精品解析:湖南邵阳市隆回县2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题
2026-10-20
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内容正文:
2026年上学期高一期末检测试题卷
物 理
温馨提示:
1、本学科试卷分试题卷和答题卡两部分;
2、请你将自己的姓名、准考证号等相关信息按要求填涂在答题卡上;
3、请你在答题卡上作答,做在本试题卷上的答案无效。
一、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. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土更省力,设牛用大小相等的拉力通过耕索分别拉两种犁,与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A. 曲辕犁相对直辕犁起土更省力是因为牛拉曲辕犁力的F的水平分力更大
B. 曲辕犁相对直辕犁起土更省力是因为牛拉曲辕犁力的F的竖直分力更大
C. 当曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D. 当直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.将拉力正交分解如下图所示
则在方向可得出,
在方向可得出,
由题知
则,,故A错误,B正确;
CD.根据牛顿第三定律,耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对作用力与反作用力,无论犁是匀速还是加速运动,二者大小始终相等,故C、D错误。
故选B。
2. 如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】设PQ的水平距离为L,由运动学公式可知
可得
可知时,t 有最小值,故当从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。
故选D。
3. 如图,一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计,当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为( )
A. 200 N B. 400 N C. 600 N D. 800 N
【答案】B
【解析】
【详解】在最低点由
知
T=410N
即每根绳子拉力约为410N,故选B。
4. 如图,是竖直面内的光滑固定轨道,水平,长度为;是半径为的四分之一圆弧,与相切于点。一质量为的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为。小球从点开始运动到其轨迹最高点,动能的增量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知水平拉力
设小球运动到点的速度大小为,则小球从到的过程,由动能定理得
解得
小球离开点后,在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,设小球从到达最高点的时间为,则有
解得
此段时间,分析小球在水平方向的运动有,
联立解得
故小球从点开始运动到其轨迹最高点,水平方向的位移为
外力做功
离开后小球运动到其轨迹最高点,上升的高度满足
解得
故全过程重力做功
根据动能定理,小球从点开始运动到其轨迹最高点,动能的增量为
5. 如图,矩形金属框竖直放置,其中、足够长,且杆光滑,一根轻弹簧一端固定在点,另一端连接一个质量为的小球,小球穿过杆,金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时,小球均相对杆静止,若,则与以匀速转动时相比,以匀速转动时( )
A. 小球的高度一定升高
B. 弹簧弹力的大小一定不变
C. 小球对杆压力的大小一定变大
D. 小球所受合外力的大小可能变大
【答案】B
【解析】
【详解】设弹簧原长为,劲度系数为,弹簧长度为,弹簧与竖直转轴的夹角为,对小球受力分析可知,小球受重力、弹簧弹力、光滑杆的水平弹力作用,小球在竖直方向无加速度,合力为0,因此
其中弹簧弹力
而几何关系上就是弹簧在竖直方向的投影,也就是小球到点的竖直高度,可知
联立得
解得
AB.可见小球到点的竖直高度与金属框绕轴旋转的角速度大小无关,小球的高度不变,故弹簧形变量是定值,弹力是定值,故A错误,B正确;
C.水平方向合力提供向心力,即
其中圆周运动半径
联立
解得杆对小球弹力的大小
小球的高度不变,故不变。若时,当金属框绕轴以更大的角速度匀速转动时,杆对小球的弹力增大;若时,当金属框绕轴以更大的角速度匀速转动时,杆对小球的弹力可能减小,也可能反向增大。根据牛顿第三定律,小球对杆压力与杆对小球的弹力等大反向,故金属框绕轴以更大的角速度匀速转动时,小球对杆压力的大小不一定变大,故C错误;
D.匀速圆周运动的合外力完全提供向心力,即
金属框绕轴以更大的角速度匀速转动时,小球所受合外力的大小一定变大,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面,其中段为平直上坡路面,段为水平路面,段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是( )
A. 在每段路面汽车的输出功率各保持不变
B. 汽车在段克服摩擦阻力的功率最大
C. 在段合外力对汽车所做功的功率最大
D. 汽车在段的输出功率最小
【答案】A
【解析】
【详解】AD.根据题意,设空气阻力和摩擦阻力之和为,由平衡条件可得,在段有
在段有
在段有
汽车的输出功率为
由于阻力的大小不变,则汽车在每段路面汽车的输出功率各保持不变。在段汽车的牵引力最小,故汽车在段输出功率最小,故A正确,D错误;
B.克服摩擦阻力的功率为
题目明确摩擦阻力大小不变,是定速巡航的恒定速率,因此三段路汽车克服摩擦阻力的功率完全相等,故B错误;
C.汽车速率不变,动能不变,根据动能定理
故通过路面过程中合外力对汽车做功始终为0,因此合外力的功率恒为0,故C错误。
故选A。
7. 2021年美国“星链”卫星曾近距离接近我国运行在距地近圆轨道上的天宫空间站。为避免发生危险,天宫空间站实施了发动机点火变轨的紧急避碰措施。已知质量为m的物体从距地心r处运动到无穷远处克服地球引力所做的功为,式中M为地球质量,G为引力常量;现将空间站的质量记为,变轨前后稳定运行的轨道半径分别记为、,如图所示。空间站紧急避碰过程发动机做的功至少为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】空间站紧急避碰的过程可简化为加速、变轨、再加速的三个阶段;空间站从轨道变轨到过程,根据动能定理有
依题意可得引力做功
万有引力提供在圆形轨道上做匀速圆周运动的向心力,由牛顿第二定律有
求得空间站在轨道上运动的动能为
动能的变化
解得
故选A。
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α().现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉到水平的过程中( )
A. MN上的张力逐渐增大
B. MN上的张力先增大后减小
C. OM上的张力逐渐增大
D. OM上的张力先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】以重物为研究对象,受重力mg,OM绳上拉力F2,MN上拉力F1,由题意知,三个力合力始终为零,矢量三角形如图所示,
在F2转至水平的过程中,MN上的张力F1逐渐增大,OM上的张力F2先增大后减小,所以A、D正确;B、C错误.
9. 一物块以初速度自固定斜面底端沿斜面向上运动,一段时间后回到斜面底端。该物体的动能随位移x的变化关系如图所示,图中、、均已知。根据图中信息可以求出的物理量有( )
A. 重力加速度大小 B. 物体所受滑动摩擦力的大小
C. 斜面的倾角 D. 沿斜面上滑的时间
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.由动能定义式得,则可求解质量m;上滑时,由动能定理
下滑时,由动能定理
x0为上滑的最远距离;由图像的斜率可知
,
两式相加可得
相减可知
即可求解gsinθ和所受滑动摩擦力f的大小,但重力加速度大小、斜面的倾角不能求出,故AC错误,B正确;
D.上滑过程,根据动能定理有
解得加速度大小为
由于、均已知,上滑过程中不变,故恒定,物块做匀减速直线运动。
所以,物块沿斜面上滑的时间为,故可求解沿斜面上滑的时间,D正确。
故选BD。
10. 水平地面上有一质量为的长木板,木板的左面上有一质量为的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力作用在物块上,随时间的变化关系如图(b)所示,其中、分别为、时刻的大小。木板的加速度随时间的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为。则( )
A.
B.
C.
D. 在时间段物块与木板相对静止
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由图(c)可知,时物块、木板一起刚要从水平地面滑动,此时物块与木板相对静止,木板刚要滑动,此时以整体为对象有,故A错误;
BC.由图(c)可知,时物块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象, 根据牛顿第二定律,有
以木板为对象,根据牛顿第二定律,有
联立解得,,故B、C正确;
D.由图(c)结合上述分析可知,由于
可知
这段时间内,物块与木板静止于地面;这段时间内,物块与木板一起以相同的加速度向右运动,故在时间段物块与木板相对静止,故D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本大题共5题,共57分。
11. 某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系,所用器材有:一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为,其上可放钩码)、刻度尺,当地重力加速度为,实验操作步骤如下:
①安装器材,调整两个光电门距离为,轻细绳下端悬挂4个钩码,如图1所示;
②接通电源,释放滑块,分别记录遮光条通过两个光电门的时间,并计算出滑块通过两个光电门的速度;
③保持最下端悬挂4个钩码不变,在滑块上依次增加一个钩码,记录滑块上所载钩码的质量,重复上述步骤;
④完成5次测量后,计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码)总动能的增加量及系统总机械能的减少量,结果如下表所示:
0.200
0.250
0.300
0.350
0.400
0.582
0.490
0.392
0.294
0.195
0.393
0.490
0.686
0.785
回答下列问题:
(1)实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J(保留三位有效数字);
(2)步骤④中的数据所缺数据为______;
(3)若M为横轴,为纵轴,选择合适的标度,在图2中绘出图像______;
若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功,则物块与木板之间的摩擦因数为______(保留两位有效数字)
【答案】 ①. 0.980 ②. 0.588 ③. ④. 0.40(0.38~0.42)
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]四个钩码重力势能的减少量为
(2)[2]对滑块和钩码构成的系统,由能量守恒定律可知
其中系统减少的重力势能为
系统增加的动能为
系统减少的机械能为,则代入数据可得表格中减少的机械能为
(3)[3]根据表格数据描点得的图像为
[4]根据做功关系可知
则图像的斜率为
解得动摩擦因数为
(0.38~0.42)
12. 测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示.AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′.重力加速度为g.实验步骤如下:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h;
③将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;
④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C′的距离s.
用实验中的测量量表示:
(1)物块Q到达B点时的动能EkB= ______ ;
(2)物块Q到达C点时的动能EkC= ______ ;
(3)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf= ______ ;
(4)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ= ______ .
【答案】 ①. mgR; ②. ; ③. ; ④.
【解析】
【分析】物块由A到B点过程,由动能定理可以求出物块到达B时的动能;
物块离开C点后做平抛运动,由平抛运动的知识可以求出物块在C点的速度,然后求出在C点的动能;
由B到C,由动能定理可以求出克服摩擦力所做的功;
由功的计算公式可以求出动摩擦因数.
【详解】(1) 从A到B,由动能定理得:mgR=EKB-0,则物块到达B时的动能:EKB=mgR;
(2) 离开C后,物块做平抛运动,
水平方向:s=vCt,
竖直方向:
物块在C点的动能:EKC=
联立解得:;
(3) 由B到C过程中,由动能定理得: ;
克服摩擦力做的功:Wf=mgR-
(4) B到C过程中,克服摩擦力做的功:Wf=μmgL=mgR-
解得:.
【点睛】熟练应用动能定理、平抛运动规律、功的计算公式即可正确解题,学会根据实验数据来实验结果分析,注意实验误差不会没有,只能降低.
13. 一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状.此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面.如图所示,以沟底的O点为原点建立坐标系xOy.已知,山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为y=x2,探险队员的质量为m。人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)求此人落到坡面时的动能;
(2)此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少?
【答案】(1) (2) ,
【解析】
【详解】(1)设该队员在空中运动的时间为t ,在坡面上落点的横坐标为x ,纵坐标为y 。由运动学公式和已知条件得
x=v0t
由题意可知
由机械能守恒可知落到坡面时的动能为
联立解得
(2)由根据上述分析可知,人落到坡面上的动能为
整理可得
由数学知识可知,当
函数具有最小值,解得
14. 如图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动,星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧。引力常数为G。
(1)求两星球做圆周运动的周期。
(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg 。求T2与T1两者平方之比。(结果保留3位小数)
【答案】(1);(2)1.01
【解析】
【详解】试题分析:(1)A和B绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供向心力,则A和B的向心力大小相等,且A和B和O始终共线,说明A和B有相同的角速度和周期,因此有:
联立解得:
对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得:
化简得:
(2)将地月看成双星,由(1)得
将月球看作绕地心做圆周运动,根据牛顿第二定律和万有引力定律得:
化简得:
所以两种周期的平方比值为:
考点:考查了万有引力定律的应用
【点睛】这是一个双星的问题,A和B绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供各自的向心力,
A和B有相同的角速度和周期,结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题。
15. 一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示。时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2。求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为
碰撞后木板速度水平向左,大小也是
木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有
解得
木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间t=1s,位移,末速度,其逆运动则为匀加速直线运动可得
解得
木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即
可得
(2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有
可得
对滑块,则有加速度
滑块速度先减小到0,此时碰后时间为
此时,木板向左的位移为
末速度
滑块向右位移
此后,木块开始向左加速,加速度仍为
木块继续减速,加速度仍为
假设又经历二者速度相等,则有
解得
此过程,木板位移
末速度
滑块位移
此后木块和木板一起匀减速,二者的相对位移最大为
滑块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为6m
(3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度
位移
所以木板右端离墙壁最远的距离为
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2026年上学期高一期末检测试题卷
物 理
温馨提示:
1、本学科试卷分试题卷和答题卡两部分;
2、请你将自己的姓名、准考证号等相关信息按要求填涂在答题卡上;
3、请你在答题卡上作答,做在本试题卷上的答案无效。
一、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. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土更省力,设牛用大小相等的拉力通过耕索分别拉两种犁,与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A. 曲辕犁相对直辕犁起土更省力是因为牛拉曲辕犁力的F的水平分力更大
B. 曲辕犁相对直辕犁起土更省力是因为牛拉曲辕犁力的F的竖直分力更大
C. 当曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D. 当直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
2. 如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
3. 如图,一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计,当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为( )
A. 200 N B. 400 N C. 600 N D. 800 N
4. 如图,是竖直面内的光滑固定轨道,水平,长度为;是半径为的四分之一圆弧,与相切于点。一质量为的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为。小球从点开始运动到其轨迹最高点,动能的增量为( )
A. B. C. D.
5. 如图,矩形金属框竖直放置,其中、足够长,且杆光滑,一根轻弹簧一端固定在点,另一端连接一个质量为的小球,小球穿过杆,金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时,小球均相对杆静止,若,则与以匀速转动时相比,以匀速转动时( )
A. 小球的高度一定升高
B. 弹簧弹力的大小一定不变
C. 小球对杆压力的大小一定变大
D. 小球所受合外力的大小可能变大
6. 如图所示,高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面,其中段为平直上坡路面,段为水平路面,段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是( )
A. 在每段路面汽车的输出功率各保持不变
B. 汽车在段克服摩擦阻力的功率最大
C. 在段合外力对汽车所做功的功率最大
D. 汽车在段的输出功率最小
7. 2021年美国“星链”卫星曾近距离接近我国运行在距地近圆轨道上的天宫空间站。为避免发生危险,天宫空间站实施了发动机点火变轨的紧急避碰措施。已知质量为m的物体从距地心r处运动到无穷远处克服地球引力所做的功为,式中M为地球质量,G为引力常量;现将空间站的质量记为,变轨前后稳定运行的轨道半径分别记为、,如图所示。空间站紧急避碰过程发动机做的功至少为( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α().现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉到水平的过程中( )
A. MN上的张力逐渐增大
B. MN上的张力先增大后减小
C. OM上的张力逐渐增大
D. OM上的张力先增大后减小
9. 一物块以初速度自固定斜面底端沿斜面向上运动,一段时间后回到斜面底端。该物体的动能随位移x的变化关系如图所示,图中、、均已知。根据图中信息可以求出的物理量有( )
A. 重力加速度大小 B. 物体所受滑动摩擦力的大小
C. 斜面的倾角 D. 沿斜面上滑的时间
10. 水平地面上有一质量为的长木板,木板的左面上有一质量为的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力作用在物块上,随时间的变化关系如图(b)所示,其中、分别为、时刻的大小。木板的加速度随时间的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为。则( )
A.
B.
C.
D. 在时间段物块与木板相对静止
三、非选择题:本大题共5题,共57分。
11. 某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系,所用器材有:一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为,其上可放钩码)、刻度尺,当地重力加速度为,实验操作步骤如下:
①安装器材,调整两个光电门距离为,轻细绳下端悬挂4个钩码,如图1所示;
②接通电源,释放滑块,分别记录遮光条通过两个光电门的时间,并计算出滑块通过两个光电门的速度;
③保持最下端悬挂4个钩码不变,在滑块上依次增加一个钩码,记录滑块上所载钩码的质量,重复上述步骤;
④完成5次测量后,计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码)总动能的增加量及系统总机械能的减少量,结果如下表所示:
0.200
0.250
0.300
0.350
0.400
0.582
0.490
0.392
0.294
0.195
0.393
0.490
0.686
0.785
回答下列问题:
(1)实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J(保留三位有效数字);
(2)步骤④中的数据所缺数据为______;
(3)若M为横轴,为纵轴,选择合适的标度,在图2中绘出图像______;
若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功,则物块与木板之间的摩擦因数为______(保留两位有效数字)
12. 测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示.AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′.重力加速度为g.实验步骤如下:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h;
③将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;
④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C′的距离s.
用实验中的测量量表示:
(1)物块Q到达B点时的动能EkB= ______ ;
(2)物块Q到达C点时的动能EkC= ______ ;
(3)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf= ______ ;
(4)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ= ______ .
13. 一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状.此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面.如图所示,以沟底的O点为原点建立坐标系xOy.已知,山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为y=x2,探险队员的质量为m。人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)求此人落到坡面时的动能;
(2)此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少?
14. 如图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动,星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧。引力常数为G。
(1)求两星球做圆周运动的周期。
(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg 。求T2与T1两者平方之比。(结果保留3位小数)
15. 一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示。时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2。求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离。
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