1、模块综合测评(用时:60分钟满分:100分)(教师用书独具)一、选择题(本题共8小题,每小题6分在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1下列关于曲线运动的说法中正确的是 ()A所有曲线运动一定是变速运动B物体在一恒力作用下不可能做曲线运动C做曲线运动的物体,速度方向时刻变化,故曲线运动不可能是匀变速运动D物体只有受到方向时刻变化的力作用时才可能做曲线运动【解析】做曲线运动的物体,速度方向沿曲线的切线方向,时刻变化,曲线运动一定是变速运动,A对做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上,如
2、果合力是恒力,物体做匀变速曲线运动,B、C、D均错【答案】A2甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步,乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步,在相同的时间内,甲、乙各自跑了一圈,他们的角速度和线速度的大小分别为1、2和v1、v2,则()A12,v1v2B12,v1v2C12,v1v2 D12,v1v2【解析】由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈,v1,v2,v1v2,由vr,得,1,2,12,故C正确【答案】C3如图1所示,运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是()图1A阻力对系统始终做负功B系统受到的合外力始终向下C加速下降时,重力做功大于系统
3、重力势能的减小量D任意相等的时间内重力做的功相等【解析】下降过程中,阻力始终与运动方向相反,做负功,A对;加速下降时合力向下,减速下降时合力向上,B错;下降时重力做功等于重力势能减少量,C错;由于任意相等的时间内下落的位移不等,所以,任意相等时间内重力做的功不等,D错【答案】A4如图2所示,球网高出桌面H,网到桌边的距离为L.某人在乒乓球训练中,从左侧L/2处,将球沿垂直于网的方向水平击出,球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘设乒乓球运动为平抛运动则 () 【导学号:45732174】图2A击球点的高度与网高度之比为21B乒乓球在网左、右两侧运动时间之比为21C乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比为
4、12D乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为12【解析】根据平抛运动规律,乒乓球在左、右两侧运动时间之比为12,由vgt可得,乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为12,选项D正确,B错误由ygt2可得击球点的高度与网高度之比为98,乒乓球过网时与落到桌边缘时竖直方向速度之比为13,选项A、C错误【答案】D5雨天在野外骑车时,自行车的后轮胎上常会黏附一些泥巴,行驶时感觉很“沉重”如果将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,泥巴就会被甩下来如图3所示,图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则 ()图3A泥巴在图中的a、c位置的向心加速度大于b、d
5、位置的向心加速度B泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来C泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来D泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来 【解析】当后轮匀速转动时,由aR2知a、b、c、d四个位置的向心加速度大小相等,A错误在角速度相同的情况下,泥巴在a点有Famgm2R,在b、d两点有Fb、dm2R,在c点有Fcmgm2R.所以泥巴不脱离轮胎在c位置所需要的相互作用力最大,泥巴最容易被甩下来故B、D错误,C正确【答案】C6人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转,已知地球质量为M、半径为R、表面重力加速度为g,万有引力常量为G,则下述关于人造地球卫星的判断正确的是() 【导学号:45732175】A各国
6、发射的所有人造地球卫星的运行速度都不超过B各国发射的所有人造地球卫星的运行周期都应小于2C若卫星轨道为圆形,则该圆形的圆心必定与地心重合D地球同步卫星可相对地面静止在广州的正上空【解析】由m,得v ,当rR时,卫星的运行速度最大,vmax,选项A正确;此时对应的周期最小,Tmin,且GMgR2,解得Tmin2,选项B错误;由万有引力完全用来充当向心力可知,选项C正确;同步卫星只能定位于赤道上空固定的高度,选项D错误【答案】AC7如图4所示,小滑块从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开始下滑,用v、t和h分别表示小球沿轨道下滑的速率、时间和距轨道顶端的高度如图所示的vt图象和v2h图象中可能正确的
7、是()图4【解析】小滑块下滑过程中,小滑块的重力沿斜轨道切向的分力逐渐变小,故小滑块的加速度逐渐变小,故A错误,B正确;由机械能守恒得:mghmv2,故v22gh,所以v2与h成正比,C错误,D正确【答案】BD8如图5所示,重10 N的滑块在倾角为30的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab0.8 m,bc0.4 m,那么在整个过程中下列说法正确的() 【导学号:45732176】图5A滑块动能的最大值是6 JB弹簧弹性势能的最大值是6 JC从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能
8、守恒【解析】滑块能回到原出发点,所以机械能守恒,D正确;以c点为参考点,则a点的机械能为6 J,c点时的速度为0,重力势能也为0,所以弹性势能的最大值为6 J,从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减少量,故为6 J,所以B、C正确;由ac时,因重力势能不能全部转变为动能,故A错【答案】BCD二、实验题(共2小题,共18分)9(8分)某实验小组利用如图6甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律重锤的质量为m,已知当地的重力加速度g9.80 m/s2.实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h112
9、.01 cm,h219.15 cm,h327.86 cm.打点计时器通以50 Hz的交流电根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_J,此时重锤的动能比开始下落时增加了_J根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是_(重锤质量m已知)图6【解析】打点计时器打B点时重锤减小的重力势能为Epmgh21.88m J因为重锤做的是匀加速直线运动,所以vB1.98 m/s,打B点时重锤增加的动能为:Ekmv1.96m J由于EkEp,所以可能是先释放纸带后接通电源开关【答案】1.88m1.96m该实验小组做实验时先释放了纸带,然后再合上打点计时器的开关或者释放纸
10、带时手抖动了(其他答案只要合理均可)10(10分)在“探究功与速度变化的关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图7甲所示木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,记录此过程中弹簧对木块做的功为W1.O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1.再用完全相同的2根、3根弹簧并在一起进行第2次、第3次实验并记录 2W1,3W1及相应的L2、L3数据,用WL图象处理数据,回答下列问题:图7(1)如图乙是根据实验数据描绘的WL图象,图线不过原点的原因是_;(2)由图线得木块从A到O过程中摩擦力做的功是_W1;(3)WL图象斜率的物理意义是_【解析】(1)从A
11、到B根据能量守恒可得:WWffL,所以图象不过原点的原因是在AO段还有摩擦力做功;(2)由图知图象两点坐标为(0.06,1)、(0.42,5)代入WWffL解得木块从A到O过程中摩擦力做的功为W1;(3)由WWffL知图象的斜率为摩擦力【答案】(1)未计算AO间的摩擦力做功(2)(3)摩擦力三、计算题(共2小题,共34分)11(16分)用一台额定功率为P060 kW的起重机,将一质量为m500 kg的工件由地面竖直向上吊起,不计摩擦等阻力,g取10 m/s2.求:(1)工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度vm;(2)若使工件以a2 m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起,则匀加速过程能维持
12、多长时间?(3)若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件,经过t1.14 s工件的速度vt10 m/s,则此时工件离地面的高度h为多少? 【导学号:45732177】【解析】(1)当工件达到最大速度时,Fmg,PP060 kW故vm m/s12 m/s.(2)工件被匀加速向上吊起时,a不变,v变大,P也变大,当PP0时匀加速过程结束,根据牛顿第二定律得Fmgma,解得Fm(ag)500(210)N6 000 N匀加速过程结束时工件的速度为v m/s10 m/s匀加速过程持续的时间为t0 s5 s.(3)根据动能定理,有P0tmghmv0代入数据,解得h8.68 m.【答案】(1)1
13、2 m/s(2)5 s(3)8.68 m12(18分)如图8甲所示,质量为m0.1 kg的小球,用长l0.4 m的细线与固定在圆心处的力传感器相连,小球和传感器的大小均忽略不计当在A处给小球6 m/s的初速度时,恰能运动至最高点B,设空气阻力大小恒定,g取10 m/s2.求:图8(1)小球在A处时传感器的示数;(2)小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功;(3)小球在A点以不同的初速度v0开始运动,当运动至B点时传感器会显示出相应的读数F,试通过计算在图乙坐标系中作出Fv图象【解析】(1)在A点,由Fmgm,解得:F10 N.(2)由mgm得:vB2 m/s小球从A 到B过程中,根据动能定理:Wf2mglmvmv得到:Wf0.8 J所以克服空气阻力做功0.8 J.(3)小球从A到B过程中,根据动能定理:Wf2mglmvmv小球在最高点Fmgm两式联立得:Fv9图象如图所示【答案】(1)10 N(2)0.8 J(3)如解析图所示