一轮周练试卷3
发布时间：2015-10-20
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高三物理周周练（3）2015.10.17
1、（单选）公园里的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空．秋千匀速转动时，绳与竖直方向成某一角度θ，其简化模型如图所示．若保持运动周期不变，要使夹角θ变大，可将（ ）
A．钢丝绳变长 B．钢丝绳变短
C．座椅质量增大 D．座椅质量减小
2、（多选）2013年12月2日1时30分，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，12月6日17时47分顺利进入环月轨道．若该卫星在地球、月球表面的重力分别为G1、G2，已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g，则（ ）
A．月球表面处的重力加速度为
B．月球与地球的质量之比为
C．卫星沿近月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为
D．月球与地球的第一宇宙速度之比为
3、（多选）一滑块在粗糙水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化关系如图甲所示，速度v随时间t变化关系如图乙所示、重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．第1s末滑块所受摩擦力f的大小为4N
B．滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4
C．1-4s内，力F对滑块做功为48J
D．1-4s内，摩擦力对滑块做功为−16J
4、（单选）如图所示，小球沿水平面以初速v 0 通过O点进入半径为R的竖直半圆弧轨道，不计一切阻力．下列说法正确的是（ ）
A．小球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动
B．若小球能通过半圆弧最高点P，则小球运动到P时向心力恰好为零
C．若小球恰能通过半圆弧最高点P，则小球落地点时的动能为 5/2 mgR
D．若小球恰能通过半圆弧最高点P，则小球落地点离O点的水平距离为2R
5、（单选）静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是
6、某同学利用玩具电动车模拟腾跃运动．如图所示，AB是水平地面，长度为L=6m，BC是半径为R=12m的圆弧，AB、BC相切于B点，CDE是一段曲面．玩具电动车的功率始终为P=10W，从A点由静止出发，经t=3s到达B点，之后通过曲面到达离地面h=1．8m的E点水平飞出，落地点与E点的水平距离x=2.4m．玩具电动车可视为质点，总质量为m=1kg，在AB段所受的阻力恒为2N，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．求：
(1)玩具电动车过B点时对圆弧轨道的压力：
(2)玩具电动车过E点时的速度；
(3)若从B点到E点的过程中，玩具电动车克服摩擦阻力做功10J，则该过程所需要的时间是多少?
7、如图所示，是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施，轨道除CD部分粗糙外，其余均光滑．一挑战者质量为m，沿斜面轨道滑下，无能量损失的滑入第一个圆管形轨道，根据设计要求，在最低点与最高点各放一个压力传感器，测试挑战者对轨道的压力，并通过计算机显示出来．挑战者到达A处时刚好对管壁无压力，又经过水平轨道CD滑入第二个圆管形轨道，在最高点B处挑战者对管的内侧壁压力为0.5mg，然后从平台上飞入水池内，水面离轨道的距离为h=2.25r．若第一个圆轨道的半径为R，第二个管轨道的半径为r，g取10m/s2，管的内径及人相对圆轨道的半径可以忽略不计．则：
（1）挑战者若能完成上述过程，则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑？
（2）挑战者从A到B的运动过程中克服轨道阻力所做的功？
（3）挑战者入水时的速度大小是多少？
参 考 答 案
1、A 2、AC 3、ABC 4、D 5、C
6答案（1）13N （2）4m/s （3）1.8s
解析：（1）在AB段运动的过程知有： 解得
根据牛顿第二定律，对人和车在B点分析： 解得F=13N
由牛顿第三定律知，压力为13N，方向竖直向下
（2）又由平抛运动得： 解得
（3）在BE段运动过程知有：
解得：t3=1.8s
7、答案：（1）5/2 R（2）5/2 mgR- 9/4 mgr
（3）3√gr
解：（1）挑战者在A点对管壁无压力，则挑战者仅受重力作用，有：mg=m (v_A^2)/R
可得挑战者在A点的速度为：〖 v〗_A=√gR
设挑战者从离水平轨道高为H处开始下滑，从静止开始到A点只有重力做功，根据动能定理有：mg（H-2R）=1/2 mv_A^2-0
可解得：H=5/2 R
（2）因为挑战者在B点对管的内侧壁压力为0.5mg，故满足：mg-N_B=m (v_B^2)/r
可得：v_B=√(gr/2)
又因为挑战者从A滑至B点过程中只有重力做功和阻力在CD段做功，
根据动能定理有：
mg（2R-2r）-W=1/2 mv_B^2-1/2 v_A^2
所以有：W=5/2 mgR-9/4 mgr；
（3）挑战者从B到落水的过程中只有重力做功，根据动能定理有：
mg•2r+mgh=1/2 mv_^2-1/2 v_B^2
可得：v=√(v_B^2+4gr+2gh)
=√(gr/2+4gr+2g×2.25r)=3√gr
1、（单选）公园里的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空．秋千匀速转动时，绳与竖直方向成某一角度θ，其简化模型如图所示．若保持运动周期不变，要使夹角θ变大，可将（ ）
A．钢丝绳变长 B．钢丝绳变短
C．座椅质量增大 D．座椅质量减小
2、（多选）2013年12月2日1时30分，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，12月6日17时47分顺利进入环月轨道．若该卫星在地球、月球表面的重力分别为G1、G2，已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g，则（ ）
A．月球表面处的重力加速度为
B．月球与地球的质量之比为
C．卫星沿近月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为
D．月球与地球的第一宇宙速度之比为
3、（多选）一滑块在粗糙水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化关系如图甲所示，速度v随时间t变化关系如图乙所示、重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．第1s末滑块所受摩擦力f的大小为4N
B．滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4
C．1-4s内，力F对滑块做功为48J
D．1-4s内，摩擦力对滑块做功为−16J
4、（单选）如图所示，小球沿水平面以初速v 0 通过O点进入半径为R的竖直半圆弧轨道，不计一切阻力．下列说法正确的是（ ）
A．小球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动
B．若小球能通过半圆弧最高点P，则小球运动到P时向心力恰好为零
C．若小球恰能通过半圆弧最高点P，则小球落地点时的动能为 5/2 mgR
D．若小球恰能通过半圆弧最高点P，则小球落地点离O点的水平距离为2R
5、（单选）静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是
6、某同学利用玩具电动车模拟腾跃运动．如图所示，AB是水平地面，长度为L=6m，BC是半径为R=12m的圆弧，AB、BC相切于B点，CDE是一段曲面．玩具电动车的功率始终为P=10W，从A点由静止出发，经t=3s到达B点，之后通过曲面到达离地面h=1．8m的E点水平飞出，落地点与E点的水平距离x=2.4m．玩具电动车可视为质点，总质量为m=1kg，在AB段所受的阻力恒为2N，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．求：
(1)玩具电动车过B点时对圆弧轨道的压力：
(2)玩具电动车过E点时的速度；
(3)若从B点到E点的过程中，玩具电动车克服摩擦阻力做功10J，则该过程所需要的时间是多少?
7、如图所示，是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施，轨道除CD部分粗糙外，其余均光滑．一挑战者质量为m，沿斜面轨道滑下，无能量损失的滑入第一个圆管形轨道，根据设计要求，在最低点与最高点各放一个压力传感器，测试挑战者对轨道的压力，并通过计算机显示出来．挑战者到达A处时刚好对管壁无压力，又经过水平轨道CD滑入第二个圆管形轨道，在最高点B处挑战者对管的内侧壁压力为0.5mg，然后从平台上飞入水池内，水面离轨道的距离为h=2.25r．若第一个圆轨道的半径为R，第二个管轨道的半径为r，g取10m/s2，管的内径及人相对圆轨道的半径可以忽略不计．则：
（1）挑战者若能完成上述过程，则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑？
（2）挑战者从A到B的运动过程中克服轨道阻力所做的功？
（3）挑战者入水时的速度大小是多少？
参 考 答 案
1、A 2、AC 3、ABC 4、D 5、C
6答案（1）13N （2）4m/s （3）1.8s
解析：（1）在AB段运动的过程知有： 解得
根据牛顿第二定律，对人和车在B点分析： 解得F=13N
由牛顿第三定律知，压力为13N，方向竖直向下
（2）又由平抛运动得： 解得
（3）在BE段运动过程知有：
解得：t3=1.8s
7、答案：（1）5/2 R（2）5/2 mgR- 9/4 mgr
（3）3√gr
解：（1）挑战者在A点对管壁无压力，则挑战者仅受重力作用，有：mg=m (v_A^2)/R
可得挑战者在A点的速度为：〖 v〗_A=√gR
设挑战者从离水平轨道高为H处开始下滑，从静止开始到A点只有重力做功，根据动能定理有：mg（H-2R）=1/2 mv_A^2-0
可解得：H=5/2 R
（2）因为挑战者在B点对管的内侧壁压力为0.5mg，故满足：mg-N_B=m (v_B^2)/r
可得：v_B=√(gr/2)
又因为挑战者从A滑至B点过程中只有重力做功和阻力在CD段做功，
根据动能定理有：
mg（2R-2r）-W=1/2 mv_B^2-1/2 v_A^2
所以有：W=5/2 mgR-9/4 mgr；
（3）挑战者从B到落水的过程中只有重力做功，根据动能定理有：
mg•2r+mgh=1/2 mv_^2-1/2 v_B^2
可得：v=√(v_B^2+4gr+2gh)
=√(gr/2+4gr+2g×2.25r)=3√gr
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