D.物体做减速运动,且v2=v1
3.物体做平抛运动时,下列描述物体的速度变化量大小△v随时间t变化的图象中,可能正确的是()
A.B.CD
4.两轮用齿轮传动,且不打滑,图中两轮的边缘上有A、B两点,它们到各自转轴O1、O2的距离分别为rA、rB,且rA>rB.当轮子转动时,这两点的线速度大小分别为vA和vB,向心加速度大小分别为aA和aB,角速度大小分别为ωA和ωB,周期分别为TA和TB则下列关系式正确的是( )
A.vA>vBB.ωA>ωBC.aA>aBD.TA>TB
5.对于万有引力定律的数学表达式,下列说法正确的是()
A.公式中G为引力常量,是人为规定的
B.r趋近零时,万有引力趋于无穷大
C.受到的万有引力总是大小相等
D.受到的万有引力总是大小相等、方面相反,是一对平衡力
6.下列关于地球的卫星和空间站,说法正确的是()
A.卫星绕地球做匀速圆周运动过程中,受到恒力的作用
B.卫星绕地球做匀速圆周运动的速度可能达到9km/s
C.要在地面上成功发射卫星,速度至少是7.9km/s
D.空间站内的宇航员可以通过练习哑铃来锻炼肌肉
7.如图为嫦娥三号登月轨迹示意图,图中M点为环地球运动的近地点,N为环月球运动的近月点。
a为环月运行的圆轨道,b为环月球运动的椭圆轨道,下列说法中错误的是()
A.嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2km/s
B.嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速
C.设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1,在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2,则a1=a2
D.嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能
8.一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用、分别表示拉力F1、F2所做的功,、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则()
A.,B.,
C.,D.,
9.下列物体中,机械能守恒的是(空气阻力均不计)()
A.在光滑斜面上匀速下滑的物体B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体
D.以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体
10.如图所示,轻杆AB长l,两端各连接一个小球(可视为质点),两小球质量关系为,轻杆绕距B端处的O轴在竖直平面内顺时针自由转动。
当轻杆转至水平位置时,A球速度为,则在以后的运动过程中()
A.A球机械能守恒
B.当B球运动至最低点时,球A对杆作用力等于0
C.当B球运动到最高点时,杆对B球作用力等于0
D.A球从图示位置运动到最低点的过程中,杆对A球做功等于0
二、多项选择题:
本题共5小题,每小题4分,共计20分。
每小题有多个选项符合题意。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
11.质点做匀速圆周运动,下列说法错误的是()
A.任意相等的时间内,通过的位移相同B.任意相等的时间内,通过相等的弧长
C.任意相等的时间内,速度的变化相同D.任意相等的时间内,转过相等的角度
12.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C质量均为m,A、B离轴心距离为R,C离轴心2R,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动)()
A.物体C的向心加速度最大
B.物体B受到的静摩擦力最大
C.ω=是C开始滑动的临界角速度
D.当圆台转速增加时,B比A先滑动
13.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律,后人称之为开普勒行星运动定律。
火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,且火星的半长轴大于木星的半长轴。
根据开普勒行星运动定律可知()
A.太阳位于火星和木星运行轨道的中心
B.火星绕太阳运动的周期大于木星绕太阳运动的周期
C.对于火星或木星,离太阳越近,运动速率就越大
D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
14.假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动,当轨道半径增大到原来的2倍时,则有( )
A.线速度减小到原来一半
B.向心力减小到原来的四分之一
C.周期变为原来的2倍
D.线速度减小到原来的倍
15.中俄联合火星探测器,2009年10月出发,经过3.5亿公里的漫长飞行,在2010年8月29日抵达了火星。
双方确定对火星及其卫星“火卫一”进行探测。
火卫一在火星赤道正上方运行,与火星中心的距离为9450km,绕火星1周需7h39min。
若其运行轨道可看作圆形轨道,万有引力常量为G=6.67×10-11Nm2/kg2,则由以上信息能确定的物理量是()
A.火卫一的质量B.火星的质量
C.火卫一的绕行速度D.火卫一的向心加速度
第II卷(非选择题)
三、实验题:
本题共2小题,共计16分。
请将解答填写在答题卡相应的位置。
16.(8分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为1kg,一条理想的纸带的数据如图所示,单位cm,g取9.8m/s2,O是打的第一个点,O、A之间有几个计数点没画出。
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=m/s。
(结果保留两位有效数字)
(2)从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量ΔEP=J,此过程中物体动能的增加量ΔEK=J。
(以上两空结果均保留两位有效数字)
(3)造成ΔEP和ΔEK不相等的主要原因是_______。
17.
(1)(4分)在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
为了能较准确地描绘运动轨迹,下面的操作不正确的是()
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.保证每次释放小球的位置相同
C.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)(4分)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为1.25cm,如果取g=10m/s2,那么:
①照相机的闪光频率是 Hz;
②小球运动中水平速度的大小是_____m/s。
四、计算题:
本题共3小题,共计34分。
解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
18.(10分)河宽d=100m,河水速度v1=4m/s,小船在静水中的速度v2=5m/s,求:
(1)小船过河的最短时间为多少?
(2)若要小船以最短距离过河,开船方向怎样(求出船头与河岸夹角θ即可)?
19.(12分)如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高。
质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,(g取10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值。
(3)若滑块离开A处的速度大小为m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t。
20.(12分)如图所示,AB为半径为R=0.45m的光滑圆弧,它固定在水平平台上,轨道的B端与平台相切。
有一小车停在光滑水平面上紧靠平台且与平台等高,小车的质量为M=1.0kg,长L=1.0m。
现有一质量为m=0.5kg的小物体从A点静止释放,滑到B点后顺利滑上小车,物体与小车间的动摩擦因数为μ=0.4,g=10m/s2。
(1)求小物体滑到轨道上的B点时对轨道的压力。
(2)求小物体刚滑到小车上时,小物体的加速度a1和小车的加速度a2各为多大?
(3)试通过计算说明小物体能否从小车上滑下?
求出小车最终的速度大小.
参考答案
1.D
【解析】蜡块在水平方向上和竖直方向上都做匀速直线运动,在竖直方向上,,管长不变,竖直方向上的分速度不变,根据合运动与分运动具有等时性,知蜡块由管口到顶端的时间不变,增大,水平方向上的位移增大,根据运动的合成,知蜡块相对于地面的路程L增大,故D正确,ABC错误。
点睛:
蜡块参与了竖直方向和水平方向两个方向的分运动,根据分运动与合运动具有等时性确定运动的时间,根据运动的合成,确定蜡块相对于地面的路程。
2.C
【解析】将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于重物的速度大小重物的速度,所以,汽车向左匀速行驶,则α减小,则cosα增大,所以重物的速度增大,物体在做加速运动,C正确;ABD错误;故选C。
3.D
【解析】平抛运动是加速度为g的匀变速运动,根据△v=gt知,图线斜率表示重力加速度,保持不变.故D正确,ABC错误.故选D.
4.D
【解析】A、根据题意有两轮边缘上的线速度大小相等,即有,A错误;
B、由,且得,,B错误;
C、由,且得,,C错误;
D、由,结合B选项,故,D正确;
故选D。
5.C
【解析】公式中G为引力常数,由卡文迪许通过实验测得,而不是人为规定的.故A错误;公式中从数学角度讲:
当R趋近于零时其值是趋于无穷大,然而这是物理公式,所以R不可能为零.万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体,即,物体(原子)的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用.而当距离无穷小时,相临的两个原子的半径远大于这个距离,它们不再适用万有引力公式.故B错误;m1、m2之间的万有引力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,总是大小相等、方向相反,与m1,m2是否相等无关,故C正确、D错误;故选C.
点睛:
物理公式与数学表达式有所区别,本题关键掌握万有引力定律的适用条件,知道万有引力具有力的一般特性,遵守牛顿第三定律等等。
6.C
【解析】
试题分析:
7.9km/s是第一宇宙速度,是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度,根据轨道半径越大,线速度越小,卫星的速度小于7.9km/s.太空舱中的人、物体都处于完全失重状态,靠地球的万有引力提供向心力,做圆周运动。
A.卫星绕地球做匀速圆周运动过程中,空间站中的宇航员受到地球对他的万有引力,靠地球的万有引力提供向心力,做圆周运动,不是恒力的作用,A错误;
B.7.9km/s是第一宇宙速度,是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度,根据轨道半径越大,线速度越小,宇航员相对于地球的速度小于7.9km/s,卫星绕地球做匀速圆周运动的速度不可能达到9km/s.故B错误;
C.要成功发射卫星,速度至少是7.9km/s,C正确;
D.宇航员处于完全失重状态,靠地球的万有引力提供向心力,不能可以通过练习哑铃来锻炼肌肉,故D错误.
故选