2021-2022學(xué)年鄭州四中下期高一年級第三次調(diào)研考試物理試卷分值：100分考試時間：90分鐘一、選擇題（1-8題為單選題，9-12為多選題，每題4分，共48分，多選題選對而不全的得2分）1. 目前，俄羅斯采取對烏克蘭的軍事行動中，美國援助烏克蘭的一種武器“標(biāo)槍”，它是一種肩扛式反坦克導(dǎo)彈。導(dǎo)彈發(fā)射后，噴射氣體對導(dǎo)彈產(chǎn)生推力F，一段時間內(nèi)導(dǎo)彈在豎直面內(nèi)沿下列圖中虛線向前運(yùn)動，其中導(dǎo)彈飛行姿勢可能正確的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】A．圖中導(dǎo)彈發(fā)射后受到噴射氣體產(chǎn)生沿水平方向的推力F和豎直向下的重力，合力的方向與圖中運(yùn)動的方向不可能在同一條直線上，所以不能做直線運(yùn)動，故A錯誤；B．圖中導(dǎo)彈發(fā)射后受到噴射氣體產(chǎn)生的斜向上的推力F和豎直向下的重力，該圖中合力的方向與運(yùn)動的方向可能在同一條直線上，所以導(dǎo)彈可能沿斜向上的方向做直線運(yùn)動，故B正確；C．圖中導(dǎo)彈發(fā)射后受到噴射氣體產(chǎn)生的斜向下的推力F和豎直向下的重力，該圖中合力的方向與運(yùn)動的方向不可能在同一條直線上，所以不能做直線運(yùn)動，故C錯誤；D．圖中導(dǎo)彈發(fā)射后受到噴射氣體產(chǎn)生的推力F的方向沿軌跡的切線方向，而重力的方向豎直向下，合力的方向沿軌跡切線方向向外，不可能沿虛線凹側(cè)，故導(dǎo)彈不可能沿虛線做曲線運(yùn)動，故D錯誤。故選B。2. 如圖所示，在河岸上通過輪軸（輪套在有一定大小的軸上，輪與軸繞共同的中軸一起轉(zhuǎn)動）用細(xì)繩拉船，輪與軸的半徑比 ．輪上細(xì)繩的速度恒為，當(dāng)軸上細(xì)繩拉船的部分與水平方向成60°角時，船的速度是（ ）A. 2m/s B. 4 m/s C. 8m/s D. 16 m/s【答案】B【解析】【詳解】輪與軸同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，所以根據(jù)公式可得，船的速度速度可分解為軸上細(xì)繩的速度和垂直繩子斜向下的速度，根據(jù)幾何知識可得，故B正確；【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道船的速度是沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度，會根據(jù)平行四邊形定則對速度進(jìn)行合成．3. 如圖，斜面AC與水平方向的夾角為α，在A點(diǎn)正上方與C等高處水平拋出一小球，其速度垂直斜面落到D點(diǎn)，則CD與DA的比為（   ）A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【分析】【詳解】設(shè)小球水平方向的速度為v0，將D點(diǎn)的速度進(jìn)行分解，水平方向的速度等于平拋運(yùn)動的初速度，通過角度關(guān)系求解得豎直方向的末速度為設(shè)該過程用時為t，則DA間水平距離為v0t，故CD間豎直距離為，故CD=得故選D。【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動．4. 關(guān)于力對物體做功，以下說法正確的是（　　）A. 滑動摩擦力一定對物體做負(fù)功B. 靜摩擦力對物體一定不做功C. 作用力與反作用力做的功一定大小相等，一正一負(fù)D. 滑動摩擦力對物體做功的過程，一定有機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化【答案】D【解析】【詳解】A．滑動摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動方向相反，但與運(yùn)動方向可以相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動方向垂直，故可能做負(fù)功，也可能做正功，也可以不做功，比如將小物塊輕輕放在勻速運(yùn)動的傳送帶上，小物塊相對于傳送帶運(yùn)動，滑動摩擦力充當(dāng)動力，傳送帶對小物塊的滑動摩擦力做正功，故A錯誤；B．靜摩擦力作用的物體間無相對滑動，但不代表沒發(fā)生位移，所以可以做正功、負(fù)功或不做功，例如糧倉運(yùn)送糧食的傳送帶對糧食施加有靜摩擦力，該力對糧食做正功，故B錯誤；C．作用力和反作用力可能都做正功，做功的代數(shù)和不一定為零，比如兩個人滑冰，相互推開，在推開的過程中，作用力與反作用力都做正功，故C錯誤；D．滑動摩擦力對物體做功的過程中，一定有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。故選D。5. 一小物塊沿斜面向上滑動，然后滑回到原處．物塊初動能為Ek0，與斜面間的動摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動能Ek與位移x關(guān)系的圖線是(     )A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【詳解】設(shè)斜面傾角為θ，根據(jù)動能定理，當(dāng)小物塊沿斜面上升時，有：－(mgsinθ＋f)x=Ek－Ek0即：Ek=－(f＋mgsinθ)x＋Ek0所以Ek與x的函數(shù)關(guān)系圖象為直線，且斜率為負(fù)；設(shè)x0為小物塊到達(dá)最高點(diǎn)時的位移，當(dāng)小物塊沿斜面下滑時根據(jù)動能定理有：(mgsinθ－f)(x0－x)=Ek－0即：Ek=－(mgsinθ－f)x＋(mgsinθ－f)x0所以下滑時Ek隨x的減小而增大且為直線。綜上所述，故C正確，ABD錯誤。故選C。6. 用一根繩子豎直向上拉一個物塊，物塊從靜止開始運(yùn)動（不計空氣阻力），繩子拉力的功率按如圖所示規(guī)律變化，已知物塊的質(zhì)量為m，重力加速度為g，時間內(nèi)物塊做勻加速直線運(yùn)動，時刻后功率保持不變，時刻物塊達(dá)到最大速度，則下列說法正確的是（　?。?/span>A. 物塊始終做勻加速直線運(yùn)動B. 時間內(nèi)物塊的加速度大小為C. 時刻物塊的速度大小為D. 時間內(nèi)物塊上升的高度為【答案】D【解析】【詳解】B．由圖可知，0～t0時間內(nèi)功率與時間成正比，則有得圖中斜率可知故B錯誤；AC．時刻功率保持不變，物塊速度v繼續(xù)增大，由可知物塊加速度逐漸減小，因此，時刻內(nèi)物塊做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，直到加速度減小到零，即t1時刻，此刻速度最大，最大速度為由于時刻物塊的速度即故AC錯誤；D．P－t圖線與t軸所圍的面積表示0～t1時間內(nèi)拉力做的功由動能定理得得故D正確。故選D。7. 如圖所示，質(zhì)量為，長為的木板靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為的物塊（可看做質(zhì)點(diǎn)），以某一初速度從長木板左端開始運(yùn)動。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為，最終物塊剛好沒從木板的右端滑下。物塊相對木板滑動的過程中，木板的位移為，則在此過程中（　?。?/span>A. 物塊與木板組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B. 物塊的動能減少了C. 長木板獲得的動能為D. 物塊與長木板組成的系統(tǒng)機(jī)械能損失了【答案】C【解析】【詳解】A．物塊與木板組成的系統(tǒng)中，摩擦力對系統(tǒng)做負(fù)功，使系統(tǒng)的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能不守恒，故A錯誤；B．根據(jù)動能定理可知，物塊動能的減少量為長木板獲得的動能為故B錯誤，C正確；D．由B項分析可知物塊與長木板組成的系統(tǒng)機(jī)械能損失量為故D錯誤。故選C。8. 由于空氣阻力的影響，發(fā)射后無動力的炮彈實(shí)際飛行軌跡不是拋物線，而是“彈道曲線”，如圖中實(shí)線所示，圖中虛線為不考慮空氣阻力情況下炮彈的理想運(yùn)動軌跡，O、a、b、c、d為彈道曲線上的五點(diǎn)，其中O點(diǎn)為發(fā)射點(diǎn)，d點(diǎn)為落地點(diǎn)，b點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn)，a、c為運(yùn)動過程中經(jīng)過的距地面高度相等的兩點(diǎn)。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 到達(dá)b點(diǎn)時，炮彈速度為零B. 到達(dá)b點(diǎn)時，炮彈的加速度為零C. 炮彈經(jīng)過a點(diǎn)時的速度大于經(jīng)過c點(diǎn)時的速度D. 炮彈達(dá)到b點(diǎn)時機(jī)械能最大【答案】C【解析】【詳解】A．炮彈在最高點(diǎn)豎直方向上的速度為零，水平方向上的速度不為零，故炮彈在最高點(diǎn)速度不為零，A錯誤；B．在最高點(diǎn)受空氣阻力（水平方向上的阻力與水平速度方向相反），重力作用，二力合力不為零，故加速度不為零，B錯誤；C．由于空氣阻力恒做負(fù)功，所以根據(jù)動能定理可知經(jīng)過點(diǎn)時的速度大于經(jīng)過點(diǎn)時的速度，C正確；D．整個過程中，阻力恒做負(fù)功，所以整個過程中機(jī)械能在減小，即O點(diǎn)的機(jī)械能最大，D錯誤。故選C。二、多選擇題9. 作為一種新型的多功能航天飛行器，航天飛機(jī)集火箭、衛(wèi)星和飛機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)于一身．假設(shè)一航天飛機(jī)在完成某次維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，如圖所示，已知A點(diǎn)距地面的高度為2R（R為地球半徑），B點(diǎn)為軌道Ⅱ上的近地點(diǎn)，地球表面重力加速度為g，地球質(zhì)量為M.又知若物體在離星球無窮遠(yuǎn)處時其引力勢能為零，則當(dāng)物體與星球球心距離為r時，其引力勢能Ep＝－G（式中m為物體的質(zhì)量，M為星球的質(zhì)量，G為引力常量），不計空氣阻力．則下列說法中正確的有A. 該航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)的速度小于經(jīng)過B點(diǎn)的速度B. 該航天飛機(jī)在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點(diǎn)時的向心加速度大于它在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)時的向心加速度C. 在軌道Ⅱ上從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，航天飛機(jī)的加速度一直變大D. 可求出該航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上運(yùn)行時經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的速度大小【答案】ACD【解析】【詳解】A．在軌道Ⅱ上A點(diǎn)為遠(yuǎn)地點(diǎn)，B點(diǎn)為近地點(diǎn)，航天飛機(jī)經(jīng)過A點(diǎn)的速度小于經(jīng)過B點(diǎn)的速度，故A正確；B．在A點(diǎn)，航天飛機(jī)所受外力為萬有引力，根據(jù)，知航天飛機(jī)在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點(diǎn)和在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)時的加速度相等，故B錯誤；C．在軌道Ⅱ上運(yùn)動時，由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，航天飛機(jī)距地心的距離一直減小，故航天飛機(jī)的加速度一直變大，故C正確；D．航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上運(yùn)行時機(jī)械能守恒，有，由開普勒第二定律得rAvA＝rBvB，結(jié)合，rA＝3R，rB＝R，可求得vA、vB，故D正確．10. 作為一種新型的多功能航天飛行器，航天飛機(jī)集火箭、衛(wèi)星和飛機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)于一身。假設(shè)一航天飛機(jī)在完成某維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，如圖所示，已知A點(diǎn)距地面的高度為（R為地球半徑），B點(diǎn)為軌道Ⅱ上的近地點(diǎn)（離地面高度忽略不計），地表重力加速度為g，地球質(zhì)量為M。又知若物體在與星球無窮遠(yuǎn)處時其引力勢能為零，則當(dāng)物體與星球球心距離為r時，其引力勢能（式中m為物體的質(zhì)量，M為星球的質(zhì)量，G為引力常量），不計空氣阻力。則下列說法中正確的有（　?。?/span>A. 該航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上運(yùn)動的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期B. 該航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點(diǎn)的速度大于軌道Ⅰ上經(jīng)過A點(diǎn)的速度C. 該航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點(diǎn)的速度大于，小于D. 該航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上從A運(yùn)動到B的時間為【答案】ABC【解析】【詳解】A．由于圓形軌道Ⅰ的半徑大于橢圓軌道Ⅱ半長軸，根據(jù)開普勒第三定律可知故A正確；BC．由于航天飛機(jī)在近地點(diǎn)做離心運(yùn)動，且離地面高度忽略不計，因此航天飛機(jī)在軌道Ⅱ橢圓軌道近地點(diǎn)B的速度大于近地圓形軌道的環(huán)繞速度，而近地圓形軌道的環(huán)繞速度為第一宇宙速度。圓形軌道Ⅰ的半徑大于近地圓形軌道的半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力可知，半徑越小，速度越大，因此航天飛機(jī)在圓形軌道Ⅰ的速度小于在近地圓形軌道的速度，即航天飛機(jī)在軌道Ⅰ的速度小于第一宇宙速度，因此該航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點(diǎn)的速度大于軌道Ⅰ上經(jīng)過A點(diǎn)的速度，另外由于航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上依然繞地球飛行，因此速度小于第二宇宙速度，故BC正確；D．由題意可知，圓形軌道Ⅰ的半徑，橢圓軌道半長軸為根據(jù)開普勒第三定律可得又由萬有引力提供向心力及地球表面萬有引力約等于重力可得聯(lián)合解得所以該航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上從A運(yùn)動到B的時間為故D錯誤。故選ABC。11. 作為一種新型的多功能航天飛行器，航天飛機(jī)集火箭、衛(wèi)星和飛機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)于一身。假設(shè)一航天飛機(jī)在完成某維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，如圖所示，已知A點(diǎn)距地面的高度為（R為地球半徑），B點(diǎn)為軌道Ⅱ上的近地點(diǎn)（離地面高度忽略不計），地表重力加速度為g，地球質(zhì)量為M。又知若物體在與星球無窮遠(yuǎn)處時其引力勢能為零，則當(dāng)物體與星球球心距離為r時，其引力勢能（式中m為物體的質(zhì)量，M為星球的質(zhì)量，G為引力常量），不計空氣阻力。則下列說法中正確的有（　?。?/span> A. 航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)的加速度為B. 航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上的機(jī)械能小于在軌道Ⅰ上的機(jī)械能C. 在軌道Ⅱ上從A運(yùn)動到B的過程中，航天飛機(jī)增加的動能等于減少的引力勢能D. 若有兩顆衛(wèi)星分別在軌道Ⅰ、軌道Ⅱ上運(yùn)動，則二者在A點(diǎn)相遇后，在軌道Ⅰ運(yùn)動的衛(wèi)星轉(zhuǎn)兩周后與在軌道Ⅱ運(yùn)動的衛(wèi)星再次相遇【答案】BC【解析】【詳解】A．由地球表面解得航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)的加速度為故A錯誤；B．從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，需要減速，航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上的機(jī)械能小于在軌道Ⅰ上的機(jī)械能，故B正確；C．在軌道Ⅱ上從A運(yùn)動到B的過程中，航天飛機(jī)機(jī)械能守恒，增加的動能等于減少的引力勢能，故C正確；D．由開普勒第三定律可知解得可知在軌道Ⅰ運(yùn)動的衛(wèi)星轉(zhuǎn)兩周后與在軌道Ⅱ運(yùn)動的衛(wèi)星再一次相遇的時間為兩周期的最小公倍數(shù)的時間，故D錯誤。故選BC。12. 如圖甲所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A、B通過輕繩連接在光滑輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，并在外力的作用下保持靜止兩物塊距離地面高度相同且細(xì)繩處于繃緊狀態(tài)。T=0時刻撤去外力后，0-t1時間內(nèi)物體A的動能Ek、重力勢能Ep，（取地面為重力勢能的零勢能面）隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。已知物體B的質(zhì)量mB=3kg且始終沒有與定滑輪相碰，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則（　?。?/span>A. 物體A的質(zhì)量為5kgB. 0-t1時間內(nèi)，物體B的機(jī)械能增加了21JC. 當(dāng)物體A的重力勢能與動能相等時，物體A距地面的高度約為0.57mD. 物體B離地的最大高度為2.8m【答案】BC【解析】【詳解】AB．因AB組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由圖可知0-t1時間內(nèi)A的機(jī)械能減小則B的機(jī)械能增加了設(shè)此過程中A下降h，則B升高h，則聯(lián)立解得選項B正確，A錯誤；C．開始時AB距離地面的高度為則當(dāng)物體A的重力勢能與動能相等時設(shè)A下降的高度為h2，則由機(jī)械能守恒定律其中 解得此時物體A距地面高度選項C正確；D．當(dāng)A物體落地時，由機(jī)械能守恒定律解得 則B還能上升的高度物體B離地的最大高度為hB=2m+2m+0.8m=4.8m選項D錯誤。故選BC。二、實(shí)驗(yàn)題（13題6分，14題6分，共12分）13. 如圖所示，是某同學(xué)在做“研究平拋物體運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)時的實(shí)驗(yàn)裝置，在實(shí)驗(yàn)中用了一塊平木板附上復(fù)寫紙和白紙，豎直立于正對槽口前某處，使小球從斜槽上由靜止滑下，小球撞在木板上留下痕跡A，將木板向后移距離x，再使小球從斜槽上同樣高度由靜止滑下，小球撞在木板上留下痕跡B，將木板再向后移距離x，小球再從斜槽上同樣高度由靜止滑下，再得到痕跡C，A、B間距離，A、C間距離。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。（1）寫出測量小球初速度公式__________________（用題中所給字母）。（2）若測得木板后移距離，測得，，小球初速度值為____________。保留2位有效數(shù)字。（g取）【答案】    ①.     ②. 1.6【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)平拋物體水平方向勻速運(yùn)動可知，A到B和B到C的時間相同，設(shè)為T，因此根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有所以有水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動，因此有（2）[2]代入數(shù)據(jù)解得14. 用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)（圖中未標(biāo)出，交流電的頻率為50Hz），計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g，m2=150g，則：（g取9.8m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEK=________J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEP=__________J； （2）若某同學(xué)作出 -h圖象如圖所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度 g=_________m/s2.【答案】    ①. 0.58    ②. 0.59    ③. 9.7【解析】【詳解】(1)[1]根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打5點(diǎn)時的速度為物體的初速度為零，所以動能的增加量為[2]重力勢能的減小量等于物體重力做功，故(2)[3]根據(jù)機(jī)械能守恒可知即有圖象中圖象的斜率表示重力加速度的一半，由圖可知，斜率k==4.85故當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度為三、解答題（共4題，共40分）15. 某地有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑為的圓面。某時間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)速恒定為，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直，已知空氣的密度為，假設(shè)這個風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓面內(nèi)10%的空氣動能轉(zhuǎn)化為電能。求：（1）單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動能；（2）此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由題意可知，單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流長度為v0，則單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的質(zhì)量為所以單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動能為（2）由題意，根據(jù)功率的定義可知此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為16. 由于地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面的重力加速度會隨緯度的變化而有所不同：若地球表面兩極處的重力加速度大小為 ，在赤道處的重力加速度大小為 g，地球自轉(zhuǎn)的周期為 T，引力常量為 G，地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體。求：（1）地球半徑 R；（2）地球的平均密度；（3）若地球自轉(zhuǎn)速度加快，當(dāng)赤道上的物體恰好能“飄”起來時，求地球自轉(zhuǎn)周期 T'【答案】（1）    ；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）在兩極在赤道處 可得（2）在地球表面兩極 由密度公式解得（3）赤道上物體恰好能飄起來，物體受到的萬有引力恰好提供向心力， 由牛頓第二定律可得解得17. 如圖所示，是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，規(guī)定經(jīng)過圓心點(diǎn)且水平向右為軸正方向。在點(diǎn)正上方距盤面高為處有一個可間斷滴水的容器，從時刻開始，容器沿水平軌道向軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。已知時刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時再滴下一滴水。（取）(1)每一滴水離開容器后經(jīng)過多長時間滴落到盤面上？(2)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤的角速度ω應(yīng)為多大？(3)當(dāng)圓盤的角速度為時，第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的距離為，求容器的加速度。【答案】(1)；(2)，其中，，，…；(3) 【解析】【分析】【詳解】(1)離開容器后，每一滴水在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，則每一滴水滴落到盤面上所用時間(2)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，則圓盤在內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧度為，為不為零的正整數(shù)。由得其中，，，…(3)第二滴水離點(diǎn)距離為第三滴水離點(diǎn)的距離為又即第二滴水和第三滴水分別滴落在圓盤上軸方向及垂直軸方向上，所以即解得18. 如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧原長為0.2m，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將質(zhì)量的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧壓縮至最短時，彈簧長度為0.1m?，F(xiàn)將該輕質(zhì)彈簧水平放置，一端固定在點(diǎn)，另一端在A點(diǎn)與一質(zhì)量為的物塊接觸但不連接，是長度為1m的水平光滑軌道，端與半徑為的光滑豎直半圓軌道相切，如圖乙所示。現(xiàn)用力緩慢推物塊，將彈簧長度壓縮至0.1m，然后由靜止釋放。重力加速度g=10m/s2。求：（1）彈簧的勁度系數(shù)和彈簧壓縮至0.1m時的彈性勢能；（2）物塊經(jīng)過點(diǎn)時對軌道的壓力；（3）若在段鋪設(shè)某種材料，物塊與這種材料之間的動摩擦因數(shù)為，使物塊在上不脫離軌道，求的取值范圍。 【答案】（1）160N/m，0.8J；（2）11N，豎直向上；（3）0.7≤μ≤0.8或0≤μ≤0.55【解析】【分析】【詳解】（1）由題意，物體M由靜止釋放到將彈簧壓縮至最短的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有 ①根據(jù)胡克定律作出彈簧彈力F與形變量x的關(guān)系圖像，由圖可知，圖線與橫軸所圍的面積表示彈力所做功的絕對值，即  ②解得   ③（2）設(shè)物塊m釋放后所獲得的速度大小為v0，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有   ④設(shè)物塊m到達(dá)D點(diǎn)時的速度大小為v1，根據(jù)動能定理有 ⑤設(shè)物塊m在D點(diǎn)時所受軌道的壓力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律有   ⑥聯(lián)立④⑤⑥并代入數(shù)據(jù)解得F=11N   ⑦根據(jù)牛頓第三定律可知物塊經(jīng)過點(diǎn)時對軌道的壓力大小為F′=F=11N   ⑧方向豎直向上。（3）第一種情況：物塊m只在BC段圓弧運(yùn)動且未脫離軌道。當(dāng)物塊m恰好可以運(yùn)動到B點(diǎn)時，動摩擦因數(shù)μ有最大值μ1，對物塊m從釋放到運(yùn)動到B點(diǎn)的過程，根據(jù)動能定理有 ⑨解得   ⑩當(dāng)物塊m恰好可以運(yùn)動到C點(diǎn)（圓弧中點(diǎn)）時，動摩擦因數(shù)μ有最小值μ2，對物塊m從釋放到運(yùn)動到C點(diǎn)的過程，根據(jù)動能定理有 ?解得   ?所以第一種情況下μ的取值范圍是0.7≤μ≤0.8   ?第二種情況：物塊m可以通過D點(diǎn)。當(dāng)物塊m恰好可以運(yùn)動到D點(diǎn)時，動摩擦因數(shù)μ有最大值μ3。設(shè)物塊m恰好運(yùn)動到D點(diǎn)時的速度大小為v2，對物塊m從釋放到運(yùn)動到D點(diǎn)的過程，根據(jù)動能定理有 ?在D點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律有   ?聯(lián)立??并代入數(shù)據(jù)解得   ?所以第二種情況下μ的取值范圍是0≤μ≤0.55   ?綜上所述可知，μ的取值范圍是0.7≤μ≤0.8或0≤μ≤0.55   ?
 

相關(guān)試卷

2021-2022學(xué)年河南省鄭州市第一〇六高級中學(xué)高三（上）五調(diào)考試物理試題含解析：

這是一份2021-2022學(xué)年河南省鄭州市第一〇六高級中學(xué)高三（上）五調(diào)考試物理試題含解析，共26頁。試卷主要包含了單項選擇題，不定項選擇題，實(shí)驗(yàn)題，計算題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

2021-2022學(xué)年河南省信陽高級中學(xué)高二(下)開學(xué)考試物理試題含解析：

這是一份2021-2022學(xué)年河南省信陽高級中學(xué)高二(下)開學(xué)考試物理試題含解析，共26頁。試卷主要包含了選擇題，實(shí)驗(yàn)題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

2021-2022學(xué)年河南省鄭州市高三（下）第三次質(zhì)量預(yù)測理綜物理試題含解析：

這是一份2021-2022學(xué)年河南省鄭州市高三（下）第三次質(zhì)量預(yù)測理綜物理試題含解析

英語朗讀寶
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
  • 1.電子資料成功下載后不支持退換，如發(fā)現(xiàn)資料有內(nèi)容錯誤問題請聯(lián)系客服，如若屬實(shí)，我們會補(bǔ)償您的損失
  • 2.壓縮包下載后請先用軟件解壓，再使用對應(yīng)軟件打開；軟件版本較低時請及時更新
  • 3.資料下載成功后可在60天以內(nèi)免費(fèi)重復(fù)下載
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

  • 0

    資料籃

  • 在線客服

    官方
    微信

    添加在線客服

    獲取1對1服務(wù)

  • 官方微信

    官方
    微信

    關(guān)注“教習(xí)網(wǎng)”公眾號

    打開微信就能找資料

  • 免費(fèi)福利

    免費(fèi)福利
返回
頂部