精品解析:海南省省直辖县级行政单位定安县2023-2024学年高一下学期7月期末联考物理试题
2024-07-10
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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) | 海南省 |
| 地区(市) | 省直辖县级行政单位 |
| 地区(区县) | 定安县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.05 MB |
| 发布时间 | 2024-07-10 |
| 更新时间 | 2024-07-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46265236.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
★启用前注意保密
定安县2023-2024学年第二学期高一年级期末考试
物理
注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
─、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 一物体在竖直面内某段运动的轨迹如图所示,该物体经过B点时速度方向竖直向上,则该物体在B点所受的合力可能( )
A. 向左 B. 向右 C. 向上 D. 向下
【答案】B
【解析】
【详解】根据合力、速度、轨迹三者之间的关系可知,合力方向指向轨迹的凹侧,故该物体在B点所受的合力可能向右。
故选B。
2. 在如图所示的电场中,将一电子从A点移到B点。A、B两点电场强度大小分别记为、,电子在A、B两点所受电场力大小分别记为、,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.B点电场线的更加密,因此电场强度更大,即
故A错误,B正确;
CD.根据电场力与电场强度的关系
则
故CD错误。
故选B。
3. 下列过程中,满足机械能守恒的是( )
A. 子弹射穿木块的过程
B. 树叶在空中缓缓飘落的过程
C. 跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降的过程
D. 竖直向上抛出的物体,运动过程中只受重力作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.子弹射穿木块的过程会产生热能,机械能不守恒,选项A错误;
B.树叶在空中缓缓飘落的过程要克服阻力做功,机械能不守恒,选项B错误;
C.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降过程,动能不变,重力势能减小,则机械能减小,选项C错误;
D.竖直向上抛出的物体,运动过程中只受重力作用,则只有重力做功,机械能守恒,选项D正确。
故选D。
4. 有一运输西瓜的汽车,以5m/s的速率通过一个半径为R=10m的凹形桥,车经凹形桥最低点时,车中间一个质量为6kg的大西瓜受到周围西瓜对它的作用力大小为( )(g取10m/s2)
A. 60N B. 75N C. 45N D. 0N
【答案】B
【解析】
【详解】车经凹形桥最低点时,由于汽车做圆周运动,所以汽车会受到竖直向上的向心加速度,向心加速度,在最低点大西瓜所受合力提供向心力,所以得到:F合=ma=15N.大西瓜受重力和周围西瓜对它的作用力F,由于大西瓜所受合力提供向心力,所以合力方向为竖直向上,即周围西瓜对它的作用力大小F=mg+F合=75N,故B正确,ACD错误.
5. 如图所示,将质量m=2kg的一个小钢球(可看成质点)从离地面H=2m高处由静止开始释放,落人泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力(g取10m/s2),则下列说法正确的是( )
A. 整个过程中重力做功为40J B. 整个过程中重力势能减少41J
C. 泥对小钢球的平均阻力为800N D. 泥对小钢球的平均阻力做功为40J
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据
A错误B正确;
CD.对整个过程运用动能定理得
解得
故CD错误。
故选B。
6. 四种电场的电场线分布情况如图所示。将一检验电荷分别放在场中a、b两点,则该检验电荷在a、b两点所受的电场力相同的是( )
A. 甲图中,与正点电荷等距离的a、b两点
B. 乙图中,两等量异种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点
C. 丙图中,两等量同种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点
D. 丁图中,某负点电荷的电场中同一条电场线上的a、b两点
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中,与正点电荷等距离的a、b两点场强大小相等,但是方向不同,则该检验电荷在a、b两点所受的电场力不相同,故A错误;
B.乙图中,两等量异种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点,由对称可知,两点的场强大小和方向均相同,则检验电荷所受的电场力相同,故B正确;
C.丙图中,两等量同种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点的场强大小相同,但是方向不同,则该检验电荷在a、b两点所受的电场力不相同,故C错误;
D.丁图中,某负点电荷的电场中同一条电场线上的a、b两点的场强方向相同,但大小不同,则该检验电荷在a、b两点所受的电场力不相同,故D错误。
故选B。
7. 已知月球半径为R,飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行,周期为T,万有引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 月球第一宇宙速度为 B. 月球密度为
C. 月球质量为 D. 月球表面重力加速度为
【答案】D
【解析】
【详解】C.月球对飞船的万有引力充当飞船做圆周运动的向心力,则有
解得月球质量
C错误;
A.对绕月球表面飞行的卫星
解得月球第一宇宙速度
A错误;
D.对月球表面物体
解得月球表面重力加速度
D正确;
B.月球密度
B错误。
故选D。
8. 粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动,水平拉力F及物体的运动速度v随时间t变化的图像如图甲和图乙所示。取重力加速度。则( )
A. 前2s内水平拉力F做功为120J
B. 前4s内物体的位移为10m
C. 物体的质量为7.5kg
D. 时水平拉力F的功率为30W
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移,前2s内物体的位移
则水平拉力F做功为
故A错误;
B.前4s内物体的位移为
故B错误;
C.根据图像可知,2s后物体做匀速直线运动,水平拉力与摩擦力平衡,即摩擦力大小为5N,2s前物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
根据图乙可知
解得
故C错误;
D.根据图乙可知,1s时物体的速度为2m/s,则时水平拉力F的功率为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选是符合题目要求的。全部选对的,得4分;选对但不全的,得2分;有选错的,得0分。
9. 如图所示,a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. a的加速度大于b的加速度 B. a的周期小于b的周期
C. a的线速度大于b的线速度 D. 地球对a的引力小于地球对b的引力
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律有
可得加速度为
可知a的加速度大于b的加速度,故A正确;
B.根据开普勒第三定律有
可知a的周期小于b的周期,故B正确;
C.根据万有引力提供向心力有
可得线速度为
可知a的线速度大于b的线速度,故C正确;
D.根据
由于a、b两颗人造地球卫星质量不清楚,故无法判断地球对a的引力与地球对b的引力的大小,故D错误。
故选ABC。
10. 关于平抛运动和匀速圆周运动,以下说法正确的是( )
A. 做平抛运动的物体在相等的时间内速度的变化量相同
B. 做平抛运动的和匀速圆周运动物体所受合力都是恒力
C. 匀速圆周运动是变加速曲线运动
D. 做圆周运动的物体所受合力总是指向圆心,这个指向圆心的力叫作向心力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.做平抛运动的物体,由平抛规律可得
故在相等时间内速度的变化量相同,A正确;
B.做平抛运动的物体,加速度恒为g,所受合力恒为mg,做匀速圆周运动的物体,所受合力作为向心力,大小恒定,方向时刻在变,B错误;
C.做匀速圆周运动的物体,向心加速度时刻改变,故匀速圆周运动是变加速曲线运动,C正确;
D.做匀速圆周运动的物体所受合力总是指向圆心,按效果把相应合力称为向心力,D错误。
故选AC。
11. 如图所示,高h=2m的曲面固定不动。一个质量m=1kg的物体,由静止开始从曲面的顶点滑下,滑到底端时的速度大小为,g取,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体的动能增加了8J B. 物体的重力势能增加了20J
C. 物体的机械能保持不变 D. 物体的机械能减少了12J
【答案】AD
【解析】
【详解】A.动能的增加量为
故A正确;
B.重力做功
W=mgh=1×10×2J=20J
故重力势能减小20J,故B错误;
C.重力势能的减小量大于动能的增加量,故说明机械能不守恒,故C错误;
D.机械能的减小量为
故D正确。
故选AD。
12. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v—t图像如图所示,已知汽车的质量m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,(g=10m/s2)则( )
A. 汽车在前5s内的牵引力为6×103N
B. 汽车的额定功率为90kW
C. 汽车的最大速度vm为60m/s
D. 当汽车速度为30m/s时,汽车加速度大小为1m/s2
【答案】CD
【解析】
【详解】A.汽车前5s内做匀加速直线运动,则有
根据图像有
解得
故A错误;
B.5s末达到额定功率,则有
故B错误;
C.汽车达到最大速度时,汽车的牵引力最小,且恰好与阻力平衡,则有
故C正确;
D.当汽车速度为30m/s时,牵引力为
根据牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选CD。
13. 如图所示,一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,杆两端固定且足够长,物块A由静止从图示位置释放后,先沿杆向上运动,设某时刻物块A运动的速度大小为vA,小球B运动的速度大小为vB,轻绳与杆的夹角为θ,则( )
A. vA=vBcosθ
B. vB=vAcosθ
C. 小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能
D. 当物块A上升到与滑轮等高时,它的机械能最大
【答案】BD
【解析】
【详解】将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,在沿绳子方向的分速度等于B的速度.在沿绳子方向的分速度为,所以.故A错误,B正确;A、B组成的系统只有重力做功,系统机械能守恒,系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量,则小球重力势能的减小等于系统动能的增加和B的重力势能的增加.故C错误.除重力以外其它力做的功等于机械能的增量,物块A上升到与滑轮等高前,拉力做正功,机械能增加,物块A上升到与滑轮等高后,拉力做负功,机械能减小.所以A上升到与滑轮等高时,机械能最大.故D正确.
故选BD.
考点:考查了机械能守恒定律和运动的分解与合成的应用
【点睛】解决本题的关键会对速度进行分解,以及掌握机械能守恒的条件,会利用系统机械能守恒解决问题.
三、实验题:本题共2小题,共20分。其中14题,10分,15题10分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
14. 在“探究平抛运动的特点”的实验中,可以描绘平抛运动轨迹和求物体做平抛运动的初速度。
(1)下列器材中必需的测量仪器是___________ 。
A.刻度尺B.秒表C.天平
(2)图中为什么斜槽底端要保持水平?答:___________。
(3)让小球多次从___________(选填“同一”或者“不同”)位置由静止滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置。取下白纸,以O为原点,以过O点的竖直线、水平线分别为y、x轴建立坐标系,以平滑曲线描出平抛轨迹。
(4)在探究平抛运动的特点时,下列说法中正确的是___________(填选项前的字母)。
A.应使用密度大、体积小的小球
B.必须测出平抛小球的质量
C.不需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行
(5)若小球的水平初速度为v0,小球落到某点时水平位移为x,竖直位移为y,求小球在这一点的速度表达式v=___________。
【答案】 ①. A ②. 因为平抛运动的初速度方向是沿水平方向 ③. 同一 ④. A ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]AB.探究平抛运动的实验中需要测量小球的速度,原则上需要获取小球运动位移和时间两项数据,但由于小球运动时间很短,用秒表测量其某一段运动的时间误差很大,不可取,所以我们需要根据小球运动的位移和运动学规律来间接获取速度数据,故刻度尺是必需的测量仪器,故A正确,B错误;
C..本实验研究的是运动学规律,不是动力学规律,因此不用测量小球的质量,不需要天平,故C错误。
故选A。
(2)[2]因为平抛运动的初速度方向是沿水平方向。
(3)[3]为了使小球每次从斜槽底端抛出时的速度相等,需让小球多次从同一位置由静止滚下。
(4)[4]A.为了尽量减小小球运动过程中所受空气阻力的影响,应使用密度大、体积小的小球,故A正确;
B.本实验研究的是运动学规律,不是动力学规律,因此不用测量小球的质量,故B错误;
C.本实验中小球每次的运动轨迹相同,都在同一竖直平面内,所以需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行,从而使所描绘的轨迹反映小球真实的运动,故C错误。
故选A。
(5)[5]小球运动到该点所用时间为
小球在该点的竖直分速度大小为
故小球在该点的速度表达式为
15. 如图甲所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)供实验选择的重物有以下四个,最优选择为______。
A. 质量为的砝码 B. 质量为的木球
C. 质量为的塑料球 D. 质量为的铁球
(2)关于实验,下列说法中正确是______。
A. 释放重物时要注意纸带是否竖直 B. 重物的质量可以不测量
C 实验中应先释放纸带,后接通电源 D. 可以利用公式来求解瞬时速度
(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是______。
A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度
C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法
(4)实验得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的三个点、、,测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为,打点计时器打点周期为。设重物质量为,打点到打点的过程中,重物的重力势能减少量______,动能变化量______。在实验误差范围内,与相等,则验证了机械能守恒定律。(用题中所给条件的字母表示)
【答案】(1)D (2)AB
(3)C (4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
为减小阻力的影响,供实验选择的重物应该是质量较大、体积较小的铁球,故选D。
【小问2详解】
A.释放重物时要注意纸带是否竖直,防止纸带和打点计时器产生摩擦,选项A正确;
B.因要验证的表达式两边都有质量,则重物的质量可以不测量,选项B正确;
C.实验中应先接通电源,后释放纸带,选项C错误;
D.若利用公式来求解瞬时速度,就相当间接使用了机械能守恒定律,就失去了验证的意义了,选项D错误。
故选AB。
【小问3详解】
AB.利用公式计算重物速度或者利用公式计算重物速度都会造成计算出的动能增加量过大,选项AB错误;
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响,部分重力势能会消耗在阻力功上面,会使得重力势能减小量大于动能增加量,选项C正确;
D.采用多次实验取平均值的方法,只能减小偶然误差,不能减小该系统误差,选项D错误。故选C。
【小问4详解】
[1]打点到打点的过程中,重物的重力势能减少量
[2]因为
动能变化量
四、计算题:本题共3小题,共36分。第16题10分,第17题12分,第18题14分,把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. 某款儿童滑梯示意图如图所示,其滑面可视为与水平地面夹角的平直斜面,滑面顶端距离地面高度。一质量的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端,已知儿童与滑面间的动摩擦因数,儿童沿滑梯下滑的过程,可以看做质点沿斜面做直线运动。已知,,重力加速度g取,忽略空气阻力的影响。求:
(1)儿童下滑过程中,所受摩擦力的大小f;
(2)儿童下滑的整个过程中,重力对其做的功W;
(3)儿童下滑至底端时的速度大小v。
【答案】(1)48N;(2)600J;(3)
【解析】
【详解】(1)儿童下滑过程所受摩擦力为
(2)儿童下滑的整个过程重力对其做的功为
(3)对下滑过程,由动能定理有
解得
17. 如图所示,把一个质量的小钢球用细线悬挂起来,就构成一个摆。悬点距地面的高度,摆长。将摆球拉至摆线与竖直方向成角的位置,由静止释放,忽略空气阻力,取,。
(1)求小球运动到最低点时的速度;
(2)细线对小球拉力的大小;
(3)若小球运动到最低点时细线断了,小球沿水平方向抛出,求它做平拋运动水平位移的大小。
【答案】(1)2m/s;(2)14N;(3)0.6m
【解析】
【详解】(1)从开始释放到最低点由机械能守恒定律
解得
v=2m/s
(2)在最低点时
解得
F=1.4N
(3)小球做平抛运动,则
解得
x=0.6m
18. 为了研究过山车的原理,某同学设计了如下模型:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.5 m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与半径为R=0.2 m的竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的.其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个质量m=2 kg小物块,当从A点以初速度v0=6 m/s沿倾斜轨道滑下,到达C点时速度vC=4 m/s.取g=10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)小物块到达C点时,求圆轨道对小物块支持力的大小;
(2)求小物块从A到B运动过程中,摩擦力对小物块所做的功;
(3)小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点,求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度vA.
【答案】(1) N=180 N (2) Wf=−50 J (3) m/s
【解析】
【详解】(1)在C点时,设圆轨道对小物块支持力的大小为N,则:
解得:
N=180 N
(2)设A→B过程中摩擦力对小物块所做的功为Wf,小物块A→B→C的过程,有:
解得:
Wf=−50 J.
(3)小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点,设在最高点的速度最小为vm,则:
小物块从A到竖直圆弧轨道最高点的过程中,有:
解得
m/s
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定安县2023-2024学年第二学期高一年级期末考试
物理
注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
─、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 一物体在竖直面内某段运动的轨迹如图所示,该物体经过B点时速度方向竖直向上,则该物体在B点所受的合力可能( )
A. 向左 B. 向右 C. 向上 D. 向下
2. 在如图所示的电场中,将一电子从A点移到B点。A、B两点电场强度大小分别记为、,电子在A、B两点所受电场力大小分别记为、,则( )
A. B. C. D.
3. 下列过程中,满足机械能守恒是( )
A. 子弹射穿木块的过程
B. 树叶在空中缓缓飘落的过程
C. 跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降的过程
D. 竖直向上抛出的物体,运动过程中只受重力作用
4. 有一运输西瓜的汽车,以5m/s的速率通过一个半径为R=10m的凹形桥,车经凹形桥最低点时,车中间一个质量为6kg的大西瓜受到周围西瓜对它的作用力大小为( )(g取10m/s2)
A. 60N B. 75N C. 45N D. 0N
5. 如图所示,将质量m=2kg的一个小钢球(可看成质点)从离地面H=2m高处由静止开始释放,落人泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力(g取10m/s2),则下列说法正确的是( )
A. 整个过程中重力做功为40J B. 整个过程中重力势能减少41J
C. 泥对小钢球的平均阻力为800N D. 泥对小钢球的平均阻力做功为40J
6. 四种电场的电场线分布情况如图所示。将一检验电荷分别放在场中a、b两点,则该检验电荷在a、b两点所受的电场力相同的是( )
A. 甲图中,与正点电荷等距离的a、b两点
B. 乙图中,两等量异种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点
C. 丙图中,两等量同种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点
D. 丁图中,某负点电荷的电场中同一条电场线上的a、b两点
7. 已知月球半径为R,飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行,周期为T,万有引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 月球第一宇宙速度为 B. 月球密度为
C. 月球质量为 D. 月球表面重力加速度为
8. 粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动,水平拉力F及物体的运动速度v随时间t变化的图像如图甲和图乙所示。取重力加速度。则( )
A. 前2s内水平拉力F做功为120J
B. 前4s内物体的位移为10m
C. 物体的质量为7.5kg
D. 时水平拉力F的功率为30W
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选是符合题目要求的。全部选对的,得4分;选对但不全的,得2分;有选错的,得0分。
9. 如图所示,a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. a的加速度大于b的加速度 B. a的周期小于b的周期
C. a的线速度大于b的线速度 D. 地球对a的引力小于地球对b的引力
10. 关于平抛运动和匀速圆周运动,以下说法正确的是( )
A. 做平抛运动的物体在相等的时间内速度的变化量相同
B. 做平抛运动的和匀速圆周运动物体所受合力都是恒力
C. 匀速圆周运动是变加速曲线运动
D. 做圆周运动的物体所受合力总是指向圆心,这个指向圆心的力叫作向心力
11. 如图所示,高h=2m的曲面固定不动。一个质量m=1kg的物体,由静止开始从曲面的顶点滑下,滑到底端时的速度大小为,g取,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体动能增加了8J B. 物体的重力势能增加了20J
C. 物体的机械能保持不变 D. 物体的机械能减少了12J
12. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v—t图像如图所示,已知汽车的质量m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,(g=10m/s2)则( )
A. 汽车在前5s内牵引力为6×103N
B. 汽车的额定功率为90kW
C. 汽车的最大速度vm为60m/s
D. 当汽车速度为30m/s时,汽车加速度大小为1m/s2
13. 如图所示,一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,杆两端固定且足够长,物块A由静止从图示位置释放后,先沿杆向上运动,设某时刻物块A运动的速度大小为vA,小球B运动的速度大小为vB,轻绳与杆的夹角为θ,则( )
A. vA=vBcosθ
B. vB=vAcosθ
C. 小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能
D. 当物块A上升到与滑轮等高时,它的机械能最大
三、实验题:本题共2小题,共20分。其中14题,10分,15题10分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
14. 在“探究平抛运动的特点”的实验中,可以描绘平抛运动轨迹和求物体做平抛运动的初速度。
(1)下列器材中必需的测量仪器是___________ 。
A.刻度尺B.秒表C.天平
(2)图中什么斜槽底端要保持水平?答:___________。
(3)让小球多次从___________(选填“同一”或者“不同”)位置由静止滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置。取下白纸,以O为原点,以过O点的竖直线、水平线分别为y、x轴建立坐标系,以平滑曲线描出平抛轨迹。
(4)在探究平抛运动的特点时,下列说法中正确的是___________(填选项前的字母)。
A.应使用密度大、体积小的小球
B.必须测出平抛小球的质量
C.不需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行
(5)若小球的水平初速度为v0,小球落到某点时水平位移为x,竖直位移为y,求小球在这一点的速度表达式v=___________。
15. 如图甲所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)供实验选择的重物有以下四个,最优选择为______。
A. 质量为的砝码 B. 质量为的木球
C. 质量为的塑料球 D. 质量为的铁球
(2)关于实验,下列说法中正确的是______。
A. 释放重物时要注意纸带是否竖直 B. 重物的质量可以不测量
C. 实验中应先释放纸带,后接通电源 D. 可以利用公式来求解瞬时速度
(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是______。
A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度
C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法
(4)实验得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的三个点、、,测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为,打点计时器打点周期为。设重物质量为,打点到打点的过程中,重物的重力势能减少量______,动能变化量______。在实验误差范围内,与相等,则验证了机械能守恒定律。(用题中所给条件的字母表示)
四、计算题:本题共3小题,共36分。第16题10分,第17题12分,第18题14分,把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. 某款儿童滑梯示意图如图所示,其滑面可视为与水平地面夹角的平直斜面,滑面顶端距离地面高度。一质量的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端,已知儿童与滑面间的动摩擦因数,儿童沿滑梯下滑的过程,可以看做质点沿斜面做直线运动。已知,,重力加速度g取,忽略空气阻力的影响。求:
(1)儿童下滑过程中,所受摩擦力的大小f;
(2)儿童下滑的整个过程中,重力对其做的功W;
(3)儿童下滑至底端时的速度大小v。
17. 如图所示,把一个质量的小钢球用细线悬挂起来,就构成一个摆。悬点距地面的高度,摆长。将摆球拉至摆线与竖直方向成角的位置,由静止释放,忽略空气阻力,取,。
(1)求小球运动到最低点时速度;
(2)细线对小球拉力的大小;
(3)若小球运动到最低点时细线断了,小球沿水平方向抛出,求它做平拋运动水平位移的大小。
18. 为了研究过山车的原理,某同学设计了如下模型:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.5 m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与半径为R=0.2 m的竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的.其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个质量m=2 kg小物块,当从A点以初速度v0=6 m/s沿倾斜轨道滑下,到达C点时速度vC=4 m/s.取g=10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)小物块到达C点时,求圆轨道对小物块支持力的大小;
(2)求小物块从A到B运动过程中,摩擦力对小物块所做的功;
(3)小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点,求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度vA.
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