物理卷·2018届辽宁省大连市庄河高中高二上学期开学物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届辽宁省大连市庄河高中高二上学期开学物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年辽宁省大连市庄河高中高二（上）开学物理试卷 ‎　‎ 一、选择题：本题13小题，每题4分，共52分，其中1-8题，每题只有一个选项正确，9-13题，每题至少有2个选项正确，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分 ‎1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　）‎ A．爱因斯坦创立了“日心说” B．哥白尼提出了“地心说”‎ C．伽利略发现了行星运动定律 D．牛顿总结出了万有引力定律 ‎2．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．合外力对物体不做功 B．地板对物体的支持力做正功 C．地板对物体的支持力做负功 D．重力对物体不做功 ‎3．一物体由静止开始从粗糙的斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体做的功等于（　　）‎ A．物体动能的增加量 B．物体重力势能的减少量和物体克服摩擦力做的功之和 C．物体重力势能的减少量和物体动能的增加量以及物体克服摩擦力做的功之和 D．物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功之和 ‎4．一个人站在距地面为h的阳台上，以相同的速率v0分别沿竖直向上、水平、竖直向下抛出a，b，c三个质量相同的小球，不计空气阻力．则它们（　　）‎ A．落地时的动能相同 B．落地时的动能大小是Ekc＞Ekb＞Eka C．从抛出到落地重力势能的减少量不同 D．落地瞬时重力做功的功率相同 ‎5．汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍，汽车能达到的最大速度为vm．则当汽车速度为时，汽车的加速度为（重力加速度为g）（　　）‎ A．0.4g B．0.3g C．0.2g D．0.1g ‎6．如图所示，Q1、Q2为两个等量同种的正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上（O为连线的中点），N为过O点的垂线上的一点．则下列说法中正确的是（　　）‎ A．在M、N和O三点中O点电场强度最小 B．在M、N和O三点中O点电势最低 C．若ON间的电势差为U，ON间的距离为d，则N点的场强为 D．若ON间的电势差为U，将一个带电量为q的正点电荷从N点移到O点，电场力做功为qU ‎7．在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球，经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v水平抛出，经t2时间落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（　　）‎ A．AB：AC=2：1 B．AB：AC=4：1 C．t1：t2=4：1 D．t1：t2=：1‎ ‎8．有关人造地球卫星的说法中正确的是（　　）‎ A．人造地球卫星第一宇宙速度是7.9km/s B．第一宇宙速度是卫星在地球表面附近环绕地球做圆周运动的速度 C．第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚后环绕太阳做圆周运动的速度 D．嫦娥三号的发射速度一定小于11.2km/s ‎9．物体在光滑的水平面上受到两个水平恒力的作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，另一个保持不变，它可能做（　　）‎ A．匀速直线运动 B．变加速直线运动 C．匀变速直线运动 D．曲线运动 ‎10．如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc、φa＞φb＞φc．一带电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN所示，由图可知（　　）‎ A．粒子带正电 B．粒子从L到M的过程中，静电力做负功 C．粒子从K到L的过程中，电势能增加 D．粒子从L到M的过程中，动能减少 ‎11．如图所示，河的宽度为d，水流的速度为v2，小船以大小为v1、方向与上游河岸成θ的速度从A处过河，经过t时间，正好到达正对岸的B处．（　　）‎ A．v1一定小于v2‎ B．时间 C．若要小船渡河时间最短，v1的方向要垂直指向对岸 D．若v1增大，要小船仍然正好到达正对岸B处，在水流速度保持不变的情况下，还必须适当减小θ角 ‎12．火车以安全速率v通过某一半径的弯道时，内外轨均不受侧压力的作用，若重力加速度为g，下面说法正确的是（　　）‎ A．此轨道的半径为R=‎ B．若火车速度大于b时，外轨将受到侧压力的作用，其方向平行于轨道平面向外 C．当火车质量改变时，安全速率也将改变 D．当轨道有轻微结冰时，与未结冰时相比，v的值不变化 ‎13．有一颗卫星A在地球赤道平面内绕地球做于地球自转方向相同的匀速圆周运动，周期为TA，而同步卫星B的周期为TB，已知A卫星轨道高于B卫星，则（　　）‎ A．A卫星的向心加速度小于B卫星 B．B卫星的向心力大于A卫星 C．两颗卫星从相距最近到第一次相距最远需要的时间t=‎ D．A卫星环绕地球一周的时间多于24小时 ‎　‎ 二、实验填空题 ‎14．《探究弹力和弹簧伸长的关系》的实验中，由实验测得某弹簧的长度L和弹力的关系如图所示，则该弹簧的原长为　　cm，劲度系数为　　N/m．‎ ‎15．为了探究功与速度变化的关系，现提供如图1所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回到下列问题，（打点计时器所接交流电频率为50Hz）‎ ‎（1）进行实验操作时，首先要做的步骤是　　．‎ ‎（2）当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来进行第1次、第2次，第3次…实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，我们把第一次实验时橡皮筋对小车做的功记为W，则第4次，橡皮筋对小车做的功可记为　　‎ ‎（3）由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图所示，是其中两次实验打出的部分纸带．由两条纸带可分别算出小车获得的速度分别是v1=　　m/s，v4=　　m/s；速度的平方分别是v12=　　，v42=　　（以上结果均保留两位有效数字）‎ ‎（4）由此得出的结论是　　．‎ ‎　‎ 三、解答题 ‎16．如图所示，某工厂用水平传送带传送零件，设两轮子圆心的距离AB为12m，传送带与零件间的动摩擦因数为μ=0.2，传送带的速度恒为v=6m/s，在A点轻轻地由静止释放一质量为m=1kg的零件，并被传送到右边的B处，则 ‎（1）物块由A传送到B所需时间为多少秒？‎ ‎（2）此过程中摩擦力对零件做的功？‎ ‎（3）因摩擦产生的热量是多少？‎ ‎（4）若稍微提高传送带的速度，物块被传送到B处所用的时间会怎样变化？‎ ‎17．如图，匀强电场中，A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q=﹣2×10﹣10C的点电荷由A点移到B点，静电力做功4.8×10﹣8J，再由B点移到C点，电荷克服静电力做功4.8×10﹣8J，取B点的电势为零，‎ ‎（1）求A点，C点的电势分别是多少？‎ ‎（2）在图中过B点划出一条电场线，简单说明你是如何画出的．‎ ‎18．如图所示，AB是位于竖直平面内，半径R=0.5m的四分之一圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E=5×103N/C，今有一质量为m=0.1kg，带电荷量q=+8×10﹣5C的小滑块（可视为质点）从A点由静止释放，若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05，g=10m/s2，求：‎ ‎（1）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力；‎ ‎（2）小滑块在水平轨道上由B点向右运动的最远距离．‎ ‎（3）分析说明小滑块的整个运动过程．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年辽宁省大连市庄河高中高二（上）开学物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：本题13小题，每题4分，共52分，其中1-8题，每题只有一个选项正确，9-13题，每题至少有2个选项正确，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分 ‎1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　）‎ A．爱因斯坦创立了“日心说” B．哥白尼提出了“地心说”‎ C．伽利略发现了行星运动定律 D．牛顿总结出了万有引力定律 ‎【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．‎ ‎【分析】爱因斯坦创立了相对论，哥白尼提出了“日心说”，开普勒发现了行星运动定律，牛顿总结出了万有引力定律．‎ ‎【解答】解：A、B爱因斯坦创立了相对论，哥白尼提出了“日心说”．故A错误，B也错误．‎ ‎ C、开普勒发现了行星运动的三大定律．故C错误．‎ ‎ D、牛顿总结出了万有引力定律．故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎2．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．合外力对物体不做功 B．地板对物体的支持力做正功 C．地板对物体的支持力做负功 D．重力对物体不做功 ‎【考点】动能定理的应用；功的计算．‎ ‎【分析】根据动能定理可知合外力的做功情况；再分析各力及位移；根据功的公式分析各力做功情况．‎ ‎【解答】解：A、在加速上升的过程中，动能增加，根据动能定理可知，合外力做正功，故A错误；‎ B、C、支持力的方向与运动方向相同，所以支持力做正功，故B正确，C错误；‎ D、在加速上升的过程中，重力的方向与运动方向相反，所以重力做负功，故D正确；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎3．一物体由静止开始从粗糙的斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体做的功等于（　　）‎ A．物体动能的增加量 B．物体重力势能的减少量和物体克服摩擦力做的功之和 C．物体重力势能的减少量和物体动能的增加量以及物体克服摩擦力做的功之和 D．物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功之和 ‎【考点】重力势能的变化与重力做功的关系．‎ ‎【分析】知道重力做功量度重力势能的变化．‎ 知道合力做功量度动能的变化．‎ 建立功能关系的表达式，找出此过程中重力对物体做的功．‎ ‎【解答】解：一物体由静止开始从粗糙的斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中，‎ 物体受重力、支持力、摩擦力，其中重力做正功，支持力不做功，摩擦力做负功．‎ 设重力做功为wG，物体克服摩擦力做的功为wf，物体动能的增加量为△Ek 根据动能定理知道：w合=△Ek wG+（﹣wf）=△Ek wG=wf+△Ek 此过程中重力对物体做的功等于物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功之和．‎ 根据重力做功与重力势能变化的关系得：‎ wG=﹣△Ep，‎ 在此过程中重力对物体做的功也等于重力势能的减小量．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎4．一个人站在距地面为h的阳台上，以相同的速率v0分别沿竖直向上、水平、竖直向下抛出a，b，c三个质量相同的小球，不计空气阻力．则它们（　　）‎ A．落地时的动能相同 B．落地时的动能大小是Ekc＞Ekb＞Eka C．从抛出到落地重力势能的减少量不同 D．落地瞬时重力做功的功率相同 ‎【考点】功能关系；功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】三个小球分别做平抛，上抛、斜上抛运动，它们的运动时间、落地速度不同，由动能定理可以求出落地动能关系．根据下落高度，分析重力势能变化的关系．由P=mgvy分析落地瞬时重力做功的功率关系．‎ ‎【解答】解：AB、由动能定理得：mgh=EK﹣mv02，则得，落地时的动能为 EK=mgh+mv02，m、h、v0相同，因此落地时的动能相同，故A正确，B错误；‎ C、重力做功W=mgh，只与小球初末位置的高度差有关，所以重力做功相同，重力势能的减少量相同，故C错误；‎ D、速度是矢量，做平抛运动的小球落地速度方向与水平方向不垂直，做竖直上抛和下抛运动的小球落地速度竖直向下，三小球落地速度方向不同，落地时重力做功的功率为P=mgvy，所以P不同，故D错误；‎ 故选：A ‎　‎ ‎5．汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍，汽车能达到的最大速度为vm．则当汽车速度为时，汽车的加速度为（重力加速度为g）（　　）‎ A．0.4g B．0.3g C．0.2g D．0.1g ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】汽车达到速度最大时，汽车的牵引力和阻力相等，根据功率P=Fv，可以根据题意算出汽车发动机的功率P，当速度为时，在运用一次P=Fv即可求出此时的F，根据牛顿第二定律就可求出此时的加速度．‎ ‎【解答】解：令汽车质量为m，则汽车行驶时的阻力f=0.1mg．‎ 当汽车速度最大vm时，汽车所受的牵引力F=f，则有：P=f•vm 当速度为时有：‎ 由以上两式可得：‎ 根据牛顿第二定律：F﹣f=ma 所以=0.2g 故C正确，A、B、D均错误．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，Q1、Q2为两个等量同种的正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上（O为连线的中点），N为过O点的垂线上的一点．则下列说法中正确的是（　　）‎ A．在M、N和O三点中O点电场强度最小 B．在M、N和O三点中O点电势最低 C．若ON间的电势差为U，ON间的距离为d，则N点的场强为 D．若ON间的电势差为U，将一个带电量为q的正点电荷从N点移到O点，电场力做功为qU ‎【考点】电场的叠加；电场强度；点电荷的场强；电势；电势能．‎ ‎【分析】两等量同种电荷的场强的合成遵循平行四边形定则；电势的高低可以通过移动正的试探电荷，看电场力做功情况；公式U=Eq仅仅适用匀强电场．‎ ‎【解答】解：A、在M、N和O三点中O点电场强度为零，故A正确；‎ B、将正的试探电荷从M点移到O点，电场力做正功，电势能降低，故电势降低；再将正的试探电荷从O点移到N点，电场力做正功，电势能降低，电势降低，故N点电势最低，故B错误；‎ C、公式U=Eq仅仅适用匀强电场，故C错误；‎ D、若ON间的电势差为U，将一个带电量为q的正点电荷从O点移到N点，电场力做功为qU，从N点移到O点，要克服电场力做功为qU，故D错误；‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎7．在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球，经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v水平抛出，经t2时间落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（　　）‎ A．AB：AC=2：1 B．AB：AC=4：1 C．t1：t2=4：1 D．t1：t2=：1‎ ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】小球落在斜面上，竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是一定值，即tanθ===，知运动的时间与初速度有关．从而求出时间比．根据时间比，可得出竖直方向上的位移比，从而可知AB与AC的比值．‎ ‎【解答】解：平抛运动竖直方向上的位移和水平方向上的位移关系为 tanθ===．‎ 则t=．则知运动的时间与初速度成正比，所以t1：t2=2：1．‎ 竖直方向上下落的高度h=gt2．知竖直方向上的位移之比为4：1．斜面上的距离s=，知AB：AC=4：1．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎8．有关人造地球卫星的说法中正确的是（　　）‎ A．人造地球卫星第一宇宙速度是7.9km/s B．第一宇宙速度是卫星在地球表面附近环绕地球做圆周运动的速度 C．第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚后环绕太阳做圆周运动的速度 D．嫦娥三号的发射速度一定小于11.2km/s ‎【考点】同步卫星．‎ ‎【分析】第一宇宙速度是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动时的最大速度．地球同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度．人造地球卫星运行时速度大于第二宇宙速度时，就脱离地球束缚．‎ ‎【解答】解：A、第一宇宙速度是使卫星进入绕地轨道的最小速度，数值为7.9km/s，它是卫星在地球表面附近环绕地球做圆周运动的速度．故A正确，B正确；‎ C、当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时，卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道，不一定是圆周运动．故C错误；‎ D、嫦娥三号仍然绕地球运动，所以发射速度一定小于11.2km/s．故D正确．‎ 故选：ABD ‎　‎ ‎9．物体在光滑的水平面上受到两个水平恒力的作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，另一个保持不变，它可能做（　　）‎ A．匀速直线运动 B．变加速直线运动 C．匀变速直线运动 D．曲线运动 ‎【考点】物体做曲线运动的条件．‎ ‎【分析】曲线运动的条件是物体所受合外力方向与速度方向不在同一直线上，即同时满足以下3个条件：‎ ‎（1）初速度不为零；‎ ‎（2）合力不为零；‎ ‎（3）初速度方向与合力方向不在同一直线上．‎ ‎【解答】解：A、一个物体在水平方向上的两个大小相等方向相反的恒力作用下，在光滑的水平面上做匀速直线运动，加速度为零，合力为零；若突然撤去其中一个力，另一个保持不变，物体受到的合外力不为0，不可能做匀速直线运动．故A错误；‎ B、撤去一个力后，剩下的力为恒力，加速度的大小不变，不可能做变加速直线运动． 故B错误；‎ C、撤去一个力后，剩下的力为恒力，如果力与速度共线，物体做直线运动，故C正确；‎ D、撤去一个力后，剩下的力为恒力，如果力与速度不共线，物体做曲线运动，故D正确；‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc、φa＞φb＞φc．一带电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN所示，由图可知（　　）‎ A．粒子带正电 B．粒子从L到M的过程中，静电力做负功 C．粒子从K到L的过程中，电势能增加 D．粒子从L到M的过程中，动能减少 ‎【考点】等势面；电势能．‎ ‎【分析】根据轨迹的弯曲判断出电荷的受力，通过电场力做功判断电势能的变化，以及根据动能定理，通过电场力做功判断动能的变化．‎ ‎【解答】解：A、φa＞φb＞φc．所以该电场是正电荷产生的电场，电场线的方向向外，粒子弯曲的方向向下，说明电场力的方向向下，与电场线的方向相同，粒子带正电．故A正确．‎ B、粒子从L到M的过程中，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，φa＞φb，电势能减小，知电场力做正功．故B错误．‎ C、粒子从K到L的过程中，电场力做负功，电势能增加．故C正确．‎ D、粒子从L到M的过程中，电场力做正功，根据动能定理，动能增加．故D错误．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，河的宽度为d，水流的速度为v2，小船以大小为v1、方向与上游河岸成θ的速度从A处过河，经过t时间，正好到达正对岸的B处．（　　）‎ A．v1一定小于v2‎ B．时间 C．若要小船渡河时间最短，v1的方向要垂直指向对岸 D．若v1增大，要小船仍然正好到达正对岸B处，在水流速度保持不变的情况下，还必须适当减小θ角 ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】由题意可知，根据船实际的位移判断出两个分速度的关系，由匀速直线运动的特点求出运动的时间．‎ ‎【解答】解：A、船能垂直达到对岸，说明船沿河岸方向的分速度与水流的速度相等，所以船的速度大于水的速度．故A错误；‎ B、船到达B的时间：，故B正确；‎ C、若要小船渡河时间最短，则需要船头的方向垂直于河岸的方向，即v1的方向要垂直指向对岸，故C正确；‎ D、若在增大υ1的同时，也必须适当增大θ角，这样才能保证水流方向的分速度不变，而垂直河岸的分速度在增大，则船还能垂直达到对岸，且时间更短，故D错误．‎ 故选：BC ‎　‎ ‎12．火车以安全速率v通过某一半径的弯道时，内外轨均不受侧压力的作用，若重力加速度为g，下面说法正确的是（　　）‎ A．此轨道的半径为R=‎ B．若火车速度大于b时，外轨将受到侧压力的作用，其方向平行于轨道平面向外 C．当火车质量改变时，安全速率也将改变 D．当轨道有轻微结冰时，与未结冰时相比，v的值不变化 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】当火车以速率v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧向压力作用，此时靠重力和支持力的合力提供向心力，当速度变大变小时，需要的向心力增大减小，此时靠重力、支持力和轨道的侧压力共同提供向心力．‎ ‎【解答】解：A、当内外轨不受侧压力时，靠重力和支持力的合力提供向心力，设内外倾角为θ，故mgtan，弯道半径R=．故A错误．‎ B、若火车以大于v的速率通过该弯道时，重力和支持力的合力不够提供向心力，此时外轨对火车有侧压力．故B正确．‎ C、设轨道的倾角为θ，重力和支持力的合力为mgtanθ，有mgtanθ=m，解得v=，与质量，与结冰无关无关．故C错误，D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ ‎13．有一颗卫星A在地球赤道平面内绕地球做于地球自转方向相同的匀速圆周运动，周期为TA，而同步卫星B的周期为TB，已知A卫星轨道高于B卫星，则（　　）‎ A．A卫星的向心加速度小于B卫星 B．B卫星的向心力大于A卫星 C．两颗卫星从相距最近到第一次相距最远需要的时间t=‎ D．A卫星环绕地球一周的时间多于24小时 ‎【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．‎ ‎【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期的表达式进行讨论即可．‎ 卫星由相距最近到相距最远时，近地卫星比远地卫星多运动π弧度，根据角速度关系求解即可．‎ ‎【解答】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，则=ma，得：‎ A、由公式得：a=，A卫星轨道高于B卫星，所以A卫星的向心加速度小于B卫星，故A正确；‎ B、由于它们的质量关系不知道，所以不能判断出向心力的关系，故B错误；‎ C、设两颗绕地球作匀速圆周运动的卫星A、B角速度大小分别为ωA、ωB 万有引力提供圆周运动向心力有：‎ 从某时刻两卫星相距最近到两卫星相距最远的最短时间t，则据几何关系有：（ωA﹣ωB）t=π 由以上各式可解得：t=故C正确；‎ D、T=根据RA＞RB可知，TA＞TB=24h．故D正确．‎ 故选：ACD ‎　‎ 二、实验填空题 ‎14．《探究弹力和弹簧伸长的关系》的实验中，由实验测得某弹簧的长度L和弹力的关系如图所示，则该弹簧的原长为　15　cm，劲度系数为　500　N/m．‎ ‎【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．‎ ‎【分析】当弹力为零时，弹簧处于原长；根据胡克定律F=kx，从图上根据弹簧的形变量和弹力大小，求出劲度系数，即图线的斜率．‎ ‎【解答】解：由图可知，当弹力为零时，弹簧原长为：L0=15cm ‎ ‎ 据胡克定律F=kx得：F=k（L﹣L0）‎ 由图象斜率等于劲度系数：k=N/cm=5N/cm=500N/m 故答案为：15，500．‎ ‎　‎ ‎15．为了探究功与速度变化的关系，现提供如图1所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回到下列问题，（打点计时器所接交流电频率为50Hz）‎ ‎（1）进行实验操作时，首先要做的步骤是　平衡摩擦力　．‎ ‎（2）当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来进行第1次、第2次，第3次…实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，我们把第一次实验时橡皮筋对小车做的功记为W，则第4次，橡皮筋对小车做的功可记为　4W　‎ ‎（3）由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图所示，是其中两次实验打出的部分纸带．由两条纸带可分别算出小车获得的速度分别是v1=　1.0　m/s，v4=　2.0　m/s；速度的平方分别是v12=　1.0　，v42=　4.0　（以上结果均保留两位有效数字）‎ ‎（4）由此得出的结论是　橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比　．‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；‎ 根据实验原理可知，橡皮筋条数和做功倍数相同，若一根做功为W，则两根做功为2W，以此类推，小车做匀速直线运动时的速度是最大速度，据此可求出小车最大速度大小．‎ ‎【解答】解：（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高，使小车匀速下滑．‎ ‎（2）该实验中采用相同规格的橡皮筋，拉伸相同的长度，因此橡皮筋条数和做功倍数相同，若一根做功为W，则两根做功为2W，以此类推；第4次橡皮筋对小车做的功可计为4W ‎（3）小车车获得的速度即为橡皮筋做功完毕时的速度，橡皮筋做功完毕后小车做匀速运动 ‎（4）根据实验数据：，所以橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比 故答案为：（1）平衡摩擦力；（2）4W；（3）1.0，2.0，1.0，4.0；（4）橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比．‎ ‎　‎ 三、解答题 ‎16．如图所示，某工厂用水平传送带传送零件，设两轮子圆心的距离AB为12m，传送带与零件间的动摩擦因数为μ=0.2，传送带的速度恒为v=6m/s，在A点轻轻地由静止释放一质量为m=1kg的零件，并被传送到右边的B处，则 ‎（1）物块由A传送到B所需时间为多少秒？‎ ‎（2）此过程中摩擦力对零件做的功？‎ ‎（3）因摩擦产生的热量是多少？‎ ‎（4）若稍微提高传送带的速度，物块被传送到B处所用的时间会怎样变化？‎ ‎【考点】功能关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）物块在滑动摩擦力的作用下匀加速运动，先根据牛顿第二定律求解出加速度，根据运动学公式求出匀加速的位移，再判断物体有没有到达B端，发现没有到达B端，接下来物体做匀速运动直到B端，分匀加速和匀速两个过程，分别求出这两个过程的时间即可；‎ ‎（2）根据功的定义，求摩擦力对零件做的功．‎ ‎（3）摩擦产生的热量等于滑动摩擦力大小和相对位移大小的乘积．‎ ‎（4）稍微提高传送带的速度，物块仍旧先匀加速直线运动，后匀速运动，匀加速运动过程不变，再提高传送带的速度，物块会一直做匀加速运动，由此讨论求解．‎ ‎【解答】解：（1）设运行过程中工件的加速度为a，根据牛顿第二定律得：‎ μmg=ma 求得：a=2m/s2‎ 设到达B端时速度为v，所用时间为t，则：v2=2as0‎ 解得：‎ 由于v＞v0=6m/s，所以工件先加速后匀速直线运动．先匀加速运动的时间为：，‎ 位移为：‎ 再匀速直线运动的时间为：‎ 所以工件从A端运动到B端所需的时间为 t=t1+t2=3.5s．‎ ‎（2）根据功的定义，有：摩擦力对零件做的功为：W=fs0=μmgs0=2×9J=18J 即摩擦力对工件做功为18J．‎ ‎（3）摩擦产生的热量为：Q=μmg（vt1﹣s0）=2×（6×3﹣9）=18J ‎（4）稍微提高传送带的速度，若，则物块仍旧先匀加速直线运动，后匀速运动，匀加速运动过程不变 对于匀速过程有：，v0增大，t2减小，所以总时间减小 若，则工件一直做匀加速直线运动，有：，总时间减小．‎ 答：（1）物块由A传送到B所需时间为3.5s．‎ ‎（2）此过程中摩擦力对零件做的功是18J．‎ ‎（3）因摩擦产生的热量是18J．‎ ‎（4）稍微提高传送带的速度，若，则物块仍旧先匀加速直线运动，后匀速运动，匀加速运动过程不变，总时间减小．若，工件一直做匀加速直线运动，总时间减小．‎ ‎　‎ ‎17．如图，匀强电场中，A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q=﹣2×10﹣10C的点电荷由A点移到B点，静电力做功4.8×10﹣8J，再由B点移到C点，电荷克服静电力做功4.8×10﹣8J，取B点的电势为零，‎ ‎（1）求A点，C点的电势分别是多少？‎ ‎（2）在图中过B点划出一条电场线，简单说明你是如何画出的．‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势．‎ ‎【分析】（1）根据电势差公式U=分别求出A、B间，以及B、C间电势差，根据电势差等于电势之差，求解A点和C点的电势．‎ ‎（2）根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，判断场强的方向，画出电场线．‎ ‎【解答】解：（1）A、B间电势差为 ‎ B、C间电势差为 ‎ 又UAB=φA﹣φB，UBC=φB﹣φC，φB=0，得到 φA=﹣240V，φC=﹣240V ‎（2）根据（1）可知A、C两点的电势相等，根据等势面与电场线垂直，可知场强方向垂直AC向上．过B点作AC的垂线即为过B点的一条电场线．如图．‎ 答：‎ ‎（1）A点，C点的电势都是﹣240V．‎ ‎（2）如图．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，AB是位于竖直平面内，半径R=0.5m的四分之一圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E=5×103N/C，今有一质量为m=0.1kg，带电荷量q=+8×10﹣5C的小滑块（可视为质点）从A点由静止释放，若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05，g=10m/s2，求：‎ ‎（1）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力；‎ ‎（2）小滑块在水平轨道上由B点向右运动的最远距离．‎ ‎（3）分析说明小滑块的整个运动过程．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用．‎ ‎【分析】（1）对AB过程由动能定理可求得B点的速度，再根据向心力公式即可求得B点的支持力，由牛顿第三定律即可求得压力大小； ‎ ‎（2）对向右到达最远距离过程由动能定理进行分析，从而求出最远距离；‎ ‎（3）分析电场力和摩擦力的关系，从而确定小滑块的整个运动过程．‎ ‎【解答】解：（1）设滑块在B点速度为v，对滑块从A到B的过程，‎ 由动能定理得：①‎ 设滑块在B点对B点压力为F，轨道对滑块支持力为F′，‎ 由牛顿第三定律得得：F′=F②‎ 对滑块由牛顿第二定律得：③‎ 由①②③得，F=3mg﹣2Eq 解得：F=2.2N④‎ ‎（2）从A到B过程中，由动能定理得：‎ 之后小滑块受到向左的摩擦力，向左的电场力，故根据动能定理 联立可得xm=0.67m ‎（3）由于F电＞Ff，小物块将在圆弧形的光滑轨道和水平轨道上多次往返后，最终在圆弧轨道上的B点和某高度间往复运动 答：（1）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力为2.2N；‎ ‎（2）小滑块在水平轨道上由B点向右运动的最远距离为0.67m ‎（3）小物块将在圆弧形的光滑轨道和水平轨道上多次往返后，最终在圆弧轨道上的B点和某高度间往复运动 ‎　‎ ‎2016年12月9日