河北省唐山市開灤二中2015-2016學年高一物理下學期期末試卷(含解析)

PAGE2016學年河北省唐山市開灤二中高一（下）期末物理試卷一、選擇題（本題共12小題，每題3分共36分．在每小題給出的四個選項中，每題只有一項符合題目要求）1．發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出引力常量的科學家分別是（）A．開普勒、卡文迪許 B．牛頓、伽利略C．牛頓、卡文迪許 D．開普勒、伽利略2．下面說法正確的是（）A．物體在恒力作用下一定做直線運動B．物體在恒力作用下可能做曲線運動C．做曲線運動的物體，其速度方向與加速度方向可能在同一直線上D．曲線運動的加速度一定發(fā)生變化3．如圖所示，兩個相對的斜面，傾角分別為37°和53°．在頂點把兩個小球以同樣大小的初速度分別為向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上．若不計空氣阻力，則A、B兩個小球的運動時間之比為（）A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：164．如圖所示，水平桌面上一小鋼球沿直線運動．若在鋼球運動的正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵，下列關(guān)于小球運動的說法正確的是（）A．磁鐵放在A處時，小球做勻速直線運動B．磁鐵放在A處時，小球做勻加速直線運動C．磁鐵放在B處時，小球做勻速圓周運動D．磁鐵放在B處時．小球做變加速曲線運動5．如圖所示，洗衣機的脫水筒豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，此時有一衣物附在筒壁上，則（）A．衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由彈力提供的B．衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由摩擦力提供的C．轉(zhuǎn)速增大后，筒壁對衣物的摩擦力減小D．轉(zhuǎn)速增大后，筒壁對衣物的摩擦力增大6．如圖，質(zhì)量為M的大圓環(huán)，半徑為R，被乙輕桿固定在O點，兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點），同時從大環(huán)兩側(cè)的對稱位置由靜止滑下，兩小環(huán)同時滑到大環(huán)最低點時（未相碰）速率都為v，則此時大環(huán)對輕桿的拉力大小為（）A．m（+g）+Mg B．2m（g+）+Mg C．Mg+ D．（2m+M）g7．如圖所示，一圓盤可繞通過其中心且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動，盤上距中心r處放置一個質(zhì)量為m的物體，物體與盤面間滑動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．一段時間內(nèi)觀察到圓盤以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，物體隨圓盤一起（相對靜止）運動．這段時間內(nèi)（）A．物體受到圓盤對它的摩擦力，大小一定為μmg，方向與物體線速度方向相同B．物體受到圓盤對它的摩擦力，大小一定為mω2r，方向指向圓盤中心C．物體受到圓盤對它的摩擦力，大小可能小于μmg，方向指向圓盤中心D．物體受到圓盤對它的摩擦力，大小可能小于mω2r，方向背離圓盤中心8．我國“嫦娥一號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時軌道”上繞地球運行（即繞地球一圈需要24小時）；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達“48小時軌道”和“72小時軌道”；最后奔向月球．如果按圓形軌道計算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比（）A．衛(wèi)星動能增大，引力勢能減小，機械能守恒B．衛(wèi)星動能增大，引力勢能增大，機械能增大C．衛(wèi)星動能減小，引力勢能減小，機械能減小D．衛(wèi)星動能減小，引力勢能增大，機械能增大9．質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提高1m，這時物體的速度是2m/s，g取10m/s2，則下列說法中不正確的是（）A．手對物體做功12J B．合外力對物體做功12JC．合外力對物體做功2J D．物體克服重力做功10J10．有一足夠長、水平放置的傳送帶在電動機的帶動下始終以恒定的速率v運行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m物塊無初速地放在傳送帶的一端，經(jīng)過一段時間物塊到達了另一端，關(guān)于這一過程，以下說法正確的有（）A．傳送帶對物塊做的功等于mv2B．產(chǎn)生的熱量等于mv2C．因傳送物塊電動機多消耗的電能等于mv2D．摩擦力對傳送帶做的功為mv211．物體沿直線運動的v﹣t關(guān)系如圖所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對物體做的功為W，則（）A．從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB．從第3秒末到第5秒末合外力做功為﹣2WC．從第5秒末到第7秒末合外力做功為2WD．從第3秒末到第4秒末合外力做功為﹣0.75W12．如圖是為了檢驗某種防護罩承受沖擊能力的裝置的一部分，M為半徑為R=1.0m、固定于豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，M的下端相切處置放豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m=0.01kg的小鋼珠，假設某次發(fā)射的鋼珠沿軌道內(nèi)側(cè)恰好能經(jīng)過M的上端點水平飛出，取g=10m/s2，彈簧槍的長度不計，則發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能為（）A．0.10J B．0.15J C．0.20J D．0.25J二、不定項選擇題（本題共3小題，每題4分共12分，每題有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分．）13．質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始受到水平力的作用．力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則（）A．3t0時刻的瞬時功率為B．3t0時刻的瞬時功率為C．從t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為D．從t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為14．一輛汽車在平直的公路上以速度v0開始加速行駛，經(jīng)過一段時間t，前進了距離s，此時恰好達到某最大速度vmax，設此過程中汽車發(fā)動機始終以額定功率P工作，汽車所受的阻力恒定為F，則在這段時間里，發(fā)動機所做的功表達正確的是（）A．Fvmaxt B．PtC．mv2max+F?s﹣mv02 D．Ft15．一個小物塊從斜面底端沖上足夠長的斜面后又返回到斜面底端．已知小物塊的初動能為E，它返回到斜面底端的速度為v，克服摩擦力做功為，若小木塊以2E的初動能沖上斜面，則有（）A．返回斜面底端時的動能為EB．返回斜面底端時的動能為C．返回斜面底端時的速度大小為D．小物塊兩次往返克服摩擦力做功相同三、填空實驗題（本題共3小題，每題4分，共12分）16．兩顆衛(wèi)星繞地球運行的周期之比為27：1，則它們的角速度之比為，軌道半徑之比為．17．如圖1所示，是利用閃光照相研究平拋運動的示意圖．小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當它恰好離開桌邊緣時，小球B也同時下落，閃光頻率為10Hz的閃光器拍攝的照片中B球有四個像，像間距離已在圖2中標出，兩球恰在位置4相碰．則A球從離開桌面到和B球碰撞時經(jīng)過的時間為s，A球離開桌面的速度為m/s．18．在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖1所示．O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，那么：（1）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點到點來驗證機械能守恒定律；（2）從O點到（1）問中所取的點，重物重力勢能的減少量△Ep=J，動能增加量△Ek=J（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；（3）若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象（如圖2）是圖中的．四、計算題（本題共3小題，共40分）19．宇航員站在某一星球距離表面h高度處，以某一初速度沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)過時間t后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度g的大小；（2）該星球的質(zhì)量．20．平拋一物體，當拋出1秒后它的速度方向與水平方向成45°角，落地時速度方向與水平方向成60°角，求（1）初速度大?。唬?）落地速度大?。唬?）開始拋出時距地面的高度；（4）水平位移．（g=10m/s）21．如圖，光滑水平面AB與豎直面上的半圓形固定導軌在B點銜接，導軌半徑為R，一個質(zhì)量為m的靜止物塊在A處壓縮彈簧，把物塊釋放，在彈力的作用下獲得一個向右的速度，當它經(jīng)過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動恰能完成半圓周運動到達C點，求：（1）彈簧對物塊的彈力做的功；（2）物塊從B至C克服阻力做的功；（3）物塊離開C點后落回水平面AB時動能的大?。?/p>

2015-2016學年河北省唐山市開灤二中高一（下）期末物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題（本題共12小題，每題3分共36分．在每小題給出的四個選項中，每題只有一項符合題目要求）1．發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出引力常量的科學家分別是（）A．開普勒、卡文迪許 B．牛頓、伽利略C．牛頓、卡文迪許 D．開普勒、伽利略【考點】萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)和萬有引力恒量的測定．【分析】萬有引力定律是牛頓在行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力公式、開普勒第三定律及牛頓第三定律相結(jié)合得出的．而式中的引力常量是由卡文迪許通過實驗來測量出來的．【解答】解：發(fā)現(xiàn)萬有引力定律科學家是牛頓，而測出引力常量的科學家是卡文迪許．故選：C2．下面說法正確的是（）A．物體在恒力作用下一定做直線運動B．物體在恒力作用下可能做曲線運動C．做曲線運動的物體，其速度方向與加速度方向可能在同一直線上D．曲線運動的加速度一定發(fā)生變化【考點】曲線運動．【分析】物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，速度的方向與該點曲線的切線方向相同；合外力的方向與加速度的方向在同一直線上，合力可以是恒力，也可以是變力，故加速度可以是變化的，也可以是不變的．平拋運動的物體所受合力是重力，加速度恒定不變，平拋運動是一種勻變速曲線運動．物體做圓周運動時所受的合外力不一定是其向心力．【解答】解：A、B、物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，只要恒力的方向與速度不共線，物體就做曲線運動，故A錯誤，B正確；C、物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，結(jié)合牛頓第二定律可知，加速度的方向與速度的方向一定不在同一條直線上，故C錯誤；D、物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上；當加速度不一定發(fā)生變化．如平拋運動．故D錯誤；故選：B3．如圖所示，兩個相對的斜面，傾角分別為37°和53°．在頂點把兩個小球以同樣大小的初速度分別為向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上．若不計空氣阻力，則A、B兩個小球的運動時間之比為（）A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：16【考點】平拋運動．【分析】兩球都落在斜面上，位移上有限制，即豎直位移與水平位移的比值等于斜面傾角的正切值．【解答】解：對于A球有：，解得：．同理對于B球有：則．故D正確，A、B、C錯誤．故選D．4．如圖所示，水平桌面上一小鋼球沿直線運動．若在鋼球運動的正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵，下列關(guān)于小球運動的說法正確的是（）A．磁鐵放在A處時，小球做勻速直線運動B．磁鐵放在A處時，小球做勻加速直線運動C．磁鐵放在B處時，小球做勻速圓周運動D．磁鐵放在B處時．小球做變加速曲線運動【考點】物體做曲線運動的條件．【分析】物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上．【解答】解：A、磁鐵放在A處時，合力向前，加速度向前，物體加速運動，故A錯誤；B、磁鐵放在A處時，合力向前，加速度向前，物體加速運動，但磁力大小與距離有關(guān)，故加速度是變化的，不是勻加速運動，故B錯誤；C、磁鐵放在B處時，合力與速度不共線，故小鋼球向右側(cè)偏轉(zhuǎn)，但不是圓周運動，故C錯誤；D、磁鐵放在B處時，合力與速度不共線，故小鋼球向右側(cè)偏轉(zhuǎn)；磁力大小與距離有關(guān)，故加速度是變化的；故小球做變加速曲線運動，故D正確；故選D．5．如圖所示，洗衣機的脫水筒豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，此時有一衣物附在筒壁上，則（）A．衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由彈力提供的B．衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由摩擦力提供的C．轉(zhuǎn)速增大后，筒壁對衣物的摩擦力減小D．轉(zhuǎn)速增大后，筒壁對衣物的摩擦力增大【考點】向心力；摩擦力的判斷與計算．【分析】衣服隨脫水桶一起做勻速圓周運動，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心力，豎直方向合力為零．根據(jù)牛頓第二定律進行分析．【解答】解：A、衣服受到重力、筒壁的彈力和靜摩擦力的作用，共3個力作用，由于衣服在圓筒內(nèi)壁上不掉下來，豎直方向上沒有加速度，重力與靜摩擦力二力平衡，靠彈力提供向心力．故A正確，B錯誤；C、由于豎直方向上沒有加速度，重力與靜摩擦力二力平衡，所以摩擦力不隨轉(zhuǎn)速的增大而增大火減小．故CD錯誤．故選：A6．如圖，質(zhì)量為M的大圓環(huán)，半徑為R，被乙輕桿固定在O點，兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點），同時從大環(huán)兩側(cè)的對稱位置由靜止滑下，兩小環(huán)同時滑到大環(huán)最低點時（未相碰）速率都為v，則此時大環(huán)對輕桿的拉力大小為（）A．m（+g）+Mg B．2m（g+）+Mg C．Mg+ D．（2m+M）g【考點】機械能守恒定律；向心力．【分析】兩小環(huán)同時滑到同大環(huán)底部時，在底部時，小環(huán)受重力和彈力，根據(jù)牛頓第二定律，求出大環(huán)對小環(huán)的彈力，再由牛頓第三定律求小環(huán)對大環(huán)的壓力．再研究大圓環(huán)，大環(huán)受到向下的兩個彈力，豎直方向受重力和拉力和壓力，根據(jù)力平衡列式求解．【解答】解：小環(huán)滑到大環(huán)最低點時，對每個小環(huán)，根據(jù)牛頓第二定律得：N﹣mg=m，得：N=mg+m由牛頓第三定律得，每個小環(huán)對大環(huán)的壓力大小為：N′=N=mg+m對大環(huán)，根據(jù)平衡條件得：F=2N′+Mg=2m（g+）+Mg由牛頓第三定律知，大環(huán)對輕桿的拉力大小為：F′=F=2m（g+）+Mg故選：B7．如圖所示，一圓盤可繞通過其中心且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動，盤上距中心r處放置一個質(zhì)量為m的物體，物體與盤面間滑動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．一段時間內(nèi)觀察到圓盤以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，物體隨圓盤一起（相對靜止）運動．這段時間內(nèi)（）A．物體受到圓盤對它的摩擦力，大小一定為μmg，方向與物體線速度方向相同B．物體受到圓盤對它的摩擦力，大小一定為mω2r，方向指向圓盤中心C．物體受到圓盤對它的摩擦力，大小可能小于μmg，方向指向圓盤中心D．物體受到圓盤對它的摩擦力，大小可能小于mω2r，方向背離圓盤中心【考點】摩擦力的判斷與計算；向心力．【分析】物體做圓周運動，一定要有一個力來充當向心力，對物體受力分析可以得出摩擦力的方向．【解答】解：B、由于質(zhì)量為m的物體不一定可以視為質(zhì)點，所以物體離圓心的距離可能大于r，故受到圓盤對它的摩擦力，大小可能大于mω2r，方向指向圓盤中心，故選項BD錯誤；A、由于物體隨圓盤一起（相對靜止）運動，物體受到圓盤對它的摩擦力充當向心力，但物體沒有相對滑動，故摩擦力大小可能小于μmg，方向指向圓盤中心，故C正確A錯誤．故選：C．8．我國“嫦娥一號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時軌道”上繞地球運行（即繞地球一圈需要24小時）；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達“48小時軌道”和“72小時軌道”；最后奔向月球．如果按圓形軌道計算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比（）A．衛(wèi)星動能增大，引力勢能減小，機械能守恒B．衛(wèi)星動能增大，引力勢能增大，機械能增大C．衛(wèi)星動能減小，引力勢能減小，機械能減小D．衛(wèi)星動能減小，引力勢能增大，機械能增大【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求出線速度、周期的表達式，由題意知道周期變大，故半徑變大，故速度變小，由于要克服引力做功，勢能變大．【解答】解：根據(jù)衛(wèi)星的周期公式，根據(jù)題意兩次變軌分別為：從“24小時軌道”變軌為“48小時軌道”和從“48小時軌道”變軌為“72小時軌道”，則結(jié)合周期公式可知，在每次變軌完成后與變軌前相比運行周期增大，運行軌道半徑增大，運行速度，運行線速度減小，所以衛(wèi)星動能減小，引力勢能增大，衛(wèi)星要從低軌道到高軌道需要加速然后做離心運動，在到高軌道的過程中動能轉(zhuǎn)化為勢能，軌道越高克服引力做的功越多，所以軌道越大衛(wèi)星的機械能越大，D正確．ABC錯誤；故選：D．9．質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提高1m，這時物體的速度是2m/s，g取10m/s2，則下列說法中不正確的是（）A．手對物體做功12J B．合外力對物體做功12JC．合外力對物體做功2J D．物體克服重力做功10J【考點】功能關(guān)系．【分析】根據(jù)動能定理，結(jié)合動能的變化求出合力做功的大小，從而求出手對物體做功的大?。鶕?jù)上升的高度求出物體克服重力做功的大小．【解答】解：A、根據(jù)動能定理得，合力做功等于動能的增加量，為：，因為重力做功為﹣10J，則手對物體做功為12J．故A正確，B錯誤，C正確．D、物體重力做功為﹣10J，可知物體克服重力做功10J，故D正確．本題選錯誤的，故選：B．10．有一足夠長、水平放置的傳送帶在電動機的帶動下始終以恒定的速率v運行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m物塊無初速地放在傳送帶的一端，經(jīng)過一段時間物塊到達了另一端，關(guān)于這一過程，以下說法正確的有（）A．傳送帶對物塊做的功等于mv2B．產(chǎn)生的熱量等于mv2C．因傳送物塊電動機多消耗的電能等于mv2D．摩擦力對傳送帶做的功為mv2【考點】功能關(guān)系；功的計算．【分析】對物塊進行受力分析，運用動能定理求出摩擦力對物塊做的功；對傳送帶而言，摩擦力做的功為負功；物塊從靜止到與傳送帶相對靜止這個過程，物塊與傳送帶的位移不等，所以摩擦力對兩者做功大小也不等．根據(jù)能量守恒定律求電動機多消耗的電能．【解答】解：A、物體從靜止釋放在勻速運動的傳送帶上，物體在皮帶的滑動摩擦力作用下先做勻加速運動，由于傳送帶足夠長，所以最終物塊隨傳送帶一起做勻速運動，根據(jù)動能定理可知，傳送帶對物體做的功為W=mv2．故A正確．B、設當物體達到傳送帶的速度時，物體相對地面的位移為s，則有s物=，傳送帶的位移為s帶=vt，則得s帶=2s物．產(chǎn)生的熱量Q=f（s帶﹣s物）=fs物．對物塊，由動能定理有fs物=mv2．所以Q=mv2．故B正確．C、因傳送物塊電動機多消耗的電能等于物體獲得的動能與過程中產(chǎn)生的熱量之和，為E多=mv2+Q=mv2．故C正確．D、由動能定理可知，摩擦力對傳送帶做的功為mv2．故D錯誤；故選：ABC11．物體沿直線運動的v﹣t關(guān)系如圖所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對物體做的功為W，則（）A．從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB．從第3秒末到第5秒末合外力做功為﹣2WC．從第5秒末到第7秒末合外力做功為2WD．從第3秒末到第4秒末合外力做功為﹣0.75W【考點】動能定理；勻變速直線運動的圖像．【分析】由速度﹣時間圖象可知，物體在第1秒末到第3秒末做勻速直線運動，合力為零，做功為零．根據(jù)動能定理：合力對物體做功等于物體動能的變化．從第3秒末到第5秒末動能的變化量與第1秒內(nèi)動能的變化量相反，合力的功相反．從第5秒末到第7秒末動能的變化量與第1秒內(nèi)動能的變化量相同，合力做功相同．根據(jù)數(shù)學知識求出從第3秒末到第4秒末動能的變化量，再求出合力的功【解答】解：A、物體在第1秒末到第3秒末做勻速直線運動，合力為零，做功為零．故A錯誤．B、從第3秒末到第5秒末動能的變化量與第1秒內(nèi)動能的變化量相反，合力的功相反，等于﹣W．故B錯誤．C、從第5秒末到第7秒末動能的變化量與第1秒內(nèi)動能的變化量相同，合力做功相同，即為W．故C錯誤．D、從第3秒末到第4秒末動能變化量是負值，大小等于第1秒內(nèi)動能的變化量的，則合力做功為﹣0.75W．故D正確．故選：D12．如圖是為了檢驗某種防護罩承受沖擊能力的裝置的一部分，M為半徑為R=1.0m、固定于豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，M的下端相切處置放豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m=0.01kg的小鋼珠，假設某次發(fā)射的鋼珠沿軌道內(nèi)側(cè)恰好能經(jīng)過M的上端點水平飛出，取g=10m/s2，彈簧槍的長度不計，則發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能為（）A．0.10J B．0.15J C．0.20J D．0.25J【考點】彈性勢能．【分析】在M軌道最高點，重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解最高點速度，然后根據(jù)機械能守恒定律列式求解；【解答】解：設鋼珠在M軌道最高點的速度為v，在最高點，由題有：mg=m從發(fā)射前到最高點，由機械能守恒定律有：EP=mgR+mv2=0.15J故選：B．二、不定項選擇題（本題共3小題，每題4分共12分，每題有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分．）13．質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始受到水平力的作用．力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則（）A．3t0時刻的瞬時功率為B．3t0時刻的瞬時功率為C．從t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為D．從t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為【考點】功率、平均功率和瞬時功率；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；牛頓第二定律；功的計算．【分析】A、根據(jù)牛頓第二定律，求出3t0時刻的速度，然后根據(jù)P=Fv求出3t0時刻的瞬時功率．C、根據(jù)動能定理，求出從t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力所做的功，然后根據(jù)求出水平力的平均功率．【解答】解：A、在0﹣2t0時間內(nèi)，a=，則2t0時刻的瞬時速度v1=a?2t0=2at0，在2t0﹣3t0時間內(nèi)，a′=，則3t0時刻的瞬時速度v=v1+a′t0=．所以3t0時刻的瞬時功率P=．故A錯誤，B正確．C、根據(jù)動能定理得，W==．則．故C錯誤，D正確．故選BD．14．一輛汽車在平直的公路上以速度v0開始加速行駛，經(jīng)過一段時間t，前進了距離s，此時恰好達到某最大速度vmax，設此過程中汽車發(fā)動機始終以額定功率P工作，汽車所受的阻力恒定為F，則在這段時間里，發(fā)動機所做的功表達正確的是（）A．Fvmaxt B．PtC．mv2max+F?s﹣mv02 D．Ft【考點】功率、平均功率和瞬時功率．【分析】汽車以額定功率，經(jīng)時間t后從速度v0開始加速行駛了L距離，恰好達到最大速度vm，此時牽引力與阻力大小相等．由于汽車所受阻力恒為F，所以由動能定理可求出發(fā)動機所做的功．【解答】解：AB、設發(fā)動機所做的功為W，由于汽車發(fā)動機始終以額定功率P工作，則W=Pt，汽車的速度達到最大時，牽引力與阻力大小相等，則F牽=F，則P=F牽vm=Fvm，可得：W=Fvmt，故AB正確；CD、由于vm＞，所以W＞Ft；汽車從速度v0到最大速度vm過程中，由動能定理可知：W﹣Fs=mvm2﹣mv02，解得：W=mvm2﹣mv02+Fs；故C正確，D錯誤．故選：ABC．15．一個小物塊從斜面底端沖上足夠長的斜面后又返回到斜面底端．已知小物塊的初動能為E，它返回到斜面底端的速度為v，克服摩擦力做功為，若小木塊以2E的初動能沖上斜面，則有（）A．返回斜面底端時的動能為EB．返回斜面底端時的動能為C．返回斜面底端時的速度大小為D．小物塊兩次往返克服摩擦力做功相同【考點】動能定理；功能關(guān)系．【分析】（1）沖上斜面和返回到斜面底端兩過程中克服摩擦阻力做功相等；（2）初動能增大后，上升的高度也隨之變大，可根據(jù)勻減速直線運動的速度位移公式求出上升的位移，進而表示出克服摩擦力所做的功；（3）對兩次運動分別運用動能定理即可求解．【解答】解：以初動能為E沖上斜面并返回的整個過程中運用動能定理得：…①設以初動能為E沖上斜面的初速度為V0，則以初動能為2E沖上斜面時，初速度為，加速度相同，根據(jù)可知第二次沖上斜面的位移是第一次的兩倍，所以上升過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，整個上升返回過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，即為E．以初動能為2E沖上斜面并返回的整個過程中運用動能定理得：mV′2﹣2E=﹣E…②，所以返回斜面底端時的動能為E，故A正確，B錯誤；C、由①②得：V′=，故C正確，D、第二次沖上斜面的位移是第一次的兩倍，所以上升過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，整個上升返回過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，故D錯誤．故選：AC．三、填空實驗題（本題共3小題，每題4分，共12分）16．兩顆衛(wèi)星繞地球運行的周期之比為27：1，則它們的角速度之比為1：27，軌道半徑之比為9：1．【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】已知衛(wèi)星運行的周期之比，由公式ω=求角速度之比．利用萬有引力提供向心力，列式求解軌道半徑之比．【解答】解：已知兩顆衛(wèi)星繞地球運行的周期之比為27：1，由公式ω=可得，角速度之比為1：27．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，則G=mr解得，衛(wèi)星的周期為：T=2π代入解得，軌道半徑之比為9：1．故答案為：1：27，9：117．如圖1所示，是利用閃光照相研究平拋運動的示意圖．小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當它恰好離開桌邊緣時，小球B也同時下落，閃光頻率為10Hz的閃光器拍攝的照片中B球有四個像，像間距離已在圖2中標出，兩球恰在位置4相碰．則A球從離開桌面到和B球碰撞時經(jīng)過的時間為0.3s，A球離開桌面的速度為1m/s．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】根據(jù)頻閃照片的頻率得知相鄰兩個像之間的時間間隔，從而求出A球從離開桌面到和B球碰撞時經(jīng)過的時間，根據(jù)水平方向上的運動規(guī)律求出A球的初速度．【解答】解：根據(jù)T=．則A球從離開桌面到和B球碰撞時經(jīng)過的時間為0.3s．根據(jù)．故答案為：0.3，1．18．在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖1所示．O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，那么：（1）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點到B點來驗證機械能守恒定律；（2）從O點到（1）問中所取的點，重物重力勢能的減少量△Ep=1.88J，動能增加量△Ek=1.84J（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；（3）若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象（如圖2）是圖中的A．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】（1）驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△Ek=之間的關(guān)系，所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù)．（2）減少的重力勢能△Ep=mgh，增加的動能△Ek=，v可由從紙帶上計算出來；（3）根據(jù)機械能守恒可知mgh=mv2，得出=gh，從而選擇圖象即可．【解答】解：（1）驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△Ek=之間的關(guān)系，所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù)．故選B點．（2）減少的重力勢能為：△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10﹣2=1.88J，B點的速度為：=1.92m/s，所以動能增加量為：△EK==1.84J，（3）根據(jù)機械能守恒可知：mgh=mv2，得出=gh，因此﹣h圖線是一條通過坐標原點的傾斜直線，故A正確．故選：A故答案為：（1）B；（2）1.88；1.84；（3）A四、計算題（本題共3小題，共40分）19．宇航員站在某一星球距離表面h高度處，以某一初速度沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)過時間t后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度g的大??；（2）該星球的質(zhì)量．【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】（1）小球在星球表面做平拋運動，其加速度等于該星球表面的重力加速度g，根據(jù)平拋運動的規(guī)律列式求g．（2）根據(jù)物體的重力等于萬有引力，列式求該星球的質(zhì)量．【解答】解：（1）小球在星