山东省泰安市2014-2015学年高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

泰安市2014-2015高一物理第二学期期末试卷（附解析） ‎ ‎　‎ 一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）‎ ‎1．（4分）（2015春•泰安期末）若已知物体的速度方向和它所受合力的方向，如图所示，可能的运动轨迹是（　　）‎ ‎　 A． B． C． D． ‎ ‎　‎ ‎2．（4分）（2015春•泰安期末）以下关于曲线运动的说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 曲线运动一定是匀变速运动 ‎　 B． 曲线运动一定是变加速运动 ‎　 C． 匀速圆周运动的加速度为0‎ ‎　 D． 匀速圆周运动的加速度总是指向圆心 ‎　‎ ‎3．（4分）（2015春•泰安期末）小船在静水中行驶的速度为v0，该船船头垂直河岸行驶，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 河水流速越大，小船渡河时间越长 ‎　 B． 河水流速越大，小船渡河时间越短 ‎　 C． 河水流速越大，小船渡河位移越大 ‎　 D． 河水流速越大，小船渡河位移越小 ‎　‎ ‎4．（4分）（2015春•泰安期末）如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，且始终相对于圆盘静止，两物块到竖直轴的距离rA＞rB．则两物块（　　）‎ ‎　 A． 线速度相同 B． 角速度相同 ‎　 C． 向心力相同 D． 所受的静摩擦力相同 ‎　‎ ‎5．（4分）（2015春•泰安期末）如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向上的拉力F的作用下沿水平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与水平面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中（　　）‎ - 17 -‎ ‎　 A． 摩擦力做的功为fs B． 力F做的功为Fscosθ ‎　 C． 力F做的功为Fssinθ D． 重力做的功为mgs ‎　‎ ‎6．（4分）（2015春•泰安期末）两个质量不同的物体，以相同的动能从地面竖直向上抛出（不计空气阻力），选地面为零势能面，当两物体上升到同一高度是，它们（　　）‎ ‎　 A． 具有的重力势能相等 B． 具有的动能相等 ‎　 C． 具有的机械能相等 D． 具有的机械能不相等 ‎　‎ ‎7．（4分）（2015春•泰安期末）甲、乙为两颗不同的地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（　　）‎ ‎　 A． 甲的周期大于乙的周期 B． 甲的加速度大于乙的加速度 ‎　 C． 乙的速度大于第一宇宙速度 D． 甲的向心力大于乙的向心力 ‎　‎ ‎8．（4分）（2015春•泰安期末）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． 小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力 ‎　‎ ‎9．（4分）（2011•宝坻区一模）物体在合外力作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示．下列表述正确的是（　　）‎ ‎　 A． 在0～ls内，合外力做负功 ‎　 B． 在0～2s内，合外力总是做负功 ‎　 C． 在1～2s内，合外力不做功 ‎　 D． 在0～3s内，合外力做功为零 ‎　‎ ‎10．（4分）（2015春•泰安期末）从同一点沿水平方向抛出的A、B两个小球能落在同一个斜面上，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则小球初速度vA、vB的关系和运动时间tA、tB的关系分别是（　　）‎ - 17 -‎ ‎　 A． vA＞vB B． vA＜vB C． tA＞tB D． tA＜tB ‎　‎ ‎11．（4分）（2015春•泰安期末）宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2且m1＞m2，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 两天体做圆周运动的周期相等 ‎　 B． 两天体做圆周运动的向心加速度大小相等 ‎　 C． m1的轨道半径大于m2的轨道半径 ‎　 D． m2的轨道半径大于m1的轨道半径 ‎　‎ ‎12．（4分）（2015•安庆模拟）如图所示，某段滑雪道倾角为30°，总质量为m的滑雪运动员从高为h处的雪道顶端由静止开始匀加速下滑，加速度为g，在他下滑到底端的过程中（　　）‎ ‎　 A． 运动员减少的重力势能全部转化为动能 ‎　 B． 运动员获得的动能为mgh ‎　 C． 运动员克服摩擦力做功为mgh ‎　 D． 运动员减少的机械能为mgh ‎　‎ ‎　‎ 二、实验题（共2小题，满分12分）‎ ‎13．（3分）（2014•乐亭县二模）用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．‎ A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v0．‎ B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度．‎ C．做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度h．‎ D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v0．‎ 以上方案中只有一种正确，正确的是　　　　　　．（填入相应的字母）‎ - 17 -‎ ‎　‎ ‎14．（9分）（2015•临潼区模拟）某实验小组用如图1所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．‎ ‎（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是　　　　　　．‎ A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作 B．实验操作时要先放小车，后接通电源 C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好 D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 ‎（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有　　　　　　．‎ ‎（3）如图2为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”．已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g．图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m．请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来　　　　　　．‎ ‎　‎ ‎　‎ 三、计算题（共4小题，满分40分）‎ ‎15．（8分）（2015春•泰安期末）假设一卫星在距地面R高处做匀速圆周运动，已知地球的半径为R，地面的重力加速度为g．试求：‎ ‎（1）卫星运行的线速度大小；‎ ‎（2）卫星运行的周期．‎ ‎　‎ ‎16．（9分）（2015春•泰安期末）质量为2×‎103kg，额定功率为80kW的汽车，在某平直的道路上行驶的最大速度为‎20m/s，假设运动过程中阻力不变．现在汽车从静止开始以额定功率做加速直线运动，经12s汽车达到最大速度．求：‎ ‎（1）汽车所受的阻力；‎ ‎（2）0～12s内汽车运动的位移．‎ ‎　‎ - 17 -‎ ‎17．（9分）（2015春•泰安期末）如图所示，一光滑的半径为R的半圆形竖直轨道AB固定在水平面上．一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口B处水平飞出，最后落在水平面上，已知小球落地点C距B处的水平距离为3R．求：‎ ‎（1）小球在轨道口B处的速度；‎ ‎（2）小球到A点时对半圆轨道的压力．‎ ‎　‎ ‎18．（14分）（2015春•泰安期末）如图所示，质量m=‎10kg的物体从光滑曲面上高度H=‎0.8m处由静止释放，到达曲面底端时以水平方向的速度进入水平传送带．传送带由一电动机驱动，传送带的上表面匀速向左运动，运动速率为v=‎1m/s．已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1．（物体m可视为质点，g取‎10m/s2）求：‎ ‎（1）物体滑上传送带时的速度；‎ ‎（2）若两皮带轮之间的距离是L=‎6m，物体滑上传送带后立刻移走光滑曲面，物体将从哪一边离开传送带？通过计算说明你的结论．并求物体m从滑上到离开传送带摩擦产生的热量．‎ ‎　‎ ‎　‎ - 17 -‎ ‎2014-2015学年山东省泰安市高一（下）期末物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）‎ ‎1．（4分）（2015春•泰安期末）若已知物体的速度方向和它所受合力的方向，如图所示，可能的运动轨迹是（　　）‎ ‎　 A． B． C． D． ‎ 考点： 物体做曲线运动的条件．‎ 专题： 物体做曲线运动条件专题．‎ 分析： 当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，合力大致指向轨迹凹的一向．‎ 解答： 解：物体做曲线运动时，轨迹夹在速度方向和合力方向之间，合力大致指向轨迹凹的一向．故C正确，而B不应该出现向下凹的现象，故A、B、D错误．‎ 故选C．‎ 点评： 解决本题的关键知道当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，合力大致指向轨迹凹的一向．‎ ‎　‎ ‎2．（4分）（2015春•泰安期末）以下关于曲线运动的说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 曲线运动一定是匀变速运动 ‎　 B． 曲线运动一定是变加速运动 ‎　 C． 匀速圆周运动的加速度为0‎ ‎　 D． 匀速圆周运动的加速度总是指向圆心 考点： 物体做曲线运动的条件．‎ 专题： 物体做曲线运动条件专题．‎ 分析： 匀速圆周运动，其特征是向心力力的大小变，而方向不停的改变，可以判定，速度大小不变，而方向改变，由矢量的变化我们知道，无论是大小还是方向变了，我们都说这个矢量变了，而匀速的周期是不变的，角速度大小不变，方向与转动平面垂直（这个高中阶段不涉及，可以稍微提一句），也是不变的．由此可以判定各选项．‎ 解答： 解：AB、匀速圆周运动速度大小不变，而方向改变，故是变速运动，可以是匀变速运动，如：平抛运动，也可以是变加速运动，如：匀速圆周运动，故A错误，B也错误．‎ C、匀速圆周运动，其特征是向心力力的大小变，而方向不停的改变，故是变加速运动，故C错误．‎ D、匀速圆周运动加速度指向圆心，但是非匀速圆周运动的加速度不指向圆心，故D正确．‎ 故选：D．‎ - 17 -‎ 点评： 重点一理解矢量的变化是如何界定的．重点二理解匀速圆周运动的特征，“匀速”二字指速度大小不变，与我们说的匀速直线运动不是一个意思．‎ ‎　‎ ‎3．（4分）（2015春•泰安期末）小船在静水中行驶的速度为v0，该船船头垂直河岸行驶，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 河水流速越大，小船渡河时间越长 ‎　 B． 河水流速越大，小船渡河时间越短 ‎　 C． 河水流速越大，小船渡河位移越大 ‎　 D． 河水流速越大，小船渡河位移越小 考点： 运动的合成和分解．‎ 专题： 运动的合成和分解专题．‎ 分析： 因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，所以不论水速多大时间不变；水速越大，水流方向的位移就越大．‎ 解答： 解：设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，t=．时间与水速无关；‎ 如果水速越大，船在水中运动的位移就越大，故ABD错误，C正确．‎ 故选：C．‎ 点评： 关键是将运动分解为垂直于河岸和平行于河岸两个分运动，然后分别作答即可解决此类问题．‎ ‎　‎ ‎4．（4分）（2015春•泰安期末）如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，且始终相对于圆盘静止，两物块到竖直轴的距离rA＞rB．则两物块（　　）‎ ‎　 A． 线速度相同 B． 角速度相同 ‎　 C． 向心力相同 D． 所受的静摩擦力相同 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： 物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的切入点，然后根据向心加速度、向心力公式进行求解．‎ 解答： 解：A、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，由v=ωr，且半径不同，可知线速度不同，故A错误；‎ B、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，故B正确；‎ C、根据F=mω2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同则向心力不同，故C错误；‎ D、物体随转盘做圆周运动由静摩擦力提供，又根据F=mω2r可知，质量相等，角速度相等，A的半径大于B的，则A所受的静摩擦力大于B所受的静摩擦力，故D错误．‎ 故选：B 点评： 解决本题的突破口在于物体和转盘角速度相同，然后熟练掌握匀速圆周运动的各物理量之间公式即可．‎ - 17 -‎ ‎　‎ ‎5．（4分）（2015春•泰安期末）如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向上的拉力F的作用下沿水平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与水平面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中（　　）‎ ‎　 A． 摩擦力做的功为fs B． 力F做的功为Fscosθ ‎　 C． 力F做的功为Fssinθ D． 重力做的功为mgs 考点： 功的计算．‎ 专题： 功的计算专题．‎ 分析： 解此题要依据做功的两个条件，首先判断重力和拉力是否做功，然后利用功的计算公式进行计算．‎ 解答： 解：A、摩擦力做功为Wf=﹣fs，故A错误；‎ BC、力F做功为W=Fscos（90°﹣θ）=FSsinθ；故B错误，C正确；‎ D、重力做功为W=0，故D错误；‎ 故选：C 点评： 解答此题用到了功的计算公式以及做功的两个条件，注意下列几种情况不做功：（1）F=0、s≠0；（2）F≠0、s=0；（3）F≠0、s≠0，但F⊥s．‎ ‎　‎ ‎6．（4分）（2015春•泰安期末）两个质量不同的物体，以相同的动能从地面竖直向上抛出（不计空气阻力），选地面为零势能面，当两物体上升到同一高度是，它们（　　）‎ ‎　 A． 具有的重力势能相等 B． 具有的动能相等 ‎　 C． 具有的机械能相等 D． 具有的机械能不相等 考点： 机械能守恒定律．‎ 专题： 机械能守恒定律应用专题．‎ 分析： 竖直上抛的过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律即可解题．‎ 解答： 解：设地面为零势能面，则初始位置两个物体的机械能相等，竖直上抛的过程中只有重力做功，机械能守恒，所以当上升到同一高度时，它们的机械能相等，但由于质量不等，所以此时重力势能不能，则动能也不等，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ 点评： 本题主要考查了机械能守恒定律的直接应用，要注意明确它们开始时的机械能相等；故整个过程中机械能一直相等．‎ ‎　‎ ‎7．（4分）（2015春•泰安期末）甲、乙为两颗不同的地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（　　）‎ ‎　 A． 甲的周期大于乙的周期 B． 甲的加速度大于乙的加速度 ‎　 C． 乙的速度大于第一宇宙速度 D． 甲的向心力大于乙的向心力 - 17 -‎ 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： 卫星绕地球匀速圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，据此分析由轨道半径大小判断描述圆周运动物理量的大小关系即可．‎ 解答： 解：根据万有引力提供圆周运动向心力有可知：‎ A、周期由于甲的轨道半径大，周期大，故A正确；‎ B、加速度由于甲的轨道半径大，故甲的加速度小于乙，故B错误；‎ C、据v=可知，第一宇宙速度是绕地球匀速圆周运动的最大速度，故C错误；‎ D、据F=可知，向心力的大小除了与轨道半径大小有关外还与卫星的质量有关，因不知道两颗卫星的质量大小关系，故不能得出甲乙向心力的大小关系，故D错误．‎ 故选：A．‎ 点评： 掌握万有引力提供圆周运动向心力，并能由此熟悉判断描述圆周运动物理量与轨道半径的大小关系是正确解题的关键．‎ ‎　‎ ‎8．（4分）（2015春•泰安期末）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． 小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力 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： 对小球在不同位置时分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程即可解答 解答： 解：A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，故A错误；‎ B、小球在圆周最高点时，满足一定的条件可以使绳子的拉力为零，故B错误；‎ C、小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，重力提供向心力，v=，故C正确；‎ D、小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大于重力，故D正确．‎ 故选CD - 17 -‎ 点评： 圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程 ‎　‎ ‎9．（4分）（2011•宝坻区一模）物体在合外力作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示．下列表述正确的是（　　）‎ ‎　 A． 在0～ls内，合外力做负功 ‎　 B． 在0～2s内，合外力总是做负功 ‎　 C． 在1～2s内，合外力不做功 ‎　 D． 在0～3s内，合外力做功为零 考点： 功的计算；匀变速直线运动的图像．‎ 专题： 功的计算专题．‎ 分析： 根据动能定理W合=△EK判断合力做功．‎ 解答： 解：A、在0～ls内，动能增加，根据动能定理W合=△EK，合外力做正功．故A错误．‎ ‎ B、在0～2s内，动能增加，根据动能定理W合=△EK，合外力做正功．故B错误．‎ ‎ C、在1～2s内，动能减小，根据动能定理W合=△EK，合外力做负功．故C错误．‎ ‎ D、在0～3s内，动能变化为0，根据动能定理W合=△EK，合外力做功为0．故D正确．‎ 故选D．‎ 点评： 解决本题的关键会熟练运用动能定理W合=△EK．‎ ‎　‎ ‎10．（4分）（2015春•泰安期末）从同一点沿水平方向抛出的A、B两个小球能落在同一个斜面上，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则小球初速度vA、vB的关系和运动时间tA、tB的关系分别是（　　）‎ ‎　 A． vA＞vB B． vA＜vB C． tA＞tB D． tA＜tB 考点： 平抛运动．‎ 专题： 平抛运动专题．‎ 分析： 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，分运动与合运动具有等时性，知平抛运动的时间由高度决定．再水平方向上做匀速直线运动，根据水平位移和运行的时间比较平抛运动的初速度．‎ 解答： 解：根据h=gt2知，hA＜hB，则tA＜tB．‎ 根据x=vt知，A的水平位移大，运动时间短，则水平初速度大，所以vA＞vB．故AD正确，BC错误．‎ 故选：AD．‎ - 17 -‎ 点评： 解决本题的关键知道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，根据高度确定时间，根据水平位移和时间确定初速度．‎ ‎　‎ ‎11．（4分）（2015春•泰安期末）宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2且m1＞m2，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 两天体做圆周运动的周期相等 ‎　 B． 两天体做圆周运动的向心加速度大小相等 ‎　 C． m1的轨道半径大于m2的轨道半径 ‎　 D． m2的轨道半径大于m1的轨道半径 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： 在双星系统中，双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，即向心力相同，同时注意：它们的角速度相同，然后根据向心力公式列方程即可求解．‎ 解答： 解：A、双星围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动，故两者周期相同，所以A正确；‎ B、双星间万有引力提供各自圆周运动的向心力有：m‎1a1=m‎2a2，因为两星质量不等，故其向心加速度不等，所以B错误；‎ CD、双星圆周运动的周期相同故角速度相同，即有：，所以m1r1=m2r2，又因为m1＞m2，所以r1＜r2，所以C错误D正确．‎ 故选：AD．‎ 点评： 解决问题时要把握好问题的切入点．如双星问题中两卫星的向心力相同，角速度相等．‎ ‎　‎ ‎12．（4分）（2015•安庆模拟）如图所示，某段滑雪道倾角为30°，总质量为m的滑雪运动员从高为h处的雪道顶端由静止开始匀加速下滑，加速度为g，在他下滑到底端的过程中（　　）‎ ‎　 A． 运动员减少的重力势能全部转化为动能 ‎　 B． 运动员获得的动能为mgh ‎　 C． 运动员克服摩擦力做功为mgh ‎　 D． 运动员减少的机械能为mgh 考点： 功能关系；功的计算．‎ - 17 -‎ 分析： 由几何关系可知运动员下滑的位移，则由速度和位移公式可得出运动员的末速度，则可得出运动员的动能；由动能定理可得出运动员克服摩擦力所做的功；由功能关系即可得出机械能的改变量．‎ 解答： 解：A、若物体不受摩擦力，则加速度应为a'=gsin30°=g，而现在的加速度为，故运动员应受到摩擦力，故减少的重力势能有一部分转化为了内能，故A错误；‎ B、运动员运动员下滑的距离：L==2h； ‎ 由运动学公式可得：V2=2aL，得：V==； 动能为：Ek=mv2=，故B错误；‎ C、由动能定理可知mgh﹣Wf=Ek=mv2=，解得Wf=mgh； 故C错误；‎ D、机械能的减小量等于阻力所做的功，故下滑过程中系统减少的机械能为，故D正确；‎ 故选：D．‎ 点评： 在解决有关能量问题时，要注意明确做功和能量转化间的关系；合外力做功等于动能的改变量；重力做功等于重力势能的改变量；阻力做功等于内能的增加量．‎ ‎　‎ 二、实验题（共2小题，满分12分）‎ ‎13．（3分）（2014•乐亭县二模）用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．‎ A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v0．‎ B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度．‎ C．做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度h．‎ D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v0．‎ 以上方案中只有一种正确，正确的是　D　．（填入相应的字母）‎ 考点： 验证机械能守恒定律．‎ 分析： 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．‎ 该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．‎ - 17 -‎ 解答： 解：该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．‎ 其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误．‎ 故选D．‎ 点评： 我们做验证实验、探究实验过程中，不能用验证的物理规律和探究的物理结论去求解问题．‎ 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，从而求出动能．‎ ‎　‎ ‎14．（9分）（2015•临潼区模拟）某实验小组用如图1所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．‎ ‎（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是　AD　．‎ A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作 B．实验操作时要先放小车，后接通电源 C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好 D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 ‎（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有　刻度尺、天平　．‎ ‎（3）如图2为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”．已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g．图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m．请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来　　．‎ 考点： 探究功与速度变化的关系．‎ 专题： 实验题．‎ 分析： 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．‎ 由于实验需要测量小车速度和质量，故还需要的测量仪器有刻度尺、天平．‎ 恒力做功根据W=Fscosα进行计算，用平均速度代替瞬时速度的方法求出AB两点的速度，进而求出动能的改变量．‎ 解答： 解：（1）A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确．‎ B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故B错误．‎ - 17 -‎ C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误．‎ D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎（2）由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故选要天平．‎ ‎（3）小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，M远大于m．则对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx．‎ 由得：，，所以小车动能的改变量为=‎ 本实验就是要验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即 故答案为：（1）AD；（2）刻度尺、天平；（3）‎ 点评： 明确“探究恒力做功与动能改变的关系”实验的实验原理及方法是求解本题的关键．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决．‎ ‎　‎ 三、计算题（共4小题，满分40分）‎ ‎15．（8分）（2015春•泰安期末）假设一卫星在距地面R高处做匀速圆周运动，已知地球的半径为R，地面的重力加速度为g．试求：‎ ‎（1）卫星运行的线速度大小；‎ ‎（2）卫星运行的周期．‎ 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： （1）卫星绕地球做匀速圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，在星球表面重力与万有引力相等求解即可；‎ ‎（2）根据周期与线速度半径的关系求解即可．‎ 解答： 解：设万有引力常量为G，卫星质量为m，地球质量为M，则 ‎（1）在地球表面由万有引力等于重力：‎ 则有GM=gR2‎ 卫星运行由万有引力提供向心力有：‎ - 17 -‎ 得卫星运行速率为：=‎ ‎（2）根据周期公式有：‎ 卫星运行的周期为：==4‎ 答：（1）卫星运行的线速度大小；‎ ‎（2）卫星运行的周期为．‎ 点评： 在地球表面的重力与万有引力相等，卫星绕地球圆周运动时万有引力提供圆周运动的向心力，熟练掌握相关公式规律是解决本题的关键．‎ ‎　‎ ‎16．（9分）（2015春•泰安期末）质量为2×‎103kg，额定功率为80kW的汽车，在某平直的道路上行驶的最大速度为‎20m/s，假设运动过程中阻力不变．现在汽车从静止开始以额定功率做加速直线运动，经12s汽车达到最大速度．求：‎ ‎（1）汽车所受的阻力；‎ ‎（2）0～12s内汽车运动的位移．‎ 考点： 功率、平均功率和瞬时功率；动能定理的应用．‎ 专题： 功率的计算专题．‎ 分析： （1）当牵引力等于阻力时，速度最大，结合P=fv求出汽车的阻力．‎ ‎（2）抓住功率不变，结合动能定理求出0～12s内汽车运动的位移．‎ 解答： 解：（1）当汽车所受的牵引力与阻力相等时，速度最大，‎ 根据P=Fv=fvm知，阻力f=．‎ ‎（2）根据动能定理得，，‎ 代入数据解得x=‎140m．‎ 答：（1）汽车所受的阻力为4000N；‎ ‎（2）0～12s内汽车运动的位移为‎140m．‎ 点评： 本题考查了机车的启动问题，知道加速度为零时，速度最大，对于第二问，汽车做变加速直线运动，不能通过动力学知识求解位移，只能通过动能定理，抓住功率不变进行求解．‎ ‎　‎ ‎17．（9分）（2015春•泰安期末）如图所示，一光滑的半径为R的半圆形竖直轨道AB固定在水平面上．一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口B处水平飞出，最后落在水平面上，已知小球落地点C距B处的水平距离为3R．求：‎ ‎（1）小球在轨道口B处的速度；‎ ‎（2）小球到A点时对半圆轨道的压力．‎ - 17 -‎ 考点： 机械能守恒定律；向心力．‎ 专题： 机械能守恒定律应用专题．‎ 分析： （1）小球由B到C做平抛运动，由平抛运动规律可求得小球在B点的速度；‎ ‎（2）根据机械能守恒可求得小球在A点的速度；再由向心力公式可求得A点小球受到的支持力；由牛顿第三定律可求得压力．‎ 解答： 解：（1）小球从B到C作平抛运动；‎ 水平方向3R=vxt；‎ 竖直方向2R=gt2；‎ 解得：v=；‎ ‎（2）小球从A到到B点，由机械能守恒得：‎ mvA2=mg•2R+MVB2；‎ 小球在A点，由牛顿第二定律可得：‎ N﹣mg=m 解得N=mg；‎ 由牛顿第三定律可得：小球对半圆轨道的压力为：mg；‎ 答：（1）小球在轨道口B处的速度为 ‎（2）小球到A点时对半圆轨道的压力为mg；．‎ 点评： 解答此题关键是分析小球的运动过程，明确小球分别在B、A的受力，选用牛顿第二定律求解，A到B的过程机械能守恒，B到C的过程做平抛运动．‎ ‎　‎ ‎18．（14分）（2015春•泰安期末）如图所示，质量m=‎10kg的物体从光滑曲面上高度H=‎0.8m处由静止释放，到达曲面底端时以水平方向的速度进入水平传送带．传送带由一电动机驱动，传送带的上表面匀速向左运动，运动速率为v=‎1m/s．已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1．（物体m可视为质点，g取‎10m/s2）求：‎ ‎（1）物体滑上传送带时的速度；‎ ‎（2）若两皮带轮之间的距离是L=‎6m，物体滑上传送带后立刻移走光滑曲面，物体将从哪一边离开传送带？通过计算说明你的结论．并求物体m从滑上到离开传送带摩擦产生的热量．‎ - 17 -‎ 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）根据动能定理求得物体滑上传送带上时的速度；‎ ‎（2）由牛顿第二定律可求得物体在传送带上运动时的加速度，则可求得物体的运动情况，进而确定小球从哪一端离开；摩擦力与物体和传送带之间的相对滑动位移的乘积转化为热量．‎ 解答： 解：（1）物体沿圆弧曲面下滑时只有重力做功，根据动能定理有：‎ 解得物体到达传送带时的速度为：‎ ‎（2）若物体从右端离开传送带，由动能定理有：‎ 代入数据解得：v1=‎2m/s＞0‎ 故物体离开传送带 物体在传送带上相对于地面做匀减速直线运动，滑出传送带时间为t ‎﹣μmg=ma 可得加速度为：a=﹣‎1m/s2‎ 物体运动时间为：‎ t=2s内传送带运动的位移为：x1=vt=‎‎2m 所以物体与传送带间相对滑动的位移为：x2=x1+L=2+‎6m=‎‎8m 可得摩擦产生的热量为：Q=μmgx2=0.1×10×10×8J=80J 答：（1）物体滑上传送带时的速度为‎4m/s；‎ ‎（2）若两皮带轮之间的距离是L=‎6m，物体滑上传送带后立刻移走光滑曲面，物体将从右边离开传送带，物体m从滑上到离开传送带摩擦产生的热量为80J．‎ 点评： 传送带问题，关键要根据物体的受力情况分析物体的运动过程．摩擦生热等于滑动摩擦力大小与物体间相对位移大小的乘积．‎ ‎　‎ - 17 -‎