北京市东城区2022届高三物理上学期期中试题含解析

2022-2022学年北京市东城区高三（上）期中物理试卷一、单项选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项正确）1．2022年11月26日上午，我国辽宁号航母在海军导弹驱逐舰沈阳号、石家庄号和导弹护卫舰烟台舰、潍坊舰的伴随下赴南海进行训练．下列说法中正确的是()A．辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去，他选择的参考系是海水B．辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去，他选择的参考系是航母C．辽宁号航母上的观察员感觉其他舰没有动，其他舰一定是静止的D．辽宁号航母上的观察员感觉天空中的白云没有动，航母一定是静止的2．下列四组物理量中，各量均为矢量的是()A．位移、速度、加速度B．力、位移、功C．速度、加速度、动能D．重力、位移、重力势能3．关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是()A．速度变化得越快，加速度就越大B．加速度方向为正时，速度一定增加C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小4．一个小石子从某一高度处由静止开始自由落下．某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB．该爱好者用直尺测量此段轨迹的长度，如图所示已知曝光时间为s．则小石子的出发点离A点约为()A．6.5mB．7smC．10mD．20m5．某人大雾天驾车在高速路上行驶，已知能见度（观察者与能看见的最远目标间的距离）为30m，该人的反应时间为0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2．为安全行驶，汽车行驶的最大速度是()-24-\nA．2.5m/sB．15m/sC．10m/sD．60m/s6．两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶．比赛开始（t=0）时两车在同一计时线处如图所示为它们在四次比赛中的v，t图象．在下列哪个图对应的比赛中，一辆赛车追上了另一辆()A．B．C．D．7．如图所示，体操比赛的吊环项目中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环（如图甲所示），然后身体下移，双臂缓慢张开到图乙位置．在此过程中吊环的两根绳的拉力T始终大小相等，它们的合力大小为F，关于T与F大小变化情况，下列说法中正确的是()A．T减小，F不变B．T增大，F不变C．T不变，F减小D．T不变，F增大8．如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端系在小球上，另一端固定在墙上的P点．小球静止时，弹簧与竖直墙壁间的夹角为30°，则弹簧的伸长量为()-24-\nA．B．C．D．9．如图所示，滑板运动员以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上．运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响．下列说法中正确的是()A．h一定时，v0越大，运动员在空中运动时间越长B．h一定时，v0越大，运动员落地瞬间速度越大C．运动员落地瞬间速度与高度h无关D．运动员落地位置与v0大小无关10．某型石英表中的分针与时针可视为做匀速转动，分针的长度是时针长度的1.5倍，则下列说法中正确的是()A．分针的角速度与时针的角速度相等B．分针的角速度是时针的角速度的60倍C．分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍D．分针端点的向心加速度是时针端点的向心加速度的1.5倍11．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示．当列车转弯时在电脑控制下车厢会自动倾斜，沿直线行驶时车厢又恢复成竖直状态，就像玩具“不倒翁”一样假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360km/h的速度拐弯，拐弯半径为1km，则车厢内质量为50kg的乘客，在拐弯过程中受到火车给他的作用力为（g取l0m/s2）()A．0B．500NC．500ND．l000N-24-\n12．假设月球和地球同步卫星都绕地心做匀速圆周运动．下列说法中正确的是()A．地球同步卫星的线速度小于月球的线速度B．地球同步卫星的角速度小于月球的角速度C．地球同步卫星的向心加速度小于月球的向心加速度D．地球同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径13．一个质量为20kg的小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为3m/s，已知滑梯顶端距地面高度为2m，取g=l0m/s2．下列说法中正确的是()A．合外力做功90JB．阻力做功490JC．重力做功200JD．支持力做功110J14．质量为80kg的冰球运动员甲，以5m/S的速度在水平冰面上向右运动时，与质量为100kg、速度为3m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止．假设碰撞时间极短，下列说法中正确的是()A．碰后乙向左运动，速度大小为lm/sB．碰后乙向右运动，速度大小为7m/sC．碰撞中甲、乙的机械能总共增加了1450JD．碰撞中甲、乙的机械能总共损失了1400J15．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则()A．质点P的运动方向向右B．波的周期可能为0.27sC．波的频率可能为1.25HzD．波的传播速度可能为20m/s二、填空题（本题共3小题，每小题6分，共18分）16．在做“探究共点力合成规律”的实验时，可以先将橡皮条的一端固定在木板上，再用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O，之后只用一个弹簧测力计拉橡皮条使其伸长，如图所示（l）关于实验操作，下列说法中正确的是__________（填写相应序号）．①同一次实验中O点的位置允许变动②实验中弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时要正视弹簧测力计的刻度③实验中需要记录弹簧测力计的示数和弹簧测力计所施加拉力的方向．（2）在误差允许的范围内，此实验的结论是__________．-24-\n17．在“研究平抛物体的运动”的实验中，小张同学根据实验中记录的点迹描绘出了物体的运动轨迹，但是他忘记记录小球抛出点的位置，于是他在该段曲线上任取水平距离均为△x的三点A、B、C，如图所示，其中相邻两点间的竖直距离分别为y1、y2小球运动过程中所受空气阻力忽略不计（l）请你写出计算小球初速度的表达式v0=__________（用△x，y1，y2，g表示）（2）若△x=20.00cm，y1=10.00cm，y2=20.00cm，g取10m/s2．全根据以上数据计算出小球初速度大小为__________m/s．18．某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.400kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设在整个过程中小车所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图2甲、乙所示，图中O点是打点计时器打的第一个点．请你分析纸带数据，回答下列问题：（计算结果均保留三位有效数字）（1）该电动小车运动的最大速度为__________m/s；（2）该电动小车运动过程中所受的阻力大小为__________N；（3）该电动小车的额定功率为__________W．三、计算题（本题共5小题，共42分．解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须写出数值和单位）-24-\n19．如图所示，水平地面上有一个重115N的木箱．现用与水平方向夹角θ=37°斜向上的力F拉木箱，使木箱沿水平地面匀速运动．已知F=25N，sin37°=0.6，cos37°=0.8求：（1）画出木箱受力的示意图；（2）求地面对木箱的支持力大小；（3）求木箱与地面间的动摩擦因数．20．利用如图甲所示的装置可以将重物竖直向上提起．已知质量为2kg的物体在外力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示．滑轮质量、摩擦均不计，g取l0m/s2png_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-24-\n5gBNZT2lWBI1KLIXUOKJE1Uxr4ROB8S50D3pJ1xHpK459UagCtWEfPCBw1gBasoTr8k+pb6hxQQ9YO6+cZgfMtdQ54IuuGtVOHf1KpAbzB2nmH/8L5ljoHlMiaeVo3rK0fVwSOxgLACLXriPX2g8ABGsgaqllHrLcfBA7QSNZR7QCBA3SJA6U0EPz58x/nz0pkhM/CawAAAABJRU5ErkJgguiPgeS8mOe9kQ==（1）判断物体处于超重状态还是失重状态；（2）求外力F的大小；（3）求前4s内外力F所做的功．21．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星．已知它在距月球表面高度为h的圆形轨道上运行，运行周期为T，引力常量为G，月球半径为R（1）求月球的质量；（2）求月球的密度；（3）求月球表面的重力加速度．22．运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目．如图所示，AB是水平路面，长度L=6m，BC是半径R=40m的圆弧，AB、BC相切于B点，CDE是一段曲面．运动员驾驶摩托车从A点由静止出发，经过t1=4.3s到达B点，此时压力传感器显示摩托车对路面的压力大小为F=3.6×103N．摩托车通过曲面到达离地面h=5m的E点水平飞出，落地点与E点的水平距离x=16m，已知运动员的质量m=60kg，摩托车的质量M=120kg，运动员驾驶摩托车表演时摩托车的功率始终保持P=9kw不变，重力加速度g取l0m/s2，运动员和摩托车始终未分离，全过程中可视为质点，不计空气阻力的影响．求：（1）摩托车通过B点时速度vB；（2）摩托车通过E点时速度vE；（3）若运动员和摩托车在AB段所受的阻力恒定，求该阻力f大小．23．如图所示，水平传送带以v=2m/s的速度运行，两端点A、B间水平距离l=8m．把质量m=2kg的物块轻轻地放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动．若物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，不计物块的大小，g取10m/s2，求：（1）物块从A端运动到B端所用时间为多少？（2）物块从A端运动到B端的过程中，摩擦力对物块做功的平均功率是多少？（3）若只改变传送带的速度使得物块以最短的时间从A端运动到B端，传送带至少以多大的速度运行？-24-\n2022-2022学年北京市东城区高三（上）期中物理试卷一、单项选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项正确）1．2022年11月26日上午，我国辽宁号航母在海军导弹驱逐舰沈阳号、石家庄号和导弹护卫舰烟台舰、潍坊舰的伴随下赴南海进行训练．下列说法中正确的是()A．辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去，他选择的参考系是海水B．辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去，他选择的参考系是航母C．辽宁号航母上的观察员感觉其他舰没有动，其他舰一定是静止的D．辽宁号航母上的观察员感觉天空中的白云没有动，航母一定是静止的【考点】参考系和坐标系．【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；直线运动规律专题．【分析】参考系，是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系；参考系的选取是任意的，如何选择参照系，必须从具体情况来考虑，一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系．【解答】解：A、辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去，他选择的参考系是航母．故A错误，B正确；C、辽宁号航母上的观察员感觉其他舰没有动，其他舰与辽宁号相对是静止的．故C错误；D、辽宁号航母上的观察员感觉天空中的白云没有动，航母不一定是静止的，故D错误．故选：B【点评】为了研究和描述物体的运动，我们引入了参考系，选择不同的参考系，同一物体相对于不同的参考系，运动状态可以不同，选取合适的参考系可以使运动的研究简单化．2．下列四组物理量中，各量均为矢量的是()A．位移、速度、加速度B．力、位移、功C．速度、加速度、动能D．重力、位移、重力势能【考点】矢量和标量．【分析】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量．根据有无方向进行区分．【解答】解：A、位移、速度、加速度都是矢量，故A正确．B、力、位移是矢量，而功只有大小，没有方向，是标量，故B错误．C、速度、加速度是矢量，而动能是标量，故C错误．D、重力、位移是矢量，而重力势能是标量，故D错误．故选：A．-24-\n【点评】本题关键掌握物理量的矢标性，知道矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．3．关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是()A．速度变化得越快，加速度就越大B．加速度方向为正时，速度一定增加C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小【考点】加速度；速度．【分析】加速度是反映速度变化快慢的物理量，当加速度的方向与速度方向相同时，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动．【解答】解：A、根据a=知，速度变化越快，加速度一定越大．故A正确．B、加速度方向为正时，若与速度方向相反时，速度一定减小．故B错误．C、平抛运动物体的加速度大小方向都不变，但速度大小和方向时刻改变．故C错误．D、加速度大小不断变小，若与速度同向时，速度大小增大．故D错误．故选：A【点评】解决本题的关键知道加速度的物理意义，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系．4．一个小石子从某一高度处由静止开始自由落下．某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB．该爱好者用直尺测量此段轨迹的长度，如图所示已知曝光时间为s．则小石子的出发点离A点约为()A．6.5mB．7smC．10mD．20m【考点】自由落体运动．【专题】自由落体运动专题．【分析】根据照片上痕迹的长度，可以知道在曝光时间内物体下落的距离，由此可以估算出AB段的平均速度的大小，由于时间极短，可以近似表示A点对应时刻的瞬时速度，最后再利用自由落体运动的公式可以求得下落的距离．【解答】解：由图可知AB的长度为2cm，即0.02m，曝光时间为s，所以AB段的平均速度的大小为：v=，由于时间极短，故A点对应时刻的瞬时速度近似为20m/s-24-\n由自由落体的速度位移的关系式v2=2gh可得，h=．故选：D．【点评】由于AB的运动时间很短，我们可以用AB段的平均速度来代替A点的瞬时速度，由此再来计算下降的高度就很容易了，通过本题一定要掌握这种近似的方法．5．某人大雾天驾车在高速路上行驶，已知能见度（观察者与能看见的最远目标间的距离）为30m，该人的反应时间为0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2．为安全行驶，汽车行驶的最大速度是()A．2.5m/sB．15m/sC．10m/sD．60m/s【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题．【分析】根据速度位移公式，结合反应时间内匀速运动的位移和匀减速运动的之和不超过30m，求出汽车行驶的最大速度．【解答】解：设汽车的最大速度为v，则有：，代入数据解得最大速度v=15m/s．故选：B．【点评】解决本题的关键知道汽车在反应时间内做匀速直线运动，刹车后做匀减速运动，结合运动学公式灵活求解，基础题．6．两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶．比赛开始（t=0）时两车在同一计时线处如图所示为它们在四次比赛中的v，t图象．在下列哪个图对应的比赛中，一辆赛车追上了另一辆()A．B．C．D．【考点】匀变速直线运动的图像．【专题】定性思想；图析法；运动学中的图像专题．-24-\n【分析】该题考察了应用速度﹣﹣时间图象解决物体的追击与相遇问题，相遇的条件是两物体运动的位移相等．应用在速度﹣﹣时间图象中图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移这一规律，分析两物体是否会相遇．【解答】解：在速度﹣﹣时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移．A、图中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上；所以选项A错误．B、图中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上；所以选项B错误．C、图象也是在t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；所以选项C正确．D、图象中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上；所以选项D错误．故选：C．【点评】图象法是描述物理规律的重要方法，应用图象法时注意理解图象的物理意义，即图象的纵、横坐标表示的是什么物理量，图线的斜率、截距、两条图线的交点、图线与坐标轴所夹的面积的物理意义；根据题意分析清楚物体的运动情景，正确画出物体的运动图象，这是应用图象解题的关键．7．如图所示，体操比赛的吊环项目中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环（如图甲所示），然后身体下移，双臂缓慢张开到图乙位置．在此过程中吊环的两根绳的拉力T始终大小相等，它们的合力大小为F，关于T与F大小变化情况，下列说法中正确的是()A．T减小，F不变B．T增大，F不变C．T不变，F减小D．T不变，F增大【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【专题】定性思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题．【分析】两根绳拉力的合力与人的重力平衡，根据平行四边形定则判断拉力的变化．【解答】解：对人受力分析可知，两绳的拉力的合力与人的重力的大小是相等的，人的重力的大小是不变的，所以两绳的合力F的不变，即当双臂缓慢张开时绳之间的夹角变大，两个分力的大小F都要增大，所以B正确．ACD错误．故选：B．【点评】本题即使考查学生对合力与分力之间关系的理解，在合力不变的情况下，两个分力之间的夹角越大，那么这两个分力的大小就越大．8．如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端系在小球上，另一端固定在墙上的P点．小球静止时，弹簧与竖直墙壁间的夹角为30°，则弹簧的伸长量为()-24-\nA．B．C．D．【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；胡克定律．【专题】定性思想；图析法；共点力作用下物体平衡专题．【分析】对小球进行受力分析，运用共点力平衡求出弹簧弹力，再根据胡克定律求解伸长量．【解答】解：对小球进行受力分析，受到重力斜面的支持力以及弹簧的弹力，受力平衡，根据几何关系可知弹力方向和支持力方向夹角为60°，根据平衡条件得：解得：根据胡克定律得：x=故选：D【点评】解决本题的关键是能够正确的受力分析，运用共点力平衡进行分析，注意几何关系在解题中的应用，难度不大，属于基础题．9．如图所示，滑板运动员以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上．运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响．下列说法中正确的是()-24-\nA．h一定时，v0越大，运动员在空中运动时间越长B．h一定时，v0越大，运动员落地瞬间速度越大C．运动员落地瞬间速度与高度h无关D．运动员落地位置与v0大小无关【考点】平抛运动．【专题】计算题；学科综合题；定量思想；推理法；平抛运动专题．【分析】运动员和滑板做平抛运动，根据分位移公式和分速度公式列式求解即可．【解答】解：A、运动员和滑板做平抛运动，有，故运动时间与初速度无关，故A错误；B、C、根据动能定理，有mgh=，解得，故v0越大，h越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确，C错误；D、射程，初速度越大，射程越大，故D错误；故选：B．【点评】本题关键是明确运动员和滑板做平抛运动，然后根据平抛运动的分位移公式和动能定理列式分析讨论．10．某型石英表中的分针与时针可视为做匀速转动，分针的长度是时针长度的1.5倍，则下列说法中正确的是()A．分针的角速度与时针的角速度相等B．分针的角速度是时针的角速度的60倍C．分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍D．分针端点的向心加速度是时针端点的向心加速度的1.5倍【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】根据分针和时针的周期关系，由ω=研究角速度关系，再由v=ωr研究线速度关系【解答】解：A、分针的周期为T分=1h，时针的周期为T时=12h，两者周期之比为T分：T时=1：12，由ω=研究角研究得知，分针的角速度是时针的12倍．故A错误．B、由A分析得，B错误．C、由v=ωr得，分针与时针端点的线速度之比为v分：v时=ω分r分：ω时r时=12×1.5：18：1，即分针端点的线速度是时针端点线速度的18倍．故C正确．D、由C分析得，D错误．-24-\n故选：C【点评】分针和时针的周期是常识，不能搞错，时针的周期与一天的时间不同，不是24h．要学会运用比例法分析各量的比例关系11．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示．当列车转弯时在电脑控制下车厢会自动倾斜，沿直线行驶时车厢又恢复成竖直状态，就像玩具“不倒翁”一样假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360km/h的速度拐弯，拐弯半径为1km，则车厢内质量为50kg的乘客，在拐弯过程中受到火车给他的作用力为（g取l0m/s2）()A．0B．500NC．500ND．l000N【考点】向心力；牛顿第二定律．【专题】应用题；学科综合题；定量思想；方程法；牛顿第二定律在圆周运动中的应用．【分析】乘客在拐弯过程中靠重力和火车给他的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出合力的大小，再根据平行四边形定则求出火车给人的作用力．【解答】解：360km/h=100m/s，根据F合=m=50×N=500N．火车给人的作用力是斜向上的，水平方向分力提供向心加速度，竖直方向分力等于重力，则火车给人的作用力F===N故选：C．【点评】该题结合日常生活的现象考查向心力，解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．12．假设月球和地球同步卫星都绕地心做匀速圆周运动．下列说法中正确的是()A．地球同步卫星的线速度小于月球的线速度B．地球同步卫星的角速度小于月球的角速度C．地球同步卫星的向心加速度小于月球的向心加速度D．地球同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径【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】定性思想；推理法；人造卫星问题．【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，通过周期的大小比较轨道半径的大小，从而比较线速度、角速度、向心加速度的大小．-24-\n【解答】解：根据=得，，，，T=，因为月球的周期大于同步卫星的周期，则月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，故D正确．地球同步卫星的轨道半径小，则线速度大，角速度大，向心加速度大，故A、B、C错误．故选：D．【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系．13．一个质量为20kg的小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为3m/s，已知滑梯顶端距地面高度为2m，取g=l0m/s2．下列说法中正确的是()A．合外力做功90JB．阻力做功490JC．重力做功200JD．支持力做功110J【考点】动能定理的应用；功的计算．【专题】定量思想；推理法；动能定理的应用专题．【分析】由动能定理可求得合力的功；根据下降的高度求出重力做功的大小，根据动能定理求出求出阻力做功的大小．【解答】解：A、根据动能定理：W合=mv2=×20×9=90J，故A正确；B、支持力与瞬时速度的方向总是垂直，故支持力不做功，做功为0，小孩从顶端滑到底端的过程中，重力做功WG=mgh=20×10×2J=400J．根据动能定理得：mgh﹣wf=mv2﹣0得：wf=310J故BCD错误．故选：A．【点评】本题考查了功的公式和动能定理的基本运用，要注意明确受力分析，能分析已知力的做功情况，再由动能定理分析未知力做功情况．14．质量为80kg的冰球运动员甲，以5m/S的速度在水平冰面上向右运动时，与质量为100kg、速度为3m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止．假设碰撞时间极短，下列说法中正确的是()A．碰后乙向左运动，速度大小为lm/sB．碰后乙向右运动，速度大小为7m/sC．碰撞中甲、乙的机械能总共增加了1450JD．碰撞中甲、乙的机械能总共损失了1400J【考点】动量守恒定律；动能定理的应用．【专题】应用题；定量思想；方程法；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．-24-\n【分析】甲、乙运动员组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出速度，应用能量守恒定律求出机械能的损失量．【解答】解：A、甲、乙组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m甲v甲﹣m乙v乙=m乙v乙′，即：80×5﹣100×3=100×v乙′，解得：v乙′=1m/s，方向：水平向右，故AB错误；C、碰撞过程机械能的变化率：△E=m甲v甲2+m乙v乙2﹣m乙v乙′2=×80×52+×100×32﹣×100×12=1400J，机械能减少了1400J，故C错误，D正确；故选：D．【点评】本题考查了求速度、机械能的变化量，分析清楚物体的运动过程是解题的关键，应用动量守恒定律可以解题，解题时要注意物体的速度方向．15．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则()A．质点P的运动方向向右B．波的周期可能为0.27sC．波的频率可能为1.25HzD．波的传播速度可能为20m/s【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】根据简谐运动特点判断质点P的运动情况．根据两个时刻波形图象，结合周期性，确定周期的可能值，由波长求出波速的可能值．【解答】解：A、简谐横波沿x轴方向传播，质点P只沿y轴方向振动，故A错误．B、由图，得到t=（n+）T，n=0，1，2，、则周期T==s，因为n为整数，T不可能为0.27s．故B错误．C、由上，频率f==，当n=0时，f=1.25Hz，故C正确．D、若波速v=20m/s，则在t=0.2s内波传播的路程x=vt=4m，根据波形图象，波向右传播的最短距离6m，向左传播的最短距离18m，故D错误．故选C【点评】知道两个时刻的波形，根据波的周期性，得到的是波速和周期的通项．二、填空题（本题共3小题，每小题6分，共18分）16．在做“探究共点力合成规律”的实验时，可以先将橡皮条的一端固定在木板上，再用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O，之后只用一个弹簧测力计拉橡皮条使其伸长，如图所示（l）关于实验操作，下列说法中正确的是②③（填写相应序号）．①同一次实验中O点的位置允许变动②实验中弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时要正视弹簧测力计的刻度③实验中需要记录弹簧测力计的示数和弹簧测力计所施加拉力的方向．-24-\n（2）在误差允许的范围内，此实验的结论是共点力合成应该遵循平行四边形定则．【考点】验证力的平行四边形定则．【专题】实验题；定量思想；等效替代法；平行四边形法则图解法专题．【分析】本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的．本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，根据实验原理和方法来选择．【解答】解：（1）①要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定，故①错误；②本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度，故②正确；③由于力是矢量，因此在记录时不但要记录大小还要记录其方向，故③正确．故选：②③．（2）在误差允许的范围内，此实验的结论是共点力合成应该遵循平行四边形定则．故答案为：（1）②③（2）共点力合成应该遵循平行四边形定则【点评】本实验采用是等效替代的思维方法．实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同．17．在“研究平抛物体的运动”的实验中，小张同学根据实验中记录的点迹描绘出了物体的运动轨迹，但是他忘记记录小球抛出点的位置，于是他在该段曲线上任取水平距离均为△x的三点A、B、C，如图所示，其中相邻两点间的竖直距离分别为y1、y2小球运动过程中所受空气阻力忽略不计（l）请你写出计算小球初速度的表达式v0=x（用△x，y1，y2，g表示）（2）若△x=20.00cm，y1=10.00cm，y2=20.00cm，g取10m/s2．全根据以上数据计算出小球初速度大小为2m/s．【考点】研究平抛物体的运动．【专题】实验题；定量思想；方程法；平抛运动专题．【分析】小球离开导轨后做平抛运动，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，由y1、y2求出A到B或B到C的时间，再求出初速度．【解答】解：竖直方向：小球做匀加速直线运动，根据推论△x=aT2得-24-\ny2﹣y1=gT2，得T=水平方向：小球做匀速直线运动，则有v0==x代入解得v0=2m/s故答案为：（1）x；（2）2．【点评】平抛运动竖直方向的分运动是匀加速直线运动，匀变速直线运动的基本规律和推论可以运用．18．某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.400kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设在整个过程中小车所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图2甲、乙所示，图中O点是打点计时器打的第一个点．请你分析纸带数据，回答下列问题：（计算结果均保留三位有效数字）（1）该电动小车运动的最大速度为1.50m/s；（2）该电动小车运动过程中所受的阻力大小为1.60N；（3）该电动小车的额定功率为2.40W．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】（1）相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，间距最大的两点间速度最大，因此当小车匀速时速度最大；（2）根据匀减速运动部分运用逐差法求出加速度大小，根据牛顿第二定律求出阻力；（3）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，求出牵引力的功率，P额=fvm．【解答】解：（1）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度为：v===1.50m/s．-24-\n（2）匀减速运动阶段有：根据牛顿第二定律有：Ff=ma=﹣0.4×4=﹣1.60N（3）F=﹣Ff电动小车的额定功率：P=Fv=1.60×1.50W=2.40W．故答案为：（1）1.50；（2）1.60；（3）2.40．【点评】明确实验原理，熟练应用运动学基础知识解决实验问题，注意基本公式的应用要点，如单位要统一等．三、计算题（本题共5小题，共42分．解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须写出数值和单位）19．如图所示，水平地面上有一个重115N的木箱．现用与水平方向夹角θ=37°斜向上的力F拉木箱，使木箱沿水平地面匀速运动．已知F=25N，sin37°=0.6，cos37°=0.8求：（1）画出木箱受力的示意图；（2）求地面对木箱的支持力大小；（3）求木箱与地面间的动摩擦因数．【考点】牛顿第二定律．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】（1）对木箱进行受力分析，画出木箱受力的示意图．（2）木箱处于平衡状态，建立直角坐标系，根据x轴方向和y轴方向合力为零，求出支持力的大小和摩擦力的大小．（3）已知摩擦力和支持力的大小，根据f=μN求出动摩擦因数．【解答】解：（1）木箱受力示意图．（2）、（3）木箱匀速运动，根据平衡条件有：Fcosθ﹣f=0Fsinθ+N﹣G=0又f=μN解得N=100N，μ=0.2答：（1）画出木箱受力的示意图如图所示；（2）地面对木箱的支持力大小是100N；（3）木箱与地面间的动摩擦因数是0.2．【点评】解决本题的关键知道物体做匀速直线运动状态为平衡状态，运用正交分解法时，在x轴和y轴方向上的合力都为零．-24-\n20．利用如图甲所示的装置可以将重物竖直向上提起．已知质量为2kg的物体在外力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示．滑轮质量、摩擦均不计，g取l0m/s2png_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（1）判断物体处于超重状态还是失重状态；（2）求外力F的大小；（3）求前4s内外力F所做的功．【考点】动能定理的应用；牛顿运动定律的应用-超重和失重．【专题】定量思想；图析法；动能定理的应用专题．【分析】（1）结合速度时间图线求出物体的加速度，根据加速度的方向分析物体的状态．（2）通过牛顿第二定律求出拉力F的大小．-24-\n（3）根据运动学公式求出4s内物体的位移，从而知道力的作用点的位移大小，根据功的公式求出拉力做功的大小．【解答】解：（1）物体由静止开始向上做匀加速运动，加速度方向竖直向上，处于超重状态．（2）由速度时间图线的斜率表示加速度，得物体的加速度为：a===0.5m/s2．根据牛顿第二定律得：2F﹣mg=ma，则F==N=10.5N．（3）4s内物体的位移为：x==×0.5×42m=4m，则拉力作用点的位移为：s=2x=8m外力F所做的功为：W=Fs=10.5×8J=84J答：（1）物体处于超重状态；（2）外力F的大小是10.5N；（3）前4s内外力F所做的功是84J．【点评】本题的易错点在于认为物体的位移等于F作用点的位移，实际上F作用点的位移是物体位移的2倍．要注意研究对象．21．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星．已知它在距月球表面高度为h的圆形轨道上运行，运行周期为T，引力常量为G，月球半径为R（1）求月球的质量；（2）求月球的密度；（3）求月球表面的重力加速度．【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】计算题；定量思想；推理法；人造卫星问题．【分析】根据万有引力提供向心力，结合卫星的周期与轨道半径的大小求出月球的质量，根据月球的体积求出月球的密度．根据万有引力等于重力求出月球表面的重力加速度．【解答】解：（1）根据万有引力提供向心力得，，解得月球的质量M=．（2）月球的体积V=，则月球的密度．（3）根据万有引力等于重力得，，-24-\n解得g=．答：（1）月球的质量为；（2）月球的密度为；（3）求月球表面的重力加速度为．【点评】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力提供向心力，2、万有引力等于重力，并能灵活运用．22．运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目．如图所示，AB是水平路面，长度L=6m，BC是半径R=40m的圆弧，AB、BC相切于B点，CDE是一段曲面．运动员驾驶摩托车从A点由静止出发，经过t1=4.3s到达B点，此时压力传感器显示摩托车对路面的压力大小为F=3.6×103N．摩托车通过曲面到达离地面h=5m的E点水平飞出，落地点与E点的水平距离x=16m，已知运动员的质量m=60kg，摩托车的质量M=120kg，运动员驾驶摩托车表演时摩托车的功率始终保持P=9kw不变，重力加速度g取l0m/s2，运动员和摩托车始终未分离，全过程中可视为质点，不计空气阻力的影响．求：（1）摩托车通过B点时速度vB；（2）摩托车通过E点时速度vE；（3）若运动员和摩托车在AB段所受的阻力恒定，求该阻力f大小．【考点】动能定理的应用．【专题】定量思想；模型法；动能定理的应用专题．【分析】（1）在B点，对人和车，运用牛顿第二定律可以求出摩托车通过B点时速度vB．（2）摩托车离开B点后做平抛运动，由分位移公式求出时间，再求出摩托车通过E点时速度vE．（3）在AB段，应用动能定理可以求出阻力f的大小．【解答】解：（1）根据牛顿第三定律有，地面对运动员和摩托车的支持力F′=F=3.6×103N，方向竖直向上以运动员和摩托车整体为研究对象，在B点，由牛顿第二定律有：F′﹣（M+m）g=（M+m）代入数据，解得vB=20m/s-24-\n（2）运动员和摩托车离开E点后做平抛运动，则有h=，x=vEt代入数据，解得vE=16m/s（3）运动员和摩托车在AB段运动过程中，根据动能定理得Pt1﹣fL=代入数据，解得f=450N答：（1）摩托车通过B点时速度vB是20m/s．（2）摩托车通过E点时速度vE是16m/s．（3）若运动员和摩托车在AB段所受的阻力恒定，该阻力f大小是450N．【点评】本题是一道力学综合题，分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用牛顿第二定律、动能定理、平抛运动规律可以解题．23．如图所示，水平传送带以v=2m/s的速度运行，两端点A、B间水平距离l=8m．把质量m=2kg的物块轻轻地放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动．若物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，不计物块的大小，g取10m/s2，求：（1）物块从A端运动到B端所用时间为多少？（2）物块从A端运动到B端的过程中，摩擦力对物块做功的平均功率是多少？（3）若只改变传送带的速度使得物块以最短的时间从A端运动到B端，传送带至少以多大的速度运行？【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律．【专题】定量思想；模型法；动能定理的应用专题．【分析】（1）根据牛顿第二定律求出物块的加速度，结合速度位移公式求出达到传送带速度时，匀加速运动的位移，判断出物块的运动情况，若物块一直做匀加速运动，结合位移时间公式求出运动的时间，若先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，结合速度时间公式求出匀加速运动的时间，通过物块匀加速运动的位移得出匀速运动的位移，从而得出匀速运动的时间，即可求出运动的总时间．（2）物块从A端运动到B端的过程中，摩擦力对物块做功由公式W=fx，再由公式P=求平均功率．（3）当物块一直做匀加速直线运动到B处，运行的时间最短，根据牛顿第二定律和运动学公式求出传送带的最小速度．【解答】解：（1）物块刚放到传送带上时，由于与传送带间有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，做匀加速运动．物块受到的摩擦力大小：f=μN=μmg=2N根据牛顿第二定律有：f=ma解得匀加速运动的加速度：a=μg=1m/s2-24-\n当物块由静止到与传送带相对静止时，物块的位移为x==2m物块所用的时间t1==2s物块相对于传送带静止后，物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B端此过程物块运动的时间t2==3s故物块从A端运动到B端所用时间为t=t1+t2=5s（2）物块由A端运动到B端的过程中，摩擦力做功W=fx代入数据得W=4J则摩擦力对物块做功的平均功率是P==0.8W（3）当物块一直做匀加速直线运动时，所用时间最短．根据vm2=2al得，vm===4m/s．答：（1）物块从A端运动到B端所用时间为5s．（2）物块从A端运动到B端的过程中，摩擦力对物块做功的平均功率是0.8W．（3）若只改变传送带的速度使得物块以最短的时间从A端运动到B端，传送带至少以4m/s的速度运行．【点评】解决本题的关键理清工件的运动情况，结合运动学公式灵活求解，知道当物块一直做匀加速直线运动时，运动时间最短．-24-