1、江苏省盐城市东台市安丰中学2014-2015学年高一（下）期中物理试卷一、单项选择题（共8小题，每小题3分，计24分在每小题给出的选项中，只有一个选项正确，选对得3分，选错或不答的得0分）1（3分）发现行星运动规律和万有引力定律的科学家分别是（）A伽利略、开普勒B开普勒、牛顿C牛顿、卡文迪许D伽利略、牛顿2（3分）已知河水自西向东流动，流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2v1，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则下图中可能的是（）ABCD3（3分）某同学在网球训练中，网球在不同高度A、B处与竖直墙壁碰撞后，垂直墙面弹出，均落在水平地面上的C处，如图所
2、示若网球弹出时速度大小分别为vA、vB，从弹出到落地的时间分别为tA、tB，则（）AtA=tBBtAtBCvA=vBDvAvB4（3分）两个物体做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比为4：3，运动方向改变的角度之比为3：2，它们的向心加速度之比为（）A2：1B1：2C8：9D9：85（3分）2011年11月3日凌晨1时43分，“神舟八号”与“天宫一号”在距地球表面343km的轨道上成功对接成组合体，如图所示对于在轨道上运行的组合体，下列说法正确的是（）A不受地球引力作用B运行周期为24 hC运行速度小于7.9 km/sD向心加速度大于9.8 m/s26（3分）如图，小朋友借助天跳跳
3、杆的弹簧作用可以跳得很高，从跳跳杆接触地面（此时弹簧处于原长）到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧对小朋友做功情况是（）A先做负功，再做正功B先做正功，再做负功C一直做负功D一直做正功7（3分）如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为（）Amgh，mg（Hh）Bmgh，mg（H+h）Cmgh，mg（Hh）Dmgh，mg（H+h）8（3分）如图，小车上有固定支架，支架上用细线拴一个小球，线长为l（小球可看作质点），小车与球一起以速度v0沿水平向左匀速运动，当小车突然碰到矮墙后，车立即停止运动，此后小球
4、升高的最大高度不可能是（线未拉断）（）A等于B小于C大于D等于2l二、多项选择题（本题共4小题；每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）9（4分）下列物体中，机械能守恒的是（空气阻力均不计）（）A正在升空的热气球B被匀速向上吊起的集装箱C光滑曲面上自由运动的物体D斜抛出去在空中运动的铅球10（4分）人通过滑轮将质量为m的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示则在此过程中（）A物体所受的合外力做功为mgh+mv2B物体所受的合外力做功为mv2C人对
5、物体做的功为mghD人对物体做的功大于mgh11（4分）假设首批探险者到达火星后，将一个重物从距地面附近高为h的位置释放，物体经过时间t落到地面已知火星的半径为R，万有引力常量为G，不计大气阻力，根据以上条件可以求出（）A火星表面的重力加速度gB火星的质量MC火星近地卫星的发射速度D火星上同步卫星的高度12（4分）如图所示，竖直轻弹簧下端与地面栓接，上端栓接一小球，小球在竖直力F作用下，将弹簧压缩若将力F撤去，小球将向上弹起，直到速度变为零时为止在小球上升的过程中（）A小球动能先增大后减小B小球动能与弹性势能之和先减小后增大C小球动能和弹性势能之和不断减小D小球动能减小为零时，重力势能最大三、
6、填空题（本题每空2分，共10分将答案填写在答卷纸上的对应位置内）13（10分）利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有（选填器材前的字母）A大小合适的铁质重锤 B体积较大的木质重锤 C刻度尺 D秒表（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C用天平测出重锤的质量；D先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E测量纸带上所选点到起始点的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中没有必要进行的步骤是，操作错
7、误的步骤是（3）图2是实验中得到的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量|Ep|=，动能的增加量Ek=（写出相应的表达式）四、计算或论述题（本大题4小题，共50分，解答时将答案填写在答卷纸上的对应位置内，并写出必要的文字说明、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）14（12分）如图所示，把一个m=2kg的小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L=1m，将小球拉离最低
8、点至最大偏角为=60时让小球由静止开始自由摆动，如果阻力可以忽略，g=10m/s2（1）小球运动到最低点B时的速度是多大？（2）摆至最低点B时，细线的拉力多大？（3）摆至最低点B时，小球重力的瞬时功率是多大？15（12分）“魔盘”是一种神奇的游乐设施，它是一个能绕中心轴转动的带有竖直侧壁的大型转盘，随着“魔盘”转动角速度的增大，“魔盘”上的人可能滑向盘的边缘如图所示，质量为m的人（视为质点）坐在转盘上，与转盘中心O相距r，转盘的半径为R，人与盘面及侧壁间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g（1）当转盘的角速度大小为0时，人未滑动，求此时人受到的摩擦力大小和方向；（2）
9、使转盘的转速缓慢增大，求人与转盘发生相对滑动时转盘的角速度大小；（3）当人滑至“魔盘”侧壁时，只要转盘的角速度不小于某一数值m，人就可以离开盘面，贴着侧壁一起转动，试求角速度m的大小16（12分）质量m=2.5103 kg的小汽车，发动机的额定功率P=100kW，在平直的公路上以额定功率由静止开始加速运动，若汽车在运动中能够达到的最大速度vm=40m/s，求：（1）汽车所受阻力f 的大小；（2）若汽车在运动中所受的阻力不变，当汽车的速度增加到v=20m/s时的加速度a的大小；（3）已知汽车通过的路程为1000m时速度已达到最大，则汽车经过这段路程所用时间是多少？17（14分）如图所示，AB段是
10、光滑水平轨道，BC段是半径R=2.5m的半圆弧轨道用向左的水平力推着质量m=2kg的小滑块，使之压紧弹簧某时刻将水平外力撤去，静止在A点的小滑块释放后从A点开始向B点运动，到达B点时的速度大小为12m/s，小滑块滑上半圆弧轨道后，恰能到达最高点C（g取10m/s2）求：（1）释放滑块时，弹簧的弹性势能的大小；（2）滑块刚滑上半圆轨道时对轨道的压力大小；（3）滑块从B运动到C点的过程中克服阻力做的功；（4）若半圆轨道的半径未知，恰好能到达半圆最高点的物块离开C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离s=4.8m，小滑块离开C点的速度是多大？江苏省盐城市东台市安丰中学2014-2015学年高一（下）
11、期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（共8小题，每小题3分，计24分在每小题给出的选项中，只有一个选项正确，选对得3分，选错或不答的得0分）1（3分）发现行星运动规律和万有引力定律的科学家分别是（）A伽利略、开普勒B开普勒、牛顿C牛顿、卡文迪许D伽利略、牛顿考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定 专题：万有引力定律的应用专题分析：解答本题的关键是了解几个重要的物理学史，知道哪些伟大科学家的贡献解答：解：发现行星运动规律和万有引力定律的科学家分别是开普勒、牛顿，故选：B点评：本题考查了物理学史部分，要了解哪些伟大科学家的重要贡献，培养科学素质和为科学的奉献精神2（3分）已知河水自西
12、向东流动，流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2v1，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则下图中可能的是（）ABCD考点：运动的合成和分解 专题：运动的合成和分解专题分析：小船参与了静水运动和水流的运动，根据平行四边形定则得出合速度的方向，确定其运动的轨迹解答：解：A、若静水速的方向垂直河岸，水流速自西向东，根据平行四边形定则，则合速度的方向偏向下游，渡河的轨迹为倾斜的直线故A错误，C正确B、静水速斜向下游，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能与静水速的方向重合，故B错误D、根据平行四边形定则知，合速度的方向夹在静水速和水流速之间，不可能垂直河岸，
13、故D错误故选：C点评：解决本题的关键知道小船的运动轨迹与合速度的方向相同，根据平行四边形定则进行分析3（3分）某同学在网球训练中，网球在不同高度A、B处与竖直墙壁碰撞后，垂直墙面弹出，均落在水平地面上的C处，如图所示若网球弹出时速度大小分别为vA、vB，从弹出到落地的时间分别为tA、tB，则（）AtA=tBBtAtBCvA=vBDvAvB考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同解答：解：平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的，由于A的高度比B的大，所以tAtB，
14、由于AB的水平的位移相等，而tAtB，所以VAVB，故D正确，ABC错误故选：D点评：本题就是对平抛运动规律的直接考查，研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，注意这两运动的独立性和同时性，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决4（3分）两个物体做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比为4：3，运动方向改变的角度之比为3：2，它们的向心加速度之比为（）A2：1B1：2C8：9D9：8考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速 专题：匀速圆周运动专题分析：根据相同时间内经过的弧长之比和角度之比求出线速度、角速度之比，根据a=v求出向心加速度大小之比解答：解：线速度v=，知
15、线速度大小之比为VA：VB=4：3，角速度=，知角速度大小之比为3：2，根据a=v知，向心加速度之比为2：1，故A正确故选：A点评：解决本题的关键掌握线速度、角速度的定义式，以及知道向心加速度与线速度、角速度的关系5（3分）2011年11月3日凌晨1时43分，“神舟八号”与“天宫一号”在距地球表面343km的轨道上成功对接成组合体，如图所示对于在轨道上运行的组合体，下列说法正确的是（）A不受地球引力作用B运行周期为24 hC运行速度小于7.9 km/sD向心加速度大于9.8 m/s2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：“神舟八号”与“天宫一号”组合体绕地球做匀速圆
16、周运动，受地球引力作用，地球引力提供向心力；地球的第一宇宙速度为7.9km/s，是卫星绕地球做圆周运动的最大速度；地球表面的加速度即重力加速度为9.8m/s2解答：解：A、“神舟八号”与“天宫一号”受到地球引力作用而做圆周圆周运动，地球引力提供向心力，故A错误；B、卫星绕地球做圆周运动的周期T=2，它们的轨道半径小球同步卫星的轨道半径，因此它的周期小于同步卫星的周期24h，故B错误；C、绕地球表面运动的卫星线速度最大为7.9km/s，“神舟八号”与“天宫一号”轨道大于地球半径，它的线速度小于7.9km/s，故C正确；D、向心加速度a=，轨道半径等于地球半径时的加速度为9.8m/s2，“神舟八号
17、”与“天宫一号”轨道半径大于地球半径，因此它的向心加速度小于9.8m/s2，故D错误；故选：C点评：万有引力提供向心力，应用向心力公式是正确解题的关键，了解同步卫星的几个定值6（3分）如图，小朋友借助天跳跳杆的弹簧作用可以跳得很高，从跳跳杆接触地面（此时弹簧处于原长）到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧对小朋友做功情况是（）A先做负功，再做正功B先做正功，再做负功C一直做负功D一直做正功考点：功的计算 专题：功的计算专题分析：从接触地面开始人受重力和弹力两个力作用，弹力向上，运动位移向下根据W=FLcos即可判断弹力对人做功；解答：解：从接触地面开始人受重力和弹力两个力作用，弹力向上，运动位移向下
18、，故力与位移方向相反，故一直做负功，故C正确；故选：C点评：本题主要考查了力做功的特点，当力与位移方向相同做正功，方向相反做负功，记住即可7（3分）如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为（）Amgh，mg（Hh）Bmgh，mg（H+h）Cmgh，mg（Hh）Dmgh，mg（H+h）考点：重力势能的变化与重力做功的关系 专题：自由落体运动专题分析：解答本题要掌握：重力做功只与物体始末位置有关，与路径无关，与零势能点的选取无关；重力势能大小与零势能点的选取有关，同一位置选择的零势能点不同，对应的重
19、力势能就不同解答：解：物体的重力势能为：Ep=mgh，其中h为物体到零势能点的高度，所以该物体的重力势能为：Ep=mgh；物体下落的始末位置的高度差为：H+h故重力做功为：W=mg（h+H），故ABC错误，D正确故选D点评：重力势能、重力做功特点，重力势能和重力做功之间的关系是学生必须掌握的重点内容，在学习过程中要加强理解8（3分）如图，小车上有固定支架，支架上用细线拴一个小球，线长为l（小球可看作质点），小车与球一起以速度v0沿水平向左匀速运动，当小车突然碰到矮墙后，车立即停止运动，此后小球升高的最大高度不可能是（线未拉断）（）A等于B小于C大于D等于2l考点：机械能守恒定律 专题：机械能守
20、恒定律应用专题分析：小球在运动的过程中机械能守恒，由机械能守恒可以求得小球能到达的最大高度如果小球可以达到最高点做圆周运动的话，那么最大的高度就是圆周运动的直径解答：解：如果小球的速度恰好使小球运动到与O点等高位置，由机械能守恒可得：m=mgh，则最大高度是：h=若初速度小于此时的值，则由机械能守恒定律可知 h=如果小球的速度使小球上升的最大高度大于L，而小于2L，小球将不能做完整的圆周运动，而后离开圆轨道，此时在最高点小球有一定的速率，设为v，则有： mgh+mv2=m，v0，则h如果小球的速度能使小球做完整的圆周运动，则最大高度为2L所以小球上升的最大高度不可能大于本题选不可能的，故选：C
21、点评：本题由多种可能性，在分析问题的时候一定要考虑全面，本题考查的就是学生能不能全面的考虑问题二、多项选择题（本题共4小题；每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）9（4分）下列物体中，机械能守恒的是（空气阻力均不计）（）A正在升空的热气球B被匀速向上吊起的集装箱C光滑曲面上自由运动的物体D斜抛出去在空中运动的铅球考点：机械能守恒定律 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簧的弹力做功，机械能等于势能与动能之和，根据机械能守恒条件和机械能的概念进行判断解答：解：A、正在升空的
22、热气球，动能和重力势能都增加，两者之和即机械能必定增加，故A错误B、被匀速吊起的集装箱动能不变，而重力势能增加，两者总和即机械能必定增加，故B错误C、光滑曲面上自由运动的物体，曲面对物体的支持力不做功，只有重力对物体做功，其机械能守恒，故C正确D、斜抛出去在空中运动的铅球，只受重力，机械能守恒，故D正确故选：CD点评：判断机械能守恒常用两种方法：一是条件法：根据机械能守恒的条件分析；二是总量法：根据动能与势能总量为机械能，进行分析10（4分）人通过滑轮将质量为m的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示则在此过程中（）A物体所受的合
23、外力做功为mgh+mv2B物体所受的合外力做功为mv2C人对物体做的功为mghD人对物体做的功大于mgh考点：功的计算 专题：功的计算专题分析：对物体受力分析，由功的公式分析功的大小；再由动能定理可求得人对物体做的功解答：解：A、对物体受力分析可知，物体受重力、拉力及摩擦力的作用；由动能定理可知，合外力做功一定等于动能的改变量，即等于mv2；故A错误，B正确；C、由动能定理可知，人做的功应克服重力、摩擦力做功，故人做的功等于克服重力的功、克服摩擦力的功及增加的动能之和；故C错误；D、由C的分析可知，人对物体做的功一定大于mgh；故D正确；故选：BD点评：本题考查动能定理的应用，要注意正确的受力
24、分析，并明确各力做功情况，才能由动能定理正确求解11（4分）假设首批探险者到达火星后，将一个重物从距地面附近高为h的位置释放，物体经过时间t落到地面已知火星的半径为R，万有引力常量为G，不计大气阻力，根据以上条件可以求出（）A火星表面的重力加速度gB火星的质量MC火星近地卫星的发射速度D火星上同步卫星的高度考点：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：根据匀变速直线运动的位移时间公式求出星球表面的重力加速度，根据万有引力等于重力求出星球的质量，根据万有引力提供向心力求解火星近地卫星的发射速度解答：解：根据自由落体运动的规律h=，解得：g=，故A正确；B、根据得，星球的质量：M=
25、，故B正确；C、设火星近地卫星的发射速度为v，根据万有引力提供向心力得：m=mg解得：v=，故C正确；D、由于不知道火星的自转周期，所以无法求解火星上同步卫星的高度，故D错误故选：ABC点评：本题关键记住两点：星球表面附近重力等于万有引力，卫星做匀速圆周运动时，万有引力等于向心力，难度不大，属于基础题12（4分）如图所示，竖直轻弹簧下端与地面栓接，上端栓接一小球，小球在竖直力F作用下，将弹簧压缩若将力F撤去，小球将向上弹起，直到速度变为零时为止在小球上升的过程中（）A小球动能先增大后减小B小球动能与弹性势能之和先减小后增大C小球动能和弹性势能之和不断减小D小球动能减小为零时，重力势能最大考点：
26、功能关系；动能和势能的相互转化 分析：小球开始受到重力、推力F和弹簧的支持力，三力平衡，撤去推力后，小球先向上做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断变大的减速运动，离开弹簧后做竖直上抛运动，结合功能关系和牛顿第二定律进行分析即可解答：解：A、将力F撤去小球将向上弹起的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速运动，后做减速运动，所以小球的动能先增大后减小，故A正确；B、C根据系统的机械能守恒可知，小球的重力势能、动能与弹簧的弹性势能之和保持不变，小球的重力势能不断增大，则小球的动能与弹簧的弹性势能之和不断减小，故B错误，C正确D、当弹簧的弹力与重
27、力大小相等时，速度最大，动能最大；由于弹簧的弹力不等于零，所以弹性势能不等于零；小球离开弹簧后只受重力做匀减速直线运动，动能不断减小，当小球动能减为零时，重力势能最大，故D正确故选：ACD点评：本题关键是分析小球的受力情况，确定小球的运动情况，根据系统的机械能守恒进行判断，基础题三、填空题（本题每空2分，共10分将答案填写在答卷纸上的对应位置内）13（10分）利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有AC（选填器材前的字母）A大小合适的铁质重锤 B体积较大的木质重锤 C刻度尺 D秒表（2）下面列
28、举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C用天平测出重锤的质量；D先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E测量纸带上所选点到起始点的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中没有必要进行的步骤是C，操作错误的步骤是B（3）图2是实验中得到的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量|Ep|=mghB，动能的增加量Ek=（写出相应的表达式）考点
29、：验证机械能守恒定律 专题：实验题分析：根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的测量器材通过实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定不需要的测量步骤实验时，打点计时器应接交流电源，先接通电源，再释放纸带由图可读出O到B点物体下落的高度，则可求得重力势能的减小量；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量解答：解：（1）实验中为了减小阻力的影响，重锤选择合适的铁质重锤需要测量某点的瞬时速度，则需测量点迹间的距离，所以还需刻度尺打点计时器就是记录时间的器材，所以不需要秒表故选：AC（2）因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不
30、需要用天平故C没有必要应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B错误开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D正确所以没有必要进行的步骤是C，操作错误的步骤是B（3）从打下O点到打下B点的过程中，重力势能减小量：Ep=mghB；匀变速直线运动中时间中点瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：vB=故动能的增量为：EkB=m=故答案为：（1）AC （2）C、B （3）mghB、点评：解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸
31、带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用四、计算或论述题（本大题4小题，共50分，解答时将答案填写在答卷纸上的对应位置内，并写出必要的文字说明、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）14（12分）如图所示，把一个m=2kg的小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L=1m，将小球拉离最低点至最大偏角为=60时让小球由静止开始自由摆动，如果阻力可以忽略，g=10m/s2（1）小球运动到最低点B时的速度是多大？（2）摆至最低点B时，细线的拉力多大？（3）摆至最低点B时，小球重力的瞬时功率是多大？考点：动能定理
32、；向心力 专题：动能定理的应用专题分析：小球在摆动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出小球运动到最低位置时的速度大小在最低点，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力大小由功率公式可求得重力的功率解答：解（1）由最大偏角处下落，到最低点时，竖直的高度差是h=l（1cos）有机械能守恒定律知所以=m/s（2）在最低点合外力提供向心力解得F拉=3mg2mgcos=3202200.5=40N；（3）最低点重力与速度相互垂直，故重力的功率为0；答：（1）小球运动到最低位置时的速度是m/s（2）在最低点，细线的拉力为40N；（3）重力的功率为0点评：本题综合
33、考查了机械能守恒定律、向心力公式、功率及牛顿第二定律；要注意明确功率公式P=Fvcos的理解，当力和速度夹角为90度时，功率为零15（12分）“魔盘”是一种神奇的游乐设施，它是一个能绕中心轴转动的带有竖直侧壁的大型转盘，随着“魔盘”转动角速度的增大，“魔盘”上的人可能滑向盘的边缘如图所示，质量为m的人（视为质点）坐在转盘上，与转盘中心O相距r，转盘的半径为R，人与盘面及侧壁间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g（1）当转盘的角速度大小为0时，人未滑动，求此时人受到的摩擦力大小和方向；（2）使转盘的转速缓慢增大，求人与转盘发生相对滑动时转盘的角速度大小；（3）当人滑至“
34、魔盘”侧壁时，只要转盘的角速度不小于某一数值m，人就可以离开盘面，贴着侧壁一起转动，试求角速度m的大小考点：向心力；摩擦力的判断与计算 专题：匀速圆周运动专题分析：（1）人做圆周运动，根据向心力的公式求此时人的向心力大小；（2）静摩擦力提供圆周运动所需的向心力，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，此时的角速度为最大角速度；（3）人可以离开盘面，贴着侧壁一起转动时，竖直方向受力平衡，水平方向侧壁对人的支持力提供向心力，据此列式即可求解解答：解：（1）人做圆周运动，摩擦力作为向心力，有：方向：指向转盘中心O点（2）静摩擦力提供圆周运动所需的向心力，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，此时的角速度为最大角速度，
35、则：mg=m2r解得：所以当时，人与转盘发生相对滑动；（3）人可以离开盘面，贴着侧壁一起转动时，竖直方向受力平衡，水平方向侧壁对人的支持力提供向心力，则有：FN=mg解得：，与质量无关，所以不同意答：（1）人受到的摩擦力大小m2r，方向指向转盘中心O点；（2）当时，人与转盘发生相对滑动；（3）角速度m的大小为点评：解决本题的关键知道物块和圆盘一起做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，知道当人离开盘面，贴着侧壁一起转动时，竖直方向受力平衡，水平方向侧壁对人的支持力提供向心力16（12分）质量m=2.5103 kg的小汽车，发动机的额定功率P=100kW，在平直的公路上以额定功率由静止开始加速运动，若
36、汽车在运动中能够达到的最大速度vm=40m/s，求：（1）汽车所受阻力f 的大小；（2）若汽车在运动中所受的阻力不变，当汽车的速度增加到v=20m/s时的加速度a的大小；（3）已知汽车通过的路程为1000m时速度已达到最大，则汽车经过这段路程所用时间是多少？考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律 专题：功率的计算专题分析：（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，根据f=求出阻力；（2）根据F=求出牵引力，再根据牛顿第二定律即可求解；（3）根据动能定理列方程求解时间；解答：解：（1）汽车受阻力大小为：f=2.5103N（2）以额定功率起动，在速度v=20m/s时，汽车牵引力大小为：F=汽
37、车加速度大小为：a1=联立解得a1=1m/s2（3）根据动能定理知Ptfx=0代入数据100103t2.51031000=402解得t=45s答：（1）汽车所受阻力f 的大小为2.5103N；（2）若汽车在运动中所受的阻力不变，当汽车的速度增加到v=20m/s时的加速度a的大小为1m/s2；（3）已知汽车通过的路程为1000m时速度已达到最大，则汽车经过这段路程所用时间是45s点评：解决本题的关键会根据汽车的受力判断其运动情况，汽车汽车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速减小到零，速度达到最大，做匀速直线运动本题是交通工具的启动问题，关键抓住两点：一是汽车
38、运动过程的分析；二是两个临界条件：匀加速运动结束和速度最大的条件17（14分）如图所示，AB段是光滑水平轨道，BC段是半径R=2.5m的半圆弧轨道用向左的水平力推着质量m=2kg的小滑块，使之压紧弹簧某时刻将水平外力撤去，静止在A点的小滑块释放后从A点开始向B点运动，到达B点时的速度大小为12m/s，小滑块滑上半圆弧轨道后，恰能到达最高点C（g取10m/s2）求：（1）释放滑块时，弹簧的弹性势能的大小；（2）滑块刚滑上半圆轨道时对轨道的压力大小；（3）滑块从B运动到C点的过程中克服阻力做的功；（4）若半圆轨道的半径未知，恰好能到达半圆最高点的物块离开C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离s=
39、4.8m，小滑块离开C点的速度是多大？考点：动能定理；向心力 专题：动能定理的应用专题分析：（1）从A到B，弹簧弹性势能转化为动能（2）根据向心力公式求解压力大小（3）根据动能定理求出克服摩擦力做功（4）物体在C点做平抛运动，恰能到达最高点C，说明C点的速度为VC=解答：解：（1）从A到B，弹簧弹性势能转化为动能（2）在B点，根据向心力公式：由得FN=135.2N根据牛顿第三定律得滑块对轨道的压力为135.2 N（3）恰能到达最高点C，说明C点的速度为VC=由动能定理：解得：Wf=19J滑块克服阻力做的功为19 J（4）物体在C点做平抛运动：2R=S=VCtmg=得答：（1）释放滑块时，弹簧的弹性势能的大小144J；（2）滑块刚滑上半圆轨道时对轨道的压力大小135.2 N；（3）滑块从B运动到C点的过程中克服阻力做的功19J；（4）小滑块离开C点的速度是点评：本题是动能定理的考查，通常与牛顿第二定律和平抛运动相结合，是难度较小的综合题目
