1、2014-2015学年湖南省邵阳市高一（下）期中物理试卷一、单项选择题（本题共12小题，每题3分，共36分；在下列各题的四个选项中，只有一个选项是正确的）1发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是（） A 牛顿、卡文迪许 B 牛顿、伽利略 C 开普勒、卡文迪许 D 开普勒、伽利略2在匀速圆周运动中，发生变化的物理量是（） A 转速 B 周期 C 角速度 D 线速度3如图所示，炮弹射出炮口时的速度与水平方向成30角，速度大小是800m/s，在忽略所受空气阻力的情况下，下列分析正确的是（） A 炮弹射出时的竖直分速度是400m/s B 炮弹射出时的水平分速度是400m/s C 炮
2、弹射出后做匀变速直线运动 D 炮弹射出后能上升的最大高度小于2000m4如图所示，A、B两点分别位于大小两轮O1、O2的边缘上，C点位于大轮O1半径的中点，大轮半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑在两轮转动时，对于A、B、C三点的线速度和角速度，以下关系成立的是（） A vA：vB：vC=1：1：1 B vA：vB：vC=2：2：1 C A：B：C=1：1：2 D A：B：C=1：2：15关于力对物体做功的以下说法，正确的是（） A 力越大，力对物体做功越大 B 物体做圆周运动时，向心力对物体不做功 C 静摩擦力不可能对物体做功 D 作用力对物体做功，反作用力也一定对物体做功6两
3、个小球相距L时万有引力大小为F，当它们之间的距离增大为2L时，则它们之间的万有引力大小将变为（） A B 4F C 2F D 7如图所示，汽车通过圆弧形桥顶时，在不脱离桥面的情况下，下列说法正确的是（） A 速度越大，汽车对桥顶的压力越小 B 速度越小，汽车对桥顶的压力越小 C 汽车对桥顶的压力不可能为零 D 汽车对桥顶的压力与通过桥顶的速度无关8如图所示，绕地球运行的飞船从轨道1变轨至轨道2若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，则飞船在轨道2上的（） A 动能大 B 向心加速度大 C 运行周期大 D 角速度大9石磊同学中等个子身体结实，在进行体能训练时用100s
4、的时间登上20m高的楼顶，据此估测他登楼时的平均功率，最接近的数值是（） A 50W B 120W C 500W D 1000W10质量为m的物体从高h处自由落下，不计空气阻力，当它下落到高度为h时，它的动能大小等于（） A mgh B mgh C mgh D mgh11天气预报和电视转播均充分利用了同步卫星关于同步卫星的以下说法，错误的是（） A 同步卫星的构造与质量，一般是不相同的 B 同步卫星的角速度、线速度大小和离地高度是相同的 C 北京卫视为了转播方便，可把相应同步卫星定点在北京市的上空 D 各国发射的同步卫星必须定点在赤道上空12天文学家新发现了太阳系外的一颗行星这颗行星的体积是地
5、球的4.7倍，质量是地球的25倍已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G=6.671011Nm2/kg2，由此估算该行星的平均密度为（） A 1.8103kg/m3 B 5.6103kg/m3 C 1.1104kg/m3 D 2.9104kg/m3二、多项选择题（每小题有2项或更多项正确，选对部分项得1分，全选对得2分，有选错项或不作答得0分；每题2分，本大题共12分）13公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处（） A 路面外侧高内侧低 B 车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动
6、 C 车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D 当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小14如图所示，一根轻绳的一端系在固定的粗糙的斜面上的O点，另一端系一小球，给小球足够大的初速度，使小球能在斜面上做圆周运动在此过程中（） A 小球的机械能守恒 B 斜面的弹力对小球不做功 C 小球克服摩擦力做功总是等于小球机械能的减少 D 重力和摩擦力对小球做功等于小球动能的变化15如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴
7、缓慢地加速运动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（） A b一定比a先开始滑动 B a，b所受的摩擦力始终相等 C 当=时，b开始滑动的临界角速度 D 当=时，a所受摩擦力的大小为kmg16如图，在今年5月下旬中俄联合军演中，歼20战机在南海上空结队翱翔飞行的某段时间内飞机在高空沿一水平面内的圆弧匀速盘旋，已知飞机质量为m（忽略该段时内耗油质量），速度大小为v，圆弧的半径为R，则（） A 空气对飞机的作用力大小为m B 空气对飞机作用力大小为m C 空气对飞机竖直方向作用力大小为mg D 飞机的机械能保持不变17静止在粗糙水平面上的物体，在斜向上的恒力F作用下，沿水平面运动的时间为t，
8、该恒力做功W1，平均功率P1；若该物体开始静止在光滑水平面上，在同样的恒力F作用下，沿水平面运动的时间为t，该恒力做功W2，平均功率P2则可能是（） A W1W2、P1P2 B W1W2、P1P2 C W1=W2、P1P2 D W1=W2、P1=P218如图所示，塔吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车A，小车通过钢索吊着物体B在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，钢索将物体B从地面向上吊起A、B之间的距离d随时间t以d=H0.2t2规律变化，式中H为小车距地面的高度这段时间内从地面上观察，下列说法中正确的是（） A 物体B的运动轨迹是直线 B 物体B的运动轨迹是曲线 C 物
9、体B做匀变速运动 D 钢索对物体B的拉力大于物体B所受重力三、填空题（每空2分，共20分）19一只走时准确的时钟，分针与时针的长度之比为5：3，分针与时针的角速度之比是，分针针尖与时针针尖的线速度大小之比是20地球表面的重力加速度大小g，地球的半径为R0，引力常量为G，由此可估算出人造地球卫星的最小周期T0=；地球的平均密度=21一根长为l且不可伸长的轻质细绳，一端固定于O点，另一端拴一质量为m的小球现将小球拉至细绳沿水平方向绷紧的状态，由静止释放小球，如图所示若不考虑空气阻力的作用，重力加速度为g，则小球摆到最低点A时的速度大小为，此时绳对小球的拉力大小为22建筑工地上一起重机把重量为2.0
10、104N的物体在10s内匀速提升5m，起重机钢绳拉力做功功率W，物体的重力做功为J23把质量是0.2kg的小球放在竖直弹簧上，并把小球往下按至A位置（图甲），迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙），途中经位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）已知B、A的高度差为0.1m，CB的高度差0.2m，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略则由甲状态至乙状态，能量转化情况是；状态乙小球的动能是J（取g=10m/s2）四、实验题（27题、28题各6分，共12分）24在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）发现重物下落过程中，重物增加的动能总是略小于减少的重力势能，这一现象的主要原因是；（2）某同学利用一
11、条打点实验纸带，选取计数点A、B、C，其间隔测量数值如图所示纸带上的计数点为每打5个点选取一个计数点，O点为重锤开始下落时所打的点，交流电的频率为50Hz，则打点B时重锤下落的速度是m/s25如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置不仅可以验证机械能守恒定律，还可以测定重力加速度（1）实验所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 以下的器材是（填写器材前字母代号）A低压直流电源、天平及砝码 B低压直流电源、毫米刻度尺C低压交流电源、天平及砝码 D低压交流电源、毫米刻度尺（2）某同学根据实验中得到的纸带，测得
12、各点到起始点的距离h，并计算出打点计时器打出各点时重物下落的速度大小v，根据这些实验数据在v2h直角坐标系中画出了如图2图线（重物下落速度平方v2与下落高度h的关系图线），若图线的斜率为k，则实验中所测得的重力加速度可表达为g=（3）从图2图线，可求得重力加速度值约为g=m/s2五、计算题（每小题10分，共20分）26（10分）（2015春邵阳期中）如图，一条水平放置的水管，其横截面积S=2.0cm2，距离地面高h=1.8m，水从管口以不变的速度水平射出，水落地点到管口的水平距离x=4.8m，忽略空气阻力，取g=10m/s2，求：（1）水从射出到落地的运动时间；（2）水射出时的初速度的大小；（
13、3）水落地时的速度大小和方向27（10分）（2015春邵阳期中）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来我们可把这种情形抽象为如图所示的模型：弧形轨道的下端与竖直轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动若圆轨道光滑可忽略摩擦阻力，小球质量为m，圆轨道半径为R，小球从静止滚下的上端A位置高度为h，若小球刚好能通过圆轨道最高点C并贴着轨道从低端滑出，求：（1）小球过轨道C点时动能为多大？（2）轨道上端的高度h多大？（3）小球通过轨道最低点B时对轨道的压力多大？2014-2015学年湖南省邵阳市高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共
14、12小题，每题3分，共36分；在下列各题的四个选项中，只有一个选项是正确的）1发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是（） A 牛顿、卡文迪许 B 牛顿、伽利略 C 开普勒、卡文迪许 D 开普勒、伽利略考点： 物理学史 分析： 依据物理学的发展史和各个人对物理学的贡献可以判定各个选项解答： 解：发现万有引力定律的科学家是牛顿，他提出了万有引力定律首次比较精确地测出引力常量的科学家是卡文迪许，牛顿得到万有引力定律之后，并没有测得引力常量，引力常量是由卡文迪许用扭秤实验测得的故A正确故选：A点评： 本题需要掌握物理学的发展历史，明确各个课本提到的各个人物对于物理学的贡献，属于基础
15、记忆考察2在匀速圆周运动中，发生变化的物理量是（） A 转速 B 周期 C 角速度 D 线速度考点： 线速度、角速度和周期、转速 专题： 匀速圆周运动专题分析： 对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是注意标量和矢量的区别解答： 解：在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；周期、频率、转速是标量，是不变化的，故ABC错误，D正确故选D点评： 本题很简单，考察了描述匀速圆周运动的物理量的特点，但是学生容易出错，如误认
16、为匀速圆周运动线速度不变3如图所示，炮弹射出炮口时的速度与水平方向成30角，速度大小是800m/s，在忽略所受空气阻力的情况下，下列分析正确的是（） A 炮弹射出时的竖直分速度是400m/s B 炮弹射出时的水平分速度是400m/s C 炮弹射出后做匀变速直线运动 D 炮弹射出后能上升的最大高度小于2000m考点： 运动的合成和分解 专题： 运动的合成和分解专题分析： 炮弹的速度可以在水平和竖直两个方向上分解，直接求解两方向的速度大小，再依据运动的合成与分解确定运动的性质，最后根据运动学公式求得上升的最大高度解答： 解：AB、炮弹的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动，和竖直方向的竖直上抛运动
17、，在竖直方向的初速度为：Vy=v0sin 30=800m/s=400m/s；在水平方向上有：Vx=v0cos60=800m/s=693m/s故A正确，B错误；C、炮弹射出后，因加速度不变，且加速度与速度不共线，做匀变速曲线运动，故C错误；D、根据运动学公式可知，射出后能上升的最大高度h=8000m，故D错误；故选：A点评： 本题是速度的合成与分解，直接根据平行四边形定则分解即可，注意运动性质的确定，同时注意上升最大高度时，速度不为零4如图所示，A、B两点分别位于大小两轮O1、O2的边缘上，C点位于大轮O1半径的中点，大轮半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑在两轮转动时，对于A、B
18、、C三点的线速度和角速度，以下关系成立的是（） A vA：vB：vC=1：1：1 B vA：vB：vC=2：2：1 C A：B：C=1：1：2 D A：B：C=1：2：1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： 两轮靠摩擦传动，轮子边缘上的点线速度大小相等，共轴转动角速度大小相等，根据v=r求出角速度大小之比和线速度大小之比解答： 解：A、点A、点B、点C的转动半径之比为2：1：1，A、B两点在相等时间内通过的弧长相等，则A、B线速度大小相等；A、C两点的角速度大小相等，根据v=r知，A的线速度是C的2倍；故A、B、C线速度之比为2：2：1，故A错误，B正确；C、点A
19、和点C的角速度大小相等；点A和点B线速度大小相等，转动半径之比为2：1，根据v=r知，A、B两点转动的角速度之比为1：2；故A、B、C角速度之比为1：2：1；故C错误，D正确；故选：BD点评： 解决本题的关键知道靠摩擦传到轮子上的各点线速度大小相等，共轴转动的各点角速度大小相等5关于力对物体做功的以下说法，正确的是（） A 力越大，力对物体做功越大 B 物体做圆周运动时，向心力对物体不做功 C 静摩擦力不可能对物体做功 D 作用力对物体做功，反作用力也一定对物体做功考点： 功的计算 专题： 功的计算专题分析： 明确功的公式W=FLcos，根据公式可知，功取决于力、位移及二者间的夹角；再根据摩擦
20、力、作用力和反作用力的性质进行分析即可解答： 解：A、功取决于力、位移及二者的夹角；故力大时，做功不一定多；故A错误；B、物体做圆周运动时，向心力与运动方向相互垂直；故向心力不做功；故B正确；C、物体在静摩擦力作用下也可以运动；即静摩擦力也可以做功；故C错误；D、作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，故作用力做功时，反作用力不一定做功；故地面上的物体受到的摩擦力做功；但摩擦力对地面不做功；故D错误；故选：B点评： 本题考查功的公式及摩擦力、作用力和反作用力做功情况，要注意明确摩擦力可以做正功、负功也可以不做功6两个小球相距L时万有引力大小为F，当它们之间的距离增大为2L时，则它们之间的万有引
21、力大小将变为（） A B 4F C 2F D 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： 根据万有引力定律的内容：万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比，列出表达式即可解决问题解答： 解：根据万有引力定律得：两个小球相距L，它们之间的万有引力为：F=G，当它们之间的距离增大为2L时，两个小球间的万有引力：F=G=F；故选：A点评： 本题考查了万有引力定律公式的基本运用，知道引力与质量、两质点间距离的关系7如图所示，汽车通过圆弧形桥顶时，在不脱离桥面的情况下，下列说法正确的是（） A 速度越大，汽车对桥顶的压力越小 B 速度越小，汽车对桥顶的压力越小 C 汽车对桥
22、顶的压力不可能为零 D 汽车对桥顶的压力与通过桥顶的速度无关考点： 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： 汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可分析解答： 解：A、B、D、当汽车通过凸形桥顶时，由重力和支持力的合力提供向心力，则根据牛顿第二定律得： mgN=m可得 N=mgm，可知v越大，N越小，则汽车对桥顶的压力越小故A正确，BD错误C、由上式知，当v=时，N=0，则汽车对桥顶的压力可能为零故C错误故选：A点评： 汽车过拱桥，车做的是圆周运动，关键要分析向心力来源，运用牛顿运动定律分析8如图所示，绕地球运行的飞船从轨道1变轨至
23、轨道2若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，则飞船在轨道2上的（） A 动能大 B 向心加速度大 C 运行周期大 D 角速度大考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 专题： 人造卫星问题分析： 根据万有引力提供向心力，得出线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较出大小解答： 解：根据万有引力提供向心力得G=m=ma=mr=m2rv=，a=，T=2，=，由这些关系可以看出，r越大，a、v、越小，而T越大，飞船从轨道1变轨至轨道2，轨道半径变大，故线速度变小，故动能变小，加速度、角速度变小，周期变大，故ABD错误，C正确故选：C点评： 解决本题的
24、关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能熟练运用9石磊同学中等个子身体结实，在进行体能训练时用100s的时间登上20m高的楼顶，据此估测他登楼时的平均功率，最接近的数值是（） A 50W B 120W C 500W D 1000W考点： 功率、平均功率和瞬时功率 专题： 功率的计算专题分析： 中学生的体重可取50kg，人做功用来克服重力做功，故人做功的数据可尽似为重力的功，再由功率公式可求得功率解答： 解：该学生的体重可取50kg，学生上楼时所做的功为：W=mgh=501020（J）=10000J； 则他做功的平均功率为： P=W=100W所以平均功率最接近的数值是120W故选：B点评： 本题
25、为估算题，要知道中学生的体重大约值，而人的运动中可认为人登楼所做的功等于重力做功的大小10质量为m的物体从高h处自由落下，不计空气阻力，当它下落到高度为h时，它的动能大小等于（） A mgh B mgh C mgh D mgh考点： 自由落体运动 专题： 自由落体运动专题分析： 自由落体运动运动只受重力，机械能守恒；由机械能守恒可求得动能大小解答： 解：设落点处为零势能面，物体下落到时，重力势能为mg；则由机械能守恒可得：0=mg+EK；解得：；故ACD错误，B正确；故选：B点评： 本题考查机械能守恒定律的应用，注意明确下落的高度，进而求出减小的重力势能11天气预报和电视转播均充分利用了同步卫
26、星关于同步卫星的以下说法，错误的是（） A 同步卫星的构造与质量，一般是不相同的 B 同步卫星的角速度、线速度大小和离地高度是相同的 C 北京卫视为了转播方便，可把相应同步卫星定点在北京市的上空 D 各国发射的同步卫星必须定点在赤道上空考点： 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 专题： 人造卫星问题分析： 了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量解答： 解：A、同步卫星的构造与质量，一般是不相同的，故A正确；B、同步卫星的周期必须与地球相
27、同，同步卫星的角速度是相同的，根据F=G=m2r，因为一定，所以r必须确定，根据v=r，所以同步卫星的线速度大小和离地高度是相同的，故B正确；C、它们只能在赤道的正上方，它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，所以不可能定点在北京正上方，各国发射的同步卫星必须定点在赤道上空，故C错误，D正确；故选：C点评： 地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度12天文学家新发现了太阳系外的一颗行星这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的
28、25倍已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G=6.671011Nm2/kg2，由此估算该行星的平均密度为（） A 1.8103kg/m3 B 5.6103kg/m3 C 1.1104kg/m3 D 2.9104kg/m3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： 根据万有引力提供圆周运动的向心力知，只要知道近地卫星绕地球做圆周运动的周期就可以估算出地球的密度，再根据行星与地球的质量关系和半径关系直接可得行星密度与地球密度之间的关系，从而求解即可解答： 解：首先根据近地卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供，可求出地球的质量M=又据M=得地球的密度=5.
29、5103kg/m3又因为该行星质量是地球的25倍，体积是地球的4.7倍，则其密度为地球的：2.9104kg/m3故选D点评： 根据近地卫星的向心力由万有引力提供，再根据质量和体积及密度的关系可知，地球的平均密度，从而可以算出地球的质量，再根根据行星质量与体积与地球的关系可以估算出行星的密度熟练掌握万有引力提供向心力的表达式，是解决本题的关键二、多项选择题（每小题有2项或更多项正确，选对部分项得1分，全选对得2分，有选错项或不作答得0分；每题2分，本大题共12分）13公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在
30、该弯道处（） A 路面外侧高内侧低 B 车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C 车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D 当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小考点： 向心力 专题： 压轴题；牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析： 汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力速率为vc时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零根据牛顿第二定律进行分析解答： 解：A、路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力故A正确B、车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会
31、向内侧滑动故B错误C、当速度为vc时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑故C正确D、当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变故D错误故选AC点评： 解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解14如图所示，一根轻绳的一端系在固定的粗糙的斜面上的O点，另一端系一小球，给小球足够大的初速度，使小球能在斜面上做圆周运动在此过程中（） A 小球的机械能守恒 B 斜面的弹力对小球不做功 C 小球克服摩擦力做功总是等于小球机械能的减少 D 重力和摩擦力对小球做功等于小球动能的变化考点： 机
32、械能守恒定律 专题： 机械能守恒定律应用专题分析： 物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒知道除了重力之外的力做功量度机械能的变化解答： 解：A、小球在斜面上做圆周运动，在此过程中小球除了重力之外还有摩擦力做功，所以小球的机械能不守恒，故A错误B、小球在斜面上做圆周运动，在此过程中斜面的弹力始终与速度的方向垂直，对小球不做功，故B正确C、根据除了重力之外的力做功量度机械能的变化，在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球的机械能的减少，故C正确D、整个的过程中只有重力和摩擦力做功，所以重力和摩擦力对小球
33、做功等于小球动能的变化，故D正确故选：BCD点评： 本题是对机械能守恒条件的直接考查和动能定理的考查，掌握住机械能守恒的条件，同时能判断各个力做功情况15如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（） A b一定比a先开始滑动 B a，b所受的摩擦力始终相等 C 当=时，b开始滑动的临界角速度 D 当=时，a所受摩擦力的大小为kmg考点： 向心力 专题： 匀速圆周运动专题分析： 木块随
34、圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定解答： 解：A、B、两个木块的最大静摩擦力相等木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=m2r，m、相等，fr，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故A正确，B错误；C、当b刚要滑动时，有kmg=m22l，解得：=，故C正确；D、以a为研究对象，当=时，由牛顿第二定律得： f
35、=m2l，可解得：f=，故D错误故选：AC点评： 本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答16如图，在今年5月下旬中俄联合军演中，歼20战机在南海上空结队翱翔飞行的某段时间内飞机在高空沿一水平面内的圆弧匀速盘旋，已知飞机质量为m（忽略该段时内耗油质量），速度大小为v，圆弧的半径为R，则（） A 空气对飞机的作用力大小为m B 空气对飞机作用力大小为m C 空气对飞机竖直方向作用力大小为mg D 飞机的机械能保持不变考点： 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： 飞机受重力、空气
36、的作用力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出空气对飞机的作用力解答： 解：A、B、飞机受重力、空气的作用力，靠两个力的合力提供向心力，如图所示：根据牛顿第二定律有：F合=m根据平行四边形定则，空气对飞机的作用力F=m故A错误，B正确；C、飞机在水平面运动，由受力图可知，空气对飞机竖直方向作用力大小为mg故C正确；D、飞机沿一水平面内的圆弧匀速盘旋，速度的大小不变则动能不变，由重力势能不变，所以机械能不变故D正确故选：BCD点评： 该题考查向心力的来源问题，解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解17静止在粗糙水平面上的物体，在斜向上的恒力F作用下，沿水平面运动的时间
37、为t，该恒力做功W1，平均功率P1；若该物体开始静止在光滑水平面上，在同样的恒力F作用下，沿水平面运动的时间为t，该恒力做功W2，平均功率P2则可能是（） A W1W2、P1P2 B W1W2、P1P2 C W1=W2、P1P2 D W1=W2、P1=P2考点： 功的计算；功率、平均功率和瞬时功率 专题： 功的计算专题分析： 根据功的计算公式W=Fs，二者用同样大小的力，根据动力学公式分析物体的运动位移的大小；根据功的公式明确做功的多少；根据运动的时间长短比较平均功率的大小解答： 解：两次水平恒力相等，但由于光滑地面上没有摩擦力；故物体在光滑地面上的加速度要大；故通过的位移大；因此，在光滑地面
38、上运动时，拉力做功要多；W1W2；因光滑面上做功多，而时间相等；根据P=知，P1P2故选：B点评： 此题主要考查学生对功的计算和功率的计算等知识点的灵活运用，解答此题的关键是根据已知条件推算出粗糙水平面上移动相同的距离时间时位移小，然后即可比较出其功率的大小18如图所示，塔吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车A，小车通过钢索吊着物体B在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，钢索将物体B从地面向上吊起A、B之间的距离d随时间t以d=H0.2t2规律变化，式中H为小车距地面的高度这段时间内从地面上观察，下列说法中正确的是（） A 物体B的运动轨迹是直线 B 物体B的运动轨迹是曲线
39、 C 物体B做匀变速运动 D 钢索对物体B的拉力大于物体B所受重力考点： 运动的合成和分解 专题： 运动的合成和分解专题分析： 物体B水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速直线运动，根据题意d=H2t2，结合位移时间关系公式，可以得出加速度的大小；合运动与分运动的速度、加速度都遵循平行四边形定则，由于合速度大小和方向都变化，得出物体的运动特点和合加速度的情况解答： 解：A、B、物体B参加了两个分运动，水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动；物体的水平分速度不变，合运动的速度为竖直分速度与水平分速度的合速度，遵循平行四边形定则，故合速度的方向不断变化，物体一定做曲线运动，故A错误，B正确
40、；C、水平分加速度等于零，故合加速度等于竖直分运动的加速度，因而合加速度的大小和方向都不变，故C正确，D、竖直方向做匀加速运动，则对物体B的拉力大于物体B所受重力，D正确；故选：BCD点评： 合运动与分运动具有等效性，因而可以通过先研究分运动，再合成为合运动，从而得到合运动的规律三、填空题（每空2分，共20分）19一只走时准确的时钟，分针与时针的长度之比为5：3，分针与时针的角速度之比是12：1，分针针尖与时针针尖的线速度大小之比是20：1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： 时针和分针都是做匀速圆周运动，已知周期之比；根据=求解角速度之比，根据v=r求解线速度之
41、比解答： 解：时针的周期为T时=12h分针的周期为；T分=1h根据=得角速度之比为12：1分针与时针的长度之比为5：3，根据v=r得：分针针尖与时针针尖的线速度之比为20：1故答案为：12：1；20：1；点评： 本题关键是建立圆周运动的运动模型，然后结合线速度、角速度、周期、间的关系列式分析，基础题目20地球表面的重力加速度大小g，地球的半径为R0，引力常量为G，由此可估算出人造地球卫星的最小周期T0=；地球的平均密度=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 专题： 人造卫星问题分析： 根据万有引力提供圆周运动向心力可以由地球表面的重力加速度和地球半径和引力常量求得地
42、球质量，再根据密度公式求得地球的密度解答： 解：根据万有引力提供向心力得=mr当r=R0，人造地球卫星周期最小，在地球表面重力与万有引力相等有：=mg解得人造地球卫星的最小周期T0=，地球的质量M=根据密度公式有地球的密度=故答案为：，点评： 计算地球的质量一是根据表面的重力与万有引力相等，二是万有引力提供圆周运动向心力来求，注意求密度是要掌握球的体积公式21一根长为l且不可伸长的轻质细绳，一端固定于O点，另一端拴一质量为m的小球现将小球拉至细绳沿水平方向绷紧的状态，由静止释放小球，如图所示若不考虑空气阻力的作用，重力加速度为g，则小球摆到最低点A时的速度大小为，此时绳对小球的拉力大小为3mg
43、考点： 机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力 专题： 机械能守恒定律应用专题分析： 由静止释放小球，细绳的拉力不做功，机械能守恒，据此定律列式可求得小球摆到最低点A时的速度大小；在最低点，由重力和细绳拉力的合力提供小球的向心力，根据牛顿第二定律求解细绳的拉力大小解答： 解：小球下摆过程，根据机械能守恒定律得： mgl=得，小球摆到最低点A时的速度大小为 v=；在最低点时，根据牛顿第二定律得：Tmg=m联立上两式得：T=3mg故答案为：，3mg点评： 本题是机械能守恒定律和向心力知识的综合，对于此题的结果要理解并记住，T=3mg与细绳的长度无关22建筑工地上一起重机把重量为2.0104N的物体在
44、10s内匀速提升5m，起重机钢绳拉力做功功率1.0104W，物体的重力做功为1.0105J考点： 功率、平均功率和瞬时功率；功的计算 专题： 功率的计算专题分析： 根据物体平衡条件，求出钢绳的拉力，由P=Fv求钢绳拉力做功功率由W=mgh求解重力做功解答： 解：物体匀速运动，则钢绳拉力 F=mg=2.0104N物体的速度 v=0.5s故钢绳拉力做功功率 P=Fv=1.0104W物体的重力做功为 W=mgh=2.01045J=1.0105J故答案为：1.0104；1.0105；点评： 本题要要掌握二力平衡条件和功率公式、功的公式，抓住题目中的匀速等词语，要注意物体上升时重力做负功23把质量是0.
45、2kg的小球放在竖直弹簧上，并把小球往下按至A位置（图甲），迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙），途中经位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）已知B、A的高度差为0.1m，CB的高度差0.2m，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略则由甲状态至乙状态，能量转化情况是弹性势能转化为动能和重力势能；状态乙小球的动能是0.4J（取g=10m/s2）考点： 机械能守恒定律 专题： 机械能守恒定律应用专题分析： 小球从A上升到B位置的过程中，动能先增大后减小，平衡位置速度最大，动能增大；小球上升和下落过程与弹簧组成的系统机械能守恒解答： 解：由甲状态至乙状态，小球先加速上升后减速上升，能量转化情况是
46、弹性势能转化为动能和重力势能根据机械能定律得 状态乙小球的动能是 Ek=mghCB=0.2100.2J=0.4J 故答案为：弹性势能转化为动能和重力势能；0.4点评： 解决本题的关键掌握机械能守恒的条件，在只有重力或弹簧弹力做功的情形下，系统机械能守恒在解题时要注意，单独对小球来说，小球和弹簧接触过程中机械能不守恒四、实验题（27题、28题各6分，共12分）24在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）发现重物下落过程中，重物增加的动能总是略小于减少的重力势能，这一现象的主要原因是纸带和重物受到阻力；（2）某同学利用一条打点实验纸带，选取计数点A、B、C，其间隔测量数值如图所示纸带上的计数点为每
47、打5个点选取一个计数点，O点为重锤开始下落时所打的点，交流电的频率为50Hz，则打点B时重锤下落的速度是2.94m/s考点： 验证机械能守恒定律 专题： 实验题；机械能守恒定律应用专题分析： 由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度解答： 解：（1）发现重物下落过程中，重物增加的动能总是略小于减少的重力势能，这一现象的主要原因是纸带和重物受到阻力；（2）纸带上的计数点为每打5个点选取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直
48、线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小vB=2.94m/s故答案为：（1）纸带和重物受到阻力；（2）2.94点评： 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用25如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置不仅可以验证机械能守恒定律，还可以测定重力加速度（1）实验所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 以下的器材是D（填写器材前字母代号）A低压直流电源、天平及砝码 B低压直流电源、毫米刻度尺C低压交流电源、天平及
49、砝码 D低压交流电源、毫米刻度尺（2）某同学根据实验中得到的纸带，测得各点到起始点的距离h，并计算出打点计时器打出各点时重物下落的速度大小v，根据这些实验数据在v2h直角坐标系中画出了如图2图线（重物下落速度平方v2与下落高度h的关系图线），若图线的斜率为k，则实验中所测得的重力加速度可表达为g=（3）从图2图线，可求得重力加速度值约为g=9.68m/s2考点： 验证机械能守恒定律 专题： 实验题；机械能守恒定律应用专题分析： 实验时要测h和速度v，根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定测量的器材；根据机械能守恒定律得出v2h的关系式，从而确定图线斜率的意义，即可求解g；解答： 解：（1
50、）实验时要测h和速度v，根据原理分析需要的实验器材，除列出的器材外，还要打点计时器的电源，即低压交流电源，和测高度需要的毫米刻度尺；故选：D（2）根据动能定理：mgh=mv2，则v2=2gh图中斜率K=，故g=（3）从图2图线，可求得重力加速度值约为g=9.68 m/s2故答案为：（1）D； （2）； （3）9.68点评： 运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，同时要熟练应用基本物理规律解决实验问题，及注意图象的应用五、计算题（每小题10分，共20分）26（10分）（2015春邵阳期中）如图，一条水平放置的水管，其横截面积S=2.0cm2，距离地面高h=1.8m，水
51、从管口以不变的速度水平射出，水落地点到管口的水平距离x=4.8m，忽略空气阻力，取g=10m/s2，求：（1）水从射出到落地的运动时间；（2）水射出时的初速度的大小；（3）水落地时的速度大小和方向考点： 平抛运动 专题： 平抛运动专题分析： 平抛运动可以分解为在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，根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可解答： 解：（1）根据平抛运动规律得：竖直方向 求出 t=0.6s （2）水平方向 x=v0t 求出 v0=8.0m/s （3）落地时 vy=gt=6m/s落地速度大小速度v的方向与水平方向成=arcsin0.8=53答：（1）小
52、球从抛出到落地经历的时间t为0.6s；（2）小球抛出时的速度大小v0为8.0m/s；（3）小球落地时的速度大小v为10m/s速度v的方向与水平方向成53点评： 本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在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27（10分）（2015春邵阳期中）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来我们可把这种情形抽象为如图所示的模型：弧形轨道的下端与竖直轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动若圆轨道光滑可忽略摩擦阻力，小球质量为m，圆轨道半径为R，小球从静止滚下的上端A位置高度为h，若小球刚好能通过圆轨
53、道最高点C并贴着轨道从低端滑出，求：（1）小球过轨道C点时动能为多大？（2）轨道上端的高度h多大？（3）小球通过轨道最低点B时对轨道的压力多大？考点： 机械能守恒定律；向心力 专题： 机械能守恒定律应用专题分析： （1）小球恰能通过最高点，那么小球在最高点时应该是恰好是物体的重力作为物体的向心力，由向心力的公式可以求得此时的最小的速度和动能；（2）再由机械能守恒可以求得离地面的高度h（3）小球由静止运动到最低点的过程中，由机械能守恒定律求得最低点的速度，由牛顿运动定律求解小球在通过圆轨道的最低点时对轨道的压力解答： 解：（1）小球恰能通过最高点，即小球通过最高点时恰好不受轨道的压力，重力提供向心力由牛顿运动定律有：mg=小球在最高点处的速度至少为：v=小球的动能：（2）小球由静止运动到最高点的过程中，只有重力做功由机械能守恒定律得：mgh=mv2+mg2R联立解得：h=2.5R（3）小球由静止运动到最低点的过程中，由机械能守恒定律有：mgh=mv2小球在最低点，在重力和轨道的支持力作用下做圆周运动由牛顿运动定律有：Nmg=联立解得：N=6mg答：（1）小球过轨道C点时动能为（2）轨道上端的高度h是2.5R；（3）小球通过轨道最低点B时对轨道的压力是6mg点评： 本题属于圆周运动中绳的模型，在最高点时应该是重力恰好做为圆周运动的向心力，对于圆周运动中的两种模型一定要牢牢的掌握住
