
1. 2024年4月25日20時59分,我國“神舟十八號”載人飛船成功發(fā)射,并和空間站組合體成功對接,對接后的組合體繞地球運行速度約為7.68km/s,繞地球一周約90min,下列說法正確的是( )
A. “90min”的“min”是國際單位制中的基本單位
B. “2024年4月25日20時59分”是時間間隔,不是時刻
C. 研究對接后的組合體繞地球的運動周期時,可將組合體視為質點
D. 研究6名航天員在失重環(huán)境下擺出“疊羅漢”造型的過程時,可將航天員們視為質點
2.a、b兩個物體在同一條直線上運動,它們的位移—時間圖象如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 物體b的速度越來越大
B. 物體a的速度大小為1m/s
C. 在0~5s內,a、b兩個物體間的距離逐漸變大
D. a、b兩物體都做勻速直線運動,兩個物體的速度相同
3.如圖1所示的“彩虹滑道”是一種較為受歡迎的新型娛樂項目,游客在滑道上某段的運動可簡化為如圖2所示,t=0時游客從A點由靜止開始勻加速下滑,第10s末到達B點,速度大小為10m/s,經過B點前后速度大小不變,之后在水平滑道BC上做勻減速直線運動,經5s后恰好停在C點。不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是( )
A. 游客在斜面上的加速度大小為2m/s2B. 游客在水平面上的加速度大小為2m/s2
C. 游客在水平滑道上的位移大小為50mD. 游客與水平滑道間的動摩擦因數(shù)為0.1
4.如圖所示,攀巖者僅憑鞋底和背部的摩擦停留在豎直的巖壁間,為了節(jié)省體力,他盡可能減小身體與巖壁間的正壓力,使自己剛好不下滑,則下列說法正確的是( )
A. 攀巖者一定只受到四個力的作用
B. 鞋子受到巖壁的靜摩擦力方向豎直向下
C. 攀巖者的背部對巖壁的壓力是攀巖者的背部發(fā)生形變導致的
D. 保持姿勢不變,攀巖者的鞋底和背部對巖壁的壓力越大,受到的摩擦力也一定越大
5.2023年10月26日,“神舟十七號”載人飛船發(fā)射升空,順利進入LEO軌道(近地點高度200km、遠地點高度363km),并在同一天,經轉移軌道與軌道高度為400km的中國空間站完成對接,已知空間站軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星軌道半徑,各軌道簡化如圖,以下說法正確的是( )
A. 空間站運行的速度大于第一宇宙速度
B. 空間站運行的角速度小于地球自轉的角速度
C. 飛船在LEO軌道的運行周期小于空間站的運行周期
D. 飛船在LEO軌道運行經過遠地點時的加速度大于經過近地點時的加速度
6.一手機從桌面邊緣掉落,以下關于該手機下落過程(不計空氣阻力,手機可視為質點)的說法正確的是( )
A. 手機動能與下落高度成正比B. 手機速度與下落高度成正比
C. 手機動能隨時間線性增大D. 重力勢能隨時間均勻減小
7.一大人抱小孩從蹲著到站立,再從站立到蹲著,以下說法正確的是( )
A. 從蹲著到站立,小孩先經歷失重再經歷超重
B. 從站立到蹲著,小孩先經歷失重再經歷超重
C. 從蹲著到站立,小孩所受的重力一直小于對大人身體的壓力
D. 從站立到蹲著,大人對地面的壓力一直等于小孩和大人所受的總重力
8.某同學練習擲實心球,第一次水平擲出,第二次從同一位置斜向上擲出,擲出后實心球運動軌跡如圖,A點是擲出位置,B點是兩次軌跡的交點,不計空氣阻力,以下說法正確的是( )
A. 實心球兩次經過B時的速度大小相等
B. 實心球第一次經過B時所受重力的功率較大
C. 實心球第一次從A運動到B的過程中速度變化量較大
D. 實心球第一次從A運動到B的過程中所受重力的平均功率較大
二、多選題:本大題共3小題,共18分。
9. 2024年跳水世界杯女子10米跳臺決賽中,中國選手全紅嬋一騎絕塵,以432.80分獲得金牌,領先來自英國的銀牌獲得者93.70分。如圖所示,若取運動員頭頂一點進行分析,研究其跳水過程的運動軌跡,設該運動員的身高為?,質量為m,從高為H的跳臺起跳,起跳速度大小為v,忽略空氣阻力的影響,重力加速度取g,則下面說法正確的是( )
A. 運動員入水時的動能是mgH
B. 經過C點下落時重力對運動員做正功
C. 起跳后,運動員在空中階段一直處于失重狀態(tài)
D. 運動員從起跳到完全入水的過程中,機械能守恒
10.電影《流浪地球》中“太空電梯”的結構如圖所示,由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成,纜繩(延長線過地心)相對地面靜止,箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運送到太空。下列說法正確的是( )
A. 同一架太空電梯上,各點的加速度相同
B. 箱體運送的貨物質量越大,其向心加速度越大
C. 太空電梯隨地球轉動時,配重受到纜繩的拉力
D. 同一架太空電梯上,各點的角速度相同,都等于地球自轉的角速度
11.湖南省博物館中,擺放著一架虎座風鳥漆木架鼓。如圖,鼓身由對稱的兩條繩子懸掛起來,當鼓槌敲打鼓身時,鼓身晃動,鼓架保持穩(wěn)定,對于該架鼓結構,以下說法正確的是( )
A. 敲擊鼓身的力度越大,敲擊完的瞬間,繩子拉力越大
B. 鼓身靜止時,懸掛鼓身的兩條繩子夾角越小,繩子拉力越大
C. 敲擊鼓身時,鼓身受到繩子的作用力大小等于鼓身對繩子的作用力大小
D. 敲擊鼓身時,若繩子夾角為120°,則繩子最大承受力大小等于鼓身重力大小可保證繩子不會斷裂
三、實驗題:本大題共2小題,共16分。
12.小明同學暑假去參觀工廠生產車間的時候發(fā)現(xiàn)了一個有趣的裝置,即如圖1所示的彈簧自動升降小車,通過觀察,小明將其簡化成圖2,四根完全相同的彈簧左右對稱固定在車架上,使托盤平衡,并根據(jù)貨物的重量實現(xiàn)自動升降,工人無需彎腰便可在某個高度取走貨物。為了測量小車上彈簧的勁度系數(shù),小明做了以下實驗(忽略托盤與支架的摩擦力):
(1)托盤正中央依次疊放了4箱完全相同的貨物,在最上面一箱貨物上表面所處的位置做好標記,取走第一箱貨物后,發(fā)現(xiàn)第二箱貨物的上表面上升到標記的位置,取走第二箱貨物,則第三箱貨物的上表面會上升到______。
A.標記的位置
B.標記的位置之上
C.標記的位置之下
(2)用刻度尺量出4箱貨物的總高度,記為d,則取走4箱貨物后,每根彈簧的長度變化量的大小為______。
(3)已知每箱貨物的質量為m,設當?shù)氐闹亓铀俣葹間,彈簧勁度系數(shù)的表達式為:k= ______(用前面已有的物理量表示)。
(4)若用這輛小車裝載與上述貨物大小相同但是質量小很多的四個貨箱,仍要實現(xiàn)這位工人在剛才固定高度取貨的功能,應更換彈簧勁度系數(shù)______(選填:“更大”、“不變”、“更小”)的彈簧。
13.某同學利用家里的物品設計了如圖1裝置:桌面固定一小木塊作為豎直擋板,彈簧水平放置在桌面且一端固定在擋板上,長木板的上端與桌面邊緣相連,下端固定在地面,白紙和復寫紙重疊并固定在木板上,用此裝置來探究小球平拋運動的初速度大小。
(1)將小球往左邊壓縮彈簧,并在桌面上標記小球所處的位置O,靜止釋放小球,小球從桌面邊緣A點離開,最后落在長木板上,在白紙上留下一個痕跡;重復進行實驗,每次需要將小球推到______(填寫操作步驟),得到多個落點的痕跡,找到平均落點,標記為B。
(2)如圖2,用刻度尺測量A、B之間的距離為s= ______cm。
(3)已知長木板與地面的夾角為θ,A、B之間的距離為s,當?shù)刂亓铀俣葹間,可得小球平拋運動初速度大小為v0= ______。
(4)該同學又將家里的水龍頭接上一段軟管,手持軟管并保持出水口水平,打開水龍頭后,水沿著水平方向噴出,他利用手機拍攝得到如圖3的一段水柱,緊貼水柱后方是正方形小瓷磚的背景墻,每個小瓷磚的邊長為L,取水柱上的三個點a,b,c,當?shù)氐闹亓铀俣葹間,利用平拋運動的規(guī)律,則可計算出水的初速度v= ______,若軟管橫截面是圓形且內直徑為D,則這段水柱的流量為Q= ______(單位時間內流出水管的水的體積)。
四、計算題:本大題共2小題,共26分。
14.某次班級大掃除中,小明同學負責拖地,他沿拖把桿方向施加F=50N的力推動拖把頭。假設拖把桿質量忽略不計,拖把頭質量為m=2kg,拖把頭與地面的動摩擦因數(shù)μ=0.5,g=10m/s2。
(1)當拖把桿與豎直方向夾角為30°時,拖把頭保持靜止,求此時拖把頭對地面的摩擦力大?。?br>(2)當拖把桿與豎直方向夾角為53°時,拖把頭被推動向前,求此時拖把頭的加速度大小,已知sin53°=0.8,cs53°=0.6。
為節(jié)省電能,許多商場的自動扶梯裝有智能控制系統(tǒng),扶梯上沒有乘客時,扶梯保持靜止,而當有乘客走上扶梯,扶梯則會自動加速至正常運轉。如圖1,一名乘客走上扶梯時因手提重物沒有握住扶手,已知該乘客與重物的質量之和m=80kg,扶梯與水平地面夾角θ=30°,g=10m/s2,乘客隨電梯上行過程中v?t圖象如圖2所示。求:
(1)乘客在加速過程中所受摩擦力的大小和方向(答案可含根號);
(2)全過程中臺階對乘客的摩擦力做功大?。?br>(3)全過程中臺階對乘客的支持力做功大小。
答案解析
1.C
【解析】解:A、“90min”的“min”是常用單位,但不是國際單位制中的基本單位,故A錯誤;
B、“2024年4月25日20時59分”是時刻,但不是時間間隔,故B錯誤;
C、研究對接后的組合體繞地球的運動周期時,組合體的大小和形狀可以忽略不計,可將組合體視為質點,故C正確;
D、研究6名航天員在失重環(huán)境下擺出“疊羅漢”造型的過程時,航天員們的大小和形狀不能忽略不計,故不能將航天員們視為質點,故D錯誤。
故選:C。
時間在國際單位制中的基本單位是秒,“min”是常用單位;時間是兩時刻的間隔,是時間軸上的一段;時刻指的是某一瞬時,是時間軸上的一點;如果在研究的問題中,物體的形狀、大小及物體上各部分運動的差異是次要或不起作用的因素,就可以把物體看作一個質點。
本題是對時間與時刻,質點的的考查,解題時要知道時間和時刻的區(qū)別;要知道把物體看成質點是否滿足可以看成質點的條件。
2.B
【解析】解:AB、x?t圖像的斜率表示速度,物體a和b的圖像都是一條傾斜直線,所以物體a和b都做勻速直線運動,且物體a的速度大小為v=ΔxΔt=0?1010?0m/s=?1m/s,負號表示物體a的運動方向與規(guī)定的正方向相反,故A錯誤,B正確;
C、由圖可以看出,在0~5s內,a、b兩個物體間的距離逐漸減小,到t=5s時,兩物體相遇,距離為零,故C錯誤;
D、物體b的速度為v′=Δx′Δt=1010m/s=1m/s,所以a、b兩物體都做勻速直線運動,兩個物體的速度大小相等,方向相反,故D錯誤。
故選:B。
x?t圖像的斜率表示速度,根據(jù)圖像的斜率計算兩物體的速度;x?t圖像的交點說明兩物體相遇,據(jù)此分析。
知道x?t圖像的斜率表示速度是解題的基礎。
3.B
【解析】解:A、游客在斜面上的加速度大小為a=vt1=1010m/s2=1m/s2,故A錯誤;
B、游客在水平面上的加速度大小為a′=vt2=105m/s2=2m/s2,故B正確;
C、游客在水平面上的位移大小為x=v2t2=102×5m=25m,故C錯誤;
D、設游客與水平滑道之間的動摩擦因數(shù)為μ,根據(jù)牛頓第二定律有μmg=ma′,解得μ=a′g=210=0.2,故D錯誤。
故選:B。
根據(jù)加速度的定義式計算加速度;根據(jù)平均速度計算位移;根據(jù)牛頓第二定律計算動摩擦因數(shù)。
掌握速度—時間公式和用平均速度計算位移的方法,知道牛頓第二定律的簡單應用。
4.C
【解析】解:A、攀巖者受到重力,左右?guī)r壁的2個支持力,左右?guī)r壁的2個靜摩擦力的作用,共受到五個力的作用,故A錯誤;
B、鞋子受到巖壁的靜摩擦力方向豎直向上,故B錯誤;
C、攀巖者的背部對巖壁的壓力是攀巖者的背部發(fā)生形變導致的,故C正確;
D、攀巖者受到的摩擦力為靜摩擦力,由平衡條件可知靜摩擦力的大小等于攀巖者重力的大小,保持姿勢不變,重力不變,則受到的摩擦力的大小不變,故D錯誤。
故選:C。
受力分析時一般按照重力、彈力、摩擦力的順序進行,攀巖者的背部對巖壁的壓力是攀巖者的背部發(fā)生形變導致的,靜摩擦力的大小與產生相對運動趨勢的外力的大小相等,與壓力的大小無關。
本題是對平衡條件的考查,解題的關鍵是要會正確的受力分析,知道彈力產生的條件,及影響靜摩擦力的條件。
5.C
【解析】解:A、第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動的最大環(huán)繞速度,等于在地球表面繞地球做圓周運動的線速度,空間站軌道的半徑大于地球半徑,所以空間站運行的速度小于第一宇宙速度,故A錯誤;
B、地球自轉的角速度等于同步衛(wèi)星的角速度,根據(jù)GMmr2=mrω2解得,ω= GMr3,因為空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑,所以空間站運行的角速度大于地球自轉的角速度,故B錯誤;
C、根據(jù)開普勒第三定律有r13T12=r23T12,因為LEO軌道的半徑小于空間站的軌道半徑,所以飛船在LEO軌道的運行周期小于空間站的運行周期,故C正確;
D、在LEO軌道的遠地點到地球的距離大于在LEO軌道的近地點到地球的距離,根據(jù)牛頓第二定律GMmr2=ma可知,飛船在LEO軌道運行經過遠地點時的加速度小于經過近地點時的加速度,故D錯誤。
故選:C。
第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動的最大環(huán)繞速度;根據(jù)GMmr2=mrω2分析空間站和同步衛(wèi)星的角速度大小,進而比較和地球自轉角速度的大小;根據(jù)開普勒第三定律分析;根據(jù)牛頓第二定律分析。
知道第一宇宙速度的意義,掌握在繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星由萬有引力提供向心力,開普勒第三定律等是解題的基礎。
6.A
【解析】解:A、設下落的高度為?,根據(jù)動能定理有mg?=Ek,所以手機的動能Ek與下落高度成正比,故A正確;
B、根據(jù)運動學公式有手機下落的速度為v= 2g?,所以手機下落的速度與高度的平方根成正比,故B錯誤;
C、設下落的時間為t,則下落的速度為v=gt,則手機的動能為Ek=12mv2=12m(gt)2=12mg2t2,所以手機的動能隨時間的二次方成線性增大,故C錯誤;
D、規(guī)定桌面所在平面為零勢能面,則手機的重力勢能為Ep=?mg?=?mg?12gt2=?12mgt2,所以手機的重力勢能隨時間的二次方均勻減小,故D錯誤。
故選:A。
根據(jù)動能定理判斷;根據(jù)運動學公式判斷;寫出手機動能和時間的關系式判斷;寫出手機的重力勢能變化與時間的關系式判斷。
知道手機的動能、重力勢能的表達式是解題的基礎,還要知道手機的下落速度和高度與時間的關系。
7.B
【解析】解:A、從蹲著到站立,是先加速向上運后減速向上運動,所以是先超重在經歷失重,故A錯誤;
B、從站立到蹲著,先向下加速運動,后向下減速運動,所以小孩先經歷了失重在經歷超重,故B正確;
C、從蹲著到站立,小孩所受的重力一直不變,故C錯誤;
D、從站立到蹲著,因為是先失重后超重,所以大人對地面的壓力先小于小孩和大人所受的總重力,后大于小孩和大人的總重力,故D錯誤。
故選:B。
從蹲著到站立,是先加速向上運動,后減速向上運動;從站立到蹲著,先向下加速運動,后向下減速運動;小孩所受重力是保持不變的;根據(jù)失重和超重分析。
知道加速度方向向上,處于超重狀態(tài),加速度方向向下,處于失重狀態(tài)。
8.D
【解析】解:A、第一次是平拋運動,豎直方向做自由落體運動,設運動到B點的時間是t,第二次是斜拋運動,豎直方向先豎直上拋,到最高點后做自由落體運動,設運動到B點的時間是t′,所以t
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