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福建省泉州市晋江市平山中学2014-2015学年高一下学期期中物理试卷 Word版含解析


2014-2015 学年福建省泉州市晋江市平山中学高一(下)期中物 理试卷
一、单项选择题(每小题 4 分,共 40 分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题 意,选错或不答的得 0 分) 1. (4 分) (2015 春?晋江市校级期中)为迎接 2008 年奥运会,北京市政府拟对 90%的汽车 进行改造,拟使用天然气作为能源.这种改造过的汽车行驶时,发动机主要是将() A.化学能转化为机械能 B. 内能转化为机械能 C. 化学能转化为内能 D.机械能转化为内能 2. (4 分) (2012?冠县校级三模)在越野赛车时,一辆赛车在水平公路上减速转弯,从俯视 图可以看到, 赛车沿圆周由 P 向 Q 行驶. 下列图中画出了赛车转弯时所受合力的四种方式, 其中正确的是() A. B. C. D.

3. (4 分) (2014 春?宿城区校级期末)如图所示是必修 2 课本中四幅插图,关于该四幅图示 的运动过程中物体机械能不守恒的是()

A.图甲中,滑雪者沿光滑斜面自由下滑 B. 图乙中,过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道 C. 图丙中,小球在水平面内做匀速圆周运动 D.图丁中,石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力) 4. (4 分) (2008 春?浦东新区期末)一棵树上有一个质量为 0.3kg 的熟透了的苹果 P,该苹 果从树上 A 先落到地面 C 最后滚入沟底 D.已知 AC、CD 的高度差分别为 2.2m 和 3m,以 地面 C 为零势能面,A、B、C、D、E 面之间竖直距离如图所示.算出该苹果从 A 落下到 D 的过程中重力势能的减少量和在 D 处的重力势能分别是()

A.15.6J 和 9J C. 15.6J 和﹣9J

B. 9J 和﹣9J D.15.6J 和﹣15.6J

5. (4 分) (2011 秋?新化县校级期末)一个质量为 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(选斜面底端所在平面为 参考平面) () A. B.mgh C. D. 2 2 2 mv0 mv0 +mgh mv0 ﹣mgh

6. (4 分) (2015 春?晋江市校级期中)唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽 150m 的河,他们在静水中划船的速度为 5m/s,现在他们观察到河水的流速为 4m/s,对于这 次划船过河,他们有各自的看法,其中正确的 是() A.唐僧说:我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船 B. 悟空说:我们要想节省时间就得朝着正对岸划船 C. 沙僧说:我们要想少走点路就得朝着正对岸划船 D.八戒说:今天这种情况我们是不可能到达正对岸的 7. (4 分) (2011?孝南区校级模拟)一辆小汽车在水平路面上 由静止启动,在前 5s 内做匀 加速直线运动,5s 末达到额定功率,之后保持以额定功率运动.其 v﹣t 图象如图所示.已 知汽车的质量为 m=2×10 kg, 汽车受到地面的阻力为车重的 0.1 倍, 则以下说法正确的是 ()
3

A.汽车在前 5s 内的牵引力为 4×103N B. 汽车在前 5s 内的牵引力为 4.6×103N C. 汽车的额定功率为 60kW D.汽车的最大速度为 20m/s 8. (4 分) (2015 春?晋江市校级期中)如图所示的 a、b、c、d 中,质量为 M 的物体甲受到 相同的恒力 F 的作用,在力 F 作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移.μ 表示物体甲与 水平面间的动摩擦因数,乙是随物体甲一起运动的小物块,比较物体甲移动的过程中力 F 对甲所做的功的大小()

A.Wa 最小 C. Wa=Wc

B. Wd 最大 D.四种情况一样大

9. (4 分) (2013?广州二模)塔式起重机模型如图,小车 P 沿吊臂向末端 M 水平匀速运动, 同时将物体 Q 从地面竖直向上匀加速吊起,下图中能大致反映 Q 运动轨迹的是()

A.

B.

C.

D.

10. (4 分) (2015?定州市校级二模)如图,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模 型: 运动员从高处落到处于自然状态的跳板 (A 位置) 上, 随跳板一同向下运动到最低点 (B 位置) .对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是()

A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零 B. 在这个过程中,运动员的动能一直在减小 C. 在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加 D.在这个过程中,运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功

二、实验,探究题(每空 2 分,共 24 分) 11. (6 分) (2015 春?晋江市校级期中)在探究“恒力做功与物体动能改变的关系”的实验中, 请回答下列问题: (1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是 A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 (2)在实验操作过程中,操作正确的是 A、先打开打点计时器,后释放小车;

B、先释放小车,在打开打点计时器 (3)某实验小组挑选了一个质量为 50g 的钩码,在多次正确操作实验得到的纸带中取出自 认为满意的一条,经测量、计算,得到如下数据:第一个点到第 n 个点的距离为 40.0cm; 打下第 n 点时小车的速度大小为 1.20m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,则小 2 车动能的增量为 J. (g=9.8m/s ,结果保留三位有效数字) 12. (18 分) (2015 春?晋江市校级期中)在“机械能守恒定律”实验中: (1)实验室提供了以下实验器材:铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,低压交流电源, 导线,开关,天平,重锤.其中不必要的器材有: ;缺少的器材是. (2)实验室中有两种重锤,重锤 A 质量为 50g,重锤 B 质量为 200g,应选用; (选填字母 代号) (3)实验中获得如图 2 所示纸带,其中各数据为相邻点之间的间距,经计算得出 B,E 两 点速度为 vB、vE,若重锤的质量是 m,从 B 到 E 的距离设为 hBE,在该 过程中,重锤动能 变化量△ Ek=;重力对重锤所做的功 W=.△ Ek 与 W 的大小关系是△ EkW (选填“>”、“=” 或“<”) ; (4)实验中产生误差的主要原因是. (5)在验证机械能守恒定律时,如果以 为纵轴,以 h 为横轴,根据实验数据绘出的图线

应是,才能验证机械能 守恒定律,其斜率等于的数值

三、计算题(本题共 3 小题,共 36 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤,只写答案的不给分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位;请在答题 区域内答题,超出范围的不给分. ) 13. (12 分) (2015 春?晋江市校级期中)一气球下挂一重物,以 V0=10m/s 匀速上升,当到 2 达离地高 h=175m 处时,悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,取 g=10m/s .求: (1)绳子断裂时重物的速度; (2)绳子断裂后重物能够继续上升的高度? (3)绳子断裂后,重物经多少时间落到地面? 14. (12 分) (2015?静安区一模)质量为 5×10 kg 的汽车在以 P=6×10 W 的额定功率下沿平 直公路前进, 某一时刻汽车的速度为 v0=10m/s, 再经 72s 达到最大速度, 设汽车受恒定阻力, 3 其大小为 2.5×10 N.求: (1)v0=10m/s 时汽车的加速度 a; (2)汽车的最大速度 vm; (3)汽车在 72s 内经过的路程 s.
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15. (12 分) (2015 春?晋江市校级期中) 半径 R=1m 的 圆弧导轨末端切线与水平导轨相切, 从圆弧导轨顶端 A 静止释放一个质量 m=1kg 的木块,测得其滑至底端 B 的速度 vB=3m/s, 以后又沿水平导轨滑行了 3m,最终停在 C 点,如图所示,求: (1)圆弧导轨的摩擦力对木块所做的功; 2 (2)BC 段导轨的动摩擦因数(g=10m/s ) . (3)假设在 C 处有一压缩的弹簧,至少需要存储多大的弹性势能才能把木块沿 CBA 原路 弹回顶端 A.

2014-2015 学年福建省泉州市晋江市平山中学高一(下) 期中物理试卷
参考答案与试题解析

一、单项选择题(每小题 4 分,共 40 分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题 意,选错或不答的得 0 分) 1. (4 分) (2015 春?晋江市校级期中)为迎接 2008 年奥运会,北京市政府拟对 90%的汽车 进行改造,拟使用天然气作为能源.这种改造过的汽车行驶时,发动机主要是将() A.化学能转化为机械能 B. 内能转化为机械能 C. 化学能转化为内能 D.机械能转化为内能 考点: 热力学第二定律. 专题: 热力学定理专题. 分析: 使用天然气作为能源,汽车行驶时,由化学能转化为内能,再转化为机械能. 解答: 解:改造过的汽车行驶时,天然气的化学能先转化为内能,再转化为机械能,发动机 主要是将内能转化为机械能,故 B 正确,ACD 错误. 故选:B. 点评: 解决本题的关键要熟悉生活中常见的能量转化情况, 分析要细, 要抓住主要转化过程. 2. (4 分) (2012?冠县校级三模)在越野赛车时,一辆赛车在水平公路上减速转弯,从俯视 图可以看到, 赛车沿圆周由 P 向 Q 行驶. 下列图中画出了赛车转弯时所受合力的四种方式, 其中正确的是() A. B. C. D.

考点: 物体做曲线运动的条件;运动的合成和分解. 专题: 物体做曲线运动条件专题. 分析: 做曲线运动的物体,运动的轨迹是曲线,物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的 内侧,速度沿着轨迹的切线的方向. 解答: 解:赛车做的是曲线运动,赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由于赛车 是从 P 向 Q 运动的, 并且速度在减小, 所以合力与赛车的速度方向的夹角要大于 90°, 所以 ABC 错误,D 正确. 故选 D. 点评: 做曲线运动的物体,合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧,由于赛车的速度在减小, 合力与速度的夹角还要大于 90°. 3. (4 分) (2014 春?宿城区校级期末)如图所示是必修 2 课本中四幅插图,关于该四幅图示 的运动过程中物体机械能不守恒的是()

A.图甲中,滑雪者沿光滑斜面自由下滑 B. 图乙中,过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道 C. 图丙中,小球在水平面内做匀速圆周运动 D.图丁中,石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力) 考点: 机械能守恒定律. 专题: 机械能守恒定律应用专题. 分析: 物体机械能守恒的条件是只有重力或弹簧的弹力做功,通过分析物体的受力的情况, 判断做功情况,对照条件,即可判断物体机械能是否守恒. 解答: 解: A、滑雪者沿光滑斜面自由下滑时,斜面的支持力不做功,只有重力做功,其机械能 守恒. B、过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道,阻力做负功,其机械能减小,机械 能不守恒. C、小球在水平面内做匀速圆周运动,动能不变,重力势能也不变,两者之和不变, 即机械能守恒. D、石块从高处被斜向上抛出后在空中运动时,不计空气阻力,只受重力,其机械能 一定守恒. 本题选机械能不守恒的,故选:B 点评: 解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒两种常用的方法,1、 看是否只有重力或弹 力做功.2、看动能和势能之和是否不变. 4. (4 分) (2008 春?浦东新区期末)一棵树上有一个质量为 0.3kg 的熟透了的苹果 P,该苹 果从树上 A 先落到地面 C 最后滚入沟底 D.已知 AC、CD 的高度差分别为 2.2m 和 3m,以 地面 C 为零势能面,A、B、C、D、E 面之间竖直距离如图所示.算出该苹果从 A 落下到 D 的过程中重力势能的减少量和在 D 处的重力势能分别是()

A.15.6J 和 9J C. 15.6J 和﹣9J

B. 9J 和﹣9J D.15.6J 和﹣15.6J

考点: 重力势能. 专题: 常规题型. 分析: 以地面 C 为零势能面,根据重力势能的计算公式分析答题. 解答: 解:以地面 C 为零势能面,根据重力势能的计算公式得 D 处的重力势能 Ep=mgh=0.3×10×(﹣3)J=﹣9J, 从 A 落下到 D 的过程中重力势能的减少量△ Ep=mg△ h=0.3×10×(2.2+3)J=15.6J, 故选 C. 点评: 求重力势能时,要先确定零势面;不选择零势面,重力势能没有意义. 5. (4 分) (2011 秋?新化县校级期末)一个质量为 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(选斜面底端所在平面为 参考平面) () A. B.mgh C. D. 2 2 2 mv0 mv0 +mgh mv0 ﹣mgh

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 A 正确,BCD 错误; 故选:A. 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. 6. (4 分) (2015 春?晋江市校级期中)唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽 150m 的河,他们在静水中划船的速度为 5m/s,现在他们观察到河水的流速为 4m/s,对于这 次划船过河,他们有各自的看法,其中正确的是() A.唐僧说:我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船 B. 悟空说:我们要想节省时间就得朝着正对岸划船 C. 沙僧说:我们要想少走点路就得朝着正对岸划船 D.八戒说:今天这种情况我们是不可能到达正对岸的 考点: 运动的合成和分解. 专题: 运动的合成和分解专题. 分析: 当静水速的方向与河岸垂直,渡河时间最短;由于水流速小于静水速,合速度的方向 可垂直于河岸,可到达正对岸. 解答: 解:A、B、 当静水速度垂直于河岸时,渡河的时间最短,为:t= ; 但 30s 内要随着水向下游移动,故 A 错误,B 正确; C、D、当合速度与河岸垂直时,渡河的位移最小,此时船头偏向上游,故 C 错误,D 错误;

故选:B. 点评: 解决本题的关键知道船参与了静水运动和水流运动,当静水速度与河岸垂直时,渡河 时间最短. 7. (4 分) (2011?孝南区校级模拟)一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前 5s 内做匀 加速直线运动,5s 末达到额定功率,之后保持以额定功率运动.其 v﹣t 图象如图所示.已 3 知汽车的质量为 m=2×10 kg, 汽车受到地面的阻力为车重的 0.1 倍, 则以下说法正确的是 ()

A.汽车在前 5s 内的牵引力为 4×103N 3 B. 汽车在前 5s 内的牵引力为 4.6×10 N C. 汽车的额定功率为 60kW D.汽车的最大速度为 20m/s 考点: 功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律. 专题: 功率的计算专题. 分析: 汽车在前 5s 内做匀加速运动,根据速度图象的斜率读出加速度,由牛顿第二定律求 出牵引力.汽车在 5s 末功率达到额定功率,由 P=Fv 求出额定功率.汽车做匀速运动 时,牵引力与阻力大小相等,由 P=F 阻 vm,求出最大速度 vm. 解答: 2 解:A、B 汽车在前 5s 内做匀加速运动,加速度 a= =2m/s ,由牛顿第二定律得: F﹣F 阻=ma,F 阻=0.1mg,解得 F=6×10 N.故 AB 错误. 3 C、汽车在 5s 末功率达到额定功率,P=Fv=6×10 ×10W=60kW.故 C 正确. D、当汽车速度最大时,牵引力与阻力大小相等,即 F=F 阻,最大速度 vm= =30m/s.故 D 错误.
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故选 C 点评: 本题考查读图能力和分析汽车启动过程的能力,抓住汽车速度最大的临界条件:牵引 力与阻力大小相等. 8. (4 分) (2015 春?晋江市校级期中)如图所示的 a、b、c、d 中,质量为 M 的物体甲受到 相同的恒力 F 的作用,在力 F 作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移.μ 表示物体甲与 水平面间的动摩擦因数,乙是随物体甲一起运动的小物块,比较物体甲移动的过程中力 F 对甲所做的功的大小()

A.Wa 最小 C. Wa=Wc

B. Wd 最大 D.四种情况一样大

考点: 动能定理的应用. 专题: 动能定理的应用专题. 分析: 分析恒力的大小有关系和位移关系,根据恒力做功公式 W=Fscosθ 即可求解. 解答: 解:由于物体受到的相同恒力作用,根据恒力做功的公式 W=Fscosθ 可知,在四次拉 物体运动的过程中,拉力的大小 相同,物体运动的位移也相等,夹角也相等,所以四 次拉力做的功相同,故 D 正确. 故选:D. 点评: 恒力做功,根据功的公式直接计算即可,比较简单.通过此题知道,恒力做功与物体 的运动状态无关. 9. (4 分) (2013?广州二模)塔式起重机模型如图,小车 P 沿吊臂向末端 M 水平匀速运动, 同时将物体 Q 从地面竖直向上匀加速吊起,下图中能大致反映 Q 运动轨迹的是()

A.

B.

C.

D.

考点: 运动的合成和分解. 专题: 运动的合成和分解专题. 分析: 物体 Q 从地面竖直向上匀加速吊起的同时, 随着小车向右匀速直线运动, 实际运动是 两个运动的合运动. 解答: 解:物体 Q 参与两个分运动,水平方向向右做匀速直线运动,竖直方向向上做匀加速 直线运动; 水平分运动无加速度,竖直分运动加速度向上,故物体合运动的加速度向上,故轨迹 向上弯曲,故 A 错误,B 正确,C 错误,D 错误; 故选 B. 点评: 本题关键是找出物体的分运动,同时明确加速度方向与轨迹的完全方向相一致. 10. (4 分) (2015?定州市校级二模)如图,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模 型: 运动员从高处落到处于自然状态的跳板 (A 位置) 上, 随跳板一同向下运动到最低点 (B 位置) .对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是()

A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零

B. 在这个过程中,运动员的动能一直在减小 C. 在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加 D.在这个过程中,运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功 考点: 机械能守恒定律. 专题: 机械能守恒定律应用专题. 分析: 运动员从接触跳板开始,受到弹力和重力两个力,在整个过程中,弹力从 0 增加到最 大,合力先减小后增大,速度先增大后减小. 解答: 解:A、从接触跳板到最低点,弹力一直增大,合力先减小后增大.故 A 错误. B、加速度的方向先向下后向上,速度先和加速度同向再和加速度反向,可知速度先 增大后减小,动能先增大后减小.故 B 错误. C、形变量一直在增大,弹性势能一直在增加.故 C 正确. D、根据动能定理,重力做正功,弹力做负功,动能在减小,所以运动员所受重力对 他做的功小于跳板的作用力对他做的功.故 D 错误. 故选:C. 点评: 解决本题的关键掌握力与运动的关系,当加速度与速度同向,速度增加,当加速度与 速度反向,速度减小. 二、实验,探究题(每空 2 分,共 24 分) 11. (6 分) (2015 春?晋江市校级期中)在探究“恒力做功与物体动能改变的关系”的实验中, 请回答下列问题: (1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是 C A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 (2)在实验操作过程中,操作正确的是 A A、先打开打点计时器,后释放小车; B、先释放小车,在打开打点计时器 (3)某实验小组挑选了一个质量为 50g 的钩码,在多次正确操作实验得到的纸带中取出自 认为满意的一条,经测量、计算,得到如下数据:第一个点到第 n 个点的距离为 40.0cm; 打下第 n 点时小车的速度大小为 1.20m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,则小 2 车动能的增量为 0.144J. (g=9.8m/s ,结果保留三位有效数字) 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)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注 意事项. 为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是将不带滑轮的木板一端适 当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动. (2)实验时要先接通电源,再释放小车. (3)根据小车在 n 点的速度可以求出小车动能的增量. 解答: 解: (1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是,将不带滑轮的木 板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜

面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.故 C 正确.故选:C. (2)实验时要先接通电源,再释放小车,故 A 正确,故选:A (3)从打下第一点到打下第 n 点,小车的动能增量为: △ Ek= Mv = ×0.2×1.2 J=0.144J. 故答案为: (1)C; (2)A; (3)0.144. 点评: 该题考查在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中的注意事项:将不带滑轮的木板 一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动;把长木板的一端垫得过 高,使得倾角偏大,会导致重力沿斜面向下的分力增大,摩擦力减小等现象;明确实 验原理往往是解决实验问题的关键,该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质 量之间关系的实验类似可以类比学习. 12. (18 分) (2015 春?晋江市校级期中)在“机械能守恒定律”实验中: (1)实验室提供了以下实验器材:铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,低压交流电源, 导线,开关,天平,重锤.其中不必要的器材有:天平;缺少的器材是刻度尺. (2)实验室中有两种重锤,重锤 A 质量为 50g,重锤 B 质量为 200g,应选用 B; (选填字 母代号) (3)实验中获得如图 2 所示纸带,其中各数据为相邻点之间的间距,经计算得出 B,E 两 点速度为 vB、vE,若重锤的质量是 m,从 B 到 E 的距离设为 hBE,在该过程中,重锤动能 变化量△ Ek= m ﹣ m ; 重力对重锤所做的功 W=mghBE. △ Ek 与 W 的大小关系是△ Ek
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<W (选填“>”、“=”或“<”) ; (4)实验中产生误差的主要原因是纸带与打点计时器间存在摩擦,存在空气阻力. (5)在验证机械能守恒定律时,如果以 为纵轴,以 h 为横轴,根据实验数据绘出的图线

应是通过原点的直线,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于 g 的数值

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: 在验证机械能守恒的实验中,验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等,所以 要测重锤下降的距离和瞬时速度,测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺,不需要 秒表,重锤的质量可测可不测; 为了减小实验的误差,重锤选择质量大,体积小的. 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 B、E 点的速度,从而求出 动能的变化量,根据下降的高度求出重力做功的大小,比较出△ Ek 与 W 的大小关系. 利用 v ﹣h 图线处理数据,如果 mgh= mv ,那么 v ﹣h 图线的斜率就等于 g.
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解答: 2 解: (1)其中不必要的器材是:因为我们是比较 mgh、 mv 的大小关系,故 m 可约 去,不需要用天平. 缺少的器材是:毫米刻度尺,在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可 知道重锤下降的距离,以及通过纸带上两点的距离,求出平均速度,从而可知瞬时速 度. (2)为了减小阻力的影响,重锤选择质量大,体积小的,即密度大的,所以选择质 量为 200g 的铅锤. 故选:B. (3)重锤动能变化量△ Ek= m ﹣ m ,

重力对重锤做功 W=mghBE. 由于要克服阻力做功,所以:△ Ek 与 W 的大小关系是△ Ek<W. (4)实验中产生误差的主要原因是:纸带与打点计时器间存在摩擦,存在空气阻力. (5)利用 v ﹣h 图线处理数据,如果 mgh= mv 那么图线应该是过原点的直线,斜 率就等于 g. 故选:D. 故答案为: (1)天平,刻度尺 (2)B; (3) m ﹣ m ,mghBE,<
2 2

(4)纸带与打点计时器间存在摩擦,存在空气阻力 (5)通过原点的直线,g 点评: 解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验的原理,知道需要测量哪些量,需要 哪些器材.实验原理是数据处理方法和误差分析的基础. 利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法. 我们更多的研究直 线图形,找出其直线的斜 率和截距. 三、计算题(本题共 3 小题,共 36 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤,只写答案的不给分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位;请在答题 区域内答题,超出范围的不给分. ) 13. (12 分) (2015 春?晋江市校级期中)一气球下挂一重物,以 V0=10m/s 匀速上升,当到 2 达离地高 h=175m 处时,悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,取 g=10m/s .求: (1)绳子断裂时重物的速度; (2)绳子断裂后重物能够继续上升的高度? (3)绳子断裂后,重物经多少时间落到地面? 考点: 机械能守恒定律;向心力. 专题: 机械能守恒定律应用专题. 分析: (1)绳子断裂时,重物由于惯性,保持原速度. (2)绳子断裂后重物做竖直上抛运动,根据匀变速直线运动的位移速度公式求出重 物上升的最大高度. (3)对整个过程,由位移公式求解时间.或分两段研究时间,得到总时间. 解答: 解: (1)由于惯性,绳子断裂时重物的速度为 v0=10m/s

(2)绳子断裂后重物做竖直上抛运动,由 0﹣v0 =﹣2gh′,得 h′=

2

=

m=5m

(3)上升时间 t 上= 由 H=h+h′= gt 下
2

=

s=1s

得下落时间 t 下=6s 故总时间 t=t 上+t 下=7s 答: (1)绳子断裂时重物的速度为 10m/s; (2)绳子断裂后重物 能够继续上升的高度是 5m. (3)绳子断裂后,重物经 7s 时间落到地面. 点评: 竖直上抛运动是加速度不变的匀变速直线运动,本题可以全过程求解,也可以分段求 解,即将竖直上抛运动分成上升阶段和下降阶段分析. 14. (12 分) (2015?静安区一模)质量为 5×10 kg 的汽车在以 P=6×10 W 的额定功率下沿平 直公路前进, 某一时刻汽车的速度为 v0=10m/s, 再经 72s 达到最大速度, 设汽车受恒定阻力, 3 其大小为 2.5×10 N.求: (1)v0=10m/s 时汽车的加速度 a; (2)汽车的最大速度 vm; (3)汽车在 72s 内经过的路程 s. 考点: 功率、平均功率和瞬时功率;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律;动能定理 的应用. 专题: 功率的计算专题. 分析: 汽车以额定功率启动,做的是牵引力减小,加速度减小的加速运动.到最大速度时汽 车做匀速运动,将功率公式和速度公式结合使用. 根据 P=Fv 求得牵引力,再根据牛顿第二定律求得加速度. 由于是一个变加速运动,对应路程的求解不可用匀变速直线运动的公式呢,可以运用 动能定理. 解答: 解: (1)根据 P=Fv 得:
3 4

F 合=F﹣f=ma

(2)汽车以额定功率启动,牵引力减小,加速度减小,到最大速度时汽车做匀速运 动. ∴当达到最大速度时,牵引力等于阻力

(3)从开始到 72s 时刻依据动能定理得: Pt﹣fs= mvm ﹣ mv0 , 解得:s=1252m. 2 答: (1)v0=10m/s 时汽车的加速度是 0.7m/s ; (2)汽车的最大速度是 24m/s; (3)汽车在 72s 内经过的路程是 1252m. 点评: 在此题中汽车的牵引力时刻在发生变化但是功率不变,所以属于变力做功问题,而且 这是一个变加速运动,动能定理是一种很好的处理方法.
2 2

15. (12 分) (2015 春?晋江市校级期中) 半径 R=1m 的 圆弧导轨末端切线与水平导轨相切, 从圆弧导轨顶端 A 静止释放一个质量 m=1kg 的木块,测得其滑至底端 B 的速度 vB=3m/s, 以后又沿水平导轨滑行了 3m,最终停在 C 点,如图所示,求: (1)圆弧导轨的摩擦力对木块所做的功; 2 (2)BC 段导轨的动摩擦因数(g=10m/s ) . (3)假设在 C 处有一压缩的弹簧,至少需要存储多大的弹性势能才能把木块沿 CBA 原路 弹回顶端 A.

考点: 动能定理的应用. 专题: 动能定理的应用专题. 分析: (1)对 A 到 B 的过程运用动能定理,求出圆弧轨道的摩擦力对木块所做的功. (2)对 BC 段运用动能定理,求出 BC 段轨道的动摩擦因数. (3)根据能量守恒定律求弹性势能. 解答: 解: (1)对 AB 段用动能定理: mgR+Wf= mvB ﹣0, 代入数据解得:Wf= mvB ﹣mgR= ×1×3 ﹣1×10×1=﹣5.5J. (2)对 BC 段用动能定理得: ﹣μmgSBC=0﹣ 得 μ=0.15 (3)根据能量守恒得: EP=μmgSBC+|Wf|+mgR= 答: +|Wf|+mgR= ×1×3 +5.5+1×10×1=20J
2 2 2 2

(1)圆弧导轨的摩擦力对木块所做的功为﹣5.5J; (2)BC 段导轨的动摩擦因数为 0.15. (3)至少需要存储 20J 的弹性势能才能把木块沿 CBA 原路弹回顶端 A. 点评: 本题考查了动能定理的直接运用,运用动能定理解题,关键选择好研究的过程,分析 过程中有哪些力做功,然后结合动能定理列式求解.


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