相关试卷

1、某同学利用图甲中所示的DIS向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。实验时，砝码随旋臂一起做圆周运动，其受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力 $F$ 和挡光时间 $Δ t$ ，换算生成 $ω$ 。保持砝码的质量和转动半径不变，改变其转速得到多组 $F$ 、 $ω$ 的数据后，作出了 $F - ω^{2}$ 图线如图乙所示。牵引杆的质量和一切摩擦可忽略。

(1)、该同学采用的主要实验方法为________。（填正确选项前的字母）

A、控制变量法 B、理想化模型法 C、等效替代法

(2)、实验中，某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为 $Δ t$ ，已知挡光杆到转轴的距离为 $d$ ，挡光杆的挡光宽度为 $Δ s$ ，则可得挡光杆转动角速度 $ω$ 的表达式为。

(3)、根据图乙，得到的实验结论是________。（填正确选项前的字母）

A、在 $m$ 、 $r$ 一定的情况下，向心力大小与角速度成正比 B、在 $m$ 、 $r$ 一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比 C、在 $m$ 、 $r$ 一定的情况下，向心力大小与角速度成反比 D、在 $m$ 、 $r$ 一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成反比

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2、如图甲所示，两个完全相同的物块 $A$ 、 $B$ （均可视为质点）放在水平圆盘上，它们在同一直径上分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连。两物块的质量均为0.4kg，与圆心的距离分别为 $R_{A}$ 和 $R_{B}$ ，其中 $R_{A} = 0.25 m$ 。初始时圆盘静止，轻绳伸直但无形变，当圆盘以不同角速度 $ω$ 绕轴 $O O^{'}$ 匀速转动时，轻绳中的弹力 $F_{T}$ 与 $ω^{2}$ 的变化关系如图乙所示，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　）

A、物块与圆盘间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ B、物块B与圆心的距离 $R_{B} = 0.4 m$ C、当角速度为4rad/s时，轻绳中的弹力大小为2 N D、当角速度为5rad/s时，物块A恰好相对圆盘发生滑动

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3、下列有关运动的说法正确的是（）

A、图甲质量为m的小球到达最高点时受管壁的弹力大小为 $3 m g$ ，则此时小球的速度大小为 $2 \sqrt{g r}$ B、图乙质量为m的小球到达最高点时受管壁的弹力大小为mg，则此时小球的速度大小为 $\sqrt{2 g r}$ C、图丙皮带轮上c点的线速度等于d点的线速度 D、图丙皮带轮上b点的加速度小于a点的加速度

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4、下列关于运动的说法正确的是（）

A、曲线运动一定是变速运动，也可能是匀变速运动 B、匀速圆周运动的合外力一定指向圆心 C、物体做圆周运动其加速度方向一定指向圆心 D、两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动

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5、如图所示，竖直面内有一个半圆形轨道，半径为R，O为圆心，AB为水平直径，C为圆弧最低点，将一个可看成质点的小球从AO上M点以速率 $v_{0}$ （大小未知）水平向右抛出，恰好垂直打在轨道上N点，此时小球速度与竖直方向的夹角为 $30 °$ 。若不计空气阻力，下列选项正确的是（）

A、 $v_{0} = \sqrt{\frac{4 g R}{5}}$ B、若从A点正上方某处P以某一速度水平抛出，一定不能垂直打到N点 C、AM之间的距离为 $\frac{1}{2} R$ D、若从A点水平抛出，对于落点在AC段的小球，初速度越大，落点速度与水平初速度夹角越大

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6、如图所示，某人通过定滑轮拉住一个重力等于G的物体使物体缓慢上升，这时人从A点走到B点，前进的距离为s，绳子的方向由竖直方向变为与水平方向成θ角．若不计各种阻力，在这个过程中，人的拉力所做的功等于（　　）

A、Gstanθ B、 $\frac{G s}{\cos θ}$ C、 $\frac{G s}{\cos θ} - G s \tan θ$ D、 $\frac{G s}{\tan θ} - G s \cos θ$

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7、如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c三个物体或卫星做匀速圆周运动的说法中正确的是（　　）

A、a、b、c三者速度大小的关系是 $v_{a} > v_{b} > v_{c}$ B、a、b、c三者周期大小的关系是 $T_{c} > T_{b} > T_{a}$ C、a、b、c三者加速度大小的关系是 $a_{b} > a_{c} > a_{a}$ D、a、b、c三者所受到向心力大小的关系是 $F_{b} > F_{c} > F_{a}$

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8、如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）

A、图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态； B、图b中增大 $θ$ ，但保持圆锥摆的高度不变，则圆锥摆的角速度增大； C、图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的实际的力小于所需的向心力从而被甩出； D、图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨。

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9、下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是（）

A、甲图，牛顿发现了万有引力定律并通过引力扭秤实验测出了万有引力常量 B、乙图，开普勒根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因 C、丙图，伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比 D、丁图，第谷通过大量天文观测数据总结了行星运行的规律

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10、如图所示，一游戏装置由倾斜角为 $α$ 的光滑轨道 $O A$ 、水平轨道 $A B$ 、水平传送带 $B C$ 、半径为 $R = 0.2 m$ 的光滑竖直圆形轨道 $D E F$ 、水平地面 $I J$ 构成。 $J$ 点固定有一足够高的竖直挡板， $O_{1}$ （题中未标出）为圆弧轨道的圆心， $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $G$ 四点在同一水平面上。游戏时，质量为 $0.1 kg$ 的小滑块从倾斜轨道不同高度处静止释放，经过水平轨道和传送带后可沿圆形轨道运动，最后由 $G$ 点水平飞出。已知小滑块与水平轨道 $A B$ 的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.5$ ，与传送带的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.6$ ， $A B$ 长 $s = 2 m$ ， $B C$ 长 $L = 1 m$ ， $I J$ 长 $x = 2.4 m$ ， $E$ 是圆轨道上与圆心等高的点， $G$ 距水平地面 $I J$ 的高度 $H = 1.8 m$ ，小滑块可视为质点且经 $A$ 处时速度大小不变，其余阻力均不计， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、若传送带处于静止状态，小滑块释放的高度 $h = 2 m$ ，求小滑块通过 $E$ 点时对轨道的压力大小；

(2)、若传送带以 $4 m/s$ 逆时针转动，小滑块释放的高度 $h = 1.45 m$ ，求小滑块在传送带上运动的过程中产生的热量；

(3)、若小滑块释放的高度 $h = 1.65 m$ ，同时调节传送带以不同速度顺时针转动，为了保证小滑块不脱离圆轨道又能从 $G$ 点水平飞出，试写出小滑块第1次落点（即不考虑反弹）与 $G$ 点的竖直高度差 $y$ 与传送带速度 $v$ 的关系。

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11、我国早在3000年前就发明了辘轳，其简化模型如下图所示，辘轳的卷筒可绕水平轻轴转动，卷筒质量为 $M$ 、厚度不计。某人转动卷筒通过细绳从井里吊起装满水的薄壁柱状水桶，水桶的高为 $d$ ，空桶质量为 $m_{0}$ ，桶中装满水的质量为 $m$ 。井中水面与井口的高度差为 $H$ ，重力加速度为 $g$ ，已知水桶从刚浸入到完全浸入水中的过程中，所受浮力大小与浸入水中的深度成正比，不计辐条的质量和转动轴处的摩擦。

(1)、若人以恒定功率 $P_{0}$ 转动卷筒，装满水的水桶到达井口前已做匀速运动，求水桶上升过程中的最大速度 $v_{m}$ ；

(2)、空桶从桶口位于井口处由静止释放并带动卷筒自由转动，求水桶底部刚落到水面时的速度大小 $v$ ；

(3)、水桶从图示位置（此时水桶的上表面刚好与水面持平）缓慢上升高度 $H$ ，忽略提水过程中水面的高度变化及水桶中水的溢出情况，求此过程中人做的功 $W$ 。

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12、冬季，众多鸟类南飞入驻环境宜人的盐城滩涂，栖息于沿海湿地等水域。如图甲所示，一质量为 $3 kg$ 的鸬鹚观察到猎物后在低空由静止开始竖直向下加速俯冲，入水后作减速直线运动。整个运动过程的 $v - t$ 图像如图乙所示，已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为 $6 m/s$ ，在空中俯冲时受到的阻力 $f = 0.1 m g$ ，重力加速度大小 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、鸬鹚加速过程的时间 $t_{0}$ ；

(2)、从 $t_{0} \sim \frac{3}{2} t_{0}$ 过程中水对鸬鹚作用力的冲量。

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13、某实验小组设计了如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律（已知重力加速度为 $g$ ，不计绳和滑轮的质量）

(1)、实验时，实验小组的同学进行了如下操作：
①用天平分别测出物块A、B（含遮光片）的质量分别为 $3 m$ 和 $2 m$ ；
②测出遮光条宽度 $d = 4.0 mm$ ；
③将重物A、B通过轻绳和两个轻质滑轮连接成图甲所示的装置，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出遮光片中心到光电门中心的竖直距离 $h$ ，之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为 $t = 2.0 ms$ ，则此时重物B速度的大小为 $m/s$ （结果保留两位有效数字）。

(2)、改变光电门与物块B之间的高度 $h$ ，测得遮光片的挡光时间 $t$ ，多次重复实验，并用描点法作出图像，以下四种你认为作图像最为合理（选填选项前的相应字母）。此时若图像的斜率 $k =$ （用含字母 $g$ 、 $d$ 的表达式表示），则验证了机械能守恒定律。
A. $h - t$ B. $h - \frac{1}{t}$ C. $h - t^{2}$ D. $h - \frac{1}{t^{2}}$

(3)、该同学在正确操作完成实验过程后，分析实验数据发现，得出的动能增加量总是小于重力势能减少量，请简要说明可能的原因。

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14、图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

(1)、下列实验过程的一些做法，其中合理的是__________（填正确答案标号）。

A、安装斜槽时必须使其末端切线水平 B、固定木板在竖直平面内，且斜槽应尽可能光滑 C、每次要从斜槽上不同位置释放小球，才能更好地描出运动轨迹 D、每次都由静止释放小球

(2)、为定量研究，以水平方向为 $x$ 轴、竖直方向为 $y$ 轴建立坐标系。
①选取平抛运动的起始点为坐标原点：将小球静置于斜槽末端 $Q$ 点，小球的球心在白纸上的投影即为原点。
②如图乙所示，在轨迹上取 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三点， $A B$ 和 $B C$ 的水平间距相等且均为 $x$ ，测得 $A B$ 和 $B C$ 的竖直间距分别为 $y_{1}$ 和 $y_{1}$ ，已知 $\frac{y_{1}}{y_{2}} > \frac{1}{3}$ ，当地重力加速度为 $g$ ，则 $A$ 点（填“是”或“不是”）平抛轨迹的起始点，小球平抛的初速度大小为（结果用 $x$ 、 $y_{1}$ 、 $y_{2}$ 、 $g$ 表示）。

(3)、实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点 $O$ 为坐标原点，测量它们的水平坐标 $x$ 和竖直坐标 $y$ ，下列选项中的 $y - x^{2}$ 图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是________。

A、 B、 C、 D、

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15、如图，在包裹转运的过程中经常借助斜面，货车A和平板车B始终静止在水平面上，两车通过倾角为 $α$ 的斜面连接，包裹（视为质点）由静止沿斜面滑下，最后停在平板车B的水平底面上，斜面和平板车B的底面平滑连接，包裹和斜面、平板车B底面间的动摩擦因数均为 $μ$ 且 $2 μ = \tan α$ ，以平板车B的底面为零势能面。该过程中，包裹的机械能E、重力势能 $E_{p}$ 、动能 $E_{k}$ 、摩擦产生的热量Q与其水平位移x的关系图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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16、如图所示，质量为 $m$ 的跳伞运动员在高空由静止下落，从静止下落到打开降落伞之前运动员一直做竖直方向的匀加速运动，此过程中，运动员减少的重力势能与增加的动能之比为9∶8，重力加速度为 $g$ ，若此过程运动员下降的高度为 $h$ ，则此过程中（　　）

A、运动员的加速度大小为 $\frac{8}{9} g$ B、合外力对运动员做的功为 $\frac{1}{9} m g h$ C、运动员的机械能减少量为 $\frac{1}{9} m g h$ D、空气阻力对运动员做的功为 $\frac{1}{9} m g h$

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17、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连.圆环从A处由静止开始下滑，经过B处，弹簧水平且处于原长，到达C处的速度为零.圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内，则圆环（　　）

A、下滑过程中，弹簧的弹性势能一直增大 B、下滑过程中，经过B时的速度最大 C、下滑过程中产生的摩擦热为 $\frac{1}{2}$ mv² D、上滑经过B的动量大于下滑经过B的动量

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18、某同学闲暇时将手中的弹簧笔内的弹簧取出并固定在桌面上，用小笔帽套在弹簧上，竖直向下按压在水平桌面上（如甲图所示）。当他突然松手后弹簧将小笔帽竖直向上弹起，不计其受到的阻力，上升过程中的 $E_{k} - h$ 图像如乙图所示（ $h_{2}$ 到 $h_{3}$ 部分为直线），则上升过程中下列判断正确的是（）

A、弹簧原长为 $h_{1}$ B、 $O$ 到 $h_{1}$ 之间弹簧弹性势能全部转化为小笔帽的动能 C、 $h_{1}$ 到 $h_{3}$ 之间小笔帽机械能不变 D、 $h_{1}$ 到 $h_{2}$ 过程 $E_{k} - h$ 图像为曲线

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19、“天关”卫星专注于高能天体物理和时域天文观测。如图所示，离地面高度约为 $600km$ 的“天关”卫星某时刻刚好从另一高轨卫星的正下方经过，两卫星轨道均视为圆轨道，下列说法中正确的是（　　）

A、“天关”运行半周，所受合外力冲量为0 B、“天关”的运行线速度小于第一宇宙速度 C、“天关”的运行周期大于地球的自转周期 D、“天关”的机械能一定小于高轨卫星的机械能

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20、对功和动能关系的理解，下面说法正确的是（）

A、合力做负功，则动能的变化为负值，物体的动能一定减少 B、物体的动能保持不变，说明物体受到的合外力为零 C、合力对物体做正功，物体的机械能一定增加 D、一物体做变速运动时，合外力一定对物体做功，使物体动能改变

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