D.卫星要由轨道2变轨进入轨道3,需要在P点减速
二、多项选择题:
本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分
11.(本题9分)一辆汽车在司机控制下,始终让发动机以额定功率工作,则以下说法中正确的是
A.汽车速度最大时,牵引力等于阻力B.汽车的牵引力始终保持不变
C.汽车只能做匀速运动,不能加速运动D.汽车的速度变小,则牵引力越大
12.(本题9分)质量为1kg的物体静止在水平粗糙的地面上,在一水平外力F的作用下运动,如图甲所示.外力F和物体克服摩擦力Ff做的功W与物体位移x的关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2.下列分析正确的是( )
A.物体与地面之间的动摩擦因数为0.2
B.物体运动的位移为13m
C.物体在前3m运动过程中的加速度为3m/s2
D.x=9m时,物体的速度为3m/s
13.(本题9分)地球的半径为R,地面的重力加速度为g,一颗离地面高度为R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,则( )
A.卫星加速度的大小为
B.卫星运转的角速度为
C.卫星运转的线速度为
D.卫星运转的周期为
14.(本题9分)如图所示,质量为m的足球静止在地面上1的位置,被运动员踢出后落到地面上3的位置,足球在空中到达最高点2时离地面的高度为h,速率为v,以地面为零势能的参考平面,重力加速度为g,则
A.运动员对足球做的功等于
B.运动员对足球做的功大于
C.足球由位置1运动到位置2重力做功为mgh
D.足球运动到位置3前瞬间的机械能小于
15.(本题9分)如图所示,一条长的轻质细绳一端固定在O点,另一端连一质量的小球(可视为质点),将细绳拉直至与竖直方向成600由静止释放小球,已知小球第一次摆动到最低点时速度为3m/s.取g=10m/s2,则()
A.小球摆动到最低点时细绳对小球的拉力大小为38N
B.小球摆动到最低点时,重力对小球做功的功率为60W
C.小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中损失的机械能为1J
D.小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中重力做功为9J
16.在一根两端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个圆柱形的红蜡块R,(蜡块的直径略小于玻璃管的内径),轻重适宜,它能在玻璃管内的水中匀速上升。
如图,当红蜡块从A端开始匀速上升的同时,将玻璃管水平向右匀速移动。
红蜡块与玻璃管间的摩擦很小,可以忽略不计,关于红蜡块的运动以下说法正确的是
A.运动轨迹是曲线B.运动轨迹是直线
C.速度大小不变D.速度大小变化
三、实验题:
共2小题,每题8分,共16分
17.如图1所示,是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。
所用的打点计时器通以50Hz的交流电。
(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。
已知重物的质量为1.00kg,取g=9.80m/s2。
在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp=__J;重物的动能增加量ΔEk=___J(结果均保留三位有效数字)。
(2)该实验没有考虑各种阻力的影响,这属于本实验的__误差(选填“偶然”或“系统”)。
由此看,甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp__ΔEk(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。
他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如图3所示的图线。
由于图线没有过原点,他又检查了几遍,发现测量和计算都没有出现问题,其原因可能是_____。
乙同学测出该图线的斜率为k,如果不计一切阻力,则当地的重力加速度g___k(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
18.(本题9分)如图所示为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)验证机械能守恒定律的实验装置,完成以下填空.
实验步骤如下:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平;
②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s;
③将滑块移至光电门1左侧某处,待托盘和砝码静止不动时,释放滑块,要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2;
④测出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2;
⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.
回答下列问题:
(1)滑块通过光电门1和光电门2时,可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=________________和Ek2=________________;
(2)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少量ΔEp=________(重力加速度为g);
(3)如果满足关系式________________(用Ek1、Ek2和ΔEp表示),则可认为验证了机械能守恒定律.
四、解答题:
本题共4题,每题5分,共20分
19.(6分)(本题9分)如图所示,光滑半圆弧轨道的半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径。
一质量为m的小物块(视为质点)从A点以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平滑道CM。
在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰好位于水平滑道的末端C(此时弹簧处于自然状态)。
若物块运动过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,弹簧的最大压缩量为d,物块被弹簧反弹后通过B点时对半圆弧轨道的压力大小为mg(g为重力加速度的大小),求:
(1)物块通过B点时的速度大小vB;
(2)物块离开弹簧通过C点时对半圆弧轨道的压力FN的大小;
(3)物块与水平滑道间的动摩擦因数μ以及物块从A点开始下滑时的初速度大小v0。
20.(6分)如图所示,P为弹射器,PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连,CD为光滑半圆轨道,其半径R=1m,传送带AB长为L=6m,并沿逆时针方向匀速转动.现有一质量m=1kg的物体(可视为质点)由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点,已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能,物体与传送带的动摩擦因数为=0.1.取g=10m/s1,现要使物体刚好能经过D点,求:
(1)物体到达D点速度大小;
(1)则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少.
21.(6分)(本题9分)一个质量为9.1×10-31kg,电荷量为+1.6×10-19C的带点粒子(不计重力),以v0=4×107m/s的初速度逆着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场,已知匀强电场的电场强度大小E=2×105N/C,求:
(结果保留二位有效数字)
(1)粒子在电场中运动的加速度大小;
(2)粒子进入电场的最大距离;
(3)粒子进入电场最大距离的一半时的动能
22.(8分)(本题9分)光滑水平轨道与半径为R的光滑半圆形轨道在B处连接,一质量为m2的小球静止在B处,而质量为m1的小球则以初速度v0向右运动,当地重力加速度为g,当m1与m2发生弹性碰撞后,m2将沿光滑圆形轨道上升,问:
(1)当m1与m2发生弹性碰撞后,m2的速度大小是多少?
(2)当m1与m2满足,半圆的半径R取何值时,小球m2通过最高点C后,落地点距离B点最远。
参考答案
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.D
【解析】
【分析】
【详解】
AD.使内外轨有一定的高度差,是为了使火车重力与支持力的合力提供向心力,不挤压铁路的内外轨,弹力为零,在经过弯道时外轨高于内轨,故A错误,D正确;
B