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相关试卷

1、为探究物体加速度a与外力F和物体质量M的关系，研究小组的同学们在教材提供案例的基础上又设计了不同的方案，如图甲、乙、丙所示：甲方案中在小车前端固定了力传感器，并与细线相连，可以从传感器上直接读出细线拉力；乙方案中拉动小车的细线通过滑轮与弹簧测力计相连，从弹簧测力计上可读出细线拉力；丙方案中用带有光电门的气垫导轨和滑块代替长木板和小车。三种方案均以质量为m的槽码的重力作为动力。

(1)、关于三个实验方案，下列说法正确的是___
___。

A、甲、乙方案实验前均需要平衡摩擦力 B、甲、乙、丙方案均需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量 C、乙方案中，小车加速运动时受到细线的拉力等于槽码所受重力的一半

(2)、某次甲方案实验得到一条纸带，部分计数点如图丁所示（每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出），测得 $s_{1} = 3.7 1cm$ ， $s_{2} = 7.92 cm$ ， $s_{3} = 12.63 cm$ ， $s_{4} = 17.86 cm$ 。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz，则小车的加速度 $a =$ ${m/s}^{2}$ （结果保留两位有效数字）。

(3)、甲方案实验中，以小车的加速度a为纵坐标、钩码的重力F为横坐标作出的 $a - F$ 图像戊理想状态下应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图所示的三种情况。关于这三种情况下列说法中正确的是______。

A、图线①交于纵轴的原因是钩码挂的个数太多 B、图线②右端弯曲的原因是钩码挂的个数太少 C、图线③交于横轴的原因可能是未平衡小车受到的阻力

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2、某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道 $B C D E$ ，左侧为半径 $R = 0.8 m$ 的光滑圆弧轨道 $B C$ ，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角 $a = 30 °$ ，下端点C与粗糙水平轨道 $C D$ 相切， $D E$ 为倾角 $θ = 30 °$ 的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上。现有质量为 $m = 1 kg$ 的小滑块P（可视为质点）从空中的A点以 $v_{0} = \sqrt{2} m/s$ 的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道 $C D$ 滑动，经过D点（不计经过D点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上运动至F点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短。已知C、D之间和D、F之间距离都为 $1m$ ，滑块与轨道 $C D$ 间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，不计空气阻力。求：
（1）小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小；
（2）小滑块P到达圆弧轨道上的C点时对轨道压力的大小；
（3）弹簧的弹性势能的最大值；
（4）试判断滑块返回时能否从B点离开，如能求出飞出B点的速度大小；若不能，判断滑块最后位于何处。

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3、如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×10³kg的汽车（可视为质点），正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图乙所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小，求：
（1）汽车在AB路段上运动时所受阻力f₁的大小；
（2）汽车刚好开过B点时加速度a的大小；
（3）BC路段的长度。

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4、一宇航员为了估测某一星球表面的重力加速度和该星球的质量，在该星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面h高处自由下落，他测出经时间t小球落地，又已知该星球的半径为R，忽略一切阻力．求：
(1)该星球表面的重力加速度g；
(2)该星球的质量M；
(3)该星球的第一宇宙速度v．

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5、如图所示，质量为 $m = 4 kg$ 的物体静止在水平面上，在外力 $F = 25 N$ 作用下开始运动，已知F与水平方向夹角为37°，物体位移为5m时，具有50J的动能。（取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）求：

(1)、物体受到哪几个力；

(2)、此过程中，拉力所做的功；

(3)、地面的动摩擦因数多大。

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6、某同学设计了一个实验来计算生活中的做功问题。如图所示，将一根质量为20g的筷子从 $h = 8 cm$ 处自由下落后插入米杯中，插入深度为 $L = 4 cm$ 。 $g = 10 m / s^{2}$ ，则在此过程中：

(1)、重力做功距离为：cm；

(2)、受到阻力的大小为：N。

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7、放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力F的作用，0~3s内速度和拉力的功率随时间变化的图像分别如图（a）和图（b）所示，取重力加速度g=10 m/s^2.下列说法正确的是（　　）

A、物体与水平面间动摩擦因数为0.45 B、物体的质量为3kg C、0~3s内物体克服摩擦力做的功为84J D、0~3s内拉力的平均功率为20W

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8、2023年4月16日，在酒泉卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将我国首颗降水测量专用卫星风云三号07星送入预定轨道。若该卫星发射过程可以简化为如图所示的过程：Ⅰ为近地圆轨道（轨道半径可视为等于地球半径），Ⅲ为距地面高度为h的圆形工作轨道，Ⅱ为与轨道Ⅰ、Ⅲ相切的椭圆转移轨道，切点分别为a、b。已知地球半径为R，第一宇宙速度大小为 $v_{0}$ ，引力常量为G，下列说法中正确的是（　　）

A、卫星在轨道Ⅰ运行的周期小于地球自转周期 B、卫星在轨道Ⅲ经过b点时受到的万有引力大于在轨道Ⅱ经过b点时受到的万有引力 C、卫星从a点第一次运动到b点所用时间为： $\frac{π R}{v_{0}} \sqrt{{(\frac{2 R + h}{2 R})}^{3}}$ D、根据以上信息，可以求出地球的平均密度为： $\frac{3 v_{0}^{2}}{4 π G R^{3}}$

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9、运动员把质量为400g的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是5m，在最高点的速度为 $20 m / s$ 。不考虑空气阻力，g取10 $m / s^{2}$ 。请估计运动员踢球时对足球做的功（　　）

A、0 B、20J C、80J D、100J

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10、将某物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回地面。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能 $E_{k}$ 随距离地面高度h的变化关系如图所示，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法中正确的是（　　）

A、上升到最高点的过程中，重力做功72J B、全过程中克服空气阻力做功120J C、该物体的质量为1kg D、上升与下降的时间之比为 $\sqrt{3} : \sqrt{2}$

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11、如图所示，一小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，轨道半径为 $R$ ，小球的直径略小于与管道的直径，重力加速度为 $g$ ，则小球（　　）

A、可能做匀速圆周运动 B、通过最高点时的最小速度为 $\sqrt{g R}$ C、在最低点受到的合力一定大于在最高点受到的合力 D、在运动一周的过程中可能一直受到内侧管壁的弹力

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12、我国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”在酒泉卫星发射中心发射升空，开启对太阳的探测之旅。“夸父一号”位于距离地表约720千米低轨道绕地心做匀速圆周运动，该卫星能始终以相同的角度面对太阳，并保持在晨昏分界线上。与距离地表约为36000千米的地球同步卫星相比，下列说法正确的是（　　）

A、“夸父一号”卫星的轨道平面可能与静止同步卫星轨道平面重合 B、“夸父一号”卫星的运行周期小于同步卫星运行周期 C、“夸父一号”卫星的运行线速度小于同步卫星运行线速度 D、“夸父一号”卫星的运行加速度小于同步卫星运行加速度

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13、如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（　　）

A、卫星1在轨道Ⅰ上的速度大于7.9km/s B、卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等 C、卫星1在A点的加速度等于卫星2在A点的加速度 D、卫星1在轨道Ⅰ上A点的动能小于在卫星2在轨道Ⅱ上A点的动能

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14、如图所示，质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动。若保持轨迹所在水平面到悬点P的距离h不变，增大轻绳的长度l。有关小球做圆周运动的周期T与轻绳的拉力大小F，下列说法正确的是（　　）

A、T减小 B、T增大 C、F减小 D、F增大

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15、如图所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态。第一次用平行于斜面向下的力直接将物体拉到B点，第二次先将物体拉到C点，再回到B点，关于这两次过程，以下说法正确的是（　　）

A、在这两次过程中，物体的重力势能的改变量不相等 B、在这两次过程中，弹簧的弹性势能的改变量相等 C、在这两次过程中，摩擦力对物体做的功相等 D、第二次摩擦力对物体先做负功后做正功

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16、关于生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A、如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用 B、如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，则一定是因为物体的速度突然变大了 C、如图丙，火车轨道倾角 $θ$ ，水平面内圆周运动半径为r，则当火车转弯时速度 $v > \sqrt{g r \tan θ}$ 时，火车车轮对外轨道有挤压 D、如图丁，小球在竖直平面内放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过点C时小球对轨道的压力最小

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17、下列物理情景中，经典的牛顿力学不再适用的是（　　）

A、原子核外电子的运动 B、超音速飞行的歼-20战斗机在空中飞行的运动 C、月球绕地球的运动 D、小明在投篮时，篮球在空中的运动

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18、如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速向右运动，设A、B间的摩擦力为f。则以下说法正确的是（　　）

A、F对B做正功，对A也做正功 B、F对B做正功，对A不做功 C、f对B不做功，对A做负功 D、f对B做负功，对A也做负功

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19、如图，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，A、B、C三点（　　）

A、角速度大小关系是 $ω_{A} < ω_{B} < ω_{C}$ B、线速度大小关系是 $v_{A} < v_{B} < v_{C}$ C、角速度大小关系是 $ω_{A} < ω_{B} = ω_{C}$ D、线速度大小关系是 $v_{A} < v_{B} = v_{C}$

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20、如图，面积为 $S = 0.25 m^{2}$ 、电阻为 $R_{0} = 1 Ω$ 、匝数为n=10匝的圆形线圈ACD内有垂直于圆面向下、大小随时间均匀减小的匀强磁场B₁。圆形线圈的两个端点C、D通过导线与间距为L=1m、水平放置的足够长的粗糙金属轨道MP、NQ相连，足够长的光滑绝缘轨道PM'、QN'与金属轨道平滑连接。金属轨道MP、NQ处在方向竖直向下、磁感应强度大小为 $B_{2} = 1 T$ 的匀强磁场中；金属杆b长为L=1m、质量为m=1kg、电阻为 $R_{1} = 2 Ω$ ，垂直放置在金属轨道MP、NQ上，与轨道间的动摩擦因数为μ=0.2。绝缘轨道PM'、QN'上放置边长为L=1m、质量为M=3kg、电阻为 $R_{2} = 2 Ω$ 的“”形金属框EFGH，FG右侧均处在方向竖直向下、磁感应强度大小为 $B_{3} = 1 T$ 的匀强磁场中。不考虑框架中的电流产生的磁场影响，除已给电阻外其它电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，金属杆b与“”形金属框发生碰撞时会立即形成一闭合的正方形方框。

(1)、要使金属杆b能向右运动，求线圈ACD区域内磁场磁感应强度变化率的最小值；

(2)、当线圈ACD区域内的磁场随时间t按 $B_{1} = (10 - 4 t) T$ 的规律变化时，求金属杆b到达PQ时的速度大小；

(3)、当线圈ACD区域内的磁场随时间t按 $B_{1} = (10 - 4 t) T$ 的规律变化时，求稳定后“”形金属框产生的焦耳热。

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