1、2016-2017学年天津市红桥区高三（上）期中物理试卷一、选择题（每题3分）1物体做匀加速直线运动，经过A点的速度是vA，经过B点的速度是vB，C为AB的中点，则经C点的速度的大小是（）ABCD2如图所示，物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动它受到的力是（）A重力、弹力、静摩擦力B重力、弹力C重力、弹力、滑动摩擦力D重力、滑动摩擦力3两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑的水平面上，如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对B的作用力等于（）A FB FCFD F4如图所示，自由下落的小球开始接触竖直放置的弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和所受合力的变
2、化情况是（）A合力变小，速度变小B合力变小，速度变大C合力先变小后变大，速度先变大后变小D合力先变小后变大，速度先变小后变大5关于力和运动，下列说法中正确的是（）A物体在恒力作用下可能做曲线运动B物体在变力作用下不可能做直线运动C物体在恒力作用下不可能做曲线运动D物体在变力作用下不可能保持速率不变6关于互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动正确的说法是（）A一定是直线运动B一定是曲线运动C可以是直线也可能是曲线运动D以上说法都不正确7假设火星和地球都是球体，火星的质量M火和地球的质量M地之比=p，火星的半径R火和地球的半径R地之比=q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处
3、的重力的加速度g地之比等于（）ABpq2CDpq8质量为m的汽车，以恒定功率P在平直马路上行驶，匀速行驶时的速度为v1，则汽车的速度为v2时（v2v1）的加速度为（）ABCD9科学家发现在月球上含有丰富的He（氦3），它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为He+He2H+He关于He聚变下列表述正确的是（）A聚变反应不会释放能量B聚变反应产生了新的原子核C聚应反应没有质量亏损D目前核电站都采用聚变反应发电10如图所示，物体以100J的初动能从斜面底端向上滑行，第一次经过P点时，它的动能比最初减少了60J，势能比最初增加了45J，可以推测如果物体从斜面返回底端出发
4、点末动能为（）A60JB50JC48JD20J二、多先选择题（每题4分）11关于速度、加速度正确的说法是（）A物体有加速度，速度就一定增加B加速度增大，速度也一定增大C物体速度很大，加速度可能为零D物体加速度值减小，速度可能增大12重为G的物体静止在倾角为的斜面上，物体受力如图所示，这些力之间的大小关系是（）AN=GcosBf=GsinCf+N=GDG2=N2+f213关于地球同步通迅卫星，下列说法正确的是（）A它一定在赤道上空运行B各国发射的这种卫星轨道半径都一样C它运行的线速度一定大于第一宇宙速度D它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间14A、B两球质量相等，A球竖直上抛，B球平抛，两球
5、在运动中空气阻力不计，则下述说法中正确的是（）A相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同B相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同C动量的变化率大小相等，方向相同D动量的变化率大小相等，方向不同15氢原子的部分能级如图所示已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间由此可推知，氢原子（）A从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的光为可见光三、填空题实验题16如图，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为
6、零合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.80V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.80V时，电流表读数为零由此可知阴极材料的逸出功为eV17在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据，然后根据测得的数据作出如图所示的aF图线，发现图线既不过原点，又不是直线，原因是（）A没有平衡摩擦力，且小车质量较大B平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大C平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大D平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大18在“验证机械能守恒定律”的实验
7、中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.89m/s，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记做0，另选连续的4个点A，B，C，D各点到0点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于J，动能的增加量等于J（取三位有效数字）四、计算题19据报道，某航空公司的一架客机，在正常航线上做水平飞行时，突然受到强大的垂直气流的作用，使飞机在10s内下降高度为1800m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究在竖直方向上的运动，且假设这
8、一运动是匀变速直线运动，试计算：（1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大？方向怎样？（2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（g取10m/s2）（3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位？20已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g某卫星绕地球做匀速圆周运动，运行的周期为T，求卫星的运行速度和轨道半径21有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥（g取10m/s2）（l）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？（3）汽车对地面的压
9、力过小是不安全的，因此从这个角度讲，汽车过桥时的速度不能过大，对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？（4）如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样，汽车要在地面上腾空，速度要多大？（已知地球半径为6400km）22在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车，一个质量为m的小铁块以速度V0沿水平槽口滑去，如图所示，求：铁块能滑至弧形槽内的最大高度：（设m不会从左端滑离M）小车的最大速度；若M=m，则铁块从右端脱离小车后将作什么运动？2016-2017学年天津市红桥区高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题3分）1物体做匀加速直线运动，经过A点的速度是vA
10、，经过B点的速度是vB，C为AB的中点，则经C点的速度的大小是（）ABCD【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出C点的速度大小【解答】解：根据匀变速直线运动的速度位移公式得，可知，解得故D正确，A、B、C错误故选：D2如图所示，物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动它受到的力是（）A重力、弹力、静摩擦力B重力、弹力C重力、弹力、滑动摩擦力D重力、滑动摩擦力【考点】物体的弹性和弹力；弹性形变和范性形变【分析】按一重力二弹力三摩擦力四其它力对物体进行受力分析可知，物体受重力、传送送对物体的支持力；关于是否受摩擦力可以通过假设法进行讨论，假设水平
11、方向受到摩擦力，则在水平方向上我们找不到其它力与该摩擦力平衡，故假设不成立，物体在水平方向不受摩擦力作用【解答】解：物体随传送带一起匀速运动，故物体处于平衡状态，所受合外力为零在竖直方向物体受重力和传送带的支持力，合力为零；假设水平方向存在摩擦力，但如果水平方向受摩擦力作用，则没有力与摩擦力平衡，因水平方向物体不受外力作用，故物体不受摩擦力；故选：B3两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑的水平面上，如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对B的作用力等于（）A FB FCFD F【考点】牛顿运动定律的应用连接体；力的合成与分解的运用【分析】对整体研究，由牛顿第二定律求出加
12、速度，再隔离对B研究，B水平方向受到A对它的作用力，由牛顿第二定律求出作用力【解答】解：根据牛顿第二定律，得 对整体：a= 对B：F=m2a=故选B4如图所示，自由下落的小球开始接触竖直放置的弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和所受合力的变化情况是（）A合力变小，速度变小B合力变小，速度变大C合力先变小后变大，速度先变大后变小D合力先变小后变大，速度先变小后变大【考点】牛顿第二定律；功能关系【分析】根据小球的受力，判断合力的变化，根据牛顿第二定律得出加速度的变化，根据加速度方向与速度方向的关系判断速度的变化【解答】解：小球开始接触弹簧时，开始重力大于弹力，合力向下，合力为零后，重力小于
13、弹力，合力向上，合力先变小后变大则加速度方向先向下，与速度方向相同，然后加速度方向向上，与速度方向相反，所以速度先增大后减小故C正确，A、B、D错误故选：C5关于力和运动，下列说法中正确的是（）A物体在恒力作用下可能做曲线运动B物体在变力作用下不可能做直线运动C物体在恒力作用下不可能做曲线运动D物体在变力作用下不可能保持速率不变【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，但合外力方向、大小不一定变化；只要是力的方向与速度的方向在一条直线上，物体就做直线运动，与力的大小是否变化无关【解答】解：A、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同
14、一条直线上，但合外力不一定变化，如平抛运动所以A选项正确B、只要是力的方向与速度的方向在一条直线上，物体就做直线运动，与力的大小是否变化无关，所以B错误C、同A的分析，A选项正确，所以C错误D、匀速圆周运动受的力的方向始终指向圆心，受的力是变力，但它的速度的大小变化，所以D错误故选A6关于互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动正确的说法是（）A一定是直线运动B一定是曲线运动C可以是直线也可能是曲线运动D以上说法都不正确【考点】物体做曲线运动的条件【分析】判断合运动是直线运动还是曲线运动，看合速度的方向和合加速度的方向是否在同一条直线上【解答】解：两个分运动一个是匀速直线运动，另
15、一个是匀变速直线运动，只有一个方向上有加速度，则合加速度的方向就在该方向上，所以合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其合运动为曲线运动故B正确，A、C、D错误故选：B7假设火星和地球都是球体，火星的质量M火和地球的质量M地之比=p，火星的半径R火和地球的半径R地之比=q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力的加速度g地之比等于（）ABpq2CDpq【考点】万有引力定律及其应用；向心力【分析】根据重力等于万有引力，得，因为火星的质量M火和地球的质量M地之比为p，火星的半径R火和地球的半径R地之比为q，代入计算即可【解答】解得所以故选：A8质量为m的汽车，以恒定功率P在平直马
16、路上行驶，匀速行驶时的速度为v1，则汽车的速度为v2时（v2v1）的加速度为（）ABCD【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】汽车以恒定的功率匀速运动时，汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力的大小相等，由此可以求得汽车受到的阻力的大小，当速度为v2时，在由P=Fv可以求得此时的牵引力的大小，根据牛顿第二定律求得汽车的加速度的大小【解答】解：汽车以速度v1匀速运动时，根据P=Fv1=fv1可得汽车受到的阻力的大小为：f=汽车以速度v2运动时，根据P=Fv2，所以此时的牵引力F=由牛顿第二定律可得：Ff=ma，所以加速度为：a=故选：C9科学家发现在月球上含有丰富的He（氦3），它是一种高效、清洁
17、、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为He+He2H+He关于He聚变下列表述正确的是（）A聚变反应不会释放能量B聚变反应产生了新的原子核C聚应反应没有质量亏损D目前核电站都采用聚变反应发电【考点】轻核的聚变；质量亏损【分析】所有的核聚变都有能量产生，所以核聚变都伴随质量亏损，核聚变核电站处于实验阶段【解答】解：由于核聚变过程中存在质量亏损，故C错误根据爱因斯坦质能方程E=mC2可以确定既然有质量亏损，核聚变会释放能量故A错误由于该核反应的生成物有和，故该反应产生了新的原子核故B正确目前的核电站都采用了U235的核裂变，而核聚变仍处于实验阶段故D错误故选B10如图所示，物体以10
18、0J的初动能从斜面底端向上滑行，第一次经过P点时，它的动能比最初减少了60J，势能比最初增加了45J，可以推测如果物体从斜面返回底端出发点末动能为（）A60JB50JC48JD20J【考点】动能定理的应用【分析】运用动能定理列出动能的变化和总功的等式，运用除了重力之外的力所做的功量度机械能的变化关系列出等式，两者结合去解决问题【解答】解：运用动能定理分析得出：物体损失的动能等于物体克服合外力做的功（包括克服重力做功和克服摩擦阻力做功），损失的动能为：Ek=mgLsin+fL=（mgsin+f）L=60J损失的机械能等于克服摩擦阻力做功：E=fL=15J则有： =常数，与L无关，由题意知此常数为
19、4则物体上升到最高点时，动能为0，即动能减少了100J，那么损失的机械能为25J，那么物体返回到底端，物体又要损失的机械能为25J，故物体从开始到返回原处总共机械能损失50J，因而它返回A点的动能为50J故B正确，ACD错误故选：B二、多先选择题（每题4分）11关于速度、加速度正确的说法是（）A物体有加速度，速度就一定增加B加速度增大，速度也一定增大C物体速度很大，加速度可能为零D物体加速度值减小，速度可能增大【考点】加速度；速度【分析】加速度是物体速度的变化和所用时间的比值，加速度反应物体速度变化快慢的物理量，当加速度与速度方向相同时物体做加速运动，相反时做减速运动【解答】解：A、加速度反应
20、物体速度变化快慢的物理量，物体有加速度只能说明物体的速度肯定发生变化，而不能说明物体速度肯定增加，故A错误；B、当加速度与速度方向相反时，物体做减速运动，当加速度增加时物体的速度仍在减小，只是减小得更快了，故B错误；C、当物体以很大的速度做匀速直线运动时，物体的加速度为零，故C正确；D、当加速度与速度方向相同时，物体做加速运动，加速度减小时物体速度仍在增加，只是增加得变慢了，故D正确故选：CD12重为G的物体静止在倾角为的斜面上，物体受力如图所示，这些力之间的大小关系是（）AN=GcosBf=GsinCf+N=GDG2=N2+f2【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】将重力G分解为沿斜面方向
21、和垂直斜面两个方向，则沿斜面方向的分力为Gsin，垂直斜面方向的分力为Gcos【解答】解：A、根据平衡条件，垂直斜面方向合力为零，则N=Gcos，故A正确；B、根据平衡条件，沿斜面方向合力为零，则f=Gsin，故B正确；C、运用合成法如图：根据三角形两边之和大于第三边：f+NG，故C错误；D、由上图可得：G2=N2+f2，故D正确故选：ABD13关于地球同步通迅卫星，下列说法正确的是（）A它一定在赤道上空运行B各国发射的这种卫星轨道半径都一样C它运行的线速度一定大于第一宇宙速度D它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】地球同步卫星即地球同步轨道
22、卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，其运行角速度等于地球自转的角速度【解答】解：A、同步通迅卫星一定在赤道上空运行，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，同步卫星运行轨道只能位于地球赤道平面上的圆形轨道故A正确；B、根据万有引力提供向心力，由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以周期T为一定值，根据等式得出： =m所以各国发射的这种卫星轨道半径
23、都一样，故B正确；C、根据万有引力提供向心力，v=，第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故CD错误；故选：AB14A、B两球质量相等，A球竖直上抛，B球平抛，两球在运动中空气阻力不计，则下述说法中正确的是（）A相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同B相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同C动量的变化率大小相等，方向相同D动量的变化率大小相等，方向不同【考点】动量定理【分析】合外力的冲量等于动量的变化，根据动量定理分析答题，要注意：动量是矢量，既有大小又有
24、方向【解答】解：A、由动量定理可得，p=mgt，两球的质量、运动时间相同，则动量的变化大小相等，方向相同，故A正确B错误；B、动量的变化率=mg，两小球的质量相等，则重力每个相等，动量的变化率大小相等，方向相同，故C正确；D错误；故选：AC15氢原子的部分能级如图所示已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间由此可推知，氢原子（）A从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的光为可见光【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】能级间跃迁时辐射的
25、光子能量等于两能级间的能级差，即EmEn=hv【解答】解：A、从高能级向n=1能级跃迁时，辐射的光子能量最小为10.20eV，大于可见光的光子能量，则波长小于可见光的波长故A正确B、从高能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量最大为3.40eV，大于可见光的能量故B错误C、从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率最大为1.51eV，小于可见光的光子能量故C错误D、从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光子能量为12.09eV，不在可见光能量范围之内故D错误故选A三、填空题实验题16如图，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压
26、表读数小于0.80V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.80V时，电流表读数为零由此可知阴极材料的逸出功为1.7eV【考点】爱因斯坦光电效应方程【分析】光电子射出后，有一定的动能，若能够到达另一极板则电流表有示数，当恰好不能达到时，说明电子射出的初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答【解答】解：根据题意光电子的初动能为：Ek=qU=0.8eV根据爱因斯坦光电效应方程，阴极材料的逸出功为：W=hvEk=2.5eV0.8eV=1.7eV故答案为：1.717在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F用打点计时器测出小
27、车的加速度a，得出若干组F和a的数据，然后根据测得的数据作出如图所示的aF图线，发现图线既不过原点，又不是直线，原因是（）A没有平衡摩擦力，且小车质量较大B平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大C平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大D平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】探究加速度与力的关系实验时，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西当小盘与砝码的质量远小于小车的质量时，可以认为小车受到的拉力等于小盘与砝码的重力【解答】解：图线不过原点，F不等于零，a仍然为零，知平衡摩擦
28、力不足，即平衡摩擦力时，所垫木板太低从图象上可以看出：F从0开始增加，砂和小桶的质量远小于车的质量，慢慢的砂的质量在增加，那么在后面砂和小桶的质量就没有远小于车的质量，那么绳子的拉力与砂和小桶的总重力就相差较大图线不是直线的原因是砂和小桶的质量没有远小于车的质量，即砂和小桶的质量较大故C正确，A、B、D错误故选：C18在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.89m/s，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记做0，另选连续的4个点A，B，C，D各点到0点的距离分别为62.99cm、70.
29、18cm、77.76cm、85.73cm根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于7.62J，动能的增加量等于7.56J（取三位有效数字）【考点】验证机械能守恒定律【分析】纸带实验中，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，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，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【解答】解：重力势能减小量Ep=mgh=1.09.80.7776J=7.62J在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：故答案为：7.62、7.56四、计算题19据报道，某航空公司的一架客机，在正常航线上做
30、水平飞行时，突然受到强大的垂直气流的作用，使飞机在10s内下降高度为1800m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究在竖直方向上的运动，且假设这一运动是匀变速直线运动，试计算：（1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大？方向怎样？（2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（g取10m/s2）（3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位？【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【分析】（1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出飞机在竖直方向上运动的加速度（2）根据牛顿第二定律求出安全带的拉力大小（3）结合乘客相
31、对于机舱的运动规律，确定受伤的可能部位【解答】解：（1）根据得，a=，方向竖直向下（2）根据牛顿第二定律得，F+mg=ma，F=m（ag）=2.6mg，即安全带必须提供的拉力相当于乘客体重的2.6倍（3）未系安全带，他相对于机舱向上运动，使头部受到伤害答：（1）飞机在竖直方向上产生的加速度为36m/s2，方向竖直向下（2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重2.6倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅（3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向上运动，最可能受到伤害的是人体的头部20已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g某卫星绕地球做匀速圆周运动，运行的周期为T，求卫星的运行速度和轨道半径【考点】人
32、造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，在地球表面，万有引力等于物体的重力，根据牛顿第二定律和圆周运动公式即可求解【解答】解：卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 G=m2r 又=在地球表面，有G=mg 解得：r=，v=答：卫星的运行速度为，轨道半径为21有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥（g取10m/s2）（l）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？（3）汽车对地面的压力过小是不安全的，因此从这个角度讲，汽车过桥时的速度不能过大，对于同样
33、的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？（4）如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样，汽车要在地面上腾空，速度要多大？（已知地球半径为6400km）【考点】向心力【分析】（1）在最高点重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求解；（2）汽车对桥恰好无压力，重力完全提供向心力，根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求解（3）根据第1题拱桥对汽车的支持力表达式进行分析（4）汽车要在地面上腾空，所受的支持力为零，运用根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求解【解答】解：（1）汽车到达桥顶时，竖直方向受到重力G和桥对它的支持力N的作用汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持
34、力N，汽车过桥时做圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力；根据牛顿第二定律得：mgN=m，有：N=mgm=N=7600N根据牛顿第三定律得知，汽车对桥的压力大小N=N=7600N，方向竖直向下（2）汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空，则N=0，汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供，所以有： mg=m得：v0=m/s=22.4m/s（3）由第1题得知：N=mgm，v相同时，拱桥半径r越大，N越大，越安全（4）汽车要在地面上腾空，所受的支持力为零，由重力提供向心力，则有：mg=m得 vm=m/s=8000m/s答：（1）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是7600N（2）汽车以2
35、2.4m/s的速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空（3）对于同样的车速，拱桥圆弧的半径越大比较安全（4）如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样，汽车要在地面上腾空，速度要8000m/s22在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车，一个质量为m的小铁块以速度V0沿水平槽口滑去，如图所示，求：铁块能滑至弧形槽内的最大高度：（设m不会从左端滑离M）小车的最大速度；若M=m，则铁块从右端脱离小车后将作什么运动？【考点】动量守恒定律；能量守恒定律【分析】（1）铁块滑至最高处时，有共同速度，由动量守恒定律和能量守恒定律求解（2）铁块从小车右端滑离小车时由动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解（3）分析当M=m时铁块的速度，确定其运动性质【解答】解：（1）铁块滑至最高处时，有共同速度V，由动量守恒定律得：mV0=（M+m）V 由能量守恒定律得：由解得：（2）铁块从小车右端滑离小车时，小车的速度最大为V1，此时铁块速度为V2，由动量守恒定律得：mv=MV1+mV2由能量守恒定律得：由解得：（3）由上面解得：由已知当M=m时，由得：V2=0又因铁块滑离小车后只受重力，所以做自由落体运动答：铁块能滑至弧形槽内的最大高度是小车的最大速度是；若M=m，则铁块从右端脱离小车后将作自由落体运动2017年2月28日