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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年冀教新版必修2物理下冊階段測試試卷474考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、在物理學發展的過程中,許多物理學家的科學發現推動了人類歷史的進步。對以下幾位物理學家所作科學貢獻的表述中,與事實相符的是A.哥白尼提出了日心說并發現了行星沿橢圓軌道運行的規律B.開普勒通過研究行星觀測記錄,發現了行星運動三大定律C.笛卡爾根據理想斜面實驗,提出了力不是維持物體運動的原因D.牛頓首先將實驗事實和邏輯推理(包括數學推理)和諧地結合起來2、關于平拋運動,下列說法正確的是A.平拋運動是一種不受任何外力作用的運動B.平拋運動是勻變速曲線運動C.平拋運動是勻速運動D.平拋運動是加速度不斷變化的曲線運動3、關于做功與勢能變化的關系,下列說法正確的是()A.物體上升時,重力做正功,重力勢能增加B.物體上升時,重力做正功,重力勢能減少C.若彈簧彈力做負功,彈性勢能減少D.若彈簧彈力做負功,彈性勢能增加4、關于功率,下列說法正確的是()A.力對物體做的功越多,功率就越大B.做功時間短的機械功率大C.完成相同的功,用的時間越長,功率越大D.功率大的機械在單位時間里做的功多5、科學家正在研究太陽系外的行星,它們被稱作系外行星。它們中的多數圍繞其它恒星運轉,還有一部分在恒星間漫步游蕩。已知一顆半徑為R,自轉周期為的系外行星的赤道上空有一顆相對于它靜止的同步的衛星,在該衛星上的探測器剛好能夠覆蓋行星赤道的為區域,下列說法正確的是()A.該衛星的速度為B.該衛星的速度為C.該衛星離行星表面的距離為2RD.該衛星離行星表面的距離為6、跳臺滑雪是冬奧會中最具觀賞性的項目之一,某跳臺滑雪賽道簡化圖如圖所示,跳臺滑雪賽道由助滑道AB,著陸坡BC,減速停止區CD三部分組成,B點處對應圓弧半徑為訓練中質量(包括裝備)的運動員從A點由靜止下滑,運動到B點后水平飛出,落在著陸坡上E點(圖中沒有畫出),已知助滑道AB的高度差為運動員在B點受到的支持力為著陸坡的傾角g取不計空氣阻力。下列說法正確的是()
A.B點到E點的距離為B.運動員從B點飛出后經離斜面最遠C.運動員從A到B過程克服阻力做功D.運動員從B點水平飛出的速度大小為7、中國“北斗”衛星導航系統是我國自行研制的全球衛星定位與通信系統,是繼美國GPS系統和俄羅斯“格洛納斯”(GLONASS)系統之后第三個成熟的衛星導航系統。系統由空間端、地面端和用戶端組成,其中空間端包括5顆地球同步衛星和30顆非地球同步衛星,以下說法正確的是()A.這5顆地球同步衛星的發射速度都大于第二宇宙速度B.這5顆地球同步衛星的運行周期與地球自轉周期不一定相等C.這5顆地球同步衛星運動的加速度大小一定相同D.不同國家發射的地球同步衛星必須運行在不同的軌道上8、如圖所示,MN為半圓環MQN的水平直徑.現將甲、乙兩個相同的小球分別在M、N兩點同時以v1、v2的速度水平拋出;兩小球剛好落在圓環上的同一點Q,不計空氣阻力,則下列說法正確的是。
A.乙球落到圓環時的速度有可能沿OQ方向B.若僅增大v2,則兩小球在落到圓環前可能不相遇C.從拋出到落到Q點的過程中,甲球動能的增加量比乙球的小D.落到Q點時,甲、乙兩小球重力的瞬時功率相等評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)9、如圖所示,通過定滑輪懸掛兩個質量為m1、m2的物體(m1>m2),不計繩子質量、繩子與滑輪間的摩擦,由靜止釋放,在m1向下運動一段距離的過程中,下列說法中正確的是()
A.m1勢能的減少量等于m1動能的增加量B.m1勢能的減少量大于m2勢能的增加量C.m1機械能的減少量等于m2機械能的增加量D.m1機械能的減少量大于m2機械能的增加量10、實踐小組的同學在進行戶外活動時發現,有一根排污管正在向河道管口排出大量污水。這根管道水平設置,管口離河道水面有一定的高度,如圖所示。為了向環保部門提供盡量詳細的信息,小組同學利用隨身攜帶的卷尺進行了測量他們河道管口的直徑為D,管口到河道水面的高度為h,已知污水的水平射程為L,已知重力加速度為g。他們利用所學物理知識結合測得的物理量進行研究。下列表達式正確的是()
A.污水從離開管口到河道水面的時間為B.污水從管口流出時的速度大小為C.單位時間排出污水的體積為D.空中污水的體積11、如圖所示,兩個圓形軌道豎直固定,相切于最低點P,⊙O2的半徑是⊙O1的半徑R的兩倍,圓心O2、圓心O1與P點在同一豎直線上。現將a、b兩個小球(均視為質點)分別以速率v1、v2水平拋出,兩球恰好在P點相遇。若a、b球落在P點時速度與豎直方向的夾角分別為α、β,重力加速度為g;則下列判斷正確的是()
A.B.tanα=2tanβC.b球比a球先拋出時間為D.b球剛落在P點的速率vb是a球剛落在P點的速率va的倍12、如圖所示,在豎直平面內坐標系中的第一象限內有沿軸正方向的恒定風力,將質量為小球以初速度從O點豎直向上拋出,到達最高點的位置為M點,落回軸時的位置為N(圖中沒有畫出),若不計空氣阻力,坐標格為正方形,取則()
A.小球在M點的速度大小為B.位置N的坐標為C.小球到達N點的速度大小為D.風力大小為13、如圖所示,長為L=4m的傳送帶的速度是5m/s,現將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上,物體與皮帶間的動摩擦因數μ=0.2;電動機帶動皮帶將物體從左輪運送到右輪的過程中,下列說法中正確的是()
A.傳送帶對小物體做功為12.5JB.小物體獲得的動能為8JC.摩擦產生的熱量為8JD.電動機由于傳送物體多消耗的能量為20J14、圖甲是全球最大回轉自升塔式起重機,它的開發標志著中國工程用超大噸位塔機打破長期依賴進口的局面,也意味著中國橋梁及鐵路施工裝備進一步邁向世界前列。該起重機某次從t=0時刻由靜止開始提升質量為m=200kg的物體,其a-t圖像如圖乙所示,5~10s內起重機的功率為額定功率,不計其它阻力,重力加速度為g=10m/s2,則以下說法正確的是()
A.物體在0~10s內運動的最大速度為10m/sB.起重機的額定功率為24000WC.0~5s內起重機對物體做的功小于5~10s內起重機對物體做的功D.0~5s內起重機對物體做的功大于5~10s內起重機對物體做的功15、如圖所示,半徑為R的豎直光滑圓軌道與光滑水平面相切,質量均為m的小球A、B與輕桿連接,置于圓軌道上,A與圓心O等高,B位于O的正下方;它們由靜止釋放,最終在水平面上運動,下列說法正確的是()
A.下滑過程中A的機械能守恒B.當A滑到水平面上時,A的速度大小為C.下滑過程中重力對A做功的功率一直增加D.整個過程中輕桿對B做的功為16、如圖,一質量為0.05kg的小球通過長為0.5m的輕繩懸掛在釘子O點上,用錘子敲擊小球,使小球獲得水平初速度v。已知輕繩能承受的最大拉力為4.2N,重力加速度g等于9.8m/s2,空氣阻力不計,欲使小球在豎直面內做完整的圓周運動,小球的初速度大小可能為()
A.B.C.D.17、如圖所示,水平面上的小車向左運動,系在車后的輕繩繞過定滑輪,拉著質量為m的物體上升,若小車以v1的速度勻速直線運動,當繩與水平方向的夾角為θ時,物體的速度為v2,繩對物體的拉力為T;下列關系式正確的是()
A.B.C.D.評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)18、某型號汽車發動機的額定功率為某段時間在水平路面上勻速行駛時的速度為30m/s,發動機的實際功率正好等于額定功率.則汽車在該水平路面上行駛時受到的阻力是________N;在同樣的阻力下,如果汽車以15m/s勻速行駛,則發動機實際輸出的功率是________W.19、如圖(a)所示為一實驗小車自動測速示意圖,A為繞在條形磁鐵上的線圈,經過放大器與顯示器連接,圖中虛線部分均固定在車身上。C為小車的車輪,B為與C同軸相連的齒輪,其中心部分使用鋁質材料制成,邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成,鐵齒經過條形磁鐵時即有信號被記錄在顯示器上。已知齒輪B上共安裝30個鐵質齒子,齒輪直徑為20cm,車輪直徑為60cm。改變小車速度,顯示器上分別呈現了如圖(b)和(c)的兩幅圖像。設(b)圖對應的車速為(c)圖對應的車速為
(1)分析兩幅圖像,可以推知:_________(選填“>”“<”“=”);
(2)根據圖(c)標出的數據,求得車速_________km/h。20、圖為利用光電脈沖測量小車的車速和行程的裝置示意圖,A為光源,B為光專接收器,A、B均固定在車身上,C為小車的車輪,D為與C同軸相連的齒輪,車輪轉動時,A發出的光束通過旋轉齒輪上齒的間隙后就變成脈沖光信號,被B接收并轉換成電信號,再由電子電路記錄和顯示.若實驗顯示單位時間內的脈沖數為n,累計脈沖數為N,則要測出小車的速度和行程,還必須測量的物理量或數據是________,小車速度v的表達式為________,行程s的表達式為________.
21、角速度與周期、頻率的關系:ω==__________22、如圖所示的皮帶傳動裝置中,點A和B分別是兩個同軸塔輪上的點,A、B、C分別是三個輪邊緣的點,且RA=RC=2RB,則三質點角速度關系為(皮帶不打滑)_________。23、開普勒行星運動定律。
(1)開普勒第一定律(軌道定律):所有行星繞太陽運動的軌道都是___________,太陽處在橢圓的一個___________上。
(2)開普勒第二定律(面積定律):對任意一個行星來說,它與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的___________。
(3)開普勒第三定律(周期定律):所有行星的___________跟它的___________的比值都相等,即=k,比值k是一個對于所有行星都相同的常量。24、如圖所示,質量為3kg的木塊在傾角為的斜面頂端由靜止開始在外力作用下加速下滑,已知加速度假設斜面足夠長,且以斜面頂端O點所在平面為零勢能面,g取10m/s2,求:
(1)2s末木塊的重力勢能Ep=__________;
(2)前2s內木塊重力的平均功率=__________;
(3)2s末木塊重力的瞬時功率P=____________。25、一質量為4.0×103kg,發動機額定功率為60kW的汽車從靜止開始以a=0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動,它在水平面上運動時所受的阻力為車重的0.1倍,g取10m/s2,則汽車啟動后,以0.5m/s2的加速度做勻加速運動的最長時間為___s。汽車在勻加速階段,所受的合力做功的最大值為___J。26、如圖所示,某工廠用水平傳送帶傳送零件,設兩輪子圓心的距離為s=12m,傳送帶與零件間的動摩擦因數為μ=0.2,傳送帶的速度恒為v=6m/s,在P點輕放一質量為m=1kg的零件,并被傳送到右邊的Q點,則傳送所需時間為___________s,摩擦力對零件做功為_______J,重力加速度取g=10m/s2。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共28分)27、如圖所示,在一內壁光滑環狀管道位于豎直面內,其管道口徑很小,環半徑為R(比管道的口徑大得多)。一小球直徑略小于管道口徑,可視為質點。此時小球滑到達管道的頂端,速度大小為重力加速度為g。請作出小球的受力示意圖。
28、圖甲為拋出的石子在空中運動的部分軌跡,圖乙是水平面上一小鋼球在磁鐵作用下的部分運動軌跡.請畫出物體在A、B、C、D四點的受力方向和速度方向.(不計空氣阻力)
29、一個物體在光滑水平面上運動,其速度方向如圖中的v所示。從A點開始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進的方向看,下同)的合力。到達B點時,這個合力的方向突然變得與前進方向相同。達到C點時,合力的方向又突然改為向前但偏左。物體最終到達D點。請你大致畫出物體由A至D的運動軌跡,并標出B點、C點和D點。
30、在圖的實驗中,假設從某時刻()開始,紅蠟塊在玻璃管內每1s上升的距離都是10與此同時,玻璃管向右沿水平方向勻加速平移,每1s內的位移依次是4122028在圖所示的坐標系中,y表示蠟塊在豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移,時蠟塊位于坐標原點。請在圖中標出t等于1s;2s、3s、4s時蠟塊的位置;并用平滑曲線描繪蠟塊的軌跡。
評卷人得分五、實驗題(共3題,共9分)31、某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。
(1)將氣墊導軌調至水平,安裝好實驗器材,從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s=_______cm。
(2)測量擋光條的寬度d,記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間Δt1和Δt2,并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F,為了完成實驗,還需要直接測量的一個物理量是_________。
(3)寫出驗證動能定理的等式為________(用以上測得的物理量符號表示)。32、如圖甲所示是探究“恒力做功與物體動能改變的關系”實驗裝置;主要實驗步驟如下:
①用天平測出滑塊(含滑輪)質量M=240g;并安裝好實驗裝置;
②適當墊高長木板不帶滑輪的一端;滑塊不掛輕繩,掛上紙帶,輕推滑塊使滑塊沿長木板勻速運動;
③輕繩通過軌道末端的滑輪和滑塊上的滑輪,一端掛在力傳感器上,另一端掛質量為m=100g的鉤碼;兩輕繩與木板平行;
④接通打點計時器電源,釋放滑塊,打出一條點跡清晰的紙帶,如圖乙所示,相鄰計數點間時間間隔為0.1s,并記錄力傳感器示數F=0.39N。
回答下列問題:
(1)滑塊從B運動到D的過程中,合力對滑塊所做的功W=________J,滑塊動能的增量ΔEk=________J;(計算結果均保留2位有效數字)
(2)多次實驗發現合力對滑塊所做的功W總略大于滑塊動能的增量ΔEk,可能的原因是________(填選項前面字母)。
A.沒有滿足滑塊質量遠大于鉤碼質量。
B.平衡摩擦力過度。
C.滑輪摩擦影響。
(3)利用該實驗裝置還可以完成的物理實驗有:__________(寫出一種即可)。33、了探究恒力作用時的動能定理,某同學做了如下實驗,他讓滑塊在某一水平面上滑行,利用速度采集器獲取其初速度v,并測量出不同初速度的最大滑行距離x,得到下表所示幾組數據:。數據組123456v/(m·s-1)00.160.190.240.300.49x/m00.0450.0750.1110.1630.442
(1)該同學根據表中數據,作出x-v圖像如圖甲所示。觀察該圖像,該同學作出如下推理:根據x-v圖像大致是一條拋物線,可以猜想,x可能與v2成正比。請在圖乙所示坐標紙上選擇適當的坐標軸作出圖線驗證該同學的猜想。
()
(2)根據你所作的圖像,你認為滑塊滑行的最大距離x與滑塊初速度平方v2的關系是________。評卷人得分六、解答題(共4題,共32分)34、如圖所示,長L=0.5m輕質細線下端懸掛一個質量m=1.0kg的小球,細線上端固定在天花板上的O點.將小球拉離豎直位置后給小球一個初速度,使小球在水平面內做勻速圓周運動,若測得細線與豎直方向的夾角θ=37°.g取10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8.
求:①繩對球的拉力T多大;
②小球做圓周運動的線速度v是多大;
③小球做圓周運動的頻率f.35、1994年8月美國成功發射了第一顆靜止軌道衛星,從此,靜止軌道衛星給人們的生活帶來巨大的變化。已知地球表面的重力加速度為g,地球的半徑為R,地球的自轉周期為T,回答以下問題:
(1)為了使靜止軌道上的衛星互不影響,若每顆衛星之間要間隔的距離為則靜止軌道上最多能同時存在多少顆靜止軌道衛星?
(2)世界上有很多發射靜止軌道衛星的航天發射場均盡可能建在靠近赤道的地方;這樣有何優點?
(3)若把一顆質量為m的衛星發射到離地球中心為r的高處時,地球引力對衛星所做的負功的大小為若發射一顆質量為m的靜止軌道衛星,在不計空氣阻力的情況下,至少要對衛星做多少功?36、京滬高鐵采用CR400系列"復興號"列車運行,一列16節車廂的高鐵列車總質量m=800t,發動機的額定功率P=8×103kW,設列車在水平軌道上行駛時所受阻力Ff是車重的0.01倍,g=10m/s2。求:
(1)高鐵列車在水平軌道上行駛的最大速度;
(2)若列車在水平長直軌道上從靜止開始,保持0.5m/s2的加速度做勻加速運動,這一勻加速過程維持的最長時間t為多少。37、如圖甲,物體A的質量m1=1kg,靜止在光滑水平面上的木板B的質量m2=2kg,某時刻A以v0=6m/s的初速度從左端滑上木板B的上表面,在A滑上B的同時,給B施加一個水平方向的拉力隨時間變化如圖乙,共作用1.5s,以水平向右為正方向;已知A與B之間的動摩擦因數木板B足夠長(忽略物體A的大小)。求:
(1)0~1s內;物體A和木板B的加速度分別為多大;
(2)1.5s末;A;B的速度分別為多大;
(3)最終;物體A和木板B由于摩擦產生的熱量(用分數表示)。
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
A.哥白尼提出了日心說;開普勒發現了行星沿橢圓軌道運行的規律,故A錯誤;
B.開普勒通過研究行星觀測記錄;發現了行星運動三大定律,故B正確;
C.伽利略根據理想斜面實驗;提出了力不是維持物體運動的原因,故C錯誤;
D.伽利略首先將實驗事實和邏輯推理(包括數學推演)和諧地結合起來,故D錯誤。2、B【分析】【分析】
【詳解】
平拋運動的物體受到重力作用;故A錯誤.平拋運動只受重力,加速度為g,保持不變,是勻變速曲線運動,故B正確,D錯誤.平拋運動的速度方向沿軌跡的切線方向,時刻在改變,速度大小也在變化,所以平拋運動一定是變速運動,故C錯誤.故選B.
【點睛】
本題考查的是學生對平拋運動的理解,知道其合力與速度不在同一條直線上,一定是曲線運動,同時只受重力的作用,又是勻變速運動.3、D【分析】【分析】
【詳解】
AB.物體上升時;重力做負功,重力勢能一定增加,故AB錯誤;
CD.若彈簧彈力做負功;則彈性勢能增加,故C錯誤,D正確。
故選D。4、D【分析】【詳解】
功率是描述做功快慢的物理量,功率大說明單位時間內做功多,但是力對物體做的功越多,功率不一定越大,做功時間短的機械功率不一定大,故AB錯誤;根據可知,完成相同的功,用的時間越長,功率越小,故C錯誤;功率是描述做功快慢的物理量,所以功率大的機械在單位時間里做的功多,故D正確.所以D正確,ABC錯誤.5、B【分析】【詳解】
一顆相對于它靜止的同步的衛星,在該衛星上的探測器剛好能夠覆蓋行星赤道的為區域;則。
其中
則由幾何關系可知,同步的衛星的運動軌道半徑為
根據
可知
故選B。6、B【分析】【詳解】
D.根據題意,運動員運動到點時,由牛頓第二定律有
代入數據解得
故D錯誤;
C.運動員從到的運動過程中,設運動員從A到B過程克服阻力做功為由動能定理有
解得
故C錯誤;
A.根據題意,設經時間運動員落在點,則有
又有
解得
由幾何關系可知,B點到E點的距離為
B.根據題意,設經時間運動員離斜面最遠,則有
又有
解得
故B正確。
故選B。7、C【分析】【分析】
【詳解】
A.地球同步衛星沒有脫離地球束縛;因此發射速度都大于第一宇宙速度但小于第二宇宙速度,A錯誤;
B.同步衛星相對地面靜止不動;因此動行周期都等于地球自轉周期,B錯誤;
C.由于同步衛星的運行周期都等于地球自轉周期;根據。
可知衛星的軌道半徑相同;向心加速度。
可知向心加速度一定相同;C正確;
D.所有同步衛星都一定在赤道的正方向;且運動方向和運動高度相同,因此不同國家發射的地球同步衛星必須運行在同一的軌道上,D錯誤。
故選C。8、D【分析】根據平拋運動的物體的速度的反向延長線過水平位移的中點,因O點不是水平位移的中點,可知乙球落到圓環時的速度不可能沿OQ方向,選項A錯誤;若僅增大v2,則兩球在相等的時間內水平位移之和也可以等于直徑的大小,即兩小球在落到圓環前也可能相遇,選項B錯誤;兩小球從拋出到落到Q點的過程中,重力做功相等,則甲球動能的增加量等于乙球的動能增加量,選項C錯誤;落到Q點時,豎直高度相同,則豎直速度相同,則根據P=mgv⊥可知,甲、乙兩小球重力的瞬時功率相等,選項D正確;故選D.二、多選題(共9題,共18分)9、B:C【分析】【詳解】
兩個物體構成的系統中只有動能和重力勢能相互轉化,機械能的總量守恒;重力勢能減小,動能增加,重力勢能和動能都增加,故減小的重力勢能等于增加的重力勢能和兩個物體增加的動能之和,即勢能的減少量大于勢能的增加量,故A錯誤,B正確;根據系統的機械能守恒得知:機械能的減少量等于機械能的增加量,故C正確,D錯誤;故選BC.10、A:C:D【分析】【詳解】
A.污水從離開管口離開后,做類平拋運動,在豎直方向有
故A正確;
B.污水從離開管口離開后,在水平方向做勻速直線運動,其速度大小等于污水從管口流出時的速度,即
故B錯誤;
C.單位時間排出污水的體積為
故C正確;
D.污水在空中運動的時間為t,則空中污水的體積為
故D正確。
故選ACD。11、A:C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.小球做平拋運動;豎直方向。
可得。
根據題意可得。
在水平方向。
根據題意可得。
故A正確;
C.b球比a球先拋出的時間為。
故C正確;
B.根據題意有。
結合。
聯立可得。
tanα=tanβ故B錯誤;
D.根據定能定理可得b球到達P點時的速度大小為。
a球到達P點時的速度大小為。
可得b球剛落在P點的速率vb是a球剛落在P點的速率va的倍;故D正確。
故選ACD。12、B:C【分析】【詳解】
A.設正方形的邊長為小球豎直方向做豎直上拋運動有
解得
水平方向做勻加速直線運動有
解得小球在M點的速度大小為
選項A錯誤;
B.由豎直方向運動的對稱性可知,小球再經過到達軸,水平方向做初速度為零的勻加速直線運動,位置N的坐標為(12;0),選項B正確;
C.到N點時豎直分速度大小為水平分速度
小球到達N點的速度大小為
選項C正確;
D.水平方向上有
解得
所以風力大小
選項D錯誤。
故選BC。13、B:D【分析】【詳解】
AB.若小物體小物體速度一直勻加速運動,速度增大到5m/s的過程運用動能定理有
可得小物體速度增大到5m/s時的對地位移
可見質點一直在加速。運動到右輪正上方時;速度還沒達到5m/s,再根據動能定理可得。
小物體獲得的動能
選項A錯誤;B正確;
C.由得小物塊到達最右端速度
時間
此過程傳送帶的位移
則此過程摩擦產生的熱量為
選項C錯誤;
D.電動機由于傳送物體多消耗的能量
選項D正確。
故選BD。14、B:C【分析】【詳解】
A.由a-t圖像可知,物體在0~5s做勻加速直線運動,5s時物體的速度為v1=at1=2×5m/s=10m/s
由于5s后物體繼續做加速度逐漸減小的加速運動;可知物體在0~10s內運動的最大速度大于10m/s,故A錯誤;
B.由a-t圖像可知,在5s時,物體結束做勻加速運動,此時起重機功率達到最大功率,根據牛頓第二定律可得F-mg=ma
解得F=2400N則起重機的額定功率為P額額
故B正確;
CD.0~5s內,物體的位移為x1==Fv1=2400×10W=24000W==Fv1=2400×10W=24000W×5m=25m
0~5s內起重機對物體做的功為W1=Fx1=2400×25J=60000J
5~10s內起重機保持額定功率不變,則5~10s內起重機對物體做的功W2=P額t=2400×5J=120000J
可得W1<W2
故C正確;D錯誤。
故選BC。15、B:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.AB小球組成的系統,在運動過程中機械能守恒,設A到達軌道最低點時的速度為v,根據機械能守恒定律得
解得
故B正確;A錯誤;
C.因為初位置速度為零,則重力的功率為0,最低點速度方向與重力方向垂直,重力的功率也為0,可知重力對A做功的功率先增大后減小;故C錯誤;
D.整個過程中對B,根據動能定理得
故D正確。
故選BD。16、A:B【分析】【詳解】
小球恰能通過最高點時,在最高點重力提供向心力,有
解得
小球在最低點的速度為v,則由機械能守恒得
解得
當繩上的張力達到最大時,小球通過最低點的速度為小球的最大速度v2,此時繩的拉力與重力的合力提供向心力,即
解得
則欲使小球在豎直面內做完整的圓周運動,小球的初速度大小應滿足
故AB為可能值;CD為不可能值;故選項AB正確,CD錯誤。
故選AB。
【點睛】
本題是豎直平面中的圓周運動的輕繩模型,比較容易出錯的是將小球在最高點的最小速度當成初速度的最小速度。17、A:D【分析】AB、小車的運動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運動,由題意中夾角為θ,由幾何關系可得:v2=v1cosθ;故A正確,B錯誤;
CD、因v1不變,而θ逐漸變小,故v2逐漸變大,物體有向上的加速度,物體處于超重狀態,T>mg;故D正確,C錯誤;
故選AD.
點睛:小車的運動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運動,其中沿繩方向的運動與物體上升的運動速度相等,可求物體的速度;根據加速度的方向,可判斷拉力與重力的關系.三、填空題(共9題,共18分)18、略
【分析】【詳解】
[1]當牽引力等于阻力時,汽車做勻速直線運動,根據:P=Fv=fv
得N
[2]當汽車速度為:=15m/s,則發動機的實際功率:2000×15W=W【解析】19、略
【分析】【詳解】
(1)[1]齒子接近與離開磁鐵會引起線圈磁通量的變化,每過一個齒子為一個完整的變化周期,周期小的,則齒輪轉運動的快,速度大,由圖象知圖c周期小,故vb<vc;
(2)[2]齒輪轉動的周期為T=30×4×10-3=0.12s
則車的速度為【解析】<56.520、略
【分析】【詳解】
D轉動的角速度與單位時間內的脈沖數n及D的齒數有關,設D的齒數為p,則D的角速度小車速度v與C邊緣的線速度相等,即累計脈沖數N經巧的時小車的行程【解析】①.D的齒數P和C的半徑R②.③.21、略
【解析】2πf22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1].由于B輪和C輪是皮帶傳動;皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同,故:
vB:vC=1:1由角速度和線速度的關系式v=ωR可得。
ωB:ωC=RC:RB=2:1由于A輪和B輪共軸;故兩輪角速度相同,故。
ωA:ωB=1:1則。
ωA:ωB:ωC=2:2:1【解析】2∶2∶123、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2]開普勒第一定律(軌道定律):所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓;太陽處在橢圓的一個焦點上。
(2)[3]開普勒第二定律(面積定律):對任意一個行星來說;它與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積;
(3)[4][5]開普勒第三定律(周期定律):所有行星的軌道半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等,即
比值k是一個對于所有行星都相同的常量。【解析】橢圓焦點面積軌道半長軸的三次方公轉周期的二次方24、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]2s末木塊下滑的位移為
木塊的重力勢能
(2)[2]前2s內木塊重力的平均功率
(3)[3]2s末木塊重力的瞬時功率【解析】-36J18W36W25、略
【分析】【詳解】
[1][2]汽車受到的阻力為f=0.1mg=4000N
由牛頓第二定律可知F-f=ma
解得F=f+ma=6000N
當功率達到最大時,速度
勻加速運動的最長時間為
根據動能定理可知,汽車在勻加速階段,所受的合力做功的最大值為【解析】2026、略
【分析】【詳解】
[1]設零件加速過程的加速度為a,據牛頓第二定律得μmg=ma
解得a=2m/s2
加速到與傳送帶速度相等時,所用時間為
前進位移為
之后零件做勻速直線運動直到傳送帶右端Q點,所用時間為
故傳送所需時間為
[2]零件加速過程才有摩擦力做功,故摩擦力對零件做功為W=μmgs1=18J【解析】3.51818369m四、作圖題(共4題,共28分)27、略
【分析】【分析】
【詳解】
小球滑到達管道的頂端,設小球受重力和管道的作用力,則
由于
所以
說明小球在管道最高點不受管道的作用力;僅受重力作用,故小球的受力示意圖為。
【解析】28、略
【分析】【分析】
【詳解】
各點受力方向和速度方向如圖所示。
【解析】29、略
【分析】【詳解】
從位置A開始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進方向看,下同)的合力,運動的軌跡位于F與v之間,做曲線運動;到達B時,這個合力的方向突然變得與前進方向相同,所以受力的方向與速度的方向相同,做直線運動;達到C時,又突然改為向前但偏左的力,物體的軌跡向下向右發生偏轉,最后到達D點;其軌跡大致如圖。
【解析】30、略
【分析】【詳解】
玻璃管向右沿水平方向勻加速平移;每19內的位移依次是4cm;12cm、20cm、28cm;則1s末的坐標為(4cm,10cm),2s末的坐標為(16cm,20cm),3s未的坐標為(36cm,30cm),4s末的坐標為(64cm,40cm),根據描點法作出圖象如圖所示:
【解析】見解析五、實驗題(共3題,共9分)31、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]從圖中讀出刻度尺的最小刻度為1cm;則兩光電門中心之間的距離。
s=70.0-20.0=50.0cm。(2)[2]滑塊通過光電門時的速度分別為。
實驗要驗證的關系是。
為了完成實驗,還需要直接測量的一個物理量是滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量M。
(3)[3]寫出驗證動能定理的等式為。
【解析】50.0滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量M32、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2]由圖知;合外力對滑塊做的功為:
W=2FxBD=0.14J根據勻變速直線運動的規律可求:
vB==0.6m/s,vD==1.2m/s所以滑塊動能的增量。
(2)[3]因有拉力傳感器測量繩上的拉力;故不需要滿足滑塊質量遠大于鉤碼質量,若平衡摩擦過度,會有重力做正功,動能的增量應大于合外力做的功,滑輪有摩擦,需克服摩擦做功,有一部分能量轉化為內能,動
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