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1 . 能量的转化
1.下列物体运动过程中,可认为机械能守恒的是( )
2.竖直上抛一小球,小球运动过程中受到与速率成正比的空气阻力作用,小球从开始上抛至最高点过程,以向上为正方向,下列关于小球的加速度a、速度v随小球运动的时间t的变化关系及动能、机械能E随位移x的变化关系中可能正确的是(图中虚线均为图像的切线)( )
3.位于水平面上的物体在水平恒力作用下,做速度为的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力,物体做速度为的匀速运动,且与功率相同。则可能有( )
4.实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,装置如图所示,摆锤质量为。(1)实验中,用于测量小球速度的传感器是____ 传感器。挡光片宽度为,某次测量中,摆锤通过它的时间为,则摆锤的速度为____ ,动能____ J。(保留二位有效数字)
(2)实验前已测得、、B、A各点高度分别为、、、。某同学获得的实验数据如图b,分析表中数据发现:从A到D,机械能逐渐____ ,其原因是____ 。
(3)某同学设想用一块挡光片重新设计该实验,实验中卸下全部挡光片,仅将一块挡光片先放在B点,让摆锤从A点静止释放,记录实验数据;然后挡光片依次放在C点、D点,重复此前的实验过程。实验结束后,他发现、、三个点的机械能数据较为接近,而用A点高度算出重力势能作为A点机械能,明显小于、、三点的机械能数据,分析其原因可能是摆锤的实际释放点____ A点(选填“高于”、“低于”),也可能是____ 的原因。
5.如图所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道和相连)、高度h可调的斜轨道组成。游戏时滑块从O点弹出,经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径,长,长,圆轨道和光滑,滑块与、之间的动摩擦因数。滑块质量且可视为质点,弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力,,各部分平滑连接。求:
(1)滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小;
(2)当且游戏成功时,滑块经过E点对圆轨道的压力及弹簧弹性势能;
(3)要使游戏成功,弹簧的弹性势能与高度h之间满足的关系。
1.下列物体运动过程中,可认为机械能守恒的是( )
A.树叶从树枝上落下的运动 | B.氢气球拉线断了后的运动 |
C.集装箱被起重机匀加速吊起的运动 | D.被投掷后的铅球在空中的运动 |
A. | B. | C. | D. |
A., | B., |
C., | D., |
(2)实验前已测得、、B、A各点高度分别为、、、。某同学获得的实验数据如图b,分析表中数据发现:从A到D,机械能逐渐
次数 | D | C | B | A |
高度 | 0 | 0.050 | 0.100 | 0.150 |
速度 | 1.878 | 1.616 | 1.299 | 0.866 |
势能 | 0 | 0.0039 | 0.0078 | 0.0118 |
动能 | 0.0141 | 0.0104 | 0.0067 | 0.003 |
机械能 | 0.0141 | 0.0144 | 0.0146 | 0.0148 |
5.如图所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道和相连)、高度h可调的斜轨道组成。游戏时滑块从O点弹出,经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径,长,长,圆轨道和光滑,滑块与、之间的动摩擦因数。滑块质量且可视为质点,弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力,,各部分平滑连接。求:
(1)滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小;
(2)当且游戏成功时,滑块经过E点对圆轨道的压力及弹簧弹性势能;
(3)要使游戏成功,弹簧的弹性势能与高度h之间满足的关系。
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2 . 如图所示,光滑水平面上钉有两根相距为l的铁钉O和,一段长为2l的细线一端系于O点,另一端连一质量为m的小球,小球位于的延长线上。若小球以垂直于细线,平行于水平面的速度v开始运动(每次细线触碰铁钉,均不改变小球速度大小),求:
(1)细线接触到铁钉后,小球的角速度的大小;
(2)细线接触到铁钉后,细线受到的拉力的大小;
(3)小球从开始运动到小球与铁钉O相碰的过程中,所经历的时间。
(1)细线接触到铁钉后,小球的角速度的大小;
(2)细线接触到铁钉后,细线受到的拉力的大小;
(3)小球从开始运动到小球与铁钉O相碰的过程中,所经历的时间。
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3 . 如图所示,小环A套在粗糙的水平杆KO上,小球B通过细线分别与小环和竖直轴相连,A、B间细线长为L1=0.5m,与竖直方向的夹角θ=37°,B、P间细线水平,长为L2=0.2m,整个装置可绕竖直轴转动。已知小环A和小球B均可视为质点,小环A的质量为mA=0.6kg,小球B的质量为mB=0.4kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取9.8m/s2,结果保留2位小数。在以下两问中,小环A与杆均未发生相对滑动。求:
(1)装置匀速转动的角速度为时,小环A受到摩擦力的大小;
(2)小环A受到摩擦力的大小为时,B、P间细线张力的大小。
(1)装置匀速转动的角速度为时,小环A受到摩擦力的大小;
(2)小环A受到摩擦力的大小为时,B、P间细线张力的大小。
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4 . 四、“天宫”中和地面上的实验
用相同的器材分别在地面和“天宫”中做实验,能观察到完全不同的现象。地球表面重力加速度为g。
实验一:如图a所示,用固定细杆悬挂一个质量为m的小球,轻绳长为L。给小球一个垂直于绳、较小的初速度v。
实验二:如图b所示,静止释放质量为3m的球A,同时给质量为m的球B初速度v向A球球心运动,通过背景中小方格观察两球运动情况。________ ,小球具有初速度的瞬间,绳子拉力大小为________ 。
2.在地球表面进行实验一,小球第一次回到出发点所用时间为________ ,增加小球质量再次实验,该时间________ (选涂:A。增大 B.减小 C.不变)。
3.在“天宫”中进行实验二,经过时间Δt两球发生碰撞,忽略两球碰撞时间,照相机拍下如图c所示的不同时刻的两球位置照片。________ v;
(2)(简答)两球间的碰撞是否为弹性碰撞?_______ 判断依据是什么?_______
4.(计算)在地球表面进行实验二,两球释放时,A球底部距离地面h,且已知在“天宫”中进行实验二时的Δt和u,不计空气阻力。计算A球落地位置与其释放位置的水平间距x(用u、Δt、g、h表示)。
用相同的器材分别在地面和“天宫”中做实验,能观察到完全不同的现象。地球表面重力加速度为g。
实验一:如图a所示,用固定细杆悬挂一个质量为m的小球,轻绳长为L。给小球一个垂直于绳、较小的初速度v。
实验二:如图b所示,静止释放质量为3m的球A,同时给质量为m的球B初速度v向A球球心运动,通过背景中小方格观察两球运动情况。
1.在“天宫”中进行实验一,小球第一次回到出发点所用时间为
2.在地球表面进行实验一,小球第一次回到出发点所用时间为
3.在“天宫”中进行实验二,经过时间Δt两球发生碰撞,忽略两球碰撞时间,照相机拍下如图c所示的不同时刻的两球位置照片。
(1)在碰撞后A球的速度u=
(2)(简答)两球间的碰撞是否为弹性碰撞?
4.(计算)在地球表面进行实验二,两球释放时,A球底部距离地面h,且已知在“天宫”中进行实验二时的Δt和u,不计空气阻力。计算A球落地位置与其释放位置的水平间距x(用u、Δt、g、h表示)。
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5 . 在如图(甲)所示的圆柱形圆筒内表面距离底面高为h处,给一质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度,其俯视图如图(乙)所示。小滑块将沿圆筒内表面旋转滑下,下滑过程中滑块表面与圆筒内表面紧密贴合,圆筒半径为R,重力加速度为g,圆筒内表面光滑。
1.小滑块滑落到圆筒底面的时间2.小滑块滑落到圆筒底面时速度v大小(作出必要的图示,写出解答的过程);
3.滑块速度方向和水平方向的夹角的正切随时间t变化的图像是( )。
A. | B. | C. | D. |
5.若筒内表面是粗糙的,小滑块在筒内表面所受到的摩擦力f正比于两者之间的正压力.则小滑块在水平方向速率随时间变化的关系图像为( ).
A. | B. | C. |
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2023-12-14更新
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421次组卷
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3卷引用:2024届上海市长宁区高三上学期教学质量调研(一模)物理试卷
2024届上海市长宁区高三上学期教学质量调研(一模)物理试卷2024届上海市长宁区高三上学期教学质量调研(一模)物理试卷(已下线)专题02 曲线运动-【好题汇编】2024年高考物理一模试题分类汇编(上海专用)
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6 . 跳台滑雪是冬奥会最具观赏性的项目之一,如图乙所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图,比赛运动员从圆弧助滑道的最高点A处由静止滑下后,从滑道B处恰好沿水平方向飞出,在着陆坡BC上的P处着陆。在飞行过程中,运动员与BC间距离最大处记为D处(图中未画出)。将运动员和滑雪板整体看成质点,不计空气阻力,BC与水平方向的夹角为α。
1.运动员经过D处时的( )
2.关于运动员从B到P的运动过程中,随时间保持不变的物理量是( )
3.网上查询可推知圆弧滑道AB所对的圆心角为53°(圆心位于B点正上方),AB间高度差h=24m,着陆坡BC倾角α=37°。一位比赛运动员的质量,(包含所有装备的总质量),着陆点P到B的距离s=73.5m,已知:,,重力加速度取,试求:
(1)运动员从B到P的运动时间及从B水平飞出的速度大小;
(2)运动员在飞离B点前瞬间对轨道的压力;
(3)运动员落着陆坡上的P点前瞬间的重力功率。
1.运动员经过D处时的( )
A.速度等于零 |
B.加速度等于零 |
C.速度与水平面的夹角为α |
D.加速度与BC的夹角为α |
A.位移的变化率 | B.路程的变化率 |
C.动量的变化率 | D.动能的变化率 |
(1)运动员从B到P的运动时间及从B水平飞出的速度大小;
(2)运动员在飞离B点前瞬间对轨道的压力;
(3)运动员落着陆坡上的P点前瞬间的重力功率。
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7 . 重力测量
“重力测量”是指测定重力加速度的技术和方法,其成果在地球物理学、测绘学中有着重要的作用。小明用图(a)所示的实验装置测量重力加速度g。其中轻质细线长为L,细线一端挂在已调零的力传感器下,另一悬挂一直径为D的金属小球。悬点的正下方固定一光电门,用于测量小球经过时的挡光时间。实验时将小球拉至不同高度由静止起开始摆动,记下小球在最低点时力传感器的读数F和小球经过光电门的挡光时间t,建立合适坐标系处理实验数据得到图(b)。
(1)图(b)中纵坐标为绳子拉力F,横坐标可能为( )
(2)实验测得图像的斜率为k,纵轴截距为b,则________ 。(用题中字母L、D、k、b表示)
(3)已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的引力为0。“科拉深井”以的垂直深度,被誉为到达地球最深处的人造物。若将地球视为质量分布均匀、半径为的球体。“科拉深井”井底的重力加速度为,地球表面重力加速度,则________ (保留三位有效数字)。
“重力测量”是指测定重力加速度的技术和方法,其成果在地球物理学、测绘学中有着重要的作用。小明用图(a)所示的实验装置测量重力加速度g。其中轻质细线长为L,细线一端挂在已调零的力传感器下,另一悬挂一直径为D的金属小球。悬点的正下方固定一光电门,用于测量小球经过时的挡光时间。实验时将小球拉至不同高度由静止起开始摆动,记下小球在最低点时力传感器的读数F和小球经过光电门的挡光时间t,建立合适坐标系处理实验数据得到图(b)。
(1)图(b)中纵坐标为绳子拉力F,横坐标可能为( )
A.t | B. | C. | D. |
(2)实验测得图像的斜率为k,纵轴截距为b,则
(3)已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的引力为0。“科拉深井”以的垂直深度,被誉为到达地球最深处的人造物。若将地球视为质量分布均匀、半径为的球体。“科拉深井”井底的重力加速度为,地球表面重力加速度,则
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8 . 在水平路面上骑自行车转弯时容易发生侧滑或侧翻,所以除了控制速度外,车手要将车身倾斜一个适当角度,使车轮受到路面的径向静摩擦力与路面对车支持力的合力沿车身(过重心)。如图所示,设自行车和人的总质量M=80kg,自行车轮胎与路面的动摩擦因数μ=0.4。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,水平弯道可看成一段圆弧,半径r=100m,取g=10m/s2。
(1)自行车受到地面沿半径方向的最大静摩擦力fm是多少;
(2)自行车转弯时不发生侧滑的最大速度vm是多少;
(3)设转弯过程中车身与水平地面间的夹角为θ,当转弯速度增大时,θ角将随之减小。请选择合适的坐标参量,在图乙坐标系中定量画出自行车转弯时角θ与速度大小v的线性关系图象。
(1)自行车受到地面沿半径方向的最大静摩擦力fm是多少;
(2)自行车转弯时不发生侧滑的最大速度vm是多少;
(3)设转弯过程中车身与水平地面间的夹角为θ,当转弯速度增大时,θ角将随之减小。请选择合适的坐标参量,在图乙坐标系中定量画出自行车转弯时角θ与速度大小v的线性关系图象。
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9 . 如图所示,一根轻绳穿过水平转台中心处的光滑小孔O,一端与转台上光滑凹槽内的小球A相连,另一端连接物体B,A和B质量均为1kg。已知O与A相距25cm,开始时B与水平地面接触,转台由电机控制转动(未画出)。转台转动过程中A始终随着它一起运动。(g取)那么:
(1)当转台以角速度旋转时,B对地面的压力为多大?
(2)要使B脱离地面,则转台旋转的转速至少为多大?(此问结果保留至个位)
(3)若B离地足够高,转台总半径为50cm,则要使A由静止甩离转台,电机至少要做多少功?
(1)当转台以角速度旋转时,B对地面的压力为多大?
(2)要使B脱离地面,则转台旋转的转速至少为多大?(此问结果保留至个位)
(3)若B离地足够高,转台总半径为50cm,则要使A由静止甩离转台,电机至少要做多少功?
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10 . 如图所示,水平桌面中央圆形转盘上中心有一个光滑的小孔O,一根不可伸长的轻绳穿过小孔,两端分别连接着质量为mA=4kg,mB=1kg的物块A和B,其中在水平面上的绳长OA=0.5m,g取10m/s2。求:
(1)若圆形转盘上表面光滑,给物块A一个在水平面内且垂直于绳的初速度,使A在水平方向上做匀速圆周运动。求绳中张力F和物体A运动的线速度大小vA?
(2)若A与转盘上表面之间的动摩擦因数为μ=0.2,为了使在水平面上的绳OA长度保持不变,且使A在水平面上随盘做匀速圆周运动,则物块A的角速度应满足的条件。(物块A的最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小)
(1)若圆形转盘上表面光滑,给物块A一个在水平面内且垂直于绳的初速度,使A在水平方向上做匀速圆周运动。求绳中张力F和物体A运动的线速度大小vA?
(2)若A与转盘上表面之间的动摩擦因数为μ=0.2,为了使在水平面上的绳OA长度保持不变,且使A在水平面上随盘做匀速圆周运动,则物块A的角速度应满足的条件。(物块A的最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小)
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2023-03-27更新
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611次组卷
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3卷引用:上海市向明中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题
上海市向明中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题江苏省盐城市响水中学2022-2023学年高一下学期3月学情分析物理试题(已下线)第六章 圆周运动4. 生活中的圆周运动-近两年高一下名校期中好题汇编