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模块综合测评(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是()【导学号：01360191】A.BC. D【解析】设平抛的水平位移是x，则竖直方向上的位移就是2x，水平方向上：xv0t竖直方向上：2xgt2联立可以求得：t.故选C.【答案】C2甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为1、2和v1、v2，则()A12，v1v2 B12，v1v2C12，v1v2 D12，v1v2【解析】由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v1，v2，v1v2，由vr，得，1，2，12，故C正确【答案】C3如图1所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()图1A阻力对系统始终做负功B系统受到的合外力始终向下C加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量D任意相等的时间内重力做的功相等【解析】下降过程中，阻力始终与运动方向相反，做负功，A对；加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B错；下降时重力做功等于重力势能减少量，C错；由于任意相等的时间内下落的位移不等，所以，任意相等时间内重力做的功不等，D错【答案】A4如图2所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高将A由静止释放，B上升的最大高度是() 【导学号：01360192】图2A2R BC. D【解析】如图所示，以AB为系统，以地面为零势能面，设A质量为2m，B质量为m，根据机械能守恒定律得：2mgRmgR3mv2，A落地后B将以v做竖直上抛运动，即有mv2mgh，解得hR.则B上升的高度为RRR，故选项C正确【答案】C5如图3所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是()图3A轨道对小球做正功，小球的线速度vPvQB轨道对小球不做功，小球的角速度PaQD轨道对小球的压力FPFQ【解析】轨道光滑，小球在运动的过程中只受重力和支持力，支持力时刻与运动方向垂直，所以不做功，A错；那么在整个过程中只有重力做功，满足机械能守恒，根据机械能守恒有vPrQ，根据，a，得小球在P点的角速度小于在Q点的角速度，B正确；在P点的向心加速度小于在Q点的向心加速度，C错；小球在P和Q两点的向心力由重力和支持力提供，即mgFNma向，可得P点对小球的支持力小于Q点对小球的支持力，D错【答案】B6人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转，已知地球质量为M、半径为R、表面重力加速度为g，万有引力常量为G，则下述关于人造地球卫星的判断正确的是() 【导学号：01360193】A各国发射的所有人造地球卫星的运行速度都不超过B各国发射的所有人造地球卫星的运行周期都应小于2C若卫星轨道为圆形，则该圆形的圆心必定与地心重合D地球同步卫星可相对地面静止在广州的正上空【解析】由m，得v ，当rR时，卫星的运行速度最大，vmax，选项A正确；此时对应的周期最小，Tmin，且GMgR2，解得Tmin2，选项B错误；由万有引力完全用来充当向心力可知，选项C正确；同步卫星只能定位于赤道上空固定的高度，选项D错误【答案】AC7如图4所示，小滑块从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开始下滑，用v、t和h分别表示小球沿轨道下滑的速率、时间和距轨道顶端的高度如图所示的vt图象和v2h图象中可能正确的是()图4【解析】小滑块下滑过程中，小滑块的重力沿斜轨道切向的分力逐渐变小，故小滑块的加速度逐渐变小，故A错误，B正确；由机械能守恒得：mghmv2，故v22gh，所以v2与h成正比，C错误，D正确【答案】BD8如图5所示，重10 N的滑块在倾角为30的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab0.8 m，bc0.4 m，那么在整个过程中下列说法正确的()【导学号：01360194】图5A滑块动能的最大值是6 JB弹簧弹性势能的最大值是6 JC从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒【解析】滑块能回到原出发点，所以机械能守恒，D正确；以c点为参考点，则a点的机械能为6 J，c点时的速度为0，重力势能也为0，所以弹性势能的最大值为6 J，从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减少量，故为6 J，所以B、C正确；由ac时，因重力势能不能全部转变为动能，故A错【答案】BCD二、实验题(共2小题，18分)9(8分)某实验小组利用如图6甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律重锤的质量为m，已知当地的重力加速度g9.80 m/s2.实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h112.01 cm，h219.15 cm，h327.86 cm.打点计时器通以50 Hz的交流电根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_J；此时重锤的动能比开始下落时增加了_J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是_(重锤质量m已知)图6【解析】打点计时器打B点时重锤减小的重力势能为Epmgh21.88m J因为重锤做的是匀加速直线运动，所以vB1.98 m/s，打B点时重锤增加的动能为：Ekmv1.96m J由于EkEp，所以可能是先释放纸带后接通电源开关【答案】1.88m1.96m该实验小组做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关或者释放纸带时手抖动了(其他答案只要合理均可)10(10分)在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图7甲所示木块从A点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，记录此过程中弹簧对木块做的功为W1.O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1.再用完全相同的2根、3根弹簧并在一起进行第2次、第3次实验并记录 2W1,3W1及相应的L2、L3数据，用WL图象处理数据，回答下列问题：图7(1)如图乙是根据实验数据描绘的WL图象，图线不过原点的原因是_；(2)由图线得木块从A到O过程中摩擦力做的功是_W1；(3)WL图象斜率的物理意义是_【解析】(1)从A到B根据能量守恒可得：WWffL，所以图象不过原点的原因是在AO段还有摩擦力做功；(2)由图知图象两点坐标为(0.06,1)、(0.42,5)代入WWffL解得木块从A到O过程中摩擦力做的功为W1；(3)由WWffL知图象的斜率为摩擦力【答案】(1)未计算AO间的摩擦力做功(2)(3)摩擦力三、计算题(共2小题34分)11(16分)用一台额定功率为P060 kW的起重机，将一质量为m500 kg的工件由地面竖直向上吊起，不计摩擦等阻力，g取10 m/s2.求： 【导学号：01360195】(1)工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度vm；(2)若使工件以a2 m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起，则匀加速过程能维持多长时间？(3)若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件，经过t1.14 s工件的速度vt10 m/s，则此时工件离地面的高度h为多少？【解析】(1)当工件达到最大速度时，Fmg，PP060 kW故vm m/s12 m/s.(2)工件被匀加速向上吊起时，a不变，v变大，P也变大，当PP0时匀加速过程结束，根据牛顿第二定律得Fmgma，解得Fm(ag)500(210)N6 000 N匀加速过程结束时工件的速度为v m/s10 m/s匀加速过程持续的时间为t0 s5 s.(3)根据动能定理，有P0tmghmv0代入数据，解得h8.68 m.【答案】(1)12 m/s(2)5 s(3)8.68 m12(18分)如图8甲所示，质量为m0.1 kg的小球，用长l0.4 m的细线与固定在圆心处的力传感器相连，小球和传感器的大小均忽略不计当在A处给小球6 m/s的初速度时，恰能运动至最高点B，设空气阻力大小恒定，g取10 m/s2.求：图8(1)小球在A处时传感器的示数；(2)小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功；(3)小球在A点以不同的初速度v0开始运动，当运动至B点时传感器会显示出相应的读数F，试通过计算在图乙坐标系中作出Fv图象【解析】(1)在A点，由Fmgm，解得：F10 N.(2)由mgm得：vB2 m/s小球从A 到B过程中，根据动能定理：Wf2mglmvmv得到：Wf0.8 J所以克服空气阻力做功0.8 J.(3)小球从A到B过程中，根据动能定理：Wf2mglmvmv小球在最高点Fmgm两式联立得：Fv9图象如图所示【答案】(1)10 N(2)0.8 J(3)如解析图所示
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