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相关试卷

1、中国空间站的机械臂具有七个自由度，类似于人类手臂的灵活性，可实现抓取、拖拽、爬行、对接等功能。如图所示，在长为d的机械臂作用下，微型卫星、空间站、地球位于同一直线，伸直的机械臂沿该直线方向抓住微型卫星，微型卫星与空间站一起做角速度为 $ω$ 的匀速圆周运动。已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，微型卫星质量为m，空间站轨道半径为r，求：
（1）在轨运行时，空间站的线速度 $v_{1}$ 和微型卫星的线速度 $v_{2}$ 之比；
（2）机械臂对微型卫星的作用力大小F；（忽略空间站与卫星之间的万有引力以及机械臂对空间站的作用力，用m，g，R，r，d表示）
（3）物体在引力场中具有的势能叫做引力势能。若取无穷远处为引力势能零点，质量为m的物体在地球引力场中具有的引力势能为 $E_{p} = - \frac{G M m}{r}$ （式中G为引力常量，M为地球的质量，r为物体到地心的距离）。若让机械臂松开卫星，通过控制卫星上自带的火箭发动机，使卫星由当前半径为r的圆轨道变轨到离地球更远的半径为 $r^{'}$ 的圆轨道，则在此过程中，万有引力对卫星做的功为多少？（用g、R、m、r、 $r^{'}$ 表示）

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2、某实验小组利用如图甲所示实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
（1）按照甲图所示的实验装置图安装好实验器材，打点计时器与低压交流电源相连。以下两种测量工具中，不需要的是（填器材前的字母标号）。
A．毫米刻度尺 B．秒表
（2）小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，选取纸带上0、1、2、3、4、5、6作为计数点，每个计数点之间间隔一个点。分别测量6个计数点到0计数点之间的距离 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 、 $x_{3}$ 、…、 $x_{6}$ ，如图乙所示。设打点计时器的打点周期为T，利用逐差法处理实验数据，并使误差尽量小，则小车的加速度a的表达式为 $a =$ （用题目中所给物理量的字母表示）。
（3）然后利用图像法处理数据，以时间t为横坐标，以位移x与对应时间t的比值为纵坐标，根据实验数据在坐标纸上描点、连线如图丙所示，根据图像可求出打下0计数点时的速度为m/s，小车运动的加速度为 ${m/s}^{2}$ 。（结果保留两位有效数字）

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3、如图所示，一带负电粒子（不计重力）质量为 $m$ 、电荷量大小为 $q$ ，以初速度 $v_{0}$ 沿两板中央水平方向射入水平放置、距离为 $d$ 、电势差为 $U$ 的一对平行金属板间，经过一段时间从两板间飞出，在此过程中，已知粒子动量变化量的大小为 $Δ p$ ，下列说法正确的是（　　）

A、粒子在两板间运动的加速度大小为 $\frac{U q}{d m}$ B、粒子从两板间离开时的速度大小为 $\frac{Δ p}{m}$ C、金属板的长度为 $\frac{d v_{0} Δ p}{U q}$ D、入射点与出射点间的电势差为 $- \frac{{(Δ p)}^{2}}{2 m q}$

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4、一小球以水平速度 $v_{0} = 10.00 m/s$ 从 $O$ 点向右抛出，经 $1 .73s$ 恰好垂直落到斜面上 $A$ 点，不计空气阻力， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ， $B$ 点是 $O$ 点在斜面上的竖直投影点，以下判断正确的是（）

A、斜面的倾角约为 $30^{°}$ B、小球距斜面的竖直高度约为 $15 m$ C、若小球以水平速度 $v_{0} = 5.00 m/s$ 向右抛出，它一定落在 $A$ 、 $B$ 的中点 $P$ 处 D、若小球以水平速度 $v_{0} = 5.00 m/s$ 向右抛出，它一定经过 $A$ 、 $B$ 的中点 $P$ 的上方

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5、下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是（）

A、甲图中 $x_{1} - 2 x_{1}$ 物体的加速度大小为 $\frac{v_{0}^{2}}{x_{1}}$ B、乙图中所描述的物体在 $0 - t_{1}$ 时段通过的位移为 $x_{1}$ C、丙图中所描述的物体在 $t_{1} - t_{2}$ 时段速度的变化量为 $a_{0} (t_{2} - t_{1})$ D、若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度为 $2 {m/s}^{2}$

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6、如图，水平光滑平台左端固定一竖直挡板，轻质弹簧左端与其相连；平台右方有一光滑圆弧轨道CD，半径 $R = \frac{11}{8} m$ ，圆心角 $θ = 53 °$ ，半径OD与水平光滑轨道DE垂直；DE与长为 $L = 6 m$ 的水平传送带EF等高，传送带静止不动。一质量 $m = 0.5 kg$ 的滑块（可视为质点）从A点由静止释放，弹簧的弹性势能 $E_{p} = 2.25 J$ ，滑块离开弹簧后从平台边缘B点水平飞出，刚好在C点沿切线滑入圆弧轨道CD，最终停在传送带正中央。不计空气阻力，g取 $10 m / s^{2}$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ 。
（1）求滑块离开平台时的速度大小 $v_{0}$ 以及运动到C点的速度大小 $v_{C}$ ；
（2）求滑块与传送带之间的动摩擦因数 $μ$ ；
（3）若传送带以速度 $v = 3 m / s$ 逆时针匀速转动，只考虑滑块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程，求滑块与传送带间因摩擦产生的热量 $Q$ 。

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7、一行星质量为M，半径为R，已知万有引力常量为G，不考虑行星自转的影响。
（1）求行星表面重力加速度大小g；
（2）若卫星绕行星做匀速圆周运动，卫星距行星表面的高度为h，求卫星的线速度大小v；
（3）若从行星表面以初速度 $v_{0}$ 竖直上抛一物体，求物体上升到最高点的时间t。

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8、如图，质量为 $m = 0.5 kg$ 的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为 $R = 0.4 m$ 的圆周运动。已知小球恰好通过最高点，不计空气阻力，g取 $10 m / s^{2}$ 。
（1）求小球通过最高点的速度大小 $v_{0}$ ；
（2）求小球通过最高点时重力的瞬时功率P；
（3）求小球通过最低点时对轻绳的拉力。

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9、图甲是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置
打点计时器打点周期为 $T = 0.02 s$ ，选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点（速度为0），A、B、C为三个计数点．测得 $O A = 13.00 cm$ ， $O B = 20.70 cm$ ， $O C = 29.00 cm$ ，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，g取 $9.80 m / s^{2}$ 。

(1)、该实验（选填“不必”或“必须”）测量重锤质量；

(2)、若重锤的质量为0.5kg，取过程O到B验证重锤机械能守恒。根据以上数据计算出：重锤的重力势能减少J，打点计时器打B点时重锤的速度 $v_{B} =$ m/s，重锤的动能增加J；（结果均保留3位有效数字）

(3)、重锤增加的动能比减少的重力势能小，主要原因是；

(4)、利用实验时打出的纸带，测量出各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以 $\frac{1}{2} v^{2}$ 为纵轴作出如图丙所示的图线，若重锤机械能守恒，则图线的斜率近似等于______。（填选项前的字母）

A、19.6 B、9.80 C、4.90

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10、在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点O的正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时立即被烧断，之后小球做平抛运动。现利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球某次做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，而后用平滑曲线连接各点得到小球做平抛运动的轨迹。已知照相机拍照的频率为20Hz（即相邻两点的时间间隔为0.05s）。

(1)、根据上述信息可知，a点（选填“是”或“不是”）小球平抛的起点；

(2)、小球平抛的初速度大小为m/s；

(3)、该星球表面重力加速度大小为 $m / s^{2}$ 。

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11、如图，一质量为 $m = 2 kg$ 的圆环套在固定的光滑杆上，杆倾角为53°，圆环用轻绳通过轻质光滑定滑轮与质量为 $M = 2.7 kg$ 的物块相连。现将圆环拉到A位置（AO水平）由静止释放，圆环向下运动经过位置C，已知OC垂直于杆，AO长为 $\frac{5}{3} m$ ， g取 $10 m / s^{2}$ ， $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ 。则（　　）

A、圆环和物块组成的系统机械能守恒 B、物块的机械能守恒 C、物块机械能的改变量等于合力对其做的功 D、到达C位置时，圆环的速度大小为5m/s

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12、如图，地球同步卫星轨道在距离地面约36，000千米的Ⅲ轨道处，依靠人类目前的火箭发射能力不能直接把卫星送到如此远的空间位置，想要进入高轨道Ⅲ需先将卫星发射到近地轨道Ⅰ，再经转移轨道Ⅱ进行变轨到达轨道Ⅲ。以下关于卫星变轨过程描述正确的是（　　）

A、通过调整同步卫星可以定点在南充上空 B、无论在哪个轨道上运行，卫星的速率始终不会大于7.9km/s C、Ⅱ轨道上B点的速率在整个变轨过程中最小 D、卫星在Ⅱ轨道上A点的加速度等于在Ⅰ轨道上A点的加速度

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13、某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能， $t = 0$ 时刻驾驶汽车由静止启动， $t = 6 s$ 时汽车达到额定功率，之后保持该功率不变，再过7s汽车速度达到最大，车载电脑生成的汽车加速度a随速率倒数 $\frac{1}{v}$ 变化的图像如图中AB、BC两段，已知汽车和司机的总质量 $m = 2000 kg$ ，所受阻力是总重力的0.25倍，g取 $10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、汽车启动后一直做匀加速直线运动 B、汽车的额定功率为 $1.5 \times 10^{4} W$ C、汽车的最大速度大小为15m/s D、汽车从启动到速度最大通过的位移大小为120m

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14、有一种新式健身“神器”——能自动计数的智能呼啦圈深受健身者的喜爱。智能呼啦圈腰带外侧有圆形光滑轨道，将安装有滑轮的短杆嵌入轨道并能自由滑动，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻质细绳，其简化模型如图所示。已知配重（可视为质点）质量 $m = 0.6 kg$ ，绳长为 $L = 0.3 m$ ，悬挂点到腰带外侧圆形轨道中心O的距离为 $r = 0.12 m$ ．水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动，在某一段时间内细绳与竖直方向夹角始终为53°。腰带可看作不动，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ ，下列说法正确的是（　　）

A、配重受到的合力大小为10N B、配重的角速度为 $ω = \frac{10 \sqrt{30}}{9} rad / s$ C、若细绳不慎断裂，配重将自由下落 D、若增大转速，细绳对配重的拉力将变小

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15、火灾逃生的首要原则是离开火灾现场，如图是火警设计的一种让当事人快捷逃离现场的救援方案：用一根不变形的轻杆MN支撑在楼面平台AB上，N端在水平地面上向右以 $v_{0}$ 匀速运动，被救助的人员紧抱在M端随轻杆向平台B端靠近，平台高为h，当 $B N = 2 h$ 时，被救人员向B点运动的速率是（　　）

A、 $v_{0}$ B、 $2 v_{0}$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{2} v_{0}$ D、 $\frac{1}{2} v_{0}$

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16、科学家发现由于太阳内部的核反应而使其质量在不断减小，使得地球做离心运动。若干年后，地球绕太阳的运动仍可视为匀速圆周运动，描述地球绕太阳运动的物理量与现在相比，下列说法正确的是（　　）

A、加速度变大 B、周期变大 C、速率变大 D、角速度变大

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17、如图，一心形靶放在水平地面上，心形靶由三个半圆组成，其中大圆半径 $R_{1} = 0.4 m$ ，小圆半径 $R_{2} = 0.2 m$ 。飞镖（视为质点）从大圆圆心O点正上方 $h = 3.2 m$ 处沿各个方向水平抛出，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ，要求飞镖击中心形靶（包括边缘处），则飞镖初速度最大值为（　　）

A、0.5m/s B、0.25m/s C、 $\frac{\sqrt{2}}{4} m / s$ D、0.3m/s

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18、物理与生活息息相关，在下列与图片相关的描述中，正确的是（　　）

A、甲图，“旋转秋千”角速度越来越大，座椅越转越低 B、乙图，汽车上坡时换成高速挡可以获得更大的牵引力 C、丙图，海啸能掀翻汽车、摧毁房屋，说明运动的物体可以做功，具有能量 D、丁图，击打弹片两球同时落地，说明平抛运动水平方向做匀速直线运动

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19、关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A、做曲线运动的物体加速度一定与速度同向 B、做匀速圆周运动的物体所受的合力为恒力 C、曲线运动的加速度一定变化 D、两个直线运动的合运动可能是曲线运动

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20、智能手机内置加速度传感器，管老师将平放的手机从一定高度处自由下落到床垫上，“phyphox”APP（图1）显示手机下落过程中的加速度随时间变化的图像如图2，已知手机的质量为0.2kg，忽略空气阻力，自由落体加速度g=10m/s² ，求
（1）手机刚接触床垫时的速度大小；
（2）床垫对手机的最大弹力；
（3）手机第一次与床垫碰撞过程中，床垫对手机的冲量大小以及该过程损失的能量；
（4）如图3，有一弹性小球，手机质量是它的100倍，将其置于手机上方（间距很小），一起从原来的高度自由下落，手机第一次从床垫反弹恰好离开床垫时，弹性小球刚好与手机发生弹性碰撞，求弹性小球弹起的高度比释放时高了多少米？
注意：本题进行了适当简化与理想化，可能用到的计算196²=38416
392²=153664
$\frac{380}{101} = 3.76$
$\frac{1592}{101} = 15.76$

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