其中1与2底边相同,2和3高度相同.现将一个可视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并 沿木板下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中,下列说法正确的是( )
A.沿着1和2下滑到底端时,物块速度的大小不相等;沿着2和3下滑到底端时,物块速度的大小相等 B.沿着1下滑到底端时,物块的速率最大
C.物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的
D.物块沿着1和2下滑到底端的过程中,沿着1下滑产生的热量多 三、实验题:共2小题,每题8分,共16分
13. (本题9分)某实验小组要探究“功与物体速度变化的关系”,实验装置如图所示.
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,在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起,使木板倾斜合适的角度,接通电源,轻推小车,小车运动稳定后,得到的纸带应该是如图的__________(填“甲”或“乙”);
②使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出,沿木板运动,此过程中橡皮筋对小车做的功记为W; ③再分别改用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车,每次从同一位置由静止释放小车,使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W;
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、….如图所示是实验中打 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__________(填“AG”或“GJ”)部分进行测量;
⑤根据实验数据,作出W-v图象,下列符合实际的图象是_________.
14. (本题9分)某同学用如图所示的装置测量物体间的动摩擦因素.气垫导轨(附有标尺)上某位置固定一光电门,调节导轨水平.在不给导轨充气的情况下,让滑块获得一个初速度,使其自右向左匀减速通过光电门,光电门记录下挡光片(宽度为d)的挡光时间△t,滑块通过光电门后继续滑行的距离为x,重力加速度为g.
(1)已知挡光片的宽度d=3cm,某次实验时挡光时间△t=0.015s,用
d计算得2m/s,该结果是指____?t(填“平均”或“瞬时”)速度,它___(填“大于”、“等于”或“小于”) 挡光片的中心线(图中虚线)经过细光束时的速度;
(2)在挡光片较窄的条件下,给滑块不同的初速度,测得多组△t和x,作出(△t)2-图线的斜率为k,则滑块与导轨间的动摩擦因素μ=_______(用d、g、k表示). 四、解答题:本题共3题,每题8分,共24分
15. (本题9分)如图所示,静止在地面的足球质量为0. 50kg。运动员把足球踢出后,足球在空中能到达的最高点为P,已知P与地面的高度差时10m,在P点足球的速度为10m/s。取地面为零势能参考平面,g=9. 8m/s2,不计空气阻力,求:
1图象如图所示,x
(1)足球在最高点P时机械能的大小; (2)运动员对足球做的功
16. (本题9分)“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星;设卫星距月球表面的高度为h,做匀速圆周运动的周期为T,已知月球半径为R,引力常量为G,求月球的质量M及月球表面的重力加速度g;
17.不可伸长的轻绳长l=1.2m,一端固定在O点,另一端系一质量为m=2kg的小球.开始时,将小球拉至绳与竖直方向夹角θ=37°的A处,无初速释放,如图所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.
(1)求小球运动到最低点B时绳对球的拉力;
(2)若小球运动到B点时,对小球施加一沿速度方向的瞬时作用力F,让小球在竖直面内做完整的圆周运动,求F做功的最小值.
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的 1.C 【解析】 【详解】
A.人、车和锤看做一个系统处在光滑水平地面上,水平方向所受合外力为零,故水平方向动量守恒,总动量始终为零,当大锤有相对大地向左的速度时,车有向右的速度,当大锤有相对大地向右的速度时,车有向左的速度,故车来回运动,故A错误;
B.大锤击打小车时,发生的不是完全弹性碰撞,系统机械能有损耗,故B错误;
C.大锤的速度竖直向下时,没有水平方向的速度,因为水平方向总动量恒为零,故人和车的总动量也为零,故C正确;
D.人、车和锤水平方向动量守恒,因为大锤会有竖直方向的加速度,故竖直方向合外力不为零,竖直动量不守恒,系统总动量不守恒,故D错误。 2.D 【解析】 【详解】
A、该同学从最高点运动到最低点的过程中,除重力做功外,还有其它力做功,机械能不守恒,故A错误。 B、该同学从最高点运动到最低点的过程中,重力做的功W=mgh=60?10?30J=1.8?104J,故B错误。
W1.8?104CD、W=120W,从最高点运动到最低点的时间t=2.5min=150s,重力做功的功率P==故C错误,
t150D正确。 3.D 【解析】 【分析】 【详解】
A.在A点时,人的速度为零,向心力为零,即沿绳子方向的合力为零,人所受的合力等于重力沿圆弧切向分力,不为零,故A错误;
B.在B点时,人的加速度方向竖直向上,处于超重状态,故B错误; C.从A点运动到B点的过程中,人的速度逐渐增大,根据??
v
可知人的角速度逐渐增大,故C错误; r
mv2D.从A点运动到B点的过程中,人的速度逐渐增大,根据F?可知人所受的向心力逐渐增大,故D
r正确; 故选D。 4.B 【解析】 【分析】
根据平均速度与位移的关系。 【详解】
由于飞机做匀加速运动,起飞前的平均速度为
v?v0?vtv? 22vt 2因此,起飞前的运动距离
x?vt?B正确,ACD错误。 故选B。 5.A
【解析】本题考查动能的概念和Ek-t图象,意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做竖直上抛运动时,速度v=v0-gt,根据动能Ek?1212mv得Ek?m?v0?gt?,故图象A正确。 22点睛:本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和Ek-t图象,解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度公式,在根据动能的概念写出函数方程,最后根据函数方程选择图象。 6.A
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