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2022-2023学年高一下学期期中考前必刷卷
物理·全解全析
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A
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B
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D
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11【答案】 A 2g 3
【解析】 (1)纸带和打点计时器之间存在摩擦力,减小摩擦可以使减少的重力势能更接近动能变化,所以选A
(2)
从打O点到打F点的过程中,重物的重力势能变化量△Ep=-,F点的瞬时速度VF=(h3-h1)/2T,所以动能增量
(3) 由机械能守恒定律可得mgh=0.5mv2整理得v2=2gh,则v2-h 图像,图线的“斜率”为k=2g.
(4) 在此实验中,由于阻力的影响,重物下落过程中重力势能的减少量应当略大于重物动能的增加量即有AE,>AE,因此第 3 组数据不合理
12【答案】 (1) (2) (3)
【解析】 (1)忽略地球自转的影响,在地球表面处的物体受到的重力近似等于万有引力,
m0g=(1分)
在轨道半径为r=2R处,卫星所受万有引力等于其重力,mg′=(1分)
联立解得:g′=(2分)
(2)卫星所受万有引力提供其做圆周运动的向心力,有:
=mω2·2R(2分)
结合(1)中式子可得ω=(1分)
(3)卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,且卫星的转动方向与地球自转方向相同,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时,卫星再次出现在建筑物上空,
即ωΔt-ω0Δt=2π(3分)
解得:Δt=(2分)
13【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为μl<μ2,所以P、Q一起下滑,对P、Q应用牛顿第二定律可知P、Q沿斜面下滑的加速度
a=gsinθ-μ1gcosθ ,应用速度公式可知经过时间t,P、Q的速度为v=at ,又P=Fv,可知重力对P做功的功率为PG=(2mgsinθ)v ,解得
(2)在时间t内P运动位移,对Q,应用牛顿第二定律有mgsinθ-f=ma,摩擦力对Q做功为
W=-fx,解得。
14【答案】(1) (2)230 J
【解析】 (1)由题图可知,传送带长x==3 m工件速度达到v0前,做匀加速运动,有x1=t1
工件速度达到v0后,做匀速运动,有x-x1=v0(t-t1)
联立解得加速运动的时间t1=0.8 s加速运动的位移x1=0.8 m所以加速度大小a==2.5 m/s2
由牛顿第二定律有μmgcos θ-mgsin θ=ma解得μ=.
(2)由能量守恒定律知,电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量.在时间t1内,传送带运动的位移x传=v0t1=1.6 m
在时间t1内,工件相对传送带的位移x相=x传-x1=0.8 m
在时间t1内,摩擦产生的热量Q=μmgcos θ·x相=60 J
最终工件获得的动能Ek=mv02=20 J工件增加的势能Ep=mgh=150 J
电动机多消耗的电能E=Q+Ek+Ep=230 J.
15【答案】 (1)0.8 m (2)2 N (3)48 J
【解析】 (1)滑块在板上做匀减速运动,a==μ2g解得:a=5 m/s2根据运动学公式得:L=v0t-at2
解得t=0.4 s (t=2.0 s舍去)
碰到挡板前滑块速度v1=v0-at=4 m/s>2 m/s,说明滑块一直匀减速,板移动的位移x=vt=0.8 m
(2)对板受力分析如图所示,
有:F+Ff2=Ff1 其中Ff1=μ1(M+m)g=12 N,Ff2=μ2mg=10 N 解得:F=2 N
(3)法一:滑块与挡板碰撞前,滑块与长板因摩擦产生的热量:Q1=Ff2·(L-x) =μ2mg (L-x)=12 J
滑块与挡板碰撞后,滑块与长板因摩擦产生的热量:Q2=μ2mg(L-x)=12 J
整个过程中,长板与地面因摩擦产生的热量:Q3=μ1(M+m)g·L=24 J
所以,系统因摩擦产生的热量:Q=Q1+Q2+Q3=48 J
法二:滑块与挡板碰撞前,木板受到的拉力为F1=2 N (第二问可知)F1做功为W1=F1x=2×0.8=1.6 J
滑块与挡板碰撞后,木板受到的拉力为:F2=Ff1+Ff2=μ1(M+m)g+μ2mg=22 N
F2做功为W2=F2(L-x)=22×1.2 J=26.4 J
碰到挡板前滑块速度v1=v0-at=4 m/s
滑块动能变化:ΔEk=20 J
所以系统因摩擦产生的热量:Q= W1+W2+ΔEk=48 J.
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2022-2023学年高一下学期期中考前必刷卷
物理·全解全析
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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