1、2013-2014学年山东省德州市武城二中高一（下）期末物理热身试卷（二）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1（4分）（2014春武城县校级期末）下列说法正确的是（）A曲线运动加速度可以为零，速度大小一定变化B曲线运动可以是匀变速运动C匀速圆周运动是变加速运动D做匀速圆周运动的物体所受的合外力可能为恒力2（4分）（2014春武城县校级期末）如图所示，一阶梯高宽都为0.4m，一球以水平速度v飞出，欲打在第四级台阶上，则v的取值范围是（）（g=10m/
2、s2）Am/sv2 m/sB2 m/sv3.5 m/sC m/sv m/sD2 m/sv m/s3（4分）（2013临潼区校级模拟）火车轨道在转弯处外轨高于内轨，且高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是（）当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力当速度大于v时，轮缘挤压外轨当速度小于v时，轮缘挤压外轨ABCD4（4分）（2001上海）组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附
3、近的物体做圆周运动由此能得到半径为R、密度为、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T则最小自转周期T的下列表达式中正确的是（）AT=2BT=2CT=DT=5（4分）（2010开原市校级一模）如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（）A小球能够通过最高点时的最小速度为0B小球能够通过最高点时的最小速度为C如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁有作用力D如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力6（4分）（2014春武城县校级期末）如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质
4、点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（）Ah=HBh=ChDhH7（4分）（2014春枣强县校级期末）a、b为地球上的物体，a处于北纬40，b在赤道上，c、d为地球卫星c、d轨道都在赤道平面上，c为近地卫星，d为同步卫星，关于a、b、c、d的运行周期T、向心加速度a、重力加速度g、运行速率v的以下关系正确的是（）ATa=Tb=Tc=TdBaaab，acabCgb=gc，abacDvavb，vb=vc8（4分）（2006鄞州区校级模拟）如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦
5、力为物体重力的k倍，它与转轴OO相距R，物块随转台由静止开始转动当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为（）A0B2kmgRC2kmgRD9（4分）（2012秋济宁期末）光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力F作用开始运动，拉力随时间变化如图所示，用、x、Ek、P分别表示物体的速度、位移、动能和水平拉力的功率，下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，正确的是（）ABCD10（4分）（2014春武城县校级期末）如图所示长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲到木
6、板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是（）A物体B动能的减少量等于系统损失的机械能B物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和D摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量11（4分）（2014春新疆校级期末）如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；c图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下
7、部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h，如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是（）ABCD12（4分）（2014南阳二模）如图甲所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿倾角为30的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图乙所示下列说法正确的是（）A甲球机械能不守恒，乙球机械能守恒B甲、乙两球的质量之比为m甲：m乙=4：1C甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球重力的瞬时功率之比为P甲：P乙=1：1D甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球高度相同二、实验题（本题2小题，共12分）13
8、（2014春武城县校级期末）某实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行打点计时器工作频率为50Hz（1）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出根据第4次的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为m/s（2）若根据多次测量数据画出的Wv草图如图3所示，根据图线形状，对W与v的关系作出的猜想，如果猜想Wv2是正确
9、的，则画出的Wv2图象应是（3）在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是（只要回答出一种原因即可）14（2014春武城县校级期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤、天平，其中不必要的是；缺少的是（2）用公式mv2=mgh进行验证时，对纸带上起点的要求是三、计算题（本题4小题，共40分）15（6分）（2013春西城区期末）2013年6月11日，我国神舟十号载人飞船成功发射飞船变轨后以速度v沿圆形轨道环绕地球做匀速圆周运动已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G求：（
10、1）飞船绕地球运行时距地面的高度h；（2）飞船环绕地球运行的周期T16（8分）（2014春武城县校级期末）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C（不计空气阻力）试求：（1）物体在A点时弹簧的弹性势能；（2）物体从B点运动至C点的过程中阻力所做的功；（3）物体离开C点后落回水平面时的位置与B点的距离17（12分）（2014春武城县校级期末）一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0103k
11、g，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶试求：（1）汽车的最大行驶速度；（2）当汽车的速度为32m/s时的加速度；（3）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间18（14分）（2014春武城县校级期末）如图所示，半径R=0.2m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO匀速动转，在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ，转轴和水平轨道交于O点一质量m=1kg的小车（可视为质点），在F=4N的水平恒力作用下，从O左侧
12、x0=1m处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到O点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径OA与x轴重合规定经过O点水平向右为x轴正方向小车与轨道间的动摩擦因数=0.2，g取10m/s2（1）若小球刚好落到A点，求小车运动到O点的速度；（2）为使小球刚好落在A点，圆盘转动的角速度应为多大？（3）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力F作用的距离范围2013-2014学年山东省德州市武城二中高一（下）期末物理热身试卷（二）参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，
13、有选错或不答的得0分）1（4分）（2014春武城县校级期末）下列说法正确的是（）A曲线运动加速度可以为零，速度大小一定变化B曲线运动可以是匀变速运动C匀速圆周运动是变加速运动D做匀速圆周运动的物体所受的合外力可能为恒力考点：物体做曲线运动的条件；曲线运动版权所有专题：物体做曲线运动条件专题分析：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动解答：解：A、曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，故A错误；B、在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，加速度的小于方向都不变，是匀变速曲线运动故B正确； C、匀速圆周运动的加
14、速度的方向不断变化，是变加速运动，故C正确；D、匀速圆周运动的加速度的方向不断变化，是变加速运动，合外力不可能为恒力故D错误；故选：BC点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住2（4分）（2014春武城县校级期末）如图所示，一阶梯高宽都为0.4m，一球以水平速度v飞出，欲打在第四级台阶上，则v的取值范围是（）（g=10m/s2）Am/sv2 m/sB2 m/sv3.5 m/sC m/sv m/sD2 m/sv m/s考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：小球以水平速度由第一级台阶上抛出欲打在第四级台阶上，求出两个临界情况
15、，速度最小时打在第三级台阶的边缘上，速度最大时，打在第四级台阶的边缘上根据h=和x=vt，得出v的临界值解答：解：若小球打在第四级台阶的边缘上高度h=4d，根据h=，解得，水平位移x1=4d则平抛的最大速度v1=若小球打在第三级台阶的边缘上，高度h=3d，根据h=，解得s，水平位移x2=3d，则平抛运动的最小速度v2=则故A正确，B、C、D错误故选：A点评：解决本题的关键掌握临界情况，速度最小时落在第三级台阶的边缘上，速度最大时落在第四级台阶边缘上3（4分）（2013临潼区校级模拟）火车轨道在转弯处外轨高于内轨，且高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是
16、（）当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力当速度大于v时，轮缘挤压外轨当速度小于v时，轮缘挤压外轨ABCD考点：牛顿第二定律；向心力版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：火车转弯时，为了保护铁轨，应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力，可以根据牛顿第二定律列式求得转弯速度v；如果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压；反之，挤压内侧铁轨解答：解：火车转弯时，为了保护铁轨，应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全提供
17、向心力，有F=mgtan=m解得v=故正确，错误；果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压，反之，挤压内侧铁轨，故正确，错误；故选：A点评：本题关键根据牛顿第二定律，从保护铁轨的角度得出火车车轮边缘与铁轨恰好无挤压的临界速度，然后结合离心运动的知识进行分析讨论4（4分）（2001上海）组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动由此能得到半径为R、密度为、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T则最小自转周期T的下列表达式中正确的是（）AT=2BT=2CT=DT=考点：万有引力定律及其应用；向心
18、力版权所有分析：由题意可知当周期达到某一最小值时，物体对星球表面应刚好没有压力，即万有引力恰好充当星球表面的物体在星球表面做圆周运动的向心力；故由万有引力公式可求得最小周期解答：解：由F=m可得周期越小，物体需要的向心力越大，物体对星球表面的压力最小，当周期小到一定值时，压力为零，此时万有引力充当向心力，即=m解得T=2；故A正确；因M=R3，代入上式可得：T=，故D也正确；故选AD点评：星球表面的物体受到星球万有引力的作用充当物体的向心力及支持力，星球的转动角速度越大、周期越小时，则需要的向心力越大，则物体所受支持力越小；而当向心力大到一定值时，物体会离开星球表面；5（4分）（2010开原市
19、校级一模）如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（）A小球能够通过最高点时的最小速度为0B小球能够通过最高点时的最小速度为C如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁有作用力D如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力考点：牛顿第二定律；向心力版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：圆形管道内能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0小球在最高点时的速度大小为2时，由牛顿第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向，再由牛顿第三定律分析小球对管道的作用力小球从最低点运
20、动到最高点的过程中，只有重力做功，其机械能守恒在最低点时的速度大小为，根据机械能守恒定律求出小球到达最高点时的速度，再由牛顿第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向解答：解：A、B圆形管道内能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0故A正确，B错误 C、设管道对小球的弹力大小为F，方向竖直向下由牛顿第二定律得 mg+F=，v=2，代入解得F=3mg0，方向竖直向下根据牛顿第三定律得知：小球对管道的弹力方向竖直向上，即小球对管道的外壁有作用力 D、设小球在最低点和最高点的速度分别为v1、v2根据机械能守恒定律得 mg2R+=将v1=代入，得到v2= 设管道对小球的弹力为N，方向向下则由牛
21、顿第二定律得mg+N=，代入解得 N=0，即小球通过最高点时与管道间无相互作用力故选ACD点评：本题中圆管模型与轻杆模型相似，抓住两个临界条件：一是小球恰好到达最高点时，速度为零；二是小球经过最高点与管道恰好无作用力时速度为6（4分）（2014春武城县校级期末）如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（）Ah=HBh=ChDhH考点：机械能守恒定律版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：根据动能定理求解质点在槽中滚动摩擦力做功除重力之外的力
22、做功量度物体机械能的变化第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功变小解答：解：根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得mg（H）+（Wf）=0 Wf为质点克服摩擦力做功大小Wf=mgH即第一次质点在槽中滚动损失的机械能为mgH由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgH，机械能损失小于mgH，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度为故选D点评：动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功摩擦力做功使得机械能转化成内能7（4分）（2014春枣强县校级期末）a、b为
23、地球上的物体，a处于北纬40，b在赤道上，c、d为地球卫星c、d轨道都在赤道平面上，c为近地卫星，d为同步卫星，关于a、b、c、d的运行周期T、向心加速度a、重力加速度g、运行速率v的以下关系正确的是（）ATa=Tb=Tc=TdBaaab，acabCgb=gc，abacDvavb，vb=vc考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系版权所有专题：人造卫星问题分析：题中涉及四个物体：地球同步卫星d、随地球的自转而做圆周运动物体a、b、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星c，同步卫星d与物体a、b周期相同，同步卫星d与人造卫星c，都是万有引力提供向心力；分几种类型进行比较分析即可解答：解：A、同步卫星
24、与地球自转同步，所以Ta=Tb=Td根据开普勒第三定律得卫星的轨道半径越大，周期越大，故TdTc故A错误B、a、b的角速度相等，由a=2r，可知a的轨道半径小于b的，则aaab；对于c、d两卫星：根据万有引力提供向心力G=ma，得加速度公式a=G，轨道半径越大，向心加速度越小，由题意可知rdrc，则acad；对于b和c：角速度相等，由a=2r，可知adab；则知acab；故B错误C、根据G=ma=mg，得g=G，近地卫星的轨道半径近似等于地球半径R，所以gb=gc，由上知abac，故C正确D、对于a、b：角速度相等，由v=r知：a的轨道半径小于b，则vavb；对于c、d：根据万有引力提供向心力
25、G=m，得v=，同步卫星的轨道高度大于近地卫星，故vcvd，同步卫星的vd=，赤道上的物体速度vb=，所以vdvb，所以vcvb，故D错误故选：C点评：本题关键要将物体b、人造卫星a和c、同步卫星d分为几组进行分析比较，最后再综合；一定不能将四个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化8（4分）（2006鄞州区校级模拟）如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物体重力的k倍，它与转轴OO相距R，物块随转台由静止开始转动当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为（）A0B2kmgRC2kmgRD考点：动能定理版权所有专题：计
26、算题分析：通过题目情境我们发现在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块的作用力是一个变力，对于变力做的功我们应该首先想到运用动能定理对于圆周运动的临界问题，我们要通过临界条件列出等式解答：解：由于物体做圆周运动，物体刚开始滑动这一时刻，物体受到转台的摩擦力达到最大静摩擦力去提供向心力即：kmg=m，v2=kgR设转台对物块做的功为W转，运用动能定理研究在物块由静止到开始滑动前的这一过程，W转=mv20=故选D点评：选取研究过程，运用动能定理解题动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功9（4分）（2012秋济宁期末
27、）光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力F作用开始运动，拉力随时间变化如图所示，用、x、Ek、P分别表示物体的速度、位移、动能和水平拉力的功率，下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，正确的是（）ABCD考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：根据物体的受力情况分析物体的运动情况，结合运动学基本公式及做功公式、功率公式即可求解解答：解：由题意可知，光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力作用开始运动，加速度恒定，则有速度v=at，故A正确；而P=Fv=Fat，故D正确；s=，故B错误；而动能，故C错误；故选：AD点评：本题主要考查了同学
28、们读图的能力，要求同学们能根据受力情况分析物体的运动情况，难度不大，属于基础题10（4分）（2014春武城县校级期末）如图所示长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是（）A物体B动能的减少量等于系统损失的机械能B物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和D摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量考点：功能关系版权所有分析：A、物体B动能的减少量等于物体A动能的增加量与系统产生的热量之和；B、物体B摩擦力
29、做的功等于物体B的动能的变化量；C、物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和；D、摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加解答：解：A、物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，B减速运动，A加速运动，根据能量守恒定律，物体B动能的减少量等于A增加的动能和产生的热量之和，选项A错误；B、根据动能定理，物体B克服摩擦力做的功等于B损失的动能，选项B错误；C、由能量守恒定律可知，物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，选项C正确；D、摩擦力对物体B做的功等于B动能的减少，摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加，由能量守恒定律，摩擦力对物体
30、B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量机械能，选项D正确故选：CD点评：考查动能定理、能量守恒定律、功与能的关系，同时注意滑动摩擦力与相对位移的乘积即为系统产生的热量11（4分）（2014春新疆校级期末）如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；c图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h，
31、如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是（）ABCD考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：小球在运动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，以及到达最高点的速度能否为零，判断小球进入右侧轨道能否到达h高度解答：解：A、小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh+0则h=h故A正确 B、小球离开轨道做斜抛运动，运动到最高点在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh+则hh故B错误 C、小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒
32、定律得，mgh+0=mgh+0则h=h故C正确 D、小球在内轨道运动，通过最高点有最小速度，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh+则hh故D错误故选AC点评：解决本题的关键掌握机械能守恒定律，以及会判断小球在最高点的速度是否为零12（4分）（2014南阳二模）如图甲所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿倾角为30的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图乙所示下列说法正确的是（）A甲球机械能不守恒，乙球机械能守恒B甲、乙两球的质量之比为m甲：m乙=4：1C甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球重力的瞬时功率之比为P甲：P乙=
33、1：1D甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球高度相同考点：机械能守恒定律版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：根据机械能守恒条件判断机械能是否守恒；根据动能定理求出两球的质量之比；根据功率公式P=Fvcos求重力瞬时功率之比；求出两球的高度，然后求出其比值解答：解：A、两球在运动过程中只有重力做功，甲、乙球的机械能都守恒，故A错误；B、由机械能守恒定律得，对甲球：EK0=m甲gx0sin30，对乙球：EK0=m乙g2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正确；C、两球重力的瞬时功率为：P=mgvcos=mgcos=gcos，甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球重力的瞬时功率之比为：=1：1，故C
34、正确；D、甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球高度之比为：x0sin30：2x0=1：4，故D错误；故选：BC点评：本题是一道图象题，由图象求出动能与位移关系、应用动能定理、功率计算公式即可正确解题二、实验题（本题2小题，共12分）13（2014春武城县校级期末）某实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行打点计时器工作频率为50Hz（1）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1
35、，；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出根据第4次的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为2m/s（2）若根据多次测量数据画出的Wv草图如图3所示，根据图线形状，对W与v的关系作出的猜想，如果猜想Wv2是正确的，则画出的Wv2图象应是过原点的直线（3）在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是木板的倾斜程度不够（只要回答出一种原因即可）考点：探究功与速度变化的关系版权所有专题：实验题；动能定理的应用专题分析：（1）纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小（2）有图象wv为抛物线，则wv2成直线（3）误差的来源在于做功多少的影响
36、解答：解：（1）根据功能原理，外力对物体做的功等于物体动能的增加量，故小车做匀速运动时，是橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度，可由，（2）根据wv图象可知是一条抛物线，根据数学知识w与v2成正比，则图象为一条过原点的直线（3）在实验中木板的倾斜程度影响了，小车所受的摩擦力的大小，进而影响合外力的大小，影响到功的大小，使得实验的结果出现误差故答案为：（1）2；（2）过原点的直线；（3）木板的倾斜程度不够点评：明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理14（2014春武城县校级期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法（1）某同学列举实验中
37、用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤、天平，其中不必要的是秒表、天平；缺少的是刻度尺（2）用公式mv2=mgh进行验证时，对纸带上起点的要求是初速度为零考点：验证机械能守恒定律版权所有专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，清楚该实验的误差来源解答：解：（1）该实验中，要有做自由落体运动的物体重锤；通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，同时实验中缺少测量长度的刻度尺所以不必要的器材有：秒表、天平缺少的
38、器材是：刻度尺（2）用公式mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，故答案为：（1）秒表、天平；刻度尺；（2）初速度为零点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等，会起到事半功倍的效果三、计算题（本题4小题，共40分）15（6分）（2013春西城区期末）2013年6月11日，我国神舟十号载人飞船成功发射飞船变轨后以速度v沿圆形轨道环绕地球做匀速圆周运动已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G求：（1）飞船绕地球运行时距地面的高度h；（2）飞船环绕地球运行的周期T考点：万有引力定律及其应用版权所有专题：万有引力定律
39、的应用专题分析：（1）根据万有引力提供向心力求出轨道半径的大小，从而得出飞船距离地面的高度（2）根据线速度与周期的关系求出飞船的运行周期解答：解：（1）根据万有引力提供向心力得，解得h=（2）根据T=，r=R+h得，飞船的周期T=答：（1）飞船绕地球运行时距地面的高度h=（2）飞船环绕地球运行的周期T=点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用16（8分）（2014春武城县校级期末）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨
40、的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C（不计空气阻力）试求：（1）物体在A点时弹簧的弹性势能；（2）物体从B点运动至C点的过程中阻力所做的功；（3）物体离开C点后落回水平面时的位置与B点的距离考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力版权所有专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据牛顿第二定律得出B点的速度，结合能量守恒定律求出物体在A点时的弹簧的弹性势能（2）物体恰好通过最高点C，根据牛顿第二定律求出C点的速度，通过动能定理求阻力做的功解答：解：（1）设物体在B点的速度为vB，对轨道的压力为FNB，则有：FNBmg=又FNB=8mgmvB2=3.5mgR由能量转化与守
41、恒定律可知，弹性势能为：Ep=mvB2=3.5mgR（2）设物体在C点的速度为vC，由题意可知：mg=m物体从B点运动到C点的过程中，设阻力做的功为W，由动能定理得：W2mgR=mvC2mvB2解得：W=mgR（3）物体离开C点后做平抛运动，设落地点与B点的距离为s，由平抛运动规律得：s=vCt，2R=gt2解得：s=2R答：（1）物体在A点时弹簧的弹性势能问为3.5mgR；（2）物体从B点运动至C点的过程中阻力所做的功mgR；（3）物体离开C点后落回水平面时的位置与B点的距离为2R点评：本题考查了牛顿第二定律和能量守恒定律的综合运用，知道圆周运动向心力的来源是解决本题的关键17（12分）（2
42、014春武城县校级期末）一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶试求：（1）汽车的最大行驶速度；（2）当汽车的速度为32m/s时的加速度；（3）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间考点：牛顿第二定律；功率、平均功率和瞬时功率；动能定理的应用版权所有专题：计算题分析：（1）当汽车速度达到最大时，物体作匀速直线运动，根据平衡条件可知牵引力等于摩擦力，根据公式P=Fv
43、可以求出速度；（2）根据公式P=Fv，求出牵引力，根据牛顿第二定律求出加速度；（3）先求出匀加速时间，再求出恒定功率运动过程的时间，匀加速的最后时刻，功率达到额定功率解答：解：（1）汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，即F=f根据题意f=2000N再根据公式 P=Fv可以求出汽车的最大行驶速度vm=40m/s；即汽车的最大行驶速度为40m/s（2）当汽车的速度为32m/s时，根据公式P=Fv，牵引力F=由牛顿第二定律得：Ff=ma解得a=0.25m/s2即当汽车的速度为32m/s时的加速度为0.25m/s2（3）汽车匀加速的末速度设为v，匀加速最后时刻，功率达到额度功率，对于匀加速过程，根据牛
44、顿第二定律，有f=ma代入数据解得v=20m/s汽车从静止到匀加速启动阶段结束所用时间t1=20s达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，这一过程阻力不变，对这一过程运用动能定理：pt2fs=mvm2mv2解得t2=22.5s总时间t=t1+t2=42.5s即汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为42.5s点评：汽车匀加速启动，功率p=Fv，当功率达到额定功率时，功率不能再增大，变为恒定功率启动，当牵引力减小到等于摩擦力时，汽车改为匀速运动！18（14分）（2014春武城县校级期末）如图所示，半径R=0.2m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO匀速动转，在圆心O正上方h=0.8m
45、高处固定一水平轨道PQ，转轴和水平轨道交于O点一质量m=1kg的小车（可视为质点），在F=4N的水平恒力作用下，从O左侧x0=1m处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到O点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径OA与x轴重合规定经过O点水平向右为x轴正方向小车与轨道间的动摩擦因数=0.2，g取10m/s2（1）若小球刚好落到A点，求小车运动到O点的速度；（2）为使小球刚好落在A点，圆盘转动的角速度应为多大？（3）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力F作用的距离范围考点：平抛运动；动能定理版权所有专题：平抛运动专题分析：（1）物块离开O点后做平抛运动，可以求出平抛运动的时间和平抛运动的初速度，从
46、而得出小车运动到O点速度（2）若圆盘转一圈，物块恰好调入小桶，此时作用力时间最短圆盘转一圈的时间与平抛运动时间是相等从而得出圆盘转动的角速度最小值也有可能在平抛运动时间内，圆盘转动N圈因此求出转动角速度（3）小球能落在圆盘上，则可利用平抛运动，可求出小球抛出的速度范围，从而得出小球的加速度的范围最终运用牛顿第二定律可求出水平拉力的距离范围解答：解：（1）小球离开小车后，由于惯性，将以离开小车时的速度作平抛运动，R=vt 小车运动到O点的速度v=0.5m/s（2）为使小球刚好落在A点，则小球下落的时间为圆盘转动周期的整数倍，有，其中k=1，2，3即rad/s，其中k=1，2，3（3）小球若能落到
47、圆盘上，其在O点的速度范围是：0v0.5m/s 设水平拉力作用的最小距离与最大距离分别为x1、x2，对应到达O点的速度分别为0、1m/s由动能定理，有 Fx1mgx0=0 代入数据解得x1=0.5m根据动能定理，有 代入数据解得x2=0.53m或m则水平拉力F作用的距离范围 0.5mx0.53m 答：（1）若小球刚好落到A点，求小车运动到O点的速度0.5m/s（2）为使小球刚好落在A点，圆盘转动的角速度应为rad/s，其中k=0，1，2，3（3）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力F作用的距离范围 0.5mx0.53m点评：解决本题的关键知道物块整个过程的运动：匀加速直线运动、匀减速直线运动和平抛运动，知道三个过程的运动时间与圆盘转动的时间相等以及熟练运用运动学公式
