内容正文:
代入得s=2×15m=30m
拉力做的功为W=Fs
代入得W=300N×30m=9000J
拉力的功率为P=Wt =
9000J
60s =150W.
(3)由图像可知,当η1=60%时,重物G1=300N,因为η
=
W 有
W 总 ×100%=
Gh
(G+G动)h×100%=
G
G+G动 ×100%
变形得G动=
G1
η1
-G1
代入得G动=300N60% -300N=200N
当η2=80%时,则有η2=
G2
G2+G动
变形带入得G2=η
2G动
1-η2
=80%×200N1-80% =800N.
24.答案 (1)m乙=0.5kg (2)v= 357 m
/s (3)W=-
15
7J
解析 (1)甲 恰 好 不 下 滑 时,由 平 衡 条 件 得 m乙 g+
μmgcosθ=mgsinθ
解得m乙=0.5kg.
(2)若物块乙的质量为m'乙 =0.4kg,将甲、乙静止释放
后,甲沿 斜 面 向 下 运 动,由 动 能 定 理 可 得 mgLsinθ-
μmgLcosθ-m'乙gL=
1
2
(m+m'乙)v2
解得v= 357 m
/s.
(3)对乙由动能定理W-m'乙gL=12mv
2
解得W=157J
则拉力对甲做负功W=-157J.
25.答案 (1)4mgh
(2)32 gh
,方向竖直向下
(3)3g,方向竖直向上
解析 (1)x1处为平衡位置,则有k(x1-h)=mg
解得k=4mgh .
(2)在平衡位置处速度最大,设为vm;从A 到平衡位置
处,根据动能定理可得mgx1-
mg
2
(x1-h)=
1
2mv
2
m
解得vm=
3
2 gh
方向竖直向下.
(3)铁球在C点时的加速度最大,设为am,此时铁球的坐
标为x2;则从 A 到C 处,根 据 动 能 定 理 可 得 mgx2-
k(x2-h)
2
(x2-h)=0
解得x2=2h
在C处,根据牛顿第二定律可得k(x2-h)-mg=mam
解得am=3g方向竖直向上.
模块检测卷(四)
1.B 开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太
阳做椭圆运动,故A错误;卡文迪许利用扭秤实验,通过
测量铅球之间的万有引力,比较准确的得出了G 的数值,
故B正确;牛顿发现了万有引力定律,根据开普勒第二定
律可知,同一行星绕太阳运动时,行星与太阳连线在相同
时间扫过面积相等,当地球与火星相同时间与太阳连线
扫过面积不相等,故C错误;由万有引力定律计算出的
“笔尖下发现的行星”为海王星,故D错误.故选B.
2.D 由于风扇的扇叶是同轴转动,所以扇片上的点周期相
同,角速度相同,BC均错误;根据v=ωr可知,半径越大,线
速度越大,所以有vA<vB,A错误;根据a=ω2r可知,半径越
大,向心加速度越大,所以有aA<aB,D正确.故选D.
3.B 投篮上升过程中篮球与手接触时篮球会斜向上做加
速运动,处于超重状态,A错误;篮球在空中只受重力,加
速度恒定,做匀变速曲线运动,B正确;分析投篮技术动作
时不能把篮球看成质点,C错误;篮球在空中运动过程中
只受重力,D错误;故选B.
4.A ①一般曲线运动看成很多个圆周运动的一部分的组
合,这是微元法的思想;②研究物体沿曲面运动时重力做
的功时,将曲线运动细分变成直线运动,即采用了微元
法;③利用向心力演示器探究向心力大小的表达式,采用
了控制变量法;④动能定理的推导是将牛顿第二定律作
为已知,经历数学推导,从而得到的新结论,运用了科学
推理法.故选A.
5.C 图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时,如图所示
其中红色部分表示轨迹圆,紫色点为圆心,绿色线段为半
径,由几何关系可知r=Lsinθ,小球只在重力和拉力作用
下做匀速圆周运动,故重力和拉力合力提供向心力,故A
错误;图乙中物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时,一
定受到指向圆盘圆心的摩擦力.而当物体随水平圆盘做
变速圆周时,物体的线速度大小是变化的,即在切线方向
存在摩擦力的分力,即此时物体所受摩擦力不指向圆心,
故B错误;图丙中汽车过拱桥最高点时,满足mg-N=m
v2
r
,因此当汽车过拱桥最高点时,速度越大,对桥面的压
力越小,故C正确;图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧
翻,是因为汽车做离心运动,即需要的向心力大于提供的
向心力,故D错误.故选C.
6.B 由题意可知,以前轮C
为运动参考系,以后轮B1
为研究对象,其对地 速 度
为绝对速度,方向从 M 指
向N,前轮C的速度vC 是
牵连速度,后轮B1绕C做
圆运动的速度v1=ω·CB1=1.2m/s,是相对速度,由此
构建速度矢量关系图如图所示.则v乙 =v1sin30°=0.6
m/s,故选B.
7.D 由低轨道变轨到高轨道,需要加速,可知,变轨后卫星
的机械能增大,故A错误;根据GMm
r2
=mω2r,解得ω=
GM
r3
,轨道半径变大,则角速度变小,故B错误;根据G
Mm
r2
=ma,解得a=GM
r2
,轨道半径变大,则加速度变小,故
C错误;根据ω=2πT
,解得T=2πω
,结合上述可知,轨道半
径变大,角速度变小,则周期变大,故D正确.故选D.
8.C 根据万有引力定律的公式F=GMm
r2
得,甲、乙物体的
质量均增加到原来的2倍,同时它们之间的距离亦增加
到原来的2倍,则 万 有 引 力 为 F'=G2M×2m(2r)2
=F,故
选C.
9.B 牛顿发现了万有引力定律,卡文迪什利用扭秤实验测
得了引力常量,故A错误;根据牛顿第三定律可知,两物
—67—
体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对作用力
和反作用力,故B正确;万有引力表达式F=G
m1m2
r2
适用
于两质点之间的万有引力,当r趋近于零时,两物体已经
不能够看为质点,该表达式不适用,可知,当r趋近于零
时,不能够认为万有引力趋近于无穷大,故C错误;根据
表达式F=G
m1m2
r2
可以得到G= Fr
2
m1m2
,但万有引力是一
个常量,该常量与F、r、m1、m2无关,故D错误.故选B.
10.B 游客在水平面内做匀速圆周运动,游客的高度不变,
则重力对飞椅(包括游客)做功为 WG=0,摆线对飞椅
(包括游客)的拉力方向始终与速度方向垂直,则摆线对
飞椅(包括游客)的拉力做功
WT=0,故选B.
11.A 牛顿力学适用于宏观、低速运动的物体,对微观、高
速运动的粒子与中子星等大质量、高密度天体周边的物
理现象不适应,可知,即中子星不能在牛顿力学框架下
得到解释.故选A.
12.A 做曲线运动的物体的运动轨迹是夹在合外力方向与
速度方向之间的,加速度的方向与合外力方向相同,根
据题意物体从 M 到N 做减速运动,说明a的切向分量
与v 反向,曲线运动的合外力一定指向曲线凹的一侧,
其加速度也一定指向曲线凹的一侧,故选A.
13.A 该人驾驶小船在静水中的速度有最小值时,小船在
静水中的号房方向和BA 连线垂直,此种情况下合速度
为v合=v1cosθ,该人从南渡口B 到北渡口A 的时间为t
=BAv合 =
d
sinθ
v合 =
d
v1cosθsinθ
,故选A.
14.C 惯性只与质量有关,质量越大,惯性越大,故A错误;
起跳时,人和跳台接触点无位移,跳台对人不做功,故B
错误;若忽略空气阻力,腾空后全红婵和陈芋汐的加速
度都为g,故C正确;研究“水花消失术”时,人要有动作,
入水过程中全红婵不可以看成质点,故D错误;故选C.
15.D 设杆对球的作用力大小为F,则在最低点,合外力提
供小球做圆周运动的向心力,即F-mg=mv
2
l
,则杆对
球的作用力大于小球重力.故 A错误;小球运动到最高
点时,若杆上恰巧没有作用力则 mg=m
v20
l
解得v0=
gl,若v>v0,则杆对球的作用力方向向下,且F=m
v2
l-mg
,若v<v0,则杆对球的作用力方向向上,且F=
mg-mv
2
l
故BC错误;小球做匀速圆周运动,合力提供
向心力,指向圆心,则小球在水平位置A 时,所受杆和重
力的合力提供向心力,指向圆心O 点,所以杆对球的作
用力一定不指向O 点,故D正确.故选D.
16.C 为节约能量,发射卫星的方向应和地球自转方向相
同,为自西向东,故A错误;该卫星未脱离地球束缚,发
射速度应不大于第二宇宙速度11.2km/s,故B错误;第
一宇宙速度是最小的发射速度,故C正确;该卫星轨道
半径小于同步卫星轨道半径,根据开普勒第三定律可
知,该卫星在轨道上做匀速圆周运动的周期小于同步卫
星运动的周期,故D错误.故选C.
17.A 在水平公路上行驶时有P=fvm1在斜坡上行驶时,
有P=(f+mgsin30°)vm2,代 入 数 据 可 得
vm1
vm2
=6,故
选A.
18.C 在天宫实验室内,物体处于完全失重状态,重力提供
了物体绕地球匀速圆周运动的向心力,故A、B中的实验
均无法得到天宫实验室轨道处的重力加速度,故ABD错
误;重力提供天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的向心力,
则mg=m 2πT
2
r,解得g= 2πT
2
r故C正确.故选C.
19.B 由图可知,汽车在速度等于10m/s前,加速度不变,
故汽车是恒加速度启动的,根据匀变速直线运动的基本
规律可知t=va -
10
2s=5s
,故A错误;汽车达到最大车
速为40m/s,汽车开始做匀速直线运动,此时F=
P额
vm
,
处于平衡状态,有F=f,当v=10m/s时,汽车的加速度
为a=2m/s2,根据牛顿第二定律可得
P额
v -f=ma
,联
立解得f=1.4×103N,P额=5.6×104W,故B正确,D
错误;汽车在车速为5m/s时,汽车处于匀加速阶段,加
速度a=2m/s2,有F-f=ma,由P=Fv,解得P=2.8
×104W,故C错误.故选B.
20.B 若质点经过A 点时的速度大小为 gR,根据牛顿第
二定律有mg+2mg-NA=m
v2A
R
,解得 NA=2mg,故A
错误;若质点经过B 点时的速度大小为 gR,根据牛顿
第二定律有2mg-NB=m
v2B
R
,解得 NB=mg,故B正
确;若质点经过C 点时的速度大小为 gR,根据牛顿第
二定律有2mg-mg-NC=m
v2C
R
,解得 NC=0,故C错
误;若质点经过D 点时的速度大小为 gR,根据牛顿第
二定律有2mg-ND=m
v2D
R
,解得 ND=mg,故D错误.
故选B.
21.答案 交流 小于 不需要
解析 [1][2]在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点
计时器由交流电源供电;由于重物在下落过程中受到阻
力作用,则重物增加的动能小于减小的重力势能.
[3]该 实 验 中,质 量 可 以 消 去,所 以 质 量 可 以 不 需 要
测量.
22.答案 (1)A (2)A (3)C
解析 (1)探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的
大小与哪些因素有关,先探究向心力与其中一个物理量
的关系,控制其他物理量不变,本实验采用的科学方法
是控制变量法.故选A.
(2)根据F=mω2r,在研究向心力的大小F 与质量m 关
系时,要保持ω和r相同.故选A.
(3)图 中 所 示,两 个 钢 球 质 量 和 半 径 相 等,根 据 F=
mω2r,可知研究向心力的大小F 与角速度ω 的关系.故
选C.
23.答案 (1)FN=2mg,方 向 竖 直 向 上 (2)0.25
(3)3mgR
解析 (1)设滑块第一次滑至C 点时的速度为vC,圆轨
道C点对滑块的支持力为FN,在P→C过程中由动能定
理知mgR(1-cos60°)=12mv
2
C
在C点有FN-mg=m
v2C
R
代入得FN=2mg
方向竖直向上.
(2)在P→C→Q 过程中有mgR(1-cos60°)-μmg·2R
=0
—77—
代入得μ=0.25.
(3)在A 点有mg=m
v2A
R
在Q→C→A 过程中有Ep=
1
2mv
2
A+mg·2R+μmg
·2R
解得弹性势能Ep=3mgR
弹性势能减少3mgR,则说明弹簧弹力做正功,且做功大
小为3mgR.
24.答案 (1)0.5m/s2 (2)1m/s (3)40W
解析 (1)对物体进行受力分析,如图所示
以向右为正方向,根据牛顿第二定律以及平衡条件可以
得到,水平方向Fcos37°-f=ma
竖直方向F支+Fsin37°=mg
根据摩擦力公式f=μN=μF支
联立代入数据可以得到a=0.5m/s2.
(2)根据速度与时间的关系可以得到v=at=0.5×2m/
s=1m/s.
(3)2.0s末拉力F 的功率为P=Fvcos37°=50×1×0.
8W=40W.
25.答案 (1)0.6s (2)6
(1+ 3)
5 m
(3)1.85m
解析 (1)如图所示,篮球抛出后竖直方向上做竖直上
抛运动
根据vsin60°=gt1
解得t1=0.6s.
(2)以竖直向下为正方向,竖直方向上有v'y=-vy+gt
v'y=vx
水平方向上做匀速直线运动,有x=vcos60°·t
解得x=6
(1+ 3)
5 m.
(3)以竖直向上为正方向,竖直方向上有(v'y)2-(vy)2
=-2gh'
解得h=H-h'=1.85m.
模块检测卷(五)
1.B 在印染厂中保持适当的湿度,目的是及时导走所产生
的静电,防止在生产过程中产生的静电对布的印染产生
影响,属于静电危害的防治,故 A不符合题意;复印机复
印文件资料,是利用静电产生的异种电荷相互吸引而使
碳粉吸附在纸上,属于静电的应用,故B符合题意;油罐
车在运动的过程中,罐中的油会晃动,会因摩擦产生静
电,铁链可以及时把产生的静电导走,属于静电危害的防
治,故C不符合题意;在地毯中夹杂导电纤维,同样是为
了导走摩擦产生的静电,故D不符合题意.故选B.
2.D 电饭锅把电能转化成内能,故A错误;电熨斗把电能
转化成内能,故B错误;电视机主要是电能转化为声能和
光能,故C错误;电风扇工作时转动,主要是电能转化成
机械能,故D正确.故选D.
3.C 两个不带电的小球间不可能存在库仑力的作用,故A
错误;根据库仑定律F=k
Q1Q2
r2
,可知,点电荷的电荷量
发生改变时,它们之间的库仑力不一定改变;同理可知,
其他条件不变,若两个点电荷间的距离增大,则它们之间
的库仑力一定变小,故BD错误;静电力常量有单位,为N
·m2·C-2,故C正确.故选C.
4.B 磁体对周围通电导线产生作用力属于磁现象,不符合
题意;两个静止带电体之间存在相互作用力属于静电力,
不属于磁现象,符合题意;两条平行通电导线之间存在相
互作用力属于磁现象,不符合题意;物理学家奥斯特发现
通电导线使小磁针偏转属于磁现象,不符合题意.故选B.
5.D 飞机高速飞行时与空气摩擦产生静电,电荷在越尖锐
的地方分布越多,可以通过尖端放电将静电释放出去.故
选D.
6.D 静电会产生火花、热量,麻醉剂为易挥发性物品,遇到
火花 或 热 源 便 会 爆 炸,良 好 接 地,目 的 是 消 除 静 电.故
选D.
7.C 使印刷厂里的空气保持适当的湿度,油罐车车尾装有
一条拖在地上的铁链,静电喷雾用于汽车外壳的喷漆都
是将产生的静电及时导走,防止静电的危害,故 ABD不
符合题意;利用静电完成了喷漆作业,是静电的应用,故C
符合题意.故选C.
8.B 将A、B看成一个整体研究,不管A、B是否带电,整体
均受重力和上方细线的拉力,上方细线的拉力为FA=
F'A=2mg,再隔离研究B,不带电时,B受重力和下方细
线的拉力,由平衡条件得FB=mg,带电时,B受重力、下
方细线的拉力和A对B向下的斥力,由平衡条件得F'B
=F斥+mg,故有FB<F'B,故选B.
9.C 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,同时,带电物
体还可吸引轻小物质,故甲乙两个小球可能带异种电荷,
也可能一个带电,一个不带电.故选C.
10.D 奥斯特发现了“电生磁”,法拉第发现了“磁生电”,A
错误;美国科学家富兰克命名了正、负电荷,密立根通过
实验测得元电荷的电量,B错误;开普勒发现行星运动规
律,牛顿发现了万有引力定律,C错误;伽利略通过逻辑
推理指出前人对落体运动认识的问题,并得出轻重不同
的物体下落同样快的结论,D正确.故选D.
11.D 电暖气正常工作时,利用电流的热效应将电能转化
为内能使周围温度升高,故 A错误;核电站工作时主要
通过 核反应堆中的核裂变反应释放出热量,将水加热产
生蒸汽,然后蒸汽推动 汽轮发电机发电,是将核能转化
为电能,故B错误;电动汽车在行驶过程中,将电能转化
为机械能,故C错误;人造卫星展开太阳能电池板,将光
能转化为电能供给卫星用电器,故D正确.故选D.
12.B 牛顿通过月地检验,证明万有引力是普遍存在的,故
A错误;海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道
后才发现的,被称为“笔尖下的行星”,故B正确;密立根
最早用油滴实验测得元电荷的数值,故C错误;电场是
客观存在的一种物质,故D错误.故选B.
13.C 设在位置1时磁通量大小为Φ1,位置2时磁通量大
小为Φ2,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,穿过
—87—
模块检测卷(四)
(满分:100分)
第一部分(选择题 共60分)
一、选择题(共20个小题,每小题3分,共60分.在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的)
1.在人类对物质运动规律的认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就.
下列有关科学家及他们的贡献描述中,正确的是 ( )
A.开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳做匀速圆周运动
B.卡文迪许通过测量铅球之间的万有引力,比较准确的得出了G的数值
C.牛顿发现了万有引力定律,由此可推导地球与火星相同时间与太阳连线扫过面积相等
D.由万有引力定律计算出的“笔尖下发现的行星”为天王星
2.今年夏天天气炎热,同学们喜欢用风扇降温,如图所示,A、B 为扇片上两点,则 ( )
A.vA>vB B.ωA>ωB C.TA<TB D.aA<aB
第2题图
第3题图
图(1) 图(2)
第4题图
3.NBA某球星一次投篮的过程如图所示,不计空气阻力,则 ( )
A.整个投篮过程中篮球始终处于失重状态
B.该篮球离开手后在空中做匀变速曲线运动
C.分析投篮技术动作时可以把篮球当质点
D.篮球在空中运动过程中受重力和手的推力
4.下列物理问题或实验的探究过程中,所蕴含的科学方法相同的是 ( )
①一般曲线运动的研究方法(图1);②研究物体沿曲面运动时重力做的功(图2);③利用向心
力演示器探究向心力大小的表达式;④动能定理的推导是将牛顿第二定律作为已知,经历数学
推导,从而得到的新结论
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
5.物理来源于生活,也可以解释生活.对于如图所示生活中经常出现的情况,分析正确的是
( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时,轨道半径为L,重力与拉力合力提供向心力
B.图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时,一定受到指向圆盘圆心的摩擦力
C.图丙中汽车过拱桥最高点时,速度越大,对桥面的压力越小
D.图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻,是因为受到的离心力大于向心力
6.如图甲所示为小朋友喜爱玩的分叉式滑板车.小朋友在骑行时,手握方向把A,双脚分别踏在
两个活动轮B1、B2 的上方踏板上,用力将B1、B2 不断地分开、合拢,滑板车就能不断向前行进.
小明在玩滑板车时,经过一个浅水区,进入干路面后,前轮C 和后轮B1、B2 分别在干路面上留
下如图乙虚线所示的痕迹,在后轮经过地面的痕迹上 M、N 两点时,两点的切线方向恰好为
M、N 的连线,该连线与前轮C的行进方向垂直.若两臂长CB1=CB2=0.6m,此时,两臂正处
于合拢过程中.B1、B2 经过 M、N 两点时绕C 轮做圆周运动的瞬时角速度ω=2rad/s,
—92—
∠B1CB2=60°,则此时滑板车的行进速度为 ( )
甲 乙
A.1.2m/s B.0.6m/s C.0.6 3m/s D.0.4 3m/s
7.人造卫星从圆形轨道经过变轨进入半径更大的圆形轨道,则 ( )
A.机械能减少 B.角速度变大 C.加速度变大 D.周期变大
8.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲、乙两物体的质量均增加到原来的2倍,同时它们
之间的距离亦增加到原来的两倍,则甲、乙两物体间的万有引力大小将为 ( )
A.8F B.4F C.F D.F2
9.下列关于万有引力定律说法正确的是 ( )
A.牛顿发现了万有引力定律,伽利略测得了引力常量
B.两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对作用力和反作用力
C.根据表达式F=G
m1m2
r2
可知,当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
D.根据表达式F=G
m1m2
r2
得G= Fr
2
m1m2
,由此可知引力常量G与F、r、m1、m2 有关
10.游乐场里有一种旋转飞椅,当飞椅以一定的速度旋转时,坐在飞椅上的
游客在水平面内做匀速圆周运动,重力对飞椅(包括游客)做功为WG,
摆线对飞椅(包括游客)的拉力做功WT,(不计空气阻力)则 ( )
A.WG≠0,WT=0 B.WG=0,WT=0
C.WG≠0,WT≠0 D.WG=0,WT≠0
11.下列物体的运动,不能在牛顿力学框架下得到解释的是 ( )
A.中子星 B.人造卫星 C.飞行的鸟 D.射出的子弹
12.如图,一质点做减速曲线运动从 M 点到N 点,当它经过P 点时,其速度v和加速度a 的方向
关系正确的是 ( )
A B C D
13.如图所示,一条两岸平直、水流自西向东的小河,北渡口A 与南渡口B 的
连线与岸的夹角为θ,河水流速恒定为v1,河宽为d.一人驾驶小船从南渡
口B 沿连线到达北渡口A,若该人驾驶小船在静水中的速度可以改变,则
该人驾驶小船在静水中的速度为最小值时,此种情况下该人从南渡口B
到北渡口A 的时间为 ( )
A. dv1cosθsinθ
B. dv1tanθsinθ
C.dsinθv1cosθ
D.dtanθv1sinθ
14.北京时间2024年7月31日,巴黎奥运会跳水女子双人10米跳台决赛中,全红
婵和陈芋汐复制粘贴式的默契征服了所有人,以总分359.10分的绝对优势获
得金牌.下列说法正确的是 ( )
A.陈芋汐下落的速率越大,其惯性越大
B.起跳时固定跳台对全红婵和陈芋汐做正功
C.若忽略空气阻力,腾空后全红婵和陈芋汐的加速度相等
D.研究“水花消失术”时,入水过程中全红婵可以看成质点
—03—
15.如图所示,轻杆一端固定在水平转轴上,另一端固定一个小球,杆长为l,小
球随杆在竖直平面内做匀速圆周运动,重力加速度为g.下列说法正确的是
( )
A.小球运动到最低点时,杆对球的作用力小于小球重力
B.小球运动到最高点时,杆对球的作用力方向一定向上
C.小球能通过最高点的最小速度为 gl
D.小球运动到水平位置A 时,杆对球的作用力一定不指向O点
16.2024年7月19日11时3分,我国成功将高分十一号05星发射升空.高分十一号05星的轨
道高度约为700公里.关于卫星发射,下列说法正确的是 ( )
A.该卫星应该自东向西发射
B.该卫星的发射速度不大于11.2km/h
C.该卫星的发射速度大于第一宇宙速度
D.该卫星在轨道上做匀速圆周运动的周期大于同步卫星运动的周期
17.某汽车以额定功率由水平公路驶上倾角为30°的斜坡,假设汽车所受阻力恒为车重的0.1倍,
则该汽车在水平公路上行驶的最大速率为在斜坡上行驶的最大速率的 ( )
A.6倍 B.5倍 C.4倍 D.3倍
18.“天宫二号”是我国第一个真正意义上的太空实验室.“天宫二号”空间实验室将开展十四项空
间科学和应用实验,例如“空间冷原子钟”、“液桥热毛细对流实验”等.氙老师想在离地表一定
高度的天宫实验室内,通过测量以下物理量得到天宫实验室轨道处的重力加速度,可行的是
( )
A.用弹簧秤测出已知质量的砝码所受的重力
B.从高处释放一个重物、测量其下落高度和时间
C.测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径
D.以上三个方案都可行
19.新能源汽车的发展为了减少对传统燃料的依赖,减少环境污染和减
少温室气体的排放.如图所示为某一型号汽车某次测试行驶时的加
速度a和车速倒数1v
的关系图像,若汽车质量为2.1×103kg,它由静
止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,最大车速为40m/s,下
列说法正确的是 ( )
A.汽车匀加速所需时间为4s B.汽车牵引力的额定功率为5.6×104W
C.汽车车速为5m/s时,功率为3.2×104W D.汽车所受阻力为1.4×104N
20.如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法,被称为“魔力陀
螺”,它可等效为图乙所示的模型,竖直固定的磁性圆轨道半径为R,质量为m 的质点沿轨道
外侧做完整的圆周运动,A、C 两点分别为轨道的最高点与最低点,B、D 两点与轨道圆心等
高,质点受到始终指向圆心、大小恒为2mg的磁性引力作用,不计摩擦和空气阻力,重力加速
度大小为g,下列说法正确的是 ( )
甲 乙
A.若质点经过A 点时的速度大小为 gR,则此时质点受到轨道的弹力大小为mg
B.若质点经过B 点时的速度大小为 gR,则此时质点受到轨道的弹力大小为mg
C.若质点经过C点时的速度大小为 gR,则此时质点受到轨道的弹力大小为2mg
D.若质点经过D 点时的速度大小为 gR,则此时质点受到轨道的弹力大小为2mg
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第二部分(非选择题 共40分)
二、填空题(共2小题,计12分)
21.(6分)如图所示,在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器由
(填“直流”或“交流”)电源供电;由于重物在下落过程中受到阻力作用,则
重物增加的动能 (填“大于”“小于”或“等于”)减小的重力势能;实
验中, (填“需要”或“不需要”)测量重物的质量.
22.(6分)用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大
小与哪些因素有关.
(1)本实验采用的科学方法是
A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法
(2)在研究向心力的大小F 与质量m 关系时,要保持
相同.
A.ω和r B.ω和m C.m 和r D.m 和F
(3)图中所示,两个钢球质量和半径相等,则是在研究向心力的大
小F与 的关系.
A.质量m B.半径r C.角速度ω
三、计算题(共3小题,计28分)
23.(8分)如图,半径为R 的光滑半圆形轨道ABC 固定在竖直平面内且
与水平轨道CD 相切于C 点,D 端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧
左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q 到C 点的距离为2R.质量为m
的滑块(视为质点)从轨道上的P 点由静止滑下,刚好能运动到Q 点,
并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最
高点A.已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时所受轨道支持力大小;(2)滑块与水平轨道间的动摩
擦因数μ;(3)弹簧弹力做的功.
24.(8分)如图所示,一个质量m=10kg的物体放在水平地面上.对物体施加
一个F=50N的拉力,使物体做初速为零的匀加速直线运动.已知拉力与
水平方向的夹角θ=37°,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.50,sin37°
=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度g=10m/s2.
(1)求物体运动的加速度大小;(2)求物体在2.0s末的速度大小;(3)求2.0s末拉力F 的
功率.
25.(12分)据报道世界篮球球民已经超过15亿,中国篮球球民已达
1.25亿,篮筐的统一标准距地面高度为 H=3.05m.在标准篮球场
地的某次比赛中,某同学在距离篮筐中心某位置跳起投篮,该同学
将球出手的瞬时速度大小v=4 3m/s,方向与水平方向夹角为
60°,篮球到达篮筐中心时,速度与水平方向夹角为45°,如图所示.
将篮球看成质点,忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)篮球从出手到最高点所用的时间;(2)篮球抛出点与篮筐中心的
水平距离x;(3)篮球抛出点离地面的高度h.
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