2014-2015学年陕西省榆林市靖边七中高一（上）期末物理试卷（解析版）

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2014-2015学年陕西省榆林市靖边七中高一（上）期末物理试卷
　
一、单项选择题（每题3分，共36分）
1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（　　）
　 A． 速度一定在不断地改变，加速度也一定在不断地改变
　 B． 速度一定在不断地改变，加速度可以不变
　 C． 速度可以不变，加速度一定在不断改变
　 D． 速度和加速度都可以不变
　
2．一质点沿半径为R的圆做匀速圆周运动，周期是4s，1s内质点的位移大小和路程大小分别是（　　）
　 A． R，R B． R，R C． R，R D． R，R
　
3．如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是（　　）
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　 A． 受重力、拉力、向心力 B． 受重力、拉力
　 C． 受重力 D． 以上说法都不正确
　
4．雨滴由静止开始下落，遇到水平吹来的风，下述说法正确的是（　　）
①风速越大，雨滴下落时间越长
②风速越大，雨滴着地时速度越大
③雨滴下落时间与风速无关
④雨滴着地速度与风速无关．
　 A． ①② B． ②③ C． ③④ D． ①④
　
5．在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示．一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N2，则（　　）
　 A． N1＞mg B． N1＜mg C． N2=mg D． N2＜mg
　
6．“神舟七号”在绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列事件不可能发生的是（　　）
　 A． 航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼
　 B． 悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形
　 C． 航天员出舱后，手中举起的五星红旗迎风飘扬
　 D． 从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的线速度相等
　
7．质量m的滑块，以初速度V0沿光滑斜面向上滑行，当滑块从斜面底端滑到高度为h的地方时，滑块的机械能是（　　）
　 A． m V02+mgh B． mgh C． mV02﹣mgh D． mV02
　
8．如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8m，取g=10m/s2，则运动员跨过壕沟所用的时间为（　　）
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　 A． 3.2s B． 1.6s C． 0.8s D． 0.4s
　
9．一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为（　　）
　 A． F B． 3F C． F D． F
　
10．物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（　　）
　 A． 14J B． 10J C． 2J D． ﹣2J
　
11．图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能（　　）
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　 A． 一直减小 B． 一直增大 C． 先增大后减小 D． 先减小后增大
　
12．一物体质量为2kg，以4m/s的速度 ( http: / / www.21cnjy.com )在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s，在这段时间内水平力做功为（　　）
　 A． 0 B． 8J C． 16J D． 32J
　
　
二、双项选择题（每小题4分，共16分，全选对得4分，选不全得2分，有错选的不得分）
13．如图所示，一轻绳跨过定滑轮悬挂质量为 ( http: / / www.21cnjy.com )m1、m2的两个物体，滑轮质量和所有摩擦均不计，m1＜m2，系统由静止开始运动的过程中（m1未跨过滑轮）（　　）　　21*cnjy*com
　 A． m1、m2各自的机械能分别守恒
　 B． m2减少的机械能等于m1增加的机械能能
　 C． m2减少的重力势能等于m1增加的重力势能
　 D． m1、m2组成的系统机械能守恒
　
14．质量为m的探月航天器 ( http: / / www.21cnjy.com )在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（　　）
　 A． 线速度v= B． 角速度ω=
　 C． 运行周期T=2π D． 向心加速度a=
　
15．如图所示，小球P粘在细直杆的一端，球随杆一起绕O作圆周运动，球在最高点时杆对球的作用力（　　）
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　 A． 一定是拉力 B． 可能是支持力 C． 一定无作用力 D． 可能无作用力
　
16．如图所示，在外力作用下某质点运动的v﹣t图象为正弦曲线．从图中可以判断（　　）
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　 A． 在0～t1时间内，外力做正功
　 B． 在t1～t2时间内，外力做正功
　 C． 在t2时刻，外力的功率最大
　 D． 在t1～t3时间内，外力做的总功为零
　
　
三、实验题（每空2分，共14分）
17．在“验证机械能守恒定律”的实验中 ( http: / / www.21cnjy.com )，质量为m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻计数点时间间隔为0.04s），单位为cm，那么：【版权所有：21教育】
（1）纸带的　　　　　　端与重物相连（填“左”或“右”）
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=　　　　　　．
（3）从起点O到打下计数点B的过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中物体重力势能的减少量△EP=　　　　　　，此过程中物体的动能的增加量△Ek=　　　　　　．（g取9.8m/s2）【来源：21cnj*y.co*m】
（4）通过计算，数值上△Ek　　　　　　△EP（填“＞”、“=”、“＜”），这是因为　　　　　　． ( http: / / www.21cnjy.com )
　
18．如图所示的曲线是一同学做“研 ( http: / / www.21cnjy.com )究平抛物体的运动”实验时画出的小球做平抛运动的部分轨迹，他在运动轨迹上任取水平位移相等的A、B、C三点，测得△s=0.2m，又测得竖直高度分别为h1=0.1m，h2=0.2m，根据以上数据，可求出小球抛出时的初速度为　　　　　　m/s．
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四、计算题（共34分）
19．天宫一号于2011年9月29日成功发射 ( http: / / www.21cnjy.com )，它将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越．天宫一号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G．若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，求：
（1）地球质量M；
（2）地球的平均密度．
　
20．一个质量为m的物体， ( http: / / www.21cnjy.com )从倾角为θ，高为h的斜面上端A点，由静止开始下滑，到B点时的速度为v，然后又在水平面上滑行s位移后停止在C点，求：
（1）物体从A点开始下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功；
（2）物体与水平面间的动摩擦因数为多大？
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21．如图，光滑水平面A ( http: / / www.21cnjy.com )B与竖直面的半圆形导轨在B点相连接，导轨半径为R，一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧，释放后，木块获得一向右的初速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍，之后向上运动恰能通过轨道顶点C，不计空气阻力，试求：
（1）弹簧对木块所做的功；
（2）木块从B到C过程中克服摩擦力做的功；
（3）木块离开C点落回水平面所需的时间和落回水平面时的动能．
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2014-2015学年陕西省榆林市靖边七中高一（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
　
一、单项选择题（每题3分，共36分）
1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（　　）
　 A． 速度一定在不断地改变，加速度也一定在不断地改变
　 B． 速度一定在不断地改变，加速度可以不变
　 C． 速度可以不变，加速度一定在不断改变
　 D． 速度和加速度都可以不变
考点： 曲线运动．
专题： 物体做曲线运动条件专题．
分析： 物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．21cnjy.com
解答： 解：A、物体既然是在做曲线运动 ( http: / / www.21cnjy.com )，它的速度的方向必定是改变的，但是合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，所以AD错误，B正确．21·cn·jy·com
C、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，那么速度也就一定在变化，所以C错误，
故选：B．
点评： 本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．www.21-cn-jy.com
　
2．一质点沿半径为R的圆做匀速圆周运动，周期是4s，1s内质点的位移大小和路程大小分别是（　　）
　 A． R，R B． R，R C． R，R D． R，R
考点： 位移与路程．
专题： 直线运动规律专题．
分析： 位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移是矢量，有大小也有方向；
路程是指物体所经过的路径的长度，路程是标量，只有大小，没有方向．
解答： 解：位移是指从初位置到末位置的有向线段，当质点沿半径为R的圆周作匀速圆周运动时，1s内质点的位移大小R；2-1-c-n-j-y
经过的总的路程为×2πR=πR．
故选：C．
点评： 位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移的大小只与初末的位置有关，与经过的路径无关；路程是指物体所经过的路径的长度．
　
3．如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是（　　）
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　 A． 受重力、拉力、向心力 B． 受重力、拉力
　 C． 受重力 D． 以上说法都不正确
考点： 向心力；牛顿第二定律．
分析： 先对小球进行运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，进一步对小球受力分析！
解答： 解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图
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小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合 ( http: / / www.21cnjy.com )力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力！2·1·c·n·j·y
故选B．
点评： 向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不是重复受力！
　
4．雨滴由静止开始下落，遇到水平吹来的风，下述说法正确的是（　　）
①风速越大，雨滴下落时间越长
②风速越大，雨滴着地时速度越大
③雨滴下落时间与风速无关
④雨滴着地速度与风速无关．
　 A． ①② B． ②③ C． ③④ D． ①④
考点： 运动的合成和分解．
专题： 运动的合成和分解专题．
分析： 将水滴的实际运动沿着水平方 ( http: / / www.21cnjy.com )向和竖直方向正交分解，合运动的时间等于竖直分运动的时间，与水平分速度无关；合速度为水平分速度和竖直分速度的矢量和．
解答： 解：将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向随风一起飘动，竖直方向同时向下落；
①、由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故落地时间与水平分速度无关，故①错误，③正确；
②、两分运动的速度合成可得到合速度，故风速越大，落地时合速度越大，故②正确，④错误；
故选：B．
点评： 本题关键抓住合运动与分运动同时发生，合运动的时间等于竖直分运动的时间，与水平分速度无关．
　
5．在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示．一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N2，则（　　）
　 A． N1＞mg B． N1＜mg C． N2=mg D． N2＜mg
考点： 向心力；牛顿第二定律．
分析： 汽车过凸形路面的最高点和通过凹形路面最低处时，重力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列出表达式来分析判断压力与重力的关系．21世纪教育网版权所有
解答： 解：A、B：汽车过凸形路面的最高点时，设速度为V，半径为r，由牛顿第二定律得：，∴，∴N1＜mg，因此，A选项错误，B选项正确．
C、D：汽车过凹形路面的最高低时，设速度为V，半径为r，由牛顿第二定律得：，∴所以N2＞mg，因此，C、D选项错误．
故选：B．
点评： 分析物体做圆周运动时，关键是分析清楚物体受到的所有的力，求出指向圆心方向的向心力，然后用向心力公式求解．
　
6．“神舟七号”在绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列事件不可能发生的是（　　）
　 A． 航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼
　 B． 悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形
　 C． 航天员出舱后，手中举起的五星红旗迎风飘扬
　 D． 从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的线速度相等
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．
专题： 人造卫星问题．
分析： 当神舟七号”在绕地球做匀速圆 ( http: / / www.21cnjy.com )周运动的过程中，引力完全提供向心力，“神舟七号”处于完全失重状态，里面的人和物视重都为零，好像不受重力了．但是在没有重力时，用弹簧拉力器健身时，所用的力是不变的．而水由于受到表面张力使其呈现圆球形．21*cnjy*com
太空中没有空气，五星红旗不会迎风飘扬．
从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船由于惯性，它们的线速度相等．
解答： 解：A、拉弹簧拉力器所用的力与有重力时所用拉力相等，可以用弹簧拉力器健身．故A正确．
B、由于悬浮在轨道舱内的水的处于完全失重状态，只受到液体表面张力，此力使其呈现圆球形，故B正确．
C、太空中没有空气，航天员出舱后，手中举起的五星红旗不可能迎风飘扬．故C错误．
D、根据牛顿第一定律，从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的线速度相等．故D正确．
此题选择不可能发生的，故选C．
点评： 本题要求知道，神舟七号”在绕地 ( http: / / www.21cnjy.com )球做匀速圆周运动的过程中，引力完全提供向心力，“神舟七号”以及里面的航天员和所有物体都处于完全失重状态．
　
7．质量m的滑块，以初速度V0沿光滑斜面向上滑行，当滑块从斜面底端滑到高度为h的地方时，滑块的机械能是（　　）
　 A． m V02+mgh B． mgh C． mV02﹣mgh D． mV02
考点： 机械能守恒定律．
专题： 机械能守恒定律应用专题．
分析： 物体上滑过程中，支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒
解答： 解：物体的初动能为，初始重力势能为0，故初始机械能为
物体沿着光滑斜面上滑的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故上升的高度为h时的机械能依然为
故选：D
点评： 本题关键抓住只有重力做功，物体的机械能守恒来求解，抓住任意时刻和位移的机械能相等
　
8．如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8m，取g=10m/s2，则运动员跨过壕沟所用的时间为（　　）
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　 A． 3.2s B． 1.6s C． 0.8s D． 0.4s
考点： 平抛运动．
专题： 平抛运动专题．
分析： 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=，通过等时性确定动员跨过壕沟所用的时间．
解答： 解：根据得，t==．故D正确，A、B、C错误．
故选：D．
点评： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道分运动与合运动具有等时性．
　
9．一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为（　　）www-2-1-cnjy-com
　 A． F B． 3F C． F D． F
考点： 万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．
专题： 万有引力定律的应用专题．
分析： 根据万有引力定律列式，即可求解．
解答： 解：根据万有引力定律，有：
F=G
F′=G
故F′=F
故选C．
点评： 本题是万有引力定律的直接运用，关键是将卫星和月球、地球当作质点，基础题．
　
10．物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（　　）
　 A． 14J B． 10J C． 2J D． ﹣2J
考点： 功的计算．
专题： 功的计算专题．
分析： 功是能量转化的量度，做 ( http: / / www.21cnjy.com )了多少功，就有多少能量被转化．功是力在力的方向上发生的位移乘积．功是标量，没有方向性．求合力的功有两种方法：先求出合力，然后利用功的公式求出合力功；或求出各个力做功，之后各个功之和．
解答： 解：求合力的功有两种方法，此处可选择：先求出各个力做功，之后各个功之和．
力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，即﹣8J．虽然两力相互垂直，但两力的合力功却是它们之和=6J+（﹣8J）=﹣2J
故答案为：﹣2J
点评： 克服力做功，即为此力做负功；同时体现功的标量性．
　
11．图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能（　　）
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　 A． 一直减小 B． 一直增大 C． 先增大后减小 D． 先减小后增大
考点： 重力势能．
分析： 重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．根据高度的变化，判断重力势能的变化．
解答： 解：跳水运动员从起跳至落到水面的过程中，运动员的质量不变，高度先增大后减小，则其重力势能先增大后减小．故ABD错误，C正确．
故选：C．
点评： 本题的解答关键是掌握重力势能与高度的关系，可利用重力势能的表达式EP=mgh进行分析．
　
12．一物体质量为2kg，以4m/s的 ( http: / / www.21cnjy.com )速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s，在这段时间内水平力做功为（　　）
　 A． 0 B． 8J C． 16J D． 32J
考点： 动能定理的应用．
专题： 动能定理的应用专题．
分析： 对该过程运用动能定理，结合动能的变化，求出水平力做功的大小．
解答： 解：根据动能定理得W=．故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
点评： 运用动能定理解题不需要考虑速度的方向，动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功．21教育网
　
二、双项选择题（每小题4分，共16分，全选对得4分，选不全得2分，有错选的不得分）
13．如图所示，一轻绳跨过定滑轮悬挂质量为 ( http: / / www.21cnjy.com )m1、m2的两个物体，滑轮质量和所有摩擦均不计，m1＜m2，系统由静止开始运动的过程中（m1未跨过滑轮）（　　）21教育名师原创作品
　 A． m1、m2各自的机械能分别守恒
　 B． m2减少的机械能等于m1增加的机械能能
　 C． m2减少的重力势能等于m1增加的重力势能
　 D． m1、m2组成的系统机械能守恒
考点： 机械能守恒定律．
专题： 机械能守恒定律应用专题．
分析： 本题中单个物体系统机械能不守恒，但两个物体系统中只有动能和势能相互转化，机械能守恒．
解答： 解：对m1、m2单个物体进行受力分析，除了受重力外还受到绳子的拉力，故单个物体机械能不守恒，故A错误；
对两个物体系统进行受力分析， ( http: / / www.21cnjy.com )只受重力，故系统机械能守恒，所以m2减少的机械能等于m1增加的机械能，m2重力势能减小，动能增加，m1重力势能和动能都增加，故m2减小的重力势能等于m1增加的重力势能和两个物体增加的动能之和，故BD正确，C错误．
故选BD．
点评： 本题关键是两个物体构成的系统中只有动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变．
　
14．质量为m的探月航天器在接近月球表 ( http: / / www.21cnjy.com )面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（　　）
　 A． 线速度v= B． 角速度ω=
　 C． 运行周期T=2π D． 向心加速度a=
考点： 万有引力定律及其应用．
专题： 压轴题．
分析： 研究月航天器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出问题．
向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所要求解的物理量选取应用．
不考虑月球自转的影响，万有引力等于重力．
解答： 解：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力和万有引力等于重力得出：
A、=m v=故A正确；
B、mg=mω2R ω=故B错误；
C、mg=mR T=2π故C正确；
D、=ma a=故D错误．
故选AC．
点评： 应用万有引力定律进行卫星加速度、速度、周期和中心天体质量的估算．
　
15．如图所示，小球P粘在细直杆的一端，球随杆一起绕O作圆周运动，球在最高点时杆对球的作用力（　　）
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　 A． 一定是拉力 B． 可能是支持力 C． 一定无作用力 D． 可能无作用力
考点： 向心力；牛顿第二定律．
专题： 牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
分析： 对小球进行受力分析，如图，受重力，杆对小球的作用力，合力充当向心力，求出杆对球作用力后对其进行讨论！
解答： 解：对小球受力分析，受重力，杆的作用力，假设杆的作用力向下，如图；
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由牛顿第二定律得，F+G=m；
解得，F=m﹣G；
讨论：
①当F=0时，无作用力；
②当F＞0时，一定是拉力；
③当F＜0时，一定是支持力；故AC错误，BD正确；
故选：BD．
点评： 本题难点在弹力的方向上，不需要 ( http: / / www.21cnjy.com )分三种情况分别计算，可以假设弹力向某一方向，当结果为正，假设成立，若为负，方向与假设思维方向相反，若为零，无弹力！
　
16．如图所示，在外力作用下某质点运动的v﹣t图象为正弦曲线．从图中可以判断（　　）
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　 A． 在0～t1时间内，外力做正功
　 B． 在t1～t2时间内，外力做正功
　 C． 在t2时刻，外力的功率最大
　 D． 在t1～t3时间内，外力做的总功为零
考点： 功的计算．
专题： 功的计算专题．
分析： 由v﹣t图象可知物体的运动方向， ( http: / / www.21cnjy.com )由图象的斜率可知拉力的方向，则由功的公式或动能定理可得出外力做功的情况，由P=Fv可求得功率的变化情况．21·世纪*教育网
解答： 解：A、在0～t1时间内，由图象可知，物体的速度沿正方向，加速度为正值且减小，故力与速度方向相同，故外力做正功；故A正确；
B、t1～t2时间内，速度逐渐减小，根据动能定理即可知道合外力做负功，故B错误．
C、t2时刻物体的速度为零，由P=Fv可知外力的功率为零，故C错误．
D、在t1～t3时间内物体的动能变化为零，由动能定理可知外力做的总功为零，故D正确；
故选：AD．
点评： 本题要求学生能熟练掌握图象的分析方法，由图象得出我们需要的信息．根据瞬时功率的公式P=Fv可以分析物体的瞬时功率的大小．
　
三、实验题（每空2分，共14分）
17．在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量 ( http: / / www.21cnjy.com )为m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻计数点时间间隔为0.04s），单位为cm，那么：
（1）纸带的　左　端与重物相连（填“左”或“右”）
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=　4.25m/s　．
（3）从起点O到打下计数点B的过程中 ( http: / / www.21cnjy.com )物体重力势能的减少量△EP=　2.28J　，此过程中物体的动能的增加量△Ek=　2.26J　．（g取9.8m/s2）
（4）通过计算，数值上△Ek　＜　△EP（填“＞”、“=”、“＜”），这是因为　重物下落过程中受到阻力作用　． ( http: / / www.21cnjy.com )
考点： 验证机械能守恒定律．
专题： 实验题；机械能守恒定律应用专题．
分析： 书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．【来源：21·世纪·教育·网】
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测 ( http: / / www.21cnjy.com )得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．
解答： 解：（1）与重物相连的纸带一端应该先打出点，先打出点的速度较小，从纸带图上可以看出是左端．
（2）利用匀变速直线运动的推论得：vB==4.25m/s；
（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是：△Ep=mgh=1×9.8×0.2325=2.28J．
此过程中物体动能的增加量是：△Ek=
（4）通过计算知数值上△EK＜△EP，因为重物下落过程中受到阻力作用，所以重力势能的减少量大于动能的增加量．
故答案为：（1）左；（2）4.25m/s； （3）2.28J，2.26J （4）＜；重物下落过程中受到阻力作用
点评： 解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解加速度和瞬时速度．
　
18．如图所示的曲线是一同学做“研究平抛 ( http: / / www.21cnjy.com )物体的运动”实验时画出的小球做平抛运动的部分轨迹，他在运动轨迹上任取水平位移相等的A、B、C三点，测得△s=0.2m，又测得竖直高度分别为h1=0.1m，h2=0.2m，根据以上数据，可求出小球抛出时的初速度为　2　m/s．
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考点： 研究平抛物体的运动．
专题： 实验题；平抛运动专题．
分析： 在竖直方向上根据△y=gT2，求出时间间隔T，在水平方向上根据v0=，求出平抛运动的初速度．
解答： 解：在竖直方向上根据△y=gT2，则有：
T===0.1s
所以抛出初速度为：
v0===2m/s
故答案为：2．
点评： 解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，尤其是匀变速直线运动的推论“在连续相等时间内的位移之差是一恒量”的应用．
　
四、计算题（共34分）
19．天宫一号于2011年9月29 ( http: / / www.21cnjy.com )日成功发射，它将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越．天宫一号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G．若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，求：
（1）地球质量M；
（2）地球的平均密度．
考点： 万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
专题： 万有引力定律的应用专题．
分析： （1）地球对天宫一号的万有引力提供它绕地球做匀速圆周运动的向心力，由万有引力公式及向心力公式列方程，可以求出地球的质量．
（2）求出地球的质量，然后由密度公式可以求出地球的密度．
解答： 解：（1）天宫一号的轨道半径r=R+h，
天宫一号做圆周运动所需向心力由万有引力提供，
设天宫一号的质量是m，地球的质量是M，
由牛顿第二定律可得：G=m（）2（R+h），
地球质量M=；
（2）地球的平均密度：
ρ== ( http: / / www.21cnjy.com )=；
答：（1）地球质量M=．
（2）地球的平均密度是．
点评： 知道万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列方程即可求出地球质量，已知质量，由密度公式可以求出地球的平均密度．
　
20．一个质量为m的物体，从倾角为θ ( http: / / www.21cnjy.com )，高为h的斜面上端A点，由静止开始下滑，到B点时的速度为v，然后又在水平面上滑行s位移后停止在C点，求：
（1）物体从A点开始下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功；
（2）物体与水平面间的动摩擦因数为多大？
( http: / / www.21cnjy.com )
考点： 动能定理的应用．
专题： 动能定理的应用专题．
分析： （1）物体从A点开始下滑到B点的过程中，重力做功为mgh，摩擦力做功，初动能为零，末动能为，根据动能定理求解克服摩擦力所做的功；
（2）物体在水平面上运动的过程，摩擦力做功为﹣μmgs，初动能为，末动能为零．根据动能定理求出μ．
解答： 解：（1）设物体从A点下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功为W，根据动能定理得
mgh﹣W=
得到 W=mgh﹣
（2）物体在水平面上运动的过程，由动能定理得
﹣μmgs=0﹣
解得
μ=
答：
（1）物体从A点下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功是mgh﹣；
（2）物体与水平面间的动摩擦因数为．
点评： 本题涉及力在空间的积累效应，优先考虑动能定理．运用动能定理求功，特别是变力做功是常用的方法．
　
21．如图，光滑水平面AB与竖直面的半 ( http: / / www.21cnjy.com )圆形导轨在B点相连接，导轨半径为R，一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧，释放后，木块获得一向右的初速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍，之后向上运动恰能通过轨道顶点C，不计空气阻力，试求：
（1）弹簧对木块所做的功；
（2）木块从B到C过程中克服摩擦力做的功；
（3）木块离开C点落回水平面所需的时间和落回水平面时的动能．
( http: / / www.21cnjy.com )
考点： 动能定理的应用．
专题： 动能定理的应用专题．
分析： （1）由B点对导轨的压力可求得物体在B点的速度，则由动能定理可求得弹簧对物块的弹力所做的功；【出处：21教育名师】
（2）由临界条件利用向心力公式可求得最高点的速度，由动能定理可求得摩擦力所做的功；
（3）由C到落后地面，物体做平抛运动，机械能守恒，则由机械能守恒定理可求得落回水平地面时的动能．
解答： 解：（1）物体在B点时，做圆周运动，由牛顿第二定律可知：
T﹣mg=m
解得v=
从A到C由动能定理可得：
弹力对物块所做的功W=mv2=3mgR；
（2）物体在C点时由牛顿第二定律可知：
mg=m；
对BC过程由动能定理可得：
﹣2mgR﹣Wf=mv02﹣mv2
解得物体克服摩擦力做功：
Wf=mgR．
（3）物体从C点到落地过程是平抛运动，根据平抛运动规律得：
木块离开C点落回水平面所需的时间t==
物体从C点到落地过程，机械能守恒，则由机械能守恒定律可得：
2mgR=Ek﹣mv02
物块落地时的动能Ek=mgR．
答：（1）弹簧对木块所做的功是3mgR
（2）木块从B到C过程中克服摩擦力做的功是mgR．
（3）木块离开C点落回水平面所需的时间是，落回水平面时的动能是mgR．
点评： 解答本题首先应明确物 ( http: / / www.21cnjy.com )体运动的三个过程，第一过程弹力做功增加了物体的动能；第二过程做竖直面上的圆周运动，要注意临界条件的应用；第三过程做平抛运动，机械能守恒．
　
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