甘肃省张掖市高台一中2014-2015学年高一下学期期中物理试卷(Word版.doc

甘肃省张掖市高台一中2014-2015学年高一（下）期中物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分其中1-7小题为单选题，8-12小题为多选题）1（4分）关于重力和万有引力的关系，下列认识错误的是（）A地面附近物体所受的重力就是万有引力B重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的C在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力D严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力2（4分）如图所示的两轮以皮带传动，没有打滑，A、B、C三点的位置关系如图，若r1r2，O1C=r2，则三点的向心加速度的关系为（）AaA=aB=aCBaCaAaBCaCaAaBDaC=aBaA3（4分）“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时，准确计算轨道向其发射“漆雾”弹，并在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效下列说法正确的是（）A攻击卫星在轨运行速率大于7.9km/sB攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度小C攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上D若攻击卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量4（4分）人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1、T2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则（）A=（）B=（）C=（）2D=（）25（4分）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（）ATBTCTDT6（4分）如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）A在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B在轨道上经过A的速度大于在轨道上经过A的速度C在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期D在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度7（4分）如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D若把细绳换成轻杆，且也恰能在竖直平面内做圆周运动，则过最高点的速率为8（4分）已知万有引力常量G，则还需知道下面哪一选项的数据，就可以计算月球的质量（）A已知“嫦娥三号”绕月球运行的周期及“嫦娥三号”到月球中心的距离B已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离C已知人造卫星在月球表面附近绕行的速度及月球的半径D已知“嫦娥三号”在月球上受到的重力及月球的半径9（4分）要使两物体间的万有引力减小到原来的，不能采用的方法是（）A使两物体的质量各减小一半，距离保持不变B使两物体间的距离增至原来的2倍，质量不变C使其中一个物体的质量减为原来的一半，距离不变D使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的10（4分）公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处（）A路面外侧高内侧低B车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小11（4分）如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）Ab一定比a先开始滑动Ba，b所受的摩擦力始终相等C=是b开始滑动的临界角速度D当=时，a所受摩擦力的大小为kmg12（4分）地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（）AF1=F2F3Bg=a2a3a1Cv1=v2=vv3D1=32二、填空题（本题共2小题，共计16分）13（8分）质量为m=3kg的物体，受到与斜面平行向下的拉力F=10N作用，沿固定斜面下滑距离l=2m斜面倾角=30，物体与斜面间的动摩擦因数=，则拉力对物体所做的功为J，支持力对物体所做的功为J，摩擦力对物体所做的功为J，合力对物体所做的功为J（g取10m/s2）14（8分）未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：（1）由以上信息，可知a点 （选填“是”或“不是”）小球的抛出点；（2）由以上及图信息，可推算出该星球表面的重力加速度为m/s2；（3）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是m/s；（4）由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是m/s三、计算题（本大题共3小题，共计36分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15（12分）如图所示，细绳一端系着质量m=0.1kg的小物块A，置于光滑水平台面上；另一端通过光滑小孔O与质量M=0.5kg的物体B相连，B静止于水平地面上（g=10m/s2）（1）当A以O为圆心做半径r=0.2m的匀速圆周运动时，地面对B的支持力FN=3.0N，求物块A的速度和角速度的大小（2）当A球的角度为多大时，B物体将要离开地面？16（12分）宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角，已知该星球的半径为R，引力常量为G，已知球的体积公式是V=R3求：（1）该星球表面的重力加速度g； （2）该星球的第一宇宙速度；（3）该星球的密度17（12分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地如图所示已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力（1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2（2）问绳能承受的最大拉力多大？（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？甘肃省张掖市高台一中2014-2015学年高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分其中1-7小题为单选题，8-12小题为多选题）1（4分）关于重力和万有引力的关系，下列认识错误的是（）A地面附近物体所受的重力就是万有引力B重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的C在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力D严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力考点：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：物体由于地球的吸引而受到的力叫重力知道重力只是万有引力的一个分力，忽略地球的自转，我们可以认为物体的重力等于万有引力解答：解：A、万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用任何两个物体之间都存在这种吸引作用物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间，称为万有引力重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的，重力只是万有引力的一个分力 故A错误B、重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的，故B正确C、在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力，故C正确D、严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力，故D正确本题选错误的，故选A点评：清楚重力和万有引力是两个不同的概念，以及它们的联系和区别2（4分）如图所示的两轮以皮带传动，没有打滑，A、B、C三点的位置关系如图，若r1r2，O1C=r2，则三点的向心加速度的关系为（）AaA=aB=aCBaCaAaBCaCaAaBDaC=aBaA考点：向心加速度；线速度、角速度和周期、转速 专题：匀速圆周运动专题分析：A和B是通过皮带相连，它们有共同的线速度，A和C在同一个轮上，它们的角速度相等，再由线速度和角速度之间的关系V=r，及向心力公式，就可以判断它们的关系解答：解：由题意可知，VA=VB，A=C，A点的向心加速度为aA=，B点的向心加速度为aB=，由于VA=VB，r1r2，所以aBaA，A点的向心加速度也等于aA=r1A2，C点的向心加速度等于aC=r2C2，由于r1r2，A=C，所以aAaC，所以aBaAaC，故选：C点评：通过皮带相连的，它们的线速度相等；同轴转的，它们的角速度相等，这是解本题的隐含条件，再V=r，及向心力公式做出判断，考查学生对公式得理解3（4分）“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时，准确计算轨道向其发射“漆雾”弹，并在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效下列说法正确的是（）A攻击卫星在轨运行速率大于7.9km/sB攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度小C攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上D若攻击卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量考点：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，得，轨道半径越小，速度越大，半径越大，速度越小攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速做近心运动，轨道降低，加速做离心运动，轨道升高只有周期，不知道轨道半径，解不出地球质量解答：解：AB、根据万有引力提供向心力，得，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径最小等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度7.9km/s故攻击卫星在轨运行速率小于7.9km/s攻击卫星进攻前的轨道高度低，故攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度大故AB均错误C、攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速做近心运动，才能返回低轨道上，故C正确D、根据万有引力提供向心力，只有周期，缺少其它量，解不出地球质量故D错误故选：C点评：本题要掌握万有引力提供向心力这个关系，要注意向心力的表达式，要计算中心提供的质量，至少要知道环绕天体的两个参量才行4（4分）人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1、T2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则（）A=（）B=（）C=（）2D=（）2考点：万有引力定律及其应用 专题：计算题；压轴题分析：要求重力加速度g之比，必须求出重力加速度g的表达式，而g与卫星的轨道半径r有关，根据已知条件需要求出r和卫星的运动周期之间的关系式解答：解：人造卫星在地球的引力的作用下绕地球做圆周运动，则有G=mrr=忽略地球的自转，则有mg=G故有mg=G解得g=GM=故B正确故选B点评：这类题目在万有引力与航天中比较常见，本题反映了这类题目常规的解题思路和方法，需要我们认真理解和领会5（4分）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（）ATBTCTDT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：双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据牛顿第二定律和向心力公式，分别对两星进行列式，即可来求解解答：解：设m1的轨道半径为R1，m2的轨道半径为R2两星之间的距离为L由于它们之间的距离恒定，因此双星在空间的绕向一定相同，同时角速度和周期也都相同由向心力公式可得：对m1：G=m1对m2：G=m2又因为R1+R2=L，m1+m2=M由式可得：T=2所以当两星总质量变为KM，两星之间的距离变为原来的n倍，圆周运动的周期为 T=2=T，故ACD错误，B正确故选：B点评：解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，能运用万有引力提供向心力进行解题6（4分）如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）A在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B在轨道上经过A的速度大于在轨道上经过A的速度C在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期D在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A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：A、轨道上由A点运动到B点，引力做正功，动能增加B、从轨道的A点进入轨道需减速，使万有引力大于所需要的向心力，做近心运动C、根据开普勒第三定律，比较轨道和轨道上运动的周期D、根据牛顿第二定律，通过比较所受的万有引力比较加速度解答：解：A、轨道上由A点运动到B点，引力做正功，动能增加，所以经过A的速度小于经过B的速度故A正确 B、从轨道的A点进入轨道需减速，使万有引力大于所需要的向心力，做近心运动所以轨道上经过A的速度小于在轨道上经过A的速度故B错误 C、根据开普勒第三定律，椭圆轨道的半长轴小于圆轨道的半径，所以在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期故C错误 D、在轨道上和在轨道通过A点时所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律，加速度相等故D错误故选：A点评：解决本题的关键理解飞船的变轨问题，以及知道开普勒第三定律，可以通过比较需要的向心力与提供的合外力之间的关系判定同一点速度的大小，也可以变轨的原理说明7（4分）如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D若把细绳换成轻杆，且也恰能在竖直平面内做圆周运动，则过最高点的速率为考点：向心力 专题：匀速圆周运动专题分析：细线拉着小球在竖直面内做圆周运动，最高点的临界情况是绳子的拉力为零，重力提供向心力，杆子拉着小球在竖直面内做圆周运动，最高点的最小速度为零解答：解：A、小球在最高点向心力的大小不一定等于重力，当v时，向心力大于重力，故A错误B、在最高点时，若v=，此时重力提供向心力，绳子拉力为零，故B错误C、若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则最高点时拉力为零，根据mg=m知，v=故C正确D、若把细绳换成轻杆，最高点的最小速度为零，故D错误故选：C点评：解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，知道绳模型和杆模型的区别，知道最高点的临界情况，结合牛顿第二定律分析求解，基础题8（4分）已知万有引力常量G，则还需知道下面哪一选项的数据，就可以计算月球的质量（）A已知“嫦娥三号”绕月球运行的周期及“嫦娥三号”到月球中心的距离B已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离C已知人造卫星在月球表面附近绕行的速度及月球的半径D已知“嫦娥三号”在月球上受到的重力及月球的半径考点：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，结合轨道半径和周期求出中心天体的质量；根据万有引力等于重力，求出天体的质量解答：解：A、根据得，月球的质量M=，故A正确B、根据月球绕地球运行的周期以及月球绕地球的轨道半径，通过万有引力提供向心力只能求出地球的质量，不能求出月球的质量，故B错误C、根据得，月球的质量M=，故C正确D、已知“嫦娥三号”在月球上受到的重力，根据得，月球的质量M=，因为重力加速度未知，无法求出月球的质量，故D错误故选：AC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、万有引力提供向心力，2、万有引力等于重力，并能灵活运用9（4分）要使两物体间的万有引力减小到原来的，不能采用的方法是（）A使两物体的质量各减小一半，距离保持不变B使两物体间的距离增至原来的2倍，质量不变C使其中一个物体的质量减为原来的一半，距离不变D使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的考点：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：根据万有引力定律F=G，万有引力与两物体质量乘积成正比，与距离的平方成反比，即可解决问题解答：解：万有引力定律公式为 F=GA、使两物体的质量各减小一半，距离保持不变时，根据上式可知，两物体间的万有引力减小到原来的，故A能采用B、使两物体间的距离增至原来的2倍，质量不变时，根据上式可知，两物体间的万有引力减小到原来的，故B能采用C、使其中一个物体的质量减为原来的一半，距离不变时，根据上式可知，两物体间的万有引力减小到原来的，故C不能采用D、使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的时，由上式得知，万有引力不变，故D不能采用本题选不能采用的方法，故选：CD点评：本题运用万有引力定律时，要注意万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比，不能考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化10（4分）公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处（）A路面外侧高内侧低B车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小考点：向心力 专题：压轴题；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：A、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、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B错误C、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C正确D、当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变故D错误故选AC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11（4分）如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）Ab一定比a先开始滑动Ba，b所受的摩擦力始终相等C=是b开始滑动的临界角速度D当=时，a所受摩擦力的大小为kmg考点：向心力 专题：匀速圆周运动专题分析：木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定解答：解：A、B、两个木块的最大静摩擦力相等木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=m2r，m、相等，fr，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故A正确，B错误；C、当b刚要滑动时，有kmg=m22l，解得：=，故C正确；D、以a为研究对象，当=时，由牛顿第二定律得： f=m2l，可解得：f=，故D错误故选：AC点评：本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答12（4分）地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（）AF1=F2F3Bg=a2a3a1Cv1=v2=vv3D1=32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：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3；物体1与人造卫星2转动半径相同，物体1与同步卫星3转动周期相同，人造卫星2与同步卫星3同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可解答：解：A、根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2r3物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故F1F2 ，故A错误；B、物体1和卫星3周期相等，则角速度相等，即1=3，而加速度a=r2，则a3a1，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据=m2r=ma，=，a=，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2a3，23物体1和卫星3周期相等，则角速度相等，即1=3，对于近地卫星，有=mg=ma2，向心加速度等于表面的重力加速度故B正确，D正确C、物体1和卫星3周期相等，则角速度相等，即1=3，根据v=r，则v3v1，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据=m，解得v=，知轨道半径越大，线速度越小，则v2v3故C错误故选：BD点评：本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化二、填空题（本题共2小题，共计16分）13（8分）质量为m=3kg的物体，受到与斜面平行向下的拉力F=10N作用，沿固定斜面下滑距离l=2m斜面倾角=30，物体与斜面间的动摩擦因数=，则拉力对物体所做的功为20J，支持力对物体所做的功为0J，摩擦力对物体所做的功为30J，合力对物体所做的功为20J（g取10m/s2）考点：功的计算 专题：功的计算专题分析：求出各力，然后由功的计算公式W=Flcos求出各力做功，最后求出合力对物体做功解答：解：物体受力如图所示，支持力FN与位移垂直，支持力不做功，WFN=0；拉力的功WF=Fl=102=20J；重力的功：WG=mgh=mglsin30=31020.5=30J；摩擦力的功：Wf=mglcos30=3102=30J；合力的功W=WFN+WF+WG+Wf=0+20+30+（30）=20J；故答案为：20，0，30，20点评：本题考查了求力做的功，对物体正确受力分析、应用功的计算公式即可正确解题14（8分）未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：（1）由以上信息，可知a点是 （选填“是”或“不是”）小球的抛出点；（2）由以上及图信息，可推算出该星球表面的重力加速度为8m/s2；（3）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是0.8m/s；（4）由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是0.8m/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：（1）初速度为零的匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移之比为1：3：5，由此可判断a点是不是平抛的起点；（2）根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出星球表面的重力加速度；（3）平抛运动水平方向做匀速直线运动，结合水平位移和时间求出小球的初速度；（4）根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，根据平行四边形定则求出b点的速度解答：解：（1）因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5：7，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度为零，a点为小球的抛出点（2）由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4可得乙图中正方形的边长l=4cm；竖直方向上有：y=2L=gT2，解得：g=8m/s2（3）水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：v0=0.8m/s（4）b点竖直方向上的分速度vyb=m/s=0.8m/s则vb=0.8m/s；故答案为：（1）是；（2）8； （3）0.8；（4）0.8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，能够灵活运用运动学公式处理水平方向和竖直方向上的运动三、计算题（本大题共3小题，共计36分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15（12分）如图所示，细绳一端系着质量m=0.1kg的小物块A，置于光滑水平台面上；另一端通过光滑小孔O与质量M=0.5kg的物体B相连，B静止于水平地面上（g=10m/s2）（1）当A以O为圆心做半径r=0.2m的匀速圆周运动时，地面对B的支持力FN=3.0N，求物块A的速度和角速度的大小（2）当A球的角度为多大时，B物体将要离开地面？考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速 专题：匀速圆周运动专题分析：（1）B受到重力、支持力和拉力，根据受力平衡求出拉力对A，拉力提供A所需的向心力，根据F拉=F向=m求出物块A的速度由公式v=r求解角速度（2）B物体将要离开地面时，绳子的拉力等于Mg，对A运用牛顿第二定律求解解答：解：（1）B处于静止状态，根据受力平衡有：F拉+FN=Mg 则F拉=MgFN=53=2NF拉提供A做圆周运动所需的向心力，则F拉=F向=m则 v=2m/s故A的速度大小为2m/s角速度为=10rad/s（2）B物体将要离开地面时，绳子的拉力等于Mg，则对A有：Mg=mr2解得=5rad/s答：（1）物块A的速度为2m/s，角速度的大小为10rad/s（2）当A球的角度为5rad/s时，B物体将要离开地面点评：解决本题的关键知道拉力提供A做圆周运动的向心力，根据对B受力平衡可得出拉力的大小16（12分）宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方