内容正文:
2024-2025第二学期高一物理期末复习每天一练(鲁科版)
必修二期末模拟测试卷三
答案和解析
1.【答案】
【解析】A、入水后的运动员除受到重力外,还受水的阻力,因水的阻力对运动员做负功,故机械能减少,故A错误;
B、匀速下滑的运动员,重力势能减小,动能不变,因此机械能减小,机械能不守恒,故B错误;
C、飞行的铅球除受重力外,还受到的空气阻力,但空气阻力较小,远小于重力,可忽略,因此可近似视为机械能守恒,故C正确;
D、飞行的羽毛球受到的空气阻力较大,且不能忽略,因空气阻力对羽毛球做负功,故机械能减少,故D错误。
故选:。
2.【答案】
【解析】解:人对瓶子做的功等于水瓶增加的重力势能
故B正确,ACD错误。
故选:。
根据题意求出人对瓶子做的功等于水瓶增加的重力势能,根据出瓶子质量、上升高度,代入得出结果。
本题主要考查了,判断出人对瓶子做的功等于水瓶增加的重力势能,其中水的质量和水被拿起的高度是解题关键。
3.【答案】
【解析】解:汽车从沿曲线运动到的轨迹,合力指向曲线内侧,而汽车减速运动,合力与速度方向夹角为钝角。
故C正确,ABD错误。
故选:。
做曲线运动的物体所受合力与物体速度方向不在同一直线上,速度方向沿曲线的切线方向,合力方向指向曲线的内侧凹的一侧,汽车的速度在减小,则合外力与速度夹角大于,根据图形,然后判断。
做曲线运动的物体,合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧,当物体速度大小不变时,合力方向与速度方向垂直,当物体速度减小时,合力与速度的夹角要大于,当物体速度增大时,合力与速度的夹角要小于。
4.【答案】
【解析】解:水星绕太阳运行的过程中,根据开普勒第二定律知,近日点速度最大,远日点速度最小,所以水星靠近太阳的过程中,运行速率增加,故A错误;
B.水星绕太阳运行的半长轴小于地球绕太阳运行的半长轴,根据开普勒第三定律,可知水星绕太阳运行一周的时间比地球的短,故B正确;
C.由开普勒第三定律得:
所以
,故C错误;
D.开普勒第二定律适用于同一个行星,相同时间内,水星与太阳连线扫过的面积与地球与太阳连线扫过的面积不相等,故D错误。
故选:。
根据开普勒第二定律和开普勒第三定律分析判断即可。
开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础,是行星运动的一般规律,正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键。
5.【答案】
【解析】解:、由万有引力提供向心力可得:
解得
可知飞船在停泊轨道Ⅰ上的线速度小于第一宇宙速度,故A错误;
B、由线速度表达式,轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅲ的半径,所以飞船在停泊轨道Ⅰ上的线速度大于在空间站轨道Ⅲ上点的线速度;
飞船在转移轨道Ⅱ上点需要点火加速才能进入轨道Ⅲ,故飞船在空间站轨道Ⅲ上点的线速度大于在转移轨道Ⅱ上点时线速度;因此船在停泊轨道上的线速度大于在转移轨道Ⅱ上点时线速度,故B正确;
C、由万有引力提供向心力可得
解得
轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅲ的半径,则飞船在停泊轨道Ⅰ上的运行周期小于在空间站轨道Ⅲ的运行周期,故C错误;
D、飞船运动至转移轨道Ⅱ上点时需向后喷气加速才能进入空间站轨道Ⅲ,故D错误。
故选:。
首先,由万有引力提供向心力求出线速度的表达式,进而判断飞船在停泊轨道Ⅰ上的线速度与第一宇宙速度的大小关系;
其次,由线速度表达式判断飞船在停泊轨道上的线速度与在空间站轨道Ⅲ上点的线速度的大小关系;再根据飞船在空间站轨道Ⅲ的点转移轨道Ⅱ上的变轨过程比较飞船在空间站轨道Ⅲ上点的线速度与在转移轨道Ⅱ上点时线速度的大小关系,进而判断飞船在停泊轨道Ⅰ上的线速度与在转移轨道Ⅱ上点时的线速度大小;
然后,由万有引力提供向心力求出卫星的周期表达式,并根据飞船在停泊轨道Ⅰ上的运行周期与在空间站轨道Ⅲ的运行周期的大小关系;
最后,根据飞船运动至转移轨道Ⅱ的速度与轨道Ⅲ上的速度关系,判读飞船该点火加速还是减速。
本题考查了卫星的变轨问题,解决本题的关键是理解近心和离心运动的原理。
6.【答案】
【解析】解:、若要救援艇最短时间过河,需要船头始终与河岸垂直,设河宽为,则有,故A错误;
B.由题可知船速小于水的速度,若要最短位移过河,需船速与水速的合速度方向与船头垂直,设其夹角为,有,解得所以救援艇以最短位移渡河时,船头与上游河岸夹角为,故B正确;
C.救援艇船头垂直河岸时,其以最短时间过河,由之前分析可知,过河时间为,则该时间内,船随水位移为所以救援艇船头垂直河岸时,到达对岸时的位置位于出发点正对岸下游的,故C错误;
D.由之前分析可知,当救生艇的船头与上游河岸夹角为 时,其位移最短,即路程最小,设路程为,由几何关系可得,则有,救援艇在河中运动路程最小为,故D错误。
故选:。
A、救援艇船头始终与河岸垂直时可以最短时间渡河;
B、由题可知船速小于水的速度,当船速与水速的合速度方向与船头垂直时,救援艇以最短位移渡河;
C、计算出救援艇船头垂直河岸渡河所需的时间,已知河水流速,运用速度与位移公式可以得出船的位移;
D、由可知救援艇在河中的最短位移,以此判断是否正确。
小船过河问题属于运动的合成与分解问题,要明确运动的等时性、独立性,运用合成与分解的思想解决问题。
7.【答案】
【解析】解:、由题意可知、两点同轴转动,则角速度相等,即,故B错误;
A、根据 可知,点转动的加速度为,点转动的加速度为,所以有:,即有:,故A错误;
C、根据 可得:,,则、的线速度关系满足,即有:,故C正确;
D、舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力与稻谷对舂米锤的作用力是相互作用力,则两者等大反向,故D错误。
故选:。
B、两点共轴转动,角速度相等;再结合,可求线速度的大小关系,结合向心加速度的公式可求向心加速度的关系。作用力与反作用力大小相等,方向相反。
本题是对同轴转动及相互作用力的考查,解题的关键是要知道、两点同轴转动,角速度相等,再结合和可求线速度与向心加速度的关系,注意作用力与反作用力是等大,反向的。
8.【答案】
【解析】解:物体下落过程中,物体、和弹簧组成的系统满足机械能守恒;弹簧先处于压缩状态后处于伸长状态,弹性势能先减小后增加,则物体、组成的系统机械能先增加后减小,故AB错误;
C.物体先加速再减速,其加速度为零时速度最大,此时绳子拉力,对物体,有,解得弹簧的伸长量
初始状态弹簧的压缩量为,根据平衡则有,解得
当物体具有最大速度时,其下降的高度为,故C错误;
D.物体下落过程中,物体、组成的系统重力势能减少了
根据物体、和弹簧组成的系统满足机械能守恒,所以弹簧的弹性势能增加了,故D正确。
故选:。
根据物体、和弹簧组成的系统的机械能守恒进行分析。
本题抓住弹簧弹力的变化,物体、和弹簧组成的系统满足机械能守恒,这是解决问题的关键。
9.【答案】
【解析】解:在图像中,图像的斜率表示物体的加速度,则在点,汽车加速度,根据牛顿第二定律
此时,由图可知汽车最大速度,此时牵引力则汽车功率不变,联立两式可解得,,故AB错误;
C.从点到点,应为功率一直不变,则根据动能定理,解得,故C正确;
D.根据,可得当时,牵引力,根据牛顿第二定律,解得加速度,故D正确。
本题选不正确的
故选:。
先根据图像得到开始时汽车的加速度,然后结合牛顿第二定律以及和最后达到匀速运动时的受力平衡情况计算汽车的功率和所受阻力;根据动能定理计算;根据和牛顿第二定律计算。
注意汽车在斜坡上运动达到最大速度时,受力平衡,并不是牵引力等于阻力,而是牵引力等于阻力和重力沿斜面的分力之和。
10.【答案】
【解析】解:由图可知,、连线与竖直方向的夹角均为,则两个小球下落的高度相等,根据可知,甲、乙两球下落到轨道的时间相等,两小球同时水平抛出,所以两小球一定同时落到轨道上,且甲球水平位移,乙球的水平位移,则::,故A错误,B正确;
C.两个物体下落到轨道的时间相等,加速度都为,根据速度变化量公式,两球速度变化量相同,故C正确;
D.根据平抛运动规律,某点速度方向的反向延长线必过水平位移的中点,如果点的反向延长线过点,则的水平位移必须等于,而,所以点的反向延长线一定不会过点,故D错误。
故选:。
根据竖直方向的分运动规律比较平抛运动时间,再判断是否同时落到轨道上,根据水平方向的位移规律结合几何关系列式判断平抛初速度的比例关系;
C.根据平抛运动的受力特点和时间关系列式判断速度变化量的关系;
D.根据平抛运动的推论进行分析判断。
全面考查平抛运动和其它轨道的结合问题,会利用平抛运动的相关规律结合轨道对应的几何关系分析解决实际问题。
11.【答案】
【解析】解:根据牛顿第三定律,太极球在点对球拍的压力大小为,则点处球拍对球的支持力大小也为,根据牛顿第二定律有,解得,所以太极球做匀速圆周运动的线速度为,故A正确;
B.由于,处刚好满足重力提供向心力,故在处球拍对球没有作用力,故B错误;
C.在处由于不知道球拍倾斜的角度和太极球与拍面的摩擦情况,所以不能确定处的受力情况,故C错误;
D.根据公式,故D正确。
故选:。
A.根据小球在点的受力结合牛顿第二定律列式求解线速度大小;
B.根据求得的线速度判断最高点的受力情况;
C.根据题目已知条件分析太极球在处的受力情况;
D.根据周期和线速度的公式列式代入数据求解。
考查物体的受力分析和向心力的问题,会根据题意进行准确分析和解答。
12.【答案】
【解析】解:、由图像可知运动员先做加速运动,后做减速运动,在位移大小为时,速度为最大值,此时运动员的加速度为零,弹性绳的弹力与运动员的重力等大反向,运动员所受合力为零;由于此时弹性绳处于伸长状态,所以可知弹性绳的原长小于,故A错误,B正确;
C、运动员在位移为处时,速度最大,加速度为零,接着将继续向下运动,弹性绳的拉力将大于运动员的重力,由牛顿第二定律可知,运动员接着将向下做加速度逐渐增大的减速运动,一直运动到最低点,在最低点时其加速度大小不为零,故C错误;
D、运动员从静止开始下落的过程中,若不考虑空气阻力,则运动员和弹性绳系统的机械能守恒,可知运动员重力势能的减少量等于运动员动能的增加量与弹性绳弹性势能的增加量之和。若考虑空气阻力,则运动员和弹性绳系统的机械能减小,可知运动员重力势能的减少量大于运动员动能的增加量与弹性绳弹性势能的增加量之和。总之此过程中重力势能减少量大于动能的增加量,故D正确。
故选:。
由图像判断运动员的运动形式,对运动员受力分析,根据牛顿第二定律解答选项。根据运动员的重力势能、动能、弹性绳的弹性势能之间的转化关系分析选项。
本题考查了牛顿第二定律与功能关系的应用,考查了力与运动的逻辑分析能力,要知道运动员速度达到最大时合力为零。
13.【答案】曲线
【解析】解:根据竖直方向的速度与时间图象可知,猴子在竖直方向做匀加速直线运动,根据位移与时间图象可知,猴子水平方向做匀速直线运动,因此合加速度方向与竖直方向加速度相等,合速度方向与合加速度方向不共线,因此猴子相对于地面做曲线运动;
结合竖直方向的速度与时间图象可知,猴子在竖直方向的分位移为
水平方向的位移由图可知为
合位移为:
代入数据有。
故答案为:曲线,。
运用运动的合成与分解方法分析猴子在竖直方向与水平方向分别做什么运动,进而判断合加速度与合速度的方向,以此判断猴子相对于地面的运动情况,再利用图象信息计算出各个分运动的位移,联立计算合位移大小。
本题考查学生对运动的合成与分解方法的应用,其中知道曲线运动的条件及合位移与分位移之间的关系为解决本题的关键。
14.【答案】
【解析】解:根据
解得纸筒转动的角速度为
代入数据解得
设子弹穿过纸筒的最大平均速度为,根据平均速度公式有
要让子弹平均速度最大,就需要让时间最小,在子弹穿过纸筒的过程中
由题意可知,只有当时,
整理上式得
,此时子弹的最大速度为。
故答案为:,。
利用转速与角速度的关系计算角速度大小,根据题意可知,要想纸筒上只有一个弹孔,就要让子弹穿过纸筒的同时,纸筒转过整圈,结合平均速度公式与角速度定义式计算子弹的最大速度。
本题考查学生对圆周运动中角速度的理解,其中重点考查角速度与转速的关系以及角速度的定义式的应用。
15.【答案】 自由落体运动 球相邻两位置的水平距离
【解析】解:为了避免频闪照片记录区域上方出现大量的空白,实验时,应先打开频闪仪,再用小锤击打弹性金属片。故B正确,AC错误。
故选:。
根据任意时刻、两球竖直高度相同,可判断球在竖直方向上做自由落体运动;球在水平方向上做匀速直线运动,为判断出这一运动特点,要测出球相邻两位置的水平距离。
故答案为:;自由落体运动,球相邻两位置的水平距离。
根据避免频闪照片记录区域上方出现大量的空白分析判断;
根据两球下落的时间和竖直位移分析判断;判断球水平方向的运动特征需要测量水平距离。
本题关键掌握利用频闪照相“探究平抛运动特点”的实验原理。
16.【答案】 :
【解析】解:本实验采用的是控制变量法。
A、探究弹簧弹力与形变量的关系采用的是等效替代法,故A错误;
B、探究两个互成角度力的合成规律采用的是等效替代法,故B错误;
C、探究加速度与力、质量的关系采用的是控制变量法,故C正确;
D、探究平抛运动的特点采用的是等效替代法,故D正确。
故选:。
根据向心力表达式可知要研究向心力的大小与轨道半径的关系时,要控制质量相等,半径不同,所以要将质量相等的两个小球放在距离转轴距离不相等的两个挡板处,并保证小球做圆周运动的角速度相等,因为左右塔轮通过皮带传动,皮带连接的两个塔轮边缘的线速度大小相等,根据线速度与角速度的关系可知,只有当两个变速塔轮的半径相等时,塔轮的角速度才相等。故ACD错误,B正确。
在探究向心力的大小与角速度的关系时,小球的质量与半径是相等的,只有与皮带相连的两个变速塔轮的半径不同。根据可知因为向心力之比为:,所以角速度之比为:,通过皮带连接的两个变速塔轮的线速度大小相等,根据可知,半径之比为:。
故答案为:;;:。
根据本实验的原理及选项中各个实验的原理分析正确选项;根据向心力演示器的工作原理分析正确的实验步骤;根据向心力的表达式及向心力演示器的工作原理分析与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比。
本题考查探究影响向心力大小的因素的实验,要理解向心力演示器的工作原理及熟练应用向心力的表达式,难度不大。
17.【答案】解:由平抛运动竖直方向做自由落体运动有
解得
对人与滑板,根据动能定理,从到有
从到有
联立解得
答:平抛运动的时间为;
刚落至点时的速度大小为。
【解析】由平抛运动竖直方向为自由落体运动列式解答;
对人与滑板,从到和从到过程根据动能定理列式即可得刚落至点时的速度大小。
本题考查了对动能定理和平抛运动的理解和应用,属于比较简单的题型。
18.【答案】解:质量为的物体在月球表面受到重力,即
,得
质量为的物体在月球表面受到月球的引力等于重力,有
,得
设某一近月卫星的质量为,卫星绕月球做圆周运动,有
,得
答:月球表面的重力加速度为;
月球的质量为;
月球的第一宇宙速度为。
【解析】根据重力和质量的关系式求解;
根据重力和万有引力相等列式解答;
根据牛顿第二定律列式求解。
考查万有引力定律的应用,会根据题意进行准确分析和解答。
19.【答案】解:若物块恰好能通过最高点,只受重力,根据牛顿第二定律有:
物块从到的过程中,根据机械能守恒定律有:
联立解得:,
物块被弹簧弹出滑到点的过程中,根据能量守恒定律有:
代入数据解得:
假设物块一直减速至的速度为,物块从到的过程中,根据动能定理有:
代入解得:
所以假设成立,又设物块圆弧轨道上升,根据动能定理有:
代入数据解得:
说明物块未脱离轨道,则物块在半圆形轨道上能到达的高度为。
Ⅱ若传送带速度时,物块在传送带上一直减速,到达点速度都为,上升高度恒为:
若时,由于:
若物块在传送带上一直加速,根据动能定理有:
代入数据解得:
可知物块滑到点时已经与传送带共速,即:
物块从点沿半圆形轨道上升至最大高度为脱离位置处,其高度为,设脱离速度为,与竖直方向的夹角为,如图所示
由动能定理得:
在处,由牛顿第二定律得:
根据几何关系得:
联立解得:
即:
若时,物块到达点速度大于,始终从点脱离,则上升高度恒为:
画出图像如图所示。
答:经过点时的速度为;
物块在半圆形轨道上能到达的高度为;
Ⅱ见解析,图见解析。
【解析】物块恰好到达点,由牛顿第二定律求解达到点的速度大小,根据机械能守恒定律求物块经过点的速度;
Ⅰ根据能量守恒定律求出滑块到达点的速度,根据动能定理求物块经过传送带到圆弧轨道的高度;
Ⅱ物块滑上传送带的初速度不变,分物块在传送带上一直减速、一直加速等两种情况,根据动能定理、牛顿第二定律等求出传送带的临界速度和达到轨道上的高度,再画出图象。
本题是传送带与竖直平面的圆周运动的综合合,要理清物体的运动过程,搞清隐含的临界条件:物块到最高点时重力的法向分量提供向心力。分析清楚物块的运动过程,应用能量守恒定律与牛顿第二定律等即可解题;解答第问时要注意讨论,这是本题的易错点。
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2024-2025第二学期高一物理期末复习每天一练(鲁科版)
必修二期末模拟测试卷三
(考查范围:鲁科版必修2 完卷时间: 90分钟 难度系数 0.5)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.下列运动的物体,近似认为机械能守恒的是( )
A. 入水后的运动员 B. 匀速下滑的运动员
C. 飞行的铅球 D. 飞行的羽毛球
2.健康生活多喝水。图中小朋友拿起桌上矿泉水的过程,请估算人对瓶子做的功为( )
A.
B.
C.
D.
3.如图为汽车从沿曲线减速运动到的轨迹,是汽车经过某点时受到的合力,则正确的是( )
A. B. C. D.
4.水星中国古称辰星,西汉史记的作者司马迁从实际观测发现辰星呈灰色,与五行学说联系在一起,以黑色属水,将其命名为水星。如图所示,水星和地球沿各自的椭圆轨道绕太阳运行。根据开普勒行星运动定律可知( )
A. 水星靠近太阳的过程中,运行速率减小
B. 水星绕太阳运行一周的时间比地球的短
C. 火星与地球的公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方
D. 在相同时间内,水星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
5.中国于年月发射天舟六号货运飞船,飞船发射后在停泊轨道Ⅰ上进行数据确认,后经转移轨道Ⅱ到空间站轨道Ⅲ完成与空间站交会对接,其变轨过程可简化如图所示,则( )
A. 飞船在停泊轨道Ⅰ上的线速度大于第一宇宙速度
B. 飞船在停泊轨道Ⅰ上的线速度大于在转移轨道Ⅱ上点时线速度
C. 飞船在停泊轨道Ⅰ上的运行周期大于在空间站轨道Ⅲ的运行周期
D. 飞船运动至转移轨道Ⅱ上点时需向前喷气减速才能进入空间站轨道Ⅲ
6.在某次洪灾中,由于河水突然猛涨,河水流速短时间内异常增加,救援部队快速响应,利用救援艇成功救出被困对岸的群众。假定该河宽,河水流速为,救援艇在静水中的速度为,下列说法正确的是( )
A. 救援艇最短渡河时间为
B. 救援艇以最短位移渡河时,船头与上游河岸夹角为
C. 救援艇船头垂直河岸时,到达对岸的位置位于出发点正对岸下游的
D. 救援艇在河中运动路程可能为
7.如图所示是一种古老的舂米机。舂米时,稻谷放在石臼中,横梁可以绕转动,在横梁前端处固定一舂米锤,脚踏在横梁另一端点往下压时,舂米锤便向上抬起,然后提起脚,舂米锤就向下运动,击打中的稻谷,使稻谷的壳脱落。已知,则在横梁绕转动过程中( )
A. B、的向心加速度相等
B. B、的角速度关系满足
C. B、的线速度大小关系满足
D. 舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力
8.如图所示,一条轻绳跨过光滑定滑轮,两端与质量分别为和的物体、连接,劲度系数为的轻弹簧竖直放置,上端与物体相连,下端固定在水平面上。用手托住物体,当轻绳刚好被拉直时,物体离地的高度为,重力加速度大小为。物体由静止释放后,落地时的速度恰好为,则物体下落过程中( )
A. 物体、组成的系统机械能守恒
B. 物体、组成的系统机械能一直减少
C. 当物体下降时具有最大速度
D. 弹簧的弹性势能增加了
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9.一辆汽车以某一恒定功率爬上一倾角为的斜坡,如图甲所示,车内的传感器记录了汽车从坡底爬到坡顶的图像,如图乙中实线所示,是曲线最左端点的切线,是曲线的渐近线,已知汽车质量,汽车行驶过程中受到的阻力可视为不变,重力加速度为,,对于此次爬坡过程,下列说法不正确的是( )
A. 汽车受到的阻力
B. 汽车的功率
C. 该斜坡长为
D. 当汽车速度为时,汽车的加速度为
10.如图所示为固定的半圆形竖直轨道,为水平直径,为圆心,同时从点水平抛出甲、乙两个小球,初速度分别为、,落在轨道上的、两点,、连线与竖直方向的夹角均为,忽略空气阻力,两小球均可视为质点。则( )
A. 甲、乙两球不会同时落到轨道上
B. ::
C. 乙球与甲球的速度变化量相同
D. 乙球在点速度的反向延长线一定过点
11.太极球是近年来较流行的健身运动。健身者舞动球拍,控制太极球在竖直面内做半径为的匀速圆周运动,如图所示,为圆周的最高点,为最低点,在这两处拍面水平,、两点与圆心等高。已知球的质量为,重力加速度大小为,球在点对球拍的压力大小为,则球( )
A. 做圆周运动的线速度大小为 B. 在处受到球拍的作用力为
C. 在处一定只受到两个力的作用 D. 运动的周期为
12.研究蹦极运动时,在运动员身上安装传感器,用于测量他下落的位移及速度。运动员从蹦极台无初速度下落,根据传感器测得的数据,得到如图所示的速度与位移的关系图像,图像最高点坐标为。下列说法正确的是( )
A. 弹性绳原长为
B. 位移时运动员所受合力为零
C. 运动员下落到最低点时,其加速度大小为零
D. 运动员从静止开始下落的过程中重力势能减少量大于动能的增加量
三、填空题:本大题共2小题,共8分。
13.在一马戏表演中,猴子沿竖直杆向上运动的同时,人顶杆沿水平地面移动。猴子在竖直方向的速度图象和人顶杆沿水平地面移动位移图象如图所示。关于猴子运动相对地面的运动轨迹是______选填“直线”或“曲线”,猴子前内的位移大小为______。
14.如图所示,直径的纸筒以转速绕轴逆时针匀速转动,从玩具枪枪口发射的子弹可视为质点沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒上只留下一个弹孔,则圆桶转动的角速度为______;子弹穿过纸筒的最大平均速度为______。
四、实验题:本大题共2小题,共12分。
15.某同学做“探究平抛运动特点”的实验,实验装置如图甲所示,用小锤击打弹性金属片,球沿水平方向抛出,同时球自由落下。若某次实验,频闪照相机记录了两小球在不同时刻的位置如图乙所示。
实验时,有以下两个步骤:用小锤击打弹性金属片;打开频闪仪。正确的操作顺序是______。
A.先后
B.先后
C.和同时进行
根据图乙,任意时刻、两球竖直高度相同,可判断球在竖直方向上做______,为判断球水平方向的运动特征,应测出______并做对比。
16.向心力演示器装置如图所示,可利用该装置探究影响向心力大小的因素。
下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是______。
A.探究弹簧弹力与形变量的关系
B.探究两个互成角度力的合成规律
C.探究加速度与力、质量的关系
D.探究平抛运动的特点
为了探究金属球的向心力的大小与轨道半径之间的关系,下列说法正确的是______。
A.应使用两个质量不等的小球
B.应使两小球离转轴的距离不同
C.应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上
D.以上说法都不正确
在探究向心力的大小与角速度的关系时,向心力演示器标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为:,则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______。
五、计算题:本大题共3小题,共32分。
17.如图所示,一滑板爱好者在水平平台上保持图中姿势从点运动到点后,做平抛运动落至点。已知平台距地面高度,人与滑板的总质量,经过时的速度,间距,滑行过程中所受平均阻力,取重力加速度,求滑板爱好者:
平抛运动的时间;
刚落至点时的速度大小。
18.年月“嫦娥六号”探测器成功发射,开启世界首次月球背面采样返回之旅。设“嫦娥六号”探测器着陆月球后,其携带的智能机器在月球表面测得质量为的物体重为,已知月球的半径为,引力常量为,月球视为质量均匀的球体,忽略月球自转的影响。求:
月球表面的重力加速度;
月球的质量;
月球的第一宇宙速度。
19.如图甲所示,与轨道等长的弹簧左端固定在墙壁上,轨道与传送带水平等高连接,其中段光滑,段粗糙,传送带与竖直面内的光滑半圆形轨道相切于点。一质量的物块视为质点将弹簧压缩至点释放,物块沿轨道运动。已知传送带顺时针转动,,半圆形轨道半径,物块与、间的动摩擦因数均为,重力加速度。
若物块恰好能通过点,求经过点时的速度;
若弹簧压缩至点的弹性势能。
Ⅰ传送带速度为,求物块在半圆形轨道上能到达的高度;
Ⅱ改变传送带运行的速度,物块在半圆形轨道上能到达的最大高度为,请写出的函数关系式并在图乙中画出图像。
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