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xx、112019-2020年高三上学期期中考试物理试题含答案VII一.单项选择题(共16分,每小题2分,每小题只有一个正确选项)
1、物体在做以下各种运动的过程中,运动状态保持不变的是A.匀速直线运动B.自由落体运动C.平抛运动D.匀速圆周运动
2、在下述各力中,属于根据力的性质命名的是()(A)回复力(B)摩擦力(C)向心力(D)支持力3表征物体作简谐运动快慢程度的物理量是[]A回复力B振幅C频率D位移
4、从同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B,其运动轨迹如图,不计空气阻力要使两球在空中相遇,则必须()(A)先抛出A球(B)先抛出B球(C)同时抛出两球(D)使两球质量相等
5、如图力F垂直作用在倾角为α的斜面体上,斜面体没被推动,则斜面体受到地面的静摩擦力大小为()(A)0(B)Fcosα(C)Fsinα(D)Ftanα
6、设地球半径为R,一卫星在地面受到地球的万有引力为F,则该卫星在离地面高度为2R的圆形轨道上绕地球运行时受到地球的万有引力大小为()(A)F/9(B)F/4(C)F/3(D)F/
27、如图一根均匀直杆OA可绕O轴在纸面内转动,开始A端有竖直向上的力F使OA杆与竖直方向成角(90°),现将力F的方向沿逆时针方向缓慢转过90°,转动过程中,杆保持静止,则力F和F的力矩M的变化情况是()(A)都减小(B)F先减小后增大,M不变(C)F不变,M先减小后增大(D)F和M都先减小后增大
8、如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,AB为沿水平方向的直径若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D点;若A点小球抛出的同时,在C点以初速度v2沿BA方向平抛另一相同质量的小球并也能击中D点已知∠COD=60°,且不计空气阻力,则A两小球同时落到D点B两小球初速度之比v1∶v2=∶3C在击中D点前瞬间,重力对两小球做功的功率不相等D两小球在此过程中动能的增加量相等二.单项选择题.(共24分,每小题3分,每小题只有一个正确选项)
9、关于运动的合成和分解,下列说法中正确的是[]A若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是变速运动B合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和C物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动D若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动
10、质点做方向不变的匀变速直线运动(加速度不为零),设在连续两段相等时间内质点的位移分别为s1和s2,则s1和s2之比值可能为()(A)4:1(B)1:1(C)1:5(D)2:
511、如图所示,A球和B球用轻绳连接并静止在光滑圆柱面上若A球的质量为m,则B球的质量为()A3m/4B2m/3C3m/5Dm/
212、如图所示,质量相等的两物体A、B叠放在粗糙的水平面上,A与B接触面光滑A受水平恒力F1,B受水平恒力F2,F1与F2方向都向右,且F2>F1若物体A和B保持相对静止,则物体B受到的摩擦力大小应为[]AF1BF2/2CF2-F1DF2-2F
113、汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移s随时间t的变化关系可能是
14、一列向x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时的波形如图所示,质点A和C处于平衡位置,质点B处于波峰位置.已知该波周期为4s,则[]A质点A此时振动速度为零B质点B此时振动速度不为零且方向向下Ct=2s时,质点C向下振动Dt=2s时,质点A运动到x=2m处的C点
15、英国《新科学家》杂志评选出了xx世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半径R约45km,质量M和半径R的关系满足=(其中c为光速,G为引力恒量)则该黑洞表面重力加速度的数量级为[]A108m/s2B1010m/s2C1012m/s2D1014m/s
216、用两根长度相等的绝缘细线系住两个质量相等的带电小球A和B,A带正电,B带负电,且|qA|=3|qB|,悬挂在水平向右的匀强电场中,保持平衡状态,能正确表示系统平衡状态的图是三.多项选择题(共16分,每小题4分,每小题有二个或三个正确选项)
17、某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型,一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ1<tanθ,BC段的动摩擦因数μ2>tanθ,他从A点开始下滑,滑到C点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状态,则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中A.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右B.地面对滑梯始终无摩擦力作用C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D.地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小
18、如图所示,空间中存在竖直向上的匀强电场,一个质量为m的小球沿虚线作匀速直线运动,轨迹上A、B两点的竖直高度差为H,重力加速度为g,则在小球从B到A的过程中A电场力对小球做功B小球的动能保持不变C小球的机械能增加D小球的重力势能和电势能的和增加
19、在同一均匀介质中,分别位于x=-2m和x=15m处的两波源s
1、s2,产生两列沿x轴相向传播的横波,振幅均为A=2cm,已知波源s1的振动周期为1s,t=0时刻介质中刚好形成如图两列波的波形,正确的是()(A)波源s2产生的波的波速为4m/s(B)波源s2比波源s1振动早1s,且两波源的起振方向相同(C)t=
0.75s时刻,质点P的位移为-2cm(D)t=
1.25s以后,质点P的位移总为
020、如图所示,一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端向上做匀加速直线运动若斜面足够长,表面光滑,倾角为θ经时间t恒力F做功80J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点,且回到出发点时的速度大小为v,若以地面为重力势能的零势能面,则下列说法中正确的是A物体回到出发点时的机械能是80JB在撤去力F前的瞬间,力F的功率是C撤去力F前的运动过程中,物体的重力势能一直在增加,撤去力F后的运动过程中物体的重力势能一直在减少D撤去力F前的运动过程中,物体的动能一直在增加,撤去力F后的运动过程中物体的动能一直在减少四.填空题(共20分,每小题4分)
21、如图所示,在一真空区域中,AB、CD是圆O的两条直径,在A、B两点上各放置电荷量为+Q和-Q的点电荷,设C、D两点的电场强度分别为EC、ED,电势分别为φC、φD,则EC与ED(选填“相同”或“不相同”),φC与φD(选填“相等”或“不相等”)
22、若两颗人造地球卫星的周期之比T1∶T2=2∶1,则它们的轨道半径之比R1∶R2=____;向心加速度之比a1∶a2=
23、一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半,则它开始下落时距地面的高度为__________m,它落地的速度大小为__________m/s(g=10m/s2)
24、如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F的作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<π/4)则F大小至少为;若F=mgtanθ,则质点机械能大小的变化情况是(填“增大”、“减小”、“增大减小都有可能”“无法确定”)
25、图中AB、CD分别表示质量均匀、形状相同的两块长方形木板,重均为G,长均为L,分别可绕各自的支点O
1、O2自由转动,且AO1∶O1B=CO2∶O2D=2∶1,现将一根每节重为P,长度超过L的链条MN悬挂在两板的B端和D端,当两木板的B、D两端相距L/2时,两木板恰好保持水平平衡,则该链条共有______节组成若将两木板距离增大为L时,AB板将_____(填字母A.绕O1顺时针转动;B.仍保持水平平衡;C.A绕O1逆时针转动;D.无法判断)五.实验题(共24分)
26、我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音,这是声波的_________现象;如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图,则其中水波的频率最大的是__________图
27、如图为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置
(1)下面左图是本实验的装置图,图中
①是位移传感器的____部分在该实验中必须采用控制变量法,在保持小车总质量不变的情况下,用钩码所受的重力作为小车所受的合外力实验时选用的钩码的质量应些(填“大”或“小”)
(2)下面右图为小车质量不变时实验所得的a~F图象,从图象上可以看到直线不过原点,这是由于小车与轨道间________引起的,由图可知小车的质量为___kg
28、在“用单摆测定重力加速度”的实验中
(1)甲同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图T2—L图象中的实线OM,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=________
(2)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学做出的T2—L图象为()(单选)(A)虚线
①,不平行OM(B)虚线
②,平行OM(C)虚线
③,平行OM(D)虚线
④,不平行OM
29、为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如图1所示的实验装置,他们将不可伸长的轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为D的两立柱上,固定点分别为P和Q,P低于Q,绳长为L(L>PQ),他们首先在绳上距离P点10cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动),则测力计读出绳PC、QC的拉力大小TP和TQ,随后,改变重物悬挂点C的位置,每次将P到C点的距离增加10cm,并读出测力计的示数,最后得到TP、TQ与绳长PC的关系曲线如图2所示1曲线II中拉力最大时,C与P点的距离为_____cm,该曲线为_____(选填TP或TQ)的曲线2在重物从P点移到Q的整个过程中,受到最大拉力的是_________(选填P或Q)点所在的立柱DQPC图13在曲线I、II相交处,可读出绳的拉力TQ=________N,它与L、D、m和重力加速度g的关系为TQ=________六.计算题(本大题4个小题,共50分)30.(10分)—个物体放在足够大的水平地面上,图甲中,若用水平变力拉动,其加速度随力变化图像为图乙所示现从静止开始计时,改用图丙中周期性变化的水平力F作用g取求1物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数;2若在周期性变化的力F作用下,物体一个周期内的位移大小;3在周期性变化的力作下,21s内力F对物体所做的功31.(12分)用单位长度的质量为
0.5kg/m的直木板做成直轨道,轨道的左端A搁在一个水平台上,并与一个固定光滑曲面的底端平滑相接,轨道在B点处与一竖直支架固定在一起,B点到A端的距离为
0.8m,支架的高也为
0.8m,轨道恰好水平支架的下端与垂直于纸面的固定轴O连接,因此轨道可绕轴O沿顺时针方向翻动现将一个可看做质点的滑块从曲面上P点由静止释放,已知滑块质量为
0.4kg,P到轨道的竖直距离为
0.2m,滑块与轨道之间的动摩擦因数为
0.125,重力加速度g取10m/s2
(1)求滑块运动到A点时的速度大小;
(2)若轨道长为
1.024m且支架没有翻到,请通过计算确定滑块是否能水平飞离轨道;
(3)用同样的直木板,做成不同长度的直轨道,保持B点到轨道左端A的距离为
0.8m,仍将滑块从P点由静止释放,为确保滑块在轨道上滑行时支架不翻倒,求轨道长度的范围32.(14分)如图竖直放置的光滑1/4圆形轨道PQ,右侧连接一足够长的粗糙平面QB,左侧连接一光滑水平长轨道AP一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将质量M的小球和质量m的滑块连接起来,初始位置M在圆形轨道最低点P,m到Q的距离S=
1.2m已知M=4kg,m=2kg,R=1m,m和QB平面间的动摩擦因数为=/2M和m均可看作质点,不计滑轮大小(g取10m/s2)
(1)现对m施加一水平向右的拉力F,将M缓慢拉至Q点,求拉力F所做的功W;
(2)在此位置撤掉拉力F,当M由静止开始从Q点滑至轨道最低点P时,求m的速度v;
(3)通过计算判定最终m是否和滑轮相撞
33.(14分)如图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电,电量为Q且均匀分布在水平面上O点右侧有匀强电场,场强大小为E,其方向为水平向左,BO距离为,若棒在水平向右的大小为伽的恒力作用下由静止开始运动求1棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向;2棒在运动过程中的最大动能;3棒的最大电势能设O点处电势为零市二中学xx第一学期高三物理期中考试答题卷试卷满分150分考试时间120分钟题号一二三四五30313233总分得分
1、单项选择题(共16分,每小题2分,每小题只有一个正确选项)题号12345678答案
二、单项选择题(共24分,每小题3分,每小题只有一个正确选项)题号910111213141516答案
三、多项选择题(共16分,每小题4分,每小题有二个或三个正确选项,全选对的,得4分,选对但不全的,得2分,有选错或不答的,得0分)题号17181920答案四.填空题(共20分,每小题4分)
21._,___22.._,___
23._,___
24._,___
25._,___五实验题(共24分)26______________________________271________________________2_______________________________281____________2_______________291__________________________2_______________3________________________________________.六.计算题(本大题4个小题,共50分)30.(10分)31.(12分)32.(14分)
33.(14分)xx、11市二中学xx第一学期高三物理期中考试试卷(时间120分钟,满分150分)一.单项选择题(共16分,每小题2分,每小题只有一个正确选项)
1、物体在做以下各种运动的过程中,运动状态保持不变的是AA.匀速直线运动B.自由落体运动C.平抛运动D.匀速圆周运动
2、在下述各力中,属于根据力的性质命名的是(B)(A)回复力(B)摩擦力(C)向心力(D)支持力3表征物体作简谐运动快慢程度的物理量是[C]A.回复力B.振幅C.频率D.位移
4、从同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B,其运动轨迹如图,不计空气阻力要使两球在空中相遇,则必须(C)(A)先抛出A球(B)先抛出B球(C)同时抛出两球(D)使两球质量相等
5、如图力F垂直作用在倾角为α的斜面体上,斜面体没被推动,则斜面体受到地面的静摩擦力大小为(C)(A)0(B)Fcosα(C)Fsinα(D)Ftanα
6、设地球半径为R,一卫星在地面受到地球的万有引力为F,则该卫星在离地面高度为2R的圆形轨道上绕地球运行时受到地球的万有引力大小为(a)(A)F/9(B)F/4(C)F/3(D)F/
27、如图一根均匀直杆OA可绕O轴在纸面内转动,开始A端有竖直向上的力F使OA杆与竖直方向成角(90°),现将力F的方向沿逆时针方向缓慢转过90°,转动过程中,杆保持静止,则力F和F的力矩M的变化情况是(B)(A)都减小(B)F先减小后增大,M不变(C)F不变,M先减小后增大(D)F和M都先减小后增大
8、如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,AB为沿水平方向的直径若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D点;若A点小球抛出的同时,在C点以初速度v2沿BA方向平抛另一相同质量的小球并也能击中D点已知∠COD=60°,且不计空气阻力,则BA.两小球同时落到D点B.两小球初速度之比v1∶v2=∶3C.在击中D点前瞬间,重力对两小球做功的功率不相等D.两小球在此过程中动能的增加量相等二.单项选择题.(共24分,每小题3分,每小题只有一个正确选项)
9、关于运动的合成和分解,下列说法中正确的是[A]A若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是变速运动B合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和C物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动D若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动
10、质点做方向不变的匀变速直线运动(加速度不为零),设在连续两段相等时间内质点的位移分别为s1和s2,则s1和s2之比值可能为(D)(A)4:1(B)1:1(C)1:5(D)2:
511、如图所示,A球和B球用轻绳连接并静止在光滑圆柱面上若A球的质量为m,则B球的质量为(A)A3m/4B2m/3C3m/5Dm/
212、如图所示,质量相等的两物体A、B叠放在粗糙的水平面上,A与B接触面光滑A受水平恒力F1,B受水平恒力F2,F1与F2方向都向右,且F2>F1若物体A和B保持相对静止,则物体B受到的摩擦力大小应为[C]AF1BF2/2CF2-F1DF2-2F
113、汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移s随时间t的变化关系可能是()A,
14、一列向x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时的波形如图所示,质点A和C处于平衡位置,质点B处于波峰位置.已知该波周期为4s,则[C]A质点A此时振动速度为零B质点B此时振动速度不为零且方向向下Ct=2s时,质点C向下振动Dt=2s时,质点A运动到x=2m处的C点
15、英国《新科学家》杂志评选出了xx世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半径R约45km,质量M和半径R的关系满足=(其中c为光速,G为引力恒量)则该黑洞表面重力加速度的数量级为[C]A108m/s2B1010m/s2C1012m/s2D1014m/s
216、用两根长度相等的绝缘细线系住两个质量相等的带电小球A和B,A带正电,B带负电,且|qA|=3|qB|,悬挂在水平向右的匀强电场中,保持平衡状态,能正确表示系统平衡状态的图是D三.多项选择题(共16分,每小题4分,每小题有二个或三个正确选项)
17、某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型,一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ1<tanθ,BC段的动摩擦因数μ2>tanθ,他从A点开始下滑,滑到C点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状态,则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中adA.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右B.地面对滑梯始终无摩擦力作用C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D.地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小
18、如图所示,空间中存在竖直向上的匀强电场,一个质量为m的小球沿虚线作直线运动,轨迹上A、B两点的竖直高度差为H,重力加速度为g,则在小球从B到A的过程中BCA电场力对小球做功B小球的动能保持不变C小球的机械能增加D小球的重力势能和电势能的和增加
19、在同一均匀介质中,分别位于x=-2m和x=15m处的两波源s
1、s2,产生两列沿x轴相向传播的横波,振幅均为A=2cm,已知波源s1的振动周期为1s,t=0时刻介质中刚好形成如图两列波的波形,正确的是(ABC)(A)波源s2产生的波的波速为4m/s(B)波源s2比波源s1振动早1s,且两波源的起振方向相同(C)t=
0.75s时刻,质点P的位移为-2cm(D)t=
1.25s以后,质点P的位移总为
020、如图所示,一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端向上做匀加速直线运动若斜面足够长,表面光滑,倾角为θ经时间t恒力F做功80J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点,且回到出发点时的速度大小为v,若以地面为重力势能的零势能面,则下列说法中正确的是ABA.物体回到出发点时的机械能是80JB.在撤去力F前的瞬间,力F的功率是C.撤去力F前的运动过程中,物体的重力势能一直在增加,撤去力F后的运动过程中物体的重力势能一直在减少D.撤去力F前的运动过程中,物体的动能一直在增加,撤去力F后的运动过程中物体的动能一直在减少四.填空题(共20分,每小题4分)
21、如图所示,在一真空区域中,AB、CD是圆O的两条直径,在A、B两点上各放置电荷量为+Q和-Q的点电荷,设C、D两点的电场强度分别为EC、ED,电势分别为φC、φD,则EC与ED(选填“相同”或“不相同”),φC与φD(选填“相等”或“不相等”)相同不相等
22、若两颗人造地球卫星的周期之比T1∶T2=2∶1,则它们的轨道半径之比R1∶R2=____;向心加速度之比a1∶a2=;1:
23、一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半,则它开始下落时距地面的高度为__________m,它落地的速度大小为__________m/s(g=10m/s2)
11.25;
1524、如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F的作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<π/4)则F大小至少为;若F=mgtanθ,则质点机械能大小的变化情况是(填“增大”、“减小”、“增大减小都有可能”“无法确定”)mgsin;_增大减小都有可能”_
25、图中AB、CD分别表示质量均匀、形状相同的两块长方形木板,重均为G,长均为L,分别可绕各自的支点O
1、O2自由转动,且AO1∶O1B=CO2∶O2D=2∶1,现将一根每节重为P,长度超过L的链条MN悬挂在两板的B端和D端,当两木板的B、D两端相距L/2时,两木板恰好保持水平平衡,则该链条共有______节组成若将两木板距离增大为L时,AB板将_____(填字母A.绕O1顺时针转动;B.仍保持水平平衡;C.A绕O1逆时针转动;D.无法判断)G/p;B五.实验题(共24分)
26、我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音,这是声波的_________现象;如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图,则其中水波的频率最大的是__________图干涉,C
27、如图为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置
(1)下面左图是本实验的装置图,图中
①是位移传感器的____部分在该实验中必须采用控制变量法,在保持小车总质量不变的情况下,用钩码所受的重力作为小车所受的合外力实验时选用的钩码的质量应些(填“大”或“小”)
(2)下面右图为小车质量不变时实验所得的a~F图象,从图象上可以看到直线不过原点,这是由于小车与轨道间________引起的,由图可知小车的质量为___kg发射器小摩擦
0.83(5/6)
28、在“用单摆测定重力加速度”的实验中
(1)甲同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图T2—L图象中的实线OM,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=________
(2)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学做出的T2—L图象为(B)(单选)(A)虚线
①,不平行OM(B)虚线
②,平行OM(C)虚线
③,平行OM(D)虚线
④,不平行OM
29、
29、为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如图1所示的实验装置,他们将不可伸长的轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为D的两立柱上,固定点分别为P和Q,P低于Q,绳长为L(L>PQ),他们首先在绳上距离P点10cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动),则测力计读出绳PC、QC的拉力大小TP和TQ,随后,改变重物悬挂点C的位置,每次将P到C点的距离增加10cm,并读出测力计的示数,最后得到TP、TQ与绳长PC的关系曲线如图2所示
①曲线II中拉力最大时,C与P点的距离为_____cm,该曲线为_____(选填TP或TQ)的曲线60,TP,
②在重物从P点移到Q的整个过程中,受到最大拉力的是_________(选填P或Q)点所在的立柱Q
③在曲线I、II相交处,可读出绳的拉力TQ=________N,它与L、D、m和重力加速度g的关系为TQ=________,
4.25左右,mgL/2,DQPC图1五.计算题(本大题4个小题,共50分)30.(12分)解析1由牛顿第二定律得F-μmg=ma变形得结合图象得m=4kg;μ=
0.120~2s2s~4s由以上式可知一个周期内的位移为x1=2s1=8m320s即5个周期通过的位移x10=5×8=40m第21秒通过的位移前21秒物体运动时拉力F做的功W=5F1×s1+F2×s1+F1×x′=172J31.用单位长度的质量为
0.5kg/m的直木板做成直轨道,轨道的左端A搁在一个水平台上,并与一个固定光滑曲面的底端平滑相接,轨道在B点处与一竖直支架固定在一起,B点到A端的距离为
0.8m,支架的高也为
0.8m,轨道恰好水平支架的下端与垂直于纸面的固定轴O连接,因此轨道可绕轴O沿顺时针方向翻动现将一个可看做质点的滑块从曲面上P点由静止释放,已知滑块质量为
0.4kg,P到轨道的竖直距离为
0.2m,滑块与轨道之间的动摩擦因数为
0.125,重力加速度g取10m/s2
(1)求滑块运动到A点时的速度大小;
(2)若轨道长为
1.024m,请通过计算确定滑块是否能水平飞离轨道;
(3)用同样的直木板,做成不同长度的直轨道,保持B点到轨道左端A的距离为
0.8m,仍将滑块从P点由静止释放,为确保滑块在轨道上滑行时支架不翻倒,求轨道长度的范围
(1)滑块从P到A,由mvA2-0=WG,可解得vA=2m/s
(2)假设轨道固定且足够长,滑块从P运动到轨道上,设在水平轨道上能滑行的最大距离为s,由Wf=WG,μmgs=mgh,可解得s==m=
1.6m
1.024m所以滑块能运动到轨道末端滑块在轨道末端时,轨道的重力矩为MgLM=
0.5×
1.024×10×(
0.8-)N·m=
1.47N·m滑块的压力和摩擦力的力矩为mgLm+μmgLf=
0.4×10×(
1.024-
0.8)N·m+
0.125×
0.4×10×
0.8N·m=
1.296N·m因为轨道的重力矩大于滑块的压力和摩擦力的力矩,所以轨道不会翻转所以滑块能水平飞离轨道
(3)设轨道长度为xm,轨道质量为M=
0.5xkg恰好翻倒时,Mg(
0.8-x)=mg(x-
0.8)+μmg×
0.8可求出x=m(或
1.058m)所以轨道长度的范围为(
0.8,)m32.(14分)如图竖直放置的光滑1/4圆形轨道PQ,右侧连接一足够长的粗糙平面QB,左侧连接一光滑水平长轨道AP一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将质量M的小球和质量m的滑块连接起来,初始位置M在圆形轨道最低点P,m到Q的距离S=
1.2m已知M=4kg,m=2kg,R=1m,M和QB平面间的动摩擦因数为=/2M和m均可看作质点,不计滑轮大小(g取10m/s2)
(1)现对m施加一水平向右的拉力F,将M缓慢拉至Q点,求拉力F所做的功W;
(2)在此位置撤掉拉力F,当M由静止开始从Q点滑至轨道最低点P时,求m的速度v;
(3)通过计算判定最终m是否和滑轮相撞12所以Vm=2m/s3MgR-μmgS’所以能和滑轮相撞
33.(14分)如图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电,电量为Q且均匀分布在水平面上O点右侧有匀强电场,场强大小为E,其方向为水平向左,BO距离为,若棒在水平向右的大小为伽的恒力作用下由静止开始运动求1棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向;2棒在运动过程中的最大动能;3棒的最大电势能设O点处电势为零解析
(1)根据牛顿第二定律,得,方向向右
(2)设当棒进入电场x时,其动能达到最大,则此时棒受力平衡,有得x=L/4(由动能定理
(3)棒减速到零时,棒可能全部进入电场,也可能不能全部进入电场,设恰能全部进入电场,则有得x0=L;当x0L,棒不能全部进入电场,设进入电场x解之得当x0L,棒能全部进入电场,设进入电场x得ABOAF(B)OEABOEABOABOEAB(A)(C)(D)AB)FθOABCD+Q-Q
01231.
002.
203.40a/m•s-2F/N
①钩码轨道小车L/mT2/s2OM
①②④③POB轨道A
0.2m
0.8m
0.8mQPFOMmRABS+++++++ALBFOEx0班级姓名学号………………………………………………装…………………………………………订………………………………………………线………………………………………………………POB轨道A
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①钩码轨道小车L/mT2/s2OM
①②④③POB轨道A
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