1、海淀区高三年级第一学期期中练习反馈题物理1.在距水平地面附近一定高度处将一物体水平抛出，物体最终落到水平地面上。若不计空气阻力，下列说法中正确的是 （ ）A. 物体的运动是匀变速运动B. 物体在空中运动过程中机械能守恒C. 抛出点高度一定时，物体在空中运动的时间与初速度的大小有关D. 若初速度一定，物体落地时水平飞行的距离与抛出点的高度有关【答案】ABD【解析】【详解】A物体的的加速度恒定为g，则其运动是匀变速运动，选项A正确；B物体在空中运动过程中只有重力做功，机械能守恒，选项B正确；C根据可知，抛出点高度一定时，物体在空中运动的时间与初速度的大小无关，选项C错误；D若初速度一定，物体落地时
2、水平飞行的距离，与抛出点的高度有关，选项D正确；故选ABD.2.如图所示，用三段不可伸长的轻软绳OA、OB、OC共同悬挂一重物，其中OA与竖直方向的夹角=30，OB是水平的，A端、B端固定。物体静止时，OA的拉力为F1、OB的拉力为F2、OC的拉力为F3，关于这三个力的大小关系，下列说法中正确的是（ ）A. F1F2F3B. F1F3F2C. F2F3F1D. F3 F2F1【答案】B【解析】【详解】以结点O为研究，受力分析图如图所示；根据平衡条件，结合力图可知：FOAFOC即F1F3F2AF1F2F3，与结论不相符，选项A错误；BF1F3F2，与结论相符，选项B正确；CF2F3F1，与结论不
3、相符，选项C错误；DF3 F2F1，与结论不相符，选项D错误；故选B。3.图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为q。AO的拉力F1 和BO的拉力F2的大小是（ ）A. F1=mgcosB. F1=mgcotC. F2=mgsinD. F2=【答案】BD【解析】【详解】以结点为研究对象，分析受力情况：三根细线的拉力。重物对O点的拉力等于mg。根据平衡条件得知，mg与F1的合力与F2大小相等、方向相反，作出力的合成图如图。则有F1=mgcotF2=AF1=mgcos，与结论不相符，选项A错误；BF1=mgcot，与结论相符，选项B正确；CF
4、2=mgsin，与结论不相符，选项C错误；DF2=，与结论相符，选项D正确；故选BD。4.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳( )A. 必定是OAB. 必定是OBC. 必定是OCD. 可能是OB，也可能是OC【答案】A【解析】【详解】以结点O为研究,在绳子均不被拉断时受力图如图.根据平衡条件,结合力图可以知道:即OA绳受的拉力最大,而细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,则当物体质量逐渐增加时,OA绳的拉力先达到,故OA最先被拉断.故A正确，BCD错误，故选A5.如
5、图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。某时刻细线突然断裂，小球落向车厢底板。这一过程中车厢始终以速度v匀速前进。若空气阻力可忽略不计，对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是（ ）A. 小球可能落到乘客的手中B. 在连续相等的时间内，小球的动能增量一定相等C. 小球将做匀变速运动D. 小球落到车厢底板的位置应在悬挂点的正下方E. 重力对小球做功的功率不断变大【答案】CDE【解析】【详解】AD小球下落时与乘客、车厢具有相同的水平速度，则小球会落在悬点的正下方，不可能落到乘客的手中
6、，选项A错误，D正确；B在连续相等的时间内，小球竖直方向的位移不相等，重力做功不相等，则小球的动能增量不相等，选项B错误；C小球的加速度为g，将做匀变速运动，选项C正确；E因竖直速度不断增大，则根据P=mgv可知，重力对小球做功的功率不断变大，选项E正确；故选CDE.6.如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内前壁的光滑支架的边缘放有一小球，小球与车厢一起沿平直轨道向前做匀速直线运动。若车厢突然改为向前做匀加速直线运动，小球将脱离支架而下落至地板上。空气阻力可忽略不计，对于小球离开支架至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是（ ）A. 相对于乘客，小球的运动轨迹为向前的曲线B
7、. 相对于乘客，小球的运动轨迹为向后的曲线C. 相对于乘客，小球作自由落体运动D. 相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向前的直线E. 相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向后的直线F. 相对于地面，小球的运动轨迹为向前的曲线G. 相对于地面，小球的运动轨迹为向后的曲线H. 相对于地面，小球作自由落体运动I. 任意时刻，小球相对乘客和相对地面的速度都相等J. 任意时刻，小球相对乘客和相对地面的速度方向都相同K. 相对于乘客，任意相等时间间隔内，小球的动量变化都相同L. 相对于地面，任意相等的时间间隔内，小球的动量变化都相同【答案】EFKL【解析】【详解】ABCDE以乘客为参考系，小球在水平方向上向左做初速
8、度为零的匀加速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动的轨迹为直线，即相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向后的直线；选项ABCD错误，E正确；FGH相对于地面，小球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，小球做平抛运动，即小球的运动轨迹为向前的曲线，选项F正确，GH错误；IJ任意时刻，小球相对乘客和地面竖直方向的运动相同，但是水平方向的运动不同，则任意时刻小球相对乘客和相对地面的速度大小和方向都不相同，选项IJ错误；K根据动量定理，相对于乘客，小球水平方向是匀变速直线运动，竖直方向是自由落体运动，所以对乘客小球做匀变速曲线运动，所以任意相等的时间间隔内，小球
9、的动量变化都相同，选项K正确；L根据动量定理，相对于地面，任意相等的时间间隔内，重力的冲量相同，则小球的动量变化都相同，选项L正确；故选EFKL.7.雨滴在空中下落的过程中，空气对它的阻力随其下落速度的增大而增大。若雨滴下落过程中其质量的变化及初速度的大小均可忽略不计，以地面为重力势能的零参考面。从雨滴开始下落时计时，关于雨滴下落过程中其加速度的大小a、动能Ek、机械能E以及距地面的高度h随时间变化的情况，如图所示的图像中可能正确的是（ ）A. B. C. D. E. 【答案】B【解析】【详解】AB根据牛顿第二定律得，速度增大，阻力增大，加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零
10、，雨滴做匀速直线运动，故A错误，B正确；C雨滴的动能从零开始逐渐变大，最后阶段保持不变，选项C错误； D雨滴下落时，由于阻力作用，则机械能一直减小，不会趋近某一定值，选项D错误；E雨滴下落时不是匀加速运动，则h-t关系不是直线，选项E错误；故选B.8.如图所示， 在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧，两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态，整体静止在光滑水平面上现将细线烧断，在弹簧对两物体施加作用力的整个过程中，设弹簧弹力对A、B物体的冲量大小分别为IA和IB，弹簧弹力对A、B物体所做的功分别为WA和WB若A、B物体的质量关系是mAmB，则下面关系式中正确的是A. IA=IBB.
11、IAIBC. WA=WBD. WAmB，则EkAEkB由动能定理可知：WAmB，则下面关系式中正确的是 （ ）A. aAaBB. vAvBC. PAPBD. EkAmB，则aAaB，选项A正确；B根据v=at可知，任意时刻两物体速度关系是vAvB，选项B正确；C根据P=Fv，因为vAvB，且弹簧对两物体的弹力大小相同，则弹力做功的功率为PAmB，则EkAEkB，选项D正确；故选ABCD.11.2016年9月15日我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“天宫二号”空间实验室，它的轨道可视为距离地面h=393km的近圆周轨道。“天宫二号”在轨运行期间，先后与“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船进
12、行了交汇对接。这标志着我国载人航天进入应用发展新阶段，对于我国空间站的建造具有重大意义。已知地球表面的重力加速度g、地球半径R。根据题目所给出的信息，可估算出“天宫二号”空间实验室在轨运行的 （ ）A. 加速度大小B. 角速度C. 轨道半径D. 机械能【答案】ABC【解析】【详解】卫星做圆周运动的的向心力等于万有引力，即 A根据，则可算出“天宫二号”空间实验室在轨运行的加速度大小，选项A正确；B根据，则可算出“天宫二号”空间实验室在轨运行的角速度大小，选项B正确；C“天宫二号”空间实验室在轨运行的轨道半径为R+h，选项C正确；D因“天宫二号”空间实验室的质量不确定，则不能确定其机械能，选项D错
13、误；故选ABC.12.如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在某一时刻的图像，已知波的传播速度v=2.0m/s，关于图像中a、b两处的质点，下列说法中正确的是 （ ）A. 图象中b处的质点再经0.1s时的速度为零B. 在波的形成过程中，a处的质点比b处的质点早振动了0.15sC. 波的传播过程中，图像中a处的质点与b处的质点的运动方向可能相同也可能相反D. 图象中b处的质点再经0.1s时的加速度方向沿x轴正方向E. 图象中a处的质点再经0.1s时的速度方向沿x轴正方向【答案】ABC【解析】【详解】波长0.4m，则周期 A图象中b处的质点再经0.1s时到达最低点，此时的速度为零，选项A正确；B因
14、为ab两点相距，则在波的形成过程中，a处的质点比b处的质点早振动了=0.15s，选项B正确；C因为ab两点相距，则波的传播过程中，图像中a处的质点与b处的质点的运动方向可能相同也可能相反，选项C正确；D图象中b处的质点再经0.1s时到达最低点，此时的加速度方向沿y轴正方向，选项D错误；E图象中a处的质点再经0.1s时再次回到平衡位置向下振动，则其速度方向沿y轴负方向，选项E错误；故选ABC.13.如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下
15、如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则 （ ）A. 该弹簧振子的振动周期为B. 若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y2的过程中，物块所受合力的冲量为零C. 若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y2的过程中，物块重力势能的减少量等于弹性势能的增加量D. 若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y2的过程中，物块处于失重状态【答案】ABC【解析】【详解】A该弹簧振子的振动周期为，选项A正确；B若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第
16、一次运动到 y2的过程中，物块的动量变化为零，则所受合力的冲量为零，选项B正确；C若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y2的过程中，物块的动能变化为零，则物块重力势能的减少量等于弹性势能的增加量，选项C正确；D若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y2的过程中，物块先向下加速后向下减速，则先处于失重状态后处于超重状态，选项D错误；故选ABC14.如图甲所示为某同学研究物体加速度与力和质量关系的实验装置示意图，图乙是该装置的俯视图。两个相同的小车，放在水平桌面上，前端各系一条轻细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码。两个小车通过细绳用夹子固定，打开夹子
17、，小盘和砝码牵引小车同时开始做匀加速直线运动，闭合夹子，两小车同时停止运动。实验中平衡摩擦力后，可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的合力，也可以通过增减小车中的砝码来改变小车的总质量。该同学记录的实验数据如下表所示，则下列说法中正确的是（ ）实验次数小车1总质量 m1/g小车2总质量 m2/g小车1受合力F1/N小车2受合力F2/N小车1位移x1/cm小车2位移x2/cm12502500.100.2020.139.822502500.100.3015.244.532502500.200.30 19.830.842505000.100.1020.039.753004000.100.1020.
18、315.163005000.100.1030.018.0A. 利用第1、2、3 次实验数据，可以研究小车质量相同的情况下，其加速度和合外力的大小关系B. 比较第1、2 次实验数据可知，两次小车运动的时间之比约为2：C. 利用第5、6 次实验数据，可以研究小车所受合外力一定的情况下，其加速度和总质量的大小关系D. 通过对表中数据的分析，可以判断出第4次实验数据的记录中，小车2的位移大小是错误的【答案】ABC【解析】【详解】A第1、2、3 次实验数据中，小车的质量相同，但是所加的外力不同，则可以研究小车质量相同的情况下，其加速度和合外力的大小关系，选项A正确；B根据1、2两组数据可知，两次小车1所
19、加的拉力相同，则加速度相同，两次位移之比为20.1:15.24:3，根据可知两次事件之比约为2：，选项B正确；C第5、6 次实验数据可知，两次小车的质量不同，所受拉力相同，则可以研究小车所受合外力一定的情况下，其加速度和总质量的大小关系，选项C正确；D第4次实验，合外力均为0.1N，质量之比为1：2，但位移之比是1:2，即加速度之比等于1：2，正确的是2：1但是两小车的位移究竟是哪个错误不能判断，故选项D错误。故选ABC.15.无偿献血、救死扶伤的崇高行为，是文明社会的标志之一。现代献血常采用机采成分血的方式，就是指把健康人捐献的血液，通过血液分离机分离出其中某一种成分（如血小板、粒细胞或外周
20、血干细胞）储存起来，再将分离后的血液回输到捐献者体内。分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置，其工作原理的示意图如图所示，将血液装入离心分离器的封闭试管内，离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境，“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向，其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距离成正比，血液在这个“模拟重力”环境中，也具有“模拟重力势能”。 初始时试管静止，血液内离转轴同样距离处有两种细胞a、b，其密度分别为a和b，它们的大小与周围血浆密度0的关系为a0b。对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中，下列说法中正确的是 （）A. 细胞a的“模拟重力势能”变小，细胞b的“模拟重力
21、势能”变大B. 若某时刻a、b两种细胞沿垂直于转轴方向的速率相等，则“模拟重力”对细胞a做功的功率给小于对细胞b做功的功率C. 利用这种离心分离器“模拟重力”的方法可以用于设计分离某些同位素的装置D. 这种离心分离器“模拟重力”的方法被一些科幻影视作品用于载人空间站的仿重力环境的设计（如图2），在这种航天器的环形舱中，“水平面”是环形的【答案】BCD【解析】【详解】A当试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中，细胞需要向心力F，有：F=mr2，因，r相同，则质量大的即密度大的所需要的向心力大，周围细胞对其作用力小于所需的向心力则要做离心运动，则b向远离转轴方向运动外运动，而a向靠近转轴方向
22、运动，因为“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向，则细胞a的“模拟重力势能”变大，细胞b的“模拟重力势能”变小，选项A错误；B根据P=mgv，若某时刻a、b两种细胞沿垂直于转轴方向的速率v相等，因a的模拟重力小，则“模拟重力”对细胞a做功的功率给小于对细胞b做功的功率，选项B正确；C因某些同位素的密度不同，则利用这种离心分离器“模拟重力”的方法可以用于设计分离某些同位素的装置，选项C正确；D这种离心分离器“模拟重力”的方法被一些科幻影视作品用于载人空间站的仿重力环境的设计，要在这种航天器的环形舱中做圆周运动，则“水平面”是环形的，选项D正确；故选BCD.二、本题共2小题，共15分。16.按如图
23、所示装置准备好器材后，先接通电源，然后后释放小车，让它拖着纸带运动，得到如图所示纸带，纸带上选取A、B、C、D、E五个计数点（相邻两个计数点间还有4个计时点未画出）。（1）打点计时器在纸带上打下这五个计数点所用的总时间为_s。（2）纸带上选取的A、B、C、D、E这五个计数点中，打点计时器最先打出的点应该是_点。（3）请说明怎样利用纸带记录的信息分析确定小车的运动是否为匀变速直线运动_（4）如果用这套装置验证机械能守恒定律（动能定理），测得砂和砂桶的总质量为m，小车的质量为M，已知重力加速度为g。则下列操作中必要的是 （ ）A必须选择小车静止时打下的点为第1个计数点B连接砂桶和小车的细线必须平行
24、于木板C通过将木板右端适当垫高来平衡小车所受的摩擦力D质量关系必须满足Mm【答案】 (1). 0.4 (2). A (3). 在误差允许的范围内，看连续相邻两计数点间的位移差x是否为常数【解析】【详解】（1）1打点计时器在纸带上打下这五个计数点所用的总时间为450.02s=0.4s。（2）2因小车做加速运动，则由纸带上的点迹分布可知，纸带上选取的A、B、C、D、E这五个计数点中，打点计时器最先打出的点应该是A点。（3）3在误差允许的范围内，看连续相邻两计数点间的位移差x是否为常数，从而确定小车的运动是否为匀变速直线运动；（4）4A在验证机械能守恒定律的实验中，不一定必须选择小车静止时打下的点为
25、第1个计数点，可以选择后面的点研究，选项A错误；B连接砂桶和小车的细线必须平行于木板，这样可认为小车受的拉力等于细线的拉力，选项B正确；C通过将木板右端适当垫高来平衡小车所受的摩擦力，这样可认为拉力等于小车受的合外力，选项C正确；D质量关系不需要满足Mm，选项D错误；故选BC.17.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）打下计数点5时物块运动速度大小的测量值为_m/s。
26、（2）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_和_之间某时刻开始减速。（3）打下计数点6时物块运动速度大小的测量值为_m/s；物块减速运动过程中加速度的大小为a=_m/s2。（保留三位有效数字）【答案】 (1). 1.00 (2). 6 (3). 7 (4). 1.16 (5). 2.00【解析】【详解】（1）1打下计数点5时物块运动速度大小的测量值为。（2）23从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；（3）45打下计数点6时物块运动速度大小的测量值为由纸
27、带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：18.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)(1)由图(b)可知，小车在桌面上是_(填“从右向左”或“从左向右”)运动的(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为_ m/s，加速度大小为_ m/s2.(结果均保留两位有效数字)【答案】 (1).
28、 从右向左 (2). 0.19 (3). 0.038【解析】【详解】（1）1小车在桌面上做匀减速运动，故相等的时间内，桌面上连续两水滴的位置会组建减小，故小车在桌面上是从右向左运动的（2）2已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为：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，有：根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小，得：，负号表示方向相反【点睛】处理纸带问题，一般是根据匀变速直线运动的推论公式求出加速度的大小，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，求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小19.如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验
29、证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。 小球做圆周运动所需的向心力大小可能等于_（选填选项前的字母）。A绳子对球拉力 B.小球自身重力 C.拉力和重力的合力 D.拉力在水平方向的分力 在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的
30、总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=_（用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到球心的距离为l，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_（用m、l、r及相关的常量表示）。 保持n的取值不变，用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们根据小球所受的合力F与向心力Fn大小相等的关系，画出了如图所示的图像，测得图线的斜率为k，则由此图线可知，重力加速度的测量值应为_。（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个验证性实验的操作，下列说法中正确的是_（选填选项前的字
31、母）。A. 小球质量的测量误差不影响本实验验证B. 小球匀速圆周运动半径的测量影响本实验验证C. 在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，小球做圆周运动的线速度越大D. 在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，小球做圆周运动的线速度越大（3）在考虑到有空气阻力的影响下，上述实验中小球运动起来后，经过比较长的时间，会发现其半径越来越小，足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动，请对小球和卫星运动的周期变化情况进行分析与比较_。【答案】 (
32、1). BCD (2). (3). (4). (5). ACD (6). 圆锥摆：r减小，周期变大，卫星：r减小，周期变小【解析】【详解】（1）1小球在运动过程中受到重力和绳子的拉力，重力和绳子的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，或者是绳子拉力的水平分量提供向心力，故CD正确，AB错误；故选CD.2小球做圆周运动的周期为，根据向心力公式可知：3令绳子和竖直方向的夹角为，根据三角形定则可知，小球的合力大小为：4因为小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则有：，则有： 所以 可得 。（2）5A. 要验证关系式中 ，小球的质量可从两边消掉，则小球质量的测量误差不影响本实验验证，选项A正确；B.
33、要验证的关系式可知，两边可消掉r，则小球匀速圆周运动半径的测量不影响本实验验证，选项B错误；C. 根据 可知，在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，则r越大，小球做圆周运动的线速度越大，选项C正确；D. 根据 可知，在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，则r越大，则小球做圆周运动的线速度越大，选项D正确；故选ACD.（3）6设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有：可解得：因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大；卫星：根据可知，r减小，周期变小.三、本题包括6小题，共55分。解答应写出必要
34、的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。20.如图所示，一个质量m=4.0kg的物体静止在水平地面上，现用一大小F=20、与水平方向成=37斜向上的力拉物体，使物体沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数=0.50，sin37=0.60，cos37=0.80，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）物体运动s=1.0m时的速度大小v；（2）物体运动s=1.0m时的动能Ek（3）物体运动s=1.0m的过程中，拉力F所做的功W；（4）分析动能Ek与拉力F所做的功W不相等的原因； （5）如果保
35、持拉力的方向不变，则要使物体沿水平面运动，拉力的大小F应满足什么条件？【答案】（1）1.0m/s （2）2.0J （3）16J （4）动能的变化量等于合外力做的功，除拉力F做功外，还有摩擦力做功 （5）18.2N66.7N【解析】【详解】物体沿竖直方向所受合力为零，设地面对物体的支持力为N，因此有N+Fsin=mg物体运动过程中所受摩擦力f=N=（mg-Fsin）根据牛顿第二定律，有Fcos-f=ma解得：a=0.50m/s2（1）物体运动s=1.0m时的速度大小 ；（2）物体运动s=1.0m时的动能 （3）物体运动s=1.0m的过程中，拉力F所做的功 （4）动能Ek与拉力F所做的功W不相等的
36、原因：动能的变化量等于合外力做的功，除拉力F做功外，还有摩擦力做功（5）要使物体运动需满足 解得F=18.2N使物体不离开地面，则解得F=66.7N则F的范围是18.2N66.7N21.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处运送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的斜面滑道，斜面长L=2.0m，其与水平面的夹角=37。现有一些建筑材料从斜面的顶端由静止开始下滑，其与斜面间的动摩擦因数=0.25。已知sin37=0.60，cos37=0.80，建筑材料可视为质点，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。（1）求建筑材料沿斜面下滑的加速度大小a；（2）求建筑材料滑到斜面底端时的速度大小
37、v；（3）若建筑材料的质量m=20kg求其滑到斜面底端时重力做功的功率P1；求其下滑的整个过程中重力做功的功率P2；（4）若想使建筑材料滑到斜面底端的速度减小一些，试分析说明可采取哪些措施？【答案】（1）4m/s2；（2）4m/s；（3）480W， 240W；（4）增大或L（减小倾角）【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律：解得a=4m/s2（2）建筑材料滑到斜面底端时的速度大小（3）其滑到斜面底端时重力做功的功率 ；其下滑的整个过程中用时间 重力做功的功率（4）根据动能定理若想使建筑材料滑到斜面底端的速度减小一些，则可以增大或减小倾角，因h一定，则可增加L.22.如图所示，质量m1=1.0k
38、g 的木板静止在光滑的水平面上，木板长L=1.8 m，现有质量m2=0.20kg可视为质点的物块，以水平向右v0=2.4 m/s的速度从左端滑上木板。已知物块与木板之间的动摩擦因数=0.10，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）木板运动过程中的最大速度大小v；（2）在物块与木板相互作用的过程中，物块损失的机械能E；（3）请用两种不同的方法，分析求解在物块与木板相互作用的过程中，由于摩擦产生的内能Q。【答案】（1）0.2m/s （2）0.38J （3）0.36J【解析】【详解】（1）物块的加速度木板的加速度当物块滑离木板时：解得t=1s（另一值舍掉）当物块滑离木板时木板速度最大，则最大值为v
39、1=a1t=0.2m/s（2）当物块滑离木板时物块的速度v1=v0-a2t=1.4m/s则在物块与木板相互作用的过程中，物块损失的机械能 （3）法1：由能量关系可知，摩擦产生的内能： 法2：当物块滑离木板时摩擦产生的内能23.如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器（它不影响小球运动，在图中未画出）。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h，记录小球通
40、过最高点时对轨道（压力传感器）的压力大小为F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复实验，经多次测量，得到了多组h和F，把这些数据标在F-h图中，并用一条直线拟合，结果如图所示。为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，取重力加速度g=10m/s2。请根据该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析并回答下列问题：（1）若空气及轨道对小球运动的阻力均可忽略不计，圆轨道的半径R和小球的质量m；若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足什么条件； 当释放处的竖直高度h=0.40m时，求小球到达圆轨道最低点时所受轨道的支持力的大小N1； 当释放处的竖直高度h
41、=0.40m时，求小球到达圆轨道圆心等高处时对轨道的压力N2。（2）在利用此装置进行某次实验时，由于空气及轨道对小球运动的阻力不可忽略，当释放处的竖直高度h=0.50m时，压力传感器测得小球对轨道的压力N=0.32N，求小球从静止运动至圆轨道最高点的过程中克服阻力所做的功W。【答案】（1）0.16m，0.032kg h0.16m或者h0.4m 1.92N 0.96N（2）6.410-3J【解析】【详解】（1）设小球到达A点速度为vA，根据动能定理：在A点，设轨道对小球的压力为N，根据牛顿第二定律： 根据牛顿第三定律：N=F联立上述三式可得： 对比F-h图象，根据斜率和截距关系，可得： 解得：R
42、=0.16m m=0.032kg假设h=h1时，小球恰好到达最高点A，此时F=0由F-h图象可得：h1=0.4m假设h=h2时，小球恰好到达圆轨道圆心的右侧等高点，此过程根据动能定理：mg（h2-R）=0-0解得：h2=R=0.16m综上，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足：h0.16m或者h0.4m 当释放处的竖直高度h=0.40m时，到达最高点时对轨道压力为零，则此时速度 从最高点到最低点： 解得N1=1.92N；当释放处的竖直高度h=0.40m时，到达最高点时对轨道压力为零，则此时速度 从最高点到圆轨道圆心等高处： 解得N2=0.96N；（2）小球在最高点时：其中N=
43、0.32N从释放到圆弧最高点： 解得Wf=6.410-3J24.有一颗在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，其轨道距地面高为h。已知地球的半径为R，且不考虑地球自转的影响。（1）若要计算此卫星绕地球做匀速圆周运动的周期，你认为还需要知道哪些物理量？（2）若已知地球表面处的重力加速度为，求此卫星在轨运动的线速度大小v。（3）若已知地球质量为M，引力常量为G，求此卫星在轨运动线速度大小v。（4）如果从这颗卫星上发射一个小探测器，发射的速度与卫星在轨运动的线速度大小相等、方向相反。根据运动的相对性可知，探测器发射后其相对地心的线速度为零。关于这个探测器落至地面所需要的时间，某同学的解答过程
44、如下：地面的重力加速度为g，所以根据h=gt2可知，下落的时间t=。老师说该同学的上述解答是不正确的，请指出上述错误的原因，并分析说明探测器下落的时间t应该比该同学所计算的结果大还是小？ 该探测器被发射出来时其在地面的上的投影为赤道上某一点A，当它落至地面上时，是否能落在赤道上的A点。如果能，请说明理由；如果不能，请说明实际落点在A点的东侧还是西侧。 （5）如果卫星在地面的上的投影位于赤道上某一点B时，从这颗卫星上沿其轨道的切线方向发射一个小探测器，这个小探测器发射后相对于B点的速度为零。请分析说明当它落至地面上时，是否能落在赤道上的B点。如果能，请说明理由；如果不能，请说明实际落点在B点的东
45、侧还是西侧。【答案】（1）引力常量G、地球质量M； 或重力加速度g； 或线速度（2） （3） （4）大于该同学的计算结果 西侧 （5）东侧【解析】【详解】（1）根据 可知或 则若要计算此卫星绕地球做匀速圆周运动的周期，还需要知道：引力常量G、地球质量M； 或重力加速度g；或线速度；（2）若已知地球表面处的重力加速度为，根据此卫星在轨运动的线速度大小。（3）若已知地球质量为M，引力常量为G，根据此卫星在轨运动的线速度大小。（4）因地面处重力加速度为g，而距离地面越高，则重力加速度越小，则由可知，实际下落的时间比用计算出的时间偏大；因地球自西向东转，则当探测器落到地面时实际落点在A点的西侧。 小探
46、测器发射后相对于B点的速度为零，则相对地心向东运动，可知落到赤道上时的实际落点在B点的东侧。25.如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。（1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。已知弹簧的劲度系数为k，请写出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系式，并借助F-x 图像确定出将小滑块由O点缓慢拉到位置坐标x的过程中，弹簧弹力所做的功。小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，若从
47、小物块向右运动通过O点时开始计时，请在图乙中定性画出小物块所受弹力F随时间t变化的关系图像；若测得该弹簧的弹性势能Ep与其位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中Ep0和x0皆为已知量，请根据图丙中Ep-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k。（2）若水平面不光滑，小滑块与水平面间的动摩擦因数为。如图丁所示，弹簧的劲度系数为k，O为弹簧原长位置，以距O点右侧 的O为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴Ox。将小滑块沿水平面向右拉到O右侧的P点，由静止释放小滑块，小滑块可以在水平面上往复运动并最终停下。已知重力加速度为g，并可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。证明小滑块被释放后第一次向左的运动的
48、过程中，其受力特点符合以O为平衡位置的简谐运动的受力条件。并分析如果小滑块在O点最左方停不住，则O到P点距离应满足什么条件； 若小滑块被释放后能第2次经过O点而不能第3次经过O点，试分析说明O到P点距离又应满足什么条件。【答案】(1) -kx2 ,图见解析 (2) l,l【解析】【详解】（1）弹力与x的关系：F=-kx因为F-x图像是过原点的直线，则弹簧弹力所做的功如图1所示； 因则（2）即小滑块第一次向左运动过程的受力情况与以O为平衡位置的简谐运动的受力相同。对于小滑块由P点出发向左运动的过程，假设其在最左端时，其距O点的距离为l1，由功能关系得： 即： 解得： 若小滑块速度为零而停不住，则应有：kl1mg将l1代入得： 设小滑块速度为零时距O点的距离为l2，对其由O点左侧最大位移处向右运动至速度减为零的过程，由功能关系得： 解得： 若小滑块到达O点时速度为零，则l2=0，则 滑块能第二次经过O点时满足条件是同理，小滑块在O点右侧速度为零时距O点的距离为l3，对其由O点右侧最大位移处向左运动至速度减为零的过程，满足 则若小滑块到达O点时速度为零，则32=0，则 滑块不能第三次经过O点时满足条件是O到P点距离应满足的条件为l。
