高中物理 第五章 章末达标验收
人教版高中物理选修3-5章末测试题及答案全套
人教版高中物理选修3-5章末测试题及答案全套阶段验收评估(一) 动量守恒定律(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1~5小题只有一个选项符合题目要求,6~8小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.做平抛运动的物体,在相等的时间内,物体动量的变化量()A.始终相同B.只有大小相同C.只有方向相同D.以上说法均不正确解析:选A做平抛运动的物体,只受重力作用,重力是恒力,其在相等时间内的冲量始终相等,根据动量定理,在相等的时间内,物体动量的变化量始终相同。
2.下列情形中,满足动量守恒的是()A.铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量解析:选B铁锤打击放在铁砧上的铁块时,铁砧对铁块的支持力大于系统重力,合外力不为零;子弹水平穿过墙壁时,地面对墙壁有水平作用力,合外力不为零;棒击垒球时,手对棒有作用力,合外力不为零;只有子弹水平穿过放在光滑水平面上的木块时,系统所受合外力为零,所以选项B正确。
3.如图1所示,光滑圆槽的质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处,如将细线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为()图1A.0 B.向左C.向右D.无法确定解析:选A小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力,故系统在水平方向上动量守恒,细线被烧断的瞬间,系统在水平方向的总动量为零,又知小球到达最高点时,小球与圆槽水平方向有共同速度,设为v′,设小球质量为m,由动量守恒定律有0=(M+m)v′,所以v′=0,故A正确。
4.在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别为m a、m b,两球在t时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图像如图2所示,下列关系正确的是()图2A .m a >m bB .m a <m bC .m a =m bD .无法判断解析:选B 由v -t 图像可知,两球碰撞前a 球运动,b 球静止,碰后a 球反弹,b 球沿a 球原来的运动方向运动,由动量守恒定律得m a v a =-m a v a ′+m b v b ′,解得m a m b =v b ′v a +v a ′<1,故有m a <m b ,选项B 正确。
高中物理课件 第五章 章末复习方案与全优评估
g Lcos θ
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又r=Lsin θ
由以上几式可解得
FT=mgcos θ+mω2Lsin2θ 当小球刚要离开锥面,即 FN=0(临界条件)时,有 FT′sin θ=mω′2r,FT′cos θ-mg=0 解得 ω′= g Lcos θ g Lcos θ。
2
即小球的角速度至少为
2
[答案]
mgcos θ+mω Lsin θ
章 末 复 习 方 案 与 全 优 评 估
专题·迁 移·发散
专题一
专题二
检测·发现·闯关
1.绳子末端运动速度的分解,应按运动的实
际效果进行
如图5-1所示,人用绳子通过定滑轮拉物体 A,当人以速度v0匀速前进时,求物体A的速度。 图5-1 首先要分析物体A的运动与人拉绳的运动之间有什么关系。
物体A的运动(即绳的末端的运动)可看做两个分运动的合成: 一是沿绳的方向被牵引,绳长缩短,绳长缩短的速度即等于v0; 二是垂直于绳以定滑轮为圆心的摆,它不改变绳长。这样就 v0 可以求得物体A的速度vA= 。当物体A向左移动,θ cos θ 将逐渐变大,vA逐渐变大。虽然人做匀速运动,但物体A却在 做变速运动。
在进行速度分解时,首先要分清合速度与分速度。合
速度就是物体实际运动的速度,分析物体的实际运动是由 哪些分运动合成,找出相应的分速度。在上述问题中,若 对物体A的运动不按实际运动效果分析,就很容易得出vA =v0cos θ的错误结果。
2.速度投影定理
不可伸长的杆或绳,若各点速度不同,则各点速度沿 杆或绳方向的投影相同。
[例证2]
绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运
动,水的质量m=0.5 kg,绳长l=60 cm,求: (1)最高点水不流出的最小速率。 (2)水在最高点速率v=3.6 m/s时,水对桶底的压力。
高中物理必修三 新教材 讲义 章末测评验收卷(五)
章末测评验收卷(五)(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)1.光子的能量与其()A.频率成正比B.波长成正比C.速度成正比D.速度平方成正比答案A解析根据E=hν=hcλ可知,光子的能量与频率成正比,与波长成反比,A正确。
2.磁场中某区域的磁感线如图所示,则()A.B a>B bB.B a<B bC.a处没有磁感线,所以磁感应强度为零D.a处没有磁感线,所以磁感应强度的方向不确定答案B解析磁感线的疏密表示磁场的强弱,所以B a<B b,故A错误,B正确;磁感线是用来描述磁场的,但不可能在存在磁场的区域内全部画磁感线,a处虽然没有磁感线,但a处的磁感应强度的大小与方向都是确定的,故C、D错误。
3.下列各图中,已标出电流及电流的磁场方向,其中正确的是()答案D解析A图中,由于电流的方向竖直向上,根据安培定则知,磁场方向应该左边垂直纸面向外,右边垂直纸面向里,A错误;B图中,直线电流的方向竖直向上,根据安培定则知,直线电流形成的磁场方向(从上向下看)为逆时针方向,B错误;C图中,根据安培定则,螺线管内部的磁场方向向右,C错误;D图中,从上往下看,线框的电流方向为逆时针方向,根据安培定则知,磁场的方向向上,D正确。
4.如图所示,将一圆面放入匀强磁场中,且与磁感线夹角为30°。
若已知圆面面积为3.0×10-4 m2,穿过该圆面的磁通量为3.0×10-5 Wb,则此匀强磁场的磁感应强度B等于()A.2.0 TB.0.2 TC.0.1 TD.0.05 T答案B解析磁通量Φ=BS sin 30°,则有B=ΦS sin 30°=0.2 T,故A、C、D错误,B正确。
5.线圈从磁体上方由位置1经位置2平移到位置3的过程中,(位置2在磁铁中点的正上方)穿过线圈的磁通量()A.不变,没有感应电流B.先减小后增大,一直有感应电流C.先增大后减小,一直有感应电流D.在位置2为零,此时没有感应电流答案B解析由条形磁体磁感线分布可知,线圈在位置1有磁感线穿过,在位置2线圈平面同一侧穿入与穿出的磁感线条数相同,即磁通量为0,在位置3有磁感线穿过,线圈从磁体上方由位置1经位置2平移到位置3的过程中,穿过线圈的磁通量先减小后增大,且在经位置2时线圈的磁通量仍在变化,此时仍有感应电流,故A、C、D错误,B正确。
高中物理人教版必修第二册基础训练:第五章 抛体运动 章末质量评估 Word版含解析
章末质量评估(五)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.在一端封闭的直玻璃管内注满水,水中放一圆柱形小红蜡,把玻璃管的开口端用胶塞塞紧.将玻璃管倒置并倾斜60°,如图所示,玻璃管从位置M 水平向右匀速运动的同时,红蜡从玻璃管底端开始沿管匀速上升,玻璃管运动到位置N时,红蜡恰好上升到玻璃管顶,已知M、N间的距离与玻璃管长度相等,则在玻璃管从M运动到N的过程中()A.红蜡做匀速直线运动,速度方向无法确定B.红蜡可能做匀变速曲线运动C.红蜡与玻璃管的速度大小之比为1∶2D.红蜡与玻璃管的速度大小之比为1∶1★答案★:D2.塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备.某建筑工地上利用塔吊把建筑材料运送到楼房上面,材料在楼的正前方9 m的水平地面上,要送往离地面高12 m的楼上.如图所示,塔吊上的小车A沿水平吊臂做匀速运动,同时,吊绳将物体B向上匀速吊起,经过t=20 s完成运送,则()A.小车A运动的速率是0.6 m/sB.物体B运动的速率是0.75 m/sC.物体B做匀变速直线运动D.物体B做曲线运动★答案★:B3.轰炸机在水平匀速飞行的过程中,释放炸弹轰炸水平地面上的目标,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.炸弹做匀变速曲线运动B.炸弹质量越大,在空中运动的时间越短C.炸弹在空中飞行时,距轰炸机尾部的水平距离越来越大D.轰炸机飞行速度越大,炸弹在空中运动的时间越长★答案★:A4.一只小船渡河,运动轨迹如图所示.水的速度各处相同且恒定不变,方向平行于河岸.小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,船的初速度大小均相同,方向垂直于河岸,且船在渡河过程中船头方向始终不变.由此可以确定船()A.沿三条不同路径渡河的时间相同B.沿AB轨迹渡河所用的时间最短C.沿AC轨迹船到达对岸的速度最小D.沿AD轨迹运动时,船在垂直于河岸方向做匀减速直线运动★答案★:D5.如图所示,从同一水平线上的不同位置,沿水平方向抛出两小球A、B,不计空气阻力.要使两小球在空中相遇,则必须()A.先抛出A球B.先抛出B球C.同时抛出两球D.两球质量相等★答案★:C6.小刘同学在水平桌面上用练习本和课本做成了一个斜面,使一个小钢球从斜面上某一位置滚下,最后小钢球沿桌面水平滚出,做平抛运动,如图所示.下列说法正确的是()A.测量小球运动起点离地的高度,可得到小球做平抛运动的时间B.测量桌子离地的高度,可求出小球的落地时的速度C.测量桌子离地高度和小球从桌子飞出后的水平距离,可求出小球做平抛运动的初速度D.测量小球运动起点离地高度和小球从桌子飞出后的水平距离,可求小球做平抛运动的初速度★答案★:C7.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞,处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它松脱后在相撞瞬间从车顶被抛出陷在泥里.为了判断卡车是否超速,忽略空气阻力,需要测量的量是()A.车的长度和车的质量B.车的高度和车的质量C.车的长度和零件脱落点与陷落点的水平距离D.车的高度和零件脱落点与陷落点的水平距离★答案★:D8.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示.水平台面的长和宽分别为l1和l2,球网的高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h.不计空气的作用,重力加速度为g.若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是()A.l12√g6ℎ<v<l1√g6ℎB.l14√gℎ<v<√(4l12+l22)g6ℎC.l12√g6ℎ<v<12√(4l12+l22)g6ℎD.l14√gℎ<v<12√(4l12+l22)g6ℎ解析:发射机无论向哪个方向水平发射,乒乓球都做平抛运动.当速度v最小时,球沿中线恰好过网,有3h-h=gt122,l12=v1t1,联立得v1=l14√g ℎ;当速度最大时,球斜向右侧台面两个角发射,有√(l22)2+l12=v2t2,3h=12g t22,联立得v2=12√(4l12+l22)g6ℎ;所以使乒乓球落到球网右侧台面上,v的最大取值范围为l1 4√gℎ<v<12√(4l12+l22)g6ℎ,选项D正确.★答案★:D二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为v0,船在静水中的速率均为v,甲、乙两船船头均与河岸成θ角,如图所示.已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,A、B之间的距离为l,则下列判断正确的是()A.乙船先到达对岸B.若仅是河水流速v0增大,则两船的渡河时间都不变C.不论河水流速v0如何改变,只要适当改变θ角,甲船总能到达正对岸的A 点D.若仅是河水流速v0增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离仍然为l ★答案★:BD10.如图所示,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球,由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为l的A穴,重力加速度为g.则()A.球被击出后做平抛运动B.该球从被击出到落入A穴所用的时间为√2ℎgC.球被击出时的初速度大小为l√2gℎD.球被击出后受到的水平风力的大小为mgℎl★答案★:BC11.套圈游戏是通过投掷圆环来套中物品的.某次圆环以初速度v 0从A 点水平向左抛出,恰好套中放在B 处的物品,不计空气阻力,其运动轨迹如图所示.当抛出的圆环能到达B 处,且到达B 处的速度方向与图中相同时,则一定能套中物品.下列可能实现套中物品的是 ( )A.在A 点正上方以小于v 0的某一初速度向左水平抛出圆环B.在A 点右侧等高处以小于v 0的某一初速度向左水平抛出圆环C.在A 、B 两点连线上某点以小于v 0的某一初速度水平向左抛出圆环D.在A 、B 两点间轨迹上某点沿切线向左下方以大于v 0的某一初速度抛出圆环解析:设某次抛出的圆环到达B 处时速度方向与水平方向的夹角为α,则根据平抛运动的特点,水平方向有x =v 0t ,竖直方向有h =12gt 2,tan α=v y v 0=gt v 0,解得x =2ℎtanα,v 0=√2gℎtanα.在A 点正上方以小于v 0的某一初速度向左水平抛出圆环,则角度一定变大,不能套中物品,故选项A 错误;在A 点右侧等高处以小于v 0的某一初速度向左水平抛出圆环,水平位移需要变大,高度不变,则角度一定变小,故不能套中物品,故选项B 错误;在A 、B 两点连线上某点以小于v 0的某一初速度水平向左抛出圆环,需要高度、水平位移同时减小,则角度可能不变,故可能套中物品,故选项C 正确;在A 、B 两点间轨迹上某点沿切线向左下方以大于v 0的某一初速度抛出圆环,可能相当于在原位置以原速度水平抛出,故可能套中物品,故选项D 正确.★答案★:CD12.如图所示,一小球从某固定位置以一定初速度水平抛出,已知当抛出速度为v0时,小球落到一倾角为θ=60°的斜面上,且球发生的位移最小,不计空气阻力.则()A.小球从抛出到落到斜面的时间为√3v03gB.小球从抛出到落到斜面的时间为2√3v03gC.小球的抛出点到斜面的距离为4v023gD.小球的抛出点到斜面的距离为2v023g★答案★:BC三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(8分)如图所示,在用频闪照片研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=10 cm,g取10 m/s2,若小球在途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示.(1)闪光时间为s.(2)小球做平抛运动的初速度v0=m/s.(3)小球在b点的速率是m/s(保留根号).(4)小球从抛出点运动到b点的时间是s.解析:(1)设相邻两点间的时间间隔为T,竖直方向,代入数据,解得T=0.1 s.gT2=l,得到T=√lg=3 m/s.(2)水平方向v0=3lT=1.5 m/s,小球在b点的速度大小(3)小球在b点竖直方向分速度为v by=l+2l2T为v b=√02+v by2=3√5m/s.2=0.15 s.(4)小球从抛出点到b点所用时间t b=v byg★答案★:(1)0.1(2)3(3)3√5(4)0.15 s214.(10分)物理兴趣小组用下图所示装置研究平抛物体的运动.(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端水平,检查方法是. (2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴,竖直线是用来确定的.(3)某同学建立的直角坐标系如图所示,假设他在安装实验装置和进行其他操作时只有一处错误,该错误是.(4)该同学在轨迹上任取一点M,测得坐标为(x,y),则初速度的测量值为.根据上述操作可知,测量值比真实值(填“偏大”“偏小”或“不变”).解析:(1)斜槽末端水平时,小球在其上能静止不动;(2)用铅垂线确定竖直线最准确;(3)描绘小球的运动轨迹时起始点应是球心在白纸上的投影,因此坐标原点应在平抛起点的球心在白纸上对应的位置,即坐标原点应该是小球在斜槽末端出口处时球心在白纸上的投影点;(4)根据x =v 0t ,y =12gt 2,两式联立得v 0=x √2y ,坐标原点靠下,造成y 偏小,从而v 0偏大. ★答案★:(1)将小球放置在斜槽末端的水平轨道上,小球能保持静止(2)铅垂线(3)坐标原点在斜槽末端出口处(4)x √g 2y 偏大 15.(10分)船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离对面河岸的距离d 的变化关系如图乙所示,求:甲 乙(1)小船渡河的最短时间;(2)小船以最短时间渡河的位移大小. 解析:(1)由图像可知,v 静=3 m/s,河宽d =300 m,船头正对对岸时渡河时间最短,故t min =dv 静=100 s. (2)当小船船头正对对岸行驶时,垂直河岸分位移x 1=d =300 m,沿河岸方向分位移x 2=2(v 水m 2·t min 2)=200 m,总位移大小x =100√13 m.★答案★:(1)100 s (2)100√13 m16.(10分)一轰炸机在海面上方h=500 m高处沿水平直线飞行,以v1=100√3m/s的速度追赶一艘位于正前下方以v2=20 m/s的速度逃跑的敌舰,如图所示.要准确击中敌舰,飞机应在离敌舰水平距离为x处释放炸弹,释放炸弹时,炸弹与飞机的相对速度为0,空气阻力不计,g取10 m/s2.求:(1)炸弹从被投出到落到水面的时间;(2)炸弹刚落到水面时的速度大小;(3)要能准确击中敌舰,x应为多大.解析:(1)投下的炸弹做平抛运动,竖直方向有gt2,h=12得t=√2ℎ=10 s.g(2)炸弹刚落到水面时竖直方向的速度大小为v y=gt=100 m/s,则炸弹刚落到水面时的速度大小为v=√12+v y2(3)炸弹从被投出到落到水面时的水平位移为x1=v1t=1 000√3m,在这段时间内敌舰前进的位移为x2=v2t=200 m,所以飞机投弹时与敌舰在水平方向上的距离为x=x1-x2=1 532 m.★答案★:(1)10 s(2)200 m/s(3)1 532 m17.(10分)如图所示的光滑斜面长为l,宽为b,倾角为θ,一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入,恰好从底端Q点离开斜面,试求:(1)物块由P运动到Q所用的时间t;(2)物块由P点水平射入时的初速度大小v0;(3)物块离开Q点时速度的大小v.解析:(1)物块做类平抛运动,由mg sin θ=ma可知,物块的加速度a=g sin θ,at2可得,由l=12物块由P运动到Q所用的时间t=√2l.gsinθ(2)由b=v0t可得物块水平射入时的初速度大小.v0=b√gsinθ2l(3)由v y=at,v=√v02+v y2联立可得.v=√(b2+4l2)gsinθ2l★答案★:(1)√2l gsinθ (2)b √gsinθ2l (3)√(b 2+4l 2)gsinθ2l18.(12分)如图所示,在距地面高为h =45 m 处,有一小球A 以初速度v 0= 10 m/s 水平抛出,与此同时,在A 的正下方有一物块B 也以相同的初速度v 0同方向滑出.B 与地面间的动摩擦因数μ=0.5,A 、B 均可看成质点,空气阻力不计,g 取10 m/s 2.求:(1)球A 从抛出到落地的时间;(2)球A 从抛出到落地这段时间内的水平位移;(3)球A 落地时,A 、B 之间的距离.解析:(1)球A 抛出后做平抛运动,竖直方向有h =12gt 2,解得t =√2ℎg =3 s. (2)球A 从抛出到落地的水平位移x A =v 0t =30 m.(3)物块B 做匀减速直线运动,加速度大小a =μg =5 m/s 2,物块B 滑动的时间t'=v 0a =2 s, 在此期间B 运动的距离x B =v02t'=10 m, 所以球A 落地时,A 、B 之间的距离x AB =x A -x B =20 m.★答案★:(1)3 s(2)30 m(3)20 m。
【人教版】高中物理必修二检测试卷(Word版含解析):第五章章末质量评估(一)
章末质量评估(一)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分,错选、不选或多选均不得分)1.关于曲线运动和圆周运动,以下说法中错误的是()A.做曲线运动的物体受到的合力一定不为零B.做曲线运动的物体的速度一定是变化的C.做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心D.做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心解析:若合力为零,物体保持静止或匀速直线运动,所以做曲线运动的物体受到的合力一定不为零,故选项A正确;做曲线运动的物体,其速度方向时刻改变,因此速度是变化的,故选项B正确;做匀速圆周运动的物体所受合力只改变速度的方向,不改变速度的大小,其合力和加速度的方向一定指向圆心,但一般的圆周运动中,合力不仅改变速度的方向,也改变速度的大小,其合力、加速度一般并不指向圆心,故选项C错误,选项D正确.答案:C2.如图所示,A、B轮通过皮带传动,A、C轮通过摩擦传动,半径R A=2R B=3R C,各接触面均不打滑,则A、B、C三个轮的边缘点的线速度大小和角速度之比分别为()A.v A∶v B∶v C=1∶2∶3,ωA∶ωB∶ωC=3∶2∶1B.v A∶v B∶v C=1∶1∶1,ωA∶ωB∶ωC=2∶3∶6C.v A∶v B∶v C=1∶1∶1,ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶3D.v A∶v B∶v C=3∶2∶1,ωA∶ωB∶ωC=1∶1∶1解析:由题意知,A、B轮通过皮带传动,A、B边缘上的点具有大小相同的线速度;A、C轮通过摩擦传动,A、C边缘上的点具有相同的线速度,所以三个轮的边缘点的线速度大小是相等的,则v A∶v B∶v C=1∶1∶1,根据线速度与角速度之间的关系v=ωR,得ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶3,选项C正确.答案:C3.水平放置的平板表面有一个圆形浅槽,如图所示.一只小球在水平槽内滚动直至停下,在此过程中()A.小球受四个力,合力方向指向圆心B.小球受三个力,合力方向指向圆心C.槽对小球的总作用力提供小球做圆周运动的向心力D.槽对小球弹力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力解析:对小球进行受力分析,小球受到重力、槽对小球的支持力和摩擦力3个力的作用,所以A错误;其中重力和支持力在竖直面内,而摩擦力是在水平面内的,重力和支持力的合力作为向心力指向圆心,但再加上摩擦力三个力的合力就不指向圆心了,所以选项B、C错误,选项D正确.答案:D4.如图所示,一个固定气缸的活塞通过两端有转轴的杆AB与圆盘边缘连接,半径为R的圆盘绕固定转动轴O点以角速度ω逆时针匀速转动,从而使活塞水平左右振动.在图示位置,杆与水平线AO 夹角为θ,AO 与BO 垂直,则此时活塞速度为( )A .ωRB .ωR cos θ C.ωR tan θ D .ωR tan θ解析:在图示位置时,B 点的合速度v B =ωR ,沿切线方向,则B 点沿AB 杆的分速度为v 1=v B cos θ,而在AB 杆上的A 点沿气缸方向的分量v 2=v 1cos θ,故活塞的速度为ωR ,故A 正确.答案:A5.如图所示,A 、B 两个相同小球同时在OA 杆上以O 点为圆心向下摆动过程中,在任意时刻A 、B 两球相等的物理量是( )A .角速度B .加速度C .向心力D .速度解析:A 、B 两球都绕O 点做圆周运动,角速度ω必定相等,故A 正确.角速度ω相等,根据a n =ω2r 知:加速度与半径成正比,则A 的加速度较大,故B 错误.角速度ω相等,根据F n =mω2r 知:向心力与半径成正比,则A 的向心力较大,故C 错误.由v =ωr 分析得知,A 的速度较大,故D 错误,故选A.答案:A6.如图所示,在倾角θ=37°的斜面底端的正上方H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度为( )A. 9gH 17B. gH 4C. 3gH 4D. gH 3解析:碰撞时的竖直分速度v y =v 0tan 37°=43v 0,且H -12gt 2v 0t =tan 37°,而t =v y g,联立以上各式可解得v 0=9gH 17.A 对. 答案:A7.如图所示,水平路面出现了一个地坑,其竖直截面为半径为R 的半圆,AB 为沿水平方向的直径.一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下,但两颗石子分别以速度v 1、v 2从A 点沿AB 方向水平飞出,分别落于C 、D 两点,C 、D 两点与水平路面的距离分别为0.6R 和R .则v 1∶v 2的值为( )A. 3B.35C.3155D.335解析:石子做平抛运动,而平抛运动的时间取决于下落的高度.落到C 点的石子下落的高度h 1=0.6R ,下落时间t 1= 2h 1g = 1.2R g ;落到D 点的石子下落的高度h 2=R ,下落时间t 2= 2h 2g = 2R g .平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动,根据几何知识可得水平位移分别为x 1=1.8R ,x 2=R ,根据x =v t 可得,速度v 1=x 1t 1,v 2=x 2t 2,联立解得v 1∶v 2=3155,故C 正确. 答案:C8.在光滑的水平面上,有一转轴垂直于此平面,交点O 的上方h 处固定一细绳,绳的另一端固定一质量为m 的小球B ,线长AB =l >h ,小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,要使球不离开水平面,转轴的转速最大值是( )A.12πg h B .πgh C.12πg l D .2πl g解析:以小球为研究对象,小球受三个力作用,重力G 、水平面支持力F N 、绳子拉力F ,在竖直方向合力为零,在水平方向所需向心力为mω2R ,而R =h tan θ.当小球即将离开水平面时,F N =0,转速n 有最大值,F 与mg 的合力提供向心力,即mg tan θ=mω2R ,又ω=2πn ,故mg =m 4π2n 2h ,n =12πg h.故选项A 正确. 答案:A9.如图所示,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为4 m/s,则船A点开出的最小速度为()A.2 m/s B.2.4 m/sC.3 m/s D.3.5 m/s解析:船参与了两个分运动,沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动,其中,合速度v合方向已知,大小未知,顺水流而下的分运动速度v水的大小和方向都已知,沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知,合速度与分速度遵循平行四边形定则(或三角形定则),如图所示.当v合与v船垂直时,v船最小,由几何关系得到v船的最小值为v v水sin 37°=2.4 m/s.故B正确,A、C、D错误.船=答案:B10.某人站在竖直墙壁前一定距离处练习飞镖,他从同一位置沿水平方向扔出两支飞镖A和B,两支飞镖插在墙壁靶上的状态如图所示(侧视图).则下列说法中正确的是()A.飞镖A的质量小于飞镖B的质量B.飞镖A的飞行时间小于飞镖B的飞行时间C.抛出时飞镖A的初速度小于飞镖B的初速度D.插入靶时,飞镖A的末速度一定小于飞镖B的末速度解析:平抛运动的时间和下落高度都与飞镖质量无关,本题无法比较两飞镖的质量,故A错误;飞镖A下落的高度小于飞镖B下落的高度,根据h=12gt2得t=2hg,知飞镖A的运动时间小于飞镖B的运动时间,故B正确;两飞镖的水平位移相等,飞镖A所用的时间短,则飞镖A的初速度大,故C错误;设飞镖与水平方向的夹角为θ,可得末速度v=v0cos θ,故无法比较飞镖A、B的末速度大小,故D错误.答案:B二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有多个选项是正确的,全选对得6分,少选得3分,选错、多选或不选得0分)11.下列有关运动的说法正确的是()A.图甲A球在水平面内做匀速圆周运动,A球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越大B.图乙质量为m的小球到达最高点时对管壁的压力大小为3mg,则此时小球的速度大小为2grC.图丙皮带轮上b点的加速度小于a点的加速度D.图丁用铁锤水平打击弹簧片后,B球比A球先着地解析:对题图甲小球受力分析如图所示,则有F 向=mg tan θ=mω2L sin θ,得cos θ=gω2L ,由上式可知ω越大,cos θ越小,则θ越大,A 正确.图乙中小球到达最高点时,若对上管壁压力为3mg ,则管壁对小球作用力向下,有mg +3mg =m v 2r,得v =4gr =2gr ; 若对下管壁压力为3mg ,则管壁对小球作用力向上,有mg -3mg =-2mg ,不成立,小球做圆周运动,合力应是向下指向圆心,即此种情况不成立,B 正确.图丙中ωb =ωc ,由a =ω2r 得a b ∶a c =1∶2,v a =v c ,由a =v 2r得a a ∶a c =2∶1, 可得a a ∶a b =4∶1,C 正确.A 球做平抛运动,竖直方向上的分运动为自由落体运动;B 球与A 球同时开始运动,而B 球的运动为自由落体运动,所以A 、B 应同时落地,D 错误.答案:ABC12.如图所示,篮球绕中心线OO ′以ω角速度转动,则( )A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点线速度大小相等C.A、B两点的周期相等D.A、B两点向心加速度大小相等解析:A、B两点共轴转动,角速度相等,故A正确.根据v=rω得,A、B转动的半径不等,所以A、B的线速度大小不等,故B错误.根据T=2πω知,角速度相等,则周期相等,故C正确.根据a=rω2知,角速度相等,但A、B的转动半径不等,所以向心加速度大小不等.故D错误.故选A、C.答案:AC13.如图所示,长0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s.g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 NB.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 NC.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 ND.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 N解析:设小球在最高点时受杆的弹力向上,则mg -F N =m v 2l,得F N =mg -m v 2l=6 N ,故小球对杆的压力大小是6 N ,A 错误,B 正确;小球通过最低点时F N -mg =m v 2l ,得F N =mg +m v 2l =54 N ,小球对杆的拉力大小是54 N ,C 错误,D 正确.答案:BD14.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示.现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其落点分别是a 、b 、c .下列判断正确的是( )A .图中三小球比较,落在a 点的小球飞行时间最短B .图中三小球比较,落在c 点的小球飞行时间最短C .图中三小球比较,落在c 点的小球飞行过程速度变化最大D .图中三小球比较,小球飞行过程中的速度变化一样快解析:小球在平抛运动过程中,可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,由于竖直方向的位移为落在c 点处的最小,而落在a 点处的最大,所以落在a 点的小球飞行时间最长,落在c 点的小球飞行时间最短,A 错误,B 正确;而速度的变化量Δv =gt ,所以落在c 点的小球速度变化最小,C 错误;三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度,故三个小球飞行过程中速度变化一样快,D 正确.答案:BD三、非选择题(本题共4小题,共46分.把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(8分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m).图甲图乙完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图甲所示,托盘秤的示数为1.00 kg;(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图乙所示,该示数为________kg;(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧.此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:(4)为_________N;小车通过最低点时的速度大小为__________m/s(重力加速度大小取9.80 m/s2,计算结果保留两位有效数字).解析:(2)托盘秤示数为1.40 kg,注意估读.(4)凹形桥模拟器质量m 1=1.00 kg ,则小车质量m 2=1.40 kg -1.00 kg =0.40 kg ;根据(3)中记录表格可得到小车经过凹形桥模拟器最低点时,托盘秤示数m 的平均值为1.81 kg ,则小车经过最低点时对桥的压力F =mg -m 1g ,故压力为7.9 N ,根据小车在最低点的受力,结合牛顿第二定律,有F -m 2g =m 2v 2R,代入数据可解得v =1.4 m/s. 答案:(2)1.40 (4)7.9 1.416.(8分)如图所示,半径为R ,内径很小的光滑半圆细管竖直放置,两个质量均为m 的小球A 、B ,以不同的速率进入管内,若A 球通过圆周最高点C ,对管壁上部的压力为3 mg ,B 球通过最高点C 时,对管壁内、外侧的压力均为0.求A 、B 球通过圆周最高点C 点的速度大小.解析:A 小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力作为向心力.对A 球:3mg +mg =m v 2A R,解得:v A =2gR . 对B 球:mg =m v 2B R,解得:v B =gR . 答案:2gR gR17.(14分)小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m 的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d 后落地,如图所示.已知握绳的手离地面高度为d ,手与球之间的绳长为34d ,重力加速度为g ,忽略手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断时球的速度大小v 1和球落地时的速度大小v 2;(2)问绳能承受的最大拉力为多大?(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?解析:(1)设绳断后小球飞行的时间为t ,落地时小球的竖直分速度为v y ,根据平抛运动的规律有水平方向:d =v 1t ,竖直方向:14d =12gt 2,v y =gt , 解得:v 1=2gd ,v y =gd 2, 所以小球落地时的速度大小为v 2=v 21+v 2y = 52gd . (2)设绳能承受的最大拉力大小为F T ,这也是小球受到绳的最大拉力大小.小球做圆周运动的半径为R =34d , 根据牛顿第二定律,有F T -mg =m v 21R, 解得F T =113mg . (3)设绳长为l ,绳断时球的速度大小为v 3,绳能承受的最大拉力不变,则有F T -mg =m v 23l,解得v 3= 83gl , 绳断后小球做平抛运动,竖直方向的位移为(d -l ),设水平方向的位移为x ,飞行时间为t 1,则有d -l =12gt 21,x =v 3t 1, 解得x =4 l (d -l )3, 当l =d 2时,x 有极大值,此时x max =233d . 答案:(1)2gd 52gd (2)113mg (3)d 2 233d 18.(16分)如图甲所示,装置BO ′O 可绕竖直轴O ′O 转动,可视为质点的小球A 与两细线连接后分别系于B 、C 两点,装置静止时细线AB 水平,细线AC 与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球的质量m =1 kg ,细线AC 长l =1 m ,B 点距C 点的水平和竖直距离相等(重力加速度g 取10 m/s 2,sin 37°=35,cos 37°=45).图甲 图乙(1)若装置匀速转动的角速度为ω1时,细线AB 上的张力为零而细线AC 与竖直方向的夹角仍为37°,求角速度ω1的大小;(2)若装置匀速转动的角速度ω2=503rad/s ,求细线AC 与竖直方向的夹角;(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图乙中画出细线AC上张力T随角速度的平方ω2变化的关系图象.解析:(1)当细线AB上的张力为零时,小球的重力和细线AC张力的合力提供小球做圆周运动的向心力,有mg tan 37°=mω21l sin37°解得ω1=gl cos 37°=504rad/s.(2)当ω2=503rad/s时,小球应该向左上方摆起.假设细线AB上的张力仍然为零,则mg tan θ′=mω22l sin θ′,解得cos θ′=35,故θ′=53°.因为B点距C点的水平和竖直距离相等,所以θ′=53°时,细线AB恰好竖直,且mω22l sin 53°mg=43=tan 53°,说明细线AB此时的张力恰好为0,故此时细线AC与竖直方向的夹角为53°.(3)①当ω≤ω1=504rad/s时,细线AB水平,细线AC上的张力的竖直分量等于小球的重力,即T cos 37°=mg,解得T=mgcos 37°=12.5 N;②当ω1<ω<ω2时,细线AB松弛,细线AC上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力,有T sin θ=mω2l sin θ,解得T=mω2l;③当ω2<ω时,细线在竖直方向绷直,仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力:T sin θ=mω2l sin θ,T=mω2l.综上所述:ω≤ω1=504rad/s时,T=12.5 N不变;ω>ω1时,T=mω2l.Tω2关系图象如图所示.答案:见解析。
2023年人教版新教材高中物理必修第二册第五章抛体运动 章末检测含答案解析
第五章抛体运动章节复习基础达标练可能用到的相关参数:重力加速度g均取10m/s2。
第I卷(选择题部分)一、单选题(本题共18小题,每小题3分,共54分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1. 关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )A. 物体的速度变化量一定时刻发生改变B. 物体的速度大小和方向一定时刻发生改变C. 物体所受的合外力方向一定指向轨迹弯曲方向的内侧D. 物体所受的合外力方向可能与初速度方向在同一直线上【答案】C【解析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力方向不一定变化,加速度不一定发生变化,速度变化量不一定发生变化;既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动;物体的合外力必然指向轨迹弯曲的内侧。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住。
【解答】A.做曲线运动的物体加速度可能不变,速度变化量可能不变,比如平抛运动,故A错误;B.做曲线运动的物体速度方向时刻发生改变,但大小可能不变,故B错误;C.做曲线运动的物体的合外力必然指向轨迹弯曲的内侧,故C正确;D.当物体初速度方向与合外力方向不在同一直线上时,物体才能做曲线运动,故D错误。
2. 一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( )A. 速度一定不断改变,加速度也一定不断改变B. 速度一定不断改变,加速度可以不变C. 速度可以不变,加速度一定不断改变D. 速度可以不变,加速度也可以不变【答案】B【解析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住。
【解答】物体既然是在做曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,但是合力不一定改变,所以加速度不一定改变,如平抛运动,所以A错误,B正确.既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,那么速度也就一定在变化,所以CD错误.3. 在地面上观察下列物体的运动,其中物体做曲线运动的是( )A. 正在竖直下落的雨滴突然遭遇一阵北风B. 向东运动的质点受到一个向西方向力的作用C. 河水匀速流动,正在河里匀速驶向对岸的汽艇D. 受到两个不同方向力的作用,一物体静止开始运动【答案】A【解析】解:、竖直下落的雨滴,受到竖直向下的重力,北风给物体一个水平向北的速度,与重力不在一条直线上,所以雨滴将做曲线运动,所以选项正确。
选修3-5《章末小结与达标验收》
2.动量守恒的应用 动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。大 到天体,小到微观粒子,无论相互作用的是什么性质 的力,动量守恒定律都是适用的。因此动量守恒定律 也适用于原子或原子核之间的相互作用。
பைடு நூலகம்
[典例 2] 用速度为 v0、质量为 m1 的 42He 核轰击质量为 m2 的静止的147N 核,发生核反应,最终产生两种新粒子 A 和 B。其中 A 为187O 核,质量为 m3,速度为 v3; B 的 质量为 m4。 (1)计算粒子 B 的速度 vB。 (2)粒子 A 的速度符合什么条件时,粒子 B 的速度方向 与 He 核的运动方向相反。
[解析] (1)由动量守恒定律有: m1v0=m3v3+m4vB,解得:vB=m1v0m-4m3v3。 (2)B 的速度与 He 核的速度方向相反,即:m1v0-m3v3<0, 解得:v3>mm1v3 0。 [答案] (1)m1v0m-4m3v3 (2)v3>mm1v3 0
3.能量和动量守恒的综合应用 能量守恒定律是人类长期总结得到的一条普遍适用的 基本规律。能量和动量守恒定律是解决原子问题的金 钥匙。
已知P和F是同位素,则 A.Q和G是同位素,R和H是同位素 B.R和E是同位素,S和F是同位素 C.R和G是同位素,S和H是同位素 D.Q和E是同位素,R和F是同位素
()
[解析] 由于 P 和 F 是同位素,设它们的质子数为 n,则其他 各原子核的质子数可分别表示如下: n+2E――α →nF――β →n+1G――α →n-1H nP――β →n+1Q――β →n+2R――α →nS 由此可以看出 R 和 E 是同位素,S 和 F、P 是同位素,Q 和 G 是同位素,故只有 B 正确。 [答案] B
高考物理一轮复习 第五章 机械能章末达标验收 新人教版
【创新方案】2014年高考物理一轮复习章末达标验收:第五章机械能(教师用书独具)(时间:50分钟 满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,每小题至少有一个选项正确,选对但选不全得3分,有错选或不答的得0分)1.(2012·浙江嘉兴基础测试)质量为m 的滑块以一定初速度沿倾角为θ的斜面上滑L 距离后,又沿原路返回。
设滑块与斜面的动摩擦因数为μ,则滑块从开始上滑到回到原来出发点的过程中( )A .重力做的功为0B .重力做的功为mgL cos θC .克服摩擦力所做的功为2μm gLD .克服摩擦力所做的功为2μmgL cos θ解析:选AD 重力做功跟过程无关,只跟高度有关,因此滑块从开始上滑到回到原出发点的过程中,重力做功为零,A 项正确,B 项错误;克服摩擦力做功跟路程有关,因此克服摩擦力做功为2μmgL cos θ,C 项错误,D 项正确。
2.(2012·杭州中学高三月考)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m 的重物,当重物的速度为v 1时,起重机的有用功率达到最大值P ,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物。
直到以最大速度v 2匀速上升为止,则整个过程中,下列说法正确的是( )A .钢绳的最大拉力为P v 1B .钢绳的最大拉力为P v 2C .重物的最大速度为v 2=P mgD .重物做匀加速运动的时间为mv 21P -mgv 1 解析:选ACD 起重机达到最大功率后,钢绳的拉力逐渐减小,所以匀加速运动过程的拉力为最大拉力,F 1=Pv 1,A 正确,B 错误;达到最大速度v 2时,拉力F 2=mg ,所以v 2=P F 2=P mg ,C 项正确;重物匀加速运动的加速度a =F 1-mg m =P v 1-mg m =P mv 1-g ,匀加速运动时间t 1=v 1a =mv 21P -mgv 1,D 项正确。
3.在离地面足够高的光滑水平桌面上,沿着桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m 的一小钢球接触。
高考物理复习 知能演练提升 第五章 章末小结与达标检验
(时间:50分钟 满分:100分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,每小题至少有一个选项正确,选对但不全得3分,有选错或不答的得0分)1.如图1所示,质量为M 的物体放在光滑水平地面上,受到与水平方向成α角的恒定拉力F 作用,从静止开始沿水平地面运动,在时间t 内,拉力F 对物体所做的功为W 。
若仅改变上述某一个量,物体还是从静止开始沿水平地面运动,下列可使拉力做的功为2W 的是( )图1A .物体质量减小为M2B .拉力增大为2FC .做功时间增长为2tD .α角从60°变为0°解析:由F cos α=Ma 及W =F cos α·12at 2可得W =F 2t 2cos 2α2M ,要使拉力做的功变为2W ,可使F ′=2F ,t ′=2t ,M ′=M2,或者cos α′=2cos α,由此可知选项A 正确。
答案:A2.物体做自由落体运动,E k 表示其动能,E p 表示其势能,h 表示其下落的距离,t 、v 分别表示其下落的时间和速度,以水平面为零势能面,能正确反映各物理量之间关系的是图2中的( )图2解析:设物体最初离地面的高度为H ,物体做自由落体运动,经过时间t 后,v =gt ,则E k =12mv 2=mg22t 2,选项A 、B 均错;由机械能守恒可知,E k =E 总-E p ,选项C 错误;由E k =mgh可知,选项D 正确。
答案:D3.(2011·上海高考)如图3,一长为L 的轻杆一端固定在光滑铰链上,另一端固定一质量为m 的小球。
一水平向右的拉力作用于杆的中点,使杆以角速度ω匀速转动,当杆与水平方向成60°时,拉力的功率为( )A .mgLω B.32mgLω 图3C.12mgLωD.36mgLω 解析:根据功能关系,因杆是匀速转动,所以拉力F 做功的功率等于小球克服重力mg 做功的功率。
当杆与水平方向成60°角时,重力与小球的速度方向之间的夹角为120°,则P F =|mgv cos120°|=12mgLω,选项C 正确。
高中物理第五章章末质量评估必修2
第五章曲线运动(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分,错选、不选或多选均不得分)1.关于曲线运动和圆周运动,以下说法中错误的是( )A.做曲线运动的物体受到的合力一定不为零B.做曲线运动的物体的速度一定是变化的C.做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心D.做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心解析:若合力为零,物体保持静止或匀速直线运动,所以做曲线运动的物体受到的合力一定不为零,故选项A正确;做曲线运动的物体,其速度方向时刻改变,因此速度是变化的,故选项B正确;做匀速圆周运动的物体所受合力只改变速度的方向,不改变速度的大小,其合力和加速度的方向一定指向圆心,但一般的圆周运动中,合力不仅改变速度的方向,也改变速度的大小,其合力、加速度一般并不指向圆心,故选项C错误,选项D正确.答案:C2.下列现象中不是为了防止物体产生离心运动的有( )A.汽车转弯时要限制速度B.转速很高的砂轮半径不能做得太大C.在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨D.离心水泵的工作解析:汽车转弯时速度过高,会做离心运动冲出公路;砂轮半径过大,离心趋势越大,会出现风险;铁路转弯处,利用内外轨的高度差使火车所受支持力与重力的合力提供向心力,避免火车因离心趋势挤压外轨,选项A、B、C错误.离心泵是利用离心运动工作,选项D正确.答案:D3.水平放置的平板表面有一个圆形浅槽,如图所示.一只小球在水平槽内滚动直至停下,在此过程中( )A.小球受四个力,合力方向指向圆心B.小球受三个力,合力方向指向圆心C.槽对小球的总作用力提供小球做圆周运动的向心力D.槽对小球弹力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力解析:对小球进行受力分析,小球受到重力、槽对小球的支持力和摩擦力3个力的作用,所以A错误;其中重力和支持力在竖直面内,而摩擦力是在水平面内的,重力和支持力的合力作为向心力指向圆心,但再加上摩擦力三个力的合力就不指向圆心了,所以选项B、C错误,选项D正确.答案:D4.如图所示,物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动,下列对它的运动分析正确的是( )A.因为它的速率恒定不变,所以为匀速运动B.该物体受的合力一定不等于零C.该物体受的合力一定等于零D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上解析:物体做曲线运动,速度方向一定不断变化,是变速运动,故选项A错误;运动状态的变化是外力作用的结果,所以物体所受合力一定不为零,故选项B正确,C错误;依据物体做曲线运动的条件,合力方向(或加速度方向)与速度方向一定不共线,故选项D错误.答案:B5.如图所示,A、B两个相同小球同时在OA杆上以O点为圆心向下摆动过程中,在任意时刻A、B两球相等的物理量是( )A.角速度B.加速度C.向心力D.速度解析:A、B两球都绕O点做圆周运动,角速度ω必定相等,故A正确.角速度ω相等,根据a n=ω2r知:加速度与半径成正比,则A的加速度较大,故B错误.角速度ω相等,根据F n=mω2r知:向心力与半径成正比,则A的向心力较大,故C错误.由v=ωr分析得知,A的速度较大,故D错误,故选A.答案:A6.如图所示,在倾角θ=37°的斜面底端的正上方H处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度为( )A. 9gH17B.gH4C. 3gH4D.gH3解析:碰撞时的竖直分速度v y=v0tan 37°=43v0,且H-12gt2v0t=tan37°,而t=v yg,联立以上各式可解得v0=9gH17.A对.答案:A7.如图所示,在倾角为θ的斜面上A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上B点所用的时间为( )A.2v0sin θgB.2v0tan θgC.v0sin θgD.v0tan θg解析:设小球从抛出至落到斜面上所用时间为t,在这段时间内水平位移和竖直位移分别为x=v0t,y=12gt2.如图所示,由几何关系知tan θ=yx=12gt2v0t=gt2v0.所以小球的运动时间为t=2v0tan θg.答案:B8.在光滑的水平面上,有一转轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳,绳的另一端固定一质量为m的小球B,线长AB=l>h,小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,要使球不离开水平面,转轴的转速最大值是( )A.12πghB.πghC.12πglD.2πlg解析:以小球为研究对象,小球受三个力作用,重力G、水平面支持力F N、绳子拉力F,在竖直方向合力为零,在水平方向所需向心力为mω2R,而R=htan θ.当小球即将离开水平面时,F N=0,转速n有最大值,F与mg的合力提供向心力,即mgtan θ=mω2R,又ω=2πn,故mg=m4π2n2h,n=12πgh.故选项A正确.答案:A9.如图所示,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为4 m/s,则船A点开出的最小速度为( )A.2 m/s B.2.4 m/sC.3 m/s D.3.5 m/s解析:船参与了两个分运动,沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动,其中,合速度v合方向已知,大小未知,顺水流而下的分运动速度v水的大小和方向都已知,沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知,合速度与分速度遵循平行四边形定则(或三角形定则),如图所示.当v合与v船垂直时,v船最小,由几何关系得到v船的最小值为v船=v水sin 37°=2.4 m/s.故B正确,A、C、D错误.答案:B10.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示.将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,在下列条件下,乙球可能击中甲球的是( )A.同时抛出,且v1<v2B.甲先抛出,且v1<v2C.甲先抛出,且v1>v2D.甲后抛出,且v1>v2解析:甲球从较高位置抛出,运动时间较长,故应先抛出甲球.甲、乙两球的水平位移相等,由x=v0t,t甲>t乙,所以v1<v2.故选项B正确.答案:B二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有多个选项是正确的,全选对得6分,少选得3分,选错、多选或不选得0分)11.关于曲线运动的叙述,正确的是( )A .做曲线运动的物体,速度方向时刻变化,故曲线运动不可能是匀变速运动B .物体在恒力作用下,不可能做曲线运动C .所有曲线运动都一定是变速运动D .做曲线运动的物体受到的合力一定不为零解析:物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,对合力是否变化没有要求,可以是恒力,可以是匀变速运动,如平抛运动,故A 错误;物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,比如平抛运动,受到的就是恒力重力的作用,所以B 错误;曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同,所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的,是变速运动,故C 正确;曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同,所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的,是变速运动,所以合外力一定不为0.故D 正确.故选C 、D.答案:CD12.如图所示,篮球绕中心线OO′以ω角速度转动,则( )A .A 、B 两点的角速度相等 B .A 、B 两点线速度大小相等C .A 、B 两点的周期相等D .A 、B 两点向心加速度大小相等解析:A 、B 两点共轴转动,角速度相等,故A 正确.根据v =rω得,A 、B 转动的半径不等,所以A 、B 的线速度大小不等,故B 错误.根据T =2πω知,角速度相等,则周期相等,故C 正确.根据a =rω2知,角速度相等,但A 、B 的转动半径不等,所以向心加速度大小不等.故D 错误.故选A 、C.答案:AC13.如图所示,长0.5 m 的轻质细杆,一端固定有一个质量为3 kg 的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O 点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s.g 取10 m/s 2,下列说法正确的是( )A .小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 NB .小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 NC .小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 ND .小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 N解析:设小球在最高点时受杆的弹力向上,则mg -F N =m v 2l ,得F N =mg -m v2l =6 N ,故小球对杆的压力大小是6 N ,A 错误,B 正确;小球通过最低点时F N -mg =m v 2l ,得F N =mg +m v2l =54 N ,小球对杆的拉力大小是54 N ,C 错误,D 正确.答案:BD14.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示.现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其落点分别是a 、b 、c.下列判断正确的是( )A .图中三小球比较,落在a 点的小球飞行时间最短B .图中三小球比较,落在c 点的小球飞行时间最短C .图中三小球比较,落在c 点的小球飞行过程速度变化最大D .图中三小球比较,小球飞行过程中的速度变化一样快解析:小球在平抛运动过程中,可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,由于竖直方向的位移为落在c 点处的最小,而落在a 点处的最大,所以落在a 点的小球飞行时间最长,落在c 点的小球飞行时间最短,A 错误,B 正确;而速度的变化量Δv =gt ,所以落在c 点的小球速度变化最小,C 错误;三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度,故三个小球飞行过程中速度变化一样快,D 正确.答案:BD三、非选择题(本题共4小题,共46分.把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(8分)如图1所示,某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动,在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节,在木板上固定一张白纸.该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:A .实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a 、b 、c 三点,且ab =bc =20.0 cm ,如图2.B .让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a 点,记下此时木板与桌面的高度差h 1=h.C .让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b 点,记下此时木板与桌面的高度差h 2=(h +10.0)cm.D .让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c 点,记下此时木板与桌面的高度差h 3=(h +30.0)cm.则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v 0=________ m/s ,钢球击中b 点时速度大小为v =________ m/s(钢球的重力加速度为g =10 m/s 2,空气阻力不计).解析:钢球从a 到b 和b 到c 的时间相等,击中a 、b 时木板的竖直距离为10 cm ,击中b 、c 时木板的竖直距离为20 cm.根据Δh =gT 2得,T =Δhg =0.110 s =0.1 s ,则钢球平抛运动的初速度v 0=0.20.1m/s =2 m/s. 击中b 点时钢球的竖直分速度 v y b =0.1+0.20.2m/s =1.5 m/s.根据平行四边形定则知,钢球击中b 点的速度大小 v b =v 20+v 2by = 1.52+22m/s =2.5 m/s. 答案:2 2.516.(8分)如图所示,半径为R ,内径很小的光滑半圆细管竖直放置,两个质量均为m 的小球A 、B ,以不同的速率进入管内,若A 球通过圆周最高点C ,对管壁上部的压力为3 mg ,B 球通过最高点C 时,对管壁内、外侧的压力均为0.求A 、B 球通过圆周最高点C 点的速度大小.解析:A 小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力作为向心力. 对A 球:3mg +mg =m v 2AR ,解得:v A =2gR.对B 球:mg =m v 2BR ,解得:v B =gR.答案:2gRgR17.(14分)有一种叫“飞椅”的游乐项目,如图所示.长为L 的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r 的水平转盘边缘.转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.解析:对座椅受力分析,如图所示.y 轴上,Fcos θ=mg ,x 轴上,Fsin θ=mω2(r +Lsin θ). 则由以上两式得tan θ=ω2(r +Lsin θ)g .因此ω= gtan θr +Lsin θ.答案:ω=gtan θr +Lsin θ18.(16分)(2020·重庆卷改编)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置,图中水平放置的底板上竖直地固定有M 板和N 板.M 板上部有一半径为R 的14圆弧形的粗糙轨道,P为最高点,Q 为最低点,Q 点处的切线水平,距底板高为H ,N 板上固定有三个圆环.将质量为m 的小球从P 处静止释放,小球运动至Q 飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q 水平距离为L 处.不考虑空气阻力,重力加速度为g.求:(1)距Q 水平距离为L2的圆环中心到底板的高度;(2)小球运动到Q 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向.解析:(1)设小球在Q 点的速度为v 0,由平抛运动规律有H =12gt 21,L =v 0t 1,得v 0=Lg2H.从Q 点到距Q 点水平距离为L 2的圆环中心的竖直高度为h ,则L 2=v 0t 2,得h =12gt 22=14H.该位置距底板的高度:Δh =H -h =34H.(2)由(1)问知小球运动到Q 点时的速度大小v 0=Lg2H.设小球在Q 点受的支持力为F ,由牛顿第二定律F -mg =m v 20R ,得F =mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+L 22HR ,由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力F ′=F ,方向竖直向下.答案:见解析高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理 第五章 曲线运动阶段验收评估 新人教版必修2
第五章 曲线运动(时间:50分钟 满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5小题只有一个选项符合题意,第6~8小题有多个选项符合题意,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图1所示,AB 和CD 是彼此平行且笔直的河岸。
若河水不流动,小船船头垂直河岸由A 点匀速驶向对岸,小船的运动轨迹为直线P ;若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动,且水流速度处处相等,现使小船船头垂直河岸由A 点匀加速驶向对岸,则小船实际运动的轨迹可能是图中的( )图1A .直线PB .曲线QC .直线RD .曲线S解析:选D 小船沿AC 方向做匀加速直线运动,沿AB 方向做匀速直线运动,AB 方向的匀速直线运动和AC 方向的匀加速直线运动的合运动为曲线运动,合外力沿AC 方向,指向曲线运动轨迹的内侧,故正确选项为D 。
2.下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是( ) A .水滴受离心力作用,而沿背离圆心的方向甩出 B .水滴受到向心力,由于惯性沿切线方向甩出C .水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出D .水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力,于是逐渐远离圆心解析:选D 随着脱水筒的转速增加,水滴所需的向心力越来越大,当转速达到一定值,水滴所需的向心力F =m v 2r大于水滴与衣服间的附着力时,水滴就会做离心运动,逐渐远离圆心运动。
3.如图2所示,跷跷板的支点位于板的中点,A 、B 是板上两个点,在翘动的某一时刻,A 、B 的线速度大小分别为v A 、v B ,角速度大小分别为ωA 、ωB ,则( )图2A .v A =vB ,ωA >ωBB .v A >v B ,ωA =ωBC .v A =v B ,ωA =ωBD .v A >v B ,ωA <ωB解析:选B 由题意知A 、B 的角速度相等,由图看出r A >r B ,根据v =ωr 得线速度v A >v B ,所以B 选项正确。
2023年人教版高中物理选择性必修第三册第五章原子核章末小结
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第五章 原子核
物理(选择性必修·第三册 RJ)
(4)四类核反应的判断技巧:衰变方程的箭头左侧只有一项且箭头右 侧必有42He 或-01e;人工转变的箭头左侧都含有一个用来轰击的小粒子, 多为质子、中子、α 粒子或 β 粒子,且被轰击核多为中等质量核;重核 裂变的箭头左侧多为铀 235,且有中子;聚变方程的箭头左侧的原子序数 都很小,多为前 4 号元素。
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第五章 原子核
物理(选择性必修·第三册 RJ)
典例1 (多选)(2023·山东潍坊高二期末)自然界中一些放射性元
素往往会发生一系列连续的衰变,形成放射性元素系。每个放射性元素
系都有一个半衰期很长的始祖原子核,经过若干次连续衰变,直至生成
一个稳定原子核。已知23952U 的衰变链如图所示,下列判断正确的是( AD)
3105P→3104Si+01e
正电子的发现(1934 年) 约里奥·居里夫妇
29325U+10n→9308Sr+15346Xe+
1010n 29325U+10n→15464Ba+8396
重核裂变
Kr+310n
21H+31H→42He+10n
轻核聚变
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第五章 原子核
物理(选择性必修·第三册 RJ)
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第五章 原子核
物理(选择性必修·第三册 RJ)
二、核反应中的“守恒规律” 在各种核反应中,存在着一些“守恒量”,这些“守恒量”为我们 提供了解决核反应中电荷、质量、能量、动量变化问题的方法和依据。
概括为:
(1)五个守恒
①质量数守恒;
②质子数(电荷数)守恒;
③质量守恒(“亏损质量”与释放的“核能”相当);
第五章 原子核
2019人教版高中物理必修二课件:第五章 章末总结 (共41页)
2019人教版高中物理必修二课件:第 五章 章所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的
速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求此时两车的速
度之比v1∶v2.
解析 甲、乙沿绳的速度分别为v1和v2cos α,两者应该
相等,所以有v1=v2cos α,
故v1∶v2=cos α∶1
答案 cos α∶1 图2
2019人教版高中物理必修二课件:第 五章 章末总结 (共41页)
2019人教版高中物理必修二课件:第 五章 章末总结 (共41页)
二、解决平抛运动问题的三个突破口
设做平抛运动的初速度为 v0,下落高度为 h,水平位移为 x,某时刻 竖直分速度为 vy,合速度为 v,方向与初速度 v0 的夹角为 θ;某时 刻合位移的方向与初速度夹角为 α,则有 h=12gt2,x=v0t,vy=gt, tan θ=vg0t,tan α=2gvt0,tan α=12tan θ. 1.把平抛运动的时间作为突破口 平抛运动规律中,各物理量都与时间有联系,所以只要求出抛出 时间,其他的物理量都可轻松解出.
第五章 曲线运动
学案9 章末总结
网络构建
专题整合
自我检测
网络构建
曲线运动速运度动方条向件::轨物迹体所切受线合方力向的方向与
曲线运动
它的速度方向不在同一直线上
合运动:物体的实际运动
运动的合成与分解
运算法则:
平行四边形定则
水平方向: 匀速直线 运动
曲
线
平抛运动竖合直运方动向::匀自变速由曲落线体
拱桥:最高点FN=0,vmax= gR
运
动
铁路的弯道
例
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(教师用书独具)(时间:50分钟 满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,每小题至少有一个选项正确,选对但选不全得3分,有错选或不答的得0分)1.(2012·浙江嘉兴基础测试)质量为m 的滑块以一定初速度沿倾角为θ的斜面上滑L 距离后,又沿原路返回。
设滑块与斜面的动摩擦因数为μ,则滑块从开始上滑到回到原来出发点的过程中( )A .重力做的功为0B .重力做的功为mgL cos θC .克服摩擦力所做的功为2μmgLD .克服摩擦力所做的功为2μmgL cos θ解析:选AD 重力做功跟过程无关,只跟高度有关,因此滑块从开始上滑到回到原出发点的过程中,重力做功为零,A 项正确,B 项错误;克服摩擦力做功跟路程有关,因此克服摩擦力做功为2μmgL cos θ,C 项错误,D 项正确。
2.(2012·杭州中学高三月考)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m 的重物,当重物的速度为v 1时,起重机的有用功率达到最大值P ,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物。
直到以最大速度v 2匀速上升为止,则整个过程中,下列说法正确的是( )A .钢绳的最大拉力为P v 1B .钢绳的最大拉力为P v 2C .重物的最大速度为v 2=P mgD .重物做匀加速运动的时间为m v 21P -mg v 1解析:选ACD 起重机达到最大功率后,钢绳的拉力逐渐减小,所以匀加速运动过程的拉力为最大拉力,F 1=P v 1,A 正确,B 错误;达到最大速度v 2时,拉力F 2=mg ,所以v 2=P F 2=P mg ,C 项正确;重物匀加速运动的加速度a =F 1-mg m =P v 1-mg m =P m v 1-g ,匀加速运动时间t 1=v 1a =m v 21P -mg v 1,D 项正确。
3.在离地面足够高的光滑水平桌面上,沿着桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m 的一小钢球接触。
当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图1所示,桌子的右边缘到墙壁的水平距离为s ,让钢球向左压图1缩弹簧一段距离x 后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后打到竖直墙壁上,下落高度为h 。
则( )A .弹簧的压缩量x 越大,其他条件不变,则下落的高度h 越大B .弹簧的压缩量x 越大,其他条件不变,则下落的高度h 越小C .桌子的右边缘距墙壁的水平距离s 越大,其他条件不变,则下落的高度h 越大D .桌子的右边缘距墙壁的水平距离s 越大,其他条件不变,则下落的高度h 越小 解析:选BC 弹簧的压缩量x 越大,则小球离开桌面做平抛运动的初速度越大,根据s =v 0t ,h =12gt 2,得h =12g (s v 0)2,v 0越大,h 越小,选项A 错误,B 正确;s 越大,其他条件不变,h 越大,选项C 正确,D 错误。
4. (2012·南京调研)如图2所示,小木块可以分别从固定斜面的顶端沿左边或右边由静止开始滑下,且滑到水平面上的A 点或B 点停下。
假定小木块和斜面及水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平缓连接,图中水平面上的O 点位于斜面顶点正下方,则( )图2A .距离OA 等于OBB .距离OA 大于OBC .距离OA 小于OBD .无法做出明确的判断解析:选A 物体从斜面上滑下时克服摩擦力做的功等于W f =μmg cos θ·x cos θ=μmgx ,其中x 为斜面的底边的长,W f 与斜面倾角无关。
设斜面的高为h ,则木块从斜面上滑到A 处根据动能定理有mgh -μmgx OA =0,同理从斜面上滑动到B 处根据动能定理有mgh -μmgx OB =0,得到距离OA 等于OB ,A 正确。
5.如图3所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O 点与管口A 的距离为2x 0,一质量为m 的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点B ,压缩量为x 0,不计空气阻力,则( )图3A .小球运动的最大速度大于2gx 0B .小球运动中最大速度等于2gx 0C .弹簧的劲度系数为mg /x 0D .弹簧的最大弹性势能为3mgx 0解析:选AD 小球从A 到O 做自由落体运动,到达O 点时的速度等于2gx 0,从O 到B 速度先增大后减小,所以A 正确,B 错误;到达B 点时速度为零,全过程由机械能守恒可知D 正确;小球受力平衡位置在OB 之间,不确定,无法求弹簧的劲度系数,C 错误。
6.质量为m 的汽车以恒定功率P 沿倾角为θ的倾斜路面向上行驶,最终以速度v 匀速运动。
若保持汽车的功率P 不变,使汽车沿这个倾斜路面向下运动,最终匀速行驶。
由此可知(汽车所受阻力大小不变)( )A .汽车的最终速度一定大于vB .汽车的最终速度可能小于vC .汽车所受的阻力一定大于mg sin θD .汽车所受的阻力可能小于mg sin θ解析:选AC 由P =F v 可知,汽车上坡时的牵引力大于下坡时的牵引力,故下坡的速度一定大于v ;阻力一定大于重力沿斜面的分力,否则不可能达到匀速运动。
7. (2013·上海中学模拟)如图4所示,半径为R 的圆筒固定在小车上,小车以速度v 向右匀速运动,有一光滑小球相对静止在圆筒的最低点,当小车遇到障碍物突然停止时,小球在圆筒中上升的高度可能( )图4A .等于v 22gB .大于v 22gC .小于v 22g D .等于2R解析:选ACD 当v ≥5gR 时,小球上升的高度h m =2R <v 22g;当v 2gR 时,小球上升的高度h m =v 22g ;当2gR <v <5gR 时,小球上升的高度h m <v 22g. 8. (2013·安徽百校联考)一质量为1 kg 的小球从空中下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,此过程的v —t 图象如图5所示。
若不计空气阻力,取g =10 m/s 2,则由图可知( )图5A .小球从高度为1 m 处开始下落B .小球在碰撞过程中损失的机械能为4.5 JC .小球能弹起的最大高度为0.45 mD .整个过程中,小球克服重力做的功为8 J解析:选C 小球从高度为1.25 m 处开始下落,A 错误;小球在碰撞过程中损失的机械能为8 J ,B 错误;小球能弹起的高度为0.45 m ,C 正确;小球克服重力做的功为4.5 J ,D 错误。
9.一个质量为0.3 kg 的物体沿水平面做直线运动,如图6所示,图线a 表示物体受水平拉力时的v —t 图象,图线b 表示撤去水平拉力后物体继续运动的v —t 图象,下列说法中正确的是( )图6A .水平拉力的大小为0.1 N ,方向与摩擦力方向相同B .水平拉力对物体做功的数值为1.2 JC .撤去拉力后物体还能滑行7.5 mD .物体与水平面间的动摩擦因数为0.1解析:选AB 图线a 表示的v —t 图象加速度较大,说明物体所受的拉力与摩擦力方向相同,则F +F f =ma a =0.2 N ,图线b 表示物体只在摩擦力作用下做匀减速运动,有F f =ma b=0.1 N ,解得F =f = 0.1 N ,A 正确;有水平拉力时,物体位移为x =5+32×3 m =12 m ,故拉力做功的数值为W =Fx =1.2 J ,B 正确;撤去拉力后物体能滑行13.5 m ,C 错误;动摩擦因数μ=F f mg =130,D 项错误。
10.(2012·江苏南京二模)如图7所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为60°,轨道最低点a与桌面相切。
一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m1位于c点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦。
则()图7A.在m1由c下滑到a的过程中,两球速度大小始终相等B.m1在由c下滑到a的过程中重力的功率先减小后增大C.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=2m2D.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=3m2解析:选C在m1由c下滑到a的过程中,m1沿绳方向的分速度大小与m2相同,选项A错;由P=mg v cos θ可知,m1在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减小,选项B 错;若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,对a、b组成的系统由机械能守恒定律得,m1gR cos 60°=m2gR,解得,m1=2m2,选项C对,D错。
11.(2012·江西六校联考)如图8所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A 放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C 球放在水平地面上。
现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。
已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。
释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面,下列说法正确的是()图8A.斜面倾角α=30°B.A获得最大速度为2g m 5kC.C刚离开地面时,B的加速度最大D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒解析:选AB由小球C恰好离开地面可知,此时弹簧中弹力F弹=mg;由此时小球A 速度最大可知此时小球A、B的加速度均为零,选项C错;分析小球B可知细线中拉力T=2mg,分析小球A可得2mg=4mg sin α,解得,α=30°,选项A对;开始弹簧压缩量x1=mg/k,最终弹簧伸长量x 2=mg /k ,该过程小球A 沿斜面下滑x =x 1+x 2=2mg /k ,因初、末状态弹簧弹性势能相等,对A 、B 和弹簧组成的系统,由机械能守恒得,4mgx sin 30°-mgx =12(m +4m )v 2,解得,v =2gm 5k,选项B 对;是A 、B 和弹簧组成的系统机械能守恒,选项D 错。
12.如图9所示,倾角为30°、高为L 的固定斜面底端与水平面平滑相连,质量分别为3m 、m 的两个小球A 、B 用一根长为L 的轻绳连接,A 球置于斜面顶端,现由静止释放A 、B 两球,球B 与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,它们最终均滑至水平面上。
重力加速度为g ,不计一切摩擦。
则( )图9A .小球A 下滑过程中,小球A 、B 系统的重力对系统做正功,系统的重力势能减小B .A 球刚滑至水平面时,速度大小为5gL 2C .小球B 升高L /2时,重力对小球A 做功的功率大于重力对小球B 做功的功率D .小球B 从刚开始上升到开始进入斜面过程中,绳的拉力对小球B 做功为3mgL 4解析:选ABC 小球A 下滑过程中,B 球的重力对B 球做负功,A 球的重力对A 球做正功,但由系统的动能增大可知,系统的重力势能减小,故小球A 、B 系统的重力对系统做正功,A 项正确;对A 、B 系统利用机械能守恒可知,A 球从开始滑动到刚滑至水平面过程中,有3mgL -mg L 2=12×4m v 2,故v =5gL 2,B 项正确;小球B 升高L /2时,因两球的速度大小相等,而A 球沿斜面向下的分力为1.5 mg ,故此时重力对小球A 做功的功率大于重力对小球B 做功的功率,C 项正确,小球B 从刚开始上升到开始进入斜面过程中,有3mg L 2-mgL =12×4m v ′2,故v ′= gL 2,对B 球利用动能定理又有:12m v ′2=W -mgL ,故W =9mgL 8,D 项错误。