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2016届新高三物理全套暑假提分作业11


暑假作业(11)
一、选择题 1. 北京时间 2011 年 10 月 17 日消息, 近日德国的设计师推出了一款很有创意的球形相 机,它可以让人以不同的视角进行拍摄,得到平时无法得到的有趣照片。这款球形相机名为 “抛掷式全景球形相机”。 来自德国柏林的 5 位设计师采用了 36 个手机用的摄像头 并将其集成入一个球体内,质量却只有 200g,当你将它高高抛起,它便能记录

下 从你头顶上空拍摄的图象.整个过程非常简单,你只需进行设定,让相机球在飞 到最高位置时自动拍摄即可。 假设你从手中竖直向上抛出相机, 到达离抛出点 10m 处进行全景拍摄,若忽略空气阻力的影响,g 取 10m/s2,则你在抛出过程中对相 机做的功为( A.10J ) B.20J C.40J D.200J

2.以初速度大小 v1 竖直向上抛出一物体,落回到抛出点时速度大小为 v2。已知物体在 运动过程中受到的空气阻力大小不变,物体所受空气阻力与重力的大小之比为 3 ∶5。则 v1 与 v2 之比为( A.1 ∶1 ) B.1 ∶2 C.2 ∶1 D.4 ∶1

3.如图所示,质量相等的物体 A 和物体 B 与地面间的动摩擦因数相等,在力 F 的作用 下,一起沿水平地面向右移动 x,则( A.摩擦力对 A、B 做功相等 B.A、B 动能的增量相同 C.F 对 A 做的功与 F 对 B 做的功相等 D.合外力对 A 做的功与合外力对 B 做的功不相等 4.某质点受到一恒力作用,其动能与时间的关系图象可能的是( ) )

5.如图所示,小球 a 从倾角为 45° 的光滑斜面上由静止自由释放,同时小球 b 从斜面 上方某一高度处也由静止自由释放,两个小球质量相同,它们在斜面上的 O 点恰好 相撞,则( )

A.相撞前瞬间,两小球速度大小相等 B.相撞前瞬间,两小球重力功率相等 C.相撞前瞬间,b 球的动能是 a 球动能的 2 倍 D.从开始运动到相撞,b 球位移是 a 球位移的 2 倍

6.一辆汽车以 v1=6m/s 的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行 x1=3.6m,如果改 为以 v2=8m/s 的速度行驶时,同样情况下急刹车后滑行的距离 x2 为( A.6.4m B.5.6m C.7.2m ) D.10.8m

7.如图所示,质量为 m 的物体静置在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑 的定滑轮,由地面上的人以速度 v0 向右匀速拉动,设人从地面上平台的 边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为 45° 处,在此过程中人所做的功 为( ) mv2 0 A. 2 B. 2mv2 0 2 mv2 0 C. 4 D.mv2 0

8.如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象,Oa 为过原点的倾斜直线,ab 表示以额定功率行驶时的加速阶段, bc 是与 ab 相切的水平直线, 则下述说法正确的是( A.0~t1 时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 1 1 B.t1~t2 时间内合力做功为 mv2 - mv2 2 2 2 1 1 C.t1~t2 时间内的平均速度为 (v1+v2) 2 D.在 t1 时刻汽车的功率达到最大值,t2~t3 时间内牵引力最大 9.2011 年 5 月 1 日,美军特种部队海豹突击队驾驶 HH-60 直升机,出动两架 RQ- 170 无人机,成功击毙本· 拉登。特种兵从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看做是 自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落。如果用 h 表示下落高度、t 表示下落的时 间、F 表示特种兵受到的合外力、E 表示特种兵的机械能、Ep 表示特种兵的重力势能、v 表 示下落的速度。在整个过程中,下列图象可能符合事实的是( ) )

10.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 m 的小球,小球与一轻质弹簧一 端相连,弹簧的另一端固定在地面上的 A 点,已知杆与水平面之间的夹角 θ<45° ,当小球位 于 B 点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。现让小球自 C 点由静止释放,在小球滑到 杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说 法正确的是( )

A.小球的动能与重力势能之和保持不变 B.小球的动能与重力势能之和先增大后减少 C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加 D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变

二、实验填空题 11. 测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解 决的一个重要问题,为此,某同学设计了如下实验方案: A.实验装置如图所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质 滑轮挂上钩码,用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起。调整长木板的 倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动; B. 保持长木板的倾角不变, 取下细绳和钩码, 让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动. 请回答下列问题: (1)滑块做匀速直线运动时,打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是________; (2) 滑块匀加速下滑过程中所受合外力大小 ____ 钩码的重力大小 ( 选填“ 大于 ”“等于 ” 或 “小于”)。 12.某同学用如图所示的装置验证动能定理。为提高实验精度,该同学多次改变小滑块 下落高度 H 的值,测出对应的平抛运动水平位移 x,并算出 x2 如下表,进而画出 x2-H 图 象如图所示:

滑块下落高度 H 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h

平抛水平位移 x/cm 5.5 9.1 11.7 14.2 15.9 17.6 19.0 20.6 21.7

平抛水平位移平方 x2/cm2 30.25 82.81 136.89 201.64 252.81 309.76 361.00 424.36 470.89

(1)原理分析:若滑块在下滑过程中所受阻力很小,则只要测量量满足 ________,便可 验证动能定理。 (2) 实验结果分析:实验获得的图象未过坐标原点,而交在大约 (0.6h,0) 处,原因是 __________ ___。

三、计算题

13.有一个直径为 L=1.5m 的圆形桌子,桌面离地高度为 h=1.25m,一个质量为 m 的 小物块从桌面中心 O 点以初速度 v0=2m/s 沿着桌面直线运动直至落地。设动摩擦因数为 μ =0.2(取 g=10m/s2),求: (1)物块刚离开桌面时的速度 v; (2)从开始运动到物块落地的过程中,物块水平运动的距离和物块运动的总 时间。

14.如图,一个质量为 0.6kg 的小球以某一初速度从 P 点水平抛出,恰好从光滑圆弧 ABC 的 A 点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半 径 R=0.3m,θ=60° ,小球到达 A 点时的速度 vA=4m/s(取 g=10m/s2)。 求: (1)小球做平抛运动的初速度 v0; (2)P 点到 A 点的水平距离和竖直高度; (3)小球到达圆弧最高点 C 时对轨道的压力。

15.如图所示,甲图是游乐场中过山车的实物图片,乙图是过山车的原理图。在原理图 中,半径分别为 R1=2.0m 和 R2=8.0m 的两个光滑圆形轨道固定在倾角为 α=37° 斜轨道面 上的 Q、Z 两点,且两圆形轨道的最高点 A、B 均与 P 点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小 车(视作质点)从 P 点以一定的初速度沿斜面向下运 1 动。已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为 μ= , 24 g 取 10m/s2,sin37° =0.6,cos37° =0.8,问: (1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点 A 处,则其在 P 点的初速度应为多大?

(2)若小车在 P 点的初速度为 10m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?

16.如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。AB 段是一光滑曲面, A 距离水平段 BC 的高为 H=1.25m,水平段 BC 使用水平传送 带装置传送工件,已知 BC 长 L=3m,传送带与工件(可视为质 点)间的动摩擦因数为 μ=0.4,皮带轮的半径为 R=0.1m,其上 部距车厢底面的高度 h=0.45m。设质量 m=1kg 的工件由静止 开始从 A 点下滑,经过 B 点的拐角处无机械能损失。通过调整 皮带轮(不打滑)的转动角速度 ω 可使工件经 C 点抛出后落在固定车厢中的不同位置, 取 g= 10m/s2。 (1)当皮带轮静止时,工件运动到点 C 时的速度为多大? (2)皮带轮以 ω1=20rad/s 逆时针方向匀速转动, 在工件运动到 C 点的过程中因摩擦而产生的内能为多少? (3)设工件在固定车厢底部的落点到 C 点的水平距离为 s,试在 图乙中定量画出 s 随皮带轮角速度 ω 变化关系的 s-ω 图象。(规定 皮带轮顺时针方向转动时 ω 取正值,该问不需要写出计算过程)

暑假作业(11)
题号 选项 1 B 2 C 3 B 4 BC 5 C 6 A 7 C 8 B 9 C 10 BC

11、 (1)等间距(或均匀) (2)等于 [解析](1)纸带上的不同点痕记录了滑块在不同时刻的位置和不同时间内的位移, 当滑块 做匀速直线运动时,点痕的分布应该是等间距或均匀的。 (2)悬挂钩码,滑块匀速下滑时,根据滑块的平衡条件有 mgsinθ-Ff-G 码=0,所以 G 码 =mgsinθ-Ff;当保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,让滑块沿长木板向下做匀加速 直线运动时,滑块受到的合外力 F 合=mgsinθ-Ff。显然,F 合=G 码。 12、(1)x2 与 H 成正比 (2)滑块需要克服阻力做功 1 [解析](1)若滑块在下滑过程中所受阻力很小,由动能定理,mgH= mv2,根据平抛运动 2 1 规律,x=vt,h= gt2,显然 x2 与 H 成正比,即只要测量量满足 x2 与 H 成正比,便可验证 2 动能定理。(2)实验中获得的图象未过坐标原点,而交在了大约(0.6h,0)处,原因是滑块需要 克服阻力做功。 1 2 1 2 13、根据动能定理可得:μmgx= mv0 - mv 2 2 1 由题意可知 x= L,解得:v= v2 0-μgL=1m/s 2 (2)在桌面上由牛顿第二定律和速度公式有:ma=-μmg,v=v0+at1 v0-v 可得物块在桌面上运动的时间为:t1= =0.5s μg 1 离开桌子后,物块做平抛运动,有:x1=vt2 和 h= gt2 2 2 代入数据可得 t2=0.5s,x1=0.5m 所以物块水平运动的距离为 x′=x+x1=1.25m,总运动时间为 t=t1+t2=1s。

14、(1)小球到 A 点时的速度方向与 OA 垂直,将其沿水平方向和竖直方向分解,由几 何关系可得 v0=vx=vAcosθ=4× cos60° m/s=2m/s,vy=vAsinθ=4× sin60° m/s=2 3m/s (2)由平抛运动的规律得:v2 y =2gh,又因为 vy=gt,x=v0t 所以 h=0.6m,x=0.4 3m≈0.69m 1 1 (3)取 A 点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得: mv2 = mv2 +mg(R+Rcosθ) 2 A 2 C 代入数据得:vC= 7m/s
2 vC 由圆周运动向心力公式得:FNC+mg=m ,代入数据得:FNC=8N R

由牛顿第三定律得:小环对轨道的压力大小 FNC′=FNC=8N,方向竖直向上。 15、(1)小车恰好过 A 点,故有 vA= gR1 1 1 小车由 P 到 A 的过程,由动能定理得-μmgcosα· lPQ= mv2 - mv2, 2 A 2 0 由几何关系可得 lPQ= R 1? 1 +cosα? ,代入数据可得 v0=2 6m/s sinα

(2)小车以 v=10m/s 的初速度从 P 点下滑时,因为有 v=10m/s>v0=2 6m/s,所以,小 1 车可以通过圆形轨道 O1。 设小车能够通过 B 点, 则 P 到 B 由动能定理得-μmgcosα· lPZ= mv2 2 B 1 - mv2 2 其中 lPZ= R 2? 1 +cosα? ,代入数据可得 vB= 84m/s sinα

而小车恰好能通过 B 点时, 在 B 点的速度为 vB′= gR2= 80m/s, 因为 vB= 84m/s>vB′, 所以小车可以通过圆形轨道 O2 1 16、(1)当皮带轮静止时,工件从 A 到 C 过程,由动能定理有:mgH-μmgL= mv2 -0 2 C 代入数值得:vC=1m/s 1 (2)对工件从 A 至 B 过程,由动能定理得:mgH= mv2 -0,代入数值解得:vB=5m/s 2 B 当皮带轮以 ω1=20rad/s 逆时针方向匀速转动时, 工件从 B 至 C 的过程中一直做匀减速 运动, 由牛顿第二定律得 μmg=ma 设速度减至 vC 历时为 t,则 vB-vC=at 工件对地位移 s 工=L 皮带轮速度 v1=Rω1=2m/s 传送带对地位移 s 带=v1t

工件相对传送带的位移 s 相=s 工+s 带 由功能关系得因摩擦而产生的内能 Q 摩=μmgs 相=20J (3)水平距离 s 随皮带轮角速度 ω 变化关系的 s-ω 图象如图所示。


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