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第第頁(yè)北京市海淀區(qū)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期物理期中反饋試卷一、多選題1.如圖甲、乙所示,兩個(gè)物塊1和物塊2之間用輕繩,分別用輕繩和輕彈簧懸掛在天花板上并保持靜止,已知物塊2的質(zhì)量為物塊1的質(zhì)量的2倍、重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是()A.圖甲中,剪斷懸掛物塊1的細(xì)繩瞬間,物塊1加速度大小為gB.圖甲中,剪斷懸掛物塊1的細(xì)繩瞬間,物塊2加速度大小為gC.圖乙中,剪斷懸掛物塊2的細(xì)繩瞬間,物塊1加速度大小為gD.圖乙中,剪斷懸掛物塊2的細(xì)繩瞬間,物塊2加速度大小為g2.如圖所示,地球繞與赤道面垂直的地軸由西向東勻速轉(zhuǎn)動(dòng),O為地心。A點(diǎn)和C點(diǎn)位于赤道上,B點(diǎn)與C點(diǎn)位于同一條經(jīng)線上。以地心O為參考系,記A、B、C三點(diǎn)的線速度大小分別為vA、vB和vC,向心加速度大小分別為aA、aB和aC,繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)的周期分別為TA、TB和TC,下列說(shuō)法正確的是()A.vA=vC>vBB.TA=TB>TCC.a(chǎn)A=aC>aBD.a(chǎn)A、aB和aC的方向均始終指向地心O3.如圖所示為一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的圖像,已知波的傳播速度v=2.0m/s,關(guān)于圖像中a、b兩處的質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是()A.圖象中b處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)0.1s時(shí)的速度為零B.在波的形成過(guò)程中,a處的質(zhì)點(diǎn)比b處的質(zhì)點(diǎn)早振動(dòng)了0.15sC.波的傳播過(guò)程中,圖像中a處的質(zhì)點(diǎn)與b處的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向可能相同也可能相反D.圖象中b處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)0.1s時(shí)的加速度方向沿x軸正方向E.圖象中a處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)0.1s時(shí)的速度方向沿x軸正方向4.一根不可伸長(zhǎng)的輕軟細(xì)繩上端固定在列車的天花板上,其下端系一小球(可看作質(zhì)點(diǎn))。當(dāng)列車以加速度a向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)繩偏離豎直方向的擺角為θ,如圖甲所示。觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)加速度a不同時(shí),θ亦不同,據(jù)此可以制作一個(gè)加速度計(jì),如圖乙所示,其中OA沿豎直方向、OE沿水平方向,OB、OC和OD為∠AOE的四等分線,對(duì)應(yīng)的加速度分別為aB、aC、aD,取重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是()A.該加速度計(jì)的量程為0~∞ B.a(chǎn)C=gC.a(chǎn)D=3aB D.a(chǎn)5.如圖所示,兩個(gè)長(zhǎng)方體木塊A、B的質(zhì)量分別為mA=0.8kg和mB=0.4kg,它們并排放在水平面上。從t=0時(shí)刻起,對(duì)A施加如圖所示的水平推力F=6N。下列說(shuō)法正確的是()A.若水平面光滑,則A,B間無(wú)作用力B.若水平面光滑,則A,B間作用力大小為2NC.若A,B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2,則A,B間作用力大小為2ND.若A,B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)依次為0.1和0.4,則A,B間作用力大小為2N6.如圖,卷?yè)P(yáng)機(jī)的繩索通過(guò)定滑輪用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上移動(dòng).在移動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和B.F對(duì)木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能D.F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和7.輕彈簧的兩端分別與物塊A、B相連,它們靜止在光滑水平地面上?,F(xiàn)使物塊A以水平向右的速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng),如圖甲所示,并從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)。兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律分別如圖乙中曲線a和b所示。已知物塊A的質(zhì)量為m,記曲線a、b與v軸所圍面積大小為S1,曲線a、b與t=t2所圍面積大小為S2,下列說(shuō)法正確的是()A.t=t1時(shí),彈簧與物塊A和B所組成系統(tǒng)的彈性勢(shì)能為0B.t=t2時(shí),物塊A和B的相對(duì)速度大小為v0C.t=t3時(shí),彈簧與物塊A和B所組成系統(tǒng)的彈性勢(shì)能為5mD.t=t3時(shí)刻,彈簧對(duì)物塊A和B的瞬時(shí)功率大小相等二、單選題8.一行星繞恒星作圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測(cè)可得,其運(yùn)動(dòng)周期為T,速度為v,引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是()A.恒星的質(zhì)量為v3T4C.行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為v2T29.雨滴在空中下落的過(guò)程中,空氣對(duì)它的阻力隨其下落速度的增大而增大。若雨滴下落過(guò)程中其質(zhì)量的變化及初速度的大小均可忽略不計(jì),以地面為重力勢(shì)能的零參考面。從雨滴開(kāi)始下落時(shí)計(jì)時(shí),關(guān)于雨滴下落過(guò)程中其加速度的大小a、動(dòng)能Ek、機(jī)械能E以及距地面的高度h隨時(shí)間變化的情況,如圖所示的圖像中可能正確的是()A.B.C.D.E.10.動(dòng)量p隨位置x變化的p-x圖像稱為相軌。相軌在近代數(shù)學(xué)分析和理論物理的發(fā)展中扮演了極為重要的角色。一物體從x=0處以初速度v0沿x正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受一方向與速度v相反、大小為kv(k>0且為常量)的力。其相軌應(yīng)為圖中的()A. B.C. D.三、實(shí)驗(yàn)題11.利用圖(a)所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.在圖(a)中,氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊,滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片,左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)的紙帶相連;滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片,上面固定一遮光片,光電計(jì)時(shí)器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過(guò)光電門的時(shí)間.實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A質(zhì)量m1=0.310kg,滑塊B的質(zhì)量m2=0.108kg,遮光片的寬度d=1.00cm;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電的頻率為f=50HZ.將光電門固定在滑塊B的右側(cè),啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,給滑塊A一向右的初速度,使它與B相碰;碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為Δt若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值(|碰撞前后總動(dòng)量之差12.按如圖所示裝置準(zhǔn)備好器材后,先接通電源,然后后釋放小車,讓它拖著紙帶運(yùn)動(dòng),得到如圖所示紙帶,紙帶上選取A、B、C、D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出)。(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下這五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)所用的總時(shí)間為s。(2)紙帶上選取的A,B,C,D,E這五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的點(diǎn)應(yīng)該是點(diǎn)。(3)請(qǐng)說(shuō)明怎樣利用紙帶記錄的信息分析確定小車的運(yùn)動(dòng)是否為勻變速直線運(yùn)動(dòng)(4)如果用這套裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(動(dòng)能定理),測(cè)得砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,已知重力加速度為g。則下列操作中必要的是()A.必須選擇小車靜止時(shí)打下的點(diǎn)為第1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)B.連接砂桶和小車的細(xì)線必須平行于木板C.通過(guò)將木板右端適當(dāng)墊高來(lái)平衡小車所受的摩擦力D.質(zhì)量關(guān)系必須滿足M>m13.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。(1)打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)速度大小的測(cè)量值為m/s。(2)通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)和之間某時(shí)刻開(kāi)始減速。(3)打下計(jì)數(shù)點(diǎn)6時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)速度大小的測(cè)量值為m/s;物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=m/s2。(保留三位有效數(shù)字)四、解答題14.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=4.0kg的物體靜止在水平地面上,現(xiàn)用一大小F=20N、與水平方向成θ=37°斜向上的力拉物體,使物體沿水平地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50,sin37°=0.60,cos37°=0.80,空氣阻力可忽略不計(jì),取重力加速度g=10m/s2。求:(1)物體運(yùn)動(dòng)s=1.0m時(shí)的速度大小v;(2)物體運(yùn)動(dòng)s=1.0m時(shí)的動(dòng)能Ek(3)物體運(yùn)動(dòng)s=1.0m的過(guò)程中,拉力F所做的功W;(4)分析動(dòng)能Ek與拉力F所做的功W不相等的原因;(5)如果保持拉力的方向不變,則要使物體沿水平面運(yùn)動(dòng),拉力的大小F應(yīng)滿足什么條件?15.在建筑工地上有時(shí)需要將一些建筑材料由高處運(yùn)送到低處,為此工人們?cè)O(shè)計(jì)了一種如圖所示的斜面滑道,斜面長(zhǎng)L=2.0m,其與水平面的夾角θ=37o。現(xiàn)有一些建筑材料從斜面的頂端由靜止開(kāi)始下滑,其與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。已知sin37o=0.60,cos37o=0.80,建筑材料可視為質(zhì)點(diǎn),空氣阻力可忽略不計(jì),取重力加速度g=10m/s2。(1)求建筑材料沿斜面下滑的加速度大小a;(2)求建筑材料滑到斜面底端時(shí)的速度大小v;(3)若建筑材料的質(zhì)量m=20kg①求其滑到斜面底端時(shí)重力做功的功率P1;②求其下滑的整個(gè)過(guò)程中重力做功的功率P2;(4)若想使建筑材料滑到斜面底端的速度減小一些,試分析說(shuō)明可采取哪些措施?16.如圖所示,一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、截面為正方形的塑料管道放置在水平桌面上,其右端面上有一截面積為S的小噴口,噴口離地的高度為h。管道中有一與截面平行的活塞,活塞質(zhì)量不計(jì)。活塞沿管道向右勻速推動(dòng)液體從噴口水平射出,液體落地點(diǎn)離噴口的水平距離為2h(1)液體從噴口噴出到落地經(jīng)歷的時(shí)間t的大??;(2)活塞向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度v的大小;(3)假設(shè)液體擊打在水平地面上時(shí)速度立即變?yōu)榱?,且在極短時(shí)間內(nèi)擊打地面的液體受到的重力可忽略不計(jì),求液體擊打地面豎直向下的平均作用力的大小Fy17.如圖所示,AB段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平軌道,BC段是半徑為R的光滑豎直半圓軌道。A點(diǎn)處有一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊1,現(xiàn)對(duì)滑塊1施加一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量,使其沿軌道AB運(yùn)動(dòng),并與靜止在B點(diǎn)處、質(zhì)量仍為m的滑塊2發(fā)生碰撞,碰后二者粘在一起沿豎直圓軌道BC運(yùn)動(dòng),并能恰好通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)C。已知滑塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度為g,滑塊1和2均可看作質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。求:(1)滑塊1和2通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率vC;(2)滑塊1和2在B點(diǎn)碰撞時(shí),損失的機(jī)械能E;(3)滑塊1在A點(diǎn)受到的瞬時(shí)沖量的大小I。18.已知地球質(zhì)量M1大約是月球質(zhì)量M2的81倍,地球半徑R1(1)地球表面重力加速度g1與月球表面重力加速度g(2)地球的第一宇宙速度v1與月球的第一宇宙速度v(3)靠近地球表面沿圓軌道運(yùn)行的航天器的周期T1與靠近月球表面沿圓軌道運(yùn)行的航天器的周期T(4)地球的平均密度ρ1與月球的平均密度ρ19.利用物理模型對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,是重要的科學(xué)思維方法。(1)請(qǐng)證明壓強(qiáng)的單位Pa與能量密度(即單位體積內(nèi)的能量)的單位J/m3相等;(2)單個(gè)粒子碰撞在某一平面上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)短暫的作用力,而大量粒子持續(xù)碰撞會(huì)產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的作用力。一束均勻粒子流持續(xù)碰撞一平面,設(shè)該束粒子流中每個(gè)粒子的質(zhì)量均為m、速度大小均為v,方向都與該平面垂直,單位體積內(nèi)的粒子數(shù)為n,粒子與該平面碰撞后以大小為k1v(0≤k1≤1)的速度反向彈回,忽略空氣阻力,不考慮粒子所受重力以及粒子間的相互作用。求粒子流對(duì)該平面所產(chǎn)生的壓強(qiáng)p。(3)假定地球?yàn)槊芏染鶆蚍植嫉那蝮w,忽略地球的自轉(zhuǎn),已知地球的半徑為R。理論上可證明:質(zhì)量均勻分布的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬(wàn)有引力為零。求:a.地面上方高h(yuǎn)的山頂A處和地面處重力加速度大小之比gA∶g0;b.地面下方深h的礦井底B處和地面處重力加速度大小之比gB∶g0。c.若已知某單擺在地面處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T1與在某礦井底部做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T2之間滿足T1=k2T2(0<k2<1)。求該礦井底部離地面的深度d。(用R和k2表示)
答案解析部分1.【答案】A,B,D【解析】【解答】AB.剪斷繩子瞬間,整體受力分析可知,物塊12只受重力,則加速度為g,AB符合題意;CD.剪斷繩子前,整體受力分析得F=3mg,剪斷繩子后彈簧彈力不變,對(duì)1受力分析可得F?mg=ma1,解得a1故答案為:ABD。
【分析】剪斷繩子瞬間,整體受力分析,利用牛頓第二定律得出加速度的大小,剪斷繩子前,整體受力分析結(jié)合牛頓第二定律得出加速度的大小。2.【答案】A,C【解析】【解答】A.ABC三點(diǎn)均隨地球繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng),屬于同軸傳動(dòng),則角速度相同,根據(jù)v=ωr,可知vA=vC>vB,A符合題意;B.根據(jù)T=2πC.根據(jù)a=ω2r,可知aA=aCD.向心加速度指向軌跡圓心,AC向心加速度指向地心,B向心加速度不指向地心,D不符合題意。故答案為:AC。
【分析】同軸轉(zhuǎn)動(dòng)個(gè)點(diǎn)的角速度相等,結(jié)合周期和角速度的關(guān)系和向心加速度與角速度的關(guān)系進(jìn)行分析判斷正確的選項(xiàng)。3.【答案】A,B,C【解析】【解答】波長(zhǎng)λ=0.4m,則周期T=A.圖象中b處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)0.1s時(shí)到達(dá)最低點(diǎn),此時(shí)的速度為零,A符合題意;B.因?yàn)閍b兩點(diǎn)相距34λ,則在波的形成過(guò)程中,a處的質(zhì)點(diǎn)比b處的質(zhì)點(diǎn)早振動(dòng)了C.因?yàn)閍b兩點(diǎn)相距34D.圖象中b處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)0.1s時(shí)到達(dá)最低點(diǎn),此時(shí)的加速度方向沿y軸正方向,D不符合題意;E.圖象中a處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)0.1s時(shí)再次回到平衡位置向下振動(dòng),則其速度方向沿y軸負(fù)方向,E不符合題意;故答案為:ABC.
【分析】利用波長(zhǎng)和波速的關(guān)系得出b處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)0.1s時(shí)的速度,結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的分析進(jìn)行分析判斷正確的選項(xiàng)。4.【答案】A,B,D【解析】【解答】A.當(dāng)加速度為0時(shí),小球處于點(diǎn)A,對(duì)小球受力分析mgtanθ=ma,解得a=gtanθ,當(dāng)θ=90°時(shí),加速度為B.C點(diǎn)時(shí)θ=45°,代入數(shù)據(jù)得aC=g,B符合題意;C.B點(diǎn)時(shí),θ=22.5°,D點(diǎn)時(shí)θ=67.5°,解得aB=0.4g,aD=2.4g,故故答案為:ABD。
【分析】對(duì)小球進(jìn)行受力分析,結(jié)合牛頓第二定律得出家USU盾的大小,從而判斷加速度計(jì)的量程以及加速度的大小。5.【答案】B,C【解析】【解答】A.若水平面光滑,對(duì)A施加如圖所示的水平推力,A向有運(yùn)動(dòng),A、B之間有擠壓,則A、B之間有作用力,A不符合題意;B.若水平面光滑,對(duì)A施加如圖所示的水平推力,A、B整體向有運(yùn)動(dòng),共同的加速度為a=FmAC.若A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2,設(shè)A、B之間相互作用力為F2,對(duì)A、B整體,有F?mA+mD.若A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)依次為0.1和0.4,設(shè)A、B之間相互作用力為F3,對(duì)A、B整體,有F?mAgμ故答案為:BC。
【分析】對(duì)AB進(jìn)行受力分析,結(jié)合牛頓第二定律得出加速度的表達(dá)式,對(duì)AB整體和B分別進(jìn)行受力分析,結(jié)合牛頓第二定律得出F2的大小。6.【答案】C,D【解析】【解答】解:在木箱移動(dòng)過(guò)程中,受力分析如圖所示.這四個(gè)力中,有重力、拉力和摩擦力做功.重力做負(fù)功使重力勢(shì)能增加,摩擦力做負(fù)功產(chǎn)生熱能.因?yàn)槲矬w加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理,合力做的功等于動(dòng)能的增量.而機(jī)械能等于動(dòng)能與重力勢(shì)能之和,故F做的功等于木箱增加的動(dòng)能與重力勢(shì)能以及克服摩擦力所做的功,所以AB不符合題意,CD符合題意故答案為:CD.【分析】對(duì)木箱進(jìn)行受力分析,找出在木箱運(yùn)動(dòng)中有哪些力做功,做什么功,同時(shí)結(jié)合功能關(guān)系找出能量之間的轉(zhuǎn)化,由動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒可得出各功及能量之間的關(guān)系.7.【答案】B,C,D【解析】【解答】A.t=t1時(shí),物塊A和B達(dá)到共速,兩者之間距離達(dá)到最小值,彈簧壓縮量最大,彈性勢(shì)能最大,A不符合題意;BG.t=t2時(shí)刻,圖像斜率為0,物塊加速度為0,彈力為0,彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),根據(jù)能量守恒12mv02=1C.根據(jù)動(dòng)量守恒mv0=(mD.t=3時(shí)刻,兩物塊速度相等,根據(jù)P=Fv,可知,彈簧對(duì)物塊A和B的瞬時(shí)功率大小相等,D符合題意。故答案為:BCD。
【分析】t=t8.【答案】D【解析】【解答】ABC.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力GMmR2=mv2RD.加速度為a=v故答案為:D。
【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出M和向心加速度的表達(dá)式,從而進(jìn)行分析判斷。9.【答案】B【解析】【解答】AB.根據(jù)牛頓第二定律得,a=mg?fC.雨滴的動(dòng)能從零開(kāi)始逐漸變大,最后階段保持不變,C不符合題意;D.雨滴下落時(shí),由于阻力作用,則機(jī)械能一直減小,不會(huì)趨近某一定值,D不符合題意;E.雨滴下落時(shí)不是勻加速運(yùn)動(dòng),則h-t關(guān)系不是直線,選項(xiàng)E錯(cuò)誤;故答案為:B.
【分析】根據(jù)牛頓第二定律得出雨滴的運(yùn)動(dòng)情況,結(jié)合速度的變化情況得出動(dòng)能的變化情況,結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系得出h-t關(guān)系圖像。10.【答案】D【解析】【解答】根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合題意可得-kv=ma,兩邊同乘以Δt可得-kv?Δt=ma?Δt,進(jìn)一步推導(dǎo)轉(zhuǎn)換可得故答案為:D?!痉治觥扛鶕?jù)牛頓第二定律以及動(dòng)量的表達(dá)式可推出p-x的表達(dá)式,從而得出p-x的圖像。11.【答案】物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小v為:v=ΔsΔt①,式中設(shè)紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為ΔtA,則ΔtA設(shè)在A碰撞前后瞬時(shí)速度大小分別為v0,v1,將②式和圖給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入①式可得:v0=2.00m/s③,v1=0.970m/s④設(shè)B在碰撞后的速度大小為v2,由①式有v代入題所給的數(shù)據(jù)可得:v2=2.86m/s⑥設(shè)兩滑塊在碰撞前后的動(dòng)量分別為P和P’,則P=m1v0⑦,P’=m2v1+m2v2⑧兩滑塊在碰撞前后總動(dòng)量相對(duì)誤差的絕對(duì)值為δr聯(lián)立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有關(guān)數(shù)據(jù),可得:δr因此,本實(shí)驗(yàn)在允許的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律.【解析】【解答】按定義,物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小v為:v=Δ式中Δs為物塊在很短時(shí)間Δt內(nèi)走過(guò)的路程,設(shè)紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為ΔtA,則ΔtA可視為很短;設(shè)在A碰撞前后瞬時(shí)速度大小分別為v0,v1,將②式和圖給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入①式可得:v0v1=0.970m/s④設(shè)B在碰撞后的速度大小為v2,由①式有v2=dΔ設(shè)兩滑塊在碰撞前后的動(dòng)量分別為P和P’,則P=m1v0⑦,P’=m2v1+m2v2⑧兩滑塊在碰撞前后總動(dòng)量相對(duì)誤差的絕對(duì)值為δr聯(lián)立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有關(guān)數(shù)據(jù),可得:δr因此,本實(shí)驗(yàn)在允許的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律.
【分析】結(jié)合速度的定義式和周期與頻率的關(guān)系得出AB碰前和碰后的速度,結(jié)合動(dòng)量的表達(dá)式判斷動(dòng)量是否守恒。12.【答案】(1)0.4(2)A(3)在誤差允許的范圍內(nèi),看連續(xù)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移差Δx是否為常數(shù)(4)B;C【解析】【解答】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下這五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)所用的總時(shí)間為4×5×0.02s=0.4s。(2)因小車做加速運(yùn)動(dòng),則由紙帶上的點(diǎn)跡分布可知,紙帶上選取的A、B、C、D、E這五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的點(diǎn)應(yīng)該是A點(diǎn)。(3)在誤差允許的范圍內(nèi),看連續(xù)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移差Δx是否為常數(shù),從而確定小車的運(yùn)動(dòng)是否為勻變速直線運(yùn)動(dòng);(4)A.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,不一定必須選擇小車靜止時(shí)打下的點(diǎn)為第1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可以選擇后面的點(diǎn)研究,A不符合題意;B.連接砂桶和小車的細(xì)線必須平行于木板,這樣可認(rèn)為小車受的拉力等于細(xì)線的拉力,B符合題意;C.通過(guò)將木板右端適當(dāng)墊高來(lái)平衡小車所受的摩擦力,這樣可認(rèn)為拉力等于小車受的合外力,C符合題意;D.質(zhì)量關(guān)系不需要滿足M>m,D不符合題意;故答案為:BC.【分析】(1)根據(jù)打點(diǎn)時(shí)間間隔得出紙帶上打下這五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)所用的總時(shí)間;
(2)根據(jù)小車的運(yùn)動(dòng)情況以及紙帶上各點(diǎn)距離之間的關(guān)系得出最先打出的點(diǎn);
(3)根據(jù)紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離差的關(guān)系得出小車的運(yùn)動(dòng)情況;
(4)根據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒守恒的實(shí)驗(yàn)原理以及注意事項(xiàng)選擇選擇正確的選項(xiàng)。13.【答案】(1)1.00(2)6;7(3)1.16;2.00【解析】【解答】(1)頻率為50Hz,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則周期T=0.1s,計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)速度大?。?)由紙帶可知,在6之前兩點(diǎn)間位移逐漸增大,7之后兩點(diǎn)間位移在減小,做減速運(yùn)動(dòng),因此在67之間某時(shí)刻開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)。(3)打下計(jì)數(shù)點(diǎn)6時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)速度大小v'=【分析】(1)利用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,從而得出計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)速度;
(2)根據(jù)兩點(diǎn)間的距離變化情況得出物塊的運(yùn)動(dòng)情況;
(3)結(jié)合中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度得出打下計(jì)時(shí)點(diǎn)6的速度,通過(guò)勻變速直線運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間間隔內(nèi)的位移差得出加速度的大小。14.【答案】(1)解:物體沿豎直方向所受合力為零,設(shè)地面對(duì)物體的支持力為N,因此有N+Fsinθ=mg物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力f=μN(yùn)=μ(mg-Fsinθ)根據(jù)牛頓第二定律,有Fcosθ-f=ma解得:a=0.50m/s2物體運(yùn)動(dòng)s=1.0m時(shí)的速度大小v=(2)解:物體運(yùn)動(dòng)s=1.0m時(shí)的動(dòng)能E(3)解:物體運(yùn)動(dòng)s=1.0m的過(guò)程中,拉力F所做的功W=Fs(4)動(dòng)能的變化量等于合外力做的功,除拉力F做功外,還有摩擦力做功。(5)解:要使物體運(yùn)動(dòng)需滿足F解得F=18.2N使物體不離開(kāi)地面,則mg?F解得F=66.7N則F的范圍是18.2N~66.7N【解析】【分析】(1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡以及滑動(dòng)摩擦力的表達(dá)式和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系得出加速度和物體運(yùn)動(dòng)s=1.0m時(shí)的速度;
(2)結(jié)合動(dòng)能的表達(dá)式得出物體運(yùn)動(dòng)s=1.0m時(shí)的動(dòng)能;
(3)通過(guò)恒力做功的表達(dá)式得出拉力F做的功;
(4)結(jié)合共點(diǎn)力平衡得出拉力的大小F應(yīng)滿足的條件。15.【答案】(1)解:根據(jù)牛頓第二定律:mg解得a=4m/s2(2)解:建筑材料滑到斜面底端時(shí)的速度大小v=(3)解:①其滑到斜面底端時(shí)重力做功的功率P1②其下滑的整個(gè)過(guò)程中用時(shí)間t=重力做功的功率P(4)根據(jù)動(dòng)能定理12若想使建筑材料滑到斜面底端的速度減小一些,則可以增大μ或減小傾角θ,因h一定,則可增加L.【解析】【分析】(1)對(duì)建筑材料進(jìn)行受力分析,結(jié)合牛頓第二定律得出下滑加速度的大熊?。?/p>
(2)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系得出建筑材料滑到斜面底端時(shí)的速度;
(3)結(jié)合瞬時(shí)功率的表達(dá)式得出滑到斜面底端時(shí)重力做功的功率;通過(guò)平均功率的表達(dá)式以及速度與時(shí)間的關(guān)系得出重力做功的功率;(4)結(jié)合動(dòng)能定理得出使建筑材料滑到斜面底端的速度減小的措施。16.【答案】(1)解:液體水平噴出后做平拋運(yùn)動(dòng),則h=解得t=(2)解:設(shè)液體噴出后的速度為v0,液體噴出后在水平方向做勻速,則由液體噴出前后體積相等得L解之得v=(3)解:設(shè)Δt時(shí)間內(nèi)打擊地面的液體質(zhì)量為Δm,則Δm=ρ·(以Δt時(shí)間內(nèi)的液體為研究對(duì)象,豎直方向由動(dòng)量定理,得?v解之可得F【解析】【分析】(1)液體噴出后做平拋運(yùn)動(dòng),利用平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)液體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),利用勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出勻速運(yùn)動(dòng)的速度大??;
(3)液體打擊地面時(shí),利用動(dòng)量定理結(jié)合打擊的時(shí)間可以求出豎直向下的平均作用力大小。17.【答案】(1)解:由題可知,滑塊1
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