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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)2025年北師大版共同必修2物理上冊(cè)月考試卷768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7題,共14分)1、下列關(guān)于向心加速度的說(shuō)法中,正確的是()A.向心加速度的方向始終與線速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不變C.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,向心加速度是恒定的D.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,向心加速度的大小不斷變化2、如圖所示,一輛小車靜置在水平地面上,用一條遵守胡克定律的橡皮筋將小球懸掛于車頂點(diǎn),在點(diǎn)正下方有一光滑小釘它到點(diǎn)的距離恰好等于橡皮筋原長(zhǎng)現(xiàn)使小車從靜止開(kāi)始向右做加速度逐漸增大的直線運(yùn)動(dòng);在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(橡皮筋始終在彈性限度內(nèi))
A.小球的高度保持不變B.小球的重力勢(shì)能不斷增大C.橡皮筋長(zhǎng)度保持不變D.小球只受橡皮筋的拉力和重力,所以機(jī)械能守恒3、如圖傾角為30°的斜面體固定在水平地面上,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),跨過(guò)固定于斜面體頂端的滑輪O(可視為質(zhì)點(diǎn)),A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為4m,開(kāi)始時(shí),用手托住A,使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無(wú)拉力),OB繩平行于斜面;此時(shí)B靜止不動(dòng),將A由靜止釋放,在其下擺過(guò)程中B始終保持靜止,則在繩子到達(dá)豎直位置之前,下列說(shuō)法正確的是()
A.物塊B受到的摩擦力一直沿著斜面向上B.物塊B受到的摩擦力增大C.繩子的張力先增大后減小D.地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直水平向右4、如圖所示,兩個(gè)嚙合的齒輪,其中小齒輪半徑為10cm,大齒輪半徑為20cm,大齒輪中C點(diǎn)離圓心O2的距離為10cm,A、B兩點(diǎn)分別為兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn),則A、B、C三點(diǎn)的()
A.線速度之比是1:1:1B.角速度之比是1:1:1C.向心加速度之比是4:2:1D.轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比是1:1:25、如圖所示;光滑軌道ABCD是大型游樂(lè)設(shè)施過(guò)山車軌道的簡(jiǎn)化模型,最低點(diǎn)B處的入;出口靠近但相互錯(cuò)開(kāi),C是半徑為R的圓形軌道的最高點(diǎn),BD部分水平,末端D點(diǎn)與右端足夠長(zhǎng)的水平傳送帶無(wú)縫連接,傳送帶以恒定速度v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊從軌道AB上某一固定位置A由靜止釋放,滑塊能通過(guò)C點(diǎn)后再經(jīng)D點(diǎn)滑上傳送帶,則。
A.滑塊不可能重新回到出發(fā)點(diǎn)A處B.固定位置A到B點(diǎn)的豎直高度可能為2RC.滑塊在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的最大距離與傳送帶速度v有關(guān)D.傳送帶速度v越大,滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量越多6、某電場(chǎng)中x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示,設(shè)x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向。一帶電荷量為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),結(jié)果粒子剛好能運(yùn)動(dòng)到x=3x0處。假設(shè)粒子僅受電場(chǎng)力作用,E0、x0已知;則下列說(shuō)法正確的是。
A.粒子一定帶正電B.粒子的初動(dòng)能大小為qE0x0C.粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大動(dòng)能為2qE0x0D.粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小7、如圖,不計(jì)空氣阻力,從O點(diǎn)水平拋出的小球抵達(dá)光滑斜面上端P處時(shí),速度方向恰好沿著斜面方向,然后緊貼斜面PQ做勻加速直線運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是()
A.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小比平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的大B.小球在斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中地面對(duì)斜面的支持力大于小球和斜面的總重C.撤去斜面,小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出,落地速率將變大D.撤去斜面,小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出,落地時(shí)間將減小評(píng)卷人得分二、多選題(共5題,共10分)8、如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿上,質(zhì)量為3m的a球置于地面上,質(zhì)量為m的b球從水平位置靜止釋放.當(dāng)a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱銜r(shí),b球擺過(guò)的角度為.下列結(jié)論正確的是()
A.B.C.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,重力對(duì)小球做功的功率先增大后減小D.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,重力對(duì)小球做功的功率一直增大9、如圖所示,物體以一定初速度從傾角α=37°的斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng),上升的最大高度為3.0m,選擇斜面底端為參考平面,上升過(guò)程中,物體的機(jī)械能E隨高度h的變化如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是()
A.物體的質(zhì)量m=1.0kgB.物體可能靜止在斜面頂端C.物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek=10JD.物體上升過(guò)程的加速度大小a=15m/s210、如圖所示,長(zhǎng)為l的輕桿兩端各固定一個(gè)小球(均可視為質(zhì)點(diǎn)),兩小球的質(zhì)量分別為mA=m和mB=2m,輕桿繞距B球處的光滑軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)桿轉(zhuǎn)至圖中豎直位置時(shí),A球速度為則此時(shí)。
A.B球的速度大小為B.B球的速度大小為C.桿對(duì)B球的支持力為mgD.桿對(duì)A球的拉力為2mg11、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)212、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)的速度一定滿足評(píng)卷人得分三、填空題(共7題,共14分)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、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“<”)
15、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)16、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)__。17、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)_________18、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)________.
19、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)20、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21、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1和2的時(shí)間分別為t1和t2,則滑塊通過(guò)光電門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.22、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_(kāi)________(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)23、如圖所示,在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為2m平板車C,在車上的左端放有一質(zhì)量為m的小木塊B,在小車的左邊緊靠著一個(gè)固定在豎直平面內(nèi)、半徑為r的光滑圓形軌道,軌道底端的切線水平且與小車的上表面相平.現(xiàn)有一塊質(zhì)量也為m的小木塊A從圖中圓形軌道的位置處由靜止釋放,然后,滑行到車上立即與小木塊B發(fā)生碰撞,碰撞后兩木塊立即粘在一起向右在動(dòng)摩擦因數(shù)為的平板車上滑行,并與固定在平板車上的水平輕質(zhì)小彈簧發(fā)生作用而被彈回,最后兩個(gè)木塊又回到小車的最左端與車保持相對(duì)靜止,重力加速度為g,求:
(1)小木塊A滑到軌道最點(diǎn)低時(shí),對(duì)圓形軌道的壓力;
(2)A、B兩小木塊在平板車上滑行的總路程.24、如圖所示,把一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的小鋼球用細(xì)線懸掛起來(lái),就成為一個(gè)擺。懸點(diǎn)O距地面的高度擺長(zhǎng)將擺球拉至擺線與豎直方向成角的位置由靜止釋放,不計(jì)細(xì)線質(zhì)量,空氣阻力可以忽略,取重力加速度
(1)求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大??;
(2)求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)球拉力的大??;
(3)若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷了,小球沿水平方向拋出,求它落地時(shí)速度的大小和方向(結(jié)果可保留根號(hào))。25、如圖所示,一光滑桿固定在底座上,構(gòu)成支架,放置在水平地面上,光滑桿沿豎直方向,一輕彈簧套在光滑桿上.一圓環(huán)套在桿上,圓環(huán)從距彈簧上端H處由靜止釋放,接觸彈簧后,將彈簧壓縮,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi).已知圓環(huán)的質(zhì)量為m,支架的質(zhì)量為3m,彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.取圓環(huán)剛接觸彈簧時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,豎直向下為正方向,建立x軸.
(1)在圓環(huán)壓縮彈簧的過(guò)程中,圓環(huán)所受合力為F,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出F隨x變化的示意圖;
(2)借助F-x圖像可以確定合力做功的規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,求圓環(huán)在下落過(guò)程中最大速度vm的大小.
(3)試論證當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),底座對(duì)地面的壓力FN>5mg.
26、如圖所示,固定木板BC與水平面在B點(diǎn)平滑連接,一物塊在水平面上A點(diǎn)以的初速度向右滑去。已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)重力加速度AB間的距離為s=2m,木板的傾角為木板足夠長(zhǎng),求:
(1)物塊在木板上滑行的距離;
(2)物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到木板上最高點(diǎn)所用的時(shí)間;
(3)保持物塊出發(fā)點(diǎn)和出發(fā)初速度不變;要使物塊在木板上向上滑行的距離最小,則木板的傾角應(yīng)調(diào)整為多少,此情況下物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【詳解】
ABC.向心加速度方向時(shí)刻指向圓心;速度方向一直與半徑方向垂直,A對(duì);BC錯(cuò);
D..在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中;線速度大小恒定,但方向時(shí)刻發(fā)生變化,D錯(cuò);
故選A。2、A【分析】【詳解】
設(shè)L0為橡皮筋的原長(zhǎng),k為橡皮筋的勁度系數(shù),小車靜止時(shí),對(duì)小球受力分析得:T1=mg;
彈簧的伸長(zhǎng)即小球與懸掛點(diǎn)的距離為L(zhǎng)1=L0+當(dāng)小車的加速度穩(wěn)定在一定值時(shí);對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖,得:
T2cosα=mg,T2sinα=ma,所以:彈簧的伸長(zhǎng):則小球與懸掛點(diǎn)的豎直方向的距離為:即小球在豎直方向上到懸掛點(diǎn)的距離不變,故A正確。小球的高度保持不變,則重力勢(shì)能不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;橡皮筋的長(zhǎng)度:則隨α角的變化而變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;隨加速度的增加,小球的重力勢(shì)能不變,動(dòng)能變化,則機(jī)械能變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3、D【分析】【詳解】
AB.初始情況下由于繩子無(wú)拉力,則物塊B受到沿斜面向上的靜摩擦力,大小為
斜面體在水平方向不存在受地面的摩擦力。小球A下擺過(guò)程中,由機(jī)械能守恒,到最低點(diǎn)時(shí)速度最大,則由機(jī)械能守恒定律得
又由牛頓第二定律得
解得小球A對(duì)繩的拉力為F=3mg,即物塊B受到繩子沿斜面向上的拉力為3mg,此時(shí)物塊B在平行于斜面方向所受的摩擦力為
方向沿斜面向下,由此可知物塊B受到斜面的摩擦力先是沿斜面向上2mg,后逐漸減少到零,再沿斜面向下逐漸增大到mg;故AB錯(cuò)誤;
C.由以上分析知繩子的張力一直增大,小球A擺到低時(shí)對(duì)繩的拉力最大,為3mg;故C錯(cuò)誤;
D.將A由靜止釋放;在其下擺過(guò)程中B始終保持靜止,在繩子到達(dá)豎直位置之前,把斜面與物塊B看做整體,繩子始終有拉力,此拉力有水平向左的分力,而斜面和物塊B這個(gè)整體保持靜止,水平方向受力平衡,因此,地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直水平向右,故D正確。
故選D。4、C【分析】【詳解】
A、同緣傳動(dòng)時(shí),邊緣點(diǎn)的線速度相等,故:vA=vB;同軸傳動(dòng)時(shí),角速度相等,故:ωB=ωC;根據(jù)題意,有rA:rB:rC=1:2:1;根據(jù)v=ωr,由于ωB=ωC,故vB:vC=rB:rC=2:1;故vA:vB:vC=2:2:1,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)v=ωr,由于vA=vB,故ωA:ωB=rB:rA=2:1;故ωA:ωB:ωC=rB:rA=2:1:1,故B錯(cuò)誤;C、向心加速度之比為故C正確.D、轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為故D錯(cuò)誤.故選C.
【點(diǎn)睛】
皮帶傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)時(shí),邊緣點(diǎn)的線速度相等;同軸轉(zhuǎn)動(dòng)和共軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),角速度相等;然后結(jié)合v=ωr列式求解.5、D【分析】【分析】
滑塊恰能通過(guò)C點(diǎn)時(shí);由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列方程求C點(diǎn)時(shí)的臨界速度,由動(dòng)能定理知AC高度差,從而知AB高度;對(duì)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理列方程求滑行的最大距離的大小因素;根據(jù)傳送帶速度知物塊的速度,從而知是否回到A點(diǎn);滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μmg△x,看熱量多少,分析相對(duì)路程.
【詳解】
若滑塊恰能通過(guò)C點(diǎn)時(shí)有:mg=m由A到C,根據(jù)動(dòng)能定理知mghAC=mvC2;聯(lián)立解得:hAC=R;則AB間豎直高度最小為2R+R=2.5R,所以A到B點(diǎn)的豎直高度不可能為2R,故A錯(cuò)誤;設(shè)滑塊在傳送帶上滑行的最遠(yuǎn)距離為x,則有動(dòng)能定理有:0-mvC2=2mgR-μmgx,知x與傳送帶速度無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;若滑塊回到D點(diǎn)速度大小不變,則滑塊可重新回到出發(fā)點(diǎn)A點(diǎn),故C正確;滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μmg△x;傳送帶速度越大,相對(duì)路程越大,產(chǎn)生熱量越多,故D正確;故選CD.
【點(diǎn)睛】
本題綜合考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律,理清物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況,以及在圓軌道最高點(diǎn)的臨界情況是解決本題的關(guān)鍵.6、C【分析】從圖中可知粒子在沿x軸正向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)強(qiáng)度方向發(fā)生改變,并且在過(guò)程中電場(chǎng)強(qiáng)度和位移都比過(guò)程中的大,也就是說(shuō)如果先做負(fù)功后做正功,粒子不可能在處?kù)o止,所以只有先做正功后做負(fù)功,電勢(shì)能先減小后增大,故粒子一定帶正電,AD錯(cuò)誤;因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度是均勻減小的,過(guò)程中平均電場(chǎng)強(qiáng)度為過(guò)程中平均電場(chǎng)強(qiáng)度為故根據(jù)動(dòng)能定理可得解得初動(dòng)能B錯(cuò)誤;在過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,所以在處動(dòng)能最大,最大為C正確;7、D【分析】【詳解】
根據(jù)牛頓第二定律得,小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a==gsinθ,平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為g,可知小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度小于平拋運(yùn)動(dòng)的加速度,故A錯(cuò)誤.對(duì)小球和斜面整體分析,小球沿斜面向下加速的過(guò)程中,小球具有沿斜面向下的加速度,處于失重狀態(tài),可知地面對(duì)斜面的支持力小于小球和斜面的總重力,故B錯(cuò)誤.根據(jù)動(dòng)能定理得,mgh=mv2-mv02,撤去斜面,h不變,落地的速率不變,故C錯(cuò)誤.比較小球在斜面上與空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.由于小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度為a=gsinα,豎直分加速度為ay=asinα=gsin2α<g,則知撤去斜面,落地時(shí)間變短.故D正確.故選D.二、多選題(共5題,共10分)8、A:C【分析】【詳解】
b球在擺過(guò)的過(guò)程中做圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)其速度為v,由機(jī)械能守恒定律可得在沿半徑方向上由牛頓第三定律可得因a球此時(shí)對(duì)地面壓力剛好為零,則聯(lián)立得A對(duì),B錯(cuò).b球從靜止到最低點(diǎn)的過(guò)程中,其在豎直方向的分速度是先由零增大后又減至零,由可知,重力的功率是先增大后減小,C對(duì),D錯(cuò).9、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.物體在最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能等于重力勢(shì)能,即
解得m=1kg
故A正確;
B.物體上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中,機(jī)械能減小20J,即克服摩擦力做功等于20J,有fs=20J
則摩擦力f=4N
因?yàn)?/p>
知物體不能靜止在斜面的頂端;故B錯(cuò)誤;
C.上升過(guò)程克服摩擦力做功為20J,則整個(gè)過(guò)程克服摩擦力做功為40J,根據(jù)動(dòng)能定理得
解得回到斜面底端的動(dòng)能
故C正確;
D.根據(jù)牛頓第二定律得
上升過(guò)程中的加速度大小
故D錯(cuò)誤;
故選AC。10、B:C:D【分析】【詳解】
對(duì)A、B球整體,重心在O位置,故A、B球整體繞著O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),角速度是相等的,故根據(jù)v=rω,速度之比為2:1,故vB=故A錯(cuò)誤,B正確。桿對(duì)B球的作用力為FB,合力提供向心力,解得FB=mg,方向豎直向上,故C正確。桿對(duì)A球的作用力為FA,合力提供向心力,解得FA=2mg,方向豎直向上,故D正確。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。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.三、填空題(共7題,共14分)13、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】
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;<=15、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16、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)h17、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】16018、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】;;19、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)20、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.21、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1的瞬時(shí)速度為通過(guò)光電門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的重力作為小車所受的拉力,故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.【解析】不需要22、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由圖示游標(biāo)卡尺可知;其示數(shù)為:6mm+0.05×10mm=6.50mm。
(2)[2]根據(jù)動(dòng)能定理可知:且速度代入化簡(jiǎn)得:由此可知本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)理物塊的質(zhì)量;
(3)[3]根據(jù)可知圖線的斜率為解得:【解析】6.50不需要五、解答題(共4題,共20分)23、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)A下滑過(guò)程機(jī)械能守恒;由機(jī)械能守恒定律求出A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度,在最低點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律求出支持力,然后由牛頓第三定律求出壓力.(2)系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律求出最終的速度,然后由能量守恒定律求出總路程.
(1)木塊A從軌道圖中位置滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:
在最低點(diǎn)時(shí),對(duì)A由牛頓第二定律得:
解得:F=2mg
根據(jù)牛頓第三定律可得木塊對(duì)軌道的壓力:負(fù)號(hào)表示方向豎直向下。
(2)在小木塊A與B碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
然后一起運(yùn)動(dòng)直到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
在這個(gè)過(guò)程中,由能量守恒定律得:
對(duì)于從彈簧壓縮到最短到兩木塊滑到小車左端的過(guò)
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