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2014-2015学年广东省深圳市宝安区高一(下)期末物理试卷


2014-2015 学年广东省深圳市宝安区高一(下)期末物理试卷
一、单选题:共 8 小题,每题 3 分,共 24 分,每小题只有一个符合题意的答案。 1.下列说法中不正确的是( ) A. 做斜抛运动的物体在最高点的速度不为零 B. 第谷发现了行星三大运动定律 C. 卡文迪许测定万有引力常量 G D. 在制作棉花糖的过程中应用了离心运动知识 2.“神舟六号”的发射成功,

可以预见,随着航天员在轨道舱内停留时间的增加,体育锻炼 成了一个必不可少的环节,下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是( ) A. 哑铃 B. 弹簧拉力器 C. 单杠 D. 跑步机 3.下列说法中正确的是( ) A. 太空人在太空舱中处于悬浮状态是因为他不受力的作用 B. 绕地球做匀速圆周运动的卫星轨道越高,其绕地运行的线速度就越大 C. 绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道的圆心就在地心 D. 牛顿发现只有天上的物体才遵循万有引力定律,地上的物体不遵循该定律 4.将某物体分两个阶段举高到高处,每个阶段举高相同的高度,那么( A. 选不同的参考平面,在每个阶段物体重力势能的增量可能不相同 B. 不论选什么参考平面,物体在末状态的重力势能都相等 C. 选不同的参考平面,在各阶段重力做功不相等 D. 选不同的参考平面,在各阶段重力做功相等 )

5.一只小船在静水中的速度大小始终为 5m/s,在流速为 3m/s 的河中航行(船头可沿任意 方向) ,则河岸上的人能看到船的实际航速大小可能是( ) A. 3m/s B. 1m/s C. 12m/s D. 10m/s 6.如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为 m 的人随车在竖直平面内旋转,下列说 法正确的是( )

A. B. C. D.

车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来 人在最高点时对座位不可能产生压力 人在最低点时对座位的压力等于 mg 人在最低点时对座位的压力大于 mg

7.汽车上坡时,司机要用“换挡”的办法减速行驶,是为了( ) A. 省油 B. 减小发动机的功率 C. 增大爬坡的牵引力 D. 增大发动机的功率 8.如图所示.a 是地球赤道上的一点,某时刻在 a 的正上方有 b、c、d 三颗轨道位于赤道 平面的卫星,各卫星的运行方向均与地球自转方向(顺时针转动)相同,其中 d 是地球同步 卫星.从此时刻起,经过时间 t(已知时间均小于三颗卫星的运行周期) ,在图中各卫星相对 a 的位置最接近实际的是( )

A.

B.

C.

D.

二、双项选择题:共 5 个小题,每小题 5 分,共 25 分,在每小题给出的四个选项中,有两 个选项最符合题意,全部选对的得 5 分,只选一个且正确的得 3 分,有错、不选均不得分。 9.如图所示,在外力作用下某质点运动的 υ﹣t 图象为正弦曲线.从图中可以判断( )

A. B. C. D.

在 0~t1 时间内,外力做正功 在 0~t1 时间内,外力的功率逐渐增大 在 t2 时刻,外力的功率最大 在 t1~t3 时间内,外力做的总功为零 ,在物体下落

10.质量为 m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为 h 过程中,下列说法正确的是( )

A. 动能增加了 C. 重力势能减少了 mgh

B. 机械能减少了 D. 克服阻力做功

11.如图所示是单杠运动员做“单臂大回环”的动作简图,质量为 60kg 的体操运动员,用一 只手抓住单杠, 伸展身体, 以单杠为轴做圆周运动, 此过程中, 忽略空气阻力, 取 g=10m/s , 运动员在最低点时手臂受到的拉力可能为( )
2

A. 600N

B. 2400N

C. 3000N

D. 3600N

12.农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选.在同一风力作用下,谷种和瘪 谷(空壳)谷粒都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,如图所示.对 这一现象,下列分析正确的是( )

A. B. C. D.

M 处为谷种,N 处为瘪谷 M 处为瘪谷,N 处为谷种 谷种质量大,惯性大,飞得远些 谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些

13.如图所示,在岸边用绳跨过滑轮牵引小船,设水对船的阻力大小不变,在小船匀速靠岸 的过程中( )

A. 绳的拉力不断增大 C. 船所受浮力不断增大

B. 绳的拉力不变 D. 拉绳的速度不断减小

三、实验题:共 2 小题,共 14 分 14.如图 1 所示,某同学在做“在探究功与动能变化的关系”的实验,当小车在 1 条橡皮筋的 作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为 W,当用 2 条、3 条…橡皮筋重复实验时, 设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为 2W、3W…. (1)图 1 中电火花计时器的工作电源是 (填选项的字母)

A.4﹣6V 的低压交流电源 B.220V 的交流电源 C.4﹣6V 的低压直流电源 D.220V 的直流电 源 (2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺 少的测量工具是 . (有一个或者一个以上答案正确) ; A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.圆规 (3)正确操作的情况下,某次所打的纸带如图 2 所示.打在纸带上的点并不都是均匀的, 为了测量橡皮筋做功后小车获得的动能, 应选用纸带上的 部分进行测量 (根据 下面所示的纸带回答) ,小车在该阶段的速度是 m/s. (计算结果保留两位有效 数字) 2 (4)该同学根据实验数据做出了 W﹣V 图象,图线是一条过原点的倾斜直线,该同学得出 实验结论:在实验误差的允许范围内,合外力的功与速度的平方成正比.

15.“验证机械能守恒定律”.某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中 O 是起始点,A、 B、C 是打点计时器连续打下的 3 个点.该同学用毫米刻度尺测量 O 到 A、B、C 各点的距 离,并记录在图中(单位:cm) .

①这三个数据中不符合读数要求的是 ②实验中产生系统误差的主要原因是 (填大于或小于)动能的增加量. ③如果以 于 为纵轴,以 h 为横轴,则 .

,应记作 cm. ,使重锤重力势能的减少量

﹣h 图线是

,该图线的斜率等

四、综合计算题:共 4 小题,共 37 分,解答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,必须明确写出数值和单位。 16.如图上所示,有一水平传送带向右匀速行驶,将一质量为 m=1kg 的小物块轻放在传送 2 带的左端,小物块在传送带上运动的过程中 的速度﹣时间图象如图所示,g=10m/s ,则:

(1)小物块与传送带的动摩擦因数 μ 为多少? (2)小物块到达传送带右端时的动能 Ek 为多少? (3)小物块在传送带上运动的过程中系统产生的内能 Q 为多少?

17.如图 1 所示,水平转盘上放有质量为 m=1kg 的小物块,小物块到转轴的距离为 r=0.5m, 连接小物块和转轴的绳刚好被拉直(绳中张力为零) ,小物块和转盘间的最大静磨擦力是其 2 重力的 k=0.2 倍.g=10m/s ,求: (1)绳无拉力的情况下,转盘的最大角速度为 ω0 多大? (2)若绳能承受的拉力足够大,当转盘的角速度从零开始增大的过程中,在图 2 中画出拉 力 T 随角速度 ω 的变化关系图象. (要求写出分析过程)

18.如图所示,一个质量 m=0.6kg 的小球,从半径 R=0.4m 的 圆弧轨道的最高点由静止滑 下,轨道的横截面呈 V 形,其夹角为 74°,当小球运动到最低点时,对 V 形槽两侧的压力都 为 N1=10N,小球水平飞出后刚好能从旋转的圆筒上的 A 孔飞入,且不会与筒壁发生碰撞, 2 并能从 A 孔的正下方的 B 孔飞出,圆筒半径 r=0.5m, (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s ) , 求: (1)小球在 圆轨道上克服阻力所做的功 W. (2)A、B 两孔的距离 h. (3)圆筒转动的角速度 ω.

19.如图所示,水平桌面上的弹簧劲度系数为 k,一端固定在竖直墙壁上,另一端与一质量 为 m 的物体(可看成质点)相连接,物体与水平面间的动摩擦因数为 μ,现推动物体将弹 簧从原长压缩 x0 后静止释放,科学研究表明弹簧的弹性势能与弹簧伸长量的关系为 Ep= kx ,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g,求物体在水平面上运动过 程中 (1)当弹簧压缩量为 x0 时弹簧储存弹性势能 Ep 为多少? (2)若弹簧能恢复原长,则弹簧首次恢复原长时物体的速度 v 为多大? (3)物体可能通过路程的范围.
2

2014-2015 学年广东省深圳市宝安区高一(下)期末物理 试卷
参考答案与试题解析

一、单选题:共 8 小题,每题 3 分,共 24 分,每小题只有一个符合题意的答案。 1.下列说法中不正确的是( ) A. 做斜抛运动的物体在最高点的速度不为零 B. 第谷发现了行星三大运动定律 C. 卡文迪许测定万有引力常量 G D. 在制作棉花糖的过程中应用了离心运动知识 考点:物理学史. 分析:本题根据开普勒、卡文迪许的物理学贡献和物理常识进行答题. 解答: 解: A、 做斜抛运动的物体水平方向做匀速直线运动, 所以在最高点的速度不为零, 故 A 正确. B、开普勒发现了行星三大运动定律.故 B 错误. C、卡文迪许测定万有引力常量 G,故 C 正确. D、“棉花糖”的制作,是利用了离心运动知识,故 D 正确 本题选不正确的,故选:B. 点评:解决本题的关键要掌握物理学史,知道斜抛运动的研究方法:运动的分解法. 2.“神舟六号”的发射成功,可以预见,随着航天员在轨道舱内停留时间的增加,体育锻炼 成了一个必不可少的环节,下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是( ) A. 哑铃 B. 弹簧拉力器 C. 单杠 D. 跑步机 考点:超重和失重. 分析:想弄清楚在超重和失重的状态下哪些器材可以用, 必须清楚各个器材的物理原理, 看 看有没有与重力有关的原因,如果有那么,哪些器材就不能使用. 解答: 解: 用哑铃锻炼身体主要就是利用哑铃的重力, 在轨道舱中哑铃处于完全失重状态, 它对人的胳膊没有压力的作用; 利用单杠锻炼身体需克服自身的重力上升, 利用自身的重力下降. 在完全失重状态下已没有 重力可用; 在轨道舱中人处于失重状态,就算人站在跑步机上,但是脚对跑步机一点压力也没有.根据 压力与摩擦力成正比, 那么这时脚与跑步机之间没有一点摩擦力. 没有摩擦力人将寸步难行. 弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力,与重力无关. 故选 B 点评:本题的关键是明白各种器材的物理原理.在完全失重的情况下器材的作用还能否发 挥,这是一道基础题. 3.下列说法中正确的是( ) A. 太空人在太空舱中处于悬浮状态是因为他不受力的作用

B. 绕地球做匀速圆周运动的卫星轨道越高,其绕地运行的线速度就越大 C. 绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道的圆心就在地心 D. 牛顿发现只有天上的物体才遵循万有引力定律,地上的物体不遵循该定律 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:太空舱中处于完全失重;当半径越大时,线速度越小,角速度越小,周期越大;由地 球的引力提供人造地球卫星做匀速圆周运动;万有引力定律适用于地面与天空. 解答: 解:A、太空人在太空舱中处于完全失重,受到地球的引力,故 A 错误. B、根据 G =m 得,v= ,当轨道半径越大,线速度越小.故 B 错误.

C、绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的向心力,就是地球对它的引力.故 C 正确. D、万有引力定律适用于地上物体,也适用于天空上的物体.故 D 错误. 故选:C. 点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论, 知道线速度、 周期与轨道半径的 关系,以及知道完全失重的概念,理解万有引力定律的适用范围. 4.将某物体分两个阶段举高到高处,每个阶段举高相同的高度,那么( A. 选不同的参考平面,在每个阶段物体重力势能的增量可能不相同 B. 不论选什么参考平面,物体在末状态的重力势能都相等 C. 选不同的参考平面,在各阶段重力做功不相等 D. 选不同的参考平面,在各阶段重力做功相等 考点:重力势能. 分析: 我们要熟悉功能关系,知道重力做功量度重力势能的变化, 从重力做功特点知道重力做功与选什么参考平面无关只与初末位置有关. 解答: 解:根据重力势能的定义 Ep=mgh,其中 h 是该位置到参考平面的距离,选不同的 参考平面,h 不等, 所以选不同的参考平面,物体最后的重力势能不相等,物体举高重力做功 wG=﹣mgh,其中 h 是初末位置的高度差,选不同的参考平面,h 相等. 所以选不同的参考平面,两种情况中,重力做功相等;故 D 正确;ABC 错误; 故选:D. 点评:在物理上,重力称为保守力,重力做功只与初末位置有关,与路径无关;重力势能的 改变量与零势能面无关;只与高度差有关. 5.一只小船在静水中的速度大小始终为 5m/s,在流速为 3m/s 的河中航行(船头可沿任意 方向) ,则河岸上的人能看到船的实际航速大小可能是( ) A. 3m/s B. 1m/s C. 12m/s D. 10m/s 考点:运动的合成和分解. 专题:运动的合成和分解专题. 分析:船参与了静水运动和水流运动这两运动的合运动, 船实际的航速是这两个速度的合速 度,根据平行四边形定则,判定合速度的大小. )

解答: 解:船实际的航速是静水速和水流速的合速度,根据平行四边形定则,实际航速 v 大于等于 2m/s,小于等于 8m/s.故 A 正确,BCD 错误. 故选:A. 点评:解决本题的关键知道船参与了静水运动和水流运动这两运动的合运动, 会根据平行四 边形定则判定合速度的大小. 6.如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为 m 的人随车在竖直平面内旋转,下列说 法正确的是( )

A. B. C. D.

车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来 人在最高点时对座位不可能产生压力 人在最低点时对座位的压力等于 mg 人在最低点时对座位的压力大于 mg

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:车在最高点时,若恰好由重力提供向心力时,人与保险带间恰好没有作用力,没有保 险带,人也不会掉下来.当速度更大时,人更不会掉下来.当速度大于临界速度 时,人 在最高点时对座位就产生压力.人在最低点时,加速度方向竖直向上,根据牛顿第二定律分 析压力与重力的关系. 解答: 解:A、当人与保险带间恰好没有作用力,由重力提供向心力时,临界速度为 v0= .当速度 v≥ 时,没有保险带,人也不会掉下来.故 A 错误. B、当人在最高点的速度 v> 时,人对座位就产生压力.故 B 错误. C、D 人在最低点时,加速度方向竖直向上,根据牛顿第二定律分析可知,人处于超重 状态,人对座位的压力大于 mg.故 C 错误,D 正确. 故选 D 点评:本题是实际问题, 考查运用物理知识分析实际问题的能力, 关键根据牛顿运动定律分 析处理圆周运动动力学问题. 7.汽车上坡时,司机要用“换挡”的办法减速行驶,是为了( ) A. 省油 B. 减小发动机的功率 C. 增大爬坡的牵引力 D. 增大发动机的功率 考点:功率、平均功率和瞬时功率. 分析:司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡,由 P=FV 可知,在 功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大. 解答: 解: 由 P=FV 可知, 在功率一定的情况下, 当速度减小时, 汽车的牵引力就会增大, 此时更容易上坡,所以 C 正确.

故选 C. 点评:本题很好的把现实生活中的事情与所学的物理知识结合了起来, 可以激发学生的学习 兴趣. 8.如图所示.a 是地球赤道上的一点,某时刻在 a 的正上方有 b、c、d 三颗轨道位于赤道 平面的卫星,各卫星的运行方向均与地球自转方向(顺时针转动)相同,其中 d 是地球同步 卫星.从此时刻起,经过时间 t(已知时间均小于三颗卫星的运行周期) ,在图中各卫星相对 a 的位置最接近实际的是( )

A.

B.

C.

D. 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 G =mr 知,轨道半径越大,周期越大,则角速度越小,所以经过相同的

时间,可以比较出三卫星转过的角度,而同步卫星又与地球保持相对静止. 解答: 解:根据 G =mr 知,轨道半径越大,周期越大,则角速度越小,所以经过

相同的时间,三个卫星中,b 转过的角度最大,c 次之,d 最小,d 为同步卫星,与赤道上的 a 保持相对静止.故 A、B、C 错误,D 正确. 故选 D. 点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,G 关系以及知道同步卫星的特点. 二、双项选择题:共 5 个小题,每小题 5 分,共 25 分,在每小题给出的四个选项中,有两 个选项最符合题意,全部选对的得 5 分,只选一个且正确的得 3 分,有错、不选均不得分。 9.如图所示,在外力作用下某质点运动的 υ﹣t 图象为正弦曲线.从图中可以判断( ) =mr ,知道周期与轨道半径的

A. B. C. D.

在 0~t1 时间内,外力做正功 在 0~t1 时间内,外力的功率逐渐增大 在 t2 时刻,外力的功率最大 在 t1~t3 时间内,外力做的总功为零

考点:功的计算;功率、平均功率和瞬时功率. 分析:由 v﹣t 图象可知物体的运动方向,由图象的斜率可知拉力的方向,则由功的公式可 得出外力做功的情况,由 P=Fv 可求得功率的变化情况. 解答: 解:A、在 0~t1 时间内,由图象可知,物体的速度沿正方向,加速度为正值且减 小,故力与速度方向相同,故外力做正功;故 A 正确; B、图象斜率表示加速度,加速度对应合外力,合外力减小,速度增大;由图象可知 0 时刻 速度为零,t1 时刻速度最大但拉力为零,由 P=Fv 可知外力的功率在 0 时刻功率为零,t1 时 刻功率也为零,可知功率先增大后减小,B 错误. C、t2 时刻物体的速度为零,由 P=Fv 可知外力的功率为零,故 C 错误. D、在 t1~t3 时间内物体的动能变化为零,由动能定理可知外力做的总功为零,故 D 正确; 故选 AD. 点评: 本题要求学生能熟练掌握图象的分析方法,由图象得出我们需要的信息. B 答案中采用极限分析法,因开始为零,后来为零,而中间有功率,故功率应先增大,后减 小.

10.质量为 m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为 h 过程中,下列说法正确的是( A. 动能增加了 C. 重力势能减少了 mgh ) B. 机械能减少了 D. 克服阻力做功

,在物体下落

考点:动能定理的应用;机械能守恒定律. 专题:动能定理的应用专题. 分析:根据动能定理判断动能的变化, 根据重力做功判断重力势能的变化, 根据动能和重力 势能的变化判断机械能的变化,根据机械能的变化得出克服阻力做功的大小. 解答: 解:A、物体所受的合力 量,则动能增加量为 .故 A 错误. ,根据动能定理,合力做功等于动能的变化

B、重力做功 mgh,所以重力势能减小 mgh,则机械能减小 D、 除重力以外其它力做功等于机械能的增量, 机械能减小

.故 B 错误,C 正确. , 知克服阻力做功 . 故

D 正确. 故选 CD. 点评:解决本题的关键掌握功能关系, 知道重力做功与重力势能的关系, 合力功与动能变化 的关系,除重力以外其它力做功与机械能的关系. 11.如图所示是单杠运动员做“单臂大回环”的动作简图,质量为 60kg 的体操运动员,用一 2 只手抓住单杠, 伸展身体, 以单杠为轴做圆周运动, 此过程中, 忽略空气阻力, 取 g=10m/s , 运动员在最低点时手臂受到的拉力可能为( )

A. 600N

B. 2400N

C. 3000N

D. 3600N

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:把人看成一个质点绕杠做圆周运动,在最高点时速度为 0,根据动能定理或机械能守 恒求出人在最低点时的速度 v,由于在最低点合外力提供向心力,则人手臂的拉力和重力的 合力提供向心力,算得此时人手臂的拉力为最小值. 解答: 解:把人看成质量为 m=60kg 的质点,距杠距离为 L 绕杠做圆周运动,令人在最高 点时的速度为 v0,当人运动最低点时的速度为 v. 根据动能定理可得: mg?2l= ﹣

人在最低点时手臂的拉力和重力的合力提供向心力,则 F﹣mg=m

联立得 F=5mg+m 当 v0=0 时拉力的最小值 Fmin=5mg=3000N,可知 F 可能等于 3600N,不可能等于 600N 和 2400N.故 AB 错误,CD 正确. 故选:CD. 点评:把人模型看成一个圆周运动的模型, 令人在圆周运动中手臂中力最大时人运动到最低 点, 即此时手臂对人的拉力和人的重力提供人圆周运动的向心力, 根据牛顿第二定律列式求. 12.农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选.在同一风力作用下,谷种和瘪 谷(空壳)谷粒都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,如图所示.对 这一现象,下列分析正确的是( )

A. B. C. D.

M 处为谷种,N 处为瘪谷 M 处为瘪谷,N 处为谷种 谷种质量大,惯性大,飞得远些 谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些

考点:平抛运动. 专题:平抛运动专题. 分析:谷种和瘪谷做的是平抛运动, 平抛运动可以分解到水平方向和竖直方向去研究, 水平 方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同. 解答: 解:D、在大小相同的风力作用下,风车做的功相同,由于谷种的质量大,所以离 开风车时的速度小,所以 D 正确. A、由于谷种飞出时的速度较小,而谷种和瘪谷的运动的时间相同,所以谷种的水平位移较 小,瘪谷的水平位移较大,所以 N 处是瘪谷,M 处是谷种,所以 A 正确,B 错误. C、由于谷种飞出时的速度较小,而运动的时间相同,所以谷种的水平位移较小,与谷种的 惯性大小无关,所以 C 错误. 故选 AD 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. 13.如图所示,在岸边用绳跨过滑轮牵引小船,设水对船的阻力大小不变,在小船匀速靠岸 的过程中( )

A. 绳的拉力不断增大 C. 船所受浮力不断增大

B. 绳的拉力不变 D. 拉绳的速度不断减小

考点:运动的合成和分解. 专题:运动的合成和分解专题. 分析:将船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向, 根据平行四边形定则得出拉绳子的 速度与船的速度关系,从而进行判断.对船受力分析,通过共点力平衡分析拉力、浮力的变 化. 解答: 解:ABC、对船受力分析得,因为船做匀速直线运动,合力为零,则 Tcosθ=f,因 为阻力不变,则 θ 增大,T 增大.在竖直方向上,Tsinθ+F 浮=mg,T 增大,sinθ 增大,则浮 力减小.故 A 正确,BC 错误. D、将船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,根据平行四边形定则得,v1=vcosθ, 在船匀速靠岸的过程中,θ 增大,则拉绳的速度减小.故 D 正确.

故选:AD.

点评:解决本题的关键能够正确地受力分析, 运用共点力平衡进行求解, 同时掌握矢量的合 成法则运算,及理解运动的分解. 三、实验题:共 2 小题,共 14 分 14.如图 1 所示,某同学在做“在探究功与动能变化的关系”的实验,当小车在 1 条橡皮筋的 作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为 W,当用 2 条、3 条…橡皮筋重复实验时, 设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为 2W、3W…. (1)图 1 中电火花计时器的工作电源是 B (填选项的字母) A.4﹣6V 的低压交流电源 B.220V 的交流电源 C.4﹣6V 的低压直流电源 D.220V 的直流电 源 (2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺 少的测量工具是 AB . (有一个或者一个以上答案正确) ; A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.圆规 (3)正确操作的情况下,某次所打的纸带如图 2 所示.打在纸带上的点并不都是均匀的, 为了测量橡皮筋做功后小车获得的动能,应选用纸带上的 GJ 部分进行测量(根据下面 所示的纸带回答) ,小车在该阶段的速度是 0.65 m/s. (计算结果保留两位有效数字) 2 (4)该同学根据实验数据做出了 W﹣V 图象,图线是一条过原点的倾斜直线,该同学得出 实验结论:在实验误差的允许范围内,合外力的功与速度的平方成正比.

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: (1)电火花计时器使用 220V 的交流电源. (2)处理实验数据时需要测出计数点间的距离,据此选择实验器材. (3)实验时需要测出橡皮筋恢复原长,即小车做匀速直线运动时的速度,根据图示纸带分 析答题;根据实验数据应用速度公式求出小车的速度. 解答: 解: (1)电火花计时器的工作电压是 220V 的交流电,故 B 正确,ACD 错误. (2)处理实验数据时需要测量两计数点间的距离,因此还需要的器材是:刻度尺; 同时还需要天平测量小车的质量,因此还要器材是:天平.故 AB 正确,CD 错误;

(3)由图示纸带可知,GJ 部分两点间的距离相等,小车做匀速直线运动,应选用的纸带是 GJ 部分; 小车获得的速度 v= = m/s=0.65m/s;

故答案为: (1)B; (2)AB; (3)GJ;0.65. 点评:本题考查了实验器材、 实验注意事项、 实验数据处理, 探究功与速度变化的关系实验, 应求出橡皮筋完全恢复原长时的速度, 应选纸带上相邻点间距离相等的纸带进行实验数据处 理. 15.“验证机械能守恒定律”.某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中 O 是起始点,A、 B、C 是打点计时器连续打下的 3 个点.该同学用毫米刻度尺测量 O 到 A、B、C 各点的距 离,并记录在图中(单位:cm) .

①这三个数据中不符合读数要求的是 15.7 ,应记作 15.70 cm. ②实验中产生系统误差的主要原因是 有纸带与打点计时器间的摩擦力及空气阻力 ,使 重锤重力势能的减少量 大于 (填大于或小于)动能的增加量. ③如果以 为纵轴,以 h 为横轴,则 ﹣h 图线是 过原点的倾斜直线 ,该图线的斜率

等于 重力加速度 . 考点:验证机械能守恒定律. 专题:实验题. 分析:根据重锤下落的高度求出重力势能的减小量, 根据某段时间内的平均速度等于中间时 刻的瞬时速度得出 B 点的瞬时速度,从而得出动能的增加量. 解答: 解: (1)刻度尺的读数需读到最小刻度的后一位,三个数据中不符合有效数字读数 要求的是 15.7,应读为:15.70. (2)重力势能的减小量大于动能的增加量,原因有纸带与打点计时器间的摩擦力及空气阻 力;使减小的重力势能有一部分转化为内能. (3)由 mgh= mv 可得:
2

=gh,故

﹣h 图线为过原点的倾斜直线,图象的斜率表示重

力加速度; 故答案为(1)①15.7;15.70 ②有纸带与打点计时器间的摩擦力及空气阻力;大于 ③过原点的倾斜直线;重力加速度 点评:纸带问题的处理时力学实验中常见的问题. 我们可以纸带法实验中, 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,这是纸带法实验中考查的重点.

四、综合计算题:共 4 小题,共 37 分,解答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,必须明确写出数值和单位。 16.如图上所示,有一水平传送带向右匀速行驶,将一质量为 m=1kg 的小物块轻放在传送 2 带的左端,小物块在传送带上运动的过程中 的速度﹣时间图象如图所示,g=10m/s ,则: (1)小物块与传送带的动摩擦因数 μ 为多少? (2)小物块到达传送带右端时的动能 Ek 为多少? (3)小物块在传送带上运动的过程中系统产生的内能 Q 为多少?

考点:动能定理的应用;功能关系. 专题:动能定理的应用专题. 分析: (1)根据速度时间图线求出物块匀减速运动的加速度大小,结合牛顿第二定律求 出物块与传送带间的动摩擦因数大小. (2)由动能的计算公式求出物块的动能. (3)根据运动学公式求出整个过程相对路程的大小,结合摩擦力与相对路程的乘积求出产 生的热能 解答: 解: 小物块先在传送带上做匀加速直线运动, 当物块速度与传送带速度相等后物块 做匀速直线运动,由 v﹣t 图象可知,传送带的速度为 2m/s; (1)物块的加速度:a= = =2m/s ,
2

由牛顿第二定律得:μmg=ma, 解得:μ=0.2; (2)物块到达传送带右端时的速度为 2m/s, 物块的动能:EK= mv = ×1×2 =2J; (3)物块相对于传送带的位移:s=vt﹣ at =1m, 物块在传送带上运动过程系统产生的内能: Q=μmgs=0.2×1×10×1=2J; 答: (1)小物块与传送带的动摩擦因数 μ 为 0.2; (2)小物块到达传送带右端时的动能 Ek 为 2J; (3)小物块在传送带上运动的过程中系统产生的内能 Q 为 2J. 点评:解决本题的关键理清物块在传送带上整个过程的运动规律, 结合牛顿第二定律和运动 学公式以及速度时间图线进行求解. 17.如图 1 所示,水平转盘上放有质量为 m=1kg 的小物块,小物块到转轴的距离为 r=0.5m, 连接小物块和转轴的绳刚好被拉直(绳中张力为零) ,小物块和转盘间的最大静磨擦力是其 2 重力的 k=0.2 倍.g=10m/s ,求:
2 2 2

(1)绳无拉力的情况下,转盘的最大角速度为 ω0 多大? (2)若绳能承受的拉力足够大,当转盘的角速度从零开始增大的过程中,在图 2 中画出拉 力 T 随角速度 ω 的变化关系图象. (要求写出分析过程)

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)当绳子刚好出现拉力时,静摩擦力达到最大值,结合牛顿第二定律求出转盘 的角速度. (2)根据拉力和静摩擦力的合力提供向心力,结合牛顿第二定律求出细绳的拉力. 解答: 解: (1)设角速度为 ω1 时,物块所受静摩擦力为最大静摩擦力,也是绳子刚好出 现拉力,有: kmg=mω0 r 得:ω0= =2rad/s
2

(2)当角速度小于等于 2rad/s 时,绳子拉力等于零, 当角速度大于等于 2rad/s 时, 根据牛顿第二定律得 T=kmg=mω r T=mω r﹣kmg= ω ﹣2 作出拉力 T 随角速度 ω 的变化关系图象:
2 2 2

答: (1)绳无拉力的情况下,转盘的最大角速度为 2rad/s (2)如图. 点评:解决本题的关键知道物块做圆周运动向心力的来源, 结合牛顿第二定律进行求解, 难 度不大.

18.如图所示,一个质量 m=0.6kg 的小球,从半径 R=0.4m 的 圆弧轨道的最高点由静止滑 下,轨道的横截面呈 V 形,其夹角为 74°,当小球运动到最低点时,对 V 形槽两侧的压力都 为 N1=10N,小球水平飞出后刚好能从旋转的圆筒上的 A 孔飞入,且不会与筒壁发生碰撞,

并能从 A 孔的正下方的 B 孔飞出,圆筒半径 r=0.5m, (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s ) , 求: (1)小球在 圆轨道上克服阻力所做的功 W. (2)A、B 两孔的距离 h. (3)圆筒转动的角速度 ω.

2

考点:动能定理的应用;向心力. 专题:动能定理的应用专题. 分析: (1)根据小球运动到圆轨道最低点时受力情况,得到合力,由牛顿第二定律和向 心力公式结合求出经过最低点时的速度,再由动能定理求解克服阻力做的功. (2)小球水平飞出后刚好能从旋转的圆筒上的 A 孔飞入,且不会与筒壁发生碰撞,做平抛 运动,由分位移公式求解 h. (3)圆筒做匀速圆周运动,具有周期性,根据转过的角度和角速度关系,求解即可. 解答: 解: (1)由小球运动到圆轨道最低点时受力情况知,在最低点的合力为:F 合 =2FNcos53°﹣mg=6N 在最低点,由合力提供向心力,则有:F 合=m 解得:v=2m/s 由动能定理得:mgR﹣W= 解得小球在 圆轨道上克服阻力所做的功:W=1.2J (2)小球进入圆筒内的运动,由平抛运动的规律得: t= =0.5s =1.25m

则有:h=

(3)由题意知 θ=(2n+1)π=ωt 解得:ω=2(2n+1)π rad/s, (n=0,1,2,3…) 答: (1)小球在 圆轨道上克服阻力所做的功 W 是 1.2J. (2)A、B 两孔的距离 h 是 1.25m. (3)圆筒转动的角速度 ω 是 2(2n+1)π rad/s, (n=0,1,2,3…) .

点评:解决本题要掌握圆周运动动力学的基本思路: 合力提供向心力, 平抛运动的研究方法: 运动的分解.关键是抓住圆周运动的周期性,分析圆筒转过的角度表达式. 19.如图所示,水平桌面上的弹簧劲度系数为 k,一端固定在竖直墙壁上,另一端与一质量 为 m 的物体(可看成质点)相连接,物体与水平面间的动摩擦因数为 μ,现推动物体将弹 簧从原长压缩 x0 后静止释放,科学研究表明弹簧的弹性势能与弹簧伸长量的关系为 Ep= kx ,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g,求物体在水平面上运动过 程中 (1)当弹簧压缩量为 x0 时弹簧储存弹性势能 Ep 为多少? (2)若弹簧能恢复原长,则弹簧首次恢复原长时物体的速度 v 为多大? (3)物体可能通过路程的范围.
2

考点:功能关系. 分析: (1)根据 Ep= kx ,求解弹簧储存弹性势能 Ep. (2)弹簧首次恢复原长时,由能量守恒求解物体的速度 v. (3)对全过程使用动能定理即可解答. 解答: 解: (1)当弹簧压缩量为 x0 时弹簧储存弹性势能 Ep= kx0 . (2)从释放到弹簧首次恢复原长,由能量守恒可得: Ep=μmgx0+
2 2

解得 v= (3)若物体最终停在原长位置,物体运动的路程最大,由能量守恒得:Ep=μmgs 最大 解得:s 最大= 若物体最终停在弹簧弹力等于最大摩擦力的位置,物体运动的路程最小,则得:Ep=μmgs 最


+

又 x=

解得:s 最小=



物体可能通过路程的范围为:



≤s≤



答: (1)当弹簧压缩量为 x0 时弹簧储存弹性势能 Ep 为 kx0 .
2

(2)若弹簧能恢复原长,则弹簧首次恢复原长时物体的速度 v 为



(3)物体可能通过路程的范围为:



≤s≤



点评:本题是信息题,首先要读懂得题意,知道弹性势能与弹簧的形变量的关系.其次要把 握能量是如何转化的,运用能量守恒定律解答.


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