一、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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1.
下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析,其中说法正确的是( )
A . 汽车通过凹形桥的最低点时,速度越快越容易爆胎
B . 铁路的转弯处,外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯
C . 图中所示是圆锥摆,减小 , 但保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度变大
D . 洗衣机的脱水是利用了失重现象
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3.
一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为
M , 货物的质量为
m , 货车以速度
向左做匀速直线运动,重力加速度为
, 货车前进了一小段距离,将货物提升到如图所示的位置,此过程中下列说法正确的是( )
A . 此过程中货物对货箱底部的压力比重力大
B . 此时货箱向上运动的速率大于
C . 此时货箱向上运动的速率等于
D . 此过程中缆绳中的拉力小于
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4.
(2019高一下·海安月考)
假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g
0 , 在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常数为G,则地球的密度为( )
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5.
(2023高一下·重庆市期中)
发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,变轨使其沿椭圆轨道2运行,最后变轨将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A . 卫星在轨道1上运行的速率小于赤道上随地球自转物体的速率
B . 卫星在轨道3上经过P点时的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度
C . 三条轨道中速率最大时刻为经过2上的Q点,速率最小时刻为经过2上的P点
D . 周期关系为T2>T3>T1
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6.
地球的两颗卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动,环绕方向如图所示。已知卫星一运行的周期为
, 地球的半径为
, 卫星一和卫星二到地球中心的距离分别为
,
, 引力常量为
G , 某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为
, 下列说法正确的是( )
A . 卫星二围绕地球做圆周运动的周期
B . 地球的质量
C . 卫星一、二各自与地球的连线在相同的时间内扫过的面积相等
D . 从图示时刻开始,经过时间两卫星第一次相距最近
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7.
一滑雪运动员以一定的初速度从一平台上滑出,刚好落在一斜坡上的
B点,且与斜坡没有撞击,则
A、
B两点连线与竖直方向所成夹角
α和斜坡倾角
θ的关系为( )
二、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.
如图所示,一质量
m=2kg
小球以某一速度沿水平轨道向右运动,在水平轨道最右端有一半径为
R=0.5m的竖直的半圆形轨道与其相切,小球经过圆形轨道最低点
A、圆心等高点
B、圆形轨道最高点
C时的速度分别为
vA=6m/s、
vB=5m/s、
vC=3m/s,取
g=10m/s
2。下列说法正确的是( )
A . 小球经过圆形轨道的最低点A时对轨道的压力是144N
B . 小球经过与圆心等高点B时对轨道的压力是100N
C . 小球经过圆形轨道最高点C时对轨道的压力是36N
D . 如果改变小球在水平轨道上的速度,小球能以不同的速度通过圆形轨道的最高点C , 小球从C点飞出到落到水平面上,则其着地点与A点相距的最短距离是1m
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9.
(2024高一下·平度月考)
如图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线竖直,母线与轴线之间夹角为
, 一条长度为
l的轻绳,一端固定在圆锥体的顶点
O处,另一端拴着一个质量为
m的小球(可看作质点),小球以角速度
绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动,细线拉力
F随
变化关系如图2所示。重力加速度g取
, 由图2可知( )
A . 小球的角速度为时,小球刚离开锥面
B . 母线与轴线之间夹角
C . 小球质量为
D . 绳长为
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10.
如图所示,用汽车可将质量为
m的工件由河底的
M点运送到地面上的
O点,整个过程中汽车对轻绳的拉力大小始终为
F , 工件始终没离开接触面,忽略轻绳与滑轮的摩擦。已知
, 工件在
M点时轻绳与水平面的夹角为
, 工件与接触面之间的动摩擦因数为
, 重力加速度为
。则整个运动过程中( )
A . 工件克服重力所做的功为
B . 接触面对工件的支持力做功为
C . 轻绳的拉力对工件做功为
D . 工件克服摩擦力做功为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答题应写出必要的文字说明、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。
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11.
某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验。
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(1)
下列说法正确的是
;
A. 实验所用斜槽轨道必须光滑
B. 小球运动时与白纸有摩擦不影响实验结果
C. 实验中小球须从同一位置静止释放
D. 挡板高度必须等间距变化
E. 将球的位置记录在白纸上后,取下白纸,用直尺将点连成折线
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(2)
实验时得到了如下图所示的物体的部分运动轨迹,
A、
B、
C三点的位置在运动轨迹上已标出,若以
A为坐标原点建立直角坐标系,
g取
, 则小球平抛的初速度
, 经过
B点时的速度
。
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12.
(2024高一下·枣庄月考)
为“探究向心力大小与角速度的关系”,某实验小组通过如图甲所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上,可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过细绳连接滑块,可测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片,宽度为
d , 光电门可以记录遮光片通过的时间,测出滑块中心到竖直杆的距离为
l。实验过程中细绳始终被拉直。
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(1)
滑块随杆转动做匀速圆周运动时,每经过光电门一次。力传感器和光电门就同时获得一组拉力
F和遮光时间
t , 则滑块的角速度
(用
t、
l、
d表示)。
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(2)
为探究向心力大小与角速度的关系,得到多组实验数据后,应作出
F与
(填“
”、“
”、“
”或“
”)的关系图像。若作出图像是一条过原点的倾斜直线,表明此实验过程中向心力与
成正比(选填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”)。
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(3)
若作出图像如图乙所示,图线不过坐标原点的原因是。
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13.
一个质量
m=150kg的雪橇,受到与水平方向成
=37°角斜向左上方500N的拉力
F作用,在水平地面上由静止开始移动了5m的距离(如图所示)。物体与地面间的滑动摩擦力
F阻=100N,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
-
(1)
此过程力F对物体所做的功以及摩擦力对物体所做的功;
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-
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14.
汽车发动机的额定功率P=60kW,若其总质量为m=5t,在水平路面上行驶时,所受阻力恒为F=5.0×103N,则:
-
(1)
汽车保持恒定功率启动时:
①求汽车所能达到的最大速度。
②当汽车加速度为2m/s2时,速度是多大?
③当汽车速度是6m/s时,加速度是多大?
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(2)
若汽车以a=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?
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15.
(2024高一下·长沙月考)
如图所示,一个半径为R的圆盘浮在水面上,圆盘表面保持水平且与水平道路AB的高度差为h,C为圆盘边缘上一点。某时刻,将一小球从B点水平向右抛出,初速度 v
0的方向与圆盘半径OC在同一竖直平面内。 已知圆盘的圆心O与B点之间的水平距离为2R,重力加速度为g,不计空气阻力,小球可看做质点。
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(1)
若小球正好落在圆盘的圆心O处,求此次平抛小球的初速度v0;
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(2)
若小球要能落在圆盘上,求小球初速度
的范围;
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(3)
若小球从B点以最大初速度抛出的同时,圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动,要使小球落到C点,求圆盘转动的角速度ω。