1、2014-2015学年四川省成都市大邑中学高一（下）期末物理复习试卷一、选择题（本题包括6小题，每小题3分，共18分每小题只有一个选项正确）1关于曲线运动，以下说法中正确的是（）A 平抛运动是一种匀变速运动B 物体在恒力作用下不可能做曲线运动C 做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的D 做圆周运动的物体合力总是与速度方向垂直2如图，从地面上方某点，将一小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，g=10m/s2，则可求出（）A 小球抛出时离地面的高度是5mB 小球从抛出点到落地点的位移大小是10mC 小球落地时的速度大小是20m/sD 小球落地时的速度方向与水平地面
2、成60角3如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A 球A的线速度必定大于球B的线速度B 球A的角速度必定等于球B的角速度C 球A的运动周期必定小于球B的运动周期D 球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力4一台准确走动的钟表上的时针、分针、秒针的长度之比为2：3：3，则三针尖端的线速度之比为（）A 1：9：540B 1：12：720C 1：18：1080D 1：90：54005一轻杆一端固定一质量为m 的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，
3、以下说法正确的是（）A 小球过最高点时，杆与球间一定有作用力B 小球过最高点时最小速度为C 小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，但此时重力一定大于杆对球的作用力D 小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反6在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）A 他的动能减少了FhB 他的重力势能增加了mghC 他的机械能减少了（Fmg）hD 他的机械能减少了Fh二、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分
4、每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）7已知引力常量G和下列某组数据就能计算出地球的质量，这组数据是（）A 地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离B 月球绕地球运行的周期及太阳与地球之间的距离C 人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D 若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面重力加速度8经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的半径远小于两颗恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某定
5、点O点做匀速圆周运动，现测得两颗星球之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2，则可知（）A m1、m2做圆周运动的线速度之比为3：2B m1、m2做圆周运动的角速度之比为1：1C m1做圆周运动的半径为lD m2做圆周运动的半径为l9汽车的质量为4吨，最大功率为100kw，在平直的公路上能达到的最大速度是25m/s，现让汽车由静止开始先以1m/s2匀加速起动到最大功率，再以恒定功率加速到最大速度，整个过程中汽车所受的阻力大小不变，则当汽车的速度为15m/s时汽车的实际功率为（）A 120kwB 100kwC 80kwD 60kw10节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点
6、燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中（设礼花弹发射过程中质量不变）（）A 礼花弹的动能变化量为W3+W2+W1B 礼花弹的动能变化量为W3W2W1C 礼花弹的机械能变化量为W3W1D 礼花弹的机械能变化量为W3W2W111民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驶的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2跑道离固定目标的最近距离为d要想命中目标且射出的箭
7、在空中飞行时间最短，则（）A 运动员放箭处离目标的距离为B 运动员放箭处离目标的距离为C 箭射到靶的最短时间为D 箭射到靶的最短时间为12如图，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处于同一高度并处于静止状态剪断轻绳后A自由下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地前瞬间，两物块（）A 速率的变化量相同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三、实验题（本题共3小题，每空2分，共14分）13“在验证机械能守恒定律”时，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出h图线的斜率等于的数值14在“验证
8、机械能守恒定律”的实验中，有如下器材：A打点计时器；B低压交流电源（附导线）；C天平（附砝码）；D铁架台（附夹子）；E重锤（附夹子）；F纸带；G秒表，H复写纸其中不必要的有；还缺少的是15在“研究平抛物体的运动”实验中，在固定斜槽时，应该使末端，每次释放小球的位置应该；如图所示是用闪光照像法拍摄到的平抛小球在运动过程中的闪光照片的一部分A为抛出后小球运动过程中的某一位置已知每个小方格的边长是5cm，则小球A运动到B所花的时间为秒，平抛运动的初速度大小为m/s（重力加速度g=10m/s2）四计算题（本题共4小题，共计44分）16已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响（1）
9、推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T17在2008年四川汶川大地震抗震救灾活动中，为转移被困群众动用了直升飞机设被救人员的质量m=80kg，所用吊绳的拉力最大值Fm=1 200N，所用电动机的最大输出功率为Pm=12kW，为尽快吊起被困群众，操作人员采取的办法是，先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，而后电动机又以最大功率工作，被救人员上升h=90m时恰好达到最大速度（g取10m/s2），试求：（1）被救人员刚到达机舱时的速度；（2）这一过程所用的时间18如图所示，AB是倾角为的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B
10、点与圆弧相切，圆弧的半径为R一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为求：（1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L应满足什么条件？19如图所示是某公园中的一项游乐设施，半径为R=2.5m、r=1.5m的两圆形轨道甲和乙安装在同一竖直平面内，两轨道之间由一条水平轨道CD相连，现让可视为质点的质量为10kg的无动力小滑车从A点由静止释放，刚好可以滑过甲轨道
11、后经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道，然后从水平轨道飞入水池内，水面离水平轨道的高度h=5m，所有轨道均光滑，g=10m/s2（1）求小球到甲轨道最高点时的速度v（2）求小球到乙轨道最高点时对乙轨道的压力（3）若在水池中MN范围放上安全气垫（气垫厚度不计），水面上的B点在水平轨道边缘正下方，且BM=10m，BN=15m；要使小滑车能通过圆形轨道并安全到达气垫上，则小滑车起始点A距水平轨道的高度该如何设计？2014-2015学年四川省成都市大邑中学高一（下）期末物理复习试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题包括6小题，每小题3分，共18分每小题只有一个选项正确）1关于曲线运动，以下说法中正确
12、的是（）A 平抛运动是一种匀变速运动B 物体在恒力作用下不可能做曲线运动C 做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的D 做圆周运动的物体合力总是与速度方向垂直考点：物体做曲线运动的条件专题：物体做曲线运动条件专题分析：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、平抛运动只受到重力的作用，是一种加速度不变的曲线运动，即匀变速曲线运动，故A正确；B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体在恒力作用下，可以做曲线运动，比如平抛运动，所以B错误C、匀速圆周运动的向心力的方向始终是指向圆心的，方向是不断变化的，所以匀速圆周
13、运动一定是受到变力的作用，所以C错误D、物体做匀速圆周运动的物体合力才总是与速度方向垂直，所以D错误故选：A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如图，从地面上方某点，将一小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，g=10m/s2，则可求出（）A 小球抛出时离地面的高度是5mB 小球从抛出点到落地点的位移大小是10mC 小球落地时的速度大小是20m/sD 小球落地时的速度方向与水平地面成60角考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：根据运动的时间求出小球抛出时离地的高度，根据初速度和时间求出抛出点
14、和落地点的水平位移，从而得出抛出点和落地点的位移大小根据竖直方向上的分速度，结合平行四边形定则求出落地的速度大小和方向解答：解：A、小球抛出时的高度h=，故A正确B、小球抛出点到落地点的水平位移x=v0t=101m=10m，根据平行四边形定则知，抛出点与落地点的位移大小s=，故B错误C、小球落地时竖直分速度vy=gt=101m/s=10m/s，根据平行四边形定则知，落地的速度大小为v=，落地的速度方向与水平方向的夹角为45度，故C、D错误故选：A点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解3如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定
15、不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A 球A的线速度必定大于球B的线速度B 球A的角速度必定等于球B的角速度C 球A的运动周期必定小于球B的运动周期D 球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：对小球受力分析，受重力和支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可解答：解：A、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图根据牛顿第二定律，有：F=mgtan=m解得：v=由于A球的转动半径较大，A线速度较大故A正确B、=，由于A球的转动半径较大，则A的角速度较小故B
16、错误C、周期T=2，因为A的半径较大，则周期较大故C错误D、由上分析可知，筒对小球的支持力N=，与轨道半径无关，则由牛顿第三定律得知，小球对筒的压力也与半径无关，即有球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力故D错误故选：A点评：本题关键是对小球受力分析，知道小球做圆周运动向心力的来自于合外力4一台准确走动的钟表上的时针、分针、秒针的长度之比为2：3：3，则三针尖端的线速度之比为（）A 1：9：540B 1：12：720C 1：18：1080D 1：90：5400考点：线速度、角速度和周期、转速专题：匀速圆周运动专题分析：已知转动半径和周期，根据v=求解线速度比值解答：解：秒针、分针、时针尖端尖端做
17、圆周运动的周期分别为：h、1h、12h；秒针、分针、时针的长度比为：d1：d2：d3=2：3：3；故秒针、分针、时针尖端的线速度之比：1：18：1080，故C正确故选：C点评：解决本题的关键知道时针、分针、秒针的周期，以及知道周期与线速度的关系，难度不大，属于基础题5一轻杆一端固定一质量为m 的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，以下说法正确的是（）A 小球过最高点时，杆与球间一定有作用力B 小球过最高点时最小速度为C 小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，但此时重力一定大于杆对球的作用力D 小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相
18、反考点：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：轻杆固定的小球做圆周运动，只要小球能够到达最高点就可以做圆周运动，在最高点，由小球的重力与杆对球的作用力的合力作为向心力解答：解：A、当小球在最高点恰好只有重力提供它的向心力的时候，此时球对杆没有作用力，故A错误B、轻杆带着物体做圆周运动，杆可以是支持力，故只要物体能够到达最高点就可以了，所以速度可以为零，故B错误C、小球在最高点时，如果速度恰好为，则此时恰好只有重力作为它的向心力，杆和球之间没有作用力，如果速度小于，重力大于所需要的向心力，杆就要随球由支持力，方向与重力的方向相反，此时合力向下，重力一定大于杆对球的作用力，
19、如果速度大于，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相同，故C正确，D错误故选：C点评：杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型，这两种模型不一样，杆在最高点的速度可以为零，而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度6在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）A 他的动能减少了FhB 他的重力势能增加了mghC 他的机械能减少了（Fmg）hD 他的机械能减少了Fh考点：功能关系分析：能够运用动能定理求出动能的变化量能够通过重力做功量
20、度重力势能的变化知道除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化解答：解：A、在运动员减速下降高度为h的过程中，运动员受重力和阻力，运用动能定理得：（mgF）h=Ek由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少（Fmg）h，故A错误B、根据重力做功与重力势能变化的关系得：wG=Ep=mgh，他的重力势能减少了mgh，故B错误C、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出：w外=E运动员除了重力还有阻力做功，w外=wF=Fh，他的机械能减少了Fh，故C错误D、根据C选项分析，故D正确故选：D点评：解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系我们要正
21、确的对物体进行受力分析，能够求出某个力做的功二、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）7已知引力常量G和下列某组数据就能计算出地球的质量，这组数据是（）A 地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离B 月球绕地球运行的周期及太阳与地球之间的距离C 人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D 若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面重力加速度考点：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：计算中心天体质量的主要思路有：一是在星球表面重力与万有引力相等，据重
22、力加速度和地球半径求地球的质量，二是环绕天体围绕地球圆周运动的向心力由万有引力提供，根据圆周运动的物理量可以求中心天体的质量解答：解：A、地球绕太阳运行的周期及地球与太阳间距离根据万有引力提供圆周运动向心力，可以计算中心天体太阳的质量，而不可以计算环绕天体地球的质量，故A错误；B、根据万有引力提供圆周运动向心力G=mr，可得中心天体地球的质量M=，如果知道月球绕地球做圆周运动的周期与月球与地球间的距离可以求出地球的质量，知道月球绕地球运行的周期及太阳与地球之间的距离不能求出地球质量，故B错误；C、已知地面附近绕行的人造卫星的速度及运行周期，根据v=可知，卫星的轨道半径：r=，地球的质量M=，如
23、果已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期，可以求出地球的质量，故C正确；D、不考虑地球自转，在地球表面重力与万有引力相等有，G=mg，可得地球质量M=，故D正确故选：CD点评：万有引力应用的主要入手点是星球表面重力与万有引力相等，二是万有引力提供环绕天体的向心力据此只能计算中心天体的质量8经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的半径远小于两颗恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某定点O点做匀速圆周运动，现测得两颗星球之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2，则
24、可知（）A m1、m2做圆周运动的线速度之比为3：2B m1、m2做圆周运动的角速度之比为1：1C m1做圆周运动的半径为lD m2做圆周运动的半径为l考点：线速度、角速度和周期、转速；万有引力定律及其应用专题：人造卫星问题分析：抓住双星围绕连线上的O点做匀速圆周运动的向心力由彼此间的万有引力提供，因此两星做圆周运动的角速度相等，由此展开讨论即可解答：解：双星围绕连线上的O点做匀速圆周运动，彼此间万有引力提供圆周运动向心力，可知双星做圆周运动的周期和角速度相等令星m1的半径为r，则星m2的半径为lr，则有：据万有引力提供圆周运动向心力有：=m1r2=m2（lr）2，即m1r=m2（lr）质量之
25、比为m1：m2=3：2，所以r=l则星m2的半径为l，故C错误，BD正确又因为v=r可知，两星做圆周运动的线速度之比等于半径之比为2：3，故A错误故选：BD点评：抓住双星靠彼此间的万有引力提供圆周运动的向心力可知，两星做圆周运动的角速度相同这是解决本题的突破口和关键9汽车的质量为4吨，最大功率为100kw，在平直的公路上能达到的最大速度是25m/s，现让汽车由静止开始先以1m/s2匀加速起动到最大功率，再以恒定功率加速到最大速度，整个过程中汽车所受的阻力大小不变，则当汽车的速度为15m/s时汽车的实际功率为（）A 120kwB 100kwC 80kwD 60kw考点：功率、平均功率和瞬时功率专
26、题：功率的计算专题分析：当速度最大时，牵引力等于阻力，根据P=Fvm=fvm求出阻力的大小根据P=Fv求出汽车匀加速直线运动的最大速度，将15m/s与匀加速直线运动的最大速度进行比较，因为汽车一旦达到匀加速直线运动的最大速度，功率达到额定功率，以后功率保持不变解答：解：当速度最大时，F=f有P=fvm，则f=根据牛顿第二定律有：Ff=ma则牵引力F=f+ma=4000+41031N=8000N匀加速直线运动的最大速度当速度大于12.5m/s时，功率达到额定功率，则当汽车的速度达到15m/s时，汽车的实际功率P=P=100kW故选：B点评：解决本题的关键知道发动机功率P=Fv，知道当速度达到最大
27、时，牵引力等于阻力以及知道以恒定加速度运动在整个过程中的运动情况10节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中（设礼花弹发射过程中质量不变）（）A 礼花弹的动能变化量为W3+W2+W1B 礼花弹的动能变化量为W3W2W1C 礼花弹的机械能变化量为W3W1D 礼花弹的机械能变化量为W3W2W1考点：动能定理；功能关系专题：动能定理的应用专题分析：本题要分析功与能
28、的关系抓住功是能量转化的量度，其中合力做功是动能变化的量度，除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，根据功能关系分析即可解答：解：A、B、礼花弹在炮筒内运动的过程中，高压燃气对礼花弹做功为W3，重力做功为W1，炮筒阻力及空气阻力做功为W2，各个力做的总功为W3W2W1，根据动能定理得知，外力做的总功等于物体动能的变化量，故动能变化量等于W3W2W1，故A错误，B正确；C、D除重力外其余力做的功等于机械能的变化，故高压燃气做的功和空气阻力和炮筒阻力做的功之和等于机械能的变化量，即机械能的变化量为W3W2，故C、D错误故选B点评：本题运用功能关系分析实际问题，关键要掌握：重力做的功等于重力势能的减
29、小量；外力做的总功等于动能变化的变化量；除重力外其余力做的功等于机械能的变化量11民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驶的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2跑道离固定目标的最近距离为d要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（）A 运动员放箭处离目标的距离为B 运动员放箭处离目标的距离为C 箭射到靶的最短时间为D 箭射到靶的最短时间为考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：运动员放出的箭既参与了沿马运行方向上的匀速直线运动，又参与了垂直于马运行方向上的匀速直线运动，当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间
30、最短，根据t= 求出最短时间，根据分运动和合运动具有等时性，求出箭在马运行方向上的距离，根据运动的合成，求出运动员放箭处离目标的距离解答：解：A、最短时间为t=，则箭在沿马运行方向上的位移为x=v1t=，所以放箭处距离目标的距离为s=故A错误、B正确C、当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间最短，所以最短时间t=故C正确，D错误 故选BC点评：解决本题的关键知道箭参与了沿马运行方向上的匀速直线运动和垂直于马运行方向上的匀速直线运动，知道分运动与合运动具有等时性12如图，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处于同一高度
31、并处于静止状态剪断轻绳后A自由下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地前瞬间，两物块（）A 速率的变化量相同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考点：功能关系；功率、平均功率和瞬时功率专题：功率的计算专题分析：初始时刻，A、B处于同一高度并恰好保持静止状态，知A的重力等于绳子的拉力，B重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力，所以B的重力大于A的重力根据动能定理求出物块落地的速度，从而比较出速率的变化量根据重力做功比较重力势能的变化量由公式P=分析重力做功的平均功率解答：解：A、根据动能定理得，mgh=，知落地的速度v=，因为h相等，落地时速率v相等，则速率的变
32、化量相同故A正确B、剪断细线，A、B两物体都只有重力做功，机械能守恒，则机械能的变化量都为零故B错误C、开始A、B静止，根据平衡知B的重力大于A的重力，根据WG=mgh知，两物体重力做功不同，则重力势能变化量不同故C错误D、根据开始时系统平衡得，mBgsin=mAg两物体落地的速度大小相等，则平均速度大小相等对A，重力做功的平均功率PA=mAg，对B，重力做功的平均功率PB=mBg sin=mAg 知重力做功的平均功率相同故D正确故选：AD点评：解决本题的关键通过共点力平衡求出A、B质量的关系，以及知道剪断细线后，A、B两物体机械能守恒三、实验题（本题共3小题，每空2分，共14分）13“在验证
33、机械能守恒定律”时，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出h图线的斜率等于重力加速度的数值考点：验证机械能守恒定律专题：实验题分析：根据机械能守恒定律写出机械能守恒的表达式，从而得出h的关系，得出图线的性质以及图线的斜率解答：解：在验证机械能守恒定律的实验中，有mgh=mv2，则=gh，g是常数，所以图线为过原点的倾斜直线，图线的斜率等于g，即重力加速度故答案为：重力加速度点评：解决本题的关键掌握机械能守恒定律的表达式，会根据机械能守恒推导h的关系14在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下器材：A打点计时器；B低压交流电源（附导线）；C天平（附砝码）；D铁架台（附夹子）；E重锤（附夹子）
34、；F纸带；G秒表，H复写纸其中不必要的有C，G；还缺少的是刻度尺考点：验证机械能守恒定律专题：实验题分析：在验证机械能守恒的实验中，验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测重锤下降的距离和瞬时速度，测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺，不需要秒表，重锤的质量可测可不测解答：解：在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表重锤的质量可测可不测故答案为：C，G； 刻度尺点评：解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验的原理，知道需要测量哪些量，需要哪些器材15
35、在“研究平抛物体的运动”实验中，在固定斜槽时，应该使末端斜槽末端切线水平，每次释放小球的位置应该同一位置静止释放；如图所示是用闪光照像法拍摄到的平抛小球在运动过程中的闪光照片的一部分A为抛出后小球运动过程中的某一位置已知每个小方格的边长是5cm，则小球A运动到B所花的时间为0.1秒，平抛运动的初速度大小为1m/s（重力加速度g=10m/s2）考点：研究平抛物体的运动专题：实验题分析：保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度；由于O点为抛出点，因此根据水平方向匀速，竖直方向自由落体即可正确解答解答
36、：解：在研究平抛运动的实验中，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，同时一定要使小球水平抛出，否则不是平抛运动，因此斜槽末端切线要保持水平；由图示可知，xAB=xBC=2l=25cm=10cm，由于平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动，因此从A到B与从B到C的运动时间t相等；由图示可知，yAB=3l=35cm=15cm，yBC=5l=55cm=25cm，在竖直方向上做自由落体运动，则y=gt2，则运动时间t=0.1s，平抛的初速度v0=1m/s；故答案为：斜槽末端切线水平，同一位置静止释放，0.1，1点评：解决平抛实验问题时，要特别注意实
37、验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，提高解决问题的能力；同时熟练应用平抛运动的规律来解答有关问题四计算题（本题共4小题，共计44分）16已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；牛顿第二定律；万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系分析：（1）第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，重力等于万有引力，引力等于向心力，列式求解；（2）根据
38、万有引力提供向心力即可求解解答：解：（1）设卫星的质量为m，地球的质量为M，在地球表面附近满足 得 GM=R2g 卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力 式代入式，得到故第一宇宙速度v1的表达式为（2）卫星受到的万有引力为 由牛顿第二定律 、联立解得故卫星的运行周期T为点评：卫星所受的万有引力等于向心力、地面附近引力等于重力是卫星类问题必须要考虑的问题，本题根据这两个关系即可列式求解！17在2008年四川汶川大地震抗震救灾活动中，为转移被困群众动用了直升飞机设被救人员的质量m=80kg，所用吊绳的拉力最大值Fm=1 200N，所用电动机的最大输出功率为Pm=12kW，为尽快吊起被困群众，操
39、作人员采取的办法是，先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，而后电动机又以最大功率工作，被救人员上升h=90m时恰好达到最大速度（g取10m/s2），试求：（1）被救人员刚到达机舱时的速度；（2）这一过程所用的时间考点：功率、平均功率和瞬时功率专题：功率的计算专题分析：（1）当拉力与重力大小相等时，速度达到最大；（2）根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度，根据P=Fv求出匀加速运动的末速度，从而得出匀加速运动的时间和位移，通过动能定理求出变加速运动的时间，从而得出总时间解答：解：（1）当牵引力等于重力时，速度最大，则最大速度为：（2）匀加速运动的末速度为：，匀加速运动的加速度为：a=，则匀加速运动
40、的时间为：，上升的高度为：，恒定功率上升的过程，根据动能定理得：，代入数据解得：t2=5.75s，则：t=t1+t2=5.75+2s=7.75s答：（1）被救人员刚到达机舱时的速度15m/s；（2）这一过程所用的时间为7.75s点评：解决本题的关键知道工件在整个过程中的运动规律，对于求解变加速运动的时间，不能通过动力学知识求解，因为加速度在变化，抓住功率不变，运用动能定理进行求解18如图所示，AB是倾角为的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等
41、高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为求：（1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L应满足什么条件？考点：向心力；动能定理的应用专题：压轴题分析：利用动能定理求摩擦力做的功；对圆周运动条件的分析和应用；圆周运动中能过最高点的条件解答：解：（1）因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2的圆弧上往复运动对整体过程由动能定理得mgRcosmgcosx=0所以总路程为x=（2）对BE过程，B点的初速度为零，由动能定理得mgR（1cos）=mvE2FNmg=m由
42、得对轨道压力：FN=（32cos）mg（3）设物体刚好到D点，则由向心力公式得mg=m对全过程由动能定理得mgLsinmgcosLmgR（1+cos）=mvD2由得最少距离L=R故答案为：（1）在AB轨道上通过的总路程为x=（2）对圆弧轨道的压力为（32cos）mg（3）释放点距B点的距离L至少为R点评：本题综合应用了动能定理求摩擦力做的功、圆周运动及圆周运动中能过最高点的条件，对动能定理、圆周运动部分的内容考查的较全，是圆周运动部分的一个好题19如图所示是某公园中的一项游乐设施，半径为R=2.5m、r=1.5m的两圆形轨道甲和乙安装在同一竖直平面内，两轨道之间由一条水平轨道CD相连，现让可视
43、为质点的质量为10kg的无动力小滑车从A点由静止释放，刚好可以滑过甲轨道后经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道，然后从水平轨道飞入水池内，水面离水平轨道的高度h=5m，所有轨道均光滑，g=10m/s2（1）求小球到甲轨道最高点时的速度v（2）求小球到乙轨道最高点时对乙轨道的压力（3）若在水池中MN范围放上安全气垫（气垫厚度不计），水面上的B点在水平轨道边缘正下方，且BM=10m，BN=15m；要使小滑车能通过圆形轨道并安全到达气垫上，则小滑车起始点A距水平轨道的高度该如何设计？考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力专题：动能定理的应用专题分析：（1）小车在C轨道最高点对轨道恰好无压力，根
44、据重力恰好等于向心力列式求解；（2）对从C轨道最高点到D轨道最高点过程运用动能定理列式求解D轨道最高点速度，再根据在D轨道最高点时重力和弹力的合力提供向心力列式求解弹力大小；（3）根据平抛运动的分位移公式列式求出平抛运动的初速度，再对从开始到平抛起点的过程运用动能定理列式求解解答：解：（1）在甲轨道最高点P有： mg=m解得：v=5m/s即小车通过C轨道最高点的速度为5m/s；（2）从甲轨道最高点P到乙轨道最高点Q，由动能定理得： mg（2R2r）=m在D轨道最高点： mg+F=m解得：N=333.3N由牛顿第三定律知，小车对轨道的压力为333.3N；（3）设刚好过P点，下落高度为h1，从A到
45、P，由动能定理得： mg（h12R）=mvP2 解得 h1=6.25m； 所以，h6.25m 又：设物体到水平台右端E点速度为 vE，从E平抛刚好到M点： h=5m x1=vE1t=10m解得 vE1=10m/s 从E平抛刚好到N点：x2=vE2t=15m解得：vE2=15m/s 要使物体落在MN范围，10m/svE15m/s从A到E，由动能定理得 mgh=0则5mh11.25m 由得：6.25mh11.25m答：（1）小球到甲轨道最高点时的速度v是5m/s（2）小球到乙轨道最高点时对乙轨道的压力是333.3N（3）小滑车起始点A距水平轨道的高度范围为6.25mh11.25m点评：本题关键要分析清楚小球的运动情况，然后根据向心力公式、牛顿第二定律、平抛运动分位移公式、动能定理列式求解；切入点在于小球恰好通过最高点，由重力充当向心力