一、單選題:本大題共14小題,共56分。
1.下列屬于國際單位制基本單位符號的是( )
A. sB. NC. FD. T
2.小芳同學(xué)想要懸掛一個鏡框,以下四種方法中每根繩子所受拉力最小的是( )
A. B.
C. D.
3.學(xué)習(xí)是一個不斷探究、積累和總結(jié)的過程。科學(xué)的研究也是如此,在第一章的學(xué)習(xí)過程我們也總結(jié)出一些科學(xué)研究方法,下面關(guān)于這些研究方法表達(dá)的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型,它忽略了物體的形狀和大小,在研究任何物理問題時都可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)
B. 圖像可以描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動,v?t圖像可以反映速度隨時間的變化規(guī)律,圖像的斜率反映加速度的大小和方向
C. a=ΔvΔt這里用兩個物理量(Δv和Δt)之比定義了一個新的物理量(a),這在物理學(xué)上叫比值定義法,這個式子說明加速度a與速度變化量Δv成正比
D. v=ΔxΔt是平均速度公式,當(dāng)Δt→0時,其值可以用來作為該時刻的瞬時速度,這在物理學(xué)上應(yīng)用了等效替代方法。在實(shí)際計(jì)算中Δt取的越小,得到的瞬時速度會越精確
4.如圖所示,一輛裝滿石塊的貨車在平直道路上從靜止開始以加速度a向前運(yùn)動位移為x的過程中,若貨箱中石塊B的質(zhì)量為m,重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A. 石塊B周圍的物體對它的作用力的合力大小為mg
B. 石塊B周圍的物體對它的作用力的合力做功為mgx
C. 石塊B周圍的物體對它的作用力的合力大小為m a2+g2
D. 石塊B周圍的物體對它的作用力的合力沖量大小為m 2ax
5.在2017年6月,我國又成功發(fā)射一顆“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離光子糾纏,刷新世界紀(jì)錄?!澳犹枴钡能壍赖陀诘厍蛲叫l(wèi)星的軌道,關(guān)于“墨子號”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,下列說法中正確的是( )
A. “墨子號”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星相對于地面是靜止的
B. “墨子號”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的軌道平面可以不通過地球的球心
C. “墨子號”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于地球通訊衛(wèi)星的線速度
D. “墨子號”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星運(yùn)行的質(zhì)量一定大于地球通訊衛(wèi)星的質(zhì)量
6.如圖所示,水平傳送帶在電動機(jī)帶動下始終保持以速度v勻速運(yùn)動,某時刻質(zhì)量為m的物塊無初速地放在傳送帶的左端,經(jīng)過一段時間物塊能與傳送帶保持相對靜止.已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ.若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,對于物塊放上傳送帶到物塊與傳送帶相對靜止的過程,下列說法中正確的是( )
A. 物塊所受摩擦力的方向水平向左B. 物塊運(yùn)動的時間為v2μg
C. 物塊相對地面的位移大小為v2μgD. 物塊相對傳送帶的位移大小為v22μg
7.向心力演示器裝置如圖所示,兩個塔輪通過皮帶連接。實(shí)驗(yàn)時,勻速轉(zhuǎn)動手柄,使長槽和短槽分別隨相應(yīng)的塔輪勻速轉(zhuǎn)動,槽內(nèi)的金屬小球就做勻速圓周運(yùn)動。橫臂的擋板對小球的壓力提供向心力,小球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降,從而露出標(biāo)尺(黑白相間的等分格)。為了探究金屬球的向心力F的大小與軌道角速度ω之間的關(guān)系,下列說法正確的是( )
A. 應(yīng)使用兩個質(zhì)量不等的小球
B. 應(yīng)使兩小球離轉(zhuǎn)軸的距離不相同
C. 應(yīng)將皮帶套在兩邊半徑相等的變速塔輪上
D. 若皮帶套在兩個塔輪的最下端,則右邊標(biāo)尺上漏出的黑白相間的等分格多
8.滑雪運(yùn)動員沿斜坡滑道下滑了一段距離,重力對他做功1000J,阻力對他做功?200J。此過程關(guān)于運(yùn)動員的說法,下列選項(xiàng)正確的是( )
A. 重力勢能減少了800JB. 動能增加了1200J
C. 機(jī)械能增加了1000JD. 機(jī)械能減少了200J
9.圖示為一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射過程的簡化示意圖。衛(wèi)星先進(jìn)入圓軌道1做勻速圓周運(yùn)動,再經(jīng)橢圓軌道2,最終進(jìn)入圓軌道3做勻速圓周運(yùn)動。軌道2分別與軌道1、軌道3相切于P、Q兩點(diǎn)。下列說法正確的是( )
A. 衛(wèi)星在軌道2的運(yùn)行周期大于其在軌道3的運(yùn)行周期
B. 衛(wèi)星在軌道2上從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)過程中,衛(wèi)星內(nèi)部的儀器處于完全失重狀態(tài),機(jī)械能不變
C. 衛(wèi)星在軌道1的向心加速度小于在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度
D. 衛(wèi)星在軌道2運(yùn)行經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度小于在軌道3運(yùn)行時經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度
10.將一個物體豎直向上拋出,若物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比,下圖中可能正確反映小球拋出后上升過程中速度v、加速度a隨時間t的變化關(guān)系,以及其動能Ek、重力勢能EP隨上升高度?的變化關(guān)系的是( )
A. B. C. D.
11.如圖所示,斜面靜止于粗糙水平面上,質(zhì)量為m的小物塊P恰好能沿斜面勻速下滑,該過程斜面保持靜止.現(xiàn)給P施加一沿斜面向下的推力F,使P沿斜面勻加速下滑.施加F后,下列說法不正確的是
A. 斜面對P的支持力和摩擦力都不變B. P對斜面的作用力方向豎直向下
C. 水平面對斜面的支持力增大D. 小物塊的加速度為a=F/m
12.如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒,其軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動.有一個質(zhì)量為m 的小球A緊貼著筒內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,筒口半徑和筒高分別為R 和H,小球A所在的高度為筒高的一半。已知重力加速度為g,則( )
A. 小球A受到重力、支持力和向心力三個力作用
B. 小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上
C. 小球A受到的合力大小為mgH2R
D. 小球A做勻速圓周運(yùn)動的角速度ω= 2gHR
13.某同學(xué)制作了一個“豎直加速度測量儀”,可以用來測量豎直上下電梯運(yùn)行時的加速度,其構(gòu)造如圖所示。把一根輕彈簧上端固定在小木板上,下端懸吊0.9N重物時,彈簧下端的指針指木板上刻度為C的位置,把懸吊1.0N重物時指針位置O的刻度標(biāo)記為0,以后該重物就固定在彈簧上,和小木板上的刻度構(gòu)成了一個“豎直加速度測量儀”。加速度的方向向上為正、向下為負(fù),g取10m/s2,( )
A. 當(dāng)指針在位置C時彈簧的彈力為0.8NB. CO之間的彈力之差為0.2N
C. 位置C標(biāo)注的加速度為?1.0m/s2D. 位置D標(biāo)注的加速度為1.0m/s2
14.如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上。A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g?,F(xiàn)對A施加一水平拉力F,則下列說法錯誤的是( )
A. 當(dāng)F3μmg時,A相對B滑動
D. 無論F為何值,B的加速度不會超過12μg
二、實(shí)驗(yàn)題:本大題共2小題,共18分。
15.用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
(1)除圖中器材外,還需要兩種測量工具是__________(選填選項(xiàng)前的字母)。
A.秒表 B.天平(含砝碼) C.彈簧測力計(jì) D.刻度尺
(2)實(shí)驗(yàn)中,需要平衡摩擦力和其它阻力,在此過程中,下列說法正確的是__________
A.小車后面不能拖紙帶
B.系在小車的細(xì)繩上不能懸掛小桶
C.打點(diǎn)計(jì)時器必須接通電源
(3)圖2所示為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T=0.10s。由圖中數(shù)據(jù)可計(jì)算出小車的加速度a=__________m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(4)若實(shí)驗(yàn)中砂和桶的總質(zhì)量為m′,則從理論分析可得砂和桶的總重力m′g與細(xì)繩對小車的拉力F的大小關(guān)系為m′g__________F(選填“略大于”或“略小于”,由此帶來的誤差屬于__________誤差(選填“偶然”或“系統(tǒng)”)。
(5)某同學(xué)猜想加速度與力成正比,與質(zhì)量成反比,因此他認(rèn)為可以不測量加速度的具體數(shù)值,僅測量不同條件下物體加速度的比值即可。他采用圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置,將軌道分為上下雙層排列,兩小車尾部的剎車線由后面的剎車系統(tǒng)同時控制,能使兩小車同時運(yùn)動或同時停下來。實(shí)驗(yàn)中通過比較兩輛小車的位移來比較它們的加速度。你認(rèn)為這位同學(xué)的方法可行嗎?請說明理由。__________
16.某同學(xué)探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。
(1)用如圖1所示裝置探究平拋運(yùn)動豎直分運(yùn)動的特點(diǎn)。用小錘打擊彈性金屬片后,A球沿水平方向飛出,同時B球被松開并自由下落,比較兩球的落地時間。

①關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是__________(選填選項(xiàng)前的字母)
A.A、B兩球應(yīng)選用體積小、質(zhì)量大的小球
B.打擊彈性金屬片后兩球需要落在同一水平面上
C.比較兩球落地時間必須要測量兩球下落的高度
②多次改變A、B兩球釋放的高度和小錘敲擊彈性金屬片的力度,發(fā)現(xiàn)每一次實(shí)驗(yàn)時都只會聽到一下小球落地的聲響,由此說明A球__________。
(2)用如圖2所示裝置研究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直硬板上。A球沿斜槽軌道PQ滑下后從斜槽末端Q飛出,落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低,鋼球落在擋板上時,A球會在白紙上擠壓出一個痕跡點(diǎn)。移動擋板,依次重復(fù)上述操作,白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。
下列操作中有必要的是__________(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.通過調(diào)節(jié)使斜槽末段保持水平
B.擋板高度等間距變化
C.通過調(diào)節(jié)使硬板保持豎直
D.盡可能減小A球與斜槽之間的摩擦
E.以小球在Q點(diǎn)時球心在白紙上的對應(yīng)點(diǎn)為起始點(diǎn)
(3)若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn),也可按下述方法處理數(shù)據(jù):如圖3所示,在軌跡上取A、B、C三點(diǎn),AB和BC的水平間距相等且均為x,測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2,則y1y2__________13(選填“大于”、“等于”或者“小于”)??汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開_________(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,結(jié)果用上述字母表示)。
三、計(jì)算題:本大題共4小題,共40分。
17.人類從事滑雪活動已有數(shù)千年歷史,滑雪愛好者可在雪場上輕松、愉快地滑行,飽享滑雪運(yùn)動的樂趣。一名滑雪愛好者以1m/s的初速度沿山坡勻加速直線滑下,山坡的傾角為30°。若人與滑板的總質(zhì)量為60kg,受到的總阻力為60N,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)滑雪者加速度的大??;
(2)3s內(nèi)滑雪者下滑位移的大??;
(3)3s末人與滑板總重力的瞬時功率。
18.流量是指單位時間內(nèi)通過管道橫截面的流體的體積,在生活中經(jīng)常需要測量流量來解決實(shí)際問題。環(huán)保人員在檢查時發(fā)現(xiàn)一根排污管正在向外滿口排出大量污水,如圖所示。他測出水平管口距落點(diǎn)的豎直高度為?,管口的直徑為d,污水落點(diǎn)距管口的水平距離為x,重力加速度為g。請根據(jù)這些測量量估算:
(1)污水離開管口后在空中的時間t;
(2)污水離開管口時的速度大小v;
(3)排出污水的流量Q。
19.如圖所示,水平軌道AB與位于豎直面內(nèi)半徑為R的半圓形光滑軌道BCD相連,半圓形軌道的BD連線與AB垂直。質(zhì)量為m可看作質(zhì)點(diǎn)的小滑塊在恒定合外力作用下從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動,到達(dá)水平軌道的末端B點(diǎn)時撤去外力,小滑塊繼續(xù)沿半圓形光滑軌道運(yùn)動,且恰好能通過軌道最高點(diǎn)D,滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到A點(diǎn)。已知重力加速度為g,求:
(1)滑塊通過D點(diǎn)的速度大?。?br>(2)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時對軌道壓力的大??;
(3)滑塊在AB段受到的恒定合外力的大小。
20.建立物理模型對實(shí)際問題進(jìn)行分析,是重要的科學(xué)思維方法。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。假設(shè)地球可視為一個質(zhì)量分布均勻且密度為ρ的球體,地球的半徑為R,引力常量為G,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。
(1)試推導(dǎo)第一宇宙速度v的表達(dá)式;
(2)如圖?1所示,假設(shè)沿地軸的方向鑿?fù)ㄒ粭l貫穿地球南北兩極的小洞,把一個質(zhì)量為m的小球從北極的洞口由靜止?fàn)顟B(tài)釋放后,小球能夠在洞內(nèi)運(yùn)動,不考慮其它星體的作用,以地心為原點(diǎn),向北為正方向建立x軸,在圖?2中畫出小球所受引力F隨x(?R≤x≤R)變化的圖像,求出小球在洞內(nèi)運(yùn)動過程中的最大速度vm;
(3)在科幻電影《流浪地球》中有這樣一個場景:地球在木星的強(qiáng)大引力作用下,加速向木星靠近,當(dāng)?shù)厍蚺c木星球心之間的距離小于某個值d時,地球表面物體就會被木星吸走,進(jìn)而導(dǎo)致地球可能被撕裂。這個臨界距離d被稱為“洛希極限”。已知,木星和地球的密度分別為ρ0和ρ,木星和地球的半徑分別為R0和R,且d?R。請據(jù)此近似推導(dǎo)木星使地球產(chǎn)生撕裂危險(xiǎn)的臨界距離d——“洛希極限”的表達(dá)式。【提示:當(dāng)x很小時,1+xn≈1+nx?!?br>答案解析
1.A
【解析】國際單位制中的基本單位分別是:長度的單位是米,符號m;質(zhì)量的單位是千克,符號kg;時間的單位是秒,符號s;電流的單位是安培,符號是A;熱力學(xué)溫度的單位是開爾文,符號K;物質(zhì)的量單位是摩爾,符號ml;發(fā)光強(qiáng)度的單位是坎德拉,符號cd。
故選A。
2.B
【解析】鏡框受重力和兩根繩子的拉力處于平衡,合力等于0??芍獌筛K子拉力的合力等于重力,繩子的夾角越小,繩子拉力越小,故選B。
3.B
【解析】A.物體的形狀和大小對所研究的問題沒有影響,屬于無關(guān)或次要因素時,即可以把物體看成質(zhì)點(diǎn),故A錯誤;
B.圖像可以描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動, v?t 圖像可以反映速度隨時間的變化規(guī)律,圖像的斜率反映加速度的大小和方向,故B正確;
C.因?yàn)?br>a=ΔvΔt
是定義式,不能說加速度a與速度變化量 Δv 成正比,故C錯誤;
D.平均速度公式
v=ΔxΔt
當(dāng) Δt→0 時,其值可以用來作為該時刻的瞬時速度,這在物理學(xué)上應(yīng)用了極限方法,故D錯誤。
故選B。
4.C
【解析】AC.石塊B受向下的重力mg和周圍的物體對它的作用力F,兩個力的合力為ma,方向水平向右,則石塊B周圍的物體對它的作用力的合力大小為
F= (mg)2+(ma)2=m a2+g2
選項(xiàng)A錯誤,C正確;
B.石塊B周圍的物體對它的作用力的合力的水平分量為ma,則做功為max,選項(xiàng)B錯誤;
D.物塊的速度
v= 2ax
根據(jù)動量定理,石塊B所受的合外力(周圍物體對它作用力的合力與B的重力的矢量和)的沖量大小為
I=mv=m 2ax
選項(xiàng)D錯誤。
故選C。
5.C
【解析】AC.根據(jù)萬有引力提供向心力
GMmr2=mv2r
可得
v= GMr
可知“墨子號”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于地球通訊衛(wèi)星的線速度,地球同步衛(wèi)星與地球相對靜止,故“墨子號”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星相對于地面是運(yùn)動的,故A錯誤,C正確;
B.根據(jù)萬有引力提供向心力,“墨子號”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的軌道平面一定通過地球的球心,故B錯誤;
D.兩衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不能確定,故D錯誤。
故選C。
6.D
【解析】物塊相對傳送帶向左滑動,摩擦力方向水平向右,對物塊由牛頓第二定律
f=μmg=ma
加速度
a=μg
達(dá)到共速時物塊運(yùn)動的時間
t=vμg
物塊相對地面的位移大小
s=v22μg
物塊相對傳送帶的位移大小
Δs=vt?s=v22μg
故選D。
7.D
【解析】AB.根據(jù)向心力F的大小與軌道角速度 ω 之間的關(guān)系式可知
F=mω2r
則探究F的大小與軌道角速度之間的關(guān)系需要用控制變量法,則要使用兩個質(zhì)量相等的小球和保證兩小球離轉(zhuǎn)軸的距離相同,故AB錯誤;
C.控制變量只需保證兩小球質(zhì)量及離轉(zhuǎn)軸的距離相同即可,變速塔輪的半徑必須不同,才能使 ω 為變量。故C錯誤;
D.皮帶套在兩個塔輪的最下端,塔輪之間是皮帶轉(zhuǎn)動,則線速度相同,由于
v=ωr
可知r越小, ω 越大,故右側(cè)F大,則右邊標(biāo)尺上漏出的黑白相間的等分格多,故D正確。
故選D。
8.D
【解析】A.重力對他做功1000J,根據(jù)功能關(guān)系可知重力勢能減少了1000J,故A錯誤;
B.根據(jù)動能定理可知,動能增加了
ΔEk=WG+Wf=800J
故B錯誤;
CD.機(jī)械能變化量為
ΔE=ΔEk+ΔEp=?1000+800J=?200J
故機(jī)械能減少了 200J ,故C錯誤,D正確。
故選D。
9.B
【解析】A.根據(jù)開普勒第三定律可知,衛(wèi)星在軌道2的半長軸小于軌道3的半徑,則衛(wèi)星在軌道2的運(yùn)行周期小于其在軌道3的運(yùn)行周期,選項(xiàng)A錯誤;
B.衛(wèi)星在軌道2上從 P 點(diǎn)運(yùn)動到 Q 點(diǎn)過程中僅受萬有引力作用,則衛(wèi)星內(nèi)部的儀器處于完全失重狀態(tài),因只有引力做功,則機(jī)械能不變,選項(xiàng)B正確;
C.根據(jù)
a=GMr2
可知,衛(wèi)星在軌道1的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度,而根據(jù)
a=ω2r
可知,同步衛(wèi)星的向心加速度大于在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度,則衛(wèi)星在軌道1的向心加速度大于在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度,選項(xiàng)C錯誤;
D.根據(jù)
a=GMr2
可知,衛(wèi)星在軌道2運(yùn)行經(jīng)過 Q 點(diǎn)的加速度等于在軌道3運(yùn)行時經(jīng)過 Q 點(diǎn)的加速度,選項(xiàng)D錯誤。
故選B。
10.C
【解析】A.由題意可得
f=kv
根據(jù)牛頓定律可得
mg+f=ma
速度減小則加速度減小,所以物體不是勻變速運(yùn)動,故A錯誤;
B.根據(jù)牛頓第二定律可得
mg+kv=ma
即加速度和速度是線性關(guān)系,因速度和時間不是線性關(guān)系,因此加速度與時間不成線性關(guān)系,故B錯誤;
C.上升過程,由動能定理可得
?mg??f?=Ek?Ek0
解得
Ek=Ek0?(mg+f)?=Ek0?(mg+kv)?
由于速度減小,則 Ek?? 圖像的斜率逐漸減小,故C正確;
D.設(shè)初位置的重力勢能為 Ep0 ,則有
Ep?Ep0=mg?
可得
Ep=mg?+Ep0
可知 Ep?? 圖像為一條傾斜直線,故D錯誤。
故選C。
11.C
【解析】施加F后,不改變物體與斜面間的正壓力,因此也不改變物體與斜面間的滑動摩擦力,即物塊和斜面的相互作用力沒有任何改變,則水平面對斜面的支持力不變,選項(xiàng)A正確,C錯誤;因開始時P對斜面的作用力方向豎直向下,加力F后,物塊和斜面的相互作用力沒有任何改變,P對斜面的作用力方向仍然豎直向下,選項(xiàng)B正確;加力F后,物體受的合外力為F,則小物塊的加速度為a=F/m,選項(xiàng)D正確;此題選擇不正確的選項(xiàng),故選C.
12.D
【解析】A.小球A受到重力、支持力,向心力是由重力和支持力的合力來提供,故A錯誤;
B.如圖所示,小球受重力和支持力而做勻速圓周運(yùn)動,由合力提供向心力,合力一定指向圓心,故B錯誤;
C.設(shè)漏斗內(nèi)壁傾角為 θ ,合力的方向水平且指向轉(zhuǎn)軸,受力分析如圖

F合=mgtanθ
其中
tanθ=HR
解得小球A受到的合力大小為
F合=mgHR
故C錯誤;
D.由合力提供向心力,則
F合=mω2r
其中
r=R2
解得
ω= 2gHR
故D正確。
故選D。
13.C
【解析】A.當(dāng)彈簧下端懸吊0.9N的重物時,指針指在位置C,根據(jù)平衡條件可得位置C時彈簧的彈力為0.9N,故A錯誤;
B.CO之間的彈力之差為
ΔF=1.0?0.9N=0.1N
故B錯誤;
C.由題意可知,每一小格代表0.01N,指針在C點(diǎn)時,電梯加速度向下,由牛頓第二定律得
?0.01×10=ma1
其中m=0.1kg,解得
a1=?1m/s2
故C正確;
D.當(dāng)電梯加速度向上時,指針指在D點(diǎn),由牛頓第二定律
0.01×5=ma2
解得
a2=0.5m/s2
故D錯誤。
故選C。
14.A
【解析】A.因AB間最大靜摩擦力為
fABmax=2μmg
對AB的整體分析,則當(dāng)
F3μmg 時,A相對B滑動;當(dāng) F=52μmg 時,AB沒有產(chǎn)生相對滑動,則此時A的加速度為
a=F?32μmg2m+m=13μg
由以上分析可知,無論F為何值,B的加速度不會超過
a0=12μg
選項(xiàng)BCD正確;
此題選擇錯誤的,故選A。
15. BD/DB BC/CB 1.1 略大于 系統(tǒng) 這位同學(xué)的方法可行兩小車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動,運(yùn)動時間 t 相等,根據(jù) x=12at2 ,有 a1a2=x1x2 ,它們的位移之比就等于加速度之比
【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)利用打點(diǎn)計(jì)時器打出紙帶探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,紙帶記錄運(yùn)動時間和位移。時間由打點(diǎn)周期可得,不需要秒表;位移需要刻度尺測量,小車質(zhì)量需要天平測量,故還需要天平和刻度尺。故B、D正確,A、C錯誤。故選BD。
(2)[2]在平衡摩擦力時,系在小車的細(xì)繩上不能懸掛小桶,另外,在使用電磁打點(diǎn)計(jì)時器時,機(jī)械振動打點(diǎn)會產(chǎn)生摩擦力,所以小車后面要拖紙帶,并且打點(diǎn)計(jì)時器必須接通電源,故B、C正確,A錯誤。故選BC。
(3)[3]根據(jù)逐差法可得小車的加速度為
a=xCE?xAC4T2=27.0?11.30?11.304×0.12×10?2=1.1m/s2
(4)[4]對整體進(jìn)行分析有
m′g=M+m′a
解得
a=m′gM+m′
繩子的拉力為
F=Ma=Mm′gM+m′=11+m′M?m′g13
[5]根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律有
Δy=y2?y1=gT2
可得
T= y2?y1g
鋼球平拋的初速度大小為
v0=xT=x gy2?y1
17.(1) 4m/s2 ;(2)21m;(3)3900W
【解析】(1)由牛頓第二定律
mgsin30°?f=ma
解得滑雪者加速度的大小為
a=4m/s2
(2)由運(yùn)動學(xué)公式
x=v0t+12at2
其中
v0=1m/s , t=3s
解得3s內(nèi)滑雪者下滑位移的大小為
x=21m
(3)由運(yùn)動學(xué)公式
v=v0+at
重力的瞬時功率
P=mgvsin30°
聯(lián)立解得,3s末人與滑板總重力的瞬時功率為
P=3900W
18.(1) t= 2?g ;(2) v=x g2? ;(3) Q=14πxd2 g2?
【解析】(1)污水由管口流出后可近似認(rèn)為做平拋運(yùn)動,豎直方向有
?=12gt2
可得
t= 2?g
(2)水平方向有
x=vt
解得
v=x g2?
(3)排出污水的流量為
Q=Sv
截面積為
S=14πd2
排出污水的流量
Q=14πxd2 g2?
19.(1) vD= gR ;(2) NB′=6mg ;(3) F=54mg
【解析】(1)設(shè)滑塊恰好通過最高點(diǎn)D的速度為 vD ,根據(jù)牛頓第二定律有
mg=mvD2R
解得
vD= gR
(2)滑塊自B點(diǎn)到D點(diǎn)的過程機(jī)械能守恒,設(shè)滑塊在B點(diǎn)的速度為 vB ,則有
12mvB2=12mvD2+2mgR
解得
vB2=5gR
設(shè)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時所受的支持力為NB,根據(jù)牛頓第二定律有
NB?mg=mvB2R
解得
NB=6mg
由牛頓第三定律可知,滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時對軌道的壓力大小
NB′=6mg
(3)對于滑塊自D點(diǎn)平拋到A點(diǎn),設(shè)其時間為t,則有
2R=12gt2
sAB=vDt
解得
sAB=2R
滑塊由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中,根據(jù)動能定理
FsAB=12mvB2
解得
F=54mg
20.(1) v=2R πρG3
(2), vm=2R πρG3
(3) d=R032ρ0ρ

【解析】(1)根據(jù)萬有引力提供向心力
GMmR2=mv2R
地球的質(zhì)量為
M=ρV=ρ?43πR3
聯(lián)立解得第一宇宙速度為
v=2R πρG3
(2)距離地心為x時,小球受到的萬有引力大小為
F=GM′mx2

M′=ρV′=ρ?43πx3
可得
F=43πGρmx
當(dāng)0

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