物理2必修二(曲线运动、万有引力、机械能)北京题选A4学生版(3)

图14h/（×10-2m）v2/(m/s)2010.020.030.040.02.04.06.08.050.0t/s0a/m∙s-21.02.03.04.05.01.02.04.03.0图6(09海淀一模反馈）20．某研究性学习小组用加速度传感器研究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了物体的加速度随时间变化的关系图线，如图6所示。已知物体的质量为1.0kg，则下列说法正确的是A．物体在t=2.0s到t=4.0s这段时间内做匀减速直线运动B．不能从已知信息粗略估算出物体在t=3.0s时的速度C．不能从已知信息粗略估算出物体从t=1.0s到t=4.0s这段时间内所受合外力的冲量D．可从已知信息粗略估算出物体从t=1.0s到t=4.0s这段时间内所受合外力对物体做的功(09海淀一模）21．（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。①在实验过程中，下列的说法正确的是：。A．必须使用的测量仪器有：打点计时器、天平和刻度尺B．纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上C．实验中其他条件不变时，选用重锤质量的大小不影响实验的误差D．选用纸带上任意两点的数据都可以验证机械能守恒定律②按图12所示安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图13所示。图中O点为为打点起始点，且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、…，测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp=，动能的增加量ΔEk=（用题中所给字母表示）。③以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系，用实验测得的数据绘出v2-h图线，如图14所示。从v2-h图线求得重锤下落的加速度g′=m/s2。（保留3位有效数字）BCDE图13h1h2h3AFGO图12打点计时器复写纸接电源纸带夹重锤振针限位孔(09海淀一模反馈）21．（2）用如图8所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，能输出电压为6V的交流电和直流电。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。①下列列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的6V直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。答：②如图9所示。根据打出的纸带，选取纸带上打出的的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件可以计算出打C点时重锤的速度vc=。还可以计算出重锤下落的加速度a=。③根据纸带算出的相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以12v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的12v2-h图线应是图10中的。④在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小。若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是。则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F=。(09海淀二模）17．发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送人同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道图10v2/2hOAv2/2hOBv2/2hODv2/2hOCAs2s1BCDEs0O图9图8打点计时器复写纸接电源纸带夹重锤振针限位孔2、3相切于P点，如图8所示。当卫星分别在轨道l、2、3上正常运行时，则以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的运行速率大于7.9km／sB．卫星在轨道3上的机械能小于它在轨道1上的机械能C．卫星在轨道3上的运行速率大于它在轨道1上的运行速率D．卫星分别沿轨道l和轨道2经过Q点时的加速度相等(09海淀二模反馈）17．人们可以发射各种不同的绕地球沿圆轨道运行的人造地球卫星，有可能存在的人造地球卫星的轨道是（）A．与地球表面上某一经线所决定的圆是共面的同心圆B．与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面的同心圆C．与赤道平面垂直的圆，且卫星不经过地球两极上空D．与赤道是共面的同心圆，且卫星相对地球表面是运动的(09海淀二模）22．（16分）撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图17所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。在第二十九届北京奥运会比赛中，身高1．74m的俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录。设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a=1.0m／s2。匀加速助跑，速度达到v=8.0m／s时撑杆起跳，使重心升高h1=4.20m后越过横杆，过杆时的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降h2=4.05m时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间t=0.90s。已知伊辛巴耶娃的质量m=65kg，重力加速度g取10m／s2，不计撑杆的质量和空气的阻力。求：（1）伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；（2）伊辛巴耶娃在撑杆起跳上升阶段至少要做的功；（3）在伊辛巴耶娃接触软垫到速度减为零的过程中，软垫对运动员平均作用力的大小。(09海淀二模反馈）22．撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图9所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。在第二十九届北京奥运会比赛中，身高1.74m的俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录。设伊辛巴耶娃从静止匀加速助跑距离s=32m，速度达到v=8.0m/s时，撑杆起跳，使重心升高h1=4.20m后越过横杆，重心下降h2=4.05m时身体接触软垫，从最高点到落地过程中水平位移x=0.9m。已知伊辛巴耶娃的质量m=65kg，重力加速度g取10m/s2，不计撑杆的质量和空气的阻力。持杆助跑撑杆起跳上升越杆下落图9求：（1）伊辛巴耶娃匀加速助跑的加速度；（2）如果伊辛巴耶娃只是通过借助撑杆把助跑提供的动能转化为上升过程中的重力势能，她最多能使自身重心升高多少?（3）伊辛巴耶娃在撑杆起跳上升阶段至少要做多少功？(09海淀三模）23．（18分）嫦娥一号卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心发射，在经历了长达494天的飞行后成功“受控撞月”。嫦娥一号首先经过变轨，由200km圆轨道降到100km圆轨道，通过减速、下落，最终大约以v=1.68km/s的速度撞击到在月球的丰富海区域。已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的3/11，嫦娥一号的质量约为m=1.15×103kg，在距离月球表面100km的范围内，重力加速度约等于月球表面的重力加速度。（计算结果要求保留2位有效数字）⑴已知地球表面的重力加速度g0=10m/s2，求月球表面的重力加速度；⑵设嫦娥一号垂直撞击月球表面，与月球表面的作用时间t=0.10s，求撞击过程对月球的平均作用力大小；⑶已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，嫦娥一号质量为m，撞击月球时的速度为v。在嫦娥一号从距月球表面高度h的圆轨道做匀速圆周运动到撞击月球的过程中，求飞船发动机所做的功的表达式。（用m、R、g、v、h表示）(10海淀零模）16．一架总质量为M的飞机，以速率v在空中的水平面上做半径为r的匀速圆周运动，重力加速度为g，则空气对飞机作用力的大小等于（）A．222)(rvgMB．rvM2C．222)(grvMD．Mg(10海淀零模反馈）16A．一架总质量为M的飞机，以速率v在空中的水平面上做半径为r的匀速圆周运动，重力加速度为g，则空气对飞机作用力与竖直方向的夹角为（）A．arcsingrv2B．arctangrv2C．arccosgrv2D．arccotgrv2(10海淀零模反馈）16B．如图所示，表演“飞车走壁”的杂技演员骑着摩托车飞驶在圆台形筒壁内，圆台筒固定不动，其轴线沿竖直方向。演员驾驶摩托车先后在M和N两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，如果此时图MN不计车轮与筒壁的摩擦力，则（）A．M处的线速度一定小于N处的线速度B．M处的角速度一定小于N处的角速度C．M处的运动周期一定等于N处的运动周期D．M处对筒壁的压力一定大于N处对筒壁的压力(10海淀零模）19．如图9所示，表面粗糙的固定斜面顶端装有滑轮，小桶P、物块Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，二者均处于静止状态，轻绳与斜面平行。已知斜面倾角θ=30°，小桶P的质量m1=100g，物块Q的质量m2=150g，重力加速度g=10m/s2，现向桶内不断缓慢添加细砂，并使P、Q开始运动。关于上述过程，下列说法中正确的是（）Ａ．在向小桶内不断缓慢添加细砂的过程中，Q受到的静摩擦力一定变大Ｂ．轻绳对物块的拉力做10J的功，物块动能增加10JＣ．物块Q向上运动过程中，若物块Q增加10J的机械能，小桶和其中细砂就损失10J的机械能Ｄ．物块Q向上运动过程中，其动量增量的大小等于小桶和细砂动量改变量的大小(10海淀零模反馈）19．如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端装有滑轮，小桶P、物块Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，二者均处于静止状态，轻绳与斜面平行。已知斜面倾角θ=30°，小桶P的质量m1=50g，物块Q的质量m2=150g，重力加速度g=10m/s2。现向桶内不断缓慢添加细砂直到使P、Q开始运动停止添加细砂。关于上述过程，下列说法中正确的是（）Ａ．在向小桶内不断缓慢添加细砂的过程中，Q受到的静摩擦力一定变大Ｂ．在向小桶内不断缓慢添加细砂的过程中，支持力没有对物块Q施加冲量Ｃ．物块Q向上运动过程中，若小桶和其中细砂损失10J的机械能，则物块Q克服摩擦力做10J的功Ｄ．物块Q向上运动过程中，其动量增量的大小不等于小桶和细砂动量改变量的大小(10海淀一模）16．在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做“宇宙膨胀说”，这种学说认为引力常量G在缓慢地减小。假设月球绕地球做匀速圆周运动，且它们的质量始终保持不变，根据这种学说当前月球绕地球做匀速圆周运动的情况与很久很久以前相比A．周期变大B．角速度变大C．轨道半径减小D．速度变大(10海淀一模反馈）16A．由于太阳不断向外辐射电磁能，导致其质量缓慢减小。根据这PθQ图9θPθQ图θ图13ABC一理论，在宇宙演变过程中，地球公转的情况是A．公转半径减小B．公转周期变大C．公转速率变大D．公转角速度变大(10海淀一模）22．(16分)如图13所示，水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽的竖直高度15Hm，BC面高出水面的距离0.80hm。一质量m=50kg的游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下，g取10m/s2。(1)若忽略游戏者下滑过程中受到的一切阻力，求游戏者从斜槽顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点的速度大小；(2)若由于阻力的作用，游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到达滑梯末端C点时的速度大小cv=15m/s，求这一过程中游戏者克服阻力做的功；(3)若游戏者滑到滑梯末端C点以cv=15m/s的速度水平飞出，求他从C点水平飞出到落入水中时，他在空中运动过程中水平方向的位移。(10海淀一模反馈）22A．如图13所示，水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽AB的竖直高度H=15m，长度s=25m，BC面高出水面h=0.80m。一个质量m=50kg的人从滑梯顶端A点由静止滑下到水平槽末端C点水平飞出，在空