1、2015-2016学年陕西省西安一中高一（下）期末物理试卷一、单项选择题（每小题3分，共30分，每个小题只有一个选项正确）1下列说法不符合科学（史）的是（）A伽利略通过理想斜面实验得出：在水平面上运动的物体，若没有摩擦，将一直运动下去B牛顿发现了万有引力定律，一百多年后卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量GC开普勒在前人关于天体运动的研究基础上，通过自己的观察与研究，提出了行星运动三定律D爱因斯坦在20世纪初创立了相对论理论，这表明牛顿的经典力学已不再适用2关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是（）A所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动，太阳处在一个焦点上B所有行星的轨道半长轴
2、的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等C离太阳越近的行星的运动周期越长D行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小始终不变3如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，用绳子通过定滑轮吊起一个物体，若汽车和被吊物体在某一时刻的速度分别为v1和v2下列说法正确的是（）Av1v2Bv1v2Cv1=v2D无法确定哪个速度大4有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（）A火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用B如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态C如图b所示是两个圆锥摆，摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥的高相同，则两圆锥摆的角速度相同D如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B
3、位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等5如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，正确的是（）A过网时球1的速度小于球2的速度B球1的飞行时间大于球2的飞行时间C球1的速度变化率小于球2的速度变化率D落台时，球1的重力功率等于球2的重力功率6假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G地球的密度为（）A B C D 7一电动自行车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的vt图象如图所示则电动自行车（）
4、A12 s末的加速度大小为m/s2B020 s的平均速度大小为2.5 m/sC050 s发生的位移大小为200 mD050 s的平均速度大小大于4m/s8如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上其正上方A位置有一只小球小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是（）A在B位置小球动能最大B从AC位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量C从AD位置小球动能先增大后减小D从BD位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量9如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m在管口右端用盖板A密
5、闭，两边液面高度差为h，U形管内液体的总长度为4h，现拿去盖板，液体开始运动，由于液体受罐壁阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为（）A mghB mghC mghD mgh10如图所示，上表面不光滑的长木板，放在光滑的水平地面上，一小木块以速度v0从木板的左端滑上木板，当木块和木板相对静止时，木板相对地面滑动了S，小木块相对木板滑动了d下列关于滑动摩擦力做功情况分析正确的是（）A木块动能的减少量等于滑动摩擦力对木板做的功B木板动能的增加量等于木块克服滑动摩擦力做的功C滑动摩擦力对木板所做功等于滑动摩擦力对木块做的功D木块和木板组成的系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与木块相对
6、木板的位移的乘积二、多项选择题（每小题4分，共24分，每个小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）11假定雨伞面完全水平，旋转时，其上一部分雨滴甩出来，下面关于伞面上雨滴的受力和运动情况的说法中正确的是（）A越靠近转轴的雨滴所需的向心力越小B雨滴离开雨伞时是沿背离转轴的方向离心而去的C雨滴离开雨伞后对地的运动是平抛运动D雨伞转得越快，雨滴落地的时间就越长12质量为2103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F和车速倒数的关系图象如图所示己知行驶过程中最大车速为30m/s，设阻力恒定，则（）A汽车所受阻力为6103 NB汽车在车速为5 m/s时，
7、加速度为3m/s2C汽车在车速为15 m/s时，加速度为lm/s2D汽车在行驶过程中的最大功率为6104 W13质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）Aa绳张力不可能为零Ba绳的张力随角速度的增大而增大C若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化D当角速度，b绳将出现弹力14北京时间2013年12月10日晚上九点二十分，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km100km的环月圆轨道，降低到近月点15km、远月点10
8、0km的椭圆轨道，两轨道相交于点P，如图所示关于“嫦娥三号”飞船，以下说法正确的是（）A在轨道上运动到P点的速度比在轨道上运动到P点的速度小B在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期C在轨道上P点的向心加速度比在轨道上运动到P点的向心加速度小D在轨道上的势能与动能之和比在轨道上的势能与动能之和大15如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦则（）A若滑块能通过圆轨道最高点D，h最小为2.5RB若h=2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mgC若h=2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D若要
9、使滑块能返回到A点，则hR16如图所示，一质量为m的物体静置在倾角为=300的光滑斜面底端现用沿斜面向上的恒力F拉物体，使其做匀加速直线运动，经时间t，力F做功为W，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以斜面底端为重力势能零势能面，则下列说法正确的是（）A恒力F大小为mgB从开始到回到出发点的整个过程中机械能增加了WC回到出发点时重力的瞬时功率为gD物体动能与势能相等的位置在撤去恒力位置的上方三、实验题：（每空2分，共16分）17某实验小组用如图1所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力（1）为了保证实验结果的误差尽量小
10、，在实验操作中，下面做法必要的是A实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B实验操作时要先放小车，后接通电源C在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有（3）如图2为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来18要求用如图1所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒操作时先保持m1、m2和纸带静止，给打点计时
11、器通电后才释放该系统图3给出的是实验中获取的一条纸带：0是纸带上的第一个点迹，16是每隔4个真实点迹（图中未标出）选取的一系列计数点，它们间的距离如图3标示已知m1=50g、m2=150g，则（g=9.8m/s2，计算结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速率v5=m/s；（2）设某一点到0点的距离为h，打下该点时系统的速率为v，则该实验系统机械能守恒的公式为：（m1+m2）v2=（3）从记数点0运动到5的过程，系统动能的增量EK=J；系统势能的减少量EP=J；（4）若某同学用图象法处理本实验的数据，所作的图象如图2所示，h仍为计数点到0点的距离，由图中数据算出当地的重力加速度g
12、=m/s2四、论述计算题（共3小题，共30分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）19如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度a；（2）该星球的第一宇宙速度v；（3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T20如图所示，光滑圆柱被固定在水平平台上，质最为m1的小球A用跨过圆柱与质量为m2的小球B相连，开始时让A放在平台上，两边绳子竖直两球从静止开始A上升，
13、B下降，当A上升到圆柱的最高点时，绳子突然断了，发现A恰能做平抛运动，求m2：m121银川“檀溪谷温泉水世界”是西北地区最大的水上乐园，是夏季银川市民周末休闲的好去处如图为其某水上滑梯示意图，滑梯斜面轨道与水平面间的夹角为37，底部平滑连接一小段水平轨道（长度可以忽略），斜面轨道长L=8m，水平端与下方水面高度差为h=0.8m一质量为m=50kg的人从轨道最高点A由静止滑下，若忽略空气阻力，将人看成质点，人在轨道上受到的阻力大小始终为f=0.5mg重力加速度为g=10m/s2，sin 37=0.6求：（1）人在斜面轨道上的加速度大小；（2）人滑到轨道末端时的速度大小；（3）人的落水点与滑梯末端
14、B点的水平距离2015-2016学年陕西省西安一中高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题3分，共30分，每个小题只有一个选项正确）1下列说法不符合科学（史）的是（）A伽利略通过理想斜面实验得出：在水平面上运动的物体，若没有摩擦，将一直运动下去B牛顿发现了万有引力定律，一百多年后卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量GC开普勒在前人关于天体运动的研究基础上，通过自己的观察与研究，提出了行星运动三定律D爱因斯坦在20世纪初创立了相对论理论，这表明牛顿的经典力学已不再适用【考点】物理学史【分析】本题应根据牛顿、卡文迪许、伽利略、开普勒等等科学的发现或研究成果进行解答
15、【解答】解：A、伽利略通过理想斜面实验得出：物体的运动不需要力来维持，在水平面上运动的物体，若没有摩擦，将一直运动下去，A正确B、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤测定了万有引力常量G，B正确C、开普勒在前人关于天体运动的研究基础上，通过自己的观察与研究，提出了行星运动三定律故C正确D、牛顿的经典力学是爱因斯坦相对论理论在低速条件下的近似，所以相对论的创立并不表明牛顿的经典力学已不再适用故D错误本题选不符合史实的，故选：D2关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是（）A所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动，太阳处在一个焦点上B所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等C
16、离太阳越近的行星的运动周期越长D行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小始终不变【考点】开普勒定律【分析】熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等其表达式=k【解答】解：A、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上故A错误B、由第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故B正确；C、根据引力提供向心力，则有： =mr
17、，可知，离太阳越近的行星运动周期越短，故C错误；D、行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小在变化，越靠近太阳，线速度越大，反之，则越小故D错误故选：B3如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，用绳子通过定滑轮吊起一个物体，若汽车和被吊物体在某一时刻的速度分别为v1和v2下列说法正确的是（）Av1v2Bv1v2Cv1=v2D无法确定哪个速度大【考点】运动的合成和分解【分析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等，从而即可求解【解答】解：小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设两段绳子夹角为，由几何关系可得：v2=v1si
18、n，所以v1v2；故A正确，BCD错误；故选：A4有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（）A火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用B如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态C如图b所示是两个圆锥摆，摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥的高相同，则两圆锥摆的角速度相同D如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】分析每种模型的受力情况，根据合力提供向心力求出相关的物理量，进行分析即可【解答】解：A、火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对内轮缘会有挤压作用，故A错误
19、；B、汽车在最高点mgFN=知FNmg，故处于失重状态，故B错误；C、如图b所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力F=mgtan=m2r；r=Lsin，知=，故增大，但保持圆锥的高不变，角速度不变，故C正确；D、根据受力分析知两球受力情况相同，即向心力相同，由F=m2r知r不同角速度不同，故D错误；故选：C5如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，正确的是（）A过网时球1的速度小于球2的速度B球1的飞行时间大于球2的飞行时间C球1的速度变化率小于球2的速度变化率D落台时，球1的重力功率等于球2的重力功率【考点】平抛运动【分析】平
20、抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较过网时的速度【解答】解：A、球1和球2平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，由于球1的水平位移较大，可知过网时球1的速度大于球2的速度，故A错误，B错误C、因为平抛运动的加速度不变，都为g，可知球1和球2的速度变化率相等，故C错误D、落台时，由于时间相等，则竖直分速度相等，根据P=mgvy知，重力的瞬时功率相等，故D正确故选：D6假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G地球的密度为（）A B C D 【考
21、点】万有引力定律及其应用；向心力【分析】根据万有引力等于重力，则可列出物体在两极的表达式，再由引力与支持力的合力提供向心力，列式综合可求得地球的质量，最后由密度公式，即可求解【解答】解：在两极，引力等于重力，则有：mg0=G，由此可得地球质量M=，在赤道处，引力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：Gmg=mR，密度：=，解得：=；故选：D7一电动自行车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的vt图象如图所示则电动自行车（）A12 s末的加速度大小为m/s2B020 s的平均速度大小为2.5 m/sC050 s发生的位移大小为200 mD050 s的平均速度大小大于4m/s【考点】
22、匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】根据速度图象的斜率等于加速度求解加速度速度图象与坐标轴所围“面积”等于位移大小，由几何知识求解位移大小，平均速度等于位移除以时间结合这些知识分析【解答】解：A、根据速度图象的斜率等于加速度大小，若012s内做匀加速直线运动，则加速度 a=m/s2，而图象实际切线的斜率小于匀加速的斜率，所以12 s末的加速度大小小于m/s2，故A错误B、若020s内做匀加速直线运动，平均速度为 =2.5m/s，而实际速度时间图象的“面积”比匀加速运动的大，物体的位移比匀加速运动的位移大，所以平均速度大于2.5m/s故B错误CD、若020s内做匀加速直
23、线运动，位移为 x1=m=50m，2050s内的位移 x2=5030=150m，根据B选项分析可知，020s内的位移大于50m，则050s发生的位移大于200 m，050 s的平均速度 =4m/s，故C错误，D正确故选：D8如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上其正上方A位置有一只小球小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是（）A在B位置小球动能最大B从AC位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量C从AD位置小球动能先增大后减小D从BD位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量【考点】动
24、能和势能的相互转化【分析】在小球下降过程中，小球在AB段做自由落体运动，只有重力做功，则重力势能转化为动能在BD段先做加速运动后减速运动过程中重力做正功，弹力做负功所以减少的重力势能转化为动能与弹性势能，当越过C点后，重力势能与动能减少完全转化为弹性势能【解答】解：A、小球达到B点后，由于重力仍大于弹力，所以继续加速，直到C点，速度达到最大故A错误；B、从AC位置小球重力势能的减少量等于小球动能与弹簧的弹性势能增加量故B错误；C、从AD位置过程中，小球达到B点后，由于重力仍大于弹力，所以继续加速，直到C点，速度达到最大所以小球动能先增大后减小故C正确；D、从BD位置小球先增加，到达C点后动能减
25、小过程中动能的减少量小于弹簧弹性势能故D错误；故选：C9如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m在管口右端用盖板A密闭，两边液面高度差为h，U形管内液体的总长度为4h，现拿去盖板，液体开始运动，由于液体受罐壁阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为（）A mghB mghC mghD mgh【考点】功能关系【分析】液体克服阻力做功，液体的机械能转化为内能，液体减少的机械能等于产生的内能，应用能量守恒定律可以求出产生的内能【解答】解：液体最终停止时两液面等高，相当于把的液柱从右端移到左端，液体重心高度降低了，液体总质量为m，液柱总长度为4h，则液柱的质量为：，液体
26、减少的机械能转化为内能，由能量守恒定律可知，产生的内能：E=g=mgh；故选：A10如图所示，上表面不光滑的长木板，放在光滑的水平地面上，一小木块以速度v0从木板的左端滑上木板，当木块和木板相对静止时，木板相对地面滑动了S，小木块相对木板滑动了d下列关于滑动摩擦力做功情况分析正确的是（）A木块动能的减少量等于滑动摩擦力对木板做的功B木板动能的增加量等于木块克服滑动摩擦力做的功C滑动摩擦力对木板所做功等于滑动摩擦力对木块做的功D木块和木板组成的系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与木块相对木板的位移的乘积【考点】功能关系；功的计算【分析】合外力做功等于物体动能的改变量；内能的改变量等于摩擦力与相对
27、位移之间的乘积【解答】解：A、木块受到摩擦力做功，由动能定理可知，木块动能的减少量等于滑动摩擦力对木块所做的功；故A错误；B、木板动能的增加量等于摩擦力对木板所做的功，故B错误；C、虽然摩擦力大小相等，但由于位移不同，故对木板做功与对木块做功不相等，故C错误；D、机械能的减小量等于滑动摩擦力与相对位置的乘积；故D正确；故选：D二、多项选择题（每小题4分，共24分，每个小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）11假定雨伞面完全水平，旋转时，其上一部分雨滴甩出来，下面关于伞面上雨滴的受力和运动情况的说法中正确的是（）A越靠近转轴的雨滴所需的向心力越小B雨滴离开雨伞
28、时是沿背离转轴的方向离心而去的C雨滴离开雨伞后对地的运动是平抛运动D雨伞转得越快，雨滴落地的时间就越长【考点】离心现象；平抛运动【分析】点甩出后沿飞出点的切线方向飞出，做平抛运动，我们可以把平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同【解答】解：A、伞面上雨滴随雨伞一起做匀速圆周运动，加速度相等，根据F=m2r可知，越靠近转轴的雨滴所需的向心力越小，故A正确；BC、雨点甩出后沿飞出点的切线方向飞出，做平抛运动，故B错误，C正确；D、雨滴竖直方向做自由落体运动，落地时间t=，与雨伞转动快慢无关，故D错误故选：AC12质量为2103kg的汽车由
29、静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F和车速倒数的关系图象如图所示己知行驶过程中最大车速为30m/s，设阻力恒定，则（）A汽车所受阻力为6103 NB汽车在车速为5 m/s时，加速度为3m/s2C汽车在车速为15 m/s时，加速度为lm/s2D汽车在行驶过程中的最大功率为6104 W【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律【分析】从图线看出，开始图线与x轴平行，表示牵引力不变，牵引车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动【解答】解：A、当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线可知阻力大小f=2000
30、N，故A错误B、倾斜图线的斜率表示功率，可知P=fv=200030W=60000W，车速为5m/s时，汽车做匀加速直线运动，加速度a=，故B错误C、当车速为15m/s时，牵引力F=，则加速度a=，故C正确D、汽车的最大功率等于额定功率，等于60000W故D正确故选：CD13质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）Aa绳张力不可能为零Ba绳的张力随角速度的增大而增大C若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化D当角速度，b绳将出现弹力【考点
31、】向心力【分析】小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向合力提供向心力，结合牛顿第二定律分析判断【解答】解：A、小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确B、根据竖直方向上平衡得，Fasin=mg，解得，可知a绳的拉力不变，故B错误CD、当b绳拉力为零时，有：mgcot=ml2，解得，可知当角速度时，b绳出现弹力故D正确由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故C错误故选：AD14北京时间2013年12月10日晚上九点二十分，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，
32、再次成功变轨，从100km100km的环月圆轨道，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道，两轨道相交于点P，如图所示关于“嫦娥三号”飞船，以下说法正确的是（）A在轨道上运动到P点的速度比在轨道上运动到P点的速度小B在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期C在轨道上P点的向心加速度比在轨道上运动到P点的向心加速度小D在轨道上的势能与动能之和比在轨道上的势能与动能之和大【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动，若万有引力大于需要的向心力，则卫星做逐渐靠近圆心的运动若是万有引力小于需要的向心力，则卫星做逐渐远离圆心的运
33、动根据开普勒周期定律比较两个轨道上的周期关系根据牛顿第二定律F合=ma可知在不同轨道上的同一点加速度相同结合变轨原理进行分析【解答】解：A、沿轨道运动至P时，制动减速，万有引力大于所需要的向心力，卫星开始做向心运动，才能进入轨道，故在轨道上运动到P点的速度比在轨道上运动到P点的速度大，故A错误B、根据开普勒第三定律k（k为常数），可知，轨道的半长轴a越大，运动周期越大，显然轨道的半长轴（半径）大于轨道的半长轴，故在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期，故B正确C、根据牛顿第二定律有 G=ma，解得 a=，式中M是地球的质量，可知，卫星经过同一点加速度一定，所以卫星经过两个轨道上P点时向心加速
34、度相同故C错误D、卫星要从轨道进入轨道，发动机要做功，使卫星减速，故在轨道上的机械能大于在轨道上的机械能，则在轨道上的势能与动能之和比在轨道上的势能与动能之和大，故D正确故选：BD15如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦则（）A若滑块能通过圆轨道最高点D，h最小为2.5RB若h=2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mgC若h=2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D若要使滑块能返回到A点，则hR【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力【分析】物体进入右侧半圆轨道后做圆周运动，由圆
35、周运动的临界条件可知物体能到达D点的临界值；再由机械能守恒定律可得出A点最小高度，分情况讨论即可【解答】解：A、要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从A到D根据机械能守恒定律得：mgh=mg2R+，解得h=2.5R，故A正确；B、若h=2R，从A到C根据机械能守恒定律得：mgh=mgR+，在C点有：N=m，解得：N=2mg，故B错误；C、若h=2R，小滑块不能通过D点，在CD中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，故C正确；D、若要使滑块能返回到A点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过C点，否则就不能回到A点，则则hR，故D正确故选ACD16如图所示，一质量为m的物体静置在倾角
36、为=300的光滑斜面底端现用沿斜面向上的恒力F拉物体，使其做匀加速直线运动，经时间t，力F做功为W，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以斜面底端为重力势能零势能面，则下列说法正确的是（）A恒力F大小为mgB从开始到回到出发点的整个过程中机械能增加了WC回到出发点时重力的瞬时功率为gD物体动能与势能相等的位置在撤去恒力位置的上方【考点】功能关系；功率、平均功率和瞬时功率【分析】对开始到回到出发点运用动能定理研究求出物体回到出发点的动能分别研究从开始到经过时间t和撤去恒力F到回到出发点，物体的受力情况，根据运动学公式求出恒力F，除重力以外的力做功等于机械能的变化量，根据动能定理求出回到出
37、发点的速度，根据瞬时功率公式求解重力的瞬时功率，根据运动学公式求出撤去力F时，物体继续上滑到最高点距离，运用动能定理求出撤去力F时，物体重力势【解答】解：A、从开始到经过时间t，物体受重力，拉力，支持力，由牛顿第二定律得物体加速度为：a=撤去恒力F到回到出发点，物体受重力，支持力，由牛顿第二定律得物体加速度为：a=两个过程位移大小相等方向相反，时间相等得： at2=（attat2）联立解得：a=3a，F=mg，故A正确；B、除重力以外的力做功等于机械能的变化量，力F做功为W，则从开始到回到出发点的整个过程中机械能增加了W，故B正确；C、根据过程中，根据动能定理得： mv2=W，解得：v=，回到
38、出发点时重力的瞬时功率为P=mgvsin30=g，故C错误；D、撤去力F后的位置到最高点，动能减小，重力势能增大，动能与势能相等的位置不可能在这段距离，所以动能与势能相等的位置在撤去力F之前的某位置，故D错误故选：AB三、实验题：（每空2分，共16分）17某实验小组用如图1所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是ADA实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B实验操作时要先放小车，后接通电源C在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D在实验过程中要保证砂和
39、砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有刻度尺、天平（3）如图2为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来mgx=fracM（x_22x_12）32T2【考点】探究功与速度变化的关系【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚由于实验需要测量小车速度和质量，故还需要的测量仪器有刻度尺、天平恒力做功根据
40、W=Fscos进行计算，用平均速度代替瞬时速度的方法求出AB两点的速度，进而求出动能的改变量【解答】解：（1）A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理故B错误C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确故选：AD（2）由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量
41、点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故选要天平（3）小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，M远大于m则对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx由得：，所以小车动能的改变量为=本实验就是要验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即故答案为：（1）AD；（2）刻度尺、天平；（3）18要求用如图1所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒操作时先保持m1、m2和纸带静止，给打点计时器通电后才释放该系统图3给出的是实验中获取的一条纸带：0是纸带上的第一个点迹，16是每隔4个真实点迹（图中未标出）选取的一系列计数点，它们间的距离如图3标示已知m1=50g、m2=
42、150g，则（g=9.8m/s2，计算结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速率v5=2.4m/s；（2）设某一点到0点的距离为h，打下该点时系统的速率为v，则该实验系统机械能守恒的公式为：（m1+m2）v2=（m2m1）gh（3）从记数点0运动到5的过程，系统动能的增量EK=0.58J；系统势能的减少量EP=0.59J；（4）若某同学用图象法处理本实验的数据，所作的图象如图2所示，h仍为计数点到0点的距离，由图中数据算出当地的重力加速度g=9.7m/s2【考点】验证机械能守恒定律【分析】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
43、出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，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对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题【解答】解：（1）利用匀变速直线运动的推论有：v5=2.4m/s；（2）设某一点到0点的距离为h，打下该点时系统的速率为v，该实验系统机械能守恒的公式为：（m1+m2）v2=（m2m1）gh（3）系统动能的增量为：EK=Ek50=（m1+m2）v52=（0.05+0.15）2.42=0.58 J系统重力势能减小量为：Ep=（m2m1）gh=0.19.80.6000m J
44、=0.59 J在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒（3）由于EK=Ek50=（m1+m2）v52=Ep=（m2m1）gh由于（m1+m2）=2（m2m1）所以得到： v2=h所以v2h图象的斜率k=9.7m/s2故答案为：（1）2.4；（2）0.58、0.59；（3）9.7四、论述计算题（共3小题，共30分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）19如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为，已知该星球半径为R，万有引力常
45、量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度a；（2）该星球的第一宇宙速度v；（3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动【分析】（1）根据平抛运动规律列出水平方向和竖直方向的速度等式，结合几何关系求出重力加速度（2）根据重力等于万有引力列式求解第一宇宙速度（3）该星球的近地卫星的向心力由万有引力提供，该星球表面物体所受重力等于万有引力，联立方程即可求出最小周期T【解答】解：（1）设该星球表现的重力加速度为g，根据平抛运动规律：水平方向：vx=v0竖直方向：vy=at速度偏转角的正切值：tan=得：a=；（2）第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，故：mg
46、=m解得：v1=（3）近地卫星的周期最小，故：ma=m解得：T=2答：（1）该星球表面的重力加速度a为；（2）该星球的第一宇宙速度v为；（3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T为220如图所示，光滑圆柱被固定在水平平台上，质最为m1的小球A用跨过圆柱与质量为m2的小球B相连，开始时让A放在平台上，两边绳子竖直两球从静止开始A上升，B下降，当A上升到圆柱的最高点时，绳子突然断了，发现A恰能做平抛运动，求m2：m1【考点】机械能守恒定律；平抛运动【分析】A恰能做平抛运动，此时速度方向沿水平方向，由重力刚好提供向心力，根据向心力公式求出其A球在最高点的速度；再由系统的机械能守恒即可求解质
47、量之比【解答】解：在最高点，A恰能做平抛运动，则有：m1g=m1得：v=根据几何关系可知：当m1上升2R到圆柱体最高点时，m2下降R+由系统的机械能守恒有：m2gR（1+）m1g2R=（m1+m2）v2联立解得：m2：m1=5：（+1）答：m2：m1是5：（+1）21银川“檀溪谷温泉水世界”是西北地区最大的水上乐园，是夏季银川市民周末休闲的好去处如图为其某水上滑梯示意图，滑梯斜面轨道与水平面间的夹角为37，底部平滑连接一小段水平轨道（长度可以忽略），斜面轨道长L=8m，水平端与下方水面高度差为h=0.8m一质量为m=50kg的人从轨道最高点A由静止滑下，若忽略空气阻力，将人看成质点，人在轨道上
48、受到的阻力大小始终为f=0.5mg重力加速度为g=10m/s2，sin 37=0.6求：（1）人在斜面轨道上的加速度大小；（2）人滑到轨道末端时的速度大小；（3）人的落水点与滑梯末端B点的水平距离【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律【分析】（1）根据牛顿第二定律求人在斜面轨道上的加速度大小；（2）研究AB过程，运用动能定理求人滑到轨道末端时的速度大小；（3）人离开B点后做平抛运动，由分运动的规律求人的落水点与滑梯末端B点的水平距离【解答】解：（1）设人在滑梯上的加速度为a，由牛顿第二定律得：mgsin 37f=ma又有：f=0.5mg得：a=1 m/s2（2）设人滑到滑梯末端时的速度大小为v，对人下滑的过程，由动能定理得：mgLsin 37fL=mv20代入数据得：v=4 m/s（3）人离开滑梯后做平抛运动，下落时间为t，有：h=gt2水平距离为：x=vt代入数据得：x=1.6 m答：（1）人在斜面轨道上的加速度大小为1 m/s2（2）人滑到轨道末端时的速度大小为4 m/s（3）人的落水点与滑梯末端B点的水平距离为1.6 m2016年7月16日