08届高三物理第二次月考试题
机械能、曲线运动、万有引力 考试时间:90分钟(命题人:王寒松)
一、选择题:本大题共6小题,每小题3分,共18分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得3分,选错或不选的得0分
1.一个人相对于水以恒定的速度渡河,当他游到河中间时,水流速度突然变大,则他游到对岸的时间与预定的时间相比
(A)不变 (B)减小 (C)增加 (D)无法确定
2、在离地面高度为h处竖直向上抛出一质量为m的物体,抛出时的速度为v0,当它落到地面时的速度为v,用g表示重力加速度,则在此过程中物快克服空气阻力做的功为
A、 B、
C、 D、
3、一质量m=2kg的滑块,以v=4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s,在这段时间里水平力做的功为
A.0 B.8J C.16 J D.32 J
4: 图5-3-1四个选项中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的力F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )
5.某星球的质量约为地球的9倍,半径约为地球的一半,若从地球上高h处平抛一物体,
射程为60m,则在该星球上,从同样高度以同样的初速度平抛同一物体,射程应为 ( )
A.10m B.15m C.90m D.360m
6.两颗人造地球卫星,质量之比m1:m2=1:2,轨道半径之比R1:R2=3:1,下面有关数据之比正确的是( )
A.周期之比T1:T2=3:1 B.线速度之比v1:v2=3:1
C.向心力之比为F1:F2=1:9 D.向心加速度之比a1:a2=1:9
二、本题共5小题;每小题4分。共20分.在每小题给出的四个选项中.有一个或多个正确选项,全部选对的得4分.选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
7.如图2-1-1所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则 ( )
A.重力对两物体做的功相同 B.重力的平均功率相同
C.到达底端时重力的瞬时功率PA<PB
D.到达底端时两物的动能相同,速度相等
8.质量相同的两个物体,分别在地球表面(不计空气阻力)和月球表面以相同的初速度竖直上抛.比较两种情况,下列说法中正确的有 ( )
A.物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯性大
B.在上升到最高点的过程中,它们受到的外力的冲量大小相等
C.在上升到最高点的过程中,它们克服重力做的功相等
D.落回抛出点时,重力做功的瞬时功率相等
9.2005年10月12日我国"神州"六号载人飞船在酒泉载人航天发射场发射升空,飞船在轨飞行约115个小时,环绕地球77圈后,于10月17日安全返回主着陆场。这次发射是人类探索太空历史上的又一次重要成就。设"神州"六号飞船环绕地球做圆周运动,已知地球的质量、半径和引力常量G,根据以上数据可估算出"神舟"六号飞船的
A.离地高度 B.环绕速度 C.发射速度 D.所受的向心力
10.图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,A是它边缘上的一点.左侧是轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,B、C两点分别在大轮和小轮的边缘上.在传动过程中皮带不打滑,则
A.A、C两点的线速度大小相同. B.B、C两点的角速度大小相同.
C.A、C两点的向心加速度大小相同. D.A、B两点的向心加速度大小相同.
11.下述力、加速度、速度三者的关系中,正确的是 ( )
A.合外力发生改变的一瞬间,物体的加速度立即发生改变.
B.合外力一旦变小,物体的速度一定也立即变小.
C.合外力逐渐变小,物体的速度可能变小,也可能变大.
D.多个力作用在物体上,只改变其中一个力,则物体的加速度一定改变.
答 题 卡
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案
三、填空题 :把答案填在题中的横线上。(12题6分,其余每题4分.共22分。)
12.如图5-1所示,在"验证机械能守恒定律"的实验中,已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz,查的当地的重力加速度g=9.80m/s2,测的所用的重物的质量为1.00kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示。把第一个点记做O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D个点到O点的距离为62.99cm、70.14 cm、77.76 cm、85.37 cm。根据以上数据可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于___________J;动能的增加量为____________J;(取三位有效数字)。
13.某人把质量为m的球从静止开始举高h,并使它获得速度v,则人对球做的功等于_____,
重力对物体做功_____,合外力对物体做功_____。(重力加速度为g)
14.一个1.2kg的物体具有的重力势能为72J,那么该物体离开地面的高度为_____ m 。一
个质量是5kg的铜球,以从离地面15m高处自由下落1s末,它的重力势能变为_____ J。
(g取10m/s2) (以地面为零重力势能平面)
15.已知地球半径为6.4×106m,又知月球绕地球的运动可近似看作为匀速圆周运动,则可
估算出月球到地球的距离为________m. (结果只保留一位有效数字)
16.如图9所示,一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两
端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物
体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上,现要在上面物体A上加一
竖直向上的力F,使物体A开始向上做匀加速运动,经0.4s物体B
刚要离开地面,设整个过程中弹簧都处于弹性限度内,取g=10m/s2 ,
求:此过程中外力F所做的功为_____ J。
四、本题共4小题.共40分.解答应写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤。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.
17.(10分)汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车的质量为5 t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g=10 m/s2。
(1)汽车保持额定功率不变从静止起动后,当汽车的加速度为2 m/s2时速度多大?
(2)若汽车从静止开始,保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
18:如图5-3-3所示,质量为m的小球由光滑斜轨道自由下滑后,接着又在一个与斜轨道相连的竖直的光华圆环内侧运动,阻力不计,求
⑴小球至少应从多高的地方滑下,才能达到圆环顶端而不离开圆环
⑵小球到达圆环底端时,作用于环底的压力(10分)
19:如图5-2-1所示,质量为m的铅球从离地面h的高处由静止开始下落,落到地面后陷入泥潭,下沉的深度是s,试求泥潭对铅球的平均作用力。(10分)
20.如图所示,质量为m=1kg的滑块,以υ0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车,若小车质量M=4kg,平板小车长L=3.6m,滑块在平板小车上滑移1s后相对小车静止.求:
(1)滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ;
(2)若要滑块不滑离小车,滑块的初速度不能超过多少?(g取9.8m/s2 ) (10分)
题参考答案(A)
一,二.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A C A C A D AC BC AB ABD ACD
三. 12. 7.62J 7.60J
13. mgh+mv21/2 -mgh mv 21/2
14. 6m 500J
15. 4*10 8 m
16. 49.5J
四.17.(10分)【解析】 汽车运动中所受的阻力大小为
F′=0.1mg=0.1×5×103×10 N=5×103 N (1分)
(1)汽车保持恒定功率起动时,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到零时,速度达到最大。 (1分)
设当汽车的加速度为2 m/s2时牵引力为F1,由牛顿第二定律得 F1-F′=ma (2分)
得F1=F′+ma=5×103 N+5×103×2 N=1.5×104 N (1分)
汽车的速度为v= m/s=4 m/s (2分)
(2)当汽车以恒定加速度0.5 m/s2匀加速运动时,汽车的牵引力为F2,由牛顿第二定律得 F2-F′=ma (2分)
得 F2=F′+ma=5×103 N+5×103×0.5 N=7.5×103 N (1分)
汽车匀加速运动时,其功率逐渐增大,当功率增大到等于额定功率时,匀加速运动结束,此时汽车的速度为 vt= m/s=8 m/s (1分)
则汽车匀加速运动的时间为 t= s=16 s (1分)
18.解析:⑴小球在下滑的过程中机械能守恒,设地面为零势能面,小球下落的高度为h,小球能到达环顶端市的速度最小为v2。
小球到达环顶端而不离开的临界条件为重力恰好全部提供向心力
即
小球在开始的机械能为E1=mgh
小球在环顶端的机械能为
根据机械能守恒 E1=E2
整理得:h=2.5R,即小球至少从离底端2.5R出滑下才能到达环顶而不离开圆环。
⑵当环从h=2.5R处下滑到底部速度为vB,由机械能守恒得
即
小球在底端受到重力mg和支持力N,小球作圆周运动所需要的向心力由支持力和重力提供,即
整理得:N=6mg
圆环对小球的支持力与小球对圆环的压力是作用力反作用力,所以小球作用于圆环的压力为6mg
19.解析:铅球从下落到陷入泥潭的整个过程中,
重力做正功
泥潭对铅球的作用力作负功
根据动能定理
整理得:
20..解析:(1)m滑上平板小车到与平板小车相对静止,速度为v1,
据动量守恒定律: ①(2分)
对m据动量定理: ②(2分)
将①代入②解得μ=0.4 (2分)
(2)设当滑块刚滑到平板小车的右端时,两者恰有共同速度为v2 ,据动量守恒定律: ③ (2分)
对m据动能定理有: ④(1分)
对M据动能定理有: ⑤(1分)
由几何关系有: ⑥(1分)
联立③④⑤⑥解得:v0=6米/秒即滑块的初速度不能超过6米/秒。(1分)
或由功能原理得: (3分)解得:v0=6米/秒(1分)
(其他解法,按相应分数给分)