河南省驻马店市高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

2014-2015学年河南省驻马店市高一（下）期末物理试卷 一、选择题:本大题共12个小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，每1-8小题只有一项符合题目要求，第9-12小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分1（4分）（2015春驻马店期末）在研究天体运动中，发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）a第谷、开普勒b伽利略、迪卡尔c牛顿、卡文迪许d牛顿、开普勒2（4分）（2015春驻马店期末）飞机斜向上飞的运动可以看成水平方向和竖直方向两个分运动的合运动，如图所示，若飞机飞行速度v的方向与水平方向的夹角为，则飞机的水平速度vx的大小是（）avcosbvsincvcotdvtan3（4分）（2015春驻马店期末）如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3，中间分别用原长均为l、劲度系数均为k的轻弹簧a和b连接起来，已知木块与传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，现用水平细绳将木块1拉住，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块均达到平衡后，关于弹簧的弹性势能与弹簧的长度，以下说法正确的是（）a弹簧b弹性势能较多，弹性a长度为b弹簧b弹性势能较多，弹性a长度为l+c弹簧a弹性势能较多，弹性b长度为d弹簧a弹性势能较多，弹性b长度为l+4（4分）（2015春驻马店期末）如图所示，发射远程弹道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标bc为椭圆轨道的远地点，距地面高度为h已知地球半径为r，地球质量为m，引力常量为g关于弹头在c点处的速度v和加速度a，下列结论正确的是（）av=，a=bv，a=cv=，adv，a5（4分）（2015春驻马店期末）几个力共点且在同一平面内、作用在某个质点上，使该质点处于平衡状态，当其中的一个力只是大小逐渐减小而其他力保持不变时，下列说法正确（）a合力逐渐减小，质点动能可能增加b合力逐渐减小，质点动能一定减少c合力逐渐减增大，质点动能一定增加d合力逐渐减增大，质点动能可能减少6（4分）（2015春驻马店期末）如图所示两个相同的小球a、b用长均为0.8m的细绳悬于小车顶部，随小车一起向右匀速运动，速度为4m/s，两球与小车前后壁接触，若某时刻小车突然停止运动，则此时悬线的拉力之比为fa：fb为（）（重力加速度g取10m/s2）a2：1b3：1c1：2d1：37（4分）（2015春驻马店期末）公路急转弯处通常是交通亊故多发地带，如图所示，某公路急转变处是一圆弧，当汽车转变行驶的速率为v0时，恰好没有向公路内、外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（）a路面外侧一定高于内侧b路面可能是水平的c车速若低于v0，车辆一定向内侧滑动d车速若高于v0，车辆一定向外侧滑动8（4分）（2015春驻马店期末）下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答问题：长/mm宽/mm高/mm487118351460净重（kg）1500传动系统前轮驱动与挡变速发动机型式直列4缸发动机排量（l）2.2最高时速（km/h）144100km/h加速时间（s）15额定功率（kw）120如图为轿车中用于改变车速的挡位手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“15”逐挡速度增大，r是倒车挡则关于该车以最大动力上坡时变速杆所置挡位，以额定功率和最高速度行驶时轿车的牵引力大小，以下选项正确的是（）a“1”挡、1500nb“5”挡、1500nc“1”挡、3000nd“5”挡、3000n9（4分）（2015春驻马店期末）质量相等的a、b两物体，从等高处同时开始运动，a做自由落体运动，b做平抛运动，不计空气阻力，则关于两物体在落地前的运动关系，下列结论正确的是（）a在任何对刻两物体总在同一水平面上b在任何时刻两物体总在同一竖直面上c两物体在相同时间内发生的位移相等d在相等时间内两物体的速度变化相等10（4分）（2015春驻马店期末）2012年6月24日中午，“神舟九号”飞船与“天宫一号”进行了手动交会对接如果“神舟九号”n与“天宫一号”m对接前在各自轨道上绕地球做圆周运动的情境如图所示，则由此可以判定（）am的周期小于n的周期bm的运行速度小于n的运行速度cm、n的运行速度均小于7.9km/sdn必须适度加速才可能与m实现对接11（4分）（2015春驻马店期末）如图所示，a、b、c三个物体材料相同，均放在旋转的水平圆台上，a、b的质量均为m，c的质量为2m，a、c离轴的距离均为2r，b离轴的距离为r，则当圆台旋转时（a、b、c均未滑动），以下说法正确的是（）ab的向心加速度最小bc的向心加速度最小c当圆台转速增加时，c比b先滑动d当圆台转速增加时，b比a先滑动12（4分）（2015春驻马店期末）物块先沿轨道1从a点由静止下滑至底端b点，后沿轨道2从a点由静止下滑经c点至底端b点，如图所示，物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在c点处撞击因素的影响，则物块在沿两个不同轨道下滑的过程中（）a沿轨道1下滑时物块的位移较小b物块滑至b点时速度大小相同c沿轨道2下滑时克服摩檫力做功较多d两种情况下损失的机械能相同二、实验题：本题共2个小题，共15分13（6分）（2015春驻马店期末）如图甲所示，是一位同学在实验室中照的一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，由于照相时的疏忽，没有摆上背景方格板，图中方格是后来用直尺画在相片上的，格子的竖直线是实验中重垂线的方向，毎小格的边长均为5mm，小球在照片上的尺寸正好是一个格子的边长为了完成实验，他对小球的直径进行了测量，如图乙所示，如果重力加速度g取10m/s2，则：（1）由图乙可知小球的直径是mm，（2）频闪照相曝光的频率为hz； （3）小球做平抛运动的初速度为m/s14（9分）（2015春驻马店期末）在验证机械能守恒定律的一次实验中，质量为1kg的重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为0.02秒，当地的重力加速度为9.8m/s2，回答以下为题，计算结果均保留两位有效数字（1）纸带的（选填“左”或“右”）端与重物相连；（2）从起点p到打下计数点b的过程中物体的重力势能减少量ep=j，此过程中物体动能的增加量ek=j；（3）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增加，若其原因是由于在重锤下落的过程中存在阻力作用，通过以上实验数据可以测出重锤在下落过程中受到的平均阻力大小f=n三、计算题：本大题共4小题，共47分，解答时应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，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位.15（10分）（2015春驻马店期末）如图所示，长为2l的直杆ab可绕过底端的竖直轴转动，杆与竖直方向的夹角为，并保持不变，杆的顶端用长为l的细线挂一小球p，小球的质量为m，若让杆ab绕轴转动的角速度逐渐增大，悬挂小球的细线也将逐渐上摆，己知重力加速度为g（1）杆ab绕轴开始转动后，在某一角速度下，细线能不能保持竖直与水平两种状态？试简述理由（2）当细线与杆ab刚好垂直时，杆绕轴转动的角速度多大？16（10分）（2015春驻马店期末）在某密度均匀的球形星球上，一物体在赤道处的重量是其在极地处重量的90%巳知该星球的半径为r，求该星球在赤道上方太空运行的同步卫星的高度17（12分）（2015春驻马店期末）如图所示，一长为l的木板倾斜放置且倾角为45今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后速度方向与木板夹角相等不计小球与木板碰撞的时间，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板底端，则：（1）小球释放点距木板上端的水平距离应为多大？（2）小球落到木板底端前，先后两段运动所用时间之比为多大？18（15分）（2015春驻马店期末）如图所示，长度为l的轻绳上端固定在0点，下端系质量为m的小球，在水平拉力f作用下，轻绳与竖直方向的夹角为=37时，小球在q点保持静止己知重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8（1）求力f的大小；（2）若用大小为2f的水平拉力，把小球从轻绳悬垂时的最低点p拉至q点时，小球的速度多大？（3）接第（2）问，若小球被拉至q点时撤去拉力，则小球继续上摆到达的位置距最低点p的高度是多大？2014-2015学年河南省驻马店市高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12个小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，每1-8小题只有一项符合题目要求，第9-12小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分1（4分）（2015春驻马店期末）在研究天体运动中，发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）a第谷、开普勒b伽利略、迪卡尔c牛顿、卡文迪许d牛顿、开普勒考点：物理学史；万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定分析：万有引力定律是牛顿运用开普勒有关行星运动的三大定律，结合向心力公式和牛顿运动定律，运用其超凡的数学能力推导出来的，因而可以说是牛顿在前人研究的基础上发现的 经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量解答：解：牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；故c正确故选：c点评：由行星的运动规律推导出万有引力表达式，是典型的已知运动情况判断受力情况，最初由牛顿发现了万有引力的规律，并提出了著名的万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许测量出万有引力常量2（4分）（2015春驻马店期末）飞机斜向上飞的运动可以看成水平方向和竖直方向两个分运动的合运动，如图所示，若飞机飞行速度v的方向与水平方向的夹角为，则飞机的水平速度vx的大小是（）avcosbvsincvcotdvtan考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：将飞机的运动分解为水平方向和竖直方向的分运动，根据平行四边形定则即可求出飞机飞行的水平分速度解答：解：根据平行四边形定则得，水平方向上的分速度为：v水平=vcos 竖直方向上的分速度：v竖直=vsin，故a正确，bcd错误；故选：a点评：解决本题的关键知道运动的合成和分解遵循平行四边形定则，找出合运动与分运动，结合几何关系分析即可3（4分）（2015春驻马店期末）如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3，中间分别用原长均为l、劲度系数均为k的轻弹簧a和b连接起来，已知木块与传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，现用水平细绳将木块1拉住，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块均达到平衡后，关于弹簧的弹性势能与弹簧的长度，以下说法正确的是（）a弹簧b弹性势能较多，弹性a长度为b弹簧b弹性势能较多，弹性a长度为l+c弹簧a弹性势能较多，弹性b长度为d弹簧a弹性势能较多，弹性b长度为l+考点：机械能守恒定律专题：机械能守恒定律应用专题分析：分别对木块3和木块2和3整体分析，通过共点力平衡，结合胡克定律求出两根弹簧的形变量；根据弹性势能的性质明确大小解答：解：对木块3分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有：m3g=kx，则x=故b的长度为：l+对木块2和3整体分析，摩擦力和弹簧弹力平衡，有：（m2+m3）g=kx，则x=因形变量越大，弹簧的弹性势能越多；故a的弹性势能大；故只有d正确；故选：d点评：解决本题的关键能够正确地选择研究对象，根据共点力平衡、胡克定律进行求解，注意整体法和隔离法的运用同时牢记弹性势能ep=4（4分）（2015春驻马店期末）如图所示，发射远程弹道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标bc为椭圆轨道的远地点，距地面高度为h已知地球半径为r，地球质量为m，引力常量为g关于弹头在c点处的速度v和加速度a，下列结论正确的是（）av=，a=bv，a=cv=，adv，a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：根据弹头在c处所受的万有引力大小，根据牛顿第二定律求出加速度大小，通过万有引力提供向心力求出在c处做圆周运动的线速度大小，结合万有引力大于向心力确定c处的速度大小解答：解：根据知，若在c处做匀速圆周运动，线速度v=，因为弹头在c处做近心运动，万有引力大于向心力，知v根据牛顿第二定律得，弹头在c处的加速度为：a=故b正确，a、c、d错误故选：b点评：解决本题的关键知道当万有引力等于向心力，做匀速圆周运动，当万有引力大于向心力，做近心运动，当万有引力小于向心力，做离心运动5（4分）（2015春驻马店期末）几个力共点且在同一平面内、作用在某个质点上，使该质点处于平衡状态，当其中的一个力只是大小逐渐减小而其他力保持不变时，下列说法正确（）a合力逐渐减小，质点动能可能增加b合力逐渐减小，质点动能一定减少c合力逐渐减增大，质点动能一定增加d合力逐渐减增大，质点动能可能减少考点：动能定理的应用分析：质点开始处于平衡，合力为零，当某一个力逐渐减小时，则合力增大，根据合力做功情况判断动能的变化解答：解：几个力共点且在同一平面内、作用在某个质点上，使该质点处于平衡状态，知合力为零，当其中的一个力只是大小逐渐减小而其它力保持不变时，知合力逐渐增大由于物体处于平衡状态时可能做匀速直线运动，所以合力的方向可能与速度方向相同，可能相反，所以动能可能增加，可能减小故d正确，a、b、c错误故选：d点评：解决本题的关键知道当合力做正功，动能增加，当合力做负功，动能减小注意区分平衡状态与物体静止不等同6（4分）（2015春驻马店期末）如图所示两个相同的小球a、b用长均为0.8m的细绳悬于小车顶部，随小车一起向右匀速运动，速度为4m/s，两球与小车前后壁接触，若某时刻小车突然停止运动，则此时悬线的拉力之比为fa：fb为（）（重力加速度g取10m/s2）a2：1b3：1c1：2d1：3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：小车突然停止运动，a球由于惯性，会向前摆动，将做圆周运动，b球受到小车前壁的作用停止运动，在竖直方向上拉力等于重力，根据牛顿第二定律求出a球绳的拉力，从而求出两悬线的拉力之比解答：解：若a、b的质量为m，则对a球有：，解得：对b球有：fb=mg=10m所以fa：fb=3：1故选：b点评：解决本题的关键知道小车刹车后，a球将做圆周运动，最低点，重力和拉力的合力提供向心力7（4分）（2015春驻马店期末）公路急转弯处通常是交通亊故多发地带，如图所示，某公路急转变处是一圆弧，当汽车转变行驶的速率为v0时，恰好没有向公路内、外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（）a路面外侧一定高于内侧b路面可能是水平的c车速若低于v0，车辆一定向内侧滑动d车速若高于v0，车辆一定向外侧滑动考点：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：汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力速率为vc时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零根据牛顿第二定律进行分析解答：解：ab、路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力故a正确，b错误c、车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动故c错误d、当速度为vc时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑故d错误故选：a点评：解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度适中8（4分）（2015春驻马店期末）下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答问题：长/mm宽/mm高/mm487118351460净重（kg）1500传动系统前轮驱动与挡变速发动机型式直列4缸发动机排量（l）2.2最高时速（km/h）144100km/h加速时间（s）15额定功率（kw）120如图为轿车中用于改变车速的挡位手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“15”逐挡速度增大，r是倒车挡则关于该车以最大动力上坡时变速杆所置挡位，以额定功率和最高速度行驶时轿车的牵引力大小，以下选项正确的是（）a“1”挡、1500nb“5”挡、1500nc“1”挡、3000nd“5”挡、3000n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，功率一定，速度越小，牵引力越大根据p=fv，求出车以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力解答：解：变速杆应推至“1”挡由f=可知：v越小，f越大所以车以最大动力上坡时，应推至“1”挡；由p=fv得：f=故选：c点评：解决本题的关键知道功率与牵引力和速度的关系，知道上坡时，需换低速档，减小速度，增大牵引力9（4分）（2015春驻马店期末）质量相等的a、b两物体，从等高处同时开始运动，a做自由落体运动，b做平抛运动，不计空气阻力，则关于两物体在落地前的运动关系，下列结论正确的是（）a在任何对刻两物体总在同一水平面上b在任何时刻两物体总在同一竖直面上c两物体在相同时间内发生的位移相等d在相等时间内两物体的速度变化相等考点：平抛运动；自由落体运动分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据两物体相同时间内下降的高度确定，确定它们的位置抓住加速度不变，判断速度的变化量解答：解：ab、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，任何时刻平抛运动在竖直方向上的位移与自由落体运动的位移相等，则任何时刻两物体总在同一水平面上，故a正确，b错误c、相同时间内，两物体下降的高度相同，但是b有水平位移，则相同时间内两物体发生的位移不同，故c错误d、因为a、b的加速度不变，则相等时间内两物体的速度变化量相等，故d正确故选：ad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10（4分）（2015春驻马店期末）2012年6月24日中午，“神舟九号”飞船与“天宫一号”进行了手动交会对接如果“神舟九号”n与“天宫一号”m对接前在各自轨道上绕地球做圆周运动的情境如图所示，则由此可以判定（）am的周期小于n的周期bm的运行速度小于n的运行速度cm、n的运行速度均小于7.9km/sdn必须适度加速才可能与m实现对接考点：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：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，据此由半径大小比较周期大小和线速度大小，从第一宇宙速度的物理意义比较卫星的运行速度大小，根据卫星变轨原理分析卫星变轨解答：解：ab、根据知，周期t=m的半径大，周期大，故a错误，线速度v=可知，m的半径大，线速度小，故b正确；c、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，据v=可知，第一宇宙速度是围绕地球匀速圆周运动的最大速度，故m、n的运行速度均小于7.9km/s，故c正确；d、n加速时做离心运动，轨道抬升可能与m实现对接，故d正确故选：bcd点评：能根据卫星轨道半径大小分析描述圆周运动的物理量之间的大小关系是正确解题的关键，知道第一宇宙速度的物理意义及卫星变轨原理是正确解题的关键11（4分）（2015春驻马店期末）如图所示，a、b、c三个物体材料相同，均放在旋转的水平圆台上，a、b的质量均为m，c的质量为2m，a、c离轴的距离均为2r，b离轴的距离为r，则当圆台旋转时（a、b、c均未滑动），以下说法正确的是（）ab的向心加速度最小bc的向心加速度最小c当圆台转速增加时，c比b先滑动d当圆台转速增加时，b比a先滑动考点：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：a、b、c共轴转动，具有相同的角速度，根据半径的大小关系比较向心加速度的大小，根据最大静摩擦力提供向心力，求出发生滑动时的临界角速度，从而进行判断解答：解：a、a、b、c的角速度大小相等，根据a=r2知，b的半径最小，则b的向心加速度最小，故a正确，b错误c、根据mg=mr2，发生滑动时的临界角速度，可知半径越大，临界角速度越小，当圆台转速增加时，则角速度增大，a、c同时滑动，b的半径最小，临界角速度最大，则c比b先滑动，故c正确，d错误故选：ac点评：本题关键是建立滑块做圆周运动的模型，根据牛顿第二定律列式求解出一般表达式进行分析12（4分）（2015春驻马店期末）物块先沿轨道1从a点由静止下滑至底端b点，后沿轨道2从a点由静止下滑经c点至底端b点，如图所示，物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在c点处撞击因素的影响，则物块在沿两个不同轨道下滑的过程中（）a沿轨道1下滑时物块的位移较小b物块滑至b点时速度大小相同c沿轨道2下滑时克服摩檫力做功较多d两种情况下损失的机械能相同考点：动能定理的应用专题：动能定理的应用专题分析：位移是从初位置指向末位置的有向线段；根据动能定理即可求解，但要注意方向，损失的机械能等于克服摩擦力所做的功解答：解：a、位移是从初位置指向末位置的有向线段，故位移相同，故a错误；b、设ac与水平面的夹角为，cb与水平面的夹角为，ab与水平面的夹角为，如图所示【解答】沿轨道2运动，摩擦力做的功：wf2=mgcosxac+mgcosxcb=mgxef+mgxeb=mgxfb沿轨道1运动，摩擦力做的功为：wf1=mgcosxab=mgxfb=wf2由动能定理得：物块滑至b点时速度大小相同，但方向不同，故b正确；c、由b分析知，两种过程中重力做功相同，物体的末动能相同，故克服摩擦力做功亦相同，故c错误；d、由b的分析可知，两种运动摩擦力做的功相同，所以两种情况下损失的机械能相同，故d正确故选：bd点评：该题要求同学们能根据题目正确求出各个阶段摩擦力所做的功，并结合动能定理求解，难度适中二、实验题：本题共2个小题，共15分13（6分）（2015春驻马店期末）如图甲所示，是一位同学在实验室中照的一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，由于照相时的疏忽，没有摆上背景方格板，图中方格是后来用直尺画在相片上的，格子的竖直线是实验中重垂线的方向，毎小格的边长均为5mm，小球在照片上的尺寸正好是一个格子的边长为了完成实验，他对小球的直径进行了测量，如图乙所示，如果重力加速度g取10m/s2，则：（1）由图乙可知小球的直径是20mm，（2）频闪照相曝光的频率为10hz； （3）小球做平抛运动的初速度为1m/s考点：研究平抛物体的运动专题：实验题；平抛运动专题分析：正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据小球水平和竖直方向运动特点求解解答：解：（1）由乙图可知小球的直径为2.0cm=20mm，（2）小球在照片上的尺寸正好是一个格子的边长，所以每个格子的边长实际是2cm，在竖直方向上有：h=gt2，其中h=（105）2=10cm，代入求得：t=0.1s所以：f=10hz（3）水平方向：x=v0t，其中x=5l=0.1m，t=t=0.1s，故v0=1m/s故答案为：（1）20；（2）10；（3）1点评：对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题14（9分）（2015春驻马店期末）在验证机械能守恒定律的一次实验中，质量为1kg的重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为0.02秒，当地的重力加速度为9.8m/s2，回答以下为题，计算结果均保留两位有效数字（1）纸带的左（选填“左”或“右”）端与重物相连；（2）从起点p到打下计数点b的过程中物体的重力势能减少量ep=0.49j，此过程中物体动能的增加量ek=0.48j；（3）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增加，若其原因是由于在重锤下落的过程中存在阻力作用，通过以上实验数据可以测出重锤在下落过程中受到的平均阻力大小f=0.20n考点：验证机械能守恒定律专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，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和加速度，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应用打点计时器时，要先接通电源，然后再放开纸带根据牛顿第二定律求出阻力的大小解答：解：（1）从纸带上可以看出p点为先打出来的点，重物自由下落，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点所以纸带的左端应与重物相连（2）重力势能减小量ep=mgh=19.80.050j=0.49j利用匀变速直线运动的推论：vb=0.98m/s动能增加量ek=mvb2=0.48j（3）根据匀变速直线运动的推论公式x=at2可以求出加速度的大小，得：xbcxab=at2a=9.6m/s2根据牛顿第二定律得，mgf=ma受到的平均阻力大小f=mgma=19.819.6=0.20n故答案为：（1）左；（2）0.49j，0.48；（3）0.20点评：纸带问题的处理是力学实验中常见的问题在纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，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，计算过程中要注意单位的换算三、计算题：本大题共4小题，共47分，解答时应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，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位.15（10分）（2015春驻马店期末）如图所示，长为2l的直杆ab可绕过底端的竖直轴转动，杆与竖直方向的夹角为，并保持不变，杆的顶端用长为l的细线挂一小球p，小球的质量为m，若让杆ab绕轴转动的角速度逐渐增大，悬挂小球的细线也将逐渐上摆，己知重力加速度为g（1）杆ab绕轴开始转动后，在某一角速度下，细线能不能保持竖直与水平两种状态？试简述理由（2）当细线与杆ab刚好垂直时，杆绕轴转动的角速度多大？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：（1）小球随同杆转动，将在以杆上某点为圆心的水平面内做匀速圆周运动，小球只可能受重力和细线的拉力；（2）根据几何关系求出半径，小球在竖直方向受力平衡，在水平方向合力提供向心力，根据向心力公式求解解答：解：小球随同杆转动，将在以杆上某点为圆心的水平面内做匀速圆周运动，小球只可能受重力和细线的拉力若细线竖直，则两力都是竖直方向，无法提供小球做圆周运动的向心力，所以细线不能保持竖直状态；若细线水平，则细线拉力可提供向心力，但在竖直方向上小球受重力作用无法保持平衡，所以细线也不能保持水平状态 （2）当细线与杆ab刚好垂直时，小球做匀速圆周运动的半径为：r=lcos+2lsin设细线对小球的拉力为f，在竖直方向上，有：fsin=mg在水平方向上，由向心力公式有：fcos=mr2解得：答：（1）若细线竖直，则两力都是竖直方向，无法提供小球做圆周运动的向心力，所以细线不能保持竖直状态；若细线水平，则细线拉力可提供向心力，但在竖直方向上小球受重力作用无法保持平衡，所以细线也不能保持水平状态（2）当细线与杆ab刚好垂直时，杆绕轴转动的角速度为点评：解决本题的关键搞清小球向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，要求同学们能正确分析物体的受力情况，难度适中16（10分）（2015春驻马店期末）在某密度均匀的球形星球上，一物体在赤道处的重量是其在极地处重量的90%巳知该星球的半径为r，求该星球在赤道上方太空运行的同步卫星的高度考点：同步卫星专题：人造卫星问题分析：根据物体在极地与赤道处，受力分析，结合题意，再由引力提供向心力，即 ，从而即可求解解答：解：设该星球的质量为m，自转的角速度为，物体的质量为m，则物体在极地处的重量是f1=在赤道处，由于星球自转，物体随同做匀速圆周运动，由其重量为根据题意有f2=90%f1星球的同步卫星运行的角速度与星球自转的角速度相同，设其高度为h，则由向