内容正文:
高一年级第二学期期中质量检测--物理
班级:____姓名:______学号:________
一、单选题(共13题,每题4分,共52分)
1. 如图所示,小球m在半径为R的光滑圆形轨道内做圆周运动,则小球刚好能通过轨道最高点的线速度大小是( )
A. B. C. D. 0
【答案】C
【解析】
【详解】小球在轨道最高点,由牛顿第二定律得
由题知,小球刚好能通过轨道最高点,则有
解得
故选C。
2. 一个小球质量为m,用长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处钉有一根长钉,把悬线沿水平方向拉直后无初速度地释放小球。当悬线碰到钉子的前后瞬间,下列说法中错误的是( )
A. 小球的线速度突然增大 B. 小球的角速度突然增大
C. 小球的向心力突然增大 D. 悬线对球拉力突然增大
【答案】A
【解析】
【详解】AC.把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子的前后瞬间,由于重力与拉力都与速度垂直,所以小球的线速度大小不变,根据向心力公式得,线速度大小不变,半径变小,则向心力变大,故C正确,不符合题意,A错误,符合题意;
B.根据知线速度大小不变,半径变小,则角速度增大,故B正确,不符合题意;
D.根据牛顿第二定律得
得
半径变小,则拉力变大,故D正确,不符合题意;
本题选择错误选项;
故选A。
3. 如图甲,修正带通过两个齿轮的相互啮合进行工作,其原理可简化为图乙所示。若齿轮匀速转动,大齿轮内部的A点以及齿轮边缘上B、C两点到各自转轴间的距离分别为rA=R、rB=2R、rC=3R,则( )
A. ωB:ωC=2:3 B. vA:vC=1:1 C. TA:TC=3:2 D. aB:aC=3:2
【答案】D
【解析】
【详解】A.修正带的传动属于齿轮传动,齿轮边缘上B、C两点的线速度大小相等,即
则角速度之比
故A错误;
BC.A、C属于同轴转动,角速度相同、周期相同,即TA:TC=1:1
则A、C线速度之比
故BC错误;
D.由向心力公式
可知向心加速度之比为
故D正确。
故选D。
4. 我国航天进入创新发展“快车道”。“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰,重大成就举世瞩目。现代航天科技的迅猛发展是建立在历代科学家对太空辛勤探索的基础上,以下关于科学家的贡献说法正确的是( )
A. 开普勒根据万有引力定律提出了行星运动定律
B. 伽利略认为一切物体都有要合并的趋势,并确定这种趋势是由万有引力造成
C. 哥白尼提出,行星、地球及月球均绕太阳做匀速圆周运动
D. 牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.开普勒是根据第谷的观测数据提出的行星运动定律,行星运动定律为万有引力定律的发现提供了支持,故A错误;
B.伽利略认为一切物体都有要合并的趋势,这种趋势导致行星绕太阳做圆周运动,万有引力定律由牛顿提出,故B错误;
C.哥白尼提出,行星和地球绕太阳做匀速圆周运动,只有月球环绕地球运行,故C错误;
D.牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系,但无法算出两个天体之间万有引力的大小,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,是利用扭秤测量万有引力常量的实验装置,该实验用到的科学研究方法是( )
A. 类比法 B. 放大法
C. 累积法 D. 理想实验法
【答案】B
【解析】
【详解】利用扭秤测量万有引力常量的实验装置,该实验用到的科学研究方法是放大法。
故选B。
6. 2022年3月24日,国家航天局发布了由“天问一号”环绕器近期拍摄到的巡视区高分辨率影像,以及“祝融号”火星车自拍照等多张最新火星影像图,如图所示。假设地球和火星均为质量分布均匀的球体,不考虑地球和火星的自转。已知地球与火星的质量之比为,半径之比为,则“祝融号”在地球表面与在火星表面所受重力之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据
可得“祝融号”在地球表面与在火星表面所受重力之比为
故选C。
7. 如图所示,质量为m的小球从距桌面h1,高处的A点由静止释放,自由下落到地面上的B点,桌面离地高为h2.选择桌面为参考平面,则小球( )
A. 在A点时的重力势能为mgh1h2
B. 在B点时的重力势能为mgh2
C. 在B点时的动能为mgh1h2
D. 在B点时的机械能为mgh1h2
【答案】C
【解析】
【详解】A.在A点时的重力势能为
故A错误;
B.在B点时的重力势能为
故B错误;
C.小球从A点到B点,根据动能定理
故C正确;
D.小球下落过程中,机械能守恒,选择桌面为参考平面,则机械能恒为,故D错误。
故选C。
8. 关于功率,下列说法正确的是( )
A. 由可知,物体运动越快,功率越大
B. 由可知,某一时刻,力大、速率也大,而功率不一定大
C. 由可知,力做功越多,功率就越大
D. 由可知,功率越大,力做功越多
【答案】B
【解析】
【详解】A.功率由物体运动的速度、力,以及力与速度方向夹角的余弦共同决定,可知,物体运动越快,即速度越大,功率不一定越大,故A错误;
B.由可知,某一时刻,力大、速率也大,若夹角的余弦很小,功率也可能很小,即功率不一定大,故B正确;
C.由可知,力做功越多,功率不一定就越大,还与时间有关,故C错误;
D.由可知,功率越大,力做功不一定越多,还与时间有关,故D错误。
故选B。
9. 关于功,下列说法正确的是( )
A. 因为力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B. 如果物体受到两个力作用而运动,已知力做功5J,力做功,则这些力对物体做的总功是
C. 因为摩擦力总是与相对运动或相对运动趋势方向相反,所以摩擦力如果做功只能做负功
D. 因为作用力和反作用力总是等大反向,所以一对作用力和反作用力做功时总是一正一负
【答案】B
【解析】
【详解】A.力是矢量,位移是矢量,而功有大小,没有方向,功是标量,故A错误;
B.功是标量,力对物体做的总功等于各个力做功的代数和,即已知力做功5J,力做功,则这些力对物体做的总功是
故B正确;
C.摩擦力做功可能为正值、可能为负值、可能不做功,例如物块在水平地面做减速运动过程中,摩擦力对物块做负功,摩擦力对地面没有做功,将物块轻放在水平向右运动的传送带上时,摩擦力开始阶段对物块做正功,故C错误;
D.一对作用力和反作用力做功时,有可能均为正值,例如将两条形磁体同名磁极相对后释放,两磁体在磁力作用下,同时向相反方向运动,相互作用的一对磁力均做正功,故D错误。
故选B。
10. 质量为1kg的物体在合外力F的作用下沿光滑水平面运动,速度的大小由2m/s增加到4m/s,此过程中合外力F做的功为( )
A. 1J B. 6J C. 8J D. 10J
【答案】B
【解析】
【详解】由动能定理,合外力F做的功
故选B。
11. 如图所示,一滑雪运动员从山坡上的A点由静止开始滑到山坡底的B点,该运动员和雪橇的总质量为m,滑到B点的速度大小为v,A、B两点的高度差为h,重力加速度为g,在此过程中.该阻力对运动员和雪橇做的功为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对运动员和雪橇从A点到B点过程, 应用动能定理
由于阻力对运动员和雪橇做负功则解得
故选B。
12. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动,一位蹦极爱好者身系弹性绳自高台跳下,到最低点时,距水面还有一定高度,忽略空气阻力,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 下落过程中,运动员到达最低点前重力势能始终减小
B. 下落过程中,运动员和地球所组成的系统机械能守恒
C. 下落过程中,重力势能的变化量与重力势能零点的选取有关
D. 蹦极绳张紧后的下落过程中,由于弹力做负功,运动员动能减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.下落过程中,运动员到达最低点前,重力始终做正功,重力势能始终减小,故A正确;
B.下落过程中,蹦极绳的弹力做功,运动员和地球所组成的系统机械能不守恒,故B错误;
C.根据
可知下落过程中重力势能的变化量由高度差决定,与重力势能的零点选取无关,故C错误;
D.蹦极绳张紧后的下落过程中,蹦极绳弹力小于运动员重力时,合外力向下,运动员做加速运动,当蹦极绳弹力等于运动员重力时,合外力为零,运动员的速度达到最大,蹦极绳弹力大于运动员重力时,合外力向上,运动员做减速运动,则蹦极绳张紧后的下落过程中,蹦极绳弹力一直做负功,运动员动能先增大再减小,故D错误。
故选A。
13. 波轮洗衣机中的脱水筒如图所示,在脱水时,衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某次在运行脱水程序时,有一硬币被甩到桶壁上随桶壁一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 硬币受重力、弹力、摩擦力和向心力4个力的作用
B. 硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的摩擦力提供
C. 洗衣机的脱水桶转动得越快,硬币与桶壁间的弹力就越大
D. 脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.向心力是一种效果力,实际上不存在,有其他力提供,可知,硬币受重力、弹力与摩擦力3个力的作用,故A错误;
B.硬币随桶壁一起做匀速圆周运动,重力竖直向下,静摩擦力竖直向上,可知,硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的弹力提供,故B错误;
C.结合上述有
可知,洗衣机的脱水桶转动得越快,硬币与桶壁间的弹力就越大,故C正确;
D.离心力也是一种效果力,实际上不存在,脱水时,由于衣物对水滴的作用力不足以提供水滴圆周运动的向心力,导致水滴做离心运动被甩出去,故D错误。
故选C。
二、多选题(共5题,每题4分,共20分。选对但不全得2分)
14. 运行周期24小时的北斗卫星比运行周期12小时的中圆轨道卫星( )
A. 加速度小 B. 角速度大
C. 向心力小 D. 线速度小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律可知,周期越大,运行轨迹的轨道半径越大,即北斗卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星,根据
解得
北斗卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星,则北斗卫星的加速度小于中圆轨道卫星,故A正确;
B.根据
解得
北斗卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星,则北斗卫星的角速度小于中圆轨道卫星,故B错误;
C.根据
北斗卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星,但由于两卫星质量关系不确定,则北斗卫星的向心力与中圆轨道卫星的向心力大小关系也不确定,故C错误;
D.根据
解得
北斗卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星,则北斗卫星的线速度小于中圆轨道卫星,故D正确。
故选AD。
15. 下列说法中,正确的是( )
A. 物体的动能不变,则其速度一定也不变
B. 物体的速度变化,则其动能一定变化
C. 物体的动能不变,物体的运动状态可能改变
D. 物体的动能不变,物体所受的合外力不一定为零
【答案】CD
【解析】
【详解】AC.物体的动能不变,则速度的大小不变,但是速度的方向可能会变化,运动状态可能变化,A错误,C正确;
B.物体的速度变化,可能只有速度方向变化,但是大小不变,所以动能可能不变,B错误;
D.物体的动能不变,可能只是速度大小不变,但是速度的方向可能会变化,比如匀速圆周运动,速度大小不变,方向时刻改变,合外力充当向心力,合外力不为零,D正确。
故选CD。
16. 如图所示,甲、乙、丙三个光滑斜面,它们的高度相同、倾角θ1<θ2<θ3,现让同一物块先后沿三个斜面由静止从顶端下滑到底端,物块沿斜面下滑的过程中重力做功为W、重力做功的平均功率为P,则( )
A. W甲<W乙<W丙 B. W甲=W乙=W丙
C. P甲<P乙<P丙 D. P甲=P乙=P丙
【答案】BC
【解析】
【详解】A、B、三个物体下降的高度相同,根据W=mgh知,重力做功相同,故A错误,B正确.C、D、根据牛顿第二定律得,物体下滑的加速度a=gsinθ,根据,得:,因为θ1<θ1<θ3,则t1>t2>t3,根据知,P甲<P乙<P丙,故C正确,D错误.故选BC.
【点睛】本题考查了功和功率的基本运用,知道重力做功与路径无关,与首末位置的高度差有关,知道平均功率和瞬时功率的区别,掌握这两种功率的求法.
17. 如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( )
A. 重力势能增加了mgh B. 克服摩擦力做功mgh
C. 动能损失了mgh D. 机械能损失了mgh
【答案】AD
【解析】
【详解】A.物体的高度增加了h,则重力势能增加了
故A正确;
B.根据牛顿第二定律有
解得
所以物体克服摩擦力做功
故B错误;
C.根据动能定理有
所以物体损失的动能
故C错误;
D.根据能量守恒可知,物体损失的机械能在数量上等于摩擦力做的功,即
故D正确。
故选AD。
18. 如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示.取g=10 m/s2,则:
A. 第1 s内推力做功为1 J
B. 第2 s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0 J
C. 第1.5 s时推力F的功率为2W
D. 第2 s内推力F做功的平均功率=3W
【答案】BD
【解析】
【详解】A、第1 s内物体保持静止状态,在推力方向没有位移产生,故做功为0,故A错误;
B、由图像可知,第3 s内物体做匀速运动,F=2 N,故,由v-t图像知,第2 s内物体的位移,第2 s内物体克服摩擦力做的功,故B正确;
C、第1.5 s时物体的速度为1 m/s,则推力的功率:P=Fv=3×1=3W,故C错误;
D、第2 s内推力F=3 N,推力F做功,故第2 s内推力F做功的平均功率,故D正确;
故选BD.
【点睛】根据V-t图和F-t图可知:第1s内推力没有克服物体的最大静摩擦力,一直静止没有运动;第2s内物体做加速运动;第3s内做匀速运动可知此时,根据功、平均功率和瞬时功率的公式可求得各选项的结果.
三、实验题(8分)
19. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、重锤、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有______(选填器材前的字母)。
A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺
(2)利用自由落体运动研究自由下落重锤的机械能,先接通电源再释放纸带,在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第1、2两计时点间距离约为______mm的纸带。
(3)如图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、,重锤质量用m表示。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量______,动能的增加量______。
(4)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于此误差,下列说法中正确的是( )
A. 该误差属于偶然误差
B. 该误差属于系统误差
C. 可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D. 可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
【答案】(1)C (2)2
(3) ①. ②.
(4)BD
【解析】
【小问1详解】
A.实验中需要验证的方程为减小得重力势能等于增大的动能,方程两侧可以将质量消去,可知,不需要用天平测质量,故A错误;
B.打点计时器是一种计时仪器,不需要秒表,故B错误;
C.为了计算速度,需要利用刻度尺测量点迹之间的间距,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
纸带点迹之间的时间间隔为002s,若先接通电源再释放纸带,则打第一点的速度为0,则第1、2点之间的间距约为
【小问3详解】
[1]从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量
[2]打B点的速度
则动能的增加量
解得
【小问4详解】
AB.由于重锤下落过程要克服阻力做功,导致实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,这种误差是系统误差,不是偶然误差,故A错误,B正确;
C.多次测量取平均值的方法只能够减小偶然误差,不能够减小系统误差,故C错误;
D.结合上述可知,可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差,故D正确。
故选BD。
四、解答题(20题6分,21题6分,22题8分)
20. 已知嫦娥五号在环月圆形轨道上的运行周期为T,万有引力常量为G,月球的半径为R,环月圆形轨道的半径为r,如图,求:
(1)月球质量M;
(2)月球的平均密度ρ;
(3)月球表面的重力加速度g。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律得
整理得
(2)月球的体积为
平均密度为
(3)在月球表面,物体受到的重力可以认为等于月球对物体的万有引力
把月球质量表达式代入得
21. 质量为的货物静止在粗糙水平地面上,货物与地面间的动摩擦因数为。某时刻给木块施加一水平方向的恒定推力,木块前进后撤去该力,。请用动能定理计算
(1)货物能达到的最大速度;
(2)货物运动总位移的大小L。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,撤去推力之后木块做减速运动,则撤去推力时木块的速度最大,由动能定理有
代入数据解得
(2)根据题意,对全过程由动能定理有
解得
22. 如图所示,竖直面内的光滑轨道ABCD,AB段为曲面,BC段水平,CD段是半径的半圆形轨道,BC段与CD段在C点相切。在A点由静止释放一质量为的小球,小球沿轨道运动至D点后,沿水平方向飞出,最终落到水平轨道BC段上的E点,A点距水平面的高度,重力加速度g取,求:
(1)小球运动到B点时的速度大小;
(2)小球运动到D点时轨道对小球的弹力大小;
(3)C、E两点的距离x。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,小球从到的过程中,由机械能守恒定律有
解得
【小问2详解】
根据题意,小球从到的过程中,由机械能守恒定律有
解得
在点,由牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
小球从点飞出后做平抛运动,飞行时间为
C、E两点的距离
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高一年级第二学期期中质量检测--物理
班级:____姓名:______学号:________
一、单选题(共13题,每题4分,共52分)
1. 如图所示,小球m在半径为R的光滑圆形轨道内做圆周运动,则小球刚好能通过轨道最高点的线速度大小是( )
A. B. C. D. 0
2. 一个小球质量为m,用长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处钉有一根长钉,把悬线沿水平方向拉直后无初速度地释放小球。当悬线碰到钉子的前后瞬间,下列说法中错误的是( )
A. 小球的线速度突然增大 B. 小球的角速度突然增大
C. 小球的向心力突然增大 D. 悬线对球拉力突然增大
3. 如图甲,修正带通过两个齿轮的相互啮合进行工作,其原理可简化为图乙所示。若齿轮匀速转动,大齿轮内部的A点以及齿轮边缘上B、C两点到各自转轴间的距离分别为rA=R、rB=2R、rC=3R,则( )
A. ωB:ωC=2:3 B. vA:vC=1:1 C. TA:TC=3:2 D. aB:aC=3:2
4. 我国航天进入创新发展“快车道”。“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰,重大成就举世瞩目。现代航天科技的迅猛发展是建立在历代科学家对太空辛勤探索的基础上,以下关于科学家的贡献说法正确的是( )
A. 开普勒根据万有引力定律提出了行星运动定律
B. 伽利略认为一切物体都有要合并的趋势,并确定这种趋势是由万有引力造成
C. 哥白尼提出,行星、地球及月球均绕太阳做匀速圆周运动
D. 牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系
5. 如图所示,是利用扭秤测量万有引力常量的实验装置,该实验用到的科学研究方法是( )
A. 类比法 B. 放大法
C. 累积法 D. 理想实验法
6. 2022年3月24日,国家航天局发布了由“天问一号”环绕器近期拍摄到的巡视区高分辨率影像,以及“祝融号”火星车自拍照等多张最新火星影像图,如图所示。假设地球和火星均为质量分布均匀的球体,不考虑地球和火星的自转。已知地球与火星的质量之比为,半径之比为,则“祝融号”在地球表面与在火星表面所受重力之比为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,质量为m的小球从距桌面h1,高处的A点由静止释放,自由下落到地面上的B点,桌面离地高为h2.选择桌面为参考平面,则小球( )
A. 在A点时的重力势能为mgh1h2
B. 在B点时的重力势能为mgh2
C. 在B点时的动能为mgh1h2
D. 在B点时的机械能为mgh1h2
8. 关于功率,下列说法正确的是( )
A. 由可知,物体运动越快,功率越大
B. 由可知,某一时刻,力大、速率也大,而功率不一定大
C. 由可知,力做功越多,功率就越大
D. 由可知,功率越大,力做功越多
9. 关于功,下列说法正确的是( )
A. 因为力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B. 如果物体受到两个力作用而运动,已知力做功5J,力做功,则这些力对物体做的总功是
C. 因为摩擦力总是与相对运动或相对运动趋势方向相反,所以摩擦力如果做功只能做负功
D. 因为作用力和反作用力总是等大反向,所以一对作用力和反作用力做功时总是一正一负
10. 质量为1kg的物体在合外力F的作用下沿光滑水平面运动,速度的大小由2m/s增加到4m/s,此过程中合外力F做的功为( )
A. 1J B. 6J C. 8J D. 10J
11. 如图所示,一滑雪运动员从山坡上的A点由静止开始滑到山坡底的B点,该运动员和雪橇的总质量为m,滑到B点的速度大小为v,A、B两点的高度差为h,重力加速度为g,在此过程中.该阻力对运动员和雪橇做的功为( )
A. B.
C. D.
12. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动,一位蹦极爱好者身系弹性绳自高台跳下,到最低点时,距水面还有一定高度,忽略空气阻力,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 下落过程中,运动员到达最低点前重力势能始终减小
B. 下落过程中,运动员和地球所组成的系统机械能守恒
C. 下落过程中,重力势能的变化量与重力势能零点的选取有关
D. 蹦极绳张紧后的下落过程中,由于弹力做负功,运动员动能减小
13. 波轮洗衣机中的脱水筒如图所示,在脱水时,衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某次在运行脱水程序时,有一硬币被甩到桶壁上随桶壁一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 硬币受重力、弹力、摩擦力和向心力4个力的作用
B. 硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的摩擦力提供
C. 洗衣机的脱水桶转动得越快,硬币与桶壁间的弹力就越大
D. 脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
二、多选题(共5题,每题4分,共20分。选对但不全得2分)
14. 运行周期24小时的北斗卫星比运行周期12小时的中圆轨道卫星( )
A. 加速度小 B. 角速度大
C. 向心力小 D. 线速度小
15. 下列说法中,正确的是( )
A. 物体的动能不变,则其速度一定也不变
B. 物体的速度变化,则其动能一定变化
C. 物体的动能不变,物体的运动状态可能改变
D. 物体的动能不变,物体所受的合外力不一定为零
16. 如图所示,甲、乙、丙三个光滑斜面,它们的高度相同、倾角θ1<θ2<θ3,现让同一物块先后沿三个斜面由静止从顶端下滑到底端,物块沿斜面下滑的过程中重力做功为W、重力做功的平均功率为P,则( )
A. W甲<W乙<W丙 B. W甲=W乙=W丙
C. P甲<P乙<P丙 D. P甲=P乙=P丙
17. 如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( )
A. 重力势能增加了mgh B. 克服摩擦力做功mgh
C. 动能损失了mgh D. 机械能损失了mgh
18. 如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示.取g=10 m/s2,则:
A. 第1 s内推力做功为1 J
B. 第2 s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0 J
C. 第1.5 s时推力F的功率为2W
D. 第2 s内推力F做功的平均功率=3W
三、实验题(8分)
19. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、重锤、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有______(选填器材前的字母)。
A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺
(2)利用自由落体运动研究自由下落重锤的机械能,先接通电源再释放纸带,在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第1、2两计时点间距离约为______mm的纸带。
(3)如图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、,重锤质量用m表示。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量______,动能的增加量______。
(4)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于此误差,下列说法中正确的是( )
A. 该误差属于偶然误差
B. 该误差属于系统误差
C. 可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D. 可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
四、解答题(20题6分,21题6分,22题8分)
20. 已知嫦娥五号在环月圆形轨道上的运行周期为T,万有引力常量为G,月球的半径为R,环月圆形轨道的半径为r,如图,求:
(1)月球质量M;
(2)月球的平均密度ρ;
(3)月球表面的重力加速度g。
21. 质量为的货物静止在粗糙水平地面上,货物与地面间的动摩擦因数为。某时刻给木块施加一水平方向的恒定推力,木块前进后撤去该力,。请用动能定理计算
(1)货物能达到的最大速度;
(2)货物运动总位移的大小L。
22. 如图所示,竖直面内的光滑轨道ABCD,AB段为曲面,BC段水平,CD段是半径的半圆形轨道,BC段与CD段在C点相切。在A点由静止释放一质量为的小球,小球沿轨道运动至D点后,沿水平方向飞出,最终落到水平轨道BC段上的E点,A点距水平面的高度,重力加速度g取,求:
(1)小球运动到B点时的速度大小;
(2)小球运动到D点时轨道对小球的弹力大小;
(3)C、E两点的距离x。
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