一、本题共12小题,每小题3分,共36分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1、做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的物理量是( )
A. 速率
B.速度
C.加速度
D.合外力
2、河宽为420m ,船在静水中的速度为4/m s ,水流速度为3/m s ,则船过河的时间最短为( )
A.140s
B.105s
C.84s
D.60s
3、一个物体从某高度水平抛出,已知初速度为0v ,落地速度为1v ,那么它的运动时间为( ) A.102v v g - B.10v v g - C.22102v v g - D.2210v v g
- 4、物体做匀速圆周运动,下列量保持不变的是( )
A .线速度、角速度
B .加速度、角速度
C .向心力、周期
D .角速度、转速
5、一质点沿半径为R 的圆做匀速圆周运动,周期是4s ,1s 内质点的位移大小和路程大小分别是( )
A .R R 2,π
B .R 2π,R 2π
C .,2R R 2π
D .R 2π
,,2R
6、把盛水的水桶拴在长为L 的绳子一端,使这水桶在竖直平面做圆周运动,要使水在水桶转到最高点时不从桶里流出来,这时水桶的线速度至少应该是 ( )
A. gl 2
B. 2/gl
C. gl
D.0
7、质量为m 的汽车通过半径为R 的拱桥,在拱桥顶点的速度为10m/s 时,车对桥的压力为车重的34
,如果使汽车行驶至桥顶时桥恰无压力,则汽车的速度为 ( ) A .15m/s B .20m/s
C .25m/s
D .30m/s
8、如图1所示,一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则( )
A.球A 的线速度一定大于球B 的线速度
B.球A 的角速度一定小于球B 的角速度
C.球A 的运动周期一定小于球B 的运动周期
D.球A 对筒壁的压力一定大于球B 对筒壁的压力
9、地球半径为R ,地球表面的重力加速度为g ,若高空中某处的重力加速度为2g ,则该处距离地面的高度为:( )
A.(21)R -
B.R
C.2R
D.2R 10、如图2所示,a 、b 、c 是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星,它们的质量关系是<a b c m m m =则( )
A .b 、c 的线速度大小相等,且大于a 的线速度
B .b 、c 的周期相等,且小于a 的周期
C .b 、c 的向心加速度大小相等,且大于a 的向心加速度
D .b 所需向心力最小
11、关于摩擦力做功,以下叙述正确的是( )
A. 滑动摩擦力总是做负功
B. 静摩擦力一定不做功
C. 摩擦力既可做正功,又可做负功
D. 摩擦力总是做负功
12、质量为2 t 的汽车,发动机的功率为30 kW ,在水平公路上能以54 km/h 的最大速度行驶,如果保持功率不变,汽车速度为36 km/h 时,汽车的加速度为( )
A .0.5 m/s 2
B .1 m/s 2
C .1.5 m/s 2
D .2 m/s 2
二、本题共4小题,每空2分,共22分.把答案填在横线上.
1、如图所示,1O 皮带传动装置的主动轮的轴心,轮的半径为1r ;2O 为从动轮的轴心,轮的半径为2r ;3r 为与从动轮固定在一起的大轮的半径.已知2r =1.51r ,3r =21r .A 、B 、C 分别是三个轮边缘上的点,那么质点A 、B 、C 的线速度之比是________ ,角速度之比是_________ ,向心加速度之比是_________ ,周期之比是_______
2、从15m 高处以10m/s 的初速度水平抛出一物体,落地时的速度大小为_______,速度方向与水平方向的夹角为__________(g 取10m/s 2,不计空气阻力)
3、质量为1Kg 的物体从足够高处自由落下,在下落2s 的时间内重力对物体做的功为 W =____________;下落过程中前2s 重力的平均功率为P =_____________,在下落过程中的第2s 末的重力的瞬时功率P 瞬=_____________。
(g 取10m/s 2)
4、11.两颗人造地球卫星,它们的质量之比2:1:21=m m ,它们的轨道半径之比3:1:21=R R ,那么它们所受的向心力之比=21:F F __________;它们的角速度之比=21:ωω___________.
三、(42分)计算题,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
1、(10分)设地球表面的平均重力加速度为g ,地球的半径为R ,万有引力常数为G ,试估算地球的密度ρ为多少?(球体积:343
V R π=)
2、(10分)汽车发动机的额定功率为60kW ,汽车质量为5000kg ,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g 取10m/s 2,问:
①汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
②若汽车以0.5m/s 2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?
3、(10分)如图4所示,将质量m =2kg 的一块石头从离地面H=2m 高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm 深处,不计空气阻力(g 取10m/s 2),求:
1--5 B C D D C 6--10 C B AB A D C A 1题:3:3:4_ 3:2:2 9:6:8_ 2:3:3_ 2
1题答案:解:设地球的质量为M,在地球表面由万有引力近似等于重力得:
2Mm G mg R
=……………………4分 解得:2
gR M G
=…………………………2分 所以密度ρ为:2
33ρ443
gR M g G V G R R ππ===…………………………4分
2题答案:解:①设最大速度为m v ,阻力为f 则:
0.1f mg =…………………………1分
又因为:=m P fv 额………………………………2分 故:0.1m P P v f mg
==额额 代入数据得:12/m v m s =…………………………1分
② 设匀加速时,汽车的牵引力为F ,由牛顿第二定律得:
F f ma -=…………………………1分
F ma f =+=7500N ………………………………1分
设汽车做匀加速运动最后的速度为t v ,此时
==t P P Fv 额实…………………………………………2分
t P v F
=额 =8/m s ………………………………………1分 设匀加速维持的时间为t,又由0t v v at =+得:
080160.5
t v v t s s a --=
==……………………………………1分 3题 答案:①石头刚好与泥接触时具有的动能K E ②泥对石头的平均阻力f 。
解:①设石头刚好与泥接触时速度为 v ,
由22
20gH v =-得:……………………1分
/v s =…………………………1分
2K 1E 2
mv ==40J …………………………2分 ②石头在空中只受重力作用;在泥潭中受重力和泥的阻力。
对石头在整个运动阶段应用动能定理,有
()00mg H h f h +-=-…………………………5分
所以,泥对石头的平均阻力
H h f mg h
+==20.50.05+×2×10N=820N …………………………1分 说明:本题有多种解法,只要正确都可以,①题4分,②题6分。
4、(12分)A 、B 两小球同时从距地面高为h=15m 处的同一点抛出,初速度大小均为v 0=10m/s .A 球竖直向下抛出,B 球水平抛出,空气阻力不计,重力加速度取g=l02/m s .求: ①A 球经多长时间落地?
②A 球落地时,A 、B 两球间的距离是多少?
解:①A 球做竖直下抛运动:2012
h v t gt =+…………………………4分 将15h m =、010/v m s =代入,可得:1t s =…………………………1分
②B 球做平抛运动:2012y gt x v t
⎧=⎪⎨⎪=⎩………………………………3分 将010/v m s =、1t s =代入,可得: 105x m y m =⎧⎨
=⎩………………………………1分 此时A 球与B 球的距离L
为:L = 将x 、y 、h
代入,得:L =…………………………1分。