甘肃省张掖市高台一中高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

2014-2015学年甘肃省张掖市高台一中高一（下）期末物理试卷 一、选择题（本题共16小题在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1（3分）（2015春高台县校级期末）下列说法正确的是（）a做曲线运动物体的速度和加速度时刻都在变化b卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力定律c1847年德国物理学家亥姆霍兹在理论上概括和总结了自然界中最重要、最普遍的规律之一能量守恒定律d一对作用力与反作用力做的总功一定为02（3分）（2015春高台县校级期末）如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一起，大圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲不打滑 转动大、小圆盘的半径之比为3：1，两圆盘和小物体m1、m2间的动摩擦因数相同m1离甲盘圆心o点2r，m2距乙盘圆心o点r，当甲缓慢转动且转速慢慢增加时（）a物块相对盘开始滑动前，m1与m2的线速度之比为1：1b物块相对盘开始滑动前，m1与m2的向心加速度之比为2：9c随转速慢慢增加，m1先开始滑动d随转速慢慢增加，m1与m2同时开始滑动3（3分）（2015春高台县校级期末）船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示，则当船沿渡河时间最短的路径渡河时（）a船渡河的最短时间60sb要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，必须随时调整船头指向c船在河水中航行的轨迹是一条直线d船在河水中的最大速度是5m/s4（3分）（2015春高台县校级期末）在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环（小环可以自由转动，但不能上下移动），小环上连接一轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内作水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触如图所示，图中小环与小球在同一水平面上，图中轻绳与竖直轴成角设图和图中轻绳对小球的拉力分别为ta和tb，圆锥内壁对小球的支持力分别为na和nb，则在下列说法中正确的是（）ata一定为零，tb一定为零bta可以为零，tb可以不为零cna一定不为零，nb不可以为零dna可以为零，nb可以不为零5（3分）（2015泰安二模）设地球半径为r，质量为m的卫星在距地面r高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则（）a卫星的线速度为b卫星的角速度为c卫星的加速度为d卫星的周期为46（3分）（2015山东校级模拟）2013年12月2日，嫦娥三号探测器顺利发射嫦娥三号要求一次性进入近地点210公里、远地点约36.8万公里的地月转移轨道12月10日晚上九点二十分，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km100km的环月圆轨道，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道，两轨道相交于点p，如图所示若绕月运行时只考虑月球引力作用，关于“嫦娥三号”飞船，以下说法正确的是（）a在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期b沿轨道i运行至p点的速度等于沿轨道ii运行至p点的速度c沿轨道i运行至p点的加速度等于沿轨道ii运行至p点的加速度d在轨道上的势能与动能之和比在轨道上的势能与动能之和大7（3分）（2015春高台县校级期末）放置在同一竖直面内的两光滑同心圆环a、b通过过其圆心的竖直轴o1o2连接，其半径rb=ra，环上各有一个穿孔小球a、b（图中b球未画出），均能沿环无摩擦滑动如果同心圆环绕竖直轴o1o2以角速度匀速旋转，两球相对于铁环静止时，球a所在半径oa与o1o2成=30角则（）a球b所在半径ob与o1o2成45角b球b所在半径ob与o1o2成30角c球b和球a在同一水平线上d由于球a和球b的质量未知，不能确定球b的位置8（3分）（2015春高台县校级期末）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间的距离为h，则（）ac、d两点间的距离为2hbc、d两点间的距离为hca、b两点间的距离为da、b两点间的距离为9（3分）（2015春高台县校级期末）如图所示，质量为m=2kg的薄壁细圆管竖直放置，圆管内壁光滑，圆半径比细管的内径大的多，已知圆的半径r=0.4m，一质量为 m=0.5kg的小球在管内最低点a的速度大小为2m/s，g取10m/s2，则下列说法正确的是（）a小球恰好能通过最高点b小球上升的最大高度为0.3mc圆管对地的最大压力为20nd圆管对地的最大压力为40n10（3分）（2015天津）p1、p2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示p1、p2周围的a与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同则（）ap1的平均密度比p2的大bp1的“第一宇宙速度”比p2的小cs1的向心加速度比s2的大ds1的公转周期比s2的大11（3分）（2015春高台县校级期末）天文学家新发现了太阳系外的一颗行星这颗行星的体积是地球的1.8倍，质量是地球的25倍已知近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量g=6.671011nm2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为（）a1.8103kg/m3b5.6103kg/m3c7.7104kg/m3d2.9104kg/m312（3分）（2014东营二模）如图所示，在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆与水平方向的夹角=30，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的a点，弹簧处于原长h让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零则在圆环下滑过程中（）a圆环和地球组成的系统机械能守恒b当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大c弹簧的最大弹性势能为mghd弹簧转过60角时，圆环的动能为13（3分）（2015春高台县校级期末）如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为r，圆环上套有质量分别为m和2m的小球a、b（均可看作质点），且小球a、b用一长为2r的轻质细杆相连，在小球b从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g），下列说法不正确的是（）ab球减小的机械能等于a球增加的机械能bb球减小的重力势能等于a球增加的动能cb的最大速度为d细杆对b球所做的功为14（3分）（2015南昌校级二模）如图甲所示，物体受到水平推力f的作用在粗糙水平面上做直线运动通过力传感器和速度传感器监测到推力f、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示（g=10m/s2）则（）a物体的质量m=1.0kgb物体与水平面间的动摩擦因数=0.20c第2s内物体克服摩擦力做的功w=2.0jd前2s内推力f做功的平均功率=1.5 w15（3分）（2015春高台县校级期末）如图a，用力f拉一质量为1kg的小物块使其由静止开始向上运动，经过一段时间后撤去f以地面为零势能面，物块的机械能随时间变化图线如图b所示，已知2s末拉力大小为10n，不计空气阻力，取g=10m/s2，则（）a力f做的功为50jb力f的功率恒为 50wc2s末物块的动能为25jd落回地面时物块的动能为50j16（3分）（2015泰安二模）如图所示，倾角30、高为l的固定斜面底端与光滑水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球a、b用一根长为l的轻绳连接，a球置于斜面顶端现由静止释放a、b两球，b球与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，两球最终均滑到水平面上已知重力加速度为g，不计一切摩擦，则（）aa球刚滑至水平面时的速度大小为bb球刚滑至水平面时的速度大小为c在a球沿斜面下滑的过程中，轻绳对b球先做正功、后不做功d两小球在水平面上不可能相撞二、实验题（共12分）17（12分）（2015春高台县校级期末）（1）成都七中林荫校区某同学采用半径r=25cm的圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图（1）甲所示实验中，通过调整使出口末端b的切线水平后，让小球从圆弧顶端的a点由静止释放图（1）乙是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm已知闪光频率是10hz则根据上述的信息可知o1小球到达轨道最低点b时的速度大小vb= m/s，小球在d点时的竖直速度大小vdy= m/s，当地的重力加速度g= m/s2；o2小球在圆弧槽轨道上是否受到了摩擦力（填“受到”、“未受到”或“条件不足，无法确定”）（2）成都七中网校某远端学校所在地重力加速度g恰好与（1）问中七中林荫校区 同学所测的结果一样该校同学在做“验证机械能守恒定律”实验时，使用重物的质量为m=1.00kg，打点计时器所用电源的频率为f=50hz得到如图（2）所示为实验中得到一条点迹清晰的纸带点o与点1间的距离约为2mm，另选连续的4个点a、b、c、d 作为测量的点，经测量知a、b、c、d各点到o点的距离分别为63.35cm、70.36cm、77.76cm、85.54cm根据以上数据，可知重物由o点运动到c点，重力势能的减少量等于，动能的增加量等于（取3位有效数字）三.计算题（共50分）18（10分）（2015春南阳期末）我国探月工程已规划至“嫦娥四号”，并计划在2017年将嫦娥四号探月卫星发射升空到时将实现在月球上自动巡视机器人勘测已知万有引力常量为g，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为，月球可视为球体，球体积计算公式v=r3求：（1）月球质量m；（2）嫦娥四号探月卫星在近月球表面做匀速圆周运动的环绕速度v19（12分）（2014崇明县一模）某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的某次测试中，汽车以额定功率行驶700m后关闭发动机，测出了汽车动能ek与位移x的关系图象如图，其中是关闭储能装置时的关系图线，是开启储能装置时的关系图线已知汽车的质量为1000kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，求（1）汽车的额定功率p；（2）汽车加速运动500m所用的时间t；（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能e？20（13分）（2015春高台县校级期末）如图所示，质量为m的小球，由长为l的细线系住，线能承受的最大拉力是9mg，细线的另一端固定在a点，ab是过a的竖直线，e为ab上的一点，且ae=0.5l，过e作水平线ef，在ef上钉铁钉d，现将小球拉直水平，然后由静止释放，小球在运动过程中，不计细线与钉子碰撞时的能量损失，不考虑小球与细线间的碰撞（1）若钉铁钉位置在e点，求细线与钉子碰撞前后瞬间，细线的拉力分别是多少？（2）若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动，求钉子位置在水平线ef上距e点距离的取值21（15分）（2015春高台县校级期末）如图所示，以a、b和c、d为断点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑的地面上，左端紧靠b点，上表面所在平面与两半圆分别相切于b、c两点，一物块（视为质点）被轻放在水平匀速运动的传送带上e点，运动到a点时刚好与传送 带速度相同，然后经a点沿半圆轨道滑下，且在b点对轨道的压力大小为10mg，再经b点滑上滑板，滑板运动到c点时被牢固粘连物块可视为质点，质量为m，滑板质量为m=2m，两半圆半径均为r，板长l=6.5r，板右端到c点的距离为l=2.5r，e点距a点的距离s=5r，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数相同，重力加速度为g求：（1）物块滑到b点的速度大小（2）物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数（3）求物块与滑板间因摩擦而产生的总热量2014-2015学年甘肃省张掖市高台一中高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共16小题在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1（3分）（2015春高台县校级期末）下列说法正确的是（）a做曲线运动物体的速度和加速度时刻都在变化b卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力定律c1847年德国物理学家亥姆霍兹在理论上概括和总结了自然界中最重要、最普遍的规律之一能量守恒定律d一对作用力与反作用力做的总功一定为0考点：物理学史；曲线运动分析：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，对于物理学上的重大发现与有意义的事件，要知道了解参与者，知道一些伟大科学家的重要发现与贡献，培养刻苦钻研与为科学奉献的精神解答：解：a、恒力作用下物体可以做曲线运动，如平抛运动，加速度可以不变；故a错误；b、卡文迪许测出了引力常量g的数值，并进而“称量”出地球的质量，故b正确；c、德国物理学家亥姆霍兹概括和总结能量守恒定律，科学发展做出贡献，故c正确；d、作用力与反作用力作用在不同的物体上，做功之和没法判定，故d错误故选：bc点评：通过了解物理学史，了解物理学发展历程，培养科学方法与科学思维，因在平时的要注意记忆与积累2（3分）（2015春高台县校级期末）如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一起，大圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲不打滑 转动大、小圆盘的半径之比为3：1，两圆盘和小物体m1、m2间的动摩擦因数相同m1离甲盘圆心o点2r，m2距乙盘圆心o点r，当甲缓慢转动且转速慢慢增加时（）a物块相对盘开始滑动前，m1与m2的线速度之比为1：1b物块相对盘开始滑动前，m1与m2的向心加速度之比为2：9c随转速慢慢增加，m1先开始滑动d随转速慢慢增加，m1与m2同时开始滑动考点：向心力分析：同缘传动边缘上的各点线速度大小相等，根据v=r分析角速度之比，再分析m1与m2的线速度之比；由公式a=2r求解向心加速度之比；两个物体都靠静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析静摩擦力的关系，当静摩擦力达到最大值时将开始滑动解答：解：a、甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有：甲3r=乙r，则得甲：乙=1：3，根据v=r所以物块相对盘开始滑动前，m1与m2的线速度之比为2：3故a错误b、物块相对盘开始滑动前，根据a=2r得：m1与m2的向心加速度之比为 a1：a2=甲22r：乙2r=2：9，故b正确c、d据题可得两个物体所受的最大静摩擦力分别为：f甲=m1g，f乙=m2g，最大静摩擦力之比为：f1：f2=m1：m2；转动中所受的静摩擦力之比为：f1=m1a甲：m2a乙=2m1：9m2=m1：4.5m2所以随转速慢慢增加，乙的静摩擦力先达到最大，就先开始滑动故cd错误故选：b点评：解决本题的关键是要知道靠摩擦传动轮子边缘上的各点线速度大小相等，掌握向心加速度和角速度的关系公式和离心运动的条3（3分）（2015春高台县校级期末）船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示，则当船沿渡河时间最短的路径渡河时（）a船渡河的最短时间60sb要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，必须随时调整船头指向c船在河水中航行的轨迹是一条直线d船在河水中的最大速度是5m/s考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短当水流速最大时，船在河水中的速度最大解答：解：ab、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，t=s=100s故a错误，b也错误c、船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线故c错误d、船在静水中的速度与河水的流速是垂直的关系，其合成时不能直接相加减，而是满足矢量三角形合成的法则，故船在航行中最大速度是：=5m/s，故d正确故选：d点评：解决本题的关键将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性进行求解4（3分）（2015春高台县校级期末）在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环（小环可以自由转动，但不能上下移动），小环上连接一轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内作水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触如图所示，图中小环与小球在同一水平面上，图中轻绳与竖直轴成角设图和图中轻绳对小球的拉力分别为ta和tb，圆锥内壁对小球的支持力分别为na和nb，则在下列说法中正确的是（）ata一定为零，tb一定为零bta可以为零，tb可以不为零cna一定不为零，nb不可以为零dna可以为零，nb可以不为零考点：向心力专题：万有引力定律的应用专题分析：小球在圆锥内做匀速圆周运动，对小球进行受力分析，合外力提供向心力，根据力的合成原则即可求解解答：解：对甲图中的小球进行受力分析，小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以ta可以为零，若na等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向不能指向圆心而提供向心力，所以na一定不为零；对乙图中的小球进行受力分析，若tb为零，则小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以tb可以为零，若nb等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向也可以指向圆心而提供向心力，所以nb可以为零；故b正确，a、c、d错误故选：b点评：本题解题的关键是对小球进行受力分析，找出向心力的来源，难度不大，属于基础题5（3分）（2015泰安二模）设地球半径为r，质量为m的卫星在距地面r高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则（）a卫星的线速度为b卫星的角速度为c卫星的加速度为d卫星的周期为4考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系专题：人造卫星问题分析：研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出线速度、角速度、周期、加速度等物理量忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式解答：解：研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：=mr=mr2=ma=mr=2r忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式=mga、卫星的线速度为v=，故a正确；b、卫星的角速度为=，故b错误；c、卫星的加速度为a=，故c错误；d、卫星的周期为t=4，故d错误；故选：a点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用运用黄金代换式gm=gr2求出问题是考试中常见的方法6（3分）（2015山东校级模拟）2013年12月2日，嫦娥三号探测器顺利发射嫦娥三号要求一次性进入近地点210公里、远地点约36.8万公里的地月转移轨道12月10日晚上九点二十分，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km100km的环月圆轨道，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道，两轨道相交于点p，如图所示若绕月运行时只考虑月球引力作用，关于“嫦娥三号”飞船，以下说法正确的是（）a在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期b沿轨道i运行至p点的速度等于沿轨道ii运行至p点的速度c沿轨道i运行至p点的加速度等于沿轨道ii运行至p点的加速度d在轨道上的势能与动能之和比在轨道上的势能与动能之和大考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：通过宇宙速度的意义判断嫦娥三号发射速度的大小，根据卫星变轨原理分析轨道变化时卫星是加速还是减速，并由此判定机械能大小的变化，在不同轨道上经过同一点时卫星的加速度大小相同解答：解：a、根据开普勒行星运动定律知，由于圆轨道上运行时的半径大于在椭圆轨道上的半长轴，故在圆轨道上的周期大于在椭圆轨道上的周期，故a错误b、从轨道i进入轨道ii嫦娥三号需要要点火减速，故沿轨道i运行至p点的速度小于沿轨道ii运行至p点的速度，故b错误；c、在p点嫦娥三号产生的加速度都是由万有引力产生的，因为同在p点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道上运动，在p点时万有引力产生的加速度大小相等，故c正确；d、变轨的时候点火，发动机做功，从轨道进入轨道，发动机要做功使卫星减速，故在轨道上的势能与动能之和比在轨道上的势能与动能之和大，故d正确故选：cd点评：掌握万有引力提供圆周运动向心力知道，知道卫星变轨原理即使卫星做近心运动或离心运动来实现轨道高度的改变掌握规律是解决问题的关键7（3分）（2015春高台县校级期末）放置在同一竖直面内的两光滑同心圆环a、b通过过其圆心的竖直轴o1o2连接，其半径rb=ra，环上各有一个穿孔小球a、b（图中b球未画出），均能沿环无摩擦滑动如果同心圆环绕竖直轴o1o2以角速度匀速旋转，两球相对于铁环静止时，球a所在半径oa与o1o2成=30角则（）a球b所在半径ob与o1o2成45角b球b所在半径ob与o1o2成30角c球b和球a在同一水平线上d由于球a和球b的质量未知，不能确定球b的位置考点：向心力；牛顿第二定律专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球随圆环一起绕竖直轴转动，根据几个关系求出转动半径与角度的关系，再根据合外力提供向心力列方程求解解答：解：对a球进行受力分析，如图所示：由几何关系得小球转动半径为：ra=rasin根据向心力公式得：=对于b球有同样的关系ab球的角速度相同，故=所以=60，即球ab所在半径ob与o1o2成=60角根据几何关系可知，球b和球a在同一水平线上故c正确，a、b、d错误故选：c点评：该题主要考查了向心力公式的直接应用，要求同学们能结合几何关系解题，注意小球转动半径不是r8（3分）（2015春高台县校级期末）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间的距离为h，则（）ac、d两点间的距离为2hbc、d两点间的距离为hca、b两点间的距离为da、b两点间的距离为考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：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：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c、d错误bc段平抛初速度v=，持续的时间t=，所以c、d两点间距离x=vt=2h，故a正确，b、c、d错误故选：a点评：解决本题的关键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，基础题9（3分）（2015春高台县校级期末）如图所示，质量为m=2kg的薄壁细圆管竖直放置，圆管内壁光滑，圆半径比细管的内径大的多，已知圆的半径r=0.4m，一质量为 m=0.5kg的小球在管内最低点a的速度大小为2m/s，g取10m/s2，则下列说法正确的是（）a小球恰好能通过最高点b小球上升的最大高度为0.3mc圆管对地的最大压力为20nd圆管对地的最大压力为40n考点：向心力；牛顿第二定律专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出小球沿圆轨道上升的最大高度，判断能不能上升到最高点，在最低点时，球对圆管的压力最大，此时圆管对地的压力最大，根据向心力公式和平衡条件列式求解解答：解：a、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律得：mv2=mgh解得：h=0.6m0.8m，不能上升到最高点，故a、b错误；cd、在最低点时，球对圆管的压力最大，此时圆管对地的压力最大，根据向心力公式得：nmg=m解得：n=5+0.5=20n，根据牛顿第三定律得：球对圆管的压力为n=n=20n则圆管对地的最大压力为：fn=n+mg=20+20=40n，故c错误，d正确故选：d点评：本题主要考查了机械能守恒定律和向心力公式公式的直接应用，知道在最低点时，球对圆管的压力最大，此时圆管对地的压力最大10（3分）（2015天津）p1、p2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示p1、p2周围的a与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同则（）ap1的平均密度比p2的大bp1的“第一宇宙速度”比p2的小cs1的向心加速度比s2的大ds1的公转周期比s2的大考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：根据牛顿第二定律得出行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a的表达式，结合a与r2的反比关系函数图象得出p1、p2的质量和半径关系，根据密度和第一宇宙速度的表达式分析求解；根据根据万有引力提供向心力得出周期表达式求解解答：解：a、根据牛顿第二定律，行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为：a=，它们左端点横坐标相同，所以p1、p2的半径相等，结合a与r2的反比关系函数图象得出p1的大于p2的质量，根据=，所以p1的平均密度比p2的大，故a正确；b、第一宇宙速度v=，所以p1的“第一宇宙速度”比p2的大，故b错误；c、s1、s2的轨道半径相等，根据a=，所以s1的向心加速度比s2的大，故c正确；d、根据根据万有引力提供向心力得出周期表达式t=2，所以s1的公转周期比s2的小，故d错误；故选：ac点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，并会用这些关系式进行正确的分析和计算该题还要求要有一定的读图能力和数学分析能力，会从图中读出一些信息就像该题，能知道两个行星的半径是相等的11（3分）（2015春高台县校级期末）天文学家新发现了太阳系外的一颗行星这颗行星的体积是地球的1.8倍，质量是地球的25倍已知近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量g=6.671011nm2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为（）a1.8103kg/m3b5.6103kg/m3c7.7104kg/m3d2.9104kg/m3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：根据万有引力提供圆周运动的向心力知，只要知道近地卫星绕地球做圆周运动的周期就可以估算出地球的密度，再根据行星与地球的质量关系和半径关系直接可得行星密度与地球密度之间的关系，从而求解即可解答：解：首先根据近地卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供有：，可求出地球的质量为：m=又据m=得地球的密度为：=5.5103kg/m3又因为该行星质量是地球的25倍，体积是地球的4.7倍，则其密度为地球的：5.51037.7104kg/m3故选：c点评：根据近地卫星的向心力由万有引力提供，再根据质量和体积及密度的关系可知，地球的平均密度，从而可以算出地球的质量，再根根据行星质量与体积与地球的关系可以估算出行星的密度熟练掌握万有引力提供向心力的表达式，是解决本题的关键12（3分）（2014东营二模）如图所示，在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆与水平方向的夹角=30，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的a点，弹簧处于原长h让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零则在圆环下滑过程中（）a圆环和地球组成的系统机械能守恒b当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大c弹簧的最大弹性势能为mghd弹簧转过60角时，圆环的动能为考点：机械能守恒定律专题：机械能守恒定律应用专题分析：分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大；当圆环的速度变为零时，弹簧的形变量最大，此时弹性势能最大；根据动能定理可以求出弹簧转过60角时，圆环的动能的大小解答：解：a、圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和弹簧的拉力；所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故a选项错误；b、当圆环沿杆的加速度为零时，其速度最大，动能最大，此时弹簧处于伸长状态，给圆环一个斜向上的拉力，故b错误；c、根据功能关系可知，当圆环滑到最底端时其速度为零，重力势能全部转化为弹性势能，此时弹性势能最大，等于重力势能的减小量即为mgh，故c选项正确；d、弹簧转过60角时，此时弹簧仍为原长，以圆环为研究对象，利用动能定理得：，故d正确故选：cd点评：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这是一道考查系统机械能守恒的基础好题13（3分）（2015春高台县校级期末）如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为r，圆环上套有质量分别为m和2m的小球a、b（均可看作质点），且小球a、b用一长为2r的轻质细杆相连，在小球b从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g），下列说法不正确的是（）ab球减小的机械能等于a球增加的机械能bb球减小的重力势能等于a球增加的动能cb的最大速度为d细杆对b球所做的功为考点：机械能守恒定律；向心力专题：万有引力定律的应用专题分析：本题中两个球的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律和两球速度关系，列式求解即可解答：解：a、两个球的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律，b球减小的机械能等于a球增加的机械能，故a正确；b、b球减小的重力势能等于a球的势能和ab两球的动能的增加量之和，故b错误；c、两个球组成的系统机械能守恒，当b球运动到最低点时，速度最大，有 2mg2rmg2r=（m+2m）v2解得 v=，故c正确；d、除重力外其余力做的功等于机械能的增加量，故细杆对b球做的功等于b球机械能的增加量，有 w=2mgr=mgr，故d错误；本题选错误的，故选：bd点评：本题关键抓住ab系统的机械能守恒，同时运用除重力外其余力做的功等于机械能的增加量列式求解14（3分）（2015南昌校级二模）如图甲所示，物体受到水平推力f的作用在粗糙水平面上做直线运动通过力传感器和速度传感器监测到推力f、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示（g=10m/s2）则（）a物体的质量m=1.0kgb物体与水平面间的动摩擦因数=0.20c第2s内物体克服摩擦力做的功w=2.0jd前2s内推力f做功的平均功率=1.5 w考点：功率、平均功率和瞬时功率；功的计算专题：功率的计算专题分析：解决本题的关键是理解速度图象的斜率的含义：速度图象的斜率代表物体的加速度速度的正负代表物体运动的方向解答：解：a、由速度时间图象可以知道在23s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2n，在12s的时间内，物体做匀加速运动，直线的斜率代表加速度的大小，所以a=2m/s2，由牛顿第二定律可得ff=ma，所以m=0.5kg，所以a错误；b、由f=fn=mg，所以=0.4，所以b错误；c、第二秒内物体的位移是x=at2=21=1m，摩擦力做的功w=fx=21j=2j，即克服摩擦力做功2j，所以c正确；d、在第一秒内物体没有运动，只在第二秒运动，f也只在第二秒做功，f的功为w=fx=31j=3j，所以前2s内推力f做功的平均功率为=w=1.5w，所以d正确故选：cd点评：对于速度图象类的题目，主要是要理解斜率的含义：斜率代表物体的加速度；速度正负的含义：速度的正负代表物体运动的方向；速度图象与时间轴围成的面积的含义：面积代表物体的位移15（3分）（2015春高台县校级期末）如图a，用力f拉一质量为1kg的小物块使其由静止开始向上运动，经过一段时间后撤去f以地面为零势能面，物块的机械能随时间变化图线如图b所示，已知2s末拉力大小为10n，不计空气阻力，取g=10m/s2，则（）a力f做的功为50jb力f的功率恒为 50wc2s末物块的动能为25jd落回地面时物块的动能为50j考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的图像专题：动能定理的应用专题分析：通过机械能随时间变化图线，求出拉力f的大小，根据功的公式求出拉力做功的大小根据功率的公式求出拉力f的瞬时功率，由撤外力后机械能守恒求得落回地面时物块的动能解答：解：a、由功能关系可知，力f做的功等于物体机械能的增量，故力f做的功为50j，故a正确；b、et图象的斜率应该是p，所以这题应该是前2s内恒定功率，做加速度变小的加速运动，所以1秒末功率是25w，故b错误；c、c、根据et图斜率表示外力功率，功率为p=，说明02秒内做恒定功率的加速运动，而2秒末牵引力f为10牛，可以算出：v=，物块的动能为：，故c错误；d、撤掉外力后机械能守恒求得落回地面时物块的动能为50j，故d正确故选：ad点评：本题的关键是通过图象挖掘信息，掌握功能关系和 机械能守恒的条件并灵活应用，难度适中16（3分）（2015泰安二模）如图所示，倾角30、高为l的固定斜面底端与光滑水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球a、b用一根长为l的轻绳连接，a球置于斜面顶端现由静止释放a、b两球，b球与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，两球最终均滑到水平面上已知重力加速度为g，不计一切摩擦，则（）aa球刚滑至水平面时的速度大小为bb球刚滑至水平面时的速度大小为c在a球沿斜面下滑的过程中，轻绳对b球先做正功、后不做功d两小球在水平面上不可能相撞考点：机械能守恒定律；功的计算专题：机械能守恒定律应用专题分析：两个小球a、b运动过程中系统机械能守恒，列出表达式求出a球刚滑至水平面时速度大小当b球沿斜面顶端向下运动时，b球做加速运动，根据动能定理求解b球刚滑至水平面时速度大小两个小球a、b运动到水平面上，由于后面的b球速度大于a球速度，所以小球a、b在水平面会相撞解答：解：a、当b球沿斜面顶端向下运动时，两个小球a、b运动过程中系统机械能守恒得：3mglmgl=（3m+m）v2v=此后绳中无张力，小球a做加速运动根据动能定理研究a得3mgl=（3m）va2（3m）v2va=，故a正确b、根据动能定理研究b得mgl=mvb2mv2vb=，故b错误c、b球在上升过程轻绳对b球做正功，二者一起沿斜面下滑时，轻绳张力为零，不做功，故c正确d、两个小球a、b运动到水平面上，由于后面的b球速度大于a球速度，所以小球a、b在水平面会相撞故d错误故选：ac点评：本题解答时要正确的分析好物体的受力，同时，要选好受力的研究对象，能清楚物体的运动过程和选择合适的物理规律二、实验题（共12分）17（12分）（2015春高台县校级期末）（1）成都七中林荫校区某同学采用半径r=25cm的圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图（1）甲所示实验中，通过调整使出口末端b的切线水平后，让小球从圆弧顶端的a点由静止释放图（1）乙是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm已知闪光频率是10hz则根据上述的信息可知o1小球到达轨道最低点b时的速度大小vb=1.94 m/s，小球在d点时的竖直速度大小vdy=1.96 m/s，当地的重力加速度g=9.8 m/s2；o2小球在圆弧槽轨道上是否受到了摩擦力受到（填“受到”、“未受到”或“条件不足，无法确定”）（2）成都七中网校某远端学校所在地重力加速度g恰好与（1）问中七中林荫校区 同学所测的结果一样该校同学在做“验证机械能守恒定律”实验时，使用重物的质量为m=1.00kg，打点计时器所用电源的频率为f=50hz得到如图（2）所示为实验中得到一条点迹清晰的纸带点o与点1间的距离约为2mm，另选连续的4个点a、b、c、d 作为测量的点，经测量知a、b、c、d各点到o点的距离分别为63.35cm、70.36cm、77.76cm、85.54cm根据以上数据，可知重物由o点运动到c点，重力势能的减少量等于7.62j，动能的增加量等于7.22j（取3位有效数字）考点：研究平抛物体的运动专题：实验题；平抛运动专题分析：（1）根据平抛运动的基本规律，水平方向做匀速直线运动，即可求解过b点的速度；竖直方向做匀变速直线运动，d点竖直方向的瞬时速度等于ce两点之间竖直方向的平均速度；根据匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差是常数，即可求解重力加速度（2）测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值解答：解：（1）水平方向：x=v0t，其中x=4l=40.049=0.196m，t=，故v0=1.96m/s所以vb=v0=1.94m/s根据间的平均速度等于点的速度得m/s小球从b点抛出后做平抛运动，在竖直方向上有：h=gt2，其中h=（53）4.85=9.80cm，代入求得：=9.80m/s2由速度可知，小球o2在圆面上一定受到摩擦力的作用；（2）利用匀变速直线运动的推论vc=3.80m/s根据重力势能的定义式得：重力势能减小量ep=mgh=1.09.80.7776j=7.62j根据动能的定义式得：ekc=mvc2=（3.80）2=7.22j动能的增加量ek=ekc0=7.22j；故答案为：（1）1.941.969.8；受到（2）7.62；7.22 j点评：本题考查平抛及机械能守恒的验证；运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题在代数据计算时要注意单位的换算和有效数字的保留三.计算题（共50分）18（10分）（2015春南阳期末）我国探月工程已规划至“嫦娥四号”，并计划在2017年将嫦娥四号探月卫星发射升空到时将实现在月球上自动巡视机器人勘测已知万有引力常量为g，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为，月球可视为球体，球体积计算公式v=r3求：（1）月球质量m；（2）嫦娥四号探月卫星在近月球表面做匀速圆周运动的环绕速度v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：月球表面的重力与万有引力相等，绕月球圆周运动的向心力由万有引力提供，据此列式计算解答：解：（1）设：月球半径为rg=mg 月球的质量为：m= 由得：m= （2）万有引力提供向心力：g=m 由得：r= 由得：v= 答：（1）月球质量m=；（2）嫦娥四号探月卫星在近月球表面做匀速圆周运动的环绕速度为点评：月球表面的重力与万有引力相等，卫星绕月球做圆周运动万有引力提供圆周运动的向心力，这个是万有引力问题经常用的表达式19（12分）（2014崇明县一模）某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的某次测试中，汽车以额定功率行驶700m后关闭发动机，测出了汽车动能ek与位移x的关系图象如图，其中是关闭储能