内容正文:
成都外国语学校2024—2025学年度下期半期考试
高一物理试卷
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2、本堂考试75分钟,满分100分。
3、答题前,考生务必将自己的姓名、学号填写在答卷上,并使用2B铅笔填涂。
4、考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷 选择题部分(共46分)
一、单项选择题(本题共7小题。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,每小题4分,共28分)
1. 以下对几位物理学家所做的科学贡献的叙述中,正确的是( )
A. 卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出万有引力定律,并测出了引力常量G的数值
B. 地心说的代表人物是哥白尼,认为地球是宇宙的中心,其他星球都在绕地球运动
C. 牛顿由于测出了引力常量而成为第一个计算出地球质量的人
D. 开普勒用了20年时间研究第谷的行星观测记录,发现了行星运动的三大定律
【答案】D
【解析】
【详解】A.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量G的数值,A错误;
B.地心说的代表人物是托勒密,他认为地球是宇宙的中心,其他星球都在绕地球运动,B错误;
C.卡文迪许由于测出了引力常量而成为第一个计算出地球质量的人,C错误;
D.开普勒用了20年时间研究第谷的行星观测记录,发现了行星运动的三大定律,D正确。
故选D。
2. 用长为L的轻绳系着质量为m的小球悬挂于O点,将小球拉至水平位置由静止释放,下列说法中正确的是( )
A. 绳子越长,小球运动到最低点时受到的拉力越大
B. 绳子越长,小球运动到最低点时加速度越大
C. 绳子越长,小球运动到最低点时的速度越大
D. 小球下落过程中重力的功率不断增大
【答案】C
【解析】
【详解】C.将小球拉至水平位置由静止释放,设小球运动到最低点时的速度为,根据动能定理可得
可得
可知绳子越长,小球运动到最低点时的速度越大,故C正确;
AB.小球运动到最低点时,加速度大小为
以小球为对象,根据牛顿第二定律可得
可得拉力大小为
可知小球运动到最低点时受到的拉力、加速度均与绳子长度无关,故AB错误;
D.根据
小球从水平位置静止释放到最低点过程,小球竖直方向的分速度先增大后减小,则重力的功率先增大后减小,故D错误。
故选C。
3. 如图,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管内运动,当小球通过最高点时速率为v0,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 若v0=0,则小球对管内壁无压力
B. 若,则小球对管内上壁有压力
C. 若,则小球对管内下壁没有压力
D. 不论v0多大,小球对管内壁都有压力
【答案】C
【解析】
【详解】A.设小球在最高点时管内下壁对小球有竖直向上的支持力,则有
若v0=0,可得小球所受的支持力
根据牛顿第三定律,可知小球对管内下壁有竖直向下的压力,故A错误;
B.设小球在最高点时管内上壁对小球有竖直向下的压力,则有
若,可得小球所受的压力
负号说明管内下壁对小球有竖直向上的支持力,根据牛顿第三定律,可知小球对管内下壁有竖直向下的压力,故B错误;
C.设小球在最高点时管内上壁对小球有竖直向下的压力,则有
若,可得小球所受的压力
即管内上壁对小球有竖直向下的压力,大小为,根据牛顿第三定律,可知小球对管内上壁有竖直向上的压力,小球对管内下壁没有压力,故C正确;
D.设小球在最高点时管内壁对小球没有力的作用,则有
解得
此时小球对管内壁没有压力,故D错误。
故选C。
4. 2025年2月9日,第九届亚冬会短道速滑女子3000米接力A组决赛在哈尔滨举行,中国队的范可新、公俐、张楚桐和王欣然夺得冠军。运动员经过弯道沿曲线从a点向b点运动的过程中,速度逐渐减小,在此过程中,运动员所受合外力方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据曲线运动的特点可知,速度矢量与合力矢量分别在运动轨迹的两侧,合力方向指向轨迹的凹侧;由于运动员的速度在逐渐减小,所以合力方向与速度方向之间的夹角大于。
故选A。
5. 如图所示,水平传送带的轮子直径为d,轮子下沿距水平地面的高度也为d,现将一滑块(视为质点)放在传送带的左端A点,滑块到达传送带的右端B点时恰好对传送带无压力。不计传送带的厚度以及空气阻力。滑块落到地面上的位置(滑块落地后不反弹)与B点间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】滑块离开传送带后在空中运动的时间
设滑块通过B点时的速度大小为v,则滑块在空中运动的水平位移大小
设滑块的质量为m,则有
滑块落到地面上的位置(滑块落地后不反弹)与B点间的距离
解得
故选D。
6. 地球赤道上的一个物体A,离地高度约的卫星B,地球的静止卫星C,它们运行的轨道示意图如图所示,它们都绕地心做匀速圆周运动.下列有关说法中正确的是( )
A. 它们运动的线速度大小关系是
B. 它们运动的向心加速度大小关系是
C. 已知A运动的周期,可计算出地球的密度
D. 已知B运动的周期及地球半径,可计算出地球质量
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对于AC运动的角速度相同,根据
可知
对于BC,根据
可得
可知
则它们运动的线速度大小关系即加速度关系是
选项A错误,B正确;
C.已知A运动的周期,可知静止卫星的周期根据
可计算出地球的密度
选项C错误;
D.已知B运动的周期及地球半径,则
可计算出地球质量
选项D错误。
故选B。
7. “复兴号”动车组的总质量为m,在平直的轨道上行驶。该动车组有4节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P,动车组所受的阻力与其速率成正比(f=kv)。动车组能达到的最大速度为vm。若动车组从静止开始运动,则下列正确的是( )
A. 若动车组匀加速启动,则牵引力恒定
B. 若动力车输出功率恒定,则动车组做匀加速运动
C. 若动力车输出功率变为,则动车组的最大速度为
D. 若动力车输出功率变为,则动车组的最大速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.若动车组匀加速启动则有
则动车的牵引力为
随着速度的增加,牵引力F逐渐增大,A错误;
B.若动车输出功率恒定,则据
动车加速度
可知当功率一定时,随着速度增加,动车的加速度减小,动车不可能做匀加速运动,B错误;
CD.动车速度最大时,牵引力与阻力相等,则
可得
即动车的最大速度与功率的平方根成正比,所以若动车的输出功率变为,则动车阻的最大速度为,若动车的输出功率变为,则动车阻的最大速度为,C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题。每小题只有两个正确选项,选对不全得3分,全部选对得6分,不选或错选不得分,共18分)
8. 力F对物体所做的功可由公式W=F·Scosα求得。但用这个公式求功是有条件的,即力F必须是恒力。而实际问题中,有很多情况是变力在对物体做功。那么,用这个公式不能直接求变力的功,我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是( )
A. 甲图中若F大小不变,物块从A到C过程中力F做的为W=FOA
B. 乙图中,全过程中F做的总功为72J
C. 丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,小球从A运动到B过程中空气阻力做
D. 图丁中,F始终保持水平,无论是F缓慢将小球从P拉到Q,还是F为恒力将小球从P拉到Q,F做的功都是W=Flsinθ
【答案】BC
【解析】
【详解】A.F大小不变,根据功的定义可得物块从A到C过程中,力F做的功为
A错误;
B.乙图F-x的面积代表功,则全过程中F做的总功为
B正确;
C.丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为
C正确;
D.图丁中,F始终保持水平,当F为恒力时将小球从P拉到Q,F做的功是而F缓慢将小球从P拉到Q,F为水平方向的变力,F做的功不能用力乘以位移计算,D错误。
故选BC。
9. 在水平地面上有一质量为2 kg的物体,物体在水平拉力F的作 用下由静止开始运动,后撤 去拉力。该物体的运动的v-t图如图所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )。
A. 物体的最大位移是56 m
B. 物体受到的拉力F的大小为2.4 N
C. 物体与地面之间的动摩擦因数为0.2
D. 前12 s内,拉力与阻力做功的代数和为12 J
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在v-t图像中图像所包围的面积代表的就是物体走过的位移,则物体的最大位移应该是14s内的位移
故A正确;
BC.物体在前10s受到拉力作用,10s撤去拉力,在v-t中斜率代表的是加速度的大小,由图线可以知道0-10s内加速度大小为
10-14s内加速度大小为
根据牛顿第二定律
解得
故B错误,C正确;
D.物体在12s时的速度为
那么在12s内有动能定理知:
故D错误;
故选AC。
10. 如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图,若A星的轨道半径大于B星的轨道半径,双星的总质量M,双星间的距离为L,其运动周期为T,则( )
A. A的质量一定大于B的质量
B. A的加速度一定大于B的加速度
C. L一定时,M越小,T越小
D. L一定时,A的质量减小 而B的质量增加,它们的向心力减小
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.双星靠相互间的万有引力提供向心力,所以向心力相等,故有
因为
所以
即B的质量一定大于A的质量,A错误;
B.双星系统中两颗恒星间距不变,是同轴转动,角速度相等,根据
因为
所以
B正确;
C.根据牛顿第二定律,有
其中
联立解得
故L一定,M越小,T越大,C错误;
D.据万有引力提供向心力可得
A的质量小于B的质量,L一定时,A的质量减小而B的质量增加,根据数学知识可知,它们的质量乘积减小,所以它们的向心力减小,D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
注意事项:
1、答题前,考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名,准考证号填写清楚。
2、请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试卷上作答无效。
三、实验题(本题共2个小题,满分14分)
11. 甲同学设计如图的实验装置验证向心力与速度的关系。将四分之一圆弧固定在桌面上,圆弧底下安装一个压力传感器,光电门固定在底端正上方。实验步骤如下:
(1)让小球静止在圆弧底端,静止时,传感器示数为F0;
(2)让小球从圆弧某一位置静止释放,记录通过光电门的时间t和压力传感器示数F;
(3)改变释放位置,重复(2)的步骤。
请回答以下问题:
① 为完成实验,关于实验装置及相关测量,下列说法正确的是( )
A.圆弧要保持光滑
B.小球要选择体积小,密度大的
C.要测量小球的质量
② 以_________(填“F”或“F−F0”)为纵轴,为横轴做图像,若图像是一条________________,则说明向心力大小与小球速度平方成正比;
【答案】 ①. B ②. F−F0 ③. 过原点的直线
【解析】
【详解】①[1] A.圆弧没必要保持光滑,从不同高度下滑,小球经过光电门的速度不同,速度根据小球直径和光电门测量的挡光时间测出,故A错误;
B.小球要选择体积小,密度大的,减小阻力的影响;故B正确;
C.实验只需验证向心力与速度的关系,则不需要测量小球的质量,故C错误。
故选B。
②[2] [3]小球经过光电门的速度
小球在最低点有
则有
以F−F0为纵轴,为横轴做图像,若图像是一条过原点的直线,,则说明向心力大小与小球速度平方成正比。
12. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是:小球A、B_______(填“同时”或“先后”)落地;
(2)让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间______(填“变长”“不变”或“变短”);
(3)上述现象说明:平抛运动的时间与_________大小无关,平抛运动的竖直分运动是_________运动;
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,由于没有记录抛出点,如图丙所示,数据处理时选择A点为坐标原点(0,0),结合试验中重锤方向确定坐标系,丙图中小方格的边长均为0.05m,g取10m/s2,则小球运动中水平分速度的大小为______m/s。
【答案】 ①. 同时 ②. 不变 ③. 初速度 ④. 自由落体 ⑤. 1.5
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]他观察到的现象是:小球A、B同时落地;
(2)[2]让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间不变;
(3)[3][4]上述现象说明:平抛运动的时间与初速度大小无关,平抛运动的竖直分运动是自由落体运动;
(4)[5]根据得
解得
小球运动中水平分速度的大小为
四、计算题(本题共3个小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. “氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水,对环境没有污染。其发动机的额定功率为,汽车连同驾乘人员总质量为,在水平路面上行驶时受到的阻力是,求:
(1)汽车以额定功率在该水平路面匀速行驶的速度大小;
(2)当汽车速度为时的加速度大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)当汽车以额定功率在该水平路面匀速行驶时
则
汽车匀速行驶的速度大小为
代入得
(2)当汽车速度为时由牛顿第二定律知
由功率知
代入得
14. 如图甲所示,在倾角α=30°的光滑斜面上,放着质量分为mA=5kg和mB=1kg的A、B两物块轻弹簧一端与物块B相连,另一端与固定挡板相连,整个系统处于静止状态。从t=0时刻开始,对A施加一沿斜面向上的力F使物块A沿斜面向上做匀加速运动,若力F随时间变化的规律如图乙所示(g取10m/s2),求∶
(1)A运动的加速度大小;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)从A开始运动到A、B刚分离过程中力F做的功。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)未施加拉力F时,A、B均静止,可得
t=0时刻刚施加F时,对A、B整体,据牛顿第二定律可得
由图象可得此时
由以上两式解得
(2)据题意可知t=0.2s时,A、B开始分离,刚分离时,对B据牛顿第二定律可得
0~0.2s内,对B
又
解得
(3)设A、B运动的位移为x,A、B分离前,有
可得
从A开始运动到A、B分离
解得
此时拉力F的大小为
由此可得从开始运动到A、B刚分离,F随A、B的位移x变化的图象如图所示
由图象可得
15. 一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由倾角的固定斜面CD、水平传送带EF、粗糙水平轨道FG、光滑圆弧轨道GPQ、及固定在Q处的弹性挡板组成。斜面CD高度,传送带EF与轨道FG离地面高度均为h,两者长度分别为、,OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径,半径,圆弧PQ所对应的圆心角,轨道各处平滑连接。现将质量的滑块(可视为质点)从斜面底端的弹射器弹出,沿斜面从D点离开时速度大小,恰好无碰撞从E点沿水平方向滑上传送带。当传送带以的速度顺时针转动,滑块恰好能滑至P点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数,滑块与挡板碰撞后原速率反向弹回,不计空气阻力。,,求:
(1)高度h;
(2)滑块与水平轨道FG间的动摩擦因数;
(3)滑块最终静止时离G点的距离x;
(4)若传送带速度大小可调,要使滑块与挡板仅碰一次,且始终不脱离轨道,则传送带速度大小v的范围。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)滑块从D到E做斜抛运动,E点为最高点,分解,竖直方向
水平方向
竖直位移为y,则,解得
所以
(2)滑块以滑上传送带,假设能被加速到,则
成立。故滑块离开F点的速度
从F到P由动能定理得
解得
(3)由分析可知,物块从P返回后向左进入传送带,又被传送带原速率带回,设物块从P返回后,在FG之间滑行的总路程为s,则
解得
所以,滑块停止时离G点
(4)设传送带速度为时,滑块恰能到Q点,在Q点满足
解得
从F到Q由动能定理得
解得
设传送带速度为时,滑块撞挡板后恰能重新返回到P点,由动能定理得
解得
若滑块被传送带一直加速,则
可得
所以,传送带可调节的速度范围为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
成都外国语学校2024—2025学年度下期半期考试
高一物理试卷
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2、本堂考试75分钟,满分100分。
3、答题前,考生务必将自己的姓名、学号填写在答卷上,并使用2B铅笔填涂。
4、考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷 选择题部分(共46分)
一、单项选择题(本题共7小题。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,每小题4分,共28分)
1. 以下对几位物理学家所做的科学贡献的叙述中,正确的是( )
A. 卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出万有引力定律,并测出了引力常量G的数值
B. 地心说的代表人物是哥白尼,认为地球是宇宙的中心,其他星球都在绕地球运动
C. 牛顿由于测出了引力常量而成为第一个计算出地球质量的人
D. 开普勒用了20年时间研究第谷的行星观测记录,发现了行星运动的三大定律
2. 用长为L的轻绳系着质量为m的小球悬挂于O点,将小球拉至水平位置由静止释放,下列说法中正确的是( )
A. 绳子越长,小球运动到最低点时受到的拉力越大
B. 绳子越长,小球运动到最低点时加速度越大
C. 绳子越长,小球运动到最低点时的速度越大
D. 小球下落过程中重力的功率不断增大
3. 如图,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管内运动,当小球通过最高点时速率为v0,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 若v0=0,则小球对管内壁无压力
B. 若,则小球对管内上壁有压力
C. 若,则小球对管内下壁没有压力
D. 不论v0多大,小球对管内壁都有压力
4. 2025年2月9日,第九届亚冬会短道速滑女子3000米接力A组决赛在哈尔滨举行,中国队的范可新、公俐、张楚桐和王欣然夺得冠军。运动员经过弯道沿曲线从a点向b点运动的过程中,速度逐渐减小,在此过程中,运动员所受合外力方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,水平传送带的轮子直径为d,轮子下沿距水平地面的高度也为d,现将一滑块(视为质点)放在传送带的左端A点,滑块到达传送带的右端B点时恰好对传送带无压力。不计传送带的厚度以及空气阻力。滑块落到地面上的位置(滑块落地后不反弹)与B点间的距离为( )
A. B. C. D.
6. 地球赤道上的一个物体A,离地高度约的卫星B,地球的静止卫星C,它们运行的轨道示意图如图所示,它们都绕地心做匀速圆周运动.下列有关说法中正确的是( )
A. 它们运动的线速度大小关系是
B. 它们运动的向心加速度大小关系是
C. 已知A运动的周期,可计算出地球的密度
D. 已知B运动的周期及地球半径,可计算出地球质量
7. “复兴号”动车组的总质量为m,在平直的轨道上行驶。该动车组有4节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P,动车组所受的阻力与其速率成正比(f=kv)。动车组能达到的最大速度为vm。若动车组从静止开始运动,则下列正确的是( )
A. 若动车组匀加速启动,则牵引力恒定
B. 若动力车输出功率恒定,则动车组做匀加速运动
C. 若动力车输出功率变为,则动车组的最大速度为
D. 若动力车输出功率变为,则动车组的最大速度为
二、多项选择题(本题共3小题。每小题只有两个正确选项,选对不全得3分,全部选对得6分,不选或错选不得分,共18分)
8. 力F对物体所做的功可由公式W=F·Scosα求得。但用这个公式求功是有条件的,即力F必须是恒力。而实际问题中,有很多情况是变力在对物体做功。那么,用这个公式不能直接求变力的功,我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是( )
A. 甲图中若F大小不变,物块从A到C过程中力F做的为W=FOA
B. 乙图中,全过程中F做的总功为72J
C. 丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,小球从A运动到B过程中空气阻力做
D. 图丁中,F始终保持水平,无论是F缓慢将小球从P拉到Q,还是F为恒力将小球从P拉到Q,F做的功都是W=Flsinθ
9. 在水平地面上有一质量为2 kg的物体,物体在水平拉力F的作 用下由静止开始运动,后撤 去拉力。该物体的运动的v-t图如图所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )。
A. 物体的最大位移是56 m
B. 物体受到的拉力F的大小为2.4 N
C. 物体与地面之间的动摩擦因数为0.2
D. 前12 s内,拉力与阻力做功的代数和为12 J
10. 如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图,若A星的轨道半径大于B星的轨道半径,双星的总质量M,双星间的距离为L,其运动周期为T,则( )
A. A的质量一定大于B的质量
B. A的加速度一定大于B的加速度
C. L一定时,M越小,T越小
D. L一定时,A的质量减小 而B的质量增加,它们的向心力减小
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
注意事项:
1、答题前,考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名,准考证号填写清楚。
2、请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试卷上作答无效。
三、实验题(本题共2个小题,满分14分)
11. 甲同学设计如图的实验装置验证向心力与速度的关系。将四分之一圆弧固定在桌面上,圆弧底下安装一个压力传感器,光电门固定在底端正上方。实验步骤如下:
(1)让小球静止在圆弧底端,静止时,传感器示数为F0;
(2)让小球从圆弧某一位置静止释放,记录通过光电门的时间t和压力传感器示数F;
(3)改变释放位置,重复(2)的步骤。
请回答以下问题:
① 为完成实验,关于实验装置及相关测量,下列说法正确的是( )
A.圆弧要保持光滑
B.小球要选择体积小,密度大的
C.要测量小球的质量
② 以_________(填“F”或“F−F0”)为纵轴,为横轴做图像,若图像是一条________________,则说明向心力大小与小球速度平方成正比;
12. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是:小球A、B_______(填“同时”或“先后”)落地;
(2)让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间______(填“变长”“不变”或“变短”);
(3)上述现象说明:平抛运动的时间与_________大小无关,平抛运动的竖直分运动是_________运动;
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,由于没有记录抛出点,如图丙所示,数据处理时选择A点为坐标原点(0,0),结合试验中重锤方向确定坐标系,丙图中小方格的边长均为0.05m,g取10m/s2,则小球运动中水平分速度的大小为______m/s。
四、计算题(本题共3个小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. “氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水,对环境没有污染。其发动机的额定功率为,汽车连同驾乘人员总质量为,在水平路面上行驶时受到的阻力是,求:
(1)汽车以额定功率在该水平路面匀速行驶的速度大小;
(2)当汽车速度为时的加速度大小。
14. 如图甲所示,在倾角α=30°的光滑斜面上,放着质量分为mA=5kg和mB=1kg的A、B两物块轻弹簧一端与物块B相连,另一端与固定挡板相连,整个系统处于静止状态。从t=0时刻开始,对A施加一沿斜面向上的力F使物块A沿斜面向上做匀加速运动,若力F随时间变化的规律如图乙所示(g取10m/s2),求∶
(1)A运动的加速度大小;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)从A开始运动到A、B刚分离过程中力F做的功。
15. 一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由倾角的固定斜面CD、水平传送带EF、粗糙水平轨道FG、光滑圆弧轨道GPQ、及固定在Q处的弹性挡板组成。斜面CD高度,传送带EF与轨道FG离地面高度均为h,两者长度分别为、,OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径,半径,圆弧PQ所对应的圆心角,轨道各处平滑连接。现将质量的滑块(可视为质点)从斜面底端的弹射器弹出,沿斜面从D点离开时速度大小,恰好无碰撞从E点沿水平方向滑上传送带。当传送带以的速度顺时针转动,滑块恰好能滑至P点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数,滑块与挡板碰撞后原速率反向弹回,不计空气阻力。,,求:
(1)高度h;
(2)滑块与水平轨道FG间的动摩擦因数;
(3)滑块最终静止时离G点的距离x;
(4)若传送带速度大小可调,要使滑块与挡板仅碰一次,且始终不脱离轨道,则传送带速度大小v的范围。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$