江苏省淮安市高中校协作体2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

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名称 江苏省淮安市高中校协作体2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-06-25 00:00:00

文档简介

江苏省淮安市高中校协作体2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2022高一下·淮安期中)对于曲线运动的速度,下列说法正确的是(  )
A.质点在某一点的速度方向沿曲线上该点的切线方向
B.速度的大小与方向都在时刻变化
C.质点在某一点的速度方向是这一点的受力方向
D.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化
【答案】A
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】A.物体做曲线运动时,某点的速度方向是沿该点的切线方向,A符合题意;
B.物体做匀速圆周运动时,速度大小不变化,速度方向变化,B不符合题意;
C.做曲线运动的物体速度方向与受力方向不在同一直线上,C不符合题意;
D.物体做曲线运动时,其速度方向一定在时刻变化,大小不一定变化,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】曲线运动的合力指向曲线的凹侧 ,曲线运动的速度方向为该点的速度方向。
2.(2019高一下·永昌期中)若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的合力F的方向,图中a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,由此可以判断AC不符合题意;
曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由此可以判断D不符合题意,B符合题意;
故答案为:B.
【分析】做曲线运动的物体,受到的合外力指向圆弧的内部,运动方向是运动轨迹的切线方向。
3.(2022高一下·淮安期中)炮弹从炮口射出时的速度大小为,方向与水平方向成角,如图所示.把这个速度沿水平和竖直方向分解,其水平分速度的大小是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】速度分解到相互垂直的两个方向上,竖直分速度
水平分速度
故答案为:B。
【分析】根据速度的分解得出该速度在水平方向的分速度。
4.(2022高一下·淮安期中)如图所示,跳伞运动员在降落伞打开一段时间以后,在空中做匀速运动。若跳伞运动员在无风时竖直匀速下落,着地速度大小是。当有正东方向吹来的风,风速大小是,则跳伞运动员着地时的速度(  )
A.大小为 B.大小为
C.大小为 D.大小为
【答案】C
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】将跳伞员着地的速度分解,竖直分速度是4m/s,水平分速度为3m/s,根据平行四边形定则得,合速度为5m/s。
故答案为:C。
【分析】速度的合成满足平行四边形定则,结合平行四边形定则得出跳伞运动员着地时的速度。
5.(2020高一下·钦州期末)如图所示,在探究平抛运动规律的实验中,用小锤打击弹性金属片,金属片把P球沿水平方向抛出,同时Q球被松开而自由下落,P、Q两球同时开始运动,则(  )
A.P球先落地
B.Q球先落地
C.两球同时落地
D.两球落地先后由小锤打击力的大小而定
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】因为两球同时运动,P球做平抛运动,Q球做自由落体运动,因平抛运动竖直方向为自由落体运动,且落地时间与水平初速度大小无关,所以打击金属片,两球同时运动,则同时落地,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据平抛运动的规律水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动。竖直高度决定运动时间。
6.(2022高一下·淮安期中)如图所示,人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为,落地时速度为,不计空气阻力,能表示出速度矢量的演变过程的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据平抛运动的特点,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,则其速度在水平方向的分速度保持不变,其速度的变化量方向与加速度方向一致总是竖直向下,所以C符合题意;ABD不符合题意;
故答案为:C。
【分析】平抛运动运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的,结合平抛运动的规律得出速度矢量的变化过程。
7.(2022高一下·淮安期中)甲同学以速度将铅球水平推出,推出点距地面高度为,乙同学身高较高,将铅球在距地面高度处以速度水平推出(),两位同学推出铅球的水平位移恰好一样,不计空气阻力的作用,则甲乙两同学推出铅球的速度、关系为(  )
A. B.
C. D.无法比较与的大小关系
【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据

可以知道
因为水平位移相等,根据

故答案为:B。
【分析】平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,结合平抛运动 的规律得出铅球初速度的大小关系。
8.(2022高一下·淮安期中)如图所示,在圆规匀速转动画圆的过程中(  )
A.任意相等时间内通过的位移相同
B.笔尖的速率不变
C.两相同时间内转过的角度不同
D.笔尖做的是匀速运动
【答案】B
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】A.任意相等时间内通过的位移大小相同,但方向不一定相同,A不符合题意;
B.圆规匀速转动画圆的过程中,线速度大小不变,即笔尖的速率不变,B符合题意;
C.圆规匀速转动画圆的过程中,角速度不变,则相同时间内转过的角度相同,C不符合题意;
D.笔尖的速度大小不变,但方向一直改变,不是匀速运动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速圆周运动的线速度大小和角速度、周期不变,结合角速度的定义式进行分析判断。
9.(2022高一下·淮安期中)如图所示,在冰上芭蕾舞表演中,演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作,在将双臂逐渐放下的过程中,演员转动的速度会逐渐变快,则演员肩上某点随之转动的(  )
A.周期变大 B.转速变大 C.线速度变小 D.角速度变小
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】由于演员是同一旋转体,且演员肩上的点到转轴的距离不变,由题知演员转动的速度会逐渐变快,则演员肩上某点有
A.角速度变大,根据可知,周期变小,A不符合题意;
B.角速度变大,根据可知,转速变大,B符合题意;
C.角速度变大,根据可知,线速度变大,C不符合题意;
D.演员转动的速度会逐渐变快,角速度变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】同轴转动各点的角速度相等,结合加速度和周期的关系判断周期的大小关系,利用角速度和转速的关系的转速的大小关系,结合线速度与角速度的关系得出角速度的变化情况。
10.(2020高一下·句容期中)我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星.若卫星在半径为 的绕月圆形轨道上运行的周期 ,则其线速度大小是 (  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】周期即为运动一周所用的时间,根据线速度的定义可知 B符合题意;ACD不符合题意;
故答案为:B
【分析】利用线速度的定义式和轨道长度结合运动的周期可以求出线速度的大小。
11.(2022高一下·淮安期中)如图,一同学表演荡秋千,已知秋千的两根绳长均为,该同学和秋千踏板的总质量约为,绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为,此时每根绳子平均承受的拉力约为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】受力分析的应用;牛顿第二定律
【解析】【解答】在最低点由牛顿第二定律
知T=410N
即每根绳子拉力约为410N,则每根绳子平均承受的拉力约为410N。
故答案为:C。
【分析】在最低点时对秋千和人进行受力分析,根据牛顿第二定律得出每根绳子平均承受的拉力。
12.(2022高一下·淮安期中)洗衣机甩桶在甩干衣服时,衣服都紧贴在甩桶侧壁上,则衣服做圆周运动的向心力是(  )
A.衣服所受的静摩擦力 B.甩桶壁对衣服的支持力
C.衣服对桶壁的压力 D.重力和摩擦力的合力
【答案】B
【知识点】匀速圆周运动;向心力
【解析】【解答】向心力是按效果命名的力,洗衣机甩桶在甩干衣服时,衣服有向外运动的趋势,挤压桶壁,使甩桶壁对衣服的支持力提供向心力。
故答案为:B。
【分析】向心力是按效果命名的力,洗衣机甩桶在甩干衣服时,根据支持力提供向心力,从而进行分析判断。
13.(2022高一下·淮安期中)甲、乙两物体做匀速圆周运动,其质量之比为1:2,转动半径之比为1:2,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受合外力之比为(  )
A.1:4 B.2:3 C.4:9 D.9:16
【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;向心力
【解析】【解答】在相同的时间内甲转过60°,乙转过45°,则有
根据公式,有
可得
故答案为:C。
【分析】利用角速度的定义式得出两物体的角速度之比,结合向心力与角速度的关系得出向心力之比。
14.(2022高一下·淮安期中)下列关于向心加速度的说法错误的是(  )
A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直
B.物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
C.物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
D.向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小
【答案】C
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】A.向心加速度指向圆心,而速度是切线方向,故向心加速度的方向始终与速度方向垂直,A正确,不符合题意;
B.物体做匀速圆周运动时,加速度方向始终指向圆心,故又称向心加速度, B正确,不符合题意;
C.物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心,做变速圆周运动时加速度方向不是始终指向圆心,C错误,符合题意;
D.向心加速度的方向沿半径指向圆心,速度方向沿圆周的切线方向,所以向心加速度的方向始终与速度方向垂直,且只改变线速度的方向,不改变线速度的大小,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体做匀速圆周运动时合力提供向心力,指向圆心,当做圆周运动时合力不指向圆心,圆周运动的速度方向该点的切线方向。
15.(2022高一下·淮安期中)甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为9:4,转动的周期之比为3:4,则它们所受的向心加速度之比为(  )
A.1:4 B.4:1 C.4:9 D.9:4
【答案】B
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】根据公式可知向心加速度之比为:
故答案为:B
【分析】根据向心加速度和周期的关系得出他们所受向心加速度之比。
16.(2019高一下·定远期中)一质量为m的物体,沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行,如图所示,经过最低点时的速度为v,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为(  )
A.μmg B. C. D.
【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】最低点的压力为: ,在最低点时受到的摩檫力 ,C符合题意。
故答案为:C
【分析】对处于最低点的物体进行受力分析,利用向心力公式求解物体对轨道的压力,进而求出摩擦力。
17.(2022高一下·淮安期中)在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,如图所示,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为,重力加速度为,两轨所在面的倾角为,则(  )
A.当火车质量改变时,规定的行驶速度大小也随之改变
B.当火车速率大于时,外轨将受到轮缘的挤压
C.当火车速率大于时,内轨将受到轮缘的挤压
D.该弯道的半径
【答案】B
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AD.火车拐弯不侧向挤压车轮轮缘时,靠重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得
解得
可知火车规定的行驶速度与质量无关,AD不符合题意;
BC.当火车速率大于v时,重力和支持力的合力不能够提供向心力,此时外轨对火车有侧压力,轮缘挤压外轨,C不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】火车拐弯时对火车进行受力分析,根据合力提供向心力得出火车速度的表达式,并进行分析判断。
18.(2022高一下·淮安期中)公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形路面,也叫“过水路面”。如图所示,汽车通过凹形路面的最低点时(  )
A.汽车对路面的压力比汽车的重力小
B.汽车对路面的压力比汽车的重力大
C.汽车的加速度为零,受力平衡
D.汽车的速度越大,汽车对路面的压力越小
【答案】B
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB.汽车通过凹形桥最低点时,靠重力和支持力的合力提供向心力,有N﹣mg=
解得N=mg+
结合牛顿第三定律可知汽车对路面的压力大于汽车的重力,A不符合题意,B符合题意;
C.汽车有竖直向上的向心加速度,加速度不为零,受力不平衡,C不符合题意;
D.根据N=mg+
可知,速度越大,车对桥面的压力越大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】汽车通过凹形桥最低点时,根据合力提供向心力得出路面对汽车的支持力表达式,结合支持力的表达式得出速度变化时车对桥面压力的变化情况。
19.(2022高一下·淮安期中)如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是(  )
A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pb作离心运动
B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa作离心运动
C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb作近心运动
D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb作离心运动
【答案】D
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向沿轨迹Pa做匀速直线运动;当拉力减小时,将沿pb轨道做离心运动;当拉力突然变大,小球将沿轨迹Pc运动;D符合题意ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】在水平面上做匀速圆周运动,拉力提供向心力,当拉力消失时该小球沿切线做直线运动,当拉力减小时该小球做离心运动。
20.(2022高一下·淮安期中)下列对开普勒行星运动定律的理解正确的是(  )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,这些椭圆有一个共同的焦点,太阳就在此焦点上
B.行星椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方之比为常数,此常数的大小与太阳和行星均有关
C.行星靠近太阳时运动速度小,远离太阳时运动速度大
D.行星轨道的半长轴越长,其自转的周期就越大
【答案】A
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】A.由开普勒第一定律可知,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,这些椭圆有一个共同的焦点,太阳就在此焦点上,A符合题意;
B.根据开普勒第三定律可知,行星椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方之比为常数,此常数的大小与行星无关,B不符合题意;
C.根据开普勒第二定律可知,行星靠近太阳时运动速度大,远离太阳时运动速度小,C不符合题意;
D.根据开普勒第三定律可知,行星轨道的半长轴越长,其公转的周期就越大,但自转周期无法判断,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合开普勒定律进行分析判断。
21.(2022高一下·淮安期中)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,运行的周期为T0,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中(  )
A.从P到M所用的时间等于 B.从Q到N做减速运动
C.从P到Q阶段,速率逐渐变小 D.从M到N所用时间等于
【答案】C
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】BC.由开普勒第二定律知,从P到Q速率在减小,从Q到N速率在增大,B不符合题意,C符合题意;
AD.由对称性知,P→M→Q与Q→N→P所用的时间均为,故从P到M所用时间小于,从Q→N所用时间大于,从M→N所用时间大于,AD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据开普勒第二定律得出PQN三点的速度大小,同时得出各阶段运动时间的大小关系。
22.(2022高一下·淮安期中)依据牛顿的理论,卫星与地球之间万有引力的大小,与它们之间的距离满足(  )
A.与成正比 B.与成反比 C.与成正比 D.与成反比
【答案】D
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】设地球的质量为M,卫星的质量为m,根据牛顿万有引力定律得
G、M、m一定时,与成反比,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据万有引力的表达式得出F与r的关系。
23.(2020·新课标Ⅰ)火星的质量约为地球质量的 ,半径约为地球半径的 ,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为(  )
A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.5
【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】设物体质量为m,则在火星表面有
在地球表面有
由题意知有
故联立以上公式可得
故答案为:B。
【分析】两个物体之间的万有引力可以利用万有引力公式来计算,结合题目条件代入数据计算即可。
24.(2017高一下·永州期末)已知金星和地球的半径分别为R1、R2,金星和地球表面的重力加速度分别为g1、g2,则金星与地球的质量之比为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】解:根据星球表面物体重力等于万有引力

所以有 ,A符合题意,BCD不符合题意;
故答案为:A
【分析】星球表面物体所受到的星球的重力等于物体所受到的万有引力,用黄金代换式分析即可。
25.(2022高一下·淮安期中)已知地球的质量为,引力常量为,设“神舟”号航天飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为,则飞船在圆轨道上运行的速率为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;万有引力定律的应用
【解析】【解答】由万有引力提供向心力
解得飞船在圆轨道上运行的速率为
A符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据万有引力提供向心力从而得出线速度的表达式。
26.(2022高一下·淮安期中)我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”,设该卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的,月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,则该探月卫星绕月运行的最大速率约为(  )
A.0.4km/s B.1.8km/s C.11km/s D.36km/s
【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用;第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】地球上第一宇宙速度为
探月卫星所受万有引力等于向心力
解得
因而
所以
故答案为:B。
【分析】根据万有引力提供向心力,从而得出第一宇宙速度的表达式,从而得出探月卫星绕月运行的最大速率。
27.(2022高一下·淮安期中)下列有关宇宙速度的说法不正确的是(  )
A.月球探测卫星的发射速度大于第二宇宙速度
B.地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C.第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度
D.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,离开地球所需的最小发射速度
【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用;第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A.月球探测卫星并没有脱离地球的束缚,发射速度小于第二宇宙速度,A错误,符合题意;
B.第一宇宙速度是最大的环绕速度,地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度,B正确,不符合题意;
C.第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度,C正确,不符合题意;
D.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,离开地球所需的最小发射速度,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】月球探测卫星发射速度大于第二宇宙速度,第一宇宙速度是最大环绕速度,是地球卫星的最小发射速度。
28.(2022高一下·淮安期中)2020年1月我国成功发射了“吉林一号”卫星,卫星轨道可看作距地面高度为650km的圆,地球半径为6400km,第一宇宙速度为7.9km/s。则该卫星的运行速度为(  )
A.11.2km/s B.7.9km/s C.7.5km/s D.3.1km/s
【答案】C
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】近地卫星环绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
则有第一宇宙速度km/s
“吉林一号”卫星环绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
联立解得km/s。
故答案为:C。
【分析】近地卫星环绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,从而得出第一宇宙速度速度的大小,同理根据万有引力提供向心力得出卫星的运行速度。
29.(2022高一下·淮安期中)A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处,vA>vB,在地面上的人观察到的结果正确的是(  )
A.火箭A上的时钟走得最快 B.地面上的时钟走得最快
C.火箭B上的时钟走得最快 D.火箭B上的时钟走得最慢
【答案】B
【知识点】相对论时空观与牛顿力学的局限性
【解析】【解答】由Δt=知,地面上的人观察到的结果为:A、B两火箭上的时钟都变慢了,又vA>vB,则A火箭上的时钟走得最慢,地面上的时钟走得最快,因此B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由相对论效应Δt=判断火箭A上的时钟和火箭B上时钟走得快慢。
30.有兄弟两人,哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速的速度离开地球去遨游太空,经过一段时间返回地球,哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多,该现象的科学解释是(  )
A.哥哥在太空中发生了基因突变,停止生长了
B.弟弟思念哥哥而加速生长了
C.由相对论可知,物体速度越大,物体上的时间进程越慢,生理进程也越慢
D.这是神话,科学无法解释
【答案】C
【知识点】相对论时空观与牛顿力学的局限性
【解析】【解答】根据狭义相对论的理论,运动的时钟会变“慢”,哥哥相对于弟弟而言以接近光速的速度运动,因而哥哥显得比弟弟年轻.故选C.
【分析】先求出飞船经过的时间,根据求出的结果得出地球上一秒等于飞船上的0.199秒,即地球上的时间是飞船上的5倍,即可得出答案.
31.(2022高一下·淮安期中)如下图所示,质量分别为M和m的两物块(M>m)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过相同的位移.设此过程中对M做的功为,对m做的功为,则(  )
A.若水平面光滑,则
B.若水平面粗糙,则
C.若水平面粗糙,则
D.无论水平面光滑与否,都有
【答案】D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】由题意可知:F1做功为W1=FLcosα;F2做功为W2=FLcosα,ABC不符合题意,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】根据恒力做功的表达式判断两个力的做功大小关系。
32.(2022高一下·淮安期中)关于功的概念,以下说法正确的是(  )
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B.功有正、负之分,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻碍作用
C.某物体通过一段位移,作用在该物体上的力一定都做正功
D.某物体通过一段位移,作用在该物体上的力一定都做负功
【答案】B
【知识点】功的计算
【解析】【解答】A.功是只有大小没有方向的标量,A不符合题意;
B.功有正、负之分,但功的正负不是表示方向,而是表示力对物体的做功效果,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻碍作用,B符合题意;
CD.某物体通过一段位移,当力的方向和物体位移的方向垂直时,该力对物体不做功,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】功是标量,功的正负表示动力和阻力,当力与位移垂直时该力不做功。
33.(2020高一下·忻州期中)图甲为一女士站立在台阶式 台阶水平 自动扶梯上正在匀速上楼,图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼 下列关于两人受到的力做功判断正确的是
A.甲图中支持力对人不做功 B.甲图中摩擦力对人做负功
C.乙图中支持力对人不做功 D.乙图中摩擦力对人做负功
【答案】C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】甲图中,人匀速上楼,支持力向上,与速度方向为锐角,则支持力做正功,人不受静摩擦力,摩擦力不做功,AB不符合题意.乙图中,支持力与速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向与速度方向相同,做正功,C符合题意,D不符合题意.
故答案为:C .
【分析】图甲中,人做匀速直线运动,支持力向上,利用支持力和速度方向可以判别支持力做功的情况;其人不受摩擦力其摩擦力对人不做功;乙图中,支持力与速度方向垂直其支持力不做功;摩擦力与速度方向相同其摩擦力做正功。
34.(2022高一下·淮安期中)以一定的速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为,空气的阻力大小恒为,则从抛出至落回出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】功的计算
【解析】【解答】上升过程:空气阻力对小球做功W1=-Fh
下落过程:空气阻力对小球做功W2=-Fh
则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为W=W1+W2=-2Fh
故答案为:B。
【分析】根据恒力做功的表达式以及合力做功的求解得出空气阻力对小球做的功。
35.(2021高一下·罗山期中)汽车发动机通过变速箱将动力传输给运动系统,一般赛车的变速箱有1挡到5挡5个逐次增高的前进挡位,在发动机输出功率不变时,挡位越高车速越快,加大油门可以增大发动机的输出功率。如图所示是赛车越野比赛时正在爬坡的情形,为了能够顺利爬上陡坡,司机应该(  )
A.拨1挡,减小油门 B.拨1挡,加大油门
C.拨5挡,减小油门 D.拨5挡,加大油门
【答案】B
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】赛车爬坡时要克服重力做功,因此需要较大的牵引力,由功率P=Fv得牵引力为
为了能够顺利爬上陡坡,应增大发动机的输出功率和减小速度v,才能获得更大的牵引力F,因此应拨1挡,加大油门。
故答案为:B。
【分析】利用瞬时功率的表达式得出牵引力的表达式,从而结合题意得出要想顺利爬坡增大发动机输出功率以及减小速度v。
36.(2022高一下·淮安期中)关于重力势能,下列说法中正确的是(  )
A.放在地面上的物体重力势能一定为零
B.一个物体的重力势能从变化到,重力势能减少了
C.物体与参考平面的距离越大,它的重力势能也越大
D.重力势能的变化量与参考平面的选取无关
【答案】D
【知识点】重力势能
【解析】【解答】A.物体重力势能的大小与零势能参考面的选取有关,所以放在地面上的物体重力势能不一定为零,A不符合题意;
B.一个物体的重力势能从变化到,重力势能增加,B不符合题意;
C.若物体在零势能参考面的上方,则物体与参考平面的距离越大,它的重力势能越大;反之,若物体在零势能参考面的下方,则物体与参考平面的距离越大,它的重力势能越小,C不符合题意;
D.重力势能的变化量与参考平面的选取无关,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体重力势能的大小与零势能参考面的选取有关,重力势能的变量与重力做功相等,当重力做正功时重力势能减小。
37.(2022高一下·淮安期中)关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是(  )
A.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大
D.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
【答案】C
【知识点】弹性势能
【解析】【解答】A.弹簧拉伸时的弹性势能与压缩时的弹性势能的大小关系要通过弹簧的伸长量与压缩量比较,A不符合题意;
BD.当弹簧变长或变短时,它的弹性势能不一定增大或减小,而是当形变量减小时,弹性势能减小,形变量增大时弹性势能增大,BD不符合题意;
C.由
在拉伸长度相同时即形变量相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】弹簧的弹性势能和弹簧形变量的平方成正比,相同的形变量,K越大,弹性势能越大。
38.(2019高一下·合肥期末)如图所示,质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3,在空中达到的最高点位置2的高度为h,已知重力加速度为g。下列说法正确的是:(  )
A.足球由1运动到2的过程中,重力做的功为mgh
B.足球由2运动到3的过程中,重力势能减少了mgh
C.足球由1运动到3的过程中,重力做的功为2mgh
D.因为没有选定参考平面,所以无法确定重力势能变化了多少
【答案】B
【知识点】动能与重力势能
【解析】【解答】A. 足球由1运动到2的过程中,物体高度上升,重力做负功,所以重力做的功为-mgh,A不符合题意。
B. 足球由2运动到3的过程中,重力做正功,重力势能减少了mgh,B符合题意。
C. 足球由1运动到3的过程中,高度没有变化,所以重力做功为零,C不符合题意。
D. 重力势能变化量与参考平面无关,重力势能大小与参考平面有关,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】重力做功与路径无关,只与初末位置有关,利用公式W=mgh求解即可,重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增大。
39.(2022高一下·淮安期中)关于动能的理解,下列说法正确的是(  )
A.一般情况下,中的v是相对于地面的速度
B.动能的大小与物体的运动方向有关
C.物体以相同的速率向东和向西运动,动能的大小相等、方向相反
D.当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化
【答案】A
【知识点】动能
【解析】【解答】A.一般情况下,我们选到的参考系均为地面,故中的v是相对于地面的速度,以A选项是正确的;
B.动能是标量,动能大小与速度方向无关,与速度大小有关;B不符合题意;
C.由动能公式可得,动能的大小由物体的质量和速度大小决定,与物体的运动方向无关; 物体以相同的速率向东和向西运动,动能是相同的.C选项是错误的;
D.只要速率不变,则物体的动能就不会改变;D不符合题意;
故答案为:A
【分析】动能具有相对性,一般以地面为参考平面,动能为标量,只要速率不变,物体的动能就不变。
40.(2022高一下·淮安期中)一质量为1 kg的滑块以6 m/s的初速度在光滑的水平面上向左滑行。从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为向右,大小仍为6 m/s。在这段时间内水平力对滑块所做的功是(  )
A.0 B.9 J C.18 J D.无法确定
【答案】A
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】在这段时间内只有水平力对滑块做功,根据动能定理可知
即在这段时间内水平力对滑块所做的功是0。
故答案为:A。
【分析】根据动能定理得出在这段时间内水平力对滑块所做的功。
41.(2022高一下·淮安期中)人骑自行车下坡,坡长,坡高,人和车总质量为,下坡时初速度为,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为,取,则下坡过程中阻力所做的功为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】由动能定理
则下坡过程中阻力所做的功
故答案为:C。
【分析】结合动能定理得出下坡过程中阻力所做的功。
42.(2022高一下·淮安期中)关于机械能守恒的叙述,下列说法正确的是(  )
A.物体所受合力做功为零,机械能一定守恒
B.做匀速圆周运动的物体,机械能一定守恒
C.物体所受的合力不等于零,机械能可能守恒
D.物体做匀速直线运动,机械能一定守恒
【答案】C
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】A.物体所受合力做功为零,机械能不一定守恒,如匀速上升的物体,动能不变,重力势能增大,机械能增大,A不符合题意;
B.在竖直面做匀速圆周运动的物体,动能不变,重力势能一直改变,机械能不守恒,B不符合题意;
C.物体所受的合力不等于零,机械能可能守恒,如自由落体运动,C符合题意;
D.物体在竖直方向做匀速直线运动时,机械能不守恒,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】机械能守恒的条件是只有重力或弹簧弹力做功,匀速圆周运动的物体动能不变,重力势能发生变化,从而机械能不守恒。
43.(2022高一下·淮安期中)如图所示,一轻弹簧一端固定于点,另一端系一重物,将重物从与悬点在同一水平面且弹簧保持原长的点无初速度释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由点摆到最低点的过程中(  )
A.重物与弹簧组成的系统的机械能不变
B.重物的机械能增加
C.重物与弹簧组成的系统的机械能减少
D.重物与弹簧组成的系统的机械能增加
【答案】A
【知识点】机械能
【解析】【解答】ACD.在整个运动的过程中,只有重力和弹簧的弹力做功,重物和弹簧组成的系统机械能守恒,CD不符合题意A符合题意;
B.在整个运动的过程中,重物的重力势能逐渐减小,动能逐渐增加,弹簧逐渐被拉长,弹性势能逐渐增大,所以,重物减小的重力势能一部分转化为重物的动能,另一部分转化为弹簧的弹性势能,对重物和弹簧构成的系统,机械能守恒,但对重物来说,其机械能减小,B不符合题意。
故答案为:A。
【分析】只有重力和弹簧的弹力做功时机械能守恒,机械能等于动能和重力势能之和,从而判断机械能的变化情况。
44.(2022高一下·淮安期中)如图,在地面上以初速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落在比地面低h的海平面上,重力加速度为g,若以地面为参考平面,且不计空气阻力,则(  )
A.物体在海平面上的重力势能为mgh
B.重力对物体做的功为-mgh
C.物体在海平面上的动能为mv02+mgh
D.物体在海平面上的机械能为mv02+mgh
【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用;重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】A.以地面为参考平面,海平面低于地面的高度为h,所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh,A不符合题意;
B.重力做功与路径无关,与初、末位置的高度差有关,抛出点与海平面的高度差为h,并且重力做正功,所以整个过程重力对物体做功为mgh,B不符合题意;
C.由动能定理得mgh=Ek2-mv02
则物体在海平面上的动能为Ek2=mv02+mgh
C符合题意;
D.根据机械能守恒知,物体在海平面上的机械能等于抛出时的机械能,为E=mv02
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据重力势能的表达式得出以地面为参考平面时物体的重力势能,重力做功与路径无关,与初、末位置的高度差有关;结合动能定理得出物体在海平面的动能,结合机械能守恒得出物体在海平面上的机械能。
45.(2022高一下·淮安期中)用自由落体法“验证机械能守恒定律”,就是看是否等于(为计数点的编号0、1、2…)。下列说法中正确的是(  )
A.是计数点到点1的距离
B.打点计时器打第一个点0时,重物的速度为零
C.必须测量重物的质量
D.可以用计算,其中(为打点周期)
【答案】B
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】A.物体重力势能的减少量应为
题目中看mghn,即将h1看成起点即零势能面,故hn为点n到0的距离,A不符合题意;
B.物体动能的增加量应为
题目中看是否等于mghn,即将看成零来对待,故打初始0点时,物体速度为0,B符合题意;
C.式子是否等于mghn中m可以消掉,故不需测量重物的质量,C不符合题意;
D.计算vn不能用,否则已经默认机械能守恒了,但由于起点为速度为零的点即运动的起始点,故时间
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据重力势能的表达式得出重力势能的变化量,结合机械能守恒的判断进行计算分析。
二、填空题
46.(2022高一下·淮安期中)在距地面高的低空有一小型飞机以的速度水平飞行,假定从飞机上释放一物体,取,不计空气阻力,那么物体落地所用时间是   s,它在下落过程中发生的水平位移是   m。
【答案】6;210
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】由h=gt2
得t=
代入数据得t=6s
水平位移x=v0t
代入数据得x=35×6m=210m
【分析】该飞机做平抛运动,平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,结合平抛运动的规律得出物体落地所用时间和下落过程中发生的水平位移。
47.(2022高一下·淮安期中)一辆质量为的汽车,为测试其性能,在水平地面上沿半径的圆,以的速度做匀速圆周运动,汽车没有发生侧滑,向心力大小为   。
【答案】6000
【知识点】向心力
【解析】【解答】根据向心力公式
【分析】根据向心力的表达式得出向心力的大小。
48.(2022高一下·淮安期中)如图所示,质量为的物体,静止在光滑水平面上。现在给物体一个与水平方向成角斜向上、大小为的拉力,物体在拉力的作用下沿水平面运动了,则在这内,物体运动的位移是   ,拉力所做的功是   。
【答案】24;360
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律
【解析】【解答】水平方向根据牛顿第二定律Fcos60°=ma
根据匀变速直线运动规律l=at2
解得l=24m
拉力所做的功W=Flcos60°=360J
【分析】对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律得出加速度的大小,利用匀变速直线运动的规律得出位移的大小,通过恒力做功的表达式得出拉力F做的功。
1 / 1江苏省淮安市高中校协作体2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2022高一下·淮安期中)对于曲线运动的速度,下列说法正确的是(  )
A.质点在某一点的速度方向沿曲线上该点的切线方向
B.速度的大小与方向都在时刻变化
C.质点在某一点的速度方向是这一点的受力方向
D.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化
2.(2019高一下·永昌期中)若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的合力F的方向,图中a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2022高一下·淮安期中)炮弹从炮口射出时的速度大小为,方向与水平方向成角,如图所示.把这个速度沿水平和竖直方向分解,其水平分速度的大小是(  )
A. B. C. D.
4.(2022高一下·淮安期中)如图所示,跳伞运动员在降落伞打开一段时间以后,在空中做匀速运动。若跳伞运动员在无风时竖直匀速下落,着地速度大小是。当有正东方向吹来的风,风速大小是,则跳伞运动员着地时的速度(  )
A.大小为 B.大小为
C.大小为 D.大小为
5.(2020高一下·钦州期末)如图所示,在探究平抛运动规律的实验中,用小锤打击弹性金属片,金属片把P球沿水平方向抛出,同时Q球被松开而自由下落,P、Q两球同时开始运动,则(  )
A.P球先落地
B.Q球先落地
C.两球同时落地
D.两球落地先后由小锤打击力的大小而定
6.(2022高一下·淮安期中)如图所示,人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为,落地时速度为,不计空气阻力,能表示出速度矢量的演变过程的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2022高一下·淮安期中)甲同学以速度将铅球水平推出,推出点距地面高度为,乙同学身高较高,将铅球在距地面高度处以速度水平推出(),两位同学推出铅球的水平位移恰好一样,不计空气阻力的作用,则甲乙两同学推出铅球的速度、关系为(  )
A. B.
C. D.无法比较与的大小关系
8.(2022高一下·淮安期中)如图所示,在圆规匀速转动画圆的过程中(  )
A.任意相等时间内通过的位移相同
B.笔尖的速率不变
C.两相同时间内转过的角度不同
D.笔尖做的是匀速运动
9.(2022高一下·淮安期中)如图所示,在冰上芭蕾舞表演中,演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作,在将双臂逐渐放下的过程中,演员转动的速度会逐渐变快,则演员肩上某点随之转动的(  )
A.周期变大 B.转速变大 C.线速度变小 D.角速度变小
10.(2020高一下·句容期中)我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星.若卫星在半径为 的绕月圆形轨道上运行的周期 ,则其线速度大小是 (  )
A. B. C. D.
11.(2022高一下·淮安期中)如图,一同学表演荡秋千,已知秋千的两根绳长均为,该同学和秋千踏板的总质量约为,绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为,此时每根绳子平均承受的拉力约为(  )
A. B. C. D.
12.(2022高一下·淮安期中)洗衣机甩桶在甩干衣服时,衣服都紧贴在甩桶侧壁上,则衣服做圆周运动的向心力是(  )
A.衣服所受的静摩擦力 B.甩桶壁对衣服的支持力
C.衣服对桶壁的压力 D.重力和摩擦力的合力
13.(2022高一下·淮安期中)甲、乙两物体做匀速圆周运动,其质量之比为1:2,转动半径之比为1:2,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受合外力之比为(  )
A.1:4 B.2:3 C.4:9 D.9:16
14.(2022高一下·淮安期中)下列关于向心加速度的说法错误的是(  )
A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直
B.物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
C.物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
D.向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小
15.(2022高一下·淮安期中)甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为9:4,转动的周期之比为3:4,则它们所受的向心加速度之比为(  )
A.1:4 B.4:1 C.4:9 D.9:4
16.(2019高一下·定远期中)一质量为m的物体,沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行,如图所示,经过最低点时的速度为v,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为(  )
A.μmg B. C. D.
17.(2022高一下·淮安期中)在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,如图所示,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为,重力加速度为,两轨所在面的倾角为,则(  )
A.当火车质量改变时,规定的行驶速度大小也随之改变
B.当火车速率大于时,外轨将受到轮缘的挤压
C.当火车速率大于时,内轨将受到轮缘的挤压
D.该弯道的半径
18.(2022高一下·淮安期中)公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形路面,也叫“过水路面”。如图所示,汽车通过凹形路面的最低点时(  )
A.汽车对路面的压力比汽车的重力小
B.汽车对路面的压力比汽车的重力大
C.汽车的加速度为零,受力平衡
D.汽车的速度越大,汽车对路面的压力越小
19.(2022高一下·淮安期中)如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是(  )
A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pb作离心运动
B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa作离心运动
C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb作近心运动
D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb作离心运动
20.(2022高一下·淮安期中)下列对开普勒行星运动定律的理解正确的是(  )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,这些椭圆有一个共同的焦点,太阳就在此焦点上
B.行星椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方之比为常数,此常数的大小与太阳和行星均有关
C.行星靠近太阳时运动速度小,远离太阳时运动速度大
D.行星轨道的半长轴越长,其自转的周期就越大
21.(2022高一下·淮安期中)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,运行的周期为T0,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中(  )
A.从P到M所用的时间等于 B.从Q到N做减速运动
C.从P到Q阶段,速率逐渐变小 D.从M到N所用时间等于
22.(2022高一下·淮安期中)依据牛顿的理论,卫星与地球之间万有引力的大小,与它们之间的距离满足(  )
A.与成正比 B.与成反比 C.与成正比 D.与成反比
23.(2020·新课标Ⅰ)火星的质量约为地球质量的 ,半径约为地球半径的 ,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为(  )
A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.5
24.(2017高一下·永州期末)已知金星和地球的半径分别为R1、R2,金星和地球表面的重力加速度分别为g1、g2,则金星与地球的质量之比为(  )
A. B. C. D.
25.(2022高一下·淮安期中)已知地球的质量为,引力常量为,设“神舟”号航天飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为,则飞船在圆轨道上运行的速率为(  )
A. B. C. D.
26.(2022高一下·淮安期中)我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”,设该卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的,月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,则该探月卫星绕月运行的最大速率约为(  )
A.0.4km/s B.1.8km/s C.11km/s D.36km/s
27.(2022高一下·淮安期中)下列有关宇宙速度的说法不正确的是(  )
A.月球探测卫星的发射速度大于第二宇宙速度
B.地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C.第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度
D.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,离开地球所需的最小发射速度
28.(2022高一下·淮安期中)2020年1月我国成功发射了“吉林一号”卫星,卫星轨道可看作距地面高度为650km的圆,地球半径为6400km,第一宇宙速度为7.9km/s。则该卫星的运行速度为(  )
A.11.2km/s B.7.9km/s C.7.5km/s D.3.1km/s
29.(2022高一下·淮安期中)A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处,vA>vB,在地面上的人观察到的结果正确的是(  )
A.火箭A上的时钟走得最快 B.地面上的时钟走得最快
C.火箭B上的时钟走得最快 D.火箭B上的时钟走得最慢
30.有兄弟两人,哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速的速度离开地球去遨游太空,经过一段时间返回地球,哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多,该现象的科学解释是(  )
A.哥哥在太空中发生了基因突变,停止生长了
B.弟弟思念哥哥而加速生长了
C.由相对论可知,物体速度越大,物体上的时间进程越慢,生理进程也越慢
D.这是神话,科学无法解释
31.(2022高一下·淮安期中)如下图所示,质量分别为M和m的两物块(M>m)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过相同的位移.设此过程中对M做的功为,对m做的功为,则(  )
A.若水平面光滑,则
B.若水平面粗糙,则
C.若水平面粗糙,则
D.无论水平面光滑与否,都有
32.(2022高一下·淮安期中)关于功的概念,以下说法正确的是(  )
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B.功有正、负之分,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻碍作用
C.某物体通过一段位移,作用在该物体上的力一定都做正功
D.某物体通过一段位移,作用在该物体上的力一定都做负功
33.(2020高一下·忻州期中)图甲为一女士站立在台阶式 台阶水平 自动扶梯上正在匀速上楼,图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼 下列关于两人受到的力做功判断正确的是
A.甲图中支持力对人不做功 B.甲图中摩擦力对人做负功
C.乙图中支持力对人不做功 D.乙图中摩擦力对人做负功
34.(2022高一下·淮安期中)以一定的速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为,空气的阻力大小恒为,则从抛出至落回出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为(  )
A. B. C. D.
35.(2021高一下·罗山期中)汽车发动机通过变速箱将动力传输给运动系统,一般赛车的变速箱有1挡到5挡5个逐次增高的前进挡位,在发动机输出功率不变时,挡位越高车速越快,加大油门可以增大发动机的输出功率。如图所示是赛车越野比赛时正在爬坡的情形,为了能够顺利爬上陡坡,司机应该(  )
A.拨1挡,减小油门 B.拨1挡,加大油门
C.拨5挡,减小油门 D.拨5挡,加大油门
36.(2022高一下·淮安期中)关于重力势能,下列说法中正确的是(  )
A.放在地面上的物体重力势能一定为零
B.一个物体的重力势能从变化到,重力势能减少了
C.物体与参考平面的距离越大,它的重力势能也越大
D.重力势能的变化量与参考平面的选取无关
37.(2022高一下·淮安期中)关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是(  )
A.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大
D.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
38.(2019高一下·合肥期末)如图所示,质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3,在空中达到的最高点位置2的高度为h,已知重力加速度为g。下列说法正确的是:(  )
A.足球由1运动到2的过程中,重力做的功为mgh
B.足球由2运动到3的过程中,重力势能减少了mgh
C.足球由1运动到3的过程中,重力做的功为2mgh
D.因为没有选定参考平面,所以无法确定重力势能变化了多少
39.(2022高一下·淮安期中)关于动能的理解,下列说法正确的是(  )
A.一般情况下,中的v是相对于地面的速度
B.动能的大小与物体的运动方向有关
C.物体以相同的速率向东和向西运动,动能的大小相等、方向相反
D.当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化
40.(2022高一下·淮安期中)一质量为1 kg的滑块以6 m/s的初速度在光滑的水平面上向左滑行。从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为向右,大小仍为6 m/s。在这段时间内水平力对滑块所做的功是(  )
A.0 B.9 J C.18 J D.无法确定
41.(2022高一下·淮安期中)人骑自行车下坡,坡长,坡高,人和车总质量为,下坡时初速度为,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为,取,则下坡过程中阻力所做的功为(  )
A. B. C. D.
42.(2022高一下·淮安期中)关于机械能守恒的叙述,下列说法正确的是(  )
A.物体所受合力做功为零,机械能一定守恒
B.做匀速圆周运动的物体,机械能一定守恒
C.物体所受的合力不等于零,机械能可能守恒
D.物体做匀速直线运动,机械能一定守恒
43.(2022高一下·淮安期中)如图所示,一轻弹簧一端固定于点,另一端系一重物,将重物从与悬点在同一水平面且弹簧保持原长的点无初速度释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由点摆到最低点的过程中(  )
A.重物与弹簧组成的系统的机械能不变
B.重物的机械能增加
C.重物与弹簧组成的系统的机械能减少
D.重物与弹簧组成的系统的机械能增加
44.(2022高一下·淮安期中)如图,在地面上以初速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落在比地面低h的海平面上,重力加速度为g,若以地面为参考平面,且不计空气阻力,则(  )
A.物体在海平面上的重力势能为mgh
B.重力对物体做的功为-mgh
C.物体在海平面上的动能为mv02+mgh
D.物体在海平面上的机械能为mv02+mgh
45.(2022高一下·淮安期中)用自由落体法“验证机械能守恒定律”,就是看是否等于(为计数点的编号0、1、2…)。下列说法中正确的是(  )
A.是计数点到点1的距离
B.打点计时器打第一个点0时,重物的速度为零
C.必须测量重物的质量
D.可以用计算,其中(为打点周期)
二、填空题
46.(2022高一下·淮安期中)在距地面高的低空有一小型飞机以的速度水平飞行,假定从飞机上释放一物体,取,不计空气阻力,那么物体落地所用时间是   s,它在下落过程中发生的水平位移是   m。
47.(2022高一下·淮安期中)一辆质量为的汽车,为测试其性能,在水平地面上沿半径的圆,以的速度做匀速圆周运动,汽车没有发生侧滑,向心力大小为   。
48.(2022高一下·淮安期中)如图所示,质量为的物体,静止在光滑水平面上。现在给物体一个与水平方向成角斜向上、大小为的拉力,物体在拉力的作用下沿水平面运动了,则在这内,物体运动的位移是   ,拉力所做的功是   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】A.物体做曲线运动时,某点的速度方向是沿该点的切线方向,A符合题意;
B.物体做匀速圆周运动时,速度大小不变化,速度方向变化,B不符合题意;
C.做曲线运动的物体速度方向与受力方向不在同一直线上,C不符合题意;
D.物体做曲线运动时,其速度方向一定在时刻变化,大小不一定变化,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】曲线运动的合力指向曲线的凹侧 ,曲线运动的速度方向为该点的速度方向。
2.【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,由此可以判断AC不符合题意;
曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由此可以判断D不符合题意,B符合题意;
故答案为:B.
【分析】做曲线运动的物体,受到的合外力指向圆弧的内部,运动方向是运动轨迹的切线方向。
3.【答案】B
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】速度分解到相互垂直的两个方向上,竖直分速度
水平分速度
故答案为:B。
【分析】根据速度的分解得出该速度在水平方向的分速度。
4.【答案】C
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】将跳伞员着地的速度分解,竖直分速度是4m/s,水平分速度为3m/s,根据平行四边形定则得,合速度为5m/s。
故答案为:C。
【分析】速度的合成满足平行四边形定则,结合平行四边形定则得出跳伞运动员着地时的速度。
5.【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】因为两球同时运动,P球做平抛运动,Q球做自由落体运动,因平抛运动竖直方向为自由落体运动,且落地时间与水平初速度大小无关,所以打击金属片,两球同时运动,则同时落地,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据平抛运动的规律水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动。竖直高度决定运动时间。
6.【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据平抛运动的特点,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,则其速度在水平方向的分速度保持不变,其速度的变化量方向与加速度方向一致总是竖直向下,所以C符合题意;ABD不符合题意;
故答案为:C。
【分析】平抛运动运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的,结合平抛运动的规律得出速度矢量的变化过程。
7.【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据

可以知道
因为水平位移相等,根据

故答案为:B。
【分析】平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,结合平抛运动 的规律得出铅球初速度的大小关系。
8.【答案】B
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】A.任意相等时间内通过的位移大小相同,但方向不一定相同,A不符合题意;
B.圆规匀速转动画圆的过程中,线速度大小不变,即笔尖的速率不变,B符合题意;
C.圆规匀速转动画圆的过程中,角速度不变,则相同时间内转过的角度相同,C不符合题意;
D.笔尖的速度大小不变,但方向一直改变,不是匀速运动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速圆周运动的线速度大小和角速度、周期不变,结合角速度的定义式进行分析判断。
9.【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】由于演员是同一旋转体,且演员肩上的点到转轴的距离不变,由题知演员转动的速度会逐渐变快,则演员肩上某点有
A.角速度变大,根据可知,周期变小,A不符合题意;
B.角速度变大,根据可知,转速变大,B符合题意;
C.角速度变大,根据可知,线速度变大,C不符合题意;
D.演员转动的速度会逐渐变快,角速度变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】同轴转动各点的角速度相等,结合加速度和周期的关系判断周期的大小关系,利用角速度和转速的关系的转速的大小关系,结合线速度与角速度的关系得出角速度的变化情况。
10.【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】周期即为运动一周所用的时间,根据线速度的定义可知 B符合题意;ACD不符合题意;
故答案为:B
【分析】利用线速度的定义式和轨道长度结合运动的周期可以求出线速度的大小。
11.【答案】C
【知识点】受力分析的应用;牛顿第二定律
【解析】【解答】在最低点由牛顿第二定律
知T=410N
即每根绳子拉力约为410N,则每根绳子平均承受的拉力约为410N。
故答案为:C。
【分析】在最低点时对秋千和人进行受力分析,根据牛顿第二定律得出每根绳子平均承受的拉力。
12.【答案】B
【知识点】匀速圆周运动;向心力
【解析】【解答】向心力是按效果命名的力,洗衣机甩桶在甩干衣服时,衣服有向外运动的趋势,挤压桶壁,使甩桶壁对衣服的支持力提供向心力。
故答案为:B。
【分析】向心力是按效果命名的力,洗衣机甩桶在甩干衣服时,根据支持力提供向心力,从而进行分析判断。
13.【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;向心力
【解析】【解答】在相同的时间内甲转过60°,乙转过45°,则有
根据公式,有
可得
故答案为:C。
【分析】利用角速度的定义式得出两物体的角速度之比,结合向心力与角速度的关系得出向心力之比。
14.【答案】C
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】A.向心加速度指向圆心,而速度是切线方向,故向心加速度的方向始终与速度方向垂直,A正确,不符合题意;
B.物体做匀速圆周运动时,加速度方向始终指向圆心,故又称向心加速度, B正确,不符合题意;
C.物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心,做变速圆周运动时加速度方向不是始终指向圆心,C错误,符合题意;
D.向心加速度的方向沿半径指向圆心,速度方向沿圆周的切线方向,所以向心加速度的方向始终与速度方向垂直,且只改变线速度的方向,不改变线速度的大小,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体做匀速圆周运动时合力提供向心力,指向圆心,当做圆周运动时合力不指向圆心,圆周运动的速度方向该点的切线方向。
15.【答案】B
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】根据公式可知向心加速度之比为:
故答案为:B
【分析】根据向心加速度和周期的关系得出他们所受向心加速度之比。
16.【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】最低点的压力为: ,在最低点时受到的摩檫力 ,C符合题意。
故答案为:C
【分析】对处于最低点的物体进行受力分析,利用向心力公式求解物体对轨道的压力,进而求出摩擦力。
17.【答案】B
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AD.火车拐弯不侧向挤压车轮轮缘时,靠重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得
解得
可知火车规定的行驶速度与质量无关,AD不符合题意;
BC.当火车速率大于v时,重力和支持力的合力不能够提供向心力,此时外轨对火车有侧压力,轮缘挤压外轨,C不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】火车拐弯时对火车进行受力分析,根据合力提供向心力得出火车速度的表达式,并进行分析判断。
18.【答案】B
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB.汽车通过凹形桥最低点时,靠重力和支持力的合力提供向心力,有N﹣mg=
解得N=mg+
结合牛顿第三定律可知汽车对路面的压力大于汽车的重力,A不符合题意,B符合题意;
C.汽车有竖直向上的向心加速度,加速度不为零,受力不平衡,C不符合题意;
D.根据N=mg+
可知,速度越大,车对桥面的压力越大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】汽车通过凹形桥最低点时,根据合力提供向心力得出路面对汽车的支持力表达式,结合支持力的表达式得出速度变化时车对桥面压力的变化情况。
19.【答案】D
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向沿轨迹Pa做匀速直线运动;当拉力减小时,将沿pb轨道做离心运动;当拉力突然变大,小球将沿轨迹Pc运动;D符合题意ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】在水平面上做匀速圆周运动,拉力提供向心力,当拉力消失时该小球沿切线做直线运动,当拉力减小时该小球做离心运动。
20.【答案】A
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】A.由开普勒第一定律可知,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,这些椭圆有一个共同的焦点,太阳就在此焦点上,A符合题意;
B.根据开普勒第三定律可知,行星椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方之比为常数,此常数的大小与行星无关,B不符合题意;
C.根据开普勒第二定律可知,行星靠近太阳时运动速度大,远离太阳时运动速度小,C不符合题意;
D.根据开普勒第三定律可知,行星轨道的半长轴越长,其公转的周期就越大,但自转周期无法判断,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合开普勒定律进行分析判断。
21.【答案】C
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】BC.由开普勒第二定律知,从P到Q速率在减小,从Q到N速率在增大,B不符合题意,C符合题意;
AD.由对称性知,P→M→Q与Q→N→P所用的时间均为,故从P到M所用时间小于,从Q→N所用时间大于,从M→N所用时间大于,AD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据开普勒第二定律得出PQN三点的速度大小,同时得出各阶段运动时间的大小关系。
22.【答案】D
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】设地球的质量为M,卫星的质量为m,根据牛顿万有引力定律得
G、M、m一定时,与成反比,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据万有引力的表达式得出F与r的关系。
23.【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】设物体质量为m,则在火星表面有
在地球表面有
由题意知有
故联立以上公式可得
故答案为:B。
【分析】两个物体之间的万有引力可以利用万有引力公式来计算,结合题目条件代入数据计算即可。
24.【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】解:根据星球表面物体重力等于万有引力

所以有 ,A符合题意,BCD不符合题意;
故答案为:A
【分析】星球表面物体所受到的星球的重力等于物体所受到的万有引力,用黄金代换式分析即可。
25.【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;万有引力定律的应用
【解析】【解答】由万有引力提供向心力
解得飞船在圆轨道上运行的速率为
A符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据万有引力提供向心力从而得出线速度的表达式。
26.【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用;第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】地球上第一宇宙速度为
探月卫星所受万有引力等于向心力
解得
因而
所以
故答案为:B。
【分析】根据万有引力提供向心力,从而得出第一宇宙速度的表达式,从而得出探月卫星绕月运行的最大速率。
27.【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用;第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A.月球探测卫星并没有脱离地球的束缚,发射速度小于第二宇宙速度,A错误,符合题意;
B.第一宇宙速度是最大的环绕速度,地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度,B正确,不符合题意;
C.第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度,C正确,不符合题意;
D.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,离开地球所需的最小发射速度,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】月球探测卫星发射速度大于第二宇宙速度,第一宇宙速度是最大环绕速度,是地球卫星的最小发射速度。
28.【答案】C
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】近地卫星环绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
则有第一宇宙速度km/s
“吉林一号”卫星环绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
联立解得km/s。
故答案为:C。
【分析】近地卫星环绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,从而得出第一宇宙速度速度的大小,同理根据万有引力提供向心力得出卫星的运行速度。
29.【答案】B
【知识点】相对论时空观与牛顿力学的局限性
【解析】【解答】由Δt=知,地面上的人观察到的结果为:A、B两火箭上的时钟都变慢了,又vA>vB,则A火箭上的时钟走得最慢,地面上的时钟走得最快,因此B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由相对论效应Δt=判断火箭A上的时钟和火箭B上时钟走得快慢。
30.【答案】C
【知识点】相对论时空观与牛顿力学的局限性
【解析】【解答】根据狭义相对论的理论,运动的时钟会变“慢”,哥哥相对于弟弟而言以接近光速的速度运动,因而哥哥显得比弟弟年轻.故选C.
【分析】先求出飞船经过的时间,根据求出的结果得出地球上一秒等于飞船上的0.199秒,即地球上的时间是飞船上的5倍,即可得出答案.
31.【答案】D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】由题意可知:F1做功为W1=FLcosα;F2做功为W2=FLcosα,ABC不符合题意,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】根据恒力做功的表达式判断两个力的做功大小关系。
32.【答案】B
【知识点】功的计算
【解析】【解答】A.功是只有大小没有方向的标量,A不符合题意;
B.功有正、负之分,但功的正负不是表示方向,而是表示力对物体的做功效果,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻碍作用,B符合题意;
CD.某物体通过一段位移,当力的方向和物体位移的方向垂直时,该力对物体不做功,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】功是标量,功的正负表示动力和阻力,当力与位移垂直时该力不做功。
33.【答案】C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】甲图中,人匀速上楼,支持力向上,与速度方向为锐角,则支持力做正功,人不受静摩擦力,摩擦力不做功,AB不符合题意.乙图中,支持力与速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向与速度方向相同,做正功,C符合题意,D不符合题意.
故答案为:C .
【分析】图甲中,人做匀速直线运动,支持力向上,利用支持力和速度方向可以判别支持力做功的情况;其人不受摩擦力其摩擦力对人不做功;乙图中,支持力与速度方向垂直其支持力不做功;摩擦力与速度方向相同其摩擦力做正功。
34.【答案】B
【知识点】功的计算
【解析】【解答】上升过程:空气阻力对小球做功W1=-Fh
下落过程:空气阻力对小球做功W2=-Fh
则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为W=W1+W2=-2Fh
故答案为:B。
【分析】根据恒力做功的表达式以及合力做功的求解得出空气阻力对小球做的功。
35.【答案】B
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】赛车爬坡时要克服重力做功,因此需要较大的牵引力,由功率P=Fv得牵引力为
为了能够顺利爬上陡坡,应增大发动机的输出功率和减小速度v,才能获得更大的牵引力F,因此应拨1挡,加大油门。
故答案为:B。
【分析】利用瞬时功率的表达式得出牵引力的表达式,从而结合题意得出要想顺利爬坡增大发动机输出功率以及减小速度v。
36.【答案】D
【知识点】重力势能
【解析】【解答】A.物体重力势能的大小与零势能参考面的选取有关,所以放在地面上的物体重力势能不一定为零,A不符合题意;
B.一个物体的重力势能从变化到,重力势能增加,B不符合题意;
C.若物体在零势能参考面的上方,则物体与参考平面的距离越大,它的重力势能越大;反之,若物体在零势能参考面的下方,则物体与参考平面的距离越大,它的重力势能越小,C不符合题意;
D.重力势能的变化量与参考平面的选取无关,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体重力势能的大小与零势能参考面的选取有关,重力势能的变量与重力做功相等,当重力做正功时重力势能减小。
37.【答案】C
【知识点】弹性势能
【解析】【解答】A.弹簧拉伸时的弹性势能与压缩时的弹性势能的大小关系要通过弹簧的伸长量与压缩量比较,A不符合题意;
BD.当弹簧变长或变短时,它的弹性势能不一定增大或减小,而是当形变量减小时,弹性势能减小,形变量增大时弹性势能增大,BD不符合题意;
C.由
在拉伸长度相同时即形变量相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】弹簧的弹性势能和弹簧形变量的平方成正比,相同的形变量,K越大,弹性势能越大。
38.【答案】B
【知识点】动能与重力势能
【解析】【解答】A. 足球由1运动到2的过程中,物体高度上升,重力做负功,所以重力做的功为-mgh,A不符合题意。
B. 足球由2运动到3的过程中,重力做正功,重力势能减少了mgh,B符合题意。
C. 足球由1运动到3的过程中,高度没有变化,所以重力做功为零,C不符合题意。
D. 重力势能变化量与参考平面无关,重力势能大小与参考平面有关,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】重力做功与路径无关,只与初末位置有关,利用公式W=mgh求解即可,重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增大。
39.【答案】A
【知识点】动能
【解析】【解答】A.一般情况下,我们选到的参考系均为地面,故中的v是相对于地面的速度,以A选项是正确的;
B.动能是标量,动能大小与速度方向无关,与速度大小有关;B不符合题意;
C.由动能公式可得,动能的大小由物体的质量和速度大小决定,与物体的运动方向无关; 物体以相同的速率向东和向西运动,动能是相同的.C选项是错误的;
D.只要速率不变,则物体的动能就不会改变;D不符合题意;
故答案为:A
【分析】动能具有相对性,一般以地面为参考平面,动能为标量,只要速率不变,物体的动能就不变。
40.【答案】A
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】在这段时间内只有水平力对滑块做功,根据动能定理可知
即在这段时间内水平力对滑块所做的功是0。
故答案为:A。
【分析】根据动能定理得出在这段时间内水平力对滑块所做的功。
41.【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】由动能定理
则下坡过程中阻力所做的功
故答案为:C。
【分析】结合动能定理得出下坡过程中阻力所做的功。
42.【答案】C
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】A.物体所受合力做功为零,机械能不一定守恒,如匀速上升的物体,动能不变,重力势能增大,机械能增大,A不符合题意;
B.在竖直面做匀速圆周运动的物体,动能不变,重力势能一直改变,机械能不守恒,B不符合题意;
C.物体所受的合力不等于零,机械能可能守恒,如自由落体运动,C符合题意;
D.物体在竖直方向做匀速直线运动时,机械能不守恒,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】机械能守恒的条件是只有重力或弹簧弹力做功,匀速圆周运动的物体动能不变,重力势能发生变化,从而机械能不守恒。
43.【答案】A
【知识点】机械能
【解析】【解答】ACD.在整个运动的过程中,只有重力和弹簧的弹力做功,重物和弹簧组成的系统机械能守恒,CD不符合题意A符合题意;
B.在整个运动的过程中,重物的重力势能逐渐减小,动能逐渐增加,弹簧逐渐被拉长,弹性势能逐渐增大,所以,重物减小的重力势能一部分转化为重物的动能,另一部分转化为弹簧的弹性势能,对重物和弹簧构成的系统,机械能守恒,但对重物来说,其机械能减小,B不符合题意。
故答案为:A。
【分析】只有重力和弹簧的弹力做功时机械能守恒,机械能等于动能和重力势能之和,从而判断机械能的变化情况。
44.【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用;重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】A.以地面为参考平面,海平面低于地面的高度为h,所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh,A不符合题意;
B.重力做功与路径无关,与初、末位置的高度差有关,抛出点与海平面的高度差为h,并且重力做正功,所以整个过程重力对物体做功为mgh,B不符合题意;
C.由动能定理得mgh=Ek2-mv02
则物体在海平面上的动能为Ek2=mv02+mgh
C符合题意;
D.根据机械能守恒知,物体在海平面上的机械能等于抛出时的机械能,为E=mv02
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据重力势能的表达式得出以地面为参考平面时物体的重力势能,重力做功与路径无关,与初、末位置的高度差有关;结合动能定理得出物体在海平面的动能,结合机械能守恒得出物体在海平面上的机械能。
45.【答案】B
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】A.物体重力势能的减少量应为
题目中看mghn,即将h1看成起点即零势能面,故hn为点n到0的距离,A不符合题意;
B.物体动能的增加量应为
题目中看是否等于mghn,即将看成零来对待,故打初始0点时,物体速度为0,B符合题意;
C.式子是否等于mghn中m可以消掉,故不需测量重物的质量,C不符合题意;
D.计算vn不能用,否则已经默认机械能守恒了,但由于起点为速度为零的点即运动的起始点,故时间
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据重力势能的表达式得出重力势能的变化量,结合机械能守恒的判断进行计算分析。
46.【答案】6;210
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】由h=gt2
得t=
代入数据得t=6s
水平位移x=v0t
代入数据得x=35×6m=210m
【分析】该飞机做平抛运动,平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,结合平抛运动的规律得出物体落地所用时间和下落过程中发生的水平位移。
47.【答案】6000
【知识点】向心力
【解析】【解答】根据向心力公式
【分析】根据向心力的表达式得出向心力的大小。
48.【答案】24;360
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律
【解析】【解答】水平方向根据牛顿第二定律Fcos60°=ma
根据匀变速直线运动规律l=at2
解得l=24m
拉力所做的功W=Flcos60°=360J
【分析】对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律得出加速度的大小,利用匀变速直线运动的规律得出位移的大小,通过恒力做功的表达式得出拉力F做的功。
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