2019年3月18日周练-学生用卷

一、不确定项目的选择题(共12个项目，共48.0分)1.如图所示，如果孩子加速滑下粗糙的滑梯，孩子()A.重力势能保持不变，动能增加，机械能减少B.重力势能降低，动能保持不变，机械能增加C.重力势能减少，动能增加，机械能减少D.重力势能降低，动能增加，机械能保持不变2.1772年，法国意大利数学家拉格朗日在论文三体问题中指出，在同一平面上有五个特殊点，两个质量非常不同的天体(如太阳和地球)位于该平面上。如图所示，L 1，L 2，L 3，L 4和L 5，人们称它们为拉格朗日点。如果一架飞机位于这些点上，在太阳和地球的共同引力作用下，它可以保持地球围绕太阳的圆周运动，而燃料消耗很少。如果卫星发射并定位在拉格朗日L 2，下面的陈述是正确的B.卫星在L 2点处于平衡状态。C.绕太阳运行的卫星的向心加速度大于绕太阳运行的地球的向心加速度D.在L 2时，太阳和地球引力对卫星的合力大于在L 1时。3.“神舟十号”和“天宫一号”已经成功实现了五次交会对接。如图所示，“神舟10号”飞船在交会对接前，首先在较低的圆形轨道1上运行，然后在适当位置通过变轨与在圆形轨道2上运行的“天宫一号”对接。下面对“神舟10号”变轨过程的描述是正确的()“神舟10号”向轨道2的轨道转移是一个加速过程神舟10号变轨后的速度总是比变轨前高。“神舟10号”变轨后的运行周期总是比变轨前大。4.2011年11月3日，神舟八号飞船成功完成了与天宫一号目标飞船的首次交会对接。任务完成后，天宫一号通过轨道转移被提升到更高的轨道，等待与神舟九号会合和对接。天宫一号在轨道转移前后的轨道可视为一个圆形轨道，其轨道半径分别为R1和R2，角速度和向心加速度分别为1、2和a1、a2，并且有()A.B.与变轨前相比，变轨后天宫一号的动能减少，机械能增加。在天宫一号的正常运行中，不能使用重量计、弹簧测力计和天平。5.2016年10月19日凌晨，经过五次变轨，神舟11号载人飞船成功与天宫2号对接。假设地球的半径是R，地球表面的重力加速度是g。两者对接后围绕地球的轨道可视为一个圆形轨道。离地面的高度是kR，运行周期是T，那么A.在对接之前，飞船在前面，轨道半径可以通过减速来增加。B.对接后，航天器的线速度为v=2 r (1k) t。c对接后，航天器的加速度为a=g(1 k)2从问题中的数据，我们可以发现地球的密度是=3(1 k)2GT2。6.90度角的人造地球卫星。在轨道平面和赤道平面之间的称为极地轨道卫星。当运行时，它们可以到达北极和南极地区上空。需要在全球范围内观测和应用的气象卫星和导航卫星都采用这种轨道。如图所示，如果极地轨道卫星第一次从北纬45度正上方沿图中所示方向运行到南纬45度正上方需要45分钟()A.卫星的运行速度必须小于7.9公里/秒卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1: 4卫星加速度与同步卫星加速度之比为2: 1卫星的机械能必须小于同步卫星的机械能7.如图所示，质量相等的两个物体A和B在同一条水平线上。当物体A以水平速度V投掷时，物体B开始以初始速度V垂直向下移动，空气阻力可忽略不计。曲线交流是8.如图a所示，平行于光滑斜面的轻质弹簧的刚度系数为k，一端以倾斜角固定在斜面的底端，另一端与载物块a连接；两个块A和B的质量都是M，在开始时都是静态的。目前，平行于斜面的力f拉动动物块b，使b随着a的加速度做匀速加速运动。两个块a和b在初始阶段时间的v-t关系分别对应于图b中的曲线a和b(曲线a和b在时间t1相切，在时间t2对应于曲线a的最高点)。如果重力加速度是g，那么()在t2时刻，弹簧形状变量为0在t1时刻，弹簧形状变量为mgsin mak。C.从开始到时间t2，拉力f逐渐增加从开始到时间t1，拉力f比弹簧力做功少9.如图所示，半径为0.4m的1/4光滑圆弧轨道AB固定在垂直面上，轨道底端与光滑固定的水平轨道相切。可以认为质量为0.5公斤的球甲和球乙分别位于点甲和点乙，两个球由光杆连接。这两个球在某个时刻从静止中释放出来。一段时间后，两个球都移动到水平轨道。g=10m/s2 .然后()A.两个球在水平轨道上移动的速度是2m/sb、在钉球滑动过程中，重力对钉球做功的力一直在增加球a在b点轨道上的压力是10牛顿在整个过程中，灯杆对b所做的功是1 J10.带光杆的凹槽固定在倾角为37的光滑斜面上，刚度系数k=20N/m，具有足够长的初始长度的光弹簧下端与光杆连接，开始时光杆在凹槽外的长度为0.6m，光杆可以在凹槽内移动，光杆与凹槽之间的滑动摩擦力在Ff=6N时保持不变，光杆与凹槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。质量m=1kg的台车在距离弹簧上端l=0.6m的位置从静态释放装置沿斜面向下移动。已知弹簧的弹性势能为EP=12kx2，其中x是弹簧的形状变量。在整个运动过程中，弹簧总是在弹性极限内。g=10m/S2，sin37=0.6。以下陈述是正确的A.在杆完全进入凹槽之前，小车先做匀速加速运动，然后做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速直线运动B.小车从开始移动到杆完全进入凹槽所需的时间是55sc .如果杆和槽之间的滑动摩擦力Ff变为16N，则由小车、弹簧和灯杆组成的系统的机械能不能被保存d .如果杆与凹槽之间的滑动摩擦力Ff变为16N，则首次弹簧作用时小车与灯杆之间的距离为0.2m11.物体从一定高度自由落下，落在地面上的一个轻弹簧上。在点A，物体开始与弹簧接触。在点B，物体的速度为零，然后它被反弹。以下陈述是正确的()A.当物体从a落到b时，弹性势能不断增加。B.当物体从a落到b时，重力势能不断降低。C.在从a下降到b，从b上升到a的过程中，动能先减小后增大。D.物体在b点的速度为零，处于平衡状态。12.如图a所示，垂直平面中的平滑轨道由倾斜的直线轨道AB和圆形轨道BCD组成，AB和BCD与点b相切，CD线是圆形轨道在垂直方向上的直径(c和d是圆形轨道的最低点和最高点)，已知 BOC=30。可以被视为粒子的小滑块从轨道AB上距离静止高度h处的点向下滑动，力传感器测量小滑块通过圆形轨道的最高点d时在轨道上的压力为f，并获得压力f和高度h之间的关系图像，如图b所示，取g=10m/s2()A.圆形轨道的半径为0.2m，小滑块的质量为0.1千克如果B. H .取一个合适的值，小滑块可以移动B.螺纹应平行于气垫导轨。C.位置a和光闸b之间的距离应该更大。D.挂钩代码的质量应该远远小于滑块和阴影条的总质量。(2)在实验中，给定滑块(带遮光条)的质量m、钩码质量m、A和B之间的距离l、遮光条的宽度d、遮光条通过光电门的时间t和重力加速度g，满足的关系式(用m、m、g、l、d、t表示)可以验证从A到B的过程系统中的机械能守恒14.一位同学使用图A所示的设备测量滑块和水平桌面之间的动态摩擦系数。实验过程如下：(1)用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条的宽度D，如图B所示，d=_mm。将弹簧和光电门固定在桌面的适当位置，并将光电门与数字计时器(图中未显示)连接。(2)用滑块将弹簧压缩到一定位置，测量滑块与光电门之间的距离x。松开滑块，测量滑块上的光杆通过光电门的时间t，然后测量滑块速度v=(用问题中给出的字母表示)。(3)通过增加或减少滑块上的重量来改变滑块的质量M，弹簧仍然被滑块压缩到(2)中的位置，并且重复(2)中的操作，以获得滑块的质量M和当其通过光电门时的速度V的一系列值。根据这些值，如图c所示制作v2-m-l图像。已知局部重力加速度为g。从图像中可以看出滑块和水平桌面之间的动态摩擦系数=_ _ _ _；弹性势能EP=_。四、计算题(此大题共6项，共60.0分)15.如图所示，用50 N的力(该力与水平方向成37o角)，拉动一个质量为10kg的物体在水平地面上向前移动。物体与水平面之间的动摩擦系数=0.1。在寻找物体向前移动10m的过程中(SiN37=0.6，Co37=0.8，g=10m/s2)(1)通过拉力f完成的功(2)物体克服阻力的功(3)物体上合力所做的功16.如图a所示，斜面ABC放置在光滑的水平面上，AB与BC光滑连接，AB表面粗糙水平，BC表面与滑块之间的动摩擦系数为23，BC与水平面之间的夹角为530。斜面体的右侧与竖壁之间连接有力传感器，当力传感器被按压时，指示值为正；拉动力传感器时，其指示器为负。一个可以被视为粒子的滑块从静止的斜面体的点C滑下，并在3秒钟后以一定的速度滑离点A。在整个运动过程中，斜面体可以看作是静止的。力传感器记录的f和时间t之间的关系如图b所示(sin53=0.8，cos 53=0.6，g=10m/s2)，发现：(1)滑块到达点B时的速度；(2)滑块质量；(3)滑块在从C到a的整个过程中克服摩擦力的功17.如图所示，轻质弹簧的左端固定在竖壁上，右端被一小块质量m=1kg的可视为质点的静止状态的质量压缩，弹簧没有用螺栓固定在该块质量上，弹簧的原始长度小于光滑平台的长度。平台右端是一条输送带，AB长L=5m，质量块与输送带之间的动摩擦系数1=0.2，与输送带相邻的粗糙水平面BC为S=1.5m，与目标块之间的动摩擦系数 2为0.3。半径为r的平滑垂直圆弧与c点右侧的BC平滑连接，对应圆弧的中心角=120 ,在圆弧的最高点f处设有固定挡板。物体撞击挡板后会以原来的速度反弹回来。如果传送带以v=5m/s的速度顺时针旋转，则不考虑沿传送带上下滑动的物体块的机械能损失。当由弹簧储存的Ep=18J能量完全释放时，小物体块可以滑动到等于中心的e点18.如图所示，在一个高度h1=1.2m的光滑的水平台上，一个质量m=1kg的小物体在压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。如果锁扣K打开，物体脱离弹簧后会以一定的水平速度v1向右滑出平台，从点B的切线方向进入光滑的圆弧形轨迹BC，点B的高度H2等于0.6m，中心O等于平台。点c的切线是水平的，与地面上长度为L=2.8m的水平粗轨CD平滑连接。小物体块沿着轨道BCD移动，并与右墙碰撞，取g=10m/S2。(1)寻找小物体从a到b的运动时间；(2)当小块最初压缩弹簧时，储存的弹性势能是多少？(3)如果小物体块与墙壁碰撞后的速度方向相反，大小是碰撞前的一半，并且只发生一次碰撞，那么小物体块与轨道CD之间的动摩擦系数的范围是多少？19.如图所示，粗糙的曲线轨迹和两条光滑的半圆形轨迹构成了跷跷板尾巴的S形轨迹。光滑的半圆形轨道的半径是R，并且在两个光滑的半圆形轨道的接合处C和D之间留有小间隙，这仅允许小球通过。C和D之间的距离可以忽略。粗糙弯曲轨迹的最高点A和水平面上的点B之间的高度是h。一个可以被认为是粒子的小球在静止时从点A释放出来。当球沿着跷跷板尾巴的S形轨迹移动后，它从E点水平飞出，落在水平地面上。落点和与点E在同一垂直线上的点B之间的距离是S。给定球的质量M，不考虑空气阻力，计算：(1)球从E点水平飞行的速度；(2)当球移动到b点时半圆轨道上的压力；(3)当球沿着跷跷板尾巴的S形轨迹运动时，为克服摩擦力所做的工作。20.如图所示，水平面上固定有一个足够长的光滑斜面，倾角=37，斜面的顶部固定有一个光滑的天车D，无论车轮半径和质量如何。质量m=1kg的物体A和物体B由刚度系数k=240N牛顿/米的轻弹簧连接，物体B由位于斜面底部并垂直于斜面的挡板P阻挡。用一根不可伸长的轻绳将物体A穿过天车连接到小圆环C上