1、第 1 页(共 28 页)2015-2016 学年浙江省绍兴一中高一(下)期中物理试卷一、单项选择题:(本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分)1关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A在平衡力作用下,物体可以做曲线运动B曲线运动的加速度可以一直为零C曲线运动一定是变速运动D在恒力作用下,物体不可以做曲线运动2在同一点 O 抛出的三个物体,做平抛运动的轨迹如图所示,则三个物体做平抛运动的初速度 vA、v B、v C 的关系和三个物体做平抛运动的时间 tA、t B、t C 的关系分别是( )Av Av Bv C t At B tC Bv A=vB=vC t A=tB=tCC vAv B
2、v C t At Bt C Dv Av Bv C t At Bt C3自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分(如图) ,行驶时( )A大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度之比等于它们半径的反比D后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度之比等于它们半径的反比4太阳系中有两颗行星,它们绕太阳运转周期之比为 8:1,则两行星的公转速度之比为( )第 2 页(共 28 页)A2 :1 B4:1 C1:2 D1:45两个大小相同的实心均质小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为 F,若两个半径为小铁球 2 倍的实心均质大
3、铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力变为( )A2F B4F C8F D16F62015 年 12 月,我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0102km 的预定轨道 “悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动已知地球半 R=6.4103km下列说法正确的是( )A “悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小B “悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小C “悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小D “悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小7一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为 v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体重力,
4、物体静止时,弹簧测力计的示数为 N已知引力常量为 G,则这颗行星的质量为( )A B C D8物体在合外力作用下做直线运动的 vt 图象如图所示下列表述正确的是( )A在 01s 内,合外力做正功B在 02s 内,合外力总是做负功第 3 页(共 28 页)C在 12s 内,合外力做负功D在 03s 内,合外力总是做正功9把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力又可以载客,这样的客车车辆叫做动车而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等若
5、 l 节动车加 3 节拖车编成的动车组的最大速度为 120km/h;则 6 节动车加 3 节拖车编成的动车组的最大速度为( )A120km/h B240km/h C320km/h D480km/h10如图所示,一轻弹簧一端固定于 O 点,另一端系一重物,将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的 A 点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由 A 点摆向最低点 B 的过程中( )A重力做正功,弹力不做功B重力做正功,弹力做正功C若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功D若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功11关于机械能守恒的叙述,正确的是
6、( )A做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒B做变速直线运动的物体机械能不可能守恒C合外力为零时,机械能一定守恒D只有重力对物体做功,物体的机械能不一定守恒12如图所示,AB 为 圆弧轨道, BC 为水平直轨道,圆弧的半径为 R,BC 的长度也是 R一质量为 m 的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为 ,当它由轨道顶端 A 从静止下滑时,恰好运动到 C 处停止,那么物体在 AB 段克服摩擦力做功为( )第 4 页(共 28 页)A mgR B mgR CmgR D (1 )mgR13能源短缺和环境恶化指的是( )煤炭和石油的开采与技术有关,在当前技术条件下,煤炭和石油的开采是有限的,这叫能源短缺煤
7、炭和石油资源是有限的,以今天的开采和消耗速度,石油储藏将在百年内用尽,煤炭资源也不可能永续,这叫能源短缺煤炭和石油具有很大的气味,在开采、存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污染空气,使环境恶化大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气,改变了大气成分,使环境恶化A B C D二、不定项选择题(本题共 3 小题,每小题 2 分,共 6 分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的全部选对的得 2 分,选对但不全的得1 分,有选错的得 0 分)14如图所示,A、B、C 三个物体放在旋转的圆台上,静摩擦因数匀为 u,A 的质量是 2m,B 和 C 的质量为 m,A、B 离轴为 R
8、, C 离轴为 2R,当圆台旋转时,若 A、B、C 均没有滑动,则( )AC 的向心加速度最大BB 物体受到的摩擦力最小C若圆台转速增大时,C 比 A 先滑动D若圆台转速增大时,B 比 A 先滑动第 5 页(共 28 页)15关于摩擦力做功,下列说法中正确的是( )A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功B静摩擦力有阻碍物体的相对运动趋势的作用,一定不做功C静摩擦力和滑动摩擦力都可以做正功D系统内两物体间相互作用,一对静摩擦力做的总功一定等于零16一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端,已知小物块的初动能为 E,它返回到斜面底端的速度为 V,克服摩擦力所做功为 ,若小物块以
9、2E 的初动能冲上斜面,则有( )A返回到斜面底端时的动能为B返回斜面底端时的动能为 E;C返回斜面底端时的速度大小为 VD小物块两次往返克服摩擦力做功相同三、非选择题(本题共 7 小题,共 55 分)17如图(甲)所示的实验装置,可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系(1)实验中,小车会受到摩擦力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,下面操作正确的是 A放开小车,小车能够自由下滑即可B放开小车,小车能够匀速下滑即可C放开拖着纸带的小车,小车能够自由下滑即可D放开拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可(2)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应
10、选用纸带的某部分进行测量,如图(乙)所示你认为下列选项中可能合理的是 第 6 页(共 28 页)ABD BGI CHK D AK18如图 1 所示,用包有白纸的质量为 1.00kg 的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出细线,如图 2 所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动测得各线之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm 、106.0mm ,已知电动机铭牌上标有“1500r/min”字样,由此验证机械能守恒根据以上内容,回答下列问题:(1)
11、图 1 中的圆柱棒的 端是悬挂端(填左或右) (2)根据图 2 所给的数据,可知毛笔画下细线 C 时,圆柱棒下落的速度 VC= m/s;画下细线 D 时,圆柱棒下落的速度 VD= m/s;细线 C、D 之间棒的动能的动能的变化量为 J,重力势能的变化量为 J (取 g=9.8m/s2) 由此可得出的结论是 19宇航员站在一星球表面上的某高处,从 h 高处自由下落一个小球,经过时间 t,球落到星球表面,已知该星球的半径为 R,引力常量为 G,求:(1)该星球的质量 M(2)该星球的第一宇宙速度是多少?20如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从 A 点由静止出发,经过时间 t后关闭电动机,赛车继续
12、前进至 B 点后水平飞出,垂直地撞到倾角为 =53的斜面上 C 点已知赛车在水平轨道 AB 部分运动时受到恒定阻力 f=0.4N,赛车的质量 m=0.4kg,通电后赛车的电动机以额定功率 P=2W 工作,轨道 AB 的长度L=2m,B、C 两点的水平距离 S=1.2m,空气阻力忽略不计,g 取 10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6求:(1)赛车运动到 B 点和 C 点时速度的大小分别为多少;(2)赛车电动机工作的时间 t第 7 页(共 28 页)21如图在一次“研究平抛物体的运动”的实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长 L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,则该
13、小球做平抛运动的初速度为 m/s;运动到 B 点的速度大小为 m/s (g 取 10m/s2)22如图所示,半径为 R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为 m的小球 A、B 以不同速率进入管内,A 通过最高点 C 时,对管壁上部的压力为3mg,B 通过最高点 C 时,对管壁下部的压力为 0.75mg求 A、B 两球落地点间的距离23如图所示,传送带与水平面之间的夹角为 =30,其上 A、B 两点间的距离为 s=5m,传送带在电动机的带动下以 v=1m/s 的速度匀速运动,现将一质量为m=10kg 的小物体(可视为质点)轻放在传送带的 A 点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为 = ,
14、在传送带将小物体从 A 点传送到 B 点的过程中, (g取 10m/s2)求:(1)传送带对小物体做的功(2)电动机因物体 A 而多消耗的电能第 8 页(共 28 页)2015-2016 学年浙江省绍兴一中高一(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题:(本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分)1关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A在平衡力作用下,物体可以做曲线运动B曲线运动的加速度可以一直为零C曲线运动一定是变速运动D在恒力作用下,物体不可以做曲线运动【考点】物体做曲线运动的条件【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可
15、以分析得出结论【解答】解:A、物体受力平衡的话,只能是做匀速直线运动或者是静止,不可能做曲线运动,故 A 错误B、做曲线运动的物体一定受到与速度方向不在同一直线上的力的作用;故加速度一定不为零;故 B 错误;C、曲线运动的速度时刻改变,故曲线运动一定是变速运动;故 C 正确;D、在恒力作用下物体可以做曲线运动,如平抛运动;故 D 错误;故选:C2在同一点 O 抛出的三个物体,做平抛运动的轨迹如图所示,则三个物体做平抛运动的初速度 vA、v B、v C 的关系和三个物体做平抛运动的时间 tA、t B、t C 的关系分别是( )第 9 页(共 28 页)Av Av Bv C t At B tC B
16、v A=vB=vC t A=tB=tCC vAv Bv C t At Bt C Dv Av Bv C t At Bt C【考点】平抛运动【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动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:三个物体都做平抛运动,取一个相同的高度,此时物体的下降的时间相同,水平位移大的物体的初速度较大,如图所示,由图可知:v Av Bv C,由 h= gt2 可知,物体下降的高度决定物体运动的时间,所以 tAt B tC,所以 C 正确故选 C3自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分(如图) ,行驶
17、时( )A大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度之比等于它们半径的反比D后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度之比等于它们半径的反比【考点】线速度、角速度和周期、转速第 10 页(共 28 页)【分析】根据向心加速度的公式 a= =2r 知,线速度大小不变,向心加速度与半径成反比,角速度不变,向心加速度与半径成正比【解答】解:A、大齿轮和小齿轮边缘上各点都在传送带上,所以两处各点的线速度相等,故 A 错误;B、后轮边缘点和小齿轮边缘点属于同轴转动,故角速度相等,故 B 错误;C、大齿轮边缘点与小齿轮边缘点是同缘传动边缘点,
18、线速度相等;由向心加速度的公式 a= 知,大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与其半径成反比,故 C 正确;D、后轮边缘点和小齿轮边缘点属于同轴转动,角速度相等;由向心加速度的公式 a=2r 知,后轮边缘点比小齿轮边缘点的向心加速度与其半径成正比,故D 错误故选:C4太阳系中有两颗行星,它们绕太阳运转周期之比为 8:1,则两行星的公转速度之比为( )A2 :1 B4:1 C1:2 D1:4【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径的关系式,结合周期之比求出轨道半径之比,从而根据万有引力提供向心力求出线速度之比【解答】解:根据 得:T= ,因为周期之比为 8:
19、1,则轨道半径之比为 4:1,根据 得:v= ,轨道半径之比为 4:1,则公转速度之比为 1:2,故 C 正确, ABD 错误故选:C第 11 页(共 28 页)5两个大小相同的实心均质小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为 F,若两个半径为小铁球 2 倍的实心均质大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力变为( )A2F B4F C8F D16F【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据 m= 可知半径变为原来的两倍,质量变为原来的 8 倍,再根据万有引力公式即可求解【解答】解:设两个大小相同的实心小铁球的质量都为 m,半径为 r,根据万有引力公式得:F=根据 m= 可知,半径变为原来的两倍,质量
20、变为原来的 8 倍所以若将两半径为小铁球半径 2 倍的实心大铁球紧靠在一起时,万有引力 F= =16F是原来的 16 倍故选:D62015 年 12 月,我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0102km 的预定轨道 “悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动已知地球半 R=6.4103km下列说法正确的是( )A “悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小B “悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小C “悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小D “悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小第 12 页(共 28 页)【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析
21、】 “悟空 ”卫星的运行轨道小于同步卫星的运行轨道,则有万有引力提供向心力确定线速度,角速度,周期的表达式再比较其大小关系【解答】解:A、由万有引力提供向心力,得:v= ,半径小的速度大,则 A错误B、由万有引力提供向心力,得: ,半径小的角速度大,则 B 错误C 、由万有引力提供向心力,得: ,半径小的周期小,则 C 正确D、由万有引力提供向心力,得:a= ,得半径小的加速度大,则 D 错误故选:C7一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为 v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为 N已知引力常量为 G,则这颗行星的质量
22、为( )A B C D【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【分析】先求出该星球表面重力加速度,根据万有引力提供向心力公式即可求解【解答】解:G=mg所以 g=根据万有引力提供向心力得:解得:M=故选 B第 13 页(共 28 页)8物体在合外力作用下做直线运动的 vt 图象如图所示下列表述正确的是( )A在 01s 内,合外力做正功B在 02s 内,合外力总是做负功C在 12s 内,合外力做负功D在 03s 内,合外力总是做正功【考点】匀变速直线运动的图像【分析】根据动能定理 W 合 =E K 判断合力做功【解答】解:A、在 0ls 内,动能增加,根据动能定理 W
23、合 =E K,合外力做正功故 A 正确B、在 02s 内,动能增加,根据动能定理 W 合 =E K,合外力做正功故 B 错误C、在 12s 内,动能减小,根据动能定理 W 合 = EK,合外力做负功故 C 正确D、在 0ls 内,合外力做正功,在 12s 内,合外力做负功故 D 错误故选:AC9把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力又可以载客,这样的客车车辆叫做动车而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等若 l 节动车加 3 节拖车
24、编成的动车组的最大速度为 120km/h;则 6 节动车加 3 节拖车编成的动车组的最大速度为( )A120km/h B240km/h C320km/h D480km/h【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】当牵引力和阻力的大小相等时,动车的速度达到最大值,由此可以求第 14 页(共 28 页)得动车组的最大速度【解答】解:设每节动车的功率为 P,每节动车的重力为 G,阻力为 kG,则 1 节动车加 3 节拖车编成的动车组:P=F1V1其中牵引力 F1=4kG6 节动车加 3 节拖车编成的动车组:6P=F2V2其中牵引力 F2=9kGV1=120km/h代入解得 V2=320km/h故选 C
25、10如图所示,一轻弹簧一端固定于 O 点,另一端系一重物,将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的 A 点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由 A 点摆向最低点 B 的过程中( )A重力做正功,弹力不做功B重力做正功,弹力做正功C若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功D若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功【考点】功能关系;功的计算【分析】根据重力做功,判断重力势能的变化,根据弹簧形变量的变化分析弹性势能的变化在整个运动的过程中,重力和弹簧的弹力做功,用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,下落过程细绳的长度不发生变化【解答】解:AB、重
26、物由 A 点摆向最低点 B 的过程中,重力做正功,弹簧伸长,弹力对小球做负功故 A、B 错误;第 15 页(共 28 页)CD、若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力方向始终与运动方向垂直,不做功,故 C 正确,故 D 错误;故选:C11关于机械能守恒的叙述,正确的是( )A做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒B做变速直线运动的物体机械能不可能守恒C合外力为零时,机械能一定守恒D只有重力对物体做功,物体的机械能不一定守恒【考点】机械能守恒定律【分析】在只有重力或弹簧的弹力做功时,物体的机械能才守恒要正确理解只有重力做功,物体除受重力外,可以受其它力,但其它力不做功或做功的代数和应
27、为 0【解答】解:A、做匀速直线运动的物体,可能有除重力以外或弹簧的弹力的力做功,机械能不一定守恒,比如:降落伞匀速下降,机械能减小故 A 正确B、做匀变速直线运动的物体,若只受重力,机械能可能守恒比如:自由落体运动故 B 错误C、合外力为零时,物体可能做匀速直线运动,由上分析可知,机械能不一定守恒,故 C 错误D、只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒,故 D 错误;故选:A12如图所示,AB 为 圆弧轨道, BC 为水平直轨道,圆弧的半径为 R,BC 的长度也是 R一质量为 m 的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为 ,当它由轨道顶端 A 从静止下滑时,恰好运动到 C 处停止,那么物体在 AB
28、 段克服摩擦力做功为( )第 16 页(共 28 页)A mgR B mgR CmgR D (1 )mgR【考点】动能定理的应用【分析】BC 段摩擦力可以求出,由做功公式求得 BC 段摩擦力对物体所做的功;对全程由动能定理可求得 AB 段克服摩擦力所做的功【解答】解:BC 段物体受摩擦力 f=mg,位移为 R,故 BC 段摩擦力对物体做功W=fR=mgR; 对全程由动能定理可知, mgR+W1+W=0解得 W1=mgRmgR; 故 AB 段克服摩擦力做功为 W 克 =mgRmgR=(1)mgR故选:D13能源短缺和环境恶化指的是( )煤炭和石油的开采与技术有关,在当前技术条件下,煤炭和石油的开
29、采是有限的,这叫能源短缺煤炭和石油资源是有限的,以今天的开采和消耗速度,石油储藏将在百年内用尽,煤炭资源也不可能永续,这叫能源短缺煤炭和石油具有很大的气味,在开采、存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污染空气,使环境恶化大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气,改变了大气成分,使环境恶化A B C D【考点】能源的开发和利用【分析】煤炭和石油资源是有限的,以今天的开采和消耗速度,石油储藏将在百年内用尽,煤炭资源也不可能永续,这叫能源短缺;大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的二氧化碳、二氧化硫等有害气体污染空气,恶化环境【解答】解:能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的,以现在的开采和消耗速
30、度,石油储藏将在百年内用尽,煤炭资源也不可能永续,故错误,正确;第 17 页(共 28 页)大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气,改变了大气成分,使环境恶化,化石能源的资源有限,而且对环境有很大的破坏如大气中二氧化碳的增加产生温室效应,排放二氧化硫等物质形成酸雨,燃烧时产生的浮尘污染空气,故错误,正确选项 ABC 错误, D 正确故选:D二、不定项选择题(本题共 3 小题,每小题 2 分,共 6 分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的全部选对的得 2 分,选对但不全的得1 分,有选错的得 0 分)14如图所示,A、B、C 三个物体放在旋转的圆台上,静摩擦因数匀为 u
31、,A 的质量是 2m,B 和 C 的质量为 m,A、B 离轴为 R, C 离轴为 2R,当圆台旋转时,若 A、B、C 均没有滑动,则( )AC 的向心加速度最大BB 物体受到的摩擦力最小C若圆台转速增大时,C 比 A 先滑动D若圆台转速增大时,B 比 A 先滑动【考点】向心力【分析】先对三个物体进行运动分析与受力分析,找出向心力来源,根据向心力公式求出摩擦力,再求出物体受最大静摩擦力时的临界角速度【解答】解:A、三个物体都做匀速圆周运动,合力指向圆心,对任意一个受力分析,如图支持力与重力平衡,F 合 =f=F 向由于 a、b、c 三个物体共轴转动,角速度 相等,第 18 页(共 28 页)根据
32、题意,r c=2ra=2rb=r由向心力公式 F 向 =m2r,得三物体的向心力分别为:Fa=2m2rFb=m2r=m2rFc=m2(2r )=2m 2r故 A、B 正确;对任意一物体,由于摩擦力提供向心力,有 mg=m2r当 变大时,所需要的向心力也变大,当达到最大静摩擦力时,物体开始滑动,当转速增加时,A、C 所需向心力同步增加,且保持相等,但因 C 的最大静摩擦力小,C 比 A 先滑动故 C 正确;当转速增加时,A、B 所需向心力也都增加,且保持 2:1 关系,但因 A、B 最大静摩擦力也满足 2:1 关系,因此 A、B 会同时滑动,故 D 错误故选:ABC15关于摩擦力做功,下列说法中
33、正确的是( )A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功B静摩擦力有阻碍物体的相对运动趋势的作用,一定不做功C静摩擦力和滑动摩擦力都可以做正功D系统内两物体间相互作用,一对静摩擦力做的总功一定等于零【考点】功的计算;滑动摩擦力【分析】判断滑动摩擦力是做负功还是做正功,首先还得搞清是判断哪个摩擦力对哪个物体做功及摩擦力的方向,摩擦力方向和相对运动或者相对运动趋势方向相反,和运动方向的关系是不确定的,可能相同,可能垂直,摩擦力不一定是阻力,也可能是动力,因此摩擦力可能对物体做正功,也可能不做功,也可能做负功【解答】解:A、将以小物块轻轻放在匀速运动的传送带上,小物块相对于传送带运动,滑动摩擦力充当
34、动力,传送带对小物块的摩擦力做正功,故 A 错误B、静摩擦力可以做正功、负功或不做功,例如粮仓运送粮食的传送带对粮食施第 19 页(共 28 页)加一静摩擦力,该力对粮食做正功,随转盘一起转动的物体,摩擦力提供向心力,不做功等,故 B 错误C、根据 A、B 两项分析,故 C 正确D、物体间没有相对滑动时,所以一对静摩擦力做功的总和恒为零故 D 正确故选:CD16一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端,已知小物块的初动能为 E,它返回到斜面底端的速度为 V,克服摩擦力所做功为 ,若小物块以 2E 的初动能冲上斜面,则有( )A返回到斜面底端时的动能为B返回斜面底端时的动能为 E;
35、C返回斜面底端时的速度大小为 VD小物块两次往返克服摩擦力做功相同【考点】动能定理的应用【分析】 (1)冲上斜面和返回到斜面底端两过程中克服摩擦阻力做功相等;(2)初动能增大后,上升的高度也随之变大,可根据匀减速直线运动的速度位移公式求出上升的位移,进而表示出克服摩擦力所做的功;(3)对两次运动分别运用动能定理即可求解【解答】解:以初动能为 E 冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得:mV2E= 设以初动能为 E 冲上斜面的初速度为 V0,则以初动能为 2E 冲上斜面时,初速度为 V0,加速度相同,根据 2ax=V2V02 可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍,所以上升过程中克服摩擦力做功
36、是第一次的两倍,整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,即为 E以初动能为 2E 冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得:第 20 页(共 28 页)mV22E=E,所以返回斜面底端时的动能为 E,故 A 错误,B 正确;C、由 得: V= V,故 C 正确,D、第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍,所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,故 D 错误故选 BC三、非选择题(本题共 7 小题,共 55 分)17如图(甲)所示的实验装置,可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系(1)实验中,小车会受到摩擦力的作用,可以使木板适当倾
37、斜来平衡掉摩擦阻力,下面操作正确的是 D A放开小车,小车能够自由下滑即可B放开小车,小车能够匀速下滑即可C放开拖着纸带的小车,小车能够自由下滑即可D放开拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可(2)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的某部分进行测量,如图(乙)所示你认为下列选项中可能合理的是 BC ABD BGI CHK D AK【考点】探究功与速度变化的关系【分析】 (1)实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力受力平衡时,小车应做匀速直线运动;(2)要测量最大速度,应该选用点迹恒定的部分第 21 页(共 28 页)【解答】解:(1)实验中可
38、以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力受力平衡时,小车应做匀速直线运动,所以正确的做法是:轻轻推一下拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可,故 ABC 错误,D 正确故选:D(2)要测量最大速度,应该选用点迹恒定的部分即应选用纸带的 GK 部分进行测量故 BC 正确,AD 错误故选:BC故答案为:(1)D ;(2)BC 18如图 1 所示,用包有白纸的质量为 1.00kg 的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出细线,如图 2 所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动测得各线之间的距离依次为26.
39、0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm 、106.0mm ,已知电动机铭牌上标有“1500r/min”字样,由此验证机械能守恒根据以上内容,回答下列问题:(1)图 1 中的圆柱棒的 左 端是悬挂端(填左或右) (2)根据图 2 所给的数据,可知毛笔画下细线 C 时,圆柱棒下落的速度 VC= 1.25 m/s ;画下细线 D 时,圆柱棒下落的速度 VD= 1.65 m/s;细线 C、D 之间棒的动能的动能的变化量为 0.532 J,重力势能的变化量为 0.568 J(取g=9.8m/s2) 由此可得出的结论是 圆柱棒在自由下落过程中,在误差允许范围内机械能守恒 【考点】探
40、究功与速度变化的关系【分析】了解该实验装置的原理,它类似于打点计时器,蘸有颜料的毛笔随电第 22 页(共 28 页)动机转一圈就在圆柱棒面上的纸上画出记号,这就像打点计时器每隔一定时间就打一个点数据的处理思路与打点计时器打出来的纸带处理一样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,从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值【解答】解:(1)圆柱棒竖直自由下落,速度越来越大,因此毛笔所画出的记号之间的距离越来越大,因此左端的记号后画上,所以左端是悬挂端(2)毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期已知电动机铭牌上标有“1500r/min”字样,即每秒转
41、25 周,所以有:T=利用匀变速直线运动的推论有:C、 D 之间棒的动能的变化量为:E K=EkDEkC= mvD2 mvC2=0.532 J根据重力势能的定义式得:重力势能减小量为:E p=mgh=1.09.80.058J=0.568 J重力势能减小量略大于 C、D 之间棒的动能的变化量,所以在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒故答案为:(1)左;(2)1.25m/s ;1.65m/s ; 0.532;0.568;圆柱棒在自由下落过程中,在误差允许范围内机械能守恒19宇航员站在一星球表面上的某高处,从 h 高处自由下落一个小球,经过时间 t,球落到星球表面,已知该星球的半径为 R,引力常
42、量为 G,求:(1)该星球的质量 M(2)该星球的第一宇宙速度是多少?【考点】万有引力定律及其应用【分析】 (1)根据自由落体运动的位移时间公式求出星球表面的重力加速度,根据万有引力等于重力求出星球的质量;第 23 页(共 28 页)(2)第一宇宙速度等于该卫星绕该星球表面做运动圆周运动的线速度,根据万有引力提供向心力公式求解即可【解答】解:(1)根据 h= 得:g= ,在星球表面,根据万有引力等于重力得:解得:M= ,(2)第一宇宙速度等于该卫星绕该星球表面做运动圆周运动的线速度,根据 得该星球的第一宇宙速度为 v= 答:(1)该星球的质量 M 为 (2)该星球的第一宇宙速度是 20如图所示
43、,遥控电动赛车(可视为质点)从 A 点由静止出发,经过时间 t后关闭电动机,赛车继续前进至 B 点后水平飞出,垂直地撞到倾角为 =53的斜面上 C 点已知赛车在水平轨道 AB 部分运动时受到恒定阻力 f=0.4N,赛车的质量 m=0.4kg,通电后赛车的电动机以额定功率 P=2W 工作,轨道 AB 的长度L=2m,B、C 两点的水平距离 S=1.2m,空气阻力忽略不计,g 取 10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6求:(1)赛车运动到 B 点和 C 点时速度的大小分别为多少;(2)赛车电动机工作的时间 t【考点】功率、平均功率和瞬时功率;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】
44、(1)从 B 点抛出后做平抛运动,垂直地撞到倾角为 =53的斜面上 C点,根据几何关系结合平抛运动基本公式即可求解 B 点和 C 点速度;第 24 页(共 28 页)(2)从 A 点到 B 点的过程中由动能定理求得工作的时间【解答】解:(1)从 B 点抛出后做平抛运动,垂直地撞到倾角为 =53的斜面上 C 点,设平抛运动的时间为 t1,根据几何关系得:tan=而 ,v y=gt1,解得:t 1=0.3s,则赛车运动到 B 点的速度 ,到达 C 点的速度 ,(2)从 A 点到 B 点的过程中由动能定理有:解得:t=2s答:(1)赛车运动到 B 点和 C 点时速度的大小分别为 4m/s 和 5m/
45、s;(2)赛车电动机工作的时间 t 为 2s21如图在一次“研究平抛物体的运动”的实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长 L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,则该小球做平抛运动的初速度为 1.5 m/s;运动到 B 点的速度大小为 2.5 m/s (g 取10m/s2)【考点】研究平抛物体的运动【分析】根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出频闪照相的周期,根据水平位移和时间间隔求出初速度,根据某段时间内的平均速度等于第 25 页(共 28 页)中间时刻的瞬时速度求出 B 点的竖直分速度,结合平行四边形定则求出 B 点的速度【解答】解:在竖直方向上,根据y=2L=gT
46、 2 得,T= = s=0.1s,则平抛运动的初速度 v0= = m/s=1.5m/sB 点的竖直分速度 vyB= = m/s=2.0m/s,根据平行四边形定则知,B 点的速度 vB= = m/s=2.5m/s故答案为:1.5,2.522如图所示,半径为 R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为 m的小球 A、B 以不同速率进入管内,A 通过最高点 C 时,对管壁上部的压力为3mg,B 通过最高点 C 时,对管壁下部的压力为 0.75mg求 A、B 两球落地点间的距离【考点】向心力;平抛运动【分析】对两个球分别受力分析,根据合力提供向心力,由牛顿第二定律求出两球通过 C 点的速度,此后球
47、做平抛运动,正交分解后,根据运动学公式列式求解即可【解答】解:两个小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力作为向心力,离开轨道后两球均做平抛运动,A、B 两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差对 A 球:3mg+mg=m解得:v A=2对 B 球:mg0.75mg=m第 26 页(共 28 页)解得:v B=由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移分别为:sA=vAt=vA =2 2 =4R sB=vBt=vB = 2 =R 则有:s AsB=3R 即 A、B 两球落地点间的距离为 3R答:A、B 两球落地点间的距离为 3R23如图所示,传送带与水平面之间的夹角为 =30,
48、其上 A、B 两点间的距离为 s=5m,传送带在电动机的带动下以 v=1m/s 的速度匀速运动,现将一质量为m=10kg 的小物体(可视为质点)轻放在传送带的 A 点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为 = ,在传送带将小物体从 A 点传送到 B 点的过程中, (g取 10m/s2)求:(1)传送带对小物体做的功(2)电动机因物体 A 而多消耗的电能【考点】动能定理的应用;功能关系【分析】 (1)由牛顿第二定律可求得物体运动的加速度;而物体和传送带速度相等时二者相对静止,由位移公式可求得物体加速上滑的位移;则由动能定理即可求得摩擦力对物体所做的功;(2)电动机所做的功转化为物体增加的机械能和系统增加的内能;由功能关系可求得电动机多消耗的电能【解答】解:(1)物体刚放上 A 点时,受到的滑