河北省邢台市高一物理下学期第三次月考试卷(含解析)

一、单项选择题（共10小题,每小题4分）

1．在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中，（ ）

A．速度和加速度的方向都在不断变化 B．在相等的时间间隔内,动能的改变量相等 C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等 D．速度与加速度方向之间的夹角一直减小

2．如图所示，不计所有接触面之间的摩擦,斜面固定，两物体质量分别为m1和m2，且m1＜m2 若将m2由位置A从静止释放，当落到位置B时,m2的速度为v2，且绳子与竖直方向的夹角为θ，则这时m1的速度大小v1等于（ ）

A．v2sinθ B． C．v2cosθ D．

3．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（ ) A．开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律

B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律

4．假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G．地球的密度为（ ）

A． B．

C． D．

5．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是（ ）

A．支持力一定做正功 C．摩擦力可能不做功

B．摩擦力一定做正功 D．摩擦力可能做负功

6．若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2:为R．由此可知，该行星的半径约为( ) A． R

B． R

C．2R D．

R

．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径

7．在水平面上,有一弯曲的槽道AB，槽道有半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将以光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为（ ）

A．0 B．FR C．

FR D．2πFR

8．某物体在变力F作用下沿水平方向做直线运动，物体的质量m=10kg，F随物体的坐标x的变化关系如图所示．若物体从坐标原点处静止出发，不计一切摩擦，根据图示的F﹣x图象可求出物体运动到x=16m处时的速度大小为（ )

A．3m/s B．4m/s C．2m/s D． m/s

9．如图所示,用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高2L的O点处,小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为( ）

A． B． C． D．

10．一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动时的a﹣t图象如图所示，t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N，则（ ）

A．在t=6s时刻，物体的速度为18m/s

B．在t=6s时间内，合力对物体做的功为400J C．在t=6s时间内,拉力对物体做的冲量为36N•s D．在t=6s时刻，拉力F的功率为200W

二、多项选择题（共5小题，每题4分）

11．下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图中v的箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线．则其中可能正确是（ ）

A． B． C． D．

12．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，能正确表示这一过程中汽车牵引力F和速度v随时间t变化的图象是（ ）

A． B． C． D．

13．如图所示,在外力作用下某质点运动的v﹣t图象为正弦曲线．从图中可以判断

（ )

A．在0～t1时间内,外力的功率先增大后减小 B．在0~t1时间内，外力的功率逐渐为零 C．在t2时刻，外力的功率为零 D．在t3时刻,外力的功率最大

14．如图所示为某跳水运动员自离开跳板开始计时的速度与时间关系图象,假设空气阻力忽略不计，根据图象可知（ ）

A．t2时刻运动员到达起跳的最高点

B．t2~t3时间内，运动员处于失重状态 C．0~t2时间内,运动员机械能守恒 D．0～t3时间内，合力对运动员做负功

15．如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°,质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M,此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M=2m,空气阻力不计．松开手后,关于二者的运动下列说法中正确的是（ ）

A．M和m组成的系统机械能守恒

B．当M的速度最大时,m与地面间的作用力为零 C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零

D．若M恰好能到达挡板处,则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和

二、实验题（共16、17两小题，每题8分）

16．为了测定一滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，某同学设置了如图甲所示的实验装置：水平桌面左端固定一个竖直的光滑圆弧轨道，圆弧轨道底端与水平桌面相切C点，桌面CD长L=1m，高h2=0。5m，实验步骤如下:

①将小球从圆弧上静止释放，通过水平桌面后从D点飞出做平抛运动,最后落到水平地面上，设小滑块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x（假设小滑块可视为质点）， ②改变小滑块在圆弧轨道面的高度,然后多次重复实验步骤①．试分析下列问题:

（1）试写出小滑块经过D点时的速度vD与x的关系表达式vD= ；

（2）根据实验所得到的数据最后作出了如图乙所示的图象，根据该图象求得小滑体与水平桌面间的动摩擦因数μ= ．

17．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1。00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图1所示．O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0。02s打一个点，当地的重力加速度为g=9。80m/s，那么:

2

（1）根据图上所得的数据，应取图中O点到 点来验证机械能守恒定律；

（2）从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量△Ep= J，动能增加量△Ek= J（结果取三位有效数字）；

(3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以

为纵轴，以h为横轴画出的图象（如图2)是图中的 ．

四、计算题(共18、19、20三个小题，共34分.)

18．星球上的物体脱离星球引力束缚所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙v1的关系式v2=

v1．已知某星球的半径为r，表面的重力加速度为地球表面

重力加速度g的,不计其它星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为 ．（用g和r表示）

19．如图，半径R=0。50m的光滑圆环固定在竖直平面内．轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处,另一端系一个质量m=0。20kg的小球．小球套在圆环上．已知弹簧的原长为L0=0.50m，劲度系数K=4。8N/m．将小球从如图所示的位置由静止开始释放．小球将沿圆环滑动并通过最低点C，在C点时弹簧的弹性势能EPC=0.6J．g=10m/s．求： （1）小球经过C点时的速度vC的大小．

(2）小球经过C点时对环的作用力的大小和方向．

2

20．如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1kg，上表面与C点等高．质量为m=1kg的物块(可视为质点）从空中A点以v0=1。2m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s．求: （1）物块经过C点时的速度vC；

（2）若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q．

2

2016—2017学年河北省邢台一中高一（下）第三次月考物理试卷

参与试题解析

一、单项选择题（共10小题，每小题4分)

1．在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中，（ ）

A．速度和加速度的方向都在不断变化 B．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等 C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等 D．速度与加速度方向之间的夹角一直减小 【考点】43:平抛运动．

【分析】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，在相等时间内的速度变化量相同，根据竖直分速度的变化，结合平行四边形定则分析速度与加速度方向之间夹角的变化． 【解答】解：A、小球做平抛运动，加速度不变，速度不断变化，故A错误．

B、相等时间内小球下降的高度不同，根据动能定理知，mgh=△Ek，相等时间内动能的变化量不同，故B错误．

C、加速度不变，在相等时间内速度变化量相同，但是速率的变化量不等,故C错误． D、设速度与加速度方向的夹角为θ，则tanθ=向之间的夹角一直减小,故D正确． 故选:D．

2．如图所示，不计所有接触面之间的摩擦，斜面固定,两物体质量分别为m1和m2，且m1＜m2

，竖直分速度逐渐增大,则速度与加速度方

若将m2由位置A从静止释放，当落到位置B时，m2的速度为v2，且绳子与竖直方向的夹角为θ，则这时m1的速度大小v1等于（ ）

A．v2sinθ B． C．v2cosθ D．

【考点】66：动能定理的应用；44：运动的合成和分解．

【分析】当m2落到位置B时将其速度分解，作出速度分解图，由平行四边形定则求出m1的速度大小v1．

【解答】解:当m2落到位置B时将其速度分解，作出速度分解图,则有 v绳=v2cosθ

其中v绳是绳子的速度等于m1上升的速度大小v1．则有v1=v2cosθ 故选C

3．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（ ） A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律 【考点】4E：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．

【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．

【解答】解：开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律,但并未找出了行星按照这些规律运动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律,故ACD错误，B正确． 故选：B．

4．假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G．地球的密度为（ ） A．

B．

C． D．

【考点】4F:万有引力定律及其应用；4A：向心力．

【分析】根据万有引力等于重力，则可列出物体在两极的表达式,再由引力与支持力的合力提供向心力，列式综合可求得地球的质量，最后由密度公式，即可求解． 【解答】解：在两极，引力等于重力，则有：mg0=G由此可得地球质量M=

，

﹣mg=m

R，

，

在赤道处,引力与支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律,则有:G密度：ρ==故选:D．

，解得：ρ=

;

5．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是（ ）

A．支持力一定做正功 C．摩擦力可能不做功 【考点】62:功的计算．

B．摩擦力一定做正功 D．摩擦力可能做负功

【分析】使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度水平向左，支持力FN垂直斜面向上,而摩擦力Ff方向需要讨论，然后结合功的计算公式W=FScosα进行分析判断正负功． 【解答】解：A、由功的计算公式W=FScosα可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90°,支持力一定做正功，故A正确; B、摩擦力是否存在需要讨论：

当加速度较小时，摩擦力Ff沿斜面向上，即a＜gtan θ，摩擦力沿斜面向上，做负功． 当加速度较大时,摩擦力Ff沿斜面向下，即a＞gtan θ,摩擦力沿斜面向下，做正功． 当a=gtanθ时,摩擦力不存在，不做功，故AC正确，B错误; 故选：ACD．

6．若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2：R．由此可知,该行星的半径约为（ ) A． R

B． R

C．2R D．

R

．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为

【考点】4F：万有引力定律及其应用．

【分析】通过平抛运动的规律求出在星球上该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比．再由万有引力等于重力，求出行星的半径． 【解答】解：对于任一行星，设其表面重力加速度为g． 根据平抛运动的规律得 h=

得，t=

则水平射程x=v0t=v0．

=

=

可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比根据G可得

=mg，得g==

•

解得行星的半径 R行=R地故选：C．

•=Rו=2R

7．在水平面上，有一弯曲的槽道AB，槽道有半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将以光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为（ )

A．0 B．FR C． FR D．2πFR

【考点】62：功的计算．

【分析】因为力的方向始终与速度方向一致,根据恒力做功公式W=Fs即可求解． 【解答】解：拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则 W=Fs=F(故选C

）=

8．某物体在变力F作用下沿水平方向做直线运动，物体的质量m=10kg，F随物体的坐标x的变化关系如图所示．若物体从坐标原点处静止出发,不计一切摩擦，根据图示的F﹣x图象可求出物体运动到x=16m处时的速度大小为（ )

A．3m/s B．4m/s C．2m/s D． m/s

【考点】37：牛顿第二定律；1I：匀变速直线运动的图像． 【分析】由图求得变力做的功，然后根据动能定理求得物体速度．

【解答】解：由图可知，图形所围面积即为变力做的功，所以，变力F在位移从0到16m的运动过程做功为：

；

物体在运动过程中只有变力F做功，故由动能定理可得:

解得：故选：C．

；故C正确,ABD错误；

9．如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处,若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为（ ）

A． B． C． D．

【考点】43:平抛运动；37：牛顿第二定律；4A：向心力；6C:机械能守恒定律．

【分析】小球恰好能通过最高点B，重力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解得到B点速度；然后根据机械能守恒定律列式求解落地速度． 【解答】解：小球恰好能通过最高点B，重力提供向心力， 根据牛顿第二定律，有：mg=m

①

整个运动过程只有重力做功，机械能守恒， 根据守恒定律，有:联立解得：故选D．

10．一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动时的a﹣t图象如图所示,t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N,则（ ）

；

②

A．在t=6s时刻,物体的速度为18m/s

B．在t=6s时间内，合力对物体做的功为400J C．在t=6s时间内，拉力对物体做的冲量为36N•s D．在t=6s时刻，拉力F的功率为200W

【考点】62：功的计算；63:功率、平均功率和瞬时功率．

【分析】根据△v=a△t可知a﹣t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，根据动能定理可知，合外力对物体做的功等于动能的变化量，

根据动量定理可知,合外力的冲量等于物体动量的变化量，根据牛顿第二定律求出在t=6s时刻,拉力F的大小，再根据P=Fv求解瞬时功率．

【解答】解:A、根据△v=a△t可知a﹣t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在t=6s时刻，物体的速度v6=v0+△v=2+B、根据动能定理得：C、根据动量定理得： Ft﹣ft=mv6﹣mv0

解得：Ft=2×20﹣2×2+2×6=48N•s,故C错误； D、在t=6s时刻，根据牛顿第二定律得： F=ma+f=2×4+2=10N

则在t=6s时刻，拉力F的功率P=Fv6=10×20=200W，故D正确． 故选：D

二、多项选择题(共5小题，每题4分)

11．下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图中v的箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线．则其中可能正确是（ ）

=20m/s，故A错误；

=396J，故B错误；

A． B． C． D．

【考点】44：运动的合成和分解．

【分析】小船参与了静水中的运动和水流的运动,最终的运动是这两个运动的合运动，根据平行四边形定则进行分析．

【解答】解：A、静水速垂直于河岸，根据平行四边形定则知，合速度的方向偏向下游．故A错误．

B、当船头偏上游时，若船静水中速度与水流速度的合速度垂直河岸，会出现这种轨迹，故B正确;

C、因船头垂直河岸，又存在水流,因此不可能出现这种运动轨迹．故C错误．

D、船头的指向为静水速的方向，静水速的方向与水流速度的合速度的方向,应偏向下游．故D错误． 故选：B．

12．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0,t1时刻,司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，能正确表示这一过程中汽车牵引力F和速度v随时间t变化的图象是( )

A． B． C． D．

【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率；37：牛顿第二定律．

【分析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式可得：P=Fv，当功率立即减小一半，牵引力减为一半，物体减速运动，分析加速度的变化情况及F的变化快慢即可解题．

【解答】解：A、首先P=Fv，开始的时候p=F0V0,功率降一半的时候，速度不能瞬间改变，所以瞬间变化的是力F，减小一半．由于一开始匀速，所以摩擦力等于F，故功率减半，导致牵引力下降，汽车开始减速，减速过程中，牵引力慢慢增大，减速的加速度越来越小,所以t1到t2时刻的速度图象慢慢变得平缓，t2时刻减速的加速度为0．故AB错误

C、由于t1时刻，力突然减小，减速的加速度很大，速度快速的减小,根据p=Fv,力F增加的较快,待速度下降越来越慢的时候，F增加的速度也变慢,曲线逐渐变的平稳，故C错误,D正确． 故选D

13．如图所示,在外力作用下某质点运动的v﹣t图象为正弦曲线．从图中可以判断（ ）

A．在0～t1时间内，外力的功率先增大后减小 B．在0~t1时间内,外力的功率逐渐为零 C．在t2时刻，外力的功率为零 D．在t3时刻，外力的功率最大

【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率；62：功的计算．

【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、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;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，故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正确．

D、由图象可知t3时刻速度最大但拉力为零，由P=Fv可知外力的功率在t3时刻功率也为零,故D错误； 故选：AC

14．如图所示为某跳水运动员自离开跳板开始计时的速度与时间关系图象,假设空气阻力忽略不计，根据图象可知（ ）

A．t2时刻运动员到达起跳的最高点 B．t2~t3时间内，运动员处于失重状态 C．0~t2时间内，运动员机械能守恒 D．0～t3时间内，合力对运动员做负功 【考点】6C:机械能守恒定律．

【分析】在v﹣t图象中,直线的斜率表示加速度的大小，速度的正负代表运动的方向，根据v﹣t图象可以分析人的运动的状态,由动能定理分析合力做功的正负．

【解答】解：A、运动员起跳时的速度方向向上，到达最高点时速度为零,则知t1时刻运动员到达起跳的最高点，故A错误．

B、t2~t3时间内，运动员减速下降，加速度向上，处于超重状态,故B错误; C、0～t2时间内，运动员只受到重力作用,故运动员机械能守恒,故C正确；

D、0～t3时间内,运动员总的动能减小，由动能定理知合力对运动员做负功，故D正确． 故选:CD

15．如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M=2m，空气阻力不计．松开手后,关于二者的运动下列说法中正确的是（ )

A．M和m组成的系统机械能守恒

B．当M的速度最大时,m与地面间的作用力为零 C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零

D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和

【考点】6C：机械能守恒定律；6B：功能关系．

【分析】分析AB两物体的受力情况及各力做功情况，从而分析A其运动情况，类比弹簧振子，从而判断选项．

【解答】解:A、因Mm之间有弹簧，故两物体受弹簧的弹力做功，机械能不守恒；故A错误; B、M的重力分力为Mgsinθ=mg；物体先做加速运动，当受力平衡时M速度达最大，则此时m受力为mg，故m恰好与地面间的作用力为零；故B正确；

C、从m开始运动至到M到达底部过程中，弹力的大小一直大于m的重力，故m一直做加速运动，M到达底部时，m的速度不为零；故C错误；

D、M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和；故D正确; 故选：BD．

二、实验题（共16、17两小题，每题8分）

16．为了测定一滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，某同学设置了如图甲所示的实验装置：水平桌面左端固定一个竖直的光滑圆弧轨道，圆弧轨道底端与水平桌面相切C点，桌面CD长L=1m，高h2=0。5m，实验步骤如下:

①将小球从圆弧上静止释放,通过水平桌面后从D点飞出做平抛运动，最后落到水平地面上，设小滑块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x（假设小滑块可视为质点），

②改变小滑块在圆弧轨道面的高度,然后多次重复实验步骤①．试分析下列问题：

（1)试写出小滑块经过D点时的速度vD与x的关系表达式vD= x ;

(2）根据实验所得到的数据最后作出了如图乙所示的图象，根据该图象求得小滑体与水平桌面间的动摩擦因数μ= 0。1 ．

【考点】M9：探究影响摩擦力的大小的因素．

【分析】根据平抛运动规律，结合运动学公式，即可求解; 由动能定理列出表达式，然后根据图象求出动摩擦因数．

【解答】解：(1）小球从D点滑出后做平抛运动，在水平方向有x=vDt； 在竖直方向有：代入化简可得：

, =

x．

，

（2）由A→D全程应用动能定理得：mgh1﹣fL=小球受到的滑动摩擦力为:f=μmg， 联立解得：

．

由上式可知图象在纵轴上的截距为:μL=0.1， 所以小球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0。1． 故答案为：（1）

x； （2）0。1．

17．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图1所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0。02s打一个点，当地的重力加速度为g=9。80m/s，那么：

2

（1)根据图上所得的数据,应取图中O点到 B 点来验证机械能守恒定律；

(2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量△Ep= 1.88 J,动能增加量△Ek= 1。84 J（结果取三位有效数字)；

（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以

为纵轴,以h为横轴画出的图象(如图2）是图中的 A ．

【考点】MD：验证机械能守恒定律．

【分析】（1）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=

之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．

，v可由从纸带上计算出来；

（2）减少的重力势能△Ep=mgh，增加的动能△Ek=（3)根据机械能守恒可知mgh=mv,得出

2

=gh,从而选择图象即可．

【解答】解：（1）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=

之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．故选B点．

﹣2

（2)减少的重力势能为:△Ep=mgh=1×9.8×19。2×10=1。88J，

B点的速度为:

所以动能增加量为:△EK=

=1。92m/s，

=1.84J，

2

（3）根据机械能守恒可知：mgh=mv, 得出

=gh,因此

﹣h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，故A正确．

故选:A

故答案为：(1）B；（2）1。88；1.84；（3）A

四、计算题（共18、19、20三个小题，共34分.）

18．星球上的物体脱离星球引力束缚所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙v1的关系式v2=

v1．已知某星球的半径为r，表面的重力加速度为地球表面

．(用g和r

重力加速度g的，不计其它星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为 表示）

【考点】4I：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．

【分析】第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，即球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面．

【解答】解：物体绕星体表面做匀速圆周运动的速度为第一宇宙速度，有：可得，第一宇宙速度为：v=

m=；此题把地

m=

又因它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的．得： 星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙v1的关系式v2=联立解得：v2=故答案为：

m=

v1

．

19．如图，半径R=0。50m的光滑圆环固定在竖直平面内．轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m=0.20kg的小球．小球套在圆环上．已知弹簧的原长为L0=0。50m,劲度系数K=4.8N/m．将小球从如图所示的位置由静止开始释放．小球将沿圆环滑动并通过最低点C，在C点时弹簧的弹性势能EPC=0.6J．g=10m/s．求： （1）小球经过C点时的速度vC的大小．

（2）小球经过C点时对环的作用力的大小和方向．

2

【考点】2H:共点力平衡的条件及其应用；29：物体的弹性和弹力．

【分析】对小球和弹簧组成的系统研究，运用机械能守恒定律求出小球经过C点的速度大小．在最低点C，通过径向的合力提供向心力求出环对小球的作用力大小，从而通过牛顿第三定律得出小球对环的作用力大小和方向．

【解答】解：（1）小球从B到C,系统机械能守恒,有： mg(R+Rcos60°）=mvc+EPc 得:vc=

=3m/s．

2

（2）在C点，由牛顿第二定律可得：F+FN﹣mg=其中：F=kR=4。8×0.5=2。4N 代入得：FN=3.2N

由牛顿第三定律得:小球对环的压力的大小为3。2N，方向竖直向下． 答：（1）小球经过C点时的速度大小为3m/s．

（2）小球经过C点时对环的作用力的大小为3。2N，方向竖直向下．

20．如图所示，半径R=1。0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1kg，上表面与C点等高．质量为m=1kg的物块(可视为质点）从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s．求: (1）物块经过C点时的速度vC;

（2）若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q．

2

【考点】65：动能定理；43：平抛运动；8G：能量守恒定律．

【分析】(1）根据平抛运动的规律得出物体在B点的速度，对B到C段运用动能定理，求出物块经过C点的速度．

（2）物块在木板上滑动时，做匀减速运动，木板做匀加速直线运动,当速度相同后一起做匀速运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出共同运动的速度，根据能量守恒求出物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q．

【解答】解:（1）设物体在B点的速度为vB，在C点的速度为vC，从A到B物体做平抛运动，有:vBsinθ=v0…① 从B到C，根据动能定理有:联解①②得： vC=6m/s…③

…②

（2）物块在木板上相对滑动过程中由于摩擦力作用,最终将一起共同运动．设相对滑动时物体加速度为a1，木板加速度为a2，经过时间t达到共同运动速度为v, 则：μmg=ma1…④ μmg=Ma2…⑤ v=vC﹣a1t…⑥ v=a2t…⑦

根据能量守恒定律有:联解③④⑤⑥⑦⑧得： Q=9J…⑨

答：(1)物块经过C点时的速度为6m/s；

(2)物块在木板上相对滑动过程中产生的热量为9J．

…⑧

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