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2021年高二物理暑假作业(人教版)
作业15动量守恒定律
一、单选题
1.人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当人以速度v竖直向下匀速拉绳使质量为m物体A到达如图所示位置时,此时绳与竖直杆的夹角为(,则物体A的动能为( )
A.Ek=
B.Ek=
C.Ek=
D.Ek=
【答案】A
【解析】由图示可知,物体A的速度
则物体A的动能
故选A。
2.如图所示,在水平桌面上摆一条弯曲的轨道,它是由几段稍短的弧形光滑轨道组合而成,通过压缩弹簧使钢球从轨道的C端进入,在轨道的约束下做曲线运动,则下列说法中正确的是( )
A.钢球在运动过程中做速度不变的运动
B.钢球在轨道中加速度为零
C.钢球所受合外力为零,动能不变
D.从A点飞出时,钢球的速度方向一定沿着A点切线方向
【答案】D
【解析】A.钢球在运动过程中速度方向发生了变化,速度变化了,A错误;
B.钢球在轨道中的速度发生变化,所以加速度不为零,B错误;
C.钢球做曲线运动,所受合外力不为零,C错误;
D.从A点飞出时,钢球的速度方向一定沿着A点切线方向,D正确。
故选D。
3.按照我国整个月球探测活动的计划,在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后,第二步是“落月”工程,已在2013年以前完成。假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。下列判断正确的是( )
A.飞船在轨道Ⅰ上的运行速率v=
B.飞船在A点处点火变轨时,动能(
)增大
C.飞船在A点点火后一直到B点过程中速度一直在减小
D.飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间T=2π
【答案】D
【解析】A.在月球表面有
飞船在轨道I上运动有
联立解得飞船在轨道I上的运行速率为
故A错误;
B.飞船在A点处点火变轨后做向心运动,可知所需要的向心力小于外界所提供的向心力,可知飞船的速度减小,动能减小,故B错误;
C.飞船从A到B的过程中,万有引力做正功,动能增大,其速度也增大,故C错误;
D.在轨道III上运动有
、
联立解得卫星在轨道III上运动一周所需时间
T=2π
故D正确。
故选D。
4.如图所示,水平地面上一辆汽车正通过一根跨过定滑轮不可伸长的绳子提升竖井中的重物,不计绳重及滑轮的摩擦,在汽车向右以
匀速前进的过程中,以下说法中正确的是( )
A.当绳与水平方向成
角时,重物上升的速度为
B.当绳与水平方向成
角时,重物上升的速度为
C.汽车的输出功率将保持恒定
D.被提起重物的动能不断增大
【答案】D
【解析】AB.将汽车的速度
沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解,如图所示
则有,重物上升的速度
故AB错误;
C.汽车向右匀速前进的过程中,角度
逐渐减小,
增大,所以
增大,重物加速上升,克服重力做功的功率增大,根据能量守恒定律知,汽车的输出功率增大,故C错误;
D.重物加速上升,动能不断增大,故D正确。
故选D。
5.如图所示,在P点水平抛出一个动能为16J的小球,落在水平地面的Q点,已知
连线与地面夹角
的正切值为
,不计空气阻力,则小球落地时的动能为( )
A.25J
B.32J
C.36J
D.52J
【答案】D
【解析】设初速度为v0,则
由平抛运动的推论可知,落到Q点时速度方向与水平方向夹角的正切值为
则竖直速度为
则落地的动能
故选D。
6.A、B两物体的速度之比为2∶3,质量之比为1∶3,则A、B两物体的动能之比为( )
A.2∶9
B.4∶9
C.4∶27
D.27∶4
【答案】C
【解析】根据动能的表达式
则
故选C。
7.在地面竖直上抛一质量为m的物块,上升的最大高度为h,抛出时的速度为v0,用g表示重力加速度,则从抛出到最高点的过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据动能定理
克服空气阻力做的功
B正确,ACD错误。
故选B。
8.北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,关于其中的静止轨道卫星,下列判断正确的是( )
A.其发射速度需大于11.2km/s,绕行速度小于
B.其反射的电磁波信号可以直接传播到北极点和南极点
C.若不加以干预,在空间阻力的作用下,其动能可能增大
D.若要回收该卫星,需使其点火加速
【答案】C
【解析】A.由于该卫星是地球卫星,其发射速度需大于7.9km/s,小于11.2km/s,A错误;
B.该题研究的是静止轨道卫星,即同步卫星,该卫星在赤道的上空,无法直接传播到北极点和南极点,B错误;
C.在空间阻力的作用下,该卫星将从高轨道运行到底轨道,运行过程中万有引力做正功,空间阻