B.一定是P先抛出的,并且v1=v2
C.一定是Q先抛出的,并且v1>v2
D.一定是Q先抛出的,并且v1=v2
8.如图所示,三个完全的小球a、b、c,从离水平地面同一高度处同时开始运动,a沿光滑水平面无初速自由下滑,b无初速自由下落,c以初速度v平抛,最后都到达同一水平面。
下列说法中正确的是
A.重力对a、b、c的冲量相同
B.重力对a、b、c做的功相同
C.a、b、c将同时到达水平面
D.b最先到达水平面,c其次,a最后到达水平面
9.两个滑块P、Q以相同的初动能沿同一水平面滑动,它们与水平面间的动摩擦因数相同。
已知P、Q的质量之比是4∶1,则到各自停止运动为止,P、Q的滑行时间之比是
A.1∶1B.2∶1
C.1∶2D.1∶4
10.两个相同的小球P、Q同时从同一水平面以同样的初动能抛出。
P是竖直向上抛出的,Q是以30º的仰角斜向上抛出的。
若以它们的抛出点所在水平面为重力势能的参考平面,那么,在Q小球上升到最高点的时刻,P、Q两球的重力势能之比是
A.1∶1B.2∶1
C.3∶1D.4∶1
11.如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直。
杆的下端有一个轻滑轮O。
另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重量为G的物体。
BO段细线与天花板的夹角为θ=30º。
系统保持静止,不计一切摩擦。
下列说法中正确的是
A.细线BO对天花板的拉力大小是
B.a杆对滑轮的作用力大小是
C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G
D.a杆对滑轮的作用力大小是G
12.如图所示,在光滑水平面上并排放着两个长方体形木块P、Q,它们的质量分别为m1、m2,m1∶m2=2∶1。
先用水平力F1向右推P,然后改用水平力F2向左推Q,已知F1、F2大小相等。
两次推动过程中,P、Q间弹力的大小依次为N1、N2,则N1∶N2是
A.N1∶N2=1∶2
B.N1∶N2=2∶1
C.N1∶N2=1∶1
D.N1∶N2=4∶1
13.平静的水面上停着一只小船,船头站立着一个人,船的质量是人的质量的8倍。
从某时刻起,这个人向船尾走去,走到船中部他突然停止走动。
水对船的阻力忽略不计。
下列说法中正确的是
A.人走动时,他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等方向相反
B.他突然停止走动后,船由于惯性还会继续运动一小段时间
C.人在船上走动过程,人对水面的位移是船对水面的位移的9倍
D.人在船上走动过程,人的动能是船的动能的8倍
14.科学家们用太空望远镜探测到某颗遥远的恒星只有一颗行星,并测得了该行星到该恒星的距离为r,绕恒星做匀速圆周运动的周期是T。
根据这两个物理量和引力常量G,可以计算出以下哪些物理量?
①该行星的质量;②该恒星的质量;③该恒星的平均密度;④该恒星的自转周期。
A.只能计算出①④B.只能计算出②
C.只能计算出②③D.只能计算出④
15.如图所示,固定斜面倾角为θ,整个斜面长分为AB、BC两段,AB=2BC。
小物块P(可视为质点)和AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2。
已知P由静止开始从A点释放,恰好能滑动到C点而停下,那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是
A.
B.
C.tanθ=2μ1-μ2D.tanθ=2μ2-μ1
16.铁块Q静止在轻弹簧上方。
一个底部有少量胶水的木块P从Q的正上方某高度处由静止开始自由下落,落到Q上后立即和Q粘在一起共同运动,它们共同向下移动一段距离后速度减小到零。
关于P、Q和弹簧组成的系统在以上所描述的物理过程中,下列说法中正确的是
A.P、Q一起共同下落的过程中速度一直是减小的
B.P、Q一起共同下落的过程中动能的减少量等于弹性势能的增加量
C.全过程中系统重力势能的减少量大于系统弹性势能的增加量
D.全过程中系统重力势能的减少量等于系统弹性势能的增加量
第Ⅱ卷
班级_______姓名_______学号_______
Ⅰ卷成绩_______Ⅱ卷成绩_______总成绩_______
17.(9分)如图所示,三个物块A、B、C依次放在一条光滑的直滑轨上,A、B、C的质量依次是m、2m、3m。
现让A物块以初速度v0向B运动,A、B相碰后不再分开,共同向C运动;它们和C相碰后也不再分开,ABC共同向右运动。
求:
⑴ABC共同向右运动的速度v的大小。
⑵A、B碰撞过程中的动能损失ΔEk。
⑶AB与C碰撞过程B物块对C物块的冲量大小I。
18.(9分)5根细线连接如图,BE、CF两根细线下端分别系有重物P、Q。
静止时AB段恰好水平,BC段跟水平方向的夹角α和CD段跟竖直方向的夹角β均为30º。
已知重物P的重量为G1=30N。
求:
⑴AB段细线对结点B的拉力大小F1;⑵重物Q的重量G2;⑶CD段细线对结点C的拉力大小F2。
19.(10分)神舟六号在返回地面的最后阶段,先打开面积为1200m2的主降落伞进行减速,在快要落地时飞船的运动方向是竖直向下的,速度大小是8.0m/s。
为了防止返回舱落地后被降落伞拖走,同时又要减小着陆时返回舱和地面碰撞产生的震动,在离地面1.0m时,要割断降落伞,同时点燃返回舱底部的喷射器向地面喷气,利用反冲把飞船速度由8.0m/s减小到3.0m/s。
若把这1.0m内的运动看作匀变速直线运动,求:
⑴这1.0m内飞船的加速度大小a。
⑵反冲产生的推力F和飞船总重量G的比值k。
20.(12分)用长为L的细线系一个质量为m的小球(小球可以视为质点),线的一端固定在空间的O点。
先将小球拉至图中的P位置,使OP水平,然后无初速释放小球。
当小球绕O点转动150º到达Q位置时,细线碰到了一个固定的细钉子M,此后小球开始绕M做圆周运动。
已知OM的长度是4L/5,求:
⑴小球到达O点正下方的S点时细线对小球的拉力F1多大?
⑵小球到达Q位置时的速度v1多大?
⑶小球绕M做圆周运动到达最高点N时的速度v2多大?
⑷小球通过最高点N时细线对小球的拉力F2是多大?
21.(12分)固定在地面的水平桌子左端放有质量M的木块,木块厚10cm,其右端和桌子右边缘相距L=4.0m,木块和桌面间的动摩擦因数μ=0.80。
质量为m0=100g的子弹(可以视为质点)以v0=100m/s的速度水平向右射入木块,并留在木块中,子弹钻入木块的深度是5.0cm。
木块在桌面上滑行了s=1.0m后停下。
求:
⑴子弹射入木块后,木块开始在桌面上滑行的初速度v是多大?
⑵木块的质量M是多少?
⑶子弹射入木块过程系统的动能损失ΔE是多少?
⑷如果子弹射入木块前的初速度v0可以在100m/s到200m/s范围内取值,并设子弹钻入木块过程中所受的阻力大小恒定,为使木块在桌面上滑行的距离最远,其他条件都不变,v0应取多大?
这个最远距离sm是多大?
参考答案
1.C2.D3.B4.C5.B6.D7.A8.B9.C10.C11.D12.A13.D14.B15.A16.C17.⑴
⑵
⑶
18.⑴30
N⑵60N⑶60
N
19.⑴27.5m/s2⑵3.7520.⑴3mg⑵
⑶
⑷mg21.⑴4.0m/s⑵2.4kg⑶480J⑷100
m/s,2m
解题提示:
1.C.第2s内和第4s内的平均速度就是第2s内和第4s内的位移,而自由落体第1、2、3、4秒内的位移之比是1∶3∶5∶7
2.D.拉动之前弹簧伸长量始终没变,因此弹力大小不变;静摩擦力是被动力,开始方向向右,当水平力F增大时,摩擦力先减小,减小到零后,F再增大,P就有向右滑动的趋势了,因此摩擦力向左,且逐渐增大到最大值。
3.B.神舟六号的轨道半径比通信卫星的轨道半径小,由
,神舟六号的线速度大;由
神舟六号的周期小而角速度大;卫星的向心加速度就是当地的重力加速度,由
神舟六号的向心加速度大。
4.C.动能是标量,动量是矢量。
P的动量变化大小等于初动量大小,Q的动量变化大小等于初动量大小的二倍;P的动能变化等于初动能,Q的动能变化等于零。
5.B.整体为对象MN对Q的弹力和地面对P的摩擦力是一对平衡力,以Q为对象画受力分析图,可知MN右移时MN对Q的弹力和P、Q间的弹力都是增大的;Q始终处于静止,因此合力始终为零。
6.D.t1时刻两车速度相等,但甲仍在乙前面;从图线下的面积可知,在t2前,甲始终在乙前面;在0~t1时间内甲速度大,两车间距增大,t1~t2时间内乙速度大,两车间距减小。
7.A.平抛的飞行时间由高度决定,因此P球的飞行时间较长,既然同时落地,说明P先抛出;由图知水平射程相同,因此P的初速度较小。
8.B.重力做功W=mgh,下落高度相同,因此对3小球做功相同;a、b的初速度都是零,末速度等大,因此平均速度等大,而a球位移较大,因此经历时间较长,重力冲量较大;b、c同时落地,b最后落地。
9.C.由动量定理和动能、动量的关系式,有μmgt=
,因此
。
10.C.设它们的初速度大小是v,则Q开始斜抛的竖直分速度大小是v/2,比较P、Q的竖直分运动的时间t=vy/g∝vy,是2∶1,上升的最大高度比是4∶1。
把P的上升时间分为2等分,这两段的位移比是3∶1,因此Q到达最高点时,P、Q的高度比是3∶1,重力势能之比是3∶1。
11.D.细线对天花板的拉力等于物体的重力G;以滑轮为对象,两段绳的拉力都是G,互成120º,因此合力大小是G,根据共点力平衡,a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直成60º斜向右上方);a杆和细线对滑轮的合力大小为零。
12.A.以P、Q整体为对象,两次加速度大小相同;再以每次推动中前面那个物体为对象,弹力就是其动力,N=ma∝m,因此N1、N2之比就是Q、P质量之比。
13.D.人船系统动量守恒,总动量始终为零,因此人、船的动量等大,速度和质量成反比,是8∶1;人“突然停止走动”是指人和船相对静止,设这个速度为u,则(M+m)u=0,所以u=0,说明船的速度立即得零;人和船系统动量守恒,速度和质量成反比,因此人的位移是船的8倍;由动能、动量关系
,人的动能是船的8倍。
14.B.行星绕恒星做匀速圆周运动的向心力是万有引力:
,由此可求恒星质量M;为计算恒星的平均密度,还须知道恒星的半径R;恒星的自转周期也无法由r、T确定。
15.A.设斜面的长度是l,小物块从斜面顶端下滑到斜面底端的全过程用动能定理:
16.C.P、Q相碰瞬间达到共同速度,在这个极短时间内,弹簧的形变量还未来得及改变,因此弹簧弹力仍等于Q的重力,因此P、Q开始加速向下运动,直到弹簧弹力等于P、Q总重力为止;P、Q共同下落的过程中始末状态相比动能减少,重力势能减少,弹性势能增加,因此动能减少量小于弹性势能增加量;全过程初、末状态的动能都是零,但P、Q是完全非弹性碰撞,碰撞过程系统有机械能损失,因此全过程重力势能减少量大于弹性势能增加量。
17.⑴以A、B、C整体为对象,全过程用动量守恒。
⑵先以A、B为对象用动量守恒求共同速度,再计算动能损失。
⑶以C为对象,AB与C碰撞过程用动量定理,B物块对C物块的冲量等于C动量变化。
18.⑴以B点为对象,共点力平衡,用平行四边形定则求AB绳的拉力为30
N,同时可以求出BC线上的拉力为60N。
⑵以C点为对象,共点力平衡,做出相应的平行四边形,其中重力G2和BC线对Q的拉力等大,因此G2=60N⑶由上问的平行四边形可求得CD线对结点C的拉力是BC线拉力的
倍,即60
N。
19.⑴由vt2-v02=2as可求a=27.5m/s2⑵对飞船用牛顿第二定律:
F-mg=ma求出反冲推力F,再计算F∶G=3.75
20.⑴小球下摆90º过程机械能守恒:
,在该点拉力F1和重力的合力充当向心力:
,得F1=3mg⑵小球P到Q过程机械能守恒:
得
⑶小球P到N过程机械能守恒:
得
⑷在N点,重力和拉力F2的合力充当向心力:
可求F2=mg
21.⑴子弹和木块共同滑行过程用动能定理:
μ(M+m)gs=
可求出初速度v=4.0m/s⑵根据子弹射入木块过程两者组成的系统动量守恒:
mv0=(M+m)v,可求M=2.4kg⑶子弹射入木块过程系统的动能损失ΔE
=480J⑷设子弹和木块在桌面上滑行的距离为s,由v2=2as,有s∝v2;设子弹和木块间的相互作用力大小为f,若子弹没有射穿木块,最后和木块共同运动,钻入木块的深度为d,根据能量守恒:
摩擦生热
,有d∝v02,因此子弹初速度是
v0时刚好未射穿木块,这时子弹和木块开始滑行的初速度变为
v,在桌面上滑行的距离则变为2s=2.0m。
若子弹速度再大,将射穿木块。
由下边的速度图象分析:
子弹在木块中运动过程,子弹和木块的加速度大小是恒定的,与子弹初速度大小无关;子弹、木块速度图线和纵轴所围面积表示子弹钻入木块的深度,图中带点部分的面积表示木块厚度,对应的木块滑行初速度是4
m/s。
从图中可以看出,当子弹初速度大于100
m/s后,射穿时木块的速度v/反而小了,因此在桌面上滑行的距离随之变小。
因此,当v0=100
m/s时,木块在桌面上滑行距离最大是2.0m。