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1、如图所示为“向心力演示仪”,图中1、2、3为放置小球的卡槽,卡槽1和3到各自转轴的距离相等;变速盘由左右两部分构成,两侧各有三个半径不等的圆盘。实验中左右圆盘可通过皮带连接,转动转子时左右套筒下降,标尺露出的格子数可显示小球转动过程中向心力大小。结合图示,完成下列问题:
(1)、若要演示“r和ω一定时,向心力与m成正比”,可将钢球置于图中卡槽3处,将 (选填“钢”或“铝”)球置于卡槽 处,且左右两侧转盘半径满足r左r右(选填“>”或“=”或“<”);
(2)、若选用两个钢球分别置于卡槽3和2处,则此时可进行演示的是“m和 一定时,向心力与 成正比”(选填“r”或“ω”)。 -
2、 一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上,电梯以0.2g的加速度匀加速上升h高度,在此过程中( )A、人克服重力做功mgh B、人的动能增加了0.2mgh C、人的重力势能增加了0.2mgh D、人的机械能增加了0.2mgh
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3、 国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示,“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成,缆绳相对地面静止,箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站,下列说法正确的是( )
A、地面基站可以建设在青藏高原上 B、配重的线速度小于同步空间站的线速度 C、箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小 D、配重还受到缆绳的拉力,所以做圆周运动的向心力大于它本身受到的万有引力 -
4、 如图所示,a、b两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出,其平抛运动轨迹的交点为P,则以下说法正确的是( )
A、b球先落地 B、a、b两球同时落地 C、a、b两球在P点相遇 D、无论两球初速度大小多大,两球总不能相遇 -
5、 如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下列分析正确的是( )
A、螺丝帽所受重力小于最大静摩擦力 B、此时手转动塑料管的角速度 C、螺丝帽受到的塑料管的弹力方向水平向外,背离圆心 D、若塑料管的转动速度加快,则螺丝帽有可能相对塑料管发生运动 -
6、如图所示,蹦床运动员从蹦床最低点弹起至蹦床平衡位置的过程中,蹦床的弹力一直做正功,这个过程中( )
A、蹦床的弹性势能减少 B、蹦床的弹性势能增加 C、蹦床的弹性势能先增加后减少 D、运动员的重力势能减少 -
7、2023年2月10日,在中国空间站全面建成后,航天员首次出舱活动取得圆满成功。已知空间站在距地球表面约400km的高空绕地球做匀速圆周运动,运行周期1.5h,地球半径约6400km,下列说法正确的是( )A、空间站绕地球做运动的线速度略大于第一宇宙速度 B、空间站绕地球做运动的线速度大于同步卫星绕地球的线速度 C、空间站绕地球做运动的角速度小于同步卫星绕地球的角速度 D、空间站绕地球做运动的向心加速度小于同步卫星绕地球的向心速度
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8、如图所示,质量为m的小球(可视为质点)在竖直平面内绕O点做半径为L的圆周运动,重力加速度大小为g,连接O点与小球的为轻杆。对小球,下列说法正确的是( )
A、过圆周最高点的最小速度为 B、过圆周最高点的速度不能大于 C、在圆周最高点对轻杆的作用力大小可以为零 D、在圆周最高点对轻杆的作用力大小最小为mg
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9、如图所示,由于空气阻力的影响,炮弹实际飞行轨道不再是抛物线,而是按“弹道曲线”飞行,下列说法正确的是( )
A、炮弹在上升过程机械能减小 B、炮弹在下落过程机械能增加 C、炮弹到达最高点时速度为零 D、炮弹到达最高点时加速度为零 -
10、如图所示是组合式推拉黑板。若在一名同学向左匀速拉动黑板时,另一名同学用粉笔从静止开始,在该黑板上匀加速竖直向下画线,则粉笔在黑板上画出的轨迹可能是图中的( )A、
B、
C、
D、
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11、根据爱因斯坦提出的相对论,以下说法正确的是( )A、经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用 B、物体的质量取决于物体所含物质的多少,质量与速度大小无关 C、一个真实的物体,其运动速度有可能达到甚至超过真空中的光速 D、质量、长度、时间的测量结果都与观测者的相对运动状态有关
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12、 如图所示是一个半圆柱形玻璃砖的横截面,O点为圆心, BC为直径,该截面内有一细束单色光垂直BC从D点入射,光束恰好不能从圆面射出。已知玻璃砖对该单色光的折射率为 , 半圆的半径为R,光在真空中传播速度为c,求
(1)、D点到O点的距离;(2)、光束从D点入射到第一次射出玻璃砖的时间。 -
13、 小明要测量一电源的电动势E和内电阻r,实验器材有:一只电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
(1)、小明设计该实验的原理表达式是(用E、r、I、R表示)。(2)、小明在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至(选填“最大值”或“最小值”),在实验过程中,将电阻箱调至图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为。(3)、小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的图像,则由图像求得,该电源的电动势V,内电阻(结果均保留两位有效数字)。 -
14、 如图所示,倾角为的固定斜面下端固定一挡板,一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上。现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距高为s处,由静止释放,已知物块与斜面间的动摩擦因数为 , 物块下滑过程中的最大动能为 , 则小物块从释放到运动至最低点的过程中,下列说法中正确的是( )
A、 B、物块刚与弹簧接触的瞬间动能最大 C、物块与弹簧接触后运动到最低点的过程中加速度先减小后增大 D、弹簧
最大弹性势能等于整个过程中重力与摩擦力对物块做功之和
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15、小明同学乘电动汽车出行,当汽车以90km/h的速度匀速行驶时,在该车的行车信息显示屏上看到了如下信息,电池组输出电压400V,电流为25A。已知该车电机及传动系统将电能转化为机械能的效率约为80%,则此时该车( )A、电池组输出的电功率约为8000W B、牵引力的功率约为8000W C、受到的阻力约为320N D、受到的牵引力约为400N
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16、 2022年11月1日,23吨的梦天实验舱与60吨的天和核心舱组合体顺利对接,完成了中国空间站建设最后一个模块的搭建。若对接前天和核心舱组合体在距地高度的正圆轨道运动,运行速度略小于梦天实验舱对接前的速度,则( )
A、对接时梦天舱和天和舱因冲击力而产生的加速度相同 B、对接前空间站内宇航员所受地球的引力为零 C、对接后空间站绕地运行速度大于第一宇宙速度 D、若不启动发动机调整轨道,对接后空间站的轨道将会是椭圆 -
17、 网球质量约60g,某球员高速击球时,球迎面飞来的速度约为50m/s,球与球拍接触的时间大约是0.004s,倘若要用球拍以同等的速率将球反向击回,则此过程中网球( )A、动量变化量为0 B、动量变化量约为 C、受到球拍的冲击力约为750N D、受到球拍的冲击力约为1500N
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18、 据考古记载我国在春秋战国时期就开始利用杆秤来称量物体的质量。如图所示,悬挂秤盘的三根细绳等长,当将秤提起,杆秤平衡时( )
A、手提杆秤的力等于秤盘及盘中物体的总重力 B、每根细绳的拉力一定大于秤盘及盘中物体总重力的 C、每根细绳的拉力一定等于秤盘及盘中物体总重力的 D、每根细绳的拉力一定小于秤盘及盘中物体的总重力 -
19、如图所示,质量的小球用长l=1m的轻绳悬挂在固定点O,质量的物块静止在质量的光滑圆弧轨道的最低点,圆弧轨道静止在光滑水平面上,悬点O在物块的正上方,将小球拉至轻绳与竖直方向成37°角后,静止释放小球,小球下摆至最低点时与物块发生弹性正碰,碰后物块恰能到达圆弧轨道的最上端。若小球、物块都可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取 , sin37°=0.6,cos37°=0.8,求
(1)、碰撞前,小球下摆至最低点时,球对轻绳拉力的大小;(2)、碰撞后瞬间物块的速度大小;(3)、圆弧轨道的半径。 -
20、某同学用图甲所示的实验装置探究线速度与角速度的关系并验证机械能守恒定律。先将两个完全相同的钢球P、Q固定在长为3L的轻质空心纸杆两端,然后在杆长处安装一个阻力非常小的固定转轴O。最后在两个钢球的球心处分别固定一个相同的挡光片,如图乙所示,保证挡光片所在平面和杆垂直。已知重力加速度为g。

实验步骤如下:
(1)该同学将杆抬至水平位置后由静止释放,当P转到最低点时,固定在钢球P、Q球心处的挡光片刚好同时通过光电门1、光电门2;(两个光电门规格相同,均安装在过O点的竖直轴上)(1)、(2)若挡光片通过光电门1、光电门2的时间为和 , 根据该同学的设计,应为________;A、2:1 B、1:2(2)、(3)若要验证“机械能守恒定律”,该同学(选填“需要”或者“不需要”)测量钢球的质量m;(3)、(4)用游标卡尺测量挡光片的宽度,示数如图丙所示,则挡光片宽度d=mm。
(4)、(5)在误差允许范围内,关系式成立,则可验证机械能守恒定律(关系式用g、L、d、、表示);(5)、(6)通过多次测量和计算,发现第(2)问的关系式均存在误差,其中一组典型数据为 , 。造成误差的主要原因可能是_________。A、空气阻力对钢球的影响 B、转轴处阻力的影响 C、钢球半径对线速度计算的影响 D、忽略了纸杆的质量