内容正文:
遂宁市高中2027届第二学期期末教学水平监测
物理试题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。总分100分。考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,满分46分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级、考号用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卡上。并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后,将答题卡收回。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体做离心运动时,是因为它受到了离心力的作用
B. 做匀速圆周运动的物体,其合外力是恒定不变的
C. 经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场的范围
D. 人在徒步爬山时,支持力对人做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.离心运动是由于物体的惯性导致其脱离圆周轨道,并非受到真实的“离心力”,故A错误;
B.匀速圆周运动的合外力(向心力)方向始终指向圆心,方向不断变化,故B错误;
C.经典力学的适用范围是宏观、低速、弱引力场,与描述一致,故C正确;
D.爬山时支持力方向垂直接触面,与位移方向垂直,故支持力不做功,故D错误。
故选C。
2. 下面实例中,研究对象的运动过程机械能守恒的是( )
A. 点火后加速上升的火箭 B. 做自由落体运动的小球
C. 飘落的树叶 D. 打开降落伞后下降的跳伞运动员
【答案】B
【解析】
【详解】A.火箭加速上升时,燃料燃烧的推力对火箭做功,机械能增加,故A错误;
B.自由落体的小球仅受重力,仅有重力做功,机械能守恒,故B正确;
C.飘落的树叶受空气阻力,阻力做功导致机械能减少,故C错误;
D.跳伞运动员受较大空气阻力,阻力做功使机械能减少,故D错误。
故选B。
3. 匀速圆周运动在生活中随处可见,现有一个质量为0.5kg的小球在某平面内做匀速圆周运动,其运动半径为1m,线速度大小为3m/s,则小球的( )
A. 角速度为3rad/s B. 转速为1.5r/s
C. 合外力为1.5N D. 加速度大小为3m/s2
【答案】A
【解析】
【详解】A.角速度公式为
代入数据得,故A正确;
B.转速与角速度的关系为,
代入数据得,故B错误;
C.向心力(合外力)公式为
代入数据得 ,故C错误;
D.向心加速度公式为
代入数据,故D错误。
故选A。
4. 下列有关万有引力定律说法正确的是( )
A. 牛顿发现了万有引力定律,并利用扭秤实验测出了引力常量G
B. 由万有引力定律公式可知,当时,
C. 两个质点质量不变,距离变为原来的2倍,则它们间的万有引力将变为原来的
D. 地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的
【答案】C
【解析】
【详解】A.牛顿发现了万有引力定律,但引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测得的,故A错误;
B.当时,物体无法视为质点,万有引力公式不再适用,此时不会趋向无穷大,故B错误;
C.根据公式,当距离变为原来的2倍时,万有引力变为原来的,且题目明确为质点,故C正确;
D.在椭圆轨道中,近日点较小,远日点较大,由公式可知万有引力大小不同,故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,以O点为坐标原点,取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 振子的振幅为4cm
B. 振子从1s至3s弹簧弹力一直做负功
C. 3s至4s振子从A点向O振动,速度增大,加速度减小
D. 2s至3s振子从O点向B振动,速度减小,加速度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,振子的振幅为,故A错误;
B.振子在运动过程中,只有弹簧弹力做功,由图乙可知,从1s至3s振子的位移大小先减小后增大,则振子的速度先增大后减小,即振子的动能先增大后减小,所以弹簧弹力先做正功后做负功,故B错误;
C.3s至4s振子位移为正且在减小,所以振子从B点向O振动,速度增大,加速度减小,故C错误;
D.2s至3s振子位移为正且在增大,所以振子从O点向B振动,速度减小,加速度增大,故D正确。
故选D。
6. 在短途出行时,电动摩托车(如图甲)是许多上班族的通勤选择。根据规定,电动摩托车的行驶时速一般不得超过40公里/小时。图乙为某电动摩托车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 0~5s内电动摩托车的位移为20m
B. 0~5s内电动摩托车的平均速度大于4m/s
C. t=5s时电动摩托车的加速度为1.6m/s2
D. 电动摩托车电机输出的功率始终保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移,根据图乙可知,0~5s内电动摩托车的位移,故A错误;
B.0~5s内电动摩托车的平均速度
结合上述可知,故B正确;
C.0~5s内若电动摩托车做匀加速直线运动,则加速度
图像的斜率表示加速度,根据图乙可知,t=5s时电动摩托车的加速度小于1.6m/s2,故C错误;
D.根据图乙可知,电动摩托车做加速度减小的变加速直线运动,若阻力一定,根据牛顿第二定律可知,牵引力减小,根据
由于牵引力减小,速度增大,则电动摩托车电机输出的功率的变化情况不能够确定,故D错误。
故选B。
7. 质量为1kg的物块在沿斜面方向上的外力F的作用下沿倾角为30º的光滑斜面由静止开始运动,其外力F随时间的变化如图所示(取沿斜面向上的方向为F的正方向)。重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 3s时物块的速率为21m/s
B. 5s时物块回到初始位置
C. 2s时物块的动量为6kg·m/s
D. 0~5s时间内F的总冲量为15N·s
【答案】D
【解析】
【详解】AB.以沿斜面向上为正方向,0~3s时间内,对物块受力分析,根据牛顿第二定律得
解得
0~3s时间内位移
3~5s时间内,对物块受力分析,根据牛顿第二定律得
解得
3~5s时间内位移
3s时的速度
解得
,所以物体未回到出发点。故AB错;
C.t=2 s时物块的速度为v=a1t=4m/s,此时物块的动量为p=mv=4kg·m/s,故C错误;
D.0~5s时间内F对物块的总冲量为,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 位于坐标原点O的波源在t=0时刻开始振动,形成的简谐横波在x轴上传播,在传播方向有两个质点P、Q,其平衡位置的坐标分别为xp=9m、xQ=15m,在t=5s时波刚好传播到Q点,其波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质点P刚开始振动时,其运动方向沿y轴正方向
B. 该波的波速是3m/s
C. 0~5s时间内,质点P运动的路程为15cm
D. t=4s时,质点P正好在波谷位置
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据同侧法可知t=5s时质点沿y轴正方向,则波源的起振方向沿y轴正方向,质点P刚开始振动时,其运动方向沿y轴正方向,A正确;
B.由图可知,该波的波速是,B正确;
C.波的周期为
该波的波长波从传播到所需的时间
0~5s时间内,质点P振动的时间
即为半个周期,质点P运动的路程为,C错误;
D.根据C选项分析可知t=4s时,质点P振动了1s(四分之一周期),质点P刚开始振动时,其运动方向沿y轴正方向,则质点P正好在波峰位置,D错误。
故选AB。
9. “神舟二十号”载人飞船于2025年4月24日顺利发射升空,并成功与神舟十九号航天员乘组移交了中国空间站的钥匙。飞船发射后会在轨道Ⅰ上进行数据确认,后择机经轨道Ⅱ完成与中国空间站的对接,其变轨过程可简化为下图所示,已知轨道Ⅰ半径近似为地球半径R,中国空间站轨道Ⅲ距地面的平均高度为h,则下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大于在轨道Ⅰ上经过P点时的速度
B. 飞船在轨道Ⅰ上运动周期T1与在轨道Ⅱ上运动周期T2之比
C. 飞船在轨道Ⅱ上Q点加速度等于组合体在空间站轨道Ⅲ上Q点的加速度
D. 飞船在发射后升空对接过程中,P点变轨时发动机做负功,Q点变轨时发动机做正功
【答案】AC
【解析】
【详解】A.飞船由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需加速,所以飞船在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大于在轨道Ⅰ上经过P点时的速度,故A正确;
B.根据开普勒第三定律可得
解得,故B错误;
C.根据牛顿第二定律可得
解得
所以,飞船在轨道Ⅱ上Q点的加速度等于组合体在空间站轨道Ⅲ上Q点的加速度,故C正确;
D.飞船在发射后升空对接过程中,P点变轨时和Q点变轨时飞船都做离心运动,都需加速,发动机都做正功,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接,A放在倾角为θ的固定粗糙斜面上,斜面与物体之间动摩擦系数为μ,而B能沿光滑竖直杆上下滑动,杆和滑轮中心间的距离为L,斜面与杆足够长,重力加速度为g。物块B从与滑轮等高处由静止开始下落,在物块B下落到绳与水平方向的夹角为θ的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块B重力势能减少量为
B. 物块A的速度大小是物块B速度大小的倍
C. 物块B的末速度为
D. 由物块A、物块B及连接轻绳构成的系统的机械能变化量为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在物块B下落到绳与水平方向的夹角为θ时,物块B下降的高度为
则B重力势能减少量为,故A正确;
B.将物块B的速度分解为沿绳方向的速度和垂直绳方向的速度,则有
可知物块A的速度大小是物块B速度大小的倍,故B错误;
C.对物块B,由于绳子拉力对B做负功,设物块B克服拉力做功为,根据动能定理可得
可得,故C错误;
D.根据几何关系可知,物块A沿斜面上升的距离为
根据功能关系可得由物块A、物块B及连接轻绳构成的系统的机械能变化量为,故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
1.请用0.5毫米黑色墨水签字笔在第Ⅱ卷答题卡上作答,不能答在此试卷上。
2.试卷中横线及框内注有“”的地方,是需要你在第Ⅱ卷答题卡上作答。
三、实验题(本题每空2分,共16分)
11. 某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
(1)如图乙为4种摆球设计,选哪种方式正确_____;
(2)测摆球直径时游标卡尺的读数为_____mm;
(3)若某同学根据实验中数据计算出摆长L,n次全振动时间为t,则当地的重力加速度g=_____(用L,n,t表示)。
【答案】(1)C (2)12.5
(3)
【解析】
【小问1详解】
本实验中为了减小阻力影响,摆球应选择密度大,体积小的小铁球或者小钢球,摆线应选择较长且伸缩性较小的细线。
故选C。
【小问2详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以此时游标卡尺读数为
【小问3详解】
根据单摆周期公式,
所以
12. 如图1所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是_____
A. 重物最好选择密度较小的木块
B. 不可以利用公式v=来求解瞬时速度
C. 实验中应先释放纸带,后接通电源
D. 释放重物前应手提纸带上端并使重物远离计时器
(2)某同学在打出的纸带上截取一段,如图2所示,纸带上各相邻计时点间的距离已测出标在图中。已知各相邻计时点的时间间隔为T,重物质量为m,重力加速度为g。在打计时点2时重物的速度_____,在打计时点5时重物的速度为,从打计时点2到打计时点5的过程中重物的动能增加量大小_____(用m、、表示),重力势能减少量大小_____,在实验允许的误差范围内若,可验证机械能守恒定律成立。
(3)某同学用两个物体P、Q分别进行实验,两次实验物体所受阻力作用相同,多次记录下落的高度h和对应的速度大小v,作出图像如图3所示,实验操作规范。通过图像可以确定_____。
A. Q受到的阻力大小恒定
B. P的质量小于Q的质量
C. 选择P进行实验误差更小
【答案】(1)B (2) ①. ②. ③. (3)AC
【解析】
【小问1详解】
A.为了减小空气阻力的影响,重物最好选择密度较大、体积较小的铁块,故A错误;
B.用公式求解瞬时速度,把重物看成做自由落体运动,等于间接使用了机械能守定律,故B正确;
C.实验过程中,应先接通打点计时器电源后释放重物,故C正确;
D.使重物靠近计时器以便纸带充分利用。故D错误。
故选B。
小问2详解】
[1]匀变速中,中间时刻的瞬时速度等于这一段过程中的平均速度,因此可得
[2]动能增加量等于末动能减初动能,因此可得
[3]重力势能减少量等于重力乘以高度差,即
【小问3详解】
重物下落过程由动能定理得
得
可知图像斜率越大,重物质量m越大,空气阻力f的影响越小,实验误差越小,故P的质量大,选择P进行实验误差更小;由于图像是一条直线,所以图像斜率为定值,f大小恒定。
故选AC
四、计算题(本题共38分,解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,用长为L的细线连接一个质量为m的小球,使小球在空中某一水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向成θ角。忽略空气作用,细线质量不计且不可伸长,小球视为质点,重力加速度为g,求:
(1)细线对小球的拉力T的大小;
(2)小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度ω大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球在竖直方向上处于平衡状态,则
解得
【小问2详解】
小球在水平面内做匀速圆周运动,向心力由细线拉力的水平分量提供,圆周运动的半径r为
向心力大小为
解得角速度的大小为
14. 哈尔滨冰雪大世界的超级冰滑梯宛如一条蜿蜒的冰龙,横卧在银装素裹的冰雪王国之中,享有“世界第一长冰滑梯”的美誉,游客乘坐特制雪橇从顶端飞驰而下,在晶莹剔透的冰道上体验风驰电掣的极速快感,如图所示。假设滑道为直线,全长L=500m,落差达h=20m。一个质量为的人在滑道顶端由静止开始滑下,所受阻力恒为,。求:
(1)全程各力对人所做的功;
(2)该人滑至滑道底端时重力的瞬时功率P。(计算结果可用根式表示)
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【小问1详解】
对人进行受力分析可知,人受到重力、支持力和阻力的作用,全程各力对人所做的功分别为:重力做的功
支持力做功
摩擦力做功
【小问2详解】
设人滑到坡底的速度为,对人列全程动能定理方程有
代入数据可得
斜面夹角为,则由题意可得
所以该人滑至斜面底端时重力的瞬时功率
代入数据可得
15. 某兴趣小组设计了一个装置,如图所示,在足够长的光滑水平台面上静置着质量为M=2kg的薄木板(忽略其厚度),其右端刚好与平台的边缘对齐。木板左端档板上固定有始终处于弹性限度内的轻弹簧,弹簧自然状态时其右端伸长到P点,木板的P点左侧光滑、右侧粗糙。水平台面的右侧固定有半径R=2m的光滑的圆弧槽ABC,OC与竖直半径OB的夹角θ=60°,OA水平。某时刻,质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从A点正上方h=0.8m高度处由静止释放,一段时间后滑块经过圆弧槽从C点滑出,刚好沿水平方向冲上薄木板的右端,在其上滑行,最终与弹簧发生作用。已知滑块与木板P点右侧之间的动摩擦因数μ=0.1,木板P点右侧的长度为L=2m,重力加速度g=10m/s2,滑块运动时不计空气阻力。求:
(1)滑块在圆弧槽C点时对槽的压力;
(2)滑块与弹簧作用时,弹簧的最大弹性势能;
(3)请通过计算判断滑块最终是停在木板上还是滑离木板。若是滑离木板,请求出滑离时滑块和木板的速度,若是停在木板上,请求出停在木板上的位置相对P点的距离。
【答案】(1)23N;方向是沿半径向外
(2)
(3)1m
【解析】
【小问1详解】
滑块从释放至C点,由机械能守恒定律有
可得滑块在C点的速度
滑块在C点,由牛顿第二定律有
可得滑块受到圆弧槽的支持力
由牛顿第三定律有滑块对圆弧槽的压力的大小
方向是沿半径向外;
小问2详解】
当滑块刚冲上木板时的速度
滑块与木板和弹簧作用时,最终当弹簧被压至最短时弹簧有最大的弹性势能,以滑块、木板和弹簧为研究系统,从滑块刚冲上木板到弹簧被压至最短,系统动量守恒,由动量守恒定律有
可得弹簧被压至最短时,系统的速度
对系统,由能量守恒定律有
可得弹簧最大的弹性势能
【小问3详解】
当弹簧的弹性势能释放时,滑块相对木板向右滑动,假设最终再次与木板相对静止,速度为,有
可得速度
即系统动能不变,弹簧减少的弹性势能转化为滑块与木板的内能,有
可得滑块向右滑动的距离
故而假设成立,最终滑块相对木板静止,停在木板上的位置相对P点的距离为1m。
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遂宁市高中2027届第二学期期末教学水平监测
物理试题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。总分100分。考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,满分46分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级、考号用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卡上。并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后,将答题卡收回。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体做离心运动时,是因为它受到了离心力的作用
B. 做匀速圆周运动的物体,其合外力是恒定不变的
C. 经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场的范围
D. 人在徒步爬山时,支持力对人做正功
2. 下面实例中,研究对象的运动过程机械能守恒的是( )
A. 点火后加速上升的火箭 B. 做自由落体运动的小球
C. 飘落的树叶 D. 打开降落伞后下降的跳伞运动员
3. 匀速圆周运动在生活中随处可见,现有一个质量为0.5kg的小球在某平面内做匀速圆周运动,其运动半径为1m,线速度大小为3m/s,则小球的( )
A. 角速度为3rad/s B. 转速为1.5r/s
C. 合外力为1.5N D. 加速度大小为3m/s2
4. 下列有关万有引力定律说法正确的是( )
A. 牛顿发现了万有引力定律,并利用扭秤实验测出了引力常量G
B. 由万有引力定律公式可知,当时,
C. 两个质点质量不变,距离变为原来2倍,则它们间的万有引力将变为原来的
D. 地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳万有引力大小是相同的
5. 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,以O点为坐标原点,取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 振子振幅为4cm
B. 振子从1s至3s弹簧弹力一直做负功
C. 3s至4s振子从A点向O振动,速度增大,加速度减小
D 2s至3s振子从O点向B振动,速度减小,加速度增大
6. 在短途出行时,电动摩托车(如图甲)是许多上班族的通勤选择。根据规定,电动摩托车的行驶时速一般不得超过40公里/小时。图乙为某电动摩托车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 0~5s内电动摩托车的位移为20m
B. 0~5s内电动摩托车的平均速度大于4m/s
C. t=5s时电动摩托车的加速度为1.6m/s2
D. 电动摩托车电机输出的功率始终保持不变
7. 质量为1kg的物块在沿斜面方向上的外力F的作用下沿倾角为30º的光滑斜面由静止开始运动,其外力F随时间的变化如图所示(取沿斜面向上的方向为F的正方向)。重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 3s时物块速率为21m/s
B. 5s时物块回到初始位置
C. 2s时物块的动量为6kg·m/s
D. 0~5s时间内F的总冲量为15N·s
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 位于坐标原点O的波源在t=0时刻开始振动,形成的简谐横波在x轴上传播,在传播方向有两个质点P、Q,其平衡位置的坐标分别为xp=9m、xQ=15m,在t=5s时波刚好传播到Q点,其波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质点P刚开始振动时,其运动方向沿y轴正方向
B. 该波的波速是3m/s
C. 0~5s时间内,质点P运动的路程为15cm
D. t=4s时,质点P正好在波谷位置
9. “神舟二十号”载人飞船于2025年4月24日顺利发射升空,并成功与神舟十九号航天员乘组移交了中国空间站的钥匙。飞船发射后会在轨道Ⅰ上进行数据确认,后择机经轨道Ⅱ完成与中国空间站的对接,其变轨过程可简化为下图所示,已知轨道Ⅰ半径近似为地球半径R,中国空间站轨道Ⅲ距地面的平均高度为h,则下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大于在轨道Ⅰ上经过P点时的速度
B. 飞船在轨道Ⅰ上运动周期T1与在轨道Ⅱ上运动周期T2之比
C. 飞船在轨道Ⅱ上Q点的加速度等于组合体在空间站轨道Ⅲ上Q点的加速度
D. 飞船在发射后升空对接过程中,P点变轨时发动机做负功,Q点变轨时发动机做正功
10. 如图所示,质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接,A放在倾角为θ的固定粗糙斜面上,斜面与物体之间动摩擦系数为μ,而B能沿光滑竖直杆上下滑动,杆和滑轮中心间的距离为L,斜面与杆足够长,重力加速度为g。物块B从与滑轮等高处由静止开始下落,在物块B下落到绳与水平方向的夹角为θ的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块B的重力势能减少量为
B. 物块A的速度大小是物块B速度大小的倍
C. 物块B的末速度为
D. 由物块A、物块B及连接轻绳构成的系统的机械能变化量为
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
1.请用0.5毫米黑色墨水签字笔在第Ⅱ卷答题卡上作答,不能答在此试卷上。
2.试卷中横线及框内注有“”的地方,是需要你在第Ⅱ卷答题卡上作答。
三、实验题(本题每空2分,共16分)
11. 某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
(1)如图乙为4种摆球设计,选哪种方式正确_____;
(2)测摆球直径时游标卡尺的读数为_____mm;
(3)若某同学根据实验中数据计算出摆长L,n次全振动时间为t,则当地的重力加速度g=_____(用L,n,t表示)。
12. 如图1所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是_____
A. 重物最好选择密度较小的木块
B. 不可以利用公式v=来求解瞬时速度
C. 实验中应先释放纸带,后接通电源
D. 释放重物前应手提纸带上端并使重物远离计时器
(2)某同学在打出的纸带上截取一段,如图2所示,纸带上各相邻计时点间的距离已测出标在图中。已知各相邻计时点的时间间隔为T,重物质量为m,重力加速度为g。在打计时点2时重物的速度_____,在打计时点5时重物的速度为,从打计时点2到打计时点5的过程中重物的动能增加量大小_____(用m、、表示),重力势能减少量大小_____,在实验允许的误差范围内若,可验证机械能守恒定律成立。
(3)某同学用两个物体P、Q分别进行实验,两次实验物体所受阻力作用相同,多次记录下落的高度h和对应的速度大小v,作出图像如图3所示,实验操作规范。通过图像可以确定_____。
A. Q受到的阻力大小恒定
B. P的质量小于Q的质量
C. 选择P进行实验误差更小
四、计算题(本题共38分,解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,用长为L的细线连接一个质量为m的小球,使小球在空中某一水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向成θ角。忽略空气作用,细线质量不计且不可伸长,小球视为质点,重力加速度为g,求:
(1)细线对小球的拉力T的大小;
(2)小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度ω大小。
14. 哈尔滨冰雪大世界的超级冰滑梯宛如一条蜿蜒的冰龙,横卧在银装素裹的冰雪王国之中,享有“世界第一长冰滑梯”的美誉,游客乘坐特制雪橇从顶端飞驰而下,在晶莹剔透的冰道上体验风驰电掣的极速快感,如图所示。假设滑道为直线,全长L=500m,落差达h=20m。一个质量为的人在滑道顶端由静止开始滑下,所受阻力恒为,。求:
(1)全程各力对人所做的功;
(2)该人滑至滑道底端时重力的瞬时功率P。(计算结果可用根式表示)
15. 某兴趣小组设计了一个装置,如图所示,在足够长的光滑水平台面上静置着质量为M=2kg的薄木板(忽略其厚度),其右端刚好与平台的边缘对齐。木板左端档板上固定有始终处于弹性限度内的轻弹簧,弹簧自然状态时其右端伸长到P点,木板的P点左侧光滑、右侧粗糙。水平台面的右侧固定有半径R=2m的光滑的圆弧槽ABC,OC与竖直半径OB的夹角θ=60°,OA水平。某时刻,质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从A点正上方h=0.8m高度处由静止释放,一段时间后滑块经过圆弧槽从C点滑出,刚好沿水平方向冲上薄木板的右端,在其上滑行,最终与弹簧发生作用。已知滑块与木板P点右侧之间的动摩擦因数μ=0.1,木板P点右侧的长度为L=2m,重力加速度g=10m/s2,滑块运动时不计空气阻力。求:
(1)滑块在圆弧槽C点时对槽的压力;
(2)滑块与弹簧作用时,弹簧的最大弹性势能;
(3)请通过计算判断滑块最终是停在木板上还是滑离木板。若是滑离木板,请求出滑离时滑块和木板的速度,若是停在木板上,请求出停在木板上的位置相对P点的距离。
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