1、2015-2016学年四川省成都市龙泉一中高一（下）月考物理试卷（6月份）一、单項选择题（共6小題，每小题3分，共18分，在毎小出的四个选项中，只有一个选項正确，选对的得3分，选错或不答的得0分）1在十六世纪后，有很多重大的科学成就，下列符合科学史实的是（）A开普勒用逻辑推理的方法证明了轻物体和重物体下落一样快B牛顿通过天体运动规律得出了物体间的引力规律即万有引力定律C伽利略通过实验测定了万有引力恒量D卡文迪许通过理想的斜面实验推出物体运动不需要力来维持2一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）A速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变B速度一定在不断地改变，加速度可能不变C速度可
2、能不变，加速度一定不断地改变D速度可能不变，加速度也可能不变3在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满水，水中放一个红蜡做的小圆柱体R将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧（如图甲），再将玻璃管倒置（如图乙），蜡块R沿玻璃管匀速上升若将玻璃管倒置后沿水平方向向右匀加速移动，则蜡块R的运动轨迹可能是下列选项中的（）ABCD4若人造地球卫星在高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A人造地球卫星做匀速圆周运动的线速度均小于或等于第一宇宙速度7.9km/sB人造地球卫星的运行半径越大，运行周期就越短C地球同步卫星的周期大于月球绕地球转动的周期D地球同步卫星可相对地面静止在北京的上空5悬挂在天花板
3、下面自由摆动的小球，摆动的幅度越来越小，下列说法不正确的是（）A说明小球机械能不守恒B有动能、势能和内能间的转化C能量正在消失D总能量守恒，减少的机械能转化为内能6人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v竖直向下匀速拉绳使质量为m物体A到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为，则物体A的动能为（）AEk=BEk=CEk=DEk=二、不定项选择题（本大题6小题，毎小题4分，共24分，在每小题绐出的四个选項中有一个或一个以上的选項正确，全对得4分，选对但不全得2分，有错或不选得0分）7如图所示，质量为m的小球从桌面竖直向上抛出，桌面离地高度为h1，小球能达到的最大高度离地
4、为h若以桌面为重力势能的零参考平面，不计空气阻力以下说法中正确的是（）A小球落地时的势能为mgh1B小球抛出时的动能为mg （hh1）C小球落地时的机械能为mghD小球落地时的机械能为mg （hh1）8中国正在实施“嫦娥一号”登月工程，已知月球上没有空气，重力加速度为地球的，假如你登上月球，你能够实现的愿望是（）A轻易将100kg物体举过头顶B放飞风筝C做一个同地面上一样的标准篮球场，在此打球，发现自己成为扣篮高手D推铅球的水平距离变为原来的6倍9汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶下面四个图象中，哪个
5、图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（）ABCD10质量为m1，m2的两个木块分别放在光滑，粗糙的水平地面上，在相同的水平外力F作用下前进了相同的距离，F对木块做的功分别为W1，W2，木块的动能增量分别为E1和E2，F做功的功率分别为P1和P2，则下列可能正确的是（）AW1W2，E1E2，P1P2BW1=W2，E1E2，P1P2CW1W2，E1E2，P1P2DW1=W2，E1E2，P1=P211如图所示，a、b两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出，其平抛运动轨迹的交点为P，则以下说法正确的是（）Aa、b两球同时落地Bb球先落地Ca、b两球在P点相遇D无论两球初速度大小多
6、大，两球总不能相遇12据美国媒体报道，一场巨型龙卷风于2013年5月20日下午袭击了美国俄克拉荷马城南部地区，目前已造成至少51人死亡、120多人受伤龙卷风是在极不稳定天气下由空气强烈对流运动而产生的一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋其中心附近风速可达100m/s200m/s，最大300m/s，其中心的气压可以比周围气压低百分之十，一般可低至400hPa，最低可达200hPa在龙卷风旋转的过程中，有A、B两个质量相同的可视为质点的物体随龙卷风一起旋转，将龙卷风模拟成如图所示，假设两物体做匀速圆周运动下列说法正确的是（）AA的线速度必定大于B的线速度BA的角速度必定大于B的角速度CA的向心
7、加速度必定大于B的向心加速度DA的周期必定大于B的周期三、本大題3小题，共15分13在“探究平抛运动的规律”的实验中，分成两步进行：（1）如图（甲）所示，当金属锤D打击金属片时，A球就水平飞出，B球同时竖直下落，两球同时落到地面这个实验说明A球 （填写选项代号）A水平方向的分运动是匀速直线运动B合运动是平抛运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动（2）用一张印有小方格的纸作出其轨迹如图（乙）所示，运动途中的三个位置分别为a、b、c，小方格的边长为L，则小球平抛运动的初速度为（当地重力加速度为g）14在“探究恒力做功与动能改变的关系”实
8、验中，某实验小组采用如图1验证牛二的实验装置进行实验实验步骤如下：（1）把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器；（2）改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力（以打点计时器配合打出的纸带进行判断）；（3）用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连（砂与桶的质量之和远小于小车的质量）；（4）接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点；（5）测出s、s1、s2（如图2所示），查得打点周期为T判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是；本实验还需直接测量的物理量是（并用相应的符号表示）；探究结果的表达式是（用
9、相应的符号表示）15如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、夭平回答下列问题：（1）为完成此实验，除了所给的器材外，还需要的器材有（填入正确选项前的字母）A刻度尺 B秒表 C低压直流电源 D低压交流电源（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器材；B将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C用天平测出重锤的质量；D先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带，再更换纸带重复多次；E选择一条合适的纸带，测量纸带上某些点间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中，操作不当的步骤是，非必需
10、的步骤是（3）如果以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数椐绘出的v2h图象，该图象是四、本大題4小题，共43分（要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案）16汽车与路面的动摩擦因数为，公路某转弯处半径为R（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），问：（1）若路面水平，汽车转弯不发生侧滑，汽车速度不能超过多少？（2）若将公路转弯处路面设计成外侧高，内侧低，使路面与水平面有一倾角，汽车以多大速度转弯时，可使车与路面间无摩擦力？17如图所示，按顺时针方向在竖直平面内作匀速转动的轮子边缘上有一点A当A通过与圆心等高的a点时，有一质点B从圆心O开始做自由落体运动已知圆的半径为R，求：（1）轮子的角速度满
11、足什么条件时，点A才能与B相遇？（2）轮子的角速度满足什么条件时，点A与B的速度才会相同？18“神舟”十号飞船于2013年6月11日17时38分在酒泉卫星发射中心成功发射，我国首位 80后女航大员王亚平将首次在太空为我国中小学生做课，既展示了我国在航天领域的实力，又包含着祖国对我们的殷切希望火箭点火竖直升空时，处于加速过程，这种状态下宇航员所受支持力F与在地球表面时重力mg的比值后k=称为载荷值己知地球的半径为R=6.4106 m（地球表面的重力加速度为 g=9.8m/s2）（1）假设宇航员在火箭刚起飞加速过程的载荷值为K=6，求该过程的加速度；（结论用g表示）（2）求地球的笫一宇宙速度；（3
12、）“神舟”十号飞船发射成功后，进入距地面300km的圆形轨道稳定运行，估算出“神十”绕地球飞 行一圈需要的时间（2g）19如图，有一半径为R=0.3m的半圆形细管AB，将其固定在竖直墙面上并使其轨道平面在竖直平面内，且B端切线水平一个可视为质点的质量为0.5Kg的小物体m由细管上端以3.0m/s的速度沿 A点切线方向进入细管，从B点以速度4.0m/s飞出后，恰好能从一倾角为=37的倾斜传送带顶端C无碰撞的滑上传送带已知传送带长度为L=2.75m（图中只画出了传送带的部分示意图），物体与传送带之间的动摩擦因数为u=0.50，（取sin37=0.60，cos37=0.80，g=10m/s2，不计空
13、气阻力，不考虑半圆形管AB的内径）（1）求物体在A点时对轨道的作用力；（2）从A到B小球的机械能是否守恒？若守恒请说明理由；若不守恒，请计算小球克服摩擦力所做的功；（3）若传送带以Vl=2.5m/s顺时针匀速转动，求物体从C到底端的过程中，由于摩擦而产生的热量Q2015-2016学年四川省成都市龙泉一中高一（下）月考物理试卷（6月份）参考答案与试题解析一、单項选择题（共6小題，每小题3分，共18分，在毎小出的四个选项中，只有一个选項正确，选对的得3分，选错或不答的得0分）1在十六世纪后，有很多重大的科学成就，下列符合科学史实的是（）A开普勒用逻辑推理的方法证明了轻物体和重物体下落一样快B牛顿通
14、过天体运动规律得出了物体间的引力规律即万有引力定律C伽利略通过实验测定了万有引力恒量D卡文迪许通过理想的斜面实验推出物体运动不需要力来维持【考点】物理学史【分析】本题比较简单考查了学生对物理学史的了解情况，在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的牛顿、爱因斯坦、法拉第等、伽利略，在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献，是解答类似问题的关键【解答】解：A、伽利略用逻辑推理的方法证明了轻物体和重物体下落一样快，故A错误B、牛顿通过天体运动规律得出了物体间的引力规律即万有引力定律，故B正确C、卡文迪许通过实验测定了万有引力恒量，故C错误D、伽利略通过理想的斜面实验推出物体
15、运动不需要力来维持，故D错误故选B2一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）A速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变B速度一定在不断地改变，加速度可能不变C速度可能不变，加速度一定不断地改变D速度可能不变，加速度也可能不变【考点】物体做曲线运动的条件；曲线运动【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论【解答】解：A、B、物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但是合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，所以A错误，B正确C、D、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，那么速度也就一定在变化，
16、所以CD错误故选：B3在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满水，水中放一个红蜡做的小圆柱体R将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧（如图甲），再将玻璃管倒置（如图乙），蜡块R沿玻璃管匀速上升若将玻璃管倒置后沿水平方向向右匀加速移动，则蜡块R的运动轨迹可能是下列选项中的（）ABCD【考点】运动的合成和分解【分析】轨迹切线方向为初速度的方向，且轨迹弯曲大致指向合力的方向【解答】解：蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动，合力的方向水平向右，而轨迹的弯曲大致指向合力的方向，轨迹上每一点的切线方向表示速度的方向，开始的初速度竖直向上故D正确，A、B、C错误故选D4若人造地球卫星在高度不同的轨
17、道上绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A人造地球卫星做匀速圆周运动的线速度均小于或等于第一宇宙速度7.9km/sB人造地球卫星的运行半径越大，运行周期就越短C地球同步卫星的周期大于月球绕地球转动的周期D地球同步卫星可相对地面静止在北京的上空【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度、周期与轨道半径的关系，从而比较出大小同步卫星处于赤道的上方，周期等于地球自转的周期【解答】解：A、根据得，v=，当轨道半径等于地球半径时，线速度等于第一宇宙速度，为7.9km/s，轨道半径越大，线速度越小，所以人造地球卫星做匀速圆周运动的线速度
18、均小于或等于第一宇宙速度7.9km/s故A正确B、根据知，T=轨道半径越大，周期越大故B错误C、地球同步卫星的周期为一天，月球绕地球运行的周期大约27天故C错误D、地球同步卫星处于赤道的上方，不可能静止在北京的上空故D错误故选A5悬挂在天花板下面自由摆动的小球，摆动的幅度越来越小，下列说法不正确的是（）A说明小球机械能不守恒B有动能、势能和内能间的转化C能量正在消失D总能量守恒，减少的机械能转化为内能【考点】机械能守恒定律【分析】若只存在动能和势能的相互转化，机械能的总量保持不变，机械能是守恒的；能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体
19、，而在能的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律根据机械能守恒、能量守恒定律来分析【解答】解：A、小球在运动的过程中，摆动的幅度越来越小，说明要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能不守恒，故A正确B、一部分机械能转化为内能，故B正确C、任何形式的能在转化为其他形式能的过程中，能的总量都是保持不变的，即能量是守恒的，不会消失，故C不正确D、总能量守恒，减少的机械能转化为内能，故D正确本题选不正确的，故选：C6人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v竖直向下匀速拉绳使质量为m物体A到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为，则物体A的动能为（
20、）AEk=BEk=CEk=DEk=【考点】动能定理的应用；运动的合成和分解【分析】求出物体的速度，由动能的计算公式可以求出物体A的动能【解答】解：由图示可知，物体A的速度vA=，则物体A的动能EK=mvA2=；故选A二、不定项选择题（本大题6小题，毎小题4分，共24分，在每小题绐出的四个选項中有一个或一个以上的选項正确，全对得4分，选对但不全得2分，有错或不选得0分）7如图所示，质量为m的小球从桌面竖直向上抛出，桌面离地高度为h1，小球能达到的最大高度离地为h若以桌面为重力势能的零参考平面，不计空气阻力以下说法中正确的是（）A小球落地时的势能为mgh1B小球抛出时的动能为mg （hh1）C小球
21、落地时的机械能为mghD小球落地时的机械能为mg （hh1）【考点】机械能守恒定律【分析】小球在运动过程中，只受重力，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解即可【解答】解：A、以桌面为重力势能的零参考平面，小球落地时的势能为mgh1，故A错误B、对于小球上升的过程，由机械能守恒定律得：小球抛出时的动能：Ek=mg （hh1），故B正确CD、根据机械能守恒定律知，小球落地时的机械能等于在最高点的机械能，为：mg （hh1）故C错误，D正确故选：BD8中国正在实施“嫦娥一号”登月工程，已知月球上没有空气，重力加速度为地球的，假如你登上月球，你能够实现的愿望是（）A轻易将100kg物体举过头顶B放飞
22、风筝C做一个同地面上一样的标准篮球场，在此打球，发现自己成为扣篮高手D推铅球的水平距离变为原来的6倍【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】物体在月球表面受到的重力是地球表面的六分之一，人可以轻易举起100kg的重物，也可以轻易跃过2、3米的高度；在月球上没有空气，不能放风筝；利用平抛运动分析【解答】解：A、重力加速度为地球的，同一物体在月球和地球上所受的重力之比为1：6，质量为100kg的物体在月球上的重力为：G月=100Kg9.8N/kg=163.3N，所以可以很容易的举起来；故A正确B、没有空气，不能放风筝故B错误C、重力为地球上的六分之一，故可以轻易跃过
23、几米高度，在此篮球场打球，一定是扣篮高手故C正确D、撇铅球可视为平抛运动，由于重力加速度为地球的，所以竖直高度确定h时，运动时间是在地球上时间的倍，故水平距离为原来的倍，故D错误故选：AC9汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶下面四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（）ABCD【考点】牛顿运动定律的综合应用；功率、平均功率和瞬时功率【分析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式P=Fv，功率减小一半时，牵引力减小了，物体减速运动，根据牛顿第二定律分析加速
24、度和速度的变化情况即可【解答】解：汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动；故选C10质量为m1，m2的两个木块分别放在光滑，粗糙的水平地面上，在相同的水平外力F作用下前进了相同的距离，F对木块做的功分别为W1，W2，木块的动能增量分别为E1和E2，F做功的功率分别为P1和P2，则下列可能正确的是（）AW
25、1W2，E1E2，P1P2BW1=W2，E1E2，P1P2CW1W2，E1E2，P1P2DW1=W2，E1E2，P1=P2【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【分析】根据功的公式比较推力做功的大小，根据动能定理比较木块的动能增量大小，由功率公式P=比较功率大小【解答】解：根据W=Fs知，水平外力F大小相等，位移相同，则水平外力做功相等即W1=W2根据动能定理得，在光滑水平面上有：W1=E1，在粗糙水平面上有：W2Wf=E2，可得：E1E2根据牛顿第二定律知，木块在光滑水平面上运动时加速度大，运动时间短，由功率公式P=比较得：P1P2故选：B11如图所示，a、b两个小球从不同高度同时沿相反方向水
26、平抛出，其平抛运动轨迹的交点为P，则以下说法正确的是（）Aa、b两球同时落地Bb球先落地Ca、b两球在P点相遇D无论两球初速度大小多大，两球总不能相遇【考点】平抛运动【分析】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，时间由高度决定【解答】解：a、b两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出，竖直分运动为自由落体运动，故落地前任意时刻高度不同，不可能相遇，b球一定先落地；故AC错误，BD正确；故选BD12据美国媒体报道，一场巨型龙卷风于2013年5月20日下午袭击了美国俄克拉荷马城南部地区，目前已造成至少51人死亡、120多人受伤龙卷风是在极不稳定天气下由空气强烈对流运动而产
27、生的一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋其中心附近风速可达100m/s200m/s，最大300m/s，其中心的气压可以比周围气压低百分之十，一般可低至400hPa，最低可达200hPa在龙卷风旋转的过程中，有A、B两个质量相同的可视为质点的物体随龙卷风一起旋转，将龙卷风模拟成如图所示，假设两物体做匀速圆周运动下列说法正确的是（）AA的线速度必定大于B的线速度BA的角速度必定大于B的角速度CA的向心加速度必定大于B的向心加速度DA的周期必定大于B的周期【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】两个物体均只受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据F合=ma=m=m
28、r2=mr，比较线速度、角速度、向心加速度、周期的大小【解答】解：对任一物体受力分析，物体受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图根据牛顿第二定律，有：F向=mgtan=m=mr2=ma=mr，则得：A、线速度v=，由于A球的转动半径较大，A线速度较大故A正确；B、角速度=，由于A球的转动半径较大，A的角速度较小，故B错误；C、向心加速度 a=gtan，与r无关，则两个物体的向心加速度大小相等故C错误D、周期T=2，则得A的周期必定大于B的周期，故D正确故选：AD三、本大題3小题，共15分13在“探究平抛运动的规律”的实验中，分成两步进行：（1）如图（甲）所示，当金属锤D打击金属片时，A球
29、就水平飞出，B球同时竖直下落，两球同时落到地面这个实验说明A球C （填写选项代号）A水平方向的分运动是匀速直线运动B合运动是平抛运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动（2）用一张印有小方格的纸作出其轨迹如图（乙）所示，运动途中的三个位置分别为a、b、c，小方格的边长为L，则小球平抛运动的初速度为（当地重力加速度为g）【考点】研究平抛物体的运动【分析】抓住两球同时落到地面，得出A球在竖直方向上的运动规律与B球相同根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球平抛运动的初速度【解答】解：
30、（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，故ABD错误，C正确故选：C（2）小球水平方向匀速运动，由图可知x=2L在竖直方向上有：h=gT2，其中h=L，所以T=，水平方向：x=v0t，解得：v0=故答案为：（1）C；（2）14在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图1验证牛二的实验装置进行实验实验步骤如下：（1）把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器；（2）改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力（以打点计时器配合打出的纸带进行判断）；（3）用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与
31、悬吊的砂桶相连（砂与桶的质量之和远小于小车的质量）；（4）接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点；（5）测出s、s1、s2（如图2所示），查得打点周期为T判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是纸带上点迹间距相等；本实验还需直接测量的物理量是小车的质量M、砂和砂桶的质量m（并用相应的符号表示）；探究结果的表达式是（用相应的符号表示）【考点】探究功与速度变化的关系【分析】平衡摩擦力是用重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力，故最简洁的方法是调节木板倾角，使小车恰能匀速下滑；本题“探究恒力做功与动能改变的关系”，则要知道恒力的大小和小车的动
32、能，所以要测量小车的质量M、砂及砂桶的质量m；要探究的结论是合外力做的功等于小车动能的变化量【解答】解：当重力的一个分力与小车及纸带受到的摩擦力平衡时，小车做匀速直线运动，则纸带上点迹间距相等实验中探究恒力做功与动能改变的关系，认为砂和砂桶的重力等于小车的合力，所以需要测量小车的质量M和砂和砂桶质量m合力做功为mgs，A、B两点的速度分别，则动能的变化量为则探究的表达式为为故答案为：纸带上点迹间距相等，小车的质量M、砂和砂桶的质量 m，15如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、夭平回答下列问题：（1）为完成此实验，除了所给的器
33、材外，还需要的器材有AD（填入正确选项前的字母）A刻度尺 B秒表 C低压直流电源 D低压交流电源（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器材；B将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C用天平测出重锤的质量；D先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带，再更换纸带重复多次；E选择一条合适的纸带，测量纸带上某些点间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中，操作不当的步骤是B，非必需的步骤是C（3）如果以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数椐绘出的v2h图象，该图象是过原点的倾斜直线【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）解决实验问题首先要掌握该实验原
34、理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项（2）根据实验原理分析实验中出错或没有必要的步骤；（3）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）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表打点计时器应该与交流电源连接需要刻度尺测量纸带上两点间的距离故选：AD（2）B：将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误C：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要（3）利用h图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒，mgh=mv2，即v2=2gh所以以
35、v2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线故答案为：（1）AD；（2）B；C；（3）过原点的倾斜直线；四、本大題4小题，共43分（要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案）16汽车与路面的动摩擦因数为，公路某转弯处半径为R（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），问：（1）若路面水平，汽车转弯不发生侧滑，汽车速度不能超过多少？（2）若将公路转弯处路面设计成外侧高，内侧低，使路面与水平面有一倾角，汽车以多大速度转弯时，可使车与路面间无摩擦力？【考点】向心力；静摩擦力和最大静摩擦力；牛顿第二定律【分析】（1）汽车转弯时，静摩擦力提供向心力，要不侧滑，汽车转弯时所需的向心力不能大于最大静
36、摩擦力；（2）车与路面间无摩擦力，重力的一个部分提供向心力，根据向心力公式即可求解【解答】解：（1）汽车转弯时，静摩擦力提供向心力，要不侧滑：fmg又因圆周运动有：f=得：，则汽车速度不能超过（2）车与路面间无摩擦力，重力的一个部分提供向心力，根据向心力公式得：mgtan=得：答：（1）若路面水平，汽车转弯不发生侧滑，汽车速度不能超过；（2）若将公路转弯处路面设计成外侧高，内侧低，使路面与水平面有一倾角，汽车以转弯时，可使车与路面间无摩擦力17如图所示，按顺时针方向在竖直平面内作匀速转动的轮子边缘上有一点A当A通过与圆心等高的a点时，有一质点B从圆心O开始做自由落体运动已知圆的半径为R，求：（
37、1）轮子的角速度满足什么条件时，点A才能与B相遇？（2）轮子的角速度满足什么条件时，点A与B的速度才会相同？【考点】线速度、角速度和周期、转速；自由落体运动【分析】（1）质点从B点做自由落体运动，根据自由落体运动的位移时间关系求出质点运动的时间，A和B只能在d点相遇，所以A运动的时间为（n+）T，根据运动时间相等即可求得加速度的满足条件；（2）点A与B的速度相同的位置只能在c点，根据运动时间相等列式即可求解【解答】解：（1）质点从B点做自由落体运动，根据R=得：t=A和B只能在d点相遇，所以A运动的时间为（n+）T，所以（n+）T=（n+）=（n=0，1，2）解得：=2（n+）（n=0，1，2
38、）（2）点A与B的速度相同的位置只能在c点，则t=（n+1）T，根据速度相等有：R=gt=g（n+1）（n=0，1，2）解得：=（n=0，1，2）答：（1）轮子的角速度=2（n+）（n=0，1，2）时，点A才能与B相遇；（2）轮子的角速度=（n=0，1，2）时，点A与B的速度才会相同18“神舟”十号飞船于2013年6月11日17时38分在酒泉卫星发射中心成功发射，我国首位 80后女航大员王亚平将首次在太空为我国中小学生做课，既展示了我国在航天领域的实力，又包含着祖国对我们的殷切希望火箭点火竖直升空时，处于加速过程，这种状态下宇航员所受支持力F与在地球表面时重力mg的比值后k=称为载荷值己知地球
39、的半径为R=6.4106 m（地球表面的重力加速度为 g=9.8m/s2）（1）假设宇航员在火箭刚起飞加速过程的载荷值为K=6，求该过程的加速度；（结论用g表示）（2）求地球的笫一宇宙速度；（3）“神舟”十号飞船发射成功后，进入距地面300km的圆形轨道稳定运行，估算出“神十”绕地球飞 行一圈需要的时间（2g）【考点】人造卫星的环绕速度；向心力【分析】（1）由K值可得加速过程宇航员所受的支持力，进而还有牛顿第二定律可得加速过程的加速度（2）笫一宇宙速度等于环绕地球做匀速圆周运动的速度，此时万有引力近似等于地球表面的重力，然后结合牛顿第二定律即可求出；（3）由万有引力提供向心力的周期表达式，可表
40、示周期，再由地面万有引力等于重力可得黄金代换，带入可得周期数值【解答】解：（1）由K=6可知，F=6mg，由牛顿第二定律可得：Fmg=ma 即：6mgmg=ma 解得：a=5g（2）笫一宇宙速度等于环绕地球做匀速圆周运动的速度，由万有引力提供向心力得：mg=所以：v=m/s（3）由万有引力提供向心力周期表达式可得：G=mr（）2在地面上万有引力等于重力：G=mg解得：T=5420s答：（1）加速过程的加速度为5g；（2）地球的笫一宇宙速度是7.92103m/s；（3）飞船绕地球飞行一圈需要的时间为5420s19如图，有一半径为R=0.3m的半圆形细管AB，将其固定在竖直墙面上并使其轨道平面在竖
41、直平面内，且B端切线水平一个可视为质点的质量为0.5Kg的小物体m由细管上端以3.0m/s的速度沿 A点切线方向进入细管，从B点以速度4.0m/s飞出后，恰好能从一倾角为=37的倾斜传送带顶端C无碰撞的滑上传送带已知传送带长度为L=2.75m（图中只画出了传送带的部分示意图），物体与传送带之间的动摩擦因数为u=0.50，（取sin37=0.60，cos37=0.80，g=10m/s2，不计空气阻力，不考虑半圆形管AB的内径）（1）求物体在A点时对轨道的作用力；（2）从A到B小球的机械能是否守恒？若守恒请说明理由；若不守恒，请计算小球克服摩擦力所做的功；（3）若传送带以Vl=2.5m/s顺时针匀
42、速转动，求物体从C到底端的过程中，由于摩擦而产生的热量Q【考点】机械能守恒定律；向心力【分析】（1）在A点，由重力和轨道的弹力的合力提供物体的向心力，由牛顿运动定律求解物体对轨道的压力（2）根据A到B过程中动能的增加量与重力势能减少量是否相等，判断机械能是否守恒若不守恒，根据功能关系计算小球克服摩擦力所做的功（3）物体从B点滑出后做平抛运动，滑上传送带时，速度沿传送带方向，与水平方向的夹角等于，作出速度分解图，求出物体落到传送带顶端C时的速度大小由于传送带顺时针匀速转动，物体滑上传送带后，受到的滑动摩擦力沿斜面向上，由于mgcosmgsin，物体向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律求出加速度，由
43、位移公式求出物体从C到底端的时间，并求解传送带相对于地运动的位移物体摩擦而产生的热量Q=fx，物体与传送带相对位移x是物体对地位移与传送带对地位移之和【解答】解：（1）设物体m在A点所受轨道作用力大小为FN，方向竖直向下，由牛顿第二定律得：mg+FN=m可得：FN=N1.67N；由牛顿第三定律得：物体在A点时对轨道的压力大小为1.67N，方向为：竖直向上 （2）物体从A到B过程，动能的增加量为：Ek=1.75J，重力势能减少量为：Ep=mg2R=3J，可知，物体的机械能不守恒根据功能原理可得，小球克服摩擦力所做的功为：Wf=EpEk=1.25J（3）物体落到传送带顶端C时的速度大小为：vC=5m/s传送带顺时针匀速转动时，对物体施加的摩擦力沿传送带表面向上，则由牛顿第二定律得：mg（sincos）=ma，可得物体匀加速运动的加速度大小为：a=2m/s2由 L=vCt+a1t2，得物体从C到底端的时间：t=0.5s在此过程中，传送带相对地位移大小为：s带=v1t由于摩擦而产生的热量为：Q=f（L+s带）=mgcos（L+v1t）=8J答：（1）物体在A点时对轨道的压力大小为1.67N，方向为竖直向上；（2）机械能不守恒，小球克服摩擦力所做的功是1.25J（3）由于摩擦而产生的热量Q是8J2016年10月18日
