内容正文:
模块检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。其中1~7题为单项选择题,8~10题为多项选择题)
1.下列关于运动和力的叙述中,正确的是( )
A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B.做圆周运动的物体,所受的合力一定指向圆心
C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动
D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同
解析 做匀变速曲线运动的物体,其加速度不变,故A错误;做匀速圆周运动的物体,所受的合力才指向圆心,做变速圆周运动的物体,所受的合力不指向圆心,故B错误;物体所受合力与运动方向共线,一定是直线运动,故C正确;物体运动的速率在增加,所受合力方向与运动方向可能相同,也可能夹角为锐角,故D错误。
答案 C
2.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速下滑,在这个过程中( )
A.汽车的机械能守恒
B.汽车的动能和势能相互转化
C.机械能和内能之间没有转化
D.机械能转化为内能,总能量守恒
解析 汽车关闭发动机后,匀速下滑,重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡,摩擦阻力做功,汽车摩擦生热,温度升高,有部分机械能转化为内能,机械能减少,但总能量守恒。因此,只有选项D正确。
答案 D
3.如图1所示,照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动,已知图中双向四车道的总宽度约为15 m,假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍,则运动的汽车( )
图1
A.所受的合力可能为零
B.只受重力和地面支持力作用
C.最大速度不能超过25 m/s
D.所需的向心力由重力和支持力的合力提供
解析 汽车在水平路面上做匀速圆周运动,合外力时刻指向圆心,竖直方向重力和支持力平衡,拐弯时靠静摩擦力提供向心力,选项A、B、D错误;由题给数据及图片可估算出最大速度不能超过25 m/s,选项C正确。
答案 C
4.我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705 km,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为
36 000 km,它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是( )
A.周期
B.角速度
C.线速度
D.向心加速度
解析 由万有引力定律有G,又由题意可知,“高分四号”的轨道半径R1大于“高分五号”的轨道半径R2,故可知“高分五号”的周期较小,选项A正确。
,a=,v=,ω==ma,可得T=2πR=m=mRω2=m
答案 A
5.如图2所示,质量为60 kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒。已知重心在c点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9 m和0.6 m。若她在1 min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4 m,则克服重力做的功和相应的功率约为( )
图2
A.430 J,7 W
B.4 300 J,70 W
C.720 J,12 W
D.7 200 J,120 W
解析 设重心上升的高度为h,根据相似三角形可知,每次俯卧撑中,有=72 W,故选项B正确。,即h=0.24 m。一次俯卧撑中,克服重力做功W=mgh=60×10×0.24 J=144 J,所以一分钟内克服重力做的总功为W总=NW=4 320 J,功率P==
答案 B
6.木星至少有16颗卫星,1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗。这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4。他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据。若将木卫1、木卫2绕木星的运动看做匀速圆周运动,已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径,则它们绕木星运行时( )
A.木卫2的周期大于木卫1的周期
B.木卫2的线速度大于木卫1的线速度
C.木卫2的角速度大于木卫1的角速度
D.木卫2的向心加速度大于木卫1的向心加速度
解析 木卫1和木卫2做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供,即G;由题设条件知r2>r1,所以a1>a2,v1>v2,ω1>ω2,T1<T2,选项A正确。,T=,ω=,v=)2r,解得a=G=mω2r=m(=ma=m
答案 A
7.如图3所示,一个电影替身演员准备跑过一个屋顶,然后水平跳跃并离开屋顶,在下一个建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5 m/s,那么下列关于他能否安全跳过去的说法错误的是(g取9.8 m/s2)( )
图3
A.他安全跳过去是可能的
B.他安全跳过去是不可能的
C.如果要安全跳过去,他在屋顶跑动的最小速度应大于6.2 m/s
D.如果要安全跳过去,他在空中的飞行时间需要1 s
解析 根据y= s=1.0 s,最大水平位移x=vmt=4.5×1.0 m=4.5 m<6.2 m,所以他不能安全到达下一个