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1. 天宫空间站天和核心舱的机械臂,长度约10米,是我国自主研发的七自由度系统,与同样属于七自由度系统的人的手臂一样灵活和机动。如图
A
、
B
、
C
是三个主要关节支点,
P
为
BC
臂上的一点,机械臂整体以
A
支点为轴抬起,则下列说法正确的是( )
A.
作业过程中
P
与
B
线速度大小一定相等
B.
作业过程中
P
与
B
线速度方向一定相同
C.
作业过程中
P
与
B
角速度大小一定相等
D.
作业过程中
P
与
B
加速度大小一定相等
【考点】
线速度、角速度和周期、转速;
【答案】
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单选题
容易
基础巩固
能力提升
变式训练
拓展培优
真题演练
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1. “指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的( )
A.
半径相等
B.
线速度大小相等
C.
向心加速度大小相等
D.
角速度大小相等
单选题
容易
2. 在东北严寒的冬天,人们经常玩一项“泼水成冰”的游戏,具体操作是把一杯开水沿弧线均匀快速地泼向空中。图甲所示是某人玩“泼水成冰”游戏的瞬间,其示意图如图乙所示。泼水过程中杯子的运动可看成匀速圆周运动,人的手臂伸直,在0.5 s内带动杯子旋转了210°,人的臂长约为0.6 m。下列说法正确的是( )
A.
泼水时杯子的旋转方向为顺时针方向
B.
P位置飞出的小水珠初速度沿1方向
C.
杯子在旋转时的角速度大小为
D.
杯子在旋转时的线速度大小约为
单选题
容易
3. 如图所示,P、Q为固定在自行车后轮上的两个传动齿轮,与车后轮同角速度转动,通过链条与脚踏轮M连接,P轮的半径比Q轮的大。保持M以恒定角速度转动,将链条由Q轮换到P轮,则车后轮转动的( )
A.
角速度不变
B.
角速度变小
C.
周期不变
D.
周期变小
单选题
容易
1. 2021年11月8日,中国载人航天工程空间站顺利完成第三次航天员出舱活动,本次出舱先后完成了机械臂悬挂装置与转接件安装测试工作。机械臂绕图中O点旋转时,旋转臂上A、B两点的线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度a的关系正确的是( )
A.
、
B.
、
C.
、
D.
、
单选题
普通
2. 如图所示为“行星减速机”的工作原理图。“行星架”为固定件,中心“太阳轮”为从动件,其半径为
, 周围四个“行星轮”的半径为
, “齿圈”为主动件,其中
。A、B、C分别是“太阳轮”“行星轮”“齿圈”边缘上的点。则在该状态下( )
A.
A点与B点的角速度相同
B.
A点与C点的转速相同
C.
B点与C点的周期相同
D.
A点与C点的线速度大小相同
单选题
普通
3. 假如当你躺在平静的海滩(位于赤道处)上观看日落时,在太阳消失的瞬时启动秒表,然后站起来,在太阳再次消失时停止计时,这之间的时间间隔为
。角度
很小时,有近似公式
, 那么估算得地球的半径是( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
1. 如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点的( )
A.
角速度之比ω
A
∶ω
B
=1∶1
B.
角速度之比ω
A
∶ω
B
=1∶
C.
线速度之比v
A
∶v
B
=
∶1
D.
线速度之比v
A
∶v
B
=1∶
多选题
容易
2. 如图为“行星传动示意图”,中心“太阳轮”的转动轴固定,其半径为R
1
, 周围四个“行星轮”的转动轴固定,其半径均为R
2
, “齿圈”的半径为R
3
, 其中R
1
=1.5R
2
, A、B、C分别是“太阳轮”、“行星轮”和“齿圈”边缘上的点,齿轮传动过程不打滑,则A点与C点的线速度之比为
,B点与C点的转速之比为
。
填空题
普通
3. 如图所示,B和C是一组塔轮,即B和C半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比为
, A轮的半径大小与C轮相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B轮也随之无滑动地转动起来.a、b、c分别为三轮边缘的三个点,则a、b、c三点在运动过程中的.线速度大小之比为
,向心加速度大小之比为
.
填空题
普通
1. 抛石机是古代远程攻击的一种重型武器,某同学制作了一个简易模型。如图所示,支架固定在地面上,O为转轴,长为L的轻质硬杆A端的凹槽内放置一石块,B端固定一重物,
,
。石块发射时,在重物上施加一向下的作用力,使杆绕O点在竖直平面内转动。杆转动到竖直位置时,石块立即被水平抛出,此时重物的速度大小为
, 石块直接击中前方倾角为15°的斜坡,且击中斜坡时的速度方向与斜坡成60°角,重力加速度为g,忽略空气阻力影响,求:
(1)
石块被水平抛出时的速度大小;
(2)
石块击中斜坡时的速度大小;
(3)
石块被抛出后至击中斜坡,石块在空中运动的水平位移大小。
解答题
普通
2. 历史上的物理现象研究
科学史上前人对许多典型物理现象做过尝试和解释,从近现代物理的视角如何描述与解读呢?
(1)
宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验:剪小纸人放在需要调整音准的弦上,然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦,同样的拨动力度下,小纸人跳动越明显代表音调越准确,此现象为( )
A.
干涉现象
B.
全反射现象
C.
多普勒效应
D.
共振现象
(2)
如图所示是《天工开物》中牛力齿轮的图画及其原理简化图,牛拉动横杆驱动半径为R
1
的大齿轮匀速率转动,大齿轮与半径为R
2
的中齿轮垂直咬合,中齿轮通过横轴与半径为R
3
小齿轮相连,小齿轮驱动抽水桶抽水,已知牛拉横杆转一圈需要时间为t,则抽水桶的运动速率约为( )
A.
B.
C.
D.
(3)
意大利科学家伽利略曾于1630年提出“最速降线”问题,如图(a)所示,从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道,轨道Ⅰ末端与N点相切。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v与时间t的关系如图(b)所示。由图可知、两物块在离开M点到达N点的下滑过程中( )
A.
甲沿Ⅰ下滑且率先到达N点
B.
甲沿Ⅱ下滑且最终甲的位移比乙的大
C.
乙沿Ⅰ下滑且乙的平均速度大于甲的平均速度
D.
乙沿Ⅰ下滑且乙的加速度始终大于甲
(4)
荷兰莱顿大学物理学教授马森布罗克与德国卡明大教堂副主教冯·克莱斯特分别于1745年和1746年独立研制出莱顿瓶。莱顿瓶主要部分是一个玻璃瓶,瓶子内、外表面分别贴有锡箔,瓶内的锡箔通过金属链跟金属棒连接,金属棒的上端是一个金属球,通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电,则( )
A.
瓶内外锡箔的厚度越厚,莱顿瓶容纳电荷的本领越强
B.
充电电压一定时,玻璃瓶瓶壁越薄,莱顿瓶能容纳的电荷越多
C.
充电电压越大,莱顿瓶容纳电荷的本领越强
D.
莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关
(5)
英国物理学家J.J.汤姆孙利用静电偏转管研究阴极射线时发现了电子,并测定了电子的比荷。实验装置如图所示。真空玻璃管内阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后,形成一细束电子流,以平行于平行板电容器极板的大小为v的速度进入两极板C、D间的区域。若两极板C、D间无电压,电子将打在荧光屏上的中点O;若在两极板间加上电压U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点。装置中C、D极板的长度为L
1
, 间距为d,两板间形成的电场可视为匀强电场,极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为L
2
, P点到O点的距离为h。求电子的比荷
。
综合题
困难
3. 某同学设计了一个测油漆喷枪喷射速度的实验。装置如图甲所示,该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴,一个直径为
的纸带环安放在水平转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线。转台稳定转动时,向侧面同样开有狭缝B的纸盒中沿水平方向喷射油漆雾滴,当狭缝A、B正对平行时,雾滴通过狭缝A在纸带的内侧面留下油漆痕迹。改变喷射速度v
0
(
)重复实验,在纸带上留下四个油漆痕迹a、b、c、d,将纸带展开平放在刻度尺旁边,如图乙所示。
(1)
图乙中,速度最大的雾滴所留的痕迹是
点;
(2)
已知转台转动的角速度
, 如果不计雾滴所受空气阻力,则喷枪喷出雾滴速度的最大值为
m/s(保留三位有效数字)。
实验探究题
普通
1. 空间站在地球外层的稀薄大气中绕行,因气体阻力的影响,轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机,可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02-2020.08期间离地高度随时间变化的曲线,则空间站( )
A.
绕地运行速度约为
B.
绕地运行速度约为
C.
在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
D.
在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
单选题
普通
2. 火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.
轨道周长之比为2∶3
B.
线速度大小之比为
C.
角速度大小之比为
D.
向心加速度大小之比为9∶4
单选题
容易
3. 甲、乙两颗人造卫星质量相等,均绕地球做圆周运动,甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有( )
A.
由
可知,甲的速度是乙的
倍
B.
由
可知,甲的向心加速度是乙的2倍
C.
由
可知,甲的向心力是乙的
D.
由
可知,甲的周期是乙的
倍
多选题
普通