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1.答案:A 由滚轮不会打滑可知主动轴上的平盘与可随从动轴转动的圆柱形滚轮的接触
点的线速度相同,所以v1=v2,由此可得
,所以
,即选项A
正确.
2.答案:B 根据物体作直线运动和曲线运动的条件可知,先作初速度为零的沿合力方向的匀加速直线运动,后因速度方向跟另一个力不在一条直线上,作匀变速曲线运动.
3.答案:AC
根据运动的合成与分解,因为小船垂直岸航行,渡河时间与水的速度无关,又河水的流速与到河岸的距离x成正比,即
,所以
,解得
,渡河时间为
.
4.答案:C 小球做平抛运动,竖直高度
m,A正确;小球水平方向上的位移
m,小球初速度
m/s,此即第一次闪光时小车的速度,B正确;两次闪光时间间隔内汽车的平均速度
m/s,因此汽车应做加速运动,C不能确定,D能够确定.
5.答案:CD 根据物体竖直上抛的运动规律,得
,因此可求出该星球表面的重力加速度g.再根据
可推导出CD为正确答案.
6.答案:A 因为要提高“神舟”六号飞船的高度将考虑启动火箭发动机向后喷气,通过反冲作用,使飞船加速,飞船需要的向心力增大,但由于在原轨道上
不变,不足以提供其所需的向心力,所以飞船做离心运动,到更高的轨道,所以A正确,B错误.对飞船有:
,所以
,R增大,运行速度v减小,C错误;由于
,所以
,
,所以R增大,T增大,但a减少,所以D错.
7.答案:C 在理想情况下一直加速,可以达到围绕地球表面做圆周运动,即第一宇宙速度.
8.答案:C 球的水平速度是
,解得
m/s.
9.答案:C 设杆沿方向移动的速度为
,根据速度分解可得,
,
,所以可得
.
10.答案:BC
较小,物体追上细杆相碰;
较大,细杆绕过一周后追上物体相碰.
第Ⅱ卷(非选择题,共110分)
11.(1)答案:平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 (2分)
球1落到光滑水平板上并击中球2(2分)
平抛运动在水平方向上是匀速运动(2分)
(2)答案:如图所示,测量R、r、R/,(2分)
自行车的速度为:
.(2分)
12.解析:(1)根据游标卡尺的读数原理,可得读数应为主尺上的和游标尺上的刻度相加.由图乙可知游标尺的分度为
(2)由题意知,纸带上每两点的时间间隔T=0.10s,打下计数点D时,纸带运动速度大小为:
cm/s2=
此时圆盘转动的角速度为
=6.5rad/s
(3)纸带运动的加速度大小为
,代入数值,得a=
设角加速度为β,则
=9.8rad/s2.
13.解析:对物体受力分析可知正压力
①,其中
表示气动压力. (3分)

②,(4分)
根据牛顿第二定律,可得
③,(3分)
联立解得,
(2分)
14.解析:第一个等式(对热气球)不正确,因为热气球不同于人造卫星,热气球静止在空中是因为浮力与重力平衡,它绕地心运动的角速度应等于地球自转的角速度. (4分)
(1)若补充地球表面的重力加速度为g,可以认为热气球受到的万有引力近似等于其重力,则有
(2分)
与第二个等式联立可得
(1分)
(2)若利用同步卫星的离地高度H有:
(2分)
与第二个等式联立可得
(2分)
(3)若利用第一宇宙速度v1,有
(2分)
与第二个等式联立可得
(1分)
此外若利用近地卫星运行的角速度也可求出
来.
15.解析:水滴沿切线方向做平抛运动到地面上的水平位移
=
落地时间
s(2分)
“魔盘”的线速度
m/s(2分)
其转速满足
(2分)
r/min. (2分)
16.解析:(1)卫星做匀速圆周运动,由万有引力和牛顿第二定律得,
(2分)
其动能为
(2分)
其机械能为E=Ek+Ep=
+(
)=
(4分)
卫星绕地表运行时,r=R,且
,GM=gR2,(2分)
所以E=
=
=-6.4×106×10×103=-3.2×1010J. (4分)
(2)要使绕地球运动的卫星挣脱地球的引力,需添加的能量是:
ㄓE=0-E=3.2×1010J. (4分)
17.解析:(1)小球从H高处自由落下,进入轨道,沿BDO轨道做圆周运动,小球受重力和轨道的支持力.设小球通过D点的速度为v,通过D点时轨道对小球的支持力为F(大小等于小球对轨道的压力)提供它做圆周运动的向心力,即
①(2分)
小球从P点落下一直到沿光滑轨道运动的过程中,机械能守恒有,
②(2分)
由①②解得高度
m(1分)
(2)设小球能够沿竖直轨道运动到O点时的最小速度为v0,则有
③(2分)
小球至少应从H0高处落下,
④(1分)
由③④可得
(1分)
由H>H0,小球可以通过O点. (1分)
(3)小球由H落下通过O点的速度为
m/s(1分)
小球通过O点后做平抛运动,设小球经过时间t落到AB圆弧轨道上,
建立图示的坐标系,有
⑤(1分)
⑥(1分) 且
⑦(1分)
由⑤⑥⑦可解得时间t=1s(负解舍去)(1分)
落到轨道上速度大小为
m/s(1分)
18.解析:(1)当飞船以v0绕月球做半径为rA=R+h的
圆周运动时,由牛顿第二定律得,
(2分)
则
(2分)
式中M表示月球的质量,R为月球的半径,
为月球表面的重力加速度,
所以代入数据得,v0=
(2)根据开普勒第二定律,飞船在A、B两处的面积速度相等,所以有rAvA=rBvB,
即(R+h)vA=RvB ①(2分)
由机械能守恒定律得,
②(2分)
由①②式并代入数据得,vA=
故登月所需速度的改变量为
m/s(2分)
飞船在A点喷气前后动量守恒,设喷气总质量为ㄓm,因喷气前的动量为mv0,喷气后的动量为(m-ㄓm)vA+ㄓm(v0+u),前后动量相等,
故有mv0=(m-ㄓm)vA+ㄓm(v0+u),(2 分)
故喷气所消耗的燃料的质量为ㄓm=mㄓv/(u+ㄓv)=
(1)如示意图1安装好实验器材;
(2)在安装弹射器时应注意使弹射器
(3)实验中需要测量的物理量及其符号是:
(4)由于弹射器每次弹出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是:在不改变高度的情况下,
(5)弹丸出射初速度的表达式:v=
|
|
(Ⅱ) 在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量各计数点对应刻度尺上的读数如图2所示.(O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点)(g取9.8m/s2)
若重锤的质量为m,根据纸带数据计算:
(1)重锤从开始下落到打B点时,减少的重力势能是
(2)重锤从开始下落到打B点时,增加的动能是_
(3)本实验可得出的结论是
| s2+s3 |
| 2T |
| s2+s3 |
| 2T |
| s6+s5+s4-s3-s2-s1 |
| 9T2 |
| s6+s5+s4-s3-s2-s1 |
| 9T2 |
(Ⅱ)要测量某导电材料棒的电阻.
(1)首先用多用电表的欧姆档(倍率为×100)粗测其电阻,指针位置如图(a)所示,其读数为
(2)然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻:
A.电流表:量程为0-5mA-25mA,5mA内阻约为10Ω,25mA内阻约为2Ω
B.电压表:量程为0-3V-15V,3V内阻约为7.2kΩ,15V内阻约为36kΩ
C.滑动变阻器:最大阻值为20Ω,额定电流1A
D.低压直流电源:电压4V,内阻可以忽略
F.电键K,导线若干
按提供的器材,要求测量误差尽可能小,在下面实物图(b)上连接正确的实验电路.
(3)根据实验的测量数据在坐标系中描点,如图(c)所示.
①请在图(c)中作出该导电材料棒的伏安特性曲线,则其阻值为
②试比较该阻值和使用多用电表欧姆档测量阻值的差异,则产生该差异的主要原因可能是
| 砝码质量(g) | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
| 弹簧总长(cm) | 6.00 | 7.15 | 8.34 | 9.48 | 10.64 | 11.79 |
| 弹力大小(N) | 0 | 0.3 | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.5 |
①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线.
②该弹簧的劲度系数k=
(Ⅱ)(1)现要验证“当质量
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t.
②用米尺测量A1与A2之间的距离x,则小车的加速度a=
| 2x |
| t2 |
| 2x |
| t2 |
③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受合外力F=
| h |
| x |
| h |
| x |
④改变
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在“验证牛顿运动定律”的实验中,实验装置如图甲所示,有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线.试分析:
①A图线不通过坐标原点的原因是
②A图线上部弯曲的原因是
A.将长木板平放在水平桌面上,有滑轮的一端伸出桌子边缘
B.将打点计时器固定在长木板上,并接好电路;
C.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;
D.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码;
E.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源
F.取下纸带;
请把其中有错误或遗漏的步骤在下面横线上改正或补充(遗漏步骤可编上序号G、H、…)
补充步骤G换上新纸带,重复三次.
补充步骤G换上新纸带,重复三次.
(Ⅱ)(12分)某同学用图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图2中0、1、2…6点所示.
c.测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离,分别记作:x1、x2、x3…x6.
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出x1、x2、x3…x6与对应时间的比值v1、v2、v3…v6.
f.以v为纵坐标、t为横坐标,标出v与对应时间t的坐标点,画出v-t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列问题:
(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有
A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D. 秒表 E.天平 F.重锤
(2)将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图3所示,则x2=
(3)该同学在图4中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你画出小车运动的v-t图线.
(4)根据v-t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0=
它在斜面上运动的加速度a=
(Ⅱ)电阻是电学元件的重要特性之一,某实验小组同学用伏安法测量一电学元件的阻值R.
所用实验仪器:①电压表(内阻约为50kΩ)、②电流表(内阻约为40Ω)、③滑动变阻器(阻值0~20Ω)、④电源、⑤待测电阻R(200Ω~300Ω)、⑥电键及导线若干.
(1)图乙中的6个点表示该组同学在实验中测得的6组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R的主要步骤:
(2)画出测量R的实验电路图.(画在答题卷相应方框内)