C.hA=hB>hCD.hA=hC>hB
8、如图4所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )
A.D点的速率比C点的速率大
B.A点的加速度与速度的夹角小于90°
C.A点的加速度比D点的加速度大
D.从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小
9、1990年5月,紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,该小行星的半径为16km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体,小行星密度和地球相同.已知地球半径R=6400km,地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的重力加速度为()
A.
B.400gC.20g;D.
10、某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表中所示,利用这些数据来计算地球表面与月球表面之间的距离s,则下列运算公式中正确的是( )
地球半径
R=6400km
月球半径
r=1740km
地球表面重力加速度
g0=9.80m/s2
月球表面重力加速度
g′=1.56m/s2
月球绕地球转动的线速度
v=1km/s
月球绕地球转动的周期
T=27.3天
光速
c=2.998×108km/s
用激光器向月球表面发射激光光束,经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号
A.
B.
C.
D.
11、从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球速度的大小为v2。
已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g。
下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断,t的合理表达式应为()
A.
B.
C.
D.
12、如下图所示,在光滑的水平面上,A、B两物体的质量mA=2mB,A物体与轻质弹簧相连,弹簧的另一端固定在竖直墙上,开始时,弹簧处于自由状态,当物体B沿水平向左运动,使弹簧压缩到最短时,A、B两物体间作用力为F,则弹簧给A物体的作用力的大小为( )
A.FB.2FC.3FD.4F
第Ⅱ卷
二、实验题:
本大题共2小题,第13题4分,第14题6分,共10分。
13.(4分)下图中游标卡尺读数为_________mm.螺旋测微器读数为mm
14、(10分)在验证牛顿运动定律的实验中有如图8(a)所示的装置,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时,小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器,释放重物,小车在重物牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz.图8(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如图箭头所示.
(1)根据所提供的纸带和数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为
m/s2(计算结果保留两位有效数字).
(2)打a段纸带时,小车的加速度是2.5m/s2,请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的两点之间.
(3)若重力加速度取
,由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为
m:
M=.
三、计算题:
(4小题,共42分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
15(8分)如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?
16、(12分)放在水平地面上一质量为m=2kg的质点,在水平恒定外力作用下由静止开始沿直线运动,4s内通过8m的距离,此后撤去外力,质点又运动了2s停止,质点运动过程中所受阻力大小不变,求:
(1)撤去水平恒定外力时质点的速度大小;
(2)质点运动过程中所受到的阻力大小;
(3)质点所受水平恒定外力的大小.
17、(10分)如图,细绳一端系着质量M=0.6kg的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力因数为μ=
,现使此平面绕中心轴线转动,问角速度在什么范围m会处于静止状态?
(g取10m/s2)
18、(12分)如图10所示,质量为m的小球,由长为l的细线系住,线能承受的最大拉力是9mg,细线的另一端固定在A点,AB是过A的竖直线,E为AB上的一点,且AE=0.5l,过E作水平线EF,在EF上钉铁钉D,现将小球拉直水平,然后由静止释放,小球在运动过程中,不计细线与钉子碰撞时的能量损失,不考虑小球与细线间的碰撞.
(1)若钉铁钉位置在E点,求细线与钉子碰撞前后瞬间,细线的拉力分别是多少?
(2)若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动,求钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值。
高三物理参考答案
1、ACD2、A3、BC4、BD5、D6、B7、D8、A9、A
10、ABD11、C12、C
13、21.4(2分)0.600(2分)
14、
(1)加速度的大小为5.0m/s2(2分)
(2)由纸带可知,物体在D4D5区间的速度可能最大;(2分)
(3)
(2分)
15、支持力
(4分)
摩擦力
(4分)
16、解析:
(1)质点开始做匀加速直线运动x0=
t1.解得v0=
=4m/s.(4分)
(2)质点减速过程加速度a2=
=-2m/s2
由牛顿第二定律有-Ff=ma2解得Ff=4N(4分)
(3)开始加速过程中加速度为a1,x0=
a1t2,
由牛顿第二定律有:
F-Ff=ma1
解得F=Ff+ma1=6N.(4分)
17、解:
设物体M和水平面保持相对静止。
当具有最小值时,M有向圆心运动趋势,故水平面对M的摩擦力方向和指向圆心方向相反,且等于最大静摩擦力
隔离M有:
T-μMg=M12r2分
1=2.9(rad/s)2分
当具有最大值时,M有离开圆心趋势,水平面对M摩擦力方向指向圆心.
隔离M有:
T+μMg=M22r2分
2=6.5(rad/s)2分
故范围是:
2.9rad/s≤≤6.5rad/s。
2分
17、答案:
(1)
,
(2)
≤x≤
解析:
(1)小球释放后沿圆周运动,运动过程中机械能守恒,设运动到最低点速度为v,由机械能守恒定律得
,碰钉子瞬间前后小球运动的速率不变,碰钉子前瞬间圆周运动半径为l,碰钉子前瞬间线的拉力为F1,碰钉子后瞬间圆周运动半径为l/2,碰钉子后瞬间线的拉力为F2,由圆周运动、牛顿第二定律得:
,
得
,
(2)设在D点绳刚好承受最大拉力,记DE=x1,则:
AD=
悬线碰到钉子后,绕钉做圆周运动的半径为:
r1=l-AD=l-
当小球落到D点正下方时,绳受到的最大拉力为F,此时小球的速度v1,由牛顿第二定律有:
F-mg=
结合F≤9mg
由机械能守恒定律得:
mg(
+r1)=
mv12
由上式联立解得:
x1≤
随着x的减小,即钉子左移,绕钉子做圆周运动的半径越来越大.转至最高点的临界速度也越来越大,但根据机械能守恒定律,半径r越大,转至最高点的瞬时速度越小,当这个瞬时速度小于临界速度时,小球就不能到达圆的最高点了.
设钉子在G点小球刚能绕钉做圆周运动到达圆的最高点,设EG=x2,
则:
AG=
r2=l-AG=l-
在最高点:
mg≤
由机械能守恒定律得:
mg(
—r2)=
mv22 联立得:
x2≥
钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值范围是:
≤x≤