2019-2020年高一下學(xué)期期中物理試題 含解析.doc
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2019-2020年高一下學(xué)期期中物理試題 含解析 一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題,每道題6分,共計48分,每道題只有一個選項(xiàng)符合題意) 1.(6分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)下列說法中正確的是( ?。? A. 物體在恒力作用不可能作曲線運(yùn)動 B. 一個平拋物體的運(yùn)動時間由拋出時的速度決定 C. 向心力不改變做圓周運(yùn)動物體速度的大小 D. 人造衛(wèi)星進(jìn)入軌道做勻速圓周運(yùn)動時處于平衡狀態(tài),合外力為零 考點(diǎn): 物體做曲線運(yùn)動的條件;向心力;人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系. 分析: 物體做曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不在同一條直線上,合外力大小和方向不一定變化;一個平拋物體的運(yùn)動時間由拋出點(diǎn)的高度決定;向心力只改變速度的方向;人造衛(wèi)星進(jìn)入軌道做勻速圓周運(yùn)動時只受到重力的作用. 解答: 解:A、物體在恒力作用也可能作曲線運(yùn)動,如平拋運(yùn)動的物體只受到重力的作用.故A錯誤; B、一個平拋物體的運(yùn)動時間由拋出點(diǎn)的高度決定,與初速度無關(guān).故B錯誤; C、向心力只改變速度的方向,不改變做圓周運(yùn)動物體速度的大小.故C正確; D、人造衛(wèi)星進(jìn)入軌道做勻速圓周運(yùn)動時只受到重力的作用,處于完全失重狀態(tài).故D錯誤. 故選:C 點(diǎn)評: 本題關(guān)鍵是對質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動的條件的考查,掌握了做曲線運(yùn)動的條件,知道向心力在圓周運(yùn)動中的作用,本題基本上就可以解決了. 2.(6分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)如圖所示,A、B疊放著,A用繩系在固定的墻上,用力,拉著B右移,用FA、FAB和FBA分別表示繩對A的拉力、A對B的摩擦力和B對A的摩擦力,則( ?。? A. F做正功,F(xiàn)AB做負(fù)功,F(xiàn)A和FBA不做功 B. F和FBA做正功,F(xiàn)A和FAB做負(fù)功 C. F做正功,其他力都不做功 D. F做正功,F(xiàn)AB做負(fù)功,F(xiàn)BA做正功,F(xiàn)A不做功 考點(diǎn): 功的計算. 專題: 功的計算專題. 分析: B的受力情況:B向右直線運(yùn)動,水平方向受到拉力和摩擦力,拉力和摩擦力不一定是一對平衡力;物體間力的作用是相互的,A對B的摩擦和B對A的摩擦是相互作用力,大小相等;功是力與力的方向位移的乘積,當(dāng)兩者夾角小于90時此力做正功,當(dāng)兩者夾角大于90時此力做負(fù)功. 解答: 解:由題意可知,A不動B向右運(yùn)動,但均受到滑動摩擦力,則有FAB做負(fù)功,F(xiàn)做正功;由于A沒有位移,所以FA和FBA不做功.因此只有A正確;BCD均錯誤; 故選:A. 點(diǎn)評: (1)平衡力和相互作用力很相似,容易混淆,注意區(qū)分:相同點(diǎn):大小相等、方向相反、在同一條直線上.不同點(diǎn):平衡力作用在同一物體上,相互作用力作用在兩個物體上. (2)靜止不一定受到靜摩擦力,滑動不一定受到滑動摩擦力; (3)功的正負(fù)是由力與位移方向的夾角決定,當(dāng)夾角小于90力做正功;當(dāng)夾角大于90力做負(fù)功. 3.(6分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)2012年10月14日,奧地利著名極限運(yùn)動員費(fèi)利克斯?鮑姆加特納在美國新墨西哥州上空,從距地面高度約3.9萬米的氦氣球攜帶的太空艙上跳下,在最后幾千英尺打開降落傘,并成功著陸.假設(shè)降落傘在最后的勻速豎直下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng),若風(fēng)速越大,則降落傘( ?。? A. 下落的時間越短 B. 落地時速度越大 C. 落地時速度越小 D. 下落的時間越長 考點(diǎn): 運(yùn)動的合成和分解. 專題: 運(yùn)動的合成和分解專題. 分析: 將降落傘的運(yùn)動分解為水平方向和豎直方向,根據(jù)豎直方向上的運(yùn)動判斷運(yùn)動的時間,根據(jù)平行四邊形定則判斷落地的速度. 解答: 解:A、降落傘在最后的勻速豎直下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng),豎直方向上仍然做勻速直線運(yùn)動,根據(jù)分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性,則下落的時間不變.故A、D錯誤. B、風(fēng)速越大,降落傘在水平方向上的分速度越大,根據(jù)平行四邊形定則,知落地的速度越大.故C錯誤,B正確. 故選:B. 點(diǎn)評: 解決本題的關(guān)鍵知道分運(yùn)動和合運(yùn)動具有等時性,各分運(yùn)動具有獨(dú)立性,互不干擾. 4.(6分)(xx?碑林區(qū)校級學(xué)業(yè)考試)一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎,沿曲線由M向N行駛,速度逐漸減小,下圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的四種方向,你認(rèn)為正確的是( ?。? A. B. C. D. 考點(diǎn): 物體做曲線運(yùn)動的條件;向心力. 分析: 汽車在水平的公路上轉(zhuǎn)彎,所做的運(yùn)動為曲線運(yùn)動,故在半徑方向上合力不為零且是指向圓心的;又是做減速運(yùn)動,故在切線上合力不為零且與瞬時速度的方向相反,分析這兩個力的合力,即可看出那個圖象時對的. 解答: 解: 汽車從M點(diǎn)運(yùn)動到N,曲線運(yùn)動,必有些力提供向心力,向心力是指向圓心的;汽車同時減速,所以沿切向方向有與速度相反的合力;向心力和切線合力與速度的方向的夾角要大于90,所以選項(xiàng)ABD錯誤,選項(xiàng)C正確. 故答案為C. 點(diǎn)評: 解決此題關(guān)鍵是要沿半徑方向上和切線方向分析汽車的受力情況,在水平面上,減速的汽車受到水平的力的合力在半徑方向的分力使汽車轉(zhuǎn)彎,在切線方向的分力使汽車減速,知道了這兩個分力的方向,也就可以判斷合力的方向了. 5.(6分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)運(yùn)動員把質(zhì)量是500g的足球由靜止踢出后,某人觀察它在空中的運(yùn)動情況,估計上升的最大高度是10m,在最高點(diǎn)的速度為20m/s,請你根據(jù)這個估計運(yùn)動員在踢足球時對足球做的功為( ?。? A. 100J B. 150J C. 0J D. 200J 考點(diǎn): 動能定理. 專題: 動能定理的應(yīng)用專題. 分析: 足球被踢出后在運(yùn)動過程中只有重力做功,機(jī)械能守恒,運(yùn)動員對足球做功轉(zhuǎn)化為足球的機(jī)械能. 解答: 解:運(yùn)動員對球做功轉(zhuǎn)化為球的初始機(jī)械能,從球飛出到最高點(diǎn),由機(jī)械能守恒可得: W=E初=mgh+mv2=0.51010J+0.5202J=150J; 運(yùn)動員對足球做功為150J. 故選:B 點(diǎn)評: 本題考查了功能轉(zhuǎn)化和機(jī)械能守恒,要弄清功能轉(zhuǎn)化關(guān)系,應(yīng)用機(jī)械能守恒即可正確解題. 6.(6分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)如圖所示,把質(zhì)量為m的物體置于水平圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動,物體到圓盤圓心的距離為r,物體與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為μ,若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω時,物體與圓盤之間剛好發(fā)生相對滑動,關(guān)于物體的受力及運(yùn)動以下說法正確的是( ?。? A. 物體在運(yùn)動過程中受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用 B. 若將物體的質(zhì)量變?yōu)?m,只有當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度增加為2ω時,物體才會和圓盤發(fā)生相對滑動 C. 假如將物體用一根固定在圓心處的輕繩系住,則在物體與圓盤一起轉(zhuǎn)動的過程中二者之間的摩擦力可能為零 D. 若保持物體和圓盤相對靜止,物體允許的最大線速度為Vm= 考點(diǎn): 向心力. 專題: 勻速圓周運(yùn)動專題. 分析: 向心力是效果力,不是物體實(shí)際受到的力,物塊隨轉(zhuǎn)盤做圓周運(yùn)動的過程中靜摩擦力提供向心力. 解答: 解:A、物體在運(yùn)動過程中受到重力、支持力、摩擦力的作用,受力分析時不能說物體受向心力,故A錯誤; B、若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω時,物體與圓盤之間剛好發(fā)生相對滑動,則μmg=mω2r,若物體的質(zhì)量變?yōu)?m,則μ?2mg=2mω2r,可見圓盤轉(zhuǎn)動的角速度仍然是為ω時物體與圓盤發(fā)生相對滑動,故B錯誤; C、假如將物體用一根固定在圓心處的輕繩系住,則在物體與圓盤一起轉(zhuǎn)動的過程中還是有相對圓心向外運(yùn)動的趨勢,則還是會受靜摩擦力作用,即摩擦力不可能為零,故C錯誤; D、若保持物體和圓盤相對靜止,則μmg=mω2r,v=ωr,得:v=,故D正確; 故選:D. 點(diǎn)評: 任何圓周運(yùn)動都需要向心力,向心力是由其他的力來充當(dāng)?shù)?,向心力不是一個單獨(dú)力. 7.(6分)(xx?盱眙縣校級模擬)我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月球經(jīng)過一年多的運(yùn)行,完成了既定任務(wù),于2009年3月1日13時13分成功撞月.如 圖為“嫦娥一號”衛(wèi)星撞月的模擬圖,衛(wèi)星在控制點(diǎn)處開始進(jìn)入撞月軌道.假設(shè)衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動的軌道半徑為R,周期為T,引力常量為G.以下說法正確的是( ?。? A. “嫦娥一號”衛(wèi)星在控制點(diǎn)處應(yīng)減速 B. 可以求出月球?qū)Α版隙鹨惶枴毙l(wèi)星的引力 C. 可以求出“嫦娥一號”衛(wèi)星的質(zhì)量 D. “嫦娥一號”在地面的發(fā)射速度大于11.2km/s 考點(diǎn): 萬有引力定律及其應(yīng)用. 專題: 萬有引力定律的應(yīng)用專題. 分析: 撞月軌道是一個離月球越來越近的軌道,當(dāng)萬有引力剛好提供衛(wèi)星所需向心力時 衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運(yùn)動,要進(jìn)入撞月軌道必須進(jìn)行變軌,根據(jù):若是供大于需 則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運(yùn)動;若是供小于需 則衛(wèi)星做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動,分析衛(wèi)星在控制點(diǎn)處應(yīng)加速還是減速.研究衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)萬有引力提供向心力,列出等式求出中心體的質(zhì)量. 解答: 解: A、撞月軌道是一個離月球越來越近的軌道,即“嫦娥一號”衛(wèi)星要做向心運(yùn)動,所以“嫦娥一號”衛(wèi)星在控制點(diǎn)1處應(yīng)減速,使得萬有引力大于所需要的向心力,做逐漸靠近圓心的運(yùn)動.故A正確. B、C,設(shè)月球的質(zhì)量為M,衛(wèi)星的質(zhì)量為m.衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動時,由月球的萬有引力提供向心力,則 G=mR,則M=,可知可以求出月球的質(zhì)量. 但衛(wèi)星的質(zhì)量m約掉了,不能求出,所以不能求出月球?qū)Α版隙鹨惶枴毙l(wèi)星的引力,故BC錯誤. D、當(dāng)航天器超過第一宇宙速度達(dá)到一定值時,它就會脫離地球的引力而成為圍繞太陽運(yùn)行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱脫離速度,為11.2km/s.由于“嫦娥一號”還未超出地球引力的范圍,所以發(fā)射速度不能超過這個速度.嫦娥一號發(fā)射過程是先繞地球轉(zhuǎn)幾圈在調(diào)整到環(huán)月軌道,所以一開始發(fā)射速度只要大于7.9km/s就行了,到調(diào)整至環(huán)月軌道時再提速.故D錯誤. 故選:A. 點(diǎn)評: 解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一理論,知道若提供的萬有引力大于所需的向心力,衛(wèi)星將會做近心運(yùn)動. 8.(6分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)如圖所示,工廠利用足夠長的皮帶傳輸機(jī)把貨物從地面運(yùn)送到高出水平地面的C平臺上,C平臺離地面的高度一定.運(yùn)輸機(jī)的皮帶以一定的速度v順時針轉(zhuǎn)動且不打滑.將貨物輕輕地放在A處,貨物隨皮帶到達(dá)平臺.貨物在皮帶上相對滑動時,會留下一定長度的痕跡.已知所有貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ.滿足tanθ<μ,可以認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力( ?。? A. 傳送帶對貨物做的功等于物體動能的增加量 B. 傳送帶對貨物做的功等于貨物對傳送帶做的功 C. 因傳送物體,電動機(jī)需多做的功等于貨物機(jī)械能的增加量 D. 貨物質(zhì)量m越大,皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱越多 考點(diǎn): 功能關(guān)系;功的計算;機(jī)械能守恒定律. 分析: 物體放在皮帶上先做勻加速運(yùn)動,當(dāng)速度達(dá)到皮帶的速度時做勻速運(yùn)動;物體勻加速運(yùn)動時,物體速度增加到與傳送帶速度相同時與傳送帶一起做勻速運(yùn)動;在傳送物體的過程中,電動機(jī)做的功轉(zhuǎn)化為物體的動能、重力勢能與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能;表示出物體與皮帶的相對位移,根據(jù)Q=μmgcosθ?△x表示出因滑動摩擦產(chǎn)生的熱量. 解答: 解:A、物體放在皮帶上先做勻加速運(yùn)動,當(dāng)速度達(dá)到皮帶的速度時做勻速運(yùn)動,送帶對貨物做的功等于物體動能的增加量與重力勢能的增加量的和.故A錯誤; B、物體放在皮帶上先做勻加速運(yùn)動,當(dāng)速度達(dá)到皮帶的速度時做勻速運(yùn)動,而傳送帶一直做勻速運(yùn)動,所以物體位移的絕對值x1小于傳送帶的位移x2, 傳送帶對物體做功:W1=f?x1,物體對傳送帶做功:W2=fx2>fx1=W1.故B錯誤; C、在傳送物體的過程中,電動機(jī)做的功轉(zhuǎn)化為物體的動能、重力勢能與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能,所以電動機(jī)需多做的功大于貨物機(jī)械能的增加量.故C錯誤; D、皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱:Q=f?△x=μmgcosθ?,當(dāng)傾角θ和速度v一定時,物體勻加速運(yùn)動時,根據(jù)牛頓第二定律可得: μmgcosθ﹣mgsinθ=ma 解得物體的加速度為: a=μgcosθ﹣gsinθ 加速度不變,貨物質(zhì)量m越大,皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱越多.故D正確. 故選:D 點(diǎn)評: 本題要注意物塊在傳送帶上的運(yùn)動情況,能正確對物體進(jìn)行受力分析;在傳送物體的過程中,電動機(jī)做的功轉(zhuǎn)化為物體的動能、重力勢能與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能,難度適中. 二、實(shí)驗(yàn)題(本題有兩道小題,其中第9題8分,第10題10分) 9.(3分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時,讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動,通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動的軌跡.為了能較準(zhǔn)確地拙繪運(yùn)動軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上( ) A. 通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 B. 每次釋放小球的位置必須不同 C. 每次必須由靜止釋放小球 D. 記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降 E. 將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點(diǎn)連成折線 考點(diǎn): 研究平拋物體的運(yùn)動. 專題: 實(shí)驗(yàn)題. 分析: 保證小球做平拋運(yùn)動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平,因?yàn)橐嬐贿\(yùn)動的軌跡,必須每次釋放小球的位置相同,且由靜止釋放,以保證獲得相同的初速度,實(shí)驗(yàn)要求小球滾下時不能碰到木板平面,避免因摩擦而使運(yùn)動軌跡改變,最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線. 解答: 解:A、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平,是為了保證小球做平拋運(yùn)動,故A正確; B、C、因?yàn)橐嬐贿\(yùn)動的軌跡,必須每次釋放小球的位置相同,且由靜止釋放,以保證獲得相同的初速度,故B錯誤,C正確; D、因平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動,在相同時間里,位移越來越大,因此木條(或凹槽)下降的距離不應(yīng)是等距的,故D錯誤; E、實(shí)驗(yàn)要求小球滾下時不能碰到木板平面,避免因摩擦而使運(yùn)動軌跡改變,最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線,E錯誤. 故選:AC. 點(diǎn)評: 解決平拋實(shí)驗(yàn)問題時,要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng).在平拋運(yùn)動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理,要注重學(xué)生對探究原理的理解. 10.(3分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)如圖是某學(xué)生在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時記錄的一段平拋運(yùn)動的軌跡,A為物體運(yùn)動一段時間后的位置,以A為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示坐標(biāo)系,請根據(jù)圖象求出物體做平拋運(yùn)動的初速度為 1.0 m/s. 考點(diǎn): 研究平拋物體的運(yùn)動. 專題: 實(shí)驗(yàn)題. 分析: 平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,在豎直方向上做自由落體運(yùn)動,根據(jù)豎直方向上△y=gT2,求出時間間隔,再根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動求出初速度. 解答: 解:在豎直方向上△y=gT2,因此有: T===0.1s 則小球平拋運(yùn)動的初速度: v0===1.0m/s. 故答案為:1.0. 點(diǎn)評: 研究平拋運(yùn)動的方法是把平拋運(yùn)動分解到水平方向和豎直方向去研究,水平方向做勻速直線運(yùn)動,豎直方向做自由落體運(yùn)動,兩個方向上運(yùn)動的時間相同. 11.(2分)(xx秋?海淀區(qū)校級期末)實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材裝配如圖所示.一個半徑為r的鋼球每次都從厚度為d的斜槽上同一位置滾下,經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運(yùn)動.設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置,通過多次實(shí)驗(yàn),在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置,連起來就得到鋼球從拋出點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動的軌跡. 該同學(xué)根據(jù)自己所建立的坐標(biāo)系,在描出的平拋運(yùn)動軌跡圖上任取一點(diǎn)P(x,y),精確地測量其坐標(biāo)x、y,然后求得小球的初速度v.那么,這樣測得的平拋初速度值與真實(shí)值相比會 偏小?。ㄌ睢捌蟆薄ⅰ捌 被颉跋嗟取保? 考點(diǎn): 研究平拋物體的運(yùn)動. 專題: 實(shí)驗(yàn)題. 分析: 平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,在豎直方向上做自由落體運(yùn)動.結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求出初速度的大小,從而進(jìn)行誤差分析. 解答: 解:根據(jù)y=得,t=,則初速度.由于坐標(biāo)原點(diǎn)偏上,則y偏大,則測出的初速度偏?。? 故答案為:偏?。? 點(diǎn)評: 熟練掌握平拋運(yùn)動的特點(diǎn)、規(guī)律是解決平拋運(yùn)動知識的關(guān)鍵,注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng),難度適中. 12.(10分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律. (1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟: A.按照圖1示的裝置安裝器件; B.將打點(diǎn)計時器接到電源的“直流輸出”上; C.用天平測出重錘的質(zhì)量; D.先接通電源開關(guān),穩(wěn)定工作后釋放懸掛紙帶的夾子,同時打出一條紙帶; E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離: F.根據(jù)測量結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能. 其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是: BC (2)在用打點(diǎn)計時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落, 打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖2所示.O為第一個點(diǎn),A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)巾的三個點(diǎn).已知打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一個點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,那么: ①根據(jù)圖2所得的數(shù)據(jù),紙帶的 左 端和重物相連(填“左”或者“右”);應(yīng)取圖中O點(diǎn)到 B 點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律: ②從O點(diǎn)到①問中所取的點(diǎn),重物重力勢能的減少量△Ep= 1.88 J,動能增加量△Ek= 1.84 (結(jié)果取三位有效數(shù)字);分析所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出此實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是: 在誤差允許范圍內(nèi),重物下落的機(jī)械能守恒?。? 考點(diǎn): 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律. 專題: 實(shí)驗(yàn)題. 分析: (1)解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),只有理解了這些才能真正了解具體實(shí)驗(yàn)操作的含義; (2)重物下落時做勻加速運(yùn)動,故紙帶上的點(diǎn)應(yīng)越來越遠(yuǎn),根據(jù)這個關(guān)系判斷那一端連接重物. 驗(yàn)證機(jī)械能守恒時,我們驗(yàn)證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△Ek=之間的關(guān)系,所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù). 解答: 解:(1)B:將打點(diǎn)計時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上,故B錯誤. C:因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平,故C不需要. 該題選沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)?,故選:BC. (2)重物下落時做勻加速運(yùn)動,故紙帶上的點(diǎn)應(yīng)越來越遠(yuǎn),故應(yīng)該是左端連接重物. 驗(yàn)證機(jī)械能守恒時,我們驗(yàn)證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△Ek=之間的關(guān)系,所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù).故選B點(diǎn). 減少的重力勢能為:△Ep=mgh=19.819.210﹣2=1.88J vB= 所以增加的動能為:△Ek= 有數(shù)據(jù)可知,在誤差允許范圍內(nèi),重物下落的機(jī)械能守恒. 故答案為:(1)BC;(2)①左,B;②1.88,1.84,在誤差允許范圍內(nèi),重物下落的機(jī)械能守恒. 點(diǎn)評: (1)只有明確了實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)測量,才能明確各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作的具體含義,這點(diǎn)要在平時訓(xùn)練中加強(qiáng)練習(xí). (2)運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題.要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留 三、計算題(本題有三道小題,共計44分要求寫出必要的步驟) 13.(12分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)我國月球探測計劃“嫦娥工程”已經(jīng)啟動,科學(xué)家對月球的探索會越來越深入. (1)若已知地球質(zhì)量是M,月球繞地球的運(yùn)動近似看做勻速圓周運(yùn)動,圓周運(yùn)動的軌道半徑為r,試求出月球繞地球運(yùn)動的周期T; (2)若已知月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g,在忽略月球自轉(zhuǎn)的情況下,請求出月球的質(zhì)量. 考點(diǎn): 萬有引力定律及其應(yīng)用. 專題: 萬有引力定律的應(yīng)用專題. 分析: (1)研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)萬有引力提供向心力,列出等式求出月球繞地球運(yùn)動的周期T. (2)在忽略月球自轉(zhuǎn)的情況下,物體在月球表面上受到的重力近似等于月球的萬有引力,列式解出月球的質(zhì)量. 解答: 解:(1)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動,由地球的萬有引力提供向心力,則有: G=mr 解得 T=2πr (2)在忽略月球自轉(zhuǎn)的情況下,物體在月球表面上受到的重力近似等于月球的萬有引力,則得: m′g=G 解得月球的質(zhì)量:M月= 答:(1)月球繞地球運(yùn)動的周期T為2πr. (2)月球的質(zhì)量為. 點(diǎn)評: 對于天體運(yùn)動問題,根據(jù)萬有引力提供向心力,列出等式只能求出中心體的質(zhì)量.另外一個思路是重力等于萬有引力,得到GM=gR2,常常稱為黃金代換式. 14.(14分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)如圖所示,某興趣小組舉行遙控賽車比賽中,比賽要求:賽車從起點(diǎn)出發(fā),沿水平直軌道運(yùn)動,在B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R=0.32m的光滑豎直圓弧,離開圓弧后繼續(xù)在水平面上運(yùn)動.已知賽車的額定功率P=10.0W,賽車的質(zhì)量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,AB段長L=10.0m.若賽車車長不計,空氣阻力不計,g取10m/s2. (1)若賽車在水平直軌道上能達(dá)到最大速度,求最大速度vm的大?。? (2)若要完成比賽,小車到達(dá)B點(diǎn)時速度至少要為多少? (3)若在比賽中賽車通過A點(diǎn)時速度vA=2m/s,且賽車達(dá)到額定功率.要使賽車完成比賽,求賽車在AB段通電的最短時間t. 考點(diǎn): 動能定理;向心力. 專題: 動能定理的應(yīng)用專題. 分析: (1)賽車到達(dá)最大速度時,牽引力等于阻力,根據(jù):P=Fvm即可求得最大速度; (2)B向軌道的最高點(diǎn)運(yùn)動的過程中,由于賽車進(jìn)入光滑豎直圓弧,賽車與軌道之間的摩擦力等于0,所以賽車在圓軌道內(nèi)無法輸出動力,上升的過程中只有重力做功,結(jié)合物體通過圓軌道最高點(diǎn)的條件,即可求得賽車到達(dá)B點(diǎn)時的最小速度; (3)賽車通過A點(diǎn)時速度vA=2m/s,且賽車達(dá)到額定功率,之后賽車以恒定的功率加速,要使賽車在AB段通電的最短時間,則到達(dá)B的速度剛好是(2)中的最小速度.然后根據(jù)動能定理即可求解. 解答: 解:(1)賽車到達(dá)最大速度時,牽引力等于阻力,即:f=F 由:P=Fvm 得:m/s (2)為保證過最高點(diǎn),最高點(diǎn)速度至少為v0: 得: 由于賽車進(jìn)入光滑豎直圓弧,賽車與軌道之間的摩擦力等于0,所以賽車在圓軌道內(nèi)無法輸出動力,上升的過程中只有重力做功,運(yùn)用機(jī)械能守恒,研究B點(diǎn)到最高點(diǎn): 得:m/s (3)要使賽車完成比賽,小車能夠通過最高點(diǎn)即可,所以A到B的過程中,設(shè)同電的時間是t,則賽車從A到B運(yùn)用動能定理得: Pt﹣FfL= 代入數(shù)據(jù)得:t=2.6s 答:(1)若賽車在水平直軌道上能達(dá)到最大速度,最大速度vm的大小是5m/s;(2)若要完成比賽,小車到達(dá)B點(diǎn)時速度至少要為4m/s;(3)若在比賽中賽車通過A點(diǎn)時速度vA=2m/s,且賽車達(dá)到額定功率.要使賽車完成比賽,求賽車在AB段通電的最短時間是2.6s 點(diǎn)評: 本題是力電綜合問題,關(guān)鍵要將物體的運(yùn)動分為三個過程,分析清楚各個過程的運(yùn)動特點(diǎn)和受力特點(diǎn),然后根據(jù)動能定理、機(jī)械能守恒、向心力公式列式求解! 解題的分析中要注意說明:賽車在圓軌道內(nèi)無法輸出動力,上升的過程中只有重力做功. 15.(8分)(xx春?渝中區(qū)校級期中)如圖所示,P是傾角為30的光滑固定斜面.勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端同定在斜面底端的固定擋板C上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接.細(xì)繩的一端系在物體A上,細(xì)繩跨過不計質(zhì)量和摩擦的定滑輪,另一端有一個不計質(zhì)量的小掛鉤.小掛鉤不掛任何物體時,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)繩與斜面平行.在小掛鉤上輕輕掛上一個質(zhì)量也為m的物塊B后,物體A沿斜面向h運(yùn)動.斜面足夠長,運(yùn)動過程中B始終未接觸地面. (1)求小掛鉤不掛任何物體時彈簧的形變量; (2)求物塊A剛開始運(yùn)動時的加速度大小a; (3)設(shè)物塊A沿斜面上升通過Q點(diǎn)位置時速度最大,求Q點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的距離x0及最大速度vm: (4)把物塊B的質(zhì)量變?yōu)镹m(N>0.5),小明同學(xué)認(rèn)為,只要N足夠大,就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點(diǎn)時的速度增大到2vm,你認(rèn)為是否正確?如果正確,請說明理由,如果不正確,請求出A沿斜面上升到Q點(diǎn)位置時的速度的范圍. 考點(diǎn): 功能關(guān)系;胡克定律;牛頓第二定律. 分析: (1)由平衡條件求出彈簧的形變量; (2)由牛頓第二定律可以求出加速度. (3)由機(jī)械能守恒定律可以求出最大速度. (4)由機(jī)械能守恒定律求出A的速度,然后求出速度的大小范圍. 解答: 解:(1)開始時,對A,由平衡條件得:mgsin30=kx, 得:x=, (2)以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象,A剛開始運(yùn)動的瞬間, 由牛頓第二定律得:mg+kx﹣mgsin30=(m+m)a, 代入數(shù)據(jù)解得:a=0.5g; (3)當(dāng)A受到的合力為零時速度最大,此時: mgsin30+kx′=mg, 解得:x=x′=, Q點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的距離:x0=2x=; 在出發(fā)點(diǎn)與Q彈簧的形變量相同,彈簧的彈性勢能相等, 由機(jī)械能守恒定律得:mgx0=mgx0sin30+?2mv2, 解得,最大速度:vm=g; (4)B的質(zhì)量變?yōu)閚m時,由機(jī)械能守恒定律得: nmgx0=mgx0sin30+?(nm+m)v2, 解得:v=g, n→∞時,v=g=2vm, 由于n不會達(dá)到無窮大,因此速度不會達(dá)到2vm, 小明的說法是錯誤的,速度范圍是:0<v<g; 答:(1)小掛鉤不掛任何物體時彈簧的形變量; (2)物塊A剛開始運(yùn)動時的加速度大小是0.5g; (3)Q點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的距離是,最大速度是; (4)小明的說法是錯誤的,A沿斜面上升到Q點(diǎn)位置時的速度的范圍為0<v<. 點(diǎn)評: 本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用及機(jī)械能守恒定律;要分析清楚物體的運(yùn)動過程,應(yīng)用牛頓第二定律與機(jī)械能守恒定律可以正確解題.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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