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广西南宁市学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）
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　　　　学年广西南宁市高一（下）期末物理试卷　　　　一、单项选择题（本大题共16小题，每小题3分，共计48分．）每小题只有一个选项是正确的。多选、不选或错选的不得分。　　1．（3分）关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）　　 A．速度大小一定时刻变化 B． 速度方向一定时刻变化　　 C．加速度一定时刻变化 D． 合外力一定时刻变化　　考点： 曲线运动．　　专题： 物体做曲线运动条件专题．　　分析： 曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动时变速运动．　　解答： 解：A、B、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，而受到的大小不一定变化，如匀速圆周运动．故A错误，B正确；　　C、曲线运动中的加速度不一定变化，如平抛运动，故C错误；　　D、曲线运动中的受到的合外力不一定变化，如平抛运动受到的重力不变，故D错误．　　故选：B　　点评： 掌握曲线运动的特点与条件，合外力与速度不一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，速度方向时刻变化，一定是变速运动．　　　　2．（3分）一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是（ ）　　 A．物体机械能不变，内能也不变 B． 物体机械能减小，内能不变　　 C．物体机械能减小，内能也减小 D． 物体机械能减小，内能增大　　考点： 功能关系．　　分析： 物体沿粗糙的斜面匀速下滑的过程中，物体的运动速度不变，动能不变；物体的高度减小，重力势能减小；动能不变，重力势能减小，机械能减小；物体沿粗糙的斜面下滑，克服摩擦做功，机械能转化为内能．　　解答： 解：物体沿粗糙的斜面匀速下滑的过程中，速度不变，物体动能不变；　　高度减小，重力势能减小；　　故物体的机械能减小；　　物体下滑，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故内能增大；　　故选：D．　　点评： 此题考查能量转化现象，我们要能够分析出生活中的能量转化，还要知道影响动能和势能的因素．　　　　3．（3分）两个密度均匀的球体，相距r，它们之间的万有引力为10﹣8N，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们间的万有引力为（ ）　　 A． 10﹣8N B． 0.25×10﹣8N C． 4×10﹣8N D． 10﹣4N河北省唐山一中学年高一下学期期中考试物理（理）试题&Word版含解析（数理化网）&&人教版
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学年河北省唐山一中高一（下）期中物理试卷（理科） 一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分．在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1．（4分）在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（ ） A．英国物理学家卡迪儿用实验的方法测出引力常量G B．第谷接受了哥白尼日心说的观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律 C．伽利略通过计算首先发现了海王星和冥王星 D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础【考点】：物理学史．【专题】：常规题型．【分析】：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【解析】：解：A、英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G，故A错误；B、开普勒接受了哥白尼日心说的观点，并根据第谷对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出行星运动定律，故B错误；C、天王星发现后，人们开始研究它的运行轨道．人们发现它的实际运行轨道与根据太阳引力计算出的轨道有偏离，于是推测在天王星外还有一颗行星，它产生的引力使天王星的轨道发生了偏离．英国天文学家亚当斯和法国天文学家勒威耶根据万有引力定律计算出了这颗尚未发现的行星的轨道．日，德国天文学家伽勒对准勒威计算出的位置，真的看到了一颗蓝色的星星它就是人们所称的“笔尖上发现的行星”，故D错误；D、牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础，故D正确；故选：D．【点评】：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一． 2．（4分）一个围绕地球运行的飞船，其轨道为椭圆．已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g．则下列说法正确的是（ ） A．飞船在远地点速度一定大于 B．飞船在近地点瞬间减速转移到绕地圆轨道后，周期一定变大 C．飞船在远地点瞬间加速转移到绕地圆轨道后，机械能一定变小 D．飞船在椭圆轨道上的周期可能等于π【考点】：万有引力定律及其应用．【专题】：万有引力定律的应用专题．【分析】：卫星越高越慢、越低越快；根据开普勒定律，所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值恒定；近地卫星最快，周期最小．【解析】：解：A、卫星越高越慢，第一宇宙速度等于，是近地卫星的环绕速度，故飞船在远地点速度一定小于，故A错误；B、飞船在近地点瞬间减速转移到绕地圆轨道后，半长轴减小，故周期减小，故B错误；C、飞船在远地点瞬间加速转移到绕地圆轨道后，动能增加，势能不变，故机械能增加，故C错误；D、近地卫星最快，根据牛顿第二定律，有：=mR故最小周期为：T=2π由于π＞T，故是可能的；故D正确；故选：D．【点评】：本题关键是明确“卫星越高越慢、越低越快”的结论，同时结合牛顿第二定律、宇宙速度、开普勒定律分析，不难． 3．（4分）如图所示，额定功率为P额的汽车从静止开始匀加速启动，最后做匀速运动的过程中，其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中不正确的是（ ） A．B．C．D．【考点】：功率、平均功率和瞬时功率．【专题】：功率的计算专题．【分析】：汽车以恒定牵引力启动时，汽车开始做匀加速直线运动，由P=Fv可知汽车功率逐渐增大，当达到额定功率时，随着速度的增大，牵引力将减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，汽车开始匀速运动，明确了整个汽车启动过程，即可正确解答本题【解析】：解：汽车开始做初速度为零的匀加速直线运动，当达到额定功率时，匀加速结束，然后做加速度逐渐减小的加速运动，直至最后运动运动．开始匀加速时：Ff=ma设匀加速刚结束时速度为v1，有：P额=Fv1最后匀速时：F=f，有：F额=Fvm由以上各式解得：匀加速的末速度为：，最后匀速速度为：．在vt图象中斜率表示加速度，汽车开始加速度不变，后来逐渐减小，故A正确；汽车运动过程中开始加速度不变，后来加速度逐渐减小，最后加速度为零，故B错误；汽车牵引力开始大小不变，然后逐渐减小，最后牵引力等于阻力，故C正确；开始汽车功率逐渐增加，P=Fv=Fat，故为过原点直线，后来功率恒定，故D正确．因选错误，故选：B【点评】：对于机车启动问题，要根据牛顿第二定律和汽车功率P=Fv进行讨论，弄清过程中速度、加速度、牵引力、功率等变化情况 4．（4分）如图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近．已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为ω．万有引力常量为G，则（ ） A．发射卫星b时速度要大于11.2km/s B．卫星a的机械能大于卫星b的机械能 C．卫星a和b下一次相距最近还需经过 D．若要卫星c与b实现对接，可让卫星c加速【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】：人造卫星问题．【分析】：第一宇宙速度7.9km/s是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度，第二宇宙速度11.2km/s是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．卫星从低轨道到高轨道需要克服引力做较多的功．b、c在地球的同步轨道上，所以卫星b、c和地球具有相同的周期和角速度．【解析】：解：A、卫星b绕地球做匀速圆周运动，7.9km/s是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度，11.2km/s是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．所以发射卫星b时速度大于7.9km/s，而小于 11.2km/s，故A错误；B、卫星从低轨道到高轨道需要克服引力做较多的功，卫星a、b质量相同，所以卫星b的机械能大于卫星a的机械能．故B错误；C、b、c在地球的同步轨道上，所以卫星b、c和地球具有相同的周期和角速度．由万有引力提供向心力，即=mω2rω=a距离地球表面的高度为R，所以卫星a的角速度ωa=此时a、b恰好相距最近，到卫星a和b下一次相距最近，（ωaω）t=2πt=，故C正确；D、让卫星c加速，所需的向心力增大，由于万有引力小于所需的向心力，卫星c会做离心运动，离开原轨道，所以不能与b实现对接，故D错误；故选：C．【点评】：理解三种宇宙速度，特别注意第一宇宙速度的三种说法．能抓住万有引力提供向心力列出等式解决问题的思路，再进行讨论求解． 5．（4分）为了探测X星球，一探测飞船在该星球上空绕其做匀速圆周运动时，经过时间t，飞船行程为s，飞船与X星球中心连线扫过的角是θ弧度，万有引力常量为G，X星球半径为R，则可推知X星球密度的表达式是（ ） A．B． C．D．【考点】：万有引力定律及其应用．【专题】：万有引力定律的应用专题．【分析】：根据弧长等于半径乘以圆心角求解轨道半径，根据万有引力定律提供向心力列式求解；【解析】：解：飞船行程为s，飞船与X星球中心连线扫过的角是θ弧度，根据圆周运动知识得弧长为：s=rθ轨道半径为：r=线速度为：v=万有引力定律提供向心力，根据牛顿第二定律，有：=m解得：M=；密度为：ρ==故选：B．【点评】：本题关键抓住万有引力提供向心力，然后根据牛顿第二定律列式求解，不难． 6．（4分）“嫦娥三号”月球探测器与“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行不同．“嫦娥三号”发射升空后，着陆器携带巡视器，经过奔月、环月，最后着陆于月球表面，由巡视器（月球车）进行巡视探测．假设月球的半径为R，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，“嫦娥三号”月球探测器的总质量为m，地球表面重力加速度为g，“环月”运动过程可近似为匀速圆周运动，那么在“环月”运动过程中它的动能可能为（ ） A．mgRB．mgRC．mgRD．mgR【考点】：万有引力定律及其应用．【专题】：万有引力定律的应用专题．【分析】：由万有引力充当向心力，知月球的最大环绕速度为v，再根据动能Ek=mv2求出最大动能，从而得出答案．【解析】：解：由万有引力充当向心力，mg′=m知月球的最大环绕速度为v==，即最大动能为Ek=mv2=mgR，故环月动能可能为D；故选：D．【点评】：本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度的最大值，再进行讨论动能的大小． 7．（4分）（2013洛阳一模）如图，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点．O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为（ ） A．B．C．D．【考点】：平抛运动．【专题】：平抛运动专题．【分析】：根据平抛运动速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍，求出竖直方向上的位移，从而求出竖直方向上的分速度，根据速度方向求出平抛运动的初速度．【解析】：解：飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则tanθ=．因为tanθ=，则竖直位移y=．根据得，．tan，解得．故B正确，A、C、D错误．故选：B．【点评】：解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住速度方向，结合位移关系、速度关系进行求解． 8．（4分）有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为（ ） 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】：将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，根据两物体沿绳子方向的速度相等，求出A的速度，再根据系统机械能守恒，求出B下降的高度，从而求出AB的绳长．【解析】：解：将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有：vBcos60°=vAcos30°所以：vA=vAB组成的系统机械能守恒，有：mgh=mvA2+mvB2所以：h=绳长l=2h=．故D正确，A、B、C错误．故选：D．【点评】：解决本题的关键会对速度进行分解，以及知道AB组成的系统机械能守恒． 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．在下列各题的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，选对但不全者得2分，错选或不选得0分）9．（4分）一质点在光滑水平面上以速度v0做匀速直线运动，当运动到P点时突然受到一个与v0在同一水平面的恒力F的作用，图中a、b、c、d表示物体此后的一小段运动轨迹，其中不正确的是（ ） A．B．C．D．【考点】：物体做曲线运动的条件．【分析】：判断合运动是直线运动还是曲线运动，关键看合速度的方向和合外力的方向是否在同一条直线上．【解析】：解：物体做匀速运动时，受力平衡，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，合外力方向与速度方向不在同一直线上，所以物体一定做曲线运动，且合外力的方向指向弯曲的方向，A图在垂直于F方向上速度有分量，所以曲线不可能弯曲向下；C图象受到外力应该立即做曲线运动．本题选错误的，故选：ABCD【点评】：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了． 10．（4分）在2013年中俄联合军演中，一架中国飞机进行投弹训练，飞机以恒定速度沿着与竖直峭壁平面垂直的方向向着悬崖水平飞行，先后释放炸弹1和炸弹2，释放1和2的时间间隔为△t1；炸弹1和炸弹2均击在竖直峭壁上，且击中的时间间隔为△t2，击中点间距为H．不计空气阻力，重力加速度已知．根据以上信息可以判断出或求出（ ） A．△t1＞△t2 B．△t1＜△t2 C．炸弹1离开飞机到击中悬崖的时间 D．炸弹2离开飞机到击中悬崖下落的高度【考点】：平抛运动．【专题】：平抛运动专题．【分析】：飞机匀速飞行，炸弹做平抛运动，炸弹始终在飞机的正下方，根据平抛运动的分运动公式列式分析即可．【解析】：解：AB、飞机做匀速直线运动，炸弹做平抛运动，故炸弹一直在飞机的正下方，故炸弹1和炸弹2击在悬崖壁上的时间间隔△t2=0；而△t1≠0，故△t1＞△t2；故A正确，B错误；C、如图所示，平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据位移公式，有：h2=h1H=gt12h1=g（t1△t1）2两个方程联立可以解出炸弹1离开飞机到击中悬崖的时间t1，也能求出炸弹2离开飞机到击中悬崖下落的高度；故C、D正确；故选：ACD．【点评】：本题关键是明确炸弹做平抛运动，炸弹、飞机水平方向相对静止，结合平抛运动的分位移公式列式求解即可． 11．（4分）一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为40J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为24J．假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点．则在整个运动过程中，排球的动能变为20J时，其重力势能的可能值为（ ） A．18JB．16JC．JD．J【考点】：功能关系；功的计算．【分析】：根据能量守恒得，来回过程总克服阻力做功8J，即单程克服阻力做功为4J．根据上升过程重力势能的减小量和克服阻力做功的损失的能量得出重力和阻力的关系．再结合动能定理分别求出上升过程和下降过程中动能变为10J时重力势能的值．【解析】：解：由已知条件，来回过程总克服阻力做功4024=16J，即单程克服阻力做功为8J．（1）上升过程，开始重力势能为零，排球克服重力和阻力做功，前者转化为重力势能，最高点处为408=32J，由此可知重力是阻力的4倍，即G=4F，排球动能为20J时，用于克服重力和阻力做功的能量是20J，设通过的位移长度为S，则GS+FS=20J，由G和F关系不难算出GS=16J．（2）下降过程，重力势能32J用于克服阻力做功并转化为动能，设通过的位移长度为L，由动能定理得GLFL=20J，不难算出GL=，重力势能为32JJ=J．即重力势能可能为16J或J．故B、C正确，A、D错误．故选：BC．【点评】：本题综合运用了动能定理、能量守恒定律等知识点，知道重力做功与重力势能的关系，重力做功等于重力势能的减小量． 12．（4分）如图所示，质量为m的滑块在水平面上以速率v撞上劲度系数为k的轻质弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开．已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度且二者未拴接，则下列判断正确的是（ ） A．滑块向右运动过程中，滑块机械能先增大后减小 B．滑块与弹簧接触过程中，滑块的机械能先减小后增大 C．块最终停在距离弹簧右端2x0处 D．滑块与弹簧接触过程中，滑块与弹簧组成的系统机械能一直减小【考点】：功能关系．【分析】：该题的关键是对物体进行正确的过程分析和各过程中物体的受力分析，再结合牛顿运动定律分析物体的运动情况．在进行受力分析时，要注意分析弹簧弹力的变化．【解析】：解：A、滑块向右接触弹簧的运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力．所以滑块向右接触弹簧的运动过程中，是先加速，后减速，即滑块的机械能先增大后减小，故A正确；B、滑块向左运动与弹簧接触过程中，弹簧弹力和摩擦力对滑块做负功，滑块的机械能减小，滑块向右运动过程中由A分析知，滑块的机械能先增大后减小，故B错误；C、根据动能定理，滑块运动过程中只有摩擦力对滑块做功，根据动能定理有：解得：x=2x0，故C正确；D、在滑块与弹簧接触过程中，在滑滑运动过程中地面对滑块的摩擦力一直对滑块做负功，故系统机械能一直在减小，故D正确．故选：ACD．【点评】：解决此类问题，要正确的分析物体运动的过程及物体的受力情况，并会确定运动过程中的临界点和分析在临界点上的受力，当物体接触弹簧向右运动的过程中，开始是加速运动的，当弹力和摩擦力相等时，加速度为零，之后摩擦力要大于弹力，物体开始做减速运动．弹力和摩擦力相等时即为一个临界点 三、填空及实验题（本题共4小题，其中13题4分，14题6分，15题6分，16题8分，共24分）13．（4分）一条水平放置的水管，横截面积S=2.0cm2，距地面高度h=1.8m．水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距离为0.9m．问：每秒内从管口流出来的水有 3×104m3 体积？计算时设管口横截面上各处水的速度都相同，自由落体加速度g=10m/s2，不计空气阻力．【考点】：平抛运动．【专题】：平抛运动专题．【分析】：根据高度求出平抛运动的时间，结合水平距离求出初速度，从而得出每秒内从管口流出来水的体积．【解析】：解：根据h=得，t=，则水平抛运动的初速度，流量Q=vS=1.5×2.0×104m3/s=3×104m3/s．故答案为：3×104m3．【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．14．（6分）质量为0.5kg的小球，从桌面以上高h1=1.2m的A点下落到地面的B点，桌面高h2=0.8m，g取10m/s2．在表格的空白处按要求填入计算数据．【考点】：功能关系．【分析】：根据重力势能表达式Ep=mgh即可求解，注意式中h为物体相对零势能面的高度．空气阻力做负功，机械能减少，但重力做功、重力势能、势能的变化量不变．【解析】：解：以桌面为参考平面，A点的重力势能为：EPA=mgh1=0.5×10×1.2J=6.0J以地面为参考平面，A点的重力势能为：EPA=mg（h1+h2）=0.5×10×（1.2+0.8）J=10J，B点的重力势能为：EPB=mgh=0.5×10×0=0J，整个下落过程中小球重力势能的变化△EP=EPAEPB=10.00=10.0（J）故答案为：6.0；0；10.0．【点评】：本题比较简单，直接考查了重力势能的计算，但要注意重力势能的相对性，物体在参考平面上方，重力势能为正值，若在参考平面下方，其重力势能为负值，不能正负不分． 15．（6分）验证机械能守恒定律的装置如图．在长为L的细线下端拴一个质量为m的金属球，水平木条T装在铁架上部，细线的上端固定在O点．铁架下部装一个刮脸刀片D，当球摆到最低点时恰好把线割断（不计能量损失）．在水平地面上放一张白纸，上面再放一张复写纸，即图中的E．实验方法是：在摆球静止时，量出摆长L（悬点O到球心距离）和球的下缘到地面的竖直高度H．把摆拉至水平，摆线平直，自A点由静止释放．摆到最低点B时，线被割断，球被平抛出去，落在复写纸E上，打出痕迹，记录下落地点C，再量出水平射程x．求出球由A到B过程中动能的增加量△Ek= ，重力势能的减小量△Ep= mgL （重力加速度为g）．最后看△Ek是否与△Ep近似相等而得出机械能守恒的结论．【考点】：验证机械能守恒定律．【专题】：实验题．【分析】：先根据平抛运动的规律求出小球在在B点时的速度，即可求得动能．小球在A点相对于B点的势能为EP=mgL．【解析】：解：小球平抛运动过程，有x=vBtH=解得，小球在在B点时的速度为vB=，在B点时的动能为EK=．小球在A点b比B点高L，相对于B点的势能为EP=mgL．故答案为：；mgL【点评】：本题关键要掌握平抛运动的规律，知道动能和重力势能的表达式，基础题． 16．（8分）如图1所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置．他将光电门固定在直轨道上的O点，用同一重物通过细线拉同一小车，每次小车都从不同位置由静止释放，各位置A、B、C、D、E、F、G（图中只标出了O、G）离O点的距离d分别为8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm，56cm．（1）该实验是否需要测量重物的重力． 不需要 （填“需要”或“不需要”）；（2）该实验是否必须平衡摩擦力？ 否 （填“是”或“否”）；（3）为了探究做功与速度变化的规律，依次得到的实验数据记录如表所示．请选取其中最合适的两行数据在图2的方格纸内描点作图．（4）从图象得到的直接结论是 d与v2成正比 ，从而间接得到做功与物体速度变化的规律是 做功和速度的二次方成正比 ．【考点】：探究功与速度变化的关系．【专题】：实验题．【分析】：该“探究做功与速度变化的关系”的实验中，要验证物块在外力的作用下经过连续相等的位移时，外力做功与物体的速度变化的关系，即：W=Fs与物体的速度v之间的关系．而，与物体的重力无关，与是否存在摩擦力也无关．根据记录的数据判定d与v的关系．【解析】：解：（1）该实验中，根据W=Fs，F=ma和，可得，，即外力做功与重物的质量无关，实验不需要测量重物的质量（重力）；（2）该实验中已经测量了物体的位移与速度，来探究合外力与物体的速度的变化关系，所以是否存在摩擦力对该实验没有影响．故不需要平衡摩擦力．（3）根据表格中记录的数据可得，物体的位移d与物体的速度、以及速度的平方根都不存在正比例的关系，与速度的平方接近正比例关系，所以可选择v2为坐标系的纵坐标．将表格中的数据在dv2坐标系中描点连线如图．（4）从图2的图象得到的直接结论是d与v2成正比；从而间接得到做功与物体速度变化的规律是合外力做功与v2成正比．故答案为：（1）不需要；（2）否；（3）如图；（4）d与v2成正比，做功和速度的二次方成正比．【点评】：该实验不同于课本中的实验，这种情况下我们首先要设法理解实验的原理，然后再根据实验的原理进行解答．属于中档题目． 四、计算题（本题共28分，其中17题7分，18题8分，19题13分．解题过程中要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）17．（7分）质量为2.0103kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4104N．（1）汽车经过半径为50m的弯路时，如果车速达到72km/h，计算说明这辆车是否发生侧滑；（2）为了弯道行车安全，请你对弯道的设计提出合理化建议．（至少两条）【考点】：向心力．【专题】：匀速圆周运动专题．【分析】：（1）汽车做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，可求出所需向心力与侧向最大静摩擦力比较；（2）要防止侧滑，即防止最大静摩擦力不足提供向心力，只要有助于增大摩擦或减小向心力就行【解析】：解：（1）由题意知质量为m=2.0×103kg，速度v=72km/h=20m/s，半径R=50m，需要的向心力设为F，由牛顿第二定律得：=1.6×104N＞1.4×104N，所以发生侧滑；（2）为了弯道行车安全，可以使弯道外高内低，由支持力与重力提供部分向心力；增加路面的粗糙程度，增大摩擦力．答：（1）汽车经过半径为50m的弯路时，如果车速达到72km/h，这辆车会发生侧滑；（2）为了弯道行车安全，可以使弯道外高内低，或增加路面的粗糙程度．【点评】：本题关键找出向心力来源，将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动；第二问是开放性问题，只要有利于增大向心力就行． 18．（8分）太阳系以外存在着许多恒星与行星组成的双星系统．它们运行的原理可以理解为：质量为M的恒星和质量为m的行星（M＞m），在它们之间的万有引力作用下有规则地运动着．如图所示，我们可认为行星在以某一定点C为中心、半径为a的圆周上做匀速圆周运动（图中没有表示出恒星）．设万有引力常量为G，恒星和行星的大小可忽略不计．（1）求恒星与C点间的距离．（2）计算恒星的运行速率．【考点】：万有引力定律及其应用．【专题】：万有引力定律的应用专题．【分析】：（1）恒星与行星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，相互之间的万有引力提供各自的向心力，而且两颗恒星有相同的角速度和周期．根据牛顿第二定律分别对两星进行列式，来求解．（2）根据万有引力等于向心力，由牛顿第二定律列式求解恒星的运行速率v．【解析】：解：（1）恒星和行星做圆周运动的角速度、向心力的大小均相同，则对行星m，F=mω2Rm…①对恒星M，F′=Mω2RM…②可得RM=a（2）恒星运动的轨道和位置大致如图，对恒星M有根据万有引力提供向心力，=M解得v=答：（1）恒星与C点间的距离是a．（2）恒星的运行速率是．【点评】：本题是双星问题，关键抓住两点：一是双星由相互间的万有引力提供向心力；双星的条件是：角速度或周期相等． 19．（13分）一质量为m=2kg的小滑块，从倾角为37°的光滑斜面上的A点由静止滑下，斜面在B处与一水平传送带平滑连接，传送带左端C与一竖直光滑半圆弧平滑连接，已知斜面AB长0.75m，圆弧轨道半径为0.15m，D为圆弧上与圆心等高的点，E为圆弧轨道最高点，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.3，重力加速度g取10m/s2．（1）当传送带静止时，滑块恰好能滑到D点，求B，C两点间的距离；（2）若传送带顺时针转动，从A点以一定初速度下滑的小滑块恰好能通过最高点E，求小滑块的初速度大小；（3）若传送带逆时针转动，从A点由静止释放的小滑块能通过最高点E，求传送带的最小速度及此过程小滑块B到C的时间．【考点】：动能定理；向心力．【专题】：动能定理的应用专题．【分析】：（1）整个过程中能量守恒，求出初始和末势能后作差，即为摩擦力在BC上做的负功，可得BC距离；（2）若传送带顺时针转动，摩擦力始终水平向右，做负功，根据能量守恒可求初动能，进而求出初速度；（3）若传送带逆时针转动，且速度较小时，摩擦力水平向右，运动过程是先减速，减速到和传送带速度相同时，匀速运动；用临界分析法，假设物块...
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