则有:向心力,解得,知H越高,r越大,越小,故A正确;向
心力,且动能,联立解得:,知H越高,r越大,则
动能越大,故B正确;侧壁对摩托车的支持力,故摩托车对侧壁的压力大小与H无关,故C正
确;根据【点睛】
,得,知H越高,r越大,则周期越大,故D错误;故选ABC。
本题考查应用物理规律分析实际问题的能力,此题是圆锥摆模型,关键是分析物体的受力情况,抓住不变量进行研究. 15.CD 【解析】 【详解】
设太阳的质量为M,行星的质量为m.行星绕太阳做圆周运动的向心力由太阳的万有引力提供,则有:
mM4?24?2R3,已知R和T,可求出太阳的质量M,但不能求出行星的质量m,G2=mR2,解得:M?2RTGT故D正确,B错误;根据ω= ,已知周期的情况下可以求出行星的角速度,故C正确.由于行星的质量不确定,则不能求解行星的动能,选项A错误;故选CD. 【点睛】
已知环绕天体的公转半径和周期,根据万有引力提供向心力,列出等式只能求出中心体的质量.熟知描述圆周运动的物理量之间的关系是正确解题的关键. 16.ABC 【解析】
等量同种正电荷连线中点的场强为零,从中点沿连线中垂线往外场强先增大后减小(不是均匀变化),且方向从中点沿中垂线往外.则粒子运动后从(-x0,0)到原点的过程中电场力(加速度)可能一直减小到0(不均匀变化),也可能先增大后减小到0;从原点到(x0,0)的过程中电场力(加速度)可能一直增大(不均匀变化),也可能先增大后减小.且力(加速度)的方向与上一段力(加速度)的方向相反,均是从中
2?T
点沿中垂线向外.
A:A图中加速度随位置均匀变化,故A项不可能. B:B图中加速度方向不变,故B项不可能.
C:速度时间图象的切线斜率表示加速度,C图中加速度不变,故C项不可能. D:D图中加速度先减小到0再反向增大,故D项可能. 本题选不可能的,答案是ABC.
三、实验题:共2小题,每题8分,共16分 17.乙 GJ D 【解析】 【详解】
第一空:平衡合适的依据是小车做匀速直线运动,选择乙图
第二空:我们应测量橡皮筋做功结束以后的速度,且此时小车匀速,应选择GJ部分 第三空:由于W?v2 根据实验数据,作出W-v图象为抛物线,D正确
18.BC ON间的距离x3 max1?max2?mbx3(或ma?OP?ma?OM?mb?ON) 【解析】 【详解】
第一空.A.“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故A错误;
B.要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故B正确;
C.要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,故C正确; D.为了保证小球碰撞为对心正碰,且碰后不反弹,要求ma>mb,故D错误. 应填BC.
第二空.要验证动量守恒定律定律,即验证:mav1?mav2?mbv3,小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t得:mav1t?mav2t?mbv3t,得:
max1?max2?mbx3,因此实验需要测量:测量OP间的距离x1,OM间的距离x2,ON间的距离x3;
第三空.由以上分析可知,实验需要验证:max1?max2?mbx3,或ma?OP?ma?OM?mb?ON. 四、解答题:本题共4题,每题5分,共20分 19.10m;4J 【解析】 【分析】 【详解】
(1)对物块运动的整个过程运用动能定理得:
0-0=mglsin30°-μmgs 带入数据解得:s=10m
(2)整个过程中摩擦力做的功为: W=-μmgs
代入数据得;W=-4J
所以物块克服摩擦力所做的功为4J.
20.(1)W1= -243J W2=8.1J (2) μ=0.5 【解析】 【详解】
(1)对子弹:从开始到射出木块,由动能定理得: W1=
121mv-mv02 22代入数据解得:W1=-243J,
对木块:由动能定理得,子弹对木块所做的功: W2=
1Mv12, 2代入数据解得:W2=8.1J;
(2)设木块离开台面时速度为v2,木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理得: -μMgL=
11Mv22-Mv12 22木块离开台面后平抛,由平抛规律得: h=
12gt 2l=v2t
代入数据解得:μ=0.50; 21.1)s?v0t?v0【解析】
炸弹脱离飞机后做平抛运动. 在水平方向上:x=v0t 在竖直方向上:H=
2H2 (2)vt?v0?2gH g12
gtvy=gt 22H g联立可解得:x=v0222v=v0?vy=v0?2gH
F22. (1)1;(2)??m【解析】 【详解】
F1R2F2 ;(3)v?m(R?h)mL(1)由物体在星球表面重力等于F1,即F1?mg,解得:g?F1; m(2)设细线与竖直方向的夹角为?,由细线的拉力和重力的合力提供向心力,则得:
F2sin??m?2Lsin?
解得:??F2; mLMm??(3) 在星球表面的物体有:G?mg 2RGMm?v2?m?? 又根据万有引力提供向心力得:2(R?h)R?hF1R2联立解得:v?。
m(R?h)