1、2015-2016学年四川省宜宾三中高一（下）期中物理试卷一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分每小题只有一个选项符合题意）1物理学发展进程中，许多科学家作出了巨大的贡献，下列说法正确的是（）A德国天文学家开普勒总结出所有行星绕太阳运动的轨道都是圆B牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量C卡文迪许通过扭秤实验首次测出了引力常量D牛顿根据引力理论预言了彗星回归时间2关于曲线运动，下列说法正确的是（）A物体在变力作用下一定做曲线运动B变速运动一定是曲线运动C平抛运动的加速度恒定不变D匀速圆周运动的线速度、加速度都恒定不变3小船渡河时，船头指向始终垂直于河岸，到达河中央恰逢上游水电站泄
2、洪，使水流速度变大，若小船保持划船速度不变继续渡河，下列说法正确的是（）A小船要用更长的时间才能到达对岸B小船到达对岸时间不变，但位移将变大C因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化D因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化4如图所示，工人推动一台割草机在水平草坪上加速前进，推力方向与水平方向夹角为30，对割草机所受各力的做功情况正确的判断是（）A推力对割草机做负功B支持力对割草机做正功C重力对割草机做负功D合力对割草机做正功5如图所示，两根长度不同的轻质细线分别系有两个质量相同的小球A、B，细线的上端都系于O点现让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的
3、是（）AA球所受的拉力小于B球所受的拉力B两小球做匀速圆周运动的周期相等C两小球做匀速圆周运动的线速度相等D两小球做匀速圆周运动的向心加速度相等6关于地球同步卫星下列说法正确的是（）地球同步卫星的高度和线速度大小是一定的地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度地球同步卫星只能定点在赤道上空，且相对地面静止不动地球同步卫星的向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度小ABCD7如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B、D间距离为h，则（）AA、B两点间距离为BA、
4、B两点间距离为CC、D两点间距离为2hDC、D两点间距离为8登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星地球和火星公转视为匀速圆周运动根据表，火星和地球相比（）行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A火星的线速度较大B火星的公转周期较小C太阳对火星的万有引力较大D火星做圆周运动的加速度较小二、多项选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9质量为2kg的物体在水平面xoy上运动，在y方向的速度时间图象和x方向的位移时间图象
5、如图所示，下列说法正确的是（）A物体的合运动是匀加速直线运动B物体所受的合外力为12NC物体的初速度大小为4m/sD1s末物体速度大小为5m/s10如图所示，质量为m=1kg的小滑块，从倾角为=37的固定的粗糙斜面顶端A由静止开始滑下，经过1s滑至斜面底端B，滑块与斜面间的动摩擦因数为u=0.5，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则（）A滑块从A到B的过程中克服摩擦力做功为4JB滑块从A到B的过程中重力做功为6JC滑块从A到B的过程中重力做功的平均功率为6wD滑块滑到B点时重力的瞬时功率为20w112013年12月2日，嫦娥三号探测器顺利发射，其轨道示意图如图所示“嫦娥
6、三号”升空约18min后进入地月转移轨道，在P点经过近月制动，进入离月球表面100公里的环月圆轨道，之后再次变轨，从环月圆轨道降低到椭圆轨道，两轨道相交于点P若绕月运行时只考虑月球引力作用，关于“嫦娥三号”探测器，以下说法正确的是（）A在轨道上经过P点的速度大于在轨道上经过P点的速度B在轨道上经过P点的加速度小于在轨道上经过P点的加速度C从轨道变轨到轨道，“嫦娥三号”必须点火减速D在环月圆轨道上运行时处于超重状态12如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在水平转盘上，质量均为m=2kg，两者用长为L=0.5m的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的0.4倍，A放在距离转轴L=
7、0.5m处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，g=10m/s2以下说法正确的是（）A该装置一开始转动，绳上就有弹力B当2rad/s时，绳子才开始有弹力C当2rad/s时，A、B相对于转盘会滑动D当rad/s时，A、B相对于转盘会滑动三、实验题（本题包括2小题，共15分）13小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹，图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是_（填轨迹字母代号），磁铁放在位置B
8、时，小钢珠的运动轨迹是_（填轨迹字母代号）实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_（选填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动14某同学进行了探究平抛运动规律的实验，其实验过程如下：（1）该同学首先采用如图甲所示的装置用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向弹出，同时B球被释放自由下落，观察到两球同时落地；改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地这一现象说明：平抛运动的小球_（2）该同学在做“研究平抛物体的运动”实验中：除了木板、小球、斜槽、重锤线、图钉、铅笔之外，下列器材中还需要的是_A秒表B坐标纸C天平D弹簧秤图乙是该同学根据实验画出的平抛小球运动轨迹的一
9、部分x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，o、b、c是轨迹上的三点，0（0，0），b（20cm，25cm），c（40cm，60cm），则平抛小球的初速度为_m/s，物体过b点时的速度为_m/s（g=10m/s2）四、计算题（本题包括4小题，共45分请在答题纸上写出必要的文字说明，重要的方程式、重要的演算过程，明确的数值和单位只有答案，没有过程的不得分）152011年10月25日，绕月探测工程、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师、中科院院士叶培建在南京演讲时表示，中国载人登月计划可能在2025年前后实现假如我国宇航员登上月球并在月球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后上升到最高点已知月球的半
10、径为R，引力常量为G，求：（1）月球的平均密度；（2）月球的第一宇宙速度v116如图所示，半径r=0.2m的圆筒，绕竖直中心轴OO匀速转动，角速度=20rad/s，质量m=1kg的小物块A紧靠在圆筒的内壁上随圆筒一起转动，取g=10m/s2，求：（1）物块所受的弹力和摩擦力的大小；（2）要使物块A不下滑，物块与圆筒间的动摩擦因数至少为多少？17一台玩具起重机的输出额定功率P=40W，在将质量m=0.8kg的物块由静止开始竖直吊起的过程中，物块先做加速度a=2.5m/s2的匀加速直线运动，当起重机输出功率达到额定功率时，保持该功率不变，再经过t=0.6s物块达最大速度（不计空气阻力，取 g=10
11、m/s2）求：（1）重物上升过程中的最大速度vm；（2）起重机从静止开始到达额定功率经历的时间t0；（3）起重机从静止开始到达最大速度过程中，起重机对重物所做的功W18小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力（1）求绳断开时球的速度大小v1（2）问绳能承受的最大拉力多大？（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多
12、少？最大水平距离为多少？2015-2016学年四川省宜宾三中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分每小题只有一个选项符合题意）1物理学发展进程中，许多科学家作出了巨大的贡献，下列说法正确的是（）A德国天文学家开普勒总结出所有行星绕太阳运动的轨道都是圆B牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量C卡文迪许通过扭秤实验首次测出了引力常量D牛顿根据引力理论预言了彗星回归时间【考点】物理学史【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解：A、德国天文学家开普勒总结出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故A错误BC、牛顿发现了万有
13、引力定律，但没有测出引力常量，是卡文迪许通过扭秤实验首次测出了引力常量，故B错误，C正确D、哈雷根据引力理论预言了彗星回归时间，故D错误故选：C2关于曲线运动，下列说法正确的是（）A物体在变力作用下一定做曲线运动B变速运动一定是曲线运动C平抛运动的加速度恒定不变D匀速圆周运动的线速度、加速度都恒定不变【考点】物体做曲线运动的条件【分析】曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线；曲线运动的合力可以是变力，也可以是恒力，如平抛运动合力恒定，匀速圆周运动合力是变力【解答】解：A、变力可能是方向不变，大小变化，如如果合力与速度一直共线但合力大小变化，则是变加速直线运动，故A错误；B、曲线运动物体
14、的速度方向在不断改变，是变速运动，但变速运动不一定就是曲线运动，如匀变速直线运动，故B错误；C、平抛运动在空中只受重力，故其加速度保持不变，故C正确；D、匀速圆周运动的线速度和加速度方向都时刻在变化，线速度、加速度是变化的故D错误故选：C3小船渡河时，船头指向始终垂直于河岸，到达河中央恰逢上游水电站泄洪，使水流速度变大，若小船保持划船速度不变继续渡河，下列说法正确的是（）A小船要用更长的时间才能到达对岸B小船到达对岸时间不变，但位移将变大C因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化D因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化【考点】运动的合成和分解【分析】船航行时速度为静
15、水中的速度与河水流速二者合速度，由运动的等时性知分析过河时间时，只分析垂直河岸方向的速度即可当水流的速度变化时，船的合速度变化，那么合位移变化，因此到达对岸的地点变化【解答】解：因为分运动具有等时性，所以分析过河时间时，只分析垂直河岸方向的速度即可，渡河时小船船头垂直指向河岸，即静水中的速度方向指向河岸，而其大小不变，因此，小船渡河时间不变；当到达河中央恰逢上游水电站泄洪，使水流速度变大，那么渡河的位移变大，速度变大，综上所述，故B正确，ACD错误故选：B4如图所示，工人推动一台割草机在水平草坪上加速前进，推力方向与水平方向夹角为30，对割草机所受各力的做功情况正确的判断是（）A推力对割草机做
16、负功B支持力对割草机做正功C重力对割草机做负功D合力对割草机做正功【考点】功的计算【分析】对割草机受力分析，根据恒力做功W=Fxcos求得各力做功，然后根据动能定理判断出合外力做功【解答】解：对收割机受力分析可知，受到斜向下的推力，竖直向上的支持力，重力和水平向右的摩擦力，根据W=Fxcos可知，推力做正功，支持力和重力不做功，故ABC错误；D、割草机加速前进，速度增大，根据动能定理可知，合外力做正功，故D正确；故选：D5如图所示，两根长度不同的轻质细线分别系有两个质量相同的小球A、B，细线的上端都系于O点现让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）AA球所受的拉力小于B球所
17、受的拉力B两小球做匀速圆周运动的周期相等C两小球做匀速圆周运动的线速度相等D两小球做匀速圆周运动的向心加速度相等【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】小球受重力和拉力，两个力的合力提供小球做圆周运动的向心力；通过合力提供向心力，比较出两球的角速度大小，从而比较出周期的关系；抓住小球距离顶点O的高度相同求出L2与竖直方向上的夹角；抓住小球距离顶点O的高度相同求出半径的关系，根据v=r比较线速度关系【解答】解：A、设绳与竖直方向夹角为，水平面距悬点高为h，由牛顿第二定律得：mgtan=m2（htan）则：=，由上式可知角速度与绳长无关，根据力的合成可知，F，解得F=，由于A球与竖直方向的夹角大于B求
18、得的，故A球所受的拉力大于B球所受的拉力故A错误；B、由于角速度相同，故周期T=，故周期相同，故B相同；C、线速度v=r，由于半径不同，线速度不同，故C错误；D、向心加速度a=2r，由于半径不同，故向心加速度不同，故D错误故选：B6关于地球同步卫星下列说法正确的是（）地球同步卫星的高度和线速度大小是一定的地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度地球同步卫星只能定点在赤道上空，且相对地面静止不动地球同步卫星的向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度小ABCD【考点】同步卫星【分析】了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向
19、轨道平面的中心通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量【解答】解：、同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力， =解得：r=，同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以同步卫星离地面的高度一定，同步卫星运行轨道只能位于地球赤道平面上的圆形轨道，且相对地面静止不动，故正确，；、根据=m，可知，同步卫星的速度小于第一宇宙速度，所以地球同步卫星运行的线速度小于第一宇宙速度，故错误；、同步卫星与赤道上的物体具有相同的周期和角速度，根据公式a=2r得同步卫星的向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度大，故错误；故选：A7如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点
20、发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B、D间距离为h，则（）AA、B两点间距离为BA、B两点间距离为CC、D两点间距离为2hDC、D两点间距离为【考点】平抛运动【分析】小球在AB段做自由落体运动，BC段做平抛运动，由于运动时间相等，则自由落体运动的高度和平抛运动的高度相等，根据速度位移公式求出平抛运动的初速度，结合时间求出水平位移【解答】解：A、AB段小球自由下落，BC段小球做平抛运动，两段时间相同，所以A、B两点间距离与B、D两点间距离相等，均为h，故A、B错误；C、BC段平抛初速度，持续的时间，所以C、D两点间距离
21、x=vt=2h，故C正确，D错误故选：C8登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星地球和火星公转视为匀速圆周运动根据表，火星和地球相比（）行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A火星的线速度较大B火星的公转周期较小C太阳对火星的万有引力较大D火星做圆周运动的加速度较小【考点】万有引力定律及其应用【分析】火星和地球绕太阳做圆周运动，靠万有引力提供向心力，应用万有引力定律求出线速度、周期与加速度，然后结合轨道半径的大小比较它们的大小【解答】解：A、万有引力提供向心力，由牛顿第二定
22、律得：G=m，解得：v=，由于r地r火，则v地v火，故A正确；B、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=mr，解得：T=2，由于r地r火，则T地T火，故B正确；C、根据万有引力定律公式得：F=G，由于地球的质量大约是火星质量的10倍，轨道半径大约为火星的1.5倍，可知太阳对火星的万有引力较小，故C错误；D、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=ma，解得：a=，由于r地r火，则a地a火，故D错误；故选：AB二、多项选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9质量为2kg的物体在水平面xoy上运动，在y方向的速度时间图象和x方向的
23、位移时间图象如图所示，下列说法正确的是（）A物体的合运动是匀加速直线运动B物体所受的合外力为12NC物体的初速度大小为4m/sD1s末物体速度大小为5m/s【考点】匀变速直线运动的图像【分析】根据图象判断出物体在x轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动根据xt图象的斜率求出y轴方向的速度，再将两个方向的初速度进行合成，求出物体的初速度物体的合力一定，做匀变速运动y轴的合力为零根据斜率求出x轴方向的合力，即为物体的合力合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，物体初速度的方向与合外力方向不垂直由速度合成法求出1s末物体的速度【解答】解：A、由图可知，物体在x轴方向做匀加速直线运
24、动，y轴做匀速直线运动，合运动是匀变速曲线运动，故A错误B、x轴方向的加速度a=3m/s2，y轴做匀速直线运动，则物体的合力F合=ma=6N故B错误C、x轴方向的初速度为 vx=0m/s，y轴方向的速度 vy=4m/s，则物体的初速度 v0=vy=4m/s，大小为4m/s故C正确D、1s末质点速度大小 v1=4m/s，故D错误故选：C10如图所示，质量为m=1kg的小滑块，从倾角为=37的固定的粗糙斜面顶端A由静止开始滑下，经过1s滑至斜面底端B，滑块与斜面间的动摩擦因数为u=0.5，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则（）A滑块从A到B的过程中克服摩擦力做功为4JB滑
25、块从A到B的过程中重力做功为6JC滑块从A到B的过程中重力做功的平均功率为6wD滑块滑到B点时重力的瞬时功率为20w【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算【分析】先根据牛顿第二定律求出滑块下滑的加速度大小，根据位移时间公式求出下滑的时间，再由功的计算公式求克服摩擦力和重力做功结合平均功率公式求出重力的平均功率根据速度时间公式求出滑动B点的速度，结合瞬时功率公式求出重力的瞬时功率【解答】解：A、根据牛顿第二定律得：滑块下滑的加速度 a=gsingcos=100.60.5100.8=2m/s21s内滑块下滑的距离 x=1m，则克服摩擦力做功为 Wf=mgcosx=4J，故A错误B、滑块从A到B
26、的过程中重力做功 WG=mgxsin=6J，故B正确C、滑块从A到B的过程中重力做功的平均功率为 =6W，故C正确D、滑块到达B点的速度为：v=at=21m/s=2m/s，则重力的瞬时功率为：P=mgvsin=1020.6W=12W故D错误故选：BC112013年12月2日，嫦娥三号探测器顺利发射，其轨道示意图如图所示“嫦娥三号”升空约18min后进入地月转移轨道，在P点经过近月制动，进入离月球表面100公里的环月圆轨道，之后再次变轨，从环月圆轨道降低到椭圆轨道，两轨道相交于点P若绕月运行时只考虑月球引力作用，关于“嫦娥三号”探测器，以下说法正确的是（）A在轨道上经过P点的速度大于在轨道上经过
27、P点的速度B在轨道上经过P点的加速度小于在轨道上经过P点的加速度C从轨道变轨到轨道，“嫦娥三号”必须点火减速D在环月圆轨道上运行时处于超重状态【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】根据变轨的原理确定轨道I上的P点和轨道上P点的速度大小，根据牛顿第二定律比较在不同轨道上的P点的加速度大小当探测器绕月球做圆周运动时，处于完全失重状态【解答】解：A、探测器从轨道上的P点进入轨道上的P点需减速，则在轨道上经过P点的速度大于在轨道上经过P点的速度，故A正确B、根据牛顿第二定律知，探测器在轨道上的P点和轨道上的P点所受的合力相等，则加速度相等，故B错误C、从轨道变轨到轨道
28、，“嫦娥三号”必须在P点点火减速，做近心运动，故C正确D、探测器在环月圆轨道上运行时处于完全失重状态，故D错误故选：AC12如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在水平转盘上，质量均为m=2kg，两者用长为L=0.5m的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的0.4倍，A放在距离转轴L=0.5m处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，g=10m/s2以下说法正确的是（）A该装置一开始转动，绳上就有弹力B当2rad/s时，绳子才开始有弹力C当2rad/s时，A、B相对于转盘会滑动D当rad/s时，A、B
29、相对于转盘会滑动【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，A的静摩擦力减小，B受最大静摩擦力不变，角速度继续增大，A的静摩擦力减小到零又反向增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动【解答】解：A、该装置一开始转动，Ab两物体只靠静摩擦力提供向心力，故绳上此时无弹力，故A错误；B、当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，kmg=m2L2，解得1=，知2rad/s时，绳子具有弹力；故B正确；C、当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，对A有：kmgT=mL2，对B有：T+kmg
30、=m2L2，解得=，当rad/s时，A、B相对于转盘会滑动；故C错误，D正确；故选：BD三、实验题（本题包括2小题，共15分）13小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹，图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是b（填轨迹字母代号），磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是c（填轨迹字母代号）实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在（选填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动【考点】物体做曲线运动的条件【分析】首先知道磁体对钢珠有相互吸引力，然后利用曲线
31、运动的条件判断其运动情况即可【解答】解：磁体对钢珠有相互吸引力，当磁铁放在位置A时，即在钢珠的正前方，所以钢珠所受的合力与运动的方向在一条直线上，所以其运动轨迹为直线，故应是b；当磁铁放在位置B时，先钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是c；当物体所受的合外力的方向与小球的速度在一条直线上时，其轨迹是直线；当不在一条直线上时，是曲线故答案为：b，c，不在14某同学进行了探究平抛运动规律的实验，其实验过程如下：（1）该同学首先采用如图甲所示的装置用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向弹出，同时B球被释放自由下落，观察到两球同时落地；改变小锤打击的力度，即改变A球被弹
32、出时的速度，两球仍然同时落地这一现象说明：平抛运动的小球在竖直方向上的运动为自由落体运动（2）该同学在做“研究平抛物体的运动”实验中：除了木板、小球、斜槽、重锤线、图钉、铅笔之外，下列器材中还需要的是BA秒表B坐标纸C天平D弹簧秤图乙是该同学根据实验画出的平抛小球运动轨迹的一部分x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，o、b、c是轨迹上的三点，0（0，0），b（20cm，25cm），c（40cm，60cm），则平抛小球的初速度为2m/s，物体过b点时的速度为m/s（g=10m/s2）【考点】研究平抛物体的运动【分析】（1）在探究平抛运动的过程，在上图中，改变小球距地面的高度和打击力度，都是同时落地，说
33、明小球A在竖直方向上的运动为自由落体运动（2）在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹根据实验的原理，确定实验的器材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，根据竖直方向相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，得出b点竖直方向上的分速度，结合平行四边形定则求出小球经过b点时的瞬时速度【解答】解：（1
34、）由于两球同时运动，A球做平抛运动，B球自由落体运动，发现每次两球都同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动（2）在做“研究平抛物体的运动”实验时，木板、小球、斜槽、重锤线、图钉、铅笔之外，下列器材中还需要坐标纸，确保小球水平与竖直方向的运动间距，故B正确，ACD错误根据ybcyob=gT2得：T=s=0.1s则平抛运动的初速度为：v0=m/s=2m/s小球在b点竖直方向上的分速度为：vyb=m/s=3m/s则b点的瞬时速度为：vb=m/s=m/s故答案为：（1）在竖直方向上的运动为自由落体运动；（2）B
35、；2，四、计算题（本题包括4小题，共45分请在答题纸上写出必要的文字说明，重要的方程式、重要的演算过程，明确的数值和单位只有答案，没有过程的不得分）152011年10月25日，绕月探测工程、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师、中科院院士叶培建在南京演讲时表示，中国载人登月计划可能在2025年前后实现假如我国宇航员登上月球并在月球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后上升到最高点已知月球的半径为R，引力常量为G，求：（1）月球的平均密度；（2）月球的第一宇宙速度v1【考点】万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】（1）小球做竖直上抛运动，已知初速度与上升时间，应用
36、匀变速直线运动的速度公式可以求出重力加速度，月球表面的物体受到的万有引力等于重力，求出月球质量，然后求出其密度（2）万有引力提供向心力，应用万有引力公式与向心力公式可以求出月球的第一宇宙速度【解答】解：（1）小球向上做匀减速直线运动，t=，月球表面的重力加速度：g=；月球表面的物体受到的万有引力等于重力，即：G=mg，月球的平均密度：=，解得：=；（2）卫星绕月球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m，解得：v1=；答：（1）月球的平均密度为；（2）月球的第一宇宙速度v1为16如图所示，半径r=0.2m的圆筒，绕竖直中心轴OO匀速转动，角速度=20rad/s，质量m=1kg的小
37、物块A紧靠在圆筒的内壁上随圆筒一起转动，取g=10m/s2，求：（1）物块所受的弹力和摩擦力的大小；（2）要使物块A不下滑，物块与圆筒间的动摩擦因数至少为多少？【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】（1）对物块受力分析，根据竖直方向合力为零，水平方向合力提供向心力即可判断；（2）当滑动摩擦力刚好等于静摩擦力，即等于重力时，摩擦因数最小【解答】解：（1）物块A随圆筒一起做匀速圆周运动，对物块受力分析可知，在竖直方向，f=mg=10N水平方向弹力提供向心力，故（2）要使物块A不下滑，滑动摩擦力刚好等于静摩擦力，故f=FN，解得答：（1）物块所受的弹力和摩擦力的大小分别为80N和10N；（2）要使物块
38、A不下滑，物块与圆筒间的动摩擦因数至少为0.12517一台玩具起重机的输出额定功率P=40W，在将质量m=0.8kg的物块由静止开始竖直吊起的过程中，物块先做加速度a=2.5m/s2的匀加速直线运动，当起重机输出功率达到额定功率时，保持该功率不变，再经过t=0.6s物块达最大速度（不计空气阻力，取 g=10m/s2）求：（1）重物上升过程中的最大速度vm；（2）起重机从静止开始到达额定功率经历的时间t0；（3）起重机从静止开始到达最大速度过程中，起重机对重物所做的功W【考点】动能定理的应用；功率、平均功率和瞬时功率【分析】（1）重物做匀速直线运动时速度达到最大，应用平衡条件求出拉力，然后应用功
39、率公式求出最大速度（2）当起重机的输出功率达到额定功率时匀加速结束，应用牛顿第二定律求出匀加速的拉力，然后应用功率公式求出匀加速结束时的速度，再应用匀变速直线运动的速度公式求出时间（3）应用匀变速直线运动的速度位移公式求出匀加速的位移，然后应用功的计算公式与功率公式的变形公式求出起重机做的功【解答】解：（1）当重物匀速运动时其速度最大，此时拉力为：F=mg=8N，由P=Fv可知最大速度为：vm=5m/s；（2）起重机匀加速运动时，由牛顿第二定律得：Fmg=ma，代入数据解得：F=10N，由P=Fv可知，匀加速结束时的速度为：v=4m/s，由匀变速直线运动的速度公式可知，时间为：t0=1.6s；
40、（3）重物匀加速运动的位移为：h=3.2m，起重机对重物做功为：W=Fh+Pt=101.6+400.6=40J；答：（1）重物上升过程中的最大速度vm为5m/s（2）起重机从静止开始到达额定功率经历的时间t0为1.6s（3）起重机从静止开始到达最大速度过程中，起重机对重物所做的功W为40J18小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力（1）求绳断开时球的速度大小v1（2）
41、问绳能承受的最大拉力多大？（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】（1）绳断后，小球做平抛运动，根据平抛运动的高度求出时间，根据水平位移和时间求出绳断时球的速度大小（2）根据在最低点，合力提供向心力，运用牛顿第二定律求出最大拉力（3）根据最大拉力，通过牛顿第二定律求出绳断后的速度与绳长的关系，根据平抛运动求出平抛运动水平位移的表达式，通过数学方法二次函数求极值，求出l为多少时，x最大【解答】解：（1）设绳断后球做平抛运动的时间为t1，竖直方向上：，水平方向上：d=v1t1解得：（2）设绳能承受的最大拉力为Fm，球做圆周运动的半径为：R=解得：（3）设绳长为l，绳断时球的速度为v2有：，解得：绳断后球做平抛运动，竖直位移为dl，水平位移为x，时间为t2竖直方向有：dl=水平方向有：x=v2t2得x=4根据数学关系有当l=时，x有极大值为：答：（1）绳断时球的速度大小为；（2）绳能承受的最大拉力为（3）要使球抛出的水平距离最大，绳长应为，最大水平距离为2016年9月29日
