内容正文:
河南省信阳市信阳高级中学新校(贤岭校区)2023-2024学年高一下期6月月考物理试题
一、单选题
1. 下列说法正确的是( )
A. 汽车通过“过水路面”最低点时,其处于超重状态
B. 只要适当的调整高度,驻马店市上空可能会存在静止卫星
C. 火车转弯时,当转弯速度小于规定速度行驶时,外轨对轮缘有挤压作用
D. 相互垂直的两个力分别对物体做功为4J和3J,则这两个力的合力做功为5J
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律
可知汽车通过“过水路面”最低点时,汽车支持力大于重力,汽车处于超重状态,故A正确;
B.静止卫星位于赤道的上空,故驻马店市上空不可能存在静止卫星,故B错误;
C.火车转弯时,当转弯速度小于规定速度行驶时,火车所受的重力与支持力的合力大于圆周运动所需的向心力,内轨对轮缘有挤压作用,故C错误;
D.合外力做功等于各分力做功之和,故相互垂直的两个力分别对物体做功为4J和3J,则这两个力的合力做功为,故D错误。
故选A。
2. 2024年跳水世界杯紫特利尔站比赛于3月3日落幕,中国跳水“梦之队”包揽全部金牌,以9金1银2铜的成绩位列奖牌榜第一。某次跳水训练时,质量为m的运动员到达最高点后由静止下落,下落过程中运动员所受阻力恒定,大小为,g为重力加速度大小。在运动员从最高点开始重心下落h的过程中(运动员未接触水面),下列说法正确的是( )
A. 运动员的动能增加了 B. 运动员的重力势能减少了
C. 运动员受到的合力做的功为 D. 运动员的机械能减少了
【答案】D
【解析】
【详解】AC.运动员从最高点开始下落的过程中,受到的合力大小为
在运动员从最高点开始重心下落h的过程中合力做的功为
根据动能定理可知,运动员的动能增加了,故AC错误;
B.在运动员从最高点开始重心下落h的过程中,重力做功为
则运动员的重力势能减少了,故B错误;
D.运动员的机械能的变化量等于除重力外其他力做的功,即运动员受到的阻力做的功,则有
可知运动员的机械能减少了,故D正确。
故选D。
3. “打水漂”是一种常见的娱乐活动,一薄铁片从距离水面高度为h处水平抛出,水平方向运动距离l,与水面第一次作用后,薄铁片会反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片和水面每次接触后,在水平方向,速度不变,而在竖直方向,速度方向相反,大小变为原来的,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A. 薄铁片抛出的初速度大小为
B. 薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为
C. 薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为l
D. 薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据平抛运动
,
解得
故A错误;
B.第一次竖直方向自由落体有
薄铁片第二次与水面接触后速度为
竖直方向做竖直上抛运动,根据
薄铁片第二次与水面接触后上升高度为
故B错误;
C.薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的时间
薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为
故C正确;
D.薄铁片接触水面时速度方向与水面的夹角的正切值为
因为水平速度不变,竖直方向速度变小,所以薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角变小,故D错误。
故选C。
4. 相关科研发现,近年地球的自转速率呈现加快趋势。这样的极细微差别,尽管在人们的日常生活中无从体现,但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转加快引起的影响,下列描述正确的是( )
A. 地球静止卫星的高度要略调高一些
B. 地球的第一宇宙速度增大
C. 在深圳的物体重力减小,方向不变
D. 在丰城的物体重力减小,方向改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.地球自转加快,自转周期变短,根据万有引力提供向心力有
可知周期变短,半径变小,轨道高度要略低一些,故A错误;
B.根据
解得第一宇宙速度
可知地球第一宇宙速度不变,故B错误;
CD.向心力和重力的合力为万有引力,地球自转加快所需向心力变大,万有引力不变,则除极点外重力大小减小和方向发生变化,故C错误、D正确。
故选D。
5. 如图所示,水平薄板上放置质量为物块A,用水平轻绳通过光滑的固定小圆环悬挂质量为的小球B,小球B到小圆环的绳长为l,小球B以悬挂点为顶点做匀速圆锥摆运动,绳与竖直方向的夹角为时,物块A刚好不滑动。已知A、B及圆环可视为质点,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 小球B的运动周期为
B. A和水平薄板间的动摩擦因数为
C. 当B转动的角速度减小时,绳与竖直方向的夹角减小
D. 当B转动的角速度减小时,滑块A可能滑动
【答案】C
【解析】
【详解】A.以B为对象,根据牛顿第二定律可得
解得小球B的运动周期为
故A错误;
B.设绳子拉力为,以B为对象,竖直方向根据受力平衡可得
以A为对象,根据受力平衡可得
解得A和水平薄板间的动摩擦因数为
故B错误;
CD.以B为对象,根据牛顿第二定律可得
可得
可知当B转动的角速度减小时,增大,绳与竖直方向的夹角减小;根据
可知绳子拉力减小,则A受到的静摩擦力减小,滑块A不可能滑动,故C正确,D错误。
故选C。
6. 用如图甲所示的圆弧—斜面装置研究平抛运动,每次将质量为m的小球从半径为R=0.25 m的四分之一圆弧形轨道不同位置无初速释放,并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F。已知斜面与水平地面之间的夹角,实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x,最后作出了如图乙所示的图像,则由图可求得小球质量为( )
A. 0.25 kg B. 0.5 kg C. 0.75 kg D. 1kg
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】在圆轨道上运动时,小球受到重力以及轨道的支持力作用,合力充当向心力,所以有
小球做平抛运动时的水平射程
小球的竖直位移
根据几何关系可得
联立即得
x
由图像可知当x=0.5m时,F=10N,则
mg=5N
解得
m=0.5kg
故选B;
7. 如图甲所示,倾斜传送带正以恒定的速度v沿顺时针方向运动,传送带的倾斜角为。一质量的物块以某一初速度,从传送带的底部A处冲上传送带并沿传送带运动,其运动的图如图乙所示,物块运动到达顶端B处时,速度恰好为零。,,。则( )
A. 物块与传送带间的动摩擦因数为
B. 物块在传送带上留下划痕的长度为
C. 物块上升过程中,机械能先增加后减小
D. 由于传送物体,电动机需要对传送带先做负功后做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示图像可知,0~1s内物块的加速度大小为
负号表示加速度方向与速度方向相反;由牛顿第二定律得
mgsinθ+μmgcosθ=ma
代入数据解得
μ=0.25
选项A错误;
B.由图示图像可知,传送带速度为4m/s,物块先相对传送带上滑,相对位移为
后相对传送带下滑,相对位移为
则物块在传送带上留下划痕的长度为4m,B错误;
传送带底端到顶端的距离为
选项B正确;
C.物块上滑过程中,先受向下滑动摩擦力后受向上滑动摩擦力,摩擦力先做负功后做正功,故机械能先减小后增大,C错误;
D.物块上滑过程中,传送带先受向上摩擦力后受向下摩擦力,物块对传送带先做正功后做负功,要维持传送带速度不变,则电动机需要对传送带先做负功后做正功,D正确。
故选D。
二、多选题
8. 相同材料的两个物块和放在同一水平面上,用相同的水平拉力分别作用在两物块上,一段时间后撤去拉力,两物块运动的图像如图所示,已知,在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 的质量小于的质量
B. 两种情况下拉力做的功相等
C. 两种情况下克服摩擦力做的功相等
D. 两种情况下合外力做的功相等
【答案】AD
【解析】
【详解】A.设物块在加速时加速度为,减速时加速度为
由牛顿第二定律得
由以上两式得
由可得,两物块减速时加速度相同,加速时的加速度物块大于的,两物块的水平拉力也相同,所以的质量小于的质量,故A正确;
B.两拉力大小相同,但作用的位移不同,所以两种情况下拉力做的功不等,故B错误;
C.由动能定理知,摩擦力做的功与拉力做的功大小相等,所以两种情况下克服摩擦力做的功不等,故C错误;
D.由动能定理知,两种情况下合外力做的功均为零,故D正确。
故选AD。
9. 近日,国家航天局公布了我国探月工程四期及深空探测任务后续规划。探月工程四期嫦娥六号任务计划于2025年前后实施,拟在月球背面采样返回。设想嫦娥六号被月球俘获后进入椭圆轨道Ⅰ上运行,当经过近月点M点时启动点火装置,完成变轨后进入圆形轨道Ⅱ上运行,已知月球半径为R,圆形轨道Ⅱ距月球表面距离为nR,椭圆轨道I远月点距月球表面距离为kR,如图所示,忽略其他天体对嫦娥六号的影响,关于嫦娥六号的运动,以下说法正确的是( )
A. 由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在M点点火使其加速才能完成
B. 在轨道Ⅰ上的近月点速度是远月点的倍
C. 在轨道Ⅰ上运行周期是轨道Ⅱ上运行周期的倍
D. 在轨道Ⅱ上运行速度为月球第一宇宙速度的倍
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在M点点火制动,使其减速才能完成,故A错误;
B.根据题已知条件可得近月点及远月点距月球球心的距离分别为
,
设在轨道Ⅰ上近月点速度为,远月点的速度为,取极短时间,根据开普勒第二定律有
联立可得
故B正确;
C.根据题已知可得轨道Ⅰ的半长轴
轨道Ⅱ的轨道半径为
设嫦娥六号在轨道Ⅰ上运行周期为,在轨道Ⅱ上运行的周期为,根据开普勒第三定律有
可得
故C正确;
D.设月球的质量为,嫦娥六号的质量为,根据万有引力充当向心力可得
解得
当嫦娥六号环绕月球表面做圆周运动时速度即为第一宇宙速度,即月球的第一宇宙速度为
而嫦娥六号在轨道Ⅱ上运行时的速度
由此可得
故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,足够长的木板静置于水平地面上,木板左端放置一可看成质点的物块。t=0时对物块施加一水平向右的恒定拉力F,在F的作用下物块和木板发生相对滑动,t=2s时撤去F,物块恰好能到达木板右端,整个过程物块运动的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 木板的长度为3m
B. 物块的质量为0.8kg
C. 拉力F对物块做的功为9.9J
D. 木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据题意可知,木板在0~2.5s内向右做匀加速直线运动,作出图像,如图所示
由图像可知2.5s时两者共速,则木板在0~2.5s内的加速度大小为
物块在0~2.0s内的加速度大小为
物块在2.0s~2.5s内的加速度大小为
2.5s~3.0s内二者一起做匀减速直线运动,加速度大小为
可得木板与地面间的动摩擦因数为
物块与木板间的动摩擦因数为
木板的长度为
故A错误;
B.前2s内,对木板,有
对物块,有
解得
,
故B错误;
C.前2s内,拉力F对物块做的功为
结合图像可知,0~2s内物块的位移为
所以
故C正确;
D.木板与地面间因摩擦产生的热量
结合图像可知,木板的位移为
所以
故D正确。
故选CD。
三、实验题
11. 在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段距离,并保持板面与轨道末端的水平段垂直;
B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹A;
C.将木板沿水平方向向右平移一段距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹B;
D.将木板再水平向右平移同样距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上得到痕迹C。
若测得A、B间距离为,B、C间距离为,小球的释放点与抛出点之间的高度h,已知当地的重力加速度为g。
(1)下列实验条件必须满足的有______(选填选项前的字母)。
A.斜槽轨道必须尽可能光滑
B.斜槽轨道末端水平
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
D.小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h后再由机械能守恒定律求出
(2)根据题目所给信息,小球做平抛运动初速度大小______(选填选项前的字母)。
A. B. C. D.
(3)另外一位同学根据测量出的不同x情况下的和,令,并描绘出了如图所示的图像。若已知图线的斜率为,则小球平抛的初速度大小与的关系式为______(用题中所给字母表示)。
【答案】 ①. BC ②. C ③.
【解析】
【详解】(1)[1]A.当小球每次从斜槽同一位置静止释放时,克服摩擦力做功相同,小球飞出的初速度大小仍然相等,即斜槽的摩擦对实验没有影响,斜槽轨道不需要光滑,故A错误;
B.为了确保撤去从斜槽末端飞出的初速度方向水平。则斜槽轨道末端必须是水平的,故B正确;
C.为保证抛出的初速度大小相等,每次均应使小球从斜槽上同一位置由静止释放,故C正确;
D.由于斜槽与小球之间存在摩擦力,故小球在斜槽上下滑过程不满足机械能守恒定律,故D错误。
故选BC。
(2)[2] 水平方向由匀速直线运动得
竖直方向根据自由落体运动规律可得
解得
故选C。
(3)[3]结合上述有
,
联立可得
所以图像的斜率为
解得
12. 如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置(重力加速度用g表示)。选一条清晰的纸带,如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点A、B、C为三个计数点,打点计时器通以频率为f的交变电流。O点到三点的距离:,,,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为m。
(1)小明同学根据以上信息可得:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了___________;此时重锤的动能比开始下落时增加了___________(结果均用题中所给的物理量表示)。
(2)另一组同学对自己的纸带中的数据有一些困惑,他们测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线,图线未过原点O,该组同学在实验中所犯的错误可能是___________
A.重锤质量过大
B.在重物释放前纸带没有用纸带夹拉直
C.在打开打点计时器之前就松开纸带夹释放了重物
(3)若考虑实验中纸带和打点计时器间的摩擦有较大影响,则该图线斜率的实验值___________理论值。
A.小于 B.大于 C.相等
【答案】 ①. ②. ③. C ④. A
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]从O点到B点减少的重力势能为
[2]B点是AC两点的中间时刻,则有
故从O点到B点增加的动能为
(2)[3]根据图像可知,当h=0时,就有不等于零的速度,即计时开始时重物有初速度,故图线有纵截距的原因是在打开打点计时器之前就松开纸带夹释放了重物,故选C.
(3)[4]根据动能定理有
可得
即图像斜率表示加速度a,若考虑实验中纸带和打点计时器间的摩擦,则加速度将小于理论值重力加速度,即实验值小于理论值,故选A。
四、解答题
13. 半径R=0.32m的光滑半圆轨道固定在竖直面内,B、C分别为半圆轨道的最低点和最高点,如图所示,一小球(视为质点)从水平面上的A点沿与水平面夹角=的方向射出,小球到达B点时的速度恰好水平,并恰好能通过C点。取重力加速度大小g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,不计空气阻力。求:
(1)小球从A点射出时的速度大小v0;
(2)A、B两点间的水平距离x。
【答案】(1);(2)1.2m
【解析】
【详解】(1)设小球的质量为m,小球通过C点时的速度大小为,有
设小球通过B点时的速度大小为,由动能定理有
又
解得
(2)设小球从A点运动到B点的时间为t,有
经分析可知,解得
x=1.2m
14. 如图所示,一长为6L的轻杆一端连着质量为m的小球,另一端固定在铰链O处(轻杆可绕铰链自由转动)。一根不可伸长的轻绳一端系于轻杆的中点,另一端通过轻小定滑轮连接在小物块上,物块放置在倾角θ=30°的斜面上。已知滑轮距正下方地面上的A点的距离为3L,铰链O距A点的距离为L,不计一切摩擦。整个装置由图示位置静止释放,当轻杆被拉至竖直位置时,小球的速度,物块仍在斜面上,求:
(1)此时小球对轻杆的作用力F;
(2)此过程中轻绳对轻杆做的功W;
(3)小物块的质量M。
【答案】(1),竖直向上;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当轻杆被拉至竖直位置时,小球的速度,根据竖直平面内圆周运动的规律,小球受到的重力和轻杆对小球的作用力的合力提供向心力
根据牛顿第三定律,可得
竖直向上。
(2)将小球和轻杆看作一个整体,根据动能定理
因为,所以
(3)将小球、轻杆、轻绳和小物块看作一个系统,则系统机械能守恒
小球和小物块动能增大,则动能增加量为
小球重力势能增大,小物块重力势能减小,则重力势能减少量为
解得
15. 如图所示,轻弹簧一端固定在与斜面垂直的挡板上,另一端点在O位置。质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从斜面的顶端P点沿斜面向下运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后,A又被弹簧弹回。物块A离开弹簧后,恰好回到P点。已知OP的距离为,O点和O′点间的距离,物块A与斜面间的动摩擦因数为,斜面倾角为,重力加速度为g。求:
(1)物体下滑的初速度v0;
(2)弹簧在最低点O′处的弹性势能;
(3)在轻弹簧旁边并排放置另一根与之完全相同的弹簧,一端与挡板固定。若将另一个与A材料相同的物块B(可视为质点)与两根弹簧右端拴接,设B的质量为,将A与B并排在一起,使两根弹簧仍压缩到O′点位置,然后从静止释放,若A离开B后A最终未冲出斜面,求需满足的条件?
【答案】(1);(2);(3)1≤β≤17
【解析】
分析】
【详解】(1)从P点又回到P点
得
(2)根据能量守恒得:从O′点到P点,有
(3)分离时
aA=aB,NAB=0
对A
aA=gsinθ+μgcosθ
对B
2T+βmgsinθ+μβmgcosθ=βmaB
得
T=0
即弹簧处于原长处,A、B两物体分离。从O′点到O点
Ep=μ(β+1)mgcosθx1+(β+1)mgsinθx1+(β+1)mv2
得
分离后,A继续上升到静止
mv2=(mgsinθ+μmgcosθ)x2,0≤x2≤x0
得
1≤β≤17
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河南省信阳市信阳高级中学新校(贤岭校区)2023-2024学年高一下期6月月考物理试题
一、单选题
1. 下列说法正确的是( )
A. 汽车通过“过水路面”最低点时,其处于超重状态
B. 只要适当的调整高度,驻马店市上空可能会存在静止卫星
C. 火车转弯时,当转弯速度小于规定速度行驶时,外轨对轮缘有挤压作用
D. 相互垂直的两个力分别对物体做功为4J和3J,则这两个力的合力做功为5J
2. 2024年跳水世界杯紫特利尔站比赛于3月3日落幕,中国跳水“梦之队”包揽全部金牌,以9金1银2铜的成绩位列奖牌榜第一。某次跳水训练时,质量为m的运动员到达最高点后由静止下落,下落过程中运动员所受阻力恒定,大小为,g为重力加速度大小。在运动员从最高点开始重心下落h的过程中(运动员未接触水面),下列说法正确的是( )
A. 运动员的动能增加了 B. 运动员的重力势能减少了
C. 运动员受到的合力做的功为 D. 运动员的机械能减少了
3. “打水漂”是一种常见的娱乐活动,一薄铁片从距离水面高度为h处水平抛出,水平方向运动距离l,与水面第一次作用后,薄铁片会反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片和水面每次接触后,在水平方向,速度不变,而在竖直方向,速度方向相反,大小变为原来的,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A. 薄铁片抛出的初速度大小为
B. 薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为
C. 薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为l
D. 薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角不变
4. 相关科研发现,近年地球的自转速率呈现加快趋势。这样的极细微差别,尽管在人们的日常生活中无从体现,但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转加快引起的影响,下列描述正确的是( )
A. 地球静止卫星的高度要略调高一些
B. 地球的第一宇宙速度增大
C. 在深圳的物体重力减小,方向不变
D. 在丰城的物体重力减小,方向改变
5. 如图所示,水平薄板上放置质量为物块A,用水平轻绳通过光滑的固定小圆环悬挂质量为的小球B,小球B到小圆环的绳长为l,小球B以悬挂点为顶点做匀速圆锥摆运动,绳与竖直方向的夹角为时,物块A刚好不滑动。已知A、B及圆环可视为质点,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 小球B的运动周期为
B. A和水平薄板间的动摩擦因数为
C. 当B转动的角速度减小时,绳与竖直方向的夹角减小
D. 当B转动的角速度减小时,滑块A可能滑动
6. 用如图甲所示的圆弧—斜面装置研究平抛运动,每次将质量为m的小球从半径为R=0.25 m的四分之一圆弧形轨道不同位置无初速释放,并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F。已知斜面与水平地面之间的夹角,实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x,最后作出了如图乙所示的图像,则由图可求得小球质量为( )
A. 0.25 kg B. 0.5 kg C. 0.75 kg D. 1kg
7. 如图甲所示,倾斜传送带正以恒定的速度v沿顺时针方向运动,传送带的倾斜角为。一质量的物块以某一初速度,从传送带的底部A处冲上传送带并沿传送带运动,其运动的图如图乙所示,物块运动到达顶端B处时,速度恰好为零。,,。则( )
A. 物块与传送带间的动摩擦因数为
B. 物块在传送带上留下划痕的长度为
C. 物块上升过程中,机械能先增加后减小
D. 由于传送物体,电动机需要对传送带先做负功后做正功
二、多选题
8. 相同材料的两个物块和放在同一水平面上,用相同的水平拉力分别作用在两物块上,一段时间后撤去拉力,两物块运动的图像如图所示,已知,在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 的质量小于的质量
B. 两种情况下拉力做的功相等
C. 两种情况下克服摩擦力做的功相等
D. 两种情况下合外力做的功相等
9. 近日,国家航天局公布了我国探月工程四期及深空探测任务后续规划。探月工程四期嫦娥六号任务计划于2025年前后实施,拟在月球背面采样返回。设想嫦娥六号被月球俘获后进入椭圆轨道Ⅰ上运行,当经过近月点M点时启动点火装置,完成变轨后进入圆形轨道Ⅱ上运行,已知月球半径为R,圆形轨道Ⅱ距月球表面距离为nR,椭圆轨道I远月点距月球表面距离为kR,如图所示,忽略其他天体对嫦娥六号的影响,关于嫦娥六号的运动,以下说法正确的是( )
A. 由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在M点点火使其加速才能完成
B. 在轨道Ⅰ上的近月点速度是远月点的倍
C. 在轨道Ⅰ上运行周期是轨道Ⅱ上运行周期的倍
D. 在轨道Ⅱ上运行速度为月球第一宇宙速度的倍
10. 如图甲所示,足够长木板静置于水平地面上,木板左端放置一可看成质点的物块。t=0时对物块施加一水平向右的恒定拉力F,在F的作用下物块和木板发生相对滑动,t=2s时撤去F,物块恰好能到达木板右端,整个过程物块运动的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 木板的长度为3m
B. 物块的质量为0.8kg
C. 拉力F对物块做的功为9.9J
D. 木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J
三、实验题
11. 在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段距离,并保持板面与轨道末端水平段垂直;
B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板白纸上留下痕迹A;
C.将木板沿水平方向向右平移一段距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹B;
D.将木板再水平向右平移同样距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再白纸上得到痕迹C。
若测得A、B间距离为,B、C间距离为,小球的释放点与抛出点之间的高度h,已知当地的重力加速度为g。
(1)下列实验条件必须满足的有______(选填选项前的字母)。
A.斜槽轨道必须尽可能光滑
B.斜槽轨道末端水平
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
D.小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h后再由机械能守恒定律求出
(2)根据题目所给信息,小球做平抛运动的初速度大小______(选填选项前的字母)。
A. B. C. D.
(3)另外一位同学根据测量出的不同x情况下的和,令,并描绘出了如图所示的图像。若已知图线的斜率为,则小球平抛的初速度大小与的关系式为______(用题中所给字母表示)。
12. 如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置(重力加速度用g表示)。选一条清晰的纸带,如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点A、B、C为三个计数点,打点计时器通以频率为f的交变电流。O点到三点的距离:,,,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为m。
(1)小明同学根据以上信息可得:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了___________;此时重锤的动能比开始下落时增加了___________(结果均用题中所给的物理量表示)。
(2)另一组同学对自己的纸带中的数据有一些困惑,他们测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线,图线未过原点O,该组同学在实验中所犯的错误可能是___________
A.重锤质量过大
B.在重物释放前纸带没有用纸带夹拉直
C.在打开打点计时器之前就松开纸带夹释放了重物
(3)若考虑实验中纸带和打点计时器间的摩擦有较大影响,则该图线斜率的实验值___________理论值。
A.小于 B.大于 C.相等
四、解答题
13. 半径R=0.32m的光滑半圆轨道固定在竖直面内,B、C分别为半圆轨道的最低点和最高点,如图所示,一小球(视为质点)从水平面上的A点沿与水平面夹角=的方向射出,小球到达B点时的速度恰好水平,并恰好能通过C点。取重力加速度大小g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,不计空气阻力。求:
(1)小球从A点射出时的速度大小v0;
(2)A、B两点间的水平距离x。
14. 如图所示,一长为6L的轻杆一端连着质量为m的小球,另一端固定在铰链O处(轻杆可绕铰链自由转动)。一根不可伸长的轻绳一端系于轻杆的中点,另一端通过轻小定滑轮连接在小物块上,物块放置在倾角θ=30°的斜面上。已知滑轮距正下方地面上的A点的距离为3L,铰链O距A点的距离为L,不计一切摩擦。整个装置由图示位置静止释放,当轻杆被拉至竖直位置时,小球的速度,物块仍在斜面上,求:
(1)此时小球对轻杆作用力F;
(2)此过程中轻绳对轻杆做的功W;
(3)小物块的质量M。
15. 如图所示,轻弹簧一端固定在与斜面垂直的挡板上,另一端点在O位置。质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从斜面的顶端P点沿斜面向下运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后,A又被弹簧弹回。物块A离开弹簧后,恰好回到P点。已知OP的距离为,O点和O′点间的距离,物块A与斜面间的动摩擦因数为,斜面倾角为,重力加速度为g。求:
(1)物体下滑的初速度v0;
(2)弹簧在最低点O′处的弹性势能;
(3)在轻弹簧旁边并排放置另一根与之完全相同的弹簧,一端与挡板固定。若将另一个与A材料相同的物块B(可视为质点)与两根弹簧右端拴接,设B的质量为,将A与B并排在一起,使两根弹簧仍压缩到O′点位置,然后从静止释放,若A离开B后A最终未冲出斜面,求需满足的条件?
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