浙江省台州市临海市白云高中学年高一下学期文档格式.docx
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A.vA=vB,ωA=ωBB.vA<vB,ωA<ωBC.vA>vB,ωA>ωBD.vA>vB,ωA=ωB
8.关于经典力学,下列说法正确的是( )
A.经典力学取得了巨大的成就,所以经典力学是普遍适用的
B.由于相对论及量子力学的提出,经典力学已经失去了它的作用
C.相对论及量子力学的出现是对经典力学的否定
D.经典力学在宏观低速中仍适用
9.如图所示,用细绳系着一个小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,不计空气阻力,以下关于小球受力的说法中正确的是( )
A.只受重力B.只受拉力
C.受重力、拉力和向心力D.受重力和拉力
10.如图所示:
两个相互垂直的力F1、F2作用在同一物体上使物体运动,通过一段位移,力F1对物体做功4J,F2对物体做功3J,则F1和F2的合力对物体做功为( )
A.7JB.1JC.5JD.无法确定
11.自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧有最大形变的过程中,以下说法中正确的是( )
A.小球的动能逐渐减少B.小球的重力势能逐渐减少
C.小球的机械能守恒D.小球的加速度逐渐增大
12.如图所示,一个小球质量为m,静止在光滑的轨道上,现以水平力击打小球,使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C,则水平力对小球所做的功至少为( )
A.mgRB.2mgRC.2.5mgRD.3mgR
13.质量为m的物体从地面上方H高处无初速度释放,落在沙地上出现一个深为h的坑,如图所示,则在整个过程中( )
A.重力对物体做功为mgH
B.物体的重力势能减少了mg(h+H)
C.力对物体做的总功不为零
D.阻力所做的功为mgh
14.某人用手将1kg物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s,则下列说法正确的是( )
A.手对物体做功2JB.合外力做功2J
C.合外力做功12JD.物体重力做功10J
15.太空舱绕地球飞行时,下列说法正确的是( )
A.太空舱作圆周运动所需的向心力由地球对它的吸引力提供
B.太空舱内宇航员感觉舱内物体失重
C.太空舱内无法使用天平
D.地球对舱内物体无吸引力
16.关于重力和万有引力的关系,下列认识正确的是( )
A.地面附近物体所受到重力就是万有引力
B.重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的
C.在不太精确的计算中,可以认为其重力等于万有引力
D.严格说来重力并不等于万有引力,除两极处物体的重力等于万有引力外,在地球其他各处的重力都略小于万有引力
17.质量一定的物体( )
A.速度发生变化时,其动能一定变化
B.速度发生变化时,其动能不一定变化
C.动能不变时,其速度一定不变
D.动能不变时,其速度不一定不变
二、填空题(本大题共4小题,每空3分,共18分)
18.某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中,获取一根纸带如图a所示,但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来,而其他所有打点都是清晰完整的,现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi(i=2.3.4…7),再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2(i=3.4.5.6),已知打点计时器打点周期为T.
(1)该同学求6号点速度的计算式是:
v6= .
(2)然后该同学将计算得到的四组(hi,vi2)数据在v2﹣h坐标系中找到对应的坐标点,将四个点连接起来得到如图b所示的直线,请你回答:
接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的?
答:
.
(3)该图象中直线交纵轴截距表示 .
19.某同学在用落体法验证机械能守恒定律时,进行了以下步骤:
a.把电磁打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器接在低压交流电源上;
b.将连有重物的纸带穿过打点计时器的限位孔,提稳纸带并将重物靠近打点计时器;
c.释放纸带,然后接通电源开关,打出一条纸带;
d.更换纸带,重复b、c步骤,选出点迹清晰符合要求的纸带;
e.用公式v=
求出速度,验证机械能是否守恒.
在以上的操作中,你认为存在错误的步骤是 (只填步骤前序号).
20.图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:
带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有 .(填入正确选项前的字母)
A.米尺
B.秒表
C.0~12V的直流电源
D.0~12V的交流电源
(2)实验中误差产生的原因有 .(写出两个原因)
21.如图甲所示,把纸带固定在质量为50g的钩码上,让纸带穿过打点计时器,接通电源,松带,让钩码自由下落,计时器在纸带上打下一系列的点,得到如图乙所示的纸带.用刻度尺测量起始点O到各点的距离,并知道交流电源的频率是50Hz,根据上述数据,在此实验中可以做到( )
A.测出当地重力加速度的准确值
B.计算在纸带中打下D点时钩码的动能
C.计算钩码下落过程中受到的合外力
D.较准确地验证机械能守恒定律
三、计算题(本题共3小题,共28分,解答要写出必要的文字说明、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.单位.)
22.将物体由地面竖直上抛,如果不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H,当物体在上升过程中的某一位置,它的动能是重力势能的2倍,则这一位置的高度是多少?
23.质量为m=1kg的物体以v0=10m/s的速度水平抛出,空气阻力不计,取g=10m/s2,则在第1s内重力做功为多少?
第1s内物体减少的重力势能多少?
第1s内物体增加的动能为多少?
24.质量为m=5kg的物体,在水平力F=20N的作用下,在水平面上从静止开始运动,物体与水平面的动摩擦因数为0.2,运动时间为t=5s,求:
(1)力在5s内对物体所做的总功;
(2)力F在5s内对物体所做功的平均功率;
(3)5s末,力F对物体做功的瞬时功率.(g=10m/s2)
参考答案与试题解析
【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定;
物理学史.
【分析】本题考查了物理学史,了解所涉及伟大科学家的重要成就,如高中所涉及到的牛顿、伽利略、开普勒、卡文迪许、库仑等重要科学家的成就要明确.
【解答】解:
牛顿在推出万有引力定律的同时,并没能得出引力常量G的具体值,G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出,故ABD错误,C正确.
故选:
C.
【分析】牛顿提出了万有引力定律,而万有引力恒量是由卡文迪许测定的.万有引力定律适用于质点间的相互作用.
A、万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力,是自然界一种基本相互作用的规律,故A错误.
B、牛顿在开普勒等科学家对天体运动规律的基础上,加以研究提出了万有引力定律,故B正确.
C、恒星对行星的万有引力与行星质量有关,不都是一样大的,故C错误.
D、两物体间相互吸引的一对万有引力是作用力与反作用力.故D错误.
B.
【考点】功的计算.
【分析】作用力与反作用力所做的功不一定一正一负,可能都做正功.判断摩擦力做正功还是做负功,看摩擦力方向与运动方向的关系.
A、若滑动摩擦力方向与运动方向相同,则滑动摩擦力做正功.比如木块放在木板上,都向右运动,但是木板的速度大于木块的速度,则木块所受的摩擦力向右,与运动方向相同,摩擦力做正功.故A错误.
B、静摩擦力方向可能与运动方向相同,所以静摩擦力可能做正功.比如在倾斜的传送带上,木块与传送带一起向上运动,所受静摩擦力方向向上,静摩擦力做正功.故B正确,
C、作用力和反作用力可能都做正功,做功的代数和不一定为零.比如两个人滑冰,相互推开,在推开的过程中,作用力与反作用力都做正功.故C错误.
D、合外力对物体不做功,根据动能定理得说明物体动能不变,但是不一定处于平衡状态,例如做匀速圆周运动的物体,故D错误
故选B.
【考点】动能定理.
【分析】人踢球的过程为开始踢到离开脚,所以初速度为0,末速度为10m/s,对此过程使用运动定理,即可求解
对人开始踢球到离开脚过程,由动能定理得:
B
【考点】动能定理的应用.
【分析】对该过程运用动能定理,结合动能的变化,求出水平力做功的大小.
根据动能定理得W=
.故A正确,B、C、D错误.
A.
【考点】机械能守恒定律.
【分析】不计空气阻力,物体的机械能守恒,分析三个的运动情况,由机械能守恒可以判断落地的速度.
由于不计空气的阻力,所以三个球的机械能守恒,由于它们的初速度的大小相同,又是从同一个位置抛出的,最后又都落在了地面上,所以它们的初末的位置相同,初动能也相同,由机械能守恒可知,末动能也相同,所以末速度的大小相同.
故选D.
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】A与B均绕地轴做匀速圆周运动,周期均为一天,A的转动半径较大,可根据线速度与角速度关系公式v=ωr判断线速度的大小.
A与B均绕地轴做匀速圆周运动,在相同的时间转过的角度相等,A、B的角速度相等.即ωA=ωB.
由角速度与线速度关系公式v=ωr,A的转动半径较大,故A的线速度较大,即vA>vB;
D
【考点】狭义相对论.
【分析】经典力学的适用范围是宏观、低速情形,高速情形要用相对论,微观粒子运动要用量子力学.
A、经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形,对于高速、微观的情形经典力学不适用.故A错误;
B、相对论、量子论的提出,没有否定经典力学,经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形.故BC错误;
D、经典力学在低速、宏观状态下的仍然可以使用,对于高速、微观的情形经典力学不适用.所以D正确.
【考点】匀速圆周运动;
向心力.
【分析】解决本题的关键是要对物体进行正确的受力分析,受力分析时,要找到每个力的施力物体.
该小球在运动中受到重力G和绳子的拉力F,拉力F和重力G的合力提供了小球在水平面上做匀速圆周运到的向心力.选项ABC错误,选项D正确.
故答案:
D.
【分析】功是标量,几个力对物体做的总功,就等于各个力单独对物体做功的代数和
当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体做功的和;
由于力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,
所以F1与F2的合力对物体做的总功就为3J+4J=7J,
A
【考点】机械能守恒定律;
自由落体运动.
【分析】忽略空气阻力,小球弹簧和地球组成的系统机械能守恒,根据弹性势能与弹簧形变量的关系可以判断弹性势能的变化,根据高度变化可以确认重力势能的变化.
开始于弹簧接触时,压缩量很小,因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力,此时合外力大小:
F=mg﹣kx,方向向下,随着压缩量的增加,弹力增大,故合外力减小,当mg=kx时,合外力为零,此时速度最大,由于惯性物体继续向下运动,此时合外力大小为:
F=kx﹣mg,方向向上,物体减速,随着压缩量增大,物体合外力增大,当速度为零时,合外力最大.故整个过程中物体速度先增大后减小,所以动能先增大后减小,加速度先减小后增大,小球的机械能不守恒,系统的机械能守恒,故ACD错误,B正确.
故选B
【考点】动能定理的应用;
【分析】根据牛顿第二定律求出小球通过最高点C的最小速度,通过动能定理求出水平了对小球做功的最小值.
小球恰好到达最高点C时,做功最少,小球恰好达到最高点C,重力提供向心力,由牛顿第二定律得:
mg=m
,
解得:
vC=
从小球静止到小球运动到最高点过程中,由动能定理得:
W﹣mg•2R=
mvC2﹣0,
W=2.5mgR,故C正确;
功的计算.
【分析】重力做功的特点是:
重力做功与路径无关,取决于初末位置的高度差,所以重力在整个过程中做的功等于mg(H+h).重力做多少功重力势能就减少多少.根据动能定理列式分析总功和阻力的功.
A、重力做功只与高度有关,物体下降的高度为H+h,所以在此过程中重力做功为mg(H+h).故A错误.
B、重力做多少功,重力势能就减少多少,重力做功为mg(H+h),所以重力势能减少mg(h+H),故B正确.
C、根据动能定理,合外力做功等于动能的增量,初、末动能均为零,所以外力做总功为零,故C错误.
D、根据动能定理mg(H+h)+Wf=0,所以阻力做功Wf=﹣mg(H+h),故D错误;
【分析】根据物体的运动的情况可以求得物体的加速度的大小,再由牛顿第二定律就可以求得拉力的大小,再根据功的公式就可以求得力对物体做功的情况.
分析物体的运动的情况可知,物体的初速度的大小为0,位移的大小为1m,末速度的大小为2m/s,
由导出公式:
v2﹣v02=2ax可得加速度为:
a=2m/s2,
由牛顿第二定律可得:
F﹣mg=ma,
得:
F=mg+ma=1×
10+1×
2=12N,
A、手对物体做功为:
W=FL=12×
1J=12J,故A错误;
B、合力的大小为F′=ma=1×
2=2N,所以合力做的功为2×
1=2J,所以合外力做功为2J,故B正确,C错误;
D、重力做的功为:
WG=mgh=﹣10×
1=﹣10J,所以物体克服重力做功10J,故D错误;
【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重.
【分析】太空舱绕地球作匀速圆周运动,万有引力提供向心力,在太空舱中,物体处于完全失重状态,与重力有关的实验不能进行.
AB、太空舱绕地球作匀速圆周运动,地球对它的吸引力提供向心力,太空舱内宇航员处于失重状态,故AB正确;
C、太空舱处于完全失重状态,与重力有关的实验与仪器不能进行和使用,故天平不能使用,故C正确;
D、舱内物体随舱一起匀速圆周运动,地球对它们的吸引力提供它们随舱一起圆周运动的向心力,故D错误.
ABC.
【考点】万有引力定律及其应用.
【分析】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力;
知道重力只是万有引力的一个分力,忽略地球的自转,我们可以认为物体的重力等于万有引力.
A、万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用.任何两个物体之间都存在这种吸引作用.物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间,称为万有引力.重力,就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的,重力只是万有引力的一个分力.故A错误.
B、重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的,故B正确.
C、在不太精确的计算中,可以认为物体的重力等于万有引力,故C正确.
D、严格来说重力并不等于万有引力,除两极处物体的重力等于万有引力外,在地球其他各处的重力都略小于万有引力,故D正确.
BCD.
【考点】动能.
【分析】明确动能的定义式,并注意动能是标量,而速度是矢量,故质量一定的物体,动能变化时速度一定变化;
但速度变化时动能不一定变化.
AB、动能为EK=
,故质量一定的物体,速度大小发生变化时动能一定变化,但如果只有速度方向变化,则动能不一定发生变化;
故A错误,B正确;
CD、动能不变时,说明物体的速度大小一定不变,但速度方向可能变化,故速度不一定不变;
故C错误,D正确;
BD.
v6=
.
在直线上取相对较远两点,计算出斜率,与2g比较,在实验误差范围内相等即可 .
(3)该图象中直线交纵轴截距表示
【考点】验证机械能守恒定律.
【分析】匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度;
根据机械能守恒定律的表达式写出v2与h的关系式,明确斜率与截距的物理含义即可正确解答本题.
(1)根据匀变速直线运动的推论可以求出6号的速度:
.
故答案为:
(2)根据机械能守恒定律的表达式有:
从0点到任意i点有
,所以有:
,因此v2与h关系是一条直线,斜率为2g,所以只要在直线上取相对较远两点,计算出