1、河北省石家庄二中2014-2015学年高一下学期第二次月考物理试卷（理科）一、选择题本部分共12小题，每小题4分，共48分在下列各题中，第1、2、3、5、7、8、9、10、11为单项选择题，4、6、12为多项选择题，请将正确选项填涂在答题卡上1下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )ABCD2关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是( )A任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是
2、一种徒劳B空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性C由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天D一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒3在一种叫“蹦极跳“的运动中，质量为m的游戏者，身系一根长为L，弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点，若在下落过程中不计空气阻力，则下列说法正确的是( )A速度先增大后减小B加速度先增大后减小C动能增加了mgLD重力势能减小了mgL4如图所示，倾角=30的粗糙斜面固定在地面上，长为l，质量为m，粗细均匀，质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平用细线将物块与软绳连接，物块由静止释
3、放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中( )A物块的机械能逐渐增加B软绳重力势能共减少了mglC物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和5如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C为水平的，其距离d=0.50m盆边缘的高度为h=0.30m在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为=0.10小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为( )A0.50mB0.25mC0.10mD
4、06如图所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在左、右端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是( )A闭合开关S1，则导体左端不再带有电荷B闭合开关S1，则导体右端不再带有电荷C闭合开关S2，则导体左端不再带有电荷D闭合开关S2，则导体右端不再带有电荷7两个固定不动的点电荷，它们之间的静电力大小为F，现使它们的电荷量都变为原来的一半，则它们之间的静电力大小变为( )A4FBC2FD8一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）( )ABCD9如图，在点电荷Q产生的
5、电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )AA点电势大于B点电势BA、B两点的电场强度相等Cq1的电荷量小于q2的电荷量Dq1在A点的电势能小于q2在B点的电势能10关于静电场，下列说法正确的是( )A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点，电势一定为零C同一电场线上的各点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加11在静电场中，将一正电荷从a移动到b点，电场力做了负功，则( )Ab点的电场强度一定比a点大B电场线方向一定从b指向aCb点的
6、电势一定比a点高D该电荷的动能一定减小12图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则该粒子( )A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能大于在c点的电势能D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化二填空题（共1小题）13用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），
7、计数点间的距离如图乙所示已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图所示的装置安装器件；B将打点计时器接到直流电源上；C先释放m2，再接通电源打出一条纸带；D测量纸带上某些点间的距离；E根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能其中操作不当的步骤是_（填选项对应的字母）（2）在打点05过程中系统动能的增量Ek=_J，系统势能的减少量Ep=0.60J，由此得出的结论是_；（3）若某同学作出v2h图象，可以计算当地重力加速度g，请写出计算g的表达式（用字母表示）三解答题（共3小题）14AB是竖直平面内的四分
8、之一光滑圆弧形轨道，圆轨道半径R=1.25m，如图所示一质量 m=1kg的小球自A点起由静止开始沿轨道下滑至 B点水平抛出，落在地上的C点，B 点距离地面高度 h=0.8m重力加速度 g 取10m/s2求（1）小球从B点抛出时的速度大小；（2）小球在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小；（3）小球落地点C距离抛出点B的水平距离x15如图所示，在光滑水平地面上放置质量M=2kg的长木板，木板上表面与左侧固定的光滑圆弧相切一质量m=1kg的小滑块自弧面上高h处由静止自由滑下，在木板上滑行t=1s后，滑块和木板以共同速度v=1m/s匀速运动，取g=10m/s2求：（1）滑块与木板间的摩擦力Ff；（2）滑
9、块开始下滑时离木板上表面的高度h；（3）滑块在木板上相对滑动时产生的热量Q16如图所示，真空中有两个可视为点电荷的小球，其中A带正电电量为Q1，固定在绝缘的支架上，B质量为m，带电量为Q2，用长为L的绝缘细线悬挂，两者均处于静止，静止时悬线与竖直方向成角，且两者处在同一水平线上相距为R，静电力常量为K，重力加速度为g求：（1）B带正电荷还是负电荷？（2）B球受到的库仑力多大？（3）B球静止时细线的拉力多大？河北省石家庄二中2014-2015学年高一下学期第二次月考物理试卷（理科）一、选择题本部分共12小题，每小题4分，共48分在下列各题中，第1、2、3、5、7、8、9、10、11为单项选择题，
10、4、6、12为多项选择题，请将正确选项填涂在答题卡上1下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )ABCD考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：正确理解机械能守恒条件，并能判断物体是否机械能守恒是解本题的关键，系统中只有重力做功或者其它力做功代数和为零是机械能守恒条件；从功能关系的角度看系统只有动能和重力势能的之间转化解答：解：A、由A图可知，力F对物体做正功，机械能增加
11、，不守恒，故A错误；B、由B图可知，力F做负功，机械能减小，故B错误；C、C图中物体斜面光滑，运动过程中只有重力做功，只有重力势能和动能的相互转化，机械能守恒，故C正确；D、D图中斜面粗糙，物体下滑中，摩擦力做负功，机械能减小，不守恒，故D错误故选C点评：本题简单，属于基础题目，判断机械能守恒主要看是否有重力势能（或弹性势能）之外能量参与转化2关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是( )A任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳B空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性C由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天D一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这
12、个过程的能量不守恒考点：能量守恒定律 分析：能量的转化与守恒是普遍遵守的自然规律，虽然能量是守恒的，但不同的能量其可利用的品质不同，热力学第二定律告诉我们，能量的转化具有方向性解答：解：A、永动机违背能量守恒定律，不可能制成故A正确B、热传递的方向性是指在没有外界影响的前提下，空调机工作过程掺进了电流做功，显然不满足这个前提，故B错误C、虽然自然界的能量是守恒的，但存在能量耗散，不同的能量其可利用的品质不同，能源危机不是杞人忧天，故C错误D、单摆在来回摆动许多次后总会停下来，机械能减少，但由于摩擦等各种因素，变成了其他形式的能量，机械能是守恒的，故D错误故选A点评：本题考查了对能量守恒定律和热
13、力学第二定律的理解，大都属于理解记忆知识，对于这类问题要平时加强记忆和强化练习3在一种叫“蹦极跳“的运动中，质量为m的游戏者，身系一根长为L，弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点，若在下落过程中不计空气阻力，则下列说法正确的是( )A速度先增大后减小B加速度先增大后减小C动能增加了mgLD重力势能减小了mgL考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；动能定理的应用 专题：机械能守恒定律应用专题分析：分析人的受力的变化可得出加速度的变化及速度的变化，由高度及速度的变化分析重力做功及动能的变化解答：解：AB、人开始时只受重力，则在绳张紧之前人做自由落体运动，速度增加，动能增
14、加；绳张紧后，绳的弹力开始增大，但开始时仍小于重力，故人继续加速，直到弹力等于人的重力；此后，人受到的弹力大于重力，故人开始减速，速度减小；绳子继续伸长，弹力越来越大，合力向上越来越大，故加速度也越来越大；由以上分析可知，人的速度是先增大后减小；加速度先保持不变，然后减小，后又增大，故A正确，B错误；C、在人下落的最后，人的速度为零，故动能的变化为零，故C错误；D、人下落的高度大于L，故重力做功大于mgL，故重力势能减小量大于mgL，故D错误；故选A点评：本题解题的关键在于分析人的整个下落过程，要求学生能清楚力、加速度与速度的关系，并能联系实际现象作出合理的解释4如图所示，倾角=30的粗糙斜面
15、固定在地面上，长为l，质量为m，粗细均匀，质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中( )A物块的机械能逐渐增加B软绳重力势能共减少了mglC物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和考点：机械能守恒定律；功能关系 专题：压轴题；机械能守恒定律应用专题分析：根据软绳对物块做功正负，判断物块机械能的变化，若软绳对物块做正功，其机械能增大；若软绳对物块做负功，机械能减小分别研究物块静止时和软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离
16、斜面顶端的高度，确定软绳的重心下降的高度，研究软绳重力势能的减少量以软绳和物块组成的系统为研究对象，根据能量转化和守恒定律，分析软绳重力势能的减少与其动能的增加与克服摩擦力所做功的和的关系解答：解：A、物块下落过程中，软绳对物块做负功，物块的机械能逐渐减小故A错误 B、物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度h2=，则软绳重力势能共减少mg（）=故B正确 C、因为物块的机械能减小，则物块的重力势能减小量大于物块的动能增加量，减小量等于拉力做功的大小，由于拉力做功大于克服摩擦力做功，所以物块重力势能的减少大于软绳克服摩擦力所做的功与物块
17、动能增加之和故C错误 D、细线的拉力对软绳做正功，对物块做负功，则重物的机械能减小，软绳的总能量增加，而软绳的动能与克服摩擦产生的内能增加，软绳的重力势能减小，能量中的减少量一定小于能量中的增加量，故软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和故D正确故选：BD点评：本题中软绳不能看作质点，必须研究其重心下降的高度来研究其重力势能的变化应用能量转化和守恒定律时，能量的形式分析不能遗漏5如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C为水平的，其距离d=0.50m盆边缘的高度为h=0.30m在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑已
18、知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为=0.10小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为( )A0.50mB0. 25mC0.10mD0考点：动能定理的应用 专题：动能定理的应用专题分析：根据动能定理，对小物块开始运动到停止的全过程进行研究，求出小物块在BC面上运动的总路程，再由几何关系分析最后停止的地点到B的距离解答：解：设小物块间在BC面上运动的总路程为S物块在BC面上所受的滑动摩擦力大小始终为f=mg，对小物块从开始运动到停止运动的整个过程进行研究，由动能定理得 mghmgS=0得到S=3m，d=0.50m，则S=6d，所以小物块在BC面上来回运动共6次
19、，最后停在B点故选D点评：本题对全过程运用动能定理进行研究，关键要抓住滑动摩擦力做功与总路程关系6如图所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在左、右端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是( )A闭合开关S1，则导体左端不再带有电荷B闭合开关S1，则导体右端不再带有电荷C闭合开关S2，则导体左端不再带有电荷D闭合开关S2，则导体右端不再带有电荷考点：电荷守恒定律；静电现象的解释 专题：常规题型分析：带电小球A靠近金属导体B时，由于静电感应，会使金属导体B带电，根据静电感应的现象来分析即可解答：解：当开关S1、S2断开时，带电小球A靠近金属导体B时，由于静电感应，导体B左端
20、带有负电荷，右端带有正电荷，A、当闭合开关S1时，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，故A错误，B正确；C、同A的分析一样，当闭合开关S2时，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，故C错误，D正确；故选：BD点评：本题是对静电感应现象的考查，根本的原因就是电荷之间的基本性质，即同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引7两个固定不动的点电荷，它们之间的静电力大小为F，现使它们的电荷量都变为原来的一半，则它们之间的静电力大小变为( )A4FBC2FD考点：库仑定律 专题：带电粒子
21、在电场中的运动专题分析：根据库仑定律的公式F=求解静电力的大小解答：解：由库仑定律的公式F=知，现使它们的电荷量都变为原来的一半，则它们之间的静电力大小F=故选B点评：本题就是对库仑力公式的直接考查，掌握住公式就很容易分析了8一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）( )ABCD考点：电场强度；曲线运动 专题：压轴题；电场力与电势的性质专题分析：根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向，再由负电荷所受的电场力方向与场强方向相反进行选择解答：解：A、电荷做曲线运动，电
22、场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向故A错误B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符故B错误C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动故C错误D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意故D正确故选D点评：本题是电场中轨迹问题，抓住电荷所受的合力指向轨迹的内侧和速度沿轨迹的切线方向是解题的关键9如图，在点
23、电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )AA点电势大于B点电势BA、B两点的电场强度相等Cq1的电荷量小于q2的电荷量Dq1在A点的电势能小于q2在B点的电势能考点：电势能；电势 专题：电场力与电势的性质专题分析：将两个带正电的试探电荷q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做功，说明Q带负电，即可判断A、B电势高低；由点电荷场强公式E=k分析场强的大小；由图分析可知：A与无穷远间的电势差大于B与无穷远间的电势差，根据电场力做功公式W=qU，
24、分析电荷量的大小；根据电场力做功与电势能的关系，即可判断q1在A点的电势能与q2在B点的电势能的大小解答：解：A、由题，将两个带正电的试探电荷q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做功，则知Q与两个试探电荷之间存在引力，说明Q带负电，电场线方向从无穷远处指向Q，则A点电势小于B点电势故A错误B、由点电荷场强公式E=k分析可知，A点的场强大于B点的场强故B错误C、由图分析可知：A与无穷远间的电势差大于B与无穷远间的电势差，将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，根据电场力做功公式W=qU，得知，q1的电荷量小于q2的电荷量故C正确D、将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克
25、服电场力做的功相等，两个试探电荷电势能的变化量相等，无穷远处电势能为零，则q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能故D错误故选C点评：本题根据电场力做功与电势能变化的关系分析电势能的大小，根据公式E=k分析场强的大小等等，都是常用的思路10关于静电场，下列说法正确的是( )A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点，电势一定为零C同一电场线上的各点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加考点：电势；电场 专题：图析法分析：静电场中，电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零，沿电场线电势一定降低解答：解：A、静电场中，电势具有相对性，电势为零的物体不一定不带电，故A错误
26、；B、静电场中，电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零，故B错误；C、沿场强方向电势减小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，故沿电场线电势一定降低，故C错误；D、电场线的切线方向表示电场强度的方向，负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故D正确；故选D点评：本题关键抓住电场力电场强度与电势的概念，同时要注意电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零11在静电场中，将一正电荷从a移动到b点，电场力做了负功，则( )Ab点的电场强度一定比a点大B电场线方向一定从b指向aCb点的电势一定比a点高D该电荷的动能一定减小考点：电势；电场强度；电势能 分析：根据电场力做功与电势
27、能的变化的关系确定电势能的变化情况，再根据电势的定义确定电势；电势的高低与电场强度无关；动能变化看合力做的功情况解答：解：C、正电荷从a移动到b点，电场力做了负功，电势能增加，说明b点的电势一定比a点高，选项C正确A、电场强度的大小与电势的高低无关，无法确定，A错误B、b点的电势比a点高，即a、b在不同的等势面上，但电场线方向不一定从b指向a，B错误D、虽然电荷的电势能增加，如有重力做功，该电荷的动能不一定减小，D错误故选C点评：本题关键根据电势的定义、电场力做功与电势能变化关系以及动能定理分析电势、场强和动能的情况12图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定
28、初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则该粒子( )A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能大于在c点的电势能D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化考点：电势能；动能定理的应用 专题：压轴题分析：电场线与等势面垂直电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加解答：解：A：根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在abc的过程中，一直受静电斥力作用，根据同性电荷相互排斥，故粒子带正电荷，A错误；B：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，粒子在C
29、点受到的电场力最小，故B错误；C：根据动能定理，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故C正确；D：a点到b点和b点到c点相比，由于点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，故a到b电场力做功为多，动能变化也大，故D正确故选：CD点评：本题中，点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题属于基础题目二填空题（共1小题）13用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律如图乙给出的是
30、实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图所示的装置安装器件；B将打点计时器接到直流电源上；C先释放m2，再接通电源打出一条纸带；D测量纸带上某些点间的距离；E根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能其中操作不当的步骤是BC（填选项对应的字母）（2）在打点05过程中系统动能的增量Ek=0.58J，系统势能的减少量Ep=0.60J，由此得出的结论是在误差允许的范围内，系统机械能守恒；（3）若某同
31、学作出v2h图象，可以计算当地重力加速度g，请写出计算g的表达式（用字母表示）考点：验证动量守恒定律 专题：实验题分析：（1）实验时打点计时器应接交流电源，实验时，应先接通电源，再释放纸带（2）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点5的速度，从而求出系统动能的增加量，通过系统动能增加量和重力势能减小量比较，判断系统机械能是否守恒（3）根据系统机械能守恒列出守恒的式子，从而得出重力加速度g的表达式解答：解：（1）B、将打点计时器应接到交流电源上，不是直流电源，故B错误；C、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
32、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C错误操作不当的步骤是：BC，故选BC（2）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：v5=2.4m/s，物体的初速度为零，所以动能的增加量为：Ek=mv520=0.58J，由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒（3）由机械能守恒定律得：mgh=mv2，解得：v2=gh，v2h图象的斜率：k=g；故答案为：（1）BC；（2）0.58；在误差允许的范围内，系统机械能守恒；（3）k点评：本题全面的考查
33、了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力三解答题（共3小题）14AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧形轨道，圆轨道半径R=1.25m，如图所示一质量 m=1kg的小球自A点起由静止开始沿轨道下滑至 B点水平抛出，落在地上的C点，B 点距离地面高度 h=0.8m重力加速度 g 取10m/s2求（1）小球从B点抛出时的速度大小；（2）小球在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小；（3）小球落地点C距离抛出点B的水平距离x考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动 专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）根据机械能守恒定律或动能定理，求解小球通过B
34、点的速度（2）小球通过B点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球通过B点时支持力的大小（3）小球离开B点后做平抛运动，由平抛运动的规律求解水平距离x解答：解：（1）小球从A到B，只有重力做功，机械能守恒，则得：解得：vB=m/s=5m/s（2）小球通过B点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律知：FNmg=m可得：FN=m（g+）=3mg=3110N=30N （3）物块从B点到C点做平抛运动，则有：竖直方向 h=gt2水平方向 x=vBt 联立得：x=vB=5m=2m 答：（1）小球从B点抛出时的速度大小为5m/s；（2）小球在圆弧轨道底端B点受到
35、的支持力大小为30N；（3）小球落地点C距离抛出点B的水平距离x为2m点评：本题是圆周运动和平抛运动的综合，关键是明确每个过程中小球的运动规律，在圆周运动过程中，根据机械能守恒或动能定理求速度，再根据牛顿第二定律求力是基本方法，对于平抛运动，要掌握运动的分解法和运动学基本公式15如图所示，在光滑水平地面上放置质量M=2kg的长木板，木板上表面与左侧固定的光滑圆弧相切一质量m=1kg的小滑块自弧面上高h处由静止自由滑下，在木板上滑行t=1s后，滑块和木板以共同速度v=1m/s匀速运动，取g=10m/s2求：（1）滑块与木板间的摩擦力Ff；（2）滑块开始下滑时离木板上表面的高度h；（3）滑块在木板
36、上相对滑动时产生的热量Q考点：功能关系；牛顿第二定律；机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）木板在滑块的摩擦动力下，从静止达到匀速运动，从而由v=at与F=ma可求得滑块与木板间的摩擦力；（2）根据滑块受到的摩擦力，可求出滑块在滑上木板的加速度；再由v=v0+at可得滑块滑上木板的速度； 从而由机械能守恒定律可求出滑块下滑的高度；（3）滑块以一定的速度滑上木板后，与木板达到共同速度，则系统动能的减少转化为热能因而根据功能关系，可求出产生热量解答：解：（1）对木板：Ff=Ma1 v=a1t 解得Ff=2 N （2）对滑块，Ff=ma2 设滑上木板时速度是v0，则有vv0=a2t
37、 解得：v0=3 m/s 滑块在下滑过程中，只有重力做功，所以滑块的机械能守恒则由机械能守恒，则有：mgh=mv02 h=m=0.45 m （3）根据功能关系，有Q=mv02（m+M）v2=132 J（1+2）12 J=3 J 答：（1）滑块与木板间的摩擦力为2N；（2）滑块开始下滑时离木板上表面的高度为0.45m；（3）滑块在木板上相对滑动时产生的热量为3J点评：考查对不同研究对象进行受力分析，并由牛顿第二定律来确定加速度大小，及运动学公式同时还考查了机械能守恒定律与功能关系当然求产生热量也可能用动能定理来求解注意使用机械能守恒定律时，必须作出守恒判定16如图所示，真空中有两个可视为点电荷的
38、小球，其中A带正电电量为Q1，固定在绝缘的支架上，B质量为m，带电量为Q2，用长为L的绝缘细线悬挂，两者均处于静止，静止时悬线与竖直方向成角，且两者处在同一水平线上相距为R，静电力常量为K，重力加速度为g求：（1）B带正电荷还是负电荷？（2）B球受到的库仑力多大？（3）B球静止时细线的拉力多大？考点：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用 专题：电场力与电势的性质专题分析：（1）根据受力分析与平衡条件相结合，即可求解；（2）根据库仑定律，即可求解；（3）由力的平行四边形定则，结合受力分析，运用三角函数，即可求解解答：解：（1）对B受力分析，根据平衡条件，可知，电场力方向水平向右，因此B球带负电荷；（2）由库仑定律，则有：（3）对B球受力分析，则有：Tcos=mg解得：T=答：（1）B带是负电荷；（2）B球受到的库仑力；（3）B球静止时细线的拉力点评：考查对研究对象的受力分析，掌握平衡条件与库仑定律，理解力的平行四边形定则的应用，知道三角函数的应用