恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为( ) A.10
9
B.10
11
C.10
13
D.10
15
【答案】B
【解析】地球绕太阳做圆周运动的向心力是由太阳对地球的万有引力提供。
Mmv2v2R根据万有引力定律和牛顿第二定律有G2?m,得M?
rrG49v2?2?109R?1011M 太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力,同理可得M??G故选B。
【考点】万有引力定律
16.足够长的水平传送带始终以速度v匀速运动,某时刻,一质量为m、速度大小为v,方向与传送带运动方向相反的物体,在传送带上运动,最后物体与传送带相对静止。物体在传送带上相对滑动的过程中,滑动摩擦力对物体做的功为W1,传送带克服滑动摩擦力做的功W2,物体与传送带间摩擦产生的热量为Q,则( ) A.W1=mv B.W1=2mv【答案】D
【解析】对物体由动能定理得W1=22
C.W2=mv2
D.Q=2mv2
121mv-mv'2 22设物体速度由v减到零过程对地位移大小为s,则该过程传送带对地位移为2s,两者相对移动的路程为3s;
当小物体速度由零增加到v过程,小物体和传送带对地位移分别为s和2s,两者相对移动的路程为s;
因此全过程两者相对移动的路程为4s,摩擦生热Q?4fs,而fs?物体相对传送带滑动的过程中,传送带克服摩擦力做的功, 由动能定理可得:?W2则有W2?2mv 故选D。
【考点】动能定理;功能关系
21mv2,所以Q?2mv2, 212?0?m?2v?
2
17.如图所示,如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,
从水星与金星在一条直线上开始计时,若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1,金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角),则由此条件可求得( ) A.水星和金星绕太阳运动的周期之比 B.水星和金星的密度之比
C.水星和金星到太阳中心的距离之比
D.水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比
【答案】ACD 【解析】
A、相同时间内水星转过的角度为θ1;金星转过的角度为θ2,由?θ1:θ2,而周期T???t可知它们的角速度之比为
2??,则周期比为θ2:θ1,故A正确;
B、水星和金星是环绕天体,无法求出质量,也无法知道它们的半径,所以求不出密度比,故B错误;
C、根据万有引力提供向心力:G半径之比,故C正确;
D、根据a?r?,轨道半径之比、角速度之比都知道,很容易求出向心加速度之比,故D正确; 故选ACD。
【考点】万有引力定律
18. 一斜块M静止于粗糙的水平面上,在其斜面上放一滑块m,若给m一向下的初速度v0,则m正好保持匀速下滑,如图所示,现在m下滑的过程中再加一个作用力,则以下说法正确的是( )
A.在m上加一竖直向下的力Fa,则m将保持匀速运动,M对地仍无摩擦力的作用 B.在m上加一沿斜面向下的力Fb,则m将做加速运动,M对地有水平向左的静摩擦力[ C.在m上加一水平向右的力Fc,则m将做减速运动,在m停止前M对地仍无摩擦力的作用
2Mm?mr?2,r?2r3GM?2,知道了角速度比,就可求出轨道
D.无论在m上加上什么方向的力,在m停止前M对地都无静摩擦力的作
用
【答案】ACD
【解析】不施加F外力时对M受力分析可知:fcos??Nsin?, 而
f??N,得??tan?;
施加任意方向的F外力时,物体M受到的摩擦力和支持力为f'、N',两个力仍然满足上述关系,所以地面的摩擦力为零; 故选ACD。
【考点】牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算
II卷(共50分)
二、实验题(共10分)
19.(6分)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= cm.
(2)下列不必要的一项实验要求是 .(请填写选项前对应的字母)
A.应使A位置与光电门间的距离适当大些 B.应将气垫导轨调节水平 C.应使细线与气垫导轨平行
D.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
(3)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是 ;
(4)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出 图象。 【答案】(1)0.225 (2)D (3)A位置到光电门的距离 (4)【解析】
(1)读数:整数(2mm)+精度(0.05mm)×格数(5)=0.225cm (2)A、应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差; B、应将气垫导轨调节水平,使拉力才等于合力; C、要保持拉线方向与木板平面平行,拉力才等于合力;
D、拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关; 故选D。
(3)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度;根据运动学公式得若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是A位置到光电门的距离L。
(4)由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有:v?2as,其中v?211?F或 F?22ttdF,a?,得tMd2F?2L 2tM所以研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系
20.(4分) 某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况,图所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点(后面计数点未画出),相邻计数点间有4个点迹未画出。(打点计时器每隔0.02s打出一个点)
1?F图象. 2t
(1)为研究小车的运动,此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下,将剪下的纸带一端对齐,按顺序贴好,如图12所示。简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动。
方法:
(2)在图11中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm,则打下点迹A时,小车运动的速度大小是_______m/s,小车运动的加速度大小是_______m/s。(本小题计算结果保留两位有效数字) 【答案】
(1)连接纸带左上角(上方中点或纸带中点)为一条直线或每条纸带比前一条纸带长度增加量相等。
(2)0.74 0.63 【解析】
(1)它们的长度分别等于x?vt,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,因此图12中的B、D、F、H、J、L,各点连起来恰好为一直线,说明每相邻两个纸袋相差的长度相等,即x?aT,所以说明小车做匀变速直线运动。
(2)匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,由此可得:
22
?vA=x1?x2?0.74m/s 2T2
根据匀变速直线运动的推论△x=aT,有:
x6?x3?3a1T2、 x5?x2?3a2T2、 x4?x1?3a3T2、