D.无法确定
10.在光滑水平面上,有一块长木板,长木板左端放一个木块,木块与长木板间有摩擦,先后两次用相同的水平力F将木块拉离木板,第1次将长木板固定,第2次长木板不固定,比较这两种情况下,下列说法中正确的是( )
A.木块受到摩擦力的大小不相同B.因摩擦产生的热相同
C.恒力F对木块做的功相同D.木块获得的动能相同
11.已知地球半径和平均密度分别为R和ρ,地球表面附近的重力加速度为g0,某天体半径为R′,平均密度为ρ′,在该天体表面附近的重力加速度g′为( )
A.
g0B.
g0C.
g0D.
g0
12.关于运动的物理量,下列说法中正确的是( )
A.在某段时间内,质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的
B.物体通过的路程越大,其位移一定越大
C.物体的加速度减小时,其速度一定减小
D.物体做曲线运动,位移的大小与路程有可能相等
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
13.(多选)“飞车走壁”杂技表演深受青少年的喜爱,表演者沿着侧壁做匀速圆周运动如图所示.若表演时演员与摩托车的总质量不变,摩托车与侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零.摩托车离底面越高( )
A.向心力越大
B.线速度越大
C.周期越大
D.对侧壁的压力越大
14.(多选)关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动
B.只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动
C.自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等
D.自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动
15.(多选)以下说法正确的是( )
A.物体做匀速运动,它的机械能一定守恒
B.物体所受合力的功为零,它的机械能一定守恒
C.物体所受的合力不等于零,它的机械能可能守恒
D.做变速直线运动的物体的机械能可能守恒
16.(多选)质量为3×106kg的列车,以额定功率P=3×106W沿平直的轨道由静止出发,在运动过程中受到的阻力恒定,经1×103s后达到最大行驶速度,此时司机关闭发动机,列车继续滑行4km停下来,则( )
A.关闭发动机后列车加速度的大小为0.5m/s2
B.列车在行驶过程中所受阻力的大小为1.5×107N
C.列车的最大行驶速度为20m/s
D.列车在加速过程中通过的距离为16000m
分卷II
三、实验题(共2小题,共15分)
17.(6分)甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间.实验步骤如下:
(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,让木尺自然下垂.乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺.
(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子.若夹住尺子的位置刻度为L1,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为________(用L、L1和g表示).
(3)已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s2,L=30.0cm,L1=10.4cm.乙的反应时间为________s.(结果保留2位有效数字)
(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议:
____________________.
18.为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,两光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?
答:
________________________________________.
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是________.
A.m=5gB.m=15gC.m=40gD.m=400g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,写出该加速度的表达式:
____________.(用Δt1、Δt2、D、x表示)
四、计算题
19.从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12s时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速运动至停车.汽车从开出到停止总共历时20s,行进了50m.求汽车的最大速度.
20.如图甲所示,质量m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动.过A点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图象如图乙所示.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)10s末物体离A点的距离.
21.如图所示,用一根长为l=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T.(g取10m/s2,结果可用根式表示)求:
(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?
(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大?
22.如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的
细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端齐平.质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,小球与BC间的动摩擦因数μ=
,进入管口C端时与圆管恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速
度最大时弹簧的弹性势能为Ep.求
(1)小球达到B点时的速度大小vB;
(2)水平面BC的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm.
答案
1.C2.D3.C4.D5.C6.D7.A8.C9.B10.B11.C12.A13.BC14.CD15.CD16.CD
17.
(2)
(3)0.20 (4)多次测量取平均值;初始时乙的手指尽可能接近尺子
【解析】
(2)根据自由落体运动的规律,得L-L1=
gt2,解得t=
.
(3)将g=9.80m/s2,L=30.0cm=0.300m,L1=10.4cm=0.104m,代入t=
得t=0.20s.
(4)建议:
多次测量取平均值;初始时乙的手指尽可能接近尺子.
18.
(1)取下牵引砝码,M放在任意位置都不动;或取下牵引砝码,轻推滑行器M,数字计时器记录两个光电门的光束被挡的时间Δt相等,则调节已经到位
(2)D (3)a=
19.5m/s
【解析】设最高速度为vm,由题意,可得方程组:
x=
a1t
+vmt2+
a2t
,t=t1+t2
vm=a1t1,0=vm+a2t2
整理得:
vm=
=
m/s=5m/s.
20.
(1)3N 0.05
(2)-2m,负号表示物体在A点以左
【解析】
(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1,则由v-t图得a1=2m/s2①
根据牛顿第二定律,有F+μmg=ma1②
设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由v-t图得a2=1m/s2③
根据牛顿第二定律,有F-μmg=ma2④
解①②③④得:
F=3N,μ=0.05
(2)设10s末物体离A点的距离为d,d应为v-t图与横轴所围的面积,
则:
d=(
×4×8-
×6×6)m=-2m,负号表示物体在A点以左.
21.
(1)
rad/s
(2)
rad/s
【解析】
(1)若要小球刚好离开锥面,则小球受到重力和细线拉力如图所示.小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上,故向心力水平,在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得:
mgtanθ=mω
lsinθ
解得:
ω=
,即ω0=
=
rad/s.
(2)同理,当细线与竖直方向成60°角时,由牛顿第二定律及向心力公式:
mgtanα=mω′2lsinα
解得:
ω′2=
,即ω′=
=
rad/s.
22.
(1)2
(2)3r (3)
【解析】
(1)由机械能守恒得mg·2r=mv
得vB=2
(2)由mg=m
得vC=
由动能定理得mg·2r-μmgs=mv
解得s=3r
(3)设在压缩弹簧过程中速度最大时小球离D端的距离为x,则有kx=mg
得x=
由功能关系得mg(r+x)-Ep=mv
-mv
得 vm=