15.(15分)如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由直轨道AB和圆轨道BC组成,小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过圆轨道最高点C时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F随高度H的变化关系图象.(小球在轨道连接处无机械能损失,)求:
(1)小球从处滑下,它经过最底点B时的向心加速度的大小;
(2)小球的质量和圆轨道的半径;
(3)试在图乙中画出小球在圆轨道最低点B时对轨道的压力随H的变化图象.
14.(14分)如图所示,斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接,斜面的倾角为,一质量为
的物块从距斜面底端B点
处的A点由静止释放.已知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为
.(
,
,
)
(1)物块在水平面上滑行的时间为多少?
(2)若物块开始静止在水平面上距B点
的C点处,用大小为
的水平恒力向右拉该物块,到B点撤去此力,物块第一次到A点时的速度为多大?
(3)若物块开始静止在水平面上距B点 的C点处,用大小为
的水平恒力向右拉该物块,欲使物块能到达A点,水平恒力作用的最短距离为多大?
13.(12分)两点电荷Q1和Q2固定在粗糙绝缘的斜面上,斜面的倾角为
.现以Q1和Q2连线为X轴, Q1和Q2之间各点对应的电势高低情况如图中曲线所示,其中点电荷Q1到电势最低处P点的距离大于点电荷Q2到P点的距离.
(1)从图中可看出( )
A.Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量
B.Q1和Q2一定是同种电荷,但不一定是正电荷
C.电势最低处P点的电场强度为0
D.Q1和Q2之间各点的电场方向都沿斜面向上
(2)若一带电小物块从P点由静止释放向下滑动,它在滑到最低点A前的过程中,加速度将 (填“增大”、“减小”、“先增后减”或“先减后增”),机械能与电势能总和将 (填“增大”、“减小”、“先增后减”或“先减后增”).
(3)已知带电小物块的质量为,电荷量为
,与斜面的动摩擦因数为
.它从P点由静止释放向下滑动到最低点A的距离为
,则A、P之间的电势差
为
.
12.(12分)翼型降落伞有很好的飞行性能,它被看作飞机的机翼,跳伞运动员可方便地控制转弯等动作.翼型降落伞打开前,跳伞运动员受到的空气阻力与下落方向相反,大小与速率成正比,即f1=Cv.翼型降落伞打开后,其空气升力F与飞行方向垂直,大小与速率的平方成正比,即F=C1v2;空气阻力f2与飞行方向相反,大小与速率的平方成正比,即f2=C2v2.其中C1、C2相互影响,可由运动员调节.在不计风力的情况下,某跳伞运动员在离开停在空中的直升飞机一段时间后,才打开翼型降落伞并继续下落.
(1)下列关于该跳伞运动员下落运动的说法,正确的是( )
A.翼型降落伞打开前,他可能做曲线运动
B.翼型降落伞打开前,他一定先做变加速直线运动
C.翼型降落伞打开后,他可能继续沿竖直方向做直线运动
D.翼型降落伞打开后,他一定先做曲线运动
(2)该跳伞运动员通过对降落伞的调节,使C1、C2的数值恒定,他最终可以在空中匀速降落.在其它条件不变时,运动员的质量越大,他匀速降落的速度
(填“越大”、“越小”或“与质量无关”);若仅增加C2,则他最终在空中匀速降落的轨迹与水平方向的夹角比C 2增加前
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)若通过该运动员调节,使C1、C2满足如图所示的关系,他匀速降落的速度为,且
,则运动员和降落伞的总质量为
kg.(结果可保留根式,g取10m/s2)
11.(12分)某实验小组在验证机械能守恒定律实验中:
(1)选出一条纸带如图所示,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,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.已知重锤质量为0.5kg,打点计时器的工作电流频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2.由以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
J,此时重锤的动能比开始下落时增加了
J(计算结果保留两位有效数字).从计算结果可知,该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是
.
(2)在上图所示的纸带上,某同学又选取多个计数点,测出各计数点到第一个点O的距离h,算出各计数点对应的速度v,并以h为横轴,以为纵轴画出的图线应是如下图中的
.图线的斜率表示
.
10.(8分)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_______.
(2)本实验采用的科学方法是( )
A. 理想实验法
B. 等效替代法
C. 控制变量法
D. 建立物理模型法
(3)某同学在做该实验时认为:
A.拉橡皮条的细绳长一些,实验效果较好
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些
D.拉力F1和F 2的夹角越大越好
其中不正确的是 (填入相应的字母).
8.如图甲所示,高空滑索是一种勇敢者的运动项目.如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,在下滑过程中可能会出现如图乙和如图丙所示的两种情形.不计空气阻力,则下列说法正确的是
A.图乙的情形中,人可能匀速下滑
B.图乙的情形中,钢索对人的作用力小于人的重力
C.图丙的情形中,钢索对轻环可能无摩擦力
D.图丙的情形中,若轻环突然被卡而停止,则在此瞬间轻绳对人的拉力一定大于人的重力
9.如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块(可视为质点). A和B距轴心O的距离分别为rA=R,rB=2R,且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm,两物块A和B随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止.则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中,下列说法正确的是
A.B所受合外力一直等于A所受合外力
B. A受到的摩擦力一直指向圆心
C. B受到的摩擦力一直指向圆心
D.A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为
7.一重力不计的带电粒子垂直进入匀强电场,在其后的运动过程中,它的
A.沿电场方向的速度分量随运动的时间均匀变化
B.电场力做功的瞬时功率随运动的时间均匀变化
C.电势能随运动的时间均匀变化
D.电势能、动能之和随运动的时间均匀变化
6.我国发射的“神州六号”飞船绕地球运动的周期约为90min,若把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动,则将飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比,下列判断正确的是
A.飞船的轨道半径一定小于同步卫星的轨道半径
B.飞船的运行速度一定小于同步卫星的运行速度
C.飞船运动的向心加速度一定大于同步卫星运动的向心加速度
D.飞船和同步卫星运动轨道的圆心一定都在地心
5.运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落.v、F合、EP和E分别表示速度、合外力、重力势能和机械能.在整个过程中,下列图象可能符合事实的是(其中t、h分别表示下落的时间和高度)
二。本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题给出的四个选项中有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有多选、错选或不答的得0分.
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