1、_阶段能力检测卷(五)考查范围：力学综合(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程下列关于几位物理学家所做科学贡献的叙述中正确的是()A英国物理学家牛顿用实验的方法测出了万有引力常量GB第谷接受了哥白尼日心说的观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律C亚里士多德认为两个从同一高度自由下落的物体，重物体与轻物体下落得一样快D胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比2关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是()A
2、分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合3如图51所示，将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧，一端固定在水平天花板上相距为2L的两点，另一端共同连接一质量为m的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37.若将物体的质量变为M，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53(sin 370.6)，则等于()图51A. B.C.D.4假如地球可以看作一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径 (约为6400 km)地
3、面上有一辆汽车在行驶，已知汽车的速度越大，地面对它的支持力就越小当地面对车的支持力恰好为零时，汽车的速度为()A0.5 km/s B7.9 km/sC11.2 km/s D16.7 km/s5如图52所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)初始时刻A、B在同一高度并恰好处于静止状态剪断轻绳后A下落，B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块()图52A速率的变化量不同 B机械能的变化量不同C重力势能的变化量相同 D重力做功的平均功率相同6如图53所示，一个物体A沿高为h、倾角为的光滑斜面以初速度v0由顶端滑到底端，而相同的物体B以同样
4、大小的初速度从同一高度竖直上抛，不计空气阻力，则下列判断正确的是()图53A两物体落地时速度相同B从开始运动至落地过程中，重力对它们做功相同C两物体落地时，重力的瞬时功率相同D从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同 7质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面上，绳A较长现分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做功分别为WA、WB，下列判断正确的是()A若hAhB，则一定有WAWBB若hAhB，则可能有WAWBC若hAhB，则一定有WAWB8伽利略曾设计如图54所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会到达同一水平高度
5、上的N点如果在E或F处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧到达同一高度的对称点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会到达原水平高度上的M点这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其速度的大小()图54A只与斜面的倾角有关 B只与斜面的长度有关C只与下滑的高度有关 D只与物体的质量有关9如图55所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为mA3 kg、mB2 kg，A、B之间的动摩擦因数0.2，若用F10 N的力拉A，A、B间的摩擦力为f1；若用F16 N的力拉A，A、B之间的摩擦力为f2，则(滑动摩擦力等于最大静摩擦力)()图55A. f14 N，
6、f26 N B. f16 N，f24 NC. f110 N，f210 N D. f110 N，f24 N10(双选)2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石这颗陨石重量接近1万吨，进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度的过程中，其质量不变，则()A该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B该碎片在空中下落过程中重力做的功大于动能的增加量C该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动
7、能的改变量D该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量11(双选)如图56所示，某生产线上相互垂直的甲、乙传送带等高，宽度均为d，而且均以大小为v的速度运行，图中虚线为传送带中轴线一工件(视为质点)从甲传送带的左端释放，经过足够长的时间后由甲传送带的右端滑上乙传送带，滑至乙传送带的中轴线处时恰好相对乙静止下列说法中正确的是()图56A工件在乙传送带上的痕迹为直线，痕迹长为dB工件从滑上乙传送带到恰好与乙传送带相对静止所用的时间为C工件与乙传送带间的动摩擦因数D乙传送带对工件的摩擦力做功为零12(双选)如图57所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成
8、，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑分别将金属小球A、B在两轨道右侧的正上方由静止释放，小球距离地面的高度分别为hA、hB，下列说法正确的是()图57A若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为B若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的高度应大于2RC适当调整hA，可使小球A从轨道最高点飞出后恰好落在轨道右端入口处D无论怎样调整hB，都不可能使小球B从轨道最高点飞出后恰好落在轨道右端入口处二、实验题(18分)13(8分)如图58所示，在“探究动能定理”的实验中，小车在运动的同时打点计时器在纸带上打出一系列的点，打点的时间间隔为0.02 s，A、B之间小车的运动情况可描述为_运
9、动，C、D之间可描述为_运动小车离开橡皮筋后的速度为_m/s.图58图5914(10分)为了验证牛顿运动定律，现提供如图59所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于砝码和小桶的总重量请思考探究思路并回答下列问题(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，应采取什么做法？_.(2)在探究加速度与质量的关系时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表次数12345小车加速度a/(ms2)0.780.380.250.200.16小车质量m/kg0.200.400.600.80
10、1.00根据上述实验数据，用计算机绘制出的a m图像如图510甲所示图510通过对图像(图甲)的观察，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是am1、am2、am3为了验证猜想，请在图乙中作出最能直观反映a与m之间关系的图像(3)在探究加速度与力的关系时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图511所示，该图线不通过坐标原点，图线不通过坐标原点的原因是_图511三、计算题(本题包括3小题，共34分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(10分)“嫦娥一
11、号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图512所示卫星由地面发射后，经过地面发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道已知卫星在停泊轨道和工作轨道的运行半径分别为R和R1，地球半径为r，月球半径为r1，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为.求：(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度；(2)卫星在工作轨道上运行的周期图51216(10分)滑板运动已成为青少年所喜爱的一种体育运动，如图513所示，某同学正在进行滑板运动图中AB段路面是水平的，BCD是一段拱起的半径为R20 m的圆弧路面，圆弧的最高点C比AB段路面高出h1.25 m已知人与滑板的总质量为M6
12、0 kg.该同学自A点由静止开始运动，在AB段他单腿用力蹬地，到达B点前停止蹬地，然后冲上圆弧，结果到达C点时恰好对地面压力为零，不计滑板与路面之间的摩擦力及经过B点时的能量损失(g取10 m/s2)求：(1)该同学到达C点时的速度；(2)该同学在AB段所做的功图51317(14分)在光滑的水平面内，一质量m1 kg的质点(不计重力)以速度v010 m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F5 N的作用，质点运动轨迹如图514所示，直线OA与x轴的夹角37(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点，求质点从O点到P
13、点所经历的时间以及P点的坐标(2)求质点经过P点时的速度大小图514阶段能力检测卷(五)1D2.B3.A4.B5D解析 由平衡知识可知mAgmBgsin ，则两者质量不等，所以重力势能变化量不等，选项C错误；A下落的过程和B沿斜面下滑的过程机械能均守恒，机械能的变化量均为零，选项B错误；由机械能守恒定律可知两物块落地时速度v大小相等，选项A错误；再由功率PAmAgv和PBmBgvsin 可知重力的瞬时功率相等，选项D正确6B解析 两个物体在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以两物体落地时速率相同，但速度方向不同，选项A错误；两物体质量相同，下落高度也相同，所以重力做功相同，选项B正确
14、；由于两物体落地时的速度方向不同，根据瞬时功率的公式PFvcos ，选项C错误；两物体的重力做功相同，但是时间不同，所以平均功率不同，选项D错误7B解析 设绳长为L，由于捏住两绳中点缓慢提起，因此重心在距最高点位置处，因绳A较长，若hAhB ，则A的重心较低，WAhB，则无法判断两根绳子重心的高低，因此可能WAWB，选项B正确，选项D错误；若hAhB，则一定是A的重心低，因此一定是WAv0，故小球A不可能落在轨道右端入口处，小球B可能，选项C、D错误13加速度逐渐减小的加速直线匀速直线0.36解析 A到B的点迹距离越来越大，而点迹距离的增量越来越小，可知A、B间小车做加速度逐渐减小的加速直线运
15、动，C、D间为匀速直线运动，小车离开橡皮筋后的速度v m/s0.36 m/s.14(1)把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力(2)图略(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分15(1)r(2)解析 (1)设卫星在停泊轨道上运行的线速度为v，卫星做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供，得Gm，且有Gmg解得vr.(2)设卫星在工作轨道上运行的周期为T，则有GmR1，又有Gm解得T.16(1)10 m/s (2)6750 J解析 (1)该同学通过C点时，重力恰好提供向心力，即Mg，代入数据解得vC10 m/s.(2)设该同学在AB段所做的功为W，在人和滑板从A点运动到C点的过程中，根据动能定理有WMghMv，代入数据解得W6750 J.17(1)3 s(30 m，22.5 m)(2)5 m/s解析 (1)质点在x轴方向上不受外力作用做匀速直线运动，在y轴方向上受恒力F作用做匀加速直线运动由牛顿第二定律得a5 m/s2设质点从O点到P点经历的时间为t，P点坐标为(xP，yP)则由平抛运动的规律得xPv0t，yPat2又tan 联立解得t3 s，xP30 m，yP22.5 m.(2)质点经过P点时沿y轴正方向的速度为vyat15 m/s故P点的速度为vP5 m/s.