(6分)用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=50g,m2=150g,则(计算结果保留两位有效数字)(实验用交流电

周期为0.02秒)

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(1)在记数点0 5过程中系统动能的增量△Ek=__________J。为了简化计算,设g=10m/s2,则系统势能的减少量△E=______________J;

(2)在本实验中,若某同学作出了2v h图象,如图所示,h为从起点量起的长度, 则据此得到当地的重力加速度g=_________________m/s2.

 

如图所示,一个小球(视为质点)从H=12m高处,由静止开始通过光滑弧形轨道AB,进入半径R=4m的竖直圆环,且圆环动摩擦因数处处相等,当到达环顶C时,刚好对轨道压力为零;沿CB圆弧滑下后,进入光滑弧形轨道BD,且到达高度为h的D点时的速度为零,则h之值不可能为(g=10m/s2,所有高度均相对B点而言)(  )

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A.12m

B.10m

C.8.5m

D.7m

 

矩形线圈abcd,长ab=20cm,宽bc=10cm,匝数n=200,线圈回路总电阻R=5 Ω.整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过.若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示,则(  )

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A. 线圈回路中感应电动势随时间均匀变化

B. 线圈回路中产生的感应电流为0.4A

C. 当t=0.3s时,线圈的ab边所受的安培力大小为0.016N

D. 在1min内线圈回路产生的焦耳热为48J

 

在如图所示的电路中,R1、R2、R3均为可变电阻.当开关S闭合后,两平行金属板M、N中有一带电油滴正好处于静止状态.为使带电油滴向上加速运动,可采取的措施是(  )

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A. 增大R1的阻值    B. 减小R2的阻值

C. 减小R3的阻值    D. 减小M、N间距

 

通常一次闪电过程历时约0.2~0.3s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80 μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V,云地间距离约为1km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C,闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是(  )

A. 闪电电流的瞬时值可达到1×105A

B. 整个闪电过程的平均功率约为1×1014W

C. 闪电前云地间的电场强度约为1×106V/m

D. 整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J

 

2013年4月出现“火星合日”的天象,“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时,从地球的方位观察,火星位于太阳的正后方,火星被太阳完全遮蔽的现象,如图所示;已知地球、火星绕太阳运行的方向相同,若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆,火星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的 2倍,由此可知(  )

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A. “火星合日”约每1年出现一次

B. “火星合日”约每4年出现一次

C. 火星的公转半径约为地球公转半径的满分5 manfen5.com

D. 火星的公转半径约为地球公转半径的8倍

 

某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离飞机一段时间

后打开降落伞减速下落.他打开降落伞后的速度图线如图(a)所示.降落伞用8根对 称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为α=37°,如图(b)所示.已知运动员的质量为50kg,降落伞的质量也为50kg,不计运动员所受的阻力,打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比,即满分5 manfen5.com(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).则下列判断中正确的是(  )

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A.满分5 manfen5.com

B.打开伞瞬间运动员的加速度a=20m/s2,方向竖直向上

C.悬绳能够承受的拉力至少为312.5N

D.悬绳能够承受的拉力至少为625N

 

如图所示,一直杆倾斜固定并与水平方向成30°的夹角;直杆上套有一个质量为0.5

kg的圆环,圆环与轻弹簧相连,在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F=10N的力,圆环处于静止状态,已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7,g=10m/s2.下列说法正确的是(    )

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A. 圆环受到直杆的弹力,方向垂直直杆向上

B. 圆环受到直杆的弹力大小等于2.5N

C. 圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5N

D. 圆环受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上

 

质点做直线运动的位移x与时间t的关系为满分5 manfen5.com(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点的运动情况是(  )

A. 第3s内的位移是30m

B. 前3s内的平均速度是7m/s

C. 任意相邻1s内的位移差都是2m

D. 任意1s内的速度变化量都是4m/s

 

(9分)在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为v0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。

 

(6分)如右图所示,A.B.c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,A.b质量相同,且小于c的质量,则(        )

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A.b所需向心力最大;

B.B.c周期相等,且大于a的周期.

C.b、c向心加速度相等,且大于a的向心加速度;

D.B.c的线速度大小相等,且小于a的线速度.

 

(20分)质量为m=1kg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,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B.C为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角满分5 manfen5.com,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点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动,0.8s后经过D点,物块与斜面间的滑动摩擦因数为满分5 manfen5.com=满分5 manfen5.com(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:

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(1)小物块离开A点的水平初速度v1

(2)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为满分5 manfen5.com0.3,传送带的速度为5m/s,则PA间的距离是多少?

(3)小物块经过O点时对轨道的压力

(4)斜面上CD间的距离

 

(12分)如图所示,小球甲从倾角θ=30°的光滑斜面上高h=5 cm的A点由静止释放,小球甲沿斜面向下做匀加速直线运动,加速度大小是5 m/s2,同时小球乙自C点以速度v0沿光滑水平面向左匀速运动,C点与斜面底端B处的距离L=0.4 m.甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去,甲释放后经过t=1 s刚好追上乙,求乙的速度v0.

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(9分)现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图1所示。表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度构成斜面;木板上有一滑块,其后端与穿过打点计时器的纸带相连;打点计时器固定在木板上,连接频率为50Hz的交流电源。接通电源后,从静止释放滑块,滑块带动纸带打出一系列的点迹。

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(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计 数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),2、3和5、6计数点间的距离如图所示,由图中数据求出滑块的加速度a=        m/s2 (结果保留三位有效数字)。

(2)已知木板的长度为L,为了求出滑块与木板间的动摩擦因数,还应测量的物理量是(     

A.滑块到达斜面底端的速度v

B.滑块的质量m

C.滑块的运动时间 t

D.斜面高度h和底边长度x

(3)设重力加速度为g,滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ =____(用所需测物理量的字母表示)。

 

(6分)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图所示。所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度L。

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(1)有一同学通过以上实验测量后把6组数据描点在右图坐标系中,请作出F-L图线(在答卷图中完成)。

(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0         cm,劲度系数k=         N/m。

 

如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO满分5 manfen5.com的距离为满分5 manfen5.com,b与转轴的距离为2满分5 manfen5.com。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动,用满分5 manfen5.com表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是(   

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A.b一定比a先开始滑动

B.A.b所受的摩擦力始终相等

C.满分5 manfen5.com=满分5 manfen5.com是b开始滑动的临界角速度

D.当满分5 manfen5.com=满分5 manfen5.com时,a所受摩擦力的大小为满分5 manfen5.comkmg

 

如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),相关数据如图,下列说法中正确的是

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A.击球点高度h1与球网高度h2之间的关系为h1 =1.8h2

B.若保持击球高度不变,球的初速度满分5 manfen5.com只要不大于满分5 manfen5.com,一定落在对方界内

C.任意降低击球高度(仍大于满分5 manfen5.com),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内

D.任意增加击球高度,只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内

 

如图所示,C 是水平地面,A.B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,A.B间的滑动摩擦系数μ1B.C间的滑动摩擦系数μ2有可能是(       )

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A.μ1=0,μ2=0;   B.μ1=0,μ2≠0

C.μ1≠0,μ2=0;     D.μ1≠0,μ2≠0

 

如图所示,竖直薄壁圆筒内壁光滑、半径为R,上部侧面A处开有小口,在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B,小球从小口A沿切线方向水平射入筒内,使小球紧贴筒内壁运动,要使小球从B口处飞出,小球进入A口的最小速率v0为(   

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A.满分5 manfen5.com  B.满分5 manfen5.com    C.满分5 manfen5.com  D.满分5 manfen5.com

 

如图所示,一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径R0=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘接触。当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径R1=35cm,小齿轮的半径R2=4.0cm,大齿轮的半径R3=10.0cm。则大齿轮和摩擦小轮的转速之比为(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)        

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A2175          B1175        C4175       D1140

 

如图所示,由于静摩擦力F1的作用,A静止在粗糙水平面上,地面对A的支持力为F2,若将A稍向右移动一点,系统仍保持静止,则正确的是     

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A.F1、F2都增大      B.F1、F2都减小

C.F1增大,F2减小    D.F1减小,F2增大

 

如图所示是质量为1kg的滑块在水平面上做直线运动的v-t图象.下列判断正确的是(     )

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A. 在t=1s时,滑块的加速度为零

B. 在5s-6 s时间内,滑块受到的合力大小为2 N

C. 在4s-6 s时间内,滑块的平均速度大小为2.5 m/s

D. 在1s-5 s时间内,滑块的位移为12 m

 

关于物体的加速度,下列说法正确的是        

A.速度为零,加速度必为零

B.加速度方向一定与速度变化方向相同

C.加速度减小,速度必减小

D.加速度恒定时,物体一定做匀变速直线运动

 

(11分)如图(a)所示,在倾角满分5 manfen5.com的光滑固定斜面上有一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧,弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上,弹簧上端拴接一质量m=2 kg的物体,初始时物体处于静止状态。取g=10 m/s2

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(a)                    (b)                      (c)

 

(1)求此时弹簧的形变量x0

(2)现对物体施加沿斜面向上的拉力F,拉力F的大小与物体位移x的关系如图(b)所示,设斜面足够长。

a.分析说明物体的运动性质并求出物体的速度v与位移x的关系式;

b.若物体位移为0.1m时撤去拉力F,在图(c)中做出此后物体上滑过程中弹簧弹力f的大小随形变量满分5 manfen5.com的函数图像;并且求出此后物体沿斜面上滑的最大距离xm以及此后运动的最大速度vm

 

(9分)质量为m的卫星发射前静止在地球赤道表面。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R。

(1)已知地球质量为M,自转周期为T,引力常量为G。求此时卫星对地表的压力N的大小;

(2)卫星发射后先在近地轨道上运行(轨道离地面的高度可以忽略不计),运行的速度大小为v1,之后经过变轨成为地球的同步卫星,此时离地面高度为H,运行的速度大小为v2

a.求比值满分5 manfen5.com

b.若卫星发射前随地球一起自转的速度大小为v0,通过分析比较v0 v1、v2三者的大小关系。

 

(9分)某游乐设施如图所示,由半圆形APB和直线BC组成的细圆管轨道固定在水平桌面上(圆半径比细管内径大得多),轨道内壁光滑。已知APB部分的半径R=0.8 m,BC段长L=1.6m。弹射装置将一质量m=0.2kg的小球(可视为质点)以水平初速度v0从A点弹入轨道,小球从C点离开轨道水平抛出,落地点D离C点的水平距离为s=1.6m,桌子的高度h=0.8m,不计空气阻力,取g=10m/s2。求:

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(1)小球水平初速度v0的大小;

(2)小球在半圆形轨道上运动时的角速度ω以及从A点运动到C点的时间t;

(3)小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。

 

(6分)1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验,这次实验的目的是要发展一种技术,找出测定轨道中人造天体质量的方法。实验时,用双子星号宇宙飞船m1 去接触正在轨道上运行的火箭组m2(后者的发动机已熄火)。接触以后,开动双子星号飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速(如图所示)。推进器的平均推力F等于895 N,推进器开动时间为7s,测出飞船和火箭组的速度变化是0.91 m/s。已知双子星号宇宙飞船的质量m1=3400 kg。求:

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(1)飞船与火箭组的加速度a的大小;

(2)火箭组的质量m2

 

(6分)一物体静止在光滑水平面上,某时刻起受到水平面内两个互相垂直的恒力F1、F2的作用(俯视图如图所示),物体的位移大小x=1m。已知F1=6N,F2=8N。求:

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(1)合力F的大小和方向;

(2)F1对物体所做的功W1以及F对物体所做的功W。

 

如图1所示,是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。

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图1                                图2

(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g =9.80m/s2 。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp=         J;重物的动能增加量ΔEk=         J(结果均保留三位有效数字)。

(2)该实验没有考虑各种阻力的影响,这属于本实验的           误差(选填“偶然”或“系统”)。由此看,甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp        ΔEk(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以满分5 manfen5.com为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点,他又检查了几遍,发现测量和计算都没有出现问题,其原因可能是          。乙同学测出该图线的斜率为k,如果不计一切阻力,则当地的重力加速度g       k(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

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(4)丙同学利用该实验装置又做了其它探究实验,分别打出了以下4条纸带①、②、③、④,其中只有一条是做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的。为了找出该纸带,丙同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为x1、x2、x3。请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为________。(取g =9.80m/s2

6.05 cm,6.10 cm,6.06 cm     ②4.96 cm,5. 35 cm,5.74 cm

③4.12 cm,4.51 cm,5.30 cm      ④6.10 cm,6.58 cm,7.06 cm

 

图甲是用来探究小车质量一定时,其加速度和力之间关系的实验装置示意图,图乙是该装置的俯视图。

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(1)本实验有以下步骤:

A.将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上,取两个质量相等的小车,放在近似光滑的水平长木板上

B.打开夹子,让两个小车同时从静止开始运动,小车运动一段距离后,关上夹子,让两个小车同时停下来,用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小

C.分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系,从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受力的关系

D.在两小车的后端分别系上细绳,用一只夹子夹住这两根细绳

E.在两小车的前端分别系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘内分别放着质量不等的砝码,使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量。分别用天平测出两个砝码盘和盘内砝码的总质量

对于上述实验步骤,正确的排列顺序是           

(2)若测得砝码盘和盘内砝码的总质量分别为m1、m2,对应小车的位移大小分别为x1、x2,经过多次重复实验,在误差允许的范围内若关系式              总成立,则表明小车的质量一定时,其小车的加速度与合力成正比。

 

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