物理试卷
一.选择题(每题 4 分,1-8 单选,9-12 多选。共 48 分) 1.下列关于机械能守恒的判断正确的是( )
A.拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时,物体的机械能守恒 B.如果忽略空气阻力作用,物体做竖直上抛运动时,机械能守恒
C.一个物理过程中,当重力和弹力以外的力做了功时,机械能可能守恒 D.合外力对物体做功为零时,物体机械能一定守恒
2.如图所示,直线AB和CD表示彼此平行且笔直的河岸.若河水不流动,小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸,小船的运动轨迹为直线P.若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动,且整个河中水的流速处处相等,现仍保持小船船头垂直河岸,由A点匀速驶向对岸,则小船实际运动的轨迹应该是图中的( ) A.直线R B.曲线Q C.直线P D.曲线S
3.物体从某一高度处自由下落,落到直立于地面的轻弹簧上,在A点物体开始与弹簧接触,到B点物体的速度为零,物体从A下落到B的过程中,不计空气阻力,下列说法中正确的是( ) A.物体的机械能守恒
B.物体的重力势能和动能之和一直减小 C.物体的动能是先变小后变大
D.物体在B点的速度为零,处于平衡状态
4.浙江省诸暨陈蔡镇是我省有名的板栗产地。假设某一次老乡敲打板栗时,离地4m处的板栗被敲打后以4m/s的速度水平飞出。已知板栗的质量为20g,(忽略空气阻力作用,以地面为零势能面) ,则关于该板栗下列说法正确的是( )
A.水平飞出时的重力势能是0.08J B.落地时的机械能为0.16J C.在离地高1m处的势能是其机械能的5/24 D.有可能击中离敲出点水平距离为5m的工人
5.在众多比赛项目中,跳台滑雪是非常好看刺激的项目。如一运动员以10m/s的初速度从倾角为30?的斜坡顶端水平滑出,如图所示,该运动员再次落到斜面上时飞行的时间为(已知g=10m/s2)( ) A.323s B.s C.3s D.23s 336.物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律分别如图甲、乙
所示。取g=10m/s2,则下列说法错误的是( )
A.物体的质量m=0.5kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.40 C.第2s内物体克服摩擦力做的功W=2J D.前2s内推力F做功的平均功率P=3W
7.如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为
5mg,2重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为( )
mgRmgRmgR3mgR B. C. D. 23448.2019年“山东舰\正式服役,标志着我国进入双航母时代。如图,“山东舰\正在沿直线航行,其质量为m,发动机的输出功率恒为P,所受阻力恒为f,某时刻速度为v1、加速度为a1,一段时间t后速度变为v2(v2>v1) ,在这段时间内位移为s。下列关系式正确的是( )A.a1?C.s?PfP? B.f?
v1mv1mv1?v21212t D.Pt?mv2?mv1 2229.摩擦传动时传动装置中的一个重要模型,如图所示,
甲、乙两个水平放置的轮盘靠摩擦传动,其中O、O'分别为两轮盘的轴心,已知
r甲:r乙?3:1,且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别
放置两个同种材料制成的滑块A、B,两滑块与轮盘间的动摩擦因
RB,数相等,两滑块到轴心O、O'的距离分别为RA、且RA?2RB。
若轮盘乙由静止开始缓慢地转动,且转速逐渐增大,则下列叙述正确的是( ) A.滑块相对轮盘开始滑动前,A、B的角速度大小之比为?A:?B?1:3 B.滑块相对轮盘开始滑动前,A、B的向心加速度大小之比为aA:aB?1:3
C.转速增大后最终滑块A先发生相对滑动 D.转速增大后最终滑块B先发生相对滑动
10.如图所示,光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点.轻弹簧左端固定于竖直墙面,现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点,然后由静止释放,滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面,上升到最大高度,并静止在斜面上.不计滑块在B点的机械能损失;换用相同材料质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧至同一点D后,重复上述过程,下列说法正确的是( )
A.两滑块到达B点的速度相同 B.两滑块沿斜面上升的最大高度相同 C.两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同 D.两滑块上升到最高点过程机械能损失相同
11.“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时,准确计算轨道向其发射“漆雾”弹,并在临近侦查卫星时,压爆弹囊,让“漆雾”散开并喷向侦查卫星,喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上,使之暂时失效。下列说法正确的是( )
A.攻击卫星在轨运行速率大于7.9 km/s B.攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度大
C.攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上
D.若攻击卫星周期已知,结合万有引力常量就可计算出地球质量
12.如图所示,半径为R,表面光滑的半圆柱体固定于水平地面上,其圆心在O点。位于竖直面内的光滑曲线轨道AB的底端水平,与半圆柱相切于半圆柱面顶点B.质量为m的小滑块从距B点高为R的A点由静止释放,则小滑块( ) A.将沿半圆柱体表面做圆周运动 B.将从B点开始做平抛运动 C.落地点距离O点的距离为2R D.落地时的速度大小为2gR 二.实验题(每空2分共20 分)
13.某同学安装如图甲的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)此实验中,应当是让重物做________运动,________(填“需要”或“不需要”)测出重物的质量
(2)打点计时器所用交流电的频率为50Hz,该同学选取如图乙所示的一段纸带,对BD段进行研究。求得
B点对应的速度vB?________ms (保留两位有效
数字),若再求得D点对应的速度为vD,测出重物下
落的高度为hBD,则还应计算________与________大小是否相等(填字母表达)
14.某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系,选取的实验装置如图1所示。 (1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)
(2)实验主要步骤如下: ①实验时,为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力,在未连接橡皮筋前木板的左端用小木块垫起,使木板倾斜合适的角度,启动电源,轻推小车,得到的纸带应该是________(填甲或乙)(如图2)
②小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出,沿木板运动,此过程橡皮筋对小车做的功为W ③再分别改用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车,每次由静止释放小车时橡皮筋的________(填写相应实验条件),使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W…
④分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3….图3是实验中打出的一条纸带,为了测量小车获得的最大速度,应选用纸带的________(AG或GK)部分进行测量
⑤作出W-v图象,则符合实际的图象是________。(如图4)
三.解答题(共 6+8+8+10=32 分)
15.将质量为2.0 kg的物体从静止开始以1.0 m/s2的加速度竖直提升2.0 m。求: (1)物体此过程运动的时间t和末速度v。 (2)拉力的大小?
(3)在此过程中拉力做功的平均功率为多少?
16.“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为R,它到月球表面的距离为h.已知“嫦娥一号”的质量为m,月球的质量为M,引力常量为G.试求: (1)“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的向心力; (2)“嫦娥一号”绕月球运动的周期T; (3)月球表面的“重力加速度”g月. 17.mA=4kg,mB=1 kg,A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,B与地面间的距离h=0.8m,如图所示,
A、B原来静止,求:
(1)B落到地面时的速度为多少;
(2)B落地后,A在桌面上能继续滑行多远才能静止下来.(g取10m/s2;)
18.如图所示,粗糙斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于C,整个装置竖直固定,D是最低点,圆心角∠DOC=37°,E与圆心O等高,圆弧轨道半径R=0.5m,斜面长L=2m,现有一个质量m=0.10kg的小物块P从斜面上端A点无初速下滑,物块P与斜面AC间的动
=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力。求: 摩擦因数μ=0.5。取sin37°
(1)物块第一次通过C点时的速度大小vC;
(2)物块第一次通过D点时受到轨道的支持力大小FD; (3)物块在AC上滑行的总路程s。
参考答案
1.B【解析】
A.拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时,动能不变,势能增大,故机械能增大,故A错误;
B.物体做竖直上抛运动时,只有重力做功,故机械能守恒,故B正确;
C.机械能守恒的条件是除重力和弹力以外的力做功的代数和为0,或者不做功,当重力和弹力以外的力做了功时,物体的机械能不守恒,故C错误;
D.合外力对物体做功为零时,如在拉力作用下竖直向上的匀速运动,物体机械能不守恒,故D错误. 2.A【解析】
小船的实际运动是小船在静水中垂直河岸的运动与随河水流动的合运动,两分运动是匀速直线运动,它们的和运动也是匀速直线运动,因此小船将沿直线运动,其轨迹为直线.
故选A.
点睛:讨论两个分运动的合运动的性质,要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上,如果在一条直线上,则合运动是直线运动,否则为曲线运动. 3.B【解析】
AB.物体从A下落到B的过程中,因为物体与弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧的弹性势能增大,所以物体机械能减小,即物体重力势能与动能之和减小,机械能不守恒,A错误B正确
C.在到达弹力与重力相等之前,物体合力向下,向下加速,当弹力与重力相等,合力为零,加速度为零,速度达到最大,之后弹力大于重力,合力向上,物体减速,所以物体动能先增大后减小,C错误
D.结合C的分析,物体在B点速度为零,弹力大于重力,合力向上,不是平衡状态,D错误
4.C【解析】
A项:以地面为零势能面,板栗相对参考平面的高度为h=4m,所以重力势能为
EP?mgh?20?10?3?10?4J?0.8J,故A错误;
B项:由于板栗做平抛运动过程中机械能守恒,所以落地时的机械能等抛出时的机械能即为
121E?EP?EK?EP?mv0?(0.8??20?10?3?42)J?0.96J,故B错误;
22?3C项:在离地高为1m处的重力势能为EP?mgh1?20?10?10?1J?0.2J所以在离地高
1m处的势能是其机械能的
0.25? ,故C正确; 0.9624122h2?4gt得t??s ,板栗水平2g10D项:板栗竖直方向做自由落体运动,由公式h?方向的位移为:x?v0t?4?工人,故D错误。 5.B【解析】根据
2?4m?3.6m,所以不可能击中离敲出点水平距离为5m的1012gtgt 2tan???v0t2v0得运动员飞行的时间为