山东省烟台市高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

2014-2015学年山东省烟 台市高一（下）期末物理试卷一、选择题（共14小题，每小题3分，满分42分）1下列各种运动中，属于匀变速运动的是（）a 竖直上抛运动b 匀速圆周运动c 平抛运动d 自由落体运动2下列关于地球同步卫星的说法，正确的是（）a 同步卫星是相对地面静止的卫星b 同步卫星是绕地球转动的，同步卫星运行一周地球恰好自转一周c 同步卫星可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的d 同步卫星可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值3狗拉雪橇，雪橇在水平冰面上做匀速圆周运动如图为雪橇运动到某位置时受到的合力f及滑动摩擦力f的示意图（图中o为圆心），其中正确的是（）a b c d 4在同一位置的两个小球，同时沿相同的方向水平抛出，初速度大小不同，不计空气阻力，则它们落地前在空中的位置关系是（）a 两球的连线为竖直线，且间距不变b 两球的连线为水平线，且间距不变c 两球的连线为水平线，且间距不断变大d 两球的连线既不是水平线也不是竖直线，且间距不断变大5以下说法正确的是（）a 物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒b 合力对物体所做的功为零，它的机械能一定守恒c 物体所受合力不等于零，它的机械能可能守恒d 物体运动过程中，加速度大小等于重力加速度大小时，它的机械能一定守恒6小船横渡一条河，船在静水中的速度大小不变，方向始终垂直于河岸已知小船的部分运动轨迹如图所示，则可判断，此过程中河水的流速（）a 越接近b岸水速越大b 越接近b岸水速越小c 由a到b水速先增大后减小d 水流速度恒定7如图所示，绕竖直轴oo匀速转动的水平圆盘上放置质量相等的a、b两个小物块，a、b到竖直轴oo的距离不同，且始终相对于圆盘静止，则两物块（）a 线速度相同b 角速度相同c 向心力相同d 所受的静摩擦力相同8从空中某处平抛一个物体，不计空气阻力，物体落地时速度方向与竖直方向的夹角为30设物体在地面时的重力势能为零，则物体抛出时其动能与重力势能之比为（）a 1：4b 3：4c 3：1d 1：39如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，天文学家进行了这样的观测：如图所示，当太阳与水星、金星处在同一条直线上时开始计时，经过一段时间后，水星转过的角度为1；金星转过的角度为2（1、2均为锐角），则由此条件可求得（）a 水星和金星绕太阳运动的周期之比b 水星和金星的密度之比c 水星和金星做圆周运动的轨道半径之比d 水星和金星绕太阳运动的向心加速度之比10如图所示，一个人站在扶梯水平踏板上相对扶梯保持不动，随扶梯一起沿斜向上做加速运动，则（）a 人克服重力做的功等于人的重力势能增加量b 支持力对人做的功等于人的机械能的增加量c 支持力对人做的功等于人的动能的增加量d 重力对人做负功，所以人的机械能守恒11某人造地球卫星绕地球铸匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则（）a 卫星的向心加速度减小到原来的b 卫星的角速度减小到原来的c 卫星的周期增大到原来的8倍d 卫星圆周运动半径增大到原来的2倍12a、b两个相同的物体，静止在动摩擦因数相同的地面上，现对两物体施加等大的恒力f，拉力的方向如图所示，两个物体在恒力的作用下发生了相同的位移则在此过程中，下列说法正确的是（）a 拉力f对两物体做功相同b 拉力f对两物体做功的平均功率相同c 拉力f对物体a做功较多d 拉力f对物体a做功的平均功率较大13质量为m的汽车在平直路面上启动，开始做匀速运动，最后保持输出功率为额定功率匀速前进，其速度图象如图所示从t1时刻起牵引力的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为ff，则（）a 0t1时间内，汽车的牵引力等于mb t1t2时间内，汽车功率等于（m+ff）v1c t1t2时间内，汽车的牵引力逐渐增大d 汽车运动的最大速度v2=（+1）v114如图所示，轻质杆可绕垂直于纸面的o轴转动，在杆的两端分别固定有质量分别为m和2m的小球a和b（均可看作质点），ob=2oa=l将轻质杆从水平位置由静止释放，小球b从开始运动到最低点的过程中（已知重力加速度为g），下列说法中正确的是（）a a球的最大速度为b 杆对a球做的功为mglc a球增加的机械能等于b球减少的机械能d a球增加的重力势能等于b球减少的重力势能二、非选择题（共4小题，每空2分，满分18分）15在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法或做法正确的是（）（选填字母代号）a 选用质量大的重锤可减小实验误差b 实验结果总是动能增加量略大于势能减少量c 手提纸带，先松开纸带，再接能电源，利于数据的采集和处理d 可不考虑前面较密集的点，选取某个清晰的点作为起始运动点处理纸带，验证mgh=mv2是否成立16某物理兴趣小组采用如图所示的装置研究平抛运动大小相同的两个金属小球a、b处于同一高度，m为a球中心初始时在水平地面上的垂直投影用小锤打击弹性金属片，使a球沿水平方向飞出，同时松开b球，b球自由下落，a球落到地面n点处，b球同时落到地面p点处（1）该实验现象说明了a球在飞出后（选填字母代号）a水平方向的分运动是匀速直线运到 b水平方向的分运动是匀加速直线运动c竖直方向的分运动是自由落体运动 d竖直方向的分运动是匀速直线运动（2）进一步分析讨论，测得b球距地面的高度是1.225m，m、n两点间的距离为1.500m则a水平飞出的初速度为m/s（忽略空气阻力，g取9.80m/s2）17如图甲所示为测量电动机匀速转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装过的电火花计时器，它的打点频率为50hz实验步骤如下：使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；启动电动机，使圆形卡纸转动起来；接通电火花计时器的电源，使它工作起来；关闭电动机，拆除电火花计时器；研究圆形卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值 某次实验后，测得圆形卡纸上连续两个记数点间对应的圆心角都为0.1rad，每两个记数点间有四个点迹，则电动机匀速转动角速度为=rad/s 为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动则卡纸上打上的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示这对测量结果有影响吗？18某探究小组利用如图甲所示的装置来探究动能定理，将一打点计时器固定在斜面上端，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下图乙是打出的一条纸带点迹清晰的一段，量得sab=10.88cm，sbc=13.45cm，scd=16.00cm，sde=18.56cm已知打点计时器在打点计时器使用的交流电频率为50hz，则可计算出打点计时器在打下d点时，小车的速度大小vd=m/s将斜面做得尽可能光滑，把小车所受重力沿斜面的分力作为小车受到的合力，测得小车的质量为m，斜面倾角为，还计算了打点计时在打下b点时小车的速度大小vb，已知当地重力速度为g利用从b点到d点的过程来探究动能定理，应该判断和是否相等（用题中的物理量符号表示）本实验产生误差的主要原因有（写出一条主要原因）三、解答题（共4小题，满分40分）19如图所示，一货车车箱在外力的作用下以a=7.5m/s2的恒定加速度从静止开始沿水平面运动，当车厢开始运动的同时在车厢顶部中间位置有一个可视为质点的小球开始做自由落体运动已知车厢质量为m=1105kg，车厢高h=3.2m，g=10m/s2求：（1）地面上的人看到沾上球经多长时间落到车厢的底板上？（2）要让小球直接落到车厢的底板上，车厢长l至少为多大？（3）车厢运动0.4s时，车厢所受的合力对车厢做功的功率20随着我国登月计划的顺利实施，我国宇航员的脚步踏上月球将不再是梦想如果一位站在月球表面的宇航员将一小球以速度v（远小于月球的第一宇宙速度）从距月球表面高为h处水平抛出，测得小球落到月球表面时速度大小为v通过查阅资料知道月球的半径为r，引力常量为g，设物体只受月球引力的作用求：（1）小球在空中运动的时间t；（2）月球的质量m和月球的第一宇宙速度v1；（3）距月球表面高h处的探月卫星绕月球做圆周运动的向心加速度大小21如图所示，将一长度为l=0.8m的轻质细线一端系一质量m=1kg的小球，另一端固定于天花板上，小球以一定大小的速度在水平面做匀速圆周运动，g=10m/s2求：（1）当细线与竖直方向的夹角=60时，细线上的拉力f大小和小球做匀速圆周运动的角速度大小；（2）如果小球在水平面内做圆周运动过程中，始终受到空气阻力的作用，细线与竖直 方向的夹角会缓慢减小，则从细线与竖直方向的夹角=60做圆周运动到小球最终静止的过程中，小球克服空气阻力做的功为多大？22如图所示，倾角为=53的粗糙斜面ab在b点与光滑圆弧轨道bcd相切，且abcd平面竖直，圆弧轨道半径r=1m，c、d两点分别为圆弧的最低点和最高点一个可视为质点质量m=0.4kg的小滑块从斜面上的a点由静止释放，恰好能通过圆弧轨道最高点d，小滑块与斜面ab间的动摩擦因数=0.2求：（已知sin53=0.8，co53=0.6，g=10m/s2）（1）小球运动到c点时，轨道对小球支持力fn的大小；（2）a、c两点间的高度h（结果保留3位有效数字）2014-2015学年山东省烟台市高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共14小题，每小题3分，满分42分）1下列各种运动中，属于匀变速运动的是（）a 竖直上抛运动b 匀速圆周运动c 平抛运动d 自由落体运动考点：物体做曲线运动的条件专题：物体做曲线运动条件专题分析：解决本题的关键是掌握匀变速运动的特点：加速度不变自由落体运动、平抛运动的加速度均保持不变而匀速圆周运动加速度的方向始终改变，故不是匀变速运动解答：解：acd、竖直上抛运动、平抛运动、自由落体运动的加速度是重力加速度，都保持不变，所以都是匀变速运动故acd正确；b、匀速圆周运动的加速度大小不变，但方向时刻改变，所以不是匀变速运动故b错误故选：acd点评：本题是考查对匀变速运动的理解，匀变速运动是指加速度保持不变的运动，可以是直线运动，也可以是曲线运动2下列关于地球同步卫星的说法，正确的是（）a 同步卫星是相对地面静止的卫星b 同步卫星是绕地球转动的，同步卫星运行一周地球恰好自转一周c 同步卫星可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的d 同步卫星可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值考点：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：了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量解答：解：a、同步卫星与地球自转同步，故相对于地面卫星处于静止状态，故a正确；b、同步卫星绕地球转动的周期与地球自转同步，故b正确；cd、同步卫星所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心，故其轨道平面与赤道平面重合，所以卫星只能在赤道上空，不能在地面上任一点的正上方，故cd错误故选：ab点评：本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期本题难度不大，属于基础题3狗拉雪橇，雪橇在水平冰面上做匀速圆周运动如图为雪橇运动到某位置时受到的合力f及滑动摩擦力f的示意图（图中o为圆心），其中正确的是（）a b c d 考点：物体做曲线运动的条件专题：物体做曲线运动条件专题分析：雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，做匀速圆周运动，其合力提供向心力，即合力指向圆心雪橇受到向后的滑动摩擦力解答：解：雪橇做匀速圆周运动，合外力提供向心力，指向圆心，所以合力必定指向圆心，因滑动摩擦力与相对运动方向相反，故只有d正确故选：d点评：本题考查物体做匀速圆周运动的条件，关键是分析物体的受力情况，注意匀速圆周运动的合外力必定指向圆心4在同一位置的两个小球，同时沿相同的方向水平抛出，初速度大小不同，不计空气阻力，则它们落地前在空中的位置关系是（）a 两球的连线为竖直线，且间距不变b 两球的连线为水平线，且间距不变c 两球的连线为水平线，且间距不断变大d 两球的连线既不是水平线也不是竖直线，且间距不断变大考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：小球做平抛运动，水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，根据平抛运动的基本公式即可分析解答：解：两个小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，从同一高度抛出，则竖直方向运动情况完全相同，即每个时刻都处于同一高度，水平方向做匀速运动，间距x=（v2v1）t，随着时间不断变大，所以两球的连线为水平线，且间距不断变大，故c正确，a、b、d错误故选：c点评：小球水平抛出后做平抛运动，平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动；熟练应用平抛运动知识即可正确解题5以下说法正确的是（）a 物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒b 合力对物体所做的功为零，它的机械能一定守恒c 物体所受合力不等于零，它的机械能可能守恒d 物体运动过程中，加速度大小等于重力加速度大小时，它的机械能一定守恒考点：机械能守恒定律专题：机械能守恒定律应用专题分析：机械能守恒的条件是：只要重力做功，结合机械能守恒的条件逐项分析判断解答：解：a、物体做匀速直线运动，机械能不一定守恒，比如匀速上升，动能不变，重力势能增加，则机械能增加，故a错误b、合力对物体做功为零，机械能不一定守恒，比如匀速向上做匀速直线运动，合力为零，合力做功为零，机械能不守恒，故b错误c、物体所受的合力不等于零，机械能可能守恒，比如做自由落体运动，合力等于重力，只有重力做功，机械能守恒，故c正确d、物体在运动过程中，加速度大小等于重力加速度大小，机械能不一定守恒，比如以加速度g向上做匀加速运动，动能增加，重力势能增加，机械能增加故d错误故选：c点评：解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法：1、根据机械能守恒的条件，看是否只有重力做功，2、看动能和势能之和是否保持不变6小船横渡一条河，船在静水中的速度大小不变，方向始终垂直于河岸已知小船的部分运动轨迹如图所示，则可判断，此过程中河水的流速（）a 越接近b岸水速越大b 越接近b岸水速越小c 由a到b水速先增大后减小d 水流速度恒定考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向，合力的方向与水流的方向相反，可见加速度的方向向左解答：解：从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，加速度的方向水平向左，合力方向与水流的方向成钝角，合力在船沿水流运动的方向上做负功则越靠近b岸，水速越小，故b正确，a、c、d错误故选：b点评：解决本题的关键知道小船参与了两个运动，有两个分速度，分别是静水速和水流速以及知道轨迹的弯曲大致指向合力的方向7如图所示，绕竖直轴oo匀速转动的水平圆盘上放置质量相等的a、b两个小物块，a、b到竖直轴oo的距离不同，且始终相对于圆盘静止，则两物块（）a 线速度相同b 角速度相同c 向心力相同d 所受的静摩擦力相同考点：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：物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的切入点，然后根据向心加速度、向心力公式进行求解解答：解：a、由于a、b在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，由v=r，且半径不同，可知线速度不同，故a错误；b、由于a、b在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，故b正确；c、根据f=m2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同则向心力不同，故c错误；d、物体随转盘做圆周运动由静摩擦力提供向心力，又根据f=m2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同，则所受的静摩擦力不同，故d错误故选：b点评：解决本题的突破口在于物体和转盘角速度相同，然后熟练掌握匀速圆周运动的各物理量之间公式即可8从空中某处平抛一个物体，不计空气阻力，物体落地时速度方向与竖直方向的夹角为30设物体在地面时的重力势能为零，则物体抛出时其动能与重力势能之比为（）a 1：4b 3：4c 3：1d 1：3考点：机械能守恒定律专题：机械能守恒定律应用专题分析：由于落地速度与水平方向的夹角已知，假设末速度为v，则可以求出平抛的初速度和初位置的高度，表示出动能与势能，从而得出结果解答：解：物体做平抛运动，假设落地速度为v，由于落地的速度方向与水平方向的夹角为，故水平分速度为v0=vx=vcos竖直分速度为vy=vsin由于平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，故v0=vx=vcos由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故高度为h=抛出时的动能为抛出时的势能为ep0=mgh=，因而动能与势能之比为1：3，故d正确故选：d点评：本题关键根据末速度的大小和方向，求解出抛出时的动能和势能的表达式，再求得比值9如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，天文学家进行了这样的观测：如图所示，当太阳与水星、金星处在同一条直线上时开始计时，经过一段时间后，水星转过的角度为1；金星转过的角度为2（1、2均为锐角），则由此条件可求得（）a 水星和金星绕太阳运动的周期之比b 水星和金星的密度之比c 水星和金星做圆周运动的轨道半径之比d 水星和金星绕太阳运动的向心加速度之比考点：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：通过相同时间内水星和金星转过的角度之比求出角速度之比，从而得出周期之比，根据万有引力提供向心力，结合周期之比得出轨道半径之比，根据轨道半径之比求出向心加速度之比解答：解：a、根据相同时间内水星和金星转过的角度之比，可以求出水星和金星的角速度之比，根据t=可以得出周期之比故a正确b、由于水星和金星的质量和体积都无法求出，则无法求出水星和金星的密度之比故b错误c、根据得，r=，根据水星和金星的周期之比可以得出轨道半径之比，故c正确d、根据知，知道轨道半径之比，可以得出水星和金星的向心加速度之比，故d正确故选：acd点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，本题通过相同时间内的角度之比求出角速度之比是关键10如图所示，一个人站在扶梯水平踏板上相对扶梯保持不动，随扶梯一起沿斜向上做加速运动，则（）a 人克服重力做的功等于人的重力势能增加量b 支持力对人做的功等于人的机械能的增加量c 支持力对人做的功等于人的动能的增加量d 重力对人做负功，所以人的机械能守恒考点：功能关系分析：人随扶梯一起斜向上加速运动的过程中，受到重力、踏板对人的支持力和静摩擦力三个力作用，根据竖直方向的加速度方向分析人对踏板的压力大小与人所受到的重力大小关系踏板对人做的功等于人的机械能增加量人所受合力做的功等于人的动能的增加量解答：解：a、根据重力做功与肿瘤势能的关系可知，人克服重力做的功等于人的重力势能增加量，故a正确；b、根据功能关系得知，除了重力以外的力对人做功等于人的机械能的增加，即支持力和摩擦力对人做的功之和等于人的机械能增加量，故b错误c、根据动能定理得知，人所受合力做的功等于人的动能的增加量，故c错误；d、此过程中，人的动能增加，重力势能增加，机械能增加故d错误故选：a点评：对于功能关系，要理解并掌握几对常见的对应关系：合力做功等于动能的变化，除重力以外的力做功等于机械能的变化11某人造地球卫星绕地球铸匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则（）a 卫星的向心加速度减小到原来的b 卫星的角速度减小到原来的c 卫星的周期增大到原来的8倍d 卫星圆周运动半径增大到原来的2倍考点：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：万有引力提供圆周运动向心力由线速度变化求得轨道半径的变化，再根据轨道半径的变化求描述圆周运动物理量的变化解答：解：根据万有引力提供圆周运动向心力有可得卫星的线速度，由此可知当卫星的线速度减小到原来的，此时卫星的轨道半径增大为原来的4倍；再根据万有引力提供圆周运动向心力有：a、a=可得向心加速度是原来的，故a错误；b、可得角速度是原来的，故b错误；c、由b知，周期是原来的8倍，故c正确；d、轨道半径是原来的4倍，故d错误故选：c点评：能根据万有引力提供圆周运动向心力由线速度的变化确定轨道半径的变化，再根据轨道半径的关系求其它描述圆周运动物理量的关系是正确解题的关键12a、b两个相同的物体，静止在动摩擦因数相同的地面上，现对两物体施加等大的恒力f，拉力的方向如图所示，两个物体在恒力的作用下发生了相同的位移则在此过程中，下列说法正确的是（）a 拉力f对两物体做功相同b 拉力f对两物体做功的平均功率相同c 拉力f对物体a做功较多d 拉力f对物体a做功的平均功率较大考点：功的计算；功率、平均功率和瞬时功率专题：功的计算专题分析：根据功的公式，可以知道拉力f对物体做功的情况，由物体的运动规律求出物体的运动的时间，再由功率的公式可以分析f的功率的大小解答：解：a、由w=fscos知，恒力f对两种情况下做功一样多，即w1=w2，故a正确，c错误；b、根据题意可知，物体b对地面的压力大于物体a对地面的压力，所以b受到的滑动摩擦力比a受到的摩擦力大，有f合=ma可知b物体的加速度小，由s=at2知，通过相同的位移，b物体用的时间长，由p=知，拉力f对物体a做功的平均功率较大，故b错误；d正确故选：ad点评：本题就是对功的公式和功率公式的直接考查，在计算功率时要注意，求平均功率的大小，要注意公式的选择13质量为m的汽车在平直路面上启动，开始做匀速运动，最后保持输出功率为额定功率匀速前进，其速度图象如图所示从t1时刻起牵引力的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为ff，则（）a 0t1时间内，汽车的牵引力等于mb t1t2时间内，汽车功率等于（m+ff）v1c t1t2时间内，汽车的牵引力逐渐增大d 汽车运动的最大速度v2=（+1）v1考点：功率、平均功率和瞬时功率专题：功率的计算专题分析：汽车匀加速启动，由于牵引力不变，根据p=fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值解答：解：a、由题图可知，0t1阶段，汽车做匀加速直线运动，a=，由牛顿第二定律得：f1ff=ma，解得：f1=m+ff，a错误；b、在t1时刻汽车达到额定功率p=f1v1=（m+ff）v1，t1t2时间内，汽车保持额定功率不变，为（m+ff）v1，故b正确；c、由图示图象可知，在t1t2时间内，汽车的速度不断增大，由于在该时间内汽车的功率等于额定功率p保持不变，由f=可知，汽车的牵引力减小，故c错误；d、t2时刻，速度达到最大值v2，此时刻f2=ff，p=f2v2，v2=（+1）v1，故d正确故选：bd点评：本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉14如图所示，轻质杆可绕垂直于纸面的o轴转动，在杆的两端分别固定有质量分别为m和2m的小球a和b（均可看作质点），ob=2oa=l将轻质杆从水平位置由静止释放，小球b从开始运动到最低点的过程中（已知重力加速度为g），下列说法中正确的是（）a a球的最大速度为b 杆对a球做的功为mglc a球增加的机械能等于b球减少的机械能d a球增加的重力势能等于b球减少的重力势能考点：机械能守恒定律专题：机械能守恒定律应用专题分析：a、b组成的系统机械能守恒，抓住a、b的角速度相等，得出a、b的速度关系，结合机械能守恒定律求出a球的最大速度，根据动能定理求出杆对a球做功的大小解答：解：a、当b球运动到最低点时，a球的速度最大，对a、b组成的系统运用机械能守恒得，2mglmg=，vb=2va，解得va=，故a正确b、对a运用动能定理得，解得w=，故b错误c、a和b组成的系统机械能守恒，可知a球增加的机械能等于b球减小的机械能，故c正确d、a球增加的重力势能小于b球减小的重力势能，故d错误故选：ac点评：本题主要考查了动能定理、机械能守恒的直接应用，知道ab共轴转动，角速度相等，结合半径关系可以得出线速度大小关系二、非选择题（共4小题，每空2分，满分18分）15在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法或做法正确的是（）（选填字母代号）a 选用质量大的重锤可减小实验误差b 实验结果总是动能增加量略大于势能减少量c 手提纸带，先松开纸带，再接能电源，利于数据的采集和处理d 可不考虑前面较密集的点，选取某个清晰的点作为起始运动点处理纸带，验证mgh=mv2是否成立考点：验证机械能守恒定律专题：实验题；平抛运动专题分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项清楚该实验的误差来源解答：解：a、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故a正确b、由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量故b错误c、实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故c错误；d、挑选点迹清晰的纸带，记下起始点o，选取某个清晰的点作为末位置处理纸带，验证mgh=mv2是否成立，故d错误；故选：a点评：要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒知道能够减小实验误差的方法16某物理兴趣小组采用如图所示的装置研究平抛运动大小相同的两个金属小球a、b处于同一高度，m为a球中心初始时在水平地面上的垂直投影用小锤打击弹性金属片，使a球沿水平方向飞出，同时松开b球，b球自由下落，a球落到地面n点处，b球同时落到地面p点处（1）该实验现象说明了a球在飞出后c（选填字母代号）a水平方向的分运动是匀速直线运到 b水平方向的分运动是匀加速直线运动c竖直方向的分运动是自由落体运动 d竖直方向的分运动是匀速直线运动（2）进一步分析讨论，测得b球距地面的高度是1.225m，m、n两点间的距离为1.500m则a水平飞出的初速度为3m/s（忽略空气阻力，g取9.80m/s2）考点：研究平抛物体的运动专题：实验题；平抛运动专题分析：a球沿水平方向抛出做平抛运动，同时b球被松开，自由下落做自由落体运动，发现每次两球都同时落地，只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动解答：解：（1）b球自由下落做自由落体运动，a球落到地面n点处，b球同时落到地面p点处，说明b竖直方向也是自由落体运动，故c正确，abd错误；（2）b球落到p点的时间为：t=0.5sa球沿水平方向抛出做平抛运动，m、n点间的距离为1.50m，所以平抛的初速度为：v0=3m/s故答案为：（1）c；（2）3点评：本题考查分析推理的能力本实验采用对比的方法来研究平抛运动水平方向的分运动情况掌握自由落体和平抛运动的规律17如图甲所示为测量电动机匀速转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装过的电火花计时器，它的打点频率为50hz实验步骤如下：使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；启动电动机，使圆形卡纸转动起来；接通电火花计时器的电源，使它工作起来；关闭电动机，拆除电火花计时器；研究圆形卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值 某次实验后，测得圆形卡纸上连续两个记数点间对应的圆心角都为0.1rad，每两个记数点间有四个点迹，则电动机匀速转动角速度为=1rad/s 为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动则卡纸上打上的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示这对测量结果有影响吗？没有考点：测定匀变速直线运动的加速度；线速度、角速度和周期、转速专题：实验题分析：从题意上可知，打点计时器可以记录时间，要求角速度，还得知道在一定的时间里转过的角度，并确定记数点间时间，从而即可求解解答：解：由题意可知，每两个记数点间有四个点迹，则两个记数点有5个间隔，转过角度=0.1rad由角速度的定义可得：=1rad/s卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，不影响我们对转过的角度的测量，所以对测量结果无影响故答案为：1，没有点评：本题要求要有较好的实验分析能力，要较熟练的掌握实验的步骤、要点和仪器的熟练应用，既考查到了角速度的定义和求解，也考察到了对实验有无影响的因素分析，是一道较好的题18某探究小组利用如图甲所示的装置来探究动能定理，将一打点计时器固定在斜面上端，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下图乙是打出的一条纸带点迹清晰的一段，量得sab=10.88cm，sbc=13.45cm，scd=16.00cm，sde=18.56cm已知打点计时器在打点计时器使用的交流电频率为50hz，则可计算出打点计时器在打下d点时，小车的速度大小vd=2.16m/s将斜面做得尽可能光滑，把小车所受重力沿斜面的分力作为小车受到的合力，测得小车的质量为m，斜面倾角为，还计算了打点计时在打下b点时小车的速度大小vb，已知当地重力速度为g利用从b点到d点的过程来探究动能定理，应该判断mgsin（sbc+scd）和是否相等（用题中的物理量符号表示）本实验产生误差的主要原因有小车与斜面间存在摩擦阻力作用（写出一条主要原因）考点：探究功与速度变化的关系专题：实验题；动能定理的应用专题分析：根据在极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出d点的瞬时速度，通过验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等验证机械能守恒，由于小车与斜面间存在摩擦阻力作用实验存在误差解答：解：图中两个点之间的时间t=4t=40.02=0.08s，利用匀变速直线运动的推论有：vd=若动能的增加量和重力势能的减小量相等，机械能守恒，重力势能的减小量为：ep=mgsin（sbc+scd），动能的增加量为：则验证mgsin（sbc+scd）和是否相等即可本实验产生误差的主要原因是由于小车与斜面间存在摩擦阻力作用故答案为：（1）2.16，mgsin（sbc+scd）；小车与斜面间存在摩擦阻力作用点评：该题主要考查了在验证机械能守恒定律的实验中，如何应用运动学规律、功能关系去处理实验数据的能力，在平时训练中要加强基础规律的综合应用三、解答题（共4小题，满分40分）19如图所示，一货车车箱在外力的作用下以a=7.5m/s2的恒定加速度从静止开始沿水平面运动，当车厢开始运动的同时在车厢顶部中间位置有一个可视为质点的小球开始做自由落体运动已知车厢质量为m=1105kg，车厢高h=3.2m，g=10m/s2求：（1）地面上的人看到沾上球经多长时间落到车厢的底板上？（2）要让小球直接落到车厢的底板上，车厢长l至少为多大？（3）车厢运动0.4s时，车厢所受的合力对车厢做功的功率考点：平抛运动；功率、平均功率和瞬时功率分析：（1）根据高度，结合位移时间公式求出球落到底板上的时间（2）抓住车厢在水平方向上做匀加速直线运动，结合位移时间公式求出车厢的至少长度（3）根据速度时间公式求出车厢的速度，结合牛顿第二定律求出合力的功率，从而求出车厢所受合力对车厢做功的功率解答：解：（1）根据h=得：t=（2）在水平方向上，根据代入数据解得：l=4.8m（3）车厢所受的合力为：n，v=at1=7.50.4m/s=3m/s，则合力的功率为：w=2.25106w答：（1）球经过0.8s落到车厢底板上（2）车厢长至少为4.8m（3）车厢所受的合力对车厢做功的功率为2.25106w点评：解决本题的关键知道小球和车厢的运动规律，抓住等时性，结合运动学公式灵活求解，基础题20随着我国登月计划的顺利实施，我国宇航员的脚步踏上月球将不再是梦想如果一位站在月球表面的宇航员将一小球以速度v（远小于月球的第一宇宙速度）从距月球表面高为h处水平抛出，测得小球落到月球表面时速度大小为v通过查阅资料知道月球的半径为r，引力常量为g，设物体只受月球引力的作用求：（1）小球在空中运动的时间t；（2）月球的质量m和月球的第一宇宙速度v1；（3）距月球表面高h处的探月卫星绕月球做圆周运动的向心加速度大小考点：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：（1）根据平抛运动规律求出小球在空中运动的时间及月球表面的重力加速度；（2）根据月球表面重力与万有引力相等求得月球的质量，再根据万有引力提供圆周运动向心力求得月球的第一宇宙速度；（3）根据万有引力提供圆周运动向心力求得离月球表面h高处卫星的向心加速度解答：解：（1）根据动能定理可得：可得月球表