高一期末满分冲刺卷B-2023-2024学年高中物理下学期期末满分冲刺AB卷
2024-06-13
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2份
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22页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.85 MB |
| 发布时间 | 2024-06-13 |
| 更新时间 | 2024-06-13 |
| 作者 | WLWLQ |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-06-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45729432.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
期末满分冲刺卷B
1、 选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每题4分,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1
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1.如图,拉动齿条可使玩具陀螺转动起来.设每次拉出齿条的长度都相同,则( )
A.转动过程,陀螺上各点线速度大小相等
B.拉力做功大小与陀螺质量有关
C.拉力F做功全部转化为陀螺的动能
D.拉力F越大,拉力F的功率就越大
2.2023年6月7日是全国高考日,如图甲所示为某地消防车为高考学子们准备的最高礼仪“过水门”,寓意着鲤鱼跃龙门,祝所有考生金榜题名!其中一辆消防车喷出的水柱如图乙所示,A点为喷水口,B点为水柱与A等高点,水柱最高点到地面的距离为h,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.水在空中处于超重状态
B.h越大,水在空中运动的时间越短
C.不论h为多大,水在空中运动的时间相同
D.水从A点运动到B点的时间为A点运动到最高点时间的2倍
3.我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索,其后将探索建造月球科研试验站,开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。若航天员在月球表面附近高h处以初速度水平抛出一个小球,测出小球运动的水平位移大小为L。若月球可视为均匀的天体球,已知月球半径为R,引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.月球表面的重力加速度 B.月球的质量
C.月球的第一宇宙速度 D.月球的平均密度
4.半径为r的圆筒绕竖直中心轴匀速转动,筒的内壁上有一个质量为m的物体A。物块A一边随圆筒转动,一边以竖直向下的加速度a下滑。若物体与筒壁间的动摩擦因数为,圆筒转动的角速度为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,在盛满清水竖直放置的玻璃管内,红烛块可沿玻璃管匀速上升。若当红烛块沿玻璃管匀速上升的同时,玻璃管水平向右由静止开始做匀加速直线运动,则红烛块相对地面的运动轨迹可能为( )
A. B.
C. D.
6.如图,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放,小球恰好滑到杆底端,在整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( )
A.小球的动能与重力势能之和先减小后增大
B.小球的动能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和先增大后减小
D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
7.胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压,在汽车上安装胎压监测报警器,可以预防因汽车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶,其中一段路面的水平观察视图如图所示,图中虚线是水平线,在保证安全行驶的情况下,下列说法正确的是( )
A.若要尽量使胎压报警器不会超压报警,汽车在A、B处均应增大行驶速度
B.若要尽量使胎压报警器不会超压报警,汽车在A、B处均应减小行驶速度
C.若要尽量使胎压报警器不会超压报警,汽车在A处应增大行驶速度
D.若要尽量使胎压报警器不会超压报警,汽车在B处应增大行驶速度
8.如图所示,相距为的两小球、位于同一高度的水平线上,现将球向球水平抛出,初速度大小为,同时释放球自由下落。、两球与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,下列说法正确的是( )
A.两小球可能无法相遇
B.两小球一定不能在最高点相遇
C.从开始至相遇经历的时间一定为
D.若将两球的初始高度变为原来的两倍,则相遇经历的时间变为原来的两倍
9.2021年2月,“天问一号”探测器成功实施近火制动,进入环火椭圆轨道,并于5月实施降轨,软着陆火星表面。如图“天问一号”在P点被火星捕获后,假设进入大椭圆环火轨道Ⅲ,一段时间后,在近火点Q变轨至中椭圆环火轨道Ⅱ运行,再次经过Q点变轨至近火圆轨道Ⅰ运行。下列说法正确的是( )
A.“天问一号”在轨道Ⅲ上经过Q的加速度小于在轨道Ⅱ上经过Q的加速度
B.“天问一号”在轨道Ⅲ上运行时,经过P点的线速度小于Q点的线速度
C.在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须小于11.2km/s
D.“天问一号”从轨道Ⅲ变轨至轨道Ⅱ需要在Q点减速
10.如图所示,质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上,质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与小球甲连接,开始用手托住物体乙,使滑轮左侧绳竖直,右侧绳与水平方向夹角为,轻绳刚好伸直但无拉力,某时刻由静止释放物体乙(距离地面足够高),经过一段时间小球甲运动到Q点,O、Q两点的连线水平,,且小球甲在P、Q两点处时弹簧的弹力大小相等。已知重力加速度为g,,下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数
B.小球甲位于Q点时的速度大小
C.在小球甲从P点上升到PQ中点的过程中,甲乙总机械能增加量为
D.在小球甲从P点上升到PQ中点的过程中,甲乙总机械能增加量为
2、 实验题:本题共2小题,共17分
11.(7分)用如图所示装置可进行多个力学实验,根据所学物理知识回答以下问题。
(1)下列说法正确的是( )
A.用此装置来“研究匀变速直线运动”时,长木板上表面必须光滑。
B.此装置的电磁打点计时器需要220V交流电源。
C.用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时,需要平衡摩擦力,且钩码的总质量应远大于小车的质量。
D.用此装置来“验证动量定理”时,需要平衡摩擦力,且钩码的总质量应远小于小车的质量。
(2)用该装置“探究动能定理”实验中,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,小车的质量为M,。从打O点到打B点的过程中,拉力所做的功 ,小车动能变化量 。
(3)多次重复(2)问的实验过程发现,合力做的功总是稍大于动能的增加量,导致这一结果的原因可能是 (写出1条可能的原因即可)。
12.(10分)在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)在图甲所示实验中,小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。下列说法正确的是 ;
A.所用两球的质量必须相等
B.可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动
C.可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动
D.用较大的力敲击弹性金属片,两球仍能同时落地
(2)在图乙所示实验中,除了用到图中器材之外,下列器材还需要用到的有 。
A.刻度尺 B.秒表 C.天平
(3)在实验中用方格纸,每个格的边长,记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置,如图丙所示,取,则该小球做平抛运动的初速度大小 ,小球在B点的竖直分速度大小 ,图中O点 (填“是”或“不是”)小球做平抛运动的抛出点。(计算结果取三位有效数字)
3、 计算题:本题共4小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(8分)如图所示,发球机以不同的水平初速度射出网球,竖直墙壁上的O点与出射点P等高,A、B为网球击中墙壁上的两点,水平初速度为时击中A点。,,网球可看作质点,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)出射点P到O点的距离;
(2)网球击中B点时速度的大小。
14.(10分)如图,静止的“玉兔”月球车在高度的位置,将一质量的小物体以的速度沿水平方向弹射出去,测出小物体的水平射程,已知万有引力常量,月球第一宇宙速度为。求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)小物体落地时的动能;
(3)月球的质量。(计算结果保留两位有效数字)
15.(10分)如图所示,在水平转台上放一个质量的木块,绳的一端系在木块上,穿过转台的中心光滑小孔,另一端悬挂一个质量的物体,木块与点间距离为,木块相对转台始终静止。
(1)若木块与转台间是光滑的,求转台的角速度?
(2)若木块与转台间的动摩擦因数为,求的取值范围。
16.(13分)如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B,C是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0m,现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE距离h=1.0m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ0=0.5。取sin37o=0.6,cos37o=0.8,g=10m/s2。求:
(1)物体第一次到达C点时的速度大小和受到的支持力大小;
(2)斜面AB的长度L;
(3)若μ可变,求μ取不同值时,物块在斜面上滑行的路程x。
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期末满分冲刺卷B
1、 选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每题4分,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1.如图,拉动齿条可使玩具陀螺转动起来.设每次拉出齿条的长度都相同,则( )
A.转动过程,陀螺上各点线速度大小相等
B.拉力做功大小与陀螺质量有关
C.拉力F做功全部转化为陀螺的动能
D.拉力F越大,拉力F的功率就越大
【答案】D
【详解】A.转动过程,陀螺上各点角速度相等,半径不同,由
可知各点线速度大小不相等,故A错误;
B.由功的公式
可见拉力做功大小与拉力大小、在拉力方向上发生的位移大小有关,与陀螺质量无关,故B错误;
C. 拉力做功,转化为陀螺的动能和摩擦产生的内能,故C错误;
D.因每次拉出齿条的长度都相同,如果 拉力越大,拉力做功越多,陀螺的动能越大,即获得的速度越大,由功率
可知的功率越大,故D正确。
故选D。
2.2023年6月7日是全国高考日,如图甲所示为某地消防车为高考学子们准备的最高礼仪“过水门”,寓意着鲤鱼跃龙门,祝所有考生金榜题名!其中一辆消防车喷出的水柱如图乙所示,A点为喷水口,B点为水柱与A等高点,水柱最高点到地面的距离为h,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.水在空中处于超重状态
B.h越大,水在空中运动的时间越短
C.不论h为多大,水在空中运动的时间相同
D.水从A点运动到B点的时间为A点运动到最高点时间的2倍
【答案】D
【详解】A.水柱中的水在空中处于失重状态,A错误;
BC.水柱最高点离地越高,水在空中运动的时间越长,B、C错误;
D.根据斜抛运动的对称性,水从A点运动到B点的时间为A点运动到最高点时间的2倍,D正确。
故选D。
3.我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索,其后将探索建造月球科研试验站,开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。若航天员在月球表面附近高h处以初速度水平抛出一个小球,测出小球运动的水平位移大小为L。若月球可视为均匀的天体球,已知月球半径为R,引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.月球表面的重力加速度 B.月球的质量
C.月球的第一宇宙速度 D.月球的平均密度
【答案】D
【详解】A.由平抛运动特点可得
由以上两式得月球表面的重力加速度
故A错误;
B.由万有引力等于重力得
将代入上式得月球的质量
故B错误;
C.由牛顿第二定律得
将代入上式得月球的第一宇宙速度
故C错误;
D.月球的平均密度
故D正确。
故选D。
4.半径为r的圆筒绕竖直中心轴匀速转动,筒的内壁上有一个质量为m的物体A。物块A一边随圆筒转动,一边以竖直向下的加速度a下滑。若物体与筒壁间的动摩擦因数为,圆筒转动的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】竖直方向
水平方向
解得
故选C。
5.如图所示,在盛满清水竖直放置的玻璃管内,红烛块可沿玻璃管匀速上升。若当红烛块沿玻璃管匀速上升的同时,玻璃管水平向右由静止开始做匀加速直线运动,则红烛块相对地面的运动轨迹可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上时,物体将做曲线运动,且轨迹夹在速度与合力方向之间,轨迹的凹向大致为合力的方向。蜡块的合速度方向斜向右上方,合加速度方向水平向右,不在同一直线上,轨迹的凹向大致为合力的方向,由于开始水平向右的速度为零,故轨迹开始偏向竖直向上方向后逐渐偏向右侧。
故选A。
6.如图,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放,小球恰好滑到杆底端,在整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( )
A.小球的动能与重力势能之和先减小后增大
B.小球的动能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和先增大后减小
D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
【答案】D
【详解】在整个运动过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。
A.小球下滑的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大,因此小球的动能与重力势能之和先增大后减小,故A错误;
BC.小球下滑的过程中,重力势能一直减小,因此小球的动能与弹簧的弹性势能之和一直增大,故BC错误;
D.小球下滑的过程中,小球的动能先增大后减小,因此小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大,故D正确。
故选D。
7.胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压,在汽车上安装胎压监测报警器,可以预防因汽车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶,其中一段路面的水平观察视图如图所示,图中虚线是水平线,在保证安全行驶的情况下,下列说法正确的是( )
A.若要尽量使胎压报警器不会超压报警,汽车在A、B处均应增大行驶速度
B.若要尽量使胎压报警器不会超压报警,汽车在A、B处均应减小行驶速度
C.若要尽量使胎压报警器不会超压报警,汽车在A处应增大行驶速度
D.若要尽量使胎压报警器不会超压报警,汽车在B处应增大行驶速度
【答案】D
【详解】在A点和B点,小车的向心加速度分别是向上和向下,所以在A点和B点小车分别处于超重状态和失重状态,对A点有
得
对B点有
得
可见若要尽量使胎压报警器不会超压报警,汽车在A处应减少行驶速度,汽车在B处应增大行驶速度。故ABC错误,D正确。
故选D。
8.如图所示,相距为的两小球、位于同一高度的水平线上,现将球向球水平抛出,初速度大小为,同时释放球自由下落。、两球与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,下列说法正确的是( )
A.两小球可能无法相遇
B.两小球一定不能在最高点相遇
C.从开始至相遇经历的时间一定为
D.若将两球的初始高度变为原来的两倍,则相遇经历的时间变为原来的两倍
【答案】C
【详解】AB.两球从同高度处开始运动,竖直方向均做自由落体运动,故两球始终在同一高度上,相遇时间只跟水平初速度和初始水平距离有关,水平方向一定会相遇,且可能在任一高度相遇,A错误;B错误;
C.相遇时间一定为
C正确;
D.相遇时间与高度无关,D错误。
故选C。
9.2021年2月,“天问一号”探测器成功实施近火制动,进入环火椭圆轨道,并于5月实施降轨,软着陆火星表面。如图“天问一号”在P点被火星捕获后,假设进入大椭圆环火轨道Ⅲ,一段时间后,在近火点Q变轨至中椭圆环火轨道Ⅱ运行,再次经过Q点变轨至近火圆轨道Ⅰ运行。下列说法正确的是( )
A.“天问一号”在轨道Ⅲ上经过Q的加速度小于在轨道Ⅱ上经过Q的加速度
B.“天问一号”在轨道Ⅲ上运行时,经过P点的线速度小于Q点的线速度
C.在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须小于11.2km/s
D.“天问一号”从轨道Ⅲ变轨至轨道Ⅱ需要在Q点减速
【答案】BD
【详解】A.根据
可知,“天问一号”在轨道Ⅲ上经过Q的加速度等于在轨道Ⅱ上经过Q的加速度,选项A错误;
B.根据开普勒第二定律可知,“天问一号”在轨道Ⅲ上运行时,经过远点P点的线速度小于经过近点Q点的线速度,选项B正确;
C.在地球上发射“天问一号”环火卫星要脱离地球的引力,则发射速度必须大于11.2km/s,选项C错误;
D.“天问一号”从轨道Ⅲ变轨至轨道Ⅱ需要在Q点减速做向心运动才能完成,选项D正确。
故选BD。
10.如图所示,质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上,质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与小球甲连接,开始用手托住物体乙,使滑轮左侧绳竖直,右侧绳与水平方向夹角为,轻绳刚好伸直但无拉力,某时刻由静止释放物体乙(距离地面足够高),经过一段时间小球甲运动到Q点,O、Q两点的连线水平,,且小球甲在P、Q两点处时弹簧的弹力大小相等。已知重力加速度为g,,下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数
B.小球甲位于Q点时的速度大小
C.在小球甲从P点上升到PQ中点的过程中,甲乙总机械能增加量为
D.在小球甲从P点上升到PQ中点的过程中,甲乙总机械能增加量为
【答案】ABD
【详解】A.小球甲在P、Q两点处时弹簧的弹力大小相等,可知在两点的弹簧的形变量相等,因
则在P点时弹簧的压缩量为
由胡克定律
解得
选项A正确;
B.小球甲位于Q点时,乙的速度为零,则由能量关系
解得小球甲的速度大小
选项B正确;
CD.在小球甲在PQ的中点时弹簧的形变量为零,则小球甲从P点上升到PQ中点的过程中,甲乙总机械能增加量等于弹性势能的减小量,即
选项C错误,D正确。
故选ABD。
2、 实验题:本题共2小题,共17分
11.(7分)用如图所示装置可进行多个力学实验,根据所学物理知识回答以下问题。
(1)下列说法正确的是( )
A.用此装置来“研究匀变速直线运动”时,长木板上表面必须光滑。
B.此装置的电磁打点计时器需要220V交流电源。
C.用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时,需要平衡摩擦力,且钩码的总质量应远大于小车的质量。
D.用此装置来“验证动量定理”时,需要平衡摩擦力,且钩码的总质量应远小于小车的质量。
(2)用该装置“探究动能定理”实验中,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,小车的质量为M,。从打O点到打B点的过程中,拉力所做的功 ,小车动能变化量 。
(3)多次重复(2)问的实验过程发现,合力做的功总是稍大于动能的增加量,导致这一结果的原因可能是 (写出1条可能的原因即可)。
【答案】(1)D
(2) mgxB
(3)细线与滑轮间有摩擦阻力、存在一定的空气阻力。
【详解】(1)A.用此装置来“研究匀变速直线运动”时,长木板上表面不一定必须光滑,选项A错误。
B.此装置的电磁打点计时器需要4~6V交流电源,选项B错误。
C.用此装置来“探究加速度a与力F的关系”时,需要平衡摩擦力,且钩码的总质量应远小于小车的质量,选项C错误。
D.用此装置来“验证动量定理”时,需要平衡摩擦力,且钩码的总质量应远小于小车的质量,选项D正确。
故选D。
(2)[1]重物的质量为m,小车的质量为M,M>>m,所以在平衡摩擦力后,重物的重力大小mg等于小车所受的拉力大小,拉力所做的功为
[2]小车过B点的瞬时速度为
所以小车动能变化量为
(3)合力做的功总是稍大于动能的增加量,导致这一结果的原因可能是细线与滑轮间有摩擦阻力、存在一定的空气阻力。
12.(10分)在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)在图甲所示实验中,小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。下列说法正确的是 ;
A.所用两球的质量必须相等
B.可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动
C.可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动
D.用较大的力敲击弹性金属片,两球仍能同时落地
(2)在图乙所示实验中,除了用到图中器材之外,下列器材还需要用到的有 。
A.刻度尺 B.秒表 C.天平
(3)在实验中用方格纸,每个格的边长,记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置,如图丙所示,取,则该小球做平抛运动的初速度大小 ,小球在B点的竖直分速度大小 ,图中O点 (填“是”或“不是”)小球做平抛运动的抛出点。(计算结果取三位有效数字)
【答案】(1)BD
(2)A
(3) 1.47 1.96 不是
【详解】(1)BC.本实验应改变装置高度多次实验,发现两球的下落时间总是相同,进而说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,但不能说明水平分运动是匀速直线运动,故B正确,C错误;
AD.由自由落体运动规律有
下落时间
与球质量无关,两球质量可以不等,下落时间也与初速度无关,即与是否大力敲击弹性金属片无关,故D正确,A错误。
故选BD。
(2)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了图中的器材之外,还需要刻度尺,用来测量距离,故A正确,BC错误;
故选A。
(3)[1]竖直方向根据
解得
水平方向根据
解得该小球做平抛运动的初速度大小为
[2]竖直方向根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则小球在B点的竖直速度大小为
[3]假设小球经过图中的O点,且O点的竖直分速度大小为,则从O点到B点过程,竖直方向有
解得
则O点到B点的时间为
则O点到B点的水平位移为
由图可知O点到B点的实际水平距离为
可知小球并没有经过O点,则O点不是小球做平抛运动的抛出点。
3、 计算题:本题共4小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(8分)如图所示,发球机以不同的水平初速度射出网球,竖直墙壁上的O点与出射点P等高,A、B为网球击中墙壁上的两点,水平初速度为时击中A点。,,网球可看作质点,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)出射点P到O点的距离;
(2)网球击中B点时速度的大小。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)网球做平抛运动,射到A点时,水平方向
竖直方向
解得
(2)射到B点时,水平方向
竖直方向
则
击中B点时的速度
14.(10分)如图,静止的“玉兔”月球车在高度的位置,将一质量的小物体以的速度沿水平方向弹射出去,测出小物体的水平射程,已知万有引力常量,月球第一宇宙速度为。求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)小物体落地时的动能;
(3)月球的质量。(计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)根据平抛运动规律有
联立解得
(2)由机械能守恒定律得
(3)由
和
解得
15.(10分)如图所示,在水平转台上放一个质量的木块,绳的一端系在木块上,穿过转台的中心光滑小孔,另一端悬挂一个质量的物体,木块与点间距离为,木块相对转台始终静止。
(1)若木块与转台间是光滑的,求转台的角速度?
(2)若木块与转台间的动摩擦因数为,求的取值范围。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)在旋转的过程中物体受力平衡,木块做圆周运动。根据平衡条件和牛顿第二定律对和分别分析可知
解得
(2)最大静摩擦力
当转速较小,最大静摩擦力沿半径向外时
当转速较大,最大静摩擦力沿半径向内时
解得
故的取值范围为
16.(13分)如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B,C是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0m,现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE距离h=1.0m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ0=0.5。取sin37o=0.6,cos37o=0.8,g=10m/s2。求:
(1)物体第一次到达C点时的速度大小和受到的支持力大小;
(2)斜面AB的长度L;
(3)若μ可变,求μ取不同值时,物块在斜面上滑行的路程x。
【答案】(1),10N;(2)1.8m;(3)见解析
【详解】(1)设物体到达B点的速度为v,从E到B,由动能定理,得
代入数据得
在C点,有
代入数据得
(2)从C到A,由动能定理得
代入数据得
(3)设摩擦因数为μ1时物块刚好能静止在斜面上,则有
解得
①若,物块将滑出斜面,则物块的路程为
②若,物块在斜面上多次往返,最后在B点速度为零,则有
解得
③,则物块将停在斜面上,则有
解得
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