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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)月考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6題,共12分)1、如圖所示,甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā),分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后,立即沿原路線返回到O點(diǎn),OA、OB分別與水流方向平行和垂直,且OA=OB。若水流速度不變,兩人在靜水中游速相等,則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為()
A.B.C.D.無(wú)法確定2、如圖;帶有一白點(diǎn)的黑色圓盤(pán),可繞過(guò)其中心,垂直于盤(pán)面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),每秒沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)30圈.在暗室中用每秒閃光31次的頻閃光源照射圓盤(pán),觀察到白點(diǎn)每秒沿。
A.順時(shí)針旋轉(zhuǎn)31圈B.逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)31圈C.順時(shí)針旋轉(zhuǎn)1圈D.逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1圈3、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(méi)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、如圖所示,汽車(chē)在傾斜的路面上拐彎,彎道的傾角為θ,半徑為R,則汽車(chē)完全不靠摩擦力轉(zhuǎn)彎的速度是()
A.B.C.D.6、下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是()A.如果物體的動(dòng)能不變,則物體所受的合外力一定為零B.物體所受的合外力做的功為零,則物體動(dòng)能一定不變C.物體所受的合外力做的功為零,則物體所受的合外力一定為零D.物體所受的合外力做的功為零,則物體的位移一定為零評(píng)卷人得分二、多選題(共8題,共16分)7、如圖所示,做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車(chē)A通過(guò)一根繞過(guò)定滑輪的長(zhǎng)繩吊起一重物B,設(shè)重物和小車(chē)速度的大小分別為vB、vA,則()
A.B.C.繩的拉力等于的重力D.繩的拉力大于的重力8、如圖所示,水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心O的豎直軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A、B、C三個(gè)木塊放置在圓盤(pán)上面的同一條直徑上,已知A的質(zhì)量為2m,A與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B和C的質(zhì)量均為m,B和C與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,OA、OB、BC之間的距離均為L(zhǎng),開(kāi)始時(shí),圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度比較小,A、B、C均和圓盤(pán)保持相對(duì)靜止,重力加速度為g,則下列說(shuō)法中正確的是()
A.若B、C之間用一根長(zhǎng)L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),B與圓盤(pán)間靜摩擦力一直增大B.若B、C之間用一根長(zhǎng)L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),B、C可與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止C.若A、B之間用一根長(zhǎng)2L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),A與圓盤(pán)間靜摩擦力先增大后保持不變,B與圓盤(pán)間靜摩擦力先減小后增大D.若A、B之間用一根長(zhǎng)2L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),A、B可與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止9、有一種雜技表演叫“飛車(chē)走壁”,由雜技演員駕駛摩托車(chē)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(chē)的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h;下列說(shuō)法中正確的是()
A.h越高,摩托車(chē)對(duì)側(cè)壁的壓力將越大B.h越高,摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大C.h越高,摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越大D.h越高,摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將越大10、節(jié)能混合動(dòng)力車(chē)是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來(lái)源的汽車(chē).有一質(zhì)量m=1000kg的混合動(dòng)力轎車(chē),在平直公路上以勻速行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P=50kW.當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí),保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變,立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電,使轎車(chē)做減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)L=72m后,速度變?yōu)椋诉^(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的五分之一用于轎車(chē)的牽引,五分之四用于供給發(fā)電機(jī)工作,發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能.假設(shè)轎車(chē)在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力保持不變.下列說(shuō)法正確的是A.轎車(chē)以90km/h在平直公路上勻速行駛時(shí),所受阻力的大小為2×103NB.駕駛員啟動(dòng)電磁阻尼轎車(chē)做減速運(yùn)動(dòng),速度變?yōu)檫^(guò)程的時(shí)間為3.2sC.轎車(chē)從90km/h減速到72km/h過(guò)程中,獲得的電能D.轎車(chē)僅用其在上述減速過(guò)程中獲得的電能維持72km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離為31.5m11、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12、如圖所示,水平傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),速度大小為8m/s,A、B為兩輪圓心正上方的點(diǎn),AB=L1=6m,兩邊水平面分別與傳送帶表面無(wú)縫對(duì)接,彈簧右端固定,自然長(zhǎng)度時(shí)左端恰好位于B點(diǎn),現(xiàn)將一小物塊與彈簧接觸(不栓接),并壓縮至圖示位置然后釋放,已知小物塊與各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,AP=L2=5m,小物塊與軌道左端P碰撞無(wú)機(jī)械能損失,小物塊最后剛好能返回到B點(diǎn)減速到零,g=10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是())
A.小物塊從釋放后第一次到B點(diǎn)的過(guò)程中,做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)B.小物塊第一次從B點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中,一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.小物塊第一次到A點(diǎn)時(shí),速度大小一定等于8m/sD.小物塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度一定滿足13、如圖所示,長(zhǎng)為12m繃緊的傳送帶以v=4m/s的速度順時(shí)針勻速運(yùn)行,現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶左端,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端,已知小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g=10m/s2.下列判斷正確的是()
A.此過(guò)程小物塊始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.此過(guò)程中物塊先勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)C.此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為8JD.此過(guò)程摩擦力對(duì)小物塊做功24J14、如圖所示,動(dòng)滑輪下系有一個(gè)質(zhì)量為的物塊,細(xì)線一端系在天花板上,另一端繞過(guò)動(dòng)滑輪。用的恒力豎直向上拉細(xì)線的另一端?;?、細(xì)線的質(zhì)量不計(jì),不計(jì)一切摩擦。經(jīng)過(guò)(),則()
A.拉力做功為B.拉力做功為C.物體的動(dòng)能增加了D.物體的機(jī)械能增加了評(píng)卷人得分三、填空題(共7題,共14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(guò)河,船到達(dá)對(duì)岸下游60m處,則水流速度大小為_(kāi)______m/s,若此船以最短位移過(guò)河,則過(guò)河需要的時(shí)間為_(kāi)_______s16、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(dòng),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(dòng),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(chē)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(chē)輪輪緣會(huì)擠壓_______。(填內(nèi)軌或外軌)(g="10"m/s2)18、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(guò)程中,物體的重力勢(shì)能的變化為_(kāi)___;動(dòng)能變化為_(kāi)___;機(jī)械能變化為_(kāi)__。19、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。
20、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)________.
21、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3題,共9分)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(pán)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(pán)上(兩圓盤(pán)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(chē)做功后的動(dòng)能大小,所以要先釋放小車(chē),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、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(mén)中心間的距離為L(zhǎng),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(guò)光電門(mén)1和2的時(shí)間分別為t1和t2,則滑塊通過(guò)光電門(mén)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(pán)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.評(píng)卷人得分五、解答題(共4題,共28分)25、在豎直平面內(nèi),某一游戲軌道由直軌道AB和彎曲的細(xì)管道BCD平滑連接組成,如圖所示.小滑塊以某一初速度從A點(diǎn)滑上傾角為θ=37°的直軌道AB,到達(dá)B點(diǎn)的速度大小為2m/s,然后進(jìn)入細(xì)管道BCD,從細(xì)管道出口D點(diǎn)水平飛出,落到水平面上的G點(diǎn).已知B點(diǎn)的高度h1=1.2m,D點(diǎn)的高度h2=0.8m,D點(diǎn)與G點(diǎn)間的水平距離L=0.4m,滑塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求小滑塊在軌道AB上的加速度和在A點(diǎn)的初速度;
(2)求小滑塊從D點(diǎn)飛出的速度;
(3)判斷細(xì)管道BCD的內(nèi)壁是否光滑.26、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(guò)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(zhǎng)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T27、2008年4月28日膠濟(jì)鐵路發(fā)生嚴(yán)重的交通事故.據(jù)報(bào)載事故原因:北京開(kāi)往青島四方T195列車(chē);在鐵道轉(zhuǎn)彎路段嚴(yán)重超速,在限速80km/h的路段,實(shí)際時(shí)速居然達(dá)到了131km/h.導(dǎo)致列車(chē)9—17節(jié)車(chē)廂脫軌,沖向上行線路基外側(cè).此時(shí),正常運(yùn)行的煙臺(tái)至徐州5034次列車(chē)以70km/h的速度與脫軌車(chē)輛發(fā)生撞擊.根據(jù)上述信息,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)限速80km/h;是根據(jù)該路段的哪些因素確定的?
(2)為什么車(chē)廂會(huì)脫軌?(提示:需做必要的計(jì)算)
(3)為什么前8節(jié)車(chē)廂沒(méi)有脫軌,而是9—17節(jié)車(chē)廂脫軌?28、如圖所示,跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員從滑道上的點(diǎn)由靜止滑下,經(jīng)時(shí)間從跳臺(tái)點(diǎn)沿水平方向飛出。已知點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn),點(diǎn)與點(diǎn)在豎直方向的距離為斜坡的傾角為運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為重力加速度為g。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求:
(1)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)跳臺(tái)是的速度大小為多大?
(2)從點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中;運(yùn)動(dòng)員所受重力做功的平均功率為多大?
(3)從運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)點(diǎn)到落在斜坡上所用的時(shí)間為多少?參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【詳解】
試題分析:設(shè)游速為v,水速為v0,OA=OB=l,則甲整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間:
乙為了沿OB運(yùn)動(dòng),速度合成如圖;則乙整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間:∵∴t甲>t乙;∴選C正確,選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤.故選C.
考點(diǎn):運(yùn)動(dòng)的合成和分解。
【名師點(diǎn)睛】
本題考查運(yùn)動(dòng)的合成(主要是速度的合成)和勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律,運(yùn)用速度合成的矢量平行四邊形法則求出各自的合速度是關(guān)鍵.2、D【分析】【分析】
根據(jù)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和頻閃光的頻率之間的關(guān)系進(jìn)行求解.
【詳解】
帶有一白點(diǎn)的黑色圓盤(pán),可繞過(guò)其中心,垂直于盤(pán)面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),每秒沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)30圈,即f0=30Hz;
在暗室中用每秒閃光31次的頻閃光源照射圓盤(pán);即f′=31Hz;
f0<f′<2f0;
所以觀察到白點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);
f′-f0=f″=1Hz;
所以觀察到白點(diǎn)每秒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1圈.
故選D.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(méi)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、C【分析】【詳解】
汽車(chē)完全不依靠摩擦力轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供;力圖如圖.
根據(jù)牛頓第二定律得:mgtanθ=m解得:故選C.6、B【分析】如果物體的動(dòng)能不變;由動(dòng)能定理可知,物體所受的合外力做的功一定為零,但合外力不一定為零,如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力不為零,A錯(cuò)誤;物體所受的合外力做的功為零,則由動(dòng)能定理知,物體的動(dòng)能一定不變,B正確;物體所受的合外力做的功為零,但合外力不一定為零,也可能物體所受的合外力和速度方向始終垂直而不做功,比如勻速圓周運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;物體所受的合外力做的功為零,物體的位移不一定為零,如勻速圓周運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系由動(dòng)能定理反映.合外力為零,其功一定為零,但合外力功為零,但合外力不一定為零,可以以勻速圓周運(yùn)動(dòng)為例來(lái)說(shuō)明.二、多選題(共8題,共16分)7、A:D【分析】【分析】
將小車(chē)的運(yùn)動(dòng)分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向;沿繩子方向的速度等于重物的速度大小,從而判斷出重物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,從而判斷繩的拉力與B的重力關(guān)系.
【詳解】
小車(chē)的運(yùn)動(dòng)可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向的兩個(gè)運(yùn)動(dòng);
設(shè)斜拉繩子與水平面的夾角為θ,由幾何關(guān)系可得:vB=vAcosθ,所以vA>vB;故A正確,B錯(cuò)誤;因小車(chē)勻速直線運(yùn)動(dòng),而θ逐漸變小,故vB逐漸變大;物體有向上的加速度,繩的拉力大于B的重力,故C錯(cuò)誤,D正確;故選AD.
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵將汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,知道沿繩子方向的速度等于重物的速度大小,注意三角知識(shí)與幾何知識(shí)的運(yùn)用.8、A:D【分析】【詳解】
A的質(zhì)量為A與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為A與圓盤(pán)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(pán)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(pán)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(zhǎng)L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)象
得
以B為對(duì)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(guò)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(pán)間靜摩擦力一直增大;A正確;
B.若B、C之間用一根長(zhǎng)L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)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(pán)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng);B錯(cuò)誤;
C.若A、B之間用一根長(zhǎng)2L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速時(shí),通過(guò)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(duì)A分析有
對(duì)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(duì)A分析
對(duì)B分析
當(dāng)時(shí),達(dá)到最大值,A、B要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),所以當(dāng)
A的靜摩擦力大小不變,而B(niǎo)的摩擦力先減小后反向增大;C錯(cuò)誤;
D.若A、B之間用一根長(zhǎng)2L的輕繩連接起來(lái),當(dāng)時(shí),達(dá)到最大值,A、B要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),A、B可與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止;D正確。
故選AD。9、B:C【分析】【詳解】
A.摩托車(chē)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(chē)的支持力與高度無(wú)關(guān);根據(jù)牛頓第三定律可知摩托車(chē)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(chē)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(chē)運(yùn)動(dòng)的周期越大,C正確;
D.摩托車(chē)的向心力大小為大小不變,D錯(cuò)誤。
故選BC。10、A:C:D【分析】【詳解】
A.轎車(chē)以90km/h在平直公路上勻速行駛時(shí),由可得:.故A項(xiàng)符合題意.
B.駕駛員啟動(dòng)電磁阻尼后,若轎車(chē)減速運(yùn)動(dòng),則平均速度為所用時(shí)間為因汽車(chē)保持功率一定做減速運(yùn)動(dòng);則不是勻減速運(yùn)動(dòng),則運(yùn)動(dòng)時(shí)間不等于3.2s,故B不符合題意。
C.轎車(chē)從90km/h減速到72km/h過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)L=72m,由動(dòng)能定理可得獲得的電能聯(lián)立解得:.故C項(xiàng)符合題意.
D.據(jù)可得,轎車(chē)僅用其在上述減速過(guò)程中獲得的電能E電勻速運(yùn)動(dòng)的距離.故D項(xiàng)符合題意.11、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。12、C:D【分析】【詳解】
小物塊從釋放后第一次到B點(diǎn)的過(guò)程中,先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)彈力小于摩擦力時(shí)做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;設(shè)物體到達(dá)P點(diǎn)的速度為v,反彈后運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為零,由動(dòng)能定理得:-μmg(L1+L2)=0-mv2,解得v=2m/s,物體由A到P點(diǎn)過(guò)程中,由動(dòng)能定理得:-μmgL2=mv2-mvA2,解得vA=8m/s,小物塊第一次從B點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中,先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤,C正確;若物體速度較大,一直做勻減速運(yùn)動(dòng),有:-2μmg(L1+L2)=0-mv2,解得v=2m/s;若速度較小,在AB上一直加速,到A點(diǎn)時(shí)恰好與帶同速,有:L1=vt+at2,8=v+at聯(lián)立解得v=2m/s,故小物塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度一定滿足2m/s≤v≤2m/s,D正確;故選CD.13、B:C【分析】【詳解】
AB:小物塊剛放在傳送帶上時(shí),對(duì)小物塊受力分析,由牛頓第二定律可得,則小物塊的加速度小物塊加速到與傳送帶速度相等的位移所以小物塊先勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng).故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確.
CD:小物塊加速的時(shí)間小物塊加速時(shí)小物塊與傳送帶間的相對(duì)位移此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量此過(guò)程摩擦力對(duì)小物塊做功.故C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤.14、B:D【分析】【詳解】
AB.對(duì)m,根據(jù)牛頓第二定律
得
則
則
故A錯(cuò)誤;B正確;
C.物體的動(dòng)能增加了
故C錯(cuò)誤;
D.物體的機(jī)械能增加了
故D正確。
故選BD。
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵是明確動(dòng)滑輪的力學(xué)特性,知道拉力F的作用點(diǎn)位移等于物體位移的2倍。要注意選擇研究對(duì)象;知道機(jī)械能的增量等于動(dòng)能和勢(shì)能增量之和,也等于除重力外的其它力的功。三、填空題(共7題,共14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】
對(duì)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(dòng)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(dòng),靠重力和支持力的合力提供向心力.會(huì)通過(guò)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(huì)擠壓外軌?!窘馕觥?.2m外軌18、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)h19、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?120、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】;;21、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3題,共9分)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(pán)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(pán)上(兩圓盤(pán)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(chē),得到小車(chē)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(chē)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】【詳解】
解:(1)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度可知,滑塊通過(guò)光電門(mén)1的瞬時(shí)速度為通過(guò)光電門(mén)2的瞬時(shí)速度為
(2)拉力做功等于動(dòng)能的變化量,則有
(3)該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用力傳感器測(cè)出繩子拉力大小,不是將砝碼和砝碼盤(pán)的重力作為小車(chē)所受的拉力,故不需要滿足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量.【解析】不需要五、解答題(共4題,共28分)25、略
【分析】【詳解】
(1)上滑過(guò)程中,由牛頓第二定律:
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