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重庆一中月考试题

2009-07-23

物理教学探讨·高中学生版 2009年1期
关键词:物块弹簧木板

郑 筑

I 卷

选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题6分,共48分)

14. 如图所示,用轻绳悬挂的小球偏离竖直方向θ角并与小车保持相对静止,则小车可能的运动情况是()

A. 静止B. 匀速向右运动

C. 向右匀减速运动D. 向左匀减速运动

15. 如图2,质量为3 kg的木板放在光滑水平面上,质量为1 kg的物块在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,两者都以4 m/s的初速度向相反方向运动,当木板的速度大小为2.4 m/s时,物块的运动情况为()

A. 速度大小为 2.0 m/s,方向向左,加速度方向向右

B. 速度大小为0.8 m/s,方向向右,加速度方向向右

C. 速度大小为0.8 m/s,方向向左,加速度方向向左

D. 静止不动

16. 我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”正在进行绕月飞行中,在卫星绕月球做匀速圆周运动的过程中,下列说法中正确的是()

A. 如果知道探测卫星的轨道半径和周期,再利用万有引力常量,就可以算出卫星的质量

B. 如果有两颗这样的探测卫星,只要它们的绕行速率相等,不管它们的质量、形状差别多大,它们绕行半径与周期都一定是相同的

C. 如果有两颗探测卫星在同一轨道上一前一后沿同一方向绕行,只要后一卫星向后喷出气体,则两卫星一定会发生碰撞

D. 如果有一绕月球飞行的飞船,宇航员从舱中慢慢走出,并离开飞船,飞船因质量减小,所受万有引力减小,则飞船速率减小

17. 如图3所示,单摆摆球的质量为m,做简谐运动的周期为T,摆球从最大位移A处由静止开始释放,摆球运动到最低点B时的速度为v,则()

A. 摆球从A运动到B的过程中绳拉力的冲量为零

B. 摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为

C. 摆球运动到B时重力的瞬时功率是mgv

D. 摆球从A运动到B的过程中重力做的功为mv2

18.足够长的传送带以速率v匀速传动,一质量为m的小物块A由静止轻放于传送带上,若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,如图4所示,当物体与传送带相对静止时,转化的内能为()

A. mv2B. 2mv2C. mv2D. mv2

19. 质量为m的汽车在平直的公路上以速度v0开始加速,经过时间t前进的距离为s,达到的最大速度为vm,设这一过程中发动机功率恒为P,汽车所受阻力恒为f,则这段时间内发动机所做的功为()

A. mv-mvB. fvmC. PtD. fs

20. 如图5所示,质量为M的木板静置在光滑的水平面上,在M上放置一质量为m的物块,物块与木板的接触面粗糙。当物块m获得初速度v而向右滑动时,在滑动过程中下面叙述正确的是()

A. 若M固定不动,则m对M摩擦力的冲量为零

B. 若M不固定,则m克服摩擦力做的功全部转化为内能

C. 不论M是否固定, m与M的摩擦力做功之和一定等于零

D. 不论M是否固定,m与M相互作用力的冲量大小相等、方向相反

21. 如图6所示,物体A、B由轻弹簧相连接,放在光滑的水平面上,物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触,弹簧被压缩,具有弹性势能为E,释放后物体A向右运动,并带动物体B离开左侧墙壁。在物体B离开墙壁后的运动过程中,下列说法不正确的是()

A. 弹簧伸长量最大时的弹性势能等于弹簧压缩量最大时的弹性势能

B. 弹簧伸长量最大时的弹性势能小于弹簧压缩量最大时的弹性势能

C. 物体B的最大动能等于E

D. 物体A的最小动能等于零

Ⅱ卷

22. (18分)(1)在图7所示验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,当地的重力加速度为9.80 m/s2,所用重物的质量为1.00 kg,实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图7所示。若把第一个点记做O,另选连续的三个点A、B、C作为测量点,经测量A、B、C点到O点的距离分别为s1=70.2 cm、s2=77.8 cm、s3=85.8 cm。根据以上数据计算:(计算结果均保留三位有效数字)

图7

①重物由O点运动到B点,重力势能的减少量为_________J,动能的增加量为_________J;

②在实验中发现,重物减小的重力势能总大于重物增加的动能,其主要原因是________________________。

(2)为验证“两小球碰撞过程中动量守恒”,某同学用如图8所示的装置依次进行了如下的实验操作:

Ⅰ. 将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;

Ⅱ. 将木板向右平移适当的距离固定,再使小球a从原固定点处由静止释放,撞到木板上得到痕迹B;

Ⅲ.把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点处由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹A和C;

Ⅳ. 用天平测得a、b两小球的质量分别为ma、mb,用刻度尺测量纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2、y3;

图8

根据上述实验过程,回答:

①所选用的两小球质量关系应为ma ______mb,半径关系应为ra ______rb(选填“<”、“>”、或“=”);

②用实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒,其表达式为_______________。

23. (16分)质量为m的物体在水平地面上以速度v0竖直向上抛出,物体落回地面时,速度大小为v0(设物体在运动中所受空气阻力大小不变,重力加速度为g)。求:

(1)物体运动过程中上升的高度h和所受空气阻力的大小f。

(2)若假设物体落地碰撞过程中无能量损失,物体运动的总路程为多少?

24. (18分)质量为m=1 kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、C为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径R=1.0 m,圆弧对应圆心角θ=106°,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m。小物块离开C点后恰能无碰撞地沿固定斜面向上运动,0.8s后经过D点,物块与斜面间的动摩擦因数为μ=。(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)小物块离开A点的水平初速度v。

(2)小物块经过O点时对轨道的压力。

(3)斜面上CD间的距离

图10

25. 如图11所示,轻质弹簧将质量为m的小物块连接在质量为M(M=3m)的光滑框架内。小物块位于框架中心位置时弹簧处于自由长度。现设框架与小物块以共同速度v沿光滑水平面向左匀速滑动。

(1)若框架与墙壁发生碰撞后速度为零,但与墙壁不粘连,求框架脱离墙壁后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值。

(2)若框架与墙壁发生碰撞以一定速度反弹,在以后过程中弹簧的最大弹性势能为mv,求框架与墙壁碰撞时损失的机械能ΔE1。

(3)在(2)情形下试判定框架与墙壁能否发生第二次碰撞?若不能,说明理由。若能,试求出第二次碰撞时损失的机械能ΔE2。(设框架与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变)

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