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浙江省衢州市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期6月教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理試卷
1.(2024高一下·衢州期末)用國(guó)際單位制中的基本單位符號(hào)表示功的單位,正確的是( )
A. B.
C. D.J
【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】功的概念
【解析】【解答】根據(jù)功的表達(dá)式
又
可知用國(guó)際單位制中的基本單位符號(hào)表示功的單位為。
故選A。
【分析】根據(jù)功的表達(dá)式結(jié)合牛頓第二定律推導(dǎo)單位。
2.(2024高一下·衢州期末)下列說(shuō)法正確的是( )
A.開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并通過(guò)“月一地檢驗(yàn)”,得出了萬(wàn)有引力定律
B.為我國(guó)航天事業(yè)作出特殊貢獻(xiàn)的科學(xué)家錢(qián)學(xué)森被譽(yù)為“中國(guó)航天之父”
C.庫(kù)侖最早通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量了元電荷的數(shù)值為
D.密立根采用電場(chǎng)線這一簡(jiǎn)潔方法來(lái)描述電場(chǎng)的大小和方向
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】物理學(xué)史
【解析】【解答】本題考查物理學(xué)史,是常識(shí)性問(wèn)題,對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶,注重積累。
A.牛頓通過(guò)“月一地檢驗(yàn)”,得出了萬(wàn)有引力定律,開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,故A錯(cuò)誤;
B.為我國(guó)航天事業(yè)作出特殊貢獻(xiàn)的科學(xué)家錢(qián)學(xué)森被譽(yù)為“中國(guó)航天之父”,故B正確;
C.密立根最早通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量了元電荷的數(shù)值為,故C錯(cuò)誤;
D.法拉第采用電場(chǎng)線這一簡(jiǎn)潔方法來(lái)描述電場(chǎng)的大小和方向,故D錯(cuò)誤。
故選B。
【分析】根據(jù)相關(guān)科學(xué)家的物理學(xué)成就和研究方法進(jìn)行解答。
3.(2024高一下·衢州期末)2024年3月20日8時(shí)31分,探月工程四期“鵲橋二號(hào)”中繼星由長(zhǎng)征八號(hào)遙三運(yùn)載火箭在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射升空。經(jīng)過(guò)約112小時(shí)奔月飛行,在距月面約440公里處開(kāi)始實(shí)施近月制動(dòng),之后順利進(jìn)入環(huán)月橢圓軌道飛行。則( )
A.“8時(shí)31分”指的是時(shí)間間隔
B.研究“鵲橋二號(hào)”進(jìn)行近月制動(dòng)變軌時(shí),可把它視為質(zhì)點(diǎn)
C.“鵲橋二號(hào)”環(huán)月橢圓飛行一周,平均速度等于零
D.火箭發(fā)射過(guò)程中,“鵲橋二號(hào)”始終處于失重狀態(tài)
【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】質(zhì)點(diǎn);時(shí)間與時(shí)刻;平均速度;超重與失重
【解析】【解答】本題主要考查了時(shí)間間隔和時(shí)刻、物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件以及平均速度的計(jì)算等基礎(chǔ)知識(shí),比較簡(jiǎn)單。
A. 時(shí)間間隔為時(shí)間段,時(shí)刻為時(shí)間點(diǎn),“8時(shí)31分”指的是時(shí)刻,故A錯(cuò)誤;
B.研究“鵲橋二號(hào)”進(jìn)行近月制動(dòng)變軌時(shí),“鵲橋二號(hào)”的形狀大小不能忽略不計(jì),不可以把它視為質(zhì)點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
C.“鵲橋二號(hào)”環(huán)月橢圓飛行一周,其位移為0,則平均速度等于零,故C正確;
D.火箭發(fā)射過(guò)程中,“鵲橋二號(hào)”的加速度方向一開(kāi)始向上,處于超重狀態(tài),故D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】時(shí)間間隔為時(shí)間段,時(shí)刻為時(shí)間點(diǎn);物體的形狀和大小對(duì)于所研究的問(wèn)題可忽略不計(jì)時(shí)可把物體看作質(zhì)點(diǎn);平均速度為位移與時(shí)間的比值; 加速度向上為超重。
4.(2024高一下·衢州期末)將塑料帶一端打結(jié),另一端撕開(kāi)多條,用毛巾反復(fù)摩擦塑料帶;用毛巾多次摩擦PVC管,將塑料帶往上拋,PVC管放在塑料帶下方,可觀察到塑料帶化身為“章魚(yú)”在空中漂浮。則( )
A.毛巾與塑料帶帶同種電荷
B.PVC管與塑料帶帶同種電荷
C.毛巾與塑料帶摩擦?xí)r產(chǎn)生了電荷
D.塑料帶會(huì)張開(kāi)是因?yàn)槭艿搅薖VC管對(duì)它的吸引力
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】電荷及三種起電方式
【解析】【解答】本題考查電荷守恒定律和電荷之間的相互作用,解題關(guān)鍵在于掌握電荷守恒定律和起電方式。
AC.根據(jù)電荷守恒定律,電荷不能被創(chuàng)造,毛巾與塑料帶摩擦?xí)r并沒(méi)有產(chǎn)生電荷,而是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,毛巾與塑料帶帶異種電荷,故AC錯(cuò)誤;
B.用毛巾摩擦后,PVC管與塑料帶帶同種電荷,兩者間相互排斥,從而使塑料帶化身為“章魚(yú)”在空中漂浮,故B正確;
D.塑料帶會(huì)張開(kāi)是因?yàn)閹贤N電荷相互排斥,向四周散開(kāi),故D錯(cuò)誤。
故選B。
【分析】電荷不能被創(chuàng)造;根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引判斷。
5.(2024高一下·衢州期末)飛盤(pán)是一種投擲盤(pán)形器具的運(yùn)動(dòng)。盤(pán)呈圓形、有卷邊,用手指和手腕發(fā)力,使之旋轉(zhuǎn),在空中飄飛。如圖小帥同學(xué)從離水平地面1.25m的高處,將飛盤(pán)以某一初速度水平投出,落地時(shí)間可能是( )
A.2.1s B.0.5s C.0.4s D.0.3s
【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)
【解析】【解答】若豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),則有
可得
由于盤(pán)形器具在空中飄飛受到一定的空氣阻力,所以實(shí)際下落時(shí)間大于。
故選A。
【分析】水平拋出若只受重力,由自由落體運(yùn)動(dòng)求解時(shí)間,但飛行中空氣阻力不能忽略,實(shí)際下落時(shí)間更長(zhǎng)。
6.(2024高一下·衢州期末)如圖所示,一小球由空中某處?kù)o止釋放后,豎直下落,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力大小與速率成正比,以小球的落地點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),豎直向上為正方向建立x軸,則關(guān)于小球的位置坐標(biāo)x、速度大小v和加速度大小a的圖像可能正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】牛頓定律與圖象
【解析】【解答】CD.根據(jù)牛頓第二定律可得
又
可得
可知圖像為一條斜率為負(fù)、縱軸截距為正的傾斜直線;小球由空中某處?kù)o止釋放后,做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),若落地前加速度已經(jīng)減為0,則小球繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤,D正確。
AB.以小球的落地點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),豎直向上為正方向建立x軸,則時(shí)刻,小球的x坐標(biāo)大于0,且小球加速階段,圖像的切線斜率應(yīng)逐漸增大,故AB錯(cuò)誤。
故選D。
【分析】CD、根據(jù)牛頓第二定律求解關(guān)系式,以此分析小球運(yùn)動(dòng)規(guī)律:先做加速度減小的加速,落地前加速度減為零做勻速直線,以此分析判斷;
AB、根據(jù)x-t圖斜率代表速度,結(jié)合小球運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析判斷。
7.(2024高一下·衢州期末)如圖所示,某同學(xué)用兩只手指捏住飲料瓶(含飲料)的a、b位置,瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài),且瓶子的外形保持不變,則( )
A.瓶受到的摩擦力大于其受到的重力
B.手指對(duì)瓶?jī)蓚?cè)的壓力是一對(duì)平衡力
C.手指對(duì)瓶的壓力是由于瓶的形變而產(chǎn)生的
D.瓶對(duì)手指的作用力方向豎直向上
【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】形變與彈力;共點(diǎn)力的平衡
【解析】【解答】本題考查共點(diǎn)力平衡問(wèn)題,是從日常生活中的生活實(shí)例入手,設(shè)置情景,要提高用所學(xué)物理知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
AB. 用兩只手指捏住飲料瓶(含飲料)的a、b位置, 對(duì)瓶進(jìn)行受力分析,其受力如圖所示
設(shè)瓶子摩擦力與豎直方向的夾角為,瓶子靜止,根據(jù)平衡條件可得
可知瓶受到的摩擦力大于其受到的重力,由于手指對(duì)瓶?jī)蓚?cè)的壓力方向不再同一直線上,所以不是一對(duì)平衡力,故A正確,B錯(cuò)誤;
C.手指對(duì)瓶的壓力是由于手的形變而產(chǎn)生的,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)受力平衡可知,手指對(duì)瓶的作用力方向豎直向上,則瓶對(duì)手指的作用力方向豎直向下,故D錯(cuò)誤。
故選A。
【分析】根據(jù)平衡條件分析其摩擦力大小;根據(jù)平衡條件判斷手對(duì)瓶子的作用力。手指對(duì)瓶的壓力是由于手的形變而產(chǎn)生的。
8.(2024高一下·衢州期末)在水平向右飛行的客機(jī)中,發(fā)現(xiàn)飲料杯中的液面與水平小桌板成α角,如圖所示。則( )
A.客機(jī)在做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.客機(jī)在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.客機(jī)的加速度大小為 D.飲料杯只受重力和支持力
【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】受力分析的應(yīng)用;牛頓第二定律
【解析】【解答】ABC.在傾斜水面上取一小水滴,對(duì)其進(jìn)行受力分析如圖所示
可知其加速度方向向左,根據(jù)牛頓第二定律有
解得
可知客機(jī)的加速度大小為,客機(jī)向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故AB錯(cuò)誤,C正確;
D.飲料杯的加速度水平向左,則飲料杯受重力、支持力和摩擦力作用,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】ABC、在傾斜水面上取一小水滴,對(duì)其進(jìn)行受力分析,根據(jù)力的合成法由牛頓第二定律求解加速度;可知客機(jī)做勻減速直線運(yùn)動(dòng);
D、連接體整體分析飲料杯,需要水平方向的摩擦力提供加速度。
9.(2024高一下·衢州期末)某傳動(dòng)裝置如圖所示,A、B、C三點(diǎn)分別是半徑為r、2r和4r三個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)。當(dāng)A點(diǎn)所在的齒輪以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)( )
A.B點(diǎn)所在齒輪也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B.C點(diǎn)的線速度大小為2ωr
C.C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為4ω D.C點(diǎn)的向心加速度大小為
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速;向心加速度
【解析】【解答】A、B兩點(diǎn)通過(guò)齒輪帶動(dòng),A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等,當(dāng)A點(diǎn)所在的齒輪以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),B點(diǎn)所在齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B點(diǎn)線速度大小為
B、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,則C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為
則C點(diǎn)的線速度大小為
C點(diǎn)的向心加速度大小為
故選B。
【分析】A、A齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng);
BCD、根據(jù)A與B齒輪、B與C齒輪線速度相等,結(jié)合線速度與角速度關(guān)系和向心加速度角速度公式分別求解。
10.(2024高一下·衢州期末)我國(guó)的“天宮”空間站位于距地面約400km高的近地軌道;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),由5顆靜止衛(wèi)星、30顆非靜止衛(wèi)星等組成。若空間站和北斗系統(tǒng)的衛(wèi)星均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),則( )
A.空間站里的宇航員受到地球的引力為零
B.空間站運(yùn)行速度大于7.9km/s
C.靜止衛(wèi)星離地球表面的高度都是一定的
D.靜止衛(wèi)星可以經(jīng)過(guò)衢州地區(qū)的正上空
【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】第一、第二與第三宇宙速度;衛(wèi)星問(wèn)題
【解析】【解答】本題主要是考查萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力結(jié)合向心力公式進(jìn)行分析。
A.空間站圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),必須要有向心力,空間站里的宇航員受到地球的引力提供繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,不為零,故A錯(cuò)誤;
B.地球第一宇宙速度等于近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度,是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度,所以空間站運(yùn)行速度小于7.9km/s,故B錯(cuò)誤;
C.靜止衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期,根據(jù)
可知靜止衛(wèi)星離地球表面的高度都是一定的,故C正確;
D.靜止衛(wèi)星只能位于赤道的正上方,所以不可以經(jīng)過(guò)衢州地區(qū)的正上空,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】萬(wàn)有引力提供向心力,第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度,根據(jù)同步衛(wèi)星的特點(diǎn)分析判斷。
11.(2024高一下·衢州期末)內(nèi)陸鹽礦中開(kāi)采的氯化鈉稱(chēng)為巖鹽。如圖所示,巖鹽晶體結(jié)構(gòu)中相鄰的四個(gè)離子處于正方形的四個(gè)頂點(diǎn),O點(diǎn)為正方形中心,A、B、C和D為各邊中點(diǎn),關(guān)于這四個(gè)離子形成的電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同
B.C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于零
C.試探電荷q在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小不為零
D.試探電荷q在A、B、C和D點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小相等
【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)線;電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
【解析】【解答】A.可以看成兩組等量異種電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反,故A錯(cuò)誤;
B.可以看成兩組等量異種電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加,水平方向下面一組等量異種電荷在點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于水平方向上面一組等量異種電荷在點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,方向相反,根據(jù)矢量的合成可知D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不等于零,同理C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)疊加后不為零,故B錯(cuò)誤;
C.兩等量正離子在點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為,兩等量負(fù)離子在點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為,則四個(gè)離子在點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為,則試探電荷q在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小為零,C錯(cuò)誤;
D.同理可知A、B、C和D點(diǎn)四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,則試探電荷q在A、B、C和D點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小相等,故D正確。
故選D。
【分析】ABD、分別看成兩組等量異種電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加,結(jié)合點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可知AB兩點(diǎn)與CD兩點(diǎn)均為場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反;試探電荷q在ABCD四點(diǎn)電場(chǎng)力大小相等;
C、分別看成對(duì)角線兩組等量同種電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加,結(jié)合點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可知O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,試探電荷在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力為零。
12.(2024高一下·衢州期末)蜜蜂飛行過(guò)程中身上會(huì)積累少量正電荷,當(dāng)蜜蜂接近帶負(fù)電的花蕊時(shí),它們之間的電場(chǎng)線如圖中實(shí)線所示,圖中虛線為某一帶電花粉顆粒的部分運(yùn)動(dòng)軌跡。不計(jì)重力和空氣阻力,則( )
A.蜜蜂身體周?chē)碾妶?chǎng)可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)
B.花粉顆粒被吸附過(guò)程做勻變速運(yùn)動(dòng)
C.花粉顆粒在a點(diǎn)動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能
D.花粉顆粒在a點(diǎn)電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能
【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)綜合
【解析】【解答】A.根據(jù)圖中電場(chǎng)線分布可知,蜜蜂身體周?chē)碾妶?chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng),故A錯(cuò)誤;
B.花粉顆粒被吸附過(guò)程,場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生變化,電場(chǎng)力發(fā)生變化,加速度發(fā)生變化,不是做勻變速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
CD.根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)合力方向位移軌跡凹側(cè),可知花粉顆粒受到的電場(chǎng)力偏右,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,則花粉顆粒帶負(fù)電,根據(jù)沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,可知a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì),由
由于花粉顆粒帶負(fù)電,則花粉顆粒在a點(diǎn)電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能;由于只受電場(chǎng)力作用,電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持,則花粉顆粒在a點(diǎn)動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】AB、由電場(chǎng)線分布圖可知是非勻強(qiáng)電場(chǎng);花粉顆粒受到的電場(chǎng)力隨場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生變化,加速度發(fā)生變化;
CD、根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),電場(chǎng)力應(yīng)指向軌跡內(nèi)測(cè)可知電場(chǎng)力與電場(chǎng)線方向相反,花粉顆粒帶負(fù)電荷,a-b電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小動(dòng)能增大。
13.(2024高一下·衢州期末)如圖,不計(jì)質(zhì)量的凹形軌道固定在電子秤上,凹形軌道最下方是半徑為R的圓弧軌道,當(dāng)視為質(zhì)點(diǎn)的小球靜置在軌道最低點(diǎn)B時(shí),電子秤讀數(shù)為;小球從離B點(diǎn)高為H處的A點(diǎn)靜止釋放,小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí),電子秤讀數(shù)為。重力加速度為g,則( )
A.電子秤的兩次讀數(shù)
B.小球從A到B的過(guò)程中重力勢(shì)能減小了
C.小球從A到B的過(guò)程中克服摩擦力做功為
D.小球從A到B的過(guò)程中機(jī)械能減小了
【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】功能關(guān)系;豎直平面的圓周運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用
【解析】【解答】A.根據(jù)題意可知小球的質(zhì)量為,當(dāng)小球從離B點(diǎn)高為H處的A點(diǎn)靜止釋放,小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí),小球速度不為零,此時(shí)小球向心加速度向上,小球處于超重狀態(tài),所以
故A錯(cuò)誤;
B.小球從A到B的過(guò)程中重力做功為
重力做正功,則小球的重力勢(shì)能減小了,故B錯(cuò)誤;
CD.設(shè)小球從離B點(diǎn)高為H處的A點(diǎn)靜止釋放,小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度為,根據(jù)
小球從A到B的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理
解得小球從A到B的過(guò)程中克服摩擦力做功
克服摩擦力做功為,根據(jù)功能關(guān)系可知小球從A到B的過(guò)程中機(jī)械能減小了,故D正確,C錯(cuò)誤。
故選D。
【分析】A、讀數(shù)時(shí)小球處于平衡狀態(tài);讀數(shù)時(shí)小球在B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可知加速度向上,處于超重狀態(tài);
B、由平衡狀態(tài)可知小球質(zhì)量為,A-B重力做功為,重力勢(shì)能減小;
CD、對(duì)B點(diǎn)牛頓第二定律求解速度;A-B根據(jù)動(dòng)能定理求解摩擦力做功,克服摩擦力做功等于機(jī)械能減少量,以此分析判斷。
14.(2024高一下·衢州期末)如圖所示,質(zhì)量、長(zhǎng)度的木板靜止于光滑水平面上,某時(shí)刻一質(zhì)量的木塊以初速度滑上木板左端,木塊可視為質(zhì)點(diǎn),與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),則( )
A.木塊會(huì)從木板的右側(cè)滑下
B.2s內(nèi)木塊的位移大小為9m
C.2s內(nèi)木板對(duì)木塊做功為20J
D.2s內(nèi)木塊和木板組成的系統(tǒng)增加的內(nèi)能為16J
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】功能關(guān)系;牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用—板塊模型
【解析】【解答】AD.木塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可知,木塊與木板的加速度大小分別為
,
設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間,木塊與木板達(dá)到共速,則有
解得
,
共速前木塊與木板發(fā)生的相對(duì)位移為
共速后木塊與木板保持相對(duì)靜止,一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),則木塊不會(huì)從木板的右側(cè)滑下;2s內(nèi)木塊和木板組成的系統(tǒng)增加的內(nèi)能為
故AD錯(cuò)誤;
B.2s內(nèi)木塊的位移大小為
故B正確;
C.根據(jù)動(dòng)能定理可知,2s內(nèi)木板對(duì)木塊做功為
故C錯(cuò)誤。
故選B。
【分析】AD、分別對(duì)木塊和木板受力分析,由牛頓第二定律分求解加速度;由木板長(zhǎng)度結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程分析判斷二者共速;根據(jù)克服摩擦力在相對(duì)位移所做的功求解系統(tǒng)內(nèi)能增加量;
B、根據(jù)共速時(shí)間結(jié)合位移公式,分別求解木塊在2s內(nèi)減速和勻速位移之和;
C、對(duì)木塊根據(jù)動(dòng)能定理求解木板對(duì)木塊所做的功。
15.(2024高一下·衢州期末)“路亞”是一種釣魚(yú)方法,先把魚(yú)餌通過(guò)輕質(zhì)魚(yú)線收到魚(yú)竿末端,然后用力將魚(yú)餌甩向遠(yuǎn)處。如圖所示,在a位置開(kāi)始甩竿,甩竿過(guò)程竿可視為在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),魚(yú)餌被甩至豎直位置b點(diǎn)時(shí)迅速釋放魚(yú)線,魚(yú)餌被水平拋出,最后落在距b水平距離的水面上。已知魚(yú)餌質(zhì)量,竿長(zhǎng),Oa與Ob成角,O距水面高。魚(yú)餌從b點(diǎn)拋出后,忽略魚(yú)線對(duì)其作用力和空氣阻力,已知:。則( )
A.魚(yú)餌在b點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小為
B.魚(yú)餌在b點(diǎn)受魚(yú)竿作用力的方向豎直向上
C.a(chǎn)到b的甩竿過(guò)程,魚(yú)餌的重力勢(shì)能不斷減小
D.a(chǎn)到b的甩竿過(guò)程,魚(yú)竿對(duì)魚(yú)餌做的功4.128J
【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng);生活中的圓周運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用;重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系
【解析】【解答】A.魚(yú)餌在b點(diǎn)拋出時(shí)水平方向
豎直方向
解得
t=0.8s
v0=20m/s
選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.魚(yú)餌在b點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律
解得
F=4.8N
則魚(yú)餌在b點(diǎn)時(shí)受魚(yú)竿作用力的方向豎直向下,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.a(chǎn)到b的甩竿過(guò)程,魚(yú)餌的高度增加,則重力勢(shì)能不斷增加,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.a(chǎn)到b的甩竿過(guò)程,魚(yú)竿對(duì)魚(yú)餌做的功
選項(xiàng)D正確。
故選D。
【分析】A、根據(jù)魚(yú)餌在b點(diǎn)拋出做平拋運(yùn)動(dòng),由豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)求解時(shí)間,水平方向勻速直線求解拋出速度;
B、對(duì)b點(diǎn)由牛頓第二定律合力提供向心力求解魚(yú)竿作用力;
C、a到b的過(guò)程,高度增加,重力勢(shì)能不斷增加;
D、根據(jù)動(dòng)能定理求解魚(yú)竿對(duì)魚(yú)餌做的功。
16.(2024高一下·衢州期末)圖(a)為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
(1)將小車(chē)置于帶有定滑輪的木板上,然后將紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器與小車(chē)相連。計(jì)時(shí)器所連交流電源的電壓為 V。
(2)用墊塊將木板右端墊高,調(diào)整墊塊位置,進(jìn)行阻力補(bǔ)償。某次打出紙帶如圖(b)所示(紙帶的右端與小車(chē)相連),則墊塊應(yīng)該 (選填“往左移”、“往右移”或“固定不動(dòng)”)。
(3)經(jīng)多次調(diào)節(jié)后直至完全補(bǔ)償阻力,掛上槽碼,接通電源,釋放小車(chē),打出的紙帶一部分如圖(c)所示,已知紙帶上標(biāo)出的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有兩個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。根據(jù)數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不合理之處為 。
【答案】(1)220
(2)往右移
(3)6.12;不滿(mǎn)足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量
【知識(shí)點(diǎn)】加速度;探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
【解析】【解答】該實(shí)驗(yàn)為力學(xué)實(shí)驗(yàn)中比較重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn),需要學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)原理,并能夠數(shù)量使用逐差法公式求小車(chē)的加速,能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確分析。
(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電壓為8伏,電火花計(jì)時(shí)器所連交流電源的電壓為220V。
(2)由題圖(b)可知,從右往左紙帶上兩點(diǎn)間的間距逐漸增大,說(shuō)明小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng),可能是過(guò)度平衡摩擦力,應(yīng)減小木板的傾角,即將墊塊往右移。
(3)依題意,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為
由逐差法可得
根據(jù)加速度計(jì)算結(jié)果看,其值偏大。可知,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不合理之處為不滿(mǎn)足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。
【分析】(1)電火花計(jì)時(shí)器電壓為交流220V;
(2)補(bǔ)償阻力是用重力的分力平衡阻力;
(3)根據(jù) 相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有兩個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出求解打點(diǎn)的時(shí)間間隔,根據(jù)逐差法求解加速度大小。
17.(2024高一下·衢州期末)在“探究向心力大小的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中
(1)本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法與下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)是相同的___________。
A.探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系
B.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律
C.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(2)用如圖所示的向心力演示器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下圖中探究向心力大小與軌道半徑關(guān)系的是___________。
A.
B.
C.
D.
(3)探究向心力大小與角速度的關(guān)系時(shí),搖動(dòng)手柄,發(fā)現(xiàn)兩標(biāo)尺顯示的等分格數(shù)值之比為1∶4,若增大搖動(dòng)速度,則等分格數(shù)值之比將 (選填“變大”、“不變”或“變小”)。
【答案】(1)A;C
(2)D
(3)不變
【知識(shí)點(diǎn)】向心力
【解析】【解答】(1)本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是控制變量法。
A.根據(jù)胡克定律可知探究彈簧彈力與形變量之間的關(guān)系,采用了控制變量法,故A符合題意;
B.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律,即兩個(gè)分力與合力的作用效果相同,采用的是等效替代的思想,故B不符合題意;
C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系是通過(guò)控制變量法進(jìn)行研究的,故C符合題意;
D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),例如兩球同時(shí)落地,兩球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)效果相同,應(yīng)用了等效思想,故D不符合題意。
故選AC。
(2)根據(jù)向心力為
則探究向心力大小與軌道半徑的關(guān)系時(shí),需要保證質(zhì)量相同(裝盤(pán)上兩個(gè)球同為鋼球或鋁球),還要保證角速度相同,而兩塔輪用皮帶連接,邊緣的線速度相等,由,則需要兩塔輪的半徑相等,故符合這兩個(gè)條件的選D。
(3)探究向心力大小與角速度的關(guān)系時(shí),根據(jù)可知,兩標(biāo)尺顯示的等分格數(shù)值之比為1∶4,即向心力之比為1:4,若增大搖動(dòng)速度,因塔輪半徑不變,則角速度的關(guān)系不變,則向心力的關(guān)系不變,故等分格數(shù)值之比將不變。
綜上:第1空:AC;第2空:D;第3空:不變
【分析】(1)本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是控制變量法,與之相同的是:探究彈簧彈力與形變量之間的關(guān)系,探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系;探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律,采用的是等效替代的思想;探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),應(yīng)用了等效思想。
(2)根據(jù)向心力可知:探究向心力大小與軌道半徑的關(guān)系時(shí),需要保證小球質(zhì)量相同,角速度相同,兩塔輪用皮帶連接,邊緣的線速度相等,由,則需要兩塔輪的半徑相等。
(3)兩標(biāo)尺顯示的等分格數(shù)值之比為向心力之比,若增大搖動(dòng)速度,因塔輪半徑不變,則角速度的關(guān)系不變,向心力的關(guān)系不變。
18.(2024高一下·衢州期末)如圖為一種利用氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,已知重力加速度為g。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,將導(dǎo)軌調(diào)至水平。
b.測(cè)出遮光條的寬度d。
c.將滑塊移至圖示位置,測(cè)出遮光條到光電門(mén)的距離l。
d.由靜止釋放滑塊,讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的遮光時(shí)間t。
e.用天平稱(chēng)出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m。
f.……
回答下列問(wèn)題:
(1)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還需要測(cè)量的物理量有___________。
A.滑塊的長(zhǎng)度x
B.滑塊和遮光條的總質(zhì)量M
C.遮光條運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)處所用的時(shí)間T
(2)若要符合機(jī)械能守恒定律的結(jié)論,以上測(cè)得的物理量應(yīng)該滿(mǎn)足的關(guān)系為(用測(cè)得的物理量符號(hào)表示) 。
(3)在該實(shí)驗(yàn)中 (選填“需要”或“不需要”)滿(mǎn)足滑塊和遮光條的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量。
【答案】(1)B
(2)
(3)不需要
【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
【解析】【解答】實(shí)驗(yàn)原理:自由下落的物體只有重力做功,若減小的勢(shì)能等于增加的動(dòng)能,即:-△Ep=△Ek,則物體機(jī)械能守恒。
(1)為了驗(yàn)證減小的勢(shì)能等于增加的動(dòng)能,實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系式為
則還需要測(cè)量滑塊和遮光條的總質(zhì)量M,故選B。
(2)若要符合機(jī)械能守恒定律的結(jié)論,以上測(cè)得的物理量應(yīng)該滿(mǎn)足的關(guān)系為
(3)在該實(shí)驗(yàn)中研究系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問(wèn)題,則不需要滿(mǎn)足滑塊和遮光條的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量。
【分析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得到需要驗(yàn)證的關(guān)系式,根據(jù)關(guān)系式判斷需要測(cè)量的物理量;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析需要驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)關(guān)系;
(3)驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)才要滿(mǎn)足滑塊和遮光條的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量。
19.(2024高一下·衢州期末)如圖為“眼疾手快”游戲裝置示意圖,游戲者需接住從支架上隨機(jī)落下的圓棒。已知圓棒長(zhǎng)為0.4m,圓棒下端距水平地面2.1m,某次游戲中一未被接住的圓棒下落經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn),A、B間距0.4m,B點(diǎn)距離地面1.25m。圓棒下落過(guò)程中始終保持豎直,不計(jì)空氣阻力。求:
(1)圓棒下端到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)圓棒經(jīng)過(guò)AB段所需的時(shí)間。
【答案】(1)圓棒底部距離A點(diǎn)高度為
圓棒做自由落體運(yùn)動(dòng)下落到A點(diǎn)有
解得
則圓棒下端到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為
(2)圓棒上端距離B點(diǎn)高度為
圓棒做自由落體運(yùn)動(dòng),當(dāng)圓棒上端下落到B點(diǎn)有
解得
則圓棒經(jīng)過(guò)AB段所需的時(shí)間為
【知識(shí)點(diǎn)】自由落體運(yùn)動(dòng)
【解析】【分析】(1)根據(jù)圓棒底部距離A點(diǎn)高度,由自由落體運(yùn)動(dòng)高度與時(shí)間關(guān)系求解時(shí)間,速度共速求解B點(diǎn)速度;
(2)同理根據(jù)圓棒上端距離B點(diǎn)高度求解時(shí)間,進(jìn)而求解AB段時(shí)間。
20.(2024高一下·衢州期末)如圖甲所示,水平桌面上靜置有一算盤(pán),中間帶孔的算珠可穿在固定的桿上滑動(dòng),使用時(shí)發(fā)現(xiàn)有一顆算珠位于桿的一端處于未歸零狀態(tài),在時(shí)刻對(duì)算珠施加沿桿方向的力使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.1s撤去F,此后再經(jīng)0.1s恰好能到達(dá)另一端處于歸零狀態(tài)。算珠在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的圖像如圖乙所示,算珠的厚度,g取10m/s2,與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定。求:
(1)桿的長(zhǎng)度L;
(2)算珠與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)算珠的質(zhì)量m。
【答案】(1)根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示位移,可知桿的長(zhǎng)度為
(2)撤去F后,算珠做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
根據(jù)牛頓第二定律有
可得算珠與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
(3)算珠做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
根據(jù)牛頓第二定律有
聯(lián)立解得算珠的質(zhì)量為
【知識(shí)點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用
【解析】【分析】(1)根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示位移求解桿的長(zhǎng)度;
(2)根據(jù)撤去F后,算珠做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度,結(jié)合牛頓第二定律求解摩擦因數(shù);
(3)根據(jù)算珠做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度,結(jié)合牛頓第二定律求解質(zhì)量。
21.(2024高一下·衢州期末)如圖,用一長(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩將一帶電小球懸掛于O點(diǎn),O點(diǎn)離水平地面高,小球質(zhì)量。加一范圍足夠大的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小,平衡時(shí)小球靜止于A點(diǎn),此時(shí)輕繩與豎直方向夾角。現(xiàn)將小球拉到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)(繩子剛好伸直),由靜止釋放。帶電小球可視為質(zhì)點(diǎn),,求:
(1)小球所帶電性和電荷量q;
(2)小球第一次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)當(dāng)小球第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)立即剪斷輕繩,小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)等高處時(shí)與A點(diǎn)的水平距離x。
【答案】(1)小球靜止于A點(diǎn),可知小球受到的電場(chǎng)力水平向右,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,則小球帶負(fù)電;根據(jù)受力平衡可得
解得小球的電荷量為
(2)現(xiàn)將小球拉到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)(繩子剛好伸直),由靜止釋放,到達(dá)A點(diǎn)時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得小球第一次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為
(3)當(dāng)小球第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)立即剪斷輕繩,球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)等高處時(shí),豎直方向有
水平方向有
,
聯(lián)立解得
【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)綜合
【解析】【分析】(1)小球靜止于A點(diǎn),可知小球受到的電場(chǎng)力水平向右,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,則小球帶負(fù)電;受力分析根據(jù)力的合成法列方程求解電荷量;
(2)根據(jù)動(dòng)能定理求解得小球第一次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)當(dāng)小球第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)立即剪斷輕繩,小球做曲線運(yùn)動(dòng),根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分解速度:豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解時(shí)間,水平方向電場(chǎng)力作用下的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律求解水平加速度,由對(duì)稱(chēng)性結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解水平位移。
22.(2024高一下·衢州期末)如圖為某快遞智能分揀系統(tǒng)示意圖。AB是半徑、圓心角的光滑圓弧軌道,與其平滑連接的水平傳送帶長(zhǎng),以大小的速度順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶下方相距有一水平平臺(tái)DE,平臺(tái)長(zhǎng),在平臺(tái)末端E處緊靠停放一平板車(chē),平板車(chē)上表面與平臺(tái)在同一水平面,傳送帶末端C點(diǎn)與平臺(tái)D點(diǎn)處在同一豎直線上。設(shè)質(zhì)量的包裹(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)靜止滑下。已知包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),忽略空氣阻力和傳送帶轉(zhuǎn)輪半徑大小的影響,,求:
(1)包裹到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)傳送帶對(duì)包裹所做的功W;
(3)若包裹從A點(diǎn)滑下時(shí)初速度,為使包裹都能剛好落在E點(diǎn),的大小需滿(mǎn)足什么條件;
(4)為了防止易碎品包裹在運(yùn)輸中的損壞,進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng),可在DE平臺(tái)上固定一傾角的斜面(圖中未畫(huà)出),讓包裹離開(kāi)傳送帶后恰能無(wú)碰撞地落在斜面上,斜面末端離E點(diǎn)的水平距離x。
【答案】(1)包裹從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
在B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
根據(jù)牛頓第三定律可知,包裹到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為,方向豎直向下。
(2)由于
可知包裹滑上傳送帶后做加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為
包裹滑上傳送帶到與傳送帶共速所用時(shí)間為
包裹加速階段通過(guò)的位移大小為
可知包裹剛好運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端時(shí)與傳送帶共速,則傳送帶對(duì)包裹所做的功為
(3)若包裹都能剛好落在E點(diǎn),則從C點(diǎn)到E點(diǎn)過(guò)程,有
,
解得包裹從C點(diǎn)拋出的速度為
若包裹在傳送帶一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng),即包裹在傳送帶上,摩擦力一直對(duì)包裹做負(fù)功,則包裹從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
則為使包裹都能剛好落在E點(diǎn),的大小需滿(mǎn)足
(4)在DE平臺(tái)上固定一傾角的斜面,讓包裹離開(kāi)傳送帶后恰能無(wú)碰撞地落在斜面上,可知包裹到達(dá)斜面頂端時(shí),速度方向與水平方向的夾角為,則有
,
解得
包裹到達(dá)斜面頂端時(shí),下落高度和通過(guò)的水平位移分別為
,
根據(jù)幾何關(guān)系可知斜面的水平長(zhǎng)度為
可知末端離E點(diǎn)的水平距離為
【知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng);向心力;動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用
【解析】【分析】(1)包裹從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理求解B點(diǎn)速度,根據(jù)牛頓第二定律求解支持力,根據(jù)牛頓第三定律求解包裹到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)根據(jù)牛頓第二定律求解包裹滑上傳送帶的加速;根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解共速時(shí)間和位移;明確包裹在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)到末端共速,根據(jù)動(dòng)能定理求解傳送帶對(duì)包裹所做的功;
(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)水平方向勻速直線,豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng),結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程組聯(lián)立求解C點(diǎn)速度;結(jié)合傳送帶速度分析若包裹在傳送帶一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng),包裹從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理求解A點(diǎn)速度;從而得出A點(diǎn)速度范圍;
(4)根據(jù)題意可知包裹離開(kāi)傳送帶后恰能無(wú)碰撞地落在斜面上,分解末速度結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)斜面頂端時(shí),下落高度和通過(guò)的水平位移;根據(jù)幾何關(guān)系求解斜面的水平長(zhǎng)度;從而求解末端離E點(diǎn)的水平距離。
1 / 1浙江省衢州市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期6月教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理試卷
1.(2024高一下·衢州期末)用國(guó)際單位制中的基本單位符號(hào)表示功的單位,正確的是( )
A. B.
C. D.J
2.(2024高一下·衢州期末)下列說(shuō)法正確的是( )
A.開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并通過(guò)“月一地檢驗(yàn)”,得出了萬(wàn)有引力定律
B.為我國(guó)航天事業(yè)作出特殊貢獻(xiàn)的科學(xué)家錢(qián)學(xué)森被譽(yù)為“中國(guó)航天之父”
C.庫(kù)侖最早通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量了元電荷的數(shù)值為
D.密立根采用電場(chǎng)線這一簡(jiǎn)潔方法來(lái)描述電場(chǎng)的大小和方向
3.(2024高一下·衢州期末)2024年3月20日8時(shí)31分,探月工程四期“鵲橋二號(hào)”中繼星由長(zhǎng)征八號(hào)遙三運(yùn)載火箭在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射升空。經(jīng)過(guò)約112小時(shí)奔月飛行,在距月面約440公里處開(kāi)始實(shí)施近月制動(dòng),之后順利進(jìn)入環(huán)月橢圓軌道飛行。則( )
A.“8時(shí)31分”指的是時(shí)間間隔
B.研究“鵲橋二號(hào)”進(jìn)行近月制動(dòng)變軌時(shí),可把它視為質(zhì)點(diǎn)
C.“鵲橋二號(hào)”環(huán)月橢圓飛行一周,平均速度等于零
D.火箭發(fā)射過(guò)程中,“鵲橋二號(hào)”始終處于失重狀態(tài)
4.(2024高一下·衢州期末)將塑料帶一端打結(jié),另一端撕開(kāi)多條,用毛巾反復(fù)摩擦塑料帶;用毛巾多次摩擦PVC管,將塑料帶往上拋,PVC管放在塑料帶下方,可觀察到塑料帶化身為“章魚(yú)”在空中漂浮。則( )
A.毛巾與塑料帶帶同種電荷
B.PVC管與塑料帶帶同種電荷
C.毛巾與塑料帶摩擦?xí)r產(chǎn)生了電荷
D.塑料帶會(huì)張開(kāi)是因?yàn)槭艿搅薖VC管對(duì)它的吸引力
5.(2024高一下·衢州期末)飛盤(pán)是一種投擲盤(pán)形器具的運(yùn)動(dòng)。盤(pán)呈圓形、有卷邊,用手指和手腕發(fā)力,使之旋轉(zhuǎn),在空中飄飛。如圖小帥同學(xué)從離水平地面1.25m的高處,將飛盤(pán)以某一初速度水平投出,落地時(shí)間可能是( )
A.2.1s B.0.5s C.0.4s D.0.3s
6.(2024高一下·衢州期末)如圖所示,一小球由空中某處?kù)o止釋放后,豎直下落,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力大小與速率成正比,以小球的落地點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),豎直向上為正方向建立x軸,則關(guān)于小球的位置坐標(biāo)x、速度大小v和加速度大小a的圖像可能正確的是( )
A. B.
C. D.
7.(2024高一下·衢州期末)如圖所示,某同學(xué)用兩只手指捏住飲料瓶(含飲料)的a、b位置,瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài),且瓶子的外形保持不變,則( )
A.瓶受到的摩擦力大于其受到的重力
B.手指對(duì)瓶?jī)蓚?cè)的壓力是一對(duì)平衡力
C.手指對(duì)瓶的壓力是由于瓶的形變而產(chǎn)生的
D.瓶對(duì)手指的作用力方向豎直向上
8.(2024高一下·衢州期末)在水平向右飛行的客機(jī)中,發(fā)現(xiàn)飲料杯中的液面與水平小桌板成α角,如圖所示。則( )
A.客機(jī)在做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.客機(jī)在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.客機(jī)的加速度大小為 D.飲料杯只受重力和支持力
9.(2024高一下·衢州期末)某傳動(dòng)裝置如圖所示,A、B、C三點(diǎn)分別是半徑為r、2r和4r三個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)。當(dāng)A點(diǎn)所在的齒輪以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)( )
A.B點(diǎn)所在齒輪也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B.C點(diǎn)的線速度大小為2ωr
C.C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為4ω D.C點(diǎn)的向心加速度大小為
10.(2024高一下·衢州期末)我國(guó)的“天宮”空間站位于距地面約400km高的近地軌道;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),由5顆靜止衛(wèi)星、30顆非靜止衛(wèi)星等組成。若空間站和北斗系統(tǒng)的衛(wèi)星均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),則( )
A.空間站里的宇航員受到地球的引力為零
B.空間站運(yùn)行速度大于7.9km/s
C.靜止衛(wèi)星離地球表面的高度都是一定的
D.靜止衛(wèi)星可以經(jīng)過(guò)衢州地區(qū)的正上空
11.(2024高一下·衢州期末)內(nèi)陸鹽礦中開(kāi)采的氯化鈉稱(chēng)為巖鹽。如圖所示,巖鹽晶體結(jié)構(gòu)中相鄰的四個(gè)離子處于正方形的四個(gè)頂點(diǎn),O點(diǎn)為正方形中心,A、B、C和D為各邊中點(diǎn),關(guān)于這四個(gè)離子形成的電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同
B.C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于零
C.試探電荷q在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小不為零
D.試探電荷q在A、B、C和D點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小相等
12.(2024高一下·衢州期末)蜜蜂飛行過(guò)程中身上會(huì)積累少量正電荷,當(dāng)蜜蜂接近帶負(fù)電的花蕊時(shí),它們之間的電場(chǎng)線如圖中實(shí)線所示,圖中虛線為某一帶電花粉顆粒的部分運(yùn)動(dòng)軌跡。不計(jì)重力和空氣阻力,則( )
A.蜜蜂身體周?chē)碾妶?chǎng)可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)
B.花粉顆粒被吸附過(guò)程做勻變速運(yùn)動(dòng)
C.花粉顆粒在a點(diǎn)動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能
D.花粉顆粒在a點(diǎn)電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能
13.(2024高一下·衢州期末)如圖,不計(jì)質(zhì)量的凹形軌道固定在電子秤上,凹形軌道最下方是半徑為R的圓弧軌道,當(dāng)視為質(zhì)點(diǎn)的小球靜置在軌道最低點(diǎn)B時(shí),電子秤讀數(shù)為;小球從離B點(diǎn)高為H處的A點(diǎn)靜止釋放,小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí),電子秤讀數(shù)為。重力加速度為g,則( )
A.電子秤的兩次讀數(shù)
B.小球從A到B的過(guò)程中重力勢(shì)能減小了
C.小球從A到B的過(guò)程中克服摩擦力做功為
D.小球從A到B的過(guò)程中機(jī)械能減小了
14.(2024高一下·衢州期末)如圖所示,質(zhì)量、長(zhǎng)度的木板靜止于光滑水平面上,某時(shí)刻一質(zhì)量的木塊以初速度滑上木板左端,木塊可視為質(zhì)點(diǎn),與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),則( )
A.木塊會(huì)從木板的右側(cè)滑下
B.2s內(nèi)木塊的位移大小為9m
C.2s內(nèi)木板對(duì)木塊做功為20J
D.2s內(nèi)木塊和木板組成的系統(tǒng)增加的內(nèi)能為16J
15.(2024高一下·衢州期末)“路亞”是一種釣魚(yú)方法,先把魚(yú)餌通過(guò)輕質(zhì)魚(yú)線收到魚(yú)竿末端,然后用力將魚(yú)餌甩向遠(yuǎn)處。如圖所示,在a位置開(kāi)始甩竿,甩竿過(guò)程竿可視為在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),魚(yú)餌被甩至豎直位置b點(diǎn)時(shí)迅速釋放魚(yú)線,魚(yú)餌被水平拋出,最后落在距b水平距離的水面上。已知魚(yú)餌質(zhì)量,竿長(zhǎng),Oa與Ob成角,O距水面高。魚(yú)餌從b點(diǎn)拋出后,忽略魚(yú)線對(duì)其作用力和空氣阻力,已知:。則( )
A.魚(yú)餌在b點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小為
B.魚(yú)餌在b點(diǎn)受魚(yú)竿作用力的方向豎直向上
C.a(chǎn)到b的甩竿過(guò)程,魚(yú)餌的重力勢(shì)能不斷減小
D.a(chǎn)到b的甩竿過(guò)程,魚(yú)竿對(duì)魚(yú)餌做的功4.128J
16.(2024高一下·衢州期末)圖(a)為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
(1)將小車(chē)置于帶有定滑輪的木板上,然后將紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器與小車(chē)相連。計(jì)時(shí)器所連交流電源的電壓為 V。
(2)用墊塊將木板右端墊高,調(diào)整墊塊位置,進(jìn)行阻力補(bǔ)償。某次打出紙帶如圖(b)所示(紙帶的右端與小車(chē)相連),則墊塊應(yīng)該 (選填“往左移”、“往右移”或“固定不動(dòng)”)。
(3)經(jīng)多次調(diào)節(jié)后直至完全補(bǔ)償阻力,掛上槽碼,接通電源,釋放小車(chē),打出的紙帶一部分如圖(c)所示,已知紙帶上標(biāo)出的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有兩個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。根據(jù)數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不合理之處為 。
17.(2024高一下·衢州期末)在“探究向心力大小的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中
(1)本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法與下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)是相同的___________。
A.探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系
B.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律
C.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(2)用如圖所示的向心力演示器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下圖中探究向心力大小與軌道半徑關(guān)系的是___________。
A.
B.
C.
D.
(3)探究向心力大小與角速度的關(guān)系時(shí),搖動(dòng)手柄,發(fā)現(xiàn)兩標(biāo)尺顯示的等分格數(shù)值之比為1∶4,若增大搖動(dòng)速度,則等分格數(shù)值之比將 (選填“變大”、“不變”或“變小”)。
18.(2024高一下·衢州期末)如圖為一種利用氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,已知重力加速度為g。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,將導(dǎo)軌調(diào)至水平。
b.測(cè)出遮光條的寬度d。
c.將滑塊移至圖示位置,測(cè)出遮光條到光電門(mén)的距離l。
d.由靜止釋放滑塊,讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的遮光時(shí)間t。
e.用天平稱(chēng)出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m。
f.……
回答下列問(wèn)題:
(1)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還需要測(cè)量的物理量有___________。
A.滑塊的長(zhǎng)度x
B.滑塊和遮光條的總質(zhì)量M
C.遮光條運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)處所用的時(shí)間T
(2)若要符合機(jī)械能守恒定律的結(jié)論,以上測(cè)得的物理量應(yīng)該滿(mǎn)足的關(guān)系為(用測(cè)得的物理量符號(hào)表示) 。
(3)在該實(shí)驗(yàn)中 (選填“需要”或“不需要”)滿(mǎn)足滑塊和遮光條的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量。
19.(2024高一下·衢州期末)如圖為“眼疾手快”游戲裝置示意圖,游戲者需接住從支架上隨機(jī)落下的圓棒。已知圓棒長(zhǎng)為0.4m,圓棒下端距水平地面2.1m,某次游戲中一未被接住的圓棒下落經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn),A、B間距0.4m,B點(diǎn)距離地面1.25m。圓棒下落過(guò)程中始終保持豎直,不計(jì)空氣阻力。求:
(1)圓棒下端到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)圓棒經(jīng)過(guò)AB段所需的時(shí)間。
20.(2024高一下·衢州期末)如圖甲所示,水平桌面上靜置有一算盤(pán),中間帶孔的算珠可穿在固定的桿上滑動(dòng),使用時(shí)發(fā)現(xiàn)有一顆算珠位于桿的一端處于未歸零狀態(tài),在時(shí)刻對(duì)算珠施加沿桿方向的力使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.1s撤去F,此后再經(jīng)0.1s恰好能到達(dá)另一端處于歸零狀態(tài)。算珠在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的圖像如圖乙所示,算珠的厚度,g取10m/s2,與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定。求:
(1)桿的長(zhǎng)度L;
(2)算珠與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)算珠的質(zhì)量m。
21.(2024高一下·衢州期末)如圖,用一長(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩將一帶電小球懸掛于O點(diǎn),O點(diǎn)離水平地面高,小球質(zhì)量。加一范圍足夠大的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小,平衡時(shí)小球靜止于A點(diǎn),此時(shí)輕繩與豎直方向夾角。現(xiàn)將小球拉到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)(繩子剛好伸直),由靜止釋放。帶電小球可視為質(zhì)點(diǎn),,求:
(1)小球所帶電性和電荷量q;
(2)小球第一次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)當(dāng)小球第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)立即剪斷輕繩,小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)等高處時(shí)與A點(diǎn)的水平距離x。
22.(2024高一下·衢州期末)如圖為某快遞智能分揀系統(tǒng)示意圖。AB是半徑、圓心角的光滑圓弧軌道,與其平滑連接的水平傳送帶長(zhǎng),以大小的速度順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶下方相距有一水平平臺(tái)DE,平臺(tái)長(zhǎng),在平臺(tái)末端E處緊靠停放一平板車(chē),平板車(chē)上表面與平臺(tái)在同一水平面,傳送帶末端C點(diǎn)與平臺(tái)D點(diǎn)處在同一豎直線上。設(shè)質(zhì)量的包裹(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)靜止滑下。已知包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),忽略空氣阻力和傳送帶轉(zhuǎn)輪半徑大小的影響,,求:
(1)包裹到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)傳送帶對(duì)包裹所做的功W;
(3)若包裹從A點(diǎn)滑下時(shí)初速度,為使包裹都能剛好落在E點(diǎn),的大小需滿(mǎn)足什么條件;
(4)為了防止易碎品包裹在運(yùn)輸中的損壞,進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng),可在DE平臺(tái)上固定一傾角的斜面(圖中未畫(huà)出),讓包裹離開(kāi)傳送帶后恰能無(wú)碰撞地落在斜面上,斜面末端離E點(diǎn)的水平距離x。
答案解析部分
1.【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】功的概念
【解析】【解答】根據(jù)功的表達(dá)式
又
可知用國(guó)際單位制中的基本單位符號(hào)表示功的單位為。
故選A。
【分析】根據(jù)功的表達(dá)式結(jié)合牛頓第二定律推導(dǎo)單位。
2.【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】物理學(xué)史
【解析】【解答】本題考查物理學(xué)史,是常識(shí)性問(wèn)題,對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶,注重積累。
A.牛頓通過(guò)“月一地檢驗(yàn)”,得出了萬(wàn)有引力定律,開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,故A錯(cuò)誤;
B.為我國(guó)航天事業(yè)作出特殊貢獻(xiàn)的科學(xué)家錢(qián)學(xué)森被譽(yù)為“中國(guó)航天之父”,故B正確;
C.密立根最早通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量了元電荷的數(shù)值為,故C錯(cuò)誤;
D.法拉第采用電場(chǎng)線這一簡(jiǎn)潔方法來(lái)描述電場(chǎng)的大小和方向,故D錯(cuò)誤。
故選B。
【分析】根據(jù)相關(guān)科學(xué)家的物理學(xué)成就和研究方法進(jìn)行解答。
3.【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】質(zhì)點(diǎn);時(shí)間與時(shí)刻;平均速度;超重與失重
【解析】【解答】本題主要考查了時(shí)間間隔和時(shí)刻、物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件以及平均速度的計(jì)算等基礎(chǔ)知識(shí),比較簡(jiǎn)單。
A. 時(shí)間間隔為時(shí)間段,時(shí)刻為時(shí)間點(diǎn),“8時(shí)31分”指的是時(shí)刻,故A錯(cuò)誤;
B.研究“鵲橋二號(hào)”進(jìn)行近月制動(dòng)變軌時(shí),“鵲橋二號(hào)”的形狀大小不能忽略不計(jì),不可以把它視為質(zhì)點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
C.“鵲橋二號(hào)”環(huán)月橢圓飛行一周,其位移為0,則平均速度等于零,故C正確;
D.火箭發(fā)射過(guò)程中,“鵲橋二號(hào)”的加速度方向一開(kāi)始向上,處于超重狀態(tài),故D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】時(shí)間間隔為時(shí)間段,時(shí)刻為時(shí)間點(diǎn);物體的形狀和大小對(duì)于所研究的問(wèn)題可忽略不計(jì)時(shí)可把物體看作質(zhì)點(diǎn);平均速度為位移與時(shí)間的比值; 加速度向上為超重。
4.【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】電荷及三種起電方式
【解析】【解答】本題考查電荷守恒定律和電荷之間的相互作用,解題關(guān)鍵在于掌握電荷守恒定律和起電方式。
AC.根據(jù)電荷守恒定律,電荷不能被創(chuàng)造,毛巾與塑料帶摩擦?xí)r并沒(méi)有產(chǎn)生電荷,而是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,毛巾與塑料帶帶異種電荷,故AC錯(cuò)誤;
B.用毛巾摩擦后,PVC管與塑料帶帶同種電荷,兩者間相互排斥,從而使塑料帶化身為“章魚(yú)”在空中漂浮,故B正確;
D.塑料帶會(huì)張開(kāi)是因?yàn)閹贤N電荷相互排斥,向四周散開(kāi),故D錯(cuò)誤。
故選B。
【分析】電荷不能被創(chuàng)造;根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引判斷。
5.【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)
【解析】【解答】若豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),則有
可得
由于盤(pán)形器具在空中飄飛受到一定的空氣阻力,所以實(shí)際下落時(shí)間大于。
故選A。
【分析】水平拋出若只受重力,由自由落體運(yùn)動(dòng)求解時(shí)間,但飛行中空氣阻力不能忽略,實(shí)際下落時(shí)間更長(zhǎng)。
6.【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】牛頓定律與圖象
【解析】【解答】CD.根據(jù)牛頓第二定律可得
又
可得
可知圖像為一條斜率為負(fù)、縱軸截距為正的傾斜直線;小球由空中某處?kù)o止釋放后,做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),若落地前加速度已經(jīng)減為0,則小球繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤,D正確。
AB.以小球的落地點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),豎直向上為正方向建立x軸,則時(shí)刻,小球的x坐標(biāo)大于0,且小球加速階段,圖像的切線斜率應(yīng)逐漸增大,故AB錯(cuò)誤。
故選D。
【分析】CD、根據(jù)牛頓第二定律求解關(guān)系式,以此分析小球運(yùn)動(dòng)規(guī)律:先做加速度減小的加速,落地前加速度減為零做勻速直線,以此分析判斷;
AB、根據(jù)x-t圖斜率代表速度,結(jié)合小球運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析判斷。
7.【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】形變與彈力;共點(diǎn)力的平衡
【解析】【解答】本題考查共點(diǎn)力平衡問(wèn)題,是從日常生活中的生活實(shí)例入手,設(shè)置情景,要提高用所學(xué)物理知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
AB. 用兩只手指捏住飲料瓶(含飲料)的a、b位置, 對(duì)瓶進(jìn)行受力分析,其受力如圖所示
設(shè)瓶子摩擦力與豎直方向的夾角為,瓶子靜止,根據(jù)平衡條件可得
可知瓶受到的摩擦力大于其受到的重力,由于手指對(duì)瓶?jī)蓚?cè)的壓力方向不再同一直線上,所以不是一對(duì)平衡力,故A正確,B錯(cuò)誤;
C.手指對(duì)瓶的壓力是由于手的形變而產(chǎn)生的,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)受力平衡可知,手指對(duì)瓶的作用力方向豎直向上,則瓶對(duì)手指的作用力方向豎直向下,故D錯(cuò)誤。
故選A。
【分析】根據(jù)平衡條件分析其摩擦力大小;根據(jù)平衡條件判斷手對(duì)瓶子的作用力。手指對(duì)瓶的壓力是由于手的形變而產(chǎn)生的。
8.【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】受力分析的應(yīng)用;牛頓第二定律
【解析】【解答】ABC.在傾斜水面上取一小水滴,對(duì)其進(jìn)行受力分析如圖所示
可知其加速度方向向左,根據(jù)牛頓第二定律有
解得
可知客機(jī)的加速度大小為,客機(jī)向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故AB錯(cuò)誤,C正確;
D.飲料杯的加速度水平向左,則飲料杯受重力、支持力和摩擦力作用,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】ABC、在傾斜水面上取一小水滴,對(duì)其進(jìn)行受力分析,根據(jù)力的合成法由牛頓第二定律求解加速度;可知客機(jī)做勻減速直線運(yùn)動(dòng);
D、連接體整體分析飲料杯,需要水平方向的摩擦力提供加速度。
9.【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速;向心加速度
【解析】【解答】A、B兩點(diǎn)通過(guò)齒輪帶動(dòng),A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等,當(dāng)A點(diǎn)所在的齒輪以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),B點(diǎn)所在齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B點(diǎn)線速度大小為
B、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,則C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為
則C點(diǎn)的線速度大小為
C點(diǎn)的向心加速度大小為
故選B。
【分析】A、A齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng);
BCD、根據(jù)A與B齒輪、B與C齒輪線速度相等,結(jié)合線速度與角速度關(guān)系和向心加速度角速度公式分別求解。
10.【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】第一、第二與第三宇宙速度;衛(wèi)星問(wèn)題
【解析】【解答】本題主要是考查萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力結(jié)合向心力公式進(jìn)行分析。
A.空間站圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),必須要有向心力,空間站里的宇航員受到地球的引力提供繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,不為零,故A錯(cuò)誤;
B.地球第一宇宙速度等于近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度,是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度,所以空間站運(yùn)行速度小于7.9km/s,故B錯(cuò)誤;
C.靜止衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期,根據(jù)
可知靜止衛(wèi)星離地球表面的高度都是一定的,故C正確;
D.靜止衛(wèi)星只能位于赤道的正上方,所以不可以經(jīng)過(guò)衢州地區(qū)的正上空,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】萬(wàn)有引力提供向心力,第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度,根據(jù)同步衛(wèi)星的特點(diǎn)分析判斷。
11.【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】電場(chǎng)線;電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
【解析】【解答】A.可以看成兩組等量異種電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反,故A錯(cuò)誤;
B.可以看成兩組等量異種電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加,水平方向下面一組等量異種電荷在點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于水平方向上面一組等量異種電荷在點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,方向相反,根據(jù)矢量的合成可知D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不等于零,同理C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)疊加后不為零,故B錯(cuò)誤;
C.兩等量正離子在點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為,兩等量負(fù)離子在點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為,則四個(gè)離子在點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為,則試探電荷q在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小為零,C錯(cuò)誤;
D.同理可知A、B、C和D點(diǎn)四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,則試探電荷q在A、B、C和D點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小相等,故D正確。
故選D。
【分析】ABD、分別看成兩組等量異種電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加,結(jié)合點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可知AB兩點(diǎn)與CD兩點(diǎn)均為場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反;試探電荷q在ABCD四點(diǎn)電場(chǎng)力大小相等;
C、分別看成對(duì)角線兩組等量同種電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加,結(jié)合點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可知O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,試探電荷在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力為零。
12.【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)綜合
【解析】【解答】A.根據(jù)圖中電場(chǎng)線分布可知,蜜蜂身體周?chē)碾妶?chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng),故A錯(cuò)誤;
B.花粉顆粒被吸附過(guò)程,場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生變化,電場(chǎng)力發(fā)生變化,加速度發(fā)生變化,不是做勻變速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
CD.根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)合力方向位移軌跡凹側(cè),可知花粉顆粒受到的電場(chǎng)力偏右,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,則花粉顆粒帶負(fù)電,根據(jù)沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,可知a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì),由
由于花粉顆粒帶負(fù)電,則花粉顆粒在a點(diǎn)電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能;由于只受電場(chǎng)力作用,電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持,則花粉顆粒在a點(diǎn)動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】AB、由電場(chǎng)線分布圖可知是非勻強(qiáng)電場(chǎng);花粉顆粒受到的電場(chǎng)力隨場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生變化,加速度發(fā)生變化;
CD、根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),電場(chǎng)力應(yīng)指向軌跡內(nèi)測(cè)可知電場(chǎng)力與電場(chǎng)線方向相反,花粉顆粒帶負(fù)電荷,a-b電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小動(dòng)能增大。
13.【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】功能關(guān)系;豎直平面的圓周運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用
【解析】【解答】A.根據(jù)題意可知小球的質(zhì)量為,當(dāng)小球從離B點(diǎn)高為H處的A點(diǎn)靜止釋放,小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí),小球速度不為零,此時(shí)小球向心加速度向上,小球處于超重狀態(tài),所以
故A錯(cuò)誤;
B.小球從A到B的過(guò)程中重力做功為
重力做正功,則小球的重力勢(shì)能減小了,故B錯(cuò)誤;
CD.設(shè)小球從離B點(diǎn)高為H處的A點(diǎn)靜止釋放,小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度為,根據(jù)
小球從A到B的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理
解得小球從A到B的過(guò)程中克服摩擦力做功
克服摩擦力做功為,根據(jù)功能關(guān)系可知小球從A到B的過(guò)程中機(jī)械能減小了,故D正確,C錯(cuò)誤。
故選D。
【分析】A、讀數(shù)時(shí)小球處于平衡狀態(tài);讀數(shù)時(shí)小球在B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可知加速度向上,處于超重狀態(tài);
B、由平衡狀態(tài)可知小球質(zhì)量為,A-B重力做功為,重力勢(shì)能減小;
CD、對(duì)B點(diǎn)牛頓第二定律求解速度;A-B根據(jù)動(dòng)能定理求解摩擦力做功,克服摩擦力做功等于機(jī)械能減少量,以此分析判斷。
14.【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】功能關(guān)系;牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用—板塊模型
【解析】【解答】AD.木塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可知,木塊與木板的加速度大小分別為
,
設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間,木塊與木板達(dá)到共速,則有
解得
,
共速前木塊與木板發(fā)生的相對(duì)位移為
共速后木塊與木板保持相對(duì)靜止,一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),則木塊不會(huì)從木板的右側(cè)滑下;2s內(nèi)木塊和木板組成的系統(tǒng)增加的內(nèi)能為
故AD錯(cuò)誤;
B.2s內(nèi)木塊的位移大小為
故B正確;
C.根據(jù)動(dòng)能定理可知,2s內(nèi)木板對(duì)木塊做功為
故C錯(cuò)誤。
故選B。
【分析】AD、分別對(duì)木塊和木板受力分析,由牛頓第二定律分求解加速度;由木板長(zhǎng)度結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程分析判斷二者共速;根據(jù)克服摩擦力在相對(duì)位移所做的功求解系統(tǒng)內(nèi)能增加量;
B、根據(jù)共速時(shí)間結(jié)合位移公式,分別求解木塊在2s內(nèi)減速和勻速位移之和;
C、對(duì)木塊根據(jù)動(dòng)能定理求解木板對(duì)木塊所做的功。
15.【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng);生活中的圓周運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用;重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系
【解析】【解答】A.魚(yú)餌在b點(diǎn)拋出時(shí)水平方向
豎直方向
解得
t=0.8s
v0=20m/s
選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.魚(yú)餌在b點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律
解得
F=4.8N
則魚(yú)餌在b點(diǎn)時(shí)受魚(yú)竿作用力的方向豎直向下,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.a(chǎn)到b的甩竿過(guò)程,魚(yú)餌的高度增加,則重力勢(shì)能不斷增加,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.a(chǎn)到b的甩竿過(guò)程,魚(yú)竿對(duì)魚(yú)餌做的功
選項(xiàng)D正確。
故選D。
【分析】A、根據(jù)魚(yú)餌在b點(diǎn)拋出做平拋運(yùn)動(dòng),由豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)求解時(shí)間,水平方向勻速直線求解拋出速度;
B、對(duì)b點(diǎn)由牛頓第二定律合力提供向心力求解魚(yú)竿作用力;
C、a到b的過(guò)程,高度增加,重力勢(shì)能不斷增加;
D、根據(jù)動(dòng)能定理求解魚(yú)竿對(duì)魚(yú)餌做的功。
16.【答案】(1)220
(2)往右移
(3)6.12;不滿(mǎn)足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量
【知識(shí)點(diǎn)】加速度;探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
【解析】【解答】該實(shí)驗(yàn)為力學(xué)實(shí)驗(yàn)中比較重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn),需要學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)原理,并能夠數(shù)量使用逐差法公式求小車(chē)的加速,能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確分析。
(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電壓為8伏,電火花計(jì)時(shí)器所連交流電源的電壓為220V。
(2)由題圖(b)可知,從右往左紙帶上兩點(diǎn)間的間距逐漸增大,說(shuō)明小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng),可能是過(guò)度平衡摩擦力,應(yīng)減小木板的傾角,即將墊塊往右移。
(3)依題意,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為
由逐差法可得
根據(jù)加速度計(jì)算結(jié)果看,其值偏大。可知,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不合理之處為不滿(mǎn)足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。
【分析】(1)電火花計(jì)時(shí)器電壓為交流220V;
(2)補(bǔ)償阻力是用重力的分力平衡阻力;
(3)根據(jù) 相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有兩個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出求解打點(diǎn)的時(shí)間間隔,根據(jù)逐差法求解加速度大小。
17.【答案】(1)A;C
(2)D
(3)不變
【知識(shí)點(diǎn)】向心力
【解析】【解答】(1)本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是控制變量法。
A.根據(jù)胡克定律可知探究彈簧彈力與形變量之間的關(guān)系,采用了控制變量法,故A符合題意;
B.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律,即兩個(gè)分力與合力的作用效果相同,采用的是等效替代的思想,故B不符合題意;
C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系是通過(guò)控制變量法進(jìn)行研究的,故C符合題意;
D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),例如兩球同時(shí)落地,兩球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)效果相同,應(yīng)用了等效思想,故D不符合題意。
故選AC。
(2)根據(jù)向心力為
則探究向心力大小與軌道半徑的關(guān)系時(shí),需要保證質(zhì)量相同(裝盤(pán)上兩個(gè)球同為鋼球或鋁球),還要保證角速度相同,而兩塔輪用皮帶連接,邊緣的線速度相等,由,則需要兩塔輪的半徑相等,故符合這兩個(gè)條件的選D。
(3)探究向心力大小與角速度的關(guān)系時(shí),根據(jù)可知,兩標(biāo)尺顯示的等分格數(shù)值之比為1∶4,即向心力之比為1:4,若增大搖動(dòng)速度,因塔輪半徑不變,則角速度的關(guān)系不變,則向心力的關(guān)系不變,故等分格數(shù)值之比將不變。
綜上:第1空:AC;第2空:D;第3空:不變
【分析】(1)本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是控制變量法,與之相同的是:探究彈簧彈力與形變量之間的關(guān)系,探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系;探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律,采用的是等效替代的思想;探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),應(yīng)用了等效思想。
(2)根據(jù)向心力可知:探究向心力大小與軌道半徑的關(guān)系時(shí),需要保證小球質(zhì)量相同,角速度相同,兩塔輪用皮帶連接,邊緣的線速度相等,由,則需要兩塔輪的半徑相等。
(3)兩標(biāo)尺顯示的等分格數(shù)值之比為向心力之比,若增大搖動(dòng)速度,因塔輪半徑不變,則角速度的關(guān)系不變,向心力的關(guān)系不變。
18.【答案】(1)B
(2)
(3)不需要
【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
【解析】【解答】實(shí)驗(yàn)原理:自由下落的物體只有重力做功,若減小的勢(shì)能等于增加的動(dòng)能,即:-△Ep=△Ek,則物體機(jī)械能守恒。
(1)為了驗(yàn)證減小的勢(shì)能等于增加的動(dòng)能,實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系式為
則還需要測(cè)量滑塊和遮光條的總質(zhì)量M,故選B。
(2)若要符合機(jī)械能守恒定律的結(jié)論,以上測(cè)得的物理量應(yīng)該滿(mǎn)足的關(guān)系為
(3)在該實(shí)驗(yàn)中研究系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問(wèn)題,則不需要滿(mǎn)足滑塊和遮光條的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量。
【分析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得到需要驗(yàn)證的關(guān)系式,根據(jù)關(guān)系式判斷需要測(cè)量的物理量;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析需要驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)關(guān)系;
(3)驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)才要滿(mǎn)足滑塊和遮光條的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量。
19.【答案】(1)圓棒底部距離A點(diǎn)高度為
圓棒做自由落體運(yùn)動(dòng)下落到A點(diǎn)有
解得
則圓棒下端到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為
(2)圓棒上端距離B點(diǎn)高度為
圓棒做自由落體運(yùn)動(dòng),當(dāng)圓棒上端下落到B點(diǎn)有
解得
則圓棒經(jīng)過(guò)AB段所需的時(shí)間為
【知識(shí)點(diǎn)】自由落體運(yùn)動(dòng)
【解析】【分析】(1)根據(jù)圓棒底部距離A點(diǎn)高度,由自由落體運(yùn)動(dòng)高度與時(shí)間關(guān)系求解時(shí)間,速度共速求解B點(diǎn)速度;
(2)同理根據(jù)圓棒上端距離B點(diǎn)高度求解時(shí)間,進(jìn)而求解AB段時(shí)間。
20.【答案】(1)根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示位移,可知桿的長(zhǎng)度為
(2)撤去F后,算珠做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
根據(jù)牛頓第二定律有
可得算珠與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
(3)算珠做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
根據(jù)牛頓第二定律有
聯(lián)立解得算珠的質(zhì)量為
【知識(shí)點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用
【解析】【分析】(1)根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示位移求解桿的長(zhǎng)度;
(2)根據(jù)撤去F后,算珠做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度,結(jié)合牛頓第二定律求解摩擦因數(shù);
(3)根據(jù)算珠做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度,結(jié)合牛頓第二定律求解質(zhì)量。
21.【答案】(1)小球靜止于A點(diǎn),可知小球受到的電場(chǎng)力水平向右,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,則小球帶負(fù)電;根據(jù)受力平衡可得
解得小球的電荷量為
(2)現(xiàn)將小球拉到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)(繩子剛好伸直),由靜止釋放,到達(dá)A點(diǎn)時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得小球第一次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為
(3)當(dāng)小球第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)立即剪斷輕繩,球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)等高處時(shí),豎直方向有
水平方向有
,
聯(lián)立解得
【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)綜合
【解析】【分析】(1)小球靜止于A點(diǎn),可知小球受到的電場(chǎng)力水平向右,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,則小球帶負(fù)電;受力分析根據(jù)力的合成法列方程求解電荷量;
(2)根據(jù)動(dòng)能定理求解得小球第一次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)當(dāng)小球第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)立即剪斷輕繩,小球做曲線運(yùn)動(dòng),根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分解速度:豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解時(shí)間,水平方向電場(chǎng)力作用下的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律求解水平加速度,由對(duì)稱(chēng)性結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解水平位移。
22.【答案】(1)包裹從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
在B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
根據(jù)牛頓第三定律可知,包裹到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為,方向豎直向下。
(2)由于
可知包裹滑上傳送帶后做加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為
包裹滑上傳送帶到與傳送帶共速所用時(shí)間為
包裹加速階段通過(guò)的位移大小為
可知包裹剛好運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端時(shí)與傳送帶共速,則傳送帶對(duì)包裹所做的功為
(3)若包裹都能剛好落在E點(diǎn),則從C點(diǎn)到E點(diǎn)過(guò)程,有
,
解得包裹從C點(diǎn)拋出的速度為
若包裹在傳送帶一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng),即包裹在傳送帶上,摩擦力一直對(duì)包裹做負(fù)功,則包裹從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
則為使包裹都能剛好落在E點(diǎn),的大小需滿(mǎn)足
(4)在DE平臺(tái)上固定一傾角的斜面,讓包裹離開(kāi)傳送帶后恰能無(wú)碰撞地落在斜面上,可知包裹到達(dá)斜面頂端時(shí),速度方向與水平方向的夾角為,則有
,
解得
包裹到達(dá)斜面頂端時(shí),下落高度和通過(guò)的水平位移分別為
,
根據(jù)幾何關(guān)系可知斜面的水平長(zhǎng)度為
可知末端離E點(diǎn)的水平距離為
【知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng);向心力;動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用
【解析】【分析】(1)包裹從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理求解B點(diǎn)速度,根據(jù)牛頓第二定律求解支持力,根據(jù)牛頓第三定律求解包裹到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)根據(jù)牛頓第二定律求解包裹滑上傳送帶的加速;根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解共速時(shí)間和位移;明確包裹在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)到末端共速,根據(jù)動(dòng)能定理求解傳送帶對(duì)包裹所做的功;
(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)水平方向勻速直線,豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng),結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程組聯(lián)立求解C點(diǎn)速度;結(jié)合傳送帶速度分析若包裹在傳送帶一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng),包裹從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理求解A點(diǎn)速度;從而得出A點(diǎn)速度范圍;
(4)根據(jù)題意可知包裹離開(kāi)傳送帶后恰能無(wú)碰撞地落在斜面上,分解末速度結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)斜面頂端時(shí),下落高度和通過(guò)的水平位移;根據(jù)幾何關(guān)系求解斜面的水平長(zhǎng)度;從而求解末端離E點(diǎn)的水平距離。
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