1、辽宁省沈阳二中2014-2015学年高一（下）期中物理试卷一、选择题（第1-6题为单选题，第7-12题为多选题，每题4分）1（4分）我国已建成了酒泉、太原和西昌卫星发射中心，假如还要建设一个卫星发射中心，为了发射卫星时尽量节约火箭的燃料，在自南向北排列的三亚、上海、北京、哈尔滨四个城市中你认为最合适的是（）A三亚B上海C北京D哈尔滨2（4分）用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，则（）A两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断C两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断D以上说法都不对3（4分）在光
2、滑绝缘的水平地面上放置四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示现让小球A、B、C带等量的正电荷Q，让小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为（）ABC3D4（4分）如图所示，A、B是质量相同的带等量同种电荷的小球，悬线长为L，B球固定平衡时，A球受的拉力为F，A球在距B球x处，现其他条件不变，改变A的质量，使A球在距B球处再平衡，则A球受到绳的拉力为（）AFB2FC4FD8F5（4分）运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落在整个过程中，下列图象可能符合事实的是（其中h
3、表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、EP表示人的重力势能、V表示人下落的速度）（）ABCD6（4分）起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是（）ABCD7（4分）如图，一长为l的轻质细杆一端与质量为m的小球（可视为质点）相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内作匀速转动，测得小球的向心加速度大小为g（g为当地的重力加速度），下列说法正确的是（）A小球的线速度大小为glB小球运动到最高点时处于完全失重状态C当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力方向不可能指向圆心OD轻杆在匀速转动过程中，轻杆对
4、小球作用力的最大值为mg8（4分）天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的星体黑洞星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么（）A它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C它们做圆周运动的半径与其质量成反比D它们所受的向心力与其质量成反比9（4分）如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段过程中，下列说法中正确的是（）A电梯地板对物体的支持力所做的功等于Mv2B电梯地板对物
5、体的支持力所做的功大于Mv2C钢索的拉力所做的功等于MgH+Mv2D钢索的拉力所做的功大于MgH+Mv210（4分）如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30的斜面，其运动的加速度大小为g，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中（）A重力势能增加了mghB机械能损失了mghC动能损失了mghD合外力对物体做功为mgh11（4分）质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示物体在t0时刻开始运动，其vt图象如图所示乙，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则（）A物体与地面间的动摩擦因数为B物体在t0时刻的
6、加速度大小为C物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0D水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为F0（2v0+）12（4分）如图所示为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重为G的物体设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动则（）A人对重物做功，功率为GvB人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左C在时间t内人对传送带做功消耗的能量为GvtD若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大二、填空题（本题共2小题，每空2分，共16分）13（2分）在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，下列叙述正确的是（）A实验中
7、所用的橡皮筋原长必须相同，粗细可以不同B实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都要相同C放小车的长木板应该尽量使其水平D在正确操作下，小车释放后先做加速运动，再做匀速运动14（14分）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的（用字母表示）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=m/s；（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量EP=J，此过程中物体动能的增加量Ek=J；（g取9.8m/s2，保留两位小数）（4）通过计算，数值上EPEk（填“”、“”
8、或“=”），这是因为；（5）实验的结论是：三、计算题（本题共4小题，15题8分、16题7分、17题10分、18题11分，共36分，要求有必要的文字说明、公式和解答过程）15（8分）如图所示，半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零，试求CD段的长度16（7分）在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，在经过多次弹跳才停下来，假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度
9、方向是水平的，速度大小为v0，求：（1）火星表面的重力加速度（2）它第二次落到火星表面时速度大小，（计算时不计大气阻力），已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期T，火星可视为半径为r0的均匀球体17（10分）如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数=0.4，在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N，铁块在长L=6m的木板上滑动取g=10m/s2求：（1）经过多长时间铁块运动到木板的左端（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功18（11分）如图所示，半径为R的光滑圆轨道竖直放置，长为2R的轻
10、质杆两端各固定一个可视为质点的小球A、B，把轻杆水平放入圆形轨道内，若m，2m，m0，m，重力加速度为g，现由静止释放两球，当轻杆到达竖直位置时，求：（1）A、B两球的速度大小；（2）A球对轨道的压力；（3）要使轻杆到达竖直位置时，轻杆上刚好无弹力，A、B两球的质量应满足的条件辽宁省沈阳二中2014-2015学年高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（第1-6题为单选题，第7-12题为多选题，每题4分）1（4分）我国已建成了酒泉、太原和西昌卫星发射中心，假如还要建设一个卫星发射中心，为了发射卫星时尽量节约火箭的燃料，在自南向北排列的三亚、上海、北京、哈尔滨四个城市中你认为最合适的是
11、（）A三亚B上海C北京D哈尔滨考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：人造卫星的发射场应建在赤道或赤道附近要使人造卫星进入一定的轨道，并绕地球运动，必须使其具有一定的初动能，也就是具有一定的速度，这里的速度是卫星对地球中心的速度，而不是对地球表面的地球自西向东自转，且越靠近赤道，地球表面的线速度越大，为了最大限度地利用地球的自转速度，在赤道或赤道附近，顺着地球自转的方向，由西向东发射人造卫星，就可以充分利用地球自转的惯性，宛如“顺水推舟“一般因此，为节约燃料，降低发射成本，各国都常常把卫星（特别是高轨道卫星）发射场建在离赤道较近的低纬度国土上，即北半球国家建在国土南端，南
12、半球国家建在国土北端解答：解：发射卫星时，为了最大限度地利用地球的自转速度，在赤道或赤道附近，顺着地球自转的方向，由西向东发射人造卫星，就可以充分利用地球自转的惯性，地球表面纬度越低的点，随地球自转的线速度越大，在三亚、上海、北京、哈尔滨四个城市中，只有三亚的纬度最低，即最靠近赤道，故选三亚故选A点评：本题关键要考虑实际情况，最大限度地利用地球自转的线速度，由于地球自转，除两极点的角速度为零，其余的各点的角速度都相等，地球表面的线速度随纬度的升高而降低2（4分）用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，则（）A两个小球以相同的线速度运动
13、时，长绳易断B两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断C两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断D以上说法都不对考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，靠拉力提供向心力，根据牛顿第二定律判断何时绳子容易断解答：解：A、两个小球以相同的速率运动时，根据F=m，绳子越短，向心力越大，绳子越容易断故A错误B、两个小球以相同的角速度运动时，根据F=mr2知，绳子越长，向心力越大，绳子越容易断故B错误，C正确D、根据ABC的分析可知，D错误故选：C点评：解决本题的关键知道向心力的来源，抓住不变量，结合牛顿第二定律进行求解3（4分）在光滑绝缘的水
14、平地面上放置四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示现让小球A、B、C带等量的正电荷Q，让小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为（）ABC3D考点：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用 专题：电场力与电势的性质专题分析：解答本题的关键是正确选择研究对象，在本题中可以选择A、B、C三个中的一个为研究对象，然后根据受力平衡列方程求解解答：解：以A、B、C三个中的一个为研究对象，如以B为研究对象有：受到A、C的库伦斥力作用，同时受到D点点电荷的库伦引力作用，设三角形边长为L，根据受力平衡得：，所以解得：=，故ABC错误，D正确
15、故选D点评：本题考查了在电场中的物体平衡，本质属于力学问题，对于这累问题要首先进行正确受力分析，然后根据平衡条件进行求解4（4分）如图所示，A、B是质量相同的带等量同种电荷的小球，悬线长为L，B球固定平衡时，A球受的拉力为F，A球在距B球x处，现其他条件不变，改变A的质量，使A球在距B球处再平衡，则A球受到绳的拉力为（）AFB2FC4FD8F考点：库仑定律；力的合成与分解的运用 分析：分析小球的受力情况，作出力图，运用三角形相似法得到绳的拉力与库仑力的关系当AB间距离变为原来的一半时，库仑力变为原来的4倍，即可得到绳的拉力为原来的多少倍解答：解：小球受到重力mg、库仑力F库和绳的拉力F，由平衡
16、条件得知，mg、F库的合力与F大小相等、方向相反，作出mg、F库的合力如图，由三角形相似得= 得，F=L根据库仑定律得知，当AB间距离x变化为x时，库仑力F库变为原来的4倍，L不变，则得F变为原来的8倍，即得后来绳的拉力大小为8F，故D正确，ABC错误故选：D点评：本题相当于动态的平衡问题，根据平衡的条件，运用三角形相似法得到拉力的关系式分析即可得出结论5（4分）运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落在整个过程中，下列图象可能符合事实的是（其中h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、EP表示人的重力势能、V
17、表示人下落的速度）（）ABCD考点：机械能守恒定律；自由落体运动；牛顿第二定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动解答：解：A、重力势能逐渐减小，Ep=mgH=mg（H0h），即重力势能与高度是线性关系，故A错误；B、机械能的变化等于除重力外其余力做的功，故自由落体运动过程机械能守恒，故B错误；C、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，故只受重力；开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，
18、当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动；即合力先等于重力，然后突然反向变大，且逐渐减小到零，故C正确；D、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落；图象中加速度有突变，而速度不可能突变，故D错误；故选C点评：本题关键是结合运动员的运动情况分析其受到的阻力的变化情况，从而得到其合力和机械能的变化情况6（4分）起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是（）ABCD考点：功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像 专题：功率的计算专题分析：钢索拉力的功率P=Fv，根据速度图象分析重物的运
19、动情况，根据牛顿第二定律得出拉力与重力的关系，再由功率公式得出功率与时间的关系式，选择图象解答：解：在0t1时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律得：Fmg=ma1，解得：F=mg+ma1拉力的功率：P1=Fv=（mg+ma1）a1t，m、a1均一定，则P1t在t1t2时间内：重物向上做匀速直线运动，拉力F=mg，则拉力的功率P2=Fv=mgv，P2不变，根据拉力的大小得到，P2小于t1时刻拉力的功率在t2t3时间内：重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得：mgF=ma2，F=mgma2，拉力的功率P3=Fv=（mgma2）（v0a2t
20、），m、a2均一定，P3与t是线性关系，随着t延长，P3减小t3时刻拉力突然减小，功率突然减小故选：A点评：根据物理规律得到功率与时间的解析式，再选择图象，是经常采用的方法和思路7（4分）如图，一长为l的轻质细杆一端与质量为m的小球（可视为质点）相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内作匀速转动，测得小球的向心加速度大小为g（g为当地的重力加速度），下列说法正确的是（）A小球的线速度大小为glB小球运动到最高点时处于完全失重状态C当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力方向不可能指向圆心OD轻杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为mg考点：向心力 专题：匀速圆周运动专题分析：根据
21、a=求解线速度，小球在最高点的加速度为g，处于完全失重状态，匀速圆周运动合外力提供向心力，在最低点对小球的作用力最大，根据向心力公式列式即可求解最大值，解答：解：A、根据a=g得：v=，故A正确；B、小球做匀速圆周运动，加速度为g，所以小球在最高点的加速度为g，处于完全失重状态，故B正确；C、当轻杆转到水平位置（图中虚线bob）时，杆子和重力的合力指向圆心，重力方向竖直向下，若轻杆对小球的作用力方向指向圆心O，则合力不能指向圆心，故C正确；D、在最低点杆子对小球的作用力最大，即Fmg=ma，解得F=2mg，故D错误故选：ABC点评：本题主要考查了向心力公式的直接应用，知道匀速圆周运动合外力提供
22、向心力，物体的加速度为g时处于完全失重状态，难度不大，属于基础题8（4分）天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的星体黑洞星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么（）A它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C它们做圆周运动的半径与其质量成反比D它们所受的向心力与其质量成反比考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：因为相互作用的两物体的吸引力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，对于双星各自做匀速圆周运动，它们的向心力大小相等，运行周期相同，据此列
23、方程可得相应的关系式解答：解：A、双星各自做匀速圆周运动的周期相同，根据角速度与周期的关系可知：=，双星的角速度之比为1：1，故A错误B、双星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，故大小相等方向相反：F向1=F向2根据F向=mR2得：，根据v=2R可知，线速度与其质量成反比，故BC正确，D错误故选BC点评：解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度以及会用万有引力提供向心力进行求解9（4分）如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段过程中，下列说法中正确的是（
24、）A电梯地板对物体的支持力所做的功等于Mv2B电梯地板对物体的支持力所做的功大于Mv2C钢索的拉力所做的功等于MgH+Mv2D钢索的拉力所做的功大于MgH+Mv2考点：动能定理的应用；功能关系 专题：动能定理的应用专题分析：对物体运用动能定理求解支持力做功对电梯和物体整体运用动能定理求解拉力做功根据动能定理求解合力对电梯做的功解答：解：A、B由动能定理得：对物体：WNmgH=mv20，解得到地板对物体的支持力做的功为WN=mgH+mv2，故A错误，B正确C、D由动能定理得：WF（M+m）gH=（M+m）v20，解得到钢索的拉力做的功WF=（M+m）gH+（M+m）v2，可见索的拉力所做的功大于
25、故C错误，D正确故选BD点评：本题运用动能定理研究各力做功，要注意灵活选择研究对象动能定理涉及合力做功与动能变化，可以直接求解合力做功10（4分）如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30的斜面，其运动的加速度大小为g，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中（）A重力势能增加了mghB机械能损失了mghC动能损失了mghD合外力对物体做功为mgh考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，知重力势能的变化根据牛顿第二定律求出摩擦力大小，根据物体克服摩擦力做功等于物体机械能的损失，求解机械能的损失根据合力
26、做功，求解动能的损失解答：解：A、由题，物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh故A错误B、根据牛顿第二定律得：mgsin30+f=ma，得到摩擦力大小为f=mg，物体克服摩擦力做功为Wf=f2h=mgh，所以物体的机械能损失了mgh故B正确CD、合外力对物体做功为W合=ma2h=mgh，则根据动能定理得知，物体动能损失mgh，故C、D错误故选：B点评：本题考查对几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关11（4分）质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力
27、F作用，F与时间t的关系如图甲所示物体在t0时刻开始运动，其vt图象如图所示乙，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则（）A物体与地面间的动摩擦因数为B物体在t0时刻的加速度大小为C物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0D水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为F0（2v0+）考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；功率、平均功率和瞬时功率 分析：在t0时刻刚好运动说明物体受到的摩擦力等于阻力，故可判断出摩擦因数；在0t0时间内物体做变加速运动，不能用运动学公式求解；由P=Fv可求得平均功率，也可求的瞬时功率解答：解：A、物体在时刻开始运动，说明阻力等于水平拉力故为f=F0，摩擦因数
28、为=，故A正确；B、在t0时刻有牛顿第二定律可知，2F0f=ma，a=，故B错误；C、物体受到的合外力为F=2F0f=F0功率为P=F0v0，故C错误；D、2t0时刻速度为v=v0+，在t02t0时刻的平均速度为=，故平均功率为P=2F0=F0（2v0+），故D正确；故选：AD点评：本题主要考查了平均功率与瞬时功率的求法，注意P=Fv即可以求平均功率与瞬时功率12（4分）如图所示为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重为G的物体设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动则（）A人对重物做功，功率为GvB人对传送带的摩
29、擦力大小等于G，方向水平向左C在时间t内人对传送带做功消耗的能量为GvtD若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大考点：功能关系；牛顿第二定律 专题：传送带专题分析：通过在力的方向上有无位移判断力是否做功人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡根据恒力做功公式可以求得在时间t内人对传送带做功消耗的能量，功率P=Fv解答：解：A、由题知，重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误；B、根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力G，所以人对传送带的摩擦力大小也等于G，方向水平向左，故B正确C、在时间t内人对传送带
30、做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于G根据W=Fvt，所以人对传送带做功的功为Gvt故C正确D、根据恒力做功功率P=Fv得：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D正确故选BCD点评：本题主要考查了恒力做功与功率的表达式，关键要能根据运动情况正确分析人的受力情况二、填空题（本题共2小题，每空2分，共16分）13（2分）在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，下列叙述正确的是（）A实验中所用的橡皮筋原长必须相同，粗细可以不同B实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都要相同C放小车的长木板应该尽量使其水平D在正确操作下，小车
31、释放后先做加速运动，再做匀速运动考点：探究功与速度变化的关系 专题：实验题；动能定理的应用专题分析：在探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系的实验中应注意：n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难；该实验需要平衡摩擦力以保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来；小车最大速度即为后来匀速运动的速度解答：解：A、在实验中用n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，所以实验中的橡皮筋需相同，且伸长的长度都要相同，故A错误，B正确C、为了保证小车的动
32、能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故C错误D、在正确的操作下，小车释放后在橡皮筋的作用下先做加速运动，当橡皮筋恢复原长后，做匀速运动，故D正确故选：BD点评：此题的关键是熟悉橡皮筋拉小车探究做功与物体速度变化的关系实验步骤细节和原理，知道该实验需要平衡摩擦力14（14分）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的P（用字母表示）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=0.98m/s；（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少
33、量EP=0.49J，此过程中物体动能的增加量Ek=0.48J；（g取9.8m/s2，保留两位小数）（4）通过计算，数值上EPEk（填“”、“”或“=”），这是因为有机械能损失；（5）实验的结论是：在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒考点：验证机械能守恒定律；用打点计时器测速度 分析：书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以
34、及空气阻力的存在解答：解：（1）与重物相连的纸带一端应该先打出点，先打出点的速度较小，从纸带图上可以看出是P点（2）利用匀变速直线运动的推论=vB=0.98m/sEkB=mvB2=0.48J（3）重力势能减小量Ep=mgh=19.80.0501J=0.49J（4），由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失（5）由于重力势能减小量略大于动能的增加量，在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒故答案为：（1）P（2）0.98（3）0.49，0.48（4）有机械能损失（5）在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒点评：纸带问题的处理时力学实验中常见的问题我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点
35、间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度三、计算题（本题共4小题，15题8分、16题7分、17题10分、18题11分，共36分，要求有必要的文字说明、公式和解答过程）15（8分）如图所示，半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零，试求CD段的长度考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力；机械能守恒定律 专题：动能定理的应用专题分析：小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力恰
36、好为零，都由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球经过圆形轨道最高点时的速率当小球从C到达甲圆形轨道的最高点的过程中，只有重力做功，根据机械能守恒定律求解小球经过C点时的速率根据动能定理求解CD的长度解答：解：设小球通过C点时的速度为vC，通过甲轨道最高点的速度为v1，根据小球对轨道压力为零有 取轨道最低点所在水平面为参考平面，由机械能守恒定律有联立式，可得同理可得小球通过D点时的速度，设CD段的长度为l，对小球通过CD段的过程，由动能定理有 解得：答：CD段的长度是点评：本题是向心力、机械能守恒定律、动能定理的综合应用在竖直平面内，小球沿光滑圆轨道的运动模型与轻绳拴的球的运动模型相似16（
37、7分）在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，在经过多次弹跳才停下来，假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求：（1）火星表面的重力加速度（2）它第二次落到火星表面时速度大小，（计算时不计大气阻力），已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期T，火星可视为半径为r0的均匀球体考点：万有引力定律及其应用；向心力 专题：万有引力定律的应用专题分析：结合万有引力等于重力和万有引力提供向心力求出火星表面的重力加速度根据动能定理或机械能守恒求出卫星第二次落到火星表面时的速度大小解答：解：（1）对于火星的卫星m，根据向心力公式得：
38、对于火星表面的物体m0，有：则：g=（2）着陆器第二次下落，机械能守恒：解得：v=答：（1）火星表面的重力加速度为；（2）它第二次落到火星表面时速度大小为点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能熟练运用17（10分）如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数=0.4，在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N，铁块在长L=6m的木板上滑动取g=10m/s2求：（1）经过多长时间铁块运动到木板的左端（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功考点：动能定理的应用；牛顿
39、第二定律 专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）由牛顿第二定律要分别求得两物体的加速度，则由位移公式可求得两物体位移的表达式，由两位移间的关系可求得时间；（2）求得铁块的位移，由功的公式可求得恒力所做的功；解答：解：（1）铁块与木板间的滑动摩擦力f=mg=4N铁块的加速度a1=；木板的加速度a2=m/s2； 铁块滑到木板左端的时间为t，则a1t2a2t2=L代入数据解得：t=2s（2）铁块位移s1=a1t2=422=8m恒力F做的功W=Fs1=88J=64J答：（1）经过2s时间铁块运动到木板的左端（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功是64J点评：本题要注意正确区分两物体的受
40、力情况及运动情况，注意力、质量等物理量的同一性，不能将其他物体受力强加在某一物体上18（11分）如图所示，半径为R的光滑圆轨道竖直放置，长为2R的轻质杆两端各固定一个可视为质点的小球A、B，把轻杆水平放入圆形轨道内，若m，2m，m0，m，重力加速度为g，现由静止释放两球，当轻杆到达竖直位置时，求：（1）A、B两球的速度大小；（2）A球对轨道的压力；（3）要使轻杆到达竖直位置时，轻杆上刚好无弹力，A、B两球的质量应满足的条件考点：机械能守恒定律；匀速圆周运动；向心力 专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）两球运动的速度相等；而小球在运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可求得两球的速度大小；（
41、2）小球做圆周运动，由合外力充当向心力，由牛顿第二定律可求得A球对轨道的压力；（3）若要使轻杆上刚好没有压力，则重力恰好充当向心力，再由机械能守恒定律可求得AB两球的质量关系解答：解：（1）设杆运动到竖直位置时，A、B两球的速度均为v1对AB系统机械能守恒：mAgRmBgR=（mA+mB）v12解得：v1=（2）在竖直位置时，设杆对B球的强力为FNB，轨道对A球的弹力为FNA对B球 mBg+FNB=mBFNB=mg杆对B球有向上的支持力，对A球有向下压力对A球：FNAmAgmg=mA解得：FNA=mg由牛顿第三定律，知A球对轨道的压力为FN=mg（2）要使轻杆到达竖直位置时，杆上恰好无弹力作用B球需满足mBg=mB对AB系统机械能守恒 mAgRmBgR=（mA+mB）v22解得mA=3mB；答：（1）两球速度均为；（2）A球对轨道的压力为mg；（3）AB两球的质量关系为mA=3mB点评：本题考查机械能守恒定律及牛顿第二定律的应用，要明确两球的速度大小相等
