1．物体做匀速圆周运动的过程中（    ）

A．速度和加速度都不变              B．速度变化，加速度不变

C．速度和加速度都变化              D．速度不变，加速度变化

【答案】

C

 

2．下列关系式中正确的是（    ）

A．重力对某物体做功：− 2 J > − 5 J          B．物体的重力势能：－2 J > − 5 J

C．物体动能的变化量：− 2 J > − 5 J          D．物体的加速度：− 2 m/s² > − 5 m/s²

【答案】

B

 

3．如图，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动。衣物经过洗衣机上abcd四个位置中，脱水效果最好的位置应该是（    ）

（A）a          （B）b          （C）c          （D）d

【答案】

B

 

4．物体做平抛运动，其动能 E_k 随时间 t 变化的关系图线可能是（    ）

【答案】

C

 

5．波源 S₁、S₂ 在同一水面上以相同频率振动。如图为某时刻两列水波相遇的图样，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，图示各点中，振动加强的是（    ）

A．a 点          B．b 点                  C．c 点          D．d 点          E．e 点

【答案】

ACD

 

6．如图所示，一物体随倾斜的传送带做圆周运动，两者始终保持相对静止。若传送带携物体以较小速度经过图示位置，随之减小的物理量是（    ）

A．物体所受支持力              B．物体所受摩擦力

C．物体所需向心力              D．传送带对物体的合力

【答案】

BCD

 

7．1798 年，英国物理学家卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次比较精确地测出了________，该值的单位为________。

【答案】

引力常量，N·m²/kg²

 

8．如图所示，一质点沿 AB 方向做匀速直线运动，当质点运动到 B 点时加上一个力 F。此后该质点的运动轨迹最接近图中虚线_______，理由是：________________________________。

【答案】

BQ，质点一开始做匀速直线运动，说明它处于平衡状态，施加力 F 后，质点受到的合外力就是 F，因此接下来的轨迹应该在合外力和速度方向之间。

 

9．地球可以看作一个半径为 6.4×10³ km 的球体，上海的纬度约为北纬 30°。位于上海的物体随地球自转做匀速圆周运动的角速度为________rad/s，线速度为________m/s。

【答案】

7.27×10⁻⁵，402.94

 

10．如图所示，飞机在竖直平面内沿一圆弧轨迹向上匀速爬升时，受到始终沿轨迹切线方向的发动机推力与空气阻力作用。在此过程中不计空气阻力的大小变化，飞机所受重力的瞬时功率________，推力的瞬时功率________，空气阻力的瞬时功率________，除重力以外所有力的合力的瞬时功率________。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）

【答案】

增大，增大，不变，增大

 

11．一小球以 v₀ 的速度水平抛出，落地时的速度方向与竖直方向夹角 θ。可知小球抛出点与着地点之间的竖直距离为________，水平距离为________。（不计空气阻力，重力加速度为 g）

【答案】

\(\frac{{v_0^2}}{{2g{{\tan }^2}\theta }}\)，\(\frac{{v_0^2}}{{g\tan \theta }}\)

 

12．月球质量约为地球质量的 1/p，月球半径约为地球半径的 1/q，则月球与地球表面的重力加速度大小之比 g_月∶g_地 =________，月球与地球的第一宇宙速度大小之比 v_月∶v_地  = ________。

【答案】

q²∶p，\(\sqrt q \)∶\(\sqrt p \)

 

13．如图所示，质量为 m 的汽车保持大小为 P 的恒定功率沿平直路面匀速行驶，速度大小为 v。当车辆突然驶入阻力为原来 1.5 倍的泥泞路段瞬间，汽车的加速度大小为________。简述汽车此后的运动情况 ：________________________________。

【答案】

\(\frac{P}{{2mv}}\)，做加速度逐渐减小的减速直线运动，最终以 \(\frac{2}{3}\) v 的做速度匀速直线运动

 

14．如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的狭缝后在水面继续传播。

（1）（多选）图中可观察到波的（    ）

A．干涉          B．衍射          C．折射          D．反射

（2）水面各点的振动均为（    ）

A．自由振动，频率由水体自身性质决定          B．自由振动，频率由驱动力决定

C．受迫振动，频率由水体自身性质决定          D．受迫振动，频率由驱动力决定

（3）若使波源保持振动情况不变并同时向狭缝靠近，相比于波源静止，狭缝右侧水波的________增大，________减小。

【答案】

（1）ABD

（2）D

（3）频率，波长

 

15．艺术体操

体操运动员在上下抖动一轻质丝带，某时刻丝带上的波形如图（a）所示（符合正弦函数特征）。其中 a 点位于波峰、b 点位于波谷、P 点恰处于平衡位置，a、b 两点沿波的传播方向相距 1.5 m、沿振动方向相距 0.5 m，运动员手中小棍上下抖动的频率为 3 Hz。以向上为正方向，由图示时刻开始计时。

（1）波形沿丝带传播的速度大小应为________m/s，小棍的起振方向向________。

（2）从图示时刻起的 0.1 s 内，P 点振动的速度和加速度的大小变化情况为：速度________、加速度________。

（3）丝带上 P 点的振动位移 x（单位 m）与时间 t（单位为 s）的关系式可表示为________。

 

一身高为 1.6 m 的运动员将手中的丝带抛出后迅速向前完成一个空翻，图（b）为频闪照片记录的空翻过程，黑点表示运动员各个时刻的重心位置，各段竖线均沿竖直方向 ，频 闪记录的相邻闪光间隙均为 0.1 s，重力加速度 g 取 10 m/s²。

图（b）

（4）若要估测运动员从 14 号位置运动到 20 号位置的过程中，重心在地面上投影的平均速度，其方法是：_____________________________________________________。

（5）运动员处于 15 号位置时，头朝下，脚朝上，则此时身体各部位中速度最大的是_____部，加速度最大的是______部。

（6）已知运动员质量为 45 kg，在 17 号位置时重心恰位于最高点，从 17 号到 20 号位置的运动过程可视为仅受重力作用，重心在竖直方向的位移约为 0.45 m，则该过程中运动员所受重力做功 W_G = ________J，重力势能变化量 ΔE_p = ________J，重心的速度变化量 Δv 为_________m/s，方向___________。

【答案】

（1）1.8，上

（2）先减小后增大，先增大后减小

（3）x = 0.25sin(6πt) (m)

（4）量出从 14 号位置到 20 号位置的距离，根据运动员的身高与照片中的尺寸估算运动员重心的位移，将该位移除以 0.6 s，可得运动员的平均速度。

（5）脚，脚

（6）202.5，− 202.5，3，竖直向下

 

16．在“用单摆测定重力加速度”的实验中

（1）（多选）某组同学组装单摆时，应在下列器材中选用________（选填选项前的字母）。

A．长度为 1 m 左右的细线                B．长度为 1 m 左右的皮筋

C．直径为 1.8 cm 的塑料球               D．直径为 1.8 cm 的铁球

（2）下表是某同学记录的 3 组实验数据，并做了部分计算处理。

组次	1	2	3
摆长 L/cm	80.00	90.00	104.00
50  次全振动时间 t/s	90.0	95.5	102.5
振动周期 T/s	1.80	1.91
重力加速度 g/（m·s−2）	9.74	9.73

计算可得第 3 组实验中的 T = ________s，g = ________m/s²。

（3）该组同学若想使用图像法处理数据，首先应该________，并以________为横坐标、________为纵坐标，在坐标系中描点拟合得到一条倾斜直线，由图线斜率 k 可得重力加速度 g = ________。

（4）实验过程中应保证单摆做摆角小于 5˚的小幅摆动，这是因为：________________________________________________________________。

【答案】

（1）AD

（2）2.05，9.76 ~ 9.77

（3）继续改变摆长测得更多组数据，L，T²，4π²/k

（4）当摆角大于 5° 时，单摆的摆动不能近似视为简谐振动，作为本实验原理的单摆周期公式 T = 2π\(\sqrt {\frac{l}{g}} \) 不成立

 

17．如图（a）所示，竖直平面内一弯曲固定轨道上，串有一质量为 m、可沿轨道自由滑动的小球，轨道 AB 段平直并在左端固定有一轻质弹簧。轨道上 FG 段粗糙，其余各处均光滑，中间部分为一半径为 R 的圆环，环心 O 与 A、B、E 等高，C、D 分别为圆环上 的最低点和最高点。现推动小球压缩弹簧至 A 点后静止释放，小球在 B 点离开弹簧后沿轨道继续滑行，途经 C、D、E、F 后冲上粗糙的 FG 段轨道，小球通过 D 点时对轨道恰无压力。取 AB 所在高度为零，重力加速度为 g，不计空气阻力，求：

（1）小球通过 D 点时的速度大小 v_D；

（2）小球通过 C 点时所受轨道支持力 F_C 的大小；

（3）小球冲上 FG 轨道后又返回环形轨道上 E 点时，速度已减小到零，求小球第一次沿 FG 轨道往返过程中摩擦力对小球做功 W_f；

（4）图（b）的柱状图表示小球从 A 点释放时的弹性势能 E_弹、重力势能 E_p 与动能 E_k 的大小关系，试在图（c）中继续画出小球第一次经过 B、C、D 点和第三次经过 C 点时的能量关系图。

  

【答案】

（1）v_D = \(\sqrt {gR} \)

（2）F_C = 6mg

（3）W_f = − mgR

（4）

【解析】

（1）对小球，在 D 点时只在重力作用下圆周运动 mg = m \(\frac{{v_{\rm{D}}^2}}{R}\)

可得 v_D = \(\sqrt {gR} \)

（2）小球从 C 到 D 过程中，只有重力做功，机械能守恒

E_kC + E_pC = E_kD + E_pD

即    \(\frac{1}{2}\) mv_C² + (− mgR) = \(\frac{1}{2}\) mv_D² +（+ mgR）

可得 v_C = \(\sqrt {v_{\rm{D}}^2 + 4gR} \) = \(\sqrt {5gR} \)

小球位于 C 点时受重力与竖直向上的 F_C 作用，F_C − mg = m \(\frac{{v_{\rm{C}}^2}}{R}\)

可得 F_C = m(g +\(\frac{{v_{\rm{C}}^2}}{R}\) ) = 6mg

（3）小球从 D 点经 ECF 滑行冲上 FG 再回到 E 的过程中 ΣW = ΔE_k

即 mgR + W_f = 0 − \(\frac{1}{2}\) mv_D²

可得 W_f = − (mgR + \(\frac{1}{2}\) mv_D²) = − \(\frac{3}{2}\) mgR 

（4）

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