菁优网2012-2013学年北京市东城区(南片)高一(下)期末物理试卷.doc

2012-2013学年北京市东城区（南片）高一（下）期末物理试卷 2012-2013学年北京市东城区（南片）高一（下）期末物理试卷一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分在每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意）1（3分）做匀速圆周运动的物体在运动过程中保持不变的物理量是（）A速度B加速度C动能D合外力2（3分）在变速运动中，物体的速度由0增加到v，再由v增加到2v，合外力做功分别为W1和W2，则W1与W2之比为（）A1：1B1：2C1：3D1：43（3分）如图所示，半径为r的圆筒绕其竖直中心轴O1O2以角速度匀速转动，质量为m的小物块（可视为质点）在圆筒的内壁上相对圆筒静止，小物块受到静摩擦力大小为f，弹力大小为N，则（）AN=0 f=mgBN=mg f=0CN=mg f=n2rDN=m2r f=mg4（3分）如图所示，在平坦的垒球场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球在空中飞行一段时间后落地若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A垒球在空中运动过程中速度、加速度时刻改变B垒球落地时速度的方向可以竖直向下C垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定D垒球落地点与击球点的水平距离仅由初速度决定5（3分）做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动了100m，则下列说法中正确的是（）A线速度大小是10m/sB角速度大小是10rad/sC物体的运动周期是2sD向心加速度的大小是2m/s26（3分）如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮绕共同的轴转动在自行车正常行驶时（）A后轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等B后轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等C大齿轮边缘点与后轮边缘点的线速度相等D大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等7（3分）如图所示，长0.5m的轻质细杆，其一端固定于O点，另一端固定有质量为1kg的小球小球在竖直平面内绕O点做圆周运动已知小球通过最高点时速度大小为2m/s，运动过程中小球所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2关于小球通过最高点时杆对小球的作用力，下列说法中正确的是（）A杆对小球施加向上的支持力，大小为2NB杆对小球施加向上的支持力，大小为18NC杆对小球施加向下的拉力，大小为2ND杆对小球施加向下的拉力，大小为18N8（3分）某人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动已知地球质量为M，地球半径为R，卫星质量为m，引力常量为G则卫星在圆形轨道上运行时（）A线速度大小B线速度大小C角速度大小D角速度大小9（3分）如图所示，游乐场中一位小朋友沿滑梯加速下滑，在此过程中他的机械能不守恒，其原因是（）A因为小朋友做加速运动，所以机械能不守恒B因为小朋友做曲线运动，所以机械能不守恒C因为小朋友受到了除重力以外的其他力作用，所以机械能不守恒D因为除重力做功外还有其它力做功，所以机械能不守恒10（3分）质量为m的物体静止在水平地面上，起重机将其竖直吊起，上升高度为h时，物体的速度为v0此过程中（）A重力对物体做功为B起重机对物体做功为mghC合外力对物体做功为D合外力对物体做功为+mgh11（3分）“蹦极”是一项很有挑战性的运动如图所示，蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上蹦极者从跳台跳下，落至图中a点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中c点是蹦极者所能达到的最低点在蹦极者从离开跳台到第一次运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A在a点时，蹦极者的动能最小B在b点时，弹性绳的弹性势能最小C从a点运动到c点的过程中，蹦极者的动能一直在增加D从a点运动到c点的过程中，蹦极者的机械能不断减小12（3分）如图所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入木块，并留在木块里已知在子弹射入木块的过程中子弹发生的位移为s1，木块发生的位移为s2，子弹进入木块深度为s，子弹受到阻力大小恒为f，子弹射入木块后二者的共同速度为vt，不计空气阻力影响，下列说法中不正确的是（）ABCD二多项选择题（本题共3小题，每小题3分，共9分在每小题所给的四个选项中，至少有一个选项符合题意全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分）13（3分）如图所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动，甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来下列说法中正确的是（）A在最高点时，水对杯底一定有压力B在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零C在最低点时，细绳对杯子的拉力充当向心力D在最低点时，杯中的水不只受重力作用14（3分）甲、乙两颗人造卫星都绕地球做匀速圆周运动，甲为地球同步卫星，乙为近地卫星关于这两颗卫星，下列说法中正确的是（）A甲的运行速度一定大于乙的运行速度B甲的运行周期一定大于乙的运行周期C甲卫星在运行时不可能经过北京的正上方D两卫星的运行速度均可以等于第一宇宙速度15（3分）质量为1kg的小球在空中自由下落，与水平地面相碰后立即被反弹，之后又上升到某一高度处此过程中小球的速度随时间变化规律的图象如图所示不计空气阻力，g取10m/s2下列说法中正确的是（）A小球在下落过程中重力做功12.5JB小球在上升过程中重力势能增加8JC小球与地面接触过程中机械能损失8JD小球刚与地面接触时重力的瞬时功率为50w三、填空题（本题共4小题，16、17题每题2分，18、19题每题8分，共20分）16（2分）如图所示，光滑水平面上放置一条形磁铁，小铁球在运动过程中由于受到磁铁的吸引而做曲线运动，请你说明小铁球做曲线运动的原因是：_17（2分）利用如图所示的装置可以研究影响向心力大小的因素转动手柄1，使长槽4和短槽5分别随变速塔轮2和3匀速转动皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8标尺8上露出的等分格子的多少可以显示出_18（8分）小张同学采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验（1）请将下列主要实验步骤补充完整：A让小球多次从_位置开始运动，记下小球运动过程中经过的一系列位置B安装器材，使斜槽末端切线_，记下平抛起点O点和过O点的竖直线C测出曲线上某点的坐标x、y，用公式计算出平抛的初速度D取下记录纸，以平抛的起点O为原点，以过O点的竖直线为纵轴建立坐标系，用平滑曲线描绘出小球运动轨迹（2）上述实验步骤的合理顺序是_（3）他在得到的小球运动轨迹上，选取了横坐标x=10.00cm，纵坐标y=4.90cm的点，据此计算出小球运动的初速度为_m/s（取g=9.80m/s2）19（8分）小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验，其中电源未画出（1）下列操作中正确的是_A用秒表测出重物下落时间B将打点计时器接到直流电源上C先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落（2）如图2所示，小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把打点计时器所打的第一个点记作O，另选取连续三个点A、B、C作为测量点若测得的A、B、C各点到O点的距离分别用s1，s2，s3表示，重物的质量用m表示，当地的重力加速度为g，打点计时器所用电源的频率为f为了方便，他可以利用图2中O点到_（选填“A”、“B”、“C”）点所代表的过程来验证机械能守恒定律；此过程中重物重力势能的减少量Ep=_，动能的增加量Ek=_四计算题（本题共5小题，共35分解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和原始方程只写出最后答案不能得分有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位）20（5分）铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式如图所示，为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压，修筑铁路时转弯处外轨略高于内轨，即内外轨存在高度差已知火车转弯半径为R，车厢底面与水平面间的夹角为在转弯处当火车按规定速度行驶时轮缘不挤压内外轨，画出必要的受力示意图并求此规定行驶速度v21（7分）神舟飞船是我国自主研制的载人宇宙飞船系列，达到国际领先水平某飞船发射升空进入预定轨道后，绕地球做匀速圆周运动已知飞船用t秒时间绕地球运行了n圈，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求飞船绕地球飞行时距地面的高度h22（7分）如图所示，质量m=2.0kg的金属块（可视为质点）静止在高h=1.8m的光滑水平台面上现用水平恒力F=9.0N拉动金属块，当金属块向右运动s=4.0m时撤去拉力F，之后金属块在台面上滑行一段距离后飞离台面空气阻力忽略不计，g取10m/s2求：（1）金属块离开台面时的速度大小v；（2）金属块落地点距台面边缘的水平距离L；（3）金属块落地时速度方向与竖直方向的夹角23（7分）如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD，其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道，CD部分为水平轨道一个质量m=1kg的小球沿水平方向进入轨道，通过最高点A时对轨道的压力为其重力的3倍小球运动过程中所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2（1）画出小球在A点时的受力示意图：（2）求出小球在A点时的速度大小vA；（3）求出小球经过C点进入半圆形轨道时对轨道的压力NC24（9分）一辆汽车的质量是5103kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为2000N，如果汽车从静止开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后汽车又以额定功率运动了一段距离达到了最大速度，在整个过程中汽车运动了100m下面是甲、乙两位同学关于此过程中汽车牵引力做功的解法：甲同学的解法：W=Pt=610410J=6105J 乙同学的解法：F=ma+f=51032+2000=1.2104N W=Fs=1.2104100J=1.2106J 请对上述两位同学的解法做出评价并说明理由若你认为两同学的解法都不正确，请给出你的解法2012-2013学年北京市东城区（南片）高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分在每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意）1（3分）做匀速圆周运动的物体在运动过程中保持不变的物理量是（）A速度B加速度C动能D合外力考点：线速度、角速度和周期、转速菁优网版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：利用匀速圆周运动的特点即可求解，匀速圆周运动的特点是：线速度的大小不变，方向时刻改变，向心加速度、向心力的方向始终指向圆心解答：解：匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，向心力大小不变，方向始终指向圆心，动能（标量）不变故ABD错误，C正确故选：C点评：解决本题的关键知道匀速圆周运动的特点，即线速度、向心加速度、向心力是矢量2（3分）在变速运动中，物体的速度由0增加到v，再由v增加到2v，合外力做功分别为W1和W2，则W1与W2之比为（）A1：1B1：2C1：3D1：4考点：动能定理的应用菁优网版权所有专题：动能定理的应用专题分析：外力做功，可运用动能定理列式或运动学公式列式求解即可解答：解：根据动能定理得W1=mv20W2=m（2v）2mv2=3mv2，则得：W1：W2=1：3故选：C点评：动能定理是求解外力做功常用的方法，也可以根据运动学公式求解位移关系，再根据功的公式求解功的关系3（3分）如图所示，半径为r的圆筒绕其竖直中心轴O1O2以角速度匀速转动，质量为m的小物块（可视为质点）在圆筒的内壁上相对圆筒静止，小物块受到静摩擦力大小为f，弹力大小为N，则（）AN=0 f=mgBN=mg f=0CN=mg f=n2rDN=m2r f=mg考点：向心力；牛顿第二定律菁优网版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小物块做匀速圆周运动；对小物体受力分析，受重力、支持力和向上的静摩擦力；重力和静摩擦力平衡，支持力提供圆周运动的向心力解答：解：对小物体研究，做匀速圆周运动，受重力、支持力和向上的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：水平方向：N=m2r竖直方向：f=mg故选：D点评：本题关键明确小物体的运动情况和受力情况，然后根据牛顿第二定律列方程求解出静摩擦力和支持力表达式进行分析4（3分）如图所示，在平坦的垒球场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球在空中飞行一段时间后落地若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A垒球在空中运动过程中速度、加速度时刻改变B垒球落地时速度的方向可以竖直向下C垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定D垒球落地点与击球点的水平距离仅由初速度决定考点：抛体运动菁优网版权所有分析：物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解解答：解：A、垒球做平抛运动，仅受重力作用，故加速度为重力加速度g，故A错误；B、垒球初速度不为零，竖直受重力，故落地时速度不可能竖直向下，故B错误；C、垒球在空中运动的时间t=，所以垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定，所以C正确；、D、垒球落地点与击球点的水平距离x=vt，即由初速度和落地时间决定，故D错误故选：C点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解5（3分）做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动了100m，则下列说法中正确的是（）A线速度大小是10m/sB角速度大小是10rad/sC物体的运动周期是2sD向心加速度的大小是2m/s2考点：线速度、角速度和周期、转速；向心加速度菁优网版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：根据求出匀速圆周运动的线速度大小根据求出角速度的大小根据求出运动的周期依据可得向心加速度解答：解：A、线速度为：，故A正确B、角速度为：，故B错误C、周期为：，故C错误D、向心加速度为：，故D错误故选：A点评：解决本题的关键掌握线速度、角速度、周期的关系公式，以及它们的联系，能熟练对公式进行变形应用6（3分）如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮绕共同的轴转动在自行车正常行驶时（）A后轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等B后轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等C大齿轮边缘点与后轮边缘点的线速度相等D大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等考点：线速度、角速度和周期、转速；向心加速度菁优网版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：依据：同线传动线速度相等；同轴传动角速度相等可判定各个选项解答：解：同线传动线速度相等；同轴传动角速度相等，可知：AB、后轮边缘点与小齿轮边缘点为同轴，故角速度相等，线速度不相等，故A错误，B正确C、大齿轮边缘点与小齿轮边缘点为同线，故线速度相等，而小齿轮边缘点与后轮边缘点线速度不同，故C错误D、大齿轮边缘点与小齿轮边缘点为同线，故线速度相等，由于其半径不同，由v=r可知角速度不相等，故D错误故选：B点评：本题关键能分清同缘传动和同轴传动，还要能结合公式v=r列式求解，不难7（3分）如图所示，长0.5m的轻质细杆，其一端固定于O点，另一端固定有质量为1kg的小球小球在竖直平面内绕O点做圆周运动已知小球通过最高点时速度大小为2m/s，运动过程中小球所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2关于小球通过最高点时杆对小球的作用力，下列说法中正确的是（）A杆对小球施加向上的支持力，大小为2NB杆对小球施加向上的支持力，大小为18NC杆对小球施加向下的拉力，大小为2ND杆对小球施加向下的拉力，大小为18N考点：向心力；牛顿第二定律菁优网版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球通过最高点时，由重力和杆对小球的作用力的合力提供向心力，以小球为研究对象，根据牛顿第二定律求解解答：解：设小球通过最高点时杆对小球的作用力方向向下，大小为F根据牛顿第二定律得： mg+F=m则得：F=m（g）=1（10）N=2N，负号表示杆对小球的作用力方向向上，故杆对小球施加向上的支持力，大小为2N故选：A点评：解决圆周运动的动力学问题，关键分析物体受力，确定向心力的来源，再运用牛顿第二定律求解8（3分）某人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动已知地球质量为M，地球半径为R，卫星质量为m，引力常量为G则卫星在圆形轨道上运行时（）A线速度大小B线速度大小C角速度大小D角速度大小考点：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菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：根据万有引力提供向心力求出线速度的大小和角速度的大小解答：解：根据，解得，=故B正确，A、C、D错误故选：B点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道高度与轨道半径的区别9（3分）如图所示，游乐场中一位小朋友沿滑梯加速下滑，在此过程中他的机械能不守恒，其原因是（）A因为小朋友做加速运动，所以机械能不守恒B因为小朋友做曲线运动，所以机械能不守恒C因为小朋友受到了除重力以外的其他力作用，所以机械能不守恒D因为除重力做功外还有其它力做功，所以机械能不守恒考点：机械能守恒定律菁优网版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：小朋友在下滑过程中重力势能转化为动能，同时要克服摩擦做功，因此机械能减小，内能增加，所以在此过程中他的机械能不守恒，解答：解：在加速下滑过程中，小朋友高度下降，重力势能减小，动能增加他的机械能不守恒，其原因是摩擦力做负功，机械能减小，转化为内能故D正确故选：D点评：本题运用功能关系，分析机械能不守恒的原因，常规题10（3分）质量为m的物体静止在水平地面上，起重机将其竖直吊起，上升高度为h时，物体的速度为v0此过程中（）A重力对物体做功为B起重机对物体做功为mghC合外力对物体做功为D合外力对物体做功为+mgh考点：动能定理的应用；功的计算菁优网版权所有专题：功的计算专题分析：由动能定理可求得合外力的功；由重力做功的特点可求得重力所做的功解答：解：重力做功W=mgh，故B错误；由动能定理可知，合外力做功W=mv2；故C正确，D错误；而物体受重力、拉力，合力为Fmg；故有（Fmg）h=mv2；故重力做功不等于mv2；故A错误；故选：C点评：本题考查动能定理及重力做功的公式应用，要先注意分析物体的受力情况，再分析物体的受力情况11（3分）“蹦极”是一项很有挑战性的运动如图所示，蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上蹦极者从跳台跳下，落至图中a点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中c点是蹦极者所能达到的最低点在蹦极者从离开跳台到第一次运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A在a点时，蹦极者的动能最小B在b点时，弹性绳的弹性势能最小C从a点运动到c点的过程中，蹦极者的动能一直在增加D从a点运动到c点的过程中，蹦极者的机械能不断减小考点：功能关系；弹性势能菁优网版权所有分析：先分析该人下落过程中的受力情况，注意合力的大小和方向；蹦极者从最高点到a时，只受重力，重力势能转化为动能从a点到c点的过程中，人受到弹力和重力作用，分成两段：上段受到向下的合力做加速运动，速度越来越快；下段受到向上的合力做减速运动，速度越来越慢，到最低点速度为零解答：解：AC、蹦极者从最高点到a时，重力势能转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大；从a点到b点的过程中，受到向下的合力做加速运动，所以速度越来越快，动能越来越大；在b点时，合力为零；在b点以下，受到向上的合力做减速运动，速度越来越小，动能越来越小，最低点时速度为零所以蹦极者从a到b过程中，动能增大；在b到c的过程中动能减少，在c点动能为零，故AC错误B、蹦极人下落过程中，弹性绳从a点被拉长，到C点最长，即弹性势能最大，所以在a点以上弹性势能最小，在c点弹性势能最大，故B错误D、从a点到c点的运动过程中，只有重力和绳子的弹力做功，蹦极者和弹性绳的机械能守恒；由B选项知弹性绳的弹性势能增大，即弹性绳的机械能增大，所以蹦极者的机械能减少，故D正确故选：D点评：分析蹦极者的受力情况，特别是合力的方向，再判断蹦极者的运动情况是解本题的关键；D选项一定看准是蹦极者的机械能减少，否则错误12（3分）如图所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入木块，并留在木块里已知在子弹射入木块的过程中子弹发生的位移为s1，木块发生的位移为s2，子弹进入木块深度为s，子弹受到阻力大小恒为f，子弹射入木块后二者的共同速度为vt，不计空气阻力影响，下列说法中不正确的是（）ABCD考点：动量守恒定律；动量定理菁优网版权所有专题：动量定理应用专题分析：子弹射入木块的过程中，木块对子弹的阻力f做功为fs1，子弹对木块的作用力做功为fs2，根据动能定理，分别以木块和子弹为研究对象，分析子弹和木块的作用力做功与动能变化的关系解答：解：A、以子弹为研究对象，由动能定理得：fs1=则得：fs1= 故A正确B、以木块为研究对象，根据动能定理得，子弹对木块做功等于木块动能的增加，即fs2=故B正确C、D因为s=s1s2，由+得，fs=（M+m），则得 fs=（M+m）故C正确，D错误本题选错误的，故选：D点评：本题是冲击块类型，要注意应用动能定理研究单个物体时，功的公式W=fl中，l是相对于地的位移大小二多项选择题（本题共3小题，每小题3分，共9分在每小题所给的四个选项中，至少有一个选项符合题意全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分）13（3分）如图所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动，甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来下列说法中正确的是（）A在最高点时，水对杯底一定有压力B在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零C在最低点时，细绳对杯子的拉力充当向心力D在最低点时，杯中的水不只受重力作用考点：向心力菁优网版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：先对水和杯子整体研究，根据最高点绳子的拉力恰为mg，求出“水流星”在最高点的最小速度；然后对水研究，根据牛顿第二定律列式分析杯子对水的弹力在最低点，由重力和细绳拉力的合力提供向心力解答：解：A、B在最高点时，对水和杯子整体，恰好到达最高点时，细绳的拉力为零，完全由重力提供向心力，它们的加速度为g，根据牛顿第二和第三定律得知，水对杯底恰好没有压力设此时杯子的速度为v，则对整体：Mg=M，v=0，即在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零，故A错误，B正确C、D在最低点时，对整体，由重力和细绳拉力的合力提供向心力，对于水而言，受到重力和杯子的支持力，故C错误，D正确故选：BD点评：本题关键是抓住最高点的临界条件，先对水和杯子整体研究，得到最高点最小速度；然后再对水研究，求解水与杯子之间的弹力，不难14（3分）甲、乙两颗人造卫星都绕地球做匀速圆周运动，甲为地球同步卫星，乙为近地卫星关于这两颗卫星，下列说法中正确的是（）A甲的运行速度一定大于乙的运行速度B甲的运行周期一定大于乙的运行周期C甲卫星在运行时不可能经过北京的正上方D两卫星的运行速度均可以等于第一宇宙速度考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：根据万有引力提供向心力得出线速度、周期与轨道半径的关系，从而比较出大小同步卫星位于赤道的上方，与地球自转的周期相同解答：解：AB、根据得，v=，T=，知轨道半径越大，线速度越小，周期越大因为甲的轨道半径大于乙的轨道半径，则甲的速度小于乙的速度，甲的周期大于乙的周期故A错误，B正确C、甲为同步卫星，轨道在赤道的上方，不可能经过北京的正上方故C正确D、第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，速度同步卫星的速度小于第一宇宙速度故D错误故选：BC点评：解决本题的关键知道同步卫星的特点，以及掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用15（3分）质量为1kg的小球在空中自由下落，与水平地面相碰后立即被反弹，之后又上升到某一高度处此过程中小球的速度随时间变化规律的图象如图所示不计空气阻力，g取10m/s2下列说法中正确的是（）A小球在下落过程中重力做功12.5JB小球在上升过程中重力势能增加8JC小球与地面接触过程中机械能损失8JD小球刚与地面接触时重力的瞬时功率为50w考点：功率、平均功率和瞬时功率；自由落体运动；功能关系菁优网版权所有专题：功率的计算专题分析：结合速度时间图线求出小球下落的高度和上升的最大高度，从而求出下落过程和上升过程重力做功的大小结合与地面碰撞前后的速度，求出机械能的损失根据瞬时功率的大小求出小球与地面接触时，重力的瞬时功率大小解答：解：A、根据速度时间图线知，物体下降的高度h=，则重力做功W=mgh=101.25J=12.5J故A正确B、小球上升的高度h=，重力做功W=mgh=100.45=4.5J，则重力势能增加4.5J故B错误C、小球与地面接触前的速度为5m/s，接触后的速度为3m/s，则机械能的损失量=8J故C正确D、小球与地面接触时的速度为5m/s，则重力的瞬时功率P=mgv=105W=50W故D正确故选：ACD点评：本题考查图象的应用，重点明确图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移三、填空题（本题共4小题，16、17题每题2分，18、19题每题8分，共20分）16（2分）如图所示，光滑水平面上放置一条形磁铁，小铁球在运动过程中由于受到磁铁的吸引而做曲线运动，请你说明小铁球做曲线运动的原因是：小球所受合外力方向（加速度方向）与速度方向不在同一直线上考点：曲线运动菁优网版权所有专题：物体做曲线运动条件专题分析：（1）掌握力是改变物体运动状态的原因，并且知道磁体具有铁钴镍的性质；（2）在不受磁铁吸引力时，铁球应沿直线运动，若受磁铁的引力，则运动方向改变，所以在实验中应该将磁体放在与其运动方向垂直的地方；（3）运动方向和运动快慢的变化都是运动状态的变化解答：解：首先将小球放在凹槽顶端自由滚下，观察小球的运动状态；然后将磁铁放在与其运动方向垂直的位置，如图所示：让小球再次从凹槽顶端自由滚下，观察小球运动状态的变化；结果发现，放上磁铁后，小球的运动方向发生了变化，说明小球所受合外力方向（加速度方向）与速度方向不在同一直线上故答案为：小球所受合外力方向（加速度方向）与速度方向不在同一直线上点评：此题是探究使物体运动状态改变的原因的实验，考查了学生对运动状态的理解，根据题目中给出的器材磁铁，可以想到用磁铁对小钢球的吸引力使小球的运动方向发生变化，考查了学生设计实验的能力17（2分）利用如图所示的装置可以研究影响向心力大小的因素转动手柄1，使长槽4和短槽5分别随变速塔轮2和3匀速转动皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8标尺8上露出的等分格子的多少可以显示出小球所受向心力的大小考点：向心力；牛顿第二定律菁优网版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：根据题意结合图象分析清楚装置的结构，根据该装置各部分的相互作用分析答题解答：解：小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力F提供，球对挡板的反作用力为F，由牛顿第三定律得：F=F，F通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，F越大，弹簧测力筒7下降距离越大，露出标尺8的等分格子数越多，即露出标尺8的等分格子数越多，F越大，F越大，小球做圆周运动的向心力越大，因此标尺8上露出的等分格子的多少可以显示出小球所受向心力的大小故答案为：小球所受向心力的大小点评：分析清楚装置结构、知道该装置的原理是正确解题的关键，应用牛顿第三定律即可正确解题18（8分）小张同学采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验（1）请将下列主要实验步骤补充完整：A让小球多次从同一位置位置开始运动，记下小球运动过程中经过的一系列位置B安装器材，使斜槽末端切线水平，记下平抛起点O点和过O点的竖直线C测出曲线上某点的坐标x、y，用公式计算出平抛的初速度D取下记录纸，以平抛的起点O为原点，以过O点的竖直线为纵轴建立坐标系，用平滑曲线描绘出小球运动轨迹（2）上述实验步骤的合理顺序是BADC（3）他在得到的小球运动轨迹上，选取了横坐标x=10.00cm，纵坐标y=4.90cm的点，据此计算出小球运动的初速度为1.00m/s（取g=9.80m/s2）考点：研究平抛物体的运动菁优网版权所有专题：实验题；平抛运动专题分析：研究平抛运动，为了保证小球初速度水平，斜槽的末端需水平，为了保证小球平抛运动的初速度相等，则小球需从斜槽同一位置由静止释放根据下降的高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出小球的初速度解答：解：（1）为了小球平抛运动的初速度相等，则让小球多次从斜槽的同一位置由静止释放为了保证小球初速度水平，让斜槽末端切线方向水平（2）实验时先安装器材，然后进行实验，最后进行数据处理，实验顺序为：BADC（3）根据y=得，t=则小球的初速度故答案为：（1）同一 水平（2）BADC（3）1.00点评：解决本题的关键知道实验过程中的注意事项，以及掌握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19（8分）小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验，其中电源未画出（1）下列操作中正确的是CA用秒表测出重物下落时间B将打点计时器接到直流电源上C先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落（2）如图2所示，小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把打点计时器所打的第一个点记作O，另选取连续三个点A、B、C作为测量点若测得的A、B、C各点到O点的距离分别用s1，s2，s3表示，重物的质量用m表示，当地的重力加速度为g，打点计时器所用电源的频率为f为了方便，他可以利用图2中O点到B（选填“A”、“B”、“C”）点所代表的过程来验证机械能守恒定律；此过程中重物重力势能的减少量Ep=mgs2，动能的增加量Ek=考点：验证机械能守恒定律菁优网版权所有专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：正确解答本题需要掌握：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而求出动能的增加量解答：解：（1）A、可以用打点计时器计算时间，不需要秒表，故A错误；B、打点计时器应接交流电源，故B错误；C、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C正确；故选：C（2）根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，重力势能的减小量为EP=mgs2B点的瞬时速度：=则动能的增加量Ek=故答案为：（1）C（2）B，mgs2，点评：对于基础实验要从实验原理出发理解，通过动手，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆理解实验四计算题（本题共5小题，共35分解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和原始方程只写出最后答案不能得分有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位）20（5分）铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式如图所示，为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压，修筑铁路时转弯处外轨略高于内轨，即内外轨存在高度差已知火车转弯半径为R，车厢底面与水平面间的夹角为在转弯处当火车按规定速度行驶时轮缘不挤压内外轨，画出必要的受力示意图并求此规定行驶速度v考点：向心力；牛顿第二定律菁优网版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出火车拐弯时的速度大小解答：解：火车受力如图所示，在转弯处火车按规定速度行驶时，火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供F合=mgtan，根据牛顿第二定律有：，解得，火车规定行驶速度：；答：受力示意图如图所示，火车的速度为点评：解决本题的关键理清向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解21（7分）神舟飞船是我国自主研制的载人宇宙飞船系列，达到国际领先水平某飞船发射升空进入预定轨道后，绕地球做匀速圆周运动已知飞船用t秒时间绕地球运行了n圈，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求飞船绕地球飞行时距地面的高度h考点：万有引力定律及其应用；牛顿第二定律菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：结合周期的大小，根据万有引力提供向心力，以及万有引力等于重力求出飞船绕地球飞行时距离地面的高度解答：解：设地球质量为M，飞船质量为m，飞船运行时万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有飞船运行周期为质量为m0的物体在地面有解得飞船距地面高度答：飞船绕地球飞行时距地面的高度点评：解决本题的关键知道轨道半径和高度的关系，不能混淆，掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力这两个理论，并能熟练运用22（7分）如图所示，质量m=2.0kg的金属块（可视为质点）静止在高h=1.8m的光滑水平台面上现用水平恒力F=9.0N拉动金属块，当金属块向右运动s=4.0m时撤去拉力F，之后金属块在台面上滑行一段距离后飞离台面空气阻力忽略不计，g取10m/s2求：（1）金属块离开台面时的速度大小v；（2）金属块落地点距台面边缘的水平距离L；（3）金属块落地时速度方向与竖直方向的夹角考点：动能定理的应用；平抛运动菁优网版权所有专题：动能定理的应用专题分析：（1）由动能定理可以求出金属块离开平台时的速度；（2）金属块离开平台后做平抛运动，由平抛运动规律可以求出它的水平位移；（3）求出金属块落地时的竖直分速度，然后由数学知识求出速度与竖直方向的夹角解答：解：（1）金属块从静止到飞出平台的过程中，由动能定理得：Fs=mv20，金属块离开平台时的速度v=6.0m/s；（2）金属块离开平台后做平抛运动，在竖直方向：h=gt2，t=0.6s，水平方向：L=vt=60.6=3.6m；（3）金属块落地时，tan=1，则夹角=45；答：（1