一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
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A . 匀速圆周运动是一种匀变速运动
B . 匀速圆周运动是一种变加速运动
C . 匀速圆周运动是一种匀速运动
D . 物体做圆周运动时,其合力垂直于速度方向,不改变线速度大小
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2.
(2024高一下·广州期中)
如图所示,将一小球(可视为质点)从斜面顶端A点水平抛出,第一次速度大小为
, 落在B点,小球在空中的运动时间为t;第二次仍从A点水平抛出,落在斜面底端C点,小球在空中的运动时间为
, 则第二次水平抛出的速度大小为( )
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3.
(2024高一下·广州期中)
如图所示,假设地球为一球体,地球绕地轴自转时,在其表面上有A、B两物体(图中涂色的平面表示赤道平面),θ
1和θ
2为已知,则( )
A . 两物体的线速度之比
B . 两物体的线速度之比
C . 两物体的角速度之比为
D . 两物体的角速度之比为
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4.
(2024高一下·广州期中)
如图所示,倾角
的光滑斜面固定在水平面上,斜面长
, 质量
的物块从斜面顶端无初速度释放,
,
, 重力加速度g取10m/s
2 , 则( )
A . 物块滑到斜面底端时的动能为15J
B . 物块滑到斜面底端时的动能为12J
C . 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为36W
D . 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W
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5.
(2024高一下·广州期中)
如图所示,a为地球赤道上的物体,随地球表面一起转动,b为近地轨道卫星,c为同步轨道卫星,d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同,且均可视为匀速圆周运动。则( )
A . a、b、c、d中,a的加速度最大
B . a、b、c、d中,b的线速度最大
C . a、b、c、d中,c的周期最大
D . a、b、c、d中,d的角速度最大
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6.
(2024高一下·广州期中)
2021年2月10日19时52分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动,成功实现环绕火星运动,成为我国第一颗人造火星卫星。我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像(如图)。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为
, 轨道半径为
, 已知火星的半径为
, 引力常量为
, 不考虑火星的自转。下列说法正确的是( )
A . 火星的质量
B . 火星的质量
C . 火星表面的重力加速度的大小
D . 火星表面的重力加速度的大小
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7.
(2024高一下·广州期中)
如图甲,小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内做圆周运动,小球经过最高点的速度大小为v,此时绳子拉力大小为F,拉力F与速度的平方v
2的关系如图乙所示,图像中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量,以下说法正确的是( )
A . 数据a与小球的质量有关
B . 数据a与圆周轨道半径有关
C . 数据b与小球的质量无关
D . 数据b与圆周轨道半径有关
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
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8.
(2024高一下·广州期中)
如图所示,质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,不计空气阻力,则
A . 物体所受合力做的功等于
B . 底板对物体的支持力做的功等于
C . 物体m的重力做功等于
D . 物体m处于失重状态
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9.
(2024高一下·广州期中)
图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施,游客坐在转动的魔盘上,当魔盘转速增大到一定值时,游客就会滑向盘边缘,其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大,则游客在滑动之前( )
A . 受到的摩擦力沿水平方向
B . 受到的合外力不变
C . 受到的摩擦力逐渐增大
D . 受到的支持力逐渐减小
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10.
(2024高一下·广州期中)
2021年6月17日,神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱,标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示,天和核心舱处于半径为r
3的圆轨道Ⅲ;神舟十二号飞船处于半径为r
1的圆轨道Ⅰ,运行周期为T
1 , 通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是( )
A . 神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上运动时经A、B两点的速度大小
B . 神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为
C . 神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
D . 正常运行时,神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度
三、非选择题,共54分。第11-12为实验题,把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程,13-15为计算题,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
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11.
(2024高一下·广州期中)
用下图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度
和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。
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(1)
在探究向心力的大小F与半径r关系时,要保持不变的是____(填选项前的字母)。
A . 和r
B . 和m
C . m和r
D . m和F
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(2)
如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态,则该次实验是在探究向心力的大小F与____(填选项前的字母)。
A . 质量m的关系
B . 半径r的关系
C . 角速度的关系
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(3)
若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为
, 则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为____(填选项前的字母)。
-
12.
(2024高一下·广州期中)
如图甲所示是研究平抛运动的实验装置(带传感器),在某次试验中描绘出小球平抛运动的轨迹如图乙所示,A、B、C、D是轨迹上的四个点,同时传感器也记录了小球从A到B的运动时间为T,已知方格的边长为L,回答下列问题:
-
-
(2)
A点(选填“是”或“不是”)平抛运动的起点。
-
(3)
计算得出重力加速度
(用题中已知物理量表示)。
-
(4)
图丙是实验中小球从斜槽上不同位置下落获得的两条轨迹,图线①所对应的平抛运动的初速度(选填“较小”或“较大”),图线②所对应的小球在斜槽上释放的位置(选填“较低”或“较高”)。
-
13.
(2024高一下·广州期中)
如图所示,一个质量为m=0.2kg的小球,用长为l=0.5m的轻绳悬挂于
点的正下方
点。若重力加速度g=10m/s
2 , 小球在水平恒力F=2N的作用下从
点由静止运动到与竖直方向成37°的
点,已知
,
, 求:
-
(1)
此过程中水平恒力
、重力、绳拉力分别做的功;
-
(2)
小球在
点的速度大小。
-
14.
(2024高一下·广州期中)
如图所示,倾角
、高
的斜面体位于水平地面上,小球从斜面体顶端A点以初速度
水平向右抛出(此时斜面体未动),小球恰好落到斜面体底端B点处。空气阻力忽略不计,取重力加速度
,
。
-
(1)
求小球平抛的初速度
的大小;
-
(2)
若在小球水平抛出的同时,使斜面体在水平地面上由静止开始向右做匀加速直线运动,经0.4s小球落至斜面体上,求斜面体运动的加速度大小(计算结果保留两位小数)。
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15.
(2024高一下·广州期中)
如图所示,质量为m=1kg的小物块从固定光滑斜面上的A点由静止下滑,进入圆心为O、半径为R=1m的光滑圆弧轨道BCD(B点和D点等高)。圆弧B点的切线与斜面重合,DE为光滑曲线轨道(该轨道与物体以某一速度从E点平抛后的运动轨迹重合),光滑曲线轨道DE在D点处的切线与OD垂直,曲线轨道的E端与带有挡板的光滑水平木板平滑连接,轻质弹簧左端固定在挡板上。已知A点距斜面底端B的距离l=2m,水平木板距离地面的高度h=0.45,斜面的倾角θ=37°。(取g=10m/s
2 , 已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
-
(1)
小物块运动到圆弧最低点C时受到的支持力的大小FN;
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(2)
要使小物块从D点沿轨道运动到E点的过程中对轨道刚好没有压力,小物块释放点距B点的距离d(计算结果保留两位有效数字);
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(3)
若斜面不光滑且动摩擦因数μ=0.1,小物块仍从A点下滑,在整个过程中小物块沿斜面滑行的总路程s。