重慶市渝北區(qū)暨華中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試卷

20232024學(xué)年重慶市渝北區(qū)暨華中學(xué)高一（下）期中物理試卷一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分，在每小題給出的四個選項中，第18題只有一項符合題目要求，第912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，有選錯的得0分。）1．（4分）如圖所示，小麗在體育課上和同學(xué)打羽毛球，在揮拍擊球時，若球拍以握拍的手掌為圓心做圓周運動，在揮拍速度相同的情況下，想把羽毛球以最大的速度擊出，則擊球點應(yīng)該在拍面的A．右側(cè) B．左側(cè) C．頂部 D．底部2．（4分）如圖所示，載人飛船先后在圓形軌道Ⅰ、橢圓軌道Ⅱ和圓形軌道Ⅲ上運行，與天和核心艙剛好在點成功對接。已知軌道Ⅰ、Ⅲ的半徑分別為、，軌道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分別相切于、兩點，則飛船A．在軌道Ⅱ上運行的周期小于在軌道Ⅰ上運行的周期 B．在軌道Ⅱ上的點和點的速度的大小之比為 C．在軌道Ⅱ上從點運行到點的過程中機械能減小 D．先到Ⅲ軌道，然后再加速，才能與天和核心艙完成對接3．（4分）如圖所示為運動員參加撐桿跳高比賽的示意圖，對運動員在撐桿跳高過程中的能量變化描述正確的是A．起跳上升過程中，運動員的機械能守恒 B．起跳上升過程中，桿的彈性勢能一直增大 C．起跳上升過程中，運動員的動能一直減小 D．起跳上升過程中，運動員的重力勢能一直增大4．（4分）某汽車以額定功率在水平路面上行駛，空載時的最大速度為裝滿貨物后的最大速度為，已知汽車空車的質(zhì)量為，汽車所受的阻力跟車重成正比，則汽車后來所裝的貨物的質(zhì)量是A． B． C． D．5．（4分）2020年12月1日23時11分，嫦娥五號探測器在月球表面預(yù)定的區(qū)域軟著陸。若嫦娥五號在環(huán)月飛行時繞月球做勻速圓周運動，其距月球表面高度為，運動周期為，月球半徑，引力常量為，忽略月球自轉(zhuǎn)影響，則下列說法錯誤的是A．嫦娥五號繞月球做勻速圓周運動時的線速度大于 B．物體在月球表面重力加速度大小為 C．月球的第一宇宙速度為 D．月球的平均密度為6．（4分）從地面豎直向上拋出一物體，其機械能等于動能與重力勢能之和。取地面為重力勢能零點，該物體的和隨它離開地面的高度的變化如圖所示。重力加速度取。由圖中數(shù)據(jù)可得A．物體的質(zhì)量為 B．時，物體的速率為 C．時，物體的動能 D．從地面至，物體的動能減少7．（4分）如圖所示，一個半徑為、質(zhì)量為的均勻的圓盤套在光滑固定的水平轉(zhuǎn)軸上，一根輕繩繞過圓盤，兩端分別連接著質(zhì)量分別為、的物塊、，其中放在地面上，用手托著，且、均處于靜止，此時離地面的高度為，圓盤兩邊的輕繩沿豎直方向伸直?？焖俪啡ナ?，在物塊向下運動的過程中。繩子始終與圓盤沒有相對滑動，已知圓盤轉(zhuǎn)動的動能為（其中為圓盤轉(zhuǎn)動的角速度），則物塊上升到最高點時離地面的高度為上升過程中未與圓盤相碰）A． B． C． D．8．（4分）如圖所示，在水平圓盤上沿半徑方向放著用細繩相連的質(zhì)量均為的兩個物體和，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為，，與盤間的動摩擦因數(shù)均為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，在圓盤轉(zhuǎn)速緩慢加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動過程中，下列說法正確的是A．當(dāng)角速度為時，繩子張力為 B．當(dāng)角速度為時，所受摩擦力方向沿半徑指向圓心 C．當(dāng)兩物體剛要發(fā)生滑動時，圓盤的角速度為 D．當(dāng)兩物體剛要發(fā)生滑動時，繩子上的張力大小為9．（4分）圖甲、乙、丙、丁是圓周運動的一些基本模型，下列說法正確的有A．如圖甲，汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài) B．如圖乙，兩個圓錐擺和處于同一水平面，兩圓錐擺的角速度大小相等 C．如圖丙，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對火車輪緣會有擠壓作用 D．如圖丁，同一小球在固定的光滑圓錐筒內(nèi)的和位置先后做勻速圓周運動，兩位置小球運動的周期相等10．（4分）如圖關(guān)于各圖中機械能是否守恒，判斷正確的是A．甲圖中，物體將輕質(zhì)彈簧壓縮的過程中，不計一切阻力，機械能不守恒 B．乙圖中，在與摩擦力等大反向的拉力作用下，物體沿斜面下滑，其機械能守恒 C．丙圖中，不計任何阻力時加速下落、加速上升過程中，、組成的系統(tǒng)機械能守恒 D．丁圖中，若越來越小，小球慢慢降低，不計一切阻力，小球的機械能仍然守恒11．（4分）如圖，工人用傳送帶運送貨物，傳送帶傾角為，順時針勻速轉(zhuǎn)動，把貨物從底端點運送到頂端點，其速度隨時間變化關(guān)系如圖所示。已知貨物質(zhì)量為，重力加速度取。則A．傳送帶勻速轉(zhuǎn)動的速度大小為 B．貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5 C．運送貨物的整個過程中傳送帶多消耗的電能 D．運送貨物的整個過程中摩擦力對貨物做功12．（4分）如圖所示，水平光滑直軌道與半徑為的豎直半圓形光滑軌道相切于點，一質(zhì)量的小球以某速度沿直軌道向右運動，進入圓形軌道后剛好能通過點，然后小球做平拋運動落在直軌道上的點，重力加速度，則A．小球過點的速度為 B．小球過點時對圓形軌道的壓力為 C．小球在直軌道上的落點與點距離為 D．小球經(jīng)過圓形軌道與圓心等高處時對軌道的壓力為二、實驗題（滿分16分）13．（6分）如圖所示，一長度為的細線上端固定，下端懸掛一個質(zhì)量為的小球（視為質(zhì)點），將畫有幾個同心圓的白紙置于懸點下方的平臺上，其圓心在細線懸掛點的正下方。給小球一個初速度，使它恰能沿紙面上某個畫好的圓做勻速圓周運動，即小球?qū)埫媲『脽o壓力。不計空氣阻力，重力加速度大小為。（1）當(dāng)小球做勻速圓周運動的半徑為時，理論上小球做勻速圓周運動所需的向心力大小為。（2）在實驗中，小球沿半徑為的圓做勻速圓周運動，用秒表記錄小球運動圈所用的總時間，則小球做勻速圓周運動所需的向心力大小為（用、、、及相關(guān)的常量表示）。（3）在第（2）問的基礎(chǔ)上，保持的取值不變，改變和進行多次實驗，可獲取不同的。若以為縱軸，作出的圖像為一條直線，則橫軸是（填“—”或“”。14．（10分）某實驗小組“用落體法驗證機械能守恒定律”，實驗裝置如圖甲所示。實驗中測出重物自由下落的高度及對應(yīng)的瞬時速度，計算出重物減少的重力勢能和增加的動能，然后進行比較，如果兩者相等或近似相等，即可驗證重物自由下落過程中機械能守恒。請根據(jù)實驗原理和步驟完成下列問題：（1）關(guān)于上述實驗，下列說法中正確的是。．重物最好選擇密度較小的木塊．重物的質(zhì)量可以不測量．實驗中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶．可以利用公式來求解瞬時速度（2）如圖乙是該實驗小組打出的一條點跡清晰的紙帶，紙帶上的點是起始點，選取紙帶上連續(xù)的點、、、、、作為計數(shù)點，并測出各計數(shù)點到點的距離依次為、、、、、。已知打點計時器所用的電源是的交流電，重物的質(zhì)量為，則從計時器打下點到打下點的過程中，重物減小的重力勢能△；重物增加的動能△，兩者不完全相等的原因可能是。（重力加速度取，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）實驗小組的同學(xué)又正確計算出圖乙中打下計數(shù)點、、、、、各點的瞬時速度，以各計數(shù)點到點的距離為橫軸，為縱軸作出圖象，如圖丙所示，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗證自由下落的物體機械能守恒的依據(jù)是。三、計算題（滿分36分，其中15題8分，16題12分，17題16分，每小題需寫出必要的解題步驟，只有答案不得分）15．（8分）如圖所示，人們常用“打夯”的方式把松散的地面夯實。設(shè)某次打夯符合以下模型：兩人同時通過繩子對重物各施加一個恒力，力的大小均為，方向都與豎直方向成，重物離開地面后人停止施力。已知重物的質(zhì)量為，取，。求：（1）兩人對重物所做的功；（2）重物離開地面的最大高度。16．（12分）某學(xué)?？萍夹〗M對一輛自制小遙控車的性能進行研究，他們讓小車在水平地面上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的—圖像，已知小車在內(nèi)做勻加速直線運動，內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，在末遙控關(guān)閉小車上的電動機。小車的質(zhì)量，整個過程中小車受到的阻力保持不變。求：（1）小車所受阻力的大小和小車在內(nèi)所受牽引力的大??；（2）小車在內(nèi)牽引力的功率；（3）小車在內(nèi)的總位移和克服阻力做的功。17．（16分）如圖所示，一質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點）通過一端固定在天花板上點的無彈性的細繩以為圓心做水平面內(nèi)的圓周運動，細繩與豎直方向夾角為，圓周所在水平面距離地面高度為，小物塊運動到點時細繩斷裂，設(shè)點與右側(cè)圓弧軌道、四分之三圓弧軌道Ⅱ在同一豎直平面內(nèi)，小物塊運動到點時恰好沿著切線方向進入一段圓心角為、半徑為的光滑圓弧軌道Ⅰ，小物塊在最低點又經(jīng)過一段動摩擦因數(shù)為的水平軌道后再進入一個半徑為的四分之三光滑圓弧軌道Ⅱ。（重力加速度，，。求：（1）細繩的長度；（2）小物塊剛進入軌道Ⅰ時受到軌道Ⅰ的彈力大小；（3）為保證小物塊能夠進入軌道Ⅱ且在運動過程中不脫離軌道，則水平軌道長度的取值范圍是多少？

20232024學(xué)年重慶市渝北區(qū)暨華中學(xué)高一（下）期中物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分，在每小題給出的四個選項中，第18題只有一項符合題目要求，第912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，有選錯的得0分。）1．（4分）如圖所示，小麗在體育課上和同學(xué)打羽毛球，在揮拍擊球時，若球拍以握拍的手掌為圓心做圓周運動，在揮拍速度相同的情況下，想把羽毛球以最大的速度擊出，則擊球點應(yīng)該在拍面的A．右側(cè) B．左側(cè) C．頂部 D．底部【答案】【分析】根據(jù)圓周運動的公式線速度與角速度公式，根據(jù)半徑的變化得出結(jié)論?！窘獯稹拷猓河煽芍嗤慕撬俣认?，半徑越大線速度越大，整個羽毛球拍角速度相同，擊球點應(yīng)該在拍面的頂部，此時半徑最大，羽毛球獲得的速度最大，故正確，錯誤。故選：?！军c評】本題考查線速度與角速度的關(guān)系，注意在角速度相同時，半徑越大，線速度越大。2．（4分）如圖所示，載人飛船先后在圓形軌道Ⅰ、橢圓軌道Ⅱ和圓形軌道Ⅲ上運行，與天和核心艙剛好在點成功對接。已知軌道Ⅰ、Ⅲ的半徑分別為、，軌道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分別相切于、兩點，則飛船A．在軌道Ⅱ上運行的周期小于在軌道Ⅰ上運行的周期 B．在軌道Ⅱ上的點和點的速度的大小之比為 C．在軌道Ⅱ上從點運行到點的過程中機械能減小 D．先到Ⅲ軌道，然后再加速，才能與天和核心艙完成對接【答案】【分析】根據(jù)開普勒第三定律進行判斷；根據(jù)開普勒第二定律列式進行分析判斷；根據(jù)只有萬有引力做功的條件進行分析判斷；根據(jù)衛(wèi)星對接的原理進行判斷?！窘獯稹拷猓狠d人飛船在軌道Ⅰ和Ⅱ上運動時，滿足開普勒第三定律，由可知，軌道Ⅱ上的半長軸大于軌道Ⅰ上的半徑，故在軌道Ⅱ上的周期大于軌道Ⅰ上的周期，故錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可得可知，載人飛船在軌道Ⅱ上的點和點的速度的大小之比為，故正確；載人飛船在Ⅱ軌道上從點運行到點的過程中只有萬有引力做功，則滿足機械能守恒。故錯誤；載人飛船要實現(xiàn)與天和核心艙完成對接，必須先在較低的軌道上運行，然后再加速進入Ⅲ軌道才能完成，不能先運動到Ⅲ軌道然后加速，故錯誤。故選：?！军c評】考查萬有引力定律在天體中的運動問題，會結(jié)合開普勒關(guān)于行星運動的三大定律進行相關(guān)的分析和判斷。3．（4分）如圖所示為運動員參加撐桿跳高比賽的示意圖，對運動員在撐桿跳高過程中的能量變化描述正確的是A．起跳上升過程中，運動員的機械能守恒 B．起跳上升過程中，桿的彈性勢能一直增大 C．起跳上升過程中，運動員的動能一直減小 D．起跳上升過程中，運動員的重力勢能一直增大【答案】【分析】運動員在撐桿跳高過程中，包含了彈性勢能、動能、重力勢能之間的轉(zhuǎn)化，根據(jù)運動員的運動過程和能量轉(zhuǎn)化情況分析答題?！窘獯稹拷猓?、運動員在起跳上升過程中，竿的形變量逐漸減小，桿的彈性勢能逐漸減少，轉(zhuǎn)化為運動員的機械能，所以運動員的機械能增加，故錯誤；、運動員在起跳上升過程中，桿的彈力大于運動員重力時，運動員的動能增加；桿的彈力小于運動員重力時，運動員的動能減小，故錯誤；、運動員起跳上升過程中，運動員的高度不斷增加，要克服重力做功，則運動員的重力勢能一直增大，故正確。故選：?！军c評】根據(jù)題意分析清楚運動員的運動過程以及桿形變過程是解題的前提與關(guān)鍵，要掌握動能和重力勢能的決定因素，并能用來分析實際問題。4．（4分）某汽車以額定功率在水平路面上行駛，空載時的最大速度為裝滿貨物后的最大速度為，已知汽車空車的質(zhì)量為，汽車所受的阻力跟車重成正比，則汽車后來所裝的貨物的質(zhì)量是A． B． C． D．【答案】【分析】汽車在水平路面上行駛時，當(dāng)牽引力等于阻力時，速度最大．根據(jù)功率與速度的關(guān)系，結(jié)合汽車阻力與車重的關(guān)系求出所裝貨物的質(zhì)量．【解答】解：當(dāng)汽車空載時，有：。當(dāng)汽車裝滿貨物后，有：聯(lián)立兩式解得：．故正確，、、錯誤。故選：。【點評】解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)牽引力等于阻力時，速度最大，有．5．（4分）2020年12月1日23時11分，嫦娥五號探測器在月球表面預(yù)定的區(qū)域軟著陸。若嫦娥五號在環(huán)月飛行時繞月球做勻速圓周運動，其距月球表面高度為，運動周期為，月球半徑，引力常量為，忽略月球自轉(zhuǎn)影響，則下列說法錯誤的是A．嫦娥五號繞月球做勻速圓周運動時的線速度大于 B．物體在月球表面重力加速度大小為 C．月球的第一宇宙速度為 D．月球的平均密度為【答案】【分析】根據(jù)線速度與周期的關(guān)系，可求出選項；根據(jù)萬有引力提供向心力以及萬有引力提供重力可求出重力加速度大小；根據(jù)第一宇宙速度計算公式可求出月球第一宇宙速度大??；根據(jù)密度公式結(jié)合萬有引力提供重力，可求出月球平均密度?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)線速度和周期的關(guān)系可得嫦娥五號繞月球做勻速圓周運動時的線速度大小故嫦娥五號繞月球做勻速圓周運動時的線速度大于，故正確；根據(jù)牛頓第二定律而可得物體在月球表面重力加速度大小故錯誤；根據(jù)可得月球的第一宇宙速度故正確；根據(jù)月球表面萬有引力和重力近似相等有得又可得月球的平均密度為故正確。本題選擇錯誤的，故選：?！军c評】學(xué)生在解答本題時，應(yīng)注意對于萬有引力定律的熟練應(yīng)用，能夠快速寫出萬有引力提供向心力的方程。6．（4分）從地面豎直向上拋出一物體，其機械能等于動能與重力勢能之和。取地面為重力勢能零點，該物體的和隨它離開地面的高度的變化如圖所示。重力加速度取。由圖中數(shù)據(jù)可得A．物體的質(zhì)量為 B．時，物體的速率為 C．時，物體的動能 D．從地面至，物體的動能減少【答案】【分析】根據(jù)時的值和求出物體的質(zhì)量，根據(jù)時的動能求物體的速率，時，物體的動能為，根據(jù)動能與機械能、重力勢能的關(guān)系求物體的動能減少量．【解答】解：、由圖知，時，由得，故錯誤；、時，，，則物體的動能為，由，得，故錯誤；、時，，，則物體的動能為，故錯誤；、從地面至，物體的機械能減少了，重力勢能增加了，因此，物體的動能減少，故正確；故選：．【點評】本題主要考查了能量守恒定律，解決本題的關(guān)鍵要從圖象讀取有效信息，明確動能、重力勢能和機械能的關(guān)系，根據(jù)功能關(guān)系進行解答．7．（4分）如圖所示，一個半徑為、質(zhì)量為的均勻的圓盤套在光滑固定的水平轉(zhuǎn)軸上，一根輕繩繞過圓盤，兩端分別連接著質(zhì)量分別為、的物塊、，其中放在地面上，用手托著，且、均處于靜止，此時離地面的高度為，圓盤兩邊的輕繩沿豎直方向伸直?？焖俪啡ナ郑谖飰K向下運動的過程中。繩子始終與圓盤沒有相對滑動，已知圓盤轉(zhuǎn)動的動能為（其中為圓盤轉(zhuǎn)動的角速度），則物塊上升到最高點時離地面的高度為上升過程中未與圓盤相碰）A． B． C． D．【答案】【分析】先以、系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)機械能守恒定律求出剛落地時速度，再根據(jù)運動學(xué)公式求出落地后上升的高度，從而求得物塊上升到最高點時離地面的高度。【解答】解：設(shè)剛落地時速度為，根據(jù)、系統(tǒng)機械能守恒有解得：物塊落地后，還能上升的高度為則上升到最高點離地面的高度為，故錯誤，正確。故選：。【點評】本題與常規(guī)題不同，圓盤轉(zhuǎn)動時也具有動能，要讀懂題意，知道圓盤的動能表達式為，是圓盤邊緣線速度大小。8．（4分）如圖所示，在水平圓盤上沿半徑方向放著用細繩相連的質(zhì)量均為的兩個物體和，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為，，與盤間的動摩擦因數(shù)均為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，在圓盤轉(zhuǎn)速緩慢加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動過程中，下列說法正確的是A．當(dāng)角速度為時，繩子張力為 B．當(dāng)角速度為時，所受摩擦力方向沿半徑指向圓心 C．當(dāng)兩物體剛要發(fā)生滑動時，圓盤的角速度為 D．當(dāng)兩物體剛要發(fā)生滑動時，繩子上的張力大小為【答案】【分析】、兩個物體做勻速圓周運動的向心力都是靠繩子的拉力和靜摩擦力的合力提供，根據(jù)向心力公式求出、做勻速圓周運動所需要的向心力，從而求出繩子拉力和判斷摩擦力的方向；當(dāng)兩物體剛要發(fā)生滑動時，、的靜摩擦力都到達最大靜摩擦力，由牛頓第二定律求出圓盤的最大角速度及繩子上的張力?！窘獯稹拷猓骸?dāng)兩物體剛要發(fā)生滑動時，、與圓盤間靜摩擦力都達到最大值，則由牛頓第二定律得對有：對有：解得：，，故正確，錯誤；、當(dāng)角速度為時，、一起做圓周運動，所需要的向心力所需要的向心力，故此時繩子的拉力為零，故錯誤；、當(dāng)角速度為時，、一起做圓周運動，對設(shè)所受摩擦力指向圓心，則由牛頓第二定律得對滑塊，由牛頓第二定律得解得：則說明所受摩擦力方向沿半徑指向圓外，故錯誤。故選：?！军c評】解決本題的關(guān)鍵是找出向心力的來源，知道、兩物體是由摩擦力和繩子的拉力的合力提供向心力。本題是勻速圓周運動中連接體問題，既要隔離研究，也要抓住兩個物體之間的聯(lián)系：角速度相等、繩子拉力大小相等。9．（4分）圖甲、乙、丙、丁是圓周運動的一些基本模型，下列說法正確的有A．如圖甲，汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài) B．如圖乙，兩個圓錐擺和處于同一水平面，兩圓錐擺的角速度大小相等 C．如圖丙，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對火車輪緣會有擠壓作用 D．如圖丁，同一小球在固定的光滑圓錐筒內(nèi)的和位置先后做勻速圓周運動，兩位置小球運動的周期相等【答案】【分析】分析每種模型中物體的受力情況，根據(jù)合力提供向心力求出相關(guān)的物理量，進行分析即可?！窘獯稹拷猓浩囘^拱橋時，在最高點支持力小于重力，處于失重狀態(tài)，故錯誤；圖乙中，和到懸點的高度相同，設(shè)和到懸點的高度相同為，則，其中，即，故相同，故正確；圖丙中，火車若正常速度行駛，支持力和重力會提供火車的向心加速度，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時超過規(guī)定的速度，則火車會擠壓外軌提供指向內(nèi)側(cè)的壓力，故正確；小球在、位置做圓周運動，支持力與重力的合力提供向心力，向心力相同，半徑不同，由可知，不相同，故錯誤。故選：?！军c評】此題考查圓周運動常見的模型，每一種模型都要注意受力分析找到向心力，結(jié)合牛頓第二定律分析判斷。10．（4分）如圖關(guān)于各圖中機械能是否守恒，判斷正確的是A．甲圖中，物體將輕質(zhì)彈簧壓縮的過程中，不計一切阻力，機械能不守恒 B．乙圖中，在與摩擦力等大反向的拉力作用下，物體沿斜面下滑，其機械能守恒 C．丙圖中，不計任何阻力時加速下落、加速上升過程中，、組成的系統(tǒng)機械能守恒 D．丁圖中，若越來越小，小球慢慢降低，不計一切阻力，小球的機械能仍然守恒【答案】【分析】只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈簧的彈力做功時，物體的機械能守恒，根據(jù)機械能守恒的條件逐項進行分析判斷。【解答】解：、甲圖中，在物體壓縮彈簧的過程中，彈簧和物體組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒。由于彈簧對要做功，所以機械能不守恒，故正確。、乙圖中，物體在與摩擦力等大反向的拉力作用下沿斜面下滑時，除重力以外，其他力做功的代數(shù)和為零，所以物體機械能守恒，故正確。、丙圖中，不計任何阻力時，在加速下落，加速上升過程中，、組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故正確。、丁圖中，越來越小，小球慢慢降低，運動半徑越來越小，根據(jù)可知小球速度越來越小，動能不斷變小，在下降的過程中重力勢能也不斷減小，所以小球的機械能不守恒，故錯誤。故選：。【點評】解決本題的關(guān)鍵要掌握判斷機械能守恒的條件，判斷機械能是否守恒的方法：1、看系統(tǒng)是否只有重力或彈力做功，2、看動能和勢能之和是否保持不變。11．（4分）如圖，工人用傳送帶運送貨物，傳送帶傾角為，順時針勻速轉(zhuǎn)動，把貨物從底端點運送到頂端點，其速度隨時間變化關(guān)系如圖所示。已知貨物質(zhì)量為，重力加速度取。則A．傳送帶勻速轉(zhuǎn)動的速度大小為 B．貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5 C．運送貨物的整個過程中傳送帶多消耗的電能 D．運送貨物的整個過程中摩擦力對貨物做功【答案】【分析】根據(jù)圖像判斷傳送帶勻速轉(zhuǎn)動的速度大小，在圖像中，判斷出貨物的運動類型，根據(jù)斜率求得加速度，結(jié)合牛頓第二定律求得動摩擦因數(shù)，圖像與時間軸所圍面積表示貨物通過的位移，根據(jù)△求得產(chǎn)生的熱量，根據(jù)能量守恒計算整個過程中傳送帶多消耗的電能。【解答】解：、由圖乙可知，物體在被傳送帶運送過程中，先做勻加速直線運動，加速到和傳送帶速度相同時，與傳送帶共速，一起運動，都做勻速直線運動，故可知傳送帶勻速轉(zhuǎn)動的速度大小為，故正確；、圖像的斜率表示加速度的大小，由圖乙可知，加速度階段物體的加速度為由牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得故錯誤；、內(nèi)物塊和傳送帶發(fā)生相對滑動，設(shè)物塊的位移為，傳送帶的位移為，相對位移為△，則有△因摩擦而產(chǎn)生的熱量為△代入數(shù)據(jù)解得由圖乙可得傳送帶的長度為則可得運送貨物的整個過程中傳送帶多消耗的電能為代入數(shù)據(jù)解得△故正確；、運送物體的整個過程中，摩擦力對物體做功可分為兩個階段，第一階段為物體和傳送帶發(fā)生相對滑動的過程，此時滑動摩擦力做功，第二階段為物體和傳送帶相對靜止的過程，此時為靜摩擦力做功，則可得摩擦力對物塊做的功為代入數(shù)據(jù)解得，故錯誤。故選：?！军c評】本題主要考查了圖像，通過圖像判斷出貨物的運動，結(jié)合牛頓第二定律求得動摩擦因數(shù)，利用△求得產(chǎn)生的熱量。12．（4分）如圖所示，水平光滑直軌道與半徑為的豎直半圓形光滑軌道相切于點，一質(zhì)量的小球以某速度沿直軌道向右運動，進入圓形軌道后剛好能通過點，然后小球做平拋運動落在直軌道上的點，重力加速度，則A．小球過點的速度為 B．小球過點時對圓形軌道的壓力為 C．小球在直軌道上的落點與點距離為 D．小球經(jīng)過圓形軌道與圓心等高處時對軌道的壓力為【答案】【分析】小球恰好通過最高點點，由重力提供向心力，由牛頓第二定律求解小球過點的速度。從到根據(jù)機械能守恒定律求出小球過點時的速度。在點，對小球根據(jù)牛頓第二定律求出軌道對小球的支持力，從而得到小球?qū)壍赖膲毫?。小球離開點后做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律求落點與點距離。根據(jù)機械能守恒定律求出小球經(jīng)過圓形軌道與圓心等高處時的速度，再根據(jù)牛頓運動定律求小球?qū)壍赖膲毫Α！窘獯稹拷猓骸⑿∏蚯『猛ㄟ^最高點點，由重力提供向心力，由牛頓第二定律有，解得：，故正確；、小球運動過程中只有重力，其機械能守恒，從到，根據(jù)機械能守恒定律得小球過點時，根據(jù)牛頓第二定律有解得：，由牛頓第三定律知小球過點時對圓形軌道的壓力為，故錯誤；、小球離開點后做平拋運動，小球從點落到點所需時間為小球在直軌道上的落點與點距離為，故正確、小球從到與圓心等高處，根據(jù)機械能守恒定律得小球經(jīng)過圓形軌道與圓心等高處時，根據(jù)牛頓第二定律有結(jié)合牛頓第三定律解得小球經(jīng)過圓形軌道與圓心等高處時對軌道的壓力為，故錯誤。故選：。【點評】本題的關(guān)鍵要明確小球在點的臨界條件：重力等于向心力，求出點的速度。對于平拋運動，要掌握分位移公式，并能熟練運用。二、實驗題（滿分16分）13．（6分）如圖所示，一長度為的細線上端固定，下端懸掛一個質(zhì)量為的小球（視為質(zhì)點），將畫有幾個同心圓的白紙置于懸點下方的平臺上，其圓心在細線懸掛點的正下方。給小球一個初速度，使它恰能沿紙面上某個畫好的圓做勻速圓周運動，即小球?qū)埫媲『脽o壓力。不計空氣阻力，重力加速度大小為。（1）當(dāng)小球做勻速圓周運動的半徑為時，理論上小球做勻速圓周運動所需的向心力大小為。（2）在實驗中，小球沿半徑為的圓做勻速圓周運動，用秒表記錄小球運動圈所用的總時間，則小球做勻速圓周運動所需的向心力大小為（用、、、及相關(guān)的常量表示）。（3）在第（2）問的基礎(chǔ)上，保持的取值不變，改變和進行多次實驗，可獲取不同的。若以為縱軸，作出的圖像為一條直線，則橫軸是（填“—”或“”。【答案】（1）；（2）；（3）?！痉治觥浚?）本題為圓錐擺模型，求出小球受到的三個力的合力，即理論所需的向心力；（2）由運動學(xué)公式求出小球所需的向心力大小；（3）根據(jù)合力提供圓周運動中向心力列式得到表達式，再確定橫軸的物理量?！窘獯稹拷猓海?）小球做勻速圓周運動所需的向心力等于小球所受重力和細線拉力的合力，則有：（2）小球做勻速圓周運動所需的向心力大?。?）根據(jù)牛頓第二定律：可得：故與成正比。故答案為：（1）；（2）；（3）。【點評】本題著重考查圓周運動中通過已知量求得未知量的能力以及實驗分析能力。14．（10分）某實驗小組“用落體法驗證機械能守恒定律”，實驗裝置如圖甲所示。實驗中測出重物自由下落的高度及對應(yīng)的瞬時速度，計算出重物減少的重力勢能和增加的動能，然后進行比較，如果兩者相等或近似相等，即可驗證重物自由下落過程中機械能守恒。請根據(jù)實驗原理和步驟完成下列問題：（1）關(guān)于上述實驗，下列說法中正確的是。．重物最好選擇密度較小的木塊．重物的質(zhì)量可以不測量．實驗中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶．可以利用公式來求解瞬時速度（2）如圖乙是該實驗小組打出的一條點跡清晰的紙帶，紙帶上的點是起始點，選取紙帶上連續(xù)的點、、、、、作為計數(shù)點，并測出各計數(shù)點到點的距離依次為、、、、、。已知打點計時器所用的電源是的交流電，重物的質(zhì)量為，則從計時器打下點到打下點的過程中，重物減小的重力勢能△；重物增加的動能△，兩者不完全相等的原因可能是。（重力加速度取，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）實驗小組的同學(xué)又正確計算出圖乙中打下計數(shù)點、、、、、各點的瞬時速度，以各計數(shù)點到點的距離為橫軸，為縱軸作出圖象，如圖丙所示，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗證自由下落的物體機械能守恒的依據(jù)是?！痉治觥浚?）用自由落體運動需要驗證的方程是：，可知不需要測量重物的質(zhì)量，為保證重物做自由落體運動，必須保證計時器的兩限位孔在同一豎直線上且重物的質(zhì)量要大體積要小，這樣才能保證物體做自由落體運動。操作時，釋放紙帶前，重物應(yīng)靠近打點計時器。機械能等于重力勢能與動能之和；（2）紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度，從而求出動能。根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值；（3）通過圖象的斜率，結(jié)合表達式，即可求解?！窘獯稹拷猓海?）、重物最好選擇密度較大的鐵塊，受到的阻力較小，故錯誤。、本題是以自由落體運動為例來驗證機械能守恒定律，需要驗證的方程是：，因為我們是比較、的大小關(guān)系，故可約去比較，不需要用天平測量重物的質(zhì)量，故正確；、為充分利用紙帶，實驗時要先接通電源，然后再釋放紙帶，故正確；、不能利用公式來求解瞬時速度，否則體現(xiàn)不了實驗驗證，卻變成了理論推導(dǎo)，故錯誤；故選：。（2）從計時器打下點到打下點的過程中，重力勢能減小量△。利用勻變速直線運動的推論可知，打點的速度：，，動能增加量△，由于存在阻力作用，所以減小的重力勢能大于動能的增加了。（3）根據(jù)表達式，則有：；若圖象的斜率為重力加速度的2倍時，即可驗證機械能守恒，而圖象的斜率；因此能粗略驗證自由下落的物體機械能守恒；故答案為：（1）；（2）2.14；2.12；重物下落過程中受到阻力作用；（3）圖象的斜率等于19.52，約為重力加速度的兩倍，故能驗證?！军c評】實驗原理是實驗的核心，明確實驗原理是解決有關(guān)實驗問題的關(guān)鍵。根據(jù)實驗原理來選擇器材，安排操作步驟和處理數(shù)據(jù)等等；解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，通過原理確定所需測量的物理量，以及知道實驗中的注意事項，在平時的學(xué)習(xí)中，需加以總結(jié)，要熟記求紙帶上某點瞬時速度的求法。三、計算題（滿分36分，其中15題8分，16題12分，17題16分，每小題需寫出必要的解題步驟，只有答案不得分）15．（8分）如圖所示，人們常用“打夯”的方式把松散的地面夯實。設(shè)某次打夯符合以下模型：兩人同時通過繩子對重物各施加一個恒力，力的大小均為，方向都與豎直方向成，重物離開地面后人停止施力。已知重物的質(zhì)量為，取，。求：（1）兩人對重物所做的功；（2）重物離開地面的最大高度?！敬鸢浮浚?）兩人對重物所做的功為；（2）重物離開地面的最大高度為?！痉治觥浚?）根據(jù)功的計算公式求解兩人對重物所做的功；（2）從重物離地到重物到達最高點的過程中，根據(jù)動能定理求重物離開地面的最大高度?！窘獯稹拷猓海?）一個人對重物所做的功為兩人對重物所做的的功為（2）設(shè)重物上升最大高度為，從重物離地到重物到達最高點的過程中，由動能定理得解得：答：（1）兩人對重物所做的功為；（2）重物離開地面的最大高度為?！军c評】本題主要考查動能定理的應(yīng)用，關(guān)鍵是要靈活選取研究過程，明確在運動過程中各力做功情況。16．（12分）某學(xué)?？萍夹〗M對一輛自制小遙控車的性能進行研究，他們讓小車在水平地面上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的—圖像，已知小車在內(nèi)做勻加速直線運動，內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，在末遙控關(guān)閉小車上的電動機。小車的質(zhì)量，整個過程中小車受到的阻力保持不變。求：（1）小車所受阻力的大小和小車在內(nèi)所受牽引力的大?。唬?）小車在內(nèi)牽引力的功率；（3）小車在內(nèi)的總位移和克服阻力做的功。【答案】（1）小車所受阻力的大小和小車在內(nèi)所受牽引力的大小分別為，；（2）小車在內(nèi)牽引力的功率為；（3）小車在內(nèi)的總位移為，克服阻力做的功為?！痉治觥浚?）根據(jù)圖像的斜率求出小車關(guān)閉發(fā)動機后運動的加速度大小，結(jié)合牛頓第二定律求小車所受的阻力大小。采用同樣的方法求小車在內(nèi)所受牽引力的大??；（2）在內(nèi)小車功率不變，內(nèi)小車做勻速運動，根據(jù)功率的計算公式求出牽引力的功率；（3）根據(jù)運動學(xué)公式和動能定理求出小車在內(nèi)和在內(nèi)的位移，最后求出總位移，進而求出克服阻力做的功?！窘獯稹拷猓海?）小車關(guān)閉發(fā)