精品解析:广西柳州市柳州高级中学2024-2025学年高一下学期开学考试物理试卷
2025-09-10
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内容正文:
广西柳州市柳州高级中学2024-2025学年高一下学期开学考试物理试卷
一、单选题
1. 仔细观察如图所示的时间轴,下列说法正确的是( )
A. 第3s初是指时间轴上的D点
B. 第3s内是指时间轴上AD段
C. 前4s内是指时间轴上AE段
D. 第2s内是指时间轴上的C点
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.第3s初也是第2s末,是指时间轴上的C点,所以A错误;
B.第3s内是指时间轴上CD段,所以B错误;
C.前4s内是指时间轴上AE段,所以C正确;
D.第2s内是指时间轴上的BC段,所以D错误;
故选C。
2. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A. 2.0m/s2,向下 B. 8.0m/s2,向上
C. 10.0m/s2,向下 D. 18m/s2,向上
【答案】D
【解析】
【详解】以竖直向上为正方向,初速度(向下),末速度(向上),加速度为
加速度大小为,方向竖直向上。
故选D。
3. 木板B静止在水平面上,其左端放有物体A。现对A施加水平恒力F的作用,使两物体均从静止开始向右做匀加速直线运动,直至A、B分离,已知各接触面均粗糙,则( )
A. A和地面对B的摩擦力是一对相互作用力
B. A和地面对B的摩擦力是一对平衡力
C. A对B的摩擦力水平向右
D. B对A的摩擦力水平向右
【答案】C
【解析】
【详解】对A施加水平恒力F的作用,使两物体均从静止开始向右做匀加速直线运动,直至A、B分离,则对A受力分析可知,B对A的摩擦力水平向左,有
对B受力分析可知,A对B的摩擦力水平向右,地面对B的摩擦力水平向左,有
所以A和地面对B的摩擦力是既不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故C正确,ABD错误。
故选C。
4. 甲、乙两辆汽车分别在同一平直公路的两条车道上同向行驶,时刻它们恰好经过同一路标。0~t2时间内,两辆车的v-t图像如图所示,根据图像,下列表述正确的是( )
A. 0~t2时间内甲、乙汽车均做匀变速直线运动
B. 在t1时刻,甲车和乙车加速度方向相反
C. 在0~t2时间内,乙车一直行驶在甲车前面
D. t2时刻甲车的加速度大小大于乙车的加速度大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.0~t2时间内甲车做加速直线运动,其斜率减小,加速度减小,不是匀变速直线运动;乙汽车做匀减速直线运动,A错误;
B.在t1时刻,甲车的加速度向正方向,乙车加速度方向向负方向,二者的加速度方向相反,B正确;
C.图线的面积表示位移,在0~t2时间内,甲车图像的面积比乙车图像面积大,甲车超过了乙车,C错误;
D.t2时刻,甲车图像的斜率比乙车图像的斜率小,所以甲车的加速度大小小于乙车的加速度大小,D错误。
故选B。
5. 某走时准确的时钟,分针的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分针转一圈需要1小时,故其角速度之比为
故选A。
6. 如图所示,质量均为m的A、B两球用轻弹簧连接,A球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态.如果将悬挂A球的细线剪断,此时A、B两球的瞬时加速度(重力加速度为g)
A. 为2g,为0 B. 和均为g
C. 为0,为2g D. 和均为
【答案】A
【解析】
【详解】悬线剪断前,以B为研究对象可知:弹簧的弹力
以A、B整体为研究对象可知悬线的拉力为2mg;剪断悬线瞬间,弹簧的弹力不变
根据牛顿第二定律,对A
又
得
对B
得
故选A。
【点睛】悬线剪断前,以两球为研究对象,求出悬线的拉力和弹簧的弹力.突然剪断悬线瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,分析瞬间两球的受力情况,由牛顿第二定律求解加速度.
7. 如图所示,半径为且内壁光滑的半球形容器静置于水平桌面上,容器内一物块(视为质点)绕竖直轴做匀速圆周运动,物块和半球球心点的连线与之间的夹角,重力加速度为,,下列说法正确的是( )
A. 物块匀速转动的角速度大小为
B. 物块匀速转动的线速度大小为
C. 物块受到重力、支持力和向心力三个力的作用
D. 物块运动过程中向心加速度不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据牛顿第二定律
得
则
A错误,B正确;
C.物块受重力、支持力两个力作用,它们合力不为零,且合力提供物块做圆周运动的向心力,C错误;
D.向心加速度是矢量,大小不变,方向时刻改变,D错误。
故选B。
8. 如图所示,小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍,在地面上平移水桶,水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h,直径为D,已知重力加速度为g。则水离开出水口的速度大小为( )
A. B.
C. D. (+1)D
【答案】C
【解析】
【详解】在竖直方向,有
水平方向,设出水孔到水桶中心距离为x,则
在竖直方向,有
落到桶底A点时
联立解得,故选C。
9. “投圈”游戏中的投圈可以看成是平抛运动。一位同学第一次刚好投中了一件物品,第二次想投中一件稍远一点的物品,他应该( )
A. 在原投抛点增大一点投抛速度 B. 在原投抛点减小一点投抛速度
C. 在原投抛点上方增大2倍投抛速度 D. 在原投抛点下方减小一点投抛速度
【答案】A
【解析】
【详解】AB.平抛运动水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动,则
,
解得
第二次想投中一件稍远一点的物品,他应该在原投抛点增大一点投抛速度,故A正确,B错误;
C.第二次想投中一件稍远一点的物品,他应该在原投抛点上方减小投抛速度,故C错误;
D.第二次想投中一件稍远一点的物品,他应该在原投抛点下方增大投抛速度,故D错误。
故选A。
二、多选题
10. 一条小船在静水中的速度为10m/s, 要渡过宽度为60m。水流速度为5m/s的河流,下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为4s
B. 小船渡河的最短时间为6s
C. 若小船以最短位移渡河时,船头与上游河岸的夹角为60°
D. 若小船以最短位移渡河时,船头与上游河岸的夹角为30°
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.当船头始终垂直于上游河岸时,渡河时间最短,为
故A错误,B正确;
CD.若小船以最短位移渡河,设船头与上游河岸的夹角为θ,则有
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
11. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的。已知内、外轨所在平面与水平地面的夹角为,弯道处轨道的圆弧半径为,当火车通过此弯道时(已知重力加速度为g)( )
A. 若火车速度大小为,则火车受的重力与轨道平面支持力的合力沿轨道平面向下
B. 若火车速度大小为,则火车轮缘与内、外轨间无侧向作用力
C. 若火车速度大于,则火车轮缘对内轨有侧向作用力
D. 若火车速度小于,则火车轮缘对内轨有侧向作用力
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时,向心力方向指向轨道圆心,如图
根据牛顿第二定律可得
解得此时火车的速度正好是
此时火车轮缘与内、外轨无侧向作用力,故A错误,B正确;
CD.当火车转弯的速度小于,需要的向心力减小,而重力与支持力的合力不变,所以合力大于需要的向心力,内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力,所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压。同理当火车转弯的速度大于时火车轮缘对外轨有侧向作用力,故D正确,C错误。
故选BD。
12. 如图所示,一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,小球运动到最高点时速度为v,以下说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 小球过最高点时,杆一定会受到球的作用力
B. 小球过最高点时,速度至少为
C. 小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球受重力方向相反,此时重力一定大于杆对球的作用
D. 当时,则球对杆的作用力竖直向上,大小为mg
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.当小球在最高点恰好只有重力作为它的向心力时,此时球对杆没有作用力,A错误;
B.轻杆固定的小球做圆周运动,因为杆能支撑小球,只要小球能够到达最高点就可以了,所以在最高点的速度可以为零,B错误;
C.当小球过最高点的速度小于时,杆对球的作用力与球受重力方向相反,并有
mg - FN = m
由上式可看出
mg = FN + m
C正确;
D.当小球过最高点的速度时,杆对球的作用力与球受重力方向相同,有
mg + FN = m
经过计算有
FN = mg(方向向下)
由牛顿第三定律可知,球对杆的作用力竖直向上,大小为mg ,D正确。
故选CD。
三、实验题
13. 如图所示为向心力演示装置,匀速转动手柄1,可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板(即挡板、B、C)对小球的压力提供。球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。已知小球在挡板、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。
(1)在探究向心力与轨道半径、质量、角速度的关系时,用到的实验方法是_______;
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.演绎推理法
(2)把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置,皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1:2,则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为______。
(3)把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置,皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3:1,则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为______。
【答案】 ①. B ②. 2:1 ③. 2:9
【解析】
【详解】(1)在探究向心力与轨道半径、质量、角速度的关系时,用到的实验方法控制变量法,故ACD错误,B正确。
故选B。
(2)皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1:2,两个塔轮边缘处的线速度大小相同,根据
可知,角速度与半径成反比,所以放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为2:1
(3)把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置,则两小球的转动半径关系为
皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3:1,两个塔轮边缘处的线速度大小相同,根据
可知,角速度与半径成反比,所以放在挡板B处的小球与C处的小球角速度大小之比为1:3,即
根据
可知两小球所受向心力为
则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为2:9
14. 小明采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度和飞行时间t,底板上的标尺可以测得水平位移d。
(1)实验中斜槽轨道末端的切线必须是水平的,这样做的目的是_________
A.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
B.保证小球飞出时,速度沿水平方向轨道
C.保证小球在空中运动时的加速度为g
D.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
(2)实验中,以下哪些操作可能引起实验误差_________
A.安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平
B.没有从轨道同一位置释放小球
C.斜槽不是光滑的
D.空气阻力对小球运动有较大影响
(3)保持水平槽口距底板的高度不变,改变小球在斜槽轨道上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度、飞行时间t和水平位移d,记录在表中。
0.741
1.034
1.318
1.584
t(ms)
292.7
293.0
292.8
292.9
d(cm)
21.7
30.3
38.6
46.4
由表中数据可知,在实验误差允许的范围内,当h一定时,以下说法正确的是( )
A.落地点的水平距离d与初速度大小成反比
B.落地点的水平距离d与初速度大小成正比
C.飞行时间t与初速度大小无关
D.飞行时间t与初速度大小成正比
(4)小华同学在实验装置的后面竖直放置一块贴有白纸和复写纸的木板,图乙是实验中小球从斜槽上不同位置释放获得的两条轨迹,图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置_________(选填“较低”或“较高”);
(5)小华同学接着用方格纸做实验,若小球在某次平抛运动中先后经过的三个位置a、b、c如图丙所示,已知小方格的边长,取,则小球在b点的速度大小为_________m/s。(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. B ②. AD##DA ③. BC##CB ④. 较高 ⑤. 0.79
【解析】
【详解】解:(1)[1]AB.要研究平抛运动规律,轨道末端的切线必须是水平的,这样做的目的是小球飞出时,速度必须沿水平方向,使小球做平抛运动,A错误,B正确。
CD.小球在空中运动时的加速度和小球飞出时的速度大小与轨道末端是否水平无关,CD错误。
故选B。
(2)[2]A.要研究平抛运动规律,安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平,小球抛出后的运动不是平抛运动,能引起实验误差,A正确;
B.没有从轨道同一位置释放小球,因为有光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度和飞行时间t,因此不会产生误差,B错误;
C.因为实验是要研究平抛运动规律,即研究小球从离开水平轨道到落到底板上运动的规律,与斜槽是否光滑无关,C错误;
D.空气阻力对小球运动有较大影响,小球在空中的运动就不是平抛运动了,所以能产生实验误差,D正确。
故选AD。
(3)[3] AB.由表中数据可得
d1=0.217m=0.741×0.2927m
d2=0.303m=1.034×0.293m
d3=0.386m=1.318×0.2928m
d4=0.454m=1.584×0.2929m
由计算结果可知,在实验误差允许的范围内,落地点的水平距离d与初速度大小成正比,A错误,B正确;
CD.由表中数据可知,飞行时间t与初速度大小无关,C正确,D错误。
故选BC。
(4)[4]由图乙可知,图线①对应的小球的初速度大于图线②,因此图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置较高。
(5)[5]由图丙可知,已知小方格的边长,在竖直方向可有
∆h=gT2
解得
则有b点在水平方向的初速度为
由中间时刻的瞬时速度等于平均速度,b点在竖直方向的速度则有
则小球在b点的速度大小为
四、解答题
15. 氢气球吊着重物在空中沿竖直方向以匀速下降,当下降到离地高度处开始受到水平恒定风力作用,使重物在水平方向做匀加速运动,氢气球和重物的总质量。求:
(1)重物落地时沿水平方向运动的位移的大小x;
(2)重物落地前瞬间速度的大小v。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由竖直方向匀速运动可知
又由水平方向匀加速可知
由运动学公式
可得
(2)由
又由
可得
16. 有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型,如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质量为m的质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)判断质点运动过程中机械能是否守恒,并说明理由;
(2)若在A点质点对轨道的压力也为7mg,求质点在A点的速度大小;
(3)若磁性引力大小F可变,质点仍做完整的圆周运动,求F的最小值。
【答案】(1)运动过程中只有重力做功,机械能守恒;(2);(3)5mg
【解析】
【详解】(1)略。
(2)在A点,对质点,由牛顿第二定律有
解得
(3)质点在B点不脱轨即可。当,到达B处速度最小
所以
当时,磁性力最小
17. 如图,物块A和C都视为质点,A放在长木板B右端,C通过轻绳绕过光滑定滑轮与B右端相连。已知B的质量为m1=3kg,与水平平台间的动摩擦因数为μ1=0.2;A的质量为m2=2kg,A与B间动摩擦因数μ2=0.1。托住C,刚好拉直轻绳且系统处于静止状态,C距地面高度为h=1.5m,静止释放C。已知B右端离定滑轮足够远,在本题涉及的物理过程中不会与滑轮相碰,C若落地后不会反弹,长木板B足够长。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2。
(1)若物块C质量是0.8kg,求轻绳拉力大小;
(2)若物块C质量是3kg,求物块C下落的时间;
(3)若物块C质量是3kg,求最终A距B右端的长度。
【答案】(1)8N;(2)1s;(3)
【解析】
【详解】(1)滑板B受到地面的最大静摩擦
而
故A、B均不动。轻绳拉力
(2)若物块C质量是3kg,假设ABC一起匀加速,设细绳拉力为T2,则有对C
对AB整体
解得
此时对A分析
说明A、B发生相对滑动。
设细绳拉力为T,BC的加速度为aBC,对C
对B
解得
C下落时有
解得
t=1s
(3)A滑动时有
解得
C落地时
,
C落地后对B有
解得
设经过时间AB共速,有
,
解得
,
由于,故AB共速后仍会发生相对滑动,此时
对滑板B有
解得
作出AB运动的图像如图
当AB均静止时,A距B右端的长度
解得
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广西柳州市柳州高级中学2024-2025学年高一下学期开学考试物理试卷
一、单选题
1. 仔细观察如图所示的时间轴,下列说法正确的是( )
A. 第3s初是指时间轴上的D点
B. 第3s内是指时间轴上AD段
C. 前4s内是指时间轴上AE段
D. 第2s内是指时间轴上的C点
2. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A. 2.0m/s2,向下 B. 8.0m/s2,向上
C. 10.0m/s2,向下 D. 18m/s2,向上
3. 木板B静止在水平面上,其左端放有物体A。现对A施加水平恒力F的作用,使两物体均从静止开始向右做匀加速直线运动,直至A、B分离,已知各接触面均粗糙,则( )
A. A和地面对B的摩擦力是一对相互作用力
B. A和地面对B的摩擦力是一对平衡力
C. A对B的摩擦力水平向右
D. B对A的摩擦力水平向右
4. 甲、乙两辆汽车分别在同一平直公路的两条车道上同向行驶,时刻它们恰好经过同一路标。0~t2时间内,两辆车的v-t图像如图所示,根据图像,下列表述正确的是( )
A. 0~t2时间内甲、乙汽车均做匀变速直线运动
B. 在t1时刻,甲车和乙车加速度方向相反
C. 在0~t2时间内,乙车一直行驶在甲车前面
D. t2时刻甲车的加速度大小大于乙车的加速度大小
5. 某走时准确的时钟,分针的角速度为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,质量均为m的A、B两球用轻弹簧连接,A球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态.如果将悬挂A球的细线剪断,此时A、B两球的瞬时加速度(重力加速度为g)
A. 为2g,为0 B. 和均为g
C. 为0,为2g D. 和均为
7. 如图所示,半径为且内壁光滑的半球形容器静置于水平桌面上,容器内一物块(视为质点)绕竖直轴做匀速圆周运动,物块和半球球心点的连线与之间的夹角,重力加速度为,,下列说法正确的是( )
A. 物块匀速转动的角速度大小为
B. 物块匀速转动的线速度大小为
C. 物块受到重力、支持力和向心力三个力的作用
D. 物块运动过程中向心加速度不变
8. 如图所示,小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍,在地面上平移水桶,水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h,直径为D,已知重力加速度为g。则水离开出水口的速度大小为( )
A. B.
C. D. (+1)D
9. “投圈”游戏中的投圈可以看成是平抛运动。一位同学第一次刚好投中了一件物品,第二次想投中一件稍远一点的物品,他应该( )
A. 在原投抛点增大一点投抛速度 B. 在原投抛点减小一点投抛速度
C. 在原投抛点上方增大2倍投抛速度 D. 在原投抛点下方减小一点投抛速度
二、多选题
10. 一条小船在静水中的速度为10m/s, 要渡过宽度为60m。水流速度为5m/s的河流,下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为4s
B. 小船渡河的最短时间为6s
C. 若小船以最短位移渡河时,船头与上游河岸的夹角为60°
D. 若小船以最短位移渡河时,船头与上游河岸的夹角为30°
11. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的。已知内、外轨所在平面与水平地面的夹角为,弯道处轨道的圆弧半径为,当火车通过此弯道时(已知重力加速度为g)( )
A. 若火车速度大小为,则火车受的重力与轨道平面支持力的合力沿轨道平面向下
B. 若火车速度大小为,则火车轮缘与内、外轨间无侧向作用力
C. 若火车速度大于,则火车轮缘对内轨有侧向作用力
D. 若火车速度小于,则火车轮缘对内轨有侧向作用力
12. 如图所示,一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,小球运动到最高点时速度为v,以下说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 小球过最高点时,杆一定会受到球的作用力
B. 小球过最高点时,速度至少为
C. 小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球受重力方向相反,此时重力一定大于杆对球的作用
D. 当时,则球对杆的作用力竖直向上,大小为mg
三、实验题
13. 如图所示为向心力演示装置,匀速转动手柄1,可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板(即挡板、B、C)对小球的压力提供。球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。已知小球在挡板、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。
(1)在探究向心力与轨道半径、质量、角速度的关系时,用到的实验方法是_______;
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.演绎推理法
(2)把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置,皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1:2,则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为______。
(3)把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置,皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3:1,则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为______。
14. 小明采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度和飞行时间t,底板上的标尺可以测得水平位移d。
(1)实验中斜槽轨道末端的切线必须是水平的,这样做的目的是_________
A.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
B.保证小球飞出时,速度沿水平方向轨道
C.保证小球在空中运动时的加速度为g
D.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
(2)实验中,以下哪些操作可能引起实验误差_________
A.安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平
B.没有从轨道同一位置释放小球
C.斜槽不是光滑的
D.空气阻力对小球运动有较大影响
(3)保持水平槽口距底板的高度不变,改变小球在斜槽轨道上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度、飞行时间t和水平位移d,记录在表中。
0.741
1.034
1.318
1.584
t(ms)
292.7
293.0
292.8
292.9
d(cm)
21.7
30.3
38.6
46.4
由表中数据可知,在实验误差允许的范围内,当h一定时,以下说法正确的是( )
A.落地点的水平距离d与初速度大小成反比
B.落地点的水平距离d与初速度大小成正比
C.飞行时间t与初速度大小无关
D.飞行时间t与初速度大小成正比
(4)小华同学在实验装置的后面竖直放置一块贴有白纸和复写纸的木板,图乙是实验中小球从斜槽上不同位置释放获得的两条轨迹,图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置_________(选填“较低”或“较高”);
(5)小华同学接着用方格纸做实验,若小球在某次平抛运动中先后经过的三个位置a、b、c如图丙所示,已知小方格的边长,取,则小球在b点的速度大小为_________m/s。(结果保留两位有效数字)
四、解答题
15. 氢气球吊着重物在空中沿竖直方向以匀速下降,当下降到离地高度处开始受到水平恒定风力作用,使重物在水平方向做匀加速运动,氢气球和重物的总质量。求:
(1)重物落地时沿水平方向运动的位移的大小x;
(2)重物落地前瞬间速度的大小v。
16. 有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型,如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质量为m的质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)判断质点运动过程中机械能是否守恒,并说明理由;
(2)若在A点质点对轨道的压力也为7mg,求质点在A点的速度大小;
(3)若磁性引力大小F可变,质点仍做完整的圆周运动,求F的最小值。
17. 如图,物块A和C都视为质点,A放在长木板B右端,C通过轻绳绕过光滑定滑轮与B右端相连。已知B的质量为m1=3kg,与水平平台间的动摩擦因数为μ1=0.2;A的质量为m2=2kg,A与B间动摩擦因数μ2=0.1。托住C,刚好拉直轻绳且系统处于静止状态,C距地面高度为h=1.5m,静止释放C。已知B右端离定滑轮足够远,在本题涉及的物理过程中不会与滑轮相碰,C若落地后不会反弹,长木板B足够长。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2。
(1)若物块C质量是0.8kg,求轻绳拉力大小;
(2)若物块C质量是3kg,求物块C下落的时间;
(3)若物块C质量是3kg,求最终A距B右端的长度。
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