東晉咸康四年.它背倚紅螺山,南照紅螺湖,山環(huán)水繞,林大豐茂,古樹(shù)參天,形成一幅“壁波藏古剎”的優(yōu)美的畫(huà)卷,下圖為流客乘坐滑車沿紅螺山滑道下行的情景.在全長(zhǎng)米的下行途中,滑車穿行于松柏密林紅葉叢中,游客盡情享受其中無(wú)窮樂(lè)趣.
現(xiàn)將滑道視為長(zhǎng)、高的斜面來(lái)進(jìn)行研究.假設(shè)滑車與滑道之間的動(dòng)摩擦因數(shù),游客和滑車總質(zhì)量.已知,,重力加速度.
(1)如果不拉動(dòng)車閘,讓滑車沿滑道自行滑下,求滑車沿滑道下滑的加速度大??;(結(jié)果取位有效數(shù)字)
(2)游客在某次乘坐滑車下滑時(shí),使用了車閘,最終到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的車速為,是該過(guò)程中滑車克服阻力做了多少功?(結(jié)果取位有效數(shù)字)
(3)如果下滑過(guò)程中游客一直不拉車閘制動(dòng),試通過(guò)計(jì)算分析這種行為是否具有危險(xiǎn)性.28、許多相互作用力做功,都與兩物體間相對(duì)位置的變化有關(guān),因此可以通過(guò)研究相互作用力做功得到物體能量變化的許多信息.下面通過(guò)兩個(gè)情景進(jìn)行討論.
(1)在光滑水平桌面上放著一塊木板B;木塊A以一定的速度(速度大小未知)沖上木板B.木塊A質(zhì)量為m,木塊A與木板B之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng).已知下述兩種情況下,木塊A都從右端滑離了木板B.
a.若B用外力固定在地面上保持不動(dòng),求A、B之間的摩擦力對(duì)A、B做的功WA、WB;以及這一對(duì)摩擦力對(duì)A、B系統(tǒng)做的功W1
b.接(1)a,若B在桌面上無(wú)摩擦地滑動(dòng),A、B之間的一對(duì)摩擦力對(duì)A、B系統(tǒng)做的功為W2.求
(2)在光滑水平桌面上放著質(zhì)量相等的A;B兩個(gè)物塊;兩個(gè)物塊用一根伸長(zhǎng)的輕彈簧連接在一起,用外力使兩個(gè)物塊都處于靜止?fàn)顟B(tài).彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的伸長(zhǎng)量為x
a.若將A與地面固定,撤去B上外力,從功的定義角度求從撤去外力到彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)的過(guò)程中彈簧彈力對(duì)B所做的功為W1.
b.若A、B都不固定,同時(shí)撤去A、B上的外力,從功的定義角度求從撤去外力到彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)的過(guò)程中彈簧彈力對(duì)A、B所做的功的和W2,及參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【分析】
飛椅做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí);由重力和繩子的拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析即可;
【詳解】
A;飛椅受到重力和繩子的拉力作用;二者的合力提供向心力,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)牛頓第二定律可知:則向心加速度為大小為:可知角越大;小球的向心加速度就越大,故選項(xiàng)B正確;
C、若角可以達(dá)到則在水平方向繩子的拉力提供向心力,豎直方向合力為零,但是豎直方向只有重力作用,合力不可能為零,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D、設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng),則根據(jù)牛頓第二定律可知:
整理可以得到:當(dāng)增大則減??;導(dǎo)致周期T減小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
【點(diǎn)睛】
飛椅做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由重力和繩子的拉力的合力提供向心力,因此受力分析時(shí)不能將向心力作為單獨(dú)的力而分析出來(lái),這是部分同學(xué)易錯(cuò)的地方.2、C【分析】【詳解】
ABC、規(guī)定向右為正方向,擊球前球動(dòng)量擊球后球動(dòng)量擊球前后球動(dòng)量改變量的大小是動(dòng)量改變量的方向水平向右,故AB錯(cuò)誤,C正確;
D;由于沒(méi)有規(guī)定重力勢(shì)能的零勢(shì)能的位置;所以無(wú)法確定球離開(kāi)手時(shí)的機(jī)械能,故D錯(cuò)誤;
故選C.
【點(diǎn)睛】動(dòng)量是矢量,動(dòng)量變化量由求出,沒(méi)有規(guī)定重力勢(shì)能的零勢(shì)能的位置,無(wú)法確定機(jī)械能.3、A【分析】【詳解】
對(duì)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(duì)漏斗內(nèi)壁的壓力等于物塊B對(duì)漏斗內(nèi)壁的壓力.故A正確,BCD錯(cuò)誤.故選A.4、D【分析】【詳解】
在最高點(diǎn),合外力的方向豎直向下,加速度方向向下,則有:mg-N=m所以:N=mg?橋面對(duì)汽車的支持力小于汽車的重力;故AB錯(cuò)誤;由上式可知,車的速度越大,車對(duì)橋面的壓力越小.故C錯(cuò)誤,D正確.故選D.
【點(diǎn)睛】
該題考查向心力的來(lái)源,要知道向心力是由其他力提供的,此題中是由重力和支持力的合力提供的;屬于基礎(chǔ)題.5、D【分析】【詳解】
當(dāng)小球以速度v經(jīng)內(nèi)軌道最高點(diǎn)時(shí)不脫離軌道,小球僅受重力,重力充當(dāng)向心力,有當(dāng)小球以速度3v經(jīng)內(nèi)軌道最高點(diǎn)時(shí),小球受重力G和向下的支持力N,合外力充當(dāng)向心力,有又由牛頓第三定律得到,小球?qū)壍赖膲毫εc軌道對(duì)小球的支持力相等,N′=N;由以上三式得到,N′=8mg;
A.0;與結(jié)論不相符,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.3mg;與結(jié)論不相符,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.5mg;與結(jié)論不相符,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.8mg,與結(jié)論相符,選項(xiàng)D正確;二、多選題(共6題,共12分)6、A:D【分析】【詳解】
開(kāi)始時(shí),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(kāi)C時(shí);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(yùn)動(dòng)的距離為:△x=x1+x2=故A正確;
此時(shí)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(cuò)誤;拉力F做的功等于物體A、物體B和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能的增加量,為:W=mg?△xsinθ+mv2+EP彈;故C錯(cuò)誤;由于質(zhì)量相等,那么剛好要離開(kāi)擋板時(shí)候的彈性勢(shì)能和剛開(kāi)始相同,同時(shí)B物體機(jī)械能沒(méi)有變化,那么整個(gè)過(guò)程中外力F做的功全部用于增加物塊A的機(jī)械能,故D正確;故選AD.
【點(diǎn)睛】
本題關(guān)鍵抓住兩個(gè)臨界狀態(tài),開(kāi)始時(shí)的平衡狀態(tài)和最后的B物體恰好要滑動(dòng)的臨界狀態(tài),然后結(jié)合功能關(guān)系分析,不難.7、B:C【分析】【詳解】
設(shè)小物塊到達(dá)最低點(diǎn)N時(shí)的速度大小為v.在N點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得:FN-mg=m據(jù)題有FN=2mg;聯(lián)立得故A錯(cuò)誤.小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中重力做功為mgR,故B正確.小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理得:mgR-Wf=mv2,可得克服摩擦力所做的功為Wf=mgR;故C正確.由于小物塊要克服摩擦力做功,機(jī)械能不斷減少,所以小物塊不可能到達(dá)Q點(diǎn),故D錯(cuò)誤.故選BC.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了動(dòng)能定理和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用,要知道在最低點(diǎn),靠重力和支持力的合力提供向心力.8、B:C【分析】【詳解】
在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài),靠軌道的壓力提供向心力.在整個(gè)過(guò)程中小球速度大小保持不變,速度減小,小球一定可以達(dá)到P點(diǎn),故AD錯(cuò)誤;由牛頓第二定律,軌道對(duì)球的彈力:彈力始終不做功,速率不變,R>r,則有彈力FP<FQ,故B正確;根據(jù)R>r,則ωP<ωQ,故C正確.9、A:C【分析】試題分析:當(dāng)力F方向沿斜面向下時(shí),斜面體對(duì)物塊的靜摩擦力最大,此時(shí)小物塊受到斜面的最大摩擦力為fm=F+mgsinθ;選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)力F沿水平方向時(shí),對(duì)斜面體和物塊的整體而言,地面對(duì)斜面體的靜摩擦力最大,最大值是F,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;故選AC.
考點(diǎn):10、C:D【分析】【詳解】
貨物從A到C過(guò)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(guò)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.11、A:B【分析】【分析】
【詳解】
A.由于傳送帶足夠長(zhǎng),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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程中滑塊與傳送帶問(wèn)因摩擦產(chǎn)生的熱量為
故D錯(cuò)誤;
故選AB。三、填空題(共9題,共18分)12、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(guò)小孔,豎直方向經(jīng)過(guò)小孔的上邊沿經(jīng)過(guò)小孔下邊沿經(jīng)過(guò)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】0.813、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(lái)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14、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。【解析】0.2m外軌15、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(guò)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】1016、略
【分析】【詳解】
足球的動(dòng)能為:動(dòng)能的該變量為:.【解析】40J0J17、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(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
其中:
聯(lián)立解得:?!窘馕觥?118、略
【分析】【詳解】
[1]規(guī)定初速度方向?yàn)檎较颍跛俣饶┧俣葎t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】16019、略
【分析】【詳解】
傳送帶足夠長(zhǎng),故物體末速度為v,由動(dòng)能定理得Ek=Wf=mv2;運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體的加速度為a=μg,由v=μgt可得:t=相對(duì)位移為:△x=x傳-x物=vt-=所以全過(guò)程中物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生內(nèi)能為:Q=μmg?△x=μmg?=mv2.
【點(diǎn)睛】了解研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解決問(wèn)題的前提,工件從靜止到與傳送帶相對(duì)靜止這個(gè)過(guò)程,物塊與傳送帶的位移不等,所以摩擦力對(duì)兩者做功大小也不等;系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于滑動(dòng)摩擦力乘以相對(duì)位移.【解析】;;20、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]小物塊滑動(dòng)過(guò)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)21、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(guò)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22、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23、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(kāi)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(lái)求解瞬時(shí)速度,不可以利用公式來(lái)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(guò)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(xiàng)D正確;故選BD.24、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]小車下滑時(shí)受到重力;細(xì)線的拉力,支持力和摩擦力,為了在實(shí)驗(yàn)中能夠把細(xì)繩對(duì)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(lái)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(cuò)誤;所以AC選項(xiàng)是正確的.
(2)[2]相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)之間還有個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,則
(3)[3]根據(jù)動(dòng)能定理得:
則
根據(jù)圖象可以知道斜率
則
計(jì)算得出.
(4)[4]多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量小一些;則可能長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過(guò)高,有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;
若滑輪的軸處有摩擦;則拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量大一些,小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近,拉力做的功和小車動(dòng)能變化量相等,在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下,繩子的拉力等于鉤碼的重力,鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng),不影響拉力做功.
(5)[5]若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件,則
得
圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線,故A正確.【解析】AC0.360.18多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量小一些,則可能長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過(guò)高,有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;若滑輪的軸處有摩擦,則拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量大一些,小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近,拉力做的功和小車動(dòng)能變化量相等,在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下,繩子的拉力等于鉤碼的重
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