【一】
一、選擇題.
1.關(guān)于運動的合成與分解的說法中,正確的是()
A.合運動的位移為分運動的位移矢量和
B.合運動的速度一定比其中的一個分速度大
C.合運動的時間為分運動時間之和
D.合運動的位移一定比分運動位移大
2.關(guān)于地球同步衛(wèi)星,下列說法正確的是()
A.它可以定位在夷陵中學的正上空
B.地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定,但高度和線速度可以選擇,高度增加,線速度減小,高度降低,線速度增大
C.它運行的線速度一定小于第一宇宙速度
D.它運行的線速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間
3.(單選)物體做平拋運動時,描述物體在豎直方向的分速度υy(取向下為正)隨時間變化的圖線是圖中的()
A.B.C.D.
4.一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定,有質(zhì)量相同的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,如圖所示,A的運動半徑較大,則()
A.球A的角速度必大于球B的角速度
B.球A的線速度必大于球B的線速度
C.球A的運動周期必大于球B的運動周期
D.球A對筒壁的壓力必大于球B對筒壁的壓力
5.設(shè)行星繞恒星的運動軌道是圓,則其運行軌道半徑r的三次方與其運行周期T的平方之比為常數(shù),即=k,那么k的大。ǎ
A.只與行星的質(zhì)量有關(guān)
B.只與恒星的質(zhì)量有關(guān)
C.與恒星和行星的質(zhì)量都有關(guān)
D.與恒星的質(zhì)量及行星的速率都無關(guān)
6.(單選)質(zhì)量為1kg的鉛球從離地高18m處無初速度釋放,經(jīng)2s到達地面.在這個過程中重力和空氣阻力對鉛球做的功分別是(g取10m/s2)()
A.18J、2JB.180J、﹣18JC.180J、0D.200J、0
7.(單選)細繩一端固定在天花板上,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,如圖所示.使小球在豎直平面內(nèi)擺動,經(jīng)過一段時間后,小球停止擺動.下列說法中正確的是()
A.小球機械能守恒
B.小球能量正在消失
C.小球擺動過程中,只有動能和重力勢能在相互轉(zhuǎn)化
D.總能量守恒,但小球的機械能減少
8.(多選)跳傘運動員在剛跳離飛機、其降落傘尚未打開的一段時間內(nèi),下列說法中正確的是()
A.重力做正功B.重力勢能增加
C.動能增加D.空氣阻力做負功
二.實驗題.
9.某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關(guān)系,如圖所示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大。谒阶烂嫔舷嗑50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器,記錄小車通過A、B時的速度大。ㄐ≤囍锌梢苑胖庙来a.)
(1)實驗中木板略微傾斜,這樣做目的是.
A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得細線拉力等于砝碼的重力
D.可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動
。2)實驗主要步驟如下:
、贉y量和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路.
、趯⑿≤囃T贑點,接通電源,,小車在細線拉動下運動,記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度.
、墼谛≤囍性黾禹来a,或增加鉤碼個數(shù),重復(fù)②的操作.
(3)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù),其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質(zhì)量之和,(v22﹣V12)是兩個速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計算出動能變化量△E,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是拉力F在A、B間所做的功.表格中△E3=_____,W3=_____(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
次數(shù)M1/kg|v﹣v|/(m/s)2△E/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△E31.220W3
41.0002.401.202.4201.21
51.0002.841.422.8601.43
三、解答題.
10.一輛汽車勻速率通過一座圓弧形拱橋后,接著又以相同速率通過一圓弧形凹形橋.設(shè)兩圓弧半徑相等,汽車通過拱橋橋頂時,對橋面的壓力F1為車重的一半,汽車通過圓弧形凹形橋的低點時,對橋面的壓力為F2,求F1與F2之比.
11.地球的兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量之比m1:m2=1:2,圓周軌道半徑之比r1:r2=1:2.
求:(1)線速度之比;
。2)角速度之比;
。3)運行周期之比;
。4)向心力之比.
12.如圖所示,讓質(zhì)量m=5.0kg的擺球由圖中所示位置A從靜止開始下擺,擺至低點B點時恰好繩被拉斷.已知擺線長L=1.6m,懸點O與地面的距離OC=4.0m.若空氣阻力不計,擺線被拉斷瞬間小球的機械能無損失.求:
(1)擺線所能承受的大拉力T;
。2)擺球落地時的動能.
新課標2016年高一物理暑假作業(yè)10
參考答案
1.A
【考點】運動的合成和分解.
【分析】位移、速度、加速度都是矢量,合成分解遵循平行四邊形定則.合運動與分運動具有等時性.
【解答】解:A、位移是矢量,合成遵循平行四邊形定則,合運動的位移為分運動位移的矢量和.故A正確,D錯誤;
B、根據(jù)平行四邊形定則,知合速度可能比分速度大,可能比分速度小,可能與分速度相等故B錯誤;
C、合運動與分運動具有等時性,合運動的時間等于分運動的時間.故C錯誤;
故選:A.
2.C
【考點】同步衛(wèi)星.
【分析】物體做勻速圓周運動,它所受的合力提供向心力,也就是合力要指向軌道平面的中心.
第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度,也是大的圓周運動的環(huán)繞速度.
【解答】解:A、它若在除赤道所在平面外的任意點,假設(shè)實現(xiàn)了“同步”,那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上,這是不可能的,因此同步衛(wèi)星相對地面靜止不動,同步通訊衛(wèi)星只能定點在赤道的上空.故A錯誤;
B、根據(jù)萬有引力提供向心力,列出等式:,其中R為地球半徑,h為同步衛(wèi)星離地面的高度.由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同,所以T為一定值,根據(jù)上面等式得出:同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值.由于軌道半徑一定,則線速度的大小也一定.故B錯誤;
C、D、同步衛(wèi)星相對地球靜止,低軌衛(wèi)星相對地球是運動的,根據(jù)得,,第一宇宙速度的軌道半徑等于地球的半徑,所以低軌衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度,故C正確,D錯誤.
故選:C.
3.
考點:平拋運動.版權(quán)所有
專題:平拋運動專題.
分析:物體做平拋運動時,只受重力,所以在豎直方向做自由落體運動,根據(jù)勻變速直線運動速度﹣時間關(guān)系即可求解.
解答:解:物體做平拋運動時,在豎直方向做自由落體運動,故其豎直方向速度﹣時間圖象為一條通過原點的傾斜直線.
故選D.
點評:本題考查了平拋運動的特點,在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向做自由落體運動.
4.B
【考點】向心力;線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.
【分析】對小球受力分析,受重力和支持力,合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可.
【解答】解:對于任意一個小球,受力如圖:將FN沿水平和豎直方向分解得:
FNcosθ=ma…①,
FNsinθ=mg…②.
所以有:FN=,因此質(zhì)量大的對筒壁壓力大,由于A、B兩球的質(zhì)量相等,兩球受到的支持力相等,則小球?qū)ν脖趬毫Υ笮∠嗟,故D錯誤;
由①:②可得:gcotθ=a,可知兩球的向心加速度大小相等.
又a==ω2r=
所以半徑大的線速度大,角速度小,周期大,與質(zhì)量無關(guān),故B正確,AC錯誤.
故選:B
5.B
【考點】開普勒定律.
【分析】開普勒第三定律中的公式即=k,可知半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方成正比
【解答】解:A、式中的k只與恒星的質(zhì)量有關(guān),與行星質(zhì)量無關(guān),故A錯誤;
B、式中的k只與恒星的質(zhì)量有關(guān),故B正確;
C、式中的k只與恒星的質(zhì)量有關(guān),與行星質(zhì)量無關(guān),故C錯誤;
D、式中的k只與恒星的質(zhì)量有關(guān),與行星速率無關(guān),故D錯誤;
故選:B
6.
考點:功的計算.
專題:功的計算專題.
分析:重力做功只與初末位置有關(guān),與運動過程無關(guān),即可求得重力做的功,根據(jù)運動學基本公式求出加速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出阻力,根據(jù)恒力做功公式求出阻力做功.
解答:解:重力做的功為:W=mgh=1×10×18J=180J,
根據(jù)得:a=,
根據(jù)牛頓第二定律得:
mg﹣f=ma
解得:f=1N
則空氣阻力做鉛球做的功Wf=﹣fh=﹣18J,故B正確,ACD錯誤.
故選:B
7.
考點:機械能守恒定律;功能關(guān)系.
專題:機械能守恒定律應(yīng)用專題.
分析:小球長時間擺動過程中,重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化的同時,不斷地轉(zhuǎn)化為機械能,故擺動的幅度越來越小,后停下.
解答:解:A、小球在豎直平面內(nèi)擺動,經(jīng)過一段時間后,小球停止擺動,說明機械能通過克服阻力做功不斷地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即機械能不守恒,故A錯誤;
B、小球的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,能量的種類變了,但能量不會消失,故B錯誤;
C、D、小球長時間擺動過程中,重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化的同時,不斷地轉(zhuǎn)化為機械能,故擺動的幅度越來越小,故C錯誤,D正確;
故選D.
8.
考點:功能關(guān)系.
分析:(1)運動員下降時,受到空氣阻力作用,阻力向上,運動員向下,阻力對運動員做負功.
。2)判斷運動員重力勢能大小的變化,從重力勢能大小的影響因素進行考慮:
重力勢能大小的影響因素:質(zhì)量、被舉得高度.質(zhì)量越大,高度越高,重力勢能越大.
(3)判斷運動員動能大小的變化,從動能大小的影響因素進行考慮:
動能大小的影響因素:質(zhì)量、速度.質(zhì)量越大,速度越大,動能越大.
。4)運動員下降時,和空氣之間存在摩擦阻力,克服摩擦做功,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機械能減小,內(nèi)能增加.
解答:解:A、運動員下降時,質(zhì)量不變,高度不斷減小,重力做正功.故A正確.
B、運動員下降時,質(zhì)量不變,高度不斷減小,重力勢能不斷減小.故B錯誤.
C、運動員下降時,質(zhì)量不變,速度不斷增大,動能不斷增大.故C正確.
D、運動員下降時,受到空氣阻力作用,阻力向上,運動員向下,阻力對運動員做負功.故D正確;
故選:ACD.
9.
考點:探究功與速度變化的關(guān)系.
專題:實驗題;動能定理的應(yīng)用專題.
分析:小車在鉤碼的作用下拖動紙帶在水平面上做加速運動,通過速度傳感器可算出AB兩點的速度大小,同時利用拉力傳感器測量出拉小車的力,從而由AB長度可求出合力做的功與小車的動能變化關(guān)系.
解答:解:(1)為了使繩子拉力充當合力,即細線拉力做的功等于合力對小車做的功應(yīng)先平衡摩擦力,摩擦力平衡掉的檢測標準即:可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動,故CD正確;
故選:CD;
。2)①因為要計算總動能,所以要測量小車和砝碼以及拉力傳感器的總質(zhì)量;
②接通電源后要釋放小車;
(3)由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律△E=M(V22﹣V12)
可得△E3=0.600J
觀察F﹣W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W3==0.610J
故答案為:(1)CD;
。2)小車、砝碼;靜止釋放小車;
。3)0.600;0.610.
點評:值得注意的是:鉤碼的重力不等于細線的拉力,同時學會分析實驗數(shù)據(jù)從而得出規(guī)律.
10.
F1與F2之比為1:3.
【考點】向心力;牛頓第二定律.
【分析】汽車在拱形橋的頂端和在凹地的低點靠豎直方向上的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得出壓力大小之比.
【解答】解:汽車通過橋頂A時,mg﹣F1=
在圓弧形凹地低點時F2﹣mg=,
2F1=mg
則F2﹣mg=mg﹣F1,
F2=2mg﹣F1=4F1﹣F1=3F1,
所以F1:F2=1:3
答:F1與F2之比為1:3.
11.見解析
【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用;人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系.
【分析】(1)根據(jù)萬有引力充當向心力,產(chǎn)生的效果公式可得出線速度和軌道半徑的關(guān)系,可得結(jié)果;(2)根據(jù)圓周運動規(guī)律可得線速度和角速度以及半徑的關(guān)系,直接利用上一小題的結(jié)論,簡化過程;
。3)根據(jù)圓周運動規(guī)律可得運行周期和角速度之間的關(guān)系,直接利用上一小題的結(jié)論,簡化過程;(4)根據(jù)萬有引力充當向心力可得向心力和質(zhì)量以及半徑的關(guān)系.
【解答】解:設(shè)地球的質(zhì)量為M,兩顆人造衛(wèi)星的線速度分別為V1、V2,角速度分別為ω1、ω2,運行周期分別為T1、T2,向心力分別為F1、F2;
。1)根據(jù)萬有引力和圓周運動規(guī)律得
∴
故二者線速度之比為.
(2)根據(jù)圓周運動規(guī)律v=ωr得
∴
故二者角速度之比為.
。3)根據(jù)圓周運動規(guī)律
∴
故二者運行周期之比為.
(4)根據(jù)萬有引力充當向心力公式
∴
故二者向心力之比為2:1.
12.
考點:動能定理的應(yīng)用;牛頓第二定律;機械能守恒定律.版權(quán)所有
專題:動能定理的應(yīng)用專題.
分析:(1)由動能定理可以求出擺球由A運動到B時的速度;擺球做圓周運動,在B由牛頓第二定律列方程,可以求出擺線所承受的拉力.
(2)擺線斷裂后,擺球做平拋運動,只有重力做功,由動能定理可以求出擺球落地時的動能.
解答:解:(1)設(shè)擺球運動到低點時的速度為v,
以擺球為研究對象,從A到B的過程中,
由動能定理得:mgL(1﹣cos60°)=mv2﹣0,
擺球做圓周運動,在B點,
由牛頓第二定律得:T﹣mg=m,
解得:T=100N,v=4m/s;
。2)從繩子斷裂到擺球落地過程中,
由動能定律得:mg(OC﹣L)=Ek﹣mv2,
解得:Ek=160J;
答:(1)擺線所能承受的大拉力為100N.
。2)擺球落地時的動能為160J.
點評:對物體正確受力分析,明確物體運動過程,應(yīng)用動能定理即可正確解題.
【二】
1.一物體做變速直線運動,某時刻速度的大小為5m/s,1s后速度的大小變?yōu)?0m/s.在這1s內(nèi)該物體的()
A.速度變化的大小可能小于5m/sB.速度變化的大小可能大于12m/s
C.加速度的大小可能小于5m/s2D.加速度的大小可能大于13m/s2
2.甲、乙兩車沿平直的公路通過同樣的位移,甲車在前半段位移內(nèi)以v甲1=40km/h的速度運動,在后半段位移內(nèi)以v甲2=60km/h的速度運動;乙車在前半段時間內(nèi)以v乙1=40km/h的速度運動,后半段時間內(nèi)以v乙2=60km/h的速度運動.則甲、乙兩車在整個位移中的平均速度大小的關(guān)系是()
A.B.C.D.無法確定
3.某質(zhì)點以20m/s的初速度豎直向上運動,其加速保持不變,經(jīng)2s到達高點,上升高度為20m,又經(jīng)過2s回到出發(fā)點時,速度大小仍為20m/s,關(guān)于這一運動過程的下列說法中正確的是()
A.質(zhì)點運動的加速度大小為10m/s2,方向豎直向下
B.質(zhì)點在這段時間內(nèi)的平均速度大小為10m/s
C.質(zhì)點在高點時加速度為零
D.質(zhì)點在落回拋出點時的速度與開始離開拋出點時的速度相同
4.一個物體做變加速直線運動,依次經(jīng)過A、B、C三點,B為AC的中點,物體在AB段的加速度恒為a1,在BC段的加速度恒為a2,已知物體經(jīng)過A、B、C三點的速度為vA、vB、vC,有vA A.a(chǎn)1 5.小石子從離地某一高度處由靜止自由落下,某攝影愛好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB.該愛好者用直尺量出軌跡的長度,如圖所示,已知曝光時間為11000s,則小石子出發(fā)點離A點的距離約為() A.6.5mB.10m C.20mD.45m 6.如圖所示,小球沿足夠長的斜面向上做勻變速運動,依次經(jīng)a、b、c、d到達高點e.已知ab=bd=6m,bc=1m,小球從a到c和從c到d所用的時間都是2s,設(shè)小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc,則() A.vb=m/s B.vc=3m/s C.de=3m D.從d到e所用時間為4s 7.做勻加速直線運動的物體,先后經(jīng)過A、B兩點時的速度分別為v和7v,經(jīng)歷的時間為t,則() A.前半程速度增加3.5vB.前t2時間內(nèi)通過的位移為11vt4 C.后t2時間內(nèi)通過的位移為11vt4D.后半程速度增加2v 8.物體在一條直線上運動,依次經(jīng)過A、C、B三個位置,在AC段做加速度大小為a1的勻加速運動、CB段做加速度大小為a2的勻加速運動,且從A到C和從C到B的時間相等,物體經(jīng)過A、B兩點時的速度分別為vA和vB,經(jīng)過C時的速度為vC=,則a1和a2的大小關(guān)系為() A.a(chǎn)1 9.磕頭蟲是一種不用足跳但又善于跳高的小甲蟲.當它腹朝天、背朝地躺在地面時,將頭用力向后仰,拱起體背,在身下形成一個三角形空區(qū),然后猛然收縮體內(nèi)背縱肌,使重心迅速向下加速,背部猛烈撞擊地面,地面反作用力便將其彈向空中.彈射錄像顯示,磕頭蟲拱背后重心向下加速(視為勻加速)的距離大約為0.8mm,彈射大高度為24cm.而人原地起跳方式是,先屈腿下蹲,然后突然蹬地向上加速,假設(shè)加速度與磕頭蟲加速過程的加速度大小相等,如果加速過程(視為勻加速)重心上升高度為0.5m,那么人離地后重心上升的大高度可達(空氣阻力不計,設(shè)磕頭蟲撞擊地面和彈起的速率相等)() A.150mB.75mC.15mD.7.5m 10.李凱同學是學校的升旗手,他每次升旗都做到了在莊嚴的國歌響起時開始升旗,當國歌結(jié)束時恰好五星紅旗升到了高高的旗桿頂端.已知國歌從響起到結(jié)束的時間是48s,旗桿高度是19m,紅旗從離地面1.4m處開始升起.若設(shè)李凱同學升旗時先拉動繩子使紅旗向上勻加速運動,時間持續(xù)4s,然后使紅旗做勻速運動,后使紅旗做勻減速運動,加速度大小與開始升起時的加速度大小相同,紅旗到達旗桿頂端時的速度恰好為零.試計算李凱同學升旗時使紅旗向上做勻加速運動加速度的大小和紅旗勻速運動的速度大。