1、江西省南昌市八一中2015-2016学年学高一（下）文理分科物理试卷一、选择题（每小题4分，共40分1-6题单选，7-10题多选）1如图所示，甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板，丙、丁球通过细绳连接后也用绳悬挂天花板若都在A处剪断细绳，在剪断瞬间，关于球的受力情况，下面说法中正确的是（）A甲球只受重力作用B乙球只受重力作用C丙球受重力和绳的拉力作用D丁球只受重力作用2如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A弹簧的弹性势能逐渐减少B物体的机械能不
2、变C弹簧的弹性势能先增加后减少D弹簧的弹性势能先减少后增加3某人站在竖直墙壁前一定距离处练习飞镖，他从同一位置沿水平方向扔出两支飞镖A和B，两只“飞镖”插在墙壁靶上的状态如图所示（侧视图）则下列说法中正确的是（）A飞镖A的质量小于飞镖B的质量B飞镖A的飞行时间小于飞镖B的飞行时间C抛出时飞镖A的初速度小于飞镖B的初速度D插入靶时，飞镖A的末速度一定小于飞镖B的末速度4欧洲天文学家发现了可能适合人类居住的行星“格里斯581c”该行星的质量是地球的m倍，直径是地球的n倍设在该行星表面及地球表面发射人造卫星的最小发射速度分别为v1、v2，则的比值为（）ABCD5如图所示，一架自动扶梯以恒定的速度v1
3、运送乘客上同一楼层，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走扶梯两次运送乘客所做的功分别为W1、W2，牵引力的功率分别为P1、P2，则（）AW1W2，P1P2BW1W2，P1=P2CW1=W2，P1P2DW1W2，P1=P26如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度是v，当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（）A0B8mgC9mgD10mg7物体自地面上方一定高度处做自由落体运动，Ek表示动能，Ep表示重力势能，E表示机械能，h表示下落的距离，以地面为零势能面，下列图象中能正确反映各物理量关系的是（）ABC
4、D8如图A、B、C三个同样的滑块从粗糙固定斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0，C的初速度方向沿斜面水平，大小也为v0，正确的是（）A滑到斜面底端时，B的动能最大B滑到斜面底端时，C的机械能减少最多CA和C将同时滑到斜面底端DC下滑过程中，水平方向作匀速直线运动9如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为则（）AvA=vBcosBvB=vAcosC小球B减小的
5、势能等于物块A增加的动能D当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大10如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为圆周的光滑轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（）A改变h的大小，能使小球通过a点后，落回轨道内B改变h的大小，能使小球通过b点后，落回轨道内C无论怎样改变h的大小，都不能使小球通过b点后落回轨道内D调节h的大小，使小球飞出d e面之外（即e的右面）是可能的二、填空题（18分每空3分）11如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5
6、cm的小方格，重力加速度g取10m/s2由图可知：小球从A点运动到B点经历的时间（填“小于”、“等于”或“大于”）从B点运动到C点经历的时间；照相机的闪光频率为Hz；小球抛出时的初速度大小为 m/s12某实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行打点计时器的工作频率为50Hz（1）实验中木板略微倾斜，这样做；A是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B是为了增大小车下滑的加速度C可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同
7、一位置再释放把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出根据第四次的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为m/s若根据多次测量数据画出的Wv图象如图3所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图三、计算题（42分8+10+12+12）13如图所示，让质量m=2.0kg的摆球由图中所示位置A从静止开始下摆，摆至最低点B点时恰好绳被拉断已知摆线长L=1.6m，悬点O与地面的距离OC=4.0m若空气阻力不计，摆线被拉断瞬间小球的机械能无损失摆线所能承受的最大拉力T；（2）摆球
8、落地时的动能14小杨同学用台秤研究他在电梯中的超失重现象他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至 电梯内称其体重电梯从t=0时由静止开始运动，到t=11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示g=10m/s2（1）判断电梯是上升还是下降，并求出小杨在前2s内的加速度a1（2）求出在10s11s内台秤示数F3（3）电梯运行的总位移X=？15某兴趣小组的同学对一辆自制遥控小车的性能进行测试他们让小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，其vt图象如图所示已知小车质量为1kg，在2s14s小车功率保持不变，在14s末关闭遥控器而让小车自由滑行vt图象中除
9、2s10s图象为曲线外，其余时间图象均为直线在整个运动过程中小车所受的阻力视为不变g=10m/s2求：（1）小车受到的阻力大小；（2）小车在匀速行驶阶段的功率；（3）小车在变加速运动过程中的位移大小16一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v1；飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v2已知万有引力恒量为G试求（1）该星球的质量（2）若设该星球的质量为M，一个质量为m的物体在离该星球球心r远处具有的引力势能为EPr=，则一颗质量为m1的卫星由r1轨道变为r2（r1r2）轨道，对卫星至少做多少功？（卫星在r1、r2轨道上均做匀速圆周运
10、动，结果请用M、m1、r1、r2、G表示）2015-2016学年江西省南昌市八一中学高一（下）文理分科物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分，共40分1-6题单选，7-10题多选）1如图所示，甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板，丙、丁球通过细绳连接后也用绳悬挂天花板若都在A处剪断细绳，在剪断瞬间，关于球的受力情况，下面说法中正确的是（）A甲球只受重力作用B乙球只受重力作用C丙球受重力和绳的拉力作用D丁球只受重力作用【分析】弹簧弹力不能发生突变，在剪短瞬间仍然保持原来的大小和方向；而细绳的弹力会发生突变，在剪断瞬间会突然改变；剪断细线前对甲、乙物体分别受力分析，根据平衡条件求出弹簧
11、和细线的弹力，断开细线后，再分别甲、乙物体分别受力分析即可【解答】解：甲图中剪段绳子前后弹簧的弹力不发生变化，所以甲球仍受重力和弹簧弹力且两者合力为零，乙图中剪短绳子后绳子拉力瞬间变为零，乙球只受重力，所以D正确故选：D【点评】本题是力学中的瞬时问题，要注意轻弹簧的弹力与形变量成正比，来不及突变，而细线的弹力是有微小形变产生的，故可以突变2如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A弹簧的弹性势能逐渐减少B物体的机械能不变C弹簧的弹性势能先增加后减少D
12、弹簧的弹性势能先减少后增加【分析】弹簧的弹性势能与弹簧的形变量大小有关，形变量越大，弹性势能越大，题中弹簧先压缩后伸长，根据形变量的变化，分析弹性势能的变化【解答】解；当撤去F后，物体向右运动的过程中，弹簧先由压缩状态变到原长，再伸长，所以形变量先减小后增大，则弹簧的弹性势能先减少再增加故D正确撤去力F后，物体向右运动，弹簧的弹性势能转化为物体的机械能，故物体的机械能增加，后来弹簧伸长状态，物体的机械能转化为弹簧的弹性势能，即物体的机械能减少，综上，物体的机械能先增加后减少，故B错误；故选：D【点评】本题要知道弹簧压缩或伸长时都具有弹性势能，都与形变量的大小有关3某人站在竖直墙壁前一定距离处练
13、习飞镖，他从同一位置沿水平方向扔出两支飞镖A和B，两只“飞镖”插在墙壁靶上的状态如图所示（侧视图）则下列说法中正确的是（）A飞镖A的质量小于飞镖B的质量B飞镖A的飞行时间小于飞镖B的飞行时间C抛出时飞镖A的初速度小于飞镖B的初速度D插入靶时，飞镖A的末速度一定小于飞镖B的末速度【分析】飞镖出去后做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下落的高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度的大小【解答】解：A、平抛运动的时间，下落高度等都与质量无关，本题无法比较两飞镖的质量，故A错误B、飞镖A下落的高度小于飞镖B下落的高度，根据得，知A镖的运动时间小于B镖
14、的运动时间故B正确C、两飞镖的水平位移相等，A的时间短，则A的初速度大，故C错误D、设飞镖与水平夹角为，可得末速度：，故无法比较AB的末速度大小，故D错误故选：B【点评】解决本题的关键是掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定4欧洲天文学家发现了可能适合人类居住的行星“格里斯581c”该行星的质量是地球的m倍，直径是地球的n倍设在该行星表面及地球表面发射人造卫星的最小发射速度分别为v1、v2，则的比值为（）ABCD【分析】该行星表面及地球表面发射人造卫星的最小发射速度即第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力表示出第一宇宙速度再根据已知的条件求解【解答】解：星球表
15、面发射人造卫星的最小发射速度即第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力得：G解得：v=该行星的质量是地球的m倍，直径是地球的n倍，故：=故选：D【点评】本题关键是明确星球表面发射人造卫星的最小发射速度即为近地卫星的环绕速度，然后根据牛顿第二定律列求解表达式进行分析即可5如图所示，一架自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一楼层，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走扶梯两次运送乘客所做的功分别为W1、W2，牵引力的功率分别为P1、P2，则（）AW1W2，P1P2BW1W2，P1=P2CW1=W2，P1P2DW1W2，P1=P2【分析】功等于力和在力的方向上通过距离的乘积，两
16、种情况力的大小相同，但通过的距离不同，据此分析判断做功的多少；根据P=Fv判定功率的关系【解答】解：第一次是人相对电梯静止，电梯将人送上楼，第二次人相对电梯v2的速度上行，两次所用时间不同，第二次用的时间少，第二次送客运行的距离少，用力相同，根据W=Fs可知第二次做功少，所以W1W2电梯匀速上行，速度不变；人相对电梯静止或匀速向上走时，都是出于平衡状态，电梯对人的作用力都等于人的重力，根据公式：P=Fv，两次的功率是相等的，即：P1=P2所以选项D正确故选：D【点评】本题考查了学生对功的计算公式的掌握和运用，确定第二次送客运行的距离少是本题的关键6如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道
17、的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度是v，当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（）A0B8mgC9mgD10mg【分析】对小球在最高点受力分析，找出向心力来源，根据牛顿第二、三定律和向心力公式列方程求解【解答】解：当小球以速度v经内轨道最高点时不脱离轨道，小球仅受重力，重力充当向心力，有 mg=m当小球以速度3v经内轨道最高点时，小球受重力G和向下的支持力N，如图，合外力充当向心力，有 mg+N=m；又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N=N；由以上三式得到，N=8mg；故选：B；【点评】本题关键对小球进行受力分析，找出向心力来源；同时，要注意
18、题中要求的为轨道对小球的压力，而非支持力！7物体自地面上方一定高度处做自由落体运动，Ek表示动能，Ep表示重力势能，E表示机械能，h表示下落的距离，以地面为零势能面，下列图象中能正确反映各物理量关系的是（）ABCD【分析】由于重力做功和重力势能变化关系可得：EP=Emgh，进而判定势能与h的图象由机械能守恒可得出机械能与h的关系【解答】解：A、重力势能EP=mgh；公式中的h是相对于地的高度，故随着下落高度的增加，重力势能减小；故A错误B正确；C、据动能定理得，mgh=EK，知EK与h成正比故C正确D、因为在整个运动的过程中，机械能守恒，E保持不变；故D正确；故选：BCD【点评】判定什么图象，
19、就要列出关于两个坐标轴所表示的物理量的关系，由数学知识可分析那个是正确的图象8如图A、B、C三个同样的滑块从粗糙固定斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0，C的初速度方向沿斜面水平，大小也为v0，正确的是（）A滑到斜面底端时，B的动能最大B滑到斜面底端时，C的机械能减少最多CA和C将同时滑到斜面底端DC下滑过程中，水平方向作匀速直线运动【分析】动能变化情况看合力做的功情况，机械能变化看除重力以外的其余力做的功，重力势能的变化看重力做的功根据物体的受力情况分析运动情况【解答】解：A、根据动能定理，有：WGWf=Ek2Ek1，故末动能为：Ek2=WGWf+
20、Ek1，由于滑块A、B初动能不同，故B的末动能大，滑块B、C比较，滑块C克服阻力做功较多，故B的末动能最大，故A正确；B、机械能减小量等于克服摩擦力做的功，三个小球受到的摩擦力相等，由运动轨迹可知C的路程最长，摩擦力做功等于力乘以路程，可知C克服摩擦力做的功最多，故滑块C机械能减少最多，故B正确；C、AC两个滑块所受的滑动摩擦力大小相等，A所受滑动摩擦力沿斜面向上，C沿斜面向上的力是滑动摩擦力的分力，所以C的加速度大于A的加速度，C先到达斜面底端，故C错误；D、C下滑过程中，由于摩擦力在水平方向由分力，故水平方向不做匀速直线运动，而是减速直线运动，故D错误；故选：AB【点评】本题关键是根据动能
21、定理、重力做功与重力势能变化关系、除重力外其他力做功与机械能变化关系列式分析9如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为则（）AvA=vBcosBvB=vAcosC小球B减小的势能等于物块A增加的动能D当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大【分析】A、将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度C、A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，通过系统机械能守恒
22、判断小球B减小的势能与物块A增加的动能的大小关系D、通过绳子拉力对A物体的做功情况，判断物块A机械能的变化【解答】解：A、将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度在沿绳子方向的分速度为vAcos，所以vB=vAcos故A错误，B正确 C、A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，则小球重力势能的减小等于系统动能的增加和B的重力势能的增加故C错误 D、除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小所以A上升到与滑轮等高
23、时，机械能最大故D正确故选BD【点评】解决本题的关键会对速度进行分解，以及掌握机械能守恒的条件，会利用系统机械能守恒解决问题10如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为圆周的光滑轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（）A改变h的大小，能使小球通过a点后，落回轨道内B改变h的大小，能使小球通过b点后，落回轨道内C无论怎样改变h的大小，都不能使小球通过b点后落回轨道内D调节h的大小，使小球飞出d e面之外（即e的右面）是可能的【分析】根据机械能守恒定律和向心力知识求出
24、小球恰好通过a点时平抛运动的水平距离，判断小球能否落回轨道内【解答】解：A、设小球恰好通过a点时速度为v，圆周的光滑轨道半径为R，则有mg=m，v=小球离开a点做平抛运动，则平抛运动最小的水平距离为s=vt=RR，可见，无论h多大，sR，无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，故A错误；B、C、改变h的大小，能使小球通过b点后，速度接进零，故可以落回轨道内，故B正确，C错误；D、调节h的大小，可以使小球的平抛的速度无限大，使小球飞出d e面之外（即e的右面）是可能的，故D正确；故选BD【点评】本题中小球恰好到达a点时轨道对小球的弹力为零，由重力提供向心力，临界速度为v临=二、
25、填空题（18分每空3分）11如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，重力加速度g取10m/s2由图可知：小球从A点运动到B点经历的时间等于（填“小于”、“等于”或“大于”）从B点运动到C点经历的时间；照相机的闪光频率为10Hz；小球抛出时的初速度大小为2.5 m/s【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解【解答】解：（1）水平方向的运动是匀速直线运动，从A到B和从B到C水平方向的位移相同，所以经历的时
26、间相等（2）在竖直方向上有：h=gT2，其中h=10cm，代入求得：T=0.1s，因此闪光频率为：（3）水平方向匀速运动，有：s=v0t，选AB段：其中s=5l=25cm，t=T=0.1s，代入解得：v0=2.5m/s故答案为：等于；10；2.5【点评】对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题12某实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行打点计时器的工作频率为50Hz（1）实验中木板略微倾斜，这样做CD；A是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B是为了增大小车下滑的加速度C可使得橡
27、皮筋做的功等于合力对小车做的功D可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出根据第四次的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为2.00m/s若根据多次测量数据画出的Wv图象如图3所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图C【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
28、平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动（2）明确实验原理以及实验目的即可知了解具体的实验操作；纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，即为最终小车获得的速度大小；（3）根据图象特点，利用数学知识可正确得出结论【解答】解：（1）使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故
29、AB错误，CD正确；故选：CD（2）各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，利用公式：可得：（3）由动能定理得：W=mv2，W与v是二次函数关系，由图示图象可知，C正确，故选：C故答案为：（1）CD；（2）2.00；（3）C【点评】本题关键要明确该实验的实验原理、实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题三、计算题（42分8+10+12+12）13如图所示，让质量m=2.0kg的摆球由图中所示位置A从静止开始下摆，摆至最低点B点时恰好绳被拉断已知摆
30、线长L=1.6m，悬点O与地面的距离OC=4.0m若空气阻力不计，摆线被拉断瞬间小球的机械能无损失摆线所能承受的最大拉力T；（2）摆球落地时的动能【分析】（1）由动能定理可以求出摆球由A运动到B时的速度；摆球做圆周运动，在B由牛顿第二定律列方程，可以求出摆线所承受的拉力（2）摆线断裂后，摆球做平抛运动，只有重力做功，由动能定理可以求出摆球落地时的动能【解答】解：（1）设摆球运动到最低点时的速度为v，以摆球为研究对象，从A到B的过程中，由动能定理得：mgL（1cos60）=mv20，摆球做圆周运动，在B点，由牛顿第二定律得：Tmg=m，解得：T=100N，v=4m/s；（2）从绳子断裂到摆球落地
31、过程中，由动能定律得：mg（OCL）=Ekmv2，解得：Ek=160J；答：（1）摆线所能承受的最大拉力为100N（2）摆球落地时的动能为160J【点评】对物体正确受力分析，明确物体运动过程，应用动能定理即可正确解题14小杨同学用台秤研究他在电梯中的超失重现象他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至 电梯内称其体重电梯从t=0时由静止开始运动，到t=11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示g=10m/s2（1）判断电梯是上升还是下降，并求出小杨在前2s内的加速度a1（2）求出在10s11s内台秤示数F3（3）电梯运行的总位移X=？【分析】（1）根据牛顿第二定律求出02
32、s内的加速度，通过加速度的方向确定开始是上升还是下降（2）根据运动学公式求出减速运动的加速度，结合牛顿第二定律求出台秤的示数（3）根据运动学公式求出匀加速、匀速、匀减速运动的位移，从而得出总位移【解答】解：（1）由图象可知，在02s内，台秤对小明的支持力F1=450N由牛顿第二定律定律有 mgF1=ma1，代入数据解得所以电梯在下降（2）设在10s11s内小明的加速度为a3，时间为t3，02s的时间为t1，则a1t1=a3t3，代入数据解得由牛顿第二定律定律有 F3mg=ma3，代入数据解得 F3=600N（3）02s内位移，2s10s内位移x2=a1t1t2=128m=16m，10s11s内
33、位移，运动的总位移x=x1+x2+x3=2+16+1m=19m答：（1）电梯在下降，小杨在前2s内的加速度为1m/s2；（2）在10s11s内台秤示数为600N；（3）电梯运行的总位移为19m【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，理清电梯整个过程中的运动规律，运用运动学公式灵活求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁15某兴趣小组的同学对一辆自制遥控小车的性能进行测试他们让小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，其vt图象如图所示已知小车质量为1kg，在2s14s小车功率保持不变，在14s末关闭遥控器而让小车自由滑行vt图象中除2s10s图象为曲线外，
34、其余时间图象均为直线在整个运动过程中小车所受的阻力视为不变g=10m/s2求：（1）小车受到的阻力大小；（2）小车在匀速行驶阶段的功率；（3）小车在变加速运动过程中的位移大小【分析】（1）根据14s18s内做匀减速直线运动求出运动的加速度，再根据牛顿第二定律求出阻力的大小（2）在1014s内，小车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，根据P=Fv=fv求出小车匀速行驶的功率（3）210s内做变加速直线运动，根据动能定理求出变加速直线运动的位移【解答】解：（1）在14s18s小车在阻力作用下做匀减速运动，由图象可知a=1.5m/s2由牛顿第二定律可知：f=ma解得f=1.5N（2）在10s14s小车匀
35、速运动，牵引力F=f根据P=Fv解得P=9W（3）小车在2s10s内做变加速运动根据动能定理：Ptfs=mv22mv12解得：s=39m答：（1）小车受到的阻力大小为1.5N；（2）小车在匀速行驶阶段的功率为9W；（3）小车在变加速运动过程中的位移大小为39m【点评】本题是与图象结合的问题，关键通过图象知道小车在整个过程中的运动情况，结合牛顿第二定律和动能定理进行求解16一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v1；飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v2已知万有引力恒量为G试求（1）该星球的质量（2）若设该星球的质量为M，一个质量
36、为m的物体在离该星球球心r远处具有的引力势能为EPr=，则一颗质量为m1的卫星由r1轨道变为r2（r1r2）轨道，对卫星至少做多少功？（卫星在r1、r2轨道上均做匀速圆周运动，结果请用M、m1、r1、r2、G表示）【分析】（1）由两个轨道上的运动速度，可以列两次万有引力充当向心力的表达式，联立可以解得星球质量（2）已知卫星引力势能的表达式，又由圆周运动可得动能表达式，两者相加为该轨道上的机械能，则两个轨道机械能之差就是需要对卫星做的功【解答】解：（1）由万有引力提供向心力的速度表达式：，可知在星球表面时：，在高空h处：，联立解得：（2）由得轨道半径为r时的动能为：，又引力势能为：EP=，卫星在该轨道上的机械能为：，则变轨需要对卫星做的功为卫星机械能的增加量，即： =答：（1）星球的质量为：（2）变轨需要对卫星做的功为：【点评】本题重点是要利用好给定的引力势能，知道变轨做的功应等于卫星在两个轨道上的机械能的差值