温州市2014-2015高一物理下学期期末试卷（有解析）
一、单项选择题（每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求，选对的得3分，选错或不选的得0分．）
1．（3分）（2015•安徽校级模拟）关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A． 物体只有受到变力作用才做曲线运动
B． 物体做曲线运动时，加速度可能不变
C． 所有做曲线运动的物体，动能一定发生改变
D． 物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态
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： 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，由此可以分析得出结论．
解答： 解：A、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但是力的大小不一定变化，所以物体受到的可以是恒力，如平抛运动，所以A错误；
B、当物体受到的是恒力的作用的时候，物体的加速度就不变，如平抛运动，所以B正确；
C、物体做曲线运动，物体的速度的方向是一定变化的，但是速度的大小可以不变，比如匀速曲线运动，所以动能也可以不变，所以C错误；
D、平衡状态是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态，物体做曲线运动时，物体的速度的方向是一定变化的，物体不是处于平衡状态，所以D错误．
故选B．
点评： 平衡状态只是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态，物体速度的变化包括速度的大小和方向两方面的变化．
2．（3分）（2015春•温州校级期末）小船在静水中的速度为5m/s，它要渡过一条宽为50m的河，河水流速为4m/s，则（ ）
A． 这只船过河位移不可能为50m
B． 这只船过河时间不可能为10s
C． 若河水流速改变，船过河的最短时间一定不变
D． 若河水流速改变，船过河的最短位移一定不变
考点： 运动的合成和分解．
分析： 船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，因为小船在静水中的速度为5m/s，它大于河水流速4m/s，由速度合成的平行四边形法则可知，合速度可以垂直河岸．当静水中的速度垂直河岸时过河时间最短，这时如河水流速改变时，由分运动的独立性可知过河时间不变．
当河水流速改变时，合速度要改变，若大于小船在静水中的速度，合速度不能垂直河岸，过河的最短位移要改变．
解答： 解：A、小船在静水中的速度为5m/s，它大于河水流速4m/s，由速度合成的平行四边形法则可知，合速度可以垂直河岸，因此，过河位移可以为50m，所以，A选项错误．
B、当以静水中的速度垂直河岸过河时，过河时间为，因此，B选项错误．
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C、河水流速改变时，由分运动的独立性可知只要静水中的速度垂直河岸过河那么就时间不变，因此，C选项正确．
D、河水流速改变时，合速度要改变，若大于小船在静水中的速度，合速度不能垂直河岸，过河的最短位移要改变，因此，D选项错误．
故选：C．
点评： 小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度．
3．（3分）（2015春•温州校级期末）如图所示，甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高．将甲、乙两球分别以V1、V2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A． 甲一定能击中乙
B． 只要两球距地面足够高，两球就一定能相遇
C． 只要轨迹能相交，两球就一定能相遇
D． 要使甲能击中乙既与抛出先后有关，又与初速大小有关
考点： 平抛运动．
专题： 平抛运动专题．
分析： 要使甲球击中乙球，两球应同时出现在同一位置；而平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由两球的位置关系确定初速度大小和平抛的时间关系．
解答： 解：由图可知甲的抛出点高于乙的抛出点，故甲应先抛出；而两物体的水平位移相同，而运动时间甲的要长，故甲的速度要小于乙的速度．故D正确，A、B、C错误．
故选D．
点评： 本题考查平抛运动的性质，物体在空中的运动时间取决于竖直高度，水平位移取决于初速度及竖直高度．
4．（3分）（2015春•温州校级期末）据新华社电：2007年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第五颗北斗导航卫星送入预定轨道，它是地球同步静止轨道卫星．在汶川抗震救灾中，北斗卫星导航定位系统全力保障了救灾部队行动，发挥了独特的优势．关于北斗导航卫星，下列说法正确的是（ ）
A． 该卫星定点在北京上空
B． 该卫星正常运行时不可能经过地球两极
C． 该卫星正常运行时的速度比第一宇宙速度大
D． 该卫星正常运行时的向心加速度保持不变
考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．
专题： 人造卫星问题．
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分析： 地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度．在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯．
解答： 解：A、同步卫星运行轨道只能位于地球赤道平面上的圆形轨道，所以北斗导航卫星不可能定点在北京上空，故A错误，B正确．
B、根据，r越大，v越小．同步卫星距离地球的高度约为36000 km，所以该卫星正常运行时的速度比第一宇宙速度小．故C错误；
C、该卫星正常运行时的向心加速度大小保持不变，方向时刻改变，故D错误．
故选B．
点评： 本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速率、定周期．本题难度不大，属于基础题．
5．（3分）（2015春•宁波期末）下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答问题．
长/mm×宽/mm×高/mm 4871×1835×1460
净重/kg 1500
传动系统 前轮驱动与挡变速
发动机型式 直列4缸
发动机排量（L） 2.2
最高时速（km/h） 252
100km/h的加速时间（s） 10
额定功率（kw） 140
表格右侧图为轿车中用于改变车速的挡位．手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“1～5”逐挡速度增大，R是倒车挡．试问若轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？若该车以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力为多大？（ ）
A． “1”档、2000N B． “5”档、2000N C． “1”档、4000N D． “5”档、8000N
考点： 功率、平均功率和瞬时功率．
专题： 功率的计算专题．
分析： 根据P=Fv可知，需要最大动力，则速度要最小，当牵引力等于阻力时速度达到最大值，此时F=．
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解答： 解：根据P=Fv可知，需要最大牵引力，则速度要最小，所以变速杆应推至“1”档；
当牵引力等于阻力时速度达到最大值，此时F==N=2000N
故选A
点评： 本题是信息题，要求同学们能根据图表得出有效信息，知道当牵引力等于阻力时速度达到最大值，难度适中．
6．（3分）（2015春•温州校级期末）上海世博会期间为加强环保，人们出行大量使用了自动充电式电动汽车．关闭发动机，让汽车以5000J的初动能在粗糙的水平路面上滑行：第一次关闭充电装置，其动能随位移的变化关系如图中甲所示；第二次启动充电装置，其动能随位移的变化关系如图中乙所示，则汽车向蓄电池所充电能为（ ）
A． 2000J B． 2500J C． 3000J D． 5000J
考点： 电功、电功率．
专题： 恒定电流专题．
分析： 由图甲，根据动能定理求出汽车滑行过程中所受的阻力大小，再由能量守恒定律研究乙图情况汽车向蓄电池所充的电能．
解答： 解：第一次关闭充电装置，汽车滑行过程，根据动能定理得
对甲图：﹣fx1=0﹣Ek，
得f==N=500N
第二次启动充电装置，汽车滑行过程，根据能量守恒定律得：
对乙图：Ek=fx2+E电，
得汽车向蓄电池所充电能为E电=Ek﹣fx2=5000J﹣500×6J=2000J
故选A
点评： 本题能量守恒定律的实际应用，抓住两种阻力大小不变．基础题．
7．（3分）（2013•贵州模拟）以下说法正确的是（ ）
A． 物体做匀速运动，它的机械能一定守恒
B． 物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒
C． 物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒
D． 物体所受合力做功为零，它的机械能一定守恒
考点： 机械能守恒定律．
专题： 机械能守恒定律应用专题．
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分析： 判断机械能是否守恒，看物体是否只有重力做功，或者看物体的动能和势能之和是否保持不变．
解答： 解：A、若物体在竖直方向内做匀速直线运动，则一定有重力之外的其他力做功，故机械能不守恒； 故A错误
B、物体所受的合外力为0，可能做匀速直线运动，匀速直线运动机械能不一定守恒，比如降落伞匀速下降，机械能减小．故B错误．
C、物体所受的合外力不为零，可能仅受重力，只有重力做功，机械能守恒．故C正确．
D、合外力做功为零时，根据动能定理得知，物体的动能不变，若重力势能变化，则其机械能也就变化，故D错误．
故选：C
点评： 解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法，看物体是否只有重力做功，或者看物体的动能和势能之和是否保持不变
8．（3分）（2015春•温州校级期末）质量为60kg的体操运动员，做“单臂大回环”，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，运动员到在最低点时手臂受的拉力至少约为（忽略空气阻力，g=10m/s2）（ ）
A． 600N B． 2400N C． 3000N D． 3600N
考点： 向心力；匀速圆周运动．
专题： 匀速圆周运动专题．
分析： 人在最高点的最小速度为零，根据动能定理求出人在最低点的速度，再根据牛顿第二定律求出拉力的大小．
解答： 解：设人的长度为l，人的重心在人体的中间．
最高点的最小速度为零，根据动能定理得：
mgl=
解得最低点人的速度v=
根据牛顿第二定律得，F﹣mg=m解得F=5mg=3000N．故C正确，A、B、D错误．
故选C．
点评： 解决本题的关键知道最高点的最小速度为零，综合牛顿第二定律和动能定理进行求解．
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二、不定项选择题（每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合要求，有的有多个选项符合要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分．）
9．（4分）（2015春•温州校级期末）下列关于离心运动的说法中正确的是（ ）
A． 离心运动只有在向心力突然消失时才产生
B． 阴雨天快速行驶的车轮上的泥巴容易被甩出，是因为泥巴所受的向心力较小
C． 洗衣机的脱水桶是利用离心运动把湿衣服甩干的
D． 汽车转弯时速度过大，会因离心运动而造成交通事故
考点： 离心现象．
专题： 匀速圆周运动专题．
分析： 当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动
解答： 解：A、当外界提供的向心力突然消失时，或者当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动．故A错误．
B、泥块做圆周运动，合力提供向心力，当车轮快速转动时，提供的合力小于需要的向心力时而做离心运动被甩出去，并非泥巴所受的向心力较小，故B错误．
C、水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉．故C正确．
D、在水平面拐弯，汽车受重力、支持力、静摩擦力，重力和支持力平衡，静摩擦力提供圆周运动的向心力，由于最大静摩擦力一定，所以速度过大，使静摩擦力小于向心力，做离心运动，容易造成事故．故D正确．
故选：CD．
点评： 合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动．
10．（4分）（2015春•温州校级期末）已知万有引力恒量为G，根据下列所给条件能计算出地球质量的是（ ）
A． 地球绕太阳运行的周期T和地球中心到太阳中心的距离R
B． 月球绕地球的运行周期T和月球中心到地球中心间距离R
C． 人造地球卫星在地面附近运行的速度v和运行周期T
D． 地球半径R和地球表面重力加速度g
考点： 万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．
专题： 万有引力定律的应用专题．
分析： （1）由知即知围绕体绕地球的运行周期T和月球中心到地球中心间距离R即可解得地球的质量．
（2）在地球表面上故知道地球半径R和地球表面重力加速度g也可以解得地球的质量．
解答： 解：A：要想算出地球的质量，地球必须作为天体运动的中心体，故A项错误；
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B，C：由知，即知月球绕地球的运行周期T和月球中心到地球中心间距离R即可解得地球的质量，故B，C正确．
D：在地球表面上知M=，故知道地球半径R和地球表面重力加速度g也可以解得地球的质量，故D项正确．
故选：BCD．
点评： 知道天体运动中，只能计算中心体的质量，并且要熟练掌握万有引力的应用的两个公式．
11．（4分）（2015春•温州校级期末）如图所示，三位体重相同的幼儿园小朋友在做滑梯游戏，三个小朋友分别沿A、B、C三条不同的路径同时从滑梯的顶端滑下．滑梯的摩擦阻力忽略不计．以下说法正确的有（ ）
A． 到达底端时动能相同
B． 到达底端时速度相同
C． 到达底端时重力的平均功率相同
D． 到达底端时机械能相同
考点： 功率、平均功率和瞬时功率；机械能守恒定律．
专题： 功率的计算专题．
分析： 三个小孩沿不同路径从顶端滑到底端，滑梯的摩擦阻力忽略不计，只有重力做功，机械能守恒，平均功率等于重力做功除以时间．
解答： 解：A、三个小孩沿不同路径从顶端滑到底端，只有重力做功，机械能守恒，而初始机械能相同，所以到达底端时机械能相同，而到底端时，重力势能相同，所以到达底端时动能相同，故AD正确；
B、到达底端时，速度大小相等，但是方向不同，故B错误；
C、三小孩下滑的高度相同，重力做功相等，但时间不等，所以到达底端时重力的平均功率不相等，故C错误；
故选：AD
点评： 本题抓住三个小孩沿不同路径从顶端滑到底端的过程中，只有重力做功且重力做功相等去研究，注意速度是矢量，难度不大，属于基础题．
12．（4分）（2015•赫山区校级二模）2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是（ ）
A． 飞船变轨前后的速度相等
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B． 飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C． 飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度
D． 飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
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： 飞船机械能是否变化要看是否有外力对飞船做功，同步卫星的周期T=24h，根据周期与角速度的关系可知角速度的大小关系；飞船在飞行过程中只受地球万有引力作用，飞船处于完全失重状态，飞船的加速度由万有引力产生，加速度是否相同就是看飞船受到的万有引力是否一样．
解答： 解：A、因为飞船在远地点P点火加速，外力对飞船做功，故飞船做加速运动，故A错误；
B、飞船在圆轨道上时，航天员出舱前后，航天员所受地球的万有引力提供航天员做圆周运动的向心力，航天员此时的加速度就是万有引力加速度即航天员出舱前后均处于完全失重状态，故B正确；
C、因为飞船在圆形轨道上的周期为90分钟小于同步卫星的周期，根据ω=可知角速度与周期成反比，所以飞船的周期小角速度大于同步卫星的角速度，故C正确；
D、飞船变轨前后通过椭圆轨道远地点时的加速度均为万有引力加速度，据可知，轨道半径一样，则加速度一样，故D错误．
故选：BC．
点评： 圆形轨道上，航天器受到的万有引力提供航天器做圆周运动的向心力，即万有引力产生的加速度=向心加速度，无论航天器是否做圆周运动，空间某点航天器无动力飞行时的加速度即为万有引力加速度，此加速度只跟物体轨道半径有关，与运动状态无关．
13．（4分）（2015春•温州校级期末）如图所示，质量为m的小球，从桌面边缘A处以初速度V离开高为H的桌面，经B点到达地面C处．B点距地面高为h，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A． 若取A处为参考面，小球在B点具有的机械能是
B． 若取B处为参考面，小球在A点具有的机械能是 +mgh
C． 若取地面为参考面，小球在C点的动能等于A处的机械能与A到C重力做功的代数和
D． 小球从A运动到B、再从B运动到C，机械能的改变量一定相等
考点： 机械能守恒定律．
专题： 机械能守恒定律应用专题．
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分析： 不计空气阻力，小球只受重力，机械能守恒，而机械能等于重力势能与动能之和，重力势能的计算公式Ep=mgh，h是相对于参考平面的高度．根据机械能守恒定律列式分析．
解答： 解：A、若取A处为参考面，小球在A点时的重力势能为0，动能为mv2，则机械能为mv2，小球抛出过程中，机械能守恒，所以小球在B点具有的机械能是 mv2，故A正确．
B、若取B处为参考面，小球在A点的重力势能为mg（H﹣h），动能为 mv2，具有的机械能是 mv2+mg（H﹣h），故B错误．
C、小球在运动过程中机械能守恒，在C处的机械能等于在A处的机械能，若取地面为参考面，小球在C处的重力势能为零，则小球在C点的动能等于A处的机械能，故C错误；
D、小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，机械能始终相等，因此小球从A运动到B、再从B运动到C，机械能的改变量一定相等，故D正确．
故选：AD．
点评： 只有重力或只有弹力做功，物体机械能守恒，应用机械能守恒定律即可正确解题；解决本题关键理解重力势能的相对性，掌握机械能守恒定律，并能灵活运用．
14．（4分）（2015春•温州校级期末）水平足够长的传送带，在电动机的带动下以恒定速度V运行，现将一小工件m从静止轻轻放在传送带上，（带速仍为V），过一会工件与传送带相对静止．其间动摩擦因数为μ．则下列说法正确的有（ ）
A． 摩擦力对工件做的功为
B． 传送带克服摩擦力做的功为
C． 电动机增加的电能等于传送带克服摩擦力做的功
D． 电动机增加的电能等于物块增加的动能
考点： 动能定理的应用．
专题： 传送带专题．
分析： 对工件进行分析，运用动能定理求出摩擦力对工件做的功．
对传送带而言，摩擦力做的功为负功．
工件从静止到与传送带相对静止这个过程，物块与传送带的位移不等，所以摩擦力对两者做功大小也不等．
解答： 解：A、对工件进行分析，从静止到与传送带相对静止，运用动能定理得：W=mv2，故A正确．
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B、工件从静止到与传送带相对静止做的是匀加速直线运动，位移x==，工件从静止到与传送带相对静止这个过程，传送带做匀速运动，位移x′=vt==
传送带克服摩擦力做的功W′=μmgx′=mv2．故B错误．
C、由于传送带做匀速运动，电动机增加的电能等于传送带克服摩擦力做的功，故C正确．
D、电动机增加的电能为mv2．物块增加的动能为mv2，故D错误．
故选：AC．
点评： 了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题．动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．
三、填空题（按题目要求作答．第15题4分，第16题10分，共14分）
15．（4分）（2015春•温州校级期末）如图所示，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，同时被电磁铁吸住的小球B自行脱落，改变距地面的高度H再重复几次．两球体积较小，密度较大．请回答下列两个问题：
（1）该实验装置对轨道的要求是 B
A．必需光滑 B．可以粗糙
（2）你观察到的实验现象及由现象说明的问题是 C
A．两球同时落地；水平方向的分运动是匀速直线运动
B．两球落在同一处；水平方向的分运动是匀速直线运动
C．两球同时落地；竖直方向的分运动是自由落体运动
D．两球在地面处相遇；竖直方向的分运动是初速为零的匀加速直线运动．
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）为了保证小球离开A点后做平抛运动，需要轨道末端水平即可，轨道不必必须光滑；
（2）球A与球B同时释放，同时落地，由于B球做自由落体运动，A球做平抛运动，说明A球的竖直分运动与B球相同．
解答： 解：（1）本实验是想探究平抛运动在竖直方向的运动规律，而平抛运动竖直方向的分运动与水平方向的分运动具有独立性，故水平抛出时的速度大小不影响实验，所以实验装置中的轨道可以粗糙；
故选：B．
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（2）观察到的现象是两球同时落地，知小球A在竖直方向上的运动规律与B球运动规律相同，知A球在竖直方向上做自由落体运动．
故选：C．
故答案为：（1）B，（2）C．
点评： 虽然我们知道A球在水平方向做匀速直线运动，但本题中在水平方向没有可以参照的物体，故无法判定其在水平方向的运动情况．这种方法一定要掌握．
16．（10分）（2015春•温州校级期末）某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图（甲）所示．打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．
（1）下面是他实验时的操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．先释放纸带，然后再接通电源；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能；
G．改换纸带，重做几次．
其中没有必要或操作不恰当的步骤是 BCD ；
（2）若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图（乙）所示，那么：
①纸带的 左 （左、右）端与重物相连．
②从打下计数点A到打下计数点C的过程中重力势能的减少量△Ep= 0.38J （保留两位有效数字）；
③猜测：动能的增加量△Ek最有可能 ＜ 势能的减少量△Ep（填“＞、=、＜）．
（3）重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，h代表下落的距离，Ek代表动能，EP代表势能，E代表机械能，以水平桌面为参考面，图丙中图象不正确的是 ACD ．
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考点： 验证机械能守恒定律．
专题： 实验题；机械能守恒定律应用专题．
分析： 1、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，只有理解了这些才能真正了解具体实验操作的含义．
2、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．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．该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．
3、物体做自由落体运动，机械能守恒，再根据动能势能的定义，逐个分析推导可以得出结论．
解答： 解：（1）B、应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B操作不恰当；
C、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重锤下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故C操作不恰当．
D、先再接通电源，然后释放纸带，故D错误的；
故没有必要或操作不恰当的步骤是：BCD．
（2）①由纸带的打点的间距，可知，纸带左端与重物相连；
②根据功能关系可知，从打下计数点A到打下计数点C的过程中，重锤的重力势能的减少量为：
△EP=mg△h=1.0×9.80×（0.0702﹣0.0313）J=0.38J
③因为实验中有阻力作用，所以动能的增加小于重力势能的减小．
（3）A、由动能定理：EP=mgh，则EK=E﹣mgh，故动能Ek与h的图象为倾斜的直线，故A错误；
B、EP=E﹣mv2，所以势能EP与速度v的图象为开口向下的抛物线，故B正确；
C、由机械能守恒定律：EP=E﹣EK，故势能EP与动能Ek的图象为倾斜的直线，故C错误；
D、重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，机械能守恒，即E不随h改变，故E与h的关系图象应该是平行于h轴的直线，故D错误．
本题选择错误的，故选：ACD．
故答案为：（1）BCD；
（2）①左；②0.38J；③＜；
（3）ACD．
点评： 只有明确了实验原理以及实验的数据测量，才能明确各项实验操作的具体含义，这点要在平时训练中加强练习．当物体机械能守恒时，分析清楚各个物理量之间的关系，要找物理量之间的关系一定要推导出它们的关系式．
四、计算题（要求写出必要的文字说明和算式，只写结果不能得分．共38分．）
17．（8分）（2015春•温州校级期末）“嫦娥一号”探月卫星的路线简化后的示意图如图所示．卫星由地面发射后经过“发射轨道”进入“停泊轨道”，然后在停泊轨道经过调速后进入“地月转移轨道”，再次调速后进入“工作轨道”，开始对月球进行探测．若地球与月球的质量之比为=a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为=b，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动．
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（1）求：卫星在停泊轨道和工作轨道运行时的周期之比．
（2）探月卫星在地月转移轨道上运行时，所受两者的万有引力的合力有没有可能等于零？如果你认为没有，请说明理由？如果你认为有，请求出此时探月卫星距地、月中心的距离之比．
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）根据万有引力提供向心力，求出周期，看与什么因素有关，然后求出周期之比；
（2）当嫦娥一号处于地月间某个位置时，可能所受合力为零，根据万有引力定律求得距离之比．
解答： 解：（1）根据万有引力提供圆周运动向心力有：
可得周期T=
所以可得==
（2）嫦娥一号在月地间某个位置时只受地球和月球的万有引力，其合力可以为零，根据合力为零的条件可知
可得==
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答：（1）卫星在停泊轨道和工作轨道运行时的周期之比为
（2）探月卫星所受地球和月球的万有引力合力可以为零，此时探月卫星距地、月中心的距离之比为．
点评： 解决本题的关键掌握万有引力提供环绕天体匀速圆周运动的向心力表示出需要比较的物理量再根据已知量求解．
18．（9分）（2015春•温州校级期末）蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻人的喜爱．如图所示，原长L=16m的橡皮绳一端固定在塔架的P点，另一端系在蹦极者的腰部．蹦极者从P点静止跳下，到达A处时绳刚好伸直，继续下降到最低点B处，BP之距h=20m．又知：蹦极者的质量m=60kg，所受空气阻力f恒为体重的，蹦极者可视为质点，g=10m/s2．求：
（1）蹦极者到达A点时的速度．
（2）橡皮绳的弹性势能的最大值．
（3）蹦极者从P下降到A、再从A下降到B机械能的变化量分别计为△E1、△E2，则△E1：△E2=？
考点： 动能定理的应用．
专题： 动能定理的应用专题．
分析： （1）对蹦极者，应用动能定理即可求解；
（2）对蹦极者与弹簧组成的系统应用能量守恒定律即可求解；
（3）的关键是明确根据功能原理求解机械能的变化．
解答： 解：（1）：对蹦极者从P到A过程由动能定理得：
mv2=（mg﹣f）L
其中f=mg
代入解得：v===16m/s
（2）对蹦极者与弹簧组成的系统从P到B过程由能量守恒定律可得：
mgh=fh+EPm
则得：EPm=（mg﹣f）h=h=×60×10×20J=9600J
（3）根据“功能原理”可知，从P下降到A过程中，机械能减少为：
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△E1=fL，
从A下降到B过程中机械能减少为：
△E2=f（h﹣L）
则有：△E1：△E2=fL：f（h﹣L）=16：（20﹣16）=4：1
答：（1）蹦极者到达A点时的速度为16m/s
（2）橡皮绳的弹性势能的最大值为9600J
（3）△E1：△E2为4：1．
点评： 应明确：①一般来说，对单个物体应有动能定理，对系统应用能量守恒定律；②功能原理是指：除重力（与弹簧弹力）以外其它力做的总功等于系统机械能的变化，当涉及到机械能变化的问题时，应用功能原理求解．
19．（9分）（2015春•温州校级期末）如图（甲）所示的双人花样滑冰的物理学原理，可雷同与图（乙）所示的物理模型．在圆盘的正中心放置一方形底座，底座中央插一直杆，杆上P点系一轻绳，绳的另一端系一小球．小球质量为m，底座和杆的总质量为M，底座和盘的动摩擦因数为µ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．P点到盘心的竖直距离为h，重力加速度取g，绳长大于h，转动过程中底座与杆不会翻倒．
（1）待小球随盘稳定转动后，发现小球对盘刚好无挤压，则此时盘匀速转动的周期T0为多大？
（2）将盘转动的周期调到2T0，待小球随盘稳定转动后，发现底座刚好不打滑，则此时小球的旋转半径为多大？
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）小球受重力和拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可；
（2）底座刚好不打滑，说明达到了最大静摩擦力，对球、杆和底座整体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解
解答： 解：（1）小球受重力和拉力，小球做圆周运动，
由牛顿第二定律得：mgtanθ=mhtanθ，解得：T0=2π；
（2）将盘转动的周期调到2T0，待小球随盘稳定转动后，发现底座刚好不打滑，说明静摩擦力达到最大值；
对球、杆和底座整体，根据牛顿第二定律得：μ（M+m）g=mr′，
将T0带入解得：r′=；
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答：（1）待小球随盘稳定转动后，发现小球对盘刚好无挤压，则此时盘匀速转动的周期T0为2π；
（2）将盘转动的周期调到2T0，待小球随盘稳定转动后，发现底座刚好不打滑，则此时小球的旋转半径为．
点评： 本题难点在第二问，关键是对球、杆和底座整体分析，找到向心力来源，根据牛顿第二定律列式，如果采用隔离法分析，问题会复杂化．
20．（12分）（2015春•温州校级期末）如图（甲）是游乐场中双环过山车的实物图片，图（乙）是过山车的原理图．在原理图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道被固定在倾角为α=37°斜直轨道面上的Q、Z两点处（Q、Z是圆轨道的接口，也是轨道间的切点），圆形轨道与斜直轨道之间圆滑连接，且在同一竖直面内．PQ之距L1=6m，QZ之距L2=18m，两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐．现使一辆较小的过山车（视作质点）从P点以一定初速度沿斜面向下运动．已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）若车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处，则其在P点的初速度应为多大？
（2）若车在P处的初速度变为10m/s，则小车经过第二个轨道的最低点D处时对轨道的压力是重力的几倍？计算说明车有无可能出现脱轨现象？
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）小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球经过A点的速度．由几何知识求出P、Q间的距离SPQ，运用动能定理研究小球从P到A的过程，求解P点的初速度．
（2）先由动能定理求出小车通过D点时的速度，再由牛顿运动定律求对轨道的压力．
根据小车在P点的初速度10m/s，与第一问中v0比较，分析小车能否安全通过圆弧轨道O1．若小车恰能通过B点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律列方程，求出小车通过B点的临界速度，根据动能定理求出小车在P点的临界速度，再确定小车能否安全通过两个圆形轨道．
解答： 解：（1）小车恰好过A点，由牛顿第二定律有 mg=m ①
小球P到A的过程中，由动能定理有
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mvA2﹣mv02=﹣μmgcos37°L1
联立解得 v0=2 m/s
（2）小球P到D的过程中，由动能定理得
mvD2﹣mv02=2mgR2﹣μmgcos37°（L1+L2） ③
在D点，有 F﹣mg=m ④
解得 F=6.05mg
若车在P处的初速度变为10m/s，因10m/s＞2√6 m/s，故车不会在第一个圆轨道脱轨．
判车能否到达最高点B处：假定车恰能到达B处，所需的初速度为v0′，有：
mg=m ⑥；
又有 mvB2﹣mv0/2=﹣μmgcos37°（L1+L2）⑦
得 v0′=4 m/s，v0＞v0′，综合分析，车不会脱轨．
答：
（1）若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处，则其在P点的初速度应为2m/s；
（2）若小车在P点的初速度为10m/s，车不会脱轨．
点评： 对于物体在竖直平面内光滑圆轨道最高点的临界速度v=，要在理解的基础上加强记忆，圆周运动往往与动能定理、机械能守恒等进行综合．本题难点在于运用几何知识求距离．
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