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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年人民版共同必修2物理下冊階段測試試卷42考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)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5題,共10分)1、如圖所示,當(dāng)汽車靜止時(shí),車內(nèi)乘客看到窗外雨滴沿豎直方向OE勻速運(yùn)動.現(xiàn)從t=0時(shí)汽車由靜止開始做甲、乙兩種勻加速啟動,甲啟動后t1時(shí)刻,乘客看到雨滴從B處離開車窗,乙啟動后t2時(shí)刻,乘客看到雨滴從F處離開車窗.F為AB中點(diǎn).則t1∶t2為()
A.2∶1B.1∶C.1∶D.1∶(-1)2、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3、如圖所示,有一直角三角形粗糙斜面體ABC,已知AB邊長為h,BC邊長為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4、物體以初速度v0從A點(diǎn)出發(fā);沿光滑水平軌道向前滑行,途中經(jīng)過一小段粗糙程度恒定的軌道并滑離,關(guān)于該物體在通過軌道的粗糙部分的前后,下列說法正確的是()
A.初速度V0越大,物體動能的減少量越大B.初速度V0越大,物體動能的減少量越小C.初速度V0越大,物體速度的減少量越大D.初速度V0越大,物體速度的減少量越小5、如圖甲所示,光滑水平面上停放著一輛表面粗糙的平板車,質(zhì)量為與平板車上表面等高的平臺上有一質(zhì)量為的滑塊以水平初速度向著平板車滑來.從滑塊剛滑上平板車開始計(jì)時(shí),它們的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示,時(shí)刻滑塊離開小車,則以下說法中正確的是()
A.滑塊與小車最終相對靜止B.滑塊與平板車的質(zhì)量之比C.平板車上表面的長度為D.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)6、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(gè)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(shí),圓盤勻速轉(zhuǎn)動時(shí)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(shí),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(shí),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(shí),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(shí),A、B可與圓盤保持相對靜止7、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)動的過程中,繩的拉力對A做的功W=3JC.A的質(zhì)量m=1.5KgD.A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.258、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)動時(shí),兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動.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)動半徑之比為1∶2D.A、B兩球向心加速度之比為1∶29、如圖所示,兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤上,兩者用長為L的細(xì)繩連接,木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍,A放在距離轉(zhuǎn)軸L處,整個(gè)裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動;開始時(shí),繩恰好伸直但無彈力,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動,使角速度緩慢增大,以下說法正確的是。
A.當(dāng)時(shí),繩子沒有彈力B.當(dāng)時(shí),B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動C.ω在范圍內(nèi)時(shí),B所受摩擦力不變D.ω在范圍內(nèi)增大時(shí),A所受摩擦力先不變后增大10、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11、如圖,修正帶是通過兩個(gè)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(diǎn),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(diǎn)的線速度大小之比為B.B兩點(diǎn)的角速度大小C.B兩點(diǎn)的周期之比為D.B兩點(diǎn)的向心加速度之比為12、如圖所示,水平傳送帶的長度AC=L,以速度v保持勻速運(yùn)動,把質(zhì)量為m的貨物無初速地放到A點(diǎn),當(dāng)貨物運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)速度恰為v.貨物與皮帶間的動摩擦因數(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)動到B點(diǎn)時(shí)的速度為B.貨物從A運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)的時(shí)間C.貨物的動能增加了μmgLD.摩擦力對貨物做功的平均功率為13、一物體自t=0時(shí)開始做直線運(yùn)動,其速度圖線如圖所示。下列選項(xiàng)正確的是()
A.在0~6s內(nèi),物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30mB.在0~6s內(nèi),物體經(jīng)過的路程為40mC.在0~4s內(nèi),物體的平均速率為7.5m/sD.在5~6s內(nèi),物體所受的合外力做負(fù)功14、如圖所示,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))用長為L的細(xì)線懸掛于O點(diǎn),自由靜止在A位置.現(xiàn)用水平力F將小球從A緩慢地拉到B位置,此時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角θ=60°,且細(xì)線的拉力為F1,然后放手讓小球從靜止返回,到A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為F2;則()
A.F1=F2=2mgB.從A到B,拉力F做功為F1LsinθC.從A到B的過程中,拉力F做功為mgL(1-cosθ)D.從B到A的過程中,小球重力的瞬時(shí)功率一直增大評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)15、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)
16、如圖所示,一個(gè)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(gè)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(yùn)動,則vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
17、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)18、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。19、放在草地上質(zhì)量為0.8kg的足球,被運(yùn)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(yùn)動員乙飛來時(shí),又被運(yùn)動員乙以5m/s的速度反向踢回,球的動能改變量為為______J。20、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,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。
21、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__________22、水平傳送帶始終以速度v勻速運(yùn)動,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。已知小物塊與傳送帶間的滑動摩擦力為f,在小物塊與傳送帶間有相對運(yùn)動的過程中,小物塊的對地位移為傳送帶的對地位移為則滑動摩擦力對小物塊做的功為______,摩擦生熱為______。評卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共27分)23、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)動手柄,可探究小球做圓周運(yùn)動所需向心力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:__________。24、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《探究動能定理》的實(shí)驗(yàn)時(shí)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(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25、用如圖所示裝置做“驗(yàn)證動能定理”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中;小車碰到制動擋板時(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)沒有畫出,所用交流電源的頻率為.通過測量,可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)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(diǎn)跡清晰的紙帶.他把小車開始運(yùn)動時(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__________.(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小.但經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)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4題,共40分)26、用的水平恒力拉質(zhì)量的小木箱,使木箱在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,如圖所示,已知木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)重力加速度求:
(1)木箱的加速度a的大?。?/p>
(2)木箱運(yùn)動時(shí),它的速度v的大小;
(3)從靜止開始到木箱運(yùn)動的過程中,水平恒力F對木箱做的功W。
27、如圖甲所示為豎直放置的離防軌道,其中圓軌道的半徑在軌道的最低點(diǎn)A和最高點(diǎn)各安裝了一個(gè)壓力傳感器(圖中未畫出),小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜軌道的不同高度由靜止釋放,可測出小球在軌道內(nèi)側(cè)通過這兩點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力和(?。?/p>
()若不計(jì)小球所受阻力,且小球恰能過點(diǎn),求小球通過A點(diǎn)時(shí)速度的大小。
()若不計(jì)小球所受阻力,小球每次都能通過點(diǎn),隨變化的圖線如圖乙中的a所示,求小球的質(zhì)量
()若小球所受阻力不可忽略,小球質(zhì)量為第()問所述結(jié)果,隨變化的圖線如圖乙中的b所示,求當(dāng)時(shí),小球從A運(yùn)動到的過程中損失的機(jī)械能28、有一個(gè)質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋,重力加速度g取10m/s2.
(1)汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s;汽車對橋的壓力是多大;
(2)汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時(shí)恰好對橋面沒有壓力;
(3)假如拱橋的半徑增大到與地球R=6370km一樣,當(dāng)汽車的速度不斷地增大就會在橋上騰空形成繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星,求使汽車成為衛(wèi)星的最小速度(結(jié)果可帶根號).29、細(xì)管內(nèi)壁光滑、厚度不計(jì),加工成如圖所示形狀,長的段固定在豎直平面內(nèi),其端與半徑的光滑圓弧軌道平滑連接,段是半徑的圓弧,段在水平面上,管中有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球.開始球靜止,球以速度向右運(yùn)動,與球發(fā)生彈性碰撞之后,球能夠通過軌道最高點(diǎn)球則滑回段從細(xì)管的點(diǎn)滑出.(重力加速度?。┣螅?/p>
①若碰后球的速度大小;
②若未知,碰后球的最大速度;
③若未知,的取值范圍.參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、A【分析】【詳解】
由題意可知,在乘客看來,雨滴在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動,在水平方向做勻加速直線運(yùn)動,因分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時(shí)性,則.2、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(diǎn)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.3、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錯誤,D正確.4、D【分析】【詳解】
AB.由動能定理可知;物體動能減小量等于在粗糙段摩擦力做得功,故物體動能減小量與初速度無關(guān),選項(xiàng)AB錯誤;
CD.因物體在粗糙段的加速度恒定,故物體初速度v0越大,在粗糙段運(yùn)動的時(shí)間越短,根據(jù)
可知物體速度的減少量越??;選項(xiàng)C錯誤,D正確;
故選D。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.在時(shí)刻由于與速度不一樣;故不相對靜止,故A錯誤;
B.根據(jù)圖線知,滑塊的加速度大小
小車的加速度大小
根據(jù)牛頓第二定律得,滑動的加速度大小為
小車的加速度大小為
則滑塊與小車的質(zhì)量之比
故B錯誤;
C.滑塊的位移
小車的位移
則小車的長度
故C錯誤;
D.依據(jù)能量守恒
故D正確;
故選D。二、多選題(共9題,共18分)6、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(shí)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(shí)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(shí)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(shí),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(shí)
當(dāng)時(shí)
剛好達(dá)到最大靜摩擦力,所以當(dāng)通過計(jì)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(shí)。
把BC當(dāng)做一個(gè)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(shí),通過分析知此時(shí)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(gè)公式可得
所以隨著的增大,增大,減小,當(dāng)時(shí),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(shí),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(shí),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(shí),A、B可與圓盤保持相對靜止;D正確。
故選AD。7、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錯誤.上升過程中,對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錯誤.8、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錯誤;同軸轉(zhuǎn)動角速度相同,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.9、A:B:C【分析】【詳解】
當(dāng)B達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),繩子開始出現(xiàn)彈力,kmg=m?2Lω2,解得知時(shí),繩子沒彈力,故A正確.當(dāng)A所受的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動,對A有:kmg-T=mLω2,對B有:T+kmg=m?2Lω2,解得當(dāng)時(shí),A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動,故B正確.時(shí)B已經(jīng)達(dá)到最大靜摩擦力,則ω在內(nèi),B受到的摩擦力不變,故C正確.當(dāng)ω在范圍內(nèi),A相對轉(zhuǎn)盤是靜止的,A所受摩擦力為靜摩擦力,所以f-T=mLω2;當(dāng)ω增大時(shí),靜摩擦力也增大,故D錯誤.故選ABC.
【點(diǎn)睛】
此題關(guān)鍵要知道這樣的物理過程:開始角速度較小,兩木塊都靠靜摩擦力提供向心力,B先到達(dá)最大靜摩擦力,角速度繼續(xù)增大,則繩子出現(xiàn)拉力,角速度繼續(xù)增大,A的靜摩擦力增大,當(dāng)增大到最大靜摩擦力時(shí),開始發(fā)生相對滑動.10、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.11、A:B【分析】【詳解】
A、B項(xiàng):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(xiàng):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(xiàng):由公式可知,故D錯誤.12、C:D【分析】【詳解】
貨物從A到C過程中在滑動摩擦力作用下做勻加速直線運(yùn)動,加速度為A到B過程中,貨物運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的速度為故A錯誤;由貨物從A運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)的時(shí)間故B錯誤;由動能定理得:貨物的動能增加了故C正確;摩擦力對貨物做功的平均功率為故D正確;
故選CD.13、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)圖像可知;0~5s內(nèi)物體運(yùn)動方向不變,5s后反向運(yùn)動,5s時(shí)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),A錯誤;
B.位移等于v-t圖像的面積,則5s內(nèi)的位移為35m
最后一秒內(nèi)的位移為-5m
故總路程為
B正確;
C.位移等于v-t圖像的面積,4s的位移為30m
在0~4s內(nèi),物體的路程也為30m,所以平均速率為7.5m/s,
C正確;
D.根據(jù)動能定理可以知道5~6s內(nèi);物體的速度反向增大,所以物體動能增加,所受的合外力做正功,D錯誤。
故選BC。14、A:C【分析】【詳解】
在B點(diǎn),根據(jù)平衡有:解得B到A,根據(jù)動能定理得:在A點(diǎn)有:聯(lián)立兩式解得故A正確.從A到B,小球緩慢移動,根據(jù)動能定理得,解得:故B錯誤,C正確;在B點(diǎn),重力的功率為零,在最低點(diǎn),重力的方向與速度方向垂直,重力的功率為零,可知從B到A的過程中,重力的功率先增大后減小,故D錯誤.故選AC.
【點(diǎn)睛】根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出在B點(diǎn)的拉力,根據(jù)動能定理和牛頓第二定律求出小球在最低點(diǎn)的拉力,從而比較兩拉力的大?。畬到B過程運(yùn)用動能定理,求出拉力F做功的大?。鶕?jù)首末位置的重力功率,判斷整個(gè)過程中的重力功率變化.三、填空題(共8題,共16分)15、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,會向外滑離軌道,所以外輪對外軌有個(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(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、離心運(yùn)動【解析】外輪內(nèi)軌16、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?yàn)锳球的轉(zhuǎn)動半徑r較大,則有:vA>vB,ωA<ωB.Ta=Tb
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運(yùn)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;<=17、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18、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(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19、略
【分析】【詳解】
足球的動能為:動能的該變量為:.【解析】40J0J20、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(shí),拉力達(dá)到最?。?/p>
[2]滑塊從點(diǎn)達(dá)到點(diǎn)左側(cè)處過程,根據(jù)動能定理,有:
其中:
聯(lián)立解得:?!窘馕觥?121、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】16022、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]小物塊滑動過程只有摩擦力做功,故由動能定理可得,滑動摩擦力對小物塊做的功為
[2]又有物塊質(zhì)量m未知,故滑動摩擦力對小物塊做的功為fx1;傳送帶速度大于物塊速度,故小物塊對傳送帶的相對位移為x=x2-x1
則摩擦生熱為Q=fx=f(x2-x1)【解析】四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共27分)23、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)動半徑r不同,轉(zhuǎn)動手柄,可探究小球做圓周運(yùn)動所需向心力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)動半徑相同;轉(zhuǎn)動手柄,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)動需要的向心力與角速度的平方成正比24、B:D【分析】【詳解】
在做《探究動能定理》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(xiàng)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(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(xiàng)D正確;故選BD.25、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(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(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(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近,拉力做的功和小車動能變化量相等,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,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(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近,拉力做的功和小車動能變化量相等,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,不影響拉力做功.A五、解答題(共4題,共40分)26、略
【分
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