内容正文:
昭通一中教研联盟2023~2024学年下学期高一年级期末质量检测
物理(B卷)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上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。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48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;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 关于曲线运动及圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 做曲线运动的物体,速度和加速度都一定发生变化
C. 做圆周运动的物体的向心力可能等于合力,也可能小于合力
D. 分运动为两个匀变速直线运动,则合运动一定是直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.做匀速圆周运动的物体加速度不为零,则不是处于平衡状态,选项A错误;
B.做曲线运动的物体,加速度不一定发生变化,例如平抛运动的物体加速度不变,选项B错误;
C.做匀速圆周运动的物体向心力等于合力,做圆周运动的物体也可能是合力的分力提供向心力,此时向心力小于合力,选项C正确;
D.分运动为两个匀变速直线运动,若合初速度与合加速度共线,则合运动是直线运动;若合初速度与合加速度不共线,则合运动是曲线运动,选项D错误。
故选C。
2. 一质点沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐增大,在此过程中质点所受合外力方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】质点做曲线运动,所受合力指向轨迹凹侧,且由于质点速度逐渐增大,则合力与速度方向夹角小于,图A符合要求。
故选A。
3. 我国“神舟十七号”载人飞船的发射过程简化如图所示:先由“长征”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道Ⅰ,在远地点B将飞船送入预定圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等
B. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至B处时加速度相等
C. 飞船在轨道Ⅰ经过A处时的速度等于第一宇宙速度
D. 飞船沿轨道Ⅰ经过B处时的速度与沿轨道Ⅱ经过B处时的速度大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】AD.飞船在轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ的过程中,需要加速做离心运动,则向后喷气补充机械能,速度增大,机械能增加,故有飞船沿轨道Ⅰ经过B处时的速度小于沿轨道Ⅱ经过B处时的速度,故AD错误;
B.飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行,只受万有引力作用,则有
经过同一点B距离相等,则加速度大小相等,故B正确;
C.第一宇宙速度是卫星在近地轨道运行的线速度也是最大的环绕速度,飞船在轨道Ⅰ经过A处做圆周运动时速度小于第一宇宙速度,实际上飞船在轨道Ⅰ经过A处时在做离心运动,则其速度大于过A处做圆周运动时的速度,但无法判断是否等于第一宇宙速度,故C错误。
故选B。
4. 如图所示,在电影拍摄现场,轨道车沿水平地面以5m/s的速度向左匀速前进,通过跨过定滑轮的钢丝拉着特技演员竖直上升,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A. 图示时刻,演员处于失重状态
B. 图示时刻,演员速度大小为4m/s
C. 图示时刻,演员速度大小为6.25m/s
D. 演员上升过程中,钢丝受到的拉力等于演员的自身重力
【答案】B
【解析】
【详解】AD.设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为,对车速沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解,如图所示
则人的速度
可知角随轨道车向左运动逐渐减小,则逐渐增大,演员在加速上升,则演员处于超重状态,演员上升过程中,钢丝受到的拉力大于演员的自身重力,故AD错误;
BC.图示时刻,演员速度大小为
故B正确,C错误。
故选B。
5. 如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,此时细绳与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆球的加速度为
C. 摆球运动的角速度为 D. 摆球运动周期为
【答案】D
【解析】
【详解】A.摆球受重力和拉力作用,重力和拉力的合力提供向心力,故A错误;
B.重力和拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律
解得摆球的加速度为
故B错误;
C.重力和拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律
解得
故C错误;
D.摆球运动周期为
故D正确。
故选D。
6. 从高为h处以速度v竖直向上抛出一个质量为m的小球,如图所示。若取抛出点小球的重力势能为0,不计空气阻力,已知重力加速度为g。则小球着地时的机械能为( )
A. mgh B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】不计空气阻力,则小球的机械能守恒,取抛出点小球的重力势能为0,则小球着地时的机械能为
故选C。
7. 如图所示,一质量为m的小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动,小球从接触弹簧到与弹簧分离的过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹力对小球先做正功,再做负功
B. 小球与弹簧分离时的速度大于v
C. 弹簧的最大弹性势能
D. 若换用劲度系数更大的弹簧,弹簧的最大压缩量仍不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球从接触弹簧到与弹簧分离的过程中,小球先向左减速运动,后向右加速运动,弹力对小球先做负功,再做正功,故A错误;
B.当弹簧恢复原长时,小球与弹簧分离,根据系统机械能守恒可知此时小球的速度大小为,故B错误;
C.当小球速度减为0时,弹簧的弹性势能最大,根据系统机械能守恒可知弹簧的最大弹性势能为
故C正确;
D.小球从接触弹簧到与弹簧最大压缩量的过程中,根据动能定理可得
可知若换用劲度系数更大的弹簧,弹簧的最大压缩量变小,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,以=3m/s的速度水平抛出的小球,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ=37°的斜面上,,以下结论中正确的是( )
A. 物体飞行时间是s B. 物体飞行时间是0.4s
C. 物体下降的距离是1m D. 物体撞击斜面时的速度大小为4m/s
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,小球垂直撞在斜面上,小球的速度方向如图所示
由几何关系可知,速度与水平方向的夹角为
根据平抛运动规律,水平方向上
竖直方向上
小球垂直撞在斜面上
解得
,
故A错误,B正确;
C.物体下降的距离是
故C错误;
D.物体撞击斜面时的速度大小为
故D错误。
故选B。
9. 利用太阳能驱动的小车,若小车保持牵引力恒定,在平直的水泥路上从静止开始运动,经过时间t前进距离x,电动机的功率达到额定功率P,速度达到v。小车的质量为m,所受阻力恒为f,那么这段时间内( )
A. 小车做加速度不变的加速运动
B. 小车能达到的最大速度为v
C. 电动机对小车所做的功为
D. 电动机对小车所做的功为Pt
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题意可知,小车保持牵引力恒定,所受阻力恒为f,则在运动时间t内所受合力恒定,由牛顿第二定律可知,小车的加速度恒定,小车做匀加速运动,故A正确;
B.电动机的功率达到额定功率P,此时速度增大到v。若小车继续以额定功率运动,当牵引力大小等于阻力时,小车达到最大速度,则最大速度为
故B错误;
C.小车在运动过程中,由动能定理可得
解得电动机对小车所做的功为
故C正确;
D.由题意可知,在小车速度达到v时,电动机的功率达到额定功率P,在小车达到速度v以前,电动机的实际输出功率小于额定功率P,因此电动机对小车所做的功小于Pt,故D错误。
故选AC。
10. 一质量为m的小球,以O为圆心,在竖直面内做半径为R的圆周运动。图甲是用轻绳连接小球,图乙是用轻杆连接小球,如图所示。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 图甲中小球过最高点的最小速度为
B. 图乙中小球过最高点的最小速度为
C. 图甲中小球过最高点时,轻绳对小球的作用力一定随速度的增大而增大
D. 图乙中小球过最高点时,轻杆对小球的作用力一定随速度的增大而增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当小球到达最高点弹力为零时,重力提供向心力,有
解得
所以,小球过最高点的最小速度为,故A正确;
B.小球过最高点时,由于杆能支撑小球,所以小球通过最高点的最小速度为零,故B错误;
C.小球过最高点时,则有
显然,绳子对球的作用力随着速度增大而增大,故C正确。
D.小球在最高点,若时,则有
解得
杆子杆对球的作用力随着速度的增大而减小,故D错误;
故选AC。
11. 如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置,现用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中,拉力F做的功为( )
A. 若拉力为恒力,则拉力F做的功为FLsinθ
B. 若拉力为恒力,则拉力F做的功为mgL(1-cosθ)
C. 若缓慢拉动小球,则拉力F做的功为FLcosθ
D. 若缓慢拉动小球,则拉力F做的功为mgL(1-cosθ)
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.若拉力为恒力,根据功的定义得
故A正确,B错误;
CD.若缓慢拉动小球,拉力是变力,根据动能定理得
解得
故C错误,D正确。
故选AD。
12. 如图甲所示,某物块以一定的初速度冲上一固定斜面,物块在斜面上运动的过程中,其动能与运动路程s的关系图像如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定,则在物块的路程从0增加到20m的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块受到的重力做的功为0 B. 物块受到的摩擦力大小为1N
C. 物块受到的合力做的功为10J D. 物块的机械能减少量为20J
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图像可知,物块上滑10m后速度减为零,然后下滑10m,回到出发点,则物块受到的重力做的功为0,选项A正确;
B.根据动能定理,Ek-x图像的斜率等于合外力,则上滑时合外力
下滑时合外力
解得物块受到的摩擦力大小为
f=1N
选项B正确;
C.根据动能定理,物块受到的合力做的功等于动能变化量,即
选项C错误;
D.物块开始上滑时的机械能为40J,回到斜面底端时的机械能为20J,则整个过程中的机械能减少量为20J,选项D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共14分)
13. 某学习小组用如图甲所示的装置研究“平抛运动”并描绘平抛运动的轨迹,背景小方格是边长为L=5cm的正方形。
(1)下列关于实验条件的说法,正确的有 。
A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 D. 小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
(2)某次试验中,小球做平抛运动的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,g取10,则小球平抛的初速度大小为__________m/s,运动到c点时小球的速度为__________m/s。
【答案】(1)BD (2) ①. 1 ②.
【解析】
【小问1详解】
A.斜槽轨道是否光滑与否对实验没有影响,故斜槽轨道不需要光滑,故A错误;
B.为了保证小球离开斜槽末端时的初速度方向是水平方向,故斜槽末端必须水平,故B正确;
CD.为了保证小球每一次从斜槽末端平抛的初速度相同,故要求每次必须从斜槽上相同位置无初速度释放,故C错误,D正确。
故选BD。
【小问2详解】
[1]小球做平抛运动,竖直方向,根据匀变速直线运动的推论
解得
小球平抛的初速度的大小为
[2]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,小球运动到c点时,竖直分速度为
运动到c点时小球的速度为
14. 某同学利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。
(1)下列操作正确的是 (填正确答案标号)。
A. 先释放纸带,后接通电源
B. 为了减小实验误差,重物应选择密度较小的物体
C. 在纸带上选取计数点,并测量计数点到第一个点间的距离
(2)该同学正确操作后得到一条如图乙所示的纸带,O为第一个点,A、B、C、D为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为50Hz,则打点计时器打B点时重物的速度大小为____________m/s(结果保留3位有效数字)。
(3)已知重物的质量为m=0.2kg,当地的重力加速度g取10,取图中OB段来验证机械能守恒定律:从O点到B点,重物重力势能的减少量为__________J,动能的增加量为__________J。(结果均保留3位有效数字)
【答案】(1)C (2)1.92
(3) ①. 0.384 ②. 0.369
【解析】
【小问1详解】
A.为打点稳定,先接通电源,后释放纸带,故A错误;
B.为了减小实验误差,重物应选择密度较大的物体,故B错误;
C.在纸带上选取计数点,并测量计数点到第一个点间的距离,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,打点计时器打B点时重物的速度大小为
【小问3详解】
[1]从O点到B点,重物重力势能的减少量为
[2]动能的增加量为
三、计算题(本大题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 一滑雪爱好者,从高h=5m的平台上以初速度m/s水平飞出。如图所示,g取10,求:
(1)滑雪者落地所用的时间;
(2)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)离开平台后做平抛运动,在竖直方向上,由
解得
(2)着地点到平台边缘的水平距离为
解得
16. 如图所示,在粗糙的水平面上有一质量m=4kg的物体,在水平拉力F=8N的作用下,物体从静止开始运动,物体沿地面前进的距离为s=8m。已知物体与地面间的动摩擦因数为,重力加速度g取10。求:
(1)摩擦力在这个过程中对物体做的功;
(2)从静止开始,在4s内拉力F做功的平均功率及4s末拉力F做功的瞬时功率。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)摩擦力在这个过程内对物体做的功为
解得
(2)在4s内拉力F做功的平均功率为
解得
物体的加速度大小为
4s末物体的速度大小为
4s末拉力F做功的瞬时功率为
17. 如图所示,一半径为r=0.8m的光滑圆弧的底端B与水平传送带相接,传送带的运行速度为m/s,长为L=2m,DEF为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空细管,EF段被弯成以O为圆心、半径R=0.45m的小段圆弧,管的D端与水平传送带C端平滑相接,O点位于地面,OF连线竖直。一质量为m=0.2kg的滑块(可视为质点)从圆弧顶端A点无初速度滑下,滑到传送带上后被送入细管DEF。已知滑块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度g取10,不计空气阻力,滑块横截面略小于细管中空部分的横截面。求:
(1)滑块到达圆弧底端B时,底端对滑块的支持力大小;
(2)滑块与传送带间因摩擦产生的热量;
(3)滑块滑到F点后水平飞出,滑块的落地点到O点的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设滑块到达B点的速度大小为,由动能定理有
解得
滑块在B点,由向心力公式有
解得
N=6N
(2)滑块在传送带上做匀加速运动,由牛顿第二定律有
由速度位移公式得
解得
因为
滑块在传送带上加速运行的时间为
传送带运行的距离为
故滑块与传送带间因摩擦产生的热量为
联立解得
(3)滑块从C至F,由机械能守恒有
解得
滑块离开F点后做平抛运动,竖直方向有
解得
滑块的落地点到O点的距离
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昭通一中教研联盟2023~2024学年下学期高一年级期末质量检测
物理(B卷)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上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。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48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;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 关于曲线运动及圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 做曲线运动的物体,速度和加速度都一定发生变化
C. 做圆周运动的物体的向心力可能等于合力,也可能小于合力
D. 分运动为两个匀变速直线运动,则合运动一定是直线运动
2. 一质点沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐增大,在此过程中质点所受合外力方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 我国“神舟十七号”载人飞船的发射过程简化如图所示:先由“长征”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道Ⅰ,在远地点B将飞船送入预定圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等
B. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至B处时加速度相等
C. 飞船在轨道Ⅰ经过A处时的速度等于第一宇宙速度
D. 飞船沿轨道Ⅰ经过B处时的速度与沿轨道Ⅱ经过B处时的速度大小相等
4. 如图所示,在电影拍摄现场,轨道车沿水平地面以5m/s的速度向左匀速前进,通过跨过定滑轮的钢丝拉着特技演员竖直上升,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A. 图示时刻,演员处于失重状态
B. 图示时刻,演员速度大小为4m/s
C. 图示时刻,演员速度大小为6.25m/s
D. 演员上升过程中,钢丝受到的拉力等于演员的自身重力
5. 如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,此时细绳与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆球的加速度为
C. 摆球运动的角速度为 D. 摆球运动周期为
6. 从高为h处以速度v竖直向上抛出一个质量为m的小球,如图所示。若取抛出点小球的重力势能为0,不计空气阻力,已知重力加速度为g。则小球着地时的机械能为( )
A. mgh B. C. D.
7. 如图所示,一质量为m的小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动,小球从接触弹簧到与弹簧分离的过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹力对小球先做正功,再做负功
B. 小球与弹簧分离时的速度大于v
C. 弹簧的最大弹性势能
D. 若换用劲度系数更大的弹簧,弹簧的最大压缩量仍不变
8. 如图所示,以=3m/s的速度水平抛出的小球,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ=37°的斜面上,,以下结论中正确的是( )
A. 物体飞行时间是s B. 物体飞行时间是0.4s
C. 物体下降的距离是1m D. 物体撞击斜面时的速度大小为4m/s
9. 利用太阳能驱动的小车,若小车保持牵引力恒定,在平直的水泥路上从静止开始运动,经过时间t前进距离x,电动机的功率达到额定功率P,速度达到v。小车的质量为m,所受阻力恒为f,那么这段时间内( )
A. 小车做加速度不变的加速运动
B. 小车能达到的最大速度为v
C. 电动机对小车所做的功为
D. 电动机对小车所做的功为Pt
10. 一质量为m的小球,以O为圆心,在竖直面内做半径为R的圆周运动。图甲是用轻绳连接小球,图乙是用轻杆连接小球,如图所示。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 图甲中小球过最高点的最小速度为
B. 图乙中小球过最高点的最小速度为
C. 图甲中小球过最高点时,轻绳对小球的作用力一定随速度的增大而增大
D. 图乙中小球过最高点时,轻杆对小球的作用力一定随速度的增大而增大
11. 如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置,现用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中,拉力F做的功为( )
A. 若拉力为恒力,则拉力F做的功为FLsinθ
B. 若拉力为恒力,则拉力F做的功为mgL(1-cosθ)
C. 若缓慢拉动小球,则拉力F做的功为FLcosθ
D. 若缓慢拉动小球,则拉力F做的功为mgL(1-cosθ)
12. 如图甲所示,某物块以一定的初速度冲上一固定斜面,物块在斜面上运动的过程中,其动能与运动路程s的关系图像如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定,则在物块的路程从0增加到20m的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块受到的重力做的功为0 B. 物块受到的摩擦力大小为1N
C. 物块受到的合力做的功为10J D. 物块的机械能减少量为20J
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共14分)
13. 某学习小组用如图甲所示的装置研究“平抛运动”并描绘平抛运动的轨迹,背景小方格是边长为L=5cm的正方形。
(1)下列关于实验条件的说法,正确的有 。
A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 D. 小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
(2)某次试验中,小球做平抛运动的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,g取10,则小球平抛的初速度大小为__________m/s,运动到c点时小球的速度为__________m/s。
14. 某同学利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。
(1)下列操作正确的是 (填正确答案标号)。
A. 先释放纸带,后接通电源
B. 为了减小实验误差,重物应选择密度较小的物体
C. 在纸带上选取计数点,并测量计数点到第一个点间的距离
(2)该同学正确操作后得到一条如图乙所示的纸带,O为第一个点,A、B、C、D为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为50Hz,则打点计时器打B点时重物的速度大小为____________m/s(结果保留3位有效数字)。
(3)已知重物的质量为m=0.2kg,当地的重力加速度g取10,取图中OB段来验证机械能守恒定律:从O点到B点,重物重力势能的减少量为__________J,动能的增加量为__________J。(结果均保留3位有效数字)
三、计算题(本大题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 一滑雪爱好者,从高h=5m的平台上以初速度m/s水平飞出。如图所示,g取10,求:
(1)滑雪者落地所用的时间;
(2)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离。
16. 如图所示,在粗糙的水平面上有一质量m=4kg的物体,在水平拉力F=8N的作用下,物体从静止开始运动,物体沿地面前进的距离为s=8m。已知物体与地面间的动摩擦因数为,重力加速度g取10。求:
(1)摩擦力在这个过程中对物体做的功;
(2)从静止开始,在4s内拉力F做功的平均功率及4s末拉力F做功的瞬时功率。
17. 如图所示,一半径为r=0.8m的光滑圆弧的底端B与水平传送带相接,传送带的运行速度为m/s,长为L=2m,DEF为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空细管,EF段被弯成以O为圆心、半径R=0.45m的小段圆弧,管的D端与水平传送带C端平滑相接,O点位于地面,OF连线竖直。一质量为m=0.2kg的滑块(可视为质点)从圆弧顶端A点无初速度滑下,滑到传送带上后被送入细管DEF。已知滑块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度g取10,不计空气阻力,滑块横截面略小于细管中空部分的横截面。求:
(1)滑块到达圆弧底端B时,底端对滑块的支持力大小;
(2)滑块与传送带间因摩擦产生的热量;
(3)滑块滑到F点后水平飞出,滑块的落地点到O点的距离。
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