高中物理人教版本冊總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí) 全國公開課

2023學(xué)年福建省廈門市高一（下）期末物理試卷一、選擇題：共14小題，其中第1至第10題只有一個選項(xiàng)符合題意，每題3分；第11至第14題有兩個或兩個以上選項(xiàng)符合題意，每題4分．共46分．1．做勻速圓周運(yùn)動的物體，不發(fā)生變化的物理量是（）A．線速度 B．角速度 C．加速度 D．向心力2．在勻速行駛的火車上，乘客豎直向上拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，則地面上的觀察者看到（）A．小球作勻變速直線運(yùn)動 B．小球作勻速直線運(yùn)動C．小球作勻變速曲線運(yùn)動 D．小球作豎直上拋運(yùn)動3．下列圖中實(shí)線為河岸，河水的流動方向如圖中v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線．則其中可能正確是（）A． B． C． D．4．將一小球以l0m/s的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，ls末小球落地，已知g=l0m/s2，則（）A．小球下落高度為l0mB．落地速度為20m/sC．落地時速度方向與豎直方向成45°角D．落地時加速度方向與豎直方向成45°角5．“能量”的國際單位為“焦耳”，它是一個導(dǎo)出單位，如果用力學(xué)中的“基本單位”表達(dá)，則“能量”的單位是（）A．kg?m?s﹣1 B．kg?m?s﹣2 C．kg?m2?s﹣2 D．kg2?m2?s﹣26．如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊，從傾角為θ的斜面頂端無初速度沿斜面下滑至底端，末速度大小為v，則（）A．此過程中重力的平均功率為mgvB．此過程中重力的平均功率為C．到達(dá)底端時重力的瞬時功率為mgvcosθD．到達(dá)底端時重力的瞬時功率為mgvsinθ7．在勻速轉(zhuǎn)動的豎直圓筒內(nèi)壁上有一個小物體，與圓筒保持相對靜止隨圓筒一起轉(zhuǎn)動，則下列關(guān)于小物體受到的摩擦力的說法中正確的是（）A．摩擦力提供向心力B．摩擦力與彈力的合力提供向心力C．摩擦力方向豎直向上D．摩擦力方向水平指向圓心8．當(dāng)物體克服重力做功時，物體的（）A．重力勢能一定增加，動能一定減小B．重力勢能一定減小，動能一定增加C．重力勢能不一定增加，動能一定增加D．重力勢能一定增加，動能不一定減小9．a(chǎn)、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上繞行方向相同的三顆衛(wèi)星，衛(wèi)星a和衛(wèi)星b的質(zhì)量相等且大于衛(wèi)星c的質(zhì)量，則下列說法錯誤的是（）A．衛(wèi)星a受到的萬有引力最大B．衛(wèi)星b、c的加速度大小相等，且小于衛(wèi)星a的加速度C．衛(wèi)星b、c的周期相等，且大于衛(wèi)星a的周期D．衛(wèi)星b、c的角速度大小相等，且大于衛(wèi)星a的角速度10．如圖是自行車傳動機(jī)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為R1的大鏈輪，Ⅱ是半徑為R2的小飛輪，Ⅲ是半徑為R3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n（單位：r/s），則自行車后輪邊緣的線速度為（）A． B． C． D．11．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和B，它們與盤間的動摩擦因數(shù)相同，它們與盤面之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，此時兩物體剛好就要發(fā)生滑動，則（）A．細(xì)線中的拉力小于B受到的最大靜摩擦力B．細(xì)線中的拉力大于A受到的最大靜摩擦力C．燒斷細(xì)線，兩物體都會相對圓盤發(fā)生滑動D．燒斷細(xì)線，只有物體A相對圓盤發(fā)生滑動12．如圖所示，用平行于斜面的拉力F拉著木箱沿粗糙斜面勻減速向上移動，在木箱尚未停止運(yùn)動的過程中，下列說法中正確的是（）A．木箱的機(jī)械能一定不守恒B．拉力做的功小于木箱克服摩擦力與克服重力做的功之和C．拉力做的功等于木箱增加的機(jī)械能D．拉力與摩擦力做的功之和等于木箱機(jī)械能的增量13．太極球是廣大市民中較流行的一種健身器材．將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動，且在運(yùn)動到圖中的A、B、C、D位置時球與板間無相對運(yùn)動趨勢．A為圓周的最高點(diǎn)，C為最低點(diǎn)，B、D與圓心O等高，圓周半徑為R，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則（）A．在B、D兩處球受到的合力大小相等B．在D處板對球施加的彈力提供向心力C．在C處板對球施加的力比在A處對球施加的力大2mgD．太極球做勻速圓周運(yùn)動的速率可以小于14．如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)．通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（）A．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．t1～t2這段時間內(nèi)，小球的動能先增加后減少C．t1～t2這段時間內(nèi)，小球減少的機(jī)械能大于彈簧增加的彈性勢能D．t2～t3這段時間內(nèi)，小球增加的機(jī)械能小于彈簧減少的彈性勢能二、實(shí)驗(yàn)題：本題共1小題，共12分．把答案填寫在相應(yīng)橫線上．15．有兩個實(shí)驗(yàn)小組在完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，分別用了以下兩種方法：（1）第一組利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．①該小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作：A．打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的“直流輸出”上B．釋放紙帶后接通電源，打出一條紙帶，并更換紙帶重復(fù)若干次C．選擇理想的紙帶，在紙帶上取若干個連續(xù)點(diǎn)，分別測出這些點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離D．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是______（填選項(xiàng)前的字母）．②若所用電源的周期為T，該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖2所示的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一點(diǎn)．分別測出連續(xù)點(diǎn)A、B、C與O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3，重物質(zhì)量為m，重力加速度為g，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物的重力勢能的減少量等于______，動能的增加量等于______．（用所給的符號表示）（2）另一組同學(xué)用如圖3所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，物體A和B系在輕質(zhì)細(xì)繩兩端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪．讓A、B由靜止釋放（物體A質(zhì)量大于B）．1、2處分別安裝光電門，用來測量物體上的遮光片通過該處的時間．①實(shí)驗(yàn)中測量出物體A的質(zhì)量mA、物體B的質(zhì)量mB、遮光片的寬度d、光電門1、2間的距離h、遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2，則可計(jì)算出遮光片經(jīng)過光電門1時速率為______．②若實(shí)驗(yàn)滿足表達(dá)式______（用①中測出物理量的符號和重力加速度g表示），則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．三、計(jì)算題：本題共4小題，共42分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值的計(jì)算題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位，或按題目要求作答．16．在離地面高度為500m的空中，有一架以50m/s的速度水平勻速飛行的飛機(jī)投下救災(zāi)物資，若忽略空氣阻力的影響，取g=l0m/s2，求：（1）物資經(jīng)多長時間落到地面；（2）物資整個落地過程的位移大小以及位移與水平方向的夾角分別是多少？17．“玉兔號”登月車在月球表面接觸的第一步實(shí)現(xiàn)了中國人“奔月”的偉大夢想，若機(jī)器人“玉兔號”在月球表面做了豎直上拋實(shí)驗(yàn)，測得物體以初速v0拋出后，上升的最大高度為h，已知月球半徑為R，求：（1）月球表面重力加速度．（2）周期為T的繞月做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，離月球表面的高度H．18．在水平轉(zhuǎn)臺上開有一小孔O，一根輕繩穿過小孔，一端拴一小物體A，另一端連接到拉力傳感器，O與A物間的距離為，如圖甲所示．設(shè)轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的角速度為ω，轉(zhuǎn)動過程中物體A始終與轉(zhuǎn)臺相對靜止，物體A受到的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動時拉力傳感器的讀數(shù)F與對應(yīng)的ω2圖象如圖乙所示．求：（1）當(dāng)轉(zhuǎn)臺以角速度ω═3rad/s旋轉(zhuǎn)時，物體A的向心加速度的大?。?）物體A的質(zhì)量和物體與轉(zhuǎn)臺之間的動摩擦因素．19．如圖，在半徑為r的軸上懸掛著一個質(zhì)量為M的水桶P，軸上均勻分布著6根手柄，每個柄端固定有質(zhì)量均為m的金屬球，球離軸心的距離為l，輪軸、繩和手柄的質(zhì)量及摩擦均不計(jì)，現(xiàn)由靜止釋放水桶，整個裝置開始轉(zhuǎn)動．（1）從圖示位置開始轉(zhuǎn)過60°時，6個金屬球中重力勢能減少最多的是多少？（2）當(dāng)水桶下降的高度為h時，水桶的速度為多少？（3）當(dāng)水桶下降的高度為h時，若轉(zhuǎn)輪恰好轉(zhuǎn)過480°，求手柄對圖中最底部的球所做的功．

2023學(xué)年福建省廈門市高一（下）期末物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題：共14小題，其中第1至第10題只有一個選項(xiàng)符合題意，每題3分；第11至第14題有兩個或兩個以上選項(xiàng)符合題意，每題4分．共46分．1．做勻速圓周運(yùn)動的物體，不發(fā)生變化的物理量是（）A．線速度 B．角速度 C．加速度 D．向心力【考點(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動．【分析】根據(jù)矢量與標(biāo)量的特點(diǎn)，來判斷物理量是不是變化，進(jìn)而作出選擇．【解答】解：A、勻速圓周運(yùn)動速度大小不變，方向改變．故A錯誤；B、角速度是大小與方向均不變，故B正確；C、勻速圓周運(yùn)動的加速度始終指向圓心，方向時刻改變，故C錯誤；D、勻速圓周運(yùn)動的向心力始終指向圓心，方向時刻改變，故D錯誤；故選：B2．在勻速行駛的火車上，乘客豎直向上拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，則地面上的觀察者看到（）A．小球作勻變速直線運(yùn)動 B．小球作勻速直線運(yùn)動C．小球作勻變速曲線運(yùn)動 D．小球作豎直上拋運(yùn)動【考點(diǎn)】參考系和坐標(biāo)系．【分析】從勻速行駛的火車上釋放小球，僅受到重力作用，根據(jù)初速度與合力的夾角判斷運(yùn)動性質(zhì)【解答】解：在勻速行駛的火車上，豎直向上拋出一個小球，小球同時參與兩個方向的運(yùn)動，合初速度斜向上，與重力不在一條直線上，地面上的觀察者看到的是斜上拋運(yùn)動，運(yùn)動性質(zhì)是勻變速曲線運(yùn)動，故C正確，ABD錯誤；故選：C3．下列圖中實(shí)線為河岸，河水的流動方向如圖中v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線．則其中可能正確是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】運(yùn)動的合成和分解．【分析】小船參與了靜水中的運(yùn)動和水流的運(yùn)動，最終的運(yùn)動是這兩個運(yùn)動的合運(yùn)動，根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行分析．【解答】解：A、靜水速垂直于河岸，根據(jù)平行四邊形定則知，合速度的方向偏向下游．故A錯誤．B、當(dāng)船頭偏上游時，若船靜水中速度與水流速度的合速度垂直河岸，會出現(xiàn)這種軌跡，故B正確；C、因船頭垂直河岸，又存在水流，因此不可能出現(xiàn)這種運(yùn)動軌跡．故C錯誤．D、船頭的指向?yàn)殪o水速的方向，靜水速的方向與水流速度的合速度的方向，應(yīng)偏向下游．故D錯誤．故選：B．4．將一小球以l0m/s的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，ls末小球落地，已知g=l0m/s2，則（）A．小球下落高度為l0mB．落地速度為20m/sC．落地時速度方向與豎直方向成45°角D．落地時加速度方向與豎直方向成45°角【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動．【分析】根據(jù)運(yùn)動的時間，結(jié)合位移時間公式求出小球下落的高度；根據(jù)速度時間公式求出物體落地的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出落地的速度大小以及方向．【解答】解：A、小球下落的高度h=，故A錯誤．B、小球落地時的豎直分速度vy=gt=10×1m/s=10m/s，根據(jù)平行四邊形定則知，落地的速度m/s=m/s，故B錯誤．C、根據(jù)平行四邊形定則知，落地速度方向與水平方向夾角的正切值tanα=，則落地時的速度方向與豎直方向的夾角為45度，故C正確．D、平拋運(yùn)動的加速度方向不變，始終豎直向下，故D錯誤．故選：C．5．“能量”的國際單位為“焦耳”，它是一個導(dǎo)出單位，如果用力學(xué)中的“基本單位”表達(dá)，則“能量”的單位是（）A．kg?m?s﹣1 B．kg?m?s﹣2 C．kg?m2?s﹣2 D．kg2?m2?s﹣2【考點(diǎn)】力學(xué)單位制．【分析】解答本題關(guān)鍵應(yīng)掌握：國際單位制中七個基本單位，力學(xué)中有三個：kg、s、m．焦耳是導(dǎo)出單位，可以由基本單位表示．【解答】解：在國際單位制中，能量的單位是焦耳，符號是J，根據(jù)W=Fs，，故C正確，ABD錯誤；故選：C6．如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊，從傾角為θ的斜面頂端無初速度沿斜面下滑至底端，末速度大小為v，則（）A．此過程中重力的平均功率為mgvB．此過程中重力的平均功率為C．到達(dá)底端時重力的瞬時功率為mgvcosθD．到達(dá)底端時重力的瞬時功率為mgvsinθ【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時功率．【分析】根據(jù)平均速度的推論求出該過程中滑塊的平均速度，結(jié)合平均功率的公式求出重力的平均功率．根據(jù)到達(dá)底端時的瞬時速度大小，結(jié)合瞬時功率求出滑塊到達(dá)底端時重力的瞬時功率．【解答】解：A、根據(jù)平均速度推論知，滑塊下滑的平均速度，方向沿斜面向下，則重力的平均功率，故AB錯誤．C、滑塊到達(dá)底端時重力的瞬時功率P=mgvcos（90°﹣θ）=mgvsinθ，故C錯誤，D正確．故選：D．7．在勻速轉(zhuǎn)動的豎直圓筒內(nèi)壁上有一個小物體，與圓筒保持相對靜止隨圓筒一起轉(zhuǎn)動，則下列關(guān)于小物體受到的摩擦力的說法中正確的是（）A．摩擦力提供向心力B．摩擦力與彈力的合力提供向心力C．摩擦力方向豎直向上D．摩擦力方向水平指向圓心【考點(diǎn)】向心力；摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】本題中應(yīng)該首先對物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動情況分析，然后確定向心力來源！【解答】解：物體做勻速圓周運(yùn)動，合力指向圓心；受力如圖重力G與靜摩擦力f平衡，支持力N提供向心力；故ABD錯誤，C正確故選：C8．當(dāng)物體克服重力做功時，物體的（）A．重力勢能一定增加，動能一定減小B．重力勢能一定減小，動能一定增加C．重力勢能不一定增加，動能一定增加D．重力勢能一定增加，動能不一定減小【考點(diǎn)】功能關(guān)系；重力勢能．【分析】重力做功是重力勢能轉(zhuǎn)化的量度，重力做正功時，重力勢能一定減小，相反，重力做負(fù)功，重力勢能一定增大，而其他能如何變化，無法判斷．【解答】解：當(dāng)物體克服重力做功時，物體的高度增大，重力勢能一定增加，但其他能如何變化不能判斷，可知，動能不一定減小，故ABC錯誤，D正確．故選：D9．a(chǎn)、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上繞行方向相同的三顆衛(wèi)星，衛(wèi)星a和衛(wèi)星b的質(zhì)量相等且大于衛(wèi)星c的質(zhì)量，則下列說法錯誤的是（）A．衛(wèi)星a受到的萬有引力最大B．衛(wèi)星b、c的加速度大小相等，且小于衛(wèi)星a的加速度C．衛(wèi)星b、c的周期相等，且大于衛(wèi)星a的周期D．衛(wèi)星b、c的角速度大小相等，且大于衛(wèi)星a的角速度【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，根據(jù)圖示情景確定衛(wèi)星的軌道半徑關(guān)系，然后萬有引力公式與牛頓第二定律分析答題．【解答】解：由圖示情景可知：ra＜rb=rc，由題意可知：ma=mb＞mc；A、衛(wèi)星受到的引力：F=G，已知：ra＜rb=rc，ma=mb＞mc，則：Fa＞Fb＞Fc，故A正確；B、由牛頓第二定律得：G=ma，解得：a=，已知：ra＜rb=rc，則：aa＞ab=ac，故B正確；C、由牛頓第二定律得：G=mr，解得：T=2π，已知：ra＜rb=rc，則：Ta＜Tb=Tc，故C正確；D、由牛頓第二定律得：G=mω2r，解得：ω=，已知：ra＜rb=rc，則：ωa＞ωb=ωc，故D錯誤；本題選錯誤的，故選：D．10．如圖是自行車傳動機(jī)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為R1的大鏈輪，Ⅱ是半徑為R2的小飛輪，Ⅲ是半徑為R3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n（單位：r/s），則自行車后輪邊緣的線速度為（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】大齒輪和小齒輪靠鏈條傳動，線速度相等，根據(jù)半徑關(guān)系可以求出小齒輪的角速度．后輪與小齒輪具有相同的角速度，若要求出自行車的速度，需要知道后輪的半徑，抓住角速度相等，求出自行車的速度．【解答】解：轉(zhuǎn)速為單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，因?yàn)檗D(zhuǎn)動一圈，對圓心轉(zhuǎn)的角度為2π，所以ω=2πn，因?yàn)橐獪y量自行車車輪III邊緣上的線速度的大小，根據(jù)題意知：輪I和輪II邊緣上的線速度的大小相等，據(jù)v=rω可知：r1ω1=r2ω2，已知ω1=2πn，則輪II的角速度ω2=ω1．因?yàn)檩咺I和輪III共軸，所以轉(zhuǎn)動的ω相等即ω3=ω2，根據(jù)v=rω可知，v=R3ω3=；所以選項(xiàng)D正確．故選：D11．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和B，它們與盤間的動摩擦因數(shù)相同，它們與盤面之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，此時兩物體剛好就要發(fā)生滑動，則（）A．細(xì)線中的拉力小于B受到的最大靜摩擦力B．細(xì)線中的拉力大于A受到的最大靜摩擦力C．燒斷細(xì)線，兩物體都會相對圓盤發(fā)生滑動D．燒斷細(xì)線，只有物體A相對圓盤發(fā)生滑動【考點(diǎn)】向心力；摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】對AB兩個物體進(jìn)行受力分析，找出向心力的來源，即可判斷燒斷細(xì)線后AB的運(yùn)動情況．【解答】解：A、B一起隨圓盤做圓周運(yùn)動，當(dāng)兩物體剛好就要發(fā)生滑動時，兩物體所受的摩擦力都達(dá)到最大靜摩擦力．A、對B，根據(jù)牛頓第二定律有：，可知細(xì)線的拉力小于B受到的最大靜摩擦力，故A正確．B、對A，根據(jù)牛頓第二定律有：，因?yàn)锳、B與圓盤間的動摩擦因數(shù)相同，質(zhì)量相等，則最大靜摩擦力相等，細(xì)線的拉力小于A受到的最大靜摩擦力，故B錯誤．C、燒斷細(xì)線，細(xì)線拉力消失，對B，由于最大靜摩擦力大于向心力，所以B不會發(fā)生滑動，靠靜摩擦力提供向心力，對A，最大靜摩擦力不夠提供向心力，A相對圓盤發(fā)生滑動，故C錯誤，D正確．故選：AD．12．如圖所示，用平行于斜面的拉力F拉著木箱沿粗糙斜面勻減速向上移動，在木箱尚未停止運(yùn)動的過程中，下列說法中正確的是（）A．木箱的機(jī)械能一定不守恒B．拉力做的功小于木箱克服摩擦力與克服重力做的功之和C．拉力做的功等于木箱增加的機(jī)械能D．拉力與摩擦力做的功之和等于木箱機(jī)械能的增量【考點(diǎn)】功能關(guān)系．【分析】對木箱進(jìn)行受力分析，找出在木箱運(yùn)動中有哪些力做功，做什么功，同時結(jié)合功能關(guān)系找出能量之間的轉(zhuǎn)化，由動能定理及機(jī)械能守恒可得出各功及能量之間的關(guān)系．【解答】解：A、在木箱移動過程中，受力分析如圖所示．這四個力中，重力、拉力和滑動摩擦力對物體做功．由于拉力與滑動摩擦力的合力方向不能確定，它們的合力對物體做功情況不能判斷，若F=f，拉力和摩擦力對木箱做功的代數(shù)和為零，則木箱的機(jī)械能守恒，故A錯誤．B、木箱做勻減速運(yùn)動，動能減小，根據(jù)動能定理知，外力對木箱做功的代數(shù)和為負(fù)值，則拉力做的功小于木箱克服摩擦力與克服重力做的功之和．故B正確．CD、根據(jù)功能關(guān)系知，拉力做的功與摩擦力做的功之和等于木箱增機(jī)械能的增量，故C錯誤，D正確．故選：BD13．太極球是廣大市民中較流行的一種健身器材．將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動，且在運(yùn)動到圖中的A、B、C、D位置時球與板間無相對運(yùn)動趨勢．A為圓周的最高點(diǎn)，C為最低點(diǎn)，B、D與圓心O等高，圓周半徑為R，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則（）A．在B、D兩處球受到的合力大小相等B．在D處板對球施加的彈力提供向心力C．在C處板對球施加的力比在A處對球施加的力大2mgD．太極球做勻速圓周運(yùn)動的速率可以小于【考點(diǎn)】向心力．【分析】人在運(yùn)動過程中受重力和支持力，由合力提供向心力．根據(jù)向心力公式和臨界條件分析即可．【解答】解：A、小球做勻速圓周運(yùn)動，由合力提供向心力，由F=m知，在B、D兩處球受到的合力大小相等，故A正確．B、在D處，由板對球施加的彈力和重力的合力提供向心力，故B錯誤．C、在C處，由牛頓第二定律得：Fc+mg=m．在D處，由牛頓第二定律得：FD﹣mg=m．聯(lián)立解得，F(xiàn)D﹣Fc=2mg，即在C處板對球施加的力比在A處對球施加的力大2mg．故C正確．D、太極球恰好到達(dá)C時，由mg=m，則得最高點(diǎn)C的臨界速度為v0=，所以太極球做勻速圓周運(yùn)動的速率可以必須大于等于，故D錯誤．故選：AC14．如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)．通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（）A．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．t1～t2這段時間內(nèi)，小球的動能先增加后減少C．t1～t2這段時間內(nèi)，小球減少的機(jī)械能大于彈簧增加的彈性勢能D．t2～t3這段時間內(nèi)，小球增加的機(jī)械能小于彈簧減少的彈性勢能【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；彈性勢能．【分析】由圖可知，彈簧彈力F隨時間t減小，小球和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)，機(jī)械能不守恒；小球先自由下落，與彈簧接觸后，壓縮彈簧，在下降的過程中，彈力不斷變大，彈力先小于重力，后大于重力，小球先加速后減小，合力為零時速度最大，根據(jù)小球的受力情況分析其運(yùn)動情況；根據(jù)功能關(guān)系分析系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化情況．【解答】解：A、由圖可知，彈簧彈力F隨時間t減小，有機(jī)械能損失，所以小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯誤；B、由圖知，t1時刻小球剛與彈簧接觸，此時小球的重力大于彈簧的彈力，小球?qū)⒗^續(xù)向下做加速運(yùn)動，此時小球的動能不是最大，當(dāng)彈力增大到與重力平衡，即加速度減為零時，速度達(dá)到最大，動能最大；t2時刻，彈力F最大，故彈簧的壓縮量最大，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)，動能最小，為0，所以t1～t2這段時間內(nèi)，小球的動能先增加后減少，故B正確；C、t1～t2這段時間內(nèi)，小球減少的機(jī)械能等于彈簧增加的彈性勢能和克服阻力做功，所以小球減少的機(jī)械能大于彈簧增加的彈性勢能，故C正確；D、t2～t3這段時間內(nèi)，彈簧減少的彈性勢能等于小球增加的機(jī)械能和克服阻力做功，所以小球增加的機(jī)械能小于彈簧減少的彈性勢能，故D正確．故選：BCD．二、實(shí)驗(yàn)題：本題共1小題，共12分．把答案填寫在相應(yīng)橫線上．15．有兩個實(shí)驗(yàn)小組在完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，分別用了以下兩種方法：（1）第一組利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．①該小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作：A．打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的“直流輸出”上B．釋放紙帶后接通電源，打出一條紙帶，并更換紙帶重復(fù)若干次C．選擇理想的紙帶，在紙帶上取若干個連續(xù)點(diǎn)，分別測出這些點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離D．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是AB（填選項(xiàng)前的字母）．②若所用電源的周期為T，該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖2所示的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一點(diǎn)．分別測出連續(xù)點(diǎn)A、B、C與O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3，重物質(zhì)量為m，重力加速度為g，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物的重力勢能的減少量等于mgh2，動能的增加量等于．（用所給的符號表示）（2）另一組同學(xué)用如圖3所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，物體A和B系在輕質(zhì)細(xì)繩兩端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪．讓A、B由靜止釋放（物體A質(zhì)量大于B）．1、2處分別安裝光電門，用來測量物體上的遮光片通過該處的時間．①實(shí)驗(yàn)中測量出物體A的質(zhì)量mA、物體B的質(zhì)量mB、遮光片的寬度d、光電門1、2間的距離h、遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2，則可計(jì)算出遮光片經(jīng)過光電門1時速率為．②若實(shí)驗(yàn)滿足表達(dá)式（mA﹣mB）gh=（用①中測出物理量的符號和重力加速度g表示），則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定不正確的操作步驟．根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動能的增加量．（2）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度得出遮光片通過兩個光電門的瞬時速度，結(jié)合系統(tǒng)重力勢能的減小量等于動能的增加量得出滿足的表達(dá)式．【解答】解：（1）①A、打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，故A錯誤．B、實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故B錯誤．C、選擇理想的紙帶，在紙帶上取若干個連續(xù)點(diǎn)，分別測出這些點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離，根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能，故C、D正確．本題選不正確的，故選：AB．②從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh2，B點(diǎn)的速度為：，則動能的增加量為：=．（2）①根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，遮光片經(jīng)過光電門1的瞬時速度為：v1=，②系統(tǒng)重力勢能的減小量為：△Ep=（mA﹣mB）gh，系統(tǒng)動能的增加量為：=．則若（mA﹣mB）gh=，機(jī)械能守恒．故答案為：（1）①AB，②mgh2，．（2）①，②（mA﹣mB）gh=．三、計(jì)算題：本題共4小題，共42分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值的計(jì)算題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位，或按題目要求作答．16．在離地面高度為500m的空中，有一架以50m/s的速度水平勻速飛行的飛機(jī)投下救災(zāi)物資，若忽略空氣阻力的影響，取g=l0m/s2，求：（1）物資經(jīng)多長時間落到地面；（2）物資整個落地過程的位移大小以及位移與水平方向的夾角分別是多少？【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動．【分析】（1）根據(jù)高度，結(jié)合位移時間公式求出物資落地的時間．（2）根據(jù)初速度和時間求出落地過程中的位移大小，結(jié)合平行四邊形定則求出位移與水平方向的夾角．【解答】解：（1）根據(jù)h=得，物資落地的時間t=．（2）物資的水平位移x=v0t=50×10m=500m，則物資的位移大小s=m=m．根據(jù)平行四邊形定則，，則位移與水平方向的夾角為45°．答：（1）物資經(jīng)過10s時間落到地面；（2）物資整個落地過程中的位移大小為m，位移與水平方向的夾角為45°．17．“玉兔號”登月車在月球表面接觸的第一步實(shí)現(xiàn)了中國人“奔月”的偉大夢想，若機(jī)器人“玉兔號”在月球表面做了豎直上拋實(shí)驗(yàn)，測得物體以初速v0拋出后，上升的最大高度為h，已知月球半徑為R，求：（1）月球表面重力加速度．（2）周期為T的繞月做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，離月球表面的高度H．【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】（1）物體做豎直上拋運(yùn)動，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式可以求出重力加速度．（2）衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，由萬有引力公式與牛頓第二定律可以求出衛(wèi)星的高度．【解答】解：（1）物體做豎直上拋運(yùn)動，物體上升的高度：h=，月球表面的重力加速度：g=；（2）衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G=m（R+H），月球表面的物體受到的萬有引力等于重力，即：G=m′g，解得：H=﹣R；答：（1）月球表面重力加速度為．（2）周期為T的繞月做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，離月球表面的高度H為：﹣R．18．在水平轉(zhuǎn)臺上開有一小孔O，一根輕繩穿過小孔，一端拴一小物體A，另一端連接到拉力傳感器，O與A物間的距離為，如圖甲所示．設(shè)轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的角速度為ω，轉(zhuǎn)動過程中物體A始終與轉(zhuǎn)臺相對靜止，物體A受到的最大靜摩擦