A. 从P到M所用的时间小于
T0 4B. 从Q到N阶段,机械能逐渐变大 C. 从P到Q阶段,速率逐渐变小 D. 从P到M阶段,万有引力对它做正功 【答案】AC 【解析】
【详解】A. 海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小,则PM段的时间小于MQ段的时间,所以P到M所用的时间小于
T0,故A正确。 4B. 从Q到N的过程中,由于只有万有引力做功,机械能守恒,故B错误; C. 从P到Q阶段,万有引力做负功,速率减小,故C正确;
D. 根据万有引力方向与速度方向的关系知,从P到M阶段,万有引力对它做负功,故D错误。
8.如图所示,用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球被松开,自由下落.改变小球距地面的高度和打击的力度,重复这个实验,发现A、B两球总是同时落地.若A、B两球质量相等,且将平抛运动沿水平和竖直两个方向分解.下列说法正确的是
A. 本实验可验证平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 B. 本实验可验证平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 C. 在同一次实验中,两球落地前瞬间重力的功率相等 D. 在同一次实验中,两球落地前瞬间动量的大小相等 【答案】BC 【解析】 【分析】
A球沿水平方向抛出做平抛运动,同时B球被松开,自由下落做自由落体运动,发现每次两
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球都同时落地,只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动.
【详解】本实验将A的做平抛运动与竖直方向下落的B的运动对比,只能说明A竖直方向运动情况,不能反映A水平方向的运动情况.本实验中A做平抛运动,B做自由落体运动,每次两球都同时落地,说明A竖直方向的分运动是自由落体运动.故A错误,B正确;两小球落地时的竖直分速度相同,故由P=mgv可知,两球落地时的功率相等,故C正确;由于两球落地时的瞬时速度不同,平抛运动的合速度大于自由落地的速度,故落地时的动量不相等,故D错误.故选BC.
【点睛】本题考查研究平抛运动规律的实验,主要是对分析推理的能力的考查,注意本实验采用对比的方法来研究平抛运动水平方向的分运动情况.
9.如图所示,质量均为m的小球A、B用长为L的细线相连,放在高为h的光滑水平桌面上(L>2h),A球刚好在桌边。从静止释放两球,不计空气阻力,若A、B两球落地后均不再弹起,则下面说法中正确的是
A. A球落地前的加速度为
g 2B. B球到达桌边的速度为2gh C. A、B两落地的水平距离为2h D. 绳L对B球做的功为mgh 【答案】AC 【解析】
【详解】A. 对AB整体受力分析,由牛顿第二定律可得,
mg=2ma 所以
a?故A正确。
g 2B. 对于AB组成系统,机械能守恒,取地面为零势能面,则
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12mgh?mgh??2mv2
2所以落地的速度也就是B球到达桌边的速度为
v?gh 故B错误。
C. B球由于有了A球下落时的速率,所以B将做平抛运动,B的水平位移为
x?vt?gh?故C正确。
2h?2h gD. 绳只是在A落地之前对B有力的作用,对B受力分析知,只有绳对B做功,由动能定理可得
W?故D错误。
121mv?mgh 2210.高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动).此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( ) A. m2gh+mg tmgh+mg tB. m2gh-mg tmgh-mg tC. D. 【答案】A 【解析】
【详解】在安全带对人有拉力的瞬间时,人做自由落体运动,此过程机械能守恒,故有
mgh?12mv,即在产生拉力瞬间速度为v?22gh,之后人在安全带的作用下做变速运动,末速度为零,设向上为正方向,则根据动量定理可得:有Ft?mgt?0?mv,联立解得
?F?m2gh?mg t【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况,然后对自由落体运动过程和全程封闭
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列式求解,注意运用动量定理前要先规定正方向 【此处有视频,请去附件查看】
11.2018年5月21日,中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空.6月14日,“鹊桥”号中继星进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道,以解决月球背面的通讯问题.如图所示,地月拉格朗日L2点在地球与月球的连线上.若卫星在地月拉格朗日L2点上,受地球、月球两大天体的引力作用,能保持相对静止.已知地球质量和地月距离,若要计算地月拉格朗日L2点与地球间的距离,只需要知道的物理量是
A. 月球的质量
B. “鹊桥”号中继星的质量 C. 月球绕地球运行的周期 D. 引力常量 【答案】A 【解析】
【详解】“鹊桥”号中继星绕地球做圆周运动,其向心力是地球和月球的引力的合力题共的,有万有引力定律可得:GM月mM地m4?2?G=m()r,此方程中“鹊桥”号中继星的2r2(r?r月地)T质量可以消去,中继星的周期等于月球的周期,所以只要知道月球的质量,就可此计算出地月拉格朗日L2点与地球间的距离r.故A正确,BCD错误.
12.光滑斜面上,某物体在沿斜面向上的恒力作用下从静止开始沿斜面运动,一段时间后撤去恒力,不计空气阻力,设斜面足够长.物体的速度用v表示,物体的动能用Ek表示,物体和地球组成系统的重力势能用EP表示、机械能用E表示,运动时间用t表示、路程用l表示.对整个运动过程,下图表示的可能是
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A. v 随t 变化的 v –t 图像 B. EP 随t变化的EP –t 图像 C. E随l变化的E–l 图像 D. Ek 随l变化的Ek –l 图像 【答案】D 【解析】
若是v-t图象,没有撤去恒力前,物体向上做匀加速运动,撤去恒力后,物体向上做匀减速运动,然后向下做匀加速运动,此时速度反向,加速度与向上匀减速的加速度相同,故A错误;物体向上运动,重力势能先增大,当到达最高点时物体向下运动,重力势能减少,故B错误;在撤去恒力前,恒力作正功,故物体的机械能增加,撤去恒力后,只有重力做功,故物体的机械能不变,故机械能先增大后不变,故C错误;根据动能定理可知,物体加速向上运动时,合外力做正功,动能增大,撤去恒力时,只有重力做负功,故动能减少;反向,重力做正功,动能增大,动能是标量,只有大小,没有方向,故D正确;故选D. 【点睛】先对物体受力分析,得出物体的运动情况,判断速度与时间的图象是否正确;根据功能关系判断重力势能的变化情况,机械能的变化情况和动能的变化情况. 二、本题共2小题,共12分.
13.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1=____ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50 g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=____N(当地重力加速度g=9.8 m/s).要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是____,作出F-x曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.
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