趙景賓
一、選擇題(本題包括14個(gè)小題。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的只有一個(gè)正確,有的有多個(gè)正確,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但未選全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分。)
1.如圖所示,A、B兩物體通過輕細(xì)繩跨過光滑定滑輪相連接,已知物體A的質(zhì)量大于物體B的質(zhì)量,開始它們處于靜止?fàn)顟B(tài)。在水平拉力F的作用下,物體A向右做變速運(yùn)動(dòng),同時(shí)物體B勻速上升。設(shè)水平地面對(duì)物體A的支持力為N,對(duì)A的摩擦力為f,繩子對(duì)A的拉力為T。那么,在物體B勻速上升的過程中,N、f、T的大小變化情況是()
A. N、f、T都增大
B. N、f增大,T不變
C. N、f、T都減小
D. N、T減小,f不變
2. 如圖所示繪出了輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2時(shí),緊急剎車時(shí)剎車痕長(zhǎng)(即剎車距離s)與剎車前車速v的關(guān)系圖線,則下列說法中正確的是()
A. 一定有μ1<μ2 B. 可能有μ1<μ2
C. 一定有μ1>μ2 D. 可能有μ1=μ2
3. 如圖所示,要使靜止在粗糙斜面上的物體沿斜面下滑,可采用的方法有()
A. 對(duì)物體施加一個(gè)豎直向下的力
B. 減小物體的重力
C. 增大斜面的傾角
D. 沿斜面在物體的上方緊靠物體放一個(gè)與原來物體完全相同的另一個(gè)物體
4. 傳送機(jī)的皮帶與水平方向的夾角為α,如圖所示,將質(zhì)量為m的物體放在皮帶傳送機(jī)上,隨皮帶一起向下以加速度a(a>gsinα)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則()
A. 小物體受到的支持力與靜摩擦力的合力等于mg
B. 小物體受到的靜摩擦力的方向一定沿皮帶向下,大小是ma-mgsinα
C. 小物塊受到的靜摩擦力的大小可能等于mgsinα
D. 小物塊受到的重力和靜摩擦力的合力的方向一定沿皮帶方向向下
5. 如圖所示,不計(jì)繩的質(zhì)量及繩與滑輪的摩擦,物體A的質(zhì)量為M,水平面光滑,當(dāng)在繩B端掛一質(zhì)量為m的物體時(shí),物體A的加速度為a1,當(dāng)在繩B端施以F=mg的豎直向下的拉力作用時(shí),A的加速度為a2,則a1與a2的大小關(guān)系是()
A. a1=a2 B. a1<a2
C. a1>a2 D. 無法確定
6. 如圖所示,在托盤測(cè)力計(jì)的托盤內(nèi)固定一個(gè)傾角為30°的光滑斜面,現(xiàn)將一個(gè)重4 N的物體放在斜面上,讓它自由滑下,那么測(cè)力計(jì)因4 N物體的存在而增加的讀數(shù)是()
A. 4 N B. 2 N C. 0 N D.3 N
7. 如圖所示,一很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b。a球質(zhì)量為m,靜置于地面;b球質(zhì)量為3m,用手托住,高度為h,此時(shí)輕繩剛好拉緊。從靜止開始釋放b后,a可能到達(dá)的最大高度為()
A. h B. 1.5h C. 2h D. 2.5h
8. 如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸長(zhǎng)的輕繩穿過小孔,繩的兩端分別掛上小球C和物體B,在B的下端再掛一重物A,現(xiàn)使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,現(xiàn)剪斷連接A、B的繩子,穩(wěn)定后,小球以另一半徑在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是()
A. 剪斷連接A、B的繩子后,C的動(dòng)能減少
B. 剪斷連接A、B的繩子后,B、C具有的總機(jī)械能增加
C. 剪斷連接A、B的繩子后,C的機(jī)械能不變
D. 剪斷連接A、B的繩子后,A、B、C的總機(jī)械能不變(A未落地前)
9. 如圖所示,一質(zhì)量為m的滑塊以初速度v 自固定于地面的斜面底端A開始沖上斜面,到達(dá)某一高度后返回A,斜面與滑塊之間有摩擦,圖中分別表示它在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度v、加速度a、勢(shì)能E 和機(jī)械能E隨時(shí)間變化的圖線,可能正確的是()
10. 如圖所示,一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上傾角30°的斜面。其運(yùn)動(dòng)的加速度為3g/4時(shí)物體在斜面上上升的最大高度為h。則在此過程中()
A. 重力勢(shì)能增加了3mgh/4
B. 機(jī)械能損失了mgh/2
C. 動(dòng)能損失了mgh
D. 重力勢(shì)能增加了mgh
11. 如圖所示,飛車表演時(shí),演員駕著摩托車,在球形金屬網(wǎng)內(nèi)壁上下盤旋,令人驚嘆不已。摩托車沿圖示的豎直軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中()
A. 機(jī)械能一定守恒
B. 其輸出功率始終保持恒定
C. 經(jīng)過最高點(diǎn)的向心加速度不可能小于g
D. 通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度與球形金屬網(wǎng)直徑有關(guān)
12. 如圖所示,在傾角為θ的斜面上的某點(diǎn)A,以初速度v拋出一物體,最后落在斜面上的B點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,則()
A. 物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為vtanθ/g
B. 物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為2vtanθ/g
C. A、B兩點(diǎn)之間的距離為2v2tanθ/gcosθ
D. 物體在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的(1+2tan2θ)倍
13. 放在水平地面上的物體受到水平拉力的作用,在0~6 s內(nèi)其速度與時(shí)間的圖象和拉力的功率與時(shí)間的圖象如圖所示,則物體的質(zhì)量為(取g=10 m/s2)()
A. kgB. kgC. kgD. kg
14. 一物塊以150 J的初動(dòng)能由地面沿一個(gè)很長(zhǎng)的斜面往上滑行,當(dāng)它到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),重力勢(shì)能等于120 J。而后物塊開始沿斜面往下滑行,設(shè)物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等,則當(dāng)物塊離地高度等于最大高度的三分之一時(shí),物塊的 ()
A. 機(jī)械能等于110 J B. 機(jī)械能等于100 J
C. 動(dòng)能等于60 J D. 動(dòng)能等于30 J
二、非選擇題(本題包括4個(gè)小題。共44分。)
15. (10分)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6 V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A. 按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;
B. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;
C. 用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量;
D. 接通電源開關(guān),然后釋放懸掛紙帶的夾子打出一條紙帶;
E. 測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;
F. 根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。
指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填寫在下面的空行內(nèi),并說明其原因。
① _________________________________________
② _________________________________________
(2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值。如圖2所示,根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)量出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s ,點(diǎn)A、C間的距離為s ,點(diǎn)C、E間的距離為s ,使用交流電的頻率為f,則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為:
a=_________________________________________
(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能,其原因主要是重錘下落過程中存在著阻力的作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值是g,還需要測(cè)量的物理量是____________。
試用這些數(shù)據(jù)和紙帶上測(cè)量的數(shù)據(jù)表示出重錘下落過程中受到的平均阻力F的大小應(yīng)為:
F=_________________________________________。
16. (10分)如圖所示,摩托車做騰躍特技表演,以10 m/s的初速度沿曲面沖上高3.2 m、頂部水平的高臺(tái),然后從高臺(tái)水平飛出,若摩托車沖上高臺(tái)的過程中始終以額定功率2 kW行駛,經(jīng)過0.65 s到達(dá)頂部水平平臺(tái)。已知人和車的總質(zhì)量為200 kg,特技表演的全過程中不計(jì)一切阻力。求:
(1)人和車到達(dá)頂部平臺(tái)時(shí)的速度v;
(2)人和車從頂部平臺(tái)飛出的水平距離s。
17. (12分)如圖所示,一質(zhì)量為m=1 kg的滑塊從高為h=0.2 m的光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度地滑下,槽的底端B與水平傳送帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度恒為v0=3 m/s,兩輪軸心間距為L(zhǎng)=1 m,滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動(dòng),滑到傳送帶右端C時(shí),恰好被加速到與傳送帶的速度相同。求:
(1)滑塊到達(dá)底端B時(shí)的速度v;
(2)滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)此過程中,由于克服摩擦力做功而產(chǎn)生的熱量Q。
18. (12分)如圖所示,輕質(zhì)細(xì)繩將A、B、C三物體相連,它們的質(zhì)量分別為m =0.8 kg,m =m =0.1 kg,當(dāng)B與C從靜止開始下降h1=0.5 m后,B、C間的細(xì)繩突然斷開,此后B繼續(xù)下降h2=0.3 m后停止(未落地),求A與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大?(不計(jì)滑輪的摩擦,A始終未與滑輪相碰)