内容正文:
快乐周周练----第七周4.18
2025级 必修二 选考物理
一、单选题
1.汽车在启动后的最初10 s内,发动机共做了5×104 J的功,下列说法正确的是( )
A.发动机第10 s内必定做5×103 J的功
B.发动机此后的10 s内,必定再做5×104 J的功
C.这10 s内发动机的平均功率必定是5×103 W
D.第10 s末发动机的瞬时功率必定是5×103 W
2.如图所示,两位同学在足球课上训练定点吊球,其踢出的足球A、B运动轨迹如图中实线所示,已知两球质量相等,上升的最大高度相同,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.两同学踢球做的功相同 B.两球在最高点速率大小相等
C.两球在空中运动时间不相等 D.B球落地速度较大
3.如图所示,倾角的光滑斜面固定在水平面上,斜面长,质量的物块从斜面顶端无初速度释放,,,重力加速度g取10m/s2,则( )
A.物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做的功为15J
B.物块滑到斜面底端时的动能为12J
C.物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为30W
D.物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为36W
4.2022年1月,风云三号D星,风云四号A星和风云二号H星正式成为空间与重大灾害国际宪章的值班卫星,搭载“风云二号”08星的运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。发射过程中“风云二号”08星的某一运行轨道为椭圆轨道,周期为T0,如图所示。则( )
A.“风云二号”08星的发射速度小于第一宇宙速度
B.“风云二号”08星在B→C→D的过程中,万有引力对它先做负功后做正功
C.“风云二号”08星在A→B过程所用的时间等于
D.“风云二号”08星在A→B→C的过程中,速率逐渐变大
5.福建舰作为世界最先进的常规动力航母,其舰载机弹射起飞是最大亮点之一,歼—15舰载机已经服役,而首飞成功的歼—18“红鹰”可短距垂直起飞,歼—18“红鹰”离舰后竖直向上加速升空的过程中的图像如图所示,时间段内歼—18的功率为额定功率,歼—18的质量为,并认为在整个过程中歼—18所受到的空气阻力大小恒为,重力加速度为,则歼—18在时间内牵引力做功为( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,一轻质细绳跨过光滑定滑轮连接着两个小物体A、B,已知此时两物体的速度分别为、,细绳对A的拉力大小为F,则下列说法中正确的是( )
A.细绳对B的拉力大于F
B.细绳对B的拉力的功率为
C.细绳对A做功的功率的大小等于细绳对B做功的功率的大小
D.由细绳对A、B做功功率大小相等(即),可知
7.如图所示,一只轻弹簧竖直固定在水平地面上,劲度系数为k,其上端与木板A连接,木板A的质量为m,木板A上面放置质量也为m的木块B,A、B均可视为质点,如图所示,用的竖直向下的力作用在B上,使系统处于静止状态,撤去外力F后,下列说法正确的是( )
A.弹簧恢复原长,A、B的速度恰好为零
B.撤去F后B向上运动过程中,B物体的机械能先增大后保持不变
C.撤去F瞬间,B对A的压力大小为
D.撤去F后A、B向上运动过程中,弹簧对A做的功为
二、多选题
8.两个星体在二者间相互引力作用下,分别绕它们连线上某点做周期相等的匀速圆周运动,这样的星体称为双星系统,宇宙中有甲、乙两天体构成的双星系统,若甲、乙两天体线速度之比为,两天体半径之比为,则下列正确的是( )
A.甲、乙两天体质量之比为
B.甲、乙两天体表面重力加速度之比为
C.甲、乙两天体动能之比
D.甲、乙两天体角速度之比为
9.一辆汽车在平直的路面上发动机以恒定功率由静止开始行驶,设所受阻力大小不变,其牵引力F与速度v的关系如图所示(纵坐标单位为×10N,横坐标单位4为m/s),加速过程在图中B点结束,所用的时间t=10s,经历的路程s=60m,10s后汽车做匀速运动。由以上数据可知( )
A.汽车的质量为8.0×104kg
B.汽车所受的阻力大小为1.0×104N
C.汽车运动过程中发动机功率为1.0×105W
D.汽车的速度为5.0m/s时其加速度为2.0m/s2
10.如图甲所示为一种新型的电动玩具,整体质量为m,下方的圆球里有电动机、电池、红外线发射器等,打开开关后叶片转动时会产生一个与叶片转动平面垂直的升力F,使玩具从离地面高度为处静止释放,玩具将在竖直方向做直线运动,升力F随离地面高度变化的关系如图乙所示,重力加速度为g,玩具只受升力和自身重力作用。对于过程,下列说法正确的是( )
A.玩具先做匀加速运动再做匀减速运动
B.玩具下落到距地面高处速度最大
C.玩具下落的最大速度大小为
D.玩具下落的最大速度大小为
三、解答题
11.如图所示,半径的四分之一圆弧形粗糙轨道竖直放置,圆弧最低点与水平面相切于点,点距离地面的高度为。质量的小滑块从圆弧上与圆心等高的点由静止释放,小滑块经过点时对轨道压力大小为。不计空气阻力,取。求:
(1)小滑块落地点与B点水平距离的大小;
(2)小滑块克服轨道摩擦力做的功。
12.一个物体从斜面上高处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,量得停止处对开始运动处的水平距离为s,如图所示,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同。求:
(1)动摩擦因数;
(2)若该物体从斜面上高处由静止滑下,停止处对开始运动处的水平距离。
13.如图所示,水平地面与一半径为l=5m的竖直光滑圆弧轨道相接于B点,轨道上的C点位置处于圆心O的正下方。质量m=1kg的小球从距地面高度为l=5m的水平平台边缘上的A点以v0=10m/s的速度水平飞出,小球在空中运动至B点时,恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道。小球运动过程中空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2,试求:
(1)B点与抛出点A的水平距离x;
(2)圆弧BC段所对的圆心角θ;
(3)小球滑到C点时,对轨道的压力(结果保留两位有效数字)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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快乐周周练----第七周4.18 参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
B
A
C
A
AB
BC
BC
答案第1页,共2页
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1.C
【详解】这10 s内汽车发动机做功的平均功率为
则发动机第10 s内不一定做5×104 J的功,此后的10 s内也不一定再做5×104 J的功;第10 s末发动机的瞬时功率不一定是5×103 W。故选C。
2.D
【详解】C.两球做斜上抛运动,但可逆向看成平抛运动,则
由图可知,两球的最大高度相同,所以
,故C错误;
B.在水平方向,有
由于B球的水平位移大于A球的水平位移,所以
所以两球在最高点速率大小不相等,故B错误;
D.球落地速度为
所以A球落地速度小于B球落地速度,故D正确;
A.两球斜上抛的初速度大小与落地速度大小相等,即A球斜向上抛的初速度小于B球斜上抛的初速度,踢球做功等于球离开脚的初动能,由于两球质量相等,故踢球做功不相同,对A球做功小于对B球做功,故A错误。故选D。
3.D
【详解】A.重力做的功为
故A错误;
B.根据动能定理可得
故B错误;
C.由受力分析可以知道
解得
重力的平均功率为
故C错误;
D.物体运动斜面低端时的瞬时速度为
重力的瞬时功率为
故D正确。
故选D。
4.B
【详解】A.第一宇宙速度为最小的发射速度,所以绕地球运行的卫星,其发射速度不能小于第一宇宙速度,故A错误;
B.08卫星在B→C→D的过程中,万有引力方向先与速度方向成钝角,过了C点后与速度方向成锐角,所以万有引力对它先做负功后做正功,故B正确;
C.08卫星在A→C的过程中所用的时间是0.5T0,由于08卫星在A→B→C的过程中,速率逐渐变小,A→B与B→C的路程相等,所以卫星在A→B过程所用的时间小于,故C错误;
D.根据开普勒第二定律,08卫星在A→B→C的过程中,卫星与地球的距离增大,速率逐渐变小,故D错误。
故选B。
5.A
【详解】在t1时刻歼—18的功率达到额定功率,此时根据牛顿第二定律有
t1时刻速度为图像与t轴围成的面积,大小为
所以额定功率为
因为在时间段内歼—18都为额定功率,则牵引力的功为
故选A。
6.C
【详解】A.绳中张力处处大小相等,故A错误;
B.功率的计算式为,其中是物体速度在力的方向的分速度,故B错误;
C.细绳对A的拉力大小等于对B的拉力,由可知,在相同时间内绳对两物体做功的大小相等,所以做功的功率的大小也相等,故C正确;
D.将A、B的速度都分解到绳的方向(即绳中张力的方向),然后再根据功率大小相等,可知两物体速度沿绳方向的分速度大小相等,故D错误。
故选C。
7.A
【详解】A.D.撤去F时弹簧弹力为
弹簧恢复原长的过程中,弹簧对A、B系统做功为,即对A做功为
根据动能定理
得
故A正确,D错误;
B.撤去F后,A对B的支持力做正功,则B物体的机械能一直增大,故B错误;
C.对AB系统,由牛顿第二定律
对B
得
根据牛顿第三定律撤去F瞬间,B对A的压力大小为,故C错误。
故选A。
8.AB
【详解】ACD.根据题意可知,甲、乙两天体绕它们连线上某点做周期相等的匀速圆周运动,则甲、乙两天体角速度之比为;它们做圆周运动所需的向心力由相互作用的万有引力提供,则有
又
联立可得甲、乙两天体质量之比为
甲、乙两天体动能之比
故A正确,CD错误;
B.物体在星球表面有
可得表面重力加速度为
则甲、乙两天体表面重力加速度之比为
故B正确。
故选AB。
9.BC
【详解】BC.由图像可知,10s后汽车做匀速运动,牵引力等于摩擦力,匀速速度 ,汽车的功率
BC正确;
A.加速过程,由动能定理,得
解得 A错误;
D.当汽车的速度为5.0m/s时,设车的加速度a,根据牛顿第二定律
解得
D错误。
故选BC。
10.BC
【详解】A.由图乙可知,内升力F不断增大,因此合外力不断变化,加速度也在不断变化,玩具不可能做匀变速直线运动,故A错误;
B.根据图乙可知,在高处,升力F与重力平衡,在高处之前,升力小于重力,加速度方向向下,玩具向下做加速运动,在高处之后,升力大于于重力,加速度方向向上,玩具向下做减速运动,可知,在高处时加速度为零,玩具向下的速度达到最大,故B正确;
CD.图像中,图像与横坐标所围几何图形的面积表示功,根据上述在高处时加速度为零,玩具向下的速度达到最大,则在内,重力做的功为
在内,升力F做的功为
由动能定理有
解得玩具下落的最大速度大小为
故C正确,D错误。
故选BC。
11.(1)1.2m;(2)4.5J
【详解】(1)滑块经过B点时
解得
滑块做平抛运动,则
解得x=1.2m
(2)从D到B由动能定理
解得小滑块克服轨道摩擦力做的功
12.(1);(2)
【详解】(1)设斜面的倾角为,斜面的长度为,在水平面上的运行位移为,则在斜面上所受的滑动摩擦力为
在水平面上所受的摩擦力为
根据动能定理得
因为
则有
解得
(2)根据动能定理可得
代入μ解得
s1=2s
13.(1)10m;(2)45°;(3)56N,竖直向下
【详解】(1)小球平抛过程,竖直、水平方向据位移公式分别可得
解得,
(2)小球到达B点时,竖直方向的分速度为
由几何关系可知,圆弧BC段所对的圆心角θ等于小球速度与水平方向的夹角,满足
解得
小球到达B点的速度为
小球从B点到C点,根据动能定理得
小球在C点时,据牛顿第二定律可得
联立解得小球受到的支持力为
由牛顿第三定律可知,小球在C点时对轨道的压力大小为56N,方向竖直向下。
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