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模块一 第一章 直线运动
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
一、单选题:每小题4 分,共32 分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
B
B
A
C
B
A
二、多选题:每小题5 分,共10 分。
题号
9
10
答案
AD
AD
三、非选择题:本题共5 小题,共58 分。
11.(8 分)【答案】(1) A、C 不相等 (2)不变 (3)C
【详解】(1)[1][2]在利用该装置做探究向心力与角速度之间的关系时,要保持质量和半径不变,改变角
速度,应让质量相同的小球分别放在A、C 处,同时选择半径不相等的两个塔轮。
(2)其他条件不变,若增大手柄转动的速度,角速度之比不变,则向心力之比不变,即两标尺示数的比
值不变。
(3)A.在探究影响向心力大小的因素时,通过控制质量、半径、角速度中两个物理量相同,探究向心力
与另外一个物理量之间的关系,采用的科学方法是控制变量法,故A 正确;
B.将向心力的大小通过弹簧形变来表现,弹簧的形变量越大,说明弹力越大,用到的实验方法是转换法,
故B 正确;
C.手动摇动的角速度大小不稳定,由此产生的误差是偶然误差,故C 错误。
本题选错误的,故选C。
12.(8 分)【答案】(1)B (2) 球心
(3)
【详解】(1)ABD.做平抛运动实验,必须满足的条件是钢球以相同的初速度沿水平方向抛出,则无论
斜槽是否光滑,只要每次从同一位置无初速度释放钢球,且斜槽轨道末端水平,钢球抛出的初速度就会相
同且沿水平方向,故AD 错误,B 正确;
C.实验只需要用平滑曲线表示轨迹,挡板高度不需要等间距变化,故C 错误。
故选B。
(2)[1]因为每次压点痕迹位于水平正对球心的位置,故静置于
点的钢球球心对应的白纸上的位置为原
点。
[2]在竖直方向上,有
在水平方向上,有
得钢球平抛的初速度大小为
(3)分析可知,小球在
轴方向和
轴方向均做匀变速直线运动,则相邻相等时间内的位移差相等。
则
方向有
方向有
重垂线方向与
轴夹角的正切值
联立解得
13.(10 分)【答案】(1)
(2)误差允许范围内
,说明两者遵从相同的规律
【详解】(1)对月球:万有引力提供向心力有
解得月球绕地球公转的线速度大小
(2)假设两种力都遵从万有引力定律,则对地表的苹果来说,有
对月球来说,有
由以上两式可得
接下来分析实际情况:地表的苹果有
月球绕地球做匀速圆周运动,其向心加速度
代入题给数据
,
,
计算得
,
故在误差允许范围内
,由于理论比值与实际比值近似相等,说明使月球绕地球运动的力与使
苹果落地的力遵从相同的规律。
14.(14 分)【答案】(1)
,
(2)
(3)
【详解】(1)小物块在斜上抛运动中机械能守恒
解得
对斜上抛运动,水平方向
竖直方向
,
根据运动的合成
联立解得
,
,
(2)小物块滑上木板初速度
小物块和木板组成的系统由动量守恒有
故
小物块从滑上木板到二者速度相等过程其机械能变化量
由功能关系知:图2 中小物块在木板上表面滑行时
其中小物块在木板上做匀减速直线运动的位移为
解得
(3)对木板
解得
对木板
故其位移为
木板长度的最小值
15.(18 分)【答案】(1)
,
(2)①或
②
时
;
时
【详解】(1)圆管轨道中,恰好到达最高点E,则
从
到
,由机械能守恒定律有
解得
在
点,合力提供向心力
解得
因为
故滑块到达
的速度大于传送带速度
,全程在传送带上减速,摩擦力全程做功,从释放到最高点
,由
动能定理有
解得
(2)滑块第一次到达
点,由动能定理有
解得
设
上运动总路程为
,整个过程由动能定理得
解得
中点距离
为
①若小滑块只经过
点一次,两种情况:若滑块从
向
运动,未到达
直接停在中点位置,则
解得
若滑块到达
,经圆管返回后停在中点,总路程
可得
解得
故只经过
一次时,
的可能值为或
。
② 当滑块第二次到达
点且和传送带速度相等时,可知
解得
当
时,滑块第二次到达
点后再从传送带离开时,速度大小不变,全程根据动能定理可知
解得
此时
,不符合要求
当
时,物体第三次回到
点时速度为
,此后运动过程根据动能定理可知
解得