陕西省西安市西安交大附中学年高一上学期期文档格式.docx
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C.任意相等时间内通过的位移相等
D.任意相等时间内通过的路程相等
6.关于质点做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.线速度大,加速度一定大B.角速度大,加速度一定大
C.周期大,加速度一定大D.加速度大,速度一定变化快
7.质量为m的小球,用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动,小球到达最高点时的速度为v,到达最低点时的速变为
,则两位置处绳子所受的张力之差是( )
A.6mgB.5mgC.4mgD.2mg
8.小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后,小行星运动的( )
A.半径变大B.速率变大C.角速度变大D.加速度变大
9.据报道,“嫦娥二号”探月卫星其环月飞行的高度距离月球表面100km,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加详实.若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图所示.则( )
A.“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小
B.“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更大
C.“嫦娥二号”环月运行时向心加速度比“嫦娥一号”更小
D.“嫦娥二号”环月运行时向心加速度和“嫦娥一号”相等
10.一人用力踢质量为1kg的皮球,使球由静止以10m/s的速度飞出,假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N,球在水平方向运动了20m停止,那么人对球所做的功为( )
A.50JB.500JC.4000JD.无法确定
11.如图所示,质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出,桌面比地面高h,物体到达的最高点距桌面高为H,若以桌面为参考面,则物体落地时的重力势能Ep和整个过程中重力所做的功WG为( )
A.0 mgHB.﹣mgh mghC.﹣mgh mg(h+H)D.mgH mg(h+2H)
12.质量为4kg的物体被人由静止开始向上提升0.25m后速度达到1m/s,则下列判断错误的是( )
A.人对物体做的功为12J
B.合外力对物体做的功为2J
C.物体克服重力做的功为10J
D.人对物体做的功等于物体增加的动能
13.如图所示,竖直轻弹簧下端与地面栓接,上端栓接一小球,小球在竖直力F作用下,将弹簧压缩.若将力F撤去,小球将向上弹起,直到速度变为零时为止.在小球上升的过程中( )
A.小球动能先增大后减小
B.小球动能与弹性势能之和先减小后增大
C.小球动能和弹性势能之和不断减小
D.小球动能减小为零时,重力势能最大
14.下列关于重力势能的说法正确的是( )
A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的
B.重力势能的大小是相对的
C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
D.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零
15.质量为2kg的物体在xy平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点的初速度为5m/s
B.质点所受的合外力为3N
C.质点初速度的方向与合外力方向垂直
D.2s末质点速度大小为6m/s
二.实验题(共4小题,每题3分,共12分)
16.研究平抛物体的运动,在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( )
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨道是一条抛物线
17.关于“探究功与速度变化的关系”的实验中,下列叙述正确的是( )
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
18.在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中需要直接测量的是( )
A.重物的质量
B.重力加速度
C.重物下落的高度
D.重物下落某一高度所对应的瞬时速度
19.在“验证机械能守恒定律”的实验中,由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,这样会导致实验结果( )
A.mgh>
B.mgh<
C.mgh=
D.以上均有可能
三.计算题(3小题,共28分)
20.如图所示,质量m=2kg的物体静止在水平地面上,受到与水平面成θ=37°
,大小F=10N的拉力作用,物体移动了l=2m,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.3,g取10m/s2.
求
(1)拉力F所做的功W1.
(2)摩擦力Ff所做的功W2.
(3)重力G所做的功W3.
(4)弹力FN所做的功W4.
(5)合力F合所做的功W.
21.某人站在离地面h=10m高处的平台上以速度v0=5m/s水平抛出一个质量m=1kg的小球,不计空气阻力,g取10m/s2.问:
(1)人对小球做了多少功?
(2)小球落地时的速度为多大?
22.如图所示,轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上,A距水平地面高H=0.75m,C距水平地面高h=0.45m.一质量m=0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑,从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点.现测得C、D两点的水平距离为x=0.60m.不计空气阻力,取g=10m/s2.求
(1)小物块从C点运动到D点经历的时间t;
(2)小物块从C点飞出时速度的大小vC;
(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功Wf.
参考答案与试题解析
【考点】物体做曲线运动的条件.
【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力方向不一定变化;
既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动.
【解答】解:
A、匀曲线运动的速度的方向必定是改变的,故曲线运动一定是变速运动,故A正确;
B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,故合外力一定不为零,由牛顿第二定律可以知道,加速度不能为零,故B错误;
C、受力平衡时,物体将静止或处于匀速直线运动状态,故C错误;
D、平抛运动的加速度是重力加速度,受到的力是重力,大小与方向都不变,故D错误;
故选:
【分析】根据曲线运动中质点的速度方向是轨迹的切线方向、加速度方向指向轨迹的内侧分析选择.
A、C、D、速度方向沿轨迹的切线方向,加速度指向轨迹的内侧,故A错误,C正确,D错误;
B、曲线运动需要向心加速度,故加速度指向曲线的内侧,故B错误;
C.
【考点】运动的合成和分解.
【分析】将船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于v,根据平行四边形定则求出船的速度表达式分析即可.
船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度,根据平行四边形定则,有:
vxcosα=v0
则vx=
因α角的增大,导致vx增大,即船做加速运动,是变加速运动,故A正确,BCD错误.
【考点】平抛运动.
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,结合平抛运动的规律进行分析.
物体落在斜面上,位移与水平方向夹角的正切值
.
物体速度方向与水平方向夹角的正切值tanφ=
可知tanφ=2tanθ.故D正确,A、B、C错误.
D.
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动.加速度方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动.
A、B、由线速度定义知,速度的大小不变,也就是速率不变,但速度方向时刻改变,故A正确,B正确.
C、D、做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等,但位移的方向可能不同,故C错误,D正确.
本题选错误的,故选C.
【考点】向心加速度;
线速度、角速度和周期、转速.
【分析】加速度表示速度变化快慢的物理量,根据牛顿第二定律可知,向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定.
A、由牛顿第二定律可知,向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的,与线速度、角速度、周期等无关,所以ABC错误;
D、加速度表示速度变化快慢的物理量,加速度大,速度一定变化快,故D正确.
D
【考点】向心力;
牛顿第二定律.
【分析】在最高点,小球受重力和绳子的拉力T1,合力提供向心力;
在最低点,重力和拉力T2,合力也提供向心力;
根据牛顿第二定律列式后联立求解即可.
在最高点,小球受重力和绳子的拉力T1,合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
mg+T1=m
①
在最低点,重力和拉力T2,合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
T2﹣mg=m
②
最低点速度为:
v′=
③
两位置处绳子所受的张力之差为:
△T=T2﹣T1④
联立解得:
△T=6mg
故选A.
【考点】万有引力定律及其应用.
【分析】恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,二者之间万有引力减小,小行星做离心运动,即半径增大,又小行星绕恒星运动做圆周运动,万有引力提供向心力,可分析线速度、角速度、加速度等.
恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,二者之间万有引力减小,小行星做离心运动,即半径增大,故A正确;
小行星绕恒星运动做圆周运动,万有引力提供向心力,设小行星的质量为m,恒星的质量为M,则
,即
,M减小,r增大,故v减小,所以B错误;
v=ωr,v减小,r增大,故ω减小,所以C错误;
由
得:
M减小,r增大,所以a减小,故D错误;
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;
万有引力定律及其应用.
【分析】卫星围绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力表示出周期和加速度展开讨论即可.
根据万有引力提供向心力得
=m
=ma,
由题意知嫦娥一号轨道半径为R1,嫦娥二号轨道半径为R2,则R1>R2;
A、T﹣2π
,R1>R2,所以“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小,故A正确,B错误;
C、a=
,R1>R2,所以“嫦娥二号”环月运行时向心加速度比“嫦娥一号”更大,故C、D错误;
【考点】动能定理的应用.
【分析】本题主要考查动能定理应用时,过程的选择和物理量的对应.由于不知道人踢球过程的位移,所以不能直接用公式W=FL求功,考虑使用动能定理.无法选择全过程,因为阻力大小未知,无法求阻力的功,所以只能对球从静止到离开脚飞出过程研究.
对皮球,从静止到离开脚飞出过程,由动能定理得:
可求得人对皮球做功:
【考点】机械能守恒定律.
【分析】求物体在某一个位置的重力势能,应该先确定参考平面,根据物体相对于参考平面的高度求解重力势能.重力做功根据W=mgh求解.
取桌面为参考面,物体落地时的高度为﹣h,则物体的重力势能为﹣mgh.重力做功与路径无关,只与起点和终点的位置有关,则重力做功为:
WG=mgh,故B正确,ACD错误.
B
【考点】功能关系;
功的计算.
【分析】人对物体做的功等于物体机械能的增加量,由功能原理求人对物体做的功.合外力对物体做的功等于物体动能的增加量,由动能定理求合外力对物体做的功.由WG=mgh求物体克服重力做的功.
AD、根据功能原理知,人对物体做的功等于物体机械能的增加量,即W人=mgh+
mv2=12J,故A正确,D错误;
B、由动能定理知,合外力对物体做的功等于物体动能的增加量,即W合=
mv2=2J,故B正确;
C、物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量,即WG=mgh=10J,故C正确.
本题选错误的,故选:
动能和势能的相互转化.
【分析】小球开始受到重力、推力F和弹簧的支持力,三力平衡,撤去推力后,小球先向上做加速度不断减小的加速运动,后做加速度不断变大的减速运动,离开弹簧后做竖直上抛运动,结合功能关系和牛顿第二定律进行分析即可.
A、将力F撤去小球将向上弹起的过程中,弹簧的弹力先大于重力,后小于重力,小球所受的合力先向上后向下,所以小球先做加速运动,后做减速运动,所以小球的动能先增大后减小,故A正确;
B、C根据系统的机械能守恒可知,小球的重力势能、动能与弹簧的弹性势能之和保持不变,小球的重力势能不断增大,则小球的动能与弹簧的弹性势能之和不断减小,故B错误,C正确
D、当弹簧的弹力与重力大小相等时,速度最大,动能最大;
由于弹簧的弹力不等于零,所以弹性势能不等于零;
小球离开弹簧后只受重力做匀减速直线运动,动能不断减小,当小球动能减为零时,重力势能最大,故D正确.
ACD
【考点】重力势能.
【分析】解答本题应明确重力势能大小的影响因素:
质量和高度,所选的零势能面,重力势能是地球和物体共同具有的.
A、根据重力势能的定义可以知道,重力势能是地球和物体共同具有的,故A正确.
B、物体的重力势能与所选的零势能面有关,相对于不同的参考平面,物体的重力势能数值不同,故B正确.
C、物体的重力势能与所选的零势能面有关,重力势能等于零的物体,高度也可以很高,也可以对别的物体做功;
故C错误.
D、物体的重力势能与所选的零势能面有关,当不是取地面为零势能面时,它的重力势能就不等于零,故D错误.
AB.
【考点】运动的合成和分解;
匀变速直线运动的图像.
【分析】根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动,y轴做匀速直线运动.根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度,再将两个方向的合成,求出初速度.质点的合力一定,做匀变速运动.y轴的合力为零.根据斜率求出x轴方向的合力,即为质点的合力.合力沿x轴方向,而初速度方向既不在x轴,也不在y轴方向,质点初速度的方向与合外力方向不垂直.
A、x轴方向初速度为vx=3m/s,y轴方向初速度vy=﹣
=﹣4m/s,
质点的初速度v0=
=5m/s.故A正确.
B、x轴方向的加速度a=1.5m/s2,质点的合力F合=ma=3N,故B正确;
C、合力沿x轴方向,初速度方向在x轴与y轴负半轴夹角之间,故合力与初速度方向不垂直,故C错误;
D、2s末质点速度大小为v=
>6m/s,故D错误;
【考点】研究平抛物体的运动.
【分析】在实验中让小球在固定斜槽滚下后,做平抛运动,记录下平抛后运动轨迹.然后在运动轨迹上标出特殊点,对此进行处理,由于是同一个轨迹,因此要求抛出的小球初速度是相同的,所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的,同时固定的斜槽要在竖直面.
研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出,只有水平飞出时小球才做平抛运动,故ACD错误,B正确.
故选B.
【考点】探究功与速度变化的关系.
【分析】实验直接去测量一个做变速运动物体所受拉力是很困难的.橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力,但这个弹力做的功,数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能,而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应;
橡皮筋的形变量一定,这个弹力做的功就是一定的.实验时,每次保持橡皮筋的形变量一定,当有n根相同橡皮筋并系在小车上时,n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍,这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难,再加上打点计时器测出小车获得的最大速度即动能可求
A、我们用橡皮筋拉动小车的方法,来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系,这是一个非常精妙的设计.直接去测量一个正做变速运动物体所受拉力是很困难的.橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力,但这个弹力做的功,数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能,而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应;
橡皮筋的形变量一定,这个弹力做的功就是一定的.实验时,我们增加相同的橡皮条的数量,使功的大小成倍数增加,每次实验不必设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值,故A错误
B、每次实验中,橡皮筋拉伸的长度一定要保持一致,故B错误
C、为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,必须平衡摩擦力,长木板要适当的倾斜.所以C错误
D、先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出,故D正确
故选D.
【考点】验证机械能守恒定律.
【分析】根据需要验证机械能守恒定律的表达式mgh=
mv2,可知需要直接测量重锤运动的距离.
A、实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,所以不需要测量重物的质量,故A错误.
B、
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