期末预测卷01
一.选择题(共8小题)
1.2024年2月26日,中国航天科技集团发布了《中国航天科技活动蓝皮书》并计划在今年发射鹊桥二号中继卫星、嫦娥六号探测器,实现世界首次月球背面南极采样返回。“嫦娥六号”探月卫星在由地球飞向月球时,将沿曲线从点向点飞行,速度逐渐减小,并成为月球的一颗卫星。在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是
A. B.
C. D.
【答案】
【解答】解:小车在水平地面上沿曲线从向运动,所受合力方向指向轨迹的凹侧。小车的速度逐渐减小,所以合力方向与速度方向的夹角为钝角,故错误,正确。
故选:。
2.如图所示,某人不同速度向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块,分别落到、两处。不计空气阻力,则落到处的石块
A.初速度大,运动时间短 B.初速度大,运动时间长
C.初速度小,运动时间短
【答案】
【解答】解:落到处的石块下落的高度较小,根据可得:知落在处的石块运动时间较短,根据可得:初速度知,落在处的石块水平位移大,时间短,则初速度较大。故正确,错误。
故选:。
3.如图所示,、是地球赤道上的两点,、是地球表面上不同纬度,同一经度上的两个点,下列说法中正确的是
A.、两点的线速度大小相同 B.、两点的线速度大小相同
C.、两点的角速度不相同 D.、两点的角速度不相同
【答案】
【解答】解:、三点共轴转动,可知三点角速度相等,故错误;
、根据圆周运动规律可知角速度相同,半径越大,线速度越大,,所以,故错误,正确;
故选:。
4.如图,轻绳拴着质量为的物体,在竖直平面内做半径为的圆周运动,下列说法正确的是
A.小球过最高点时,绳子一定有拉力
B.小球过最高点时的最小速度是0
C.若将轻绳换成轻杆,则小球过最高点时,轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等,方向相反
D.若将轻绳换成轻杆,则小球过最高点时,小球过最高点时的最小速度是
【答案】
【解答】解:、小球在最高点,向心力由重力和轻绳拉力共同提供,
根据牛顿第二定律可得:
当轻绳拉力变小时,小球的速度会随之减小,当拉力为零时,小球具有最小速度为:,故错误;
、若将轻绳换成轻杆,则小球过最高点时,轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等,方向相反,
此时满足:
即小球过最高点的速度为零,故正确,错误。
故选:。
5.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。“行星冲日”是指当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象。已知地球及部分地外行星绕太阳运动的轨道半径如表中所示。
地球 木星 土星 天王星 海王星
轨道半径 1.0 5.2 9.5 19 30
则表中相邻两次冲日的时间间隔最长的地外行星是
A.木星 B.土星 C.天王星 D.海王星
【答案】
【解答】解:由开普勒第三定律,有 可知轨道半径较大的行星,其周期也长。
设地球绕太阳运行的周期为,地球外另一行星的周期为,两次冲日时间间隔为,则,解得:,可知海王星相邻两次冲日的时间间隔最短,木星相邻两次冲日的时间间隔最长,故正确,错误。
故选:。
6.随着科技的发展,载人飞船绕太阳运行终会实现。如图所示,Ⅰ、Ⅲ轨道分别为地球和火星绕太阳运动的圆轨道,Ⅱ轨道是载人飞船的椭圆轨道,其中点、分别是近日点和远日点,点为轨道Ⅱ、Ⅲ的交点,若运动中只考虑太阳的万有引力,则
A.载人飞船在的速率小于火星绕日的速率
B.载人飞船在Ⅱ轨道上和火星在Ⅲ轨道上经过点时的向心加速度大小相等
C.在轨道Ⅱ运行时,载人飞船在点的机械能比在点的机械能大
D.只要绕行时间相同,在轨道Ⅱ上载人飞船与太阳连线扫过的面积就等于火星与太阳连线在Ⅲ轨道上扫过的面积
【答案】
【解答】解:、根据万有引力提供向心力有
,得
可知载人飞船绕过点的圆轨道运动的速率小于火星绕日的速率。
若载人飞船要从轨道Ⅱ变轨到过点的圆轨道,在点必须加速,则载人飞船在的速率小于绕过点的圆轨道运动的速率,所以,载人飞船在的速率小于火星绕日的速率,故正确;
、火星在Ⅲ轨道上经过点时,根据牛顿第二定律得
,得
载人飞船在Ⅱ轨道上经过点时,由万有引力的分力提供向心力,可知载人飞船在Ⅱ轨道上和火星在Ⅲ轨道上经过点时的向心加速度大小不相等,故错误;
、在轨道Ⅱ运行时,只有万有引力做功,其机械能守恒,则载人飞船在点与在点的机械能相等,故错误;
、根据开普勒第二定律,在同一轨道上运行的行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等,可知在轨道Ⅱ上载人飞船与太阳连线扫过的面积与火星与太阳连线在Ⅲ轨道上扫过的面积不相等,故错误。
故选:。
7.如图甲所示,从点到地面上的点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道,轨道Ⅰ为直线,轨道Ⅱ为、两点间的最速降线,小物块从点由静止分别沿轨道Ⅰ、Ⅱ滑到点的速率与时间的关系图像如图乙所示。由图可知
A.小物块沿轨道Ⅰ做匀加速直线运动
B.小物块沿轨道Ⅱ做匀加速曲线运动
C.图乙中两图线与横轴围成的面积相等
D.小物块沿两条轨道下滑的过程中,重力的平均功率相等
【答案】
【解答】解:、轨道Ⅰ是斜面,小物块受恒力的作用,小物块做匀加速直线运动,故正确;
、对Ⅱ轨道分析可知,沿轨道Ⅱ下滑时合力大小方向都在变化,做变加速曲线运动。故错误;
、图乙速率时间图像中面积表示路程,两轨迹路程不同,面积不等。故错误;
、小物块沿两轨道下滑过程中重力做功相等,但时间不同,所以重力的平均功率不等。故错误。
故选:。
8.坐过山车时,人体会分泌大量肾上腺素和多巴胺,让人感觉惊险刺激。如图所示,某车厢中游客通过环形轨道攀升的一小段时间内速率不变,则该过程中
A.该游客所受合力做功为零
B.该游客所受合力始终为零
C.该游客的机械能守恒
D.该游客所受重力的瞬时功率一定变大
【答案】
【解答】解:、游客速率不变,动能不变,由动能定理可知,合力做功为零,故正确;
、由于游客做曲线运动,受到的合外力不为零,故错误;
、由于游客的动能不变,重力势能改变,故机械能不守恒,故错误;
、游客通过环形轨道攀升的过程中,重力和速度间的夹角钝角且先不断增大再不断减小,由可知,重力的功率先变小后增大,故错误。
故选:。
二.多选题(共4小题)
9.如图所示,、两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐,落入篮筐时的速度方向相同,下列判断正确的是
A.比先落入篮筐
B.、运动的最大高度相同
C.在最高点的速度比在最高点的速度大
D.、上升到某一相同高度时的速度方向相同
【答案】
【解答】解:、若研究两个过程的逆过程,可看作是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动,落到同一高度上的两点,则上升的高度较大,由于高度决定时间,则运动时间较长,则先落入篮筐中,故错误;
、因为两球抛射角相同,的射程较远,则球的水平速度较大,因在最高点只有水平方向的速度,故在最高点的速度比在最高点的速度大,故正确;
、由斜抛运动的对称性可知,当、上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同,故正确。
故选:。
10.如图所示,两根轻细线上端固定在点,下端分别连一小铁球、,使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,的高度为,不计空气阻力,下列说法中正确的是
A.小球做匀速圆周运动时,受到重力、细线拉力和向心力作用
B.如果两个小球的质量相等,则两条细线受到的拉力不相等
C.、做圆周运动的角速度均为
D.球运动的周期小于球运动的周期
【答案】
【解答】解:.对小球受力分析如图
其受到的重力与细线的拉力的合力沿水平方向,合力提供小球做圆周运动的向心力,故错误;
.小球竖直方向有
整理得
若小球的质量相等,由于细绳与竖直方向夹角不同,所以两条细绳受到的拉力不相等,故正确;
.对小球水平方向有
又
整理有
两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,二者的角速度相等,故正确;
.由之前的分析可知,两球的角速度大小相同,由角速度与周期的公式有
球运动的周期等于球运动的周期,故错误。
故选:。
11.2024年4月9日在北美洲南部能观察到日全食,此时月球和太阳的视角相等,如图所示。已知地球绕太阳运动的周期约为月球绕地球运动周期的13倍,太阳半径约为地球半径的100倍,地球半径约为月球半径的4倍,月球绕地球及地球绕太阳的运动均可视为圆周运动,根据以上数据可知
A.地球到太阳的距离与月球到地球的距离之比约为
B.地球对月球的引力与太阳对月球的引力之比约为
C.太阳的质量约为地球质量的倍
D.地球与太阳的平均密度之比约为
【答案】
【解答】解:、已知太阳半径与地球半径之比,地球半径与月球半径之比,则太阳半径与月球半径之比
由几何关系可知结合视角图可得地球到太阳的距离与月球到地球的距离之比约为:,故正确;
、环绕天体绕中心做匀速圆周运动时,由万有引力提供向心力
可得中心天体的质量表达式为
设地球绕太阳运动的周期为,月球绕地球运动周期为,则太阳的质量与地球质量之比为
地球对月球的引力与太阳对月球的引力之比约为
解得:
星球的密度为
则地球与太阳的平均密度之比约为
解得:,故正确,错误。
故选:。
12.汽车在研发过程中都要进行性能测试,如图所示为某次测试中某型号汽车的速度与牵引力大小倒数的图像,表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动,平行于轴,反向延长过原点。已知阻力恒定,汽车质量为,下列说法正确的是
A.汽车从到持续的时间为
B.汽车由到过程做匀加速直线运动
C.汽车额定功率为
D.汽车能够获得的最大速度为
【答案】
【解答】解:、汽车所受的阻力为,汽车从到所受的牵引力为,解得,根据牛顿第二定律得,解得,汽车从到持续的时间为,故正确。
、根据,汽车由到过程功率不变,随着汽车速度的增大,牵引力减小;根据牛顿第二定律得,汽车所受阻力不变,随着牵引力的减小,汽车的加速度减小,汽车由到过程做非匀变速直线运动,故错误;
、根据可知,额定功率等于图线的斜率,即额定功率,故正确;
、汽车能够获得的最大速度为,故错误。
故选:。
三.实验题(共2小题)
13.图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置.斜槽末端口与小球离地面的高度均为,实验时,当小球从斜槽末端飞出与挡片相碰,立即断开电路使电磁铁释放小球,发现两小球同时落地,改变大小,重复实验,、仍同时落地。
(1)关于实验条件的说法,正确的有 。
.斜槽轨道末段端必须水平
.小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
.斜槽轨道必须光滑
.小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
(2)该实验结果可表明 。
.两小球落地速度的大小相同
.小球在竖直方向的分运动与小球的运动相同
.两小球在空中运动的时间相等
.小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)若用一张印有小方格(小方格的边长为的纸记录小球的轨迹,小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的、、、所示,重力加速度,则小球在处的瞬时速度的大小为 。
【答案】(1);(2);(3)1.25。
【解答】解:(1).为使小球从斜槽末端飞出时初速度方向是水平,因此斜槽轨道末段端必须水平,故正确;
.这个实验只验证小球做平抛运动在竖直方向是自由落体运动,与水平方向无关,所以不需要每次实验小球离开水平槽时初速度相同,小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放,故正确,错误;
.斜槽轨道是否光滑,对实验没有影响,不需要必须光滑,故错误。
故选:。
(2).该实验结果可表明小球在竖直方向的分运动与小球的运动相同,由于竖直方向的高度相同,所以两小球在空中运动的时间相等,故正确,错误;
.当小球落地时小球还有水平方向的速度,则两小球落地速度的大小不可能相同,故错误。
故选:。
(3)小球在竖直方向做自由落体运动,根据匀变速直线运动的推论△
代入数据解得
在水平方向的速度
在竖直方向,由中间时刻的瞬时速度等于平均速度,则有
代入数据解得
则小球在处的瞬时速度的大小为
代入数据解得。
故答案为:(1);(2);(3)1.25。
14.北京市一兴趣小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。装置中为斜槽,为水平放置可上下调节的挡板,白纸和复写纸固定在竖直背板上。钢球在斜槽中从某一位置由静止释放,从末端飞出后,落到上,挤压复写纸,在白纸上留下印迹。上下调节挡板,通过多次实验,利用描迹法描绘出钢球的运动轨迹。在描出的轨迹上安装光电门1和光电门2。改变光电门2的位置,使钢球多次释放(钢球均可以无阻碍地通过两光电门)。记录光电门1的挡光时间,光电门2的挡光时间(多组数据),测量钢球直径作为挡光时间里钢球的位移。
(1)关于本实验,下列说法正确的是 (填字母)。
.必须测量钢球的质量
.斜槽必须光滑
.必须将斜槽末端调至水平
.钢球必须从斜槽上同一位置由静止释放
(2)用螺旋测微器测量钢球的直径,其读数如图乙所示,则 。
(3)钢球通过光电门1的速度 (用题中给出字母表示)。
(4)测量两光电门间的高度差,查得当地重力加速度为。该兴趣小组根据多组实验数据,作出的关系图像如图丙所示,发现图像是倾斜直线并求得图像斜率,若 (用已知物理量的字母表示);则可验证机械能守恒定律。
(5)兴趣小组作出图像后,发现图像的斜率略小于理论值,原因可能是 (填字母)。
.钢球要克服阻力做功
.钢球通过光电门的平均速度略小于球心经过光电门的速度
.误将北极重力加速度记为当地重力加速度
.误将赤道重力加速度记为当地重力加速度
【答案】(1);(2)2.332;(3);(4);(5)。
【解答】解:(1)根据机械能守恒定律,则钢球从光电门1到光电门2满足,即只需满足,不需要测量质量,故错误;
要保证每次运动轨迹都相同,所以钢球必须从上同一位置由静止释放,斜槽无须光滑,故错误,正确;
该实验验证机械能守恒定律,不需要保证钢球做平抛运动,所以末端不一定要水平,故错误。
故选:。
(2)螺旋测微器的精确度为,直径;
(3)钢球通过光电门1的速度
通过光电门2的瞬时速度
(4)根据上述分析,若小球做平抛运动时机械能守恒,满足
代入数据整理得
函数图像的斜率
(5)钢球要克服阻力做功,使图像的斜率偏小,故正确;
根据匀变速运动规律可知,中间时刻的瞬时速度小于中间位移的瞬时速度可知,钢球通过光电门的挡光时间内的平均速度略小于球心经过光电门的速度,使图像的斜率偏小,故正确;
将北极重力加速度记为当地重力加速度,使理论值偏大,故正确;
误将赤道重力加速度记为当地重力加速度,使理论值偏小,故错误。
故选:。
故答案为:(1);(2)2.332;(3);(4);(5)。
四.解答题(共3小题)
15.如图,一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上,薄板的右端与平台的边缘对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动,当薄板运动的距离时,物块从薄板右端水平飞出;当物块落到地面时,薄板中心恰好运动到点。已知物块与薄板的质量相等,它们之间的动摩擦因数,重力加速度大小。求:
(1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间;
(2)平台距地面的高度。
【答案】(1)物块初速度大小为,其在薄板上运动的时间为;
(2)平台距地面的高度。
【解答】解:(1)物块与薄板的质量均为,物块与薄板相对滑动过程,物块做匀减速直线运动,薄板做匀加速直线运动,因平台是光滑的,根据牛顿第二定律,可知两者的加速度大小相等,设两者的加速度大小均为,则有:
解得:
设物块初速度大小为,其在薄板上运动的时间为。
对薄板有:
解得:
对物块有:△
解得:
(2)物块从薄板右端水平飞出时薄板的速度大小为
解得:
此后薄板做匀速直线运动,其中心恰好运动到点所需时间为:
解得:
物块飞出后做平抛运动,竖直方向为自由落体运动,可得平台距地面的高度为:
,解得:
答:(1)物块初速度大小为,其在薄板上运动的时间为;
(2)平台距地面的高度。
16.如图所示,圆弧半径为、内径很小的光滑半圆管竖直放置在水平地面上,两个质量均为的小球、以不同的速度进入管内(小球直径略小于半圆管横截面直径),通过最高点时,对管壁上部压力为,通过最高点时,对管壁下部的作用力大小为,求:
(1)小球通过最高点时的速度;
(2)、两球落地点间的距离。
【答案】(1)小球通过最高点时的速度大小为,方向水平向左;
(2)、两球落地点间的距离为。
【解答】解:(1)通过最高点时,对管壁上部压力为,由牛顿第三定律可得管壁对的的压力:
在点对由牛顿第二定律有:
代入数据可得:,方向水平向左;
(2)通过最高点时,对管壁下部的作用力大小为,由牛顿第三定律可得管壁对的支持力:
在点对球由牛顿第二定律有:,
代入数据可得:
两球离开点做平抛运动,竖直方向:
、两球从点落到地面过程,水平方向的位移分别为:,
则、两球落地点间的距离
代入数据可得:
答:(1)小球通过最高点时的速度大小为,方向水平向左;
(2)、两球落地点间的距离为。
17.如图甲所示,一物块放置在水平台面上,在水平推力的作用下,物块从坐标原点由静止开始沿轴正方向运动,与物块的位置坐标的关系如图乙所示。物块在处从平台飞出,同时撤去,物块恰好由点沿其切线方向进入竖直圆轨道,随后刚好从轨道最高点飞出。已知物块质量,物块与水平台面间的动摩擦因数为,轨道圆心为,半径为,为竖直直径,,重力加速度,,不计空气阻力。求:
(1)水平推力做的功;
(2)物块运动到点时的速度大小;
(3)物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功。
【答案】(1)水平推力做的功为;
(2)物块运动到点时的速度大小为;
(3)物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功为。
【解答】解:(1)图像的面积表示力做的功,可得水平推力做的功:
(2)物块在水平台面上运动过程,由动能定理有:
代入数据可得:
物块恰好由点沿其切线方向进入竖直圆轨道,由平行四边形定则可得:
代入数据可得物块运动到点时的速度大小为:
(3)物块刚好从轨道最高点飞出,在点由牛顿第二定律有:
物块在圆轨道上运动过程,由动能定理有:
代入数据可得:
答:(1)水平推力做的功为;
(2)物块运动到点时的速度大小为;
(3)物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功为。
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期末预测卷01
一.选择题(共8小题)
1.2024年2月26日,中国航天科技集团发布了《中国航天科技活动蓝皮书》并计划在今年发射鹊桥二号中继卫星、嫦娥六号探测器,实现世界首次月球背面南极采样返回。“嫦娥六号”探月卫星在由地球飞向月球时,将沿曲线从点向点飞行,速度逐渐减小,并成为月球的一颗卫星。在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是
A. B.
C. D.
2.如图所示,某人不同速度向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块,分别落到、两处。不计空气阻力,则落到处的石块
A.初速度大,运动时间短 B.初速度大,运动时间长
C.初速度小,运动时间短
3.如图所示,、是地球赤道上的两点,、是地球表面上不同纬度,同一经度上的两个点,下列说法中正确的是
A.、两点的线速度大小相同 B.、两点的线速度大小相同
C.、两点的角速度不相同 D.、两点的角速度不相同
4.如图,轻绳拴着质量为的物体,在竖直平面内做半径为的圆周运动,下列说法正确的是
A.小球过最高点时,绳子一定有拉力
B.小球过最高点时的最小速度是0
C.若将轻绳换成轻杆,则小球过最高点时,轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等,方向相反
D.若将轻绳换成轻杆,则小球过最高点时,小球过最高点时的最小速度是
5.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。“行星冲日”是指当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象。已知地球及部分地外行星绕太阳运动的轨道半径如表中所示。
地球 木星 土星 天王星 海王星
轨道半径 1.0 5.2 9.5 19 30
则表中相邻两次冲日的时间间隔最长的地外行星是
A.木星 B.土星 C.天王星 D.海王星
6.随着科技的发展,载人飞船绕太阳运行终会实现。如图所示,Ⅰ、Ⅲ轨道分别为地球和火星绕太阳运动的圆轨道,Ⅱ轨道是载人飞船的椭圆轨道,其中点、分别是近日点和远日点,点为轨道Ⅱ、Ⅲ的交点,若运动中只考虑太阳的万有引力,则
A.载人飞船在的速率小于火星绕日的速率
B.载人飞船在Ⅱ轨道上和火星在Ⅲ轨道上经过点时的向心加速度大小相等
C.在轨道Ⅱ运行时,载人飞船在点的机械能比在点的机械能大
D.只要绕行时间相同,在轨道Ⅱ上载人飞船与太阳连线扫过的面积就等于火星与太阳连线在Ⅲ轨道上扫过的面积
7.如图甲所示,从点到地面上的点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道,轨道Ⅰ为直线,轨道Ⅱ为、两点间的最速降线,小物块从点由静止分别沿轨道Ⅰ、Ⅱ滑到点的速率与时间的关系图像如图乙所示。由图可知
A.小物块沿轨道Ⅰ做匀加速直线运动
B.小物块沿轨道Ⅱ做匀加速曲线运动
C.图乙中两图线与横轴围成的面积相等
D.小物块沿两条轨道下滑的过程中,重力的平均功率相等
8.坐过山车时,人体会分泌大量肾上腺素和多巴胺,让人感觉惊险刺激。如图所示,某车厢中游客通过环形轨道攀升的一小段时间内速率不变,则该过程中
A.该游客所受合力做功为零
B.该游客所受合力始终为零
C.该游客的机械能守恒
D.该游客所受重力的瞬时功率一定变大
二.多选题(共4小题)
9.如图所示,、两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐,落入篮筐时的速度方向相同,下列判断正确的是
A.比先落入篮筐
B.、运动的最大高度相同
C.在最高点的速度比在最高点的速度大
D.、上升到某一相同高度时的速度方向相同
10.如图所示,两根轻细线上端固定在点,下端分别连一小铁球、,使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,的高度为,不计空气阻力,下列说法中正确的是
A.小球做匀速圆周运动时,受到重力、细线拉力和向心力作用
B.如果两个小球的质量相等,则两条细线受到的拉力不相等
C.、做圆周运动的角速度均为
D.球运动的周期小于球运动的周期
11.2024年4月9日在北美洲南部能观察到日全食,此时月球和太阳的视角相等,如图所示。已知地球绕太阳运动的周期约为月球绕地球运动周期的13倍,太阳半径约为地球半径的100倍,地球半径约为月球半径的4倍,月球绕地球及地球绕太阳的运动均可视为圆周运动,根据以上数据可知
A.地球到太阳的距离与月球到地球的距离之比约为
B.地球对月球的引力与太阳对月球的引力之比约为
C.太阳的质量约为地球质量的倍
D.地球与太阳的平均密度之比约为
12.汽车在研发过程中都要进行性能测试,如图所示为某次测试中某型号汽车的速度与牵引力大小倒数的图像,表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动,平行于轴,反向延长过原点。已知阻力恒定,汽车质量为,下列说法正确的是
A.汽车从到持续的时间为
B.汽车由到过程做匀加速直线运动
C.汽车额定功率为
D.汽车能够获得的最大速度为
三.实验题(共2小题)
13.图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置.斜槽末端口与小球离地面的高度均为,实验时,当小球从斜槽末端飞出与挡片相碰,立即断开电路使电磁铁释放小球,发现两小球同时落地,改变大小,重复实验,、仍同时落地。
(1)关于实验条件的说法,正确的有 。
.斜槽轨道末段端必须水平
.小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
.斜槽轨道必须光滑
.小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
(2)该实验结果可表明 。
.两小球落地速度的大小相同
.小球在竖直方向的分运动与小球的运动相同
.两小球在空中运动的时间相等
.小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)若用一张印有小方格(小方格的边长为的纸记录小球的轨迹,小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的、、、所示,重力加速度,则小球在处的瞬时速度的大小为 。
14.北京市一兴趣小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。装置中为斜槽,为水平放置可上下调节的挡板,白纸和复写纸固定在竖直背板上。钢球在斜槽中从某一位置由静止释放,从末端飞出后,落到上,挤压复写纸,在白纸上留下印迹。上下调节挡板,通过多次实验,利用描迹法描绘出钢球的运动轨迹。在描出的轨迹上安装光电门1和光电门2。改变光电门2的位置,使钢球多次释放(钢球均可以无阻碍地通过两光电门)。记录光电门1的挡光时间,光电门2的挡光时间(多组数据),测量钢球直径作为挡光时间里钢球的位移。
(1)关于本实验,下列说法正确的是 (填字母)。
.必须测量钢球的质量
.斜槽必须光滑
.必须将斜槽末端调至水平
.钢球必须从斜槽上同一位置由静止释放
(2)用螺旋测微器测量钢球的直径,其读数如图乙所示,则 。
(3)钢球通过光电门1的速度 (用题中给出字母表示)。
(4)测量两光电门间的高度差,查得当地重力加速度为。该兴趣小组根据多组实验数据,作出的关系图像如图丙所示,发现图像是倾斜直线并求得图像斜率,若 (用已知物理量的字母表示);则可验证机械能守恒定律。
(5)兴趣小组作出图像后,发现图像的斜率略小于理论值,原因可能是 (填字母)。
.钢球要克服阻力做功
.钢球通过光电门的平均速度略小于球心经过光电门的速度
.误将北极重力加速度记为当地重力加速度
.误将赤道重力加速度记为当地重力加速度
四.解答题(共3小题)
15.如图,一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上,薄板的右端与平台的边缘对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动,当薄板运动的距离时,物块从薄板右端水平飞出;当物块落到地面时,薄板中心恰好运动到点。已知物块与薄板的质量相等,它们之间的动摩擦因数,重力加速度大小。求:
(1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间;
(2)平台距地面的高度。
16.如图所示,圆弧半径为、内径很小的光滑半圆管竖直放置在水平地面上,两个质量均为的小球、以不同的速度进入管内(小球直径略小于半圆管横截面直径),通过最高点时,对管壁上部压力为,通过最高点时,对管壁下部的作用力大小为,求:
(1)小球通过最高点时的速度;
(2)、两球落地点间的距离。
17.如图甲所示,一物块放置在水平台面上,在水平推力的作用下,物块从坐标原点由静止开始沿轴正方向运动,与物块的位置坐标的关系如图乙所示。物块在处从平台飞出,同时撤去,物块恰好由点沿其切线方向进入竖直圆轨道,随后刚好从轨道最高点飞出。已知物块质量,物块与水平台面间的动摩擦因数为,轨道圆心为,半径为,为竖直直径,,重力加速度,,不计空气阻力。求:
(1)水平推力做的功;
(2)物块运动到点时的速度大小;
(3)物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功。
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