甘肃省白银市会宁一中高三物理上学期第二次月考试卷（含解析）.docVIP

甘肃省白银市会宁一中2015届高三上学期第二次月考物理试卷 一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分其中18为单选；912为多选，多选的小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1（4分）下列说法中正确的是（）a牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量b力学单位制中质量是基本单位，其国际单位是千克c在“验证力的平行四边形定则”的实验中，运用了“控制变量”的研究方法d物理学中引入了“质点”的概念，从科学方法上来说属于理想化模型2（4分）如图所示，放在斜面上的小盒子中装有一些沙子，恰沿斜面匀速下滑，若在小盒子中再缓缓加入一些沙子，那么（）a小盒所受的合外力增大b斜面对小盒的摩擦力不变c小盒仍将匀速下滑d小盒将加速下滑3（4分）物块a、b的质量分别为m和2m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，对b施加向右的水平拉力f，稳定后a、b相对静止在水平面上运动，此时弹簧长度为l1；若撤去拉力f，换成大小仍为f的水平推力向右推a，稳定后a、b相对静止在水平面上运动，弹簧长度为l2，则下列判断正确的是（）a弹簧的原长为b两种情况下稳定时弹簧的形变量相等c两种情况下稳定时两物块的加速度不相等d弹簧的劲度系数为4（4分）在地月系统中，若忽略其它天体的影响，可将地球和月球看成双星系统，即地球和月球在彼此引力作用下做匀速圆周运动科学探测表明，月球上蕴藏着极其丰富的矿物质，设想人类开发月球，月球上的矿藏被不断地搬运到地球上假设经过长时间开采后，地球和月球仍可以看作均匀球体，地球和月球之间的距离保持不变，则（）a地球与月球之间的引力增大b地球与月球之间的引力减小c月球运动的周期增大d月球运动的周期减小5（4分）如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，f1表示单根轻绳对木板拉力的大小，f2表示两根轻绳对木板拉力的合力大小，则维修后（）af1变大，f2不变bf1变小，f2不变cf1变大，f2变大df1变小，f2变小6（4分）如图所示，足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度匀速运行t=0时，在最左端轻放一个小滑块，t=2s时，传送带突然制动停下 已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为=0.2，g=10m/s2 在图中，关于滑块相对地面运动的vt图象正确的是（）abcd7（4分）如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系（）abcd8（4分）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示，投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落过程中，下列说法正确的是（）a箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大b箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大c箱内物体对箱子底部始终没有压力d若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”9（4分）如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力下列说法中正确的是（）a弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能b小球抛出的过程中处于失重状态c小球压缩弹簧的过程小球减小的动能等于弹簧增加的势能d小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒10（4分）甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动的vt图象如图所示，在3s末两质点在途中相遇由图象可知（）a甲的加速度等于乙的加速度b相遇前甲、乙两质点的最远距离为4mc出发前两质点的位置是乙在甲之前4md出发前两质点的位置是甲在乙之前4m11（4分）某载人飞船运行的轨道示意图如图所示，飞船先沿椭圆轨道1运行，近地点为q，远地点为p当飞船经过点p时点火加速，使飞船由椭圆轨道1转移到圆轨道2上运行，在圆轨道2上飞船运行周期约为90min关于飞船的运行过程，下列说法中正确的是（）a飞船在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等b飞船在轨道1上运行经过p点的速度小于经过q点的速度c轨道2的半径小于地球同步卫星的轨道半径d飞船在轨道1上运行经过p点的加速度等于在轨道2上运行经过p点的加速度12（4分）如图所示光滑管形圆轨道半径为r（管径远小于r），小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（）a当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mgb当v=时，小球b在轨道最高点对轨道无压力c速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动d只要v，小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg二、实验题（共17分）13（5分）实验课上，某小组验证“力的平行四边形定则”的实验原理图如图甲所示，其中a为固定橡皮筋的图钉，o为橡皮筋与细绳的结点，ob和oc为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示（1）图乙中的（选填“f”或“f”）是力f1和f2的合力的理论值； （选填“f”或“f”）是力f1和f2的合力的实际测量值（2）本实验采用的科学方法是a控制变量法b理想实验法 c等效替代法 d建立物理模型法（3）在实验中，如果其他条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：（选填“变”或“不变”）（4）为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的是a若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点b两个分力f1、f2间夹角应越大越好c标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出d同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置14（12分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=1.2102s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为m/s在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离x和（文字说明并用相应的字母表示）（3）本实验通过比较和在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒三、计算题（3小题，共35分要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案必须写出数值和单位）15（10分）为了安全，中国航母舰载机“歼15”通过滑跃式起飞方式起飞滑跃起飞的原理有点像高山滑雪，主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，飞机由静止开始先在一段水平距离为l1=160m的水平跑道上运动，然后在长度为l2=20.5m的倾斜跑道上滑跑，直到起飞已知飞机的质量m=2.0104kg，其喷气发动机的推力大小恒为f=1.4105n，方向与速度方向相同，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=2.05m，飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到的平均阻力大小都为飞机重力的0.2倍，假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响，且飞机起飞的过程中没有出现任何故障g取10m/s2（1）求飞机在水平跑道上运动的末速度（2）求飞机从开始运动到起飞经历的时间16（10分）由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为t，引力常量为g假设地球可视为质量均匀分布的球体求：（1）质量为m的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小；（2）地球的半径；（3）地球的密度17（15分）如图所示，在大型超市的仓库中，要利用皮带运输机将货物由平台d运送到高为h=2.5m的平台c上为了便于运输，仓储员在平台d与皮带间放了一个圆周的光滑轨道ab，轨道半径为r=0. 8m，轨道最低点与皮带接触良好已知皮带和水平面间的夹角为=37，皮带和货物间的动摩擦因数为=0.75，运输机的皮带以v0=1m/s的速度顺时针匀速运动（皮带和轮子之间不打滑）现仓储员将质量m=200kg货物放于轨道的a端（g=10m/s2）求：（1）货物到达圆轨道最低点b时对轨道的压力（2）货物沿皮带向上滑行多远才能相对皮带静止（3）皮带将货物由a运送到b需对货物做多少功甘肃省白银市会宁一中2015届高三上学期第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分其中18为单选；912为多选，多选的小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1（4分）下列说法中正确的是（）a牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量b力学单位制中质量是基本单位，其国际单位是千克c在“验证力的平行四边形定则”的实验中，运用了“控制变量”的研究方法d物理学中引入了“质点”的概念，从科学方法上来说属于理想化模型考点：物理学史 分析：本题是物理学史和物理常识问题，根据牛顿和卡文迪许的成就、质量是基本物理量、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，运用等效替代的方法和质点理想化模型的方法进行解答解答：解：a、牛顿提出了万有引力定律，但并没有测出了引力常量，是卡文迪许通过实验测出了引力常量，故a错误b、力学单位制中质量是基本物理量，其国际单位是千克，故b错误c、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，运用等效替代的研究方法，故c错误d、质点是用来代替物体的有质量的点，是实际物体的简化，从科学方法上来说属于理想化模型，故d正确故选：d点评：解答本题关键要了解物理学史，懂得物理学上常用的研究方法，如等效替代法，理想化模型法、控制变量量法等等2（4分）如图所示，放在斜面上的小盒子中装有一些沙子，恰沿斜面匀速下滑，若在小盒子中再缓缓加入一些沙子，那么（）a小盒所受的合外力增大b斜面对小盒的摩擦力不变c小盒仍将匀速下滑d小盒将加速下滑考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 专题：共点力作用下物体平衡专题分析：以小盒和沙子为研究对象，通过受力分析，摩擦力和支持力的合力与重力平衡，分别列出各力的大小与质量的关系，即可得出若在小盒子中以与盒子相同的速度缓缓加入一些沙子后的结果解答：解：如图所示，小盒和沙子匀速下滑，受到平衡力作用，即物体受到重力g=mg，沿斜面向上的滑动摩擦力f和斜面对它的支持力n的合力为0，则有，n=mgcos，f=n=mgcos，要使小盒及沙子匀速下滑，滑动摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力mgsin，即：小盒和沙子匀速下滑的条件是：mgcos=mgsin；若在小盒子中以与盒子相同的速度缓缓加入一些沙子，m增大，则支持力n增大，摩擦力f增大，a错误；沿斜面方向，mgcos=mgsin，和不变，等式两边的m同时变大，合外力为0保持不变；所以小盒和沙子仍将匀速下滑，故bd错误、c正确；故选：c点评：掌握力的合成和分解，运用共点力平衡的条件找出力与力的关系斜面物体匀速下滑的根本原因是滑动摩擦系数=tn，与物体的质量无关，因为合外力始终是03（4分）物块a、b的质量分别为m和2m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，对b施加向右的水平拉力f，稳定后a、b相对静止在水平面上运动，此时弹簧长度为l1；若撤去拉力f，换成大小仍为f的水平推力向右推a，稳定后a、b相对静止在水平面上运动，弹簧长度为l2，则下列判断正确的是（）a弹簧的原长为b两种情况下稳定时弹簧的形变量相等c两种情况下稳定时两物块的加速度不相等d弹簧的劲度系数为考点：牛顿第二定律；胡克定律 专题：牛顿运动定律综合专题分析：先以整体法为研究对象，根据牛顿第二定律求得加速度，再分别对a和b为研究对象，求得弹簧的原长根据两种情况下弹簧的弹力的大小关系，分析弹簧的形变量关系；由胡克定律求得劲度系数解答：解：a、c、d以整体法为研究对象，根据牛顿第二定律得知，两种情况下加速度相等，而且加速度大小为a=设弹簧的原长为l0根据牛顿第二定律得： 第一种情况：对a：k（l1l0）=ma 第二种情况：对b：k（l0l2）=2ma 由解得，l0=，k=故ac错误，d正确b、第一种情况弹簧的形变量为l=l1l0=；第二种情况弹簧的形变量为l=l0l2=；故b错误故选d点评：本题关键要灵活选择研究对象，运用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律和胡克定律结合研究4（4分）在地月系统中，若忽略其它天体的影响，可将地球和月球看成双星系统，即地球和月球在彼此引力作用下做匀速圆周运动科学探测表明，月球上蕴藏着极其丰富的矿物质，设想人类开发月球，月球上的矿藏被不断地搬运到地球上假设经过长时间开采后，地球和月球仍可以看作均匀球体，地球和月球之间的距离保持不变，则（）a地球与月球之间的引力增大b地球与月球之间的引力减小c月球运动的周期增大d月球运动的周期减小考点：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 专题：人造卫星问题分析：根据万有引力定律，表示出地球与月球间万有引力，根据地球和月球质量的变化求出地球与月球间万有引力的变化研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出周期，再根据已知量找出周期的变化解答：解：a、b、设月球质量为m，地球质量为m，月球与地球之间的距离为r，根据万有引力定律得地球与月球间的万有引力：f=，由于不断把月球上的矿藏搬运到地球上，所以m减小，m增大由数学知识可知，当m与m相接近时，它们之间的万有引力较大，当它们的质量之差逐渐增大时，m与m的乘积将减小，它们之间的万有引力值将减小，故a错误、b正确c、d、设地球质量为 m，月球质量为 m，地球做圆周运动的半径为 r1 ，月球做圆周运动的半径为 r2，则：地月间距离 r=r1 +r2 对于地球 有：g=m 对于月球 有：g=m 可得双星系统的周期 t=2由于地月总质量m+m不变，所以地球、月球运动的周期不变故cd错故选：b点评：要比较一个物理量大小或变化，我们应该把这个物理量先表示出来，再进行比较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5（4分）如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，f1表示单根轻绳对木板拉力的大小，f2表示两根轻绳对木板拉力的合力大小，则维修后（）af1变大，f2不变bf1变小，f2不变cf1变大，f2变大df1变小，f2变小考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 专题：共点力作用下物体平衡专题分析：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可解答：解：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，三个力的合力为零，则两根轻绳对木板拉力的合力大小等于重力，f2=mg，不变；根据共点力平衡条件，有：2f1cos=mg解得：f1=当细线变短时，细线与竖直方向的夹角增加，故cos减小，拉力f1变大故选：a点评：本题是简单的三力平衡问题，关键是受力分析后运用图示法分析，不难6（4分）如图所示，足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度匀速运行t=0时，在最左端轻放一个小滑块，t=2s时，传送带突然制动停下 已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为=0.2，g=10m/s2 在图中，关于滑块相对地面运动的vt图象正确的是（）abcd考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的图像 专题：牛顿运动定律综合专题分析：滑块放在传送带上受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，当速度与传送带相等时，和传送带一起做运动运动，当传送带突然制动停下时，滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止解答：解：滑块放在传送带上受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，a=g=2m/s2，滑块运动到与传送带速度相同时需要的时间t1=1s然后随传送带一起匀速运动的时间t2=tt1=1s当送带突然制动停下时，滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止，a=a=2m/s2运动的时间t3=所以速度时间图象对应d选项故选d点评：物体在传送带运动问题，关键是分析物体的受力情况，来确定物体的运动情况，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力7（4分）如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系（）abcd考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：根据小球落在斜面上，结合竖直位移与水平位移的关系求出运动的时间小球落在地面上，高度一定，则运动时间一定解答：解：当小球落在斜面上时，有：tan=，解得t=，与速度v成正比当小球落在地面上，根据h=得，t=，知运动时间不变可知t与v的关系图线先是过原点的一条倾斜直线，然后是平行于横轴的直线故c正确，a、b、d错误故选：c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8（4分）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示，投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落过程中，下列说法正确的是（）a箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大b箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大c箱内物体对箱子底部始终没有压力d若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”考点：牛顿第二定律 专题：牛顿运动定律综合专题分析：根据箱子的受力的情况可以判断物体的运动状态，进而由牛顿第二定律可以判断物体和箱子之间的作用力的大小解答：解：a、箱子刚从飞机上投下时，箱子的速度为零，此时受到的阻力的大小也为零，此时加速度的大小为重力加速度，物体处于完全失重状态，箱内物体受到的支持力为零，所以a错误b、箱子接近地面时，速度最大，受到的阻力最大，所以箱子底部对物体向上的支持力也是最大的，所以b正确；c、由ab可知箱子内物体对箱子底部的压力发生变化，故c错误；d、若下落距离足够长，由于箱子阻力和下落的速度成二次方关系，最终将匀速运动，受到的压力等于重力，所以d错误故选：b点评：本题主要是考查根据物体的运动情况来分析物体受力的大小，物体运动状态的判断是解题的关键9（4分）如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力下列说法中正确的是（）a弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能b小球抛出的过程中处于失重状态c小球压缩弹簧的过程小球减小的动能等于弹簧增加的势能d小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：平抛运动可以沿水平和竖直方向正交分解，根据运动学公式结合几何关系可以列式求解；小球抛出到将弹簧压缩过程，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒解答：解：a、小球抛出到将弹簧压缩过程，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒，小球的动能转化为重力势能和弹簧的弹性势能，故a错误；b、小球抛出的过程中加速度为g，竖直方向，处于失重状态，故b正确；c、小球压缩弹簧的过程，小球的动能和弹簧的弹性势能总量守恒，所以小球减小的动能等于弹簧增加的势能，故c正确；d、小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，而小球的机械能不守恒，故d错误故选：bc点评：本题关键抓住机械能守恒定律求解，注意整个过程中是系统机械能守恒，小球机械能不守恒10（4分）甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动的vt图象如图所示，在3s末两质点在途中相遇由图象可知（）a甲的加速度等于乙的加速度b相遇前甲、乙两质点的最远距离为4mc出发前两质点的位置是乙在甲之前4md出发前两质点的位置是甲在乙之前4m考点：匀变速直线运动的图像 专题：运动学中的图像专题分析：速度图象的斜率等于加速度，由数学知识比较甲、乙的加速度大小“面积”等于位移，求出3s末两物体的位移，此时两者相遇，则出发前甲乙相距的距离等于3s末位移之差根据两物体的关系，分析它们之间距离的变化，求解相遇前两质点的最远距离解答：解：a、由图看出，甲的斜率小于乙的斜率，则甲的加速度小于乙的加速度故a错误bcd、3s末甲、乙通过的位移分别为：x乙=，x甲=，由题，3秒末两质点在途中相遇，则说明出发前甲在乙之前4m处由于出发前甲在乙之前4m处，出发后乙的速度一直大于甲的速度，则两质点间距离不断缩短，所以相遇前甲乙两质点的最远距离为4m故bd正确，c错误故选：bd点评：本题考查速度图象两个基本的意义：斜率等于加速度、“面积”等于位移，并根据速度和位置的关系求解两质点最远距离11（4分）某载人飞船运行的轨道示意图如图所示，飞船先沿椭圆轨道1运行，近地点为q，远地点为p当飞船经过点p时点火加速，使飞船由椭圆轨道1转移到圆轨道2上运行，在圆轨道2上飞船运行周期约为90min关于飞船的运行过程，下列说法中正确的是（）a飞船在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等b飞船在轨道1上运行经过p点的速度小于经过q点的速度c轨道2的半径小于地球同步卫星的轨道半径d飞船在轨道1上运行经过p点的加速度等于在轨道2上运行经过p点的加速度考点：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：飞船变轨时，需加速，使得万有引力等于向心力，机械能增大飞船在圆轨道上运行时，航天员处于完全失重状态根据万有引力提供向心力得出周期、线速度与轨道半径的关系，通过周期的大小得出轨道半径的大小，从而得出线速度的大小根据飞船变轨前后所受的万有引力，根据牛顿第二定律比较加速度的大小解答：解：a、飞船由轨道1到轨道2，需要在p点加速，所以变轨后的机械能大，则a错误；b、根据能量的守恒可知，飞船在轨道1上由q向p运动的过程中，万有引力做负功，所以飞船在轨道1上运行经过p点的速度小于经过q点的速度，故b正确；c、根据同步卫星周期大于卫星在轨道2上的周期知轨道2的半径小于地球同步卫星的轨道半径故c正确d、飞船在轨道1、2上运行通过p点，万有引力相同，则加速度相同，故d正确故选：bcd点评：解决本题的关键掌握卫星变轨的原理，以及掌握万有引力提供向心力，知道线速度、周期与轨道半径的关系12（4分）如图所示光滑管形圆轨道半径为r（管径远小于r），小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（）a当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mgb当v=时，小球b在轨道最高点对轨道无压力c速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动d只要v，小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg考点：牛顿第二定律；向心力 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球在圆环的内侧运动，相当于圆周运动中的杆的模型，此时在最高的速度是可以为零的，在整个运动的过程中小球的机械能守恒，可以求得小球到达最低端是的速度和需要的向心力的大小解答：解：由于管中没有摩擦力的作用，所以球的机械能守恒，当小球b在最高点对轨道无压力，即只有重力做为向心力，所以mg=m，所以在最高点时b球的速度的大小为，所以b正确，c错误；从最高点到最低点，由机械能守恒可得，mg2r+mvb2=mva2，对于a球，在最低点是，由向心力的公式可得 fmg=m，所以fmg=5mg，所以此时的向心力的大小为5mg，所以小球a比小球b所需向心力大4mg，所以a错误；d、最高点时f1=mmg，在最低点时，f2=m+mg，由机械能守恒有mv12+mg2r=mv12，所以f2f1=6mg所以d正确故选bd点评：内管可以对小球提供支持力，可化为轻杆模型，在最高点时，小球速度可以为零，与绳的模型一定要区分开二、实验题（共17分）13（5分）实验课上，某小组验证“力的平行四边形定则”的实验原理图如图甲所示，其中a为固定橡皮筋的图钉，o为橡皮筋与细绳的结点，ob和oc为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示（1）图乙中的f（选填“f”或“f”）是力f1和f2的合力的理论值；f （选填“f”或“f”）是力f1和f2的合力的实际测量值（2）本实验采用的科学方法是ca控制变量法b理想实验法 c等效替代法 d建立物理模型法（3）在实验中，如果其他条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：不变（选填“变”或“不变”）（4）为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的是ada若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点b两个分力f1、f2间夹角应越大越好c标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出d同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置考点：验证力的平行四边形定则 专题：实验题；平行四边形法则图解法专题分析：本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用；由于实验误差的存在，导致f1与f2合成的实际值与与理论值存在差别解答：解：（1）本实验采用了“等效法”，f1与f2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值所以f是f1和f2的合力的理论值，f是f1和f2的合力的实际测量值（2）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故选：c（3）如果将细线也换成橡皮筋，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化（4）a、若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点，故a正确；b、在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，故b错误；c、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，应用直尺画出在白纸上沿细绳方向标出的两点的连线，作为拉力的方向，故c错误；d、同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置故d正确；故选：ad故答案为：（1）f；f；（2）c；（3）不变；（4）ad点评：在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析只有通过具体实践，才能真正的理解具体实验操作细节的意义，因此平时同学们应该加强实验实践，而不是空洞的记忆实验14（12分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=0.52cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=1.2102s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为0.43m/s在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离x和滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，滑块的质量m（文字说明并用相应的字母表示）（3）本实验通过比较mgs和（m+m）（）2在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）气垫导轨接通电源后可以认为是光滑的，若滑块在轨道上任何位置都能静止，说明轨道水平；（2）掌握游标卡尺的读数方法，即主尺读数加上游标读数，不需估读；本实验中由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度大小；（3）比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒解答：解：（1）当气垫导轨接通电源后，导轨可以认为是光滑的，判断是否水平的方法是：接通电源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）（2）游标卡尺主尺读数为0.5cm，游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐，则游标读数为20.1=0.2mm=0.02cm，所以最终读数为：0.5cm+0.02cm=0.52cm；由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为：v=0.43m/s根据实验原理可知，该实验中需要比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理量为：滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，滑块的质量m（3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为：（m+m）（）2，因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒故答案为：（1）接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的；（2）0.52；0.43；滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，滑块的质量m；（3）mgs；（m+m）（）2点评：物理实验如何变化，正确理解实验原理都是解答实验的关键，同时加强物理基本规律在实验中的应用三、计算题（3小题，共35分要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案必须写出数值和单位）15（10分）为了安全，中国航母舰载机“歼15”通过滑跃式起飞方式起飞滑跃起飞的原理有点像高山滑雪，主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，飞机由静止开始先在一段水平距离为l1=160m的水平跑道上运动，然后在长度为l2=20.5m的倾斜跑道上滑跑，直到起飞已知飞机的质量m=2.0104kg，其喷气发动机的推力大小恒为f=1.4105n，方向与速度方向相同，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=2.05m，飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到的平均阻力大小都为飞机重力的0.2倍，假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响，且飞机起飞的过程中没有出现任何故障g取10m/s2（1）求飞机在水平跑道上运动的末速度（2）求飞机从开始运动到起飞经历的时间考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系 专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）根据牛顿第二定律求出在水平跑道上的加速度，结合速度位移公式求出飞机在水平跑道上运动的末速度（2）根据速度时间公式求出在水平跑道上的运动时间，根据牛顿第二定律求出在倾斜跑道上的加速度，根据速度位移公式求出末速度，从而根据速度时间求出在倾斜跑道上的运动时间，得出总时间的大小解答：解：（1）设飞机在水平跑道上的加速度为a1，阻力为f，末速度为v1，由牛顿第二定律得，ff=ma1，f=0.2mg，联立以上三式并代入数据解得，v1=40m/s（2）设飞机在倾斜跑道上的加速度为a2，跑道末端速度为v2水平跑道上：倾斜跑道上：由牛顿第二定律有代入数据解得由，代入数据解得 所以则t=t1+t2=8.5s答：（1）飞机在水平跑道上运动的末速度为40m/s（2）飞机从开始运动到起飞经历的时间为8.5s点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，涉及到两个过程的运动，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁16（10分）由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为t，引力常量为g假设地球可视为质量均匀分布的球体求：（1）质量为m的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小