广东省中山市华侨中学高三物理上学期第三次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年广东省中山市华侨中学高三（上）第三次月考物理试卷一、单项选择题本题共6小题，每小题3分，共计18分每小题只有一个选项符合题意1鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是（）abcd2嫦娥二号卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测，则下列说法错误的是（）a卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小b卫星在轨道上运动周期比在轨道上小c卫星在轨道上经过p点的速度比在轨道上经过p点时大d卫星在轨道上经过p点的加速度等于在轨道上经过p点的加速度3如图所示，左侧是倾角为60的斜面、右侧是四分之一圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m1、m2两小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮当小球处于平衡状态时，连结m2 小球的轻绳与水平线的夹角为60，不计一切摩擦，两小球可视为质点则两小球的质量之比m1：m2等于（）a1：lb2：3c3：2d3：44如图所示，从地面上同一位置抛出两小球a、b，分别落在地面上的m、n点，两球运动的最大高度相同 空气阻力不计，则（）ab的加速度比a的大bb的飞行时间比a的长cb在最高点的速度比a在最高点的大db在落地时的速度比a在落地时的小5如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量m=5kg的竖直竹竿，竿上有一质量m=50kg的人（可以看成质点），当此人沿着竖直竿以加速度a=2m/s2加速下滑时，竹竿对肩的压力大小为（重力加速度g=10m/s2）（）a650 nb550 nc500 nd4506如图所示，质量相等的物体a、b通过一轻质弹簧相连，开始时b放在地面上，a、b均处于静止状态，此时弹簧压缩量x1现通过细绳将a向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为w1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功w2时，b刚要离开地面，此时弹簧伸长量为x2弹簧一直在弹性限度内，则（）ax1x2b拉力做的总功等于a的重力势能的增加量c第一阶段，拉力做的功等于a的重力势能的增加量d第二阶段，拉力做的功等于a的重力势能的增加量二、多项选择题本题共6小题，每小题4分，共计24分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分7如图所示是一个质点做匀变速直线运动的位置时间（xt）图象中的一段，关于该质点的运动以下说法正确的有（）a质点做的是匀加速直线运动b质点在t=3.5s时的速度等于2m/sc质点在经过图线上p点所对应位置时的速度一定大于2m/sd质点在第4s内的路程大于2m8如图所示，m为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是r的光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，地面水平且有一定长度今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（）a只要h大于r，释放后小球就能通过a点b只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上c无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内d调节h的大小，可以使小球飞出de面之外（即e的右侧）9一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为t，速度为v，引力常量为g，则（）a恒星的质量为b行星的质量为c行星运动的轨道半径为d行星运动的加速度为10如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从a点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（）a重力势能增加了mghb动能损失了mghc克服摩擦力做功mghd机械能损失了mgh11如图所示，质量相同的甲乙两个小物块，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为r，圆弧底端切线水平，乙从高为r的光滑斜面顶端由静止滑下下列判断正确的是（）a两物块到达底端时速度相同b两物块运动到底端的过程中重力做功相同c两物块到达底端时动能相同d两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率12如图所示，水平光滑长杆上套有小物块a，细线跨过o点的轻质光滑小定滑轮一端连接a，另一端悬挂小物块b，物块a、b质量相等c为0点正下方杆上一点，滑轮到杆的距离oc=h开始时，a位于p点，po与水平方向的夹角为30现将a、b静止释放下列说法正确的是（）a物块a由p点出发第一次到达c点过程中，速度不断增大b在物块a由p点出发第一次到达c点过程中，物块b克服细线拉力做的功小于b重力势能的减少量c物块a在杆上长为2h的范围内做往复运动d物块a经过c点时的速度大小为三、实验：本题共2小题，共计18分13某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用天平测出电动小车的质量为0.4kg；将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示请你分析纸带数据，回答下列问题：（结果保留两位有效数字）（1）该电动小车运动的最大速度为m/s；（2）关闭小车电源后该电动小车运动的加速度大小为m/s2（3）该电动小车的额定功率为w14为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中g1、g2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过gl、g2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为m，挡光片宽度为d，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其它仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：（2）用上述装置“探究滑块的加速度与力的关系实验”若取m=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是am1=5g bm2=15g cm3=40g dm4=400g在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：（用t1、t2、d、s表示）（3）若用上述装置做“探究恒力做功与滑块动能改变的关系”实验，需要直接测量的物理量是，探究结果的表达式是（用相应符号表示）（4）某学习小组还想用此装置来“验证机械能守恒定律”，是否可行？如可行，写出需要验证的表达式四、计算题（本题共4小题，满分50分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15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：若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r，引力常量为g，地球可视为质量均匀分布的球体求：（1）地球半径r；（2）地球的平均密度；（3）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”起来时，求地球自转周期t16如图所示在竖直平面内有轨道abcde，其中bc是半径为r的四分之一圆弧轨道，ab（abr）是竖直轨道，ce是水平轨道，cdrab与bc相切于b点，bc与ce相切于c点，轨道的ad段光滑，de段粗糙且足够长一根长为r的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球p、q（视为质点），将轻杆锁定在图示位置，并使q与b等高现解除锁定释放轻杆，轻杆将沿轨道下滑，重力加速度为g（1）q球经过d点后，继续滑行距离s停下（sr）求小球与de段之间的动摩擦因数（2）求q球到达c点时的速度大小17如图所示，截面是直角梯形的物块静置于光滑水平地面上，其两个侧面恰好与两个固定在地面上的挡板x和y相接触图中ab高h=0.3m、ad长l=0.5m，斜面倾角=37可视为质点的小物块p（图中未画出）质量m=1kg，它与斜面的动摩擦因数可以通过更换斜面表面的材料进行调节，调节范围是01（sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g取10m/s2）（1）令=0，将p由d点静止释放，求小物块p在斜面上的运动时间；（2）令=0.5，在d点给p一个沿斜面向下的初速度v0=2m/s，求小物块p落地时的动能；（3）对于不同的，每次都在d点给小物块p一个沿斜面向下足够大的初速度以保证它能滑离斜面，求的取值在哪个范围内，挡板x始终受到压力的作用18如图所示，一足够长的水平传送带以速度v0匀速运动，质量均为m的小物块p和小物块q由通过滑轮组的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长某时刻物块p从传送带左端以速度2v0冲上传送带，p与定滑轮间的绳子水平已知物块p与传送带间的动摩擦因数=0.25，重力加速度为g，不计滑轮的质量与摩擦求：（1）运动过程中小物块p、q的加速度大小之比；（2）物块p刚冲上传送带到右方最远处的过程中，pq系统机械能的改变量；（3）若传送带以不同的速度v（0v2v0）匀速运动，当v取多大时物块p向右冲到最远处时，p与传送带间产生的摩擦热最小？最小值为多大？2015-2016学年广东省中山市华侨中学高三（上）第三次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题本题共6小题，每小题3分，共计18分每小题只有一个选项符合题意1鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是（）abcd【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】对鱼进行分析，由牛顿第二定律可明确水对鱼的作用力的方向【解答】解：鱼在水中受水的浮力保持鱼在竖直方向的平衡，由于水平方向向左加速，故鱼受水平方向向左的外力；故水对鱼的作用力应是浮力与向左推动力的合力；故应斜向左上方；故选：d【点评】本题要注意明确水对鱼还有竖直向上的作用力，这一力很容易忽略2嫦娥二号卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测，则下列说法错误的是（）a卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小b卫星在轨道上运动周期比在轨道上小c卫星在轨道上经过p点的速度比在轨道上经过p点时大d卫星在轨道上经过p点的加速度等于在轨道上经过p点的加速度【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【专题】人造卫星问题【分析】根据万有引力提供向心力，得出线速度与轨道半径的关系，从而比较卫星在轨道上的运动速度与月球的第一宇宙速度大小卫星在轨道上的p点需加速做离心运动可以进入轨道根据开普勒第三定律得出周期的大小关系，根据牛顿第二定律，通过卫星所受的合力的大小比较加速度的大小【解答】解：a、第一宇宙速度为v：，解得：，第一宇宙速度的轨道半径等于月球的半径，小于轨道的半径大小，所以卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小故a正确；b、据开普勒第三定律知，轨道的半径小于轨道的半长轴，所以卫星在轨道上的运动周期比在轨道上短故b正确；c、卫星在轨道上的p点需加速做离心运动可以进入轨道，所以卫星在轨道上经过p点的速度比在轨道上经过p点时小故c错误；d、卫星在在轨道上和在轨道上经过p时所受万有引力相等，所以加速度也相等故d正确本题选择错误的是，故选：c【点评】环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，可以通过调整速度使飞船做离心运动或近心运动实现轨道高度的变化3如图所示，左侧是倾角为60的斜面、右侧是四分之一圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m1、m2两小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮当小球处于平衡状态时，连结m2 小球的轻绳与水平线的夹角为60，不计一切摩擦，两小球可视为质点则两小球的质量之比m1：m2等于（）a1：lb2：3c3：2d3：4【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】分别以两个小球为研究对象，分析受力情况，由平衡条件求出小球的重力与绳子拉力的关系，再求解两小球的质量之比【解答】解：先以m1球为研究对象，由平衡条件得知，绳的拉力大小为：t=m1gsin60再以m2球为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件可知，绳的拉力t与支持力n的合力与重力大小相等、方向相反，作出两个力的合力，由对称性可知，t=n，2tcos30=m2g由解得：ml：m2=2：3故选：b【点评】本题采用隔离法研究两个物体的平衡问题，受力分析，作出力图是正确解答的关键4如图所示，从地面上同一位置抛出两小球a、b，分别落在地面上的m、n点，两球运动的最大高度相同 空气阻力不计，则（）ab的加速度比a的大bb的飞行时间比a的长cb在最高点的速度比a在最高点的大db在落地时的速度比a在落地时的小【考点】抛体运动【分析】由运动的合成与分解规律可知，物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同，由竖直高度相同，由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，即可知道水平初速度的关系两球在最高点的速度等于水平初速度由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系【解答】解：a、不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g故a错误b、两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由t=知下落时间相等，则两球运动的时间相等故b错误c、h=vytgt2，最大高度h、t相同，则知，竖直方向的初速度大小相等，由于a球的初速度与水平方向的夹角大于b球的竖直方向的初速度，由vy=v0sin（是初速度与水平方向的夹角）得知，a球的初速度小于b球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cos=vycot，由于b球的初速度与水平方向的夹角小，所以b球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故b在最高点的速度比a在最高点的大故c正确d、根据速度的合成可知，b的初速度大于a球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知b在落地时的速度比a在落地时的大故d错误故选：c【点评】本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，对于竖直上抛的分速度，可根据运动学公式和对称性进行研究5如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量m=5kg的竖直竹竿，竿上有一质量m=50kg的人（可以看成质点），当此人沿着竖直竿以加速度a=2m/s2加速下滑时，竹竿对肩的压力大小为（重力加速度g=10m/s2）（）a650 nb550 nc500 nd450【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】竿对“底人”的压力大小应该等于竿的重力加上竿上的人对杆向下的摩擦力，竿的重力已知，求出竿上的人对杆向下的摩擦力就可以了【解答】解：对竿上的人分析：受重力mg、摩擦力ff，有 mgff=ma；所以 ff=m（ga），竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力摩擦力，且大小相等，方向相反，对竿分析：受重力mg、竿上的人对杆向下的摩擦力ff、顶竿的人对竿的支持力fn，有mg+ff=fn，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到fn=mg+ff=（m+m）gma=（5+50）10502n=450n所以d正确故选：d【点评】由于人加速下滑，处于失重状态，人对竿的作用力并不等于人的重力，这是在解答本题的过程中常出现的错误，注意这一点这道题就可以了6如图所示，质量相等的物体a、b通过一轻质弹簧相连，开始时b放在地面上，a、b均处于静止状态，此时弹簧压缩量x1现通过细绳将a向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为w1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功w2时，b刚要离开地面，此时弹簧伸长量为x2弹簧一直在弹性限度内，则（）ax1x2b拉力做的总功等于a的重力势能的增加量c第一阶段，拉力做的功等于a的重力势能的增加量d第二阶段，拉力做的功等于a的重力势能的增加量【考点】功能关系【分析】应用平衡条件求出弹簧压缩与伸长时的形变量关系，然后应用动能定理求出拉力的功，根据功的表达式分析答题【解答】解：a、开始时a压缩弹簧，形变量为x1=；要使b刚要离开地面，则弹力应等于b的重力，即kx2=mg，故形变量x2=，则x1=x2=x，故a错误；a、缓慢提升物体a，物体a的动能不变，第一阶段与第二阶段弹簧的形变量相同，弹簧的弹性势能ep相同，由动能定理得：w1+epmgx=0，w2epmgx=0，w1=mgxep，w2=mgx+ep，由于在整个过程中，弹簧的弹性势能不变，物体a、b的动能不变，b的重力势能不变，由能量守恒定律可知，拉力做的功转化为a的重力势能，拉力做的总功等于a的重力势能的增加量，故b正确；c、由a可知，w1=mgxep，物体重力势能的增加量为mgx，则第一阶段，拉力做的功小于a的重力势能的增量，故c错误；d、由a可知，w2=mgx+ep，重力势能的增加量为mgx，则第二阶段拉力做的功大于a的重力势能的增加量，故d错误；故选：b【点评】本题对学生要求较高，在解题时不但要能熟练应用动能定理，还要求能分析物体的运动状态，能找到在拉起物体的过程中弹力不做功二、多项选择题本题共6小题，每小题4分，共计24分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分7如图所示是一个质点做匀变速直线运动的位置时间（xt）图象中的一段，关于该质点的运动以下说法正确的有（）a质点做的是匀加速直线运动b质点在t=3.5s时的速度等于2m/sc质点在经过图线上p点所对应位置时的速度一定大于2m/sd质点在第4s内的路程大于2m【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】位移时间图线切线的斜率表示瞬时速度，位移与时间的比值表示平均速度根据匀变速直线运动的推论分析质点在t=3.5s时的速度【解答】解：a、位移时间图线的切线斜率不断增加，可知质点的速度增加，所以该匀变速运动为匀加速直线运动故a正确b、匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则3.5s时的速度等于34s内的平均速度，v=2m/s故b正确c、p点的切线斜率大于ab连线的斜率，则p点对应的速度大于2m/s故c正确d、质点在第4s内的路程等于位移的大小，等于2m故d错误故选：abc【点评】解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线切线斜率表示的含义掌握推论：匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度8如图所示，m为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是r的光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，地面水平且有一定长度今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（）a只要h大于r，释放后小球就能通过a点b只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上c无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内d调节h的大小，可以使小球飞出de面之外（即e的右侧）【考点】向心力；机械能守恒定律【专题】匀速圆周运动专题【分析】根据牛顿第二定律分析小球的加速度与质量的关系若小球恰能通过a点，其条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律可解得小球此时的速度，用平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动规律求出水平距离，由机械能守恒定律可求得h，分析小球能否通过a点后落回轨道内【解答】解：a、小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律：mg=解得：v=根据动能定理：mg（hr）=mv2得：h=r若要释放后小球就能通过a点，则需满足hr，故a错误；小球离开a点时做平抛运动，用平抛运动的规律，水平方向的匀速直线运动：x=vt竖直方向的自由落体运动：r=gt2，解得：x=rr，故无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，小球将通过a点不可能到达d点只要改变h的大小，就能改变小球到达a点的速度，就有可能使小球通过a点后，落在de之间故b错误，cd正确故选：cd【点评】本题实质是临界问题，要充分挖掘临界条件，要理解平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动9一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为t，速度为v，引力常量为g，则（）a恒星的质量为b行星的质量为c行星运动的轨道半径为d行星运动的加速度为【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据圆周运动知识和已知物理量求出轨道半径根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量【解答】解：根据圆周运动知识得：由v=得到行星运动的轨道半径为r= ，a、根据万有引力提供向心力，列出等式：= 由得m=，故a正确；b、根据题意无法求出行星的质量，故b错误c、通过以上分析，故c正确d、根据a= 由得：行星运动的加速度为故d正确故选acd【点评】本题考查万有引力与圆周运动问题根据万有引力提供向心力，列出等式可求出中心体的质量，不能求出环绕体质量10如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从a点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（）a重力势能增加了mghb动能损失了mghc克服摩擦力做功mghd机械能损失了mgh【考点】功能关系；重力势能【分析】根据动能定理知，合力做功等于动能的变化量，机械能等于重力势能和动能之和，通过动能和重力势能的变化判断机械能的变化【解答】解：a、b、d、根据牛顿第二定律知，物体所受的合力为mg，方向沿斜面向下，根据动能定理得：ek=mgh，动能减小mgh物体重力势能增加mgh，所以机械能减小mgh故ad正确，b错误；c、物体克服摩擦力做的功等于系统损失的机械能，则克服摩擦力的功为mgh；故c错误故选：ad【点评】解决本题的关键掌握功能关系，比如合力功与动能的关系，重力功与重力势能的关系，以及除重力以外其它力做功与机械能的关系，并能灵活运用11如图所示，质量相同的甲乙两个小物块，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为r，圆弧底端切线水平，乙从高为r的光滑斜面顶端由静止滑下下列判断正确的是（）a两物块到达底端时速度相同b两物块运动到底端的过程中重力做功相同c两物块到达底端时动能相同d两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率【考点】机械能守恒定律；功率、平均功率和瞬时功率【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】根据动能定理比较两物块到达底端的动能，从而比较出速度的大小，根据重力与速度方向的关系，结合p=mgvcos比较瞬时功率的大小【解答】解：a、根据动能定理得，mgr=，知两物块达到底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同故a错误b、两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，重力做功相同故b正确c、两物块到达底端的速度大小相等，质量相等，可知两物块到达底端时动能相同，故c正确d、两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率故d错误故选：bc【点评】动能是标量，只有大小没有方向，但是要注意速度是矢量，比较速度不仅要比较速度大小，还要看速度的方向；以及知道瞬时功率的表达式p=mgcos，注意为力与速度方向的夹角12如图所示，水平光滑长杆上套有小物块a，细线跨过o点的轻质光滑小定滑轮一端连接a，另一端悬挂小物块b，物块a、b质量相等c为0点正下方杆上一点，滑轮到杆的距离oc=h开始时，a位于p点，po与水平方向的夹角为30现将a、b静止释放下列说法正确的是（）a物块a由p点出发第一次到达c点过程中，速度不断增大b在物块a由p点出发第一次到达c点过程中，物块b克服细线拉力做的功小于b重力势能的减少量c物块a在杆上长为2h的范围内做往复运动d物块a经过c点时的速度大小为【考点】机械能守恒定律【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】在绳子作用下物块a由p点到c点的过程，绳子的拉力做正功，速度增大到c点时b的速度为零根据能量守恒定律，分析物块b克服细线拉力做的功与b重力势能的减少量的关系结合对称性分析物块a的运动范围由系统的机械能守恒求物块经过c点时的速度【解答】解：a、物块a由p点出发第一次到达c点过程中，绳子拉力对a做正功，动能不断增大，速度不断增大，故a正确b、到c点时b的速度为零则根据功能关系可知，在物块a由p点出发第一次到达c点过程中，物块b克服细线拉力做的功等于b重力势能的减少量，故b错误c、由几何知识可得 =h，由于ab组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块a在杆上长为2h的范围内做往复运动故c正确d、设物块a经过c点时的速度大小为v，此时b的速度为0根据系统的机械能守恒得：mg（h）=，得 v=，故d正确故选：acd【点评】本题的关键要正确分析两物块的运动情况，知道当a的速度最大时，b的速度为零，明确系统遵守机械能守恒，但对单个物块而言，机械能是不守恒的三、实验：本题共2小题，共计18分13某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用天平测出电动小车的质量为0.4kg；将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示请你分析纸带数据，回答下列问题：（结果保留两位有效数字）（1）该电动小车运动的最大速度为1.5m/s；（2）关闭小车电源后该电动小车运动的加速度大小为2.0m/s2（3）该电动小车的额定功率为1.2w【考点】功率、平均功率和瞬时功率【专题】功率的计算专题【分析】（1）最后匀速的速度便是小车以额定功率运动的最大速度，由此根据纸带可求出小车最大速度（2）利用逐差法可求出小车的加速度大小（3）由p=fv可以求出额定功率【解答】解：（1）根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有：vm=1.5m/s（2）由x=at2可知，加速度：a=2.0m/s2；（3）小车受到的摩擦阻力大小为：f=ma=0.42.0n=0.8n，则小车匀速时牵引力的大小f=f=0.8n，由p=fv可得，小车的额定功率为：p=fv=fvm=0.81.5w=1.2w；故答案为：（1）1.5；（2）2.0；（3）1.2【点评】本题考查了功、功率问题在实际中应用，知道在平直路面行驶的车子，功率一定，当牵引力与阻力相等时，速度最大会利用逐差法求出小车的加速度；本题的难点是先根据纸带求出关闭电源后小车的加速度，然后根据f=ma，以及匀速时f=f，以及p=fvm求出小车的额定功率14为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中g1、g2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过gl、g2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为m，挡光片宽度为d，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其它仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：将滑行器自由放在导轨上，并轻推滑行器，看其能否做匀速运动（2）用上述装置“探究滑块的加速度与力的关系实验”若取m=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是dam1=5g bm2=15g cm3=40g dm4=400g在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：（用t1、t2、d、s表示）（3）若用上述装置做“探究恒力做功与滑块动能改变的关系”实验，需要直接测量的物理量是砝码的质量m，滑行器的质量m，滑行器通过两光电门时光束被遮挡的时间t1、t2，两光电门之间的距离s，探究结果的表达式是mgs=（用相应符号表示）（4）某学习小组还想用此装置来“验证机械能守恒定律”，是否可行？是如可行，写出需要验证的表达式mgs=【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【专题】实验题；定性思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题【分析】（1）明确实验原理以及气垫导轨装置的特点可正确解答；（2）根据牛顿第二定律可以推导出滑行器受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等的条件，根据实验目的可知需要测量的数据；光电门测量滑行器瞬时速度的原理是遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替即v=，再根据运动学公式即可求出物体的加速度a（3）本题“探究恒力做功与动能改变的关系”，则要知道恒力的大小，和小车的动能，所以要测量滑行器的质量m、砝码的质量m；要探究的结论是合外力做的功等于滑行器动能的变化量（4）验证机械能守恒定律的研究对象是滑行器和砝码组成的系统【解答】解：（1）气垫导轨可以认为是光滑的，在判断其是否水平时可以采取的方法是：接通气源，将滑行器静置于气垫导轨上，轻推滑行器，滑行器能基本做匀速直线运动（2）实验中为了使砝码的重力等于绳子的拉力，即滑行器的合力，应该使砝码的总质量远小于滑行器的质量若取m=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，m4=400g不能满足，故选d根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替得通过第一个光电门的速度，滑块通过第二个光电门的速度，加速度a=（3）根据动能定理得：fs=，研究对象是滑行器，拉力等于砝码的重力，即f=mg，所以表达式为mgs=，所以要测量的物理量为：砝码的质量m，滑行器的质量m，滑行器通过两光电门时光束被遮挡的时间t1、t2，两光电门之间的距离s；（4）验证机械能守恒定律的研究对象是滑行器和砝码组成的系统，有mgs=故答案为：（1）接通气源，将滑行器静置于气垫导轨上，轻推滑行器，滑行器能基本做匀速直线运动（2）d，（3）砝码的质量m，滑行器的质量m，滑行器通过两光电门时光束被遮挡的时间t1、t2，两光电门之间的距离s；mgs=（4）是，mgs=【点评】解决本题的关键理解实验的原理，知道当m的质量远小于m的质量，m的重力可以认为等于m所受的合力“探究恒力做功与动能改变的关系”与“探究加速度与力、质量的关系”有很多类似之处，在平时学习中要善于总结、比较，提高对实验的理解能力四、计算题（本题共4小题，满分50分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15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：若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r，引力常量为g，地球可视为质量均匀分布的球体求：（1）地球半径r；（2）地球的平均密度；（3）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”起来时，求地球自转周期t【考点】万有引力定律及其应用；牛顿第二定律；向心力【分析】质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力根据万有引力定律和牛顿第二定律，在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求解【解答】解：（1）在地球表面两极为：f万=mg0在赤道处，由牛顿第二定律可得：可得：r=（2）在地球表面两极有：由密度公式可得： =（3）赤道上的物体恰好能飘起来，物体受到的万有引力恰好提供向心力，由牛顿第二定律可得： =解得：t=答：（1）地球半径；（2）地球的平均密度；（3）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”起来时，地球自转周期【点评】解答此题要清楚地球表面的物体受到的重力等于万有引力，根据万有引力定律和牛顿第二定律，地球近地卫星所受的万有引力提供向心力16如图所示在竖直平面内有轨道abcde，其中bc是半径为r的四分之一圆弧轨道，ab（abr）是竖直轨道，ce是水平轨道，cdrab与bc相切于b点，bc与ce相切于c点，轨道的ad段光滑，de段粗糙且足够长一根长为r的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球p、q（视为质点），将轻杆锁定在图示位置，并使q与b等高现解除锁定释放轻杆，轻杆将沿轨道下滑，重力加速度为g（1）q球经过d点后，继续滑行距离s停下（sr）求小球与de段之间的动摩擦因数（2）求q球到达c点时的速度大小【考点】动能定理的应用；能量守恒定律【专题】动能定理的应用专题【分析】（1）以两球组成的系统为研究对象，下滑过程中，q的重力势能减小mgr，p的重力势能减小2mgr，产生的内能为mgs+mg（sr），根据能量守恒求解小球与de段之间的动摩擦因数（2）q球从下滑到到达c点的过程中，p球重力势能减小mg（1+sin30）r，q球重力势能减小mgr，都转化为两球动能，由机械能守恒求出q球到达c点时的速度大小【解答】解：（1）分析滑行过程如图所示由能量守恒得：mgr+mg2r=mgs+mg（sr） 解得（2）轻杆由释放到q球到达c点时，系统的机械能守恒，设p、q两球的速度大小分别为vp，vq，则 mgr+mg（1+sin30）r=+又vpcos30=vqcos30联立解得vq=答：（1）q小球与de段之间的动摩擦因数（2）q球到达c点时的速度大小为【点评】本题是系统能量守恒问题，要分两个过程研究，没有摩擦时，系统的机械能守恒，有摩擦时能量守恒17如图所示，截面是直角梯形的物块静置于光滑水平地面上，其两个侧面恰好与两个固定在地面上的挡板x和y相接触图中ab高h=0.3m、ad长l=0.5m，斜面倾角=37可视为质点的小物块p（图中未画出）质量m=1kg，它与斜面的动摩擦因数可以通过更换斜面表面的材料进行调节，调节范围是01（sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g取10m/s2）（1）令=0，将p由d点静止释放，求小物块p在斜面上的运动时间；（2）令=0.5，在d点给p一个沿斜面向下的初速度v0=2m/s，求小物块p落地时的动能；（3）对于不同的，每次都在d点给小物块p一个沿斜面向下足够大的初速度以保证它能滑离斜面，求的取值在哪个范围内，挡板x始终受到压力的作用【考点】动能定理；