吉林省吉林大学附中2017届高中三年级上学期月考物理试卷(9月份)-Word版含解析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2016-2017学年省大学附中高三(上)月考物理试卷
(9月份)
一、选择题(每题4分,共48分.全选对得4分,选不全得2分,有错选不得分)
1.如图所示为某质点运动的v﹣t图象,2~4s图线为半圆形,若4s末质点回到了出发点,则下列说确的是()
A.1~2s质点的加速度大小为8m/s2
B.2~4s质点的位移大小为8m
C.3s末质点的速度为8m/s
D.3s末质点的加速度等于零
2.如图所示,吊车用两根等长的绳子OA和OB将质量分布均匀的铁板匀速吊离地面,下列说法中不正确的是()
A.绳越长,每根绳对铁板拉力越小
B.两根绳子对铁板的拉力和铁板的重力是共点力
C.两根绳子对铁板拉力的合力竖直向上
D.绳越长,两根绳对铁板拉力的合力越小
3.将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后,放在水平桌面上并排放在一起,现用水平力F垂直于B的左边推B物体,使A、B整体仍保持矩形沿F方向匀速运动,则()
A.物体A在水平方向上受三个力的作用,且合力为零
B.物体A在水平方向上受两个力的作用,且合力为零
C.B对A的压力等于桌面对A的摩擦力
D.B对A的作用力方向与F方向相同
4.某一时刻a、b两物体以不同的速度经过某一点,并沿同一方向做匀加速直线运动,已知两物体的加速度相同,则在运动过程中()
A.a、b两物体速度之差保持不变
B.a、b两物体速度之差与时间成正比
C.a、b两物体位移之差与时间成正比
D.a、b两物体位移之差与时间平方成正比
5.如图所示,M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块,abcd为半径是R的光滑圆弧
形轨道,a为轨道的最高点,地面水平且有一定长度.今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放,让其自由下落到d处切入轨道运动,不计空气阻力,则()
A.只要h大于R,释放后小球就能通过a点
B.只要改变h的大小,就能使小球通过a点后,既可能落回轨道,又可能落到de面上C.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点后落回轨道
D.调节h的大小,可以使小球飞出de面之外(即e的右侧)
6.轻杆一端固定在光滑水平轴O上,另一端固定一质量为m的小球,如图所示.给小球一初速度,使其在竖直平面做圆周运动,且刚好能通过最高点P,下列说确的是()
A.小球在最高点时对杆的作用力为零
B.小球在最高点时对杆的作用力为mg
C.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力一定增大
D.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力可能为零
7.“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后,离开地球飞向月球.如图所示是绕地飞行的三条轨道,1轨道是近地圆形轨道,2和3是变轨后的椭圆轨道.A点是2轨道的近地点,B点是2轨道的远地点,卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s,则下列说法中正确的是()
A.卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7 km/s
B.卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7 km/s
C.卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能
D.卫星在3轨道所具有的最大速率小于在2轨道所具有的最大速率
8.如图所示为汽车在水平路面上启动过程的v﹣t图象.0~t
1时间为匀加速阶段,t
1
~t
2
时间表示以额定功率行驶时的变加速阶段,t
2
后是与t轴平行的直线,则下列说确的是()
A.0~t
1
时间,牵引力增大,功率不变
B.0~t
1
时间,牵引力不变,故功率不变
C.t
1~t
2
时间,功率不变,加速度减小
D.t
1~t
2
时间,牵引力做的功为mv
2
2﹣mv
1
2
9.如图所示,一物块以6m/s的初速度从曲面A点下滑,运动到B点速度仍为6m/s,若物体以7m/s的初速度仍由A点下滑,则运动到B点时的速度()
A.大于7 m/s B.小于7m/s
C.等于7m/s D.条件不足,无法计算
10.如图所示,bc为固定在车上的水平横杆,物块M串在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,M又通过细线悬吊着一个小铁球m,此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速直线运动,而M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ,小车的加速度逐渐增大,M始终和小车保持相对静止,当加速度增加到2a时有()
A.横杆对M的摩擦力增加了Ma
B.细线与竖直方向的夹角的正切值增加到原来的2倍
C.横杆对M弹力不变
D.细线的拉力等于原来的2倍
11.如图1所示,小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上.现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间t的变化情况如图2所示,物块的速率υ随时间t的变化规律如图3所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.下列说确的是()
A.物块的质量为1kg
B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7
C.0~3s时间力F做功的平均功率为0.32W
D.0~3s时间物体克服摩擦力做的功为5.12J
12.如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O 1、O 2分别与质量均为m 的小滑块P 和小球Q 连接.已知光滑直杆两端固定且与两定滑轮在同一竖直平面,杆与水平面的夹角为θ,直杆上C 点与两定滑轮均在同一高度.设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C 点由静止释放,在其下滑过程中,下列说确的是( )
A .小滑块P 的动能先增加后减小
B .小滑块P 的机械能先减小后增加
C .小球Q 的动能先增加后减小
D .小球Q 的机械能先减小后增加
二、实验题(共10分)
13.某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律.钢球自由下落过程中,先后通过光电门
A 、
B ,计时装置测出钢球通过A 、B 的时间分别为t A 、t B .用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h ,当地的重力加速度为g .
(1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D= cm .
(2)要验证机械能守恒,只要比较 .
A .D 2(﹣)与gh 是否相等
B .D 2(﹣)与2gh 是否相等
C .
D 2(﹣)与gh 是否相等 D .D 2(﹣)与2gh 是否相等
(3)钢球通过光电门的平均速度 (选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差 (选填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小.
14.为验证“动能定理”,即:合外力对物体做的功等于物体动能的变化,实验装置如图a,木板倾斜构成斜面,斜面B处装有图b所示的光电门
①如图c,用游标卡尺测得挡光条的宽度为d
②装有挡光条的物块由A处静止释放后沿斜面加速下滑,读出挡光条通过光电门的挡光时间t,则物块通过B处时的速度为(用字母表示)
③测得A、B两处的高度差为H,水平距离L;已知物块与斜面的动摩擦因数为μ,为了完成实验,还必须知道的物理量是(用文字及字母表示)
④如果实验结论得到验证,则以上各物理量之间的关系满足:H= (用字母表示).
三、计算题
15.质量为40kg的雪橇在倾角θ=37°的斜面上向下滑动如图甲所示,所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v﹣t图象如图乙所示,且AD是曲线的切线,D点坐标为(4,15),BC是曲线的渐近线,sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2.
(1)试说明雪橇的运动情况.(先做什么运动?加速度的大小怎样变化?速度的大小怎样变化?后来做什么运动)
(2)当雪橇的速度v=5m/s时,它的加速度为多大?
(3)求空气阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.
16.某星球的半径为R,在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v
平抛一物体,经
过时间t该物体落到山坡上.
(1)求该星球的环绕速度;
(2)若在距离该星球表面高h处有一颗卫星绕着星球做匀速圆周运动,问:卫星运行的周期是多少?(不计一切阻力)
17.如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l.水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v
冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨
道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.已知R=0.2m,l=1.0m,v
=2m/s,物块A质量为m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数为μ=0.2,轨道其他部分摩擦0
不计,取g=10m/s2.求:
(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小.
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度.
(3)调节PQ段的长度l,A仍以v
从轨道右侧冲上轨道,当l满足什么条件时,A物块能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道.
四、选考题:共12分.请考生从给出的3选修中任选1个解答并在答题卡选答区域指定位置答题.【物理--选修3-3】
18.下列说确的是()
A.单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化
B.足球充足气后很难压缩,是因为足球气体分子间斥力作用的结果
C.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其能一定增加
D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E.一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积分子数不变,虽然温度升高,单位时间撞击单位面积上的分子数不变
19.某同学用一端封闭的U形管,研究一定质量封闭气体的压强,如图所示,U形管竖直放
置,当封闭气柱长为L
0时,两侧水银面的高度差为h,大气压强为P
.求
①封闭气体的压强(用cmHg作单位);
②若L
=20cm,h=8.7cm,该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管继续缓慢注入水银,当再注入13.3cm长水银柱时,右侧水银面恰好与管口相平齐.设环境温度不变,求大气压强是多少cmHg?
【物理--选修3-4】
20.两列相干波在同一水平面上传播,某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示.图中M是波峰与波峰相遇点,是凸起最高的位置之一.下列说确的是()
A .发生干涉的两列波的频率一定是相同的
B .图中M 、P 、Q 是振动加强的点 N 、O 是振动减弱的点
C .图中N 点的位移始终都是零
D .由图中时刻经,质点M 和O 点处在平衡位置
E .两列波的传播速度的大小一定相同
21.某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中实线所示
(1)若波向右传播.零时刻刚好传到B 点,且再经过0.6s ,P 点也开始起振,求: ①该列波的周期T ;
②从t=0时刻起到P 点第一次达到波谷的过程中,O 点对平衡位置的位移y 0及其所经过的路程s 0各为多少?
(2)若此列波的传播速度大小为20m/s ,且波形由实线变为虚线需要经历0.525s 时间,则该列波的传播方向如何?(要写出具体判断过程)
【物理--选修3-5】
22.下列说确的是( )
A .居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象
B .根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动速度增大
C .德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为一切物体都具有波粒二象性
D .卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成
E .赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象﹣﹣光电效应
23.卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.发现质子的核反应为: N+He→O+H .已知氮核质量为m N =14.00753u ,氧核的质量为m O =17.00454u ,氦核质量m He =4.00387u ,质子(氢核)质量为m p =1.00815u .(已知:1uc 2=931MeV ,结果保留2位有效数字)求:
(1)这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应?相应的能量变化为多少?
(2)若入射氦核以v 0=3×107m/s 的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核.反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为1:50.求氧核的速度大小.
2016-2017学年省大学附中高三(上)月考物理试卷(9
月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(每题4分,共48分.全选对得4分,选不全得2分,有错选不得分)
1.如图所示为某质点运动的v﹣t图象,2~4s图线为半圆形,若4s末质点回到了出发点,则下列说确的是()
A.1~2s质点的加速度大小为8m/s2
B.2~4s质点的位移大小为8m
C.3s末质点的速度为8m/s
D.3s末质点的加速度等于零
【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】由图可读出速度的变化情况,分析物体的运动情况,速度图象的斜率等于加速度.由图线“面积”求出位移,由此分析解答.
【解答】解:A、1~2s质点的加速度为 a===﹣8m/s2,所以1~2s质点的加速度
大小为8m/s2,故A正确;
B、4s末质点回到了出发点,所以2~4s质点的位移大小等于1﹣2s的位移大小,为 x=×
2×8=8m,故B正确;
C、设3s末质点的速度大小为v.图线“面积”表示位移,则πv2=8,所以v=m/s,
故C错误.
D、3s末图线的斜率为零,所以此时加速度为零,故D正确;
故选:ABD
2.如图所示,吊车用两根等长的绳子OA和OB将质量分布均匀的铁板匀速吊离地面,下列说法中不正确的是()
A.绳越长,每根绳对铁板拉力越小
B.两根绳子对铁板的拉力和铁板的重力是共点力
C.两根绳子对铁板拉力的合力竖直向上
D.绳越长,两根绳对铁板拉力的合力越小
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
【分析】对绳OA和OB的拉力应用平行四边形定则求合力,根据平衡条件其合力应该与铁板的重力等大反向,绳越长,两绳夹角越小,由图解法分析绳子拉力的变化.
【解答】解:A、对绳OA和OB的拉力应用平行四边形定则求合力,如图,根据平衡条件两绳子拉力的合力始终等于铁板的重力,即不变,当绳子变长后,两绳夹角变小,如图中红线所示,但其合力不变,由图可以看出绳子拉力变小,故A正确.
B、一个物体受到几个外力的作用,如果这几个力有共同的作用点或者这几个力的作用线交于一点,这几个外力称为共点力,两根绳子对铁板的拉力和铁板的重力其延长线会交于O 点,故它们是共点力,故B正确;
C、根据平衡条件两绳子拉力的合力与铁板的重力等大反向,则两根绳子对铁板拉力的合力竖直向上,C正确;
D、两根绳对铁板拉力的合力等于铁板的重力,保持不变,故D错误;
本题选错误的,故选:D
3.将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后,放在水平桌面上并排放在一起,现用水平力F垂直于B的左边推B物体,使A、B整体仍保持矩形沿F方向匀速运动,则()
A.物体A在水平方向上受三个力的作用,且合力为零
B.物体A在水平方向上受两个力的作用,且合力为零
C.B对A的压力等于桌面对A的摩擦力
D.B对A的作用力方向与F方向相同
【考点】牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算.
【分析】A、B两木板在水平面做匀速运动,合力均为零,根据平衡条件分析受力情况,分析的结果必须满足条件.
【解答】解:AB、对木板A分析受力情况:木板A在水平面受到水平向左的滑动摩擦力f,
B的弹力N
BA 和摩擦力f
BA
,竖直方向受重力和桌面的支持力,所以A受到5个力作用,水平
方向受3个力作用,合力为零.故A正确,B错误.
C、B对A的压力和静摩擦力的合力与桌面对A的滑动摩擦力等值反向,故C错误.
D、B对A的作用力即N
BA 和f
BA
的合力,作出N
BA
和f
BA
的合力如图,根据平衡条件得知:N
BA
和f
BA
的合力与f大小相等,方向相反,与F相同,故D正确.故选:AD.
4.某一时刻a 、b 两物体以不同的速度经过某一点,并沿同一方向做匀加速直线运动,已知两物体的加速度相同,则在运动过程中( )
A .a 、b 两物体速度之差保持不变
B .a 、b 两物体速度之差与时间成正比
C .a 、b 两物体位移之差与时间成正比
D .a 、b 两物体位移之差与时间平方成正比
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动规律的综合运用.
【分析】根据△V=V t ﹣V 0可知,加速度相同时a 、b 两物体初速度设为V 1、V 2则速度之差计算可得;根据X=V 0t+at 2得,位移之差计算可得.
【解答】解:A 、B 、根据△V=V t ﹣V 0可知,加速度相同时a 、b 初速度设为V 1、V 2则速度之差为:△V ab =V a ﹣V b =(V 1+at )﹣(V 2+at )=V 1﹣V 2;故A 正确,B 错误;
C 、
D 、根据X=V 0t+at 2得,位移之差为:△X=X a ﹣X b =(V 1t+at 2)﹣(V 2t+at 2)=(V 1﹣V 2)t ,故C 正确,D 错误.
故选:AC
5.如图所示,M 为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块,abcd 为半径是R 的光滑圆弧形轨道,a 为轨道的最高点,地面水平且有一定长度.今将质量为m 的小球在d 点的正上方高为h 处由静止释放,让其自由下落到d 处切入轨道运动,不计空气阻力,则( )
A .只要h 大于R ,释放后小球就能通过a 点
B .只要改变h 的大小,就能使小球通过a 点后,既可能落回轨道,又可能落到de 面上
C .无论怎样改变h 的大小,都不可能使小球通过a 点后落回轨道
D .调节h 的大小,可以使小球飞出de 面之外(即e 的右侧)
【考点】向心力;机械能守恒定律.
【分析】根据牛顿第二定律分析小球的加速度与质量的关系.若小球恰能通过a 点,其条件是小球的重力提供向心力,根据牛顿第二定律可解得小球此时的速度,用平抛运动的规律:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动规律求出水平距离,由机械能守恒定律可求得h ,分析小球能否通过a 点后落回轨道.
【解答】解:A 、小球恰能通过a 点的条件是小球的重力提供向心力,
根据牛顿第二定律:mg=
解得:v=
根据动能定理:mg(h﹣R)=mv2
得:h=R
若要释放后小球就能通过a点,则需满足h≥R,故A错误;
小球离开a点时做平抛运动,用平抛运动的规律,
水平方向的匀速直线运动:x=vt
竖直方向的自由落体运动:R=gt2,
解得:x=R>R,故无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点后落回轨道,小球将通过a点不可能到达d点.只要改变h的大小,就能改变小球到达a点的速度,就有可能使小球通过a点后,落在de之间.故B错误,CD正确.
故选:CD.
6.轻杆一端固定在光滑水平轴O上,另一端固定一质量为m的小球,如图所示.给小球一初速度,使其在竖直平面做圆周运动,且刚好能通过最高点P,下列说确的是()
A.小球在最高点时对杆的作用力为零
B.小球在最高点时对杆的作用力为mg
C.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力一定增大
D.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力可能为零
【考点】向心力;牛顿第二定律.
【分析】由题,小球刚好能通过最高点P,速度为零,根据牛顿第二定律研究杆对小球的作用力,再由牛顿第三定律研究小球对杆作用力.由牛顿第二定律讨论增大小球的初速度时,在最高点杆对球的作用力情况.
【解答】解:A、B以小球为研究对象,设在最高点时杆对小球的作用力大小为F,方向竖直向上.小球刚好能通过最高点P,速度为零,根据牛顿第二定律得,mg﹣F=m=0,即有F=mg,再由牛顿第三定律得到,小球在最高点时对杆的作用力也为mg.故A错误,B正确.
C、由上得到F=mg﹣m,增大小球的初速度,当v=时,F=0,在最高点时球对杆的力
为零,球对杆的作用力减小.故C错误,D正确.
故选BD
7.“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后,离开地球飞向月球.如图所示是绕地飞行的三条轨道,1轨道是近地圆形轨道,2和3是变轨后的椭圆轨道.A点是2轨道的近地点,B点是2轨道的远地点,卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s,则下列说法中正确的是()
A.卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7 km/s
B.卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7 km/s
C.卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能
D.卫星在3轨道所具有的最大速率小于在2轨道所具有的最大速率
【考点】万有引力定律及其应用.
【分析】当卫星的速度变大,使万有引力不够提供向心力时,卫星会做离心运动,轨道变高,卫星在经过A点时,要做离心运动才能沿2轨道运动.
当卫星的速度减小,使万有引力大于向心力时,卫星做近心运动,轨道变低,卫星经过B
速度变小.
卫星的运动的轨道高度越高,需要的能量越大,具有的机械能越大.
卫星在轨道2经过A点要加速做离心运动才能进入轨道3.
【解答】解:A、卫星在经过A点时,要做离心运动才能沿2轨道运动,卫星在1轨道上的速度为7.7km/s,故在2轨道上经过A点的速度一定大于7.7km/s.故A正确.
B、假设有一圆轨道经过B点,根据,可知此轨道上的速度小于7.7km/s,卫星在B
点速度减小,才会做近心运动进入2轨道运动.故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于
7.7km/s,故B错误.
C、卫星的运动的轨道高度越高,需要的能量越大,具有的机械能越大,所以卫星在3轨道所具有的机械能一定大于2轨道所具有的机械能,故C错误.
D、根据开普勒第二定律可知近月点速度大于远月点速度,故比较卫星在轨道3经过A点和轨道2经过A点的速度即可,又因为卫星在轨道2经过A点要加速做离心运动才能进入轨道3,故卫星在3轨道所具有的最大速率大于2轨道所具有的最大速率.故D错误.
故选:A.
8.如图所示为汽车在水平路面上启动过程的v﹣t图象.0~t
1时间为匀加速阶段,t
1
~t
2
时间表示以额定功率行驶时的变加速阶段,t
2
后是与t轴平行的直线,则下列说确的是()
A.0~t
1
时间,牵引力增大,功率不变
B.0~t
1
时间,牵引力不变,故功率不变
C.t
1~t
2
时间,功率不变,加速度减小
D.t
1~t
2
时间,牵引力做的功为mv
2
2﹣mv
1
2
【考点】动能定理的应用;功率、平均功率和瞬时功率.
【分析】0~t
1
时间为匀加速阶段,加速度不变,根据牛顿第二定律得出牵引力的变化,结
合P=Fv判断功率的变化.在t
1~t
2
时间功率不变,根据P=Fv判断牵引力的变化,结合牛顿
第二定律判断加速度的变化.根据动能定理求牵引力做的功.
【解答】解:AB、在0~t
1
时间,汽车做匀加速直线运动,加速度不变,根据牛顿第二定律得,F﹣f=ma,牵引力不变.根据P=Fv知,功率增大.故A、B错误.
C、t
1~t
2
时间,功率不变,根据P=Fv知速度增大,牵引力减小,根据牛顿第二定律得:a=,
知加速度减小.故C正确.
D、t
1~t
2
时间,根据动能定理得,W﹣W
f
=mv
2
2﹣mv
1
2.可知牵引力做功 W不等于mv
2
2﹣
mv
1
2.故D错误.
故选:C
9.如图所示,一物块以6m/s的初速度从曲面A点下滑,运动到B点速度仍为6m/s,若物体以7m/s的初速度仍由A点下滑,则运动到B点时的速度()
A.大于7 m/s B.小于7m/s
C.等于7m/s D.条件不足,无法计算
【考点】动能定理的应用;向心力.
【分析】物体从曲面的A点下滑过程中,重力和摩擦力做功,当物体下滑的速度增大时,运用向心力知识分析轨道对物体支持力的变化,判断摩擦力如何变化,确定物体克服摩擦力做功的大小,分析动能变化量的大小,再求出物体运动到B点时的速度围.
【解答】解:第一次物体从曲面的A点下滑过程中,动能变化量为零,则重力做的功等于克服摩擦力做的功.第二次物体下滑时速度增大,在同一点物体所需要的向心力增大,轨道对物体的支持力增大,则物体对轨道的压力增大,物体所受的滑动摩擦力随之增大,从A运动到B,路程相等,则物体下滑过程中克服摩擦力做功将增大,所以重力做功将小于克服摩擦力做功,总功为负值,根据动能定理得知,物体的动能减小,第一次下滑过程动能变化量为
零,第二次则有mv
B 2﹣mv
A
2<0,得:v
B
<v
A
=7m/s
故选:B
10.如图所示,bc为固定在车上的水平横杆,物块M串在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,M又通过细线悬吊着一个小铁球m,此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速直线运动,而M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ,小车的加速度逐渐增大,M始终和小车保持相对静止,当加速度增加到2a时有()
A.横杆对M的摩擦力增加了Ma
B.细线与竖直方向的夹角的正切值增加到原来的2倍
C.横杆对M弹力不变
D.细线的拉力等于原来的2倍
【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.
【分析】先对小球受力分析,根据牛顿第二定律列式分析;再对小球和滑块整体受力分析,根据牛顿第二定律列式求解.
【解答】解:对小球受力分析,受重力mg和细线的拉力T,如图
根据牛顿第二定律,有
Tsinθ=ma ①
Tcosθ﹣mg=0 ②
再对m和M整体受力分析,受总重力(M+m)g、支持力N、摩擦力f,如图
根据牛顿第二定律,有
f=(M+m)a ③
N﹣(M+m)g=0 ④
由①②③④解得:
tanθ=
N=(M+m)g
T=
f=(M+m)a
当加速度变为2倍时,摩擦力f变为2倍,故A错误;。