mv2 在C点由牛顿第二定律可得mg?R由以上两式可得,
W克?39J
20. (本题9分)一个质量为10kg的物体在离水平地面2m高的水平平台上向前做匀速直线运动,速度大小为5m/s.取水平地面为参考平面(g取10 m/s2)求: (1)物体的动能多大; (2)物体的重力势能多大; (3)物体的机械能多大.
【答案】(1)125J(2)200J(3)325J 【解析】
(1)物体的动能为Ek?121mv??10?52?125J; 22(2)因为水平地面为零势能面,故物体的重力势能为EP?mgh?10?10?2?200J; (3)物体的机械能为E?Ek?EP?325J.
21. (本题9分)同步卫星是地球的重要卫星,在通讯等方面起到重要作用.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,地球自转周期为T.求: (1)同步卫星距离地面的高度; (2)同步卫星的线速度.
【答案】(1)同步卫星距地面的高度为(2)同步卫星的线速度为【解析】
试题分析:(1)地球表面重力与万有引力相等,即
可得GM=gR2
同步卫星圆周运动的向心力由万有引力提供,有:
由此可得同步卫星离地面的高度h=(2)根据线速度与周期的关系有:v=
==
=
;
22. (本题9分)如图所示,高h=0.8m的光滑斜面固定在水平面上,一可视为质点的物块质量m=1kg,从斜面顶端由静止开始自由下滑到底端.已知斜面的倾角θ=30°,取g=10m/s2,求:
(1)物块滑到斜面底端的过程中重力做的功W ; (2)物块滑到斜面底端时的速度大小v;
(3)物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率P. 【答案】 (1) W=8J (2) v=4m/s (3)P=20W 【解析】 【分析】
(1)由WG?mgh求出重力做的功;
(2)重力做的功全部转化为动能,由动能定理即可求出物块的速度; (3)瞬时功率为P?mgvcos?. 【详解】
(1)物块滑到斜面底端的过程中重力做的功为:W?mgh?1?10?0.8J?8J (2)重力做的功全部转化为动能,由动能定理得:W?代入数据得物块滑到斜面底端时的速度大小为:v=4m/s
(3)物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为:P?mgvsin30??1?10?4?0.5W?20W 【点睛】
本题考查了重力做功,动能定理得应用,瞬时功率及平均功率的计算,并注意区分两种功率的计算表达式.
12mv 2
高一(下)学期期末物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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
1.一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01s。下列说法正确的是( ) A.垒球的动量变化量大小为3.6kg·m/s B.球棒对垒球的冲量大小为126N·s C.球棒对垒球的平均作用力大小为1260N D.球棒对垒球做的功为36J 【答案】C 【解析】 【详解】
设垒球的初速度v0?25m/s的方向为正方向,则末速度为v1??45m/s。 A.动量的变化量为矢量,有
?p?mv1?mv0??12.6kg?m/s
m/s,负号表示方向与初速度方向相反,故A错误; 即垒球的动量变化量大小为12.6kg·
B.由动量定理I??p可知,球棒对垒球的冲量大小为12.6N·s,负号表示方向与初速度方向相反,故B错误;
C.由冲量的定义I?Ft可知,球棒对垒球的平均作用力大小为
F??p?1260N t故C正确;
D.球棒对垒球作用的过程,由动能定理可知,球棒对垒球做的功为
112W?mv12?mv0?126J
22故D错误。 故选C。
2. (本题9分)下列有关曲线运动的说法中正确的是( ) A.物体的运动方向不断改变 C.物体运动的加速度大小不断改变 【答案】A 【解析】 【分析】
B.物体运动速度的大小不断改变 D.物体运动的加速度方向不断改变
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