黑龙江省牡丹江一中高三物理上学期9月月考试卷（含解析）.doc

黑龙江省牡丹江一中2016届高三上学期月考物理试卷（9月份）一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，本题共8小题，每小题4分，共计32分）1物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步下列表述错误的是（）a牛顿发现了万有引力定律b卡文迪许通过实验测出了万有引力常量c开普勒研究第谷的天文观测数据，发现了行星运动的规律d伽利略发现地月间的引力满足距离平方反比规律2将轻绳和轻弹簧的一端分别固定在圆弧上的a、b两点，另一端固定在小球a上，静止时，小球a恰好处于圆心o处，如图甲所示，此时绳与水平方向夹角为30，弹簧恰好水平，现将轻弹簧与轻绳对调，将a球换成b球后，小球仍位于o点，如图乙所示则，a、b两个小球的质量之比为（）a1：1b：1c2：d3：23如图所示，人用手托着质量为m的苹果，从静止开始以加速度a水平向右做匀加速直线运动，前进距离l后，速度为v，然后以速度v继续向前做匀速直线运动（苹果与手始终相对静止）已知苹果与手掌之间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（）a苹果一直受到水平向右的摩擦力b手对苹果的作用力的方向始终竖直向上c在加速阶段手对苹果的作用力等于d手对苹果做的功为mgl4如图，拉格朗日点l1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动据此，科学家设想在拉格朗日点l1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小以下判断正确的是（）aa2a3a1ba2a1a3ca3a1a2da3a2a15汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动汽车所受阻力恒定，下列汽车功率p与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是（）abcd6设地球自转周期为t，质量为m，引力常量为g，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为r同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为（）abcd7如图，可视为质点的小球a、b用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为r有光滑圆柱，a的质量为b的两倍当b位于地面时，a恰与圆柱轴心等高将a由静止释放，b上升的最大高度是（）a2rbcd8质量相同的a、b两个物体静止放在水平面上，从某一时刻起同时受到大小不同的水平外力fa、fb的作用由静止开始运动经过时间t0，撤去a物体所受的水平外力fa；经过4t0，撤去b物体所受的水平外力fb两物体运动的vt关系如图所示，则下列说法中正确的是（）aa、b两物体所受摩擦力大小不同b在匀加速运动阶段，合外力做功之比为6：5ca、b两物体在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为1：2da、b两物体所受水平外力大小之比fa：fb=12：5二、多项选择题（每小题至少有两个正确选项，本题共6小题，每小题4分，选对但不全得2分，选错0分，共计24分）9关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（）a物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同b物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变c物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心d物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直102013年12月6日17时47分，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号开始实施近月制动，进入100公里环月轨道，2013年12月10日晚21：20分左右，嫦娥三号探测器将再次变轨，从100公里的环月圆轨道，降低到近月点（b点）15公里、远月点（a点）100公里的椭圆轨道，为下一步月面软着陆做准备关于嫦娥三号卫星下列说法正确的是（）a卫星在轨道上a点的加速度小于在b点的加速度b卫星沿轨道运动的过程中，卫星中的科考仪器处于失重状态c卫星从轨道变轨到轨道，在a点应加速d卫星在轨道经过a点时的动能小于在轨道经过b点时的动能11如图所示，一根细线下端拴一个金属小球p，细线的上端固定在金属块q上，q放在带小孔的水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）现使小球改到一个更20152016学年度高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块q都保持在桌面上静止则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）aq受到桌面的支持力变大bq受到桌面的静摩擦力变大c小球p运动的角速度变大d小球p运动的周期变大12如图所示，斜面与水平面夹角，在斜面上空a点水平抛出两个小球a、b，初速度分别为va、vb，a球恰好垂直打到斜面上m点，而b球落在斜面上的n点，而an恰好垂直于斜面，则（）aa、b两球水平位移之比va：2vbba、b两球水平位移之比v：2vca、b两球下落的高度之比v：2vda、b两球下落的高度之比v：4v13质量相等的均质柔软细绳a、b平放于水平地面，绳a较长分别捏住两绳中点缓慢提起，直到全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为ha、hb，上述过程中克服重力做功分别为wa、wb若（）aha=hb，则一定有wa=wbbhahb，则可能有wawbchahb，则可能有wa=wbdhahb，则一定有wawb14如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆a处的圆环相连，弹簧水平且处于原长，圆环从a处由静止开始下滑，经过b处的速度最大，到达c处的速度为零，ac=h，圆环在c处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到a，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则圆环（）a下滑过程中，加速度一直减小b下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2c在c处，弹簧的弹性势能为mv2mghd上滑经过b的速度大于下滑经过b的速度三、填空题（每空2分，共计10分）15在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法做出了所持钩码的弹力f与弹簧总长l的关系图象，根据图象回答以下问题（1）弹簧的原长为cm弹簧的劲度系数为n/m16如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中，先后通过光电门a、b，计时装置测出钢球通过a、b的时间分别为ta、tb用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g（1）钢球下落的加速度大小a=，钢球受到的空气平均阻力ff=本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度（选填“”或“”）钢球球心通过光电门的瞬时速度四、计算题（共计34分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）17据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为t；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放个小球（引力视为恒力），落地时间为t已知该行星半径为r，万有引力常量为g，求：（1）该行星的第一宇宙速度；该行星的平均密度18如图所示，在竖直平面内，倾角为37长l=1.8m的粗糙斜面ab，上端与光滑圆弧bcd相切于b点，d为圆弧的最高点，圆弧半径r=0.4m，现在一质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从a点以一定的初速度沿ab上滑，已知小物体与斜面间的动摩擦因数=0.5（1）上滑时，若恰好通过d点，求上滑的初速度上滑时，是否存在合适的初速度，使小物体通过d点后再落回到a点，若能求出其初速度，若不能说明原因19如图所示，物体a放在足够长的木板b上，木板b静止于水平面t=0时，电动机通过水平细绳以恒力f拉木板b，使它做初速度为零、加速度ab=1.0m/s2的匀加速直线运动已知a的质量ma和b的质量mb均为2.0kg，a、b之间的动摩擦因数1=0.05，b与水平面之间的动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2求（1）物体a刚运动时的加速度aa；t=1.0s时，电动机的输出功率p；（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为p=5w，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体a的速度为1.2m/s则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板b的位移为多少？黑龙江省牡丹江一中2016届高三上学期月考物理试卷（9月份）参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，本题共8小题，每小题4分，共计32分）1物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步下列表述错误的是（）a牛顿发现了万有引力定律b卡文迪许通过实验测出了万有引力常量c开普勒研究第谷的天文观测数据，发现了行星运动的规律d伽利略发现地月间的引力满足距离平方反比规律【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、牛顿发现了万有引力定律，故a正确；b、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故b正确；c、开普勒发现了行星的三大运动规律，故c正确；d、牛顿发现地月间的引力满足距离平方反比规律，故d错误；本题选错误的，故选：d【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一2将轻绳和轻弹簧的一端分别固定在圆弧上的a、b两点，另一端固定在小球a上，静止时，小球a恰好处于圆心o处，如图甲所示，此时绳与水平方向夹角为30，弹簧恰好水平，现将轻弹簧与轻绳对调，将a球换成b球后，小球仍位于o点，如图乙所示则，a、b两个小球的质量之比为（）a1：1b：1c2：d3：2【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】用隔离法分别对甲和乙进行受力分析，然后根据平衡条件列方程即可求解【解答】解：在甲图和乙图中，由于弹簧的长度是相等的，所以两种情况下的弹簧的弹力是相等的甲图中：乙图中：所以：=2：故选：c【点评】本题属于中档题，熟练的应用受力分析的方法分别对两个小球进行受力分析是关键3如图所示，人用手托着质量为m的苹果，从静止开始以加速度a水平向右做匀加速直线运动，前进距离l后，速度为v，然后以速度v继续向前做匀速直线运动（苹果与手始终相对静止）已知苹果与手掌之间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（）a苹果一直受到水平向右的摩擦力b手对苹果的作用力的方向始终竖直向上c在加速阶段手对苹果的作用力等于d手对苹果做的功为mgl【考点】力的合成与分解的运用【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】根据苹果的加速度方向，得出苹果的合力方向，根据受力确定手对苹果的作用力方向【解答】解：a、当处于匀速直线运动时，苹果不受摩擦力故a错误；b、当处于加速过程中，手对苹果的作用力是支持力和摩擦力的合力，方向斜向上，而处于匀速直线运动时，则方向竖直向上，故b错误；c、根据牛顿第二定律，结合矢量合成法则，在加速阶段手对苹果的作用力等于故c正确d、根据动能定理得，手对苹果做功的大小w=mv2，因受到静摩擦力，不可能是mgl，故d错误；故选：c【点评】解决本题的关键知道手对苹果的作用力实际上是支持力和摩擦力的合力，也可以根据摩擦力和支持力的方向确定作用力的方向4如图，拉格朗日点l1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动据此，科学家设想在拉格朗日点l1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小以下判断正确的是（）aa2a3a1ba2a1a3ca3a1a2da3a2a1【考点】同步卫星【专题】人造卫星问题【分析】由题意知，空间站在l1点能与月球同步绕地球运动，其绕地球运行的周期、角速度等于月球绕地球运行的周期、角速度，由an=r，分析向心加速度a1、a2的大小关系根据a=分析a3与a1、a2的关系【解答】解：在拉格朗日点l1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，根据向心加速度an=r，由于拉格朗日点l1的轨道半径小于月球轨道半径，所以a2a1，同步卫星离地高度约为36000公里，故同步卫星离地距离小于拉格朗日点l1的轨道半径，根据a=得a3a2a1，故选：d【点评】本题比较简单，对此类题目要注意掌握万有引力充当向心力和圆周运动向心加速度公式的联合应用5汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动汽车所受阻力恒定，下列汽车功率p与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是（）abcd【考点】功率、平均功率和瞬时功率【专题】功率的计算专题【分析】根据p=fv分析：匀加速运动时f不变，v随时间均匀增大，故p随时间均匀增大，当匀速时牵引力等于阻力，说明牵引力突变，故功率突变【解答】解：根据p=fv分析知匀加速运动时牵引力大于阻力，f不变，v随时间均匀增大，故p随时间均匀增大，故ad错误；当匀速时牵引力等于阻力，说明f突变小，速度不变，故功率突变小，以后保持不变，故b错误，c正确故选：c【点评】此题考查p=fv的应用，注意在机车问题中f为牵引力，不是合力，力可以突变，速度不会突变6设地球自转周期为t，质量为m，引力常量为g，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为r同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为（）abcd【考点】万有引力定律及其应用【分析】在赤道上物体所受的万有引力与支持力提供向心力可求得支持力，在南极支持力等于万有引力【解答】解：在赤道上：g，可得 在南极： 由式可得：=故选：a【点评】考查物体受力分析及圆周运动向心力的表达式，明确在两极物体没有向心力7如图，可视为质点的小球a、b用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为r有光滑圆柱，a的质量为b的两倍当b位于地面时，a恰与圆柱轴心等高将a由静止释放，b上升的最大高度是（）a2rbcd【考点】机械能守恒定律【专题】压轴题；机械能守恒定律应用专题【分析】开始ab一起运动，a落地后，b做竖直上抛运动，b到达最高点时速度为零；由动能定理可以求出b上升的最大高度【解答】解：设b的质量为m，则a的质量为2m，以a、b组成的系统为研究对象，在a落地前，由动能定理可得：mgr+2mgr=（m+2m）v20，以b为研究对象，在b上升过程中，由动能定理可得：mgh=0mv2，则b上升的最大高度h=r+h，解得：h=；故选c【点评】b的运动分两个阶段，应用动能定理即可求出b能上升的最大高度8质量相同的a、b两个物体静止放在水平面上，从某一时刻起同时受到大小不同的水平外力fa、fb的作用由静止开始运动经过时间t0，撤去a物体所受的水平外力fa；经过4t0，撤去b物体所受的水平外力fb两物体运动的vt关系如图所示，则下列说法中正确的是（）aa、b两物体所受摩擦力大小不同b在匀加速运动阶段，合外力做功之比为6：5ca、b两物体在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为1：2da、b两物体所受水平外力大小之比fa：fb=12：5【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】根据两物块做匀加速运动和匀减速运动的过程，求出各自运动的加速度之比，根据牛顿运动定律的从而求出摩擦力之比；速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移，根据加速阶段和整个过程的面积比得出位移比，进而可求合外力做功和克服摩擦力做功之比；由功率的定义式可得功率之比【解答】解：a、由图象可得，a减速运动的加速度为a1=，b减速运动的加速度为a2=，故ab受到的摩擦力为f=ma，故摩擦力大小相等，故a错误；b、根据牛顿第二定律可知合力之比为8：1，在vt图象中与时间轴所围面积即为位移，故ab位移之比为1：2，故做功之比，4：1，故b错误；c、在整个过程中位移之比为6：5，故摩擦力做功之比为6：5，功率p=可知，摩擦力的平均功率之比为2：1，故c错误d、由图象可得，a加速运动的加速度为a1=，b减速运动的加速度为a2=，根据牛顿第二定律可知a、b两物体所受水平外力大小之比fa：fb=12：5，故d正确；故选：d【点评】解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律，得出两个力的大小之比，以及知道速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移二、多项选择题（每小题至少有两个正确选项，本题共6小题，每小题4分，选对但不全得2分，选错0分，共计24分）9关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（）a物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同b物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变c物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心d物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直【考点】物体做曲线运动的条件【专题】物体做曲线运动条件专题【分析】匀加速运动中，加速度方向与速度方向相同；匀减速运动中，速度方向可正可负，但二者方向必相反；加速度的正负与速度正方向的选取有关【解答】解：a、合力的方向与加速度方向相同，与速度的方向和位移的方向无直接关系，当物体做加速运动时，加速度方向与速度方向相同；当物体做减速运动时，加速度的方向与速度的方向相反，故a正确，b、物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向不一定改变，比如：平抛运动，故b错误c、物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心，若非匀速圆周运动，则合外力一定不指向圆心，故c错误d、物体做匀速率曲线运动时，速度的大小不变，所以其所受合外力始终指向圆心，则其的方向总是与速度方向垂直，故d正确，故选：ad【点评】物体做加速还是减速运动，不是简单地看加速度的正负，应该看两者方向间的关系，还可以用牛顿第二定律理解102013年12月6日17时47分，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号开始实施近月制动，进入100公里环月轨道，2013年12月10日晚21：20分左右，嫦娥三号探测器将再次变轨，从100公里的环月圆轨道，降低到近月点（b点）15公里、远月点（a点）100公里的椭圆轨道，为下一步月面软着陆做准备关于嫦娥三号卫星下列说法正确的是（）a卫星在轨道上a点的加速度小于在b点的加速度b卫星沿轨道运动的过程中，卫星中的科考仪器处于失重状态c卫星从轨道变轨到轨道，在a点应加速d卫星在轨道经过a点时的动能小于在轨道经过b点时的动能【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【专题】人造卫星问题【分析】卫星在轨道上运动，万有引力产生加速度，根据万有引力大小判断加速度的大小，卫星绕月球做匀速圆周运动过程中万有引力完全提供向心力，卫星中的物体处于完全失重状态，从轨道i变轨到轨道ii要做近心运动，提供的向心力大于运动所需向心力，故从轨道i到轨道ii上要减速，故在轨道i上运行时的动能大于在轨道ii上运行时的动能【解答】解：a、卫星在轨道ii上运动，a为远月点，b为近月点，卫星运动的加速度由万有引力产生知，卫星在b点运行加速度大，故a正确；b、卫星在轨道i上运动，万有引力完全提供圆周运动向心力，故卫星中仪器处于完全失重状态，故b正确；c、卫星从轨道i变轨到轨道ii的过程中卫星轨道要减小做近心运动，提供的向心力大于所需向心力，又因在轨道i上运动时万有引力和向心力相等，故变轨时需在a点做减速运动，使得卫星满足做近心运动，故c错误；d、卫星在轨道i上运动有：，在轨道ii上经过a点有，由于万有引力大小相同，故在轨道ii上的速度小于在轨道i上经过a点的速度，故d正确故选：abd【点评】解决本题是要知道卫星做圆周运动时万有引力完全提供向心力，卫星中的物体处于失重状态，知道卫星变轨的原理11如图所示，一根细线下端拴一个金属小球p，细线的上端固定在金属块q上，q放在带小孔的水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）现使小球改到一个更20152016学年度高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块q都保持在桌面上静止则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）aq受到桌面的支持力变大bq受到桌面的静摩擦力变大c小球p运动的角速度变大d小球p运动的周期变大【考点】向心力；摩擦力的判断与计算；线速度、角速度和周期、转速【专题】运动学与力学（一）【分析】金属块q保持在桌面上静止，根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化以p为研究对象，根据牛顿第二定律分析细线的拉力的变化，判断q受到桌面的静摩擦力的变化由向心力知识得出小球p运动的角速度、周期与细线与竖直方向夹角的关系，再判断其变化【解答】解：a、金属块q保持在桌面上静止，对于金属块和小球研究，竖直方向没有加速度，根据平衡条件得知，q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变故a错误b、c、d设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为t，细线的长度为lp球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有t=， mgtan=m2lsin，得角速度=，周期t=使小球改到一个更20152016学年度高一些的水平面上作匀速圆周运动时，增大，cos减小，则得到细线拉力t增大，角速度增大，周期t减小对q，由平衡条件得知，f=tsin=mgtan，知q受到桌面的静摩擦力变大故b、c正确，d错误故选：bc【点评】本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况是关键12如图所示，斜面与水平面夹角，在斜面上空a点水平抛出两个小球a、b，初速度分别为va、vb，a球恰好垂直打到斜面上m点，而b球落在斜面上的n点，而an恰好垂直于斜面，则（）aa、b两球水平位移之比va：2vbba、b两球水平位移之比v：2vca、b两球下落的高度之比v：2vda、b两球下落的高度之比v：4v【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】平抛运动在某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，结合a、b两球落在斜面上速度与水平方向的夹角关系求出a、b两球的竖直分速度之比，从而得出运动的时间之比和高度之比，结合初速度和时间之比求出水平位移之比【解答】解：b球落在n点，位移与斜面垂直，则位移与水平方向的夹角为90，设此时的速度方向与水平方向的夹角为，则tan=2tan（90），a球速度方向与斜面垂直，速度与水平方向的夹角为90，可知：，解得：，根据h=，则a、b两球下落的高度之比v：4v故d正确，c错误根据知，a、b两球的运动时间之比为va：2vb，根据x=v0t，则水平位移之比为：故b正确，a错误故选：bd【点评】解决本题的关键掌握平抛运动的推论，即某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解13质量相等的均质柔软细绳a、b平放于水平地面，绳a较长分别捏住两绳中点缓慢提起，直到全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为ha、hb，上述过程中克服重力做功分别为wa、wb若（）aha=hb，则一定有wa=wbbhahb，则可能有wawbchahb，则可能有wa=wbdhahb，则一定有wawb【考点】机械能守恒定律【专题】压轴题；机械能守恒定律应用专题【分析】质量相等的均质柔软细绳，则长的绳子，其单位长度的质量小，根据细绳的重心上升的高度找出克服重力做功的关系【解答】解：a、两绳中点被提升的高度分别为ha、hb，ha=hb，绳a较长所以绳a的重心上升的高度较小，质量相等，所以wawb故a错误b、hahb，绳a较长所以绳a的重心上升的高度可能较小，质量相等，所以可能wawb故b正确，d错误c、hahb，绳a较长所以绳a的重心上升的高度一定较小，质量相等，所以wawb故c错误故选b【点评】解决该题关键要知道柔软细绳不能看成质点，找出不同情况下重心上升的高度的关系14如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆a处的圆环相连，弹簧水平且处于原长，圆环从a处由静止开始下滑，经过b处的速度最大，到达c处的速度为零，ac=h，圆环在c处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到a，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则圆环（）a下滑过程中，加速度一直减小b下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2c在c处，弹簧的弹性势能为mv2mghd上滑经过b的速度大于下滑经过b的速度【考点】功能关系【分析】根据圆环的运动情况分析下滑过程中，加速度的变化；研究圆环从a处由静止开始下滑到c和在c处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到a两个过程，运用动能定理列出等式求解；研究圆环从a处由静止开始下滑到b过程和圆环从b处上滑到a的过程，运用动能定理列出等式【解答】解：a、圆环从a处由静止开始下滑，经过b处的速度最大，到达c处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过b处的速度最大，所以经过b处的加速度为零，所以加速度先减小，后增大，故a错误；b、研究圆环从a处由静止开始下滑到c过程，运用动能定理列出等式mgh+wf+w弹=00=0在c处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到a，运用动能定理列出等式mgh+（w弹）+wf=0mv2解得：wf=mv2，故b正确；c、w弹=mv2mgh，所以在c处，弹簧的弹性势能为mghmv2，故c错误；d、研究圆环从a处由静止开始下滑到b过程，运用动能定理列出等式mgh+wf+w弹=m0研究圆环从b处上滑到a的过程，运用动能定理列出等式mgh+wf+（w弹）=0mmghwf+w弹=m由于wf0，所以mm，所以上滑经过b的速度大于下滑经过b的速度，故d正确；故选：bd【点评】能正确分析小球的受力情况和运动情况，对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法，掌握动能定理的应用三、填空题（每空2分，共计10分）15在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法做出了所持钩码的弹力f与弹簧总长l的关系图象，根据图象回答以下问题（1）弹簧的原长为0.10cm弹簧的劲度系数为1000n/m【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系【专题】实验题；弹力的存在及方向的判定专题【分析】根据题意可知，弹簧总长度l（cm）与所挂物体重力g（n）之间符合一次函数关系，根据胡克定律写出f与l的方程即可正确解答【解答】解：（1）当弹簧下端所挂钩码的重力g为0时，弹簧的拉力也为0，此时弹簧长度即为原长，由图示图象可知，弹簧的原长为：0.10m由图示图象可知，弹簧的劲度系数为k=1000n/m故答案为：（1）0.10；1000【点评】结合图象考查了胡克定律的基础知识，是一道考查基础知识的好题在研究弹簧的伸长与拉力的关系问题时，一定要特别区分“弹簧的长度”与“弹簧的伸长”的不同16如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中，先后通过光电门a、b，计时装置测出钢球通过a、b的时间分别为ta、tb用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g（1）钢球下落的加速度大小a=，钢球受到的空气平均阻力ff=本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度（选填“”或“”）钢球球心通过光电门的瞬时速度【考点】测定匀变速直线运动的加速度【专题】实验题；直线运动规律专题【分析】根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出钢球通过两个光电门的速度，结合速度位移公式求出加速度，根据牛顿第二定律求出空气的平均阻力根据匀变速直线运动的规律判断实际上钢球通过光电门的平均速度与钢球球心通过光电门的瞬时速度【解答】解：（1）钢球通过光电门a、b时的瞬时速度分别为、，由得，加速度a=，由牛顿第二定律得，mgff=ma，解得由匀变速直线运动的规律，钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而球心通过光电门的中间位移的速度大于中间时刻的瞬时速度故答案为：（1），【点评】考查加速度的公式，掌握牛顿第二定律，理解平均速度与瞬时速度的联系与区别四、计算题（共计34分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）17据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为t；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放个小球（引力视为恒力），落地时间为t已知该行星半径为r，万有引力常量为g，求：（1）该行星的第一宇宙速度；该行星的平均密度【考点】万有引力定律及其应用；向心力【专题】万有引力定律的应用专题【分析】根据自由落体运动求出星球表面的重力加速度，再根据万有引力提供圆周运动向心力，求出质量与运动的周期，再利用，从而即可求解【解答】解（1）根据自由落体运动求得星球表面的重力加速度h=gt2；解得：g=则由mg=m求得：星球的第一宇宙速度v=，由g=mg=m有：m=，所以星球的密度=答：（1）该行星的第一宇宙速度为该行星的平均密度【点评】本题关键是通过自由落体运动求出星球表面的重力加速度，再根据万有引力提供圆周运动向心力和万有引力等于重力求解18如图所示，在竖直平面内，倾角为37长l=1.8m的粗糙斜面ab，上端与光滑圆弧bcd相切于b点，d为圆弧的最高点，圆弧半径r=0.4m，现在一质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从a点以一定的初速度沿ab上滑，已知小物体与斜面间的动摩擦因数=0.5（1）上滑时，若恰好通过d点，求上滑的初速度上滑时，是否存在合适的初速度，使小物体通过d点后再落回到a点，若能求出其初速度，若不能说明原因【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力【专题】动能定理的应用专题【分析】（1）由牛顿第二定律求出恰好到达d点的速度，然后由动能定理求出初速度物体离开d后做平抛运动，应用平抛运动规律分析答题【解答】解：（1）若恰能通过最高点在最高点重力完全提供向心力有得v=整个过程中，根据动能定理：代入数据可解得：7.38m/s若能落回到a点，则下落的高度h=r（1+cos37）+lsin37=1.8m水平位移x=lcos37rsin37=1.2m若能从最高点回到a点，则：x=v1t整理得：v1=2m/s恰好与通过最高点的速度相等，因此能若到恰好通过最高点，恰好又落回到a点，这时初速度为