1、2015-2016学年安徽省宣城市郎溪中学高一（下）第三次月考物理试卷一选择题（每题4分，1-8为单选，9-12为多选，共48分）1如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于物体A的受力情况说法正确的是（）A受重力、支持力B受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力C受重力、支持力、摩擦力和向心力D受重力、支持力和指向圆心的摩擦力2如图所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为10cm，大齿轮半径为20cm，大齿轮中C点离圆心O2的距离为10cm，A、B分别为两个齿轮边缘上的点，则A、B、C三点的（）A线速度之比为1：1：1B角速度之比为1：1：1C向心加速度之比为4：2：
2、1D转动周期之比为2：1：13从h高处以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图所示若取抛出处物体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为（）AmghBmgh+mvC mvD mvmgh4如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为Ff，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是（）A此时小物块的动能为F（x+L）B此时小车的动能为FxC这一过程中，小物块和小车增加的机械能为FxFfLD这一过程中，因摩擦而产生的热量为FfL5如图，一很长的
3、、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（）AhB1.5hC2hD2.5h6如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为（）A1：1B2：1C3：1D4：17如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都
4、竖直绷紧，汽车以v向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为30，则（）A从开始到绳与水平夹角为30时，拉力做功mghB从幵始到绳与水平夹角为30时，拉力做功C在绳与水平夹角为30时，拉力功率等于D在绳与水平夹角为30时，拉力功率大于8如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等且小于c的质量，则（）Ab所需向心力最小Bb、c的周期相同且大于a的周期Cb、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度Db、c的线速度大小相等，且小于a的线速度9同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2
5、，地球的半径为R，则下列结果正确的是（）A =B =（）2C =D =10一个轻质弹簧，固定于天花板的O点处，原长为L，如图所示一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过程中（）A由A到C的过程中，物块的机械能守恒B由A到B的过程中，物块的动能和重力势能之和不变C由B到C的过程中，弹性势能和重力势能之和先增大后减小D由B到C的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等11如图所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部图中A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨直
6、径等于h光滑轨道、D是长为的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有（）ABCD12放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在06s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图2甲、乙所示下列说法正确的是（）A06 s内物体的位移大小为30 mB06 s内拉力做的功为70 JC合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等D滑动摩擦力的大小为5 N二实验题（每空2分，共12分）13某学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图1所示图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W当
7、用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都完全相同每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出通过实验数据分析可以得出功与物体速度变化的关系（1）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是A防止小车不能被橡皮筋拉动 B保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功C便于小车获得较大的弹射速度 D防止纸带上点迹不清晰（2）如图2是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点，相邻的两个计数点间有一个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为：0.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、2
8、5.83cm、34.75cm，若打点计时器的打点频率为50Hz，则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是m/s（结果取三位有效数字）14在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图1所示O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中O点到点来验证机械能守恒定律；（2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量Ep=J，动能增加量Ek=J（结果取三
9、位有效数字）；（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象（如图2）是图中的三、计算题（15题8分、16题8分、17题12分、18题12分，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）15宇航员在月球表面附近自h高处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，已知月球半径为R，若在月球上发射一颗卫星，它在月球表面附近绕月球做圆周运动的周期多大？16如图所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点
10、处有一根光滑的细钉，已知OP=L，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B，则：（1）若不计空气阻力，则初速度v0多大？（2）若初速度v0=4，则在小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功？17一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶试求：（1）汽车的最大行驶速度；（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度；（3）当速度为5m
11、/s时，汽车牵引力的瞬时功率；（4）当汽车的速度为32m/s时的加速度；（5）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间18如图所示，半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角=37，另一端点C为轨道的最低点C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M=1kg，上表面与C点等高质量m=1kg的物块 （可视为质点）从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道已知物块与木板间的动摩擦因数1=0.2，木板与路面间的动摩擦因数2=0.05，sin 37=0.6，cos 37=0.8，取g=10m/s2，设木板
12、受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等试求：（1）物块经过轨道上的B点时的速度大小；（2）物块经过轨道上的C点时对轨道的压力；（3）木板至少多长才能使物块不从木板上滑下？（4）若木板足够长，请问从开始平抛至最终木板、物块都静止，整个运动过程中，物块与木板间产生的内能为多少？木板与地面间产生的内能为多少？共产生的内能为多少？2015-2016学年安徽省宣城市郎溪中学高一（下）第三次月考物理试卷参考答案与试题解析一选择题（每题4分，1-8为单选，9-12为多选，共48分）1如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于物体A的受力情况说法正确的是（）A受重力、支持力B受重
13、力、支持力和与运动方向相反的摩擦力C受重力、支持力、摩擦力和向心力D受重力、支持力和指向圆心的摩擦力【考点】向心力【分析】向心力是根据效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力来充当，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力【解答】解：物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故ACD错误，D正确故选：D【点评】本题学生很容易错误的认为物体受到向心力作用，要明确向心力的特点，同时受力分析时注意分析力先后顺序，即受力分析步骤2如图所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为10cm，大齿轮半径为20cm，大齿轮中C点离圆心
14、O2的距离为10cm，A、B分别为两个齿轮边缘上的点，则A、B、C三点的（）A线速度之比为1：1：1B角速度之比为1：1：1C向心加速度之比为4：2：1D转动周期之比为2：1：1【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】转动过程中两个啮合齿轮边缘各点的线速度大小相等，同一轮子上各点的角速度相等，再由圆周运动的规律求解【解答】解：A、B两个轮子同缘传动，两轮边缘各点的线速度大小相等，故：vA=vB；同轴传动时，角速度相等，故：B=C；根据题意，有：rA：rB：rC=1：2：1；根据v=r，由于B=C，故vB：vC=rB：rC=2：1；故vA：vB：vC=2：2：1，根据v=r，由于vA=vB，故
15、A：B=rB：rA=2：1；故A：B：C=rB：rA=2：1：1，故A、B错误；C、向心加速度a=v=v，则得向心加速度之比为 aA：aB：aC=vAA：vBB：vCC=（22）：（21）：（11）=4：2：1，故C正确D、由T=得转动周期之比为：TA：TB：TC=： =1：2：2，故D错误；故选：C【点评】解决传动装置中各量的关系问题，关键抓住同缘传动的各点线速度大小相等、共轴转动的各点角速度相等，根据相等的关系，灵活选择公式的形式解题3从h高处以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图所示若取抛出处物体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为（）AmghBmgh+mvC
16、mvD mvmgh【考点】机械能守恒定律【分析】不计空气阻力，抛出后物体只受重力，其机械能守恒，物体着地时的机械能等于抛出时的机械能【解答】解：据题，不计空气阻力，抛出后物体只受重力，其机械能守恒，物体着地时的机械能等于抛出时的机械能取抛出处物体的重力势能为0，根据机械能守恒得：物体着地时的机械能为：E=故选：C【点评】本题关键要掌握机械守恒定律，并能正确应用，也可以根据动能定理求解4如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为Ff，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则
17、下列说法中正确的是（）A此时小物块的动能为F（x+L）B此时小车的动能为FxC这一过程中，小物块和小车增加的机械能为FxFfLD这一过程中，因摩擦而产生的热量为FfL【考点】功能关系；机械能守恒定律【分析】根据动能定理：合外力做功等于物体动能的变化，求解物块的动能根据功能关系分析得知，物块和小车增加的机械能为F（L+x）FfL系统产生的热量等于系统克服滑动摩擦力做功由此分析即可【解答】解：A、对物块，根据动能定理得，（FFf）（x+L）=Ek0则物块的动能为 Ek=（FFf）（x+L），故A错误；B、对小车，由动能定理得：Ek0=Ffx，则此时小车的动能为 Ek=FfxFx，故B错误C、这一过
18、程中，由能量守恒定律可知，小物块和小车增加的机械能为 F（L+x）FfL，故C错误；D、系统产生的热量等于系统克服滑动摩擦力做功，为FfL，故D正确；故选：D【点评】本题关键是明确滑块和小车的受力情况、运动情况、能量转化情况，然后结合功能关系进行分析，要注意对单个物体运用动能定理时，位移的参照物必须对地面5如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（）AhB1.5hC2hD2.5h【考点】机械能守恒定律【分析】本题可以分为两个过程来求解：首先根
19、据ab系统的机械能守恒，列式求得a球上升h时的速度大小b球落地，a球的机械能守恒，再求得a球上升的高度的大小即可得到a球可达到的最大高度【解答】解：设a球上升高度h时，两球的速度大小为v，根据ab系统的机械能守恒得： 3mgh=mgh+（3m+m）v2解得：v=，此后绳子恰好松弛，a球开始做初速为v=的竖直上抛运动，再对a球，根据机械能守恒：mgh+=mgH解得a球能达到的最大高度：H=1.5h故选：B【点评】在本题中要分过程来求解，第一个过程中系统的机械能守恒，a球的机械能并不守恒；在第二个过程中只有a球的机械能守恒6如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a站
20、于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为（）A1：1B2：1C3：1D4：1【考点】牛顿第二定律；向心力【分析】b向下摆动过程中机械能守恒，在最低点绳子拉力与重力之差提供向心力，根据向心力公式得出绳对b的拉力，a刚好对地面无压力，可得绳子对a的拉力，根据拉力相等，可得两者质量关系【解答】解：b下落过程中机械能守恒，有： 在最低点有： 联立得：Tb=2mbg当a刚好对地面无压力时，有：Ta=magTa=Tb，所以，ma：mb=2：1，故ACD错误，B正确故选：B【点评】根据物体的运动规律选择正
21、确规律求解是解决这类问题的关键，同时正确受力分析是解题的前提7如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以v向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为30，则（）A从开始到绳与水平夹角为30时，拉力做功mghB从幵始到绳与水平夹角为30时，拉力做功C在绳与水平夹角为30时，拉力功率等于D在绳与水平夹角为30时，拉力功率大于【考点】动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；运动的合成和分解【分析】先将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，得到物体速度，再对物体，运用根据动能定理求拉力
22、做功由功率公式分析拉力的功率【解答】解：AB、将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示当=30时，物体的速度为：v物=vcos=vcos30=v；当=90时，物体速度为零；根据功能关系，知拉力的功等于物体机械能的增加量，故 WF=EP+EK=mgh+=mgh+mv2，故A错误，B正确；CD、在绳与水平夹角为30时，拉力的功率为：P=Fv物，其中v物=v；由v物=vcos，知v不变，减小，则v物增大，所以物体加速上升，绳的拉力大于物体的重力，即 Fmg，故Pmgv，故C错误，D正确；故选：BD【点评】本题关键将找出车的合运动与分运动，正交分解后得到货物的速度表达式，最后根据功能关
23、系分析讨论8如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等且小于c的质量，则（）Ab所需向心力最小Bb、c的周期相同且大于a的周期Cb、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度Db、c的线速度大小相等，且小于a的线速度【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据万有引力提供向心力，得出线速度、加速度、周期与轨道半径的大小关系，从而比较出大小【解答】解：根据万有引力提供向心力得=m=m=maA、F=，a和b质量相等且小于c的质量，可知b所需向心力最小故A正确；B、T=2，所以b、c的周期相同，大于a的周期故B正确；C、a=，b、c的向心加速度相等，小于a
24、的向心加速度，故C错误；D、v=，b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故D正确；故选：ABD【点评】本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，再进行讨论9同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列结果正确的是（）A =B =（）2C =D =【考点】同步卫星【分析】卫星运动时万有引力提供圆周运动的向心力，第一宇宙速度是近地轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，同步卫星运行周期与赤道上物体自转周期相同，由此展开讨论即可【解答】解：AB、同步卫星和地球自转的周
25、期相同，运行的角速度亦相等，则根据向心加速度a=r2可知，同步卫星的加速度与地球赤道上物体随地球自转的向心加速度之比等于半径比，即=，故A正确，B错误；CD、同步卫星绕地于做匀速圆周运动，第一宇宙速度是近地轨道上绕地球做匀速圆周运动的线速度，两者都满足万有引力提供圆周运动的向心力即：G=m由此可得：v=所以有： =，故C错误，D正确故选：AD【点评】万有引力问题的主要处理思路是：环绕天体做圆周运动的向心力由万有引力提供同时掌握同步卫星的周期与地球自转周期相同是解决本题的关键10一个轻质弹簧，固定于天花板的O点处，原长为L，如图所示一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触
26、，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过程中（）A由A到C的过程中，物块的机械能守恒B由A到B的过程中，物块的动能和重力势能之和不变C由B到C的过程中，弹性势能和重力势能之和先增大后减小D由B到C的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等【考点】功能关系；机械能守恒定律【分析】单个物体机械能守恒的条件是只有重力做功分析物体的受力情况，判断做功情况，从而确定物体的机械能是否守恒物体从B到C的过程中，系统只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒【解答】解：AB、由A到B的过程中，物块只受重力，物块的机械能守恒，即物块的动能和重力势能之和不变由B到C的过程中，弹簧的弹力对物块做负功，物块的机
27、械能减少，故A错误，B正确C、由B到C的过程中，对于物块与弹簧组成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，即物块的重力势能、动能与弹簧的弹性势能总和不变，而物块的动能不断减小，所以弹性势能和重力势能之和不断增大，故C错误D、根据功能关系知，由B到C的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等故D正确故选：BD【点评】本题关键抓住系统的机械能守恒，即重力势能、动能与弹簧的弹性势能总和不变，即可进行分析而对于物块来说，在与弹簧接触的过程中，其机械能并不守恒11如图所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部图中A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径
28、小于h的光滑轨道、C是内轨直径等于h光滑轨道、D是长为的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有（）ABCD【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力【分析】小球在运动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，以及到达最高点的速度能否为零，判断小球进入右侧轨道能否到达h高度【解答】解：A、小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律得：mgh+0=mgh+0则h=h故A正确 B、小球离开轨道做斜抛运动，运动到最高点在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得：mgh+0=mgh+mv2则hh故B错
29、误 C、小球到达最高点的速度不能为零，所以小球达不到最高点就离开轨道做斜抛运动故C错误 D、杆子可以提供支持力，所以到达最高点时速度可以为零，根据机械能守恒定律可知，小球能达到最高点即高h处，故D正确故选：AD【点评】解决本题的关键掌握机械能守恒定律，以及会判断小球在最高点的速度是否为零12放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在06s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图2甲、乙所示下列说法正确的是（）A06 s内物体的位移大小为30 mB06 s内拉力做的功为70 JC合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等D滑动摩擦力的大小为5 N【考点】动能定理的应用；匀变速
30、直线运动的图像；功率、平均功率和瞬时功率【分析】速度图象的“面积”表示位移02s内物体做匀加速运动，由速度图象的斜率求出加速度，26s内物体做匀速运动，拉力等于摩擦力，由P=Fv求出摩擦力，再由图读出P=30W时，v=6m/s，由F=求出02s内的拉力，由W=Fx求出02s内的拉力做的功，由W=Pt求出26s内拉力做的功【解答】解：A、06s内物体的位移大小x=m=30m，故A正确B、在02s内，物体的加速度a=m/s2=3m/s2，由图，当P=30W时，v=6m/s，得到牵引力F=5N，在02s内物体的位移为x1=6m，则拉力做功为W1=Fx1=56J=30J26s内拉力做的功W2=Pt=1
31、04J=40J所以06s内拉力做的功为W=W1+W2=70J故B正确C、在26s内，物体做匀速运动，合力做零，则合外力在06s内做的功与02s内做的功相等故C正确D、在26s内，v=6m/s，P=10W，物体做匀速运动，摩擦力f=F，得到f=F=N，故D错误故选ABC【点评】本题解题关键是理解图象的物理意义求功的方法通常有三种：一是W=Flcos，F应是恒力；二是W=Pt，当P恒定时；三是动能定理，特别是在计算变力做功的时候二实验题（每空2分，共12分）13某学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图1所示图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W当用2条、
32、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都完全相同每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出通过实验数据分析可以得出功与物体速度变化的关系（1）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是BA防止小车不能被橡皮筋拉动 B保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功C便于小车获得较大的弹射速度 D防止纸带上点迹不清晰（2）如图2是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点，相邻的两个计数点间有一个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为：0.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.8
33、3cm、34.75cm，若打点计时器的打点频率为50Hz，则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是2.23m/s（结果取三位有效数字）【考点】探究功与速度变化的关系【分析】（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；（2）橡皮筋做功结束时小车的速度最大，此时做匀速运动，根据v=求解速度【解答】解：（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故B正确（2）由所打点可知，DE之间距
34、离基本等于EF之间距离，因此小车最后获得的速度为：v=故答案为：（1）B；（2）2.23【点评】本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，注意该实验中需要测量是小车的最大速度即最后的速度大小，同时要正确应用数学知识进行数据处理14在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图1所示O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中O点到B点来验证机械能守恒定
35、律；（2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量Ep=1.88J，动能增加量Ek=1.84J（结果取三位有效数字）；（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象（如图2）是图中的A【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能Ep=mgh和增加的动能Ek=之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据（2）减少的重力势能Ep=mgh，增加的动能Ek=，v可由从纸带上计算出来；（3）根据机械能守恒可知mgh=mv2，得出=gh，从而选择图象即可【解答】解：（1）验证机械能守恒
36、时，我们验证的是减少的重力势能Ep=mgh和增加的动能Ek=之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据故选B点（2）减少的重力势能为：Ep=mgh=19.819.2102=1.88J，B点的速度为： =1.92m/s，所以动能增加量为：EK=1.84J，（3）根据机械能守恒可知：mgh=mv2，得出=gh，因此h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，故A正确故选：A故答案为：（1）B；（2）1.88；1.84；（3）A【点评】正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果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，要
37、注意单位的换算和有效数字的保留三、计算题（15题8分、16题8分、17题12分、18题12分，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）15宇航员在月球表面附近自h高处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，已知月球半径为R，若在月球上发射一颗卫星，它在月球表面附近绕月球做圆周运动的周期多大？【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】根据平抛运动的规律求出月球表面的重力加速度，根据万有引力等于重力求出月球的质量，结合重力提供向心力求出近月卫星的周期【解答】解：设月面
38、重力加速度为g月，宇航员在月球表面附近自h高处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，根据平抛知识有：水平方向：L=v0t 竖直方向：h=g月t2 由以上两式得：g月=在月球上近月卫星的向心力由重力提供，据牛顿定律得：mg月=m（）2R 由、得卫星的周期T=答：它在月球表面附近绕月球做圆周运动的周期是【点评】在地球表面重力与万有引力相等，由万有引力提供圆周运动向心力，熟练掌握平抛运动规律是正确解题的关键16如图所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一根光滑的细钉，已知OP=L，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在
39、同一竖直线上的最高点B，则：（1）若不计空气阻力，则初速度v0多大？（2）若初速度v0=4，则在小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功？【考点】动能定理的应用；向心力【分析】（1）最高点B临界情况是绳子的拉力等于零，由重力提供圆周运动所需的向心力，根据牛顿第二定律求出小球到达B点的速度取A到B过程为研究过程，运用动能定理或机械能守恒定律求出初速度（2）取A到B过程为研究过程，运用动能定理求出该过程中克服空气阻力所做的功【解答】解：（1）小球恰能到达最高点B，有：mg=m，得：v=；小球从A点运动到B点的过程中只有重力做功，机械能守恒，有：=+mgL得：v0=（2）考虑空气阻力，对A到B过程
40、运用动能定理，有：mgL+Wf=解得：，所以小球克服空气阻力做的功为答：（1）若不计空气阻力，则初速度v0为（2）若初速度v0=4，则在小球从A到B的过程中克服空气阻力做功为【点评】运用动能定理解题关键确定好研究的过程，判断在该过程中有哪些力做功，然后列表达式求解要知道动能定理是求变力做功常用的方法17一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶试求：（1）汽车的最大行
41、驶速度；（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度；（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；（4）当汽车的速度为32m/s时的加速度；（5）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】首先要分析清楚汽车的运动过程：第一阶段：匀加速运动阶段开始，汽车由静止做匀加速直线运动，这个过程中V增大，汽车功率P=FV也增大；第二阶段：变加速运动阶段，加速度逐渐减小汽车输出功率达到其允许的最大值并保持不变时，其功率已不能维持汽车继续做匀加速直线运动了，此时汽车虽然做加速运动，但加速度逐渐减小，直到a=0这个过程中P不变，F减小，V增大；第三阶段：匀速直线运动阶段加速度等
42、于0后，速度已达到最大值Vm，此时汽车做匀速直线运动，此时F=f，P=FV=fVm【解答】解：汽车阻力f=2.0103N 汽车牵引力F=4.0103N（1）汽车的最大行驶速度（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率p=FV=20kw（4）当汽车的速度为32m/s时的牵引力F=由牛顿第二定律得：Ff=ma（5）汽车从静止到匀加速启动阶段结束所用时间达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，这一过程阻力不变，对这一过程运用动能定理：解得t2=22.5s总时间t=t1+t2=42.5s答：（1）汽车的最大行驶速度40m/s；（2）汽车匀加速启
43、动阶段结束时的速度20m/s；（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率20kw；（4）当汽车的速度为32m/s时的加速度0.25m/s2；（5）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为42.5s【点评】高中物理中，分析受力和物理过程是非常重要的最大功率要用第三阶段中的Pm=FV=fVm计算，而不能用第一阶段中的F与第三阶段中的Vm的乘积计算，两个F是不同的；Vm是最终速度，整个过程并不全是匀加速运动，不能用Vm=at来计算整个过程时间 要注意某一时刻的物理量要对应起来18如图所示，半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角=37，另
44、一端点C为轨道的最低点C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M=1kg，上表面与C点等高质量m=1kg的物块 （可视为质点）从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道已知物块与木板间的动摩擦因数1=0.2，木板与路面间的动摩擦因数2=0.05，sin 37=0.6，cos 37=0.8，取g=10m/s2，设木板受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等试求：（1）物块经过轨道上的B点时的速度大小；（2）物块经过轨道上的C点时对轨道的压力；（3）木板至少多长才能使物块不从木板上滑下？（4）若木板足够长，请问从开始平抛至最终木板、物块都静止，整个运动过程中
45、，物块与木板间产生的内能为多少？木板与地面间产生的内能为多少？共产生的内能为多少？【考点】动能定理的应用；功率、平均功率和瞬时功率【分析】（1）物块从A到B做平抛运动，由速度分解即可求得经过B点时的速度大小；（2）物块从A到B做平抛运动，由平抛规律可求得B点的速度；由机械能守恒可求得C点的速度；由向心力公式可求得物块在C点受到的支持力，由牛顿第三定律可求得对轨道的压力；（3）由牛顿第二定律可求得物块和木板的加速度，要使物块不掉下去，两物体最后应达到相同速度并且刚好到达最右端，由运动学公式可求得木板的长度（4）运用运动学公式求出物块和木板对地的位移，根据相对位移求物块与木板间产生的内能根据木板对
46、地的位移求木板与地面间产生的内能【解答】解：（1）物块从A到B做平抛运动，根据物块经过B点的速度和竖直方向的夹角为，根据运动的分解知：vB=2m/s（2）从B到C应用动能定理有：mg（R+Rsin）=m代入数据得：vC=6m/s在C点，由牛顿第二定律有：FNmg=m代入数据得：FN=46N由牛顿第三定律知，物块经过圆轨道上的C点时对轨道的压力为46N；（3）物快在木板上滑动时，设物块和木板的加速度大小分别为a1、a2，则由牛顿第二定律，对物块有：1mg=ma1对木板有：1mg2（M+m）g=Ma2联立并代入数据解得：a1=2m/s2，a2=1m/s2；设物快和木板经过时间t达到共同速度v，其位
47、移分别为S1、S2，则：对物块：v=vCa1t对木板：v=a2t联立并代入数据解得：t=2s，v=2m/s设木板长度至少为L时间t内物块的位移：S1=t=8m时间t内木板的位移：S2=t=2m由题意得：LS1S2=6m即木板长度至少6m才能使物块不从木板上滑下（4）设物块与木板速度相同一起滑行的距离为S3则它们共同的加速度大小为：a3=0.5m/s2； S3=4m所以，整个运动过程中，物块与木板间产生的内能为：Q1=1mgL=12J木板与地面间产生的内能为：Q2=2（M+m）g（S2+S3）=6J共产生的内能为：Q=Q1+Q2=18J答：（1）物块经过轨道上的B点时的速度大小是2m/s；（2）物块经过轨道上的C点时对轨道的压力是46N；（3）木板至少6m长才能使物块不从木板上滑下；（4）整个运动过程中，物块与木板间产生的内能为12J，木板与地面间产生的内能为6J，共产生的内能为18J【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，关键能够正确地受力分析，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁第三问中整个过程产生的内能也可以根据能量守恒定律求：Q=18J高考资源网