安徽省宿州市十三所省重點中學2019-2020學年高一下學期期末聯考 物理試題 (帶解析)_第1頁
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文檔簡介

1、宿州市十三所重點中學20192020學年度第二學期期末質量檢測一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分。18為單選題,912為多選題,多選題全部選對得4分,選對但不全的得2分,有錯選的不得分)1.萬有引力常量的測出使萬有引力定律應用成為可能,第一次通過實驗比較準確地測出萬有引力常量的科學家是A.卡文迪許 B.伽利略 C.胡克 D.牛頓2.某一質點做曲線運動時,則其速度A.大小一定不斷變化 B.方向跟力的方向一致C.方向跟加速度的方向一致 D.方向隨時間而改變3.如圖所示是一電動陶藝機,陶藝機上的水平圓盤可繞通過圓心且垂直盤面的豎直軸轉動,在圓盤上放置一擺件,擺件與圓盤一起做勻速圓周運動

2、,則擺件的受力情況是A.重力、向心力 B.重力、支持力、向心力、摩擦力C.重力、支持力和指向圓心的摩擦力 D.重力、支持力和背向圓心的摩擦力4.關于功率以下說法中正確的是A.根據P可知,汽車做功越多,其功率就越大B.根據PFv可知,汽車牽引力一定與速度成反比C.根據P可知,只要知道在時間t內汽車所做的功,就可求出這段時間內任一時刻汽車做功的功率D.根據PFv可知,發動機功率一定時,汽車的牽引力與運動速度成反比5.對于做平拋運動的物體,以下說法中正確的是A.拋出初速度越大,飛行的時間越長 B.拋出點位置越高,飛行的時間越長C.拋出點位置越高,飛行的水平距離越大 D.拋出初速度越大,單位時間內速度

3、變化量越大6.如圖所示,A、B、C三顆人造地球衛星繞地球沿逆時針方向做勻速圓周運動,下列關于這三顆衛星說法正確的是A.線速度大小關系:vA<vBvC B.向心力大小關系:FAFB<FCC.衛星B直接加速可以沿原軌道追上衛星C D.加速度大小關系:aA>aBaC7.下列物體中,機械能不守恒的是A.做平拋運動的物體B.光滑曲面上自由運動的物體C.以g的加速度豎直向上做勻減速運動的物體(g為當地重力加速度)D.輕繩的一端系一小球,另一端固定,使小球在豎直平面內做圓周運動(空氣阻力不計)8.宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”,它們以二者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動,而不至于因

4、為萬有引力的作用而吸引到一起(忽略其它天體引力的影響)。如圖所示,某雙星系統A、B兩顆天體繞O點做勻速圓周運動,它們的軌道半徑之比TA:rB3:2,則兩顆天體的A.質量之比mA:mB2:3 B.角速度之比的A:B3:2C.線速度大小之比vA:vB2:3 D.向心力大小之比FA:FB3:29.如圖所示,質量為M的木塊靜置在光滑的水平面上,質量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊,并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動。已知當子彈相對木塊靜止時,木塊前進距離L,子彈進入木塊的深度為s。若木塊對子彈的阻力Ff視為恒定,則下列關系式中正確的是A. B.C. D.10.質量為2kg的物體在豎直向上的恒

5、定拉力作用下由靜止開始向上運動,當速度為2m/s時,位移為2m,下列說法中正確的是(g取10m/s2)A.拉力對物體做功4J B.合外力對物體做功4JC.重力對物體做功40J D.物體機械能增加44J11.如圖所示,內壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,兩個質量相同的小球A和B緊貼著內壁分別在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動,則A.球B的角速度一定大于球A的角速度B.球B對筒壁的壓力一定大于球A對筒壁的壓力C.球B運動的周期一定小于球A運動的周期D.球B的線速度一定大于球A的線速度12.如圖所示,豎直固定的光滑直桿上套有一個質量為m的滑塊,初始時在外力作用下靜止于a點。一原長為L

6、的輕質彈簧左端固定在O點,右端與滑塊相連。直桿上還有b、c、d三點,且b與O在同一水平線上,ObL,Oa、Oc與Ob夾角均為37°,Od與Ob夾角為53°。現由靜止釋放小滑塊,在小滑塊從a下滑到d過程中,彈簧始終處于彈性限度內,sin37°0.6,則下列說法正確的是A.滑塊在b點時速度最大,且加速度為gB.從a下滑到c點的過程中,滑塊的機械能守恒C.滑塊在c點的速度大小為D.滑塊在d處的機械能小于在a處的機械能第II卷(非選擇題 共52分)二、實驗題(本題共兩小題,第13題,每空3分;第14題,每空2分,共計12分)13.如圖所示,是小球做平拋運動的閃光照片,圖中

7、每個小方格的邊長都是0.54cm。已知閃光頻率是30Hz,那么當地重力加速度g是 m/s2,小球的初速度是 m/s。(計算結果保留兩位小數)14.某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究功與速度變化的關系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行,打點計時器工作頻率為50Hz。(1)為了消除運動過程中所受摩擦力的影響,調整時應將木板 (選填“左”或“右”)端適當墊高以平衡摩擦力。(2)實驗中,某同學打出一段紙帶如圖乙所示,相鄰兩計時點距離依次為:AB3.50cm、BC3.80cm、CDDEFFFGGH4.00cm,則勻速運動的速度v m/s。(3)根據多次測量的數據畫出橡皮筋對小車做功W與小車勻速運動

8、速度v草圖如圖丙所示,根據圖線形狀猜想,W與v的關系可能為 A.W B.Wv1 C.Wv2 D.Wv2三、計算題(本題共4小題,15題8分,16題9分,17題11分,18題12分,共40分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案不得分)15.小船要橫渡一條寬400m的小河,河水流速是3m/s,船在靜水中的速度是5m/s,(已知sin53°0.8,cos53°0.6)。求:(1)要使船到達對岸的時間最短,船頭應指向何處?最短時間是多少?(2)要使船航程最短,船頭應指向何處?最短航程為多少?渡河時間又是多少?16.某星球半徑為R,該星球表面的重力加速度

9、為g,己知萬有引力常量為G。(不計該星球的自轉影響。)求:(1)該星球的質量M(2)該星球的第一宇宙速度v(3)離該星球表面高度為3R處繞該星球做勻速圓周運動的衛星的周期T。17.汽車發動機的額定功率為P30KW,汽車質量m2.0×103kg,汽車在平直路面上保持額定功率不變由靜止開始加速行駛,阻力恒為車重的0.1倍,(g取10m/s2)。求:(1)汽車能達到的最大速度v0是多少?(2)當汽車的速度為v18m/s時,加速度為多大?(3)若經過t30s,汽車速度恰好達到最大,求這段時間內汽車前進的距離s。18.如圖所示,一根長L0.45m的不可伸長輕繩,一端固定在天花板的O點,另一端系

10、一質量為m0.1kg的小球。現將輕繩拉直至水平位置,小球由A點靜止釋放,小球運動到最低點B點時,輕繩剛好被拉斷。B點下方有一傾角為37°的足夠長的斜面,小球恰好垂直打在斜面上C點,并以相同大小的速度立即反彈,經過一段時間后小球第二次與斜面上D點(圖中未畫出)碰撞。(g10m/s2)求:(1)輕繩被拉斷前瞬間的拉力大小?(2)小球從B點運動到斜面C點的時間?(3)O、D兩點間的豎直高度是多少?(計算結果保留兩位小數)高一期末物理參考答案一, 選擇題(每小題4分,共48分;1-8題為單選題,9-12題為多選題;多選題漏選得2分,錯選多選得0分)題號123456答案ADCDBD題號7891

11、01112答案CAABCBDACCD二,實驗題(第13題,每空3分;第14題,每空2分,共計12分)13. 9.72 ; 0.49; 14. 左; 2.00 ; D三計算題(15題8分,16題9分,17題11分,18題12分,共40分)15.(1)船頭始終垂直河岸航行 -1分 t1=80s -1分 (2) Cos= -1 =53° 船頭與上游河岸夾角為53°-1分最短航程為河寬400m -1分 V合=4m/s -2分-1分16.(1)根據星球表面的重力等于萬有引力得 -2分 得 -1分(2)根據地表重力完全 提供向心力 -2分聯立得 -1分(3)衛星的軌道半徑為r=R+h=

12、4R -1分根據萬有引力提供向心力 -1分聯立得 -1分17.(1)f=kmg=2 × N -1分當牽引力F1=Ff時,汽車的速度達到最大V0= =15m/s -2分 (2)當汽車速度達到V1=8m/s時汽車牽引力為 F2=P/V1-1分=3750N-1分由牛頓第二定律得F2-Ff=ma -2分帶入數據得:a=0.875m/s2 -1分(3) 對汽車前30s運用動能定理P t Ffs = mV²-2分S=337.5m-1分18.(1)小球從A到B運用動能定理:mgL=-1VB=3m/s-1分- 在B合力提供向心力:F-mg= -1F=3N -1分(2)在C速度可分解為水平方

13、向的分速度:Vx= VC sin=3m/sVY= VC cos=4m/s-1分所以tBC=0.4s-1分(3)由(2)可知 =0.8m-1分從C到D:豎直方向上的位移為-1分 水平方向上的位移為XCD=Vxt-1分- -1分以上聯立可解得 -1分 -1分安徽省宿州市十三所省重點中學2019-2020學年高一下學期期末聯考試題物理一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分。18為單選題,912為多選題,多選題全部選對得4分,選對但不全的得2分,有錯選的不得分) 1. 萬有引力常量的測出使萬有引力定律應用成為可能,第一次通過實驗比較準確地測出萬有引力常量的科學家是()A. 卡文迪許B. 伽利

14、略C. 胡克D. 牛頓【答案】A【解析】解:牛頓在推出萬有引力定律的同時,并沒能得出引力常量G的具體值;G的數值于1789年由卡文迪許利用他所發明的扭秤得出,故A正確,BCD錯誤。故選:A。明確有關萬有引力的發現歷程,知道牛頓沒有測出萬有引力常量,而是由卡文迪許通過實驗測出的。牛頓在推出萬有引力定律的同時,并沒能得出引力常量G的具體值。G的數值于1789年由卡文迪許利用他所發明的扭秤得出;卡文迪許的扭秤試驗,不僅以實踐證明了萬有引力定律,同時也讓此定律有了更廣泛的使用價值。2. 某一質點做曲線運動時,則其速度()A. 大小一定不斷變化B. 方向跟力的方向一致C. 方向跟加速度的方向一致D. 方

15、向隨時間而改變【答案】D【解析】解:A、勻速圓周運動是曲線運動,但速度的大小不變,故A錯誤;B、物體做曲線運動的條件是合力與速度方向不在同一條直線上,故B錯誤;C、物體做曲線運動的條件是合力與速度方向不在同一條直線上,加速度的方向是和合力的方向相同,所以質點速度方向一定與加速度方向不在一條在線上,故C錯誤;D、既然是曲線運動,它的速度的方向必定是改變的,故D正確。故選: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,速度的方向與該點曲線的切線方向相同;加速度的方向與速度方向不在同一直線上。本題是對曲線運動速度方向的考查,做曲線運動的物體的速度的方向是沿著曲線的切線方向的。3. 如圖所示是

16、一電動陶藝機,陶藝機上的圓盤可繞一通過圓心且垂直盤面的豎直軸轉動在圓盤上放置一擺件,擺件與圓盤一起作勻速圓周運動,則擺件的受力情況是()A. 重力、向心力B. 重力、支持力、向心力、摩擦力C. 重力、支持力和指向圓心的摩擦力D. 重力、支持力和背向圓心的摩擦力【答案】C【解析】解:對木塊受力分析可知,木塊受到重力、支持力和摩擦力的作用,重力是豎直向下的,支持力是豎直向上的,重力和支持力都在豎直方向上,這兩個力平衡互相抵消了,只有摩擦力提供了物體做圓周運動的向心力,所以摩擦力的方向是指向圓心的,所以C正確,ABD錯誤。故選:C。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

17、擦力的方向圓周運動都需要向心力,向心力是由其他的力來充當的,向心力不是一個單獨力4. 關于功率下列說法正確的是()A. 據P=Wt可知,機器做功越多,其功率越大B. 據P=Fv可知,汽車牽引力一定與速度成反比C. 據P=Wt可知,只要知道時間t內機器所做的功,可求得這段時間內任一時刻機器做功的功率D. 據P=Fv可知,發動機功率一定時,交通工具的牽引力與運動速度成反比【答案】D【解析】解:A、由功率公式P=Wt可知,在相同時間內,做功多的機器,功率一定大,選項A缺少“相同時間”這一條件。故A錯誤。B、D、根據P=Fv可知,發動機功率一定時,交通工具的牽引力與速度成反比,故B錯誤,D正確。C、公

18、式P=Wt求的是這段時間內的平均功率,不能求瞬時功率,故C錯誤。故選:D。功率是單位時間內所做的功,表示做功快慢的物理量由功率公式P=Wt可知:功率大小是由做功多少與做功時間共同決定的本題考查了功率的概念理解功率的影響因素是由功的多少和做功的時間共同決定,一定要抓住公式,運用控制變量法比較5. 對于做平拋運動的物體,以下說法中正確的是()A. 拋出初速度越大,飛行的時間越長B. 拋出點位置越高,飛行的時間越長C. 拋出點位置越高,飛行的水平距離越大D. 拋出初速度越大,單位時間內速度變化量越大【答案】B【解析】解:AB、物體做平拋運動,豎直方向上做自由落體運動,由h=12gt2可知,物體在空中

19、運動的時間只由h決定,與拋出的初速度無關,拋出點位置越高,飛行的時間越長,故A錯誤,B正確;C、水平方向上勻速直線運動,由x=v0t可知,水平位移是由v0和t決定的,即拋出點位置越高,飛行的水平距離不一定越大,故C錯誤;D、平拋運動的物體,只受重力作用,加速度為重力加速度,v=gt,則單位時間內速度變化量相等,故D錯誤。故選:B。物體做平拋運動,我們可以把平拋運動分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動來求解,兩個方向上運動的時間相同。單位時間內速度變化量在數值上等于重力加速度的大小。此題考查了平拋運動的規律,平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運

20、動來求解。6. 如圖所示,A、B、C三顆人造地球衛星繞地球沿逆時針方向做勻速圓周運動,下列關于這三顆衛星說法正確的是()A. 線速度大小關系:vA<vB=vCB. 向心力大小關系:FA=FB<FCC. 衛星B直接加速可以沿原軌道追上衛星CD. 加速度大小關系:aA>aB=aC【答案】D【解析】解:人造衛星繞地球做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,設衛星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M,由圖示可知:rA<rB=rC。A、根據萬有引力提供向心力,得v=GMr,所以vA>vB=vC,故A錯誤;B、根據萬有引力提供向心力可得F向=F萬=GMmr2,由于衛星的質量不知

21、道,所以向心力大小無法確定,故B錯誤;C、衛星B直接加速后做離心運動,不能沿原軌道追上衛星C,故C錯誤;D、根據牛頓第二定律可得:a=GMr2,所以aA>aB=aC,故D正確。故選:D。根據萬有引力提供向心力得到線速度、向心力和向心加速度的計算公式進行分析;根據變軌原理分析衛星B直接加速能否沿原軌道追上衛星C。解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論,知道向心加速度等與軌道半徑的關系,掌握變軌的原理。7. 下列物體中,機械能不守恒的是()A. 做平拋運動的物體B. 光滑曲面上自由運動的物體C. 以45g的加速度豎直向上做勻減速運動的物體(g為當地重力加速度)D. 輕繩的一端系一小

22、球,另一端固定,使小球在豎直平面內做圓周運動(空氣阻力不計)【答案】C【解析】解:A、平拋運動的物體只受到重力的作用,所以機械能守恒;B、光滑曲面上自由運動的物體,只有重力做功,機械能守恒;C、以45g的加速度豎直向上做勻減速運動的物體時,由牛頓第二定律可知,mg-F=ma,解得F=mg5,在上升過程中拉力做功,故機械能不守恒;D、輕繩的一端系一小球,另一端固定,使小球在豎直平面內做圓周運動(空氣阻力不計),繩子拉力不做功,故機械能守恒。本題選機械能不守恒的,故選:C。物體機械能守恒的條件是只有重力或者是彈簧的彈力做功,根據機械能守恒的條件逐個分析物體的受力的情況,即可判斷物體是否是機械能守恒

23、。本題是對機械能守恒條件的直接考查,分析物體的受力情況,判斷做功情況和動能、重力勢能的變化情況是解題的關鍵。8. 宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”,它們以二者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動,而不至于因為萬有引力的作用而吸引到一起(忽略其它天體引力的影響)。如圖所示,某雙星系統A、B兩顆天體繞O點做勻速圓周運動,它們的軌道半徑之比rA:rB=3:2,則兩顆天體的()A. 質量之比mA:mB=2:3B. 角速度之比A:B=3:2C. 線速度大小之比vA:vB=2:3D. 向心力大小之比FA:FB=3:2【答案】A【解析】解:雙星都繞O點做勻速圓周運動,由兩者之間的萬有引力提供向心力,角速度

24、相等,設為,間距為L,根據牛頓第二定律,有:對A星:GmAmBL2=mA2rA對B星:GmAmBL2=mB2rB故:mA:mB=rB:rA=2:3根據雙星的條件有:角速度之比A:B=1:1由v=r得:線速度大小之比vA:vB=rA:rB=3:2向心力大小之比FA:FB=1:1,故A正確,BCD錯誤。故選:A。雙星都做勻速圓周運動,由雙星之間的萬有引力提供向心力,具有相同的向心力和角速度。據牛頓第二定律列式求解兩星體繞共同圓心做勻速圓周運動的質量之比。由v=r求解線速度之比。此題考查了萬有引力定律及其應用,屬于雙星問題,與衛星繞地球運動模型不同,兩顆星都繞同一圓心做勻速圓周運動,關鍵抓住條件:角

25、速度相同。9. 質量為M 的木塊放在光滑的水平面上,質量為m 的子彈以初速度v0  沿水平方向射入木塊,并留在木塊中與木塊一起以速度v運動,已知當子彈相對木塊靜止時,木塊前進的距離為L,子彈進入木塊的深度為s,木塊對子彈的阻力f 為定值,則下列關系式正確的是()A. fL=Mv22B. fs=mv22C. fs=12m v02-12(M+m)v2D. f( L+s )=12m v02-12mv2【答案】ACD【解析】解:A、以木塊為研究對象,根據動能定理得:子彈對木塊做功等于木塊動能的增加,即fL=Mv2

26、2  .故A正確。D、以子彈為研究對象,由動能定理得,-f(L+s)=12mv2-12mv02,.即f( L+s )=12m v02-12mv2故D正確BC、由+并整理得,fs=12m v02-12(M+m)v2,故B錯誤,C正確。故選:ACD。子彈射入木塊的過程中,木塊對子彈的阻力f做功為-f(L+s),子彈對木塊的作用力做功為fL,分別以木塊和子彈為研究對象,根據動能定理分析子彈和木塊的作用力做功與動能變化的關系根據能量守恒定律研究系統摩擦生熱本題是沖擊塊類型,要注意應用動能定理研究單個物體時,功的公式W=fl中,l是相對于地的位移大小求摩

27、擦生熱時Q=fs,s是相對位移10. 質量為2kg的物體在豎直向上的恒定拉力作用下由靜止開始向上運動,當速度為2m/s時,位移為2m,下列說法中正確的是(g取10m/s2)()A. 拉力對物體做功4JB. 合外力對物體做功4JC. 重力對物體做功40JD. 物體機械能增加44J【答案】BD【解析】解:AD、對物體由靜止開始向上運動的過程中,由動能定理得:WF-mgh=12mv2,代入數據解得:WF=44J,根據該過程中除了重力以外其他力做功等于機械能的增加量:WF=E,所以E=44J,故A錯誤,D正確;B、合外力對物體做的功等于物體動能的變化量,即W合=12mv2=4J,故B正確;C、重力對物

28、體做的功為:WG=-mgh=-40J,故C錯誤。故選:BD。合外力對物體做的功等于物體動能的變化量;力F對物體做的功可根據動能定理求解;重力做的功根據WG=mgh求解;除了重力以外其他力做功等于機械能的增加量。本題考查了動能定理的應用以及功能關系的考查,難度不大,屬于基礎題。11. 如圖所示,內壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,兩個質量相同的小球A和B緊貼著內壁分別在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動,則()A. 球B的角速度一定大于球A的角速度B. 球B對筒壁的壓力一定大于球A對筒壁的壓力C. 球B運動的周期一定小于球A運動的周期D. 球B的線速度一定大于球A的線速度【答案】A

29、C【解析】解:ACD、對小球受力分析,小球受到重力和支持力,它們的合力提供向心力,如圖,根據牛頓第二定律,有mg=tan=mv2r=m2r,解得v=grtan,=gtanr,A的半徑大,則A的線速度大,角速度小,根據=2T,知A球的周期大,故AC正確,D錯誤;B、支持力:N=mgcos,根據牛頓第三定律可知,球A對筒壁的壓力一定等于球B對筒壁的壓力,故B錯誤。故選:AC。小球受重力和支持力,靠重力和支持力的合力提供圓周運動的向心力,列式比較角速度、線速度的大小,結合角速度得出周期的大小關系。根據受力分析得出支持力的大小,從而比較出壓力的大小。此題考查了向心力的相關計算,解決本題的關鍵知道圓周運

30、動向心力的來源,結合牛頓第二定律進行求解。知道線速度、角速度、周期之間的關系。12. 如圖所示,豎直固定的光滑直桿上套有一個質量為m的滑塊,初始時靜置于a點一原長為l的輕質彈簧左端固定在o點,右端與滑塊相連直桿上還有b、c、d三點,且b與o在同一水平線上,ob=l,oa、oc與ob夾角均為37°,od與ob夾角為53°.現由靜止釋放小滑塊,在小滑塊從a下滑到d過程中,彈簧始終處于彈性限度內,則下列說法正確的是(sin37°=0.6)() A. 滑塊在b點時速度最大,加速度為gB. 從a下滑到c點的過程中,滑塊的機械能守恒C. 滑塊在c點的速度大小為3glD. 滑塊

31、在d處的機械能小于在a處的機械能【答案】CD【解析】解:A、從a到b,彈簧對滑塊有沿彈簧向下的拉力,滑塊的速度不斷增大。從b到c,彈簧對滑塊沿彈簧向上的拉力,開始時拉力沿桿向上的分力小于滑塊的重力,滑塊仍在加速,所以滑塊在b點時速度不是最大,此時滑塊的合力為mg,則加速度為g。故A錯誤。B、從a下滑到c點的過程中,由于彈簧的彈力對滑塊做功,因此滑塊的機械能不守恒。故B錯誤。C、對于滑塊與彈簧組成的系統,只有重力和彈力做功,系統的機械能守恒,由機械能守恒定律得:mg2ltan37°=12mvc2,可得滑塊在c點的速度大小為:vb=3gl.故C正確。D、彈簧在d處的彈性勢能大于在a處的彈

32、性勢能,由系統的機械能守恒可知,滑塊在d處的機械能小于在a處的機械能,故D正確。故選:CD。滑塊的速度根據其受力情況,分析速度的變化情況確定加速度由牛頓第二定律分析對于滑塊與彈簧組成的系統,只有重力和彈力做功,系統的機械能守恒,但滑塊的機械能不守恒根據系統的機械能守恒求滑塊在c點的速度對物理過程進行受力分析、運動分析和做功情況分析,是解決力學問題的基本方法要注意本題中滑塊的機械能并不守恒,只有系統的機械能才守恒二、實驗題(本題共兩小題,第13題,每空3分;第14題,每空2分,共計12分)13. 如圖是小球做平拋運動的閃光照片,圖中每個小方格的邊長都是0.54cm.已知閃光頻率是30Hz,那么重

33、力加速度g是_m/s2,小球的初速度是_m/s【答案】9.72  0.49【解析】解:相鄰兩個點的時間間隔為130s.在豎直方向上y=gT2,所以g=yT2=2×0.0054(130)2=9.72m/s2初速度v0=XT=2×0.0054130=0.49m/s;故答案為:9.72;0.49根據閃光的頻率知相鄰兩點間的時間間隔在豎直方向上根據y=gT2,求出重力加速度水平方向上做勻速直線運動,根據v=XT,求出初速度解決本題的關鍵掌握平拋運動的處理方法,平拋運動在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動14. 某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究功與速度變

34、化的關系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行,打點計時器工作頻率為50Hz(1)為了消除運動過程中所受摩擦的影響,調整時應將木板_(選填“左”或“右”)端適當墊高以平衡摩擦力(2)實驗中,某同學打出一段紙帶如圖乙所示,相鄰兩計時點距離依次為:AB=3.50cm、BC=3.80cm、CD=DE=EF=FG=GH=4.00cm,則勻速運動的速度v=_m/s(3)根據多次測量的數據,畫出橡皮筋對小車做功W與小車勻速運動速度v草圖如圖丙所示,根據圖線形狀猜想,W與v的關系可能為_A.Wv  B.Wv-1   C.Wv-2  &#

35、160;D.Wv2【答案】左   2   D【解析】解:(1)該實驗中要使橡皮筋對小車所做功為合外力的功,應當進行平衡摩擦力的操作,所以要求斜面傾斜,釋放小車后小車能夠勻速下滑,故調整時應將木板左端適當墊高以平衡摩擦力(2)CD=DE=EF=FG=GH=4.00cm,說明物體在CH段做勻速運動,故有:v=xT=0.040.02m/s=2m/s(3)根據圖象結合數學知識可知,該圖象形式為y=xn(n=2,3,4)形式,故ABC錯誤,D正確故答案為:(1)左;(2)2; (3)D;(1)小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應該用重力的下

36、滑分量來平衡摩擦力,使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功;(2)根據數據判斷出做勻速運動的階段,根據v=xT求得速度(3)根據圖象特點,利用數學知識可正確得出結論;要掌握實驗原理與實驗注意事項,同時注意數據處理時注意數學知識的應用,本題是考查應用數學知識解決物理問題的好題三、計算題(本題共4小題,15題8分,16題9分,17題11分,18題12分,共40分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案不得分) 15. 小船要橫渡一條寬400m的小河,河水流速是3m/s,船在靜水中的速度是5m/s。(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(

37、1)要使船到達對岸的時間最短,船頭應指向何處?最短時間是多少?(2)要使船航程最短,船頭應指向何處?最短航程為多少?渡河時間又是多少?【答案】解:(1)要使船到達對岸的時間最短,需船頭始終垂直河岸航行,時間為t1=dV船=80s(2)要使船航程最短,需船頭斜向上游,船頭與上游河岸夾角為,則cos=V水V船=35即:=53°船頭與上游河岸夾角為53°最短航程為河寬400m這種情況下的過河時間為t2=dV船sin=4005×0.8s=100s答:(1)要使船到達對岸的時間最短,船頭應始終垂直河岸,最短時間是80s;(2)要使船航程最短,船頭應與上游河岸夾角為53度,最

38、短航程為河寬400m,渡河時間100s。【解析】(1)船頭垂直河岸航行時,過河時間最短;(2)當船沿河岸上游的分速度等于河水速度時,船的合速度方向與河岸垂直時,船的航程最短。這個是典型的小船過河問題,當船速大于河水速度時,具有最小航程,即船沿河岸上游的分速度等于水速時,船的航程最短。16. 某星球半徑為R,該星球表面的重力加速度為g,已知萬有引力常量為G(不計該星球的自轉影響)。求:(1)該星球的質量M;(2)該星球的第一宇宙速度v;(3)離該星球表面高度為3R處繞該星球做勻速圓周運動的衛星的周期T。【答案】解:(1)根據星球表面的重力等于萬有引力,得GMmR2=mg解得星球的質量:M=gR2

39、G。(2)該星球近地衛星的運行速度即第一宇宙速度,根據地表重力完全提供向心力可知,mg=mv2R聯立得:v=gR。(3)衛星的軌道半徑:r=R+3R=4R根據萬有引力提供向心力:GMmr2=m42T2r聯立得:T=16Rg。答:(1)該星球的質量為gR2G。(2)該星球的第一宇宙速度為gR。(3)離該星球表面高度為3R處繞該星球做勻速圓周運動的衛星的周期為16Rg。【解析】(1)根據萬有引力等于重力可以求出星球的質量。(2)該星球的近地衛星的向心力由萬有引力提供,該星球表面物體所受重力等于萬有引力,即可求出該星球的第一宇宙速度。(3)根據萬有引力提供向心力,求解衛星的周期。此題考查了萬有引力定

40、律及其應用,抓住天體運動問題的兩個基本思路:萬有引力提供向心力及重力與萬有引力的關系是關鍵,明確第一宇宙速度的物理意義。17. 汽車發動機的額定功率為P=30kW,汽車質量m=2.0×103kg,汽車在平直路面上保持額定功率不變由靜止開始加速行駛,阻力恒為車重的0.1倍(g取10m/s2),求:(1)汽車能達到的最大速度v0是多少?(2)當汽車的速度為v1=8m/s時,加速度為多大?(3)若經過t=30s,汽車速度恰好達到最大,求這段時間內汽車前進的距離s。【答案】解:(1)根據題意可知阻力為:f=kmg=2×103N當牽引力F1=f時,汽車的速度達到最大,根據功率公式得:P=F1v0聯立解得:v0=15m/s(2)當汽車速度達v1=8m/s時,汽車牽引力為F2,根據功率公式得:P=F2v1由牛頓第二定律得:F2-f=ma代入數據聯立解得:a=0.875m/s2(3)對汽車前30s內,根據動能定理得:Pt-fs=12mv2代入數據解得這段時間內汽車前進的距離s為:s=337.5m答:(1)汽車能

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