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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年人民版共同必修2物理下冊(cè)階段測(cè)試試卷423考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、為了行駛安全和減少對(duì)鐵軌的磨損,火車(chē)轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面會(huì)有一個(gè)夾角.若火車(chē)以規(guī)定的速度行駛,則轉(zhuǎn)彎時(shí)輪緣與鐵軌無(wú)擠壓.已知某轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面間夾角為α,轉(zhuǎn)彎半徑為R,規(guī)定行駛速率為v,重力加速度為g,則A.v=gRtanαB.v=gRsinαC.v=D.v=2、一輛小汽車(chē)駛上圓弧半徑為90m的拱橋。當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空,g=10m/s2,則此時(shí)汽車(chē)的速度大小為()A.90m/sB.30m/sC.10m/sD.3m/s3、質(zhì)量為m的飛行員駕駛飛機(jī)在豎直平面內(nèi)以速度v做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),在軌道的最高點(diǎn)(飛行員在座椅的下方)和最低點(diǎn)時(shí),飛行員對(duì)座椅的壓力()A.是相等的B.相差C.相差D.相差4、近年來(lái)我國(guó)高速鐵路發(fā)展迅速,現(xiàn)已知某新型國(guó)產(chǎn)列車(chē)車(chē)廂質(zhì)量為m,如圖所示,已知兩軌間寬度為a,內(nèi)外軌高度差為b,重力加速度為g,如果列車(chē)要進(jìn)入半徑為r的水平彎道,該彎道處的設(shè)計(jì)速度最為適宜的是()
A.B.C.D.5、如圖所示;跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過(guò)程可以簡(jiǎn)化為下述模型:運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)上,隨跳板一同向下做變速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)(B立置).對(duì)于運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是。
A.運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),其所受外力的合力為零B.在這個(gè)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直在減小C.在這個(gè)過(guò)程中,跳板的彈性勢(shì)能先增加再減小D.在這個(gè)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員所受重力對(duì)她做功的絕對(duì)值小于跳板的作用力對(duì)她做功的絕對(duì)值6、物體以初速度v0從A點(diǎn)出發(fā);沿光滑水平軌道向前滑行,途中經(jīng)過(guò)一小段粗糙程度恒定的軌道并滑離,關(guān)于該物體在通過(guò)軌道的粗糙部分的前后,下列說(shuō)法正確的是()
A.初速度V0越大,物體動(dòng)能的減少量越大B.初速度V0越大,物體動(dòng)能的減少量越小C.初速度V0越大,物體速度的減少量越大D.初速度V0越大,物體速度的減少量越小評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)7、從高H處以水平速度v1平拋一個(gè)小球1,同時(shí)從地面以速度v2豎直向上拋出一個(gè)小球2,兩小球在空中相遇,則()
A.從拋出到相遇所用時(shí)間為B.從拋出到相遇所用時(shí)間為C.拋出時(shí)兩球的水平距離是D.相遇時(shí)小球2上升高度是8、如圖所示,水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心O的豎直軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A、B、C三個(gè)木塊放置在圓盤(pán)上面的同一條直徑上,已知A的質(zhì)量為2m,A與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B和C的質(zhì)量均為m,B和C與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,OA、OB、BC之間的距離均為L(zhǎng),開(kāi)始時(shí),圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度比較小,A、B、C均和圓盤(pán)保持相對(duì)靜止,重力加速度為g,則下列說(shuō)法中正確的是()
A.若B、C之間用一根長(zhǎng)L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),B與圓盤(pán)間靜摩擦力一直增大B.若B、C之間用一根長(zhǎng)L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),B、C可與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止C.若A、B之間用一根長(zhǎng)2L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),A與圓盤(pán)間靜摩擦力先增大后保持不變,B與圓盤(pán)間靜摩擦力先減小后增大D.若A、B之間用一根長(zhǎng)2L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),A、B可與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止9、如圖所示;水平放置的轉(zhuǎn)盤(pán)以一定角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),放在轉(zhuǎn)盤(pán)上的小物體跟著轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止,則下列說(shuō)法正確的是()
A.物體處在平衡狀態(tài)B.物體受到三個(gè)力的作用C.在角速度一定時(shí),物塊到轉(zhuǎn)軸的距離越遠(yuǎn),物塊越容易脫離圓盤(pán)D.在物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時(shí),物塊運(yùn)動(dòng)周期越小,越不容易脫離圓盤(pán)10、天花板下懸掛輕質(zhì)光滑小圓環(huán)可繞過(guò)懸掛點(diǎn)的豎直軸無(wú)摩擦地旋轉(zhuǎn),一根輕繩穿過(guò)P,兩端分別連接質(zhì)量為m1和m2的小球;設(shè)兩球同時(shí)做如圖所示的圓錐擺運(yùn)動(dòng),且在任意時(shí)刻兩球均在同一水平面內(nèi),則()
A.兩圓錐擺運(yùn)動(dòng)的周期相等B.兩圓錐擺運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小相等C.m1和m2到P點(diǎn)的距離之比等于m2:m1D.m1和m2到P點(diǎn)的距離之比等于m1:m211、如圖所示,質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木桿上的A點(diǎn)和C點(diǎn).當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí),繩b被燒斷的同時(shí)輕桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),若繩a、b的長(zhǎng)分別為la、lb,且la>則()
A.繩b被燒斷前,繩a的拉力等于mg,繩b的拉力等于mω2lbB.繩b被燒斷瞬間,繩a的拉力突然增大C.繩b被燒斷后,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動(dòng)D.繩b被燒斷后,小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)12、如圖所示,處于豎直平面內(nèi)的光滑細(xì)金屬圓環(huán)半徑為R,質(zhì)量均為m的帶孔小球A、B穿于環(huán)上,兩根長(zhǎng)為R的細(xì)繩一端分別系于A、B球上,另一端分別系于圓環(huán)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),現(xiàn)讓圓環(huán)繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)角速度緩慢增大到某一值時(shí),連接B球的繩子恰好拉直,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中繩不會(huì)斷,則下列說(shuō)法正確的是()
A.連接B球的繩子恰好拉直時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B.連接B球的繩子恰好拉直時(shí),金屬圓環(huán)對(duì)A球的作用力為零C.繼續(xù)增大轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,金屬環(huán)對(duì)B球的作用力可能為零D.繼續(xù)增大轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,A球可能會(huì)沿金屬環(huán)向上移動(dòng)13、有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型;下列說(shuō)法正確的是()
A.如圖甲,汽車(chē)通過(guò)拱橋的最高點(diǎn)處于失重狀態(tài)B.如圖乙所示是一圓錐擺,增大θ,若保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度不變C.如圖丙,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則在B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.火車(chē)轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí),外軌對(duì)火車(chē)輪緣會(huì)有擠壓作用14、如圖所示,把小車(chē)放在光滑的水平桌面上,用輕繩跨過(guò)定滑輪使之與盛有沙子的小桶相連,已知小車(chē)的質(zhì)量為M,小桶與沙子的總質(zhì)量為m,把小車(chē)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放后,在小桶下落豎直高度為h的過(guò)程中,若不計(jì)滑輪及空氣的阻力,下列說(shuō)法中正確的是()
A.繩拉車(chē)的力始終為mgB.當(dāng)M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m時(shí),才可以認(rèn)為繩拉車(chē)的力大小為mgC.小車(chē)獲得的動(dòng)能為mghD.小車(chē)獲得的動(dòng)能為15、如圖是一輛汽車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像,對(duì)線段OA、AB、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng);下列說(shuō)法正確的是()
A.CD段的運(yùn)動(dòng)方向與BC段的運(yùn)動(dòng)方向相反B.CD段的加速度大小比OA段的大C.前4h內(nèi)合外力對(duì)汽車(chē)做功為零D.汽車(chē)在前4h內(nèi)的平均速度為零評(píng)卷人得分三、填空題(共9題,共18分)16、如下圖所示,寬為的豎直障礙物上開(kāi)有間距的矩形孔,其下沿離地高離地高的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距在障礙物以勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí),質(zhì)點(diǎn)自由下落.為使質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)該孔,的最大值為_(kāi)_________若的取值范圍是__________.(取)
17、一條河的寬度為100m,一只小船在靜水中的速度為5m/s,若船頭垂直河岸過(guò)河,船到達(dá)對(duì)岸下游60m處,則水流速度大小為_(kāi)______m/s,若此船以最短位移過(guò)河,則過(guò)河需要的時(shí)間為_(kāi)_______s18、近年,我國(guó)的高鐵發(fā)展非常迅猛.為了保證行車(chē)安全,車(chē)輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當(dāng)高的.如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道,則車(chē)輛經(jīng)過(guò)彎道時(shí),火車(chē)的_____(選填“外輪”、“內(nèi)輪”)對(duì)軌道有側(cè)向擠壓,容易導(dǎo)致翻車(chē)事故.為此,鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把____(選填“外軌”、“內(nèi)軌”)適當(dāng)降低一定的高度.如果兩軌道間距為L(zhǎng),內(nèi)外軌高度差為h,彎道半徑為R,則火車(chē)對(duì)內(nèi)外軌軌道均無(wú)側(cè)向擠壓時(shí)火車(chē)的行駛速度為_(kāi)____.(傾角θ較小時(shí);sinθ≈tanθ)
19、如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動(dòng),兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
20、修建鐵路彎道時(shí),為了保證行車(chē)的安全,應(yīng)使彎道的內(nèi)側(cè)__________(填“略高于”或“略低于”)彎道的外側(cè),并根據(jù)設(shè)計(jì)通過(guò)的速度確定內(nèi)外軌高度差。若火車(chē)經(jīng)過(guò)彎道時(shí)的速度比設(shè)計(jì)速度小,則火車(chē)車(chē)輪的輪緣與鐵道的_______(填“內(nèi)軌”或“外軌”)間有側(cè)向壓力。21、質(zhì)量為m的汽車(chē),在半徑為20m的圓形水平路面上行駛,最大靜摩擦力是車(chē)重的0.5倍,為了不使輪胎在公路上打滑,汽車(chē)速度不應(yīng)超過(guò)__________m/s.(g取10m/s2)22、一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h,已知重力加速度為g,則提升過(guò)程中,物體的重力勢(shì)能的變化為_(kāi)___;動(dòng)能變化為_(kāi)___;機(jī)械能變化為_(kāi)__。23、質(zhì)量為的小球沿光油水平面以的速度沖向墻壁,又以的速度反向彈回,此過(guò)程中小球的合力沖量的大小為_(kāi)_________小球的動(dòng)能變化量的大小為_(kāi)_________24、如圖所示,水平傳送帶的運(yùn)行速率為v,將質(zhì)量為m的物體輕放到傳送帶的一端,物體隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到另一端.若傳送帶足夠長(zhǎng),則整個(gè)傳送過(guò)程中,物體動(dòng)能的增量為_(kāi)________,由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為_(kāi)________.
評(píng)卷人得分四、解答題(共1題,共5分)25、如圖,質(zhì)量為m=100kg的物體處于傾角為370的斜面底端,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.5,現(xiàn)用一額定功率P=6kw的電動(dòng)機(jī)通過(guò)固定于斜面頂端的滑輪把物體拉著沿斜面向上運(yùn)動(dòng).起初,物體以2m/s2的加速度勻加速向上,當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸出功率達(dá)到其額定功率后則保持功率不變.若已知物體在到達(dá)斜面頂端前已處于勻速穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),斜面長(zhǎng)65.7m,求物體運(yùn)動(dòng)到斜面頂端所用的總時(shí)間t.
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【詳解】
火車(chē)受力如圖所示:
在轉(zhuǎn)彎處火車(chē)按規(guī)定速度行駛時(shí),火車(chē)所需要的向心力由重力和支持力的合力提供,有:F合=mgtanα,根據(jù)牛頓第二定律有:解得火車(chē)規(guī)定行駛速度為:
A.v=gRtanα與計(jì)算結(jié)果不相符;故A錯(cuò)誤.
Bv=gRsinα與計(jì)算結(jié)果不相符;故B錯(cuò)誤.
C.v=與計(jì)算結(jié)果不相符;故C錯(cuò)誤.
D.v=與計(jì)算結(jié)果相符;故D正確.2、B【分析】【詳解】
汽車(chē)經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)受力分析;如圖所示:
車(chē)對(duì)橋恰好沒(méi)有壓力而騰空,根據(jù)牛頓第三定律知橋?qū)?chē)的支持力為零,即
即汽車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由其自身的重力提供,有:
解得:
A.90m/s與計(jì)算結(jié)果不相符;故A項(xiàng)不合題意.
B.30m/s與計(jì)算結(jié)果相符;故B項(xiàng)符合題意.
C.10m/s與計(jì)算結(jié)果不相符;故C項(xiàng)不合題意.
D.3m/s與計(jì)算結(jié)果不相符;故D項(xiàng)不合題意.3、D【分析】【詳解】
飛行員在最低點(diǎn)有
飛行員在最高點(diǎn)有
解得
結(jié)合牛頓第三定律可知,飛行員對(duì)座椅的壓力在最低點(diǎn)比最高點(diǎn)大2mg。
故選D。4、C【分析】【詳解】
轉(zhuǎn)彎中,當(dāng)內(nèi)外軌對(duì)車(chē)輪均沒(méi)有側(cè)向壓力時(shí),火車(chē)的受力如圖,
由牛頓第二定律得:
解得故C正確。
故選C5、D【分析】【詳解】
從接觸跳板到最低點(diǎn),彈力一直增大,重力與彈力的合力先減小后增大,最低點(diǎn)合力不為零,A錯(cuò)誤;加速度的方向先向下后向上,速度先和加速度同向再和加速度反向,可知速度先增大后減小,動(dòng)能先增大后減小,所以合力先做正功,后做負(fù)功,B錯(cuò)誤;彈力一直向上,位移向下,所以彈力一直做負(fù)功,跳板的彈性勢(shì)能一直增加,C錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理可得所以在這個(gè)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員所受重力對(duì)她做功的絕對(duì)值小于跳板的作用力對(duì)她做功的絕對(duì)值,D正確.6、D【分析】【詳解】
AB.由動(dòng)能定理可知;物體動(dòng)能減小量等于在粗糙段摩擦力做得功,故物體動(dòng)能減小量與初速度無(wú)關(guān),選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;
CD.因物體在粗糙段的加速度恒定,故物體初速度v0越大,在粗糙段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短,根據(jù)
可知物體速度的減少量越??;選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確;
故選D。二、多選題(共9題,共18分)7、B:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.設(shè)相遇的時(shí)間為t,此時(shí)小球1在豎直方向上的位移
小球2在豎直方向上的位移
根據(jù)
解得
故A錯(cuò)誤;B正確;
C.相遇時(shí),小球1在水平方向上的位移
該位移為兩球拋出時(shí)的水平距離;故C正確;
D.相遇時(shí)小球2上升高度是
故D錯(cuò)誤。
故選BC。8、A:D【分析】【詳解】
A的質(zhì)量為A與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為A與圓盤(pán)之間的最大靜摩擦力
A需要的向心力等于最大靜摩擦力時(shí)的角速度則
所以
同理,B與圓盤(pán)之間的最大靜摩擦力
B需要的向心力等于最大靜摩擦力時(shí)的角速度則
所以
C與圓盤(pán)之間的最大靜摩擦力
C需要的向心力等于最大靜摩擦力時(shí)的角速度則
所以
A.若B、C之間用一根長(zhǎng)L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速時(shí),由于
大于C的臨界角速度,所以繩子是有力的,以C為對(duì)象
得
以B為對(duì)象
聯(lián)立得
當(dāng)時(shí)
當(dāng)時(shí)
剛好達(dá)到最大靜摩擦力,所以當(dāng)通過(guò)計(jì)算得到B受到的摩擦力的范圍
所以B受到是靜摩擦力且與圓盤(pán)間靜摩擦力一直增大;A正確;
B.若B、C之間用一根長(zhǎng)L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí)。
把BC當(dāng)做一個(gè)整體,所需的合外力
由于
所以B、C與圓盤(pán)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng);B錯(cuò)誤;
C.若A、B之間用一根長(zhǎng)2L的輕繩連接起來(lái),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速時(shí),通過(guò)分析知此時(shí)給的角速度大于A和B的臨界角速度,所以繩子提供力,對(duì)A分析有
對(duì)B分析
整理兩個(gè)公式可得
所以隨著的增大,增大,減小,當(dāng)時(shí),達(dá)到最大值,不變,而繼續(xù)減小直到等零,然后的摩擦力方向發(fā)生變化。
對(duì)A分析
對(duì)B分析
當(dāng)時(shí),達(dá)到最大值,A、B要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),所以當(dāng)
A的靜摩擦力大小不變,而B(niǎo)的摩擦力先減小后反向增大;C錯(cuò)誤;
D.若A、B之間用一根長(zhǎng)2L的輕繩連接起來(lái),當(dāng)時(shí),達(dá)到最大值,A、B要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),A、B可與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止;D正確。
故選AD。9、B:C【分析】【詳解】
A.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng);加速度不為零,則不是處在平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.物體受到重力;圓盤(pán)的支持力和摩擦力三個(gè)力的作用;故B正確;
C.根據(jù)
可知;在角速度一定時(shí),物塊到轉(zhuǎn)軸的距離越遠(yuǎn),需要的向心力越大,物塊越容易脫離圓盤(pán),故C正確;
D.在物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時(shí);物塊運(yùn)動(dòng)周期越小,則角速度越大,需要的向心力越大,越容易脫離圓盤(pán),故D錯(cuò)誤。
故選BC。
【點(diǎn)睛】
本題學(xué)生很容易錯(cuò)誤的認(rèn)為物體受到向心力作用,要明確向心力的特點(diǎn);同時(shí)要知道物塊出現(xiàn)滑動(dòng)的條件是最大靜摩擦力小于所需的向心力。10、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)圓錐擺的周期T=2π
故A正確;
B.根據(jù)向心加速度
由于r不同;故B錯(cuò)誤;
CD.因?yàn)闊o(wú)摩擦,所以同一根繩上的力大小相等,設(shè)繩的張力為F,由于向心力為Fn=Fsin=m2lsin
可知m與l成反比;故C正確,D錯(cuò)誤。
故選AC。11、A:B【分析】【詳解】
繩b燒斷前,繩a的拉力等于mg,繩b的拉力等于mω2lb.故A正確.繩b被燒斷前,小球在豎直方向沒(méi)有位移,加速度為零,a繩中拉力等于重力,在繩b被燒斷瞬間,a繩中拉力與重力的合力提供小球的向心力,而向心力豎直向上,繩a的拉力將大于重力,即拉力突然增大.故B正確.繩b被燒斷后,小球?qū)⒃诖怪庇谄矫鍭BC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng);若能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則滿足其中解得因即所以小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)不能做完整圓周運(yùn)動(dòng)擺動(dòng).故CD錯(cuò)誤.故選AB.
【點(diǎn)睛】
本題中要注意物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),外界必須提供向心力.C、D兩項(xiàng)使根據(jù)機(jī)械能守恒與向心力知識(shí)求解小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)角速度的范圍.12、A:B【分析】【分析】
球A、B均做勻速圓周運(yùn)動(dòng);合力提供向心力,考慮細(xì)線拉力為零的臨界情況,根據(jù)牛頓第二定律列式分析即可.
【詳解】
A、當(dāng)連接B球的繩剛好拉直時(shí),mgtan60°=mω2Rsin60°,求得A項(xiàng)正確;
B、連接B球的繩子恰好拉直時(shí),A球與B球轉(zhuǎn)速相同,A球所受合力也為mgtan60°,又小球A所受重力為mg,可判斷出A球所受繩的拉力為2mg,A球不受金屬圓環(huán)的作用力;B項(xiàng)正確;
C、繼續(xù)增大轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,連接B球的繩上會(huì)有拉力,要維持B球豎直方向所受外力的合力為零,環(huán)對(duì)B球必定有彈力;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大,環(huán)對(duì)B球的彈力不為零,根據(jù)豎直方向上A球和B球所受外力的合力都為零,可知繩對(duì)A球的拉力增大,繩應(yīng)張得更緊,因此A球不可能沿環(huán)向上移動(dòng);D項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選AB.
【點(diǎn)睛】
本題中球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵是找到向心力來(lái)源,根據(jù)牛頓第二定律列式求解.要注意向心力是一種效果力,受力分析時(shí),切不可在物體的相互作用力以外再添加一個(gè)向心力.13、A:B:D【分析】【詳解】
A.汽車(chē)在最高點(diǎn)有
可知
故處于失重狀態(tài);故A錯(cuò)誤;
B.如圖b所示是一圓錐擺,重力和拉力的合力
又
可得
故增大θ;但保持圓錐的高不變,圓錐擺的角速度不變,故B正確;
C.小球靠重力和支持力的合力提供向心力;重力不變,根據(jù)平行四邊形定則知,支持力大小相等,向心力相等,由于轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等,則角速度不等,故C錯(cuò)誤;
D.火車(chē)轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí);重力和支持力的合力不足以提供向心力,則外軌對(duì)內(nèi)輪緣會(huì)有擠壓作用,故D錯(cuò)誤。
故選B。14、B:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.將小車(chē)和沙桶做為整體,對(duì)整體進(jìn)行受力分析可知
據(jù)牛頓第二定律有
再以沙桶為研究對(duì)象,受重力和繩子拉力,據(jù)牛頓第二定律有
則
知當(dāng)M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m時(shí),繩子的拉力等于mg。故A錯(cuò)誤;B正確;
CD.小桶下落豎直高度為h時(shí)的速度為v,則
小桶獲得的動(dòng)能為
解得
故D正確;C錯(cuò)誤。
故選BD。15、A:D【分析】【詳解】
A.s-t圖像的斜率的符號(hào)反映速度的方向,可知BC段物體沿正方向運(yùn)動(dòng),CD段物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),所以CD段的運(yùn)動(dòng)方向與BC段的運(yùn)動(dòng)方向相反.故A正確.
B.CD段和OA段物體均做勻速運(yùn)動(dòng),加速度為零,則CD段的加速度大小與OA段相等;選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.開(kāi)始的時(shí)刻與4h時(shí)刻汽車(chē)的速度不同,則前4h內(nèi)合外力對(duì)汽車(chē)做功不為零;選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.汽車(chē)在前4h內(nèi)的位移為零;則平均速度為零,選項(xiàng)D正確;
故選AD.
【點(diǎn)睛】
對(duì)于位移圖象,抓住圖象的斜率大小等于速度大小,斜率的符號(hào)反映速度的方向、坐標(biāo)的變化量等于位移大小是關(guān)鍵.三、填空題(共9題,共18分)16、略
【分析】【詳解】
試題分析:以障礙物為參考系,則質(zhì)點(diǎn)具有水平向右的初速度v0=4m/s,自由下落就變?yōu)槠綊佭\(yùn)動(dòng),要穿過(guò)小孔,豎直方向經(jīng)過(guò)小孔的上邊沿經(jīng)過(guò)小孔下邊沿經(jīng)過(guò)小孔的時(shí)間最多有水平方向所以最大值為.當(dāng)時(shí),小球在水平方向的運(yùn)動(dòng)整理可得.
考點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)【解析】0.817、略
【分析】【詳解】
設(shè)靜水速為水流速度為船頭跟河岸垂直的方向航行時(shí)有:而則有:當(dāng)合速度與河岸垂直時(shí),則渡河的位移最短,合速度為:且聯(lián)立以上各式解得:.【解析】3m/s25s18、略
【分析】【詳解】
試題分析:火車(chē)內(nèi)外軌道一樣高時(shí),火車(chē)轉(zhuǎn)彎,由于離心運(yùn)動(dòng),會(huì)向外滑離軌道,所以外輪對(duì)外軌有個(gè)側(cè)向壓力.當(dāng)把內(nèi)軌降低一定高度后,內(nèi)外軌有個(gè)高度差,火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)就可以讓重力與軌道對(duì)火車(chē)彈力的合力來(lái)提供向心力,從而避免了對(duì)軌道的側(cè)向壓力.由幾何知識(shí)可知此時(shí)的合力當(dāng)傾角比較小時(shí)根據(jù)得出
考點(diǎn):水平圓周運(yùn)動(dòng)、離心運(yùn)動(dòng)【解析】外輪內(nèi)軌19、略
【分析】【詳解】
對(duì)任一小球受力分析,受重力和支持力,如圖,由重力與支持力的合力提供向心力,則
根據(jù)牛頓第二定律,有T=mgtanθ=m=mω2r;則得:v=ω=因?yàn)锳球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r較大,則有:vA>vB,ωA<ωB.Ta=Tb
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靠重力和支持力的合力提供向心力.會(huì)通過(guò)F合=ma=m比較線速度、角速度的大?。窘馕觥?gt;<=20、略
【分析】【詳解】
火車(chē)以規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎時(shí);其所受的重力和支持力的合力提供向心力,當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于或小于規(guī)定的速度時(shí),火車(chē)所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力,火車(chē)有離心趨勢(shì)或向心趨勢(shì),故其輪緣會(huì)擠壓車(chē)輪;如果內(nèi)外軌道等高,火車(chē)轉(zhuǎn)彎,靠外軌對(duì)車(chē)輪向內(nèi)的擠壓提供向心力,這樣容易破壞鐵軌,不安全,所以應(yīng)使彎道的內(nèi)側(cè)略低于彎道的外側(cè),靠重力和支持力的合力來(lái)提供向心力一部分;火車(chē)以某一速度v通過(guò)某彎道時(shí),內(nèi);外軌道均不受側(cè)壓力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力。
由圖可以得出
為軌道平面與水平面的夾角,合力等于向心力,故
如果火車(chē)以比規(guī)定速度稍小的速度通過(guò)彎道,重力和支持力提供的合力大于向心力,所以火車(chē)車(chē)輪的輪緣與鐵道的內(nèi)軌間有側(cè)向壓力。【解析】略低于內(nèi)軌21、略
【分析】質(zhì)量為m的汽車(chē),在半徑為2
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