内蒙古内蒙古巴彦淖尔市杭锦后旗奋斗中学高三物理上学期第四次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年内蒙古内蒙古巴彦淖尔市杭锦后旗奋斗中学高三（上）第四次月考物理试卷一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分其中5、7、9、11为多项选择，其余为单选全部选对得4分，部分选对得2分，错选或不选得0分）1伽利略用两个对接的斜面，一个斜面a固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面b，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示伽利略设计这个实验的目的是为了说明（）a如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度b如果没有摩擦，物体运动时机械能守恒c物体做匀速直线运动并不需要力d如果物体不受到力，就不会运动2从离水平地面某一高度处，以大小不同的初速度水平抛同一个小球，小球都落到该水平地面上不计空气阻力下列说法正确的是（）a平抛初速度越大，小球在空中飞行时间越长b无论平抛初速度多大，小球落地时的末动能都相等c平抛初速度越大，小球落地时的末速度与水平地面的夹角越大d无论平抛初速度多大，小球落地时重力的瞬时功率都相等3如图甲所示，在倾角为30的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力f作用，力f按图乙所示规律变化（图中纵坐标是f与mg的比值，力沿斜面向上为正）则物体运动的速度v随时间t变化的规律是下图中的（物体的初速度为零，重力加速度取10m/s2）（）abcd4地球半径为r，距地心高为h有一颗同步卫星，有另一个半径为2r的星球，距该星球球心高度为2h处也有一颗同步卫星，它的周期为48h，则该星球的平均密度与地球的平均密度的比值为（）a1：2b2：1c1：4d4：15如图所示，地球卫星a、b分别在椭圆轨道、圆形轨道上运行，椭圆轨道在远地点a处与圆形轨道相切，则（）a卫星a的运行周期比卫星b的运行周期短b两颗卫星分别经过a点处时，a的速度大于b的速度c两颗卫星分别经过a点处时，a的加速度小于b的加速度d卫星a在a点处通过加速可以到圆轨道上运行6质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为ep=，其中g为引力常量，m为地球质量该卫星原来在半径为r1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2，此过程中因摩擦而产生的热量为（）agmm（）bgmm（）c（）d（）7一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值p，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下例说法正确的是（）a钢绳的最大拉力为b钢绳的最大拉力为c重物的最大速度为v2=d重物做匀加速运动的时间为8质量为m的物体从距地面h高处，由静止开始竖直下落到地面，所受空气阻力大小恒为f=0.2mg该过程中下列说法中正确的是（）a物体的重力势能减少了0.7mghb物体动能增加了mghc空气阻力对物体做的功是0.2mghd物体的机械能减少了0.2mgh9某物体沿直线运动的vt关系如图所示，已知在第1s内合外力对物体做的功为w，则（）a从第1s末到第3s末合外力做功为4wb从第3s末到第5s末合外力做功为2wc从第5s末到第7s末合外力做功为wd从第3s末到第4s末合外力做功为0.75w10如图所示，质量为m的小球被固定在轻杆的一端，在竖直平面内做半径为r的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时轻杆对小球的拉力为7.5mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个网周通过最高点时轻杆对小球的支持力为0.5mg，小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为（）abcmgrd2mgr11如图甲，倾角为的光滑斜面上放一轻质弹簧，其下端固定，静止时上端位置在b点，在a点放一质量m=2kg的小物块，小物块自由释放，在开始运动的一段时间内vt图如图乙所示，小物块在0.4s时运动到b点，在0.9s时到达c点，bc的距离为1.2m（g取10m/s2）由图知（）a斜面倾角=bc点处弹簧的弹性势能为16jc物块从b运动到c的过程中机械能守恒d物块从c回到a的过程中，加速度先减小后增大，再保持不变12如图所示，p、q两个木块紧靠着静止在光滑水平面上，它们的质量之比是3：1先用水平恒力f1向右推p，使它们共同向右加速运动经过时间t后突然撤去f1，改用水平恒力f2向左推q，又经过时间3t后p、q的速度恰好减小为零，此时撤去f2下列判断正确的是（）af1、f2对p、q做功的绝对值之比是3：1b前后两个阶段中两物体位移之比是3：1cf1、f2的大小相等df1、f2先后作用期间，p、q间的压力大小相同二、实验题：本题共1小题，共15分13某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=m/s（2）从t2到t5时间内，重力势能增量ep=j，动能减少量ek=j（3）在误差允许的范围内，若ep与ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律由上述计算得epek（选填“”“”或“=”），造成这种结果的主要原因是三、解答题：本题共3个小题，共37分14如图，固定在水平面上组合轨道，由光滑的斜面、光滑的竖直半圆（半径r=2.5m）与粗糙的水平轨道组成；水平轨道摩擦因数=0.25，与半圆的最低点相切，轨道固定在水平面上一个质量为m=0.1kg的小球从斜面上a处静止开始滑下，并恰好能到达半圆轨道最高点d，且水平抛出，落在水平轨道的最左端b点处不计空气阻力，小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失，g取10m/s2求：（1）小球出d点的速度v；（2）水平轨道bc的长度x；（3）小球开始下落的高度h15如图所示在水平地面上固定一个半径为r的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为l，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点a，取g=10m/s2，且弹簧长度忽略不计，求：（1）小物块的落点距o的距离；（2）小物块释放前弹簧具有的弹性势能16如图所示，p是倾角为30的光滑固定斜面劲度为k的轻弹簧一端同定在斜面底端的固定挡板c上，另一端与质量为m的物块a相连接细绳的一端系在物体a上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩小挂钩不挂任何物体时，物体a处于静止状态，细绳与斜面平行在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块b后，物体a沿斜面向上运动斜面足够长，运动过程中b始终未接触地面（1）求物块a刚开始运动时的加速度大小a；（2）设物块a沿斜面上升通过q点位置时速度最大，求q点到出发点的距离x0及最大速度vm2015-2016学年内蒙古内蒙古巴彦淖尔市杭锦后旗奋斗中学高三（上）第四次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分其中5、7、9、11为多项选择，其余为单选全部选对得4分，部分选对得2分，错选或不选得0分）1伽利略用两个对接的斜面，一个斜面a固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面b，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示伽利略设计这个实验的目的是为了说明（）a如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度b如果没有摩擦，物体运动时机械能守恒c物体做匀速直线运动并不需要力d如果物体不受到力，就不会运动【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法【专题】常规题型【分析】本题考查了伽利略斜面实验的物理意义，伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点【解答】解：伽利略的斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故abd错误，c正确故选：c【点评】伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义，伽利略第一个把实验引入物理，标志着物理学的真正开始2从离水平地面某一高度处，以大小不同的初速度水平抛同一个小球，小球都落到该水平地面上不计空气阻力下列说法正确的是（）a平抛初速度越大，小球在空中飞行时间越长b无论平抛初速度多大，小球落地时的末动能都相等c平抛初速度越大，小球落地时的末速度与水平地面的夹角越大d无论平抛初速度多大，小球落地时重力的瞬时功率都相等【考点】平抛运动【专题】比较思想；合成分解法；平抛运动专题【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，平抛运动的时间由高度决定，根据动能定理判断小球落地时的动能关系根据平行四边形定则求出小球落地的速度方向与水平方向夹角与初速度的关系，从而判断夹角与初速度的关系；根据p=mgvy比较落地时重力的瞬时功率【解答】解：a、由h=，知 t=，可得平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，因为平抛运动的高度相同，则平抛运动的时间相同故a错误b、根据动能定理得，mgh=ekmv02，则落地的动能ek=mgh+mv02，则知初速度越大，落地的动能越大故b错误c、平抛运动竖直方向上的分速度vy=，则小球落地时的末速度与水平方向夹角的正切值 tan=，平抛运动的初速度越大，小球落地时的末速度与水平面的夹角越小故c错误d、小球落地时重力的瞬时功率p=mgvcos=mgvy，高度相同，则竖直分速度相同，则重力的瞬时功率相等，与初速度无关故d正确故选：d【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，知道平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关注意瞬时功率p=mgvcos，为重力与速度方向的夹角3如图甲所示，在倾角为30的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力f作用，力f按图乙所示规律变化（图中纵坐标是f与mg的比值，力沿斜面向上为正）则物体运动的速度v随时间t变化的规律是下图中的（物体的初速度为零，重力加速度取10m/s2）（）abcd【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像【专题】压轴题；牛顿运动定律综合专题【分析】根据牛顿第二定律得出物体运动的加速度，根据加速度与速度的方向关系判断物体的运动，若加速度与速度方向同向，做加速直线运动，若加速度方向与速度方向相反，则做减速运动【解答】解：在01s内，根据牛顿第二定律得，方向沿斜面向上，物体向上做匀加速直线运动；在12s内，拉力为零，根据牛顿第二定律得，方向沿斜面向下，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，2s末速度为零在23s内，根据牛顿第二定律得，方向沿斜面向下，物体沿斜面向下做匀加速直线运动，3s末的速度大小v=a3t=15m/s故c正确，a、b、d错误故选c【点评】解决本题的关键是通过牛顿第二定律得出加速度，根据加速度方向与速度方向的关系判断物体的运动规律4地球半径为r，距地心高为h有一颗同步卫星，有另一个半径为2r的星球，距该星球球心高度为2h处也有一颗同步卫星，它的周期为48h，则该星球的平均密度与地球的平均密度的比值为（）a1：2b2：1c1：4d4：1【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；人造卫星的环绕速度【专题】定量思想；推理法；人造卫星问题【分析】根据万有引力提供向心力，求出天体的质量，再求出密度，看与什么因素有关【解答】解：由万有引力提供向心力：，得：m= 体积公式：v=则密度表达式： =则有： =则c正确，故选：c【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，求出质量后再根据：5如图所示，地球卫星a、b分别在椭圆轨道、圆形轨道上运行，椭圆轨道在远地点a处与圆形轨道相切，则（）a卫星a的运行周期比卫星b的运行周期短b两颗卫星分别经过a点处时，a的速度大于b的速度c两颗卫星分别经过a点处时，a的加速度小于b的加速度d卫星a在a点处通过加速可以到圆轨道上运行【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】根据开普勒第三定律判断卫星a的运行周期比卫星b的运行周期关系卫星在轨道a上做椭圆运动，要过度到轨道b，在a点应该做离心运动，增大速度速度可以短时间内变化，但是在同一个位置万有引力相等，加速度相等【解答】解：a、卫星a的半长轴小于卫星b的轨道半径，根据开普勒第三定律=k得卫星a的运行周期比卫星b的运行周期短故a正确；b、卫星在轨道a上做椭圆运动，要过度到轨道b，在a点应该增大速度，做离心运动，所以两颗卫星分别经过a点处时，a的速度小于b的速度，故b错误，d正确；c、根据牛顿第二定律和万有引力定律得=maa=，所以两颗卫星分别经过a点处时，a的加速度等于于b的加速度，故c错误；故选：ad【点评】本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出加速度的表达式，再进行讨论6质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为ep=，其中g为引力常量，m为地球质量该卫星原来在半径为r1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2，此过程中因摩擦而产生的热量为（）agmm（）bgmm（）c（）d（）【考点】万有引力定律及其应用；重力势能的变化与重力做功的关系【专题】万有引力定律的应用专题【分析】求出卫星在半径为r1圆形轨道和半径为r2的圆形轨道上的动能，从而得知动能的减小量，通过引力势能公式求出势能的增加量，根据能量守恒求出热量【解答】解：卫星做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则轨道半径为r1时 g= ，卫星的引力势能为ep1= 轨道半径为r2时 g=m ，卫星的引力势能为ep2=设摩擦而产生的热量为q，根据能量守恒定律得：+ep1=+ep2+q 联立得q=（）故选：c【点评】本题是信息题，要读懂引力势能的含义，建立卫星运动的模型，根据万有引力定律和圆周运动的知识、能量守恒定律结合求解7一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值p，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下例说法正确的是（）a钢绳的最大拉力为b钢绳的最大拉力为c重物的最大速度为v2=d重物做匀加速运动的时间为【考点】功率、平均功率和瞬时功率；共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律【专题】功率的计算专题【分析】匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由p=fv求出最大拉力；重物以最大速度为v2匀速上升时，f=mg，所以v2=求出最大速度；先根据牛顿第二定律求出加速度，再根据匀加速直线运动速度时间公式求出时间【解答】解：匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由p=fv得fm=，a正确，b错误； 重物以最大速度为v2匀速上升时，f=mg，所以v2=，故c正确；重物做匀加速运动的加速度a=，则匀加速的时间为t=，d正确故选acd【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8质量为m的物体从距地面h高处，由静止开始竖直下落到地面，所受空气阻力大小恒为f=0.2mg该过程中下列说法中正确的是（）a物体的重力势能减少了0.7mghb物体动能增加了mghc空气阻力对物体做的功是0.2mghd物体的机械能减少了0.2mgh【考点】机械能守恒定律【专题】定量思想；寻找守恒量法；机械能守恒定律应用专题【分析】物体静止开始下落，受到空气阻力，由加速度大小可得知阻力与重力的关系重力做功决定重力势能变化，动能的变化由合力做功确定，除重力以外的阻力做功导致机械能变化根据功能关系分析【解答】解：a、物体下落h高度，重力做功为mgh，则重力势能减少了mgh故a错误；bc、物体下落过程中，受到阻力为 f=0.2mg，阻力所做的功0.2mgh，总功为 mgh0.2mgh=0.8mgh，由动能定理可知物体动能增加了0.8mgh故bc错误d、机械能减小量等于克服阻力所做的功，故机械能减小了0.2mgh；故d正确；故选：d【点评】本题应明确重力势能变化是由重力做功引起，而动能变化是由合力做功导致，除重力以外的力做功等于机械能的变化9某物体沿直线运动的vt关系如图所示，已知在第1s内合外力对物体做的功为w，则（）a从第1s末到第3s末合外力做功为4wb从第3s末到第5s末合外力做功为2wc从第5s末到第7s末合外力做功为wd从第3s末到第4s末合外力做功为0.75w【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的图像【专题】动能定理的应用专题【分析】由速度时间图象可知，物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零根据动能定理：合力对物体做功等于物体动能的变化从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同根据数学知识求出从第3秒末到第4秒末动能的变化量，再求出合力的功【解答】解：a、物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零故a错误b、从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反，等于w故b错误c、从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同，即为w故c正确d、从第3秒末到第4秒末动能变化量是负值，大小等于第1秒内动能的变化量的，则合力做功为0.75w故d正确故选cd【点评】本题考查动能定理基本的应用能力由动能的变化量求出合力做的功，或由合力做功求动能的变化量，相当于数学上等量代换10如图所示，质量为m的小球被固定在轻杆的一端，在竖直平面内做半径为r的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时轻杆对小球的拉力为7.5mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个网周通过最高点时轻杆对小球的支持力为0.5mg，小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为（）abcmgrd2mgr【考点】向心力【专题】匀速圆周运动专题【分析】圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点和最低点的速度，再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功【解答】解：小球在最低点时，由牛顿第二定律得： 7.5mgmg=m小球在最高点时，有：mg0.5mg=m小球由最低点到最高点的过程中，由动能定理得：2mgrwf=mv22mv12解得 wf=mgr故选：c【点评】运用动能定理解题要确定好研究的过程，找出有多少力做功，然后列动能定理表达式求解11如图甲，倾角为的光滑斜面上放一轻质弹簧，其下端固定，静止时上端位置在b点，在a点放一质量m=2kg的小物块，小物块自由释放，在开始运动的一段时间内vt图如图乙所示，小物块在0.4s时运动到b点，在0.9s时到达c点，bc的距离为1.2m（g取10m/s2）由图知（）a斜面倾角=bc点处弹簧的弹性势能为16jc物块从b运动到c的过程中机械能守恒d物块从c回到a的过程中，加速度先减小后增大，再保持不变【考点】机械能守恒定律；重力势能【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】由图象求出物块的加速度，然后由牛顿第二定律求出斜面的倾角；由能量守恒定律求出弹簧的弹性势能；根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒；根据物块的受力情况应用牛顿第二定律判断物块加速度如何变化【解答】解：a、由图乙所示图象可知，在04s内，物块做匀加速直线运动，加速度为：a=5m/s2，由牛顿第二定律得：mgsin=ma，解得：sin=0.5，则=，故a正确；b、由能量守恒定律可得，在c点弹簧的弹性势能为： ep=mvb2+mghbc=222+2101.2sin=16j，故b正确c、物体从b到c过程，除重力做功外，弹簧弹力对物块做负功，物块的机械能不守恒，故c错误d、物块从c点回到a点过程中，开始弹簧的弹力大于重力沿斜面向下的分力，合力向上，物块向上做加速运动，弹力逐渐减小，物块所受合力减小，物块的加速度减小，然后弹簧的弹力小于重力沿斜面向下的分力，合力向下，物块做减速运动，随物块向上运动，弹簧弹力变小，物块受到的合力变大，加速度变大，当物体与弹簧分离后，物块受到的合力等于重力的分力，加速度不变，物块做加速度不变的减速运动，由此可知在整个过程中，物块的加速度先减小后增大，再保持不变，故d正确；故选：abd【点评】本题考查了求斜面的倾角、判断物体机械能是否守恒、求弹簧的弹性势能、判断物块加速度如何变化等问题，分析清楚物块运动过程、由图乙所示图象求出物块的速度、应用牛顿第二定律、能量守恒定律即可正确解题12如图所示，p、q两个木块紧靠着静止在光滑水平面上，它们的质量之比是3：1先用水平恒力f1向右推p，使它们共同向右加速运动经过时间t后突然撤去f1，改用水平恒力f2向左推q，又经过时间3t后p、q的速度恰好减小为零，此时撤去f2下列判断正确的是（）af1、f2对p、q做功的绝对值之比是3：1b前后两个阶段中两物体位移之比是3：1cf1、f2的大小相等df1、f2先后作用期间，p、q间的压力大小相同【考点】动能定理的应用【专题】动能定理的应用专题【分析】对全程由动能定理可明确做功情况，再由运动学公式及功的公式等可明确位移及压力大小关系【解答】解：全过程对p、q用动能定理，f1、f2对p、q做的总功为零；故做功之比为：1：1；故a错误；b、两过程平均速度相同，位移与时间成正比，由x=t可知，位移之比应为1：3；c、由w=fl可知，功相等，位移之比为1：3；故f1、f2的大小之比为3：1；故c错误；d、两阶段加速度之比为3：1，第一次以q为对象，由牛顿第二定律可得：t=m2；第二次以p为对象，有：t=；得p、q间的压力大小相同；故d正确；故选：d【点评】本题考查动能定理的应用，要注意正确进行受力分析，选好研究对象，应用去动能定理即可求解二、实验题：本题共1小题，共15分13某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=4.08m/s（2）从t2到t5时间内，重力势能增量ep=1.45j，动能减少量ek=1.46j（3）在误差允许的范围内，若ep与ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律由上述计算得epek（选填“”“”或“=”），造成这种结果的主要原因是存在空气阻力【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】（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求t5时刻的速度大小；（2）根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能的减小量没有全部转化为重力势能【解答】解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：（2）根据重力做功和重力势能的关系有：ep=mg（h2+h3+h4）=0.210（26.68+24.16+21.66）102 j=1.45j在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：ek=m（v22v52）=0.2（5.59）2（4.08）2j=1.46 j（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此e pe k故答案为：（1）4.08；（2）1.45，1.46；（3），存在空气阻力【点评】本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析，尤其是误差分析是难点，要学会根据可能产生误差的原因进行分析三、解答题：本题共3个小题，共37分14如图，固定在水平面上组合轨道，由光滑的斜面、光滑的竖直半圆（半径r=2.5m）与粗糙的水平轨道组成；水平轨道摩擦因数=0.25，与半圆的最低点相切，轨道固定在水平面上一个质量为m=0.1kg的小球从斜面上a处静止开始滑下，并恰好能到达半圆轨道最高点d，且水平抛出，落在水平轨道的最左端b点处不计空气阻力，小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失，g取10m/s2求：（1）小球出d点的速度v；（2）水平轨道bc的长度x；（3）小球开始下落的高度h【考点】机械能守恒定律；平抛运动；向心力【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】（1）小球恰好能到达半圆轨道最高点d，此时只有重力作为向心力，根据向心力的公式可以求出速度的大小；（2）小球从d点开始做的是平抛运动，水平轨道bc的长度即为平抛运动的水平位移的大小；（3）对全过程利用动能定理可以求得小球开始下落的高度h【解答】解：（1）小球恰好能到达半圆轨道最高点d，此时只有重力作为向心力，即mg=m所以小球出d点的速度v=5m/s；（2）根据竖直方向上的自由落体运动可得，2r=gt2，所以运动的时间为t=s=1s，水平轨道bc的长度即为平抛运动的水平位移的大小，所以x=vt=51=5m（3）对从a到d的过程，利用动能定理可得，mghmgxmg2r=m解得h=7.5m答：（1）小球出d点的速度v为5m/s；（2）水平轨道bc的长度x为5m；（3）小球开始下落的高度h为7.5m【点评】本题考查了动能定理的应用，分析清楚物体的运动过程、应用动能定理与平抛运动规律即可正确解题15如图所示在水平地面上固定一个半径为r的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为l，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点a，取g=10m/s2，且弹簧长度忽略不计，求：（1）小物块的落点距o的距离；（2）小物块释放前弹簧具有的弹性势能【考点】机械能守恒定律；平抛运动【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】（1）小物块被弹出恰好能够运动到圆弧轨道的最高点a时，由重力提供向心力，列式可求出小物块在圆弧顶端a处速度大小，再根据平抛运动的知识求水平位移知小物块的落点距o的水平距离；（2）小物块在圆弧轨道上从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律列式，小物块被弹簧弹出到运动到圆弧轨道的最低点的过