遼寧省營口市高一物理下學期期中試卷(含解析)

1、遼寧省營口市大石橋二中2015-2016學年高一（下）期中物理試卷一、選擇題（本題共 12小題，每小題4分，共48分.1-8為單選題.9-12為多選題.多 選題漏選得2分，錯選得0分）1.萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了物理學史上的第一次大統(tǒng)一：“地上力學”和“天上力學” 的統(tǒng)一.它表明天體運動和地面上物體的運動遵循相同規(guī)律.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的 過程中將行星的橢圓軌道運動假想成圓周運動；另外，還應(yīng)用到了其它的規(guī)律和結(jié)論，其 中有（）A.開普勒的研究成果B.牛頓第二定律C.牛頓第三定律D.卡文迪什通過扭秤實驗得出的引力常量2 .如圖所示，在水平地面上做勻速直線運動的小車，通過定滑輪用繩子吊起一個物

2、體，若小車和被吊的物體在同一時刻的速度分別為V1和V2,繩子對物體的拉力為 T,物體所受重力為G,則下列說法正確的是（）A.物體做勻速運動，且 V1=V2B.物體做加速運動，且V2>V1C.物體做加速運動，且 T> GD.物體做勻速運動，且 T=G9 / 193 .某同學在籃球訓練中，以某一初速度籃球總是水平擊中籃板同一位置，設(shè)他每次出手高度都相同，則他離籃板越近（）A.投擲的初速度越小B.擊中籃板時籃球的速度越大C.籃球在空中飛行時間越短D.投擲的初速度與水平方向的夾角越小4. 一條船要在最短時間內(nèi)渡過寬為100m的河，已知河水的流速 V1與船離河岸的距離 x變化的關(guān)系如圖甲所示

3、，船在靜水中的速度V2與時間t的關(guān)系如圖乙所示，則以下判斷中正確的是（）A.船渡河的最短時間是25sB.船運動的軌跡可能是直線C.船在河水中的加速度大小為0.4m/sD.船在河水中的最大速度是5m/sij m e "）2-5.關(guān)于萬有引力公式F= r ,以下說法正確的是（）A.公式只適用于星球之間的引力計算，不適用于質(zhì)量較小的物體B.當兩物體間的距離趨近于0時，萬有引力趨近于無窮大C.兩物體間的萬有引力也符合牛頓第三定律D.公式中引力常量 G的值是牛頓規(guī)定的6. 一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時其速度為1m/s.從此刻開始滑塊運動方向上再施加一水平面作用 F,力F和滑塊的速度v

4、隨時間的變化規(guī)律分別如圖a和圖b所示.設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對滑塊做的功分別為 W、W、W,則以下關(guān)系正確的 是（），同blt/Zm-s*13r'*1iabA. W=W=WB. Wv W< WC. Wv Wv WD. W=W<W7 .如圖所示，一個質(zhì)量為 M的物體放在水平地面上，物體上方安裝一個長度為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧，現(xiàn)用手拉著彈簧上端的P點緩慢向上移動，直到物體離開地面一段距離.在這一過程中，P點的位移（開始時彈簧為原長）是H,則物體重力勢能增加了（ ）A. MgH9 2B. MgH+C.D. MgHFk8 .如圖，一長為L的輕桿一端固定在光滑錢鏈上

5、，另一端固定一質(zhì)量為m的小球.一水平向右的拉力作用于桿的中點，使桿以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，當桿與水平方向成60°時，拉力的功率為（）1V3A. mgLwB. 2 mgLwC. 2 mgLwD. 6mgLw9 .天宮一號（Tiangong - 1）是中國第一個目標飛行器，于 2011年9月19日21時16分 3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，它的發(fā)射標志著中國邁入中國航天“三步走”戰(zhàn)略的第二步第二階段.21時25分，天宮一號進入近地點約200公里，遠地點346.9公里，軌道傾角為42.75度，周期5382秒的運行軌道.由此可知（）A.天宮一號在該軌道上的運行周期比同步衛(wèi)星的運行周期短B.天宮

6、一號在該軌道上任意一點的運行速率比同步衛(wèi)星的運行速率小C.天宮一號在該軌道上任意一點的運行加速度比同步衛(wèi)星的運行加速度小D.天宮一號在該軌道遠地點距地面的高度比同步衛(wèi)星軌道距地面的高度小10 .如圖所示，質(zhì)量為 m的物塊在水平恒力 F的推動下，從粗糙山坡底部的A處由靜止運動至高為h的坡頂B處，并獲得速度 v, AB之間的水平距離為 x,重力加速度為g,則( )A.物塊克服重力所做的功是mghB.合外力對物塊做的功是mJC.推力對物塊彳的功是 mV+mghLD.阻力對物塊彳的功是 .mV+mgh- Fx5倍11 .假設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，則（）A.同步衛(wèi)星運行速度是第一宇宙速

7、度的B.同步衛(wèi)星的運行速度是第一宇宙速的C.同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的1_倍D.同步衛(wèi)星的運行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)速度的n倍12 .如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑 r=0.4m,最低點處有 小球（半徑比r小很多），現(xiàn)給小球以水平向右的初速度V%則要使小球不脫離圓軌道運動，V0應(yīng)當滿足（g=10m/s2）（ ）A. vo< 2 , " m/sB.VoW2 :; m/sC. vo>4 m/sD. Vo>2 匚 m/s二、實驗題（本題共 1小題，共10分）13 .如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方

8、格的邊長均為5cm,如果取g=10m/s2,那么：（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）照相機的閃光周期是 s;（2）小球運動中水平分速度的大小是 m/s；（3）小球經(jīng)過 B點時的速度大小是 m/s .三.計算題（共3個小題，計42分.寫出必要的文字說明、重要的公式、解題步驟、結(jié)果，有單位的寫出單位，只寫最后結(jié)果不得分.）14 .如圖所示，半徑 R內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，兩個質(zhì)量均為m的小球A、B以不同速度進入管內(nèi)，A通過最高點C時，對管的上壁壓力為 3mg, B通過最高點C時，對管 的下壁壓力為0.75mg ,求AB兩球落地點間的距離.15 . 一列火車總質(zhì)量 m=500t,機車發(fā)動機的額

9、定功率2,、對列車白阻力 Ff是車重的0.01倍，g取10m/s,求:P=6X 105 W,在軌道上行駛時，軌道(1)火車在水平軌道上行駛的最大速度;(2)在水平軌道上，發(fā)動機以額定功率P工作，當行駛速度為 v1m/s和V2=10m/s時，列車的瞬時加速度a1、a2各是多少；(3)在水平軌道上以36km/h速度勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率P'(4)若火車從靜止開始，保持0.5m/s2的加速度做勻加速運動，這一過程維持的最長時間.16 .如圖所示是某公司設(shè)計的“ 2009”玩具軌道，是用透明的薄壁圓管彎成的豎直軌道，其中引入管道 AB及“200”管道是粗糙的，AB是與“2009”管道平滑

10、連接的豎直放置的半徑為R=0.4m的«圓管軌道，已知 AB圓管軌道半徑與“ 0”字型圓形軌道半徑相同.“ 9”1 1管道是由半徑為2R的光滑4圓弧和半徑為 R的光滑4圓弧以及兩段光滑的水平管道、一段 光滑的豎直管道組成，“ 200”管道和“ 9”管道兩者間有一小縫隙P,現(xiàn)讓質(zhì)量m=0.5kg的閃光小球(可視為質(zhì)點)從距A點高H=2.4m處自由下落，并由 A點進入軌道AB,已知小球到達縫隙 P時的速率為v=8m/s , g取10m/s2.求：(1)小球通過粗糙管道過程中克服摩擦阻力做的功；(2)小球通過“ 9”管道的最高點 N時對軌道的作用力；(3)小球從C點離開“9”管道之后做平拋運

11、動的水平位移以及小球落地時速度的大小.2015-2016學年遼寧省營口市大石橋二中高一(下)期中物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題（本題共 12小題，每小題4分，共48分.1-8為單選題.9-12為多選題.多 選題漏選得2分，錯選得0分）1.萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了物理學史上的第一次大統(tǒng)一：“地上力學”和“天上力學” 的統(tǒng)一.它表明天體運動和地面上物體的運動遵循相同規(guī)律.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的 過程中將行星的橢圓軌道運動假想成圓周運動；另外，還應(yīng)用到了其它的規(guī)律和結(jié)論，其 中有（）A.開普勒的研究成果B.牛頓第二定律C.牛頓第三定律D.卡文迪什通過扭秤實驗得出的引力常量【分析】牛頓在發(fā)現(xiàn)萬

12、有引力定律的過程中將行星的橢圓軌道運動假想成圓周運動，還用到開普勒的研究成果、牛頓第二定律和牛頓第三定律.【解答】解：牛頓將行星的橢圓軌道運動假想成圓周運動，根據(jù)開普勒第三定律、牛頓第 二定律和牛頓第三定律結(jié)合發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律.故ABC正確，D錯誤.故選ABC【點評】本題可根據(jù)牛頓推導萬有引力定律的過程進行選擇，關(guān)鍵通過建立模型，應(yīng)用開 普勒第三定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律進行推導.2 .如圖所示，在水平地面上做勻速直線運動的小車，通過定滑輪用繩子吊起一個物體，若小車和被吊的物體在同一時刻的速度分別為力為G,則下列說法正確的是（）V1和V2,繩子對物體的拉力為T,物體所受重A.物體做勻速

13、運動，且 V1=V2B.物體做加速運動，且V2>V1C.物體做加速運動，且 T> GD.物體做勻速運動，且 T=G【分析】小車的運動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運動，其中沿繩方向的運動與物體上升的運動速度相等.【解答】解：小車的運動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運動，設(shè)兩段繩子夾角為9 ,由幾何關(guān)系可得：V2=wsin 0 ,所以V1>V2,而0逐漸變大，故V2逐漸變大，物體有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，T>G故ABD昔誤，C正確；故選：C.【點評】正確將小車的運動按效果進行分解是解決本題的關(guān)鍵，同時掌握運動的合成與分解應(yīng)用.3 .某同學在籃球訓練中，以某

14、一初速度籃球總是水平擊中籃板同一位置，設(shè)他每次出手高 度都相同，則他離籃板越近（）A.投擲的初速度越小B.擊中籃板時籃球的速度越大C.籃球在空中飛行時間越短D.投擲的初速度與水平方向的夾角越小【分析】根據(jù)題目中說的每次投籃都是水平擊中籃板，所以把籃球的運動從逆向來看，兩 次的投籃都可以看成是從同一個點開始的平拋運動，他離籃板越近，水平位移越小，再根 據(jù)平拋運動的規(guī)律來分析即可.【解答】解：把該同學投籃水平擊中籃板的過程看成逆向的從擊中籃板到出手點開始的平 拋運動.1_ 2 A根據(jù)h=2"上得t=R喜，高度h不變，則時間t不變;x由x=v0t得：V0=t ,他離籃板越近,x越小，擊中籃

15、板時籃球的速度V0越小.投擲的初速度vX1+1+（玳V0越來越小，投擲的初速度越小.設(shè)初速度與水平方向的夾角為E ,則tan a = vo =vo , t相同，vo越來越小，則 E越 大.故A正確，B、C D錯誤.故選：A.【點評】 解答本題是從兩次的投籃來看，兩次運動之間的規(guī)律不好找，但是從逆向來看的 話，兩次都可以看成是從同一點開始的平拋運動，但是兩次平拋運動的水平的位移不同， 由此再比較兩次投籃之間的關(guān)系就很容易了.4. 一條船要在最短時間內(nèi)渡過寬為100m的河，已知河水的流速 vi與船離河岸的距離 x變化的關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度V2與時間t的關(guān)系如圖乙所示，則以下判斷中正確的

16、是（）A.船渡河的最短時間是 25sB.船運動的軌跡可能是直線C.船在河水中的加速度大小為0.4m/s 2D.船在河水中的最大速度是 5m/s【分析】 將船的運動分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，當靜水速與河岸垂直時，渡河 時間最短.當水流速最大時，船在河水中的速度最大.100t=c = 5 s=20s .【解答】解：A、當船頭始終與河岸垂直時，渡河時間最短，為: 錯誤.日 船在沿河岸方向上做變速運動，在垂直于河岸方向上做勻速直線運動，兩運動的合運動 是曲線.故B錯誤；C在發(fā)生50m時，所需要的時間為：t= Vc = =10s,根據(jù)a= At ,可解得：a=10 =0.4m/s 2,故C正確.

17、D當水流速最大時，船的速度最大，為：v+ 52=mm/s.故d錯誤.故選：C.【點評】解決本題的關(guān)鍵將船的運動分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓住分運動與 合運動具有等時性進行求解，注意加速度求解是本題的重點.匕 m m2-5.關(guān)于萬有引力公式 F= ，以下說法正確的是（）A.公式只適用于星球之間的引力計算，不適用于質(zhì)量較小的物體B.當兩物體間的距離趨近于 0時，萬有引力趨近于無窮大C.兩物體間的萬有引力也符合牛頓第三定律D.公式中引力常量 G的值是牛頓規(guī)定的【分析】萬有引力定律的適用條件是兩個質(zhì)點間或質(zhì)量分布均勻的球體間的引力.注意兩個物體可以看成質(zhì)點，則 r為質(zhì)點間的距離，對于質(zhì)量分布均

18、勻的球體，公式中的r為兩球體間的距離.【解答】 解：A、萬有引力公式適用于兩個質(zhì)點間的萬有引力，與物體的質(zhì)量無關(guān)，故A錯誤；日 公式適用于兩質(zhì)點間，當兩物體間的距離趨近于0時，公式已經(jīng)不適用，故 B錯誤；C兩物體間的萬有引力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，兩物體間的萬有引力也 符合牛頓第三定律，故 C正確；D公式中引力常量 G的值是卡文迪許第一次在實驗室測定的，故D錯誤；故選：C.【點評】本題關(guān)鍵是掌握萬有引力公式的適用條件，另外通過本題應(yīng)該知道兩個質(zhì)量分布 均勻的球體，計算萬有引力的時候，距離應(yīng)該是兩球心間的距離6. 一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時其速度為1m/s.從此刻開始滑

19、塊運動方向上再施加一水平面作用 F,力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖a和圖b所示.設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對滑塊做的功分別為 W、W、W,則以下關(guān)系正確的 是（）abA. W=W=WB. Wv W< WC. Wv Wv WD. W=W<W【分析】根據(jù)功的公式 W=FLM知，知道F的大小，再求得各自時間段內(nèi)物體的位移即可求 得力F做功的多少.【解答】 解：由速度圖象可知，第 1s、2s、3s內(nèi)的位移分別為0.5m、0.5m、1m,由F-t 圖象及功的公式 w=Fscos?？汕笾篧=0.5J , W=1.5J , W=2J.故本題中 ACD昔，B正確.故選：B.

20、【點評】本題考查的是學生對功的理解，根據(jù)功的定義可以分析做功的情況.7 .如圖所示，一個質(zhì)量為 M的物體放在水平地面上，物體上方安裝一個長度為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧，現(xiàn)用手拉著彈簧上端的P點緩慢向上移動，直到物體離開地面一段距離.在這一過程中，P點的位移（開始時彈簧為原長）是 H,則物體重力勢能增加了（ ）A. MgH9 2B. MgH+C.D. MgHFMgk【分析】知道手拉著彈簧上端 P點緩慢向上移動，可以看成物體是處于平衡狀態(tài).根據(jù)胡克定律求出彈簧的形變量，再求出物體上升的高度.【解答】 解：手拉著彈簧上端 P點緩慢向上移動，可以看成物體是處于平衡狀態(tài).根據(jù)胡克定律得：慳彈簧的伸長量

21、x=:在這一過程中，P點的位移是h.所以物體上升的高度為H-所以物體重力勢能的增加量為17 /19故選C.【點評】能夠通過問題情境分析找出一些條件，分清 P點的位移和物體的位移關(guān)系.8 .如圖，一長為L的輕桿一端固定在光滑錢鏈上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球.一水平向右的拉力作用于桿的中點，使桿以角速度w勻速轉(zhuǎn)動，當桿與水平方向成 60°時，拉A. mgLo mgLoB.mgLo1_C. ? mgLo【分析】先根據(jù)力矩平衡條件求出拉力F的大小，再根據(jù)瞬時功率表達式求拉力的功率.L 產(chǎn)【解答】解：先求拉力F的大小.根據(jù)力矩平衡，2口，得2點昵行H一再求速度上；再求力與速度的夾角0 =30

22、° ,所以功率 P=Fvcos9=上故選：C.【點評】 本題考查力矩平衡，線速度與角速度關(guān)系，瞬時功率公式等.關(guān)于力矩平衡的知 識點.9 .天宮一號(Tiangong - 1)是中國第一個目標飛行器，于 2011年9月19日21時16分3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，它的發(fā)射標志著中國邁入中國航天“三步走”戰(zhàn)略的第二步第二階段.21時25分，天宮一號進入近地點約200公里，遠地點346.9公里，軌道傾角為42.75度，周期5382秒的運行軌道.由此可知()A.天宮一號在該軌道上的運行周期比同步衛(wèi)星的運行周期短B.天宮一號在該軌道上任意一點的運行速率比同步衛(wèi)星的運行速率小C.天宮一號在

23、該軌道上任意一點的運行加速度比同步衛(wèi)星的運行加速度小D.天宮一號在該軌道遠地點距地面的高度比同步衛(wèi)星軌道距地面的高度小【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力，通過軌道半徑的大小比較天宮一號和同步衛(wèi)星的線速度、周期、角速度和向心加速度.Mm 34兀2r-二m m【解答】解：根據(jù)萬有引力提供向心力有：也 丁 = T =maA天宮一號進入近地點約200公里，遠地點約 346.9公里，周期為5382秒的運行軌道.同步衛(wèi)星的周期是 24h,所以天宮一號在該軌道上的運行周期比同步衛(wèi)星的運行周期短，故A正確；IZ日周期T=2兀 品,天宮一號在該軌道上的運行周期比同步衛(wèi)星的運行周期短，所以天宮一號的軌道半徑小于同步衛(wèi)

24、星的軌道半徑，疹線速度v=d r ,天宮一號的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以天宮一號在該軌道上的運行速率比同步衛(wèi)星的運行速率大，故B錯誤；制C加速度a=r ,天宮一號的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以天宮一號在該軌道上任意一點的運行加速度比同步衛(wèi)星的運行加速度大，故C錯誤;D天宮一號進入近地點約 200公里，遠地點約 346.9公里，地球同步衛(wèi)星的高度約為3.6x 104km, 所以天宮一號在該軌道上遠地點距地面的高度比同步衛(wèi)星軌道距地面的高度小，故D正確； 故選：AD.【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一理論，知道線速度、角速度、周 期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系.10

25、.如圖所示，質(zhì)量為 m的物塊在水平恒力 F的推動下，從粗糙山坡底部的 A處由靜止運 動至高為h的坡頂B處，并獲得速度 v, AB之間的水平距離為 x,重力加速度為g,則 ( )A.物塊克服重力所做的功是mghB.合外力對物塊做的功是mV11C.推力對物塊彳的功是，m2+mgh11D.阻力對物塊彳的功是 ：,m2+mgh- Fx【分析】根據(jù)上升的高度求出物塊克服重力做功的大小，根據(jù)動能定理求出合力做功的大 小以及阻力做功的大小.【解答】 解：A、物塊上升的高度為 h,則物塊克服重力做功為 mgh,故A正確.日物體初動能為零，末動能為 2皿"，根據(jù)動能定理知，合外力做功為 2即“， 確.

26、C F為恒力，則恒力做功為 Fx,故C錯誤.W白川3工D正確.DK根據(jù)動能定理知，F(xiàn)x - mgh+ ' 2，解得阻力做功 W=2 mi+mgh- Fx,故故選：ABD【點評】本題考查了功和動能定理的基本運算，運用動能定理解題關(guān)鍵選擇好研究的過 程，分析過程中有哪些力做功，然后根據(jù)動能定理列式求解.11 .假設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，則（）A.同步衛(wèi)星運行速度是第一宇宙速度的：Q倍B.同步衛(wèi)星的運行速度是第一宇宙速的A倍C.同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍D.同步衛(wèi)星的運行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)速度的n倍【分析】 研究同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根

27、據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式表示 出所要比較的物理量.根據(jù)已知量結(jié)合關(guān)系式求出未知量.了解同步衛(wèi)星的含義，即同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同.【解答】 解：A、研究同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等遜 v22-式： 二m您GMnR解得：v=V其中r為同步衛(wèi)星的軌道半徑.地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，即r=nR,所以v=V r畫而第一宇宙速度為：.所以同步衛(wèi)星的運行速度是第一宇宙速的舊倍.故A錯誤，B正確.GM卬c研究同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：GM=ma解彳導:a=根據(jù)地球表面萬有引力等于重力得：R =mg,解得：g

28、=R所以同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的n2倍，故C錯誤.D同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即同步衛(wèi)星和地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)具有相 等的角速度.根據(jù)圓周運動公式得：v=cor,因為r=nR所以同步衛(wèi)星的運行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)速度的n倍.故D正確.故選：BD.【點評】求一個物理量之比，我們應(yīng)該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再根據(jù) 表達式進行比較.向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用.12.如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑 r=0.4m,最低點處有 小球(半徑比r小很多)，現(xiàn)給小球以水平向右的初速度V0,則要使

29、小球不脫離圓軌道運動，vo應(yīng)當滿足(g=10m/s2)( )A. vo< 2 -尸 m/s2 匚 m/sB.vo<C. vo>4 m/sD. vo>【分析】要使小球不脫離軌道運動，1、越過最高點.2、不越過四分之一圓周.根據(jù)動能定理求出初速度 vo滿足的條件.2丫_【解答】解：最高點的臨界情況：mg=m ,解得：v= . =1 - 1=2m/s1 國根據(jù)動能定理得：- mg2r= md- mvo2解得V0=2，J虧m/s.故要使球做完整的圓周運動，必須滿足：vo>2后m/s .若小球恰好不通過四分之一圓周，根據(jù)動能定理有:-mgr=0 - 2代入數(shù)據(jù)解得：V0=2

30、m/s所以要使小球不脫離圓軌道運動，V0應(yīng)當滿足：V0>2/虧m/s或v°w 2任m/s故選：AD【點評】解決本題的關(guān)鍵知道小球在內(nèi)軌道運動最高點的臨界情況，以及能夠熟練運用動 能定理.二、實驗題(本題共 1小題，共10分)13.如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm,如果取g=10m/s2,那么：(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)照相機的閃光周期是0.1 s:(2)小球運動中水平分速度的大小是1.5 m/s;(3)小球經(jīng)過 B點時的速度大小是2.5 m/s.間間隔；(2)在水平方向上是勻速直線運動，由ABC三點在水平方向上的位移，和兩點

31、之間的時間間隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；(3) B點水平速度與初速度相等，再求出豎直方向的速度，求它們的合速度，就是B的速度.【解答】解：(1)在豎直方向：hBC- hAB=gAt2,件- 3)X0,而代入數(shù)據(jù)解得： t=Yio =0.1 s .(2)水平方向是勻速直線運動,¥ 3X0. 05Vo=m/s=1.5m/s(3)物體在B點時豎直方向的速度為Vy,則故B點的速度為:JJv02+v 2=71- 52+22vb=V u ym/s=2.5m/s .故答案為：(1) 0.1 ; (2) 1.5 ; ( 3) 2.5【點評】本題不但考查了平拋運動的規(guī)律，還靈活運用了勻速

32、運動和勻變速運動的規(guī)律, 對同學的知識要求比較高，是個考查學生能力的好題.三.計算題(共3個小題，計42分.寫出必要的文字說明、重要的公式、解題步驟、結(jié)果，有單位的寫出單位，只寫最后結(jié)果不得分.)14 .如圖所示，半徑 R內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，兩個質(zhì)量均為m的小球A、B以不同速度進入管內(nèi)，A通過最高點C時，對管的上壁壓力為 3mg, B通過最高點C時，對管 的下壁壓力為0.75mg ,求AB兩球落地點間的距離.【分析】對兩個球分別受力分析，根據(jù)合力提供向心力，求出速度，此后球做平拋運動, 正交分解后，根據(jù)運動學公式列式求解即可.【解答】 解：兩個小球在最高點時，受重力和管壁的作用力，這

33、兩個力的合力作為向心 力，離開軌道后兩球均做平拋運動，A、B兩球落地點間的距離等于它們平拋運動的水平位移之差.對 A球：3mg+mg=m解得va=. .2嗎對 B球：mg- 0.75mg=m K由平拋運動規(guī)律可得落地時它們的水平位移為：SA=VAt=V所以 Sa - Sb=3R即AB兩球落地點間的距離為 3R.答：AB兩球落地點間的距離為 3R.【點評】本題關(guān)鍵是對小球在最高點處時受力分析，然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律 求出平拋的初速度，最后根據(jù)平拋運動的分位移公式列式求解.15 . 一列火車總質(zhì)量 m=500t,機車發(fā)動機的額定功率 P=6X 105 W,在軌道上行駛時，軌道對列車白阻力

34、 Ff是車重的0.01倍，g取10m/s2,求：(1)火車在水平軌道上行駛的最大速度；(2)在水平軌道上，發(fā)動機以額定功率P工作，當行駛速度為 vi=1m/s和V2=10m/s時，列車的瞬時加速度ai、a2各是多少；(3)在水平軌道上以36km/h速度勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率P'(4)若火車從靜止開始，保持0.5m/s2的加速度做勻加速運動，這一過程維持的最長時間.【分析】(1)以恒定的功率行駛時，當牽引力和阻力大小相等時，列車的速度達到最大值；(2)發(fā)動機的功率不變，根據(jù)P=Fv可以求得不同速度時的牽引力的大小，再根據(jù)牛頓第二定律F - f=ma可以求得此時機車的加速度的大??；(

35、3)列車勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率P' =Fv=fv,由此可以求得發(fā)動機的功率的大(4)當列車以恒定的加速度運動時，列車的速度在不斷的增大，同時列車的功率也在不斷的增大，當功率增加到額定功率時，發(fā)動機的牽引力開始減小，此時的速度為勻加速運動的最大的速度，再根據(jù) v=at就可以求得運動的時間.【解答】 解：(1)列車以額定功率工作時，當牽引力等于阻力，即F=Ff=kmg時列車的加速度為零，速度達最大 Vm,vm=F =,f =k皿宮=12 m/s .(2)當VV Vm時列車加速運動,當 v=vi=1 m/s 時，工Fi = Vl =6X 10據(jù)牛頓第二定律得：ai=1=1.1 m/sP

36、當 v=V2=10 m/s 時，F(xiàn)2=VZ =6X 104 N據(jù)牛頓第二定律得：a2=0.02 m/s 2.(3)當v=36 km/h=10 m/s 時，列車勻速運動，則發(fā)動機的實際功率 P' =FfV=5X105 W.(4)根據(jù)牛頓第二定律得牽引力F' =Ff+ma=3X 105 N,在此過程中，速度增大，發(fā)動機功率增大.當功率為額定功率時速度大小為Vm',即 Vm' = 1=2 m/s據(jù) Vm' =at,得：t= a =4 s .答：(1)火車在水平軌道上行駛的最大速度是12 m/s ;(2)在水平軌道上，發(fā)動機以額定功率P工作，當行駛速度為 V1=1m/s時的加速度的大小