新疆哈密二中2017届高三上学期第二次月考物理试卷

新疆哈密二中2017届高三上学期第二次月考物理试卷

‎2016-2017学年新疆哈密二中高三（上）第二次月考物理试卷 ‎　‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．‎ ‎1．学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法．在如图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是（　　）‎ A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．丙、丁 ‎2．如图，小球C置于光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态．在缓慢减小木板的倾角θ过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．C受到二个力的作用 B．C对B的压力逐渐变大 C．C对B的压力逐渐变小 D．A受到的压力逐渐减小 ‎3．如图所示，表面粗糙的斜面体固定在水平地面上．一物体在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度为v1的匀速运动，F1的功率为P0．若该物体在沿斜面斜向上的且与斜面夹角为α的力F2（如图）作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度为v2的匀速运动，F2的功率也为P0，则下列说法正确的是（　　）‎ A．F2大于F1‎ B．在相同的时间内，物体增加的机械能相同 C．vl一定小于v2‎ D．v1可能小于v2‎ ‎4．一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g．这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中（　　）‎ A．物体的重力势能增加了0.9mgH B．物体的机械能损失了0.5mgH C．物体的动能损失了0.5mgH D．物体的重力势能增加了0.6mgH ‎5．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的25倍．该质点的加速度为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎6．以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v﹣t图象可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎7．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（　　）‎ A．物体做曲线运动，其加速度一定改变 B．物体做曲线运动，其加速度可能不变 C．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定不变 D．物体在变力作用下运动，其速度大小一定改变 ‎8．A、B两辆汽车从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度﹣时间图象如图所示，则在6s内（　　）‎ A．A、B两辆汽车运动方向相反 B．A车的加速度小于B车的加速度 C．t=4s时，A、B两辆汽车相距最远 D．t=4s时，A、B两辆汽车刚好相遇 ‎9．如图所示，A、B、C三个不同的位置向右分别以vA、vB、vC的水平初速度抛出三个小球A、B、C，其中A、B在同一竖直线上，B、C在同一水平线上，三个小球均同时落在地面上的D点，不计空气阻力．则必须（　　）‎ A．先同时抛出A、B两球，再抛出C球 B．先同时抛出B、C两球，再抛出A球 C．必须满足vA＞vB＞vC D．必须满足vA＜vB＜vC ‎10．如图所示，地球球心为O，半径为R，表面能重力加速度为g．一宇宙飞船绕地球无动力飞行且做椭圆运动，恰好经过距地心2R的P点，为研究方便，假设地球不自转且表面没有空气，则（　　）‎ A．飞船在P点的加速度一定是 B．飞船经过P点的速度一定是 C．飞船内的物体处于完全失重状态 D．飞船经过P点时，对准地心弹射出的物体一定沿PO直线落向地面 ‎11．如图甲所示，静止在水平地面上的物块受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则（　　）‎ A．0～t1时间内所受摩擦力大小不变 B．t1～t2时间内物块做加速度减小的加速运动 C．t3时刻物块的速度最大 D．t2～t3时间内物块克服摩擦力做功的功率增大 ‎12．在一水平向右匀速运动的传送带的左端A点，每隔时间T轻放上一个相同的工件，已知工件与传送带间动摩擦因数为μ，工件质量均为m，经测量，发现那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x．下列判断一定正确的是（　　）‎ A．传送带的速度为 B．传送带的速度为2‎ C．每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为μmgx D．在一段相当长的时间t内，传送带因为传送工作而多消耗的能量为 ‎　‎ 二、实验题：每空2分，共10分 ‎13．“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图1所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W…每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出．‎ ‎（1）关于该实验，下列说法正确的是　　．‎ A．打点计时器可以用干电池供电 B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力 C．每次实验小车必须从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W﹣vm、W﹣vm2、W﹣vm3，W2﹣vm、W3﹣vm…的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系．‎ ‎（2）如图2所示，给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48cm，BC=1.60cm，CD=1.62cm，DE=1.62cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=　　m/s．（结果保留两位有效数字）‎ ‎14．如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空．‎ 实验步骤如下：‎ ‎①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．‎ ‎②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s．‎ ‎③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．‎ ‎④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间△t1和△t2．‎ ‎⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．‎ ‎⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=　　和Ek2=　　．‎ ‎⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=　　．（已知重力加速度为g）‎ ‎⑧如果满足关系式　　，则可认为验证了机械能守恒定律．（用直接测得物理量的字母和重力加速度g表示）‎ ‎⑨实验中误差产生的原因有：　　．（写出一个原因即可）‎ ‎　‎ 三、计算题：（15、16、17、18题各8分，19题10分，共42分）‎ ‎15．一物体沿一直线从静止开始运动同时开始计时，其加速度随时间周期性变化的关系图线如图所示，求：‎ ‎（1）物体在t=4s时的速度；‎ ‎（2）物体在第4s内的位移．‎ ‎16．某同学的是航模飞机的爱好者，某次操作遥控器使飞机起飞时，飞机受到空气竖直向上的恒定推动力，大小是重力的2倍．一次试飞中，让飞机由静止从地面竖直上升，3s末关闭发动机．求此飞机最高可上升到距地面多高处？（忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2）‎ ‎17．质量为20kg的物体在水平推力F的作用下静止在固定斜面上，已知斜面的倾角θ=37°，物体与斜面间的动摩擦因数u=0.5．取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求推力F的取值范围．‎ ‎18．如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面．B端在O的正上方．一个小球在A点正上方由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并恰能到达B点，求：‎ ‎（1）释放点距A点的竖直高度；‎ ‎（2）小球落到斜面上C点时的速度大小．‎ ‎19．如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mQ=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量mP=m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=53°，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C点由静止释放，（sinθ=0.8，cosθ=0.6）试求：‎ ‎（1）小物块能下滑的最大距离；‎ ‎（2）小物块在下滑距离为1.2L时的速度大小．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年新疆哈密二中高三（上）第二次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．‎ ‎1．学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法．在如图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是（　　）‎ A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．丙、丁 ‎【考点】研究平抛物体的运动；探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】学习平抛运动时，通过比较平抛运动与自由落体运动，来研究平抛运动在竖直方向上运动的规律；观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变；研究加速度与质量、力的关系中，用到了控制变量法．‎ ‎【解答】解：比较平抛运动与自由落体运动，来研究平抛运动在竖直方向上运动的规律，用到了比较法；‎ 观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变，该方法称为物理变量放大法；‎ 研究加速度与质量、力的关系中，用到了控制变量法．所以，乙和丙具有相同的研究物理问题的思想方法．故B正确．‎ 故选：B ‎　‎ ‎2．如图，小球C置于光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态．在缓慢减小木板的倾角θ过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．C受到二个力的作用 B．C对B的压力逐渐变大 C．C对B的压力逐渐变小 D．A受到的压力逐渐减小 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】先对BC研究：分析BC整体的受力，由平衡条件分析A对B的支持力和摩擦力变化，即可知道B对A的压力和摩擦力如何变化；C球只受两个力，对B的压力不变．‎ ‎【解答】解：A、由于半球形凹槽光滑，小球只受两个力：重力和支持力，由平衡条件得到，支持力与重力大小相等，保持不变，则C对B的压力也保持不变．故A正确，BC错误．‎ D、对BC整体：分析受力情况：重力mg、斜面A的支持力N和摩擦力f，由平衡条件得知：N=mgcosθ，f=mgsinθ，减小θ，N增大，f减小，由牛顿第三定律得知：B对A的压力也增大，故D错误．‎ 故选：A ‎　‎ ‎3．如图所示，表面粗糙的斜面体固定在水平地面上．一物体在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度为v1的匀速运动，F1的功率为P0．若该物体在沿斜面斜向上的且与斜面夹角为α的力F2（如图）作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度为v2的匀速运动，F2的功率也为P0，则下列说法正确的是（　　）‎ A．F2大于F1‎ B．在相同的时间内，物体增加的机械能相同 C．vl一定小于v2‎ D．v1可能小于v2‎ ‎【考点】功能关系；共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】设斜面与物体之间的动摩擦因数是μ，然后第物体进行受力分析，即可比较两个力的大小关系，进而比较速度的关系．‎ ‎【解答】解：A、设斜面与物体之间的动摩擦因数是μ，物体在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，在斜面上做速度为v1的匀速运动，则：‎ F1=mgsinθ+μmgcosθ ①‎ 在与斜面夹角为α的力F2作用下运动时：F2sinα+N=mgcosθ ②‎ F2cosα=mgsinθ+μN ③‎ 由②③可知，当时，对物体的拉力有最小值．所以F2不一定大于F1．故A错误．‎ B、C、D、由①②③式可知，在第二种情况下，摩擦力比较小，根据功率的表达式：Fv可知，摩擦力f越小，沿斜面向下的合外力越小，则速度越大．所以v1一定小于v2．同时物体在相等的时间内增加的机械能越大，所以在相同的时间内，物体增加的机械能不相同．故B错误，C正确，D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎4．一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g．这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中（　　）‎ A．物体的重力势能增加了0.9mgH B．物体的机械能损失了0.5mgH C．物体的动能损失了0.5mgH D．物体的重力势能增加了0.6mgH ‎【考点】功能关系．‎ ‎【分析】重力势能的增加量等于克服重力做的功；动能变化等于力的总功；机械能变化量等于除重力外其余力做的功．‎ ‎【解答】解：A、重力势能的增加量等于克服重力做的功，故重力势能增加了mgH，故AD错误；‎ B、物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：mgsin37°+f=ma，‎ 解得：f=0.3mg；‎ 合力：F合=mgsin37°+f=0.9mg；‎ 动能减小量等于克服合力做的功，为：F合•=1.5mgH，‎ 物体的机械能损失等于克服阻力做的功，故为：f•=0.5mgH，故B正确，C错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎5．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的25倍．该质点的加速度为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】动能；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】由题意知，动能变为原来的25倍，可解得末速度和初速度的倍数关系，结合位移公式，可分别求出初速度和末速度，再由加速度的定义求得质点的加速度．‎ ‎【解答】解：设初速度为v0，末速度为vt，加速度为a，则位移为：s=（v0+vt）t，初动能为mv02，末动能为mvt2，‎ 因为动能变为原来的25倍，所以有=25 ‎ ‎ 联立解得：v0=； vt=．‎ 由加速度定义可得：a===，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v﹣t图象可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】竖直上抛运动是初速度不为零的匀变速直线运动，加速度恒定不变，故其v﹣t图象是直线；有阻力时，根据牛顿第二定律判断加速度情况，v﹣t图象的斜率表示加速度．‎ ‎【解答】解：没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v﹣t图象是直线；‎ 有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma，故a=g+，由于阻力随着速度减小而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；‎ 有空气阻力时，下降阶段，根据牛顿第二定律，有：mg﹣f=ma，故a=g﹣，由于阻力随着速度增大而增大，故加速度减小；‎ v﹣t图象的斜率表示加速度，故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎7．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（　　）‎ A．物体做曲线运动，其加速度一定改变 B．物体做曲线运动，其加速度可能不变 C．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定不变 D．物体在变力作用下运动，其速度大小一定改变 ‎【考点】物体做曲线运动的条件．‎ ‎【分析】做曲线运动的条件是物体受合外力的方向与速度方向不在一条直线上，合外力不为零但不要求不变，所以加速度也可以不变．‎ ‎【解答】解：A、平抛运动是曲线运动，加速度不变，故A错误，B正确；‎ C、平抛运动只受重力作用，速度方向时刻改变，故C错误；‎ D、匀速圆周运动的物体受变力作用，其速度大小不变，故D错误．‎ 故选B ‎　‎ ‎8．A、B两辆汽车从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度﹣时间图象如图所示，则在6s内（　　）‎ A．A、B两辆汽车运动方向相反 B．A车的加速度小于B车的加速度 C．t=4s时，A、B两辆汽车相距最远 D．t=4s时，A、B两辆汽车刚好相遇 ‎【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】在v﹣t图象中速度的正负表示物体的速度方向，即运动方向．图线与坐标轴围成的面积表示位移．在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负．如果从同一位置出发，相遇要求在同一时刻到达同一位置，即同一段时间内的位移相同．根据速度和位置关系，即可判断两者间距如何变化．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，两物体的速度均沿正方向，故方向相同，故A错误；‎ B、B直线斜率的绝对值大于A直线斜率的绝对值，故B车的加速度大于A车的加速度，B正确；‎ C、在t=4s之前B物体的速度比A物体的速度大，B在A的前方，所以两物体相距越来越远，t=4s之后A物体的速度大于B物体的速度，两物体相距越来越近，故t=4s时，A、B两辆汽车相距最远，故C正确，D错误；‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，A、B、C三个不同的位置向右分别以vA、vB、vC的水平初速度抛出三个小球A、B、C，其中A、B在同一竖直线上，B、C在同一水平线上，三个小球均同时落在地面上的D点，不计空气阻力．则必须（　　）‎ A．先同时抛出A、B两球，再抛出C球 B．先同时抛出B、C两球，再抛出A球 C．必须满足vA＞vB＞vC D．必须满足vA＜vB＜vC ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】平抛运动的高度决定时间，根据高度比较运动的时间，从而比较抛出的先后顺序．根据水平位移和时间比较平抛运动的初速度．‎ ‎【解答】解：B、C的高度相同，大于A的高度，根据t=知，B、C的时间相等，大于A的时间，可知BC两球同时抛出，A后抛出．A、B的水平位移相等，则A的初速度大于B的初速度，B的水平位移大于C的水平位移，则B的初速度大于C的初速度，即vA＞vB＞vC．故BC正确，AD错误．‎ 故选：BC ‎　‎ ‎10．如图所示，地球球心为O，半径为R，表面能重力加速度为g．一宇宙飞船绕地球无动力飞行且做椭圆运动，恰好经过距地心2R的P点，为研究方便，假设地球不自转且表面没有空气，则（　　）‎ A．飞船在P点的加速度一定是 B．飞船经过P点的速度一定是 C．飞船内的物体处于完全失重状态 D．飞船经过P点时，对准地心弹射出的物体一定沿PO直线落向地面 ‎【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】根据万有引力等于重力和万有引力提供向心力分别求出P点的加速度和卫星经过P点的速度．根据加速度方向判断物体的运动状态．‎ ‎【解答】解：A、根据G=ma，知a=，因为r=2R，知卫星在轨道P处的加速度是贴近地球表面做圆周运动加速度的，‎ 根据G=mg=ma，知卫星贴近地球表面做圆周运动的加速度为g，则卫星经过P点时的加速度一定是．故A正确．‎ B、如果飞船经P点做圆周运动，根据mg′=m，解得v=，因为g′=，则卫星在P点的速度为．‎ 在椭圆轨道上飞船经P点做离心运动，此时满足万有引力小于P点所需向心力，所以卫星在P点的速度大于．故B错误；‎ C、飞船只受重力，飞船内的物体处于完全失重状态．故C正确．‎ D、从绕地球做圆周运动的卫星上对准地心弹射一物体，物体相对卫星的速度方向是指向地心，但物体相对地球的速度方向则偏离地心．所以，该物体在地球的万有引力作用下，将绕地球做轨迹为椭圆的曲线运动，地球在其中一个焦点．故D错误．‎ 故选AC．‎ ‎　‎ ‎11．如图甲所示，静止在水平地面上的物块受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则（　　）‎ A．0～t1时间内所受摩擦力大小不变 B．t1～t2时间内物块做加速度减小的加速运动 C．t3时刻物块的速度最大 D．t2～t3时间内物块克服摩擦力做功的功率增大 ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】当拉力小于最大静摩擦力时，物体静止不动，静摩擦力与拉力二力平衡，当拉力大于最大静摩擦力时，物体开始加速，当拉力重新小于最大静摩擦力时，物体由于惯性继续减速运动．‎ ‎【解答】解：A、在0﹣t1时间内水平拉力小于最大静摩擦力，物体保持不动，摩擦力大小逐渐增大，故A错误；‎ B、t1到t2时刻，拉力逐渐增大，摩擦力不变，根据牛顿第二定律可知，加速度逐渐增大，故B错误；‎ C、t1到t3时刻，合力向前，物体一直加速前进，t3时刻后合力反向，要做减速运动，所以t3时刻速度最大，故C正确；‎ D、t2～t3时间内速度逐渐增大，摩擦力大小不变，根据P=fv可知物块克服摩擦力做功的功率增大，故D正确．‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎12．在一水平向右匀速运动的传送带的左端A点，每隔时间T轻放上一个相同的工件，已知工件与传送带间动摩擦因数为μ，工件质量均为m，经测量，发现那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x．下列判断一定正确的是（　　）‎ A．传送带的速度为 B．传送带的速度为2‎ C．每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为μmgx D．在一段相当长的时间t内，传送带因为传送工作而多消耗的能量为 ‎【考点】功能关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】工件在传送带上先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，每个工件滑上传送带后运动的规律相同，通过x=vT求出传送带的速度；根据匀加速度知识求得运动的时间，根据工件和传送带之间的相对路程大小，求出摩擦产生的热量；根据能量守恒知，多消耗的能量一部分转化为工件的动能，一部分转化为摩擦产生的内能．‎ ‎【解答】解：A、工件在传送带上先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，每个工件滑上传送带后运动的规律相同，可知x=vT，解得传送带的速度v=．故A正确．‎ B、设每个工件匀加速运动的时间为t，根据牛顿第二定律得，工件的加速度为μg，根据v=v0+at，解得：t=．故B错误．‎ C、工件与传送带相对滑动的路程为：，则摩擦产生的热量为：Q=．故C错误．‎ D、根据能量守恒得，传送带因传送一个工件多消耗的能量E=，在时间t内，传送工件的个数n=，则多消耗的能量．故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ 二、实验题：每空2分，共10分 ‎13．“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图1所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W…每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出．‎ ‎（1）关于该实验，下列说法正确的是　CD　．‎ A．打点计时器可以用干电池供电 B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力 C．每次实验小车必须从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W﹣vm、W﹣vm2、W﹣vm3，W2﹣vm、W3﹣vm…的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系．‎ ‎（2）如图2所示，给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48cm，BC=1.60cm，CD=1.62cm，DE=1.62cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=　0.81　m/s．（结果保留两位有效数字）‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】（1）实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中用到多条橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系；‎ ‎（2）橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足：w=mv2的关系，所以当小车质量一定时：w与v2成正比．‎ ‎【解答】解：①A：打点计时器使用的交流电源，故A错误．‎ B：实验仪器安装时，要平衡摩擦力，让绳子的拉力等于小车受到的合外力，故B错误．‎ C：小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出．故C正确．‎ D：橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足：w=mv2的关系，所以当小车质量一定时：w与v2成正比．所以最好做w与v2的关系，实验时需要画多个图象找最好的，故D正确．‎ 故选：CD ‎（2）从纸带上我们可判断出打C点时，小车具有最大的速度 vD可由C到E的平均速度求出：‎ 即：vD==0.81m/s 故答案为：（1）CD；（2）0.81‎ ‎　‎ ‎14．如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空．‎ 实验步骤如下：‎ ‎①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．‎ ‎②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s．‎ ‎③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．‎ ‎④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间△t1和△t2．‎ ‎⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．‎ ‎⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=　（M+m）（）2　和Ek2=　（M+m）（）2　．‎ ‎⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=　mgs　．（已知重力加速度为g）‎ ‎⑧如果满足关系式　△Ep=Ek2﹣Ek1　，则可认为验证了机械能守恒定律．（用直接测得物理量的字母和重力加速度g表示）‎ ‎⑨实验中误差产生的原因有：　摩擦阻力　．（写出一个原因即可）‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．‎ 由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．‎ 根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量．‎ 要注意本题的研究对象是系统．‎ ‎【解答】解：⑥由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．‎ 滑块通过光电门1速度v1=‎ 滑块通过光电门2速度v2=‎ 系统的总动能分别为Ek1=（M+m）（）2和Ek2=（M+m）（）2‎ ‎⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=mgs ‎⑧如果满足关系式△Ep=Ek2﹣Ek1，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律．‎ ‎⑨因存在摩擦阻力，从而导致减小的重力势能略大于增加的动能，‎ 故答案为：⑥（M+m）（）2，（M+m）（）2；‎ ‎⑦mgs；‎ ‎⑧△Ep=Ek2﹣Ek1；‎ ‎⑨摩擦阻力．‎ ‎　‎ 三、计算题：（15、16、17、18题各8分，19题10分，共42分）‎ ‎15．一物体沿一直线从静止开始运动同时开始计时，其加速度随时间周期性变化的关系图线如图所示，求：‎ ‎（1）物体在t=4s时的速度；‎ ‎（2）物体在第4s内的位移．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】物体先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，3s末速度减为零，第4s内物体又做匀加速直线运动，结合速度时间公式和位移时间公式求出物体的速度和位移．‎ ‎【解答】解：（1）物体在1s末的速度v1=a1t1=6×1m/s=6m/s，‎ 在2﹣3内做匀减速直线运动，‎ 则3s末的速度v2=v1﹣a2t2=6﹣3×2=0m/s．‎ 则物体在第4s末的速度v=at=6×1m/s=6m/s．‎ ‎（2）物体在第4s内的位移x==‎ 答：（1）物体在t=4s时的速度为6m/s；‎ ‎（2）物体在第4s内的位移为3m ‎　‎ ‎16．某同学的是航模飞机的爱好者，某次操作遥控器使飞机起飞时，飞机受到空气竖直向上的恒定推动力，大小是重力的2倍．一次试飞中，让飞机由静止从地面竖直上升，3s末关闭发动机．求此飞机最高可上升到距地面多高处？（忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2）‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】对飞机受力分析，根据牛顿第二定律求出上升时加速运动的加速度，关闭发动机后，继续向上做匀减速直线运动，根据运动学公式求出两个过程的总位移．‎ ‎【解答】解：前3s飞机受到质量和向上的推力，由牛顿第二定律得：‎ ma1=F﹣mg ‎ 代入数据得：a1=10m/s2‎ 所以：X1==45m 关闭发动机后，飞机只受到质量的作用，做匀减速运动，‎ a2=﹣g=﹣10m/s2‎ 由对称性可知：x2=x1=45m 飞机上升总高度：H=x1+x2=45m+45m=90m 答：飞机最高可上升到距地面90m高．‎ ‎　‎ ‎17．质量为20kg的物体在水平推力F的作用下静止在固定斜面上，已知斜面的倾角θ=37°，物体与斜面间的动摩擦因数u=0.5．取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求推力F的取值范围．‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】当F较小时，摩擦力方向沿斜面向上，当F较大时，摩擦力方向沿斜面向下．分别针对两种情况，运用平衡条件和正交分解法，求出F的两个值，即可求出F的最大值和最小值．‎ ‎【解答】解：（1）当物体恰好不下滑时，受力如图甲所示，‎ 由平衡条件得：‎ mgsinθ=Fcosθ+f ‎ N=mgcosθ+Fsinθ ‎ 由题意知最大静摩擦力等于滑动摩擦力故有：f=μN ‎ 解得：F=mg=36.4N ‎ ‎（2）当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，‎ 由平衡条件得：‎ mgsinθ+f=Fcosθ ‎ N=mgcosθ+Fsinθ ‎ f=μN ‎ 解得：F=mg=400N ‎ 故F的范围为：36.4N≤F≤400N；‎ 答：推力F的范围为：36.4N≤F≤400N．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面．B端在O的正上方．一个小球在A点正上方由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并恰能到达B点，求：‎ ‎（1）释放点距A点的竖直高度；‎ ‎（2）小球落到斜面上C点时的速度大小．‎ ‎【考点】动能定理；向心力．‎ ‎【分析】（1）小球恰能到达B点，说明此时恰好是物体的重力作为向心力，由向心力的公式可以求得在B点的速度大小；从开始下落到B的过程中，根据动能定理，从而可以求得小球释放时距A点的竖直高度．‎ ‎（2）离开B点后小球做平抛运动，根据水平方向的匀速直线运动，竖直方向上的自由落体运动可以求得小球落到斜面上时的速度．‎ ‎【解答】解：（1）小球恰能到达B点，在B点由重力提供向心力，则有：‎ mg=m 得：v=‎ 设小球的释放点距A点高度为h，小球从开始下落到B点，由动能定理得：‎ mg（h﹣R）=mv2；‎ 得：h=1.5R ‎（2）小球离开B点后做平抛运动，小球落到C点时有：‎ tan45°===‎ 解得：t=2‎ 小球落在斜面上C点时竖直分速度为：vy=gt=2‎ 小球落到C点得速度大小：vC==‎ 答：（1）释放点距A点的竖直高度是1.5R；‎ ‎（2）小球落到斜面上C点时的速度大小为．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mQ=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量mP=m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=53°，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C点由静止释放，（sinθ=0.8，cosθ=0.6）试求：‎ ‎（1）小物块能下滑的最大距离；‎ ‎（2）小物块在下滑距离为1.2L时的速度大小．‎ ‎【考点】机械能守恒定律；运动的合成和分解．‎ ‎【分析】（1）小物块A能下滑到最大距离，速度为零，根据A的重力势能减小量等于B的重力势能增加量求得最大距离．‎ ‎（2）小物块A在下滑距离为L时，将物块A的速度分解到沿绳子方向和垂直于绳子方向，vAcosθ=vB，运用动能定理研究系统A和B解决问题．‎ ‎【解答】解：（1）设小物块能下滑的最大距离为x，由机械能守恒定律有 mpgxsinθ=mQghQ增 hQ增=‎ X=‎ ‎（2）设小物块下滑距离为1.2L时的速度大小为v，此时小球的速度大小为vQ vQ=vcosθ 由几何关系可知小物块下滑距离为1.2L时，小球回到初始位置 解得v=‎ 答：（1）小物块能下滑的最大距离；‎ ‎（2）小物块在下滑距离为1.2L时的速度大小为 ‎　‎ ‎2016年12月31日