2014-2015学年新疆阿克苏地区库车二中高一(下)期末物理试卷

www.ks5u.com 2014-2015学年新疆阿克苏地区库车二中高一（下）期末物理试卷 　 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分；其中1-7小题为单选题，8-12小题为多选题，选不全得2分，有选错或不答的得0分．） 1．投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动，如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方．忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（  ） 　    A． 换用质量稍小些的飞镖    B． 适当减小投飞镖的高度 　    C． 到稍远些的地方投飞镖    D． 适当增大投飞镖的初速度 　 2．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 　 3．如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（  ） 　    A． a、b和c三点的线速度大小相等 　    B． b、c两点的线速度始终相同 　    C． b、c两点的角速度比a点的大 　    D． b、c两点的加速度比a点的大 　 4．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（  ） 　    A． 绳的拉力大于A的重力 　    B． 绳的拉力等于A的重力 　    C． 绳的拉力小于A的重力 　    D． 拉力先大于重力，后变为小于重力 　 5．卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用．第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区．而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，解决了覆盖全球的问题．它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成．中轨道卫星高度约为地球半径的2倍，分布在几个轨道平面上（与赤道平面有一定的夹角）．地球表面处的重力加速度为g，则中轨道卫星处的重力加速度约为（  ） 　    A．     B．     C． 4g    D． 9g 　 6．如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子A和B，相距20cm，用一根长为1m的细绳，一端系一只质量0.4kg的小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上（图示位置），然后使小球以2m/s的速率，开始在水平面上做匀速圆周运动，若绳子能承受的最大拉力是4N，则从开始运动到绳断经历的时间是（  ） 　    A． πs    B． 1.2πs    C． 1.4πs    D． 1.6πs 　 7．在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一同定的竖直杆，其上的三个水平支架上有三个完全相同的小球A B、C，它们离地的高度分别为3h、2h和h，当小车遇到陆碍物P时，立即停下来，三个小球同时从支架上水平抛出，先后落到水平路面上，如图所示．则下列说法正确的是（  ） 　    A． 三个小球落地时间差与车速有关 　    B． 三个小球落地点的间隔距离L1=L2 　    C． 三个小球落地点的间隔距离L1＜L2 　    D． 三个小球落地点的间隔距离L1＞L2 　 8．如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（  ） 　    A． a、b、c的向心加速度大小关系为ab＞ac＞aa 　    B． a、b、c的向心加速度大小关系为aa＞ab＞ac 　    C． a、b、c的线速度大小关系为va=vb＞vc 　    D． a、b、c的周期关系为Ta=Tc＞Tb 　 9．如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则（  ） 　    A． 当小球与弹簧接触后开始做减速运动 　    B． 小球和弹簧组成的系统在运动过程中机械能守恒 　    C． 弹簧的劲度系数为 　    D． 弹簧的最大弹性势能为3mgx0 　 10．用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止．其速度一时间图象如图所示，且α＞β，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2，平均速率为P2，则下列选项正确的是（  ） 　    A． W1＞W2；F=2Ff    B． W1=W2；F=2Ff    C． P1＞P2；F＞2Ff    D． P1=P2；F=2Ff 　 11．如图所示，一质量为m的足球，以速度v由地面踢起，当它到达离地面高度为h的B点处（取重力势能在B处为零势能参考平面）时，下列说法正确的是（  ） 　    A． 在B点处重力势能为mgh 　    B． 在B点处的动能为mv2+mgh 　    C． 在B点处的机械能为mv2﹣mgh 　    D． 在B点处的机械能为mv2 　 12．2012年伦敦奥运会男子200米决赛上，黑闪电博尔特19秒32轻松夺冠．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设博尔特的质量为m，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中（  ） 　    A． 地面的支持力对博尔特做功为mgh 　    B． 博尔特自身做功为mv2+mgh+W阻 　    C． 博尔特的重力势能增加量为mv2+W阻 　    D． 博尔特的动能增加量为mv2 　 　 二、填空与实验题（共2小题，满分14分．每空2分） 13．某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”．人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图1所示．在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化．设自行车无动力后受到的阻力恒定． （1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度，还需要测量      （填写物理量的名称及符号）． （2）设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度．改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值．以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车的速度为横坐标，作出Wv曲线．分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系．在实验中作出Wv图象如图2所示，其中符合实际情况的是      ． 　 14．“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的（甲）或（乙）方案来进行． （1）比较这两种方案，      （填“甲”或“乙”）方案好些，理由是      ． （2）如图（丙）是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图（丙）所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s．物体运动的加速度a=      ； 该纸带是采用      （填“甲”或“乙”）实验方案得到的．简要写出判断依据      ． 　 　 三、（本题包括4小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15．如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动，同内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块，求： ①当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小； ②当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度． 　 16．如图所示，水平传送带以v=5m/s的恒定速度运动，传送带长AB=7.5m，今在其左端将一质量1kg工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，试求 （1）工件经过多少时间由传送带左端运动到右端？ （2）整个过程摩擦生热是多少？ 　 17．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v﹣t图象，如图所示（除2s﹣10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）．已知在小车运动的过程中，2s﹣14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求： （1）小车所受到的阻力大小； （2）小车匀速行驶阶段的功率； （3）小车在加速运动过程中位移的大小． 　 18．如图所示的“S”字形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，弹射装置将一个小球（可视为质点）从a点水平弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从P点水平抛出，已知小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2，不计其它机械能损失，ab段长L=1.25m，圆的半径R=0.1m，小物体质量m=0.01kg，轨道总质量为M=0.15kg，g=10m/s2，求： （1）若v0=5m/s，小物体从P点抛出后的水平射程； （2）设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v0至少为多少时，轨道对地面的压力为零． 　 　 2014-2015学年新疆阿克苏地区库车二中高一（下）期末物理试卷 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；其中1-7小题为单选题，8-12小题为多选题，选不全得2分，有选错或不答的得0分．） 1．投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动，如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方．忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（  ） 　    A． 换用质量稍小些的飞镖    B． 适当减小投飞镖的高度 　    C． 到稍远些的地方投飞镖    D． 适当增大投飞镖的初速度 考点：    平抛运动． 专题：    平抛运动专题． 分析：    平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住等时性，运用运动学进行分析． 解答：    解：A、平抛运动的规律与飞镖的质量无关，换用质量稍小的飞镖，飞镖命中的位置不变．故A错误． B、由于初速度不变、水平位移不变，则飞镖击中靶子的时间不变，则竖直方向上下落的高度不变，减小飞镖的高度，飞镖将打在靶心的正下方．故B错误． C、水平距离增大，初速度不变，则飞镖击中靶子的时间增大，竖直方向上下落的高度增大，飞镖将打在靶心的正下方．故C错误． D、增大初速度，水平距离不变，则飞镖击中靶子的时间减小，竖直方向上下落的高度减小，飞镖将会打在靶心．故D正确． 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，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移． 　 2．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． 　 3．如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（  ） 　    A． a、b和c三点的线速度大小相等 　    B． b、c两点的线速度始终相同 　    C． b、c两点的角速度比a点的大 　    D． b、c两点的加速度比a点的大 考点：    线速度、角速度和周期、转速． 专题：    匀速圆周运动专题． 分析：    a、b、c共轴转动，角速度大小相等，根据线速度与角速度的关系比较线速度的大小，根据向心加速度与角速度的关系比较加速度的大小． 解答：    解：A、当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，a、b和c三点的角速度相同，a半径小，线速度要比b、c的小，b、c的半径相等，线速度大小相等，但是方向不同．故A、B、C错误； D、由a=ω2r可得b、c两点的加速度比a点的大，故D正确． 故选：D． 点评：    解决本题的关键知道共轴转动的点，角速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度之间的联系． 　 4．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（  ） 　    A． 绳的拉力大于A的重力 　    B． 绳的拉力等于A的重力 　    C． 绳的拉力小于A的重力 　    D． 拉力先大于重力，后变为小于重力 考点：    物体的弹性和弹力． 专题：    共点力作用下物体平衡专题． 分析：    将小车的速度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A的速度，根据平行四边形定则判断出A的速度变化，从而得出A的加速度方向，根据牛顿第二定律判断拉力和重力的大小关系． 解答：    解：小车沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则，物体A的速度vA=vcosθ，小车匀速向右运动时，θ减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，根据牛顿第二定律有：T﹣GA=mAa．知拉力大于重力．故A正确，BCD错误． 故选：A． 点评：    解决本题的关键知道小车沿绳子方向的分速度等于物体A的速度，根据平行四边形定则进行分析． 　 5．卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用．第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区．而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，解决了覆盖全球的问题．它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成．中轨道卫星高度约为地球半径的2倍，分布在几个轨道平面上（与赤道平面有一定的夹角）．地球表面处的重力加速度为g，则中轨道卫星处的重力加速度约为（  ） 　    A．     B．     C． 4g    D． 9g 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：    人造卫星问题． 分析：    中轨道卫星高度约为地球半径的2倍，所以中轨道卫星的轨道半径是地球半径的3倍，根据万有引力提供向心力公式即可求解． 解答：    解：由题意可知中轨道卫星的轨道半径是地球半径的3倍，设地球半径为R，则中轨道卫星的轨道半径为3R， 在地球表面有： 对中轨道卫星有： 解得： 故选B． 点评：    本题关键抓住万有引力提供向心力，根据公式进行求解，注意中轨道卫星高度约为地球半径的2倍，不是轨道半径是地球半径的2倍，而是3倍． 　 6．如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子A和B，相距20cm，用一根长为1m的细绳，一端系一只质量0.4kg的小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上（图示位置），然后使小球以2m/s的速率，开始在水平面上做匀速圆周运动，若绳子能承受的最大拉力是4N，则从开始运动到绳断经历的时间是（  ） 　    A． πs    B． 1.2πs    C． 1.4πs    D． 1.6πs 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：    根据向心力公式求出绳子拉力为4N时，做圆周运动的半径，而小球每转半圈，长度减小20cm．然后求出从开始到绳断所经历的时间． 解答：    解：当绳子拉力为4N时，根据向心力公式得：   F=m 解得：r=0.4m 而小球每转半圈，长度减小20cm，所以小球转的半圆周数为：n===3 所以从开始到绳断所经历的时间为：t=++=s=1.2πs 故选：B． 点评：    本题中主要考查了向心力公式的直接应用，关键运用数学上数列知识进行求解时间． 　 7．在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一同定的竖直杆，其上的三个水平支架上有三个完全相同的小球A B、C，它们离地的高度分别为3h、2h和h，当小车遇到陆碍物P时，立即停下来，三个小球同时从支架上水平抛出，先后落到水平路面上，如图所示．则下列说法正确的是（  ） 　    A． 三个小球落地时间差与车速有关 　    B． 三个小球落地点的间隔距离L1=L2 　    C． 三个小球落地点的间隔距离L1＜L2 　    D． 三个小球落地点的间隔距离L1＞L2 考点：    平抛运动． 专题：    平抛运动专题． 分析：    小车遇到陆碍物P时，立即停下来，小球由于惯性，做平抛运动，平抛运动的时间由高度决定，水平位移由初速度和时间共同决定． 解答：    解：A、小球在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，A、B、C高度一定，则运动时间一定，落地的时间差一定，与车速无关．故A错误． B：平抛运动竖直方向做自由落体运动，则 ，解得t= 小球在水平方向上做匀速直线运动，则，，，解得，，因为，所以L1＜L2．故C正确，B、D错误． 故选：C． 点评：    本题主要考查了平抛运动的基本公式的直接应用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，难度不大，属于基础题． 　 8．如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（  ） 　    A． a、b、c的向心加速度大小关系为ab＞ac＞aa 　    B． a、b、c的向心加速度大小关系为aa＞ab＞ac 　    C． a、b、c的线速度大小关系为va=vb＞vc 　    D． a、b、c的周期关系为Ta=Tc＞Tb 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：    地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=rω，a=rω2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、角速度、周期和向心加速度大小． 解答：    解：A、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度； 根据a=得b的向心加速度大于c的向心加速度．故A正确，B错误； C、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据v=rω，c的线速度大于a的线速度． 根据v=得b的线速度大于c的线速度，故C错误； D、卫星C为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2π得c的周期大于b的周期，故D正确； 故选：AD． 点评：    地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=rω，a=rω2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、角速度、周期和向心加速度大小． 　 9．如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则（  ） 　    A． 当小球与弹簧接触后开始做减速运动 　    B． 小球和弹簧组成的系统在运动过程中机械能守恒 　    C． 弹簧的劲度系数为 　    D． 弹簧的最大弹性势能为3mgx0 考点：    机械能守恒定律． 专题：    机械能守恒定律应用专题． 分析：    根据小球的受力，得出加速度的方向，从而判断小球接触弹簧后的运动规律．抓住系统机械能守恒，求出弹簧的最大弹性势能．根据胡克定律求解劲度系数． 解答：    解：A、当小球与弹簧接触后，开始重力大于弹力，加速度方向向下，向下做加速运动，然后弹力大于重力，加速度方向向上，向下做减速运动，故A错误． B、小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，故B正确． C、设弹簧的弹力与重力大小相等时，弹簧压缩量为x，则有mg=kx，k=．而弹簧的弹力与重力平衡的位置在B点的上方，则x＜x0，则k＞，故C错误． D、当小球运动到最低点B时，弹性势能最大，根据机械能守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为3mgx0．故D正确． 故选：BD． 点评：    本题既要根据受力情况判断小球的运动情况，又要运用机械能守恒分析小球的速度和弹性势能，综合性较强． 　 10．用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止．其速度一时间图象如图所示，且α＞β，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2，平均速率为P2，则下列选项正确的是（  ） 　    A． W1＞W2；F=2Ff    B． W1=W2；F=2Ff    C． P1＞P2；F＞2Ff    D． P1=P2；F=2Ff 考点：    功的计算；匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律；功率、平均功率和瞬时功率；动能定理． 专题：    功的计算专题． 分析：    物体先加速后匀速，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，由平均功率公式=Fv比较平均功率大小；由功的公式可求得加速和减速过程中克服摩擦力做功的大小；由牛顿第二定律判断摩擦力大小． 解答：    解：A、B、对于运动的整个过程，根据动能定理，有W=W1﹣W2=0，故W1=W2； 由图象可以看出，加速过程加速度a1大于减速过程的加速度a2，根据牛顿第二定律，有： F﹣f=ma1 f=ma2 由于 a1＞a2 故 F﹣f＞f 即F＞2f 故A错误，B错误； C、D、设物体的最大速度为v，由平均功率公式=F，得到，，由于F＞2f，故P1＞2P2；故C正确，D错误； 故选C． 点评：    本题关键是根据动能定理、平均功率的表达式=F以及牛顿第二定律列式求解；同时从图象得到加速过程加速度较大以及加速过程的平均速度等于整个过程的平均速度也很重要． 　 11．如图所示，一质量为m的足球，以速度v由地面踢起，当它到达离地面高度为h的B点处（取重力势能在B处为零势能参考平面）时，下列说法正确的是（  ） 　    A． 在B点处重力势能为mgh 　    B． 在B点处的动能为mv2+mgh 　    C． 在B点处的机械能为mv2﹣mgh 　    D． 在B点处的机械能为mv2 考点：    功能关系；机械能守恒定律． 分析：    足球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒．根据机械能守恒定律列式分析．根据动能定理，足球动能的初始量等于小明做的功． 解答：    解：A、由于设B处为零势能面，故B处的重力势能为零，故A错误； B、从A到B过程，由机械能守恒定律得：mv2﹣mgh=mvB2，则在B处的动能：EK=mvB2=mv2﹣mgh，故B错误； C、在B点处的机械能EB=EK+EP=mv2﹣mgh，故C正确，D错误； 故选：C． 点评：    本题关键对踢球的过程运用动能定理，小球动能的增加量等于小明做的功；同时小球离开脚后，由于惯性继续飞行，水平方向速度不变，只有重力做功，机械能守恒． 　 12．2012年伦敦奥运会男子200米决赛上，黑闪电博尔特19秒32轻松夺冠．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设博尔特的质量为m，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中（  ） 　    A． 地面的支持力对博尔特做功为mgh 　    B． 博尔特自身做功为mv2+mgh+W阻 　    C． 博尔特的重力势能增加量为mv2+W阻 　    D． 博尔特的动能增加量为mv2 考点：    动能定理的应用． 专题：    动能定理的应用专题． 分析：    根据力做功的条件可得出地面的支持力对博尔特所做的功；由重力做功可知重力势能改变量； 由动能定理可得出自身所做的功． 解答：    解：A、由于人的脚并没有离开地面，故地面的支持力对博尔特并不做功，故A错误； B、由动能定理可知，W﹣mgh﹣W阻=mv2，故自身做功为：mv2+mgh+W阻，故B正确； C、人的重力势能的增加量等于：mgh=W﹣W阻﹣mv2，故C错误； D、博尔特动能增加量为：mv2=W﹣mgh﹣W阻，故D正确； 故选：BD． 点评：    本题考查动能定理及重力做功与重力势能的关系； 在解题中要熟练应用有关能量的几个定律，如动能定理、机械能守恒及功能关系． 　 二、填空与实验题（共2小题，满分14分．每空2分） 13．某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”．人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图1所示．在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化．设自行车无动力后受到的阻力恒定． （1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度，还需要测量　人停止蹬车后自行车滑行的时间t　（填写物理量的名称及符号）． （2）设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度．改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值．以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车的速度为横坐标，作出Wv曲线．分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系．在实验中作出Wv图象如图2所示，其中符合实际情况的是　C　． 考点：    探究功与速度变化的关系． 专题：    实验题；动能定理的应用专题． 分析：    （1）人停止蹬车后车做匀减速运动，由位移等于平均速度乘以时间，得出车速的表达式，再分析． （2）根据动能定理得出人停止蹬车后，阻力做功与自行车速度的关系．从而判断W与v图线． 解答：    解：（1）人停止蹬车后，人和车组成的系统做匀减速直线运动，由匀变速直线运动规律得：v2=2as；且有v=at，故需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的时间t； （2）根据动能定理得：﹣W=0﹣，故知W与v成二次函数关系，且抛物线开口向上．故C正确． 故答案为：（1）人停止蹬车后自行车滑行的时间t；（2）C． 点评：    解决本题的关键根据动能定理得出阻力做功与速度的关系，并掌握匀变速直线运动的运动规律． 　 14．“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的（甲）或（乙）方案来进行． （1）比较这两种方案，　甲　（填“甲”或“乙”）方案好些，理由是　因为这个方案摩擦阻力较小，误差小，操作方便，实验器材少　． （2）如图（丙）是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图（丙）所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s．物体运动的加速度a=　4.8m/s2　； 该纸带是采用　乙　（填“甲”或“乙”）实验方案得到的．简要写出判断依据　因为物体运动的加速度比重力加速度小很多．　． 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：    解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项． 知道乙装置中小车与斜面存在摩擦． 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，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加速度． 解答：    解：（1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好．故甲方案好一些，因为这个方案摩擦阻力较小，误差小，操作方便，实验器材少． （2）由于相邻的计数点位于之差不等，采用逐差法求解加速度． 根据运动学公式得：△x=at2， a===4.8m/s2 该纸带是采用乙实验方案得到的．因为物体运动的加速度比重力加速度小很多． 故答案为：（1）甲  因为这个方案摩擦阻力较小，误差小，操作方便，实验器材少 （2）4.8m/s2  乙    因为物体运动加速度比重力加速度小很多 点评：    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． 学会用逐差法求解加速度能够减小误差． 　 三、计算题（本题包括4小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15．如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动，同内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块，求： ①当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小； ②当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度． 考点：    牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用；向心力． 专题：    牛顿第二定律在圆周运动中的应用． 分析：    （1）当筒不转动时，物块受到重力、筒壁A的摩擦力和支持力作用，根据平衡条件求解．角度由数学知识求出． （2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，由重力和支持力的合力提供物块的向心力，由牛顿第二定律求解． 解答：    解：（1）设圆锥母线与水平方向的夹角为θ．当筒不转动时，物块静止在筒壁A点时受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，   由平衡条件得     摩擦力的大小：f=mgsinθ=     支持力的大小：N=mgcosθ=；   （2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁A点时受到的重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为ω有   mgtanθ=mω2 由几何关系得  tanθ=  联立解得ω= 答：（1）当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力为，                   支持力的大小为；     （2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度为． 点评：    本题是圆锥摆类型．关于向心力应用的基本方程是：指向圆心的合力等于向心力，其实是牛顿第二定律的特例． 　 16．如图所示，水平传送带以v=5m/s的恒定速度运动，传送带长AB=7.5m，今在其左端将一质量1kg工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，试求 （1）工件经过多少时间由传送带左端运动到右端？ （2）整个过程摩擦生热是多少？ 考点：    功能关系；牛顿第二定律． 分析：    （1）对工件受力分析，由工件的受力确定物体的运动的情况，匀变速直线运动的规律可以求得运动的时间； （2）求出达到共同速度时，工件和传送带各自的位移，它们的差值就是相对滑动的长度，整个过程摩擦产生的热量等于摩擦力与相对位移的乘积． 解答：    解：（1）工件运动的加速度为a，由牛顿第二定律得μmg=ma    所以：a=μg=0.5×10=5m/s2 工件达到与皮带共同速度所用时间为 t1=s    在此时间内工件对地位移 x1=m            因2.5m＜7.5m，所以工件随皮带一起匀速运动，到B点又用时t2 则：x﹣x1=vt2 所以 t2=1s                    工件在带上运动的总时间：t=t1+t2=2s            （2）工件在加速的过程中相对于传送带由相对位移，该过程中传送带对地位移 x2=vt1 相对滑动长度△x=x2﹣x1=2.5m 产生的热量：Q=μmg•△x=0.5×1×10×2.5=12.5J 答：（1）工件由传送带左端运动到右端的时间是2s； （2）整个过程摩擦生热是12.5J． 点评：    该题属于传送带问题，工件的运动可分为两个过程，对每个过程分别求解即可得到物体运动的时间和位移的大小． 　 17．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v﹣t图象，如图所示（除2s﹣10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）．已知在小车运动的过程中，2s﹣14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求： （1）小车所受到的阻力大小； （2）小车匀速行驶阶段的功率； （3）小车在加速运动过程中位移的大小． 考点：    动能定理的应用；匀变速直线运动的图像；功率、平均功率和瞬时功率． 专题：    压轴题；动能定理的应用专题． 分析：    （1）在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车只受摩擦力，故可以可以先求加速度，再求出合力，等于摩擦力； （2）匀速阶段，牵引力等于阻力，速度已知，直接根据公式P=Fv求解； （3）前2秒位移根据运动学公式求解，2s到10s为变加速过程，其位移可以由动能定理求解． 解答：    解：（1）在14s﹣18s时间段a3=m/s2=﹣1.5m/s2 小车受到阻力大小： f=ma3=1.5N （2）在10s﹣14s小车作匀速直线运动，牵引力F=Ff P=Fv=1.5×6W=9W  （3）0﹣2s内      2s﹣10s内根据动能定理  Pt﹣fx2= 解得  x2=39m  开始加速过程中小车的位移大小为：x=x1+x2=42m  答：（1）小车所受到的阻力大小为1.5N； （2）小车匀速行驶阶段的功率为9W； （3）小车在加速运动过程中位移的大小为42m． 点评：    本题关键分析清楚小车各段的运动规律以及力的变化情况，结合牛顿第二定律和动能定理求解． 　 18．如图所示的“S”字形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，弹射装置将一个小球（可视为质点）从a点水平弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从P点水平抛出，已知小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2，不计其它机械能损失，ab段长L=1.25m，圆的半径R=0.1m，小物体质量m=0.01kg，轨道总质量为M=0.15kg，g=10m/s2，求： （1）若v0=5m/s，小物体从P点抛出后的水平射程； （2）设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v0至少为多少时，轨道对地面的压力为零． 考点：    动能定理的应用；平抛运动． 专题：    动能定理的应用专题． 分析：    （1）对a到p运用动能定理求出小球到达P点的速度，根据平抛运动的规律求出小物体抛出后的水平射程． （2）当小球在“S”形道中间位置轨道对地面的压力为零，此时速度最小，根据动能定理，结合牛顿第二定律求出最小的速度． 解答：    解：（1）设小物体运动到p点的速度大小为v，对小物体由a点运动到p点过程， 由动能定理得：﹣μmgL﹣mg•4R=mv2﹣mvB2， 小物体离开P点后做平抛运动： 竖直方向：4R=gt2， 水平方向：s=vt， 代入数据解得：s=0.4m； （3）要使小球以最小速度v0运动，且轨道对地面的压力为零，则小球的位移应该在“S”形道中间位置． 根据牛顿第二定律得：F+mg=m，由题意粒子：F=Mg， 根据动能定理得，﹣μmgL﹣mg•2R=mv12﹣mv02， 代入数据解得：v0=5m/s． 答：（1）小物体从P点抛出后的水平射程为0.4m． （2）当v0=5m/s，轨道对地面的压力为零． 点评：    本题综合考查牛顿第二定律和动能定理的运用，难度中等，涉及到圆周运动，平抛运动，需加强这方面题型的训练．