内容正文:
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物理试题
一、选择题(1-7单选,每题 4分;8-10多选,每题 6分)
1.在下面列举的各个实例中(除 A 外都不计空气阻力),哪些过程中机械能是守恒的( )
A.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
B.拉着一个小木块使它沿着光滑的斜面匀速上升
C.抛出的小石块在空中运动
D.在粗糙水平面上运动的小球碰到弹簧,把弹簧压缩后,又被弹回来
2.如图所示,东湖风景区内的东湖之眼摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动,其直径为 49.9
米,转一圈的时间为 13 分 14 秒,可同时容纳 112 人乘坐。下列说法正确的是( )
A.乘客在最高点处于超重状态
B.乘客在整个运动过程中的机械能不变
C.乘客在整个运动过程中所受合力不变
D.乘客随座舱转动的线速度大约为 0.2m/s
3.如图 1 所示是某款小游戏,物体需要从平台 A 跳跃到前方更高的平台 B 上。假设不同的操
作方式会使物体的运动轨迹出现如图 2 所示的两种情况,则由图 2 可推断出( )
A.轨迹甲的起跳速度较大
B.轨迹乙的运动时间较长
C.两条轨迹最高点速度相同
D.两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同
4.一颗在赤道上空做匀速圆周运动的人造卫
星,其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的九分之一、已知地球半径为 R,
则该卫星离地面的高度为( )
A.R B.2R C.3R D.4R
5.质量为 1kg 的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为 22 mx t t 。 1st 时,
该物体所受合力的功率为( )
A.2W B.4W C.6W D.8W
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6.如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平 MN 段以恒定功率 200W、速度 5m/s 匀
速行驶,在斜坡 PQ 段以恒定功率 570W、速度 2m/s 匀速行驶。已知小车总质量为 50kg,MN
=PQ=20m,PQ 段的倾角为 30°,重力加速度 g 取 10m/s2,不计空气阻力。下列说法不正确的
有( )
A.从 M 到 N,小车牵引力大小为 40N
B.从 M 到 N,小车克服摩擦力做功 800J
C.从 P 到 Q,小车重力势能增加 1×104J
D.从 P 到 Q,小车克服摩擦力做功 700J
7.如图所示,劲度系数为 k 的竖直轻弹簧固定在水平地面上。质量为 m 的小球从弹簧正上方
高 h 处自由下落,当弹簧的压缩量为 x 时,小球到达最低点。不计空气阻力,重力加速度为 g。
此过程中( )
A.小球的机械能守恒
B.小球到距地面高度为
mg
k
时动能最大
C.小球最大动能为
mg
mg h
k
D.弹簧最大弹性势能为 mg h x
8.如图甲所示,在水平地面上放置一木块,其质量 10kgm ,木块在水平推力 F 作用下运动,
推力 F 的大小随位移 x 变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数 0.2 ,重力
加速度 g 取 210m/ s ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.木块先做匀变速直线运动,后做匀速直线运动
B.木块运动0~5m的过程中,其克服摩擦力所做的功100J
C.木块运动0~5m的过程中,合力做的功为50J
D.木块在运动过程中的加速度一直变大
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9.如图所示,物体在一个平行于粗糙斜面向上的拉力 F 的作用下,以一定的速度沿倾角为30
的斜面向上做匀速直线运动,物体在沿斜面向上的运动过程中,以下说法正确的有( )
A.物体的机械能增加
B.物体的机械能保持不变
C.力 F 对物体做功等于系统内能增加量
D.F 与摩擦力所做功的总功等于物体重力势能的增加量
10.如图所示,轻绳一端竖直固定在天花板上,另一端跨过定滑轮后与放在光滑水平桌面上的
物块 b 相连,绳与水平桌面平行,托住 a 使轻绳张紧且系统静止。已知物块 a 的质量为 3m,物
块 b 的质量为 m,重力加速度为 g,a 离地面足够高,b 始终未接触定滑轮,不计空气阻力、滑
轮的质量和摩擦。现将 a由静止释放,在 b向右运动距离为 L的过程中,下列说法正确的是( )
A.a 的速度与 b 的速度大小相等
B.a 减少的机械能等于 b 增加的动能
C.重力对 a 做的功为
3
2
mgL
D.a 的最大速度为
3
7
gL
二、实验题
11.(6 分)如图是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的是 .
a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
b.每次小球释放的初始位置可以任意选择
c.每次小球应从同一高度由静止释放
d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
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(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点 O 为坐标原点,测量它
们的水平坐标 x 和竖直坐标 y,如图中 y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 .
(3)在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球运动途中的 A、B、C 三点的位置,如图,
取 A 点为坐标原点,各点的位置坐标如图所示,( g 取 10m/s2),则小球抛出点的位置坐标是
(以 cm 为单位,答案不必再写出单位,注意正负号);小球平抛的初速度为 m/s
12.(9 分)某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律,主要实验步骤如下:
A.将桌面上的气垫导轨调至水平;
B.测出遮光条的宽度 d
C.将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离 l
D.由静止释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E.秤出托盘和砝码总质量 1m ,滑块(含遮光条)的质量 2m
已知当地重力加速度为 g,回答以下问题(用题中所给的字母表示)
(1)遮光条通过光电门时的速度大小为 ;
(2)遮光条由静止运动至光电门的过程,系统重力势能减少了 ,遮光条经过光电门时,
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滑块、托盘和砝码的总动能为 ;
(3)通过改变滑块的释放位置,测出多组 l、 t 数据﹐利用实验数据绘制
2( )
d
l
t
图像如图。
若图中直线的斜率近似等于 ,可认为该系统机械能守恒。
四、解答题
13.(10 分)汽车发动机的额定功率为 30KW,质量为 2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受
到阻力为车重的 0.1 倍.求:
(1)汽车在路面上能达到的最大速度;
(2)若汽车从静止开始保持 1m/s2 的加速度做匀加速直线运动,则这一过程能持续多长时间?
14.(14 分)如图所示,右端连有一个光滑弧形槽的水平桌面 AB 长 L=1.5m,一个质量为 m=0.5kg
的木块在 F=1.5N 的水平拉力作用下,从桌面上的 A 端由静止开始向右运动,木块到达 B 端时
撤去拉力 F,木块与水平桌面间的动摩擦因数 μ=0.2,取 210m / sg 。求:
(1)木块第一次到达 B 端时的动能 kE ;
(2)木块沿光滑弧形槽上升的最大高度 h(木块未离开弧形槽);
(3)木块沿光滑弧形槽滑回 B 端后,在水平桌面上滑动停止时离 A 端的距离 s。
15.(15 分)如图所示,光滑水平面 AB 与竖直面内的半圆形导轨在 B 点相切,半圆形导轨的半
径为 R。一个质量为 m 的物体将弹簧压缩至 A 点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向
右的速度后脱离弹簧,当它经过 B 点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的 9 倍,之后向上
运动恰能到达最高点 C。重力加速度为 g,试求:(不计空气阻力)
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(1)物体在 A 点时弹簧的弹性势能 pE ;
(2)物体从 B 点运动至 C 点的过程中产生的内能 Q;
(3)物体从 C 点落回水平面的位置与 C 点的水平距离 x