
第Ⅱ卷(選擇題46分)
一、選擇題(本題共10小題,共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求,每小題4分;第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求,每小題6分,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)、多選或不選的得0分。)
1. 生活中大部分的運(yùn)動(dòng)都是曲線運(yùn)動(dòng),關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法不正確的是( )
A. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,加速度方向與速度方向一定不在同一條直線上
B. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,加速度不可能為零
C. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度一定改變,加速度一定發(fā)生變化
D. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度大小可能不變
【答案】C
【解析】
【詳解】A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,合力方向與速度方向一定不在同一條直線上,而合力方向與加速度方向相同,則做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,加速度方向與速度方向一定不在同一條直線上,故A正確,不符合題意;
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度發(fā)生變化,速度變化量不為零,根據(jù)
可知加速度不為零,即做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,加速度不可能為零,故B正確,不符合題意;
C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度一定改變,但加速度不一定發(fā)生變化,例如平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),其加速度為重力加速度,加速度為一定值,故C錯(cuò)誤,符合題意;
D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度大小可能不變,例如勻速圓周運(yùn)動(dòng),速度大小沒(méi)有發(fā)生變化,故D正確,不符合題意。
故選C
2. 在物理學(xué)不斷發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中,許多物理學(xué)家做出了重要的貢獻(xiàn),下列敘述符合史實(shí)的是( )
A. 第谷總結(jié)得出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律
B. 萬(wàn)有引力公式中引力常量G的值是牛頓測(cè)得的
C. 物理學(xué)家胡克認(rèn)為引力的大小與行星和太陽(yáng)間距離的平方成正比
D. 牛頓將行星與太陽(yáng)、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體,得出了萬(wàn)有引力定律
【答案】D
【解析】
【詳解】A.開(kāi)普勒總結(jié)得出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,A錯(cuò)誤;
B.萬(wàn)有引力公式中引力常量G的值是卡文迪什測(cè)得的,B錯(cuò)誤;
C.物理學(xué)家牛頓認(rèn)為引力的大小與行星和太陽(yáng)間距離的平方成正比,C錯(cuò)誤;
D.牛頓將行星與太陽(yáng)、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體,得出了萬(wàn)有引力定律,D正確。
故選D。
3. 下列四幅圖是有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,其中說(shuō)法正確的是( )
A. 汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),速度越快越容易爆胎
B. 如果行駛速度超過(guò)設(shè)計(jì)速度,輪緣會(huì)擠壓內(nèi)軌,會(huì)使內(nèi)軌受損快
C. 圖中所示是圓錐擺,減小,但保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度變大
D. 圖中雜技演員表演“水流星”,當(dāng)它通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)處于完全失重狀態(tài),不受重力作用
【答案】A
【解析】
【詳解】A.汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律
得
故在最低點(diǎn)車(chē)速越快,凹形橋?qū)ζ?chē)的支持力越大,越容易爆胎,A正確;
B.如果行駛速度超過(guò)設(shè)計(jì)速度,火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)需要更大向心力,有離心的趨勢(shì),故輪緣會(huì)擠壓外軌,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)牛頓第二定律可知重力和拉力的合力提供向心力,則有
解得
故減小但保持圓錐高不變時(shí),角速度不變,故C錯(cuò)誤;
D.“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)加速度向下,處于失重狀態(tài),但是依然受到重力的作用,故D錯(cuò)誤。
故選A。
4. 力F對(duì)物體所做的功可由公式求得。但用這個(gè)公式求功是有條件的,即力F必須是恒力。而實(shí)際問(wèn)題中,有很多情況是變力在對(duì)物體做功。那么,用這個(gè)公式不能直接求變力的功,我們就需要通過(guò)其他的一些方法來(lái)求解變力所做的功。如圖,對(duì)于甲、乙、丙、丁四種情況下求解某個(gè)力所做的功,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 甲圖中若F大小不變,物塊從A到C過(guò)程中力F做的功為
B. 乙圖中,全過(guò)程F做的總功為108J
C. 丙圖中,繩長(zhǎng)為R,空氣阻力f大小不變,小球從A沿圓弧運(yùn)動(dòng)到B克服阻力做功
D. 丁圖中,拉力F保持水平,無(wú)論緩慢將小球從P拉到Q,還是F為恒力將小球從P拉到Q,F(xiàn)做的功都是
【答案】C
【解析】
【詳解】A.F大小不變,根據(jù)功的定義可得物塊從A到C過(guò)程中,力F做的功為
故A錯(cuò)誤;
B.乙圖的面積代表功,則全過(guò)程中F做的總功為
故B錯(cuò)誤;
C.丙圖中,繩長(zhǎng)為R,若空氣阻力f大小不變,可用微元法得小球從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中克服空氣阻力做的功為
故C正確;
D.圖丁中,F(xiàn)始終保持水平,當(dāng)F為恒力時(shí)將小球從P拉到Q,F(xiàn)做的功是
而F緩慢將小球從P拉到Q,F(xiàn)為水平方向的變力,F(xiàn)做的功不能用力乘以位移計(jì)算,故D錯(cuò)誤;
故選C。
5. 圖是神舟十七號(hào)載人飛船與天和核心艙對(duì)接過(guò)程示意圖,神舟十七號(hào)飛船先在軌道I上做周期為的圓周運(yùn)動(dòng),在A點(diǎn)變軌后,沿橢圓軌道II運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)再次變軌與天和核心艙對(duì)接,此后共同在圓軌道III上運(yùn)行。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 飛船沿軌道II的運(yùn)行周期小于飛船沿軌道I的運(yùn)行周期
B. 飛船在軌道II上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道I上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度
C. 飛船在軌道II上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大于在軌道III上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度
D. 相等時(shí)間內(nèi),在軌道I上飛船與地心連線掃過(guò)的面積小于在軌道III上掃過(guò)的面積
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律
軌道II的半軸長(zhǎng)大于軌道I的半徑,可知飛船沿軌道II的運(yùn)行周期大于飛船沿軌道I的運(yùn)行周期,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)牛頓第二定律
可知飛船在軌道II上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道I上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)變軌原理,飛船在軌道II上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)需加速做離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入軌道III,飛船在軌道II上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度小于在軌道III上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力
可得
相等時(shí)間內(nèi),飛船與地心連線掃過(guò)的面積為
軌道III的半徑大于軌道I的半徑,故相等時(shí)間內(nèi),在軌道I上飛船與地心連線掃過(guò)的面積小于在軌道III上掃過(guò)的面積,故D正確。
故選D
6. 我國(guó)“嫦娥二號(hào)”月球探測(cè)器在完成繞月任務(wù)后,又進(jìn)入到如圖所示“日地拉格朗日點(diǎn)”軌道進(jìn)行新的探索試驗(yàn),“嫦娥二號(hào)”在該軌道上恰能與地球一起同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。若“嫦娥二號(hào)”的角速度和向心加速度分別是和,地球的角速度和向心加速度分別和,則正確的關(guān)系是( )
A. ,B. ,
C. ,D. ,
【答案】A
【解析】
【詳解】“嫦娥二號(hào)”在該軌道上恰能與地球一起同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng),可知
根據(jù)
由于“嫦娥二號(hào)”的軌道半徑大于地球軌道半徑,則有
故選A。
7. 如圖,一半徑為R=0.2m的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),其上穿有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=0.2kg的小球,小球靜止在最高點(diǎn)處,由于受到某種微擾使小球開(kāi)始向一側(cè)滑動(dòng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)瞬間,圓環(huán)與小球之間無(wú)作用力,A點(diǎn)與圓環(huán)圓心的連線與豎直方向夾角為θ=60°,g取10m/s2,則小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到到達(dá)A點(diǎn)的過(guò)程中,克服阻力做功為( )
A. 0.05JB. 0.1JC. 0.15JD. 0.2J
【答案】B
【解析】
【詳解】在A點(diǎn),只受重力,重力沿半徑方向的分力提供此時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
從最高點(diǎn)到A點(diǎn),由動(dòng)能定理有
代入數(shù)據(jù)解得
故選B。
8. 某高鐵動(dòng)車(chē)從始發(fā)站啟動(dòng)后沿平直軌道行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P,且行駛過(guò)程中受到的阻力大小恒定,動(dòng)車(chē)的質(zhì)量為m,最高行駛速度為下列說(shuō)法正確的是( )
A. 在加速階段,發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高鐵動(dòng)車(chē)的牽引力逐漸減小
B. 在加速階段,高鐵動(dòng)車(chē)的加速度保持不變
C. 高鐵動(dòng)車(chē)受到的阻力大小為
D. 當(dāng)高鐵動(dòng)車(chē)的速度為時(shí),動(dòng)車(chē)的加速度大小為
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.在加速階段,根據(jù)
可知當(dāng)功率一定時(shí),隨速度增加發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高鐵動(dòng)車(chē)的牽引力逐漸減小,選項(xiàng)A正確;
B.在加速階段,根據(jù)
可知,隨牽引力的減小高鐵動(dòng)車(chē)的加速度逐漸減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.達(dá)到最大速度時(shí)牽引力等于阻力,則高鐵動(dòng)車(chē)受到的阻力大小為
選項(xiàng)C正確;
D.當(dāng)高鐵動(dòng)車(chē)的速度為時(shí),動(dòng)車(chē)的加速度大小為
選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選AC。
9. 如圖所示,傾角為37°、長(zhǎng)度為9m的光滑固定斜面,一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊,其質(zhì)量為1kg,從斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑至斜面底端,重力加速度g=10m/s2,忽略空氣阻力,取sin37°=0.6,cs37°=0.8。則( )
A. 整個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能減少72J
B. 整個(gè)過(guò)程中重力做功54J
C. 小物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為
D. 小物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB.整個(gè)過(guò)程中重力做正功,重力勢(shì)能減少,則有
可得
即重力做功54J,重力勢(shì)能減小了54J,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.小滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為,滑到斜面底端時(shí)的速度為,根據(jù)牛頂運(yùn)動(dòng)學(xué)可得
其中
解得
滑塊滑到底端時(shí)在豎直方向的分速度為
小物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為
故C正確,D錯(cuò)誤。
故選BC。
10. 游樂(lè)場(chǎng)里的大型滑梯是成人與小孩都喜愛(ài)的游樂(lè)設(shè)施之一,某滑梯的示意圖如圖所示,加速滑道的摩擦可忽略,傾斜減速滑道和水平減速滑道與同一滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,滑板材質(zhì)不同則不同,且滿足。在設(shè)計(jì)滑梯時(shí),要確保所有游客在傾斜減速滑道上均減速下滑,且滑行結(jié)束時(shí)能停在水平減速滑道內(nèi),以下、的組合符合設(shè)計(jì)要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【詳解】設(shè)傾斜減速滑道的傾角為,游客在傾斜減速滑道上均減速下滑,則需滿足
可得
即
又因?yàn)?br>則
游客滑行結(jié)束時(shí)能停在水平滑道上,對(duì)全程根據(jù)動(dòng)能定理有
其中
可得
又因?yàn)?br>則
綜上所述可得
所以AD不符合設(shè)計(jì)要求,BC符合設(shè)計(jì)要求。
故選BC。
第Ⅱ卷(非選擇題54分)
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,第11題6分,第12題8分,每空2分,共計(jì)14分)
11. 用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響向心力大小的因素。已知長(zhǎng)槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍,長(zhǎng)槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng),槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。擋板對(duì)球的支持力提供了向心力,球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降,從而露出標(biāo)尺,根據(jù)標(biāo)尺上的等分格可以粗略估算出兩個(gè)球所需向心力的比值。
(1)在探究向心力和半徑的關(guān)系時(shí),應(yīng)選擇質(zhì)量__________的小球。(選填“相同”或“不同”)。
(2)在探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí),應(yīng)將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上,將兩個(gè)小球各自放在擋板__________處。(選填“A和B”“A和C”或“B和C”)
(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所選用的方法是( )。
A. 等效替代法B. 控制變量法C. 理想化模型法
【答案】(1)相同 (2)A和C
(3)B
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
在探究向心力和半徑的關(guān)系時(shí),采用控制變量法,故應(yīng)選擇兩小球質(zhì)量相同;
【小問(wèn)2詳解】
探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不變,即應(yīng)將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量相同的兩個(gè)小球各自放在擋板A和C處。
【小問(wèn)3詳解】
實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究影響向心力大小的因素,因此實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是控制變量法。
故選B。
12. 某實(shí)驗(yàn)小組做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。
(1)如圖甲所示,用小錘擊打彈性金屬片,A球沿水平方向拋出,同時(shí)B球自由下落,通過(guò)________(選填“眼睛看”或“耳朵聽(tīng)”)方式比較它們落地時(shí)刻的先后更加合適。
(2)改變圖甲整個(gè)裝置高度H做同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時(shí)落地。你認(rèn)為“改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)”這一步驟的物理意義在于________。
A.通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)以減小實(shí)驗(yàn)誤差
B.必要的步驟,否則不能得到相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論
C.此步驟可有可無(wú),前面的過(guò)程已經(jīng)能驗(yàn)證有關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論
D.必要的步驟,更多的步驟可得到更多的結(jié)論
(3)某同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到小球A做平拋運(yùn)動(dòng)的照片,如圖乙所示,圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),分析可知,位置a________(選填“是”或“不是”)平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度________(用含有L和g的式子表示)。
【答案】 ①. 耳朵聽(tīng) ②. B ③. 是 ④.
【解析】
【詳解】(1)[1] 用小錘擊打彈性金屬片,A球沿水平方向拋出,同時(shí)B球自由下落,通過(guò)耳朵聽(tīng)方式比較它們落地時(shí)刻的先后更加合適。
(2)[2]改變圖甲整個(gè)裝置高度H做同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時(shí)落地?!案淖冋麄€(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)”這一步驟是必要的步驟,否則不能得到相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
故選B。
(3)[3][4]豎直方向根據(jù)
可得
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過(guò)程的平均速度,可知小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為
則小球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為
可知位置a是平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn);小球的水平速度為
則小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度為
三、計(jì)算題(本題共3小題,共40分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明,方程式和重要的演算步驟,只寫(xiě)出最后答案不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位)
13. 女排世聯(lián)賽2023賽季首秀,中國(guó)女排與去年世錦賽亞軍巴西女排激戰(zhàn)5局,驚險(xiǎn)取得開(kāi)門(mén)紅。中國(guó)女排主攻手李盈瑩在距離地面高處將排球擊出,排球以大小為的初速度水平飛出:巴西隊(duì)員在離地處將排球墊起,墊起前后的速度大小相等,方向相反。取重力加速度,不計(jì)空氣阻力。求:
(1)排球被墊起前在水平方向飛行的距離x;
(2)排球被墊起后瞬間的速度大小及方向。
【答案】(1)4.8m;(2)10m/s,方向與水平方向夾角為37°向上
【解析】
【詳解】(1)設(shè)排球被墊起前在空中飛行的時(shí)間為t,則
解得
則排球被墊起前在空中飛行的水平距離為
(2)排球被墊起前瞬間在豎直方向速度的大小為
根據(jù)速度的合成可得
設(shè)v的方向與水平方向夾角為,如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系有
被墊起后瞬間速度大小相等,方向相反,所以速度大小為10m/s,方向與水平方向夾角為37°向上。
14. 某行星的質(zhì)量為地球質(zhì)量的,半徑為地球半徑的?,F(xiàn)向該行星發(fā)射探測(cè)器,并在其表面實(shí)現(xiàn)軟著陸。探測(cè)器在離行星表面h高時(shí)速度減小為零,為防止發(fā)動(dòng)機(jī)將行星表面上的塵埃吹起,此時(shí)要關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī),讓探測(cè)器自由下落實(shí)現(xiàn)著陸。已知地球半徑R0=6400km,不計(jì)自轉(zhuǎn)的影響,地球表面重力加速度g取9.8m/s2;結(jié)果保留2位小數(shù)。
(1)若題中h=4m,求探測(cè)器落到行星表面時(shí)的速度大??;
(2)若在該行星表面發(fā)射一顆繞它做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,發(fā)射速度至少多大;
(3)由于引力的作用,行星引力范圍內(nèi)的物體具有引力勢(shì)能。若取離行星無(wú)窮遠(yuǎn)處為引力勢(shì)能的零勢(shì)點(diǎn),則距離行星球心為處的物體引力勢(shì)能,式中G為萬(wàn)有r引力常量,M為行星的質(zhì)量,m為物體的質(zhì)量。求探測(cè)器從行星表面發(fā)射能脫離行星引力范圍所需的最小速度。
【答案】(1)3.96m/s;(2)1.8km/s;(3)2.5km/s
【解析】
【詳解】(1)設(shè)行星質(zhì)量為M,半徑為R,忽略行星自轉(zhuǎn),在行星表面附近質(zhì)量為m的物體滿足
同理,設(shè)地球質(zhì)量為M0,半徑為R0,有
則
著陸器做近似地球表面的自由落體運(yùn)動(dòng),設(shè)著陸器落到該行星表面時(shí)的速度大小為v,則有
解得
(2)在行星表面附近質(zhì)量為m的物體滿足
該行星表面發(fā)射一顆繞它做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,則有
聯(lián)立解得
(3)設(shè)著陸器至少以速度v0起飛方可沖出該行星引力場(chǎng),則由能量關(guān)系得
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得
15. 如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道,其形狀為半徑的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R,用質(zhì)量的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為的小物塊將彈簧也緩饅壓縮到C點(diǎn)釋放,小物塊過(guò)B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為。小物塊從桌面右邊緣D點(diǎn)飛離桌面后,由P點(diǎn)沿圓軌道切線落入圓軌道。()。求:
(1)物塊離開(kāi)D點(diǎn)時(shí)速度大小和BD間的距離;
(2)判斷能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn),若能,求物塊沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)釋放后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功。
【答案】(1)4m/s;2.5m;(2)不能;(3)5.6J
【解析】
【詳解】(1)設(shè)物塊由D點(diǎn)以初速度vD做平拋運(yùn)動(dòng),落到P點(diǎn)時(shí)其豎直速度為vy,有
而
解得
vD=4m/s
根據(jù)
結(jié)合題意可知,小球過(guò)B點(diǎn)后以初速度為v0=6m/s,加速度大小a=4m/s2減速到vD,設(shè)BD間位移為x1,有
解得
x1=2.5m
(2)若物塊能沿軌道到達(dá)M點(diǎn),設(shè)其速度為vM,有
解得
vM≈2.2m/s
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這是一份遼寧省七校協(xié)作體2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月期中聯(lián)考物理試題(Word版附答案),共9頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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