精品解析:福建省福州市闽侯县第一中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题
2025-09-24
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 福州市 |
| 地区(区县) | 闽侯县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.15 MB |
| 发布时间 | 2025-09-24 |
| 更新时间 | 2025-10-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54067226.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年度闽侯一中第二学期第二次月考
高中一年物理科试卷
考试日期:5月27日 完卷时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是( )
A. 地心说认为地球是宇宙的中心之所以错误因为太阳才是宇宙的中心
B. 开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律
C. 卡文迪许利用扭秤装置测定了引力常量的较准确数值
D. 万有引力定律的正确性是牛顿通过对太阳和地球之间的引力计算得以证实的
【答案】C
【解析】
【详解】A.现代科学认为太阳和地球都不是宇宙的中心,选项A错误;
B.开普勒通过对行星运动规律的研究总结出行星运动三大定律,牛顿总结了万有引力定律,选项B错误;
C.卡文迪许利用扭秤装置测定了引力常量的较准确数值,选项C正确;
D.万有引力定律的正确性通过牛顿对月球和地球之间引力的计算得到了证实,故D错误;
故选C。
2. 有关生活中的圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,附着在脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大
B. 图乙为汽车通过拱桥最高点时的情形,汽车受到的支持力小于重力
C. 图丙为水平圆盘转动时的示意图,物体离转盘中心越近,越容易做离心运动
D. 图丁两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的线速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中衣服附着脱水桶内壁上随桶一起转动,竖直方向由平衡条件可得
可知衣服受到的摩擦力不会随角速度增大而增大,故A错误;
B.图乙中汽车通过拱形桥的最高点时,加速度竖直向下,根据牛顿第二定律可知
可知汽车受到的支持力小于重力,故B正确;
C.图丙中水平圆盘转动时,圆盘对物体的摩擦力提供其做圆周运动的向心力,即
可知离圆盘中心越远,物体受到的摩擦力越大,越容易达到最大静摩擦力,越容易做离心运动,故C错误;
D.图丁中小球圆周运动的向心力由重力和绳拉力的合力提供,设绳与竖直方向的夹角为θ,对小球,由牛顿第二定律
小球圆周运动半径
联立可得
θ不同,线速度不同,故D错误
故选B。
3. 如图所示a为静止于赤道地面上的物体,b为低轨道卫星,c为地球静止卫星,则下列说法中正确的是( )
A. a的向心加速度比b的向心加速度小
B. 若某时刻b卫星经过a的正上方,则b再运动一圈会再次经过a的正上方
C. b的周期比c的周期大
D. a物体做圆周运动仅由万有引力提供向心力
【答案】A
【解析】
【详解】A.a、c的周期相同,所以a、c的角速度相等,根据知的向心加速度比c的向心加速度小,根据万有引力提供向心力,则有
解得
则b的向心加速度大于c的向心加速度,可知,a的向心加速度比b的向心加速度小,故A正确;
BC.根据万有引力提供向心力,则有
解得
轨道半径越大周期越大,c周期比b的周期大;由于a物体和静止卫星c的周期都为24h,所以a的周期比b的周期大,若某时刻b卫星经过a的正上方,则b再运动一圈不会再次经过a的正上方,故BC错误;
D.a物体做圆周运动由万有引力和地面对其支持力提供向心力,故D错误。
故选A。
4. 在我国,汽车已进入寻常百姓家,一种新车从研发到正式上路,要经过各种各样的测试,其中一种是在专用道上进行起步过程测试,通过车上装载的传感器记录了起步过程速度随时间变化规律图像,如图所示。已知OA为直线、AB为曲线,BC为平行于横轴的直线5s时汽车功率达到额定功率且保持不变,该车总质量为,所受到的阻力恒为,则下列说法正确的是( )
A. 该车的最大速度为50m/s B. 该车起步过程的加速度为
C. 该车的额定功率为 D. 该车前25s内通过的位移大小为450m
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.0到5s内,该车匀加速运动,根据牛顿第二定律
图像斜率表示加速度,题图可知,0到5s内加速度大小
解得,5s后加速度大小小于
该车的额定功率为
则该车的最大速度
解得,故ABC错误;
D.对该车运动前5s过程,该车位移
对该车运动5s到25s过程,根据动能定理
其中,代入解得
则该车前25s内通过的位移大小为,故D正确。
故选D。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 如图所示,天王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为,若只考虑天王星和太阳之间的相互作用,则天王星在从P经N、Q到M的运动过程中( )
A. 从P到Q所用的时间等于
B. 从Q到M阶段,机械能逐渐变大
C. 从N到Q阶段,速率逐渐变小
D. 从N到M阶段,万有引力对它先做正功后做负功
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律,行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,天王星从P到Q的过程中,与太阳的连线扫过的面积等于椭圆面积的一半,则从P到Q所用的时间等于,故A正确;
B.从Q到M阶段,只有万有引力对其做功,机械能守恒,故B错误;
C.天王星从N到Q阶段,万有引力对它做负功,速率减小,故C正确;
D.根据万有引力方向与速度方向的关系知,从N到M阶段,万有引力对它先做负功后做正功,故D错误。
故选AC。
6. 如图所示摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动,某时刻甲乘客所在的吊舱正好处在最高点,乙乘客所在吊舱处在最低点,若两乘客质量相等,则此时( )
A. 吊舱对甲、乙的作用力方向相反 B. 吊舱对甲的作用力大于对乙的作用力
C. 吊舱对乙的作用力大于对甲的作用力 D. 甲乘客处于失重状态,乙乘客处于超重状态
【答案】CD
【解析】
【详解】A.此时吊舱对甲、乙的作用力方向都竖直向上,方向相同,A错误;
BC.依题意,甲、乙都做匀速圆周运动,甲、乙质量相等,设均为,甲、乙做圆周运动的轨道半径为,速度大小为
对甲受力分析有
对乙受力分析有
解得,B错误,C正确;
D.由前面分析知,甲乘客的加速度竖直向下,处于失重状态,乙乘客的加速度竖直向上,处于超重状态,D正确。
故选CD。
7. 如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后松开B。在B由静止释放到获得最大速度过程,下列分析正确的是( )
A. 物体A和物体B的机械能之和一直减小
B. 物体A先加速再减速
C. 物体B机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量
D. 细线拉力对物体A做的功等于物体A与弹簧所组成的系统机械能的增加量
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在整个过程中,弹簧的弹性势能在增加,由能量守恒可知,物体A和物体B的机械能之和一直减小,因为系统的机械能等于A、B机械能与弹簧弹性势能之和,A正确;
B.对A、B整体分析,B下落过程中,弹簧弹力逐渐增大,开始时整体合力向下,A、B加速,随着弹簧伸长,当弹簧弹力与B的重力大小相等时,整体加速度为0,速度最大,之后弹簧弹力继续增大,整体合力向上,开始减速,则在B由静止释放到获得最大速度过程,A做加速运动,B错误;
C.根据能量守恒,物体B机械能的减少量等于弹簧的弹性势能增加量与物体A动能增加量之和,C错误;
D.根据功能关系,除重力和弹簧弹力以外的力做功等于系统机械能的变化量,细线拉力对物体A做的功等于物体A与弹簧所组成的系统机械能的增加量,D正确。
故选AD。
8. 如图所示,长为2L的轻杆一端可绕O点自由转动,杆的中点和另一端分别固定两个小球。小球A的质量为m,小球B的质量为2m。让轻杆从水平位置由静止释放,在转动至竖直位置的过程中,不计摩擦力和空气阻力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 重力对A球做功的功率一直增大
B. 杆对B球做的功为
C. 杆转动至竖直位置时,O点对杆的弹力大小为
D. 杆转动至竖直位置时,B球的速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.系统机械能守恒,竖直方向速度由0先增大而后又减为0;根据可知重力对A球做功的功率先增大后减小,故A错误;
CD.到达竖直位置时,根据机械能守恒定律
设转动角速度为ω,则,
联立解得,
杆转动至竖直位置时,根据牛顿第二定律可得
解得
设OB杆对B的弹力为T,则
解得
根据平衡条件可知杆转动至竖直位置时,O点对杆的弹力大小为,故C正确,D错误;
B.根据动能定理
解得杆对B球做的功,故B正确。
故选BC。
三、非选择题(共60分,其中9、10、11为填空题,12、13为实验题,14-16为计算题,请考生按要求规范作答。)
9. 某倾斜滑雪道长,倾角为37°,运动员从该滑道顶端由静止开始滑下,到达滑雪道底端时速度为,人和滑雪板的总质量,取,求人和滑雪板到达底端时重力的功率为______W,在滑动过程中机械能______(选填减小、增大、不变)。
【答案】 ①. 12000 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]人和滑雪板到达底端时重力的功率为
[2]在滑动过程中,人和滑雪板的重力势能减少量为
动能增加量为
由于重力势能减少量大于动能增加量,所以人和滑雪板在滑动过程中机械能减小。
10. 某行星的质量和半径分别为地球的和,地球表面重力加速度大小取。该行星表面的重力加速度大小为______,该行星的第一宇宙速度______7.9km/s(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
【答案】 ①. 4 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]在地球表面,物体受到的万有引力等于物体的重力,则有
在行星表面,同理可得
联立可得
将代入解得行星表面的重力加速度大小为
[2]万有引力提供向心力,由牛顿第二定律可得
解得
故行星的第一宇宙速度
11. 两块物块A、B放在水平光滑的地面上,在水平力F作用下一同前进,如图所示,其质量之比,在运动过程中,力F一共对物体做功180J,则A对B的弹力对B所做功为______J。
【答案】45
【解析】
【详解】在光滑的水平地面上运动过程中,对物体A、B整体分析,则由动能定理可得
结合题意可知
联立解得
对B物体,根据动能定理可得
即A对B的弹力对B所做功为
12. 用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系,转动手柄,可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动,塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比由上至下分别是,和(如图乙所示)。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接,并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比,实验时,将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A(或B)处,A、C分别到左右塔轮中心的距离相等,B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,它们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。
(1)本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系,下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是______。
A. 探究弹力和弹簧伸长的关系
B. 探究合力和分力的关系
C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)若要探究向心力和半径的关系时,应将传动皮带调至第一层塔轮,然后将质量相等的两个小球分别放置挡板_____和挡板C处;
(3)若传动皮带套在塔轮第二层,则塔轮转动时,AC两处的角速度之比为______;
(4)若质量之比为的两小球分别放在挡板B和挡板C处,传动皮带位于第三层,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺的露出的格子数之比为______。
【答案】(1)C (2)B
(3)1:2 (4)1:9
【解析】
【小问1详解】
探究“向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系”采用的方法是控制变量法,而在实验“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”也采用了控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
若要探究向心力和半径的关系时,需要保持质量和角速度相同,应将传动皮带调至第一层塔轮,然后将质量相等的两个小球分别放置挡板B处和挡板C处;
【小问3详解】
若传动皮带套在塔轮第二层,则塔轮转动时,两塔轮边缘线速度相等,根据线速度和角速度以及半径的关系,可知AC两处的角速度之比为1:2;
【小问4详解】
若质量之比为 1:2的两小球分别放在挡板B和挡板C处,则半径之比为2:1,传动皮带位于第三层,则当塔轮匀速转动时,角速度之比为1:3,根据向心力表达式
可得小球所需向心力之比等于左右两标尺的露出的格子数之比,所以露出的格子数之比为1:9
13. 在“探究平抛运动的特点”的实验中,
(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,B球同时竖直下落。本实验探究的是A球______(填“水平”或“竖直”)分运动的特点。
(2)该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的有______。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球每次都从斜槽上同一位置静止释放
D. 作图时,直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接
(3)在图乙的实验中,由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置,该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系,M、N两点的坐标分别为、,如图丙所示。可求出小球从M到N的时间间隔T,进而得出小球在M点速度_____。(用L、重力加速度g表示)
【答案】(1)竖直 (2)BC
(3)
【解析】
【小问1详解】
用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,B球同时竖直下落,利用两球同时落地判断平抛运动在竖直方向上是做自由落体运动,因此本实验探究的是A球竖直方向的分运动特点。
小问2详解】
AB.本实验中应保证斜槽末端切线水平,即小球的初速度沿水平方向,但是不需要斜槽轨道光滑,故A错误,B正确;
C.为了保证小球平抛的初速度相同,则小球每次都从斜槽上同一位置静止释放,故C正确;
D.作图时,应用平滑曲线将坐标纸上确定的点连接起来,舍弃偏离曲线较远的点,故D错误。
故选BC。
【小问3详解】
小球做平抛运动,水平方向有
竖直方向则有
解得
M点竖直方向的速度为,根据匀变速直线运动规律可得
联立解得
故M点的速度
14. 如图所示,A是地球的卫星,离地面高度为h。已知地球半径为R,万有引力常量为G,忽略自转影响时地球表面的重力加速度为g。
(1)求地球质量M;
(2)求卫星A的运行周期T。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
忽略自转影响时,在地球表面有
可得地球的质量为
【小问2详解】
卫星A绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提高向心力得
联立解得卫星A的运行周期为
15. 如图所示,一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端连接质量为的物块B,另一端连接质量为的小物块A,A套在一根足够长的竖直固定的光滑细杆上,杆上的M点与滑轮等高,滑轮与直杆间的距离为。A在竖直向下且大小为(图中未画出)的拉力作用下静止于杆上P点位置,绳与杆的夹角为37°。不计滑轮的大小、质量和摩擦,不计空气阻力,,,重力加速度。(计算结果可以保留根号)求:
(1)物块A的质量;
(2)撤去竖直向下的拉力,物块A运动到M点时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
以B为研究对象,根据平衡条件可知绳子拉力大小为
以A为研究对象,竖直方向根据平衡条件可得
解得
【小问2详解】
撤去竖直向下的拉力,物块A运动到M点时,B处于最低点,此时B的速度为0,根据系统机械能守恒可得
代入数据解得物块A运动到M点时的速度大小为
16. 如图所示,在倾角为的粗糙斜面MN底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧,轻弹簧的上端静止放一质量的滑块(滑块视为质点),滑块与斜面顶端N点相距。现将弹簧解除锁定,滑块离开弹簧后经N点离开斜面,恰水平飞上速度为逆时针匀速转动的传送带,传送带足够长且水平放置,其上表面距N点所在水平面高度为,滑块与斜面动摩擦因数,滑块与传送带间的动摩擦因数为,g取。(计算结果可以保留根号)求:
(1)滑块从离开N点至飞上传送带的时间;
(2)弹簧锁定时储存的弹性势能;
(3)滑块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量。
【答案】(1)0.2s (2)17.6J
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意,滑块离开弹簧后经N点离开斜面,恰水平飞上传送带,可把滑块等效看作反方向的平抛运动,根据
代入数据,解得滑块从离开N点至飞上传送带的时间
【小问2详解】
滑块到N点时的速度大小为
滑块从弹簧解除锁定到到达N点的过程中,根据能量守恒定律有
联立,代入数据解得弹簧锁定时储存的弹性势能
【小问3详解】
滑块冲上传送带时的速度大小为
由题意,可知滑块冲上传送带后先做匀减速直线运动至到速度为零,接着做反方向的匀加速直线运动从传送带左端以飞出,根据功能关系可得滑块在传送带上减速运动时由于摩擦产生的热量为
其中
物块和传送带位移大小为,
由速度公式和牛顿第二定律得,
滑块在传送带上反向加速运动时由于摩擦产生的热量为
其中
联立,代入数据求得滑块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量
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2024-2025学年度闽侯一中第二学期第二次月考
高中一年物理科试卷
考试日期:5月27日 完卷时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是( )
A. 地心说认为地球是宇宙的中心之所以错误因为太阳才是宇宙的中心
B. 开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律
C. 卡文迪许利用扭秤装置测定了引力常量的较准确数值
D. 万有引力定律的正确性是牛顿通过对太阳和地球之间的引力计算得以证实的
2. 有关生活中的圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,附着在脱水桶内壁上随筒一起转动衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大
B. 图乙为汽车通过拱桥最高点时的情形,汽车受到的支持力小于重力
C. 图丙为水平圆盘转动时的示意图,物体离转盘中心越近,越容易做离心运动
D. 图丁两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的线速度相同
3. 如图所示a为静止于赤道地面上的物体,b为低轨道卫星,c为地球静止卫星,则下列说法中正确的是( )
A. a的向心加速度比b的向心加速度小
B. 若某时刻b卫星经过a的正上方,则b再运动一圈会再次经过a的正上方
C. b的周期比c的周期大
D. a物体做圆周运动仅由万有引力提供向心力
4. 在我国,汽车已进入寻常百姓家,一种新车从研发到正式上路,要经过各种各样的测试,其中一种是在专用道上进行起步过程测试,通过车上装载的传感器记录了起步过程速度随时间变化规律图像,如图所示。已知OA为直线、AB为曲线,BC为平行于横轴的直线5s时汽车功率达到额定功率且保持不变,该车总质量为,所受到的阻力恒为,则下列说法正确的是( )
A. 该车的最大速度为50m/s B. 该车起步过程的加速度为
C. 该车的额定功率为 D. 该车前25s内通过的位移大小为450m
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 如图所示,天王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为,若只考虑天王星和太阳之间的相互作用,则天王星在从P经N、Q到M的运动过程中( )
A. 从P到Q所用的时间等于
B. 从Q到M阶段,机械能逐渐变大
C. 从N到Q阶段,速率逐渐变小
D. 从N到M阶段,万有引力对它先做正功后做负功
6. 如图所示摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动,某时刻甲乘客所在的吊舱正好处在最高点,乙乘客所在吊舱处在最低点,若两乘客质量相等,则此时( )
A. 吊舱对甲、乙的作用力方向相反 B. 吊舱对甲的作用力大于对乙的作用力
C. 吊舱对乙的作用力大于对甲的作用力 D. 甲乘客处于失重状态,乙乘客处于超重状态
7. 如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后松开B。在B由静止释放到获得最大速度过程,下列分析正确的是( )
A. 物体A和物体B机械能之和一直减小
B. 物体A先加速再减速
C. 物体B机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量
D. 细线拉力对物体A做的功等于物体A与弹簧所组成的系统机械能的增加量
8. 如图所示,长为2L的轻杆一端可绕O点自由转动,杆的中点和另一端分别固定两个小球。小球A的质量为m,小球B的质量为2m。让轻杆从水平位置由静止释放,在转动至竖直位置的过程中,不计摩擦力和空气阻力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 重力对A球做功的功率一直增大
B. 杆对B球做的功为
C. 杆转动至竖直位置时,O点对杆的弹力大小为
D. 杆转动至竖直位置时,B球的速度大小为
三、非选择题(共60分,其中9、10、11为填空题,12、13为实验题,14-16为计算题,请考生按要求规范作答。)
9. 某倾斜滑雪道长,倾角为37°,运动员从该滑道顶端由静止开始滑下,到达滑雪道底端时速度为,人和滑雪板的总质量,取,求人和滑雪板到达底端时重力的功率为______W,在滑动过程中机械能______(选填减小、增大、不变)。
10. 某行星的质量和半径分别为地球的和,地球表面重力加速度大小取。该行星表面的重力加速度大小为______,该行星的第一宇宙速度______7.9km/s(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
11. 两块物块A、B放在水平光滑的地面上,在水平力F作用下一同前进,如图所示,其质量之比,在运动过程中,力F一共对物体做功180J,则A对B的弹力对B所做功为______J。
12. 用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系,转动手柄,可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动,塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比由上至下分别是,和(如图乙所示)。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接,并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比,实验时,将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A(或B)处,A、C分别到左右塔轮中心的距离相等,B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,它们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。
(1)本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系,下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是______。
A. 探究弹力和弹簧伸长的关系
B. 探究合力和分力的关系
C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)若要探究向心力和半径关系时,应将传动皮带调至第一层塔轮,然后将质量相等的两个小球分别放置挡板_____和挡板C处;
(3)若传动皮带套在塔轮第二层,则塔轮转动时,AC两处的角速度之比为______;
(4)若质量之比为的两小球分别放在挡板B和挡板C处,传动皮带位于第三层,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺的露出的格子数之比为______。
13. 在“探究平抛运动的特点”的实验中,
(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,B球同时竖直下落。本实验探究的是A球______(填“水平”或“竖直”)分运动的特点。
(2)该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的有______。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球每次都从斜槽上同一位置静止释放
D. 作图时,直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接
(3)在图乙的实验中,由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置,该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系,M、N两点的坐标分别为、,如图丙所示。可求出小球从M到N的时间间隔T,进而得出小球在M点速度_____。(用L、重力加速度g表示)
14. 如图所示,A是地球的卫星,离地面高度为h。已知地球半径为R,万有引力常量为G,忽略自转影响时地球表面的重力加速度为g。
(1)求地球质量M;
(2)求卫星A的运行周期T。
15. 如图所示,一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端连接质量为的物块B,另一端连接质量为的小物块A,A套在一根足够长的竖直固定的光滑细杆上,杆上的M点与滑轮等高,滑轮与直杆间的距离为。A在竖直向下且大小为(图中未画出)的拉力作用下静止于杆上P点位置,绳与杆的夹角为37°。不计滑轮的大小、质量和摩擦,不计空气阻力,,,重力加速度。(计算结果可以保留根号)求:
(1)物块A的质量;
(2)撤去竖直向下的拉力,物块A运动到M点时的速度大小。
16. 如图所示,在倾角为的粗糙斜面MN底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧,轻弹簧的上端静止放一质量的滑块(滑块视为质点),滑块与斜面顶端N点相距。现将弹簧解除锁定,滑块离开弹簧后经N点离开斜面,恰水平飞上速度为逆时针匀速转动的传送带,传送带足够长且水平放置,其上表面距N点所在水平面高度为,滑块与斜面动摩擦因数,滑块与传送带间的动摩擦因数为,g取。(计算结果可以保留根号)求:
(1)滑块从离开N点至飞上传送带的时间;
(2)弹簧锁定时储存的弹性势能;
(3)滑块在传送带上运动时由于摩擦产生热量。
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