2022-2022学年福建省南平市光泽一中高一（下）期中物理试卷一、单项选择题（每题只有一个正确答案，共17题，每题3分，共51分）1．（3分）（2022春•温州校级期中）A、B两物体质量分别为m和2m，A置于光滑水平面上，B置于粗糙水平面上，用相同水平力F分别推A和B，使它们前进相同的位移，下面说法正确的是（ ） A．两次推力做功相等B．第二次推力做功大一些 C．第一次推力做功大D．无法比较2．（3分）（2022春•温州校级期中）在下列过程中机械能守恒的是（ ） A．跳伞运动员在空中匀速下落B．匀速上坡的汽车 C．沿光滑圆弧面下滑的物体D．沿斜面匀速下滑的物体3．（3分）（2022春•温州校级期中）关于平抛运动，从抛出物体到落地的过程，下列说法正确的是（ ） A．飞行时间由初速度和高度决定 B．水平位移由初速度和高度决定 C．速度和加速度都是在变化的 D．运动过程中机械能不断增大4．（3分）（2022春•南平校级期中）一人用力把质量为1kg的物体由静止向上提高4m，使物体获得8m/s的速度，则下列说法中正确的是（ ）（g=10m/s2） A．物体动能改变为64JB．物体重力做功为40J C．合外力对物体做的功为32JD．人对物体做功为40J5．（3分）（2022春•徐州期中）当你在单杆上做引体向上时，完成一次引体向上动作，估算你消耗的能量最接近的是（ ） A．50JB．300JC．1000JD．3000J6．（3分）（2022春•南平校级期中）物体在做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量为（ ） A．线速度B．周期C．向心力D．向心加速度7．（3分）（2022春•南平校级期中）关于机械效率和功率下列说法中正确的是（ ） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．机械效率高的机械，功率一定大 C．做功快的机械，机械效率一定高 D．做功快的机械，功率一定大8．（3分）（2022•辽宁）在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为V0，当它落到地面时速度为V，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（ ） A．mgh﹣mv2﹣mv02B．﹣mv2﹣mv02﹣mgh C．mgh+mv02﹣mv2D．mgh+mv2﹣mv029．（3分）（2022春•南平校级期中）关于斜抛运动，下列说法中正确的是（ ） A．是匀变直线速运动 B．不是匀变速运动 C．水平方向的分运动是匀变直线速运动 D．竖直方向的分运动是竖直上抛运动-17-\n10．（3分）（2022春•南平校级期中）在竖直上抛运动中，当物体到达最高点时（ ） A．速率不为零，加速度为零B．速度为零，加速度不为零 C．有向下的速度和加速度D．物体处于平衡状态11．（3分）（2022春•南平校级期中）一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动（ ） A．一定是直线运动B．不可能是曲线运动 C．有可能是匀速运动D．一定是匀变速运动12．（3分）（2022春•南平校级期中）小球从某一高度自由落到直立于地面上的轻弹簧上，如图所示，在A点开始与弹簧接触，到B点小球速度为零，然后被弹回，则（ ） A．小球在B处时加速度为零 B．小球从A到B的过程中，动能不断减小 C．小球从B上升到A的过程中，动能不断增大 D．小球从B上升到A的过程中，动能是先增大后减小13．（3分）（2022春•南平校级期中）一个物体从H高处自由下落，以地面为零势能参考平面．当该物体的动能是其重力势能的两倍时，该物体离地面高为（ ） A．B．C．D．H14．（3分）（2022秋•台山市校级期末）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，下列哪些测量工具是必需的（ ） A．天平B．弹簧测力计C．刻度尺D．秒表15．（3分）（2022春•南平校级期中）在相同高度，以相同速率，分别把质量相同的物体抛出（竖直下抛、竖直上抛和平抛运动），不计空气阻力，则从抛出到落地（ ） A．下抛时落地速率最大 B．上抛时重力做功最多 C．落地时三者重力的瞬时功率相等 D．下抛时重力的平均功率最大16．（3分）（2022春•南平校级期中）如图所示，在一光滑水平面上放一个物体，人通过细绳跨过高处的定滑轮拉物体，使物体在水平面上运动，人以大小不变的速度v运动．当绳子与水平方向成θ角时，物体前进的瞬时速度是（ ） A．vcosθB．C．vsinθD．-17-\n17．（3分）（2022春•南平校级期中）如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处时速度恰好沿着斜面方向，紧贴斜面PQ无摩擦滑下，则物体沿x方向运动的位移、速度、加速度以及物体机械能的图象中，正确的是（ ） A．B．C．D． 二、填空题（每空3分，共30分）18．（6分）（2022春•南平校级期中）有一汽车额定功率P=2×105W，车重2t，车行驶时所受阻力恒为1×104N，（g=10m/s2）则汽车车能行驶的最大速度 ；当车速为10m/s时，车的加速度大小为 ．19．（6分）（2022春•南平校级期中）小船在静水中速度为5m/s，河水速度为3m/s，河宽120m，可调整船头的指向开船渡河．则渡河的最短时间是 ；若用最短的位移渡河所需的时间是 ．20．（6分）（2022春•南平校级期中）有一质量m=2kg物体在与水平面成37°角斜向上的外力F=10N作用下，在水平地面上线运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，）则物体运动10m距离过程中，外力F对物体做功是 ；摩擦力对物体做的功是 ．21．（6分）（2022春•南平校级期中）用10m/s的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后落地，落地时物体的速度方向与水平方向成60°角．则物体从抛出到落地点的竖直位移是 ；物体落地时的速度大小是 ．22．（6分）（2022春•南平校级期中）如图是一皮带转动装置，A、B两点分别是两轮轮缘上的点，C是O2B连线的中点，大轮与小轮的半径之比为2：1，则A、B两点角速度的比WA：WB= ；A、C两点向心加速度的比 ． 三、计算题（本题共2小题；共19分）23．（10分）（2022春•南平校级期中）球以20m/s的速度从地面匀速上升，1.25s后从气球上掉下一物体，若不计空气阻力，g取10m/s2．求：（1）此物体所能达到离地的最大高度．（2）此物体离开气球多长时间到达地面．24．（9分）（2022春•南平校级期中）如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑-17-\n圆形轨道，BC段为高为h=5m的竖直轨道，CD段为水平轨道．一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B后离开B点做平抛运动（g取10m/s2），求：（1）小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小；（2）小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离；（3）如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置． -17-\n2022-2022学年福建省南平市光泽一中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析 一、单项选择题（每题只有一个正确答案，共17题，每题3分，共51分）1．（3分）（2022春•温州校级期中）A、B两物体质量分别为m和2m，A置于光滑水平面上，B置于粗糙水平面上，用相同水平力F分别推A和B，使它们前进相同的位移，下面说法正确的是（ ） A．两次推力做功相等B．第二次推力做功大一些 C．第一次推力做功大D．无法比较考点：功的计算．专题：功的计算专题．分析：已知用力大小相同，物体A、B在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W=Fs可知，两次做的功相同．解答：解：利用功的公式W=Fs可知，两次做的功相同．故选A点评：解决本题的关键：一是掌握做功的两个必要条件，二是知道影响摩擦力大小的因素，基础题 2．（3分）（2022春•温州校级期中）在下列过程中机械能守恒的是（ ） A．跳伞运动员在空中匀速下落B．匀速上坡的汽车 C．沿光滑圆弧面下滑的物体D．沿斜面匀速下滑的物体考点：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者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．解答：解：A、下落过程中，空气阻力做负功，机械能减少，故A错误B、匀速爬坡的汽车，动能不变，势能增加，故不守恒，故B错误C、沿光滑圆弧面下滑的物体，只有重力做功，故机械能守恒，故C正确D、沿斜面匀速下滑的物体，摩擦力做负功，机械能减少，故D错误故选C点评：题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，题目比较简单． 3．（3分）（2022春•温州校级期中）关于平抛运动，从抛出物体到落地的过程，下列说法正确的是（ ） A．飞行时间由初速度和高度决定 B．水平位移由初速度和高度决定 C．速度和加速度都是在变化的 D．运动过程中机械能不断增大考点：平抛运动．-17-\n专题：平抛运动专题．分析：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，如果物体仅受重力作用，这样的运动叫做平抛运动．平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动．平抛运动的物体，由于所受的合外力为恒力，所以平抛运动是匀变速曲线运动，平抛物体的运动轨迹为一抛物线．平抛运动是曲线运动，平抛运动的时间仅与抛出点的竖直高度有关；物体落地的水平位移与时间（竖直高度）及水平初速度有关．解答：解：A、平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，有，即，即平抛运动的时间仅与抛出点的竖直高度有关，故A错误；B、根据平抛运动的分位移公式x=v0t，物体落地的水平位移与时间（竖直高度）及水平初速度有关，故B正确；C、平抛运动的加速度恒定，为g，故C错误；D、平抛运动只受重力，机械能守恒，故D错误；故选B．点评：本题关键明确平抛运动的运动性质、研究方法，然后根据分位移公式和分速度公式列式分析． 4．（3分）（2022春•南平校级期中）一人用力把质量为1kg的物体由静止向上提高4m，使物体获得8m/s的速度，则下列说法中正确的是（ ）（g=10m/s2） A．物体动能改变为64JB．物体重力做功为40J C．合外力对物体做的功为32JD．人对物体做功为40J考点：功的计算；功能关系．专题：功的计算专题．分析：根据动能定理求解人对物体做功和合外力做功．人对物体做功等于物体机械能的增加．物体的高度上升，重力做负功．解答：解：A、动能增加量为：，故A错误；B、物体重力做功为：WG=﹣mgh=﹣1×10×4=﹣40J，故B错误；C、根据动能定理，合外力对物体做的功等于动能的增加量，为32J，故C正确；D、人对物体做功等于物体的机械能增加量，故：W人=mgh+△EK=40+32=72J，故D错误；故选：C．点评：本题关键是明确明确物体的受力情况和运动情况，然后结合功能关系列式求解，基础问题． 5．（3分）（2022春•徐州期中）当你在单杆上做引体向上时，完成一次引体向上动作，估算你消耗的能量最接近的是（ ） A．50JB．300JC．1000JD．3000J考点：能量守恒定律．分析：该题要计算消耗的能量，可以根据能量的转化与守恒，消耗的能量等于完成一次引体向上动作所做的功．按照一般的人的体重算，质量约60kg，胳膊长约50cm-17-\n，计算即可．解答：解：根据能量的转化与守恒，消耗的能量等于完成一次引体向上动作所做的功．般的人的算，质量约60kg，胳膊长约50cm，完成一次引体向上动作所做的功：W=Fx=mg•x=60×10×0.5=300J．在四个选项中，B最为接近，其他的三个与该数据相差太大，故选项B为最佳答案，选项ACD都不可选．故选：B点评：该题考查能量的转化与守恒和估算完成一次引体向上动作做的功，属于中档题． 6．（3分）（2022春•南平校级期中）物体在做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量为（ ） A．线速度B．周期C．向心力D．向心加速度考点：匀速圆周运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，根据a=判断向心加速度是否改变．解答：解：A、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向改变．故A错误．B、匀速圆周运动的角速度大小不变，方向不变，则其周期也不变．故B正确．C、向心力的大小不变，方向始终指向圆心，时刻改变．故C错误．D、根据a=知，向心加速度的大小不变，但方向始终指向圆心，时刻改变．故D错误．故选：B．点评：解决本题的关键知道角速度、线速度、向心加速度、向心力都是矢量，只要方向改变，该量发生改变． 7．（3分）（2022春•南平校级期中）关于机械效率和功率下列说法中正确的是（ ） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．机械效率高的机械，功率一定大 C．做功快的机械，机械效率一定高 D．做功快的机械，功率一定大考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：功率等于单位时间内做功的多少，反映做功快慢的物理量，机械功率是有用功与总功的比值．解答：解：A、功率大的机械，知做功比较快，但是机械效率不一定高，故A错误．B、机械效率高的机械，功率不一定大，故B错误．C、做功快的机械，功率大，机械效率不一定高，故C错误，D正确．故选：D．点评：-17-\n解决本题的关键知道功率反映做功快慢的物理量，功率大，做功不一定多．做功多，效率不一定高． 8．（3分）（2022•辽宁）在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为V0，当它落到地面时速度为V，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（ ） A．mgh﹣mv2﹣mv02B．﹣mv2﹣mv02﹣mgh C．mgh+mv02﹣mv2D．mgh+mv2﹣mv02考点：动能定理的应用．专题：动能定理的应用专题．分析：物体从离地面A处以一定速度竖直上抛，最后又以一定速度落到地面，则过程中物体克服空气阻力做功，可由动能定理求出．解答：解：选取物体从刚抛出到正好落地，由动能定理可得：解得：故选：C点评：运用动能定理时，要当心力做功的正负，同时要合理选取过程．此题要求物体的克服空气阻力做功，即阻力做负功．同时得出重力做功与初末位置有关，而阻力做功与路径有关． 9．（3分）（2022春•南平校级期中）关于斜抛运动，下列说法中正确的是（ ） A．是匀变直线速运动 B．不是匀变速运动 C．水平方向的分运动是匀变直线速运动 D．竖直方向的分运动是竖直上抛运动考点：抛体运动．分析：将物体以一定的初速度斜抛出，物体只在重力作用下的运动是斜抛运动为曲线运动，可以运动正交分解法分析斜抛运动解答：解：斜抛运动只受重力作用，加速度为g，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为竖直上抛运动．在最高点有水平速度，故AB错误，CD正确．故选：CD．点评：本题考查了斜抛运动的运动性质和研究方法，知道斜抛运动是抛体运动的一种，基础题． 10．（3分）（2022春•南平校级期中）在竖直上抛运动中，当物体到达最高点时（ ） A．速率不为零，加速度为零B．速度为零，加速度不为零 C．有向下的速度和加速度D．物体处于平衡状态考点：竖直上抛运动．-17-\n分析：竖直上抛运动上升过程是匀减速直线运动，速度减到零时到达最高点，而物体受到的合力是重力，加速度保持不变．解答：解：因为竖直上抛的物体只受重力，由牛顿第二定律得：mg=ma所以运动的全过程是匀变速直线运动，即加速度一直保持重力加速度g不变．所以当物体到达最高时，速度为零，加速度仍然为重力加速度g，不为零．故选：B点评：通过本题可以加深对速度与加速度关系的理解．加速度可以应用牛顿第二定律理解．速度与加速度无关． 11．（3分）（2022春•南平校级期中）一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动（ ） A．一定是直线运动B．不可能是曲线运动 C．有可能是匀速运动D．一定是匀变速运动考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，合运动是曲线运动，在同一条直线上，做直线运动，从而即可求解．解答：解：匀速直线运动的加速度为零，匀变速直线运动有加速度，知合加速度的方向沿匀变速直线运动方向，与合速度的方向不在同一条直线上，所以合运动一定是曲线运动．因为加速度不变，所以合运动是匀变速曲线运动，若两者共线时，则一定是匀变速直线运动．故D正确，A、B、C错误．故选：D．点评：解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，关键看加速度的方向和速度的方向是否在同一条直线上． 12．（3分）（2022春•南平校级期中）小球从某一高度自由落到直立于地面上的轻弹簧上，如图所示，在A点开始与弹簧接触，到B点小球速度为零，然后被弹回，则（ ） A．小球在B处时加速度为零 B．小球从A到B的过程中，动能不断减小 C．小球从B上升到A的过程中，动能不断增大 D．小球从B上升到A的过程中，动能是先增大后减小考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：动能的大小与物体的速度有关，知道速度的变化规律可以知道动能的变化规律；重力势能与物体的高度有关，根据高度的变化来判断重力势能的变化；-17-\n弹簧的弹性势能看的是弹簧形变量的大小；由外力做功与物体机械能变化的关系，可以判断机械能的变化．解答：解：首先分析一下，从A点接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短B点的过程中，物体的运动过程：在物体刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，小球还是向下加速，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大，之后弹力大于了重力，小球开始减速，直至减为零．弹簧从压缩到最短B点到弹簧弹回原长A点的过程中，物体的运动过程：弹簧压缩到最短时弹力最大，大于重力，合力方向向上，物体加速上升，当弹簧的弹力和物体的重力相等小球的速度达到最大，之后弹力小于重力，小球开始减速．A、小球在B处受到向上的支持力大于小球的重力，小球所受合力不为零，小球的加速度不为零，故A错误；B、小球从A到B的过程中，速度向增大后减小，动能先增大后减小，故B错误；C、小球从B到A的过程中，速度向增大后减小，动能先增大后减小，故C错误，D正确；故选D．点评：首先要明确物体的整个的下落过程，知道在下降的过程中各物理量之间的关系，在对动能和势能的变化作出判断，需要学生较好的掌握基本知识． 13．（3分）（2022春•南平校级期中）一个物体从H高处自由下落，以地面为零势能参考平面．当该物体的动能是其重力势能的两倍时，该物体离地面高为（ ） A．B．C．D．H考点：机械能守恒定律；动能和势能的相互转化．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：物体做自由落体运动，只受重力，机械能守恒，根据守恒定律列式分析即可．解答：解：物体做自由落体运动，机械能守恒，故：mgH=mgh+①物体的动能是其重力势能的两倍，故：=2mgh②联立①②解得：h=故选：A．点评：本题关键是明确自由落体运动过程机械能守恒，然后根据守恒定律列式求解即可，基础题目． 14．（3分）（2022秋•台山市校级期末）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，下列哪些测量工具是必需的（ ） A．天平B．弹簧测力计C．刻度尺D．秒表-17-\n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：首先明确实验原理，确定实验需要测量的物理量，则可进一步知道实验所需要的器材．解答：解：在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，也不需要弹簧秤．同时实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺．故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据等，会起到事半功倍的效果． 15．（3分）（2022春•南平校级期中）在相同高度，以相同速率，分别把质量相同的物体抛出（竖直下抛、竖直上抛和平抛运动），不计空气阻力，则从抛出到落地（ ） A．下抛时落地速率最大 B．上抛时重力做功最多 C．落地时三者重力的瞬时功率相等 D．下抛时重力的平均功率最大考点：功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．专题：功率的计算专题．分析：小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时速度大小相等，但方向不同；根据瞬时功率表达式P=Fvcosθ判断瞬时功率的大小．解答：解：A、小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时速度大小相等，但方向不同，故A错误；B、根据重力做功公式W=mgh可知，三个小球重力做功相同，故B错误；C、落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，所以运动过程中，三个小球重力做功的平均功率不同，下抛平均功率最大，故C错误，D正确；故选：D点评：本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，机械能守恒，然后结合平均功率和瞬时功率的相关公式列式分析判断，不难 16．（3分）（2022春•南平校级期中）如图所示，在一光滑水平面上放一个物体，人通过细绳跨过高处的定滑轮拉物体，使物体在水平面上运动，人以大小不变的速度v运动．当绳子与水平方向成θ角时，物体前进的瞬时速度是（ ） A．vcosθB．C．vsinθD．考点：运动的合成和分解．-17-\n专题：运动的合成和分解专题．分析：将物体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v，根据平行四边形定则求出物体的速度．解答：解：物体的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有：v物cosθ=v，则：v物=，故B正确，ACD错误；故选：B．点评：解决本题的关键知道物体的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，会根据平行四边形定则对速度进行合成． 17．（3分）（2022春•南平校级期中）如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处时速度恰好沿着斜面方向，紧贴斜面PQ无摩擦滑下，则物体沿x方向运动的位移、速度、加速度以及物体机械能的图象中，正确的是（ ） A．B．C．D．考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：物体在抵达斜面之前做平抛运动，故在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，而到达斜面后做匀加速直线运动，在水平方向和竖直方向分别做匀加速直线运动，写出在水平方向的速度表达式和位移表达式，竖直方向的速度表达式和位移表达式即可．解答：解：设斜面的倾角为α，则水平抛出的物体在抵达斜面之前其水平向做匀速直线运动，故其水平速度vx=v0，而抵达斜面后物体的加速度ax=gsinθ，故水平向速度vx=v0+（gsinθcosθ）t，即在水平方向做匀加速运动．故B错误．在抵达斜面之前物体在水平方向的位移x0=v0t0，而抵达斜面后物体在水平方向的位移x=x0+v0△t+gsinθcosθ△t2，故A正确．C、抵达斜面前，加速度沿竖直方向上，水平加速度为零，抵达斜面后，水平方向的加速度ax=gsinθcosθ，保持不变，故C错误．D、物体在整个过程中只有重力做功，机械能守恒，故D错误．故选：A．点评：-17-\n本题是图象类题目中最难的，也是近年高考的热点和难点，但此类题目解决途径是根据运动情况写出因变量随自变量的表达式即可顺利解出． 二、填空题（每空3分，共30分）18．（6分）（2022春•南平校级期中）有一汽车额定功率P=2×105W，车重2t，车行驶时所受阻力恒为1×104N，（g=10m/s2）则汽车车能行驶的最大速度 20m/s ；当车速为10m/s时，车的加速度大小为 5m/s2 ．考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：当牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，结合P=fv求出最大速度．根据P=Fv求出牵引力，结合牛顿第二定律求出车的加速度．解答：解：当牵引力与阻力相等时，速度最大，根据P=Fv=fvm得，最大速度．当车速为10m/s时，牵引力F=，根据牛顿第二定律得，a=．故答案为：20m/s，5m/s2．点评：解决本题的关键知道功率与牵引力的关系，知道牵引力等于阻力时，速度最大． 19．（6分）（2022春•南平校级期中）小船在静水中速度为5m/s，河水速度为3m/s，河宽120m，可调整船头的指向开船渡河．则渡河的最短时间是 24s ；若用最短的位移渡河所需的时间是 30s ．考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：当静水速与河岸垂直时，渡河的时间最短．静水速大于水流速，可知合速度的方向可能垂直于河岸，则小船能垂直到对岸，根据船的合速度，即可求解最短的位移渡河时间．解答：解：当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，t==s=24s．因为静水速大于水流速，可知合速度的方向垂直于船在静水中的速度时，则小船过河距离最短，则有：v===4m/s，那么最短的位移渡河所需的时间是t′===30s．故答案为：24s；30s．点评：-17-\n解决本题的关键知道静水速与河岸垂直时，渡河时间最短．当静水速大于水流速，合速度与河岸垂直渡河航程最短． 20．（6分）（2022春•南平校级期中）有一质量m=2kg物体在与水平面成37°角斜向上的外力F=10N作用下，在水平地面上线运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，）则物体运动10m距离过程中，外力F对物体做功是 80J ；摩擦力对物体做的功是 ﹣28J ．考点：功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．专题：功率的计算专题．分析：根据功的公式W=Fscosθ求出外力F做功的大小，根据竖直方向上平衡求出支持力的大小，从而得出摩擦力的大小，结合运动的位移求出摩擦力做功大小．解答：解：外力F做功W=Fscos37°=10×10×0.8J=80J．摩擦力的大小f=μ（mg﹣Fsin37°）=0.2×（20﹣10×0.6）N=2.8N，则摩擦力对物体做功Wf=﹣fs=﹣2.8×10J=﹣28J．故答案为：80J，﹣28J．点评：解决本题的关键掌握功的公式，知道W=Fscosθ适用于恒力做功，基础题． 21．（6分）（2022春•南平校级期中）用10m/s的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后落地，落地时物体的速度方向与水平方向成60°角．则物体从抛出到落地点的竖直位移是 15m ；物体落地时的速度大小是 20m/s ．考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：根据平行四边形定则求出落地时竖直分速度和落地的速度大小，结合速度位移公式求出竖直位移．解答：解：根据平行四边形定则知，落地的速度为：v=，竖直分速度为：，则竖直位移为：y=．故答案为：15m，20m/s．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，结合运动学公式灵活求解． 22．（6分）（2022春•南平校级期中）如图是一皮带转动装置，A、B两点分别是两轮轮缘上的点，C是O2B连线的中点，大轮与小轮的半径之比为2：1，则A、B两点角速度的比WA：WB= 2：1 ；A、C两点向心加速度的比 4：1 ．-17-\n考点：向心加速度；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两点是靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度大小相等，B、C同轴转动，角速度相同，根据v=rω求出角速度之比，再根据an==ω2r，即可求解A、C两点向心加速度的之比．解答：解：A、B两点是靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度大小相等，故：vA：vB=1：1B、C同轴转动，角速度相同，故：ωB：ωC=1：1根据v=rω，线速度v一定时，ω与r成反比，故：ωA：ωB=rB：rA=2：1根据an=可知，aA：aB=2：1；而an=ω2r，可知，aB：aC=2：1因此aA：aC=4：1故答案为：2：1；4：1．点评：解决本题的关键知道共轴转动角速度相等，靠传送带传动轮子边缘上的点线速度大小相等，以及知道线速度、角速度之间的关系公式v=rω，并掌握向心加速度表达式的应用． 三、计算题（本题共2小题；共19分）23．（10分）（2022春•南平校级期中）球以20m/s的速度从地面匀速上升，1.25s后从气球上掉下一物体，若不计空气阻力，g取10m/s2．求：（1）此物体所能达到离地的最大高度．（2）此物体离开气球多长时间到达地面．考点：竖直上抛运动．分析：（1）物体掉下后做竖直上抛运动，根据速度位移公式求出能继续上升的高度，由匀速运动的规律求出1.25s内的位移，即可得到最大高度．（2）由速度时间公式求解继续上升的时间．由位移时间公式求解下落的时间，即可得到总时间．解答：解：（1）物体掉下前上升的高度h1=v0t1=20×1.25=25m；-17-\n物体从气球上脱落后x继续上升的高度h2==m=20m；所以物体所能达到离地的最大高度为H=h1+h2=45m（2）物体从气球上脱落后x继续上升所用时间：t1==s=2s；设从气球脱离后下落到地面的时间为t2，由H=，得t2==s=3s则t=t1+t2=5s故此物体离开气球5s时间到达地面．答：（1）此物体所能达到离地的最大高度为45m．（2）此物体离开气球5s时间到达地面是．点评：分阶段分析物体的运动过程，做到有条不紊，熟练掌握运动学公式是解决此类问题的基础． 24．（9分）（2022春•南平校级期中）如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑圆形轨道，BC段为高为h=5m的竖直轨道，CD段为水平轨道．一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B后离开B点做平抛运动（g取10m/s2），求：（1）小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小；（2）小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离；（3）如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置．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：①A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒求出小球到达B点的速度大小．②根据牛顿第二定律和第三定律结合求解压力．③根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出水平距离．-17-\n解答：解：①小球从A点运动到B点的过程机械能守恒，即mvB2=mgR则得vB===2m/s．②在B点，由牛顿第二定律得：N﹣mg=m联立解得：N=3mg=3×0.1×10N=3N由牛顿第三定律得知小球到达B点时对圆形轨道的压力大小N′=N=3N③设小球离开B点做平抛运动的时间为t，落地点到C点距离为s由h=gt2得：t==s=1s．s=vBt=2×1m=2m答：①小球到达B点时的速度大小是2m/s．②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小是3N．③小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离是2m．点评：本题考查了圆周运动和平抛运动的规律，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解． -17-
