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相关试卷

1、某实验小组利用图甲的装置验证系统机械能守恒定律，已知弹簧的劲度系数为 $k$ ，原长为 $L_{0}$ ，钩码的质量为 $m$ 。已知弹簧的弹性势能表达式为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，其中 $k$ 为弹簧的劲度系数， $x$ 为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。

(1)、要完成该实验，除了图甲中器材以外，还必需的器材是____。

A、低压直流电源 B、刻度尺 C、秒表

(2)、在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，此时弹簧的长度为 $L$ 。接通打点计时器电源，从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图乙所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为 $T$ （在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出 $A$ 点）。从打下 $A$ 点到打下 $F$ 点时间内，弹簧的弹性势能减少量为。

(3)、实验小组中的小王同学利用 $v_{F} = \frac{h_{6} - h_{4}}{2 T}$ 计算F点对应的速度，但小组内另一位同学却认为钩码的运动并非匀加速运动，故此计算方法存在误差，计算值比真实值（选填“偏大”或“偏小”）。

(4)、利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度 $h$ 的关系如图丙所示。由图丙可知，随着 $h$ 增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，可能原因是。

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2、在“探究遥控电动小车额定功率”实验中，实验步骤如下∶①用天平测出电动小车的质量为0.5kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。（以下3小题结果均保留三位有效数字）
请你分析纸带数据，回答下列问题：

(1)、该电动小车运动的最大速度为m/s；

(2)、关闭小车电源后，小车的加速度大小为m/s²；由此可知，小车所受的阻力为N。

(3)、该电动小车的额定功率为W。

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3、如图，可视为质点的小球能沿着固定的竖直光滑圆轨道内侧做完整的圆周运动，以圆环的最低点为重力势能的零位置。在最高点时，小球的动能为 $E_{k}$ ，重力势能为 $E_{p}$ ，机械能为 $E$ 。下列关系式可能正确的是（　　）

A、 $E = \frac{6}{5} E_{p}$ B、 $E = \frac{3}{2} E_{p}$ C、 $E_{k} = \frac{1}{3} E_{p}$ D、 $E_{k} = \frac{1}{6} E_{p}$

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4、假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，用A代表“神舟十一号”，B代表“天宫二号”，它们对接前做圆周运动的情形如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A、A的运行速度大于B的运行速度 B、A的向心加速度小于B的向心加速度 C、B的运行速度一定大于7.9km/s且小于11.2km/s D、B运行时，其处于失重状态

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5、某无人驾驶汽车某次在试驾中的启动过程中以恒定加速度启动，达到发动机额定功率后继续加速一段时间，直到达到稳定速度，汽车所受阻力恒定。P为发动机功率，F为牵引力，v为汽车速度，下列图像中能正确描述该过程的是（）

A、A B、B C、C D、D

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6、《天问》是屈原笔下的不朽诗篇，而“天问”行星探索系列代表着中国人对深空物理研究的不懈追求。如下图所示，半径均为R的两球形行星A、B的密度之比为 $ρ_{A} : ρ_{B} = 1 : 2$ ， A、B各有一个近地卫星C、D，其绕行周期分别为： $T_{C}$ 、 $T_{D}$ 。站在行星表面的宇航员从距A行星表面高为h处以 $v_{0}$ 水平抛出一物体a，从距B行星表面高为2h处以 $2 v_{0}$ 水平抛出另一物体b。下列说法正确的是（　　）

A、C、D绕A、B运行的速度之比为 $1 : 2$ B、B、D绕A、B运行的周期满足 $T_{C} = T_{D}$ C、由于不知道a与b的质量，所以无法求出二者落地时速度之比 D、a、b两物体从抛出到落地的位移之比为 $1 : 2$

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7、如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面，质量 $m = 1 k g$ 的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为重力势能零势能参考面，在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能E_P、弹簧的弹性势能E_弹随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度g=10m/s² ，则（　　）

A、根据甲图可知小球下落的初始位置距地面的高度为0.6m B、根据乙图可知弹簧的最大压缩量为0.6m C、根据甲图和乙图可知，小球在最低点时的重力势能为5.2J D、小球下落到最低点过程受到的阻力大小为2N

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8、太空垃圾是围绕地球轨道的有害人造物体，如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是（　　）

A、离地越高的太空垃圾运行加速度越小 B、离地越低的太空垃圾运行角速度越小 C、离地越高的太空垃圾运行速率越大 D、太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞

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9、2020年11月24日成功发射的“嫦娥五号”是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。已知月球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，月球绕地球做圆周运动的公转周期为 $T_{1}$ ， “嫦娥五号”探测器绕近月轨道做圆周运动的周期为 $T_{2}$ ，引力常量为G，由以上条件可知（　　）

A、月球质量为 $\frac{4 π^{2} r^{3}}{G T_{1}^{2}}$ B、地球质量为 $\frac{4 π^{2} r^{3}}{G T_{2}^{2}}$ C、月球的密度为 $\frac{3 π}{G T_{2}^{2}}$ D、地球的密度为 $\frac{3 π}{G T_{1}^{2}}$

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10、2024年1月18日天舟七号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，成功对接于空间站天和核心舱后向端口，据悉天舟七号在返回地面过程中还要释放小卫星（小卫星运行圆轨道半径小于核心舱圆轨道半径）。关于在圆轨道上运行的货运飞船、核心舱及小卫星，下列说法正确的是（　　）

A、核心舱的速度大于第一宇宙速度 B、核心舱中的宇航员处于完全失重状态，不受地球的引力 C、小卫星运行的加速度大于核心舱的加速度 D、小卫星运行的周期大于核心舱的周期

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11、坐过山车时，人体会分泌大量肾上腺素和多巴胺，让人感觉惊险刺激。如图所示，某车厢中游客通过环形轨道攀升的一小段时间内速率不变，则该过程中（　　）

A、该游客所受合力做功为零 B、该游客所受合力始终为零 C、该游客的机械能守恒 D、该游客所受重力的瞬时功率一定变大

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12、如图所示，将一质量为m的石块从离地面h高处以初速度 $v_{0}$ 斜向上抛出，初速度与水平方向的夹角为 $θ$ 。若空气阻力可忽略，为减小石块落地时的速度，下列措施可行的是（　　）

A、仅减小m B、仅减小 $v_{0}$ C、仅增大 $θ$ D、仅增大h

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13、关于运动场上的物理知识，下列描述正确的是（　　）

A、运动员手持哑铃将其从空中轻放回地面的过程中，运动员对哑铃做负功 B、运动员在跑步过程中，跑道对运动员做正功 C、立定跳远时，运动员在空中运动过程中，速度大小不变 D、足球运动员踢出“香蕉球”，足球在空中运动过程中，机械能守恒

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14、如图所示，质量为m=1kg的小物块从固定光滑斜面上的A点由静止下滑，进入圆心为O、半径为R=1m的光滑圆弧轨道BCD（B点和D点等高）。圆弧B点的切线与斜面重合，DE为光滑曲线轨道（该轨道与物体以某一速度从E点平抛后的运动轨迹重合），光滑曲线轨道DE在D点处的切线与OD垂直，曲线轨道的E端与带有挡板的光滑水平木板平滑连接，轻质弹簧左端固定在挡板上。已知A点距斜面底端B的距离l=2m，水平木板距离地面的高度h=0.45，斜面的倾角θ=37°。（取g=10m/s² ，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

(1)、小物块运动到圆弧最低点C时受到的支持力的大小F_N；

(2)、要使小物块从D点沿轨道运动到E点的过程中对轨道刚好没有压力，小物块释放点距B点的距离d（计算结果保留两位有效数字）；

(3)、若斜面不光滑且动摩擦因数μ=0.1，小物块仍从A点下滑，在整个过程中小物块沿斜面滑行的总路程s。

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15、如图所示，倾角 $θ = 37 °$ 、高 $h = 1.8 m$ 的斜面体位于水平地面上，小球从斜面体顶端A点以初速度 $v_{0}$ 水平向右抛出（此时斜面体未动），小球恰好落到斜面体底端B点处。空气阻力忽略不计，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $t a n 37 ° = 0.75$ 。

(1)、求小球平抛的初速度 $v_{0}$ 的大小；

(2)、若在小球水平抛出的同时，使斜面体在水平地面上由静止开始向右做匀加速直线运动，经0.4s小球落至斜面体上，求斜面体运动的加速度大小(计算结果保留两位小数)。

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16、如图所示，一个质量为m=0.2kg的小球，用长为l=0.5m的轻绳悬挂于 $O$ 点的正下方 $P$ 点。若重力加速度g=10m/s² ，小球在水平恒力F=2N的作用下从 $P$ 点由静止运动到与竖直方向成37°的 $Q$ 点，已知 $s i n 3 7^{°} = 0.6$ ， $c o s 3 7^{°} = 0.8$ ，求：

(1)、此过程中水平恒力 $F$ 、重力、绳拉力分别做的功；

(2)、小球在 $Q$ 点的速度大小。

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17、用下图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度 $ω$ 和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。

(1)、在探究向心力的大小F与半径r关系时，要保持不变的是____（填选项前的字母）。

A、 $ω$ 和r B、 $ω$ 和m C、m和r D、m和F

(2)、如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态，则该次实验是在探究向心力的大小F与____（填选项前的字母）。

A、质量m的关系 B、半径r的关系 C、角速度 $ω$ 的关系

(3)、若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为 $1 : 9$ ，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为____（填选项前的字母）。

A、 $1 : 9$ B、 $9 : 1$ C、 $1 : 3$ D、 $3 : 1$

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18、2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r₃的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r₁的圆轨道Ⅰ，运行周期为T₁ ，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（　　）

A、神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上运动时经A、B两点的速度大小 $v_{A} : v_{B} = r_{1} : r_{3}$ B、神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为 $T_{2} = T_{1} \sqrt{(\frac{r_{1} + r_{3}}{2 r_{1}})^{3}}$ C、神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期 D、正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度

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19、图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（　　）

A、受到的摩擦力沿水平方向 B、受到的合外力不变 C、受到的摩擦力逐渐增大 D、受到的支持力逐渐减小

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20、如图所示，质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，不计空气阻力，则

A、物体所受合力做的功等于 $\frac{1}{2} m v^{2}$ B、底板对物体的支持力做的功等于 $m g H + \frac{1}{2} m v^{2}$ C、物体m的重力做功等于 $M g H$ D、物体m处于失重状态

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