江苏省常州市前黄高中学年高一下学期期中物Word文档下载推荐.docx
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M
5.如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出,下列说法正确的是( )
A.两小球落地时的速度相同
B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C.从开始运动至落地,重力对两小球做功相同
D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
6.“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所,假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一,下列说法正确的有( )
A.“空间站”运行的速度大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
B.“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度
C.“空间站”运动在运行一段时间后,由于阻力作用其动能可能会减少
D.在“空间站”工作的宇航员因所受合力为零而在舱中悬浮或静止
7.有关重力势能的变化,下列说法中正确的是( )
A.物体受拉力和重力作用向上运动,拉力做功是1J,物体重力势能的增加量也是1J.
B.只要高度相同,物体的重力势能就相同.
C.物体运动中重力做功是﹣1J,物体重力势能减少1J
D.从同一高度落下的物体到达地面,考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能减少量是相同的.
8.如图所示,质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B均处于静止状态,此时弹簧压缩量△x1.现通过细绳将A向上缓慢拉起,第一阶段拉力做功为W1时,弹簧变为原长;
第二阶段拉力再做功W2时,B刚要离开地面,此时弹簧伸长量为△x2.弹簧一直在弹性限度内,则( )
A.△x1>△x2
B.拉力做的总功等于A的重力势能的增加量
C.第一阶段,拉力做的功等于A的重力势能的增加量
D.第二阶段,拉力做的功等于A的重力势能的增加量
9.将一小球从高处水平抛出,最初2s内小球动能Ek随时间t变化的图线如图所示,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2.根据图象信息,不能确定的物理量是( )
A.小球的质量
B.小球的初速度
C.最初2s内重力对小球做功的平均功率
D.小球抛出时的高度
10.一辆汽车质量为2×
103kg,最大功率为3×
104W,在水平路面由静止开始作直线运动,最大速度为v2,运动中汽车所受阻力恒定,发动机的最大牵引力为3×
103N,其行驶过程中牵引力F与车速的倒数
的关系如图所示,则( )
A.由图线ABC判断汽车先做匀加速,再做匀速运动
B.v2的大小为20m/s
C.整个运动过程中的最大加速度为1m/s2
D.当汽车的速度为20m/s时,发动机的功率为2×
104W
二.多项选择题
11.已知引力常量G和下列各组数据,能计算出地球质量的是( )
A.地球绕太阳运行的周期T及地球离太阳的距离r
B.月球绕地球运行的周期T及月球离地球的距离r
C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度v及运行周期T
D.已知地球表面重力加速度g(不考虑地球自转)
12.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示,当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的加速度小于在轨道1上的加速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速率
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度
13.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是( )
A.始终不做功B.先做负功后做正功
C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功
14.如图所示,电梯质量为M,在它的水平地板上放置一质量为m的物体,电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v1增加到v1时,上升高度为H,则在这段过程中,下列说法或表达式正确的是( )
A.对物体,动能定理的表达式为WFN=
mvc2,其中WFN为支持力的功
B.对物体,动能定理的表达式为W合=0,其中W合为合力的功
C.对物体,动能定理的表达式为WFN﹣mgH=
mv22﹣
mv12
D.对电梯,其所受合力做功为
Mv22﹣
Mv12
15.质量为M的长木板放在光滑的水平面上,如图所示,一质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑到B点,在木板上前进的距离为L,而长木板前进的距离为l,若滑块与木板间动摩擦因数为μ,则( )
A.摩擦力对滑块所做的功为μmgl
B.摩擦力对木板所做的功为μmgL
C.滑块损失的动能为μmg(l+L)
D.滑块和木板系统损失的动能为μmgL
16.如图所示,斜面AB、DB间动摩擦因数相同,可视为质点的物体分别沿AB、DB从斜面顶端由静止下滑到底端,下列说法正确的是( )
A.物体沿斜面DB滑动到底端时动能较大
B.物体沿斜面AB滑动到底端时动能较大
C.物体沿斜面DB滑动过程中克服摩擦力做的功较多
D.物体沿两个斜面滑动过程中克服摩擦力做的功一样多
三、解答题(共1小题,满分0分)
17.如图1所示,是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,图甲中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)除了图中的已给出的实验器材外,还需要的器材有 ;
(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是 ;
(3)下面是本实验的数据记录表,请将第2次、第3次…实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置;
橡皮筋做的功
10个间隔的距离S(m)
10个间隔的时间T(s)
小车获得的速度vn(m/s)
小车速度的平方vn2(m/s)2
1
W
0.200
0.2
2
0.280
3
0.300
4
0.400
5
0.450
(4)从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝ .请你运用数据表中测定的数据在图2所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性.
四.计算题
18.如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量为100kg的料车沿37°
角的斜面有底端匀速地拉到顶端,斜面长L是5m,小车与斜面间的动摩擦因数为0.25,若不计其它摩擦,g取10m/s2,求这一过程:
(1)人拉绳子的力做功.
(2)物体的重力做的功
(3)物体受到各力对物体做的总功.
19.质量分别为m和2m的两个小球P和Q,中间用轻质杆固定连接,杆长为3L,在离P球L处有一个光滑固定轴O,如图所示,现在把杆置于水平位置后自由释放,在Q球顺时针摆动到最低位置时,求:
(1)小球P的速度大小
(2)在此过程中小球P机械能的变化量
(3)要使Q球能做完整的圆周运动,给Q球的初速度至少为多大?
20.如图所示,一质量m=0.4kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数μ=0.1的水平轨道上的A点.现对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=10.0W.经过一段时间后撤去外力,滑块继续滑行至B点后水平飞出,恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道,轨道的最低点D处装有压力传感器,当滑块到达传感器上方时,传感器的示数为25.6N.已知轨道AB的长度L=2.0m,半径OC和竖直方向的夹角α=37°
,圆形轨道的半径R=0.5m.(空气阻力可忽略,重力加速度g=10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
求:
(1)滑块运动到C点时速度vc的大小;
(2)B、C两点的高度差h及水平距离x;
(3)水平外力作用在滑块上的时间t.
21.水上滑梯可简化成如图所示的模型:
倾角为θ=37°
斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接(设经过B点前后速度大小不变),起点A距水面的高度H=7.0m,BC长d=2.0m,端点C距水面的高度h=1.0m.一质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1.(取重力加速度g=10m/s2,sin37°
=0.8,运动员在运动过程中可视为质点)
(1)求运动员沿AB下滑时加速度的大小a;
(2)求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ;
(3)保持水平滑道端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时,运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大,求此时滑道B′C′距水面的高度h′.
参考答案与试题解析
【考点】物理学史.
【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.
【解答】解:
牛顿建立了以三大运动定律为基础的经典力学体系,使物理学从此成为一门成熟的自然科学.
故选:
D.
【考点】机械能守恒定律.
【分析】当只有重力做功或弹力做功,机械能守恒,根据机械能守恒的条件进行逐项分析判断.
A、在物体A压缩弹簧的过程中,弹簧和物体A组成的系统,只有重力和弹力做功,系统机械能守恒.对于A,由于弹性势能增加,则A的机械能减小.故A错误.
B、物块B沿A下滑的过程中,A向后退,A、B组成的系统,只有重力做功,机械能守恒,对于B,机械能不守恒.故B错误.
C、对A、B组成的系统,不计空气阻力,只有重力做功,A、B组成的系统机械能守恒.故C正确.
D、小球在做圆锥摆的过程中,重力势能和动能都不变,机械能守恒.故D正确.
CD.
【考点】向心力.
【分析】分析每种模型的受力情况,根据合力提供向心力求出相关的物理量,进行分析即可.
A、汽车在最高点mg﹣FN=
知FN<mg,故处于失重状态,故A错误;
B、如图b所示是一圆锥摆,重力和拉力的合力F=mgtanθ=mω2r;
r=Lsinθ,知ω=
=
,故增大θ,但保持圆锥的高不变,角速度不变,故B正确;
C、根据受力分析知两球受力情况相同,即向心力相同,由F=mω2r知r不同角速度不同,故C错误;
D、火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对内轮缘会有挤压作用,故D错误.
B
【考点】开普勒定律.
【分析】推导万有引力的大小表达式,熟悉掌握牛顿运动定律和开普勒行星运动定律并进行推导求解
A、行星绕太阳做匀速圆周运动,太阳对行星的万有引力提供行星圆周运动的向心力,故A正确
BD、根据牛顿第三定律,太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是作用力与反作用力,故两个力的大小相等方向相反,故BD错误
C、太阳对行星的引力受力物体是行星,行星对太阳的引力受力物体是太阳,故两个力不是同一个力,故C错误;
A
【考点】机械能守恒定律;
功的计算;
功率、平均功率和瞬时功率.
【分析】两个物体在运动的过程中机械能守恒,可以判断它们的落地时的速度的大小,
再由平均功率和瞬时功率的公式可以得出结论.
A、两个小球在运动的过程中都是只有重力做功,机械能守恒,所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等,方向不同,所以速度不同,故A错误.
B、到达底端时两物体的速率相同,重力也相同,但A物体重力与速度有夹角,B物体重力与速度方向相同,所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率,故B错误.
C、根据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为mgh,故C正确.
D、从开始运动至落地,重力对两小球做功相同,但过程A所需时间小于B所需时间,根据P=
知道重力对两小球做功的平均功率不相同,故D错误;
C.
【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度;
动能.
【分析】A、根据万有引力提供向心力分析,即可判定.
B、根据空间站在某一位置受到的重力提供它做圆周运动的向心力,可知运行加速度和所在高度处的重力加速度的关系.
C、因阻力做功,导致机械能减小,动能增大.
D、在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态.
A、根据G
=m
得:
v=
,离地球表面的高度不是其运动半径,所以线速度小于第一宇宙速度.故A错误.
B、根据G
=mg=ma,知“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度,故B正确;
C、“空间站”运动过程中,由于阻力做功,机械能减小,但动能会增大.故C错误;
D、在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态,靠万有引力提供向心力,做圆周运动,合力不为零,故D错误.
B.
【考点】重力势能.
【分析】重力势能的增加量等于克服重力做的功;
匀速向上运动时拉力大小等于重力;
重力做的功只与重力大小和初末高度差有关,与其它力是否做功无关.
A、重力势能的增加量等于克服重力做的功;
物体受拉力作用向上运动,拉力做功1J,但物体重力势能的增加量不一定是1J,只有匀速上升时,重力等于拉力,则重力做的功与拉力做的功相等,此时才有物体重力势能的增加量等于1J,故A错误;
B、物体的重力势能:
EP=mgh,可知高度相同,不同质量的物体的重力势能不相同;
故B错误;
C、重力做功等于重力势能的改变量;
故重力做负的1J的功,重力势能增加1J;
故C错误;
D、从同一高度落下的物体到达地面,由于下落的高度相同,故无论是否受摩擦力和阻力;
重力势能的减少量是相同的;
故D正确;
【考点】功能关系.
【分析】应用平衡条件求出弹簧压缩与伸长时的形变量关系,然后应用动能定理求出拉力的功,根据功的表达式分析答题.
A、开始时A压缩弹簧,形变量为x1=
;
要使B刚要离开地面,则弹力应等于B的重力,即kx2=mg,故形变量x2=
,则x1=x2=x,故A错误;
A、缓慢提升物体A,物体A的动能不变,第一阶段与第二阶段弹簧的形变量相同,弹簧的弹性势能EP相同,由动能定理得:
W1+EP﹣mgx=0,W2﹣EP﹣mgx=0,
W1=mgx﹣EP,W2=mgx+EP,由于在整个过程中,弹簧的弹性势能不变,物体A、B的动能不变,B的重力势能不变,由能量守恒定律可知,拉力做的功转化为A的重力势能,拉力做的总功等于A的重力势能的增加量,故B正确;
C、由A可知,W1=mgx﹣EP,物体重力势能的增加量为mgx,则第一阶段,拉力做的功小于A的重力势能的增量,故C错误;
D、由A可知,W2=mgx+EP,重力势能的增加量为mgx,则第二阶段拉力做的功大于A的重力势能的增加量,故D错误;
【考点】功率、平均功率和瞬时功率;
平抛运动.
【分析】小球被抛出后做平抛运动,根据图象可知:
小球的初动能为5J,2s末的动能为30J,根据平抛运动的基本公式及动能的表达式即可解题.
设小球的初速度为v0,则2s末的速度为:
v2=
,
根据图象可知:
小球的初动能EK0=
=5J,2s末的动能EK2=
=30J,
解得:
m=0.125kg,v0=4
m/s
最初2s内重力对小球做功的平均功率
根据已知条件只能求出2s内竖直方向高度为h=
,而不能求出小球抛出时的高度,故ABC能确定,D不能确定.
故选D
【考点】功率、平均功率和瞬时功率.
【分析】
(1)根据引力F与车速的倒数
的关系求解,其中图线BC是过原点的直线,即表示F与V的乘积不变.
(2)当牵引力等于阻力时,速度最大,根据图象知速度达到最大时的牵引力F1,根据v2=
,求出v2的大小.
(3)从图象可以看出牵引力最大时,加速度最大,此时汽车做匀加速直线运动.速度最大时,牵引力等于阻力,所以f=F1.根据牛顿第二定律求出加速度.
(4)A到B,物体做匀加速直线运动,B点汽车做匀加速运动的速度最大.判断速度20m/s处于哪一段,即可求得功率
A、图线AB牵引力F不变,阻力f不变,汽车作匀加速直线运动,
图线BC的斜率表示汽车的功率P,P不变,则汽车作加速度减小的加速运动,直至达最大速度v2,此后汽车作匀速直线运动,故A错误.
B、汽车速度为v2,牵引力为F1=1000N
,故B错误;
C、汽车做匀加速直线运动时的加速度最大
阻力
,故C正确
D、匀加速达到的速度v=
<20m/s,故当机车20m/s运动时,达到额定功率为3×
104W,故D错误
C
【考点】万有引力定律及其应用.
【分析】已知环绕天体的轨道半径和周期或速度,根据万有引力提供向心力,能求出中心天体的质量.
A、地球绕太阳做圆周运动,由太阳的万有引力提供向心力,则得:
G
则得:
M日=
,可知能求出太阳的质量,不能求出地球的质量,故A错误.
B、同理,已知月球绕地球运行的周期T及月球中心到地球中心的距离r,能求出地球的质量,故B正确.
C、人造地球卫星在地面附近绕行时,轨道半径近似等于地球的半径,由G
,则地球的质量M=
又T=
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