辽宁省大连市经济技术开发区得胜高中2017届高三上学期第三次月考物理试卷

辽宁省大连市经济技术开发区得胜高中2017届高三上学期第三次月考物理试卷

‎2016-2017学年辽宁省大连市经济技术开发区得胜高中高三（上）第三次月考物理试卷 ‎　‎ 一、选择题：（本题共13小题，每题4分，合计52分；其中1-9单项选择；10--13多项选择，全选对记4分，选对但不全的记2分，只要有选错的记0分）‎ ‎1．如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束．以下判断正确的是（　　）‎ A．a为α射线、b为β射线 B．a为β射线、b为γ射线 C．b为γ射线、c为β射线 D．b为α射线、c为γ射线 ‎2．下列运动的物体，机械能守恒的是（　　）‎ A．跳伞运动员在空中匀速下落 B．子弹射穿木块 C．圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动 D．物体沿竖直面内的圆形轨道做匀速圆周运动 ‎3．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（Rn），由于衰变，它沿着与磁场垂直的方向放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，两圆的直径之比为42：1，如图所示．则氡核的衰变方程应是（　　）‎ A． Rn→Fr+e B． Rn→At+H C． Rn→Ar+e D． Rn→Po+He ‎4．如图所示，质量为m的物体以速度v0离开桌面后经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为零势能面，不计空气阻力）（　　）‎ A． mv02+mgh B． mv02﹣mgh C． mv02+mg（H﹣h） D． mv02‎ ‎5．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（　　）‎ A．距地面的高度变大 B．向心加速度变大 C．线速度变大 D．角速度变大 ‎6．物体在水平地面上受到水平拉力F的作用，在6s内v﹣t图象和力F做功功率的P﹣t图象分别如图甲、乙所示，则物体的质量为（g取10m/s2）（　　）‎ A． kg B． kg C．0.9kg D．0.6kg ‎7．在平直公路上，汽车由静止开始作匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，v﹣t图象如图所示．设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则（　　）‎ A．F：f=1：3 B．F：f=3：1 C．W1：W2=1：1 D．W1：W2=1：3‎ ‎8．如图所示，做匀速直线运动的汽车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和汽车的速度的大小分别为vB、vA，则（　　）‎ A．vA=vB B．vA＜vB C．vA＞vB D．重物B的速度逐渐减小 ‎9．如图所示，质量为M 的木块静止在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v ‎ 运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L′，木块对子弹的阻力为F（F 视为恒力），则下列判断正确的是（　　）‎ A．子弹和木块组成的系统机械能守恒 B．子弹克服阻力所做的功为FL'‎ C．系统产生的热量为F（L+L'）‎ D．子弹对木块做的功为Mv2‎ ‎10．1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家．下列核反应方程中属于研究“两弹”的基本核反应方程式是（　　）‎ A． N+He→O+H B． U+n→Sr+Xe+10n C． U→Th+He D． H+H→He+n ‎11．一个人用手把一个质量为m=1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法中错误的是（　　）‎ A．手对物体所做的功为12J B．合外力对物体所做的功为2J C．合外力对物体所做的功为12J D．物体克服重力所做的功为10J ‎12．如图所示，倾角为45°的光滑斜面顶端有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平抛出，乙以初速度v0沿斜面运动，甲乙落地时，末速度方向相互垂直，重力加速度为g，则（　　）‎ A．斜面的高度h= B．甲球落地时间为 C．乙球落地时间为 D．乙球落地速度大小为 ‎13．一辆汽车质量为1×103 kg，最大功率为2×104 W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103 N，其行驶过程中牵引力与车速的倒数的关系如图所示．则下列判断正确的是（　　）‎ A．汽车先做匀加速运动，再做匀减速运动 B．最大速度大小为20 m/s C．整个过程中最大加速度为2 m/s2‎ D．汽车速度为10 m/s时发动机的功率为20 kW ‎　‎ 二、实验题（共12分）‎ ‎14．（1）某同学用斜槽做研究平抛物体运动实验，下列操作正确的是　　‎ A．斜槽末端槽口的切线保持水平 B．固定后的斜槽要竖直 C．使小球多次从斜槽的同一高度由静止释放 D．使小球每次从斜槽的不同高度由静止释放 ‎（2）该同学在做研究平抛物体运动实验时，用一张印有小方格的纸 记录轨迹，小方格的边长l=0.80cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c所示，a点为平抛运动的初始位置，则小球在a点的速度大小是　　m/s，在b点的速度大小为　　．（取g=10m/s2）‎ ‎15．在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点间的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求：‎ ‎（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=　　m/s（保留两位有效数字）． ‎（2）从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量△EP=　　J，动能的增加量△Ek=　　J（保留两位有效数字）．‎ ‎　‎ 三、计算题（共有三道题，总计36分，要求有必要的文字说明和解题步骤）‎ ‎16．质量为m的物体以速度3v0竖直向上抛出，物体落回原处时速度大小为v0，求：‎ ‎（1）物体运动中所受的平均空气阻力；‎ ‎（2）物体以初速2v0竖直向上抛出时的最大高度（设空气阻力大小不变）‎ ‎17．有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，到地心的距离为地球半径R0的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合．已知地球表面重力加速度为g，近似认为太阳光是平行光，试估算：‎ ‎（1）卫星做匀速圆周运动的周期；‎ ‎（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间．‎ ‎18．如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0=2m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.4m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°，不计空气阻力，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；‎ ‎（2）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年辽宁省大连市经济技术开发区得胜高中高三（上）第三次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：（本题共13小题，每题4分，合计52分；其中1-9单项选择；10--13多项选择，全选对记4分，选对但不全的记2分，只要有选错的记0分）‎ ‎1．如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束．以下判断正确的是（　　）‎ A．a为α射线、b为β射线 B．a为β射线、b为γ射线 C．b为γ射线、c为β射线 D．b为α射线、c为γ射线 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】根据图示粒子运动轨迹确定粒子受力方向，然后根据粒子电性与受力方向判断粒子带电性质，然后判断粒子类型．‎ ‎【解答】解：根据所受知识可知，α粒子带正电，β粒子是高速电子流，带负电，γ是高频率的电磁波，不带电，‎ 由图示粒子运动轨迹可知，a为β射线，b为γ射线、c为α射线，故B正确，ACD错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎2．下列运动的物体，机械能守恒的是（　　）‎ A．跳伞运动员在空中匀速下落 B．子弹射穿木块 C．圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动 D．物体沿竖直面内的圆形轨道做匀速圆周运动 ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功，根据机械能守恒的条件，逐个分析物体的受力情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以机械能的概念进行判断．‎ ‎【解答】解：A、跳伞运动员在空中匀速下落时，动能不变，重力势能减小，则其机械能减少，故A错误．‎ B、子弹射穿木块时，子弹的一部分动能转化为内能，所以系统的机械能将减小，故B错误．‎ C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动，动能和重力势能均不变，则其机械能守恒，故C正确．‎ D、物体沿竖直面内的圆形轨道做匀速圆周运动时，动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒．故D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎3．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（Rn），由于衰变，它沿着与磁场垂直的方向放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，两圆的直径之比为42：1，如图所示．则氡核的衰变方程应是（　　）‎ A． Rn→Fr+e B． Rn→At+H C． Rn→Ar+e D． Rn→Po+He ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；原子核衰变及半衰期、衰变速度．‎ ‎【分析】核衰变过程动量守恒，反冲核与释放出的粒子的动量大小相等，结合带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得小粒子与反冲核的电荷量之比，利用排除法可得正确答案 ‎【解答】解：原子核的衰变过程满足动量守恒，可得两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有：‎ m1v1=m2v2‎ 由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得：‎ r=‎ 得3： ===‎ 审视ABCD四个选项，满足42：1关系的只有D 故选：D ‎　‎ ‎4．如图所示，质量为m的物体以速度v0离开桌面后经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为零势能面，不计空气阻力）（　　）‎ A． mv02+mgh B． mv02﹣mgh C． mv02+mg（H﹣h） D． mv02‎ ‎【考点】机械能守恒定律；平抛运动．‎ ‎【分析】物体的机械能守恒，在A点时的机械能与整个过程中的任何一点的机械能都相同，所以只要求的其中的一个点的机械能即可．‎ ‎【解答】解：物体的机械能守恒，在A点的机械能与刚开始运动时的机械能相同，取桌面为零势能面，则刚开始运动时的机械能和物体的动能相同，所以为mv02，所以D正确．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎5．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（　　）‎ A．距地面的高度变大 B．向心加速度变大 C．线速度变大 D．角速度变大 ‎【考点】同步卫星．‎ ‎【分析】卫星受到的万有引力充当向心力，根据公式即可分析同步卫星的各物理量的变化情况．‎ ‎【解答】解：A、因地球的周期在增大；故未来人类发射的卫星周期也将增大；根据万有引力公式可知：‎ ‎=m 则有：R=；故卫星离地高度将变大；故A正确；‎ B、由=ma可知，因半径增大，则加速度减小；故B错误；‎ C、由=m可知，v=，故线速度变小；故C错误；‎ D、由=mRω2可知，ω=；故角速度减小；故D错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎6．物体在水平地面上受到水平拉力F的作用，在6s内v﹣t图象和力F做功功率的P﹣t图象分别如图甲、乙所示，则物体的质量为（g取10m/s2）（　　）‎ A． kg B． kg C．0.9kg D．0.6kg ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】根据2s时的功率求出匀加速运动的牵引力，根据匀速直线运动的功率求出阻力的大小，结合牛顿第二定律和速度时间图线求出物体的质量．‎ ‎【解答】解：由速度﹣时间图象可知前2s内物体加速度大小为：‎ a=，‎ 设此过程牵引力为F，摩擦力为f，由牛顿第二定律得：F﹣f=ma②‎ 在2s末，由P=Fv得，F=，③‎ ‎2s以后，物体匀速直线运动，牵引力等于阻力，由P′=Fv′=fv′④‎ 代入数据得：10=f×6⑤‎ 故f=N，‎ 联立解得m=kg．故B正确，A、C、D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．在平直公路上，汽车由静止开始作匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，v﹣t图象如图所示．设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则（　　）‎ A．F：f=1：3 B．F：f=3：1 C．W1：W2=1：1 D．W1：W2=1：3‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】由动能定理可得出汽车牵引力的功与克服摩擦力做功的关系，由功的公式可求得牵引力和摩擦力的大小关系；‎ ‎【解答】解：对全过程由动能定理可知W1﹣W2=0，故W1：W2=1：1，故C正确，D错误；‎ W1=Fs W2=fs′‎ 由图可知：s：s′=1：4‎ 所以F1：F2=4：1，故AB错误 故选C ‎　‎ ‎8．如图所示，做匀速直线运动的汽车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和汽车的速度的大小分别为vB、vA，则（　　）‎ A．vA=vB B．vA＜vB C．vA＞vB D．重物B的速度逐渐减小 ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物的速度大小，从而判断出重物的运动规律．‎ ‎【解答】解：小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，‎ 设斜拉绳子与水平面的夹角为θ，‎ 由几何关系可得：vB=vAcosθ，所以vA＞vB；故C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，质量为M 的木块静止在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L′，木块对子弹的阻力为F（F 视为恒力），则下列判断正确的是（　　）‎ A．子弹和木块组成的系统机械能守恒 B．子弹克服阻力所做的功为FL'‎ C．系统产生的热量为F（L+L'）‎ D．子弹对木块做的功为Mv2‎ ‎【考点】功能关系．‎ ‎【分析】根据机械能守恒定律条件判断；子弹射入木块的过程中，木块对子弹的阻力f做功为﹣F（L+L′），子弹对木块的作用力做功为FL，根据动能定理，分别以木块和子弹为研究对象，分析子弹和木块的作用力做功与动能变化的关系．根据能量守恒定律研究系统摩擦生热．‎ ‎【解答】解：A、有阻力做功，有内能产生，子弹和木块组成的系统机械能减少，故A错误；‎ B、子弹克服阻力做功为：Wf=F（L+L′），故B错误；‎ C、子弹和木块组成的系统产生的热量为：Q=FL′，故C错误；‎ D、以木块为研究对象，由动能定理可知，子弹对木块做的功为：W=Mv2，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎10．1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家．下列核反应方程中属于研究“两弹”的基本核反应方程式是（　　）‎ A． N+He→O+H B． U+n→Sr+Xe+10n C． U→Th+He D． H+H→He+n ‎【考点】裂变反应和聚变反应．‎ ‎【分析】“两弹”一是原子弹，利用重核的裂变释放的能量制成，二是氢弹，利用轻核聚变反应进行，同时了解聚变和裂变的特点即可正确解答．‎ ‎【解答】解：核裂变，又称核分裂，是指由重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式．原子弹的能量来源就是核裂变；聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应方式，是氢弹的能量来源，故AC错误，BD正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎11．一个人用手把一个质量为m=1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法中错误的是（　　）‎ A．手对物体所做的功为12J B．合外力对物体所做的功为2J C．合外力对物体所做的功为12J D．物体克服重力所做的功为10J ‎【考点】动能定理的应用．‎ ‎【分析】根据动能定理求出合外力做功的大小，结合重力做功的大小，从而求出手对物体所做的功．‎ ‎【解答】解：A、由动能定理得：W﹣mgh=mv2﹣0，得手对物体所做的功为：W=mv2+mgh=×1×22+1×10×1=12J，故A正确．‎ B、由动能定理得：合外力做功为 W合=mv2﹣0=×1×22=2J，故B正确，C错误．‎ D、物体克服重力做功为：W=mgh=1×10×1J=10J，故D正确；‎ 本题选错误的，故选：C ‎　‎ ‎12．如图所示，倾角为45°的光滑斜面顶端有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平抛出，乙以初速度v0沿斜面运动，甲乙落地时，末速度方向相互垂直，重力加速度为g，则（　　）‎ A．斜面的高度h= B．甲球落地时间为 C．乙球落地时间为 D．乙球落地速度大小为 ‎【考点】平抛运动；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】抓住甲乙落地时速度相互垂直，根据平行四边形定则求出甲的速度方向，从而得出甲的竖直分速度，结合速度位移公式求出斜面的高度，根据速度时间公式求出甲球落地的时间．根据牛顿第二定律求出乙球下滑的加速度，结合速度位移公式求出乙球落地的速度，根据速度时间公式求出乙球落地的时间．‎ ‎【解答】解：A、甲乙落地时，末速度方向相互垂直，则甲的速度方向与水平方向的夹角为45°，根据平行四边形定则知，vy=v0，可知斜面的高度h=，甲球落地时间t=，故B正确，A错误．‎ C、根据牛顿第二定律得，乙球下滑的加速度a=，根据速度位移公式得，，解得v=，落地时间t=，故C错误，D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎13．一辆汽车质量为1×103 kg，最大功率为2×104 W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103 N，其行驶过程中牵引力与车速的倒数的关系如图所示．则下列判断正确的是（　　）‎ A．汽车先做匀加速运动，再做匀减速运动 B．最大速度大小为20 m/s C．整个过程中最大加速度为2 m/s2‎ D．汽车速度为10 m/s时发动机的功率为20 kW ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】汽车从A到B牵引力不变，做匀加速直线运动，从B到C图线的斜率不变，知功率不变，做加速度减小的加速运动，到达C点速度达到最大；‎ 由图象分析可知，匀加速直线运动阶段的加速度最大，由牛顿第二定律可求；‎ 当牵引力和阻力相等时，汽车的速度最大．‎ ‎【解答】解：A、AB段汽车的牵引力不变，根据牛顿第二定律，加速度不变，做匀加速直线运动；BC段图线的斜率表示汽车的功率，功率不变，知汽车达到额定功率，当速度增大，牵引力减小，则加速度减小，做加速度减小的加速运动，到达C点加速度为零，做匀速直线运动，故A错误；‎ B、当汽车的速度为v2时，即为最大速度，此时牵引力为：F1=1×103 N，vm===20m/s，故B正确；‎ C、在整个运动过程中，AB段的加速度最大，在C点牵引力等于阻力，f=1000N，则最大加速度a===2m/s2，故C正确；‎ D、由图可知，匀加速结束的速度为：v1===m/s，因为＜10＜20，所以汽车达到额定功率，做加速度减小的加速运动，即此时的功率为20 kW，故D正确．‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ 二、实验题（共12分）‎ ‎14．（1）某同学用斜槽做研究平抛物体运动实验，下列操作正确的是　ABC　‎ A．斜槽末端槽口的切线保持水平 B．固定后的斜槽要竖直 C．使小球多次从斜槽的同一高度由静止释放 D．使小球每次从斜槽的不同高度由静止释放 ‎（2）该同学在做研究平抛物体运动实验时，用一张印有小方格的纸 记录轨迹，小方格的边长l=0.80cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c所示，a点为平抛运动的初始位置，则小球在a点的速度大小是　0.4　m/s，在b点的速度大小为　0.57或0.4m/s　．（取g=10m/s2）‎ ‎【考点】研究平抛物体的运动．‎ ‎【分析】在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，从而能求出小球抛出初速度及其它速度．所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时固定的斜槽要在竖直面．‎ ‎【解答】解：（1）斜槽末端槽口的切线保持水平，小球滚下后才能是水平抛出．固定后的斜槽要竖直，这样才能保证小球在竖直面内运动．由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点．所以保证小球每次从同一高度释放．‎ 故选为：ABC．‎ ‎（2）a、b、c是平抛运动轨迹上的三个点，由水平位移可知：三个点时间间隔相等．‎ ‎ 竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由△h=gt2可得：t==s=4×10﹣2s ‎ 水平方向：匀速运动，则v0==m/s=0.4m/s ‎ 根据题意a点是抛出点，所以va=0.4m/s ‎ b点的竖直方向速度vy=gt=10×4×10﹣2m/s=0.4m/s；‎ ‎ 而b点的水平方向速度v0=0.4m/s ‎ 所以b点的速度为vb=0.4m/s ‎ 故答案为：0.4；0.4m/s．‎ ‎　‎ ‎15．在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点间的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求：‎ ‎（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=　0.97　m/s（保留两位有效数字）． ‎（2）从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量△EP=　0.48　J，动能的增加量△Ek=　0.47　J（保留两位有效数字）．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）利用在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，然后根据动能、势能定义进一步求得动能和势能的变化情况．‎ ‎（2）动能的增加量：，势能的减小量：mgh；由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减小量．‎ ‎【解答】解：（1）中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：‎ ‎（2）物体重力势能减小量△EP=mgh=1×9.8×0.0486=0.48J 动能的增加量△Ek===0.47J 故答案为：（1）0.97‎ ‎（2）0.48；0.47‎ ‎　‎ 三、计算题（共有三道题，总计36分，要求有必要的文字说明和解题步骤）‎ ‎16．质量为m的物体以速度3v0竖直向上抛出，物体落回原处时速度大小为v0，求：‎ ‎（1）物体运动中所受的平均空气阻力；‎ ‎（2）物体以初速2v0竖直向上抛出时的最大高度（设空气阻力大小不变）‎ ‎【考点】竖直上抛运动．‎ ‎【分析】对物体上升过程和下落过程分别列出动能定理表达式，然后联立求解即可．‎ ‎【解答】解：物体在上升和下落过程中，空气阻力都做负功．‎ ‎（1）设空气阻力为F，物体上升最大高度为h，由动能定理得：‎ 上升阶段：﹣mgh﹣Fh=0﹣m（3v0）2…①‎ 下落阶段：mgh﹣Fh=m（v0）2﹣0…②‎ 由①②两式得： =‎ 解得空气阻力大小为：F=．‎ ‎（2）以2v0抛出后，设上升的最大高度为H，由动能定理得：‎ ‎﹣mgH﹣FH=0﹣m（2v0）2…③‎ 将F=代入③式得物体上升的最大高度为：‎ H=‎ 答：（1）物体运动中所受的平均空气阻力为；‎ ‎（2）物体以初速2v0竖直向上抛出时的最大高度为．‎ ‎　‎ ‎17．有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，到地心的距离为地球半径R0的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合．已知地球表面重力加速度为g，近似认为太阳光是平行光，试估算：‎ ‎（1）卫星做匀速圆周运动的周期；‎ ‎（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间．‎ ‎【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】（1）根据万有引力等于向心力和在地球表面重力等于万有引力列式可求解出卫星周期；‎ ‎（2）根据几何关系，可以确定能接受太阳光的地方，对应的圆心角为，可以知道时间为．‎ ‎【解答】解：（1）地球卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律：‎ 在地球表面有：‎ 解得 ‎（2）如图，当卫星在阴影区时不能接受阳光，据几何关系：‎ ‎∠AOB=∠COD=‎ ‎∴卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间为：‎ ‎ t=T=‎ 答：（1）卫星做匀速圆周运动的周期为；‎ ‎（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间为．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0=2m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.4m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°，不计空气阻力，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；‎ ‎（2）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？‎ ‎【考点】向心力；平抛运动；动能定理．‎ ‎【分析】（1）根据平抛运动的规律，结合到达C点的速度方向求出C点的速度大小，根据动能定理求出到达D点的速度，结合牛顿第二定律求出D点对物块的支持力，从而得出物块对轨道末端的压力大小．‎ ‎（2）结合动量守恒定律和能量守恒定律求出木板的至少长度．‎ ‎【解答】解：（1）物块到达C点的速度与水平方向的夹角为60度，根据平行四边形定则知，vC=2v0=4m/s，‎ 根据动能定理得， ‎ 根据牛顿第二定律得，N﹣mg=m 代入数据，联立两式解得，，N=60N．‎ 则小物块对轨道的压力为60N．‎ ‎（2）根据动量守恒定律得，mvD=（M+m）v，解得v=．‎ 根据能量守恒定律得，‎ 代入数据解得L=2.5m．‎ 答：（1）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力为60N；‎ ‎（2）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少为2.5m．‎ ‎　‎ ‎2017年1月11日