【文档说明】【精准解析】北京市顺义区2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题.doc，共(23)页，813.000 KB，由小赞的店铺上传

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2019-2020学年北京市顺义区高一（下）期末物理试卷一、选择题（本题共13小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共60分）1.已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力大小为F．若只将它们之间的距离变为2r，则它们之间的万有引力大小为（）A

.4FB.2FC.14FD.12F【答案】C【解析】【详解】根据万有引力定律122mmFGr可得若只将它们之间的距离变为2r，则万有引力变为原来的14。故选C.2.如图所示，一个物块在与水平方向成α角

的恒力F作用下。沿水平面向右运动一段距离x，在此过程中，恒力F对物块所做的功为（）A.FxsinαB.FxcosαC.sinαFxD.cosαFx【答案】B【解析】【分析】由题意可知力、位移及二者之间的夹角，由功的计算公式可求得恒

力的功。【详解】由图可知，力的大小为恒力F，位移的大小为x，力和位移的夹角为α，故推力F对物体做功为W=Fxcosα故选B。【点睛】本题考查功的公式，在解题时要注意夹角为力和位移之间的夹角。3.汽车在高速

公路上行驶，遇到较长的下坡路段，由于长时间刹车，容易导致汽车刹车失灵，这样常常会在这种路段增设安全减速专用的斜坡避险车道，如图所示。若某高速行驶的汽车刹车失灵，随后转入外侧的斜坡式避险车道，快速降低车速直至停止，在冲上斜

坡后减速运动的过程中，下列描述汽车运动的物理量中属于矢量的是（）A.位移B.时间C.动能D.功率【答案】A【解析】【详解】既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，本题中，位移是矢量，时间、动能、功率是标量。故选A。4.汽车在高速公路上行驶，遇

到较长的下坡路段，由于长时间刹车，容易导致汽车刹车失灵。这样常常会在这种路段增设安全减速专用的斜坡避险车道，如图所示。若某高速行驶的汽车刹车失灵，随后转入外侧的斜坡式避险车道，快速降低车速直至停止。在冲上斜坡后减速运动的过程中。我

们可以从做功的角度分析汽车的运动过程，下列说法不正确的是（）A.重力做负功B.支持力不做功C.阻力做正功D.合外力做负功【答案】C【解析】【详解】A．汽车进入斜坡式避险车道，汽车沿避险车道向上运动，汽车的重力做负功，故A不符合题意；B．汽车的支持力方向与位移方向垂直，故支持力不做功，故B

不符合题意；C．由于在运动过程中摩擦力始终跟位移方向相反，故摩擦力做负功，故C符合题意；D．汽车进入斜坡式避险车道，汽车沿避险车道向上运动，汽车做减速运动，故动能减小，合外力做负功，故D不符合题意。故选C。5.汽车在高速公路上行驶，遇到较长的

下坡路段，由于长时间刹车，容易导致汽车刹车失灵，这样常常会在这种路段增设安全减速专用的斜坡避险车道，如图所示。若某高速行驶的汽车刹车失灵，随后转入外侧的斜坡式避险车道，快速降低车速直至停止在冲上斜坡后减速运动的过程中，我们还可以从能量的角度分析汽车的运动过程，下列说法正确的是（）A.动能保持不变B

.动能越来越小C.机械能保持不变D.重力势能越来越小【答案】B【解析】【详解】ABD．汽车在冲上斜坡后减速运动的过程中，要克服重力和摩擦阻力做功，所以动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，AD错误、B正确；C．汽车在冲上斜坡后减速运动的过程中，还要克服摩擦力做功，机械

能一部分转化为内能，故机械能减少，C错误。故选B。6.物体做曲线运动时，下列说法中正确的是A.速度大小一定是变化的B.速度方向一定是变化的C.合力一定是变化的D.加速度一定是变化的【答案】B【解析】【详解】物体做曲线运动时，速度大小不一定是变化的，例如匀速圆周运动，选项A错误；物体做

曲线运动时，速度方向一定是变化的，选项B正确；物体做曲线运动时，合力不一定是变化的，例如平抛运动，选项C错误；物体做曲线运动时，加速度不一定是变化的，例如平抛运动，选项D错误；故选B.7.如图所示描绘的四条虚线轨迹，可能是人造地球

卫星无动力飞行轨道的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力完全提供向心力，而万有引力指向地心，所以卫星的轨道圆心应该和地心重合，A正确，BCD错误。故选A。8.如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视

为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。关于游客从O到B的运动，下列说法正确的是（）A.做匀速直线运动B.做匀减速直线运动C.做加速直线运动

D.做变减速直线运动【答案】C【解析】【分析】在OB阶段游客只受重力作用，加速度恒定，由此分析运动情况。【详解】从O到B得过程中游客只受重力，且是由静止下落，故游客在OB阶段做初速度为零的匀加速直线运动，故C正确、ABD错误。故选C。【点评】本题主要是考查牛顿

第二定律的综合应用，关键是弄清楚游客的受力情况，由此分析游客的运动情况。9.如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳

的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。弹性绳的拉力F的大小随时间变化的情况如图所示，重力加速

度为g。据图可知此人在蹦极运动过程中的最大加速度约为（）A.gB.2gC.3gD.4g【答案】B【解析】【详解】游客落下后，做阻尼振动，振动幅度越来越小，最后静止不动，结合拉力与时间关系图象可以知道，游客的重力等于0.6F0，而最大拉力为1.8F0，即0.6F0=mgFm=1.

8F0结合牛顿第二定律有F﹣mg=ma当拉力最大时，加速度最大，因而有1.8F0﹣mg=mam联立解得am=2g故B正确，ACD错误。10.如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目，为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向，弹性绳的一端固定在

O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内，游客从O→B→C→D的过程中速度最大的位置在（）A.BC之间某一点B.B点C.C点D.D点【答案】

C【解析】【详解】从O到B过程，游客做自由落体运动，速度不断增大；从B到C过程，游客受到的重力大于弹性绳的拉力，合力向下，与速度方向相同，游客速度增大；在C点重力与弹力相等，合力为零；从C到D过程，弹力大于重力，合力

向上，与速度方向相反，游客速度减小，由以上分析可知，在C点游客速度最大，所以C正确，ABD错误。故选C。11.如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另

一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。游客从O→B→C→D的过程中，下列说法正确的是（）A.从O到B过程中，重力势能增大B.从B到D

过程中，游客做匀减速运动C.从B到C过程中，游客减少的重力势能等于弹性绳增加的弹性势能D.在蹦极运动过程中，游客和地球组成的系统的机械能在逐渐减小【答案】D【解析】【详解】A．从O到B过程中，重力做正功，则

重力势能减小，故A错误；B．游客到达B点后弹性绳伸直，随着运动员向下运动弹性绳的弹力不断增大，在B到C过程，重力大于弹性绳的弹力，合力方向竖直向下，大小不断减小，故运动员做加速度不断减小的加速运动，在C到D的过程，弹力逐渐增大，重力小于

弹性绳的弹力，合力方向竖直向上，故运动员做加速度不断变大的减速运动，故B错误；C．根据功能关系可知，从B到C过程中，游客减少的重力势能等于弹性绳增加的弹性势能+动能增加量，故C错误；D．由于在蹦极运动过程中，弹性绳的弹性势能

增大，由能量守恒可知，游客和地球组成的系统的机械能减少，故D正确。故选D。12.关于地球同步卫星，下列说法正确的是（）A.运行速度大于7.9km/sB.离地面高度一定，相对地面静止C.绕地球运行的角速度等

于月球绕地球运行的角速度D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等【答案】B【解析】【详解】A．同步卫星是由万有引力充当向心力22GMmvmrr同步卫星的轨道半径大于地球半径，知道卫星运动速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故A

错误；B．所有同步卫星都在赤道的正上方，且高度一定的，相对地面静止，故B正确；C．同步卫星与地球相对静止，同步卫星绕地球运行的角速度与地球自转的角速度相同。根据万有引力提供向心力2GMmrmω2r解得角速度3GM

r同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，同步卫星绕地球运动的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故C错误；D．根据向心加速度公式可知a=rω2知同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度，故D错

误。故选B。13.如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上，围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆圈（r红<r绿）．圆盘在电机带动下由静止开始转动，角速度缓慢增加．每个石子的质量都相同，石子与圆盘间的动摩擦因数μ均相同．则下列判断正确的是A.绿

石子先被甩出B.红、绿两种石子同时被甩出C.石子被甩出的轨迹一定是沿着切线的直线D.在没有石子被甩出前，红石子所受摩擦力大于绿石子的【答案】A【解析】【详解】ABD．对石子受力分析，在没有被甩出之前，受

重力、支持力、圆盘的静摩擦力三个力的作用，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律有f=mω2r，当角速度增大时，两石子所受静摩擦力也在增大，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，石子将发生相对运动，即被甩出，由题意可知绿石子的半

径大于红石子的半径，所以绿石子所受摩擦力大于红石子所受摩擦力，而两石子与圆盘的最大静摩擦力均为fm=μmg，则可知绿石子先被甩出，故A正确，BD错误；C．石子被甩出后，其所受合外力不等于零，而是等于圆盘对它的滑动摩擦力，石子做离心运动，所以轨迹是沿着切线的曲线，故C错误．14.下列

运动过程满足机械能守恒的是（）A.子弹射穿木块B.起重机将货物匀速吊起C.汽车以恒定的速度上坡D.从手中扔出的小石头在空中运动的过程（不计空气阻力）【答案】D【解析】【分析】根据机械能守恒的条件逐个分析物

体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒，也可以根据机械能的概念，即机械能等于动能与势能之和进行判断。【详解】A．子弹射穿木块的过程，系统要产生内能，机械能减少，故A错误；B．起重机将货物匀速吊起，重力势

能增加，动能不变，两者之和即机械能增加，故B错误；C．汽车以恒定的速度上坡时，重力势能增加，动能不变，两者之和即机械能增加，故C错误；D．从手中扔出的小石头在空中运动的过程中，不计空气阻力，只受重力，所以机械能守恒，

故D正确。故选D。【点睛】掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒。15.2019年8月南部战区海军航空兵某旅组织轰炸机进行了海上实弹训练。在这次训练中，轰炸机在一定高度沿水平方向以大小为v0的速度匀速飞行，

如图所示，飞行高度始终保持不变，发现海面上的目标P后，释放炸弹，轰炸机仍以原速度飞行，炸弹可视为质点，忽略空气阻力的影响，取g=10m/s2。释放炸弹后，下列说法正确的是（）A.炸弹落地时速度方向为竖直向下B.炸弹在空中运动的轨迹为一条直线C.释放炸弹时，轰炸机在目标

P的正上方D.炸弹击中目标时，轰炸机在目标P的正上方【答案】D【解析】【详解】A．炸弹释放后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据运动的合成可知炸弹落地时速度方向为斜向下，故A错误；B．由于炸弹做平抛运动，所以炸弹在空中运

动的轨迹为抛物线，故B错误；C．炸弹释放后水平方向做匀速运动，故释放位置必在P点左侧，故C错误；D．炸弹释放后跟轰炸机具有相同的水平速度，故炸弹始终在轰炸机正下方，即炸弹击中目标P时，轰炸机在目标P的正上方，故D正确；故选D。16.2019年8月南

部战区海军航空兵某旅组织轰炸机进行了海上实弹训练。在这次训练中，轰炸机在一定高度沿水平方向以大小为v0的速度匀速飞行，如图所示，飞行高度始终保持不变，发现海面上的目标P后，释放炸弹，轰炸机仍以原速度飞行，炸弹可视为质点，忽略空

气阻力的影响，取g=10m/s2。轰炸机在距海面H=2000m的高空以v0=200m/s的速度水平匀速飞行。释放炸弹后（）A.炸弹飞行的水平距离为4000mB.炸弹落地时的速度为200m/sC.炸弹的飞行时间为102

sD.炸弹炸到P时的速度方向与海面的夹角为30°【答案】A【解析】【分析】匀速飞行的轰炸机扔下一颗炸弹，炸弹做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，根据运动学公式求解。【详解】AC．炸弹飞出

后竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得12Hgt2代入数据解得炸弹的飞行时间为t=20s炸弹释放后水平方向做匀速直线运动，根据运动学公式，可知炸弹飞行的水平距离为x=v0t=200×20m=4000m故A正确，C错误；B．根据竖直方向上的速度﹣时间公式，得炸弹落到海

面上竖直方向上的分速度为vy=gt=200m/s根据勾股定理，可知炸弹落到海面上时的速度为v220yvv2002m/s故B错误；D．根据几何关系，可知炸弹炸到P时的速度方向与海面的夹角正切值为tanθ0yvv1所以θ=45°故D错误。故选A。【点评】解决本题的关键

关键知道处理平抛运动的方法是运动分解法，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。17.2019年8月南部战区海军航空兵某旅组织轰炸机进行了海上实弹训练。在这次训练中，轰炸机在一定高度沿水平方向以大小为v0的

速度匀速飞行，如图所示，飞行高度始终保持不变，发现海面上的目标P后，释放炸弹，轰炸机仍以原速度飞行，炸弹可视为质点，忽略空气阻力的影响，取g=10m/s2。炸弹在空中飞行的过程中，关于其重力所做的功，下列说法正确的是（）

A.先做负功后做正功B.一直做负功C.一直不做功D.一直做正功【答案】D【解析】【分析】本题主要考查了恒力做功的判断，根据W=Fxcosθ判断出力做功的正负。【详解】炸弹在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于

重力竖直向下，竖直方向的位移也向下，故重力一直做正功，故ABC错误，D正确；故选D。【点评】本题主要考查了恒力做功的正负，明确力的方向和位移的方向关系即可。18.由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图

中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，Oabcd、、、、为弹道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，ac、为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（）A.到

达b点时，炮弹的速度为零B.到达b点时，炮弹的加速度为零C.炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度D.炮弹由O点运动到b点的时间大于由b点运动到d点的时间【答案】C【解析】【详解】A．炮弹在最高点竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为

零，故炮弹在最高点速度不为零，A错误；B．在最高点受空气阻力（水平方向上的阻力与水平速度方向相反），重力作用，二力合力不为零，故加速度不为零，B错误；C．由于空气阻力恒做负功，所以根据动能定理可知经过a点时的速度大于经过c点时的速度，C正确；D．从O到b的过程中，在竖直方向上，受到重

力和阻力在竖直向下的分力，即1mgfma解得1mgfam在从b到d的过程中，在竖直方向，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力，即2mgfma解得22mgfam故12aa，根据逆向思维，两个阶段的运动可看做为从b点向O点和从b点向d点运动的类平抛运动，竖直位移相同，加速

度越大，时间越小，所以炮弹由O点运动到b点的时间小于由b点运动到d点的时间，故D错误；19.如图甲所示，在长约1m的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R（圆柱体的直径略小于玻璃管的内径，轻重适宜，使它能在玻璃管内的水中匀速上升），将玻璃管的开口端用

胶塞塞紧．将此玻璃管迅速竖直倒置（如图乙所示），红蜡块R就沿玻璃管由管口A匀速上升到管底B．若在将玻璃管竖直倒置、红蜡块刚从A端开始匀速上升的同时，将玻璃管由静止开始水平向右匀加速移动（如图丙所示），直至红蜡块上升到管底B的位置（如图丁所示）．红蜡块与玻璃管

间的摩擦很小，可以忽略不计，在这一过程中相对于地面而言()A.红蜡块做速度大小、方向均不变的直线运动B.红蜡块做速度大小变化的直线运动C.红蜡块做加速度大小变化的曲线运动D.红蜡块做加速度大小、方向均不变的曲线运动【答案】D【解析】

【详解】蜡块在水平方向上做匀加速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，合加速度沿水平方向上，且大小不变，与合速度的方向不在同一条直线上，所以合运动为曲线运动，加速度保持不变．故D正确，ABC错误．故选D．点睛：解决本题的关键掌握判断合运动轨迹的方法，当合

加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上时，蜡块做曲线运动．20.两个靠的很近的天体绕着它们连线上的一点（质心）做圆周运动，构成稳定的双星系统．双星系统运动时，其轨道平面上存在着一些特殊的点，在这些点处，质量极小的

物体（如人造卫星）可以相对两星体保持静止，这样的点被称为“拉格朗日点”．现将“地—月系统”看做双星系统，如图所示，O1位地球球心、O2位月球球心，它们绕着O1O2连线上的O点以角速度做圆周运动．P点到O1、O2距离

相等且等于O1O2间距离，该点处小物体受地球引力EF和月球引力MF的合力F，方向恰好指向O，提供向心力，可使小物体也绕着O点以角速度做圆周运动．因此P点是一个拉格朗日点．现沿O1O2连线方向为x轴，过O1与O1

O2垂直方向为y轴建立直角坐标系．A、B、C分别为P关于x轴、y轴和原点O1的对称点，D为x轴负半轴上一点，到O1的距离小于P点到O1的距离．根据以上信息可以判断A.A点一定是拉格朗日点B.B点一定是拉格朗日点C.C点可能是拉格朗日点D.

D点可能是拉格朗日点【答案】A【解析】【详解】由对称性可知，在A点的小物体受地球和月球的吸引力，合力方向一定指向O点，其受力情况与P点相同，可知A点一定是拉格朗日点，选项A正确；在B点的小物体，受地球的引力和月球的引力的合力不可能指向O点，则B点不可能是拉格朗日点；同理C点也不可能是拉格朗日点；

选项BC错误；在D点时，小物体受到的地球的引力大于在P点时地球的引力，再加上月球的引力，则在D点的合力大于在P点时的合力，则角速度不可能与在P点时的角速度相等，即D点不可能是拉格朗日电，选项D错误.二、填空题（本题共3小题。每小题4分，共12分）21.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，分别

使用两条不同的轻质弹簧a和b做实验，得到了弹力F与弹簧长度l关系的图像，如图所示．由图可知：弹簧a的原长比弹簧b的原长_________（选填“长”、“短”）．弹簧a的劲度系数比弹簧b的劲度系数_________（选填“大”、“小”）．【答案】(1).短(2).大【解析】根据胡克定律得

：F=k△x=k（l-l0），l是弹簧的长度，l0是弹簧的原长，由数学知识知：F-l图象的斜率等于k，横截距表示弹簧的原长．所以有：l0a＜l0b；ka＞kb．点睛：本题关键根据胡克定律得到F与l的关系式

，注意运用数学知识理解F-l图象的意义，明确斜率和横截距的物理意义22.如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验，发

现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。(1)该实验现象说明了A球在离开轨道后________（选填正确选项前的字母）A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．竖直方向的分运

动是匀速直线运动(2)实验中记录了如图所示的一段轨迹ABC，已知小球是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则小球平抛的初速度v0=________m/s（取g=10m/s2）。【答案】(1).C(2).2【解析】【分析】(1)

球A与球B同时释放，同时落地，由于B球做自由落体运动，A球做平抛运动，说明A球的竖直分运动与B球相同；(2)O点为小球抛出点，处理时只需要将平抛运动分解到水平方向和竖直方向，根据水平和竖直方向的运动特点即可正确解答。【详解】(1)[1]球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；A球做平抛运

动，B球做自由落体运动；将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的

竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；故ABD错误，C正确。故选C。(2)[2]由于O点是平抛的起始点，因此根据平抛运动规律有：水平方向x=v0t竖直方向y12gt2将x=60cm=0.6m，y

=45cm=0.45m，带入解得v0=2m/s【点评】加强基础实验的实际操作，明确实验原理和注意事项；抓住题中的“改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地”，得出A球的竖直分运动与B球的运动相同；平抛类问题只需要将其分解到水

平方向和竖直方向分别进行处理即可，能熟练应用平抛运动规律解题。23.利用如图1所示的装置，研究重物自由下落过程中重力势能的减少量与________（填“动能的增加量”或“速度的增加量”）的关系，可以验

证机械能守恒定律。在处理实验数据时，需要确定打点时重物的动能。一次实验中，质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图2所示。已知相邻两点之间的时间间隔为T。测得A、B两点间的距离为h1，B、C两点

间的距离为h2。由此可以确定，在打点计时器打下B点时，重物的动能为___________。【答案】(1).动能的增加量(2).21228mhhT【解析】【分析】用图示的实验装置做验证机械能守恒定律的实验，研究重物自由下落过程中重力势能的减少量与动能的增加量的关系

，可以验证机械能守恒定律；根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小。【详解】[1]用图示的实验装置做验证机械能守恒定律的实验，研究重物自由下落过程中重力势能的减少

量与动能的增加量的关系，就可以验证机械能守恒定律。[2]根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小12B22ACxhhvTT由此可以确定，在打点计时器打下B点时，

重物的动能为12mv221228mhhT（）【点睛】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测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。

三、计算论述题（本题共5小题，共28分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。24.如图所示，用F1的水平拉力，使质量m=2.0kg的物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动．物体开始运动后t=2.0s内通过的距离

为10m．已知物体所受的滑动摩擦力F2=6.0N．求：(1)物体加速度a的大小；(2)水平拉力F1的大小．【答案】（1）5.0m/s2（2）16N【解析】（1）物体的加速度22222210/5.0/2samsmst（2）由

牛顿第二定律：F1-F2=ma，解得F1=16N25.起重机吊起质量为2×103kg的水泥，水泥以0.2m/s2的加速度匀加速上升。某时刻水泥的速度为0.3m/s，取g=9.8m/s2，求：(1)该时

刻水泥的动能Ek；(2)该时刻起重机对水泥做功的瞬时功率P。【答案】(1)90J；(2)6.12×103W【解析】【详解】(1)该时刻水泥的动能为Ek12mv2122×103×0.32J=90J(2)水泥以0.2m/s2的加速度匀

加速上升，故牵引力F=mg+ma=2.04×104N那么该时刻起重机对水泥做功的瞬时功率为P=Fv=6.12×103W26.北斗卫星导航系统是中国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨

道卫星。假设一颗非静止轨道卫星a在轨道上绕行n圈所用时间为t。如图所示。已知地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，万有引力常量为G，求：(1)地球的质量M；(2)地球的第一宇宙速度v1；(3)卫星a离地面的高度h。【答案】(1)2gRG；(2)gR；(

3)223224πgtRRn【解析】【详解】(1)在地球表面，物体重力等于万有引力，故有mg2MmGR解得M2gRG(2)第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，重力提供向心力，故有mg=m21vR解得1vgR(3)卫星a在轨道上绕行n圈所

用时间为t，故有t=nT万有引力提供向心力，故有222π()()()MmGmRhTRh联立解得h223224πgtRRn27.长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，使小球在水平面内做匀速圆

周运动（这种运动通常称为圆錐摆运动），如图所示，当摆线L与竖直方向的夹角为α时，求：(1)细线对小球的拉力F；(2)小球运动的线速度大小v：(3)小球运动的周期T。【答案】(1)smgco；(2)sintangL：(3)

cos2Lg【解析】【分析】小球靠拉力和重力的合力提供向心力，根据平行四边形定则求出拉力的大小；根据牛顿第二定律结合向心力公式求出线速度；根据牛顿第二定律给合向心力公式求出周期的大小。【详解】(1)根据平行

四边形定则知，细线的拉力为cosmgF(2)根据牛顿第二定律得2tansinvmgmL解得线速度为sintanvgL(3)根据牛顿第二定律得mgtanα=mω2Lsinα可得cosgL周期为2πLcosαT==2πωg【点睛】解决本题的关键是知道小球做圆周运动向心力

的来源，根据牛顿第二定律再结合向心力公式进行求解。28.某同学看到法治节目中报道有人用弹弓射击野生动物，他对此行为表示强烈谴责，为了教育其他同学不要玩弹弓，他想用学过的物理知识来实际测量它的威力。于是他准备了一个与节目中类似的

弹弓，如图所示，弹弓两侧的支架各固定有两根完全相同的橡胶管。金属弹珠的直径为10mm。(1)他首先猜想橡胶管拉伸过程中弹力与形变量的关系满足胡克定律，为了验证猜想进行了实验。由于实验室的传感器量程较小，于是他取其中一根橡胶管进行实验，通过传感器拉动橡胶管，记下它每一次的长度L及对

应的拉力F的大小，并在坐标纸上画出图甲所示的图象。为了便于研究，他在老师的启发下将原图象拟合成图乙所示，请你根据图乙，计算出该单根橡胶管的原长L0和劲度系数k；(2)该同学查阅资料发现，当弹丸发射后的比动能（动能与最大横截

面积的比值）超过1.8J/cm2时，就可被认定为被管制危险品，并且满足胡克定律的物体在弹性限度内其弹性势能E与形变量x的关系式可表示为E22kx，在一次测试中，弹弓两侧的橡胶管组被拉至49cm长，请你估算弹珠离开弹弓时的比动能（π取3，结果保留两位有效数字）；(3)该同

学在实际测量弹珠射程时发现，当用比较大的弹珠时，它的射程比较小，请你用学过的物理知识解释这一现象。【答案】(1)34cm和0.7N/cm；(2)4.2J/cm2；(3)发射过程橡胶管的弹性势能完全转化为弹丸的动能，由于橡胶管的弹性势是一定的，当用质量比较大的弹珠发射时，弹珠离开弹

弓的初速度减小，弹丸飞行过程可以近似为平抛运动或匀变速直线运动，初速度小则射程小。【解析】【详解】(1)由图线可知kFx0.7N/cm设橡胶管的原长为L0，当L=40cm时，F=k（L﹣L0）L0=34cm(2)当弹弓拉到49cm时，由机械能守恒弹丸发射后的动能为E

k=412kx2=4120.7×100×（49×10﹣2﹣34×10﹣2）2J=3.15J弹珠离开弹弓时的比动能为201223.154.2J/cm1010322kkEEJAdcmS（）（）(3)发射过

程橡胶管的弹性势能完全转化为弹丸的动能，由于橡胶管的弹性势是一定的，当用质量比较大的弹珠发射时，弹珠离开弹弓的初速度减小，弹丸飞行过程可以近似为平抛运动或匀变速直线运动，初速度小则射程小。