2022-2023学年江苏省淮安市高中校协作体高一(下)期中考试物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共45小题,共180分)
1. 做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A. 加速度 B. 质量 C. 速度 D. 合外力
2. 关于物体做曲线运动,下列说法中正确的是
A. 做曲线运动的物体,合外力一定为零
B. 做曲线运动的物体,合外力一定是变化的
C. 做曲线运动的物体,合外力方向与速度方向在同一直线上
D. 做曲线运动的物体,合外力方向与加速度方向一定在同一直线上
3. 某游泳爱好者横渡富春江,他以恒定的速度向对岸游去,面部始终保持与河岸垂直。设江中各处水流速度相等,他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是( )
A. 水速变大后,路程变长,时间不变 B. 水速变大后,路程变长,时间变长
C. 水速变大后,合速度变大,时间变短 D. 路程、时间与水速无关
4. 旱冰爱好者在地面上滑行如图所示,若他正沿圆弧弯道以不变的速率滑行,则他( )
A. 做匀速运动 B. 所受的合力为
C. 受到重力、弹力、摩擦力和向心力 D. 向心加速度方向不断变化
5. 运动员抛出去的篮球,在空中画出来一条美丽的曲线。站在赛场旁的观众观测到篮球某时刻速度大小为,方向与水平地面成角,如图所示,则篮球竖直方向的分速度为( )
A. B. C. D.
6. 在研究物体做曲线运动的条件实验中,小铁球以初速度在水平纸面上运动,忽略阻力,要使小铁球沿图中实线所示轨迹运动,则条形磁铁应垂直放置在( )
A. 位置 B. 位置 C. 位置 D. 位置
7. 决定平抛运动时间的是( )
A. 抛出时的初速度 B. 抛出时的高度
C. 抛出时的初速度和高度 D. 以上说法都不正确
8. 平抛物体的运动可以看成( )
A. 水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成
B. 水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成
C. 水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成
D. 水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
9. 如图所示,某同学将一枚飞镖水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正上方,若该同学仅仅减小投掷飞镖的速度,则飞镖从离手到击中靶盘的过程中( )
A. 空中飞行时间不变 B. 空中飞行时间变长 C. 击中位置可能上移 D. 不可能击中靶心
10. 一个物体以初速度水平抛出,落地时速度为,则运动时间为不计空气阻力,重力加速度为( )
A. B. C. D.
11. 一定质量的物体在做匀速圆周运动过程中,所受到的合外力( )
A. 大小为零 B. 保持恒定 C. 大小变化 D. 方向变化
12. 下列说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动是一种匀速运动 B. 匀速圆周运动是一种变速运动
C. 匀速圆周运动的物体受的合外力为零 D. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
13. 如图所示,在开门过程中,门上、两点的角速度、线速度、向心加速度、转速的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
14. 走时准确的时钟,时针和分针的角速度之比为( )
A. B. C. D.
15. 下列现象中属于防止离心现象带来危害的是( )
A. 旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴
B. 列车转弯处铁轨的外轨道比内轨道高些
C. 拖把桶通过旋转使拖把脱水
D. 洗衣机脱水简高速旋转甩掉附着在衣服上的水
16. A、两物体做匀速圆周运动时的向心加速度随半径变化的关系图线如图所示,其中曲线为反比例函数的一部分,则( )
A. 物体运动时,其线速度的大小不变
B. 物体运动时,其角速度不变
C. 物体运动时,其角速度不变
D. 物体运动时,其线速度随的增大而减小
17. 嫦娥五号探测器绕月球可视为匀速圆周运动,其质量为,轨道半径为,线速度为,则探测器所受的向心力大小为( )
A. B. C. D.
18. 对于万有引力定律的表达式,下列说法正确的是( )
A. 是引力常量,是人为规定的
B. 当等于零时,万有引力为无穷大
C. 两物体受到的引力总是大小相等,与两物体质量是否相等无关
D. 是两物体间最近的距离
19. 为了培育优良品种,科学家们将植物种子放到宇宙飞船中,运载到太空轨道上去做实验.那么,这些植物的种子在太空轨道上和宇宙飞船一起绕地球运行时( )
A. 处于完全失重状态 B. 处于平衡状态 C. 处于超重状态 D. 处于静止状态
20. 在物理学史中,利用“扭秤实验”测出万有引力常量,并且被称为“称量地球质量”的物理学家是( )
A. 第谷 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 卡文迪许
21. 经典力学不适用于下列哪种运动( )
A. “奋斗者”号的深海潜航 B. “嫦娥五号”的环月运动
C. 新能源汽车的续航测试 D. 微观粒子的波动
22. 两个大小相等的实心均质小球,球心间距为时,它们之间的万有引力大小为,若把两小球球心间距离增大为时,则它们之间的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
23. 关于行星运动的规律,下列说法符合史实和事实的是( )
A. 天文学家第谷通过艰苦的观测,总结出行星运动三大定律
B. 开普勒进行“月地检验”,并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律
C. 牛顿通过扭秤实验结合“理想模型”物理思想测得引力常量
D. 海王星是亚当斯和勒维耶各自独立研究推算出来的,后人称其为“笔尖下发现的行星”
24. 年月,我国将太阳探测卫星“夸父一号”发射升空,卫星顺利进入预定轨道。在“夸父一号”逐渐靠近太阳的过程中,其所受的太阳引力( )
A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 不变
25. 地球的半径为,某卫星在地球表面所受地球对其万有引力为,则该卫是在离地面高度约的轨道上,受到地球对其万有引力约为( )
A. B.
C. D.
26. “神舟十一号”飞船于年月日发射,对接“天宫二号”。若飞船质量为,距地面高度为,地球质量为,半径为,引力常量为,则飞船所在处的重力加速度大小为( )
A. B. C. D.
27. 中国航天事业迅猛发展,进入世界领先行列。如图所示,若,,三颗人造地球卫星在同一平面内,沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动周期分别为、、,角速度分别为、、,则( )
A. B.
C. D. C
28. 如图所示,焦点为和的椭圆表示火星绕太阳运行的轨道,已知火星运行到点的速率比运行到点的速率小,则根据开普勒定律可知,太阳应位于
A. 处 B. 处 C. 处 D. 处
29. 力对物体做功的功率,表述正确的是( )
A. 力对物体做功越多,这个力的功率就一定越大
B. 力对物体做功越少,这个力的功率就一定越小
C. 力对物体做功的时间越短,这个力的功率就越大
D. 功率是表示做功快慢的物理量,而不是表示做功大小的物理量
30. 用的力在水平地面上拉车行走,拉力与水平方向成角斜向上。在这一过程中拉力对车做的功约是( )
A. B. C. D.
31. 质量为的汽车在水平路面上以的速度做匀速直线运动,所受的阻力为,则汽车发动机的瞬时功率为( )
A. B. C. D.
32. 如图所示,一滑雪运动员从山坡上的点由静止开始滑到山坡底的点,该运动员和雪橇的总质量为,滑到点的速度大小为,、两点的高度差为,重力加速度为,在此过程中,该运动员和雪橇克服阻力做的功为( )
A. B. C. D.
33. 年月日,我国神舟十三号载人飞船在东风着落场平安着陆。如图所示为载人飞船在主降落伞牵引下正向地面匀速下降,此过程中飞船的机械能( )
A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 无法判断
34. 如图所示,一质量为 、静止于地面位置的足球被球员踢出后落到地面的位置,在空中达到的最高点的高度为。以地面为参考平面,则足球在最高点时的重力势能为( )
A. B. C. D.
35. 如图,运动员将质量为的足球从地面上以速度踢出,足球恰好水平击中高为的球门横梁。以地面为零势能面,不计空气阻力,则足球在飞行过程中的机械能为( )
A. B. C. D.
36. 如图所示,轻弹簧的一端固定在墙上,小孩对弹簧的另一端施加一个向右的作用力让弹簧伸长,则在弹簧伸长的过程中,弹簧的弹性势能( )
A. 增加 B. 减小 C. 先增加后减小 D. 先减小后增加
37. 在平直公路上以“挡”匀速行驶的汽车,遇到上坡时,在功率保持不变时,必须由“”档换到“”档或更低的挡位,其目的是( )
A. 增大速度,得到较小的牵引力 B. 减小速度,得到较小的牵引力
C. 增大速度,得到较大的牵引力 D. 减小速度,得到较大的牵引力
38. 一端固定的轻质弹簧处于原长,第一次用互成角度的两个力、拉弹簧的另一端至点,如图所示,在此过程、分别做了、的功,第二次换用另一个力仍使弹簧重复上述过程,该过程所做的功是( )
A. B. C. D.
39. 北斗导航系统中的地球同步卫星绕地球近似做匀速圆周运动,其运行的线速度( )
A. 大于第一宇宙速度 B. 等于第一宇宙速度 C. 小于第一宇宙速度 D. 等于第二宇宙速度
40. 下列关于机械能守恒的说法正确的是( )
A. 做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒
B. 做匀加速直线运动的物体的机械能不可能守恒
C. 运动物体只要不受摩擦力作用,其机械能就一定守恒
D. 物体只发生动能和势能的相互转化时,其机械能一定守恒
41. 一质量为的物体以加速度匀加速下降距离的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 物体的动能增加了 B. 物体的重力势能减少了
C. 物体所受合力为 D. 除重力以外的其他力的合力为
42. 如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的点,已知球拍与水平方向夹角,两点高度差,忽略空气阻力,重力加速度,则球刚要落到球拍上时速度大小为( )
A. B. C. D.
43. 如图所示,一辆汽车驶上一圈弧形的拱桥,当汽车以的速度经过桥顶时,恰好对桥顶没有压力。若汽车以的速度经过桥顶,则汽车对桥项的压力与汽车自身重力之比为( )
A. : B. : C. : D. :
44. 如图所示,均质细杆的上端靠在光滑竖直墙面上,下端置于光滑水平面上,现细杆由与墙面夹角很小处滑落,则当细杆端与端的速度大小之比为时,细杆与水平面间夹角为( )
A.
B.
C.
D.
45. 如图为一物体在水平力作用下沿水平面运动位移的图象,则该水平力在这段位移内对物体所做的功的大小为( )
A. B. C. D. 无法计算
第II卷(非选择题)
二、实验题(本大题共1小题,共10分)
46. 某实验小组利用图示装置验证机械能守恒定律。实验中先接通电磁打点计时器的低压交流电源,然后释放纸带。打出的纸带如图所示,选取纸带上打出的连续五个点、、、、,测出点距起点的距离为,点、间的距离为,点、间的距离为已知重物的质量为,交流电的频率为,从释放纸带到打出点:
关于“验证机械能守恒定律”的实验,以下说法中正确的是___________填选项前的字母。
A.实验时需要称出重物的质量
B.实验中应先释放纸带,再接通电源
C.重物最好选用密度大、质量大的
在验证机械能守恒定律的实验中,若以为纵轴、以为横轴,根据实验数据绘出的图像应是___________,才能验证机械能守恒定律,图像的斜率等于___________的数值。
一般来说,实验中测得的___________填“大于”、“等于”“小于”,这是因为___________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,它的速度肯定是变化的;而匀速圆周运动的速率是不变的,平抛运动的合力、加速度是不变的。曲线运动不能只想着匀速圆周运动,平抛也是曲线运动的一种,在做题时一定要考虑全面。
【解答】
平抛运动也是曲线运动,但是它的合力为重力,加速度是重力加速度,是不变的,故AD错误;
B.质量时物体本身具有的,与运动状态无关,故B错误;
C.物体既然做曲线运动,那么它的速度方向肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,故C正确;
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
物体做曲线运动的条件是物体所受合外力方向和速度方向不在同一直线上,曲线运动最基本特点是速度方向时刻变化,根据物体做曲线运动条件和曲线运动特点即可解答本题.
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住.
【解答】
物体做曲线运动的条件是物体所受合外力方向和速度方向不在同一直线上,合力一定不为零,故AC错误;
B.物体在恒力作用下可能做曲线运动,比如平抛运动,故B错误;
D.由牛顿第二定律知,任何运动加速度方向与所受合外力方向相同,一定在一条直线上,故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了小船渡河问题这个知识点;
运动的合成与分解中,合运动与分运动具有独立性和等时性;小船渡河类问题中,过河时间由垂直河岸方向的速度决定;运动轨迹由垂直河岸的运动和沿河岸的运动合成。
【解答】
在垂直于河岸方向上,游泳者的速度恒定不变,河的宽度一定,所以其过河所用时间一定,不受水速影响。水速变大后,合速度变大,由于时间一定,则路程变长。故A正确;BCD错误。
故选A。
4.【答案】
【解析】【详解】旱冰爱好者在绕圆弧做匀速圆周运动,速度方向在改变,不是匀速运动,故A错误;
B.他所受合力不是,且合力需要提供做圆周运动的向心力,故B错误;
C.旱冰爱好者受到重力、弹力、摩擦力。向心力是一种效果力,合力提供向心力。故C错误;
D.向心加速度的方向与向心力的方向一致,时刻指向圆周运动的圆心,故向心加速度方向不断变化。故D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了速度的正交分解,求分速度的方向,比较简单。
【解答】
将篮球的速度沿竖直方向和水平方向进行正交分解,则竖直方向分速度为,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】解:曲线运动的轨迹会弯向受力的一侧,故要使小铁球沿图乙中实线所示轨迹运动,磁铁应放在位置,故B正确,ACD错误。
故选:。
根据物体的运动的轨迹偏向受力的一侧判断。
本题考查做曲线运动的条件,做曲线运动的物体,合外力指向曲线的凹侧。
7.【答案】
【解析】解:根据知,,知平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关。故B正确,、、D错误。
故选:。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,运动的时间由高度决定.
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.
8.【答案】
【解析】解:平抛运动在水平方向上不受力,有水平初速度,根据牛顿第一定律知,做匀速直线运动;在竖直方向上,初速度为零,仅受重力,做自由落体运动.故D正确,、、C错误.
故选:.
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,能够从理论上分析分运动的运动规律.
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了平抛运动基本规律及推论;解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,抓住等时性,运用运动学公式进行分析。
【解答】
飞镖做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,仅仅减小投掷飞镖的速度,因水平位移不变,则击中靶盘的时间变长,即在空中飞行时间变长,故A错误,B正确;
在竖直方向上由可知,竖直位移变大,击中点向下,则有可能击中靶心,故CD错误。
10.【答案】
【解析】【详解】根据速度的矢量关系可以求出落地时物体竖直方向上的速度
物体在竖直方向上做自由落体运动,所以运动时间为
故选C。
11.【答案】
【解析】解:一定质量的物体在做匀速圆周运动过程中,所需要的向心力由合外力提供,因此,合外力的方向时刻指向圆心;
再由牛顿第二定律可得:,因为速度的大小不变且不为零,故合外力的大小不变也不等于零;
为合外力是矢量,虽然大小没变,但方向变了,从整体看合外力是个变量。
故选:。
一定质量的物体在做匀速圆周运动过程中,所需要的向心力由合外力提供,根据向心力的公式和性质可解得答案;合外力是矢量,要注意其方向的变化。
通过本题总结;在定质量的物体做匀速圆周运动中,线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量,虽然其大小不变但是方向在变,因此这些物理量是变化的;周期、频率、转速、速率是标量,是不变化的。
12.【答案】
【解析】
【分析】
匀速圆周运动的速度大小不变,速度方向时刻改变,加速度大小不变,方向始终指向圆心;解决本题的关键能区分矢量变化与标量变化的区别,注意矢量方向变化也是矢量变化。
【解答】
速度是矢量,在匀速圆周运动中,速度的大小保持不变,但方向一直变化,故是一种变速运动。故A错误,B正确;
做匀速圆周运动的物体需要有指向圆心的合外力改变物体的运动状态。则物体受到的合外力不是零,不可能处于平衡状态。故CD错误。
13.【答案】
【解析】
【分析】
A、两点都绕门轴做圆周运动,转动的半径不同,但共轴转动,角速度相同,根据比较线速度。
解决本题的关键掌握共轴转动,角速度相同,难度不大,属于基础题。
【解答】
解:、两点都绕门轴做匀速圆周运动,两点共轴转动,角速度相同,故A错误;
B、与的角速度相等,根据,角速度相同,的半径大,则的线速度大,故B错误;
C、与的角速度相等,根据,角速度相同,的半径大,则的向心加速度大,故C正确;
D、与的角速度相等,根据,角速度相同转速也相同,故D错误。
故选:。
14.【答案】
【解析】解:时针周期为,分针周期为,故时针与分针周期之比为,根据可知,时针与分针角速度之比,故A正确,BCD错误。
故选:。
时针和分针都是做匀速圆周运动,已知周期之比,求解角速度之比。
本题关键是建立圆周运动的运动模型,然后结合线速度、角速度、周期、转速间的关系列式分析。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查离心运动。物体改变原来圆周运动轨道,半径增大的现象,就是离心运动,离心运动的原因是提供的向心力小于需要的向心力或向心力突然消失。
【解答】
旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴,拖把桶通过旋转使拖把脱水和洗衣机脱水简高速旋转甩掉附着在衣服上的水,都是利用的离心运动;在修建铁路时,列车转弯处铁轨的外轨道比内轨道高些,目的是由重力的分力提供一部分向心力,弥补向心力不足,防止车速过大,火车产生离心运动而发生侧翻,所以该现象属于防止离心现象带来危害。故选B。
16.【答案】
【解析】【详解】图中与成正比,则由向心加速度公式可知,物体运动的角速度保持不变,故B正确,A错误;
图中与成反比,则由向心加速度公式 可知,物体的线速度大小不变,故CD错误。
故选B。
17.【答案】
【解析】探测器所受的向心力大小 故选A。
18.【答案】
【解析】解:、公式中引力常量的值是卡文迪许在实验室里用实验测定的,而不是人为规定的,故A错误;
B、当两个物体间的距离趋近于时,两个物体就不能视为质点了,万有引力公式不再适用,故B错误;
C、力是物体间的相互作用,万有引力同样适用于牛顿第三定律,即两物体受到的引力总是大小相等,与两物体是否相等无关,故C正确;
D、是两质点间的距离;质量分布均匀的球体可视为质点,是两球心间的距离;故D错误;
故选:。
、万有引力定律内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量和的乘积成正比、与它们之间距离的二次方成反比.
、表达式:,为引力常量:.
、适用条件:
公式适用于质点间的相互作用.当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时,物体可视为质点.
质量分布均匀的球体可视为质点,是两球心间的距离.
本题关键明确万有引力定律的适用条件和万有引力常量的测量,基础题.
19.【答案】
【解析】解:种子在太空中做匀速圆周运动,此时受到的万有引力全部充当向心力,故种子处于完全失重状态;
故选:.
明确超重和失重的性质,知道绕地球做匀速圆周运动的飞船以及船内物体均处于完全失重状态.
本题考查超重和失重的性质,要注意明确加速度向下为失重,而加速度向上为超重;宇宙飞船在太空绕地球飞行时处于完全失重状态.
20.【答案】
【解析】解:第谷时最后一位也是最伟大的以为用肉眼观测的天文学家,开普勒在第谷工作的基础上,提出了开普勒三大定律,牛顿提出了万有引力定律,但是没有测出引力常量,所以没由用万有引力定律计算出地球的质量,利用“扭秤实验”测出引力常量,并且被称为“称量地球质量”的物理学家是卡文迪许,故ABC错误,D正确。
故选:。
根据物理学史可得到各个物理学家的突出贡献,即可作答。
本题考查物理学史问题,需要注意牛顿只提出万有引力定律,但是没有测出引力常量。
21.【答案】
【解析】【详解】经典力学适用于宏观低速运动,“奋斗者”号的深海潜航、“嫦娥五号”的环月运动、新能源汽车的续航测试均属于宏观低速运动,而经典力学不适用于微观粒子的波动。
故选D。
22.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查万有引力定律的应用,基础题目。
根据万有引力定律得出表达式,从而求出两球球心间距离为时的万有引力大小即可判断。
【解答】
由万有引力定律知,两球球心间距离为时,万有引力;当两球球心间距离为时,万有引力,联立知,,故D正确,ABC错误。
23.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查万有引力相关的物理学史,物理学的发展离不开各位物理学家的努力,在学习中应清楚他们的主要贡献。
【解答】
A、天文学家开普勒总结出行星运动三大定律,故A错误;
B、牛顿进行“月--地检验”,并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律,故B错误;
C、卡文迪许通过扭秤实验测量并算出引力常量,成了万有引力定律正确性的最早证据,故C错误;
D、英国的亚当斯和法国的勒维耶独立地利用万有引力定律计算出了海王星的轨道,人们称海王星为“笔尖下发现的行星”,故D正确.
故选:。
24.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查的是万有引力定律,解决问题的关键是根据万有引力的基本公式即可分析解答。
【解答】
根据可知,在“夸父一号”逐渐靠近太阳的过程中,逐渐减小,则其所受的太阳引力逐渐增大。
故选B。
25.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握万有引力定律公式,注意轨道半径不等于高度,轨道半径。
【解答】
卫星在地面受到的万有引力:,卫星在离地面高度为的圆形轨道上受到的万有引力:。
故选D。
26.【答案】
【解析】
【分析】
飞船在轨道运行,万有引力提供飞船运动的加速度,即,得到飞船所在处的重力加速度大小。
【解答】
根据,解得飞船所在处的重力加速度大小:,故B正确。
故选B。
27.【答案】
【解析】
【分析】
根据万有引力提供向心力,知轨道半径越大,周期越大,则角速度越小。
该题考查了人造卫星的相关知识,解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,知道周期与轨道半径的关系。
【解答】
根据万有引力提供圆周运动的向心力有:,得,,轨道半径越大,周期越大,角速度越小,
因为:,所以有:,,故B正确,ACD错误。
故选B。
28.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查开普勒第二定律,分析近日点和远日点的速率大小即可求解。
根据开普勒第二定律:行星与恒星之间连线在相同时间内扫过的面积相等,即可根据速率大小找到近日点,从而确定太阳的位置。
【解答】
解:根据开普勒第二定律:太阳和火星连线在相等时间内扫过的面积相等,可知:近日点速率大于远日点的速率,由题意知火星运行到点的速率比运行到点的速率小,所以点为近日点,所以为太阳所在位置,故ABD错误,C正确。
29.【答案】
【解析】
【分析】
功率是描述物体做功快慢的物理量,等于功和做功时间的比值,是由两个量共同决定的,不能单单只看一个量。
本题考查了有关于功率的物理常识,正确的理解比值定义法,即可解决本题。
【解答】
相同时间内做功多的物体功率大,做同样的功所用时间少的物体功率大,与速度没有关系,故 A、、C错误,D正确。
故选D。
30.【答案】
【解析】
【分析】
本题解题的关键是掌握做功的条件,能根据功的公式求解。
【解答】
根据功的公式得:,故C正确,ABD错误。
故选C。
31.【答案】
【解析】【详解】汽车发动机的瞬时功率为
汽车在水平路面上以的速度做匀速直线运动,牵引力与阻力平衡,有
则
故ABD错误,C正确。
故选C。
32.【答案】
【解析】
【分析】
根据动能定理列式分析即可解答,难度不大。
【解答】
对运动员和雪从点到点过程,应用动能定理,
解得,故选C。
33.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了机械能的定义,基础题目。
分析飞船动能和重力势能的变化情况,从而得出其机械能的变化情况即可判断。
【解答】
飞船在主降落伞牵引下正向地面匀速下降,其重力势能减少,动能不变,则飞船的机械能减少,故B正确,ACD错误。
34.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了重力势能的理解和计算。
利用重力势能的表达式计算重力势能。
【解答】
以地面为参考系,则足球在最高点的重力势能
35.【答案】
【解析】解:以地面为零势能面,故足球在地面上的机械能,由于不计阻力,足球的机械能守恒,则飞行过程的机械能均为,故A正确,BCD错误。
故选:。
由于不计空气阻力,故足球在飞行过程机械能守恒,确定出球在地面上的机械能即可确定飞行时的机械能。
本题考查了机械能守恒的应用,要注意明确在忽略空气阻力的情况下,足球在空中飞行中机械能守恒。
36.【答案】
【解析】
【分析】
弹簧的弹性势能随着形变量的增加而增大。
【解答】
因为弹簧在伸长,所以弹簧的弹性势能增加,故A正确,BCD错误。
37.【答案】
【解析】解:、一定,由公式,上坡必须减小速度,增大牵引力。故A错误。
B、一定,由公式,减小速度,可以增大牵引力。故B错误。
C、上坡时,需要增大牵引力,减小速度。故C错误。
D、一定,由公式,上坡时减小速度,可以增大牵引力。故D正确。
故选:。
汽车发动机的功率是牵引力的功率。根据功率公式,进行分析讨论
此题考查机车额定功率启动问题,注意与恒定牵引力启动问题的区分,对于功率公式中三个量的关系要采用控制变量法理解
38.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了功是标量,几个力对物体做的总功等于可以等效为这几个力的合力对物体做的功。
是、的合力。功时标量,求和直接相加即可。拉力、与拉力的作用效果相同,故拉力做的功等于拉力、做功之和。
【解答】
、拉弹簧的作用效果与力拉弹簧的作用效果相同,故力拉弹簧做的功等于力、拉弹簧做功之和,故为,故ABC错误,D正确。
故选D。
39.【答案】
【解析】【详解】根据万有引力提供向心力可知 解得
当卫星的轨道半径等于地球半径时,运行速度等于第一宇宙速度,而同步卫星的轨道半径大于地球半径,故同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度,第二宇宙速度大于第一宇宙速度。故选C。
40.【答案】
【解析】
【分析】
只有重力或弹力做功,系统机械能守恒,根据机械能守恒的条件分析答题。
本题考查了判断机械能的变化情况,知道机械能守恒的条件、对具体物体进行具体分析即可正确解题。
【解答】
A.做匀速运动的物体,其机械能不一定守恒,如匀速竖直下落的物体动能不变,重力势能减少,机械能不守恒,故A错误;
B.做匀加速直线运动的物体,其机械能可能守恒,如做自由落体运动的物体只有重力做功,机械能守恒,故B错误;
C.运动的物体不受摩擦阻力作用时可能还有其他力对物体做功,其机械能不一定守恒,如物体在拉力作用下在竖直方向做匀速运动时,不受摩擦力,但机械能增加,故C错误;
D.机械能是动能和势能的总和,若物体只发生动能和势能的相互转化,其机械能一定守恒,故D正确。
故选D。
41.【答案】
【解析】解:、由动能定理可得动能的改变量:,所以物体的动能增加,故A错误;
B、重力做功,所以物体的重力势能减少,故B正确;
C、根据牛顿第二定律可知,物体所受的合力为:,故C错误;
D、由题意知:,所以除重力以外的其他力的合力:,故D错误。
故选:。
由功的公式可求得各力的功;由动能定理可求得物体的动能改变量;由重力势能与重力做功的关系可知重力势能的改变量;由牛顿第二定律求合力和除重力外的其他力的合力。
本题关键在于各种功的物理意义:
重力做功等于重力势能的减小量;
而合力的功等于动能的改变量;
除重力外其余力做的功等于机械能的变化量。
42.【答案】
【解析】解:根据得,,
竖直分速度:,
根据平行四边形定则知,刚要落到球拍上时速度大小,故A正确,、、D错误。
故选:。
根据高度求出平抛运动的时间,结合速度时间公式求出球的竖直分速度,根据平行四边形定则求出球刚要落到球拍上时速度大小。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和平行四边形定则综合求解,难度不大。
43.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查汽车过桥问题,解决本题的关键在于搞清恰好对桥顶没有压力时重力提供向心力。
汽车通过凸圆弧形桥顶部时,由汽车的重力和桥面的支持力提供汽车的向心力,根据牛顿第二定律求出支持力,再牛顿第三定律求解桥面受到汽车的压力大小,进而得出汽车对桥顶的压力与汽车自身重力之比
【解答】
设汽车经过桥顶时桥顶对汽车的支持力为,由向心力公式得;
当时,,可得;
当时,,联立可得;
汽车对桥顶的压力大小等于,则汽车对桥顶的压力与汽车自身重力之比;
故A正确,BCD错误。
44.【答案】
【解析】解:、两点速度如图所示
A、两点沿细杆方向的分速度相等,则
由题意可知:::,解得:,故A正确,BCD错误。
故选:。
A、两点沿杆方向的分速度大小相等,根据题意求出细杆与水平面间的夹角。
本题考查了速度的合成与分解问题,知道两点沿杆方向的分速度大小相等是解题的关键。
45.【答案】
【解析】【解析】
【详解】该过程水平力的平均值为
水平力所做的功为
故选B。
46.【答案】 过原点的倾斜直线 大于 重物克服阻力做功
【解析】【详解】因为我们是比较、 的大小关系,故可约去比较,不需要测出它的质量,故A错误;
B.为充分利用纸带,实验中应先接通电源,再释放纸带,故B错误;
C.实验供选择的重物应该相对质量较大、密度较大的物体,使得重物所受的重力远大于所受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力,这样能减少摩擦阻力的影响,故C正确。
故选C。
若机械能守恒,则有
即
所以若以 为纵轴、以 为横轴,根据实验数据绘出 的图像应是过原点的倾斜直线,才能验证机械能守恒定律, 图像的斜率等于的数值。
一般来说,实验中测得的大于,这是因为重物克服阻力做功。
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