【文档说明】吉林省长春市第二中学2023-2024学年高三上学期10月月考物理试题+含答案.docx,共(28)页,1.380 MB,由小赞的店铺上传
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吉林省长春市第二中学2023-2024学年高三上学期第二次调研测试物理试题1.北宋文学家欧阳修有句名言:任其事必图其效;欲责其效,必尽其方。这句话的意思是:承担一工作,必定要考虑工作的成效,想要求得工作的成效,尽可能采用好的方式方法。学习和研究物理问题更加需要科学思想方法的指引,对下面列举的
物理研究过程采用的思想方法,其中认识正确的是()A.瞬时速度概念的建立体现了等效替代的方法B.质点概念引入运用了理想化模型的方法C.探究加速度与力、质量的关系的实验,采用了理想实验的方法D.速度xvt=、加速度Fam=的定义都运用了比值定义法2.用卡车运输质量为m的匀
质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则A.1233==32FmgFmg,B.1233==23FmgFmg
,C.1213==22FmgFmg,D.1231==22FmgFmg,3.如图(a),我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒
1和谷粒2的初速度分别为1v和2v,其中1v方向水平,2v方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是()的A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高点的速度小于1vC.两谷粒从O到P的运动时间相等D.两谷粒从
O到P的平均速度相等4.“夸父一号”卫星全称先进天基太阳天文台(ASO-S),是我国首颗综合性太阳探测专用卫星。已知“夸父一号”绕地球做匀速圆周运动,运行在距离地面高度约为720km的太阳同步晨昏轨道上,如图所示。与地球同步卫星相比,“夸父
一号”()A.周期小B.线速度小C.加速度小D.万有引力小5.1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成。如图,中子以速度0v分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分
别为1v和2v。设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是()A.碰撞后氮核动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小C.2v大于1vD.2v大于0v6.一种升降电梯的原理如图所示,A为电梯的轿厢,B为平衡配重。在某次运
行时A(含乘客)、B的质量的分别为1000kgM=和800kgm=。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B,使得电梯的轿厢由静止开始向上运动(轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞)。电动机输出功率2kWP=保持不变。不计空气阻力和摩擦
阻力,210m/s=g。在A向上运动过程中,则()A.轿厢A先做匀加速直线运动,再做加速度减小的直线运动,最后做匀速直线运动B.轿厢A能达到的最大速度0.2m/smv=C.轿厢A向上的加速度为22m/sa=时,配重B下端的牵引绳上拉力5600NF=D.厢体A从静止开始到上升的高
度为5m时(箱体已处于匀速状态),所用的时间5.25st=7.水平面有一粗糙段AB长为s,其动摩擦因数与离A点距离x满足kx=(k为恒量)。一物块(可看作质点)第一次从A点以速度0v向右运动,到达B点时速率为v,第二次
也以相同速度0v从B点向左运动,则()A.第二次也能运动到A点,但速率不一定为vB.第二次也能运动到A点,但第一次的时间比第二次时间长C.两次运动因摩擦产生的热量不相同D.两次速率相同的位置只有一个,且距离A为22s8.甲、乙两车
在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是()A.在1t时刻两车速度相等B.从0到1t时间内,两车走过的路程相等C.从1t到2t时间内,两车走过的路程相等D.在1t到2t时间内的某时刻,两车速度相等9.如图所示,一个半
径为R的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平,轨道的内表面动摩擦因数为μ.一质量为m的小滑块(可看作质点)自P点正上方由静止释放,释放高度为R,小滑块恰好从P点进入轨道.小滑块滑到轨道最低点N时对轨道的压力
为4mg,g为重力加速度的大小.用W表示小滑块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功.则()A.小滑块恰好可以到达Q点B.小滑块不能到达Q点C.W=12mgRD.W<12mgR10.如图所示,传送带水平部分ab长度
为2m,倾斜部分bc长度为4m,bc与水平方向的夹角为37°。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动,速率为2m/s。现将质量为m=1kg小煤块A从静止轻放到a处,它将被传送到c点,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.25=,且此过程中煤块不会脱离传送带,g=10m/s2,下列说法正确的是(
)的A.小煤块从a点运动到b点的过程中,电动机多消耗的电能为4JB.小煤块从a点运动到c点所用的时间为2.2sC.从a点运动到c点的过程,小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为6JD.从a点运动到c点的过程,小煤块在传送带上留下的痕迹长度为
2.8m11.小姚同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”实验。①关于此实验的下列说法,正确的是__________。A.垫上木块为了更好地使小车加速下滑B.补偿阻力时,应使小车拖着纸带但不挂槽码C.应
调节滑轮高度使细线与小车轨道平行D.槽码质量应该和小车质量差不多,以减小相对阻力②图乙为某次实验得到的纸带,图中相邻计数点间还有4个点未画出,打点计时器频率为50Hz,则打下计数点4时小车的速度为__________m/s,由纸带可得小车运动的加速
度为__________2m/s。(以上均保留两位有效数字)③根据实验数据得到加速度与力关系如图丙中实线所示,则可知所挂槽码质量不应超过__________(单选)。是的A.22gB.30gC.50g12.某同学用图甲的装置验证机械能守恒定律
。大小相同的两小球P、Q分别固定在轻杆两端,轻杆可绕固定于中点O的光滑水平轴在竖直面内转动,O点正下方有一光电计时器,小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。测得小球的直径为d,两球球心间的距离为L,P球质量是Q球质量的2倍
。Q球质量为m,重力加速度为g。现将轻杆拉至水平位置并由静止释放,当P球第一次通过光电门时,计时器显示的遮光时间为t。回答下列问题:(1)用游标卡尺测量d时如图乙所示,则d=___________cm;(2)
小球P经过光电门时速度的表达式为=v___________(用已知和测得量的符号表示);(3)小球P通过最低点时,PQ系统重力势能的减小量pE=___________,若此过程中P、Q构成的系统机械能守恒,则需要验证的关系
式为___________(用已知和测得量的符号表示)。13.如图所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速的12,即a=12g,则小球在下滑的过程中:(1)求小球所受的摩擦力;(2)求
木箱对地面的压力。14.如图,四分之一光滑圆轨道固定于粗糙水平面上,紧靠轨道放一上表面粗糙的长木板,长木板上表面与轨道末端相切,轨道末端C点固定有大小不计的压力开关和长木板相连,当对开关的压力超过15N时触发压力开关,
使长木板和圆轨道脱离.已知长木板长1m,圆轨道半径R=1m,滑块和长木板的质量均为1kg,滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.4,长木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1,g取10m/s2.若滑块从轨道上距离C点高h=0.45m的位置由静止释放,求:(1)滑块到C点时对轨道压
力的大小;(2)从滑块滑上木板到停止运动的过程中滑块的位移大小;(3)从滑块滑上木板到停止运动的过程中,地面、滑块、木板这个系统产生的总热量.15.如图所示,在水平地面上方固定一足够长水平轨道,质量为M的滑块套在水平轨道上,一不可伸长的轻绳一端固定在
滑块底部O点,另一端连接质量为m的小球。已知O点到地面的高度为H,重力加速度大小为g,不计小球与滑块受到的空气阻力。现将小球拉至与O点等高的A处(A在水平轨道正下方),轻绳伸直后由静止释放。(1)若水平轨道光滑,轻绳OA长度为2H,当小球摆动到最低点时,迅速剪断轻绳,小球运动一段时
间后落地(不反弹),小球落地时与滑块间的水平距离是多少?(2)若水平轨道粗糙,滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小球在摆动过程中,滑块始终保持静止:i.当小球所受重力的功率最大时,轻绳与水平方向的夹角的正弦值是多少?ii.滑块与水平轨道
间的动摩擦因数至少是多少?吉林省长春市第二中学2023-2024学年高三上学期第二次调研测试物理试题1.北宋文学家欧阳修有句名言:任其事必图其效;欲责其效,必尽其方。这句话的意思是:承担一工作,必定要考虑工作的成效,想要求得工作的成效,尽可能采用好的方式方法。
学习和研究物理问题更加需要科学思想方法的指引,对下面列举的物理研究过程采用的思想方法,其中认识正确的是()A.瞬时速度概念的建立体现了等效替代的方法B.质点概念的引入运用了理想化模型的方法C.探究加速度与力、质量的关系的实验,采
用了理想实验的方法D.速度xvt=、加速度Fam=的定义都运用了比值定义法【答案】B【解析】【详解】A.瞬时速度概念的建立体现了极限的方法,选项A错误;B.质点概念的引入运用了理想化模型的方法,选项B正确;C.探究加速度与力、质量的关系的实验,采用了
控制变量的方法,选项C错误;D.速度xvt=运用了比值定义法,而加速度Fam=的定义不是比值定义法,选项D错误。故选B。2.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I、Ⅱ固定在
车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则A.1233==32FmgFmg,B.1233==23FmgFmg,C.1213==22FmgFmg,D.1231==22FmgFmg,【答案】D【解析】详解】
对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态,受力分析如图,由几何关系可知,【1cos30Fmg=,2sin30Fmg=.解得132Fmg=,212Fmg=由牛顿第三定律知1231,22FmgFmg==,
故D正确3.如图(a),我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为1v和2v,其中1v方向水平
,2v方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是()A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高点的速度小于1vC.两谷粒从O到P的运动时间相等D.两谷粒从O到P的平均速度相等【答案】B【解析】【详解】A.抛出的两谷
粒在空中均仅受重力作用,加速度均为重力加速度,故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度,A错误;C.谷粒2做斜向上抛运动,谷粒1做平抛运动,均从O点运动到P点,故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动,谷粒1做自由落体运动,竖直方向上位移相同
故谷粒2运动时间较长,C错误;B.谷粒2做斜抛运动,水平方向上为匀速直线运动,故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同,但运动时间较长,故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于1v,B正确;D.两谷粒从O点运动到P点的位移相同,运动时间不同,故平均速度不
相等,谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度,D错误。故选B。4.“夸父一号”卫星全称先进天基太阳天文台(ASO-S),是我国首颗综合性太阳探测专用卫星。已知“夸父一号”绕地球做匀速圆周运动,运行在距离地面高度约为720km
的太阳同步晨昏轨道上,如图所示。与地球同步卫星相比,“夸父一号”()A.周期小B.线速度小C.加速度小D.万有引力小【答案】A【解析】【详解】A.根据2224MmGmrrT=可得32rTGM=与地球同步卫星相比,“夸父
一号”的轨道半径小,则周期小,A正确;B.根据22MmvGmrr=可得GMvr=地球同步卫星相比,“夸父一号”的轨道半径小,则线速度大,B错误;C.根据2MmGmar=可得2GMar=地球同步卫星相比,“夸父一号”的轨道半径小,则加速度大,C错误;D.根据2MmFGr=
地球同步卫星相比,“夸父一号”的轨道半径小,但二者的质量未知,无法比较二者所受万有引力的大小,D错误。故选A。5.1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即
中子)组成。如图,中子以速度0v分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为1v和2v。设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是()A.碰撞后氮核的动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小C.
2v大于1vD.2v大于0v【答案】B【解析】【详解】设中子的质量为m,氢核的质量为m,氮核的质量为14m,设中子和氢核碰撞后中子速度为3v,由动量守恒定律和能量守恒定律可得301mvmvmv=+222013111222mvmvmv=
+联立解得10vv=设中子和氮核碰撞后中子速度为4v,由动量守恒定律和能量守恒定律可得02414mvmvmv=+22202411114222mvmvmv=+联立解得20215vv=可得102vvv=碰撞后氢核的动量为H10pmvmv==氮核的动量为0N2
281415mvpmv==可得NHpp碰撞后氢核的动能为H22k101122Emvmv==氮核的动能为N220k2281142225mvEmv==可得HNkkEE故B正确,ACD错误。故选B。6
.一种升降电梯的原理如图所示,A为电梯的轿厢,B为平衡配重。在某次运行时A(含乘客)、B的质量分别为1000kgM=和800kgm=。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B,使得电梯的轿厢由静止开始向上运
动(轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞)。电动机输出功率2kWP=保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力,210m/s=g。在A向上运动过程中,则()A.轿厢A先做匀加速直线运动,再做加速度减小的直线运动,最后做匀速直线运动B.轿厢A能达到的最大速度0.2m/smv=
C.轿厢A向上的加速度为22m/sa=时,配重B下端的牵引绳上拉力5600NF=D.厢体A从静止开始到上升的高度为5m时(箱体已处于匀速状态),所用的时间5.25st=【答案】C【解析】【详解】电动机输出功率2kWP=保持不变,速度增大时,根据PFv=可知牵引力减小,所以轿厢A做加速度减小的
直线运动,最后做匀速直线运动,故A错误;B.当轿厢A的速度达到最大时轿厢A做匀速直线运动,电动机的牵引力为F,则有()FMmg=−又mPFv=代入数据解得1m/smv=故B错误;C.当A向上的加速度为22m/sa=时,设A、B之间绳的拉力为AF,重物B下端绳的拉力大小为
BF。分别分析A、B,根据牛顿第二定律得AFMgMa−=,BAFmgFma+−=联立解得5600NBF=故C正确;D.厢体A从静止开始到上升的高度为5m时,轿厢箱体已处于匀速状态,对A、B整体,由动能定理得21()2mPtmghMghMmv+−=+代入数据解得5.45st=故D错
误;故选C。7.水平面有一粗糙段AB长为s,其动摩擦因数与离A点距离x满足kx=(k为恒量)。一物块(可看作质点)第一次从A点以速度0v向右运动,到达B点时速率为v,第二次也以相同速度0v从B点向左运动,则()A.第二次也能运动到A点,但速率不一定为vB.第二次也能运
动到A点,但第一次的时间比第二次时间长C.两次运动因摩擦产生的热量不相同D.两次速率相同的位置只有一个,且距离A为22s【答案】D【解析】【详解】AC.根据题意可知,物体在两次运动过程中,在相同位置受到的摩擦力大小相等,两次运动的距离相等,摩擦力做功相同,两次运动因摩擦产生的热量相同,由动能定理可
知,第二次到达B点的速率也为v,故AC错误;B.根据题意可知,第一次运动时,摩擦力越来越大,加速度越来越大,第二次运动时,摩擦力越来越小,加速度越来越小,两次运动的位移相等,结合AC分析和vt−图像中,图像的斜率表示加速度和图像的面
积表示位移,画出两次运动的vt−图像,如图所示由图可知,第一次的时间比第二次时间短,故B错误;D.根据题意,设两次速率相同的位置距离A点的距离为x,相同的速率设为1v,根据动能定理,第一次有221011222kxmgxmvmv−=−第二次有()221011222ksmgkxmg
sxmvmv+−−=−联立解得22xs=则两次速率相同的位置只有一个,且距离A为22s,故D正确。故选D。8.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是()A.在1t时刻两车速
度相等B.从0到1t时间内,两车走过的路程相等C.从1t到2t时间内,两车走过的路程相等D.在1t到2t时间内的某时刻,两车速度相等【答案】CD【解析】【详解】A.位移−时间图像斜率表示物体运动的速度
,由图可知,在1t时刻两图像的斜率不相等,即1t的时刻两车的速度不相等,故A错误;B.在0时刻,乙车的位置坐标为0,甲车在乙车的前方,1t时刻两车位置坐标相同,故从0到1t时间内,甲车走过的路程小于乙车走过的路程,故B错误;C.1t、2t时刻两车位置坐标
相同,故从1t到2t时间内,两车走过的路程相等,故C正确;D.由图可知,在1t到2t时间内,甲车速度开始小于乙车最后大于乙车,所以在1t到2t时间内的某时刻,两车速度相等,故D正确。故选CD。9.如图所示,一个半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,直径
POQ水平,轨道的内表面动摩擦因数为μ.一质量为m的小滑块(可看作质点)自P点正上方由静止释放,释放高度为R,小滑块恰好从P点进入轨道.小滑块滑到轨道最低点N时对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小.用W表示小滑块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的
功.则()A小滑块恰好可以到达Q点B.小滑块不能到达Q点C.W=12mgRD.W<12mgR【答案】C【解析】【详解】从最高点到N,由动能定理有2122fmgRWmv−=,在N处,2NvFmgmR−=,联立上述两式,可得12fWmgR=,故C正确,D错误;质点从P到N
再到Q的过程中,重力与摩擦力做功,由于质点做圆周运动,由运动的特点可知,质点在.PN段与轨道之间的压力大于NQ段之间质点与轨道之间的压力,根据NfF=可知,质点在PN段受到的摩擦力比较大,所以质点在PN段摩擦力做的功比较多,则摩擦力在NQ段做的功212Wmv,从N
到Q,由动能定理得22Q11v-mv22mgRWm−=−,解得0Qv,小滑块到达Q点后,还能继续上升,故AB错误;故选C.10.如图所示,传送带的水平部分ab长度为2m,倾斜部分bc长度为4m,bc与水平方向的夹角为37°。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动,速率为2m/s。现将质量为m
=1kg小煤块A从静止轻放到a处,它将被传送到c点,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.25=,且此过程中煤块不会脱离传送带,g=10m/s2,下列说法正确的是()A.小煤块从a点运动到b点的过程中,电动机多消耗的电能为4JB.小煤块从a点运动到c点所用
的时间为2.2sC.从a点运动到c点的过程,小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为6JD.从a点运动到c点的过程,小煤块在传送带上留下的痕迹长度为2.8m【答案】AC【解析】【分析】【详解】煤块A轻放在a点后摩擦力作用下向右做匀加速运
动,假设达b之前可以和皮带共速,则有2125m/s.ag==210.8m2vxaba==(假设成立)110.8svta==皮带在煤块和皮带共速过程位移为211.6mxvt==煤块和传送带的相对滑动位移为1210.8mxxx=−=因摩
擦产生的热量为112JQmgx==电动机多消耗的电能1114JWxQmg+==之后煤块匀速120.6sabxtv−==煤块在b到c过程中,由于sin370.6cos370.2mgmgmgmg==所以煤块一直匀加速运动,在bc段的加速度大小为2
2(sin37cos37)4m/smgmgam−==23312bcvtat=+解得31st=该过程皮带位移为332mxvt==煤块和传送带相对滑动位移为232mxbcx=−=因摩擦产生的热量为22
cos374JQmgx==所以煤块由a运动到c的时间为1232.4stttt=++=痕迹长为s=2m摩擦生热Q=Q1+Q2=6J故选AC11.小姚同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”实验。①关于此实验的下列说法,正确的是__________。A.垫上木块是为
了更好地使小车加速下滑B.补偿阻力时,应使小车拖着纸带但不挂槽码C.应调节滑轮高度使细线与小车轨道平行D.槽码质量应该和小车质量差不多,以减小相对阻力②图乙为某次实验得到的纸带,图中相邻计数点间还有4个点未画出,打点计时器频率为50Hz,则打下计数点4时小车的速度为
__________m/s,由纸带可得小车运动的加速度为__________2m/s。(以上均保留两位有效数字)③根据实验数据得到加速度与力的关系如图丙中实线所示,则可知所挂槽码质量不应超过_______
___(单选)。A.22gB.30gC.50g【答案】①.BC##CB②.0.28~0.32③.0.26-0.34④.A。【解析】【详解】①[1]A.垫上木块是为了平衡摩擦力,使小车所受合外力为绳子的拉
力,故A错误。B.补偿阻力时,应使小车拖着纸带但不挂槽码,能够沿着木板匀速下滑,故B正确;C.应调节滑轮高度使细线与小车轨道平行,从而使拉力即为小车的合外力,故C正确;D.应使槽码质量远远小于小车质量,才可
以将槽码重力近似为小车的合外力,故D错误。故选BC。②[2]由题意可得,相邻两计数点的时间间隔为1550.1stTf===则由图可得打下计数点4时小车的速度为35410.604.700.01ms0.295ms0.30ms20.2xvt−===[3]由题可得加速度为2224
7142(17.707.50)7.5010ms0.30ms(3)0.09xxat−−−−===③[4]由图像得,当0.22NF时,a-F图像不再是过原点的直线,则所挂槽码质量不应超过0.22kg22g10m=
=故选A。12.某同学用图甲的装置验证机械能守恒定律。大小相同的两小球P、Q分别固定在轻杆两端,轻杆可绕固定于中点O的光滑水平轴在竖直面内转动,O点正下方有一光电计时器,小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。测得小球的直径为d,两球球心间的距离为L,P球
质量是Q球质量的2倍。Q球质量为m,重力加速度为g。现将轻杆拉至水平位置并由静止释放,当P球第一次通过光电门时,计时器显示的遮光时间为t。回答下列问题:(1)用游标卡尺测量d时如图乙所示,则d=___________c
m;(2)小球P经过光电门时速度的表达式为=v___________(用已知和测得量的符号表示);(3)小球P通过最低点时,PQ系统重力势能的减小量pE=___________,若此过程中P、Q构成的系统机械能守恒,则需要验证的关系式为__
_________(用已知和测得量的符号表示)。【答案】①.0.940②.dt③.2mgL④.23dgLt=【解析】【详解】(1)[1]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,由图乙可得
9mm80.05mm9.40mm0.940cmd=+==(2)[2]小球P经过光电门时速度dvt=(3)[3]小球P通过最低点时,PQ系统重力势能的减小量p2222LLmgLmgmgE−==[4]根据机械能守恒可知()212
2222LLmgmgmmv−=+整理得23dgLt=13.如图所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的
加速度为重力加速的12,即a=12g,则小球在下滑的过程中:(1)求小球所受的摩擦力;(2)求木箱对地面的压力。【答案】(1)12mg,方向竖直向上;(2)12Mgmg+,方向竖直向下【解析】【分析】【详解】(1)对小球受力
分析,小球受重力和杆对小球向上的摩擦力,由牛顿第二定律得mgfma−=解得1122fmgmamgmgmg=−=−=对木箱受力分析,受到重力、支持力和小球对杆向下的摩擦力N12FMgfMgmg=+=+根据牛
顿第三定律NN12FFMgmg==+方向竖直向下14.如图,四分之一光滑圆轨道固定于粗糙水平面上,紧靠轨道放一上表面粗糙的长木板,长木板上表面与轨道末端相切,轨道末端C点固定有大小不计的压力开关和长木
板相连,当对开关的压力超过15N时触发压力开关,使长木板和圆轨道脱离.已知长木板长1m,圆轨道半径R=1m,滑块和长木板的质量均为1kg,滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.4,长木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0
.1,g取10m/s2.若滑块从轨道上距离C点高h=0.45m的位置由静止释放,求:(1)滑块到C点时对轨道压力的大小;(2)从滑块滑上木板到停止运动过程中滑块的位移大小;(3)从滑块滑上木板到停止运动的过程中,地面、滑块、木板这个系统
产生的总热量.【答案】(1)19NNF=、(2)131.5mxxx=+=、(3)4.5JQ=【解析】【详解】(1)由动能定理得:2012mghmv=得出03m/sv=在C点由向心力公式知:20NmvFmgR−=得出19N
NF=由牛顿第三定律可知19N。(2)从滑块滑上木板到滑块停止运动的过程中:物块的加速度a1=1g=4m/s2木板的加速度a2=122mgmgm−=2m/s2012vatatv−==共得出t=0.5m/sv共=1m/s物块的位移011m2vvxt+==共之后一起做匀减速直线运动至停止运动
,解得共同加速度a3=1m/s22330.5m2vxa==共故物块的总位移131.5mxxx=+=的(3)根据以上分析,代入数据联立解得:x1=1m对木板加速过程22210.25m2xat==则滑块相对长木板位移为:△x=x1-x2=1-0.25m=
0.75m故此段时间产生热量为:Q1=μ1mg△x=0.4×1×10×0.75J=3J长木板相对地面运动产生热量为:2223•20.121100.250.5J1.5JQmgxx=+=+=()()则从滑块滑上木板到滑块停止运动的过程中,地面
、滑块、木板这个系统产生的总热量为:124.5JQQQ=+=15.如图所示,在水平地面上方固定一足够长水平轨道,质量为M的滑块套在水平轨道上,一不可伸长的轻绳一端固定在滑块底部O点,另一端连接质量为m的小球。已知O点到地面的高度为H,重力加速度大小为g,不计小球与滑块受
到的空气阻力。现将小球拉至与O点等高的A处(A在水平轨道正下方),轻绳伸直后由静止释放。(1)若水平轨道光滑,轻绳OA长度为2H,当小球摆动到最低点时,迅速剪断轻绳,小球运动一段时间后落地(不反弹),小球落地时与
滑块间的水平距离是多少?(2)若水平轨道粗糙,滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小球在摆动过程中,滑块始终保持静止:i.当小球所受重力的功率最大时,轻绳与水平方向的夹角的正弦值是多少?ii.滑块与水平轨道间的动摩擦因数至少是多少?【答案】(1)mMHM+;(2)i
.33;ii.32(3)mMMm+【解析】【详解】(1)设小球摆到最低点时速度大小为1v,滑块速度大小为2v,根据水平方向系统动量守恒,有12mvMv=根据系统机械能守恒,有221211222HmgmvMv=+剪断
轻绳后,滑块做匀速运动,小球做平抛运动,经时间t落地,有2122HHgt−=小球落地时与滑块间的水平距离12()dvvt=+联立解得mMdHM+=(2)设轻绳长度为L,轻绳与水平方向夹角为时,绳中张力为F,小球速度为vi.对小球,根据动能定理,有21sin2mgLmv=根据牛
顿第二定律,有2sinvFmgmL−=小球的功率GyPmgv=重力功率最大时,小球速度的竖直分量yv最大,即小球加速度的竖直分量0ya=则sinFmg=联立解得3sin3=ii.对滑块,根据力的平衡,水平方
向fcosFF=竖直方向NsinFMgF=+滑块始终保持静止fNFF联立解得33(sin2cos2)()22mMm++则2331()22mMm++解得32(3)mMMm+获得更多资源请扫码加入享学资源网微
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