趙景賓
一、選擇題(本題包括14個小題。每小題給出的四個選項中,有的只有一個正確,有的有多個正確,全部選對的得4分,選對但未選全的得2分,有選錯或不答的得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向右做變速運動,同時物體B勻速上升。設(shè)水平地面對物體A的支持力為N,對A的摩擦力為f,繩子對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摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2時,緊急剎車時剎車痕長(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. 對物體施加一個豎直向下的力
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與原來物體完全相同的另一個物體
4. 傳送機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上,隨皮帶一起向下以加速度a(a>gsinα)做勻加速直線運動,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,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,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,在托盤測力計的托盤內(nèi)固定一個傾角為30°的光滑斜面,現(xiàn)將一個重4 N的物體放在斜面上,讓它自由滑下,那么測力計因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,一很長的、不可伸長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動,穩(wěn)定時圓周運動的半徑為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動,則下列說法正確的是()
A. 剪斷連接A、B的繩子后,C的動能減少
B. 剪斷連接A、B的繩子后,B、C具有的總機械能增加
C. 剪斷連接A、B的繩子后,C的機械能不變
D. 剪斷連接A、B的繩子后,A、B、C的總機械能不變(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動的速度v、加速度a、勢能E 和機械能E隨時間變化的圖線,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。其運動的加速度為3g/4時物體在斜面上上升的最大高度為h。則在此過程中()
A. 重力勢能增加了3mgh/4
B. 機械能損失了mgh/2
C. 動能損失了mgh
D. 重力勢能增加了mgh
11. 如圖所示,飛車表演時,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動的過程中()
A. 機械能一定守恒
B. 其輸出功率始終保持恒定
C. 經(jīng)過最高點的向心加速度不可能小于g
D. 通過最高點時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A,以初速度v拋出一物體,最后落在斜面上的B點,不計空氣阻力,則()
A. 物體從A運動到B的時間為vtanθ/g
B. 物體從A運動到B的時間為2vtanθ/g
C. A、B兩點之間的距離為2v2tanθ/gcosθ
D. 物體在B點時的動能為在A點時動能的(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)其速度與時間的圖象和拉力的功率與時間的圖象如圖所示,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的初動能由地面沿一個很長的斜面往上滑行,當(dāng)它到達(dá)最高點時,重力勢能等于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,物塊的 ()
A. 機械能等于110 J B. 機械能等于100 J
C. 動能等于60 J D. 動能等于30 J
二、非選擇題(本題包括4個小題。共44分。)
15. (10分)用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,實驗所用的電源為學(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計時器打出一系列的點,對紙帶上的點的痕跡進(jìn)行測量,即可驗證機械能守恒定律。
(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A. 按照圖示的裝置安裝器件;
B. 將打點計時器接到電源的直流輸出端上;
C. 用天平測量出重錘的質(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. 測量打出的紙帶上某些點之間的距離;
F. 根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項對應(yīng)的字母填寫在下面的空行內(nèi),并說明其原因。
① _________________________________________
② _________________________________________
(2)利用這個裝置也可以測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)五個點A、B、C、D、E,測量出A點距起始點O的距離為s ,點A、C間的距離為s ,點C、E間的距離為s ,使用交流電的頻率為f,則根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為:
a=_________________________________________
(3)在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能,其原因主要是重錘下落過程中存在著阻力的作用,可以通過該實驗裝置測定該阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值是g,還需要測量的物理量是____________。
試用這些數(shù)據(jù)和紙帶上測量的數(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,然后從高臺水平飛出,若摩托車沖上高臺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。已知人和車的總質(zhì)量為200 kg,特技表演的全過程中不計一切阻力。求:
(1)人和車到達(dá)頂部平臺時的速度v;
(2)人和車從頂部平臺飛出的水平距離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,傳送帶的運行速度恒為v0=3 m/s,兩輪軸心間距為L=1 m,滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運動,滑到傳送帶右端C時,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時的速度v;
(2)滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(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與桌面之間的動摩擦因數(shù)為多大?(不計滑輪的摩擦,A始終未與滑輪相碰)