正确。
7. ABC【解析】假设轮盘乙的半径为r,由题意可知两轮盘边缘的线速度大小相等,有
?甲3r??乙r,则可求?甲:?乙=1:3,所以滑块相对轮盘滑动前,A,B的角速度之比为1:3,
A正确;滑块相对盘开始滑动前,根据a??r得A,B的向心加速度之比为aA:aB?2:9,B正确;据题意可得物块的最大静摩擦力分别为fA??mAg,fB??mBg,最大静摩擦力之比
2?:fB??mAaA:mBaB?mA:4.5mB,综为fA:fB?mA:mB;转动中所受的静摩擦力之比为fA上分析可得滑块B先达到最大静摩擦力,先开始滑动,C正确、D错误。
8. AD【解析】首先取AB连接体为研究对象,当A的质量远远小于B的质量,则B以接近重力加速度做向下的加速运动,B处于失重状态,细绳的最小拉力接近为零;当A的质量远远大于B的质量时,则B以接近重力加速度向上做加速运动,B处于超重状态,细绳的最大拉力接近B的重力的两倍,故此时细绳拉C的最大拉力为B的重力的4倍,故当A的质量取值合适,C的质量在大于零小于12kg之间都有可能处于平衡,A正确,B错误;当细绳对C拉力小于C的重力时C产生向下的加速度,当细绳对C的拉力大于C的重力时C产生向上的加速度,故C错误、D正确。
9. AC【解析】从v-t图象看出,物块被击穿后,先向左减速到v=2.0 m/s,以后随传送带一起做匀速运动,所以传送带的速度方向向左,其速度2.0 m/s,A正确;由v-t图象可得,物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为a=2/3m/s,由牛顿第二定律得,滑动摩擦力Ff=μMg=Ma,物块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.067,B错误;传送带对物块做的功由动能定理可得W?2
112Mv2?Mv0??6J,C正确;由v-t图象可得,物块相对传22送带发生的位移为s=3m,所以物块与传送带之间由于摩擦而产生的内能为Q=fs=μMgs=2J,故D错误。
10. CD【解析】汽车拖着拖车时做匀速运动,受力平衡F?p1?0.1?2mg,拖车脱离后,v2对甲车,因为保持牵引力不变,有F?0.1mg?ma,2v?v?at,联立解得a1?1m/s,
13t?v(s),x1?vt?at2?v2,对乙车,因为保持功率不变,故有
22p1t?112.752x312m(1.5v)2?mv2?0.1mgx2,解得:x2?v,故有1??,A错误;222x22.7511
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甲车的功率与速度成正比,故B错误;汽车克服阻力做功为W?fx,故
W1x112??,C正W2x211W1?Fx13确;而牵引力做功之比??,D正确。
W2?Pt2111.(6分)
dd2(1)0.51 (2) (3)gH??gL?2
t2t【解析】(1)游标卡尺读数,先看游标零刻度所对位置,读取整刻度为5mm,找到游标和主尺对其的刻度,对其的是游标上的1刻度线,由于是10分度的游标卡尺,所以度数为
5mm?1?0.1mm?5.1mm?0.51cm;(2)挡光条的宽度非常小,通过光电门的时间非常短,
可以用平均速度代替瞬时速度,所以vB?d;(3)根据动能定理,合外力的功等于动能变化t量,整个过程中有重力和摩擦力做功,则mgH??mgL?121d2mvB?m(),所以需要验证22td2的表达式为:gH??gL?2。
2t12.(9分)
(1)间隔均匀 (2分) (2)不需要 (2分)
(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(2分) (4)1(3分)
【解析】(1)平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀; (2)因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力,因此不需要保证砂和桶的质量远小于小车和传感器的总质量;
(3) a?F图象与横轴交点为(0.1,0),说明施加外力在0.1N之内小车和传感器没有加速度,说明实验前漏掉的操作是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足; (4)由牛顿运动定律知F?Ff?ma,a?1FFf? 即a?F图象斜率为,由图知斜率
mmmk?1,则小车和传感器的总质量为1kg。
13.(8分)
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解:(1)设火箭做匀减速运动的加速度大小为a,由运动学公式可得:
12at?x (1分) 2解得:a?12m/s (1分)
由牛顿第二运动定律可得:mg?f?ma (1分)
2故
f1? (1分) mg5(2)落回地面的过程中由牛顿第二运动定律:mg?f?ma? (1分) 解得:a??8m/s(1分) 由运动学公式:
21a?t?2?x(1分) 2解得:t??6s(1分)
故运动的总时间为:t总?t?t?=(2+6)s=4.45s(1分) 14. (10分)
2πR解:(1)由T= (1分)
v可得火星半径约R= (1分)
2π
vTGMmv2
由2=m (1分) RRv3T可得火星的质量M= (1分)
2πGGMmv2?m (1分) (2)由2rrGMm (1分) 2rGMm引力势能:EP=﹣ (1分)
r可得动能为:Ek?故物体的机械能为:E?Ek?Ep??可见:E?GMm (1分) 2r1 (1分) r故卫星变轨前后在轨道上正常运行时的机械能之比:E1:E2?2:1 (1分) 15. (12分)
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解:(1)当小球速度最大时,有: mgsin??k?l1 (2分) 解得弹簧的压缩量为:?l1?mgsin? (1分)k
12m2g2sin2?故Ep?kx?(2分)
22k
(2)设弹簧伸长量为△l2,在水平方向上有:
FNsin??k?l2cos??m?2(l0??l2)cos?(3分)
竖直方向上有:FNcos??k?l2sin??mg?0(3分)
ml0?2cos2??mgsin?解得:?l2?(1分) 22k?m?cos?16.(15分)
解:(1)物块下滑到B点时的速度为v1,由机械能守恒可得:
mgR1?1m1v21 (1分) 2因为v0?6m/s?v1?4m/s,故物块滑上皮带后加速运动,若一直加速由动能定理
?1mgL?mv22?mv21 (1分)
解得:v2?42m/s?v0?6m/s,故一直加速正确,即滑块以v2?42m/s滑入管口. (1分)
(2)由C点到D点由机械能守恒定律可得:
1212121mv2?mg2R?mv23 (1分) 22v23在D处由牛顿第二运动定律可得:FN?mg?m (1分)
R2解得:FN?180N (1分)
??FN?180N (1分) 由牛顿第三运动定律可得:FN(3) 物块滑上木板后最终共速为v4,由牛顿第二运动定律:
?2mg?ma1 ; ?2mg?Ma2 (1分)
由运动学公式可得:
v3?a1t?a2t (1分)
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可得共速速度v4?a2t?2m/s ,水平向左 (1分)
此过程物块运动的位移为x1,木板运动的位移为x2,由动能定理
??2mgx1?1212mv4?mv3 (1分) 221?2mgx2?Mv24 (1分)
2解得:x1?10m,x2?2m (1分)
由于x1?x2?8m?L1,但两者共速需要木板运动x2?2m?L2.因此物块与木板不能共速.当木板被粘住后,木块继续滑行设滑上台阶运动x3后停止
12mv3 (1分) 222解得:x3?m,即离台阶右侧E点为m处停下. (1分)
33由动能定理:??2mg(L1?L2?x3)?0?
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