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武义一中高一物理竞赛辅导十(功与能)


武义一中高一年级第二学期物理竞赛辅导十
一、选择题(1——10 单项选择题,11——13 多项选择题;请答案写入答题表格中 ) 1、如图,重球 m 用一条不可伸长的轻质细线拴住后悬于 O 点,重球置于一个斜面劈 M 上,用水平 力 F 向左推动斜劈 M 在光滑水平桌面上由位置甲匀速向左移动到位置乙,在此过程中,正确的说法 是( ) A.M、m 间的摩擦力对 m 不做功

B.M、m 间的摩擦力对 m 做负功 C.F 对 M 所做的功与 m 对 M 所做的功的绝对值相等 D.M、m 间的弹力对 m 所做的功与对 M 做的功的绝对值不相等 2、如图,一块长木板 B 放在光滑的水平面上,在 B 上放一物体 A,现以恒定的外力拉 B,由于 A,B 间摩擦力的作用, 将在 B 上滑动, A 以地面为参考系, 和 B 都向前移动一段距离, A 在此过程中 ( ) A.外力 F 做的功等于 A 和 B 动能的增量 B.B 对 A 的摩擦力所做的功等于 A 的动能的增量 C.A 对 B 的摩擦力所做的功等于 B 对 A 的摩擦力所做的功 D.外力 F 对 B 做的功等于 B 的动能的增量与 AB 间热能之和 3、一轻弹簧的左端固定,右端与一小球相连,小球处于光滑水平面上.现对小球施加一个方向水平 向右的恒力 F,使小球从静止开始运动.则小球在向右运动的整个过程中( ) A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大 C.小球的动能逐渐增大 D.小球的动能先减小然后增加 4、 在空中某一位置, 以大小 V0 的速度水平抛出一质量为 m 的物体, 经时间 t 物体下落一段距离后, 其速度大小仍为 v0,但方向与初速度相反,如图所示,则下列正确是( ) A.风力对物体做功为零 B.风力对物体做负功 C. 物体机械能减少 D.重力对物体的功大小

5、如图所示,一个质量为 m 的质点,在一无摩擦的半径为 R 的竖直圆筒形轨 道上运动,已知最高点时的速度平方为 4GR/5 ,g 为重力加速度,则下列叙述 不正确的是( ) A、质点运动过程中机械能守恒 B、质点的最大速度为根号 6 倍的最高点速度 C、在最高点处,轨道对质点的作用力大小为 0.8mg D、在任意直径上的两端点上,质点的动能之和不变

7、一辆汽车从拱形桥的顶端以不变的速率驶下,以下说法中正确的是( A 它的势能变化量与克服阻力做的功大小相等 B 它的机械能守恒 C 外力对汽车做功的代数和不为零 D 汽车所受合外力为零

)

8、节日燃放礼花弹时,要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中,然后点燃礼花弹的发射 部分,通过火药剧烈燃烧产生高压燃气,将礼花弹由炮筒底部射向空中。若礼花弹在由 炮筒底部击发至炮筒口的过程中, 克服重力做功 W1, 克服炮筒阻力及空气阻力做功 W2, 高压燃气对礼花弹做功 W3, 则礼花弹在炮筒内运动的过程中 (设礼花弹发射过程中质量 不变) A.礼花弹的动能变化量为 W3+W2+W1 B.礼花弹的动能变化量为 W3-W2-W1 C.礼花弹的机械能变化量为 W3-W1 D.礼花弹的机械能变化量为 W3-W2-W1 9、 质量为 M 的物体内有一个光滑的圆形空腔,现有一个质量为 m 的小球在竖直平面内刚 好完成圆周运动,物体在地面上 始终处于静止,小球从最低点 P 开始顺时针运动一周的过程,下 列那幅图表示地面对物体支持力 大小与小球转过角度的关系图像 最接近( )

10、步行是很好的有氧运动。人在行走时人的重心反复上升下降,需要克服重力做功。 为估测人行走时克服重力做功的功率, 研究小组的某人高 1.83M 体重 75kg 腿长 1M 每一 步的步长 0.75M, 正常行走 40 步用时 20 秒, 请你计算该同学的被研究功率最接近 ( ) A 、15W B、100W C、400W D、1000W 11、一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程 中保持恒定的牵引功率,其加速度 a 和速度的倒数(1/v) 如图所示.若已知汽车的质量,则根据图象所给的信息,可 能求出的物理量是( ) A.汽车的功率 B.汽车行驶的最大速度 C.汽车所受到的阻力 D.汽车运动到最大速度所需的时间 12、在新疆旅游时,最刺激的莫过于滑沙运动.某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由 静止沿直线下滑到斜面底端时,速度为 2v0,设人下滑时所受阻力恒定不变,沙坡长度 为 L,斜面倾角为 α ,人的质量为 m,滑沙板质量不计,重力加速度为 g.则( )
A.若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以 v0 的初速度下滑,则人到达斜面低端时的速度大 小为 3v0

B.若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以 v0 的初速度下滑,则人到达斜面低端时的速度大 小为 5v0 C.人沿沙坡下滑时所受阻力 Ff=mgsin α-2mv2/L 0 D.人在下滑过程中重力功率的最大值为 2mgv0

13、乒乓球在我国有广泛的群众基础,并有“国球”的美誉,中国乒乓球的水平也处于 世界领先地位.现讨论乒乓球发球问题,已知球台长 L、网高 h,假设乒乓球反弹前后 水平分速度不变, 竖直分速度大小不变、 方向相 反, 且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力. 若球在 球台边缘 O 点正上方某高度处以一定的速度被 水平发出, 球恰好在最高点时越过球网, 则根据 以上信息可以求出( ) A.发球的初速度大小 B.发球时的高度 C.球从发出到第一次落在球台上的时间 D.球从发出到对方运动员接住的时间 姓名 1 8 学号 3 10

2 9

4 11

5 12

6 13

7

14、两个质量各为 m1 和 m2 小物块 A 和 B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知 m1>m2.现要利用此装置探究《机械能守恒定律》实验。 (1) 若选定物块 A 从静止开始下落的过程进行测量, 则需要测量的 物理量有________. (在横线上填入选项前的编号) ①物块的质量 m1、m2; ②物块 A 下落的距离及下落这段距离所用的时间; ③物块 B 上升的距离及上升这段距离所用的时间; ④绳子的长度. (2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议: ①绳的质量要轻;②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好; ③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃;④两个物块质量之差要尽可能大. 以上建议中对提高准确程度有作用的是________. (在横线上填入选项前的编号) (3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议 :____________________. 15、在水平桌面的边角处有一轻质光滑定滑轮 K,一条不可伸长的 轻绳绕过 K 分别与物块 A、B 相连,A、B 的质量分别为 mA、mB。开 始时系统处于静止状态.现用一水平恒方 F 拉物块 A,使物块 B 上 升.已知当 B 上升距离为 h 时,B 的速度为 v。求此过程中物块 A 克服摩擦力做的功(重力加速度为 g)

16、某水上乐园游玩设施的简化图,一位游客站在跳板上,手拿刚好水平的轻绳,在跳 板不同位置往下跳,当轻绳处于 OP 方向时,游客松开手做平抛运动最后落到水面的浮 伐上。已知游客质量 m=50kg,可视为质点,O 点 距离水面 h=15m,轻绳足够长 g 取 10,求 (1) 分析游客松手前瞬间绳子张力与绳长的关系。 (2)现水面设置一只高度 H=5m 的浮标且停在 OP 前方 S=8m 处, 游客欲越过浮标,做圆周运动的绳 长范围? (3)浮标停在 OP 前方多远处时, 游客无 论怎样无法越过浮标?

17、AB 是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为 h,末端 B 处的切线方向水平。一个 质量为 m 的小物体 P 从轨道顶端 A 处由静止释放, 滑到 B 端后飞出, 落到地面上的 C 点, 轨迹如图中虚线 BC 所示。已知它在空中运动的水平位移 OC=l。现在轨道下方紧贴 B 点 安装一水平传送带,传送带的右端与 B 的距离为 l/2。当传送带静止时,让 P 再次从 A 点由静止释放, 它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出, 仍然落在地面的 C 点。 当驱动轮转动带动传送带以速度 v 匀速向右运动时(其他条件不变) 的落地点为 D。 ,P 不计空气阻力。(l-字母) (1)求 P 滑至 B 点时的速度大小; (2)求 P 与传送带之间的动摩擦因数 μ ; (3)写出 O、D 间的距离 s 随速度 v 变化的分段函数 关系式。

武义一中高一物理第二学期竞赛辅导十一
1、某同学得用图 1 示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛 出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图 2 所示。图 2 中水 平方向与竖直方向每小格的长度均代表 0.10m, P 、P 和 P 是轨迹图线上的 3 个点,P 和 P 、P 1 2 3 1 2 2 和 P 之间的水平距离相等。完成下列填空: (重力加速度取 9.8m 2 ) /s 3 (1) P 、 2 和 P 的横坐标分别为 x1 、 2 和 x3 , 设 1 P x 3 纵坐标分别为 y1 、 y2 和 y3 ,从图 2 中可读出

y1? y2 =____m, y1? y2 =_____m,x1 ? x2 =____m
(保留两位小数) 。 (2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运 动。利用(1)中读取的数据,求出小球从 P 运动 1 到 P 所用的时间为___s,小球抛出后的水平速度 2

/ 为_____ m s (均可用根号表示) 。
(3)已测得小球抛也前下滑的高度为 0.5 0m。设 E1 和 E2 分别为开始下滑时和抛出时的机械能,则 小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失,

E1 ? E2 ?100% =___%(保留两位有效数字) E1

2、探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图,实验主要过程如下: A、设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W、2W、3W、??; B、分析打点计时器打出的纸带,求 出小车的速度 v1 、 v 2 、 v3 、??; C、作出 W ? v 草图;分析 W ? v 图像。如果 W ? v 图像是一条直线,表明∝
2

v ;如果不是直线,可考
3

虑是否存在 W ∝ v 、 W ∝ v 、 W ∝ v 等关系。提出本实验操作中至少二个注意点: (2)以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是_______。 ... A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W、2W、3W、??。所采用的方法是选用同样的橡皮

筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用 1 条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车 做的功为 W,用 2 条、3 条、??橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次、??实验时,橡皮筋对小 车做的功分别是 2W、3W、??。 B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。 C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的 原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。 D. 根据纸带上打出点, 求小车获得的速度的方法, 是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。 3、如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可 以测定重力和速度。 ① 所需器材有打点计时器(带导线) 、纸带、复写纸、带铁夹的 铁架台和带夹子的重物,此外还需 中的器材。 A.直流电源、天平及砝码 源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺 C.交流电 (填字母代号)

D.交流电源、毫米刻度尺

② 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验 的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度,除作 v-t 图象外,还可作 是 ,横轴表示的是 。 图象,其纵轴表示的

4、某同学利用教材研究平抛的实验装置来探究机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度 为H。将钢球从轨道的不同高度h(离桌面)处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s. (1)若轨道完全光滑,s 与h的理论关系应满足s = (2)该同学经实验测量得到一组数据,如下 表所示:请在坐标纸上作出s --h关系图. (3)对比实验结果与理论计算得到的s --h 关系图线(图已画出),自同一高度静止释放的钢球, 水平抛出的速率 于”)理论值 (4)从s --h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率 差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是 .
2 2 2 2 2

(用H、h表示).

S2/10-1m2 14 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6
-1 7 h/10 m

理论

(填“小于”或“大

5、某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理” ,如图,他们将拉力传感器固定在小 车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连, 用拉力传感器记录小车受到拉力的大小. 在水平桌面上相距 L=50.0cm的A、 B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、 B时的速度大小.小车中可以放置砝码. (1)完成下面的实验主要步骤如下: ①测量( )和( )的总质量M1,把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑

轮与钩码相连,正确连接所需电路 ②将小车停在C点,然后 ③在小车中增加砝码,或 ,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度大小 ,重复②的操作.
2 2

(2)下表是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量m之和,|v2 -v 1|是两个速度传感器 记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所 作的功.表格中△E3= ,W3= . (结果保留三位有效数字)

(3)根据表中提供的数据,自画坐标图并作出△E-W图线.
6、(1)在“探究功与物体速度变化的关系”实验中,为了平衡小车运

动中受到的阻力.应该采用下面所述的(

)方法(填“a”、“b”或“c”).

(a)逐步调节木板的倾斜程度,使静止的小车开始运动 (b)逐步调节木板的倾斜程度,使小车在木板上保持静止 (c)逐步调节木板的倾斜程度,使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀 (2)在上述实验中,打点计时器使用的交流电频率为 50Hz.某同学打出的一段纸带如图所示,则小车匀速运动时的 速度大小为 m/s.(计算结果保留 3 位有效数字)

(3)下列关于本实验叙述正确的是( ) A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值 B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C.放小车的长木板应该尽量使其水平 D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出 (4)实验中小车会受到阻力,可以使木板倾斜作为补偿,则下面操作正确的是( ) A.使拖着纸带的小车由静止释放,小车不下滑即可 B.使拖着纸带的小车由静止释放,小车能匀速下滑即可 C.沿木板推小车(后面拴有纸带),放手后打点计时器在纸带上打下的点均匀分布 D.不用挂纸带,轻推小车,小车能匀速下滑即可 (5) 图示为某次实验所获得的打点纸带, 你认为应该选用图中 A、 B、C、D、E 哪个点的的速度最能符合实验要求( ) A B C D E (6)下表记录了一次实验得到的橡皮筋条数与小车速度的关系。请你根据表中的数据通过 W–x (x 坐标自行决定)图线分析小车从静止出发后橡皮筋弹力对小车做的功与小车速度变化的关系。 (要求 简述理由) 实验 次数 1 2 3 4 5 6 橡皮筋 根数 1 2 3 4 5 6 速度 (m/s) 1.00 1.40 1.75 2.00 2.20 2.48 令 x=____ 单位:______

7、在验证机械能守恒定律实验中 1.本实验中,除铁架台、铁夹、学生电源、纸带和重物外,还需选用下述仪器中的哪几种? ( ) A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.打点计时器 2.某同学在进行“验证机械能守恒定律”实验时,获得了数条纸带,则正确的是( ) A.必须挑选第一、二两点间的距离接近 2mm 的纸带进行测量 B.在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点 C.用刻度尺量出各计数点到第 6 点迹之间的距离,得出重物下落相应高度 h1、h2、h3……hn D.用公式 vn=(hn+1-hn-1)/2T,计算出各计数点对应的重物的瞬时速度 3.如图,是用自由落体验证机械能守恒定律实验中得到的一条纸带,我们选中第 N 点来验证机械 能守恒定律,下面举出一些计算 N 点速度的方法,其中正确的是 ( ) A.N 点是第 n 个点,则 vn=gnT O Sn N Sn+1 B.N 点是第 n 个点,则 vn=g(n-1)T dn-1 C.vn=(Sn+Sn+1)/2T dn+1 D.vn=(dn+1-dn-1)/2T 4.在利用重锤自由落下,验证机械能守恒定律的实验中,在起始点初速度为零的纸带测量时,产生 误差的主要原因是 ( ) A.重锤下落的实际高度大于测量值 B.重锤下落的实际高度小于测量值 C.重锤实际末速度 v 大于 gt(g 为重力加速度,t 为下落时间) D.重锤实际末速度 v 小于 gt


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