1、原创练习卷（2）1、在物理学的重大发现中,科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限法、微元法、科学假说法和建立物理模型法等.以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法B.根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义采用了极限法C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移
2、相加,这里采用了微元法2、如图所示,一平直公路上有三个路标,且、。一辆汽车在该路段做匀加速直线运动依次通过三个路标,已知汽车在相邻两路标间的速度增加量相同,均为,则下列说法中正确的是( )A.汽车在段的平均速度大小为B.汽车从m处运动到n处的时间为2sC.汽车在该路段行驶的加速度大小为D.汽车经过o处时的速度大小为3、如图所示,摩天轮是游乐场的一种大型转轮状设施,摩天轮边缘悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,下列叙述正确的是( )A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B.摩天轮转动一周的过程中,乘客所受合外力的冲量为零C.在最低点,乘客处于失重状态D.摩天轮转动过程中,乘客所
3、受的重力的瞬时功率保持不变4、据报道,2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证。“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星,将部署在距离地球500km以内的低地球轨道上,其亮度是月球亮度的8倍,可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做圆周运动,下列说法正确的是( )A.“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度B.“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度C.“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度D.“人造月亮”的公转周期大于月球绕地球运行的周期5、如图所示,光滑水平面与足够长的粗糙斜面交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面,现用质量
4、为的滑块压缩弹簧至D点,然后由静止释放,滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面,上升到最大高度,并静止在斜面上,不计滑块在B点的机械能损失。换用材料相同,质量为的滑块()压缩弹簧至同一点后,重复上述过程,下列说法正确的是( )A.两滑块到达B点时的速度相同B.两滑块沿斜面上升的最大高度相同C.两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功不相同D.两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同6、我国海军装备的某重型气垫船自重达,最高时速为108,装有额定输出功率为9000KW的燃气轮机,假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力与速度v满足,下列说法正确的是( )A.该重型气垫船的最大牵引力为B.从题中给出的数据,
5、可算出C.以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船所受的阻力为D.以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船发动机的输出功率为7、2018年6月14日11时06分,探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制,进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道,成为世界首颗运行在地月L2点Halo轨道的卫星。地月L2是个“有趣”的位置,在这里中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同。下列说法正确的是( )A.鹊桥中继星绕地球转动的角速度比月球绕地球角速度大B.鹊桥中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球线速度大C.鹊桥中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加
6、速度小D.鹊桥中继星绕地球转动的周期比地球的同步卫星周期长8、雾霾天气现在越来越多,雾和霾相同之处都是视程障碍物,会使有效水平能见度减小从而带来行车安全隐患。在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵。如图所示,图线a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象(忽略刹车反应时间),以下说法不正确的是( )A.因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故B.在t=3s时发生追尾事故C.在t=5s时发生追尾事故D.若紧急刹车时两车相距40米,则不会发生追尾事故且两车最近时相距10米9
7、、如图所示,一质量为m的小球固定在长为的轻杆上端,轻杆下端用光滑铰链连接于地面上的A点,杆可绕A点在竖直平面内自由转动.杆的中点系一细绳,电机与自动装置控制细绳,使得杆可以从虚线位置绕A点逆时针倒向地面,且倒下去的整个过程中,杆做匀速转动.那么在此过程中( )A.小球所受的重力做的功为B.绳子拉力做的功大于C.重力做功的功率逐渐增大D.绳子拉力做功的功率先增大后减小10、如图所示,一质量为m的小球(可视为质点)从离地面高H处水平抛出,第一次落地时的水平位移为,反弹的高度为.已知小球第一次与地面接触的时间为t,重力加速度为g,不计摩擦和空气阻力.下列说法正确的是( )A.第一次与地面接触的过程中
8、,小球受到的平均作用力大小为B.第一次与地面接触的过程中,小球受到的平均作用力大小为C.小球第一次落地点到第二次落地点的水平距离为D.小球第一次落地点到第二次落地点的水平距离为11、某探究学习小组用如图所示的方案测滑块与木板间的动摩擦因数.在实验桌上固定一倾斜木板,在木板上距木板底端挡板一定距离处放置一小滑块,系住小滑块的轻质细线跨过光滑的定滑轮后系住一小球,整个系统处于静止状态.剪断细线后,小滑块沿木板向下运动与挡板相碰,小球自由下落与地面相碰,先后听到两次碰撞的声音.反复调节滑块的位置,直到只听到一次碰撞的声音.测得此情况下小滑块距挡板的距离x=0.5m,距桌面的高度h=0.3m,小球下落
9、的高度H=1.25m,g取10m/s2,不考虑空气的阻力.则:1.小滑块与挡板碰撞前瞬间的速度大小为_m/s;2.滑块与木板间动摩擦因数的表达式为_(用所给物理量的符号表示),代入数据得=_.12、某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。1.安装好实验器材,要调节气垫导轨调至水平。操作应该是不挂砝码盘和细线,如果滑块_则气垫导轨调整至水平状态。2.从装置图中读出两光电门中心之间的距离s=_cm;通过下图游标卡尺测得挡光条的宽度d=_mm。3.挡光条的宽度为d,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间和,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验,还需要直接测量的一个物理量是_。4.实验所
10、验证的动能定理的表达式_(用1,2中字母表示)。5.该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量?_(填“是”或“否”)。13、如图所示，在竖直平面内有一条圆弧形轨道AB，其半径为R1 m，B点的切线方向恰好为水平方向一个质量为m1 kg的小物体，从轨道顶端A点由静止开始沿轨道下滑，到达轨道末端B点时对轨道的压力为26 N，然后做平抛运动，落到地面上的C点，若BC所连直线与水平方向夹角为，且tan1.25(不计空气阻力，)，求：(1)物体在AB轨道上运动时阻力做的功；(2)物体从B点开始到与BC直线相距最远所用的时间14、如图所示,半径为R的1/4固定圆弧轨道竖
11、直放置,下端与水平地面在P点相切,水平地面上静止一质量为m2=2m的物体,其左端固定有劲度系数为k的轻弹簧,Q点为弹簧处丁原长时的左端点,已知PQ=R,物块与水平地面PQ间的动摩擦因数为=0.4,Q点右侧光滑。现有一质量为m1=m的物块(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑,当m2固定时,m1向右运动压缩弹簧后被弹簧弹回,向左运动停止在PQ的中点,已知重力加速度为g。（1）求m1从圆弧轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功（2）m2不固定时,求弹簧的最大弹性势能（3）求m2不固定时,m最终停止的位置 1答案及解析：答案：A解析：用质点代替物体采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法,忽略
12、次要因素抓住主要因素,故A错误;根据速度定义式,当极小时表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限法,故B正确;研究牛顿第二定律采用控制变法,保持合外力不变或质量不变分别研究另外两个量的关系,故C正确;在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故D正确. 2答案及解析：答案：C解析：设汽车经过o路标时速度为v,又由于汽车在相邻两路标间的速度增加量相同,均为,故汽车通过m路标时速度为,通过n路标时速度为,由匀变速直线运动的速度与位移关系有,解得,则汽车在段的平均速度大小为,故AD错误,C正确;汽车在段的
13、平均速度大小为,故汽车从m处运动到n处的时间为,故B错误。 3答案及解析：答案：B解析：乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,乘客的动能保持不变,机械能变化,选项A错误;摩天轮转动一周的过程中,乘客动量不变,根据动量定理可知,乘客所受合外力的冲量为零,选项B正确;在最低点,乘客的加速度竖直向上,处于超重状态,选项C错误;摩天轮转动过程中,乘客速度的方向时刻在变化,根据瞬时功率的定义可知,乘客所受的重力的瞬时功率时刻在变化,选项D错误。 4答案及解析：答案：B解析：第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度“人造月亮”的线速度要小于第一宇宙速度,选项A错误;根据万有引力提供向心力有,可得向心加速度,角速度,
14、周期,轨道半径越大,向心加速度和角速度越小,周期越大,由于“人造月亮”的轨道半径小于月球的轨道半径,因此,“人造月亮”的角速度大于月球的角速度,周期小于月球绕地球的运行周期,且“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度,选项B正确,C、D错误。 5答案及解析：答案：D解析：由于初始时,弹簧的弹性势能相同,则两滑块到达B点时的动能相问,但速度不同,故A错误;两滑块在斜面上运动时的加速度相同,由于到达B点时的速度不同,故上升高度不同,B错误;滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功为,由能量守恒定律有得,故两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功相同,C错误;由能量守恒知损失的机械能,结合C的
15、分析,可知D正确。 6答案及解析：答案：B解析：气垫船的最髙速度为.在额定输出功率下以最高时速航行时,根据得气垫船的牵引力,此时匀速运动,由知,在速度达到最大前, ,即气垫船的最大牵引力大于,选项A错误;气垫船以最高时速匀速运动时, 气垫船所受的阻力,根据得,选项B正确;气垫船以最高时速一半的速度匀速航行时,所受的阻力为,此时气垫船发动机的输出功率,选项CD错误. 7答案及解析：答案：BD解析：A、由题知,中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同,角速度,则鹊桥”中继星绕地球转动的角速度与月球绕地球角速度相同,故A错误。B、线速度v=R,中继星绕地球转动的半径比月球绕地球的半径大,“鹊
16、桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球线速度大,故B正确。C、向心加速度a=2R,“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大,故C错误。D、中继星绕地球转动的半径比地球的同步卫星大,由开普勒第三定律可知,“鹊桥”中继星绕地球转动的周期比地球的同步卫星周期长,故D正确。故选:B、D 8答案及解析：答案：ACD解析：根据速度-时间图线与时间轴所围“面积”大小等于位移大小,由题图知,t=3s时,b车的位移为:sb=vbt=103m=30m;a车的位移为sa=(30+20)1m+(20+15)2m=60m,则sa-sb=30m,所以在t=3s时追尾,故B正确,A、C错误。由图
17、线可知在t=5s时两车速度相等,小汽车相对于大卡车的位移x=(20+10)1 m+104m=35m40m,则不会发生追尾事故且两车最近时相距5米,故D错误。 9答案及解析：答案：AC解析：小球在该过程中下降高度为,所以小球所受的重力做功为,A项正确;由动能定理可知,该过程中外力对系统做的功为零,又只有重力和拉力对系统做功,所以绳子拉力做的功与重力做的功大小相等,B项错误;重力做功的功率等于重力与小球沿竖直方向分速度的乘积,杆匀速转动,小球做匀速圆周运动,该过程中小球沿竖直方句的分速度不断增大,所以重力做功的功率不断增大,C项正确;由动能定理可得,绳子拉力做功的功率与重力做功的功率始终大小相等,
18、故绳子拉力做功的功率不断增大,D项错误. 10答案及解析：答案：AC解析：小球第一次与地面接触前瞬间的竖直分速度大小,接触后的竖直分速度大小,根据动量定理得,解得,选项A正确,B错误;根据,得,小球水平分速度,根据得,可知小球第一次落地点和第二次落地点的水平距离,选项C正确,D错误. 11答案及解析：答案：1.2; 2. ;0.25解析：1.小球做自由落体运动,则有,得.滑块沿木板向下做匀加速运动,运动时间与小球自由下落时间相等,则有,联立以上两式,得,由,解得2.设木板的倾角为,根据牛顿第二定律得,由题图可得,联立解得,代入数据解得 12答案及解析：答案：1.能在气垫导轨上静止或做匀速运动或
19、滑块经过两个光电门的时间相等2.50.00; 2.25; 3.滑块、挡光条和拉力传感器的总质量m; 4. 5.否解析：1.实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线,接通气源,如果滑块能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等,则表示气垫导轨调整至水平状态。2.光电门1的中心刻度为20.30cm,光电门2的中心刻度为70.30cm,所以光电门中心之间的距离,游标卡尺的读数为。3.要计算动能,还需要测量总质量,即滑块、挡光条和拉力传感器的总质量m4.拉力所做的功为,通过光电门1的速度为,通过光电门2的速度为,故滑块的动能变化量为,根据动能定理可得5.该实验中由于已经用传感器测出绳子
20、拉力大小,不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。考点:验证动能定理实验 13答案及解析：答案：(1)2 J(2)0.5 s解析：(1)设小物体在B点对轨道的压力为N，则轨道对小物体的支持力为，由牛顿第三定律知由牛顿第二定律有解得：v4 m/s；设小物体在AB轨道上克服阻力做功为W，对于从A至B过程，根据动能定理得：代入数据解得：(2)物体做平抛运动过程中，水平方向速度不变，当合速度方向与BC平行时，小物体距离BC最远；此时：又由可得： 14答案及解析：答案：（1）m1从圆弧轨道由静止下滑到停在PQ的中点过程中,克服摩擦力所做的功为W克f由动能定理得解得克服摩擦力所做的功（2）设m1从圆弧轨道由静止下滑至Q点时速度为v0, 由动能定理得 解得 当弹簧有最大弹性势能时,m1和m2具有相同速度,设为v,则有 解得弹簧的最大弹性势能 （3）设m1与弹簧分离时,m1和m2的速度分别为v1和v2, 则有 解得: 负号表示方向向左设最终停在Q点左侧x处,由动能定理得 解得,即最终停在Q点左侧处解析：