1、2016-2017学年江西省新余一中高二（上）入学物理试卷一、选择题（每题4分，共40分）1美国物理学家于1995年在国家实验室观察到了顶夸克这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为EP=K，式中r是正、反顶夸克之间的距离，as=0.12是强相互作用耦合常数，无单位，K是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数K的单位是（）AJBNCJmDJ/m2甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移时间图象如图所示下列表述正确的是（）A0.20.5小时内，甲的加速度比乙的大B0.20.5小时内，甲的速度比乙的大C0.60.8小时内，甲的位移比乙
2、的小D0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等3小球P和Q用不可伸长的轻绳挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两球均被水平拉直，如图所示将两球由静止释放，在各自轨道的最低点（）AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定大于Q球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定大于Q球的向心加速度4在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球，经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v水平抛出，经t2时间落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（）AAB：AC=2：1BAB：AC=4：1Ct1：t2=4：1Dt1：t2=：15如图
3、所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动下列说法正确的是（）A不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量6如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示则（）Af1=0，f20，f30Bf10，f2=0，f3=0Cf10，f20，f3=0Df10，f20，f307为减机动车尾气排放，某市推出新型节能
4、环保电动车在检测该款电动车性能的实验中，质量为8102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的F图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动，重力加速度g取10m/s2则（）A电动车匀加速运动过程中的最大速度为15m/sB该车起动后，先做匀加速运动，然后匀速运动C该车做匀加速运动的时间是1.5sD该车加速度大小为0.75m/s28如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v
5、，其Fv2图象如题图乙所示则（）A小球的质量为B当地的重力加速度大小为Cv2=c时，杆对小球的弹力方向向下Dv2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等9在一东西向的水平直铁轨道上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（）A7B10C15D2110我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器，舰载机总质量为3.0104kg，设起飞过程中发动机
6、的推力恒为1.0105N，弹射器有效作用长度为100m，推力恒定，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则（）A弹射器的推力大小为1.1106NB弹射器对舰载机所做的功为1.1108JC弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2二、填空题(11题6分，12题6分，13题4分，共16分）11某同学利用如图1所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上，实验小车通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连，小车与纸带相连，打点计时器
7、所用交流电的频率为f=50Hz，在保持实验小车质量不变的情况下，放开钩码，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度a；改变钩码的个数，重复实验（1）实验过程中打出的一条纸带如图2所示，在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这个点上标明A，第六个点上标明B，第十一个点上标明C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明E，测量时发现B点已模糊不清，于是测得AC长度为12.30cm，CD的长度为6.60cm，DE的长度为6.90cm，则小车运动的加速度a=m/s2（2）根据实验测得的数据，以小车运动的加速度a为纵轴，钩码的质量m为横轴，得到如图3所示的am图象，已知重力加速度g=10m/s2由图
8、象求出实验小车的质量为kg；平衡摩擦力时，长木板与水平实验台夹角的正切值约为12在实验验证自由落体的重物机械能守恒时，打出的纸带如图所示图中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F是依次打出的点迹，量出OE间的距离为x1，DF间的距离为x2，已知打点计时器打点的周期是T，重力加速度为g（1）如果在实验误差允许的范围内x1、x2、T、g满足关系式，即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的（2）已知T=0.02s如果打出的纸带OA距离大约是5mm，则出现这种情况的原因可能是；如果操作正确，但打出的纸带OA距离大约是1mm，则（填“能”或“不能”）利用这条纸带来进行验证13质量M=500t的机车，以
9、恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为W，机车运动中受到的平均阻力为N三、解答题14如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动已知物体与水平面间的动摩擦因数=0.4，g=10m/s2求：（1）物体在力F作用过程中加速度的大小；（2）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；（3）撤去力F后物体继续滑动的时间15假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0
10、，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，求地球的密度16如图所示，有一个质量为m=1kg的小物块沿倾角为37（取sin37=0.6，cos37=0.8）的斜面加速下滑，斜面体静止不动，已知物块与斜面的动摩擦因数为=0.5求斜面体对小物块的支持力和摩擦力17如图所示，在粗糙水平面上竖直固定半径为R=10cm的光滑圆轨道，质量为m=4kg的物块静止放在粗糙水平面上A处、物块与水平面的动摩擦因数=0.75，A与B的间距L=0.5m，现对物块施加大小恒定的拉力F使其沿粗糙水平面做直线运动，到达B处将拉力F撤去，物块恰好沿竖直光滑圆轨道通过最高点，重力加速度g取10m/s2，物块可视为质点
11、，求：（1）物块到达B处时的功能；（2）拉力F的最小值及此时拉力方向与水平方向的夹角2016-2017学年江西省新余一中高二（上）入学物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题4分，共40分）1美国物理学家于1995年在国家实验室观察到了顶夸克这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为EP=K，式中r是正、反顶夸克之间的距离，as=0.12是强相互作用耦合常数，无单位，K是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数K的单位是（）AJBNCJmDJ/m【考点】力学单位制【分析】根据正、反顶夸克之间的强相互作用势能公式表示出K，代入国际单位以后可以知道它的单
12、位【解答】解：由题意知K=，as无单位，r的单位为m，EP的单位为J，则K的单位为Jm，故C正确故选：C2甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移时间图象如图所示下列表述正确的是（）A0.20.5小时内，甲的加速度比乙的大B0.20.5小时内，甲的速度比乙的大C0.60.8小时内，甲的位移比乙的小D0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等【考点】匀变速直线运动的图像【分析】位移图象反映质点的位置随时间的变化情况，其斜率表示速度，倾斜的直线表示匀速直线运动；根据斜率的正负分析速度的方向物体的位移等于s的变化量【解答】解：A、由图知，0.20.5小时内甲乙都做匀速直线运动，加速度均为零
13、，故A错误B、st图象的斜率表示速度，甲的斜率大，则甲的速度比乙的大，故B正确C、物体的位移等于s的变化量则知0.60.8小时内，甲的位移比乙的大，故C错误D、00.6小时内，甲的位移比乙的大，0.60.8小时内，甲的位移比乙的大，所以0.8小时内，甲的路程比乙的大，故D错误故选：B3小球P和Q用不可伸长的轻绳挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两球均被水平拉直，如图所示将两球由静止释放，在各自轨道的最低点（）AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定大于Q球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定大于Q球的向心加
14、速度【考点】机械能守恒定律；向心力【分析】从静止释放至最低点，由机械能守恒列式，得到最低点的速度表达式；在最低点由牛顿第二定律可得绳子的拉力和向心加速度表达式，再比较它们的大小【解答】解：A、对任意一球，设绳子长度为L小球从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgL=mv2，解得：v=，v，则知，通过最低点时，P球的速度一定小于Q球的速度故A错误B、由于P球的质量大于Q球的质量，而P球的速度小于Q球的速度，所以P球的动能不一定大于Q球的动能故B错误C、在最低点，由拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：Fmg=m，解得，F=3mg，与L无关，与m成正比，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受
15、绳的拉力，故C正确D、在最低点小球的向心加速度 a向=2g，与L无关，所以P球的向心加速度一定等于Q球的向心加速度，故D错误故选：C4在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球，经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v水平抛出，经t2时间落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（）AAB：AC=2：1BAB：AC=4：1Ct1：t2=4：1Dt1：t2=：1【考点】平抛运动【分析】小球落在斜面上，竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是一定值，即tan=，知运动的时间与初速度有关从而求出时间比根据时间比，可得出竖直方向上的位移比，从而可知AB与AC的比值【解答】解：平抛运动竖直方向上的
16、位移和水平方向上的位移关系为 tan=则t=则知运动的时间与初速度成正比，所以t1：t2=2：1竖直方向上下落的高度h=gt2知竖直方向上的位移之比为4：1斜面上的距离s=，知AB：AC=4：1故选：B5如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动下列说法正确的是（）A不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】卫星变轨，做离心运动要加速；万有引力提供向心力；加速
17、度和动量都是矢量【解答】解：A卫星由轨道1在P点进入轨道2做离心运动，要加速，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同，故A错误；B在轨道1和在轨道2运行经过P点，都是万有引力提供向心力，由a=可知，卫星在P点的加速度都相同，故B正确；C由a=可知，由于r不同，加速度的方向指向地球，方向不同，所以卫星在轨道1的任何位置的加速度都不同，故C错误；D卫星在轨道2的任何位置的速度方向不同，所以动量不同，故D错误故选：B6如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示则（）Af1=0，
18、f20，f30Bf10，f2=0，f3=0Cf10，f20，f3=0Df10，f20，f30【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算【分析】分别对a、ab以及abP整体进行分析，根据平衡条件可明确各研究对象是否受到摩擦力作用【解答】解：对a物体分析可知，a物体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此a受到b向上的摩擦力；f10；再对ab整体分析可知，ab整体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此b受到P向上的摩擦力；f20；对ab及P组成的整体分析，由于整体在水平方向不受外力，因此P不受地面的摩擦力；f3=0；故只有C正确，ABD错误；故选：C7为减机动车尾气
19、排放，某市推出新型节能环保电动车在检测该款电动车性能的实验中，质量为8102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的F图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动，重力加速度g取10m/s2则（）A电动车匀加速运动过程中的最大速度为15m/sB该车起动后，先做匀加速运动，然后匀速运动C该车做匀加速运动的时间是1.5sD该车加速度大小为0.75m/s2【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】AB过程牵引力不变，根据牛顿第二定律知，做匀加速直线运动，BC段图线的斜率表示电动车的功率，斜率不变
20、，则功率不变，根据功率与牵引力的关系，判断BC段的运动情况，速度达到最大时，牵引力等于阻力【解答】解：A、因为横坐标是，所以全过程中，C点的值最小，匀加速达到的最大速度为15m/s故A正确B、AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动；BC图线的斜率表示电动车的功率，知BC段功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动故B错误C、电动机的功率为：P=W=6000W，匀加速运动的末速度为：v=m/s当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线知，f=400N，根据牛顿第二定律得，匀加速运动的加速度大小a=2m/s 2，则匀加速运动的时间t=故C正确，D错误故选：AC8
21、如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其Fv2图象如题图乙所示则（）A小球的质量为B当地的重力加速度大小为Cv2=c时，杆对小球的弹力方向向下Dv2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力与杆的弹力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题【解答】解：A、由图象知，当v2=0时，F=a，故有：F=mg=a，由图象知，当v2=b时，F=0，杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的
22、向心力，有：mg=，得：g=由可知，m=，故A正确，B错误C、由图象可知，当v2=c时，有：0Fa=mg，可知向心力小于重力，则杆对小球的弹力方向向上，故C错误D、由图象可知，当v2=2b时，由，故有：F+mg=，得：F=mg，故D正确故选：AD9在一东西向的水平直铁轨道上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（）A7B10C15D21【考
23、点】牛顿第二定律【分析】根据两次给出的加速度大小和P和Q之间拉力的情况，利用牛顿第二定律得出关系式，根据关系式分析可能的情况即可【解答】解：设PQ两边的车厢数为n和k，当机车在东边拉时，根据牛顿第二定律可得，F=nma，当机车在西边拉时，根据牛顿第二定律可得，F=kma，根据以上两式可得，n=k，即两边的车厢的数目为N=n+k=k，k的取值应该为2的倍数，所以N可能是21，所以正确的D故选：D10我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器，舰载机总质量为3.0104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105N，弹射器有效作用长度为100m，推力恒定，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到
24、80m/s弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则（）A弹射器的推力大小为1.1106NB弹射器对舰载机所做的功为1.1108JC弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律【分析】由运动学公式可求得加速度，再由牛顿第二定律可求得推力大小；由功的公式求解功；再由功率公式求解功率【解答】解：由速度和位移公式可得，v2=2as，解得a=32m/s2；由牛顿第二定律可知：F+F发0.2（F+F发）=ma；解得：F=1.1106N；故AD正确；B、弹射器对对舰载机所做
25、的功W=Fs=1.1106N100=1.1108J；故B正确；C、作用时间t=2.5s；平均功率P=4.4107W；故C错误；故选：ABD二、填空题(11题6分，12题6分，13题4分，共16分）11某同学利用如图1所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上，实验小车通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz，在保持实验小车质量不变的情况下，放开钩码，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度a；改变钩码的个数，重复实验（1）实验过程中打出的一条纸带如图2所示，在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这
26、个点上标明A，第六个点上标明B，第十一个点上标明C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明E，测量时发现B点已模糊不清，于是测得AC长度为12.30cm，CD的长度为6.60cm，DE的长度为6.90cm，则小车运动的加速度a=0.3m/s2（2）根据实验测得的数据，以小车运动的加速度a为纵轴，钩码的质量m为横轴，得到如图3所示的am图象，已知重力加速度g=10m/s2由图象求出实验小车的质量为1.0kg；平衡摩擦力时，长木板与水平实验台夹角的正切值约为0.01【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】（1）根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小；（2）根据表中实
27、验数据作出aF图象，求出图象对应的函数表达式，进行求解【解答】解：（1）在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E所以相邻两个计数点间的时间间隔为0.1秒根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可知，加速度为：a=0.3m/s2（2）实验中钩码的重力近似等于小车的合力，根据牛顿第二定律得：a=，根据图象的斜率得出k=10，所以实验小车的质量为M=1.0kg，由图可知，当F0时，a=0，原因可能是平衡摩擦力时长木板倾角过小，即小车与水平实验台的最大静摩擦力f=0.0110=0.1N；小车的质量为M=1.0k
28、g，所以小车与水平实验台的动摩擦因数=0.01，所以平衡摩擦力时，长木板与水平实验台倾角的正切值约为tan=0.01故答案为：（1）0.3（2）1.0；0.0112在实验验证自由落体的重物机械能守恒时，打出的纸带如图所示图中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F是依次打出的点迹，量出OE间的距离为x1，DF间的距离为x2，已知打点计时器打点的周期是T，重力加速度为g（1）如果在实验误差允许的范围内x1、x2、T、g满足关系式，即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的（2）已知T=0.02s如果打出的纸带OA距离大约是5mm，则出现这种情况的原因可能是先释放纸带、后接通电源；如果操作正确，但打
29、出的纸带OA距离大约是1mm，则能（填“能”或“不能”）利用这条纸带来进行验证【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）通过某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度，从而得出动能的增加量，通过下落的高度求出重力势能的减小量，若动能的增加量和重力势能的减小量相等，则重锤下落过程中机械能守恒（2）若初速度为零，加速度为g，OA间的距离大于2mm，根据OA间实际的距离分析误差的原因【解答】解：（1）E点的速度为，则O到E，动能的增加量为=，重力势能的减小量Ep=mgl，若即，机械能守恒（2）若初速度为零，加速度为g，则OA间的距离大约2mm，发现OA距离大约5mm，知初速度不为零，可能是
30、先释放纸带后启动打点计时器操作正确，打出的纸带OA距离大约是1mm2mm，说明由静止释放纸带的时刻位于打两个点之间的时间内，所以能利用这条纸带来进行验证故答案为：（1），（2）先释放纸带、后接通电源；能13质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为3.75105W，机车运动中受到的平均阻力为2.5104N【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，
31、即可得到阻力【解答】解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得 Ptfx=当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm由以上两式得P=3.75105W机车匀速运动时，阻力为f=F=2.5104N故答案为：3.75105；2.5104三、解答题14如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动已知物体与水平面间的动摩擦因数=0.4，g=10m/s2求：（1）物体在力F作用过程中加速度的大小；（2）撤去力
32、F的瞬间，物体速度的大小；（3）撤去力F后物体继续滑动的时间【考点】牛顿第二定律【分析】（1）对物体受力分析，根据牛顿第二定律，即可求出加速度；（2）根据速度位移公式，结合加速度即可求出；（3）设撤去力F后物体的加速度为a2，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据速度时间公式求解时间【解答】解：（1）设物体受到的滑动摩擦力为Ff，加速度为a1，则Ff=mg根据牛顿第二定律，物块在力F作用过程中，有FFf=ma1解得：a1=2m/s2（2）设撤去力F时物块的速度为v，由运动学公式v2=2a1x 解得 v=4.0m/s （3）设撤去力F后物体的加速度为a2，根据牛顿第二定律，有 Ff=ma2解得 a2
33、=4m/s2由匀变速直线运动公式得：答：（1）物体在力F作用过程中加速度的大小为2m/s2；（2）撤去力F的瞬间，物体速度的大小为4.0m/s；（3）撤去力F后物体继续滑动的时间为1s15假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，求地球的密度【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力等于重力，则可列出物体在两极的表达式，再由引力与支持力的合力提供向心力，列式综合可求得地球的质量，最后由密度公式，即可求解【解答】解：在两极，引力等于重力，则有：mg0=G，由此可得地球质量M=，在赤道处，引力与支持力的合
34、力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：Gmg=mR，密度：=，解得：=；答：地球的密度为16如图所示，有一个质量为m=1kg的小物块沿倾角为37（取sin37=0.6，cos37=0.8）的斜面加速下滑，斜面体静止不动，已知物块与斜面的动摩擦因数为=0.5求斜面体对小物块的支持力和摩擦力【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】通过受力分析，斜面体对小物块的支持力，再由公式f=N求出摩擦力【解答】解：对物体受力分析，物体受重力、支持力和滑动摩擦力，垂直于斜面方向物体的合力为零，则斜面体对小物块的支持力 N=mgcos=110cos37=8N摩擦力为 f=N=0.58N=4N答：斜面体对小物块的支持
35、力是8N，摩擦力是4N17如图所示，在粗糙水平面上竖直固定半径为R=10cm的光滑圆轨道，质量为m=4kg的物块静止放在粗糙水平面上A处、物块与水平面的动摩擦因数=0.75，A与B的间距L=0.5m，现对物块施加大小恒定的拉力F使其沿粗糙水平面做直线运动，到达B处将拉力F撤去，物块恰好沿竖直光滑圆轨道通过最高点，重力加速度g取10m/s2，物块可视为质点，求：（1）物块到达B处时的功能；（2）拉力F的最小值及此时拉力方向与水平方向的夹角【考点】动能定理的应用；机械能守恒定律【分析】（1）根据牛顿第二定律和向心力公式求出物块通过最高点时的速度，结合动能定理求出物块到达B处的动能；（2）对AB段运用动能定理，根据动能定理得出F与的关系式，结合数学三角函数求极值的方法得出F的最小值【解答】解：（1）设物块恰好到达竖直光滑轨道最高点时的速度为v，则有：mg=m物块从B点处沿光滑圆轨道移动到最高点，由机械能守恒得：EkB=2mgR+mv2联立解得：EkB=mgR=10J所以物块到达B处时的动能EkB=10J（2）物块从A运动到B由动能定理可得：W合=Ek即：FLcos（mgFsin）L=EkB代入数据可得：F=40N由数学知识可得，当=37时，F最小值为40N答：（1）物块到达B处时的功能为10J；（2）拉力F的最小值是40N，此时拉力方向与水平方向的夹角为372016年12月31日