精品解析:江西省宜春市樟树市滨江中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
2025-10-13
|
2份
|
26页
|
377人阅读
|
3人下载
内容正文:
滨江中学2026届高二上学期期末考试
物理试卷
一、选择题(本题共10小题,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题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。共46分)
1. 在物理学的重大发现中,科学家总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法和等效替代法等,下列叙述不正确的是( )
A. 在研究物体的运动时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式中运用了微元法
C. 在验证力的平行四边形定则的实验中运用了等效替代法
D. 在非常小时,可表示物体的瞬时速度,运用了极限思想法
2. 如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码,使砝码和托盘的总质量减少到0.3kg,则将会出现的情况是(取)( )
A. 弹簧测力计的读数将变小
B. A仍静止不动
C. A与桌面间的摩擦力不变
D. A所受的合力将要变大
3. 如图所示,竖直固定放置的滑轨左边是光滑斜面,右边是四分之一光滑的圆弧轨道,轨道半径为R,圆弧底端切线水平,甲、乙两小球从等高的滑轨顶端由静止滑下,两小球都可以看作质点且质量相等。则( )
A. 甲、乙两小球到达底端时速度相同
B. 甲、乙两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同
C. 甲、乙两小球到达底端时,甲小球动能大
D. 甲、乙两小球到达底端时,乙小球重力做功的瞬时功率大
4. 如图所示,将一根弹簧和一只质量为1kg的金属球(球上有一直小孔)套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手,小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。下列说法正确的有( )
甲 乙
①弹簧原来的长度为40cm;
②小球在0~t3过程中t1时刻机械能最大;
③在0~t1过程中小球的重力势能全部转化为动能;
④在三个时刻,小球的动能在t1时刻最大。
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
5. 中国计划在2030年前实现载人登月,开展月球科学考察及相关技术试验。根据“嫦娥”系列卫星的发射,设想登月载人飞船的运行轨迹如图所示。飞船发射后首先进入绕地球运行的圆形“停泊轨道”,在点加速进入椭圆“过渡轨道”,该轨道离地球表面最近距离为,飞船到达离点最远距离为的点时,依靠飞船的反向助推器减速,被月球引力“俘获”后,在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行,择机降落在月球表面。已知地球半径为,月球半径为,地球表面重力加速度为,月球表面的重力加速度为,飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是( )
A. 飞船在“停泊轨道”上的运行速度为
B. 飞船在“绕月轨道”上的运行速度为
C. 地球质量与月球质量之比为
D. 飞船从点运动到点的时间为
6. 如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为,小球在最高点的速度大小为,其图像如图乙所示,则( )
A. 轻质绳长为
B. 当地的重力加速度为
C. 时,轻质绳的拉力大小为
D. 当时,小球受到的弹力大小与重力相等
7. 质量为、长为的木板放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数为.将质量的小木块(可视为质点),以的速度从木板的左端水平抛射到木板上(如图所示),小木块与木板间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取).以下说法正确的是( )
A. 木板一定静止不动,小木块不会滑出木板
B. 木板一定静止不动,小木块会滑出木板
C. 木板一定向右滑动,小木块不会滑出木板
D. 木板一定向右滑动,小木块会滑出木板
8. 如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动,绳子跨过定滑轮拉着物体B以速度vB竖直匀速上升,下列判断正确的是( )
A. 小车A做减速直线运动 B. 绳子拉力大于物体B的重力
C. 小车A的速度大小可表示为 D. 小车A受到地面的支持力逐渐变大
9. 如图所示,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为△l1和△l2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间
A. a1=3g B. a1=0 C. △l1=2△l2 D. △l1=△l2
10. 如图所示,光滑绝缘的水平面上有一边长为的等边三角形,在点固定一电荷量为的正点电荷,在点固定一电荷量为的负点电荷,三角形处在平行于水平面的匀强电场中(图中未画出)。现在点放置一试探电荷,试探电荷恰好在静电力的作用下处于平衡状态。已知静电力常量为,则匀强电场的电场强度( )
A. 大小为 B. 大小为
C. 方向垂直于斜向上 D. 方向从点指向点
二、实验题(本大题共2小题,每空3分,共15分)
11. 用如图甲所示的装置验证动能定理。长木板左端固定在水平桌面上,可调节垫块高度使长木板绕左端转动。在木板右端固定一个定滑轮,在靠近定滑轮处固定一个打点计时器。在木板上放置小车P,固定在小车右端的纸带穿过打点计时器的限位孔,纸带与木板平行。并且小车通过轻质细线绕过定滑轮与小物块Q相连,木板上方的细线与木板平行。重力加速度为g,打点计时器所接交流电频率为f。
实验步骤如下:
第1步,按装置安装好实验器材;
第2步,调整垫块的高度,给小车一个沿木板向下的初速度,直到纸带上打出均匀的点迹为止;
第3步,去掉小物块Q,重新换一条纸带,让小车靠近打点计时器由静止释放,得到一条纸带如图乙所示,最后把实验器材归置好。
请回答下列问题:
(1)为了验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理,需要的实验器材以及测量的物理量有______。
A.天平,测量小车P的质量M和小物块Q的质量m
B.天平,测量小车P的质量M
C.刻度尺,测量间的距离间的距离间的距离间的距离
D.刻度尺,测量间的距离间的距离和间的距离
E.秒表,测量从A到B的时间t
(2)打下E点时小车的瞬时速度大小为______(用上述所选的测量数据和已知物理量的符号表示,下同)。
(3)验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理,只需验证表达式______成立即可。
12. 某同学探究做圆周运动的物体所需的向心力大小与物体的质量、轨道半径及角速度的关系的实验装置如图甲所示,圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量圆柱体的向心力,速度传感器测量圆柱体的线速度v,该同学通过保持圆柱体的质量和运动的角速度不变,来探究其向心力与半径r的关系。
(1)该同学采用的实验方法为______。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法
(2)改变半径r,多次测量,测出了五组、r的数据,如表所示:
1.0
2.0
4.0
6.2
9.0
0.88
2.00
3.50
5.50
7.90
该同学对数据分析后,在坐标纸上描出了五个点,作出图线如图乙所示,已知圆柱体的质量,由图线可知圆柱体运动的角速度______。(结果保留两位有效数字)
三、计算题(本大题共3小题,解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分。数值答案中必须明确写出数值和单位。共39分)
13. 如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域,场强.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的夹角(g取) .试求:
⑴小球的电性和电荷量;
⑵悬线的拉力;
⑶若小球静止时离右板,剪断悬线后,小球经多少时间碰到右极板?
14. 如图竖直平面内有一光滑圆弧轨道,其半径为R=0.5m,平台与轨道的最高点等高。一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出,恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧,轨道半径OP与竖直线的夹角为53°,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/ s2。试求:
(1)小球从平台上的A点射出时的速度大小v0;
(2)小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点P之间的距离l;(结果可用根式表示)
(3)小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的压力大小。
15. 如图所示,某快递中转站里有一传送带与水平面之间的夹角为,其两端A、B两点间的距离为,传送带在电动机的带动下以的速度顺时针匀速运动。现将一质量为的快递包裹(视为质点)轻放在传送带上的A点,已知包裹与传送带之间的动摩擦因数,包裹在从A点到B点的运动过程中一直加速,且传送带速度始终不变。g取,求:
(1)包裹获得的加速度大小;
(2)包裹的机械能增加量;
(3)电动机因运送该包裹而多输出的能量。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
滨江中学2026届高二上学期期末考试
物理试卷
一、选择题(本题共10小题,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题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。共46分)
1. 在物理学的重大发现中,科学家总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法和等效替代法等,下列叙述不正确的是( )
A. 在研究物体的运动时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式中运用了微元法
C. 在验证力的平行四边形定则的实验中运用了等效替代法
D. 在非常小时,可表示物体的瞬时速度,运用了极限思想法
【答案】A
【解析】
【详解】在研究物体的运动时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,选项A错误;在推导匀变速直线运动位移公式中运用了微元法,选项B正确;在验证力的平行四边形定则的实验中运用了等效替代法,选项C正确;在非常小时,可表示物体的瞬时速度,运用了极限思想法,选项D正确;此题选择不正确的选项,故选A.
2. 如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码,使砝码和托盘的总质量减少到0.3kg,则将会出现的情况是(取)( )
A. 弹簧测力计的读数将变小
B. A仍静止不动
C. A与桌面间的摩擦力不变
D. A所受的合力将要变大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
初态时,对A受力分析得到摩擦力
说明最大静摩擦力
当将总质量减小到0.3kg时,拉力为变为3N,小于物体受地面的最大静摩擦力,故物体仍静止,合力仍为零;弹簧测力计的示数不变,故摩擦力变为
即摩擦力减小;故ACD错误B正确。
故选B。
3. 如图所示,竖直固定放置的滑轨左边是光滑斜面,右边是四分之一光滑的圆弧轨道,轨道半径为R,圆弧底端切线水平,甲、乙两小球从等高的滑轨顶端由静止滑下,两小球都可以看作质点且质量相等。则( )
A. 甲、乙两小球到达底端时速度相同
B. 甲、乙两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同
C. 甲、乙两小球到达底端时,甲小球动能大
D. 甲、乙两小球到达底端时,乙小球重力做功的瞬时功率大
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由题意,根据动能定理可得
所以甲、乙两小球到达底端时动能相同,甲乙两小球到达底端的速度v有
故速度大小相同,但方向不同,选项A、C错误;
B.根据重力做功的特点,可判断两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同,均为mgR,故B正确;
D.根据瞬时功率公式,可得甲、乙两小球到达底端时,重力做功的瞬时功率为
可判断两小球到达底端时,甲小球重力做功的瞬时功率大,乙小球重力做功的瞬时功率为0;故D错误。
故选B。
4. 如图所示,将一根弹簧和一只质量为1kg的金属球(球上有一直小孔)套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手,小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。下列说法正确的有( )
甲 乙
①弹簧原来的长度为40cm;
②小球在0~t3过程中t1时刻机械能最大;
③在0~t1过程中小球的重力势能全部转化为动能;
④在三个时刻,小球的动能在t1时刻最大。
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】A
【解析】
【详解】①由图可知,最终小球静止在弹簧上端,此时弹簧长度为40cm,弹簧处于压缩状态,则弹簧原长应大于40cm,故错误;
②由图可知,小球被弹起高度逐渐减小,最终速度减为0,则可知该过程中存在摩擦力做负功,因此在0~t3过程中,初始0时刻机械能最大,故错误;
③在0~t1过程中由于存在摩擦力,则小球的重力势能部分转化为动能,故错误;
④在三个时刻中,弹簧长度相同,由于摩擦力做负功,则小球的动能逐渐减小,因此小球的动能在t1时刻最大,故正确。
综合可得只有一个正确;
故选A。
5. 中国计划在2030年前实现载人登月,开展月球科学考察及相关技术试验。根据“嫦娥”系列卫星的发射,设想登月载人飞船的运行轨迹如图所示。飞船发射后首先进入绕地球运行的圆形“停泊轨道”,在点加速进入椭圆“过渡轨道”,该轨道离地球表面最近距离为,飞船到达离点最远距离为的点时,依靠飞船的反向助推器减速,被月球引力“俘获”后,在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行,择机降落在月球表面。已知地球半径为,月球半径为,地球表面重力加速度为,月球表面的重力加速度为,飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是( )
A. 飞船在“停泊轨道”上的运行速度为
B. 飞船在“绕月轨道”上的运行速度为
C. 地球质量与月球质量之比为
D. 飞船从点运动到点的时间为
【答案】C
【解析】
【详解】A.飞船在“停泊轨道”上的运行时,万有引力提供向心力,可得
又
联立,解得
故A错误;
B.同理,飞船在“绕月轨道”上的运行,万有引力提供向心力,可得
又
联立,解得
故B错误;
C.根据前面选项分析可得地球质量与月球质量之比为
故C正确;
D.飞船在“停泊轨道”上的运行时,周期为
由开普勒第三定律,可得
飞船从点运动到点的时间为
联立,解得
故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为,小球在最高点的速度大小为,其图像如图乙所示,则( )
A. 轻质绳长为
B. 当地的重力加速度为
C. 时,轻质绳的拉力大小为
D. 当时,小球受到的弹力大小与重力相等
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设绳长为R,由牛顿第二定律知,小球在最高点满足
即
由题图乙知,当v2=0,T=-a,则有
a=mg
当v2=b,T=0,则有
b=gR
所以
故AB错误;
C.当v2=c时,有
将g和R的值代入得
故C错误;
D.当v2=2b时,由
可得
T=a=mg
故弹力与重力相等,故D正确。
故选D。
7. 质量为、长为的木板放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数为.将质量的小木块(可视为质点),以的速度从木板的左端水平抛射到木板上(如图所示),小木块与木板间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取).以下说法正确的是( )
A. 木板一定静止不动,小木块不会滑出木板
B. 木板一定静止不动,小木块会滑出木板
C. 木板一定向右滑动,小木块不会滑出木板
D. 木板一定向右滑动,小木块会滑出木板
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】木块对木板的摩擦力
水平面对木板的摩擦力
因为,所以木板一定向右运动,对木块,由牛顿第二定律得
对木板,由牛顿第二定律有
设经过时间t,小木块和木板的速度相等,
解得
共同速度
小木块的位移
木板的位移
小木块相对木板的位移
所以小木块不能滑出长木板,故C正确。
8. 如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动,绳子跨过定滑轮拉着物体B以速度vB竖直匀速上升,下列判断正确的是( )
A. 小车A做减速直线运动 B. 绳子拉力大于物体B的重力
C. 小车A的速度大小可表示为 D. 小车A受到地面的支持力逐渐变大
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.将小车A的速度沿绳方向、垂直于绳方向分解,可得
小车A的速度大小可表示为
小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动,逐渐减小,小车A的速度逐渐减小,小车A做减速直线运动,故A正确,C错误;
B.物体B匀速上升,受力平衡,可得
故绳子拉力等于物体B的重力,故B错误;
D.小车A受到地面的支持力为
小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动,逐渐减小,小车A受到地面的支持力逐渐变大,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为△l1和△l2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间
A. a1=3g B. a1=0 C. △l1=2△l2 D. △l1=△l2
【答案】AC
【解析】
【详解】设物体的质量为m,剪断细绳的瞬间,绳子的拉力消失,弹簧还没有来得及改变,所以剪断细绳的瞬间a受到重力和弹簧的拉力,剪断前对bc和弹簧组成的整体分析可知,故a受到的合力,故加速度,A正确,B错误;设弹簧的拉力为,则,根据胡克定律可得,C正确,D错误.
10. 如图所示,光滑绝缘的水平面上有一边长为的等边三角形,在点固定一电荷量为的正点电荷,在点固定一电荷量为的负点电荷,三角形处在平行于水平面的匀强电场中(图中未画出)。现在点放置一试探电荷,试探电荷恰好在静电力的作用下处于平衡状态。已知静电力常量为,则匀强电场的电场强度( )
A. 大小为 B. 大小为
C. 方向垂直于斜向上 D. 方向从点指向点
【答案】AC
【解析】
【详解】正点电荷在点产生的电场强度方向沿方向,大小为
负点电荷在点产生的电场强度方向沿方向,大小为
与的夹角为,以、为邻边作平行四边形,根据平行四边形定则及几何知识可知,合电场强度大小
,方向垂直于斜向下
由于试探电荷恰好在静电力的作用下处于平衡状态,故匀强电场的电场强度与的大小相等,方向相反,即
,方向垂直于斜向上
故AC正确,BD错误。
故选AC。
二、实验题(本大题共2小题,每空3分,共15分)
11. 用如图甲所示的装置验证动能定理。长木板左端固定在水平桌面上,可调节垫块高度使长木板绕左端转动。在木板右端固定一个定滑轮,在靠近定滑轮处固定一个打点计时器。在木板上放置小车P,固定在小车右端的纸带穿过打点计时器的限位孔,纸带与木板平行。并且小车通过轻质细线绕过定滑轮与小物块Q相连,木板上方的细线与木板平行。重力加速度为g,打点计时器所接交流电频率为f。
实验步骤如下:
第1步,按装置安装好实验器材;
第2步,调整垫块的高度,给小车一个沿木板向下的初速度,直到纸带上打出均匀的点迹为止;
第3步,去掉小物块Q,重新换一条纸带,让小车靠近打点计时器由静止释放,得到一条纸带如图乙所示,最后把实验器材归置好。
请回答下列问题:
(1)为了验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理,需要的实验器材以及测量的物理量有______。
A.天平,测量小车P的质量M和小物块Q的质量m
B.天平,测量小车P的质量M
C.刻度尺,测量间的距离间的距离间的距离间的距离
D.刻度尺,测量间的距离间的距离和间的距离
E.秒表,测量从A到B的时间t
(2)打下E点时小车的瞬时速度大小为______(用上述所选的测量数据和已知物理量的符号表示,下同)。
(3)验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理,只需验证表达式______成立即可。
【答案】(1)AD##DA
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]AB.从打下B点到打下E点过程对小车由动能定理有
根据第2、3步可知,去掉Q后小车的合力F大小等于Q的重力mg,故需要用天平测量小车P的质量M和小物块Q的质量m,A正确,B错误;
CDE.还需要测量打下B点和E点时小车的速度大小,根据计算纸带上打下各点时瞬时速度大小的方法可知,需要用刻度尺分别测量间的距离,间的距离,根据动能定理可知需要测量间的距离,D正确,C、E错误。
故选AD。
【小问2详解】
[2]打下E点时小车的瞬时速度大小为
【小问3详解】
[3]打下B点时小车的瞬时速度大小为
根据动能定理有
可得
整理得
12. 某同学探究做圆周运动的物体所需的向心力大小与物体的质量、轨道半径及角速度的关系的实验装置如图甲所示,圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量圆柱体的向心力,速度传感器测量圆柱体的线速度v,该同学通过保持圆柱体的质量和运动的角速度不变,来探究其向心力与半径r的关系。
(1)该同学采用的实验方法为______。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法
(2)改变半径r,多次测量,测出了五组、r的数据,如表所示:
1.0
2.0
4.0
6.2
9.0
0.88
2.00
3.50
5.50
7.90
该同学对数据分析后,在坐标纸上描出了五个点,作出图线如图乙所示,已知圆柱体的质量,由图线可知圆柱体运动的角速度______。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)A (2)5.0##4.9##5.1
【解析】
【小问1详解】
本实验需要保持圆柱体的质量和角速度不变,来探究其向心力与半径r的关系,所以采用控制变量法。
故选A。
【小问2详解】
由得
由题中图像可得斜率
所以
三、计算题(本大题共3小题,解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分。数值答案中必须明确写出数值和单位。共39分)
13. 如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域,场强.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的夹角(g取) .试求:
⑴小球的电性和电荷量;
⑵悬线的拉力;
⑶若小球静止时离右板,剪断悬线后,小球经多少时间碰到右极板?
【答案】(1)正电, (2)0.1N(3)0.1s
【解析】
【详解】(1)小球受电场力向右,故带正电,受力分析如图所示.
由平衡条件有qE=mgtan60°
解得q=×10-6 C
(2)由平衡条件得F=,
解得F=0.1 N.
(3)剪断细线后,小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向做自由落体运动.在水平方向上有ax=;d=axt2
联立以上两式解得t=0.1 s.
点睛:对带电小球受力分析后,进行力的合成,从而确定电场力与重力的关系,拉力与重力的关系.当剪断后,小球做直线运动,可将其分解成水平方向与竖直方向.
14. 如图竖直平面内有一光滑圆弧轨道,其半径为R=0.5m,平台与轨道的最高点等高。一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出,恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧,轨道半径OP与竖直线的夹角为53°,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/ s2。试求:
(1)小球从平台上的A点射出时的速度大小v0;
(2)小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点P之间的距离l;(结果可用根式表示)
(3)小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的压力大小。
【答案】(1)3m/s;(2)m;(3)6.4N
【解析】
【详解】(1)小球从A到P的高度差
h=R(1+cos53°)①
小球做平抛运动有
②
则小球在P点的竖直分速度
vy=gt③
把小球在P点的速度分解可得
v0tan53°=vy④
由①②③④解得:小球平抛初速度
v0=3m/s
(2)小球平抛下降高度
水平射程
s=v0t
故A、P间的距离
(3)小球从A到达Q时,根据机械能守恒定律可知
vQ=v0=3m/s
在Q点根据向心力公式得:
解得
根据牛顿第三定律得:小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的压力
N′=N=6.4N
15. 如图所示,某快递中转站里有一传送带与水平面之间的夹角为,其两端A、B两点间的距离为,传送带在电动机的带动下以的速度顺时针匀速运动。现将一质量为的快递包裹(视为质点)轻放在传送带上的A点,已知包裹与传送带之间的动摩擦因数,包裹在从A点到B点的运动过程中一直加速,且传送带速度始终不变。g取,求:
(1)包裹获得的加速度大小;
(2)包裹的机械能增加量;
(3)电动机因运送该包裹而多输出的能量。
【答案】(1)2.5m/s2;(2)13.5J;(3)27J
【解析】
【详解】(1)对包裹根据牛顿第二定律
解得
a=2.5m/s2
(2)到达B点时的速度
包裹的机械能增加量
(3)包裹与传送带之间由于摩擦产生的热量
电动机因运送该包裹而多输出的能量
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。