江苏省徐州三中高三物理上学期学情调研试卷（二）（含解析）.doc

2015-2016学年江苏省徐州三中高三（上）学情调研物理试卷（二）一、单项选择题（每小题3分，共36分）1某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如图所示则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近（）a4jb40jc400jd4000j2家用台式计算机上的硬盘磁道如图所示a、b是分别位于两个半径不同磁道上的两质量相同的点，磁盘转动后，它们的（）a向心力相等b角速度大小相等c向心加速度相等d线速度大小相等3气象研究小组用图示简易装置测定水平风速在水平地面上竖直固定一直杆，半径为r、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端o，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v0=3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角=30则（）a=60时，风速v=6m/sb若风速增大到某一值时，可能等于90c若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则不变d若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则减小4从下列哪个物理规律可演绎出“质量是物体惯性大小的量度”这一结论（）a牛顿第一定律b牛顿第二定律c牛顿第三定律d机械能守恒定律5如图所示，球网高出桌面h，网到桌边的距离为l某人在乒乓球训练中，从左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘设乒乓球运动为平抛运动则（）a击球点的高度与网高度之比为2：1b乒乓球在网左右两侧运动时间之比为2：1c乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比为1：2d乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1：26如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接两个大小分别为f1=30n、f2=20n的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（）a弹簧秤的示数是30nb弹簧秤的示数是20nc在突然撤去f1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2d在突然撤去f2的瞬间，m1的加速度大小为5m/s27某船在静水中划行的速率为3m/s，要渡过30m宽的河，河水的流速为5m/s，下列说法中不正确的是（）a该船渡河的最小速率是4m/sb该船渡河所用时间最少为10sc该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸d该船渡过河的位移的大小至少为50m8在同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球a和b，a、b两球都经过了空中的p点，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则正确的是（）a在p点，a球的速度大于b球的速度b在p点，a球的加速度大于b球的加速度c抛出时，a球速度小于b球速度d抛出时，先抛出a球后抛出b球9关于航天飞机与空间站对接问题，下列说法正确的是（）a先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机加速，即可实现对接b先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机减速，即可实现对接c先让航天飞机进入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接d先让航天飞机进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接10某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，则（）a在10s末时，质点的速度最大b在010s内，质点所受合外力的方向与速度方向相反c在8s和12s时，质点的加速度方向相反d在20s内，质点的位移为9m11一质量为m的物块在倾角为的足够长斜面上匀减速下滑现对物块施加一个竖直向下的恒力f，如图所示则物块减速为零的时间将（）a变大b变小c不变d不能确定12一质点由静止开始做直线运动的vt关系图象如图，则该质点的xt关系图象可大致表示为下列中的（）abcd二、多项选择题（每题4分共24分）132012年10月25日，我国第16颗北斗导航卫星发射成功我国“北斗”卫星导航技术堪比美国gps已知gps导航系统中某卫星的运行周期约为12小时，则此卫星与北斗导航系统中的地球同步卫星相比较（）a线速度更大b角速度更大c轨道半径更大d向心加速度更大14一物体在xoy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示，则物体在0t0时间内（）a做匀变速运动b做非匀变速运动c运动的轨迹可能如图丙所示d运动的轨迹可能如图丁所示15如图所示，一个表面光滑的斜面体m置于在水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为、，且，m的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接a、b两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，a、b恰好在同一高度处于静止状态剪断细绳后，a、b滑至斜面底端，m始终保持静止则（）a滑块a的质量大于滑块b的质量b两滑块到达斜面底端时的速度相同c两滑块到达斜面底端时，a滑块重力的瞬时功率较大d在滑块a、b下滑的过程中，斜面体受到水平向左的摩擦力16图示中，滑块从a点以某一初速度沿粗糙斜面向上运动，到达最高点b后返冋 a点，其中c为的中点则（）a滑块从a出发到返回a的过程中，外力做功为零b滑块从a到c与从c到b的过程中，损失的机械能相等c滑块从a到c与从c到b的过程中，重力做功相等d滑块从a到c与从c到b的过程中，动能的改变量相等17一滑块以初速度v0从固定的足够长斜面底端沿斜面向上滑行，该滑块的“速度时间”图象可能是（）abcd18北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能，“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心o做匀速圆周运动，轨道半径为2r（r为地球半径），某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的a、b两位置，如图所示，设卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为r，不计卫星间的相互作用力，以下判断中正确的是（）a这两颗卫星的向心加速度大小相等均为gb卫星1由位置a运动至位置b所需的时间一定小于4小时c如果使卫星1加速，它就一定能追上卫星2d两颗卫星运行速率相等且大于第一宇宙速度三、实验、填空题（2题，共24分）19（12分）（2015江门模拟）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置他在气垫导轨上安装了一个光电门b，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从a处由静止释放（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=mm（2）实验时，将滑块从a位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门b的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是；（3）下列不必要的一项实验要求是（请填写选项前对应的字母）a应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量b应使a位置与光电门间的距离适当大些c应将气垫导轨调节水平d应使细线与气垫导轨平行（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数f和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出图象（选填“t2f”、“”或“”）20（12分）（2015秋徐州校级月考）某同学利用如图a所示的实验装置验证机械能守恒定律，倾角=37的轨道末端有一段很短的光滑小圆弧，可使小滑块从高地h的高度处水平飞出，将滑块从轨道的不同高度h静止释放，测出相应的滑块落点距轨道末端的水平距离s（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=（用h、h表示）该同学根据理论值在图b中做出了s2h关系图象（2）该同学实验测量得到一组数据，如表所示，请在图b的坐标上做出实验所得的s2h关系图h（101m）2.003.004.005.006.00s2（101m2）2.603.905.206.507.80（3）该同学通过分析确定，是由于轨道不光滑造成了实验得到的图象与理论图象有较大的差异，请根据两个图象算出倾斜轨道与滑块间的动摩擦因数u=（4）若实验中轨道末端的光滑小圆弧右端不水平且偏低，则通过计算得到的滑块落地速率实际速率（填“大于”、“等于”或“小于”）四、计算题（本题共3小题，共36分）21质量为3kg的物体在水平推力的作用下沿水平面作直线运动，6s后撇去此推力，其动动的vt图象如图所示，取g=10m/s2，求（1）物体与水平面间的动摩擦因数u；（2）010s时间内物体运动位移的大小x；（3）水平推力做的功w22（12分）（2015秋徐州校级月考）如图所示，竖直放置的质量m=0.4kg，长为l的圆这顶端塞有一个质量为m=0.1kg的弹性小球，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4n，圆管从下端离地面距离h=1.25m处自由落下，落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等地，假设圆管弹起过程中圆球不会滑出圆管，空气阻力的作用不计（1）求圆管触地反弹起时，圆管和小球的加速度大小；（2）求圆管反弹后经过多少时间与小球达到相对静止；（3）要使小球不滑出圆管，圆管长度l至少为多少23（15分）（2015秋徐州校级月考）如图1所示，长直均匀光滑杆一端固定在光滑转轴o处，在水平杆的另一端a下摆经过的轨迹上安装光电门，用来测量a端的瞬时速度va，光电门位置和转轴o的高度差可以调节，有一质量m=1kg小球套在光杆上，重力加速度为g（1）若杆的质量忽略不计，小球固定在杆的中点处，由静止释放，请写出光电门测量到的速度va与高度差h的关系式（2）若杆的质量忽略不计，小球没有固定在杆上，仅套在杆上某一位置，则杆由静止释放后小球将做怎样的运动？小球下落h高度后脱离杆，则小球脱离高杆的瞬间速度多大？（3）实际情况下杆的质量m不能忽略，拿走小球后重复实验，得到了如图2所示的va2所示与h关系图线，g取10m/s2，证明杆绕o点转动时的动能ek=mva22015-2016学年江苏省徐州三中高三（上）学情调研物理试卷（二）参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题3分，共36分）1某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如图所示则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近（）a4jb40jc400jd4000j【考点】能量守恒定律 【分析】人做斜抛运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向上抛运动，根据运动学公式求解斜抛的初速度和起跳前的速度，然后根据动能定理列式求解【解答】解：人做斜抛运动，设人质量60kg，高1.7m；由图得到：水平分位移大约7m，竖直分位移大约0.8m；竖直方向运动时间t=2=0.8s故竖直分速度：vy=g；水平分速度为：vx=；故初速度为：v=；助跑的末速度为8.75m/s；运动员起跳瞬间消耗的体能等于动能的增加量，为：w=468j运动员起跳瞬间消耗的体能最接近400j；故选：c【点评】本题关键从图象估算出运动员的分位移，然后将运动的运动沿着水平和竖直方向正交分解，然后根据运动学公式列式求解起跳前和起跳后的速度，最后根据动能定理列式求解运动员起跳瞬间消耗的体能，较难2家用台式计算机上的硬盘磁道如图所示a、b是分别位于两个半径不同磁道上的两质量相同的点，磁盘转动后，它们的（）a向心力相等b角速度大小相等c向心加速度相等d线速度大小相等【考点】线速度、角速度和周期、转速 【专题】匀速圆周运动专题【分析】a、b质点都做匀速圆周运动，根据角速度、线速度、向心加速度、向心力的相关公式列式比较即可【解答】解：b、角速度公式：=，同轴转动，角速度相等，故b正确；d、根据角速度与线速度关系公式v=r，两个质点的转动半径不等，故线速度不等，故d错误；a、根据向心力公式：fn=m2r，两个质点的质量和转动半径不同，故向心力不等，故a错误；c、根据向心加速度公式an=2r，两个质点转动半径不同，故向心加速度不同，故c错误；故选b【点评】本题考查了角速度、线速度、向心加速度和向心力的相关概念，能根据相关公式计算就行，基础题3气象研究小组用图示简易装置测定水平风速在水平地面上竖直固定一直杆，半径为r、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端o，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v0=3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角=30则（）a=60时，风速v=6m/sb若风速增大到某一值时，可能等于90c若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则不变d若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则减小【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】对小球受力分析，通过共点力平衡确定的变化【解答】解：a、设球正对风的截面积为s，由于已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，所以风力大小为f=ksv，当速度为3m/s时，由平衡条件得，mgtan30=sv0k，当角度为60时，同理可得mgtan60=svk，由此可解的v=9m/s，故a错误b、风速增大，不可能变为90，因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡故b错误c、若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则风力变大，根据f=mgtan，知变大故c错误d、若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，知风力不变，根据f=mgtan，知重力减小，风力不变，则减小故d正确故选：d【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解4从下列哪个物理规律可演绎出“质量是物体惯性大小的量度”这一结论（）a牛顿第一定律b牛顿第二定律c牛顿第三定律d机械能守恒定律【考点】牛顿第一定律 【分析】牛顿第一运动定律，又称惯性定律，它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念，正确地解释了力和运动状态的关系，并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性惯性，它是物理学中一条基本定律【解答】解：牛顿第一运动定律内容我为：一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态；牛顿第二定律说明质量和加速度成反比关系，即质量越大，加速度越小，即速度变化较慢，所以选b，牛顿第一定律说明物体存在惯性，第二定律解释了质量是物体惯性大小的量度故选：b【点评】本题关键明确牛顿的三条运动定律的关系，其中第一定律给出了物理不受力时的运动规律，第二定律给出了加速度与力和质量的关系，第三定律是作用力与反作用力定律5如图所示，球网高出桌面h，网到桌边的距离为l某人在乒乓球训练中，从左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘设乒乓球运动为平抛运动则（）a击球点的高度与网高度之比为2：1b乒乓球在网左右两侧运动时间之比为2：1c乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比为1：2d乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1：2【考点】平抛运动 【专题】平抛运动专题【分析】乒乓球做的是平抛运动，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可【解答】解：a、因为水平方向做匀速运动，网右侧的水平位移是左边水平位移的两倍，所以由x=v0t知，网右侧运动时间是左侧的两倍，竖直方向做自由落体运动，根据h=可知，在网上面运动的位移和整个高度之比为1：9，所以击球点的高度与网高之比为：9：8，故ab错误；c、球恰好通过网的上沿的时间为落到右侧桌边缘的时间的，竖直方向做自由落体运动，根据v=gt可知，球恰好通过网的上沿的竖直分速度与落到右侧桌边缘的竖直分速度之比为1：3，根据v=可知，乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比不是1：2，故c错误；d、网右侧运动时间是左侧的两倍，v=gt，所以乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1：2；故d正确；故选：d【点评】本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解6如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接两个大小分别为f1=30n、f2=20n的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（）a弹簧秤的示数是30nb弹簧秤的示数是20nc在突然撤去f1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2d在突然撤去f2的瞬间，m1的加速度大小为5m/s2【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用 【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】两个大小分别为f1=30n、f2=20n的水平拉力导致物体受力不平衡，先选整体为研究对象进行受力分析，列牛顿第二定律解出加速度，再隔离单独分析一个物体，解出弹簧受力；在突然撤去f2的瞬间，弹簧的弹力不变，对两物块分别列牛顿第二定律，解出其加速度【解答】解：a、两水平拉力导致物体受力不平衡，先选整体为研究对象进行受力分析，由牛顿第二定律得：f1f2=（m1+m2）a解得：a=2m/s2对m2受力分析：向左的f2和向右的弹簧弹力f，由牛顿第二定律得：ff2=m2a解得：f=26n，故ab错误c、突然撤去f1的瞬间，m1的受力仅剩弹簧的弹力，对m1列牛顿第二定律得：f=m1a，解得：a=13m/s2，故c正确d、在突然撤去f2的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以m1的受力没有发生变化，故加速度大小仍为2m/s2，故d错误故选：c【点评】在解决连接体问题时，注意整体法与隔离法的灵活应用，然后分别列牛顿第二定律，解出未知量7某船在静水中划行的速率为3m/s，要渡过30m宽的河，河水的流速为5m/s，下列说法中不正确的是（）a该船渡河的最小速率是4m/sb该船渡河所用时间最少为10sc该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸d该船渡过河的位移的大小至少为50m【考点】运动的合成和分解 【专题】运动的合成和分解专题【分析】水流速大于静水速，知合速度的方向不可能与 河岸垂直，即不可能垂直到达对岸当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短【解答】解：a、小船渡河时，3m/s和5m/s的合速度大于2m/s，小于8m/s，故a错误b、当静水速与河岸垂直时，渡河的时间t=s=10s，故b正确c、因为水流速大于静水速，所以合速度不可能垂直于河岸，则渡河的位移不可能为30m，故c正确d、当静水速的方向与合速度垂直时，渡河的位移最短，设此时合速度于河岸方向的夹角为，sin=0.6，最小位移x=m=50m故d正确本题选择错误的，故选：a【点评】解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，知道当静水速小于水流速时，合速度方向与静水速方向垂直，渡河位移最短8在同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球a和b，a、b两球都经过了空中的p点，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则正确的是（）a在p点，a球的速度大于b球的速度b在p点，a球的加速度大于b球的加速度c抛出时，a球速度小于b球速度d抛出时，先抛出a球后抛出b球【考点】平抛运动 【专题】平抛运动专题【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同【解答】解：a、物体做平抛运动的规律竖直方向做自由落体运动，由于两球下落时间相同，所以在p点两球的竖直方向速度相同，水平方向分速度是a球大，所以在p点，a球的速度大小大于b球的速度大小，故a正确；b、两个球都做平抛运动，加速度相同，为g，故b错误；d、由于相遇时a、b做平抛运动的竖直位移h相同，由h=gt2可以判断两球下落时间相同，即应同时抛出两球，故d错误；c、物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动，由于a的水平位移比b的水平位移大，所以a的初速度要大，故c错误；故选a【点评】本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决9关于航天飞机与空间站对接问题，下列说法正确的是（）a先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机加速，即可实现对接b先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机减速，即可实现对接c先让航天飞机进入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接d先让航天飞机进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接【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】航天飞机要和空间站对接，需要在低轨道加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，而运动到高轨道，实现对接【解答】解：在相同的轨道上加速，会做离心运动，离开圆轨道，减速，万有引力大于所需向心力，会做近心运动，也会离开圆轨道，所以要实现对接在低轨道加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，而运动到高轨道故a、b、d错误，c正确故选：c【点评】本题考查的是卫星的变轨问题，航天飞机在低轨道上运行时速度较大，突然加速后万有引力不足以提供在该轨道上运行所需的向心力，卫星会做离心运动而转到较高轨道上运行10某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，则（）a在10s末时，质点的速度最大b在010s内，质点所受合外力的方向与速度方向相反c在8s和12s时，质点的加速度方向相反d在20s内，质点的位移为9m【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】位移时间图象表示物体的位置随时间的变化，图象上的任意一点表示该时刻的位置，图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向当物体做加速运动时，合外力与速度同向，当物体做减速运动时，合外力与速度反向【解答】解：a、位移时间图象切线的斜率表示该时刻的速度，则知在10s末时，质点的速度为零，故a错误；b、在010s内，斜率逐渐减小，说明物体做减速运动，质点所受合外力的方向与速度方向相反，故b正确；c、在010s内，物体沿正方向做减速运动，加速度方向与速度方向相反，即沿负方向；在1020s内，斜率为负值，说明物体沿负方向运动，斜率增大，做加速运动，加速度方向与速度方向相同，即沿负方向所以在8s和12s时，质点的加速度方向相同，故c错误；d、x=x2x1=01m=1m，故d错误故选：b【点评】理解位移时间图象时，要抓住点和斜率的物理意义，掌握斜率表示速度是关键11一质量为m的物块在倾角为的足够长斜面上匀减速下滑现对物块施加一个竖直向下的恒力f，如图所示则物块减速为零的时间将（）a变大b变小c不变d不能确定【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用 【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】未加f时，根据牛顿第二定律求出物体的加速度大小，施加f后，再根据牛顿第二定律得出加速度的大小，通过加速度的变化，判断时间的变化【解答】解：未施加f时，根据牛顿第二定律，物块的加速度a=gcosgsin施加f后，根据牛顿第二定律，物块的加速度=知aa加速度增大，初速度不变，则运动时间变小故b正确，a、c、d错误故选b【点评】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律进行求解12一质点由静止开始做直线运动的vt关系图象如图，则该质点的xt关系图象可大致表示为下列中的（）abcd【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】根据指定vt图线判断出物体的运动规律，从而得知物体的位移时间的大致关系【解答】解：物体开始向正方向做匀减速直线运动到零，然后反向做匀加速直线运动位移时间图线的切线斜率表示瞬时速度，可知瞬时速度先减小后反向增大故b正确，a、c、d错误故选b【点评】解决本题的关键能够通过速度时间图线得出物体的运动规律，以及知道位移时间图线的切线斜率表示瞬时速度二、多项选择题（每题4分共24分）132012年10月25日，我国第16颗北斗导航卫星发射成功我国“北斗”卫星导航技术堪比美国gps已知gps导航系统中某卫星的运行周期约为12小时，则此卫星与北斗导航系统中的地球同步卫星相比较（）a线速度更大b角速度更大c轨道半径更大d向心加速度更大【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】根据卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供=mr2，根据题目给出的周期关系进行讨论【解答】解：根据=mr2，由题意有：t同tg据有r同rga、据v= 得v同vg所以a正确；b、据= 得同g，所以b正确；c、轨道半径有有r同rg故c错误；d、a=，得a同ag，故d正确故选abd【点评】根据卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，由题目给出的周期关系求出半径大小关系，再根据表达式展开讨论14一物体在xoy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示，则物体在0t0时间内（）a做匀变速运动b做非匀变速运动c运动的轨迹可能如图丙所示d运动的轨迹可能如图丁所示【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】物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀减速直线运动，根据运动的合成分析物体的运动情况根据运动学公式分别求出物体的运动情况，判断可能的轨迹【解答】解：a、b由图知：物体在x轴方向做匀速直线运动，加速度为零，合力为零；在y轴方向做匀减速直线运动，加速度恒定，合力恒定，所以物体所受的合力恒定，一定做匀变速运动故a正确，b错误c、d曲线运动中合外力方向与速度方向不在同一直线上，而且指向轨迹弯曲的内侧由上分析可知，物体的合力沿y轴方向，而与初速度不在同一直线上，则物体做曲线运动，根据合力指向轨迹的内侧可知，丙图是可能的故c正确，d错误故选ac【点评】本题运用合成法分析物体的运动情况，关键要掌握物体做匀变速运动的条件及曲线运动合力方向的特点15如图所示，一个表面光滑的斜面体m置于在水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为、，且，m的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接a、b两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，a、b恰好在同一高度处于静止状态剪断细绳后，a、b滑至斜面底端，m始终保持静止则（）a滑块a的质量大于滑块b的质量b两滑块到达斜面底端时的速度相同c两滑块到达斜面底端时，a滑块重力的瞬时功率较大d在滑块a、b下滑的过程中，斜面体受到水平向左的摩擦力【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】对两个滑块分别受力分析，然后根据平衡条件列方程判断；最后再对斜面体受力分析，判断静摩擦力的方向【解答】解：a、滑块a和滑块b沿着斜面方向的分力等大，故：magsin=mbgsin；由于，故mamb，故a正确；b、滑块下滑过程机械能守恒，有：mgh=，故v=，由于两个滑块的高度差相等，故落地速度相等，但方向不同，故b错误；c、滑块到达斜面底端时，滑块重力的瞬时功率：pa=magsinv，pb=mbgsinv；由于magsin=mbgsin，故pa=pb，故c错误；d、滑块a对斜面体压力等于重力的垂直分力magcos，滑块b对斜面体压力也等于重力的垂直分力mbgcos，如图所示nasinnbsin=magcossinmbgcossin；由于magsin=mbgsin；故nasinnbsin=magcossinmbgcossin0，故静摩擦力向左，故d正确；故选：ad【点评】本题关键隔离三个物体分别受力分析，根据平衡条件列方程判断；同时要结合机械能守恒定律判断16图示中，滑块从a点以某一初速度沿粗糙斜面向上运动，到达最高点b后返冋 a点，其中c为的中点则（）a滑块从a出发到返回a的过程中，外力做功为零b滑块从a到c与从c到b的过程中，损失的机械能相等c滑块从a到c与从c到b的过程中，重力做功相等d滑块从a到c与从c到b的过程中，动能的改变量相等【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】要求动能的减少量可以根据动能定理求外力对物体所做的功；机械能的损失等于克服摩擦力做功由动能定理分析动能的变化【解答】解：a、整个过程中滑动摩擦力的方向与滑块运动的方向始终相反，故整个过程中摩擦力对物体做负功，则滑块从a出发到返回a的过程中，外力做负功，故a错误b、克服除重力之外其它力做多少功物体的机械能就减少多少，根据mgscos=e可知小球从a到c过程与从c到b过程，损失的机械能相等故b正确c、滑块从a到c与从c到b的过程中，由w=mgh知重力做功相等，故c正确d、设a到c的高度和从c到b的高度为h，ac的距离为s，斜面的倾角为，则有ssin=h根据mghmgscoss=ek可知小球从a到c过程中与从c到b过程合外力对物体做的功相同，故小球减少的动能相等故d正确故选：bcd【点评】本题目综合性很强，考查的知识点很多，关键要明确各种功与能的对应关系17一滑块以初速度v0从固定的足够长斜面底端沿斜面向上滑行，该滑块的“速度时间”图象可能是（）abcd【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】由于题目中没有告诉斜面是否光滑和摩擦因数的大小，故必须进行讨论，当斜面光滑时物体的加速度由重力沿斜面方向的分力提供，故物体在上升和下降的过程中加速度不变；如果最大静摩擦力大于大于重力沿斜面方向的分力，则物体的速度为0后将保持静止；如果重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力，则物体能够返回运动，但合外力减小速度图象的斜率等于物体的加速度【解答】解：a、若滑块可能不受滑动摩擦力，滑块先向上做匀减速运动，后向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知，两个过程的加速度相同，故a是可能的故a正确b、若滑块受滑动摩擦力，滑块可能向上做匀减速运动，最后停在最高点故b正确c、若滑块受滑动摩擦力，滑块先向上做匀减速运动，后向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律分析得知，下滑的加速度小于上滑的加速度，下滑过程速度图象的斜率小于上滑过程的斜率故d错误，c正确故选：abc【点评】做题时一定要注意题目有没有告诉斜面是否光滑和不光滑时摩擦因数的大小，否则要注意讨论这是解决此类题目时一定要注意的问题18北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能，“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心o做匀速圆周运动，轨道半径为2r（r为地球半径），某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的a、b两位置，如图所示，设卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为r，不计卫星间的相互作用力，以下判断中正确的是（）a这两颗卫星的向心加速度大小相等均为gb卫星1由位置a运动至位置b所需的时间一定小于4小时c如果使卫星1加速，它就一定能追上卫星2d两颗卫星运行速率相等且大于第一宇宙速度【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】根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出卫星的向心加速度大小根据该卫星与同步卫星的轨道半径大小关系得出周期关系，从而确定运动的时间第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大环绕速度【解答】解：a、根据，又gm=gr2，解得a=，故a正确b、卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则周期小于同步卫星的周期，同步卫星的周期为24h，则该卫星的周期一定小于24h，从位置a到位置b经历了个周期，则所需的时间一定小于4h，故b正确c、卫星1加速，万有引力不够提供向心力，会做离心运动，脱离圆轨道，不会追上卫星2，故c错误d、第一宇宙速度是围绕地球做圆周运动的最大环绕速度，可知两颗卫星的速率相等，一定小于第一宇宙速度，故d错误故选：ab【点评】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用三、实验、填空题（2题，共24分）19（12分）（2015江门模拟）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置他在气垫导轨上安装了一个光电门b，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从a处由静止释放（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=2.30mm（2）实验时，将滑块从a位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门b的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离l；（3）下列不必要的一项实验要求是a（请填写选项前对应的字母）a应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量b应使a位置与光电门间的距离适当大些c应将气垫导轨调节水平d应使细线与气垫导轨平行（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数f和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出图象（选填“t2f”、“”或“”）【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系 【专题】实验题【分析】游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数，不需要估读滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度根据运动学公式解答用细线拉力表示合力，要考虑摩擦力的影响【解答】解：（1）由图知第6条刻度线与主尺对齐，d=2mm+60.05mm=2.30mm；（2）实验时，将滑块从a位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门b的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度根据运动学公式得若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离l（3）a、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故a正确；b、应使a位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故b错误c、应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故c错误d、要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故d错误；故选a（4）由题意可知，该实验中保持小车质量m不变，因此有：v2=2as，v=，a=，=2l所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出图象故答案为：（1）2.30 （2）遮光条到光电门的距离l（3）a（4）【点评】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项20（12分）（2015秋徐州校级月考）某同学利用如图a所示的实验装置验证机械能守恒定律，倾角=37的轨道末端有一段很短的光滑小圆弧，可使小滑块从高地h的高度处水平飞出，将滑块从轨道的不同高度h静止释放，测出相应的滑块落点距轨道末端的水平距离s（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=4hh（用h、h表示）该同学根据理论值在图b中做出了s2h关系图象（2）该同学实验测量得到一组数据，如表所示，请在图b的坐标上做出实验所得的s2h关系图h（101m）2.003.004.005.006.00s2（101m2）2.603.905.206.507.80（3）该同学通过分析确定，是由于轨道不光滑造成了实验得到的图象与理论图象有较大的差异，请根据两个图象算出倾斜轨道与滑块间的动摩擦因数u=0.26（4）若实验中轨道末端的光滑小圆弧右端不水平且偏低，则通过计算得到的滑块落地速率小于实际速率（填“大于”、“等于”或“小于”）【考点】验证机械能守恒定律 【专题】实验题；定量思想；实验分析法；机械能守恒定律应用专题【分析】（1）利用物体下落时机械能守恒求出抛出的速度，然后根据平抛运动规律即可解出正确结果（2）利用描点法可以正确得出图象（3）出现误差的原因在于摩擦力做功； 根据动能定理列式，由描点得出的图象找出合适的数据即可求得动摩擦因数； （4）分析实际情况与计算式中的差别，根据运动规律可明确误差情况【解答】解：（1）物体在光滑轨道上下落时，机械能守恒有： 平抛后有：水平方向：s=v0t 竖直方向： 联立解得：s2=4hh故答案为：4hh（2）根据表中数据可得出对应的图象如图中红线所示； （3）钢球下滑过程需要克服摩擦力做功，根据动能定理有：从图中选择（0.6，7.8）代入解得：=0.26（4）若水平导轨右边不水平而是偏低，则小球在抛出点时已经有竖直向下的初速度，则落地时的速度一定大于平抛运动时的速度；故根据平抛运动算出的数据一定小于实际速度； 、故答案为：（1）4hh； （2）如图所示； （3）0.26；（4）小于【点评】本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，同时结合了平抛运动规律及动能定理的应用，要求能正确分析题意，明确原理才能准确应用物理规律求解四、计算题（本题共3小题，共36分）21质量为3kg的物体在水平推力的作用下沿水平面作直线运动，6s后撇去此推力，其动动的vt图象如图所示，取g=10m/s2，求（1）物体与水平面间的动摩擦因数u；（2）010s时间内物体运动位移的大小x；（3）水平推力做的功w【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系 【专题】运动学中的图像专题【分析】（1）根据速度时间图象可知：06s内有水平推力f的作用，物体做匀加速直线运动；6s10s内，撤去f后只在摩擦力作用下做匀减速直线运动，可根据图象的斜率求出加速度，由牛顿第二定律求动摩擦因数（2）根据“面积”求出位移大小（3）对整个过程，由动能定理求水平推力做功【解答】解：（1）vt图象的斜率表示加速度，故610s内物体运动的加速度大小为：a=2m/s2根据牛顿第二定律，得：mg=ma，得：=0.2（2）vt图象的面积表示位移，故010s内物体运动的位移