物理·陕西省汉中市南郑中学2016-2017学年高二上学期月考物理试卷（9月份） Word版含解析

物理·陕西省汉中市南郑中学2016-2017学年高二上学期月考物理试卷（9月份） Word版含解析

‎2016-2017学年陕西省汉中市南郑中学高二（上）月考物理试卷（9月份）‎ ‎　‎ 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分．）‎ ‎1．一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 ‎2．一个人站在距地面为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 ‎3．一质量为m的小物块沿半径为R的固定圆弧轨道下滑，滑到最低点时的速度是v，若小物块与轨道的动摩擦因数是μ，则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为（　　）‎ A．μmg B．μm C．μm（g+） D．μm（g﹣）‎ ‎4．某星球直径为d，宇航员在该星球表面以初速度v．竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为h，若物体只受该星球引力作用，则该星球的第一宇宙速度为（　　）‎ A． B．2v0 C． D． ‎ ‎5．物体在地面上20m高的地方以7m/s2的加速度竖直下落，则在下落的过程中，物体的机械能（　　）‎ A．减小 B．增大 C．不变 D．无法判定 ‎6．A、B两个物体在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止开始通过相同的位移s，若物体A的质量大于物体B的质量，在这一过程中（　　）‎ A．物体A获得的动能较大 B．物体B获得的动能较大 C．物体A，B获得的动能一样大 D．无法比较物体A，B获得的动能的大小 ‎7．由于万有引力定律和库仑定律都满足于平方反比律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比，例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E=，在引力场中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱，设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距地表r处的上空某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（　　）‎ A．G B．G C．G D．G ‎8．如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动．运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（　　）‎ A．aa＞ab＞ac，va＞vc＞vb B．aa＞ab＞ac，vb＞vc＞va C．ab＞ac＞aa，vb＞vc＞va D．ab＞ac＞aa，va＞vc＞vb ‎　‎ 二、多项选择题：本题共4小题（每小题4分，共16分．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）‎ ‎9．如图1所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2所示．取g=10m/s2，则（　　）‎ A．第1s内推力做功为1J B．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J C．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率1.5W ‎10．如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行．t=0时，将质量m=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的vt图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2．则（　　）‎ A．传送带的速率v0=10 m/s B．传送带的倾角θ=30°‎ C．物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5‎ D．0～2.0 s内摩擦力对物体做功Wf=﹣24 J ‎11．如图所示长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是（　　）‎ A．物体B动能的减少量等于系统损失的机械能 B．物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量 C．物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和 D．摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和数值上等于系统内能的增加量 ‎12．如图，a、b为沿竖直方向电场线上的两点，一带电小球从a点静止释放，沿电场线向上运动，到b点时速度恰好为零，下列说法正确的是（　　）‎ A．a点的电势比b点的电势高 B．a点的电场强度比b点的电场强度大 C．带电小球受到的电场力方向始终竖直向上 D．带电小球在a点的电势能比在b点的电势能大 ‎　‎ 三、实验填空题：（本题共2小题，共计19分）‎ ‎13．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么AB间的时间间隔是　　s；小球做平抛运动的初速度大小是　　m/s，小球在B点的运动速度为　　m/s．‎ ‎14．在“验证机械能守恒定律”的实验中：‎ ‎（1）下面列举了该实验的某几个操作步骤：‎ A．按照图1示的装置安装器材；‎ B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；‎ C．释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；‎ D．测量打出的纸带上某些点到第一个打出的点之间的距离；‎ E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．‎ 其中，有两个步骤明显错误或不恰当，请将其选项对应的字母填在下面的空行中，并写出相应的正确步骤．‎ ‎①　　②　　‎ ‎（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，相邻两点的时间为T，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=　　．‎ ‎（3）在“验证机械能守恒定律”的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用．若我们通过该实验装置测定该阻力的大小，当已知当地重力加速度准确的值为g，还需要测量的物理量是　　（写出名称和符号），试用这些物理量和（2）中已经测出的加速度a（可直接用a）表示出重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=　　．（用字母表示）‎ ‎　‎ 四、计算题：本题共3小题（共20分．要求解答应写出必要的文字说明和相关方程以及重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ ‎15．用一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如图丝线与竖直方向成53°角，现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：‎ ‎（1）匀强电场的电场强度的大小；‎ ‎（2）小球经过最低点时丝线的拉力．‎ ‎16．输出功率保持100kW的起重机从静止开始起吊500kg的货物，当升高到2m时速度达到最大；g取10m/s2，求：‎ ‎（1）最大速度是多少？‎ ‎（2）这一过程所用时间多长？‎ ‎17．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R．用质量m=0.5kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为x=8t﹣2t2（m），物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道．g=l0m/s2，求：‎ ‎（1）物体在水平桌面受到的摩擦力；‎ ‎（2）BP间的水平距离；‎ ‎（3）判断物体能否沿圆轨道到达M点．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年陕西省汉中市南郑中学高二（上）月考物理试卷（9月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分．）‎ ‎1．一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．‎ ‎　‎ ‎2．一个人站在距地面为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 ‎　‎ ‎3．一质量为m的小物块沿半径为R的固定圆弧轨道下滑，滑到最低点时的速度是v，若小物块与轨道的动摩擦因数是μ，则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为（　　）‎ A．μmg B．μm C．μm（g+） D．μm（g﹣）‎ ‎【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力；向心力．‎ ‎【分析】物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律求出支持力，再由摩擦力公式求解摩擦力．‎ ‎【解答】解：物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律得 ‎ FN﹣mg=m 得到FN=m（g+）‎ 则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为f=μFN=μm（g+）．‎ 故选C ‎　‎ ‎4．某星球直径为d，宇航员在该星球表面以初速度v．竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为h，若物体只受该星球引力作用，则该星球的第一宇宙速度为（　　）‎ A． B．2v0 C． D． ‎ ‎【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．‎ ‎【分析】以初速度v0竖直上抛一物体，物体在重力作用下做匀减速直线运动，当物体速度减为0时，物体上升到最大高度，已知初速度末速度和位移，根据匀变速直线运动的速度位移关系可以求出该星球表面的重力加速度g，再根据万有引力提供向心力，求出该星球的第一宇宙速度．‎ ‎【解答】解：在该星球表面以初速度v0竖直上抛出一物体，则该物体上升的最大高度为H．‎ 由v02=2gh，得：g=，‎ 根据mg=m 而R=‎ 得该星球的第一宇宙速度为：v==，故D正确，ABC错误；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．物体在地面上20m高的地方以7m/s2的加速度竖直下落，则在下落的过程中，物体的机械能（　　）‎ A．减小 B．增大 C．不变 D．无法判定 ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【分析】根据功能关系：除重力以外其它力做功等于机械能的增量，判断物体的机械能增加还是减小．‎ ‎【解答】解：对物体分析，运用牛顿第二定律有：mg﹣F=ma，解得F=mg﹣ma=3m，知除重力以外其它力的合力向上，物体下落的过程中，除重力以外其它力做功等于机械能的增量，除重力以外其它力做负功，则机械能减小．故A正确，B、C、D错误．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎6．A、B两个物体在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止开始通过相同的位移s，若物体A的质量大于物体B的质量，在这一过程中（　　）‎ A．物体A获得的动能较大 B．物体B获得的动能较大 C．物体A，B获得的动能一样大 D．无法比较物体A，B获得的动能的大小 ‎【考点】动能定理．‎ ‎【分析】根据功的公式，可以知道拉力F对物体做功的情况，再根据动能定理可以判断物体的动能的情况 ‎【解答】解：由W=Fs知，拉力的大小相同，木块的位移也相同，所以拉力对两木块做的功一样多，‎ 由动能定理可以知道，虽然两物体的质量不同，但合力做功相等，则动能的变化相等，因均由静止开始运动，所以两物体的动能一样大，所以C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎7．由于万有引力定律和库仑定律都满足于平方反比律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比，例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E=，在引力场中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱，设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距地表r处的上空某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（　　）‎ A．G B．G C．G D．G ‎【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．‎ ‎【分析】引力场与电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时将它们进行类比，通过与电场强度定义式E=类比，得出反映该点引力场强弱．‎ 运用万有引力等于重力求出问题．‎ ‎【解答】解：类比电场强度定义式E=，‎ 由万有引力等于重力得 在地球表面：mg= ①‎ 该点引力场强弱ag===G，故ACD错误，B正确；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎8．如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动．运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（　　）‎ A．aa＞ab＞ac，va＞vc＞vb B．aa＞ab＞ac，vb＞vc＞va C．ab＞ac＞aa，vb＞vc＞va D．ab＞ac＞aa，va＞vc＞vb ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能．‎ ‎【分析】根据带电粒子的运动轨迹弯曲方向，即可判断库仑力是引力还是斥力；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，速度增大，电场力做负功，速度减小，根据这些知识进行分析即可．‎ ‎【解答】解：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越小，场强越大，粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以ab＞ac＞aa，‎ 根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受静电斥力作用，离电荷最近的位置，电场力对粒子做的负功越多，粒子的速度越小，所以va＞vc＞vb，所以D正确，ABC错误；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ 二、多项选择题：本题共4小题（每小题4分，共16分．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）‎ ‎9．如图1所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2所示．取g=10m/s2，则（　　）‎ A．第1s内推力做功为1J B．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J C．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率1.5W ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】根据V﹣t图和F﹣t图可知：第1s内推力没有克服物体的最大静摩擦力，一直静止没有运动；第2s内物体做加速运动；第3s内做匀速运动可知此时f=F=2N，根据功、平均功率和瞬时功率的公式可求得各选项的结果．‎ ‎【解答】解：A、由V﹣t图可知第1s内物体速度为零没有运动，所以推力做的功为零．A错误；‎ ‎ B、由V﹣t图和F﹣t图可知第3s内物体匀速则f=F=2N，第2s内位移为1m，由P=fL=2×1J=2J．B正确；‎ ‎ C、1.5s是的瞬时速度为1m/s，推力为3N，则由P=FV=3×1W=3W．C正确；‎ ‎ D、第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动平均速度为1m/s，由=F=3×1W=3W．D错误．‎ 故选：BC ‎　‎ ‎10．如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行．t=0时，将质量m=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的vt图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2．则（　　）‎ A．传送带的速率v0=10 m/s B．传送带的倾角θ=30°‎ C．物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5‎ D．0～2.0 s内摩擦力对物体做功Wf=﹣24 J ‎【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】由图象可以看出物体先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后，由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，结合加速度的大小求出动摩擦因数的大小．分别求出物体两次匀加速直线运动的位移，结合摩擦力的大小求出摩擦力对物体做功的大小．‎ ‎【解答】解：A、物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后，由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图象可知传送带的速率v0=10m/s．故A正确．‎ BC、开始时物体摩擦力方向沿斜面向下，速度相等后摩擦力方向沿斜面向上，则有：‎ a1==gsinθ+μgcosθ===10m/s2．‎ a2==gsinθ﹣μgcosθ=m/s2=2m/s2．联立两式解得μ=0.5，θ=37°．故B错误，C正确．‎ D、第一段匀加速直线运动的位移为：x1==m=5m，摩擦力做功为：Wf1=μmgcosθ•x1=0.5×10×0.8×5J=20J，第二段匀加速直线运动的位移为：x2==m=11m，摩擦力做功为：Wf2=﹣μmgcosθ•x2=﹣0.5×10×0.8×11J=﹣44J，所以有：Wf=Wf1+Wf2=20﹣44=﹣24J．故D正确．‎ 故选：ACD．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是（　　）‎ A．物体B动能的减少量等于系统损失的机械能 B．物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量 C．物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和 D．摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和数值上等于系统内能的增加量 ‎【考点】功能关系．‎ ‎【分析】A、物体B动能的减少量等于物体A动能的增加量与系统产生的热量之和；‎ B、物体B摩擦力做的功等于物体B的动能的变化量；‎ C、物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和；‎ D、摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加 ‎【解答】解：A、物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，B减速运动，A加速运动，根据能量守恒定律，物体B动能的减少量等于A增加的动能和产生的热量之和，选项A错误；‎ B、根据动能定理，物体B克服摩擦力做的功等于B损失的动能，选项B错误；‎ C、由能量守恒定律可知，物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，选项C正确；‎ D、摩擦力对物体B做的功等于B动能的减少，摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加，由能量守恒定律，摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量的负值，即它们的数值相等，选项D正确．‎ 故选：CD ‎　‎ ‎12．如图，a、b为沿竖直方向电场线上的两点，一带电小球从a点静止释放，沿电场线向上运动，到b点时速度恰好为零，下列说法正确的是（　　）‎ A．a点的电势比b点的电势高 B．a点的电场强度比b点的电场强度大 C．带电小球受到的电场力方向始终竖直向上 D．带电小球在a点的电势能比在b点的电势能大 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势．‎ ‎【分析】由题意可知，带电质点受两个力，重力和电场力．由静止向上运动，可判断出电场力的方向，根据电场力做的功，判断电势能的变化．通过带电质点初末速度为零可比较出两点的电场强度．沿电场线方向电势逐渐降低 ‎【解答】解：A、沿电场线的方向电势逐渐降低，所以a的电势比点b的电势高．故A正确；‎ B、在a点，电场力大于重力，到b点恰好速度为零，可知先加速后减速，所以b点所受的电场力小于重力．所以a点的电场强度比b点的电场强度大．故B正确．‎ C、由题意可知，带电质点受两个力，重力和电场力．开始由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上．因为在一根电场线上，所以在两点的电场力方向都向上．故C正确；‎ D、a到b电场力做正功，故电势能减小，带电小球在a点的电势能比在b点的电势能大，故D正确；‎ ‎ 故选：ABCD ‎　‎ 三、实验填空题：（本题共2小题，共计19分）‎ ‎13．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么AB间的时间间隔是　0.1　s；小球做平抛运动的初速度大小是　1.5　m/s，小球在B点的运动速度为　2.5　m/s．‎ ‎【考点】研究平抛物体的运动．‎ ‎【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解．‎ ‎【解答】解：在竖直方向上有：△h=gt2，其中△h=（5﹣3）×5cm=10cm=0.1m，‎ 解得：t==0.1s，‎ 水平方向匀速运动，有：s=v0t，其中：s=3l=15cm=0.15m，t=T=0.1s，‎ 解得：v0==1.5m/s．‎ 根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有：‎ vBy====2m/s，‎ 小球B点速度：vB===2.5m/s；‎ 故答案为：0.1，1.5，2.5．‎ ‎　‎ ‎14．在“验证机械能守恒定律”的实验中：‎ ‎（1）下面列举了该实验的某几个操作步骤：‎ A．按照图1示的装置安装器材；‎ B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；‎ C．释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；‎ D．测量打出的纸带上某些点到第一个打出的点之间的距离；‎ E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．‎ 其中，有两个步骤明显错误或不恰当，请将其选项对应的字母填在下面的空行中，并写出相应的正确步骤．‎ ‎①　B，应接到交流电源上　②　C，应先打开电源，再放开物体　‎ ‎（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，相邻两点的时间为T，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=　　．‎ ‎（3）在“验证机械能守恒定律”的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用．若我们通过该实验装置测定该阻力的大小，当已知当地重力加速度准确的值为g，还需要测量的物理量是　重锤的质量m　（写出名称和符号），试用这些物理量和（2）中已经测出的加速度a（可直接用a）表示出重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=　m（g﹣a）　．（用字母表示）‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定错误或不恰当的操作步骤．‎ ‎（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．‎ ‎（3）根据牛顿第二定律得出阻力的表达式，从而确定还需要测量的物理量．‎ ‎【解答】解：（1）打点计时器应接到电源的交流输出端上，故B错误．‎ 实验时应先打开电源，再放开物体，故C错误．‎ ‎（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量知，，解得a=．‎ ‎（3）根据牛顿第二定律得，mg﹣F=ma，解得平均阻力F=mg﹣ma，可知还需要测量重锤的质量．‎ 故答案为：（1）B，应接到交流电源上‚，C，应先打开电源，再放开物体；（2），（3）重锤的质量，m（g﹣a）．‎ ‎　‎ 四、计算题：本题共3小题（共20分．要求解答应写出必要的文字说明和相关方程以及重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ ‎15．用一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如图丝线与竖直方向成53°角，现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：‎ ‎（1）匀强电场的电场强度的大小；‎ ‎（2）小球经过最低点时丝线的拉力．‎ ‎【考点】动能定理的应用；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用；电场强度．‎ ‎【分析】（1）小球静止时在竖直线的右边，根据小球静止时受平衡力，可以判断出小球的受力的方向向右，与电场线的方向相同，因此小球带正电；对小球进行受力分析，水平方向和竖直方向的受力都平衡，即可得解；‎ ‎（2）水平方向不受力了，平衡破坏了，小球在竖直向下的重力和竖直向上的电场力的作用下，在绳子的约束下，在竖直平面内沿圆弧摆下，做圆周运动，或沿圆弧来回运动，根据动能定理，带电小球到最低点时重力和电场力做的功全部转化为小球的动能，此时速度最大，列式即可得解．‎ ‎【解答】解：（1）小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电场力，‎ 由平衡条件得：mgtan53°=qE，‎ 解得：E==mg；‎ ‎（2）电场方向变成向下后，重力和电场力都向下，两个力做功，小球开始摆动做圆周运动，由动能定理：‎ ‎（mg+qE）（1﹣cos53°）L=mv2﹣0，‎ 在最低点时绳子的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：‎ T﹣（mg﹣qE）=m，‎ 解得：T=0.42mg；‎ 答：（1）匀强电场的电场强度的大小为mg；‎ ‎（2）小球经过最低点时丝线的拉力0.42mg．‎ ‎　‎ ‎16．输出功率保持100kW的起重机从静止开始起吊500kg的货物，当升高到2m时速度达到最大；g取10m/s2，求：‎ ‎（1）最大速度是多少？‎ ‎（2）这一过程所用时间多长？‎ ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】当牵引力等于重力时速度达到最大值，根据动能定理求解这一过程所用时间．‎ ‎【解答】解：（1）当牵引力等于重力时速度达到最大值，即 ‎=20m/s ‎（2）对整个过程运用动能定理得：‎ Pt﹣mgh=‎ 解得：t=1.1s 答：（1）最大速度是20m/s； （2）这一过程所用时间为1.1s．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R．用质量m=0.5kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为x=8t﹣2t2（m），物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道．g=l0m/s2，求：‎ ‎（1）物体在水平桌面受到的摩擦力；‎ ‎（2）BP间的水平距离；‎ ‎（3）判断物体能否沿圆轨道到达M点．‎ ‎【考点】机械能守恒定律；平抛运动．‎ ‎【分析】（1）根据物块过B点后其位移与时间的关系得出初速度和加速度．进而根据牛顿第二定律求出摩擦力；‎ ‎（2）根据匀变速运动的位移速度关系公式即可求出BD间的距离；物块离开D点做平抛运动，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道，知道了到达P点的速度方向，将P点的速度分解为水平方向和竖直方向，根据竖直方向上做自由落体运动求出竖直分速度，得到时间，即可根据水平方向的匀速运动的规律求出水平距离，即可求解；‎ ‎（3）先假设能到达M点，然后根据能量守恒定律求出需要的初速度，然后与实际的初速度进行比较即可．‎ ‎【解答】解：（1）由x=8t﹣2t2得，‎ ‎ v0=8m/s，a=﹣4m/s2‎ 由牛顿第二定律得：f=ma=0.5×（﹣4）N=﹣2N，即物体在水平桌面受到的摩擦力大小为2N．‎ ‎（2）在BD段：XBD===6m 物块在DP段做平抛运动，‎ ‎ vDy==m/s=4m/s 据题有：‎ vP与水平方向的夹角为45°，则 vD=vDy=4m/s ‎ 则 t==s=0.4s ‎ XDP=vDt=4×0.4m=1.6m 所以BP间的水平距离 XBP=XDP+XBD=1.6+6=7.6（m）‎ ‎（3）设能到达M点，由机械能守恒定律得：‎ ‎=mg•R+‎ ‎ vM2=vD2﹣gR=2gR﹣gR=（2﹣）gR 要能到达M点 vM=，所以不能到达M点．‎ 答：‎ ‎（1）物体在水平桌面受到的摩擦力为﹣2N；‎ ‎（2）BP间的水平距离为7.6m；‎ ‎（3）物体不能到达M点．‎ ‎　‎ ‎2016年10月29日