27.如图所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道和半圆轨道CD组成,两轨道间用极短的小圆弧连接,CD连
线是圆轨道竖直方向的直径,倾斜直轨道与水平面的夹角为37°,可视为质点的滑块从直轨道上高H处由静止滑下,已知滑块的质量m=0.1 kg,圆轨道的半径R=0.3 m.(取重力加速度g=10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8).
(1)若H=0.8m,求滑块通过D时速度的大小;
(2)若H=0.8m,求滑块通过D时圆轨道对滑块的压力的大小; (3)若要使滑块能通过D点,H至少为多大.
D H O 37°
C 2
28.如图甲所示,光滑水平面上的弹簧劲度系数为k,一端固定在竖直墙壁上,另一端与一质量为m的物体相接
触,但不连接,弹簧对物体的作用力与弹簧压缩量的关系如图乙所示,我们可以用类似??t图线与t轴所围面积求位移的方法求弹簧弹力做的功.现推动物体将弹簧从原长压缩x0后由静止释放. (1)求弹簧对物体做功的最大值; (2)弹簧对物体做功的功率如何变化; (3)求物体的最大速度.
F kx0 甲
Oo x0 乙
x
一、
参考答案
选择题(共23小题,每小题3分,共69分) 题号 答案 题号 答案 1 C 13 C 2 D 14 D 3 A 15 B 4 B 16 A 5 D 17 B 6 C 18 B 7 C 19 C 8 A 20 D 9 A 21 A 10 D 22 C 11 B 23 C 12 A 二、填空题(共2小题,共10分,其中第24题4分,第25题6分) 24.减小 增大(每空2分) 25.(1)大 (2分) (2)A (2分)
m(h3?h1)2 (3)(2分) 28T三、计算题:本题共3小题,共计21分. 26.(1)由库仑定律得:F?kq2AB2?0.9N(2分)
(2)A电荷在C点产生的电场为:
q2?2.88?105N/C E?kAC 方向沿AC。(2分) (3)电势能逐渐减小。(2分)
27.(1)滑块运动到D点的过程中,由机械能守恒定律得: mgH?12m?D?mg?2R 2得?D?2m/s(2分)
(2)在D点,由牛顿第二定律得:
F?mg?m得F??D2R
1N(2分) 3(3)滑块在D点时,轨道对它的压力恰好为零,由牛顿第二定律得:
mg?m?2R(1分)
滑块运动到D点的过程中,由机械能守恒定律得:
mgH?1m?2?mg?2R(1分) 2解得H?0.75m(1分)
28.(1)弹簧恢复原长时,做功最大,由图线与坐标轴所夹面积,得
W0?112kx0?x0?kx0(2分) 22(2)弹力的功率先增大后减小。(2分)
(3)当弹簧恢复原长时,物体速度最大,由动能定理得
W0?12m?m(2分) 2解得:?m?kx0(2分) m
高一下学期期末物理试卷
一、单项选择题(本题共10道小题,每小题3分,共30分)在以下各题的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请将正确的选项填入相应的位置。
1. 物体做曲线运动的过程中,以下物理量一定会发生变化的是( ) A. 速度
B. 加速度
C. 动能
D. 合外力
2. 质量为0.01kg、以800m/s的速度飞行的子弹与质量为0.8kg、以10m/s的速度飞行的皮球相比( ) A. 子弹的动量较大 C. 子弹的动能较大
B. 皮球的动量较大 D. 皮球的动能较大
3. 关于万有引力,下列说法正确的是( ) A. 万有引力是开普勒首先发现的
B. 只有质量极大的天体间才有万有引力,质量较小的物体间没有万有引力 C. 地面附近物体所受到的重力就是万有引力
D. 重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的,但重力并不是万有引力 4. 下列情形中,满足动量守恒的是( )
A. 铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量 B. 子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量 C. 子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量 D. 棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量
5. 关于重力做功和重力势能,下列说法正确的是( ) A. 重力做功与物体运动的路径有关
B. 重力对物体做负功时,物体的重力势能一定减小 C. 重力势能为负值说明物体在零势能面以下 D. 重力势能的变化与零势能面的选取有关
6. 从两个等高的平台上,分别以等大的速率抛出两个完全相同的小球,甲球竖直上抛,乙球竖直下抛,若不计空气阻力,则下列表述正确的是( )
A. 抛出时两球的动量相同 B. 落地时两球的动量不同
C. 从抛出到落地的过程,两球受到的冲量相同 D. 从抛出到落地的过程,两球受到的冲量不同
7. 图示为某品牌自行车的部分结构。A、B分别是飞轮边缘、大齿盘边缘上的点。飞轮14齿,大齿盘42齿。现在提起自行车后轮,转动脚蹬,使大齿盘和飞轮转动,则下列说法正确的是( )