15.测定运动员体能一种装置如图所示,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动。
下面是人对传送带做功的四种说法,其中正确的是()
A.人对传送带做功B.人对传送带不做功
C.人对传送带做功的功率为m2gvD.人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv
2008—2009学年度第一学期第二次调研考试
高三年级物理试卷
卷Ⅱ(非选择题共60分)
注意事项:
1.答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名.班级.考号填在答题纸密封线内规定的地方。
2.答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔填写在答题纸上。
二、填空题(每空2分共10分)
16、
(1)某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。
打点计时器的电源频率为50Hz。
由这些已知数据计算:
①该匀变速直线运动的加速度a=___________m/s2。
②与纸带上D点相对应的瞬时速度v=__________m/s。
(答案均要求保留3位有效数字)③如果在某次实验中,交流电的频率偏离50Hz,设f>50Hz,则测量的加速度值与真实的加速度值相比是______(填“偏大”“相等”“偏小”)。
(2)某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图。
在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动。
在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节。
在木板上固定一张白纸。
该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:
A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如图。
量出ab长度L=20.00cm。
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板离地面的高度h1=70cm。
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板离地面的高度h2=90.00(cm)。
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板离地面的高度h3=100.00cm。
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小vo=m/s,钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=m/s。
已知钢球的重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计。
三.计算题:
(要求要有必要的文字说明和解题依据,只有结果没有过程,不能得分.共50分)
17、(8分)如图所示,半径为R、内径很小的光滑半圆管置于竖起平面内,两个质量均为m的小球A、B,以不同的速度进入管内,A通过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg,B通过最高点C时,对管壁下部的压力为0.75mg,求A、B两球落地点间的距离?
18.(8分)已知火星的半径为地球半径的一半,火星的质量为地球质量的1/9,已知一物体在地球上的重量比在火星上的重量大98N,求这个物体的质量是多少.(地球表面的重力加速度为g0=9.8m/s2)
19.(10分)两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为m,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以速度v在光滑的水平地面上运动,质量也为m的物块C静止在前方,如图所示。
B与C碰撞后二者会粘在一起运动。
求在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?
(2)系统中弹性势能的最大值是多少?
(3)A物块的速度有可能向左吗?
简略说明理由?
19.(12分)如图所示。
水平传送装置由轮半径均为
的主动轮O1和从动轮O2及传送带等构成。
两轮轴心相距L=8.0米,轮与传送带不打滑。
现用此装置运送一袋面粉,已知面粉袋与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4,这袋面粉中间的面粉可不断地从袋中渗出。
(1)当传送带以v0==4.0m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端O2正上方的A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运送到O1正上方的B端所用时间为多少?
(2)要想尽快将这带面粉由A端送到B端(设初速度仍为零),传送带的速度至少应为多大?
(3)由于面粉的渗漏,在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉的痕迹。
这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长(设袋的初速度仍为零)?
此时传送带的速度至少应为多大?
21.(12分)如图甲所示,质量为M=3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上,在t=0时,两个质量均为1.0kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车,1.0s内它们的v—t图象如图乙所示,g取10m/s2。
问
(1)小车在1.0s内所受的合力为多大?
(2)要使A、B在整个运动过程中不会相碰,车的长度至少为多少?
(3)假设A、B两物体在运动过程中不会相碰,试在图乙中画出A、B在t=1.0s~3.0s时间内的v—t图象。
2008—2009学年度第一学期第二次调研考试
高三年级物理参考答案
1B2BD3B4D5AB6C7D8D9ACD10CD11B12A13BCD14B15AC
16、(10分)
(1)1.82,1.18—1.19,偏小
(2)2.01.5
17、(8分)A通过最高点
(2分)
B通过最高点
(2分)
A、B两球落地间的距离为两球从2R高处作平抛运动的水平射程之差,即
(4分)
18.(8分)设质量为m的物体在地球表面受到地球引力
(2分)
质量为m的物体在火星表面受到火星的引力
(2分)
则此物体在地表和火表的重量差.
(2分)
m=18kg(2分)
19.(10分)
(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.(1分)
由A、B、C三者组成的系统动量守恒,
(1分)
解得VABC=2V/3 (1分)
(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B、C两者速度为
,
则mBv=(mB+mC)
==V/2(2分)
设物ABC速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep,
根据能量守恒Ep=
(mB+mC)
+
mAv2-
(mA+mB+mC)
=mv2/12 (2分)
(3)A不可能向左运动
取向右为正,由系统动量守恒,
若A向左,
<0,即得
>v (1分)
则A、B、C动能之和
系统初动能(1分)
根据能量守恒定律,
>E是不可能的(1分)
20、(12分)设面粉袋的质量为m,其在与传送带产生相当滑动的过程中所受的摩擦力f=μmg。
故而其加速度为:
(2分)
(1)若传送速带的速度v带=4.0m/s,则面粉袋加速运动的时间
,
在t1时间内的位移为
,
其后以v=4.0m/s的速度做匀速运动s2=lAB-s1=vt2,
解得t2=1.5s,运动的总时间为t=t1+t2=2.5s(4分)
(2)要想时间最短,m应一直向B端做加速运动,由
可得
此时传送带的运转速度为
(3分)
(3)传送带的速度越大,“痕迹”越长。
当面粉的痕迹布满整条传送带时,痕迹达到最长。
即痕迹长为△s=2l+2πR=18.0m
在面粉袋由A端运动到B端的时间内,传送带运转的距离
又由
(2)中已知t/=2.0s
此时传送带的运转速度为V//=13m/s(3分)
21、(12分)
解析:
(1)由图乙可知,A、B的加速度大小相等,都为
m/s2(1分)
物体A的重力和支持力抵消,物体B的重力和支持力也抵消。
所以,
物体A、B所受摩擦力大小均为
N,方向相反(1分)
根据牛顿第三定律,车C受A、B的摩擦力也大小相等、方向相反,合力为零(1分)
(2)设系统最终的速度为v,由系统的动量守恒得:
(1分)
代入数据得:
方向向右(1分)
由系统能量守恒得:
(2分)
解得A、B之间的相对位移,即车的最小长度为:
m(2分)
(3)1s后A继续向右减速滑行,小车与B一起向右加速运动,最终达到共同速度v。
在该过程中对物体A,由动量定理得:
解得:
s(1分)
即系统在
s时达到共同速度,此后一起做匀速运动。
1.0s~3.0s的v—t图如下所示。
(2分)