2020年高一物理下冊(cè)期末模擬試卷及答案（九）

2020年高一物理下冊(cè)期末模擬試卷及答案（九）

一、選擇題（共12個(gè)小題，共48分.1到7題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,

每題4分；8到12題至少有兩個(gè)選項(xiàng)符合題意，每題4分，選對(duì)但

不選全得2分，有錯(cuò)選不得分）

1.關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)可以升高

B.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定與等勢(shì)面垂直

C.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零

D.隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低

2.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板A與一靈敏靜電計(jì)

相連，極板B接地.若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，由觀察到的靜電計(jì)指

針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是（）

A.兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變大

B.兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變小

C.極板上的電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變小

D.極板上的電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變大

3.如圖所示，將小球從空中的A點(diǎn)以速度v水平向右拋出，不計(jì)空

氣阻力，小球剛好擦過豎直檔板落在地面上的B點(diǎn).若使小球的落地

點(diǎn)位于擋板和B點(diǎn)之間，下列方法可行的是（）

A.在A點(diǎn)將小球以小于v的速度水平拋出

B.在A點(diǎn)將小球以大于v的速度水平拋出

C.在A點(diǎn)正下方某位置將小球以小于v的速度水平拋出

D.在A點(diǎn)正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出

4.兩個(gè)質(zhì)量不同的天體構(gòu)成雙星系統(tǒng)，它們以二者連線上的某一點(diǎn)

為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.質(zhì)量大的天體線速度較大

B.質(zhì)量小的天體角速度較大

C.兩個(gè)天體的向心力大小相等

D.若在圓心處放一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它受到的合力為零

5.2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了"神舟〃七號(hào)載入航天飛

行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙.飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)

343千米處P點(diǎn)點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,

在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘.下列判斷正確的是（）

A.飛船變軌前后的機(jī)械能相等

B.飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C.飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度

D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)P時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌

道運(yùn)動(dòng)的加速度

6.如圖，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、

P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為力M，ON，OP，力Q，一電子

由M點(diǎn)分別到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，則

A.直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，0M>0Q

B.直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，4）M>力N

C.若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D.若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功

7.如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端系一物體.物體在A處時(shí)，

彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài).現(xiàn)用手托住物體使它從A處緩慢下降，到達(dá)B

處時(shí)，手和物體自然分開.此過程中，物體克服手的支持力所做的功

為W.不考慮空氣阻力.關(guān)于此過程，下列說(shuō)法正確的有（）

A.物體重力勢(shì)能減小量一定大于W

B.彈簧彈性勢(shì)能增加量一定小于W

C.物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量為W

D.若將物體從A處由靜止釋放，則物體到達(dá)B處時(shí)的動(dòng)能為W

8.如圖所示，實(shí)線MN是一正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，

虛線ab是一個(gè)帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）穿越這條電場(chǎng)線的軌跡.下

列結(jié)論正確的是（）

A.點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)的左側(cè)

B.帶電粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能小于在b的動(dòng)能

C.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度

D.帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

9.汽車以額定功率在平直公路上勻速行駛，匕時(shí)刻司機(jī)減小了油門,

使汽車的輸出功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時(shí)刻

汽車又開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)（設(shè)整個(gè)過程中汽車所受的阻力不變）則

從匕到t2的這段時(shí)間內(nèi)（）

A.汽車的牽引力逐漸增大B.汽車的牽引力逐漸減小

C.汽車的速度逐漸增大D.汽車的速度逐漸減小

10.如圖所示，某無(wú)限長(zhǎng)粗糙絕緣直桿與等量異種電荷連線的中垂線

重合，桿豎直放置.桿上有A、B、0三點(diǎn)，其中0為等量異種電荷

連線的中點(diǎn)，AO=BO.現(xiàn)有一帶電小圓環(huán)從桿上A點(diǎn)以初速度V。向B

點(diǎn)滑動(dòng)，滑到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0.則關(guān)于小圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法

正確的是（）

B

①。。

并

A.運(yùn)動(dòng)的加速度先變大再變小

B.電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

C.運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)的動(dòng)能為初動(dòng)能的一半

D.運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的速度小于等

11.放置于固定斜面上的物塊，在平行于斜面向上的拉力F作用下,

沿斜面向上做直線運(yùn)動(dòng).拉力F和物塊速度v隨時(shí)間t變化的圖象如

圖，貝IJ（）

A.第：1s內(nèi)物塊受到的合外力為0.5N

B.物塊的質(zhì)量為11kg

C.第1s內(nèi)拉力F的功率逐漸增大

D.前3s內(nèi)物塊機(jī)械能先增大后不變

12.如圖所示，細(xì)線拴一帶負(fù)電的小球，球處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)

中，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則（）

E

A.小球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的張力一定最小

C.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，球的線速度一定最大

D.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)一，電勢(shì)能一定最大

二、實(shí)驗(yàn)題（共18分）

13.某興趣小組通過物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，探究"合外力做功和

物體速度v變化的關(guān)系〃.實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想：

①W88V③W8V2.

他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固

定一個(gè)速度傳感器，每次實(shí)驗(yàn)物體都從不同位置處由靜止釋放.

（1）實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)出木板與水平面的夾角？—.

（2）同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).其中L”L2、1_3、1_4

代表物體分別從不同高度處無(wú)初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的

距離，Vi、V2、V3、V4...,表示物體每次通過Q點(diǎn)的速度.

實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234...

VViv2v3v4...

他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象，由圖象形狀得出

結(jié)論論Wav2.

他們的做法是否合適，并說(shuō)明理由？—.

（3）在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力大?。ㄟx填"會(huì)"或"不會(huì)"）

影響得出的探究結(jié)果.

14.（14分）如甲圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物

帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

①已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的

鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需的器材是—.

A.直流電源、天平及祛碼B.直流電源、刻度尺

C.交流電源、天平及祛碼D.交流電源、刻度尺

②實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v

和下落高度h.某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方

案.這些方案中合理的是：—

A.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落時(shí)間3

通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v

B.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度

v

C.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí);紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后

相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v,并通過h==計(jì)算得出高

2g

度h

D.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)一，紙

帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬

時(shí)速度v

③安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要

求的紙帶，如乙圖所示.圖中。點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零.選取

紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)

距起始點(diǎn)0的距離分別為％、h2、h3.已知重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓?/p>

加速度為g,計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T.為了驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是

否守恒，需要計(jì)算出從。點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量

△Ep=—,動(dòng)能的增加量—（用題中所給字母表示）.

④實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)

誤差下列說(shuō)法正確的是—.

A.該誤差屬于偶然誤差

B.該誤差屬于系統(tǒng)誤差

C.可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小該誤差

D.可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來(lái)減小該誤差

⑤某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重錘增加的動(dòng)能略小于重錘減少的重力勢(shì)能，

于是深入研究阻力f對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響.他測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距

離h,并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v,用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出v2-h

圖線，如丙圖所示.圖象是一條直線，此直線斜率的物理含義是

（用數(shù)學(xué)表達(dá)式書寫，可能用到的物理量m、g、f）.已知當(dāng)?shù)氐闹?/p>

力加速度g=9.8m/s2,由圖線求得重錘下落時(shí)受到阻力與重錘所受重

力的百分比為工=—%（保留兩位有效數(shù)字）.

ZS

三.解答題（共4個(gè)小題，14題8分，15題10分，16題12分，17

題14分）

15.（8分）如圖所示，一較長(zhǎng)的光滑水平軌道AB與半徑為R的光

滑豎直圓弧軌道BC相切于B點(diǎn)，所有軌道在同一豎直面內(nèi).一水平

放置的輕質(zhì)彈簧的左端固定在軌道的A點(diǎn)，用質(zhì)量為m的光滑小球

（視為質(zhì)點(diǎn)）壓縮彈簧到某位置時(shí)，由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)小球剛好能經(jīng)

過C點(diǎn).求：

（1）小球落地點(diǎn)與軌道B點(diǎn)的距離；

（2）小球剛釋放時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能.

B

16.（10分）如圖（甲）所示，傾角為8=30。的光滑固定斜桿底端固

定一個(gè)帶負(fù)電、電量為Q=2X10-4c的小球A,將一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶

電小球B從斜桿的底端a點(diǎn)（與A靠得很近，但未接觸）靜止釋放，

小球沿斜面向上滑動(dòng)過程中速度v隨位移s的變化圖象如圖（乙）所

示.已知重力加速度g=10m/s2,靜電力常量k=9XlC）9N?m2/c2.求:

zt尸皿ps）x）

（甲）（乙）

（1）小球B的荷質(zhì)比&；

m

（2）小球B在b點(diǎn)時(shí)速度到達(dá)最大，求a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差LU.

17.（12分）如圖所示，傾角為0的光滑斜面上放有兩個(gè)質(zhì)量均為

m的小球A和B,兩球之間用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿相連，下面的小球B

離斜面底端的高度為h.兩球從靜止開始下滑，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)

的機(jī)械能損失，且地面光滑，

求：（1）兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小；

（2）此過程中桿對(duì)A球所做的功.

18.（14分）相距很近的平行板電容器AB,A、B兩板中心各開有一

個(gè)小孔，如圖甲所示，靠近A板的小孔處有一電子槍，能夠持續(xù)均勻

地發(fā)射出電子，電子的初速度為Vo，質(zhì)量為m,電量為e,在AB兩

2

板之間加上如圖乙所示的交變電壓，其中5=吧_；緊靠B板的偏轉(zhuǎn)

6e

電場(chǎng)的電壓也等于U0,上極板恒帶正電，板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距為d,

偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中軸線(虛線)過A、B兩板中心，距偏轉(zhuǎn)極板右端處

垂直中軸線放置很大的熒光屏PQ.不計(jì)電子的重力和它們之間的相

(1)在0-券時(shí)間內(nèi)和方-T時(shí)間內(nèi)，由B板飛出的電子的速度各為

多大；

(2)在0-T時(shí)間內(nèi)熒光屏上有兩個(gè)位置會(huì)發(fā)光，試求這兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)

之間的距離.(結(jié)果采用L、d表示)；

(3)以偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中軸線為對(duì)稱軸，只調(diào)整偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的間距，

要使熒光屏上只出現(xiàn)一個(gè)光點(diǎn)，極板間距應(yīng)滿足什么要求.

參考答案與試題解析

一、選擇題（共12個(gè)小題，共48分.1到7題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,

每題4分；8到12題至少有兩個(gè)選項(xiàng)符合題意，每題4分，選對(duì)但

不選全得2分，有錯(cuò)選不得分）

1.關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)可以升高

B.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定與等勢(shì)面垂直

C.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零

D.隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低

【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.

【分析】電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，電場(chǎng)線的方向反映

電勢(shì)的高低，說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)沒有直接關(guān)系.電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電

勢(shì)不一定為零.電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也不一定為零.電場(chǎng)強(qiáng)度越大的

地方，電勢(shì)不一定高.電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直.

【解答】解：A、沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)一定是降低的，故A錯(cuò)誤；

B、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與等勢(shì)面一定相互垂直，故B正確；

C、電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)不一定為零，達(dá)到靜電平衡的導(dǎo)體，

內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)一定為零，但內(nèi)部的電勢(shì)是否為零與零等勢(shì)面的選擇有

關(guān).故C錯(cuò)誤；

D、電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電勢(shì)的大小無(wú)關(guān)，如負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，

越遠(yuǎn)離電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度越小，但電勢(shì)越來(lái)越高，故D錯(cuò)誤.

故選：B.

【點(diǎn)評(píng)】本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)間的關(guān)系，要注意明確電場(chǎng)強(qiáng)度與

電勢(shì)無(wú)直接關(guān)系，知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向，從而

明確電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面相互垂直.

2.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板A與一靈敏靜電計(jì)

相連，極板B接地.若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，由觀察到的靜電計(jì)指

針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是（）

A.兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變大

B.兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變小

C.極板上的電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變小

D.極板上的電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變大

【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析.

【分析】電容器的電荷量幾乎不變.將極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，極板

正對(duì)面積減小，電容減小，由公式C=^分析板間電壓變化.

【解答】解：由圖分析可知電容器極板上的電荷量幾乎不變，將極板

B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，極板正對(duì)面積減小，根據(jù)公式電容減

4兀kd

小，由公式c=￥可判斷出電容器極板間電壓變大，靜電計(jì)張角增大，

故D正確，ABC錯(cuò)誤.

故選：D.

【點(diǎn)評(píng)】本題要抓住電荷量不變的條件，根據(jù)電容的定義式C=黔析

電容如何變化.

3.如圖所示，將小球從空中的A點(diǎn)以速度v水平向右拋出，不計(jì)空

氣阻力，小球剛好擦過豎直檔板落在地面上的B點(diǎn).若使小球的落地

點(diǎn)位于擋板和B點(diǎn)之間，下列方法可行的是（）

A.在A點(diǎn)將小球以小于v的速度水平拋出

B.在A點(diǎn)將小球以大于v的速度水平拋出

C.在A點(diǎn)正下方某位置將小球以小于v的速度水平拋出

D.在A點(diǎn)正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出

【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng).

【分析】小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自

由落體運(yùn)動(dòng)，由分位移公式得出運(yùn)動(dòng)時(shí)間和水平位移表達(dá)式，再分析

即可.

【解答】解：AB、根據(jù)h=/gt2得t=砂，水平位移為x=v°t=vo楞.則

知在A點(diǎn)將小球拋出時(shí)一，落地時(shí)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，初速度小于v

時(shí)，水平位移減小，可能撞在擋板上，或落在擋板左側(cè).初速度大于

v時(shí)-，水平位移增大，小球?qū)⒙湓贐點(diǎn)右側(cè)，故AB錯(cuò)誤.

c、由x=Vo傳,知在A點(diǎn)正下方某位置將小球拋出時(shí)，落地時(shí)平拋

運(yùn)動(dòng)時(shí)間縮短，若初速度小于v,則水平位移減小，可能撞在擋板上,

或落在擋板左側(cè).故C錯(cuò)誤.

D、在A點(diǎn)正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出時(shí)，，小球能

越過擋板，水平位移可以減小，能落在擋板和B點(diǎn)之間，故D正確.

故選：D

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握其研究方法：運(yùn)動(dòng)的分解法，將平拋

運(yùn)動(dòng)分解為水平和豎直兩個(gè)方向進(jìn)行研究，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式分

析.

4.兩個(gè)質(zhì)量不同的天體構(gòu)成雙星系統(tǒng)，它們以二者連線上的某一點(diǎn)

為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.質(zhì)量大的天體線速度較大

B.質(zhì)量小的天體角速度較大

C.兩個(gè)天體的向心力大小相等

D.若在圓心處放一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它受到的合力為零

【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；向心力.

【分析】雙星系統(tǒng)是一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為

圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度相等，萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)牛頓

第二定律列式分析即可.

【解答】解：B、雙星系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，故它們的角速度相等；

故B錯(cuò)誤；

C、兩個(gè)星球間的萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第三定律可知，兩

個(gè)天體的向心力大小相等，故C正確；

A、根據(jù)牛頓第二定律，有：

叫加2二產(chǎn)2皿?但2、?

其中：ri+r2=L

故“=一學(xué)一L

1m]+iri2

r=-y—L

42iD|+m2

v2r2m]

故質(zhì)量大的星球線速度小，故A錯(cuò)誤;

D、若在圓心處放一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，合力：

）聲0,故D錯(cuò)誤;

【點(diǎn)評(píng)】本題是雙星問題，與衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)模型不同，兩顆星都繞

同一圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵抓住條件：角速度相同.

5.2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了"神舟"七號(hào)載入航天飛

行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙.飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)

343千米處P點(diǎn)點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,

在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘.下列判斷正確的是（）

A.飛船變軌前后的機(jī)械能相等

B.飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C.飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度

D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)P時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌

道運(yùn)動(dòng)的加速度

【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的

關(guān)系.

【分析】根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷機(jī)械能是否守恒.

知道物體出于失重狀態(tài)的含義.

根據(jù)運(yùn)動(dòng)周期的關(guān)系判斷角速度的大小關(guān)系.

【解答】解：A、變軌的時(shí)候點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機(jī)做功，所以飛船點(diǎn)火變軌,

前后的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤.

B、飛船在圓軌道上時(shí)萬(wàn)有引力來(lái)提供向心力，航天員出艙前后都處

于失重狀態(tài)，故B正確.

C、飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期

24小時(shí)，根據(jù)3=罕可知，飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于

同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度，故C正確.

D、飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)只有萬(wàn)有引力來(lái)提供加速度，

變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)也是只有萬(wàn)有引力來(lái)提供加速度，所以相等，故

D錯(cuò)誤.

故選BC.

【點(diǎn)評(píng)】衛(wèi)星變軌也就是近心運(yùn)動(dòng)或離心運(yùn)動(dòng)，根據(jù)提供的萬(wàn)有引力

和所需的向心力關(guān)系確定.

能夠根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)來(lái)解決問題.

6.如圖，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、

P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為力M，6N，力P，OQ，一電子

由M點(diǎn)分別到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，則

()

ab

II

II

II

II

一i1QV"

t、I

II

II

II

--------1Jd

N\P.

i?

??

A.直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，力M>0Q

B.直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，4)M>力N

C.若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D.若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功

【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電勢(shì).

【分析】電子由M點(diǎn)分別到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)

功相等，說(shuō)明電勢(shì)能增加相等，據(jù)此分析電勢(shì)高低.

【解答】解：AB、據(jù)題，電子由M點(diǎn)分別到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，

電場(chǎng)力做負(fù)功相等，則電勢(shì)能增加相等，電勢(shì)降低，則N、P兩點(diǎn)的

電勢(shì)相等，d位于同一等勢(shì)面內(nèi)，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面分布情況知，

直線a不是同一等勢(shì)面，直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，且4)M>4)N.故

A錯(cuò)誤，B正確.

C、由上分析知，直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，M、Q的電勢(shì)相等，若

電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力不做功，故C錯(cuò)誤.

D、電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)與電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)電場(chǎng)力做功相

等，所以電場(chǎng)力做正功，故D錯(cuò)誤.

故選：B.

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要抓住電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，知

道負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小.

7.如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端系一物體.物體在A處時(shí)，

彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài).現(xiàn)用手托住物體使它從A處緩慢下降，到達(dá)B

處時(shí)，手和物體自然分開.此過程中，物體克服手的支持力所做的功

為W.不考慮空氣阻力.關(guān)于此過程，下列說(shuō)法正確的有()

rhB

A.物體重力勢(shì)能減小量一定大于W

B.彈簧彈性勢(shì)能增加量一定小于W

C.物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量為W

D.若將物體從A處由靜止釋放，則物體到達(dá)B處時(shí)的動(dòng)能為W

【考點(diǎn)】功能關(guān)系；彈性勢(shì)能.

【分析】物體在B為平衡位置mg=kh,根據(jù)功能關(guān)系分析能量變化情

況即可.

【解答】解：A、重物在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，要克服彈簧拉力做功W

彈力，根據(jù)動(dòng)能定理知mgh-W-W彈力=0,故物體重力勢(shì)能減小量一定

大于W,故A正確；

B、根據(jù)動(dòng)能定理知mgh-W-W彈力=0,由平衡知kh=mg,即mgh-

W=1kh24n?h,彈簧彈性勢(shì)能增加量一定等于W,B錯(cuò)誤；

C、物體克服手的支持力所做的功為W,機(jī)械能減小W,故c錯(cuò)誤；

D、重物從靜止下落到B速度最大的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh

結(jié)合選項(xiàng)知故正確；

-\kh2=EkBEk=yn?gh=W,D

故選：AD

【點(diǎn)評(píng)】本題通過彈簧模型綜合考了力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系、動(dòng)能定理、能量

守恒定律，綜合性較強(qiáng).

8.如圖所示，實(shí)線MN是一正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，

虛線ab是一個(gè)帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）穿越這條電場(chǎng)線的軌跡.下

列結(jié)論正確的是（）

A.點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)的左側(cè)

B.帶電粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能小于在b的動(dòng)能

C.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度

D.帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

【考點(diǎn)】電場(chǎng)線；電勢(shì)能.

【分析】電荷受到的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出

粒子受力的方向向右，又因?yàn)槎际秦?fù)電荷，它們之間是排斥力，可以

判斷固定在電荷在M一側(cè)，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度之間的關(guān)

系.

【解答】解：根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子受力的方向向右.

A、MN是一正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線.一個(gè)帶負(fù)電的粒

子受力的方向向右，由于正電荷與負(fù)電荷之間是吸引力，所以點(diǎn)電荷

運(yùn)動(dòng)在N點(diǎn)的右側(cè).故A錯(cuò)誤；

B、D：a到b運(yùn)動(dòng)的方向與受力的方向一致，由于受力的方向與運(yùn)動(dòng)

方向之間的夾角小是銳角，故電場(chǎng)力做正功，粒子的動(dòng)能增加，電勢(shì)

能減小，B正確，D錯(cuò)誤.

C、由A的分析知點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)在N點(diǎn)的右側(cè)，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，帶電粒

子在a點(diǎn)的加速度也小，故C正確.

故選：BC

【點(diǎn)評(píng)】本題屬于電場(chǎng)中軌跡問題，考查分析推理能力.根據(jù)軌跡的

彎曲方向，判斷出電荷受到的電場(chǎng)力指向右側(cè)，可以判斷固定在電荷

在M一側(cè).

9.汽車以額定功率在平直公路上勻速行駛，匕時(shí)刻司機(jī)減小了油門,

使汽車的輸出功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時(shí)刻

汽車又開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)（設(shè)整個(gè)過程中汽車所受的阻力不變）則

從匕到t2的這段時(shí)間內(nèi)（）

A.汽車的牽引力逐漸增大B.汽車的牽引力逐漸減小

C.汽車的速度逐漸增大D.汽車的速度逐漸減小

【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率.

【分析】當(dāng)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)一，牽引力等于阻力，減小輸出功率,

根據(jù)P=Fv,判斷牽引力的變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的變

化，從而判斷速度的變化.

【解答】解：￡時(shí)刻司機(jī)減小了油門，使汽車的輸出功率立即減小一

半，根據(jù)P=Fv,知牽引力減小為原來(lái)的一半，加速度方向與速度方

向相反，做減速運(yùn)動(dòng)，在減速運(yùn)動(dòng)的過程中，速度減小，牽引力增大,

加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，即t2時(shí)刻，又做勻速直線運(yùn)動(dòng).故

A、D正確，B、C錯(cuò)誤.

故選AD.

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)、牽引力等于阻力，知

道輸出功率與牽引力的關(guān)系

10.如圖所示，某無(wú)限長(zhǎng)粗糙絕緣直桿與等量異種電荷連線的中垂線

重合，桿豎直放置.桿上有A、B、0三點(diǎn)，其中。為等量異種電荷

連線的中點(diǎn)，AO=BO.現(xiàn)有一帶電小圓環(huán)從桿上A點(diǎn)以初速度V。向B

點(diǎn)滑動(dòng)，滑到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0.則關(guān)于小圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法

正確的是（)

，I

?一3°

A.運(yùn)動(dòng)的加速度先變大再變小

B.電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

C.運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)的動(dòng)能為初動(dòng)能的一半

D.運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的速度小于等

【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電場(chǎng)強(qiáng)度；電勢(shì)能.

【分析】一對(duì)等量異號(hào)電荷的連線的中垂線是等勢(shì)面，電荷從等勢(shì)面

上的一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零.根據(jù)受力分析得出加速度

的變化；小圓環(huán)從A向B運(yùn)動(dòng)的過程中重力和摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能

定律即可得出動(dòng)能和速度的變化.

【解答】解:

A、等量異號(hào)電荷的連線的中垂線上，從A到B電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減

小，0點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，所以小圓環(huán)受到的電場(chǎng)力先增大后減小，

小圓環(huán)受到的摩擦力：f="N=|iqE,所以小圓環(huán)受到的摩擦力先增大

后減小，它的加速度：a=膽工，則a先增大后減小.故A正確；

m

B、一對(duì)等量異號(hào)電荷的連線的中垂線是等勢(shì)面，故小圓環(huán)從A到B

過程電場(chǎng)力不做功，故B錯(cuò)誤；

C、設(shè)AB之間的距離為2L,摩擦力做功為2Wf,小圓環(huán)從A到B的

過程中，電場(chǎng)力不做功，重力和摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：

A->0過程：-mgL+Wf=yrovQ--Z-IDVQ

12

-mV

A玲B過程：-mg?2L+2Wf=0-2o

>A

聯(lián)立以上兩個(gè)公式解得：v°=等o-

2VO

ymvQ=—,ymvg,即運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)的動(dòng)能為初動(dòng)能的一半，運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)

的速度大于半.故C正確，D錯(cuò)誤.

故選：AC.

【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確一對(duì)等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線分布圖和等勢(shì)面

分布圖，要做到胸中有圖；同時(shí)要特別注意兩個(gè)電荷的連線和中垂線

上的電場(chǎng)情況.能夠熟練運(yùn)用動(dòng)能定理研究速度和動(dòng)能.

11.放置于固定斜面上的物塊，在平行于斜面向上的拉力F作用下，

沿斜面向上做直線運(yùn)動(dòng).拉力F和物塊速度v隨時(shí)間t變化的圖象如

A.第1s內(nèi)物塊受到的合外力為0.5N

B.物塊的質(zhì)量為11kg

C.第1s內(nèi)拉力F的功率逐漸增大

D.前3s內(nèi)物塊機(jī)械能先增大后不變

【考點(diǎn)】功能關(guān)系；牛頓第二定律；功率、平均功率和瞬時(shí)功率.

【分析】根據(jù)V-t圖象知道物體先勻加速后勻速，由圖象的斜率求

解出勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件列方

程，最后聯(lián)立可求得物體的質(zhì)量和斜面的傾角，再求得第S內(nèi)物體的

合外力.根據(jù)P=FV分析拉力功率的變化.由功能關(guān)系分析物塊機(jī)械

能的變化.

【解答】解：AB、由圖可得，。?1s內(nèi)物體的加速度為：a=]=^=0.5

m/s2...(T)

由牛頓第二定律可得：F-mgsin8=ma...②

1s后有：F'=mgsine...③

聯(lián)立①②③，并將F=5.5N,F=5.0N代入解得：

m=1.0kg,0=30°

第1s內(nèi)物塊受到的合外力為F-=ma=lX0.5N=0.5N.故A正確，B

錯(cuò)誤.

C、第1s內(nèi)拉力F的功率P=Fv,F不變，v增大，則P增大，故C正

確.

D、前：1s內(nèi)物塊的動(dòng)能和重力勢(shì)能均增大，則其機(jī)械能增大.2-3s

內(nèi)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，其機(jī)械能增大，所以物塊的機(jī)械能一

直增大.故D錯(cuò)誤.

故選：AC

【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵先由v-t圖象確定運(yùn)動(dòng)情況，然后求解出加速

度，再根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件列方程求解物體的質(zhì)量和斜面的

傾角.

12.如圖所示，細(xì)線拴一帶負(fù)電的小球，球處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)

中，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則（）

A.小球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的張力一定最小

C.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，球的線速度一定最大

D.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)一，電勢(shì)能一定最大

【考點(diǎn)】電勢(shì)能；牛頓第二定律；向心力.

【分析】帶電小球做圓周運(yùn)動(dòng)，由重力、線的拉力、電場(chǎng)力三力的合

力提供，但三者的大小未知，小球是否做勻速圓周運(yùn)動(dòng)以及何時(shí)速度

最大要具體分析，電勢(shì)能的大小可由其算式分析

【解答】解：A、重力豎直向下、電場(chǎng)力豎直向上，若使二者相等且

保持繩子拉力大小不變，則有可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤

B、重力與電場(chǎng)力大小未知，小球速度最小位置不確定，由受力分析

結(jié)合牛頓第二定律得知，繩子張力最小位置不確定，故B錯(cuò)誤

C、由B分析可知，C錯(cuò)誤

D、沿電場(chǎng)方向電勢(shì)逐漸降低，結(jié)合小球帶負(fù)電，故在電勢(shì)最低處點(diǎn)

勢(shì)能最大，故D正確

故選D

【點(diǎn)評(píng)】要能正確分析向心力來(lái)源，知道電勢(shì)分布于電場(chǎng)線之間的關(guān)

系，明確電勢(shì)能計(jì)算式

二、實(shí)驗(yàn)題(共18分)

13.某興趣小組通過物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，探究"合外力做功和

物體速度v變化的關(guān)系〃.實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想：

①W0cVv(2)W8v③W8v2.

他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固

定一個(gè)速度傳感器，每次實(shí)驗(yàn)物體都從不同位置處由靜止釋放.

(1)實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)出木板與水平面的夾角？不需要.

(2)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).其中L”L2,L3、L4...,

代表物體分別從不同高度處無(wú)初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的

距離，Vi、V2、V3、v4...,表示物體每次通過Q點(diǎn)的速度.

實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234...

LL4???

L2L3

VV1V3v...

v24

他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象，由圖象形狀得出

結(jié)論論Wav2.

他們的做法是否合適，并說(shuō)明理由？不合適.由曲線不能直接確定

函數(shù)關(guān)系，應(yīng)進(jìn)一步繪制L-v?圖象.

(3)在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力大小不會(huì)(選填"會(huì)"或"不

會(huì)”）影響得出的探究結(jié)果.

【考點(diǎn)】探究功與速度變化的關(guān)系.

【分析】通過實(shí)驗(yàn)來(lái)探究"合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”.每次

實(shí)驗(yàn)物體從不同初位置處?kù)o止釋放，量出初位置到速度傳感器的位

移、讀出物體到傳感器位置的速度.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列出數(shù)據(jù)表并描點(diǎn)

作出圖象，從而找到位移與速度變化的關(guān)系，在運(yùn)動(dòng)過程中，由于物

體受力是恒定的，所以得出合外力做功與物體速度變化的關(guān)系.因此

在實(shí)驗(yàn)中物體與木板間的摩擦力不會(huì)影響探究的結(jié)果.

【解答】解：（1）通過實(shí)驗(yàn)來(lái)探究"合外力做功和物體速度變化的關(guān)

系”.每次實(shí)驗(yàn)物體從不同初位置處?kù)o止釋放，量出初位置到速度傳

感器的位移、讀出物體到傳感器位置的速度.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列出數(shù)據(jù)

表并描點(diǎn)作出圖象，從而找到位移與速度變化的關(guān)系，所以不需要測(cè)

出木板與水平面的夾角.

（2）在數(shù)據(jù)處理中，由曲線不能直接確定函數(shù)關(guān)系，一般都是在直

線上確定各個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，所以該方法是不合適的，應(yīng)進(jìn)

一步繪制L-v2圖象.

（3）在運(yùn)動(dòng)過程中，由于物體受力是恒定的，所以得出合外力做功

與物體速度變化的關(guān)系.因此在實(shí)驗(yàn)中物體與木板間的摩擦力不會(huì)影

響探究的結(jié)果.

故答案為：（1）不需要.（2）不合適.由曲線不能直接確定函數(shù)關(guān)

系，應(yīng)進(jìn)一步繪制L-v?圖象.（3）不會(huì).

【點(diǎn)評(píng)】通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表、描點(diǎn)、作圖從而探究出問題的結(jié)論.值

得注意的是：由于合力恒定，因此合外力做的功與發(fā)生的位移是成正

比.故可先探究位移與速度變化有何關(guān)系.

14.（14分）（2016春?重慶校級(jí)期末）如甲圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置

可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

①已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的

鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需的器材是D.

A.直流電源、天平及祛碼B,直流電源、刻度尺

C.交流電源、天平及祛碼D.交流電源、刻度尺

②實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v

和下落高度h.某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方

案.這些方案中合理的是：D

A.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落時(shí)間3

通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v

B.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并通過v=再計(jì)算出瞬時(shí)速度

v

C.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后

2

相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度V,并通過卜=為計(jì)算得出高

度h

D.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙

帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬

時(shí)速度V

③安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要

求的紙帶，如乙圖所示.圖中。點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零.選取

紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、...作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)

距起始點(diǎn)0的距離分別為％、h2、h3.已知重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓?/p>

加速度為g,計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T.為了驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是

否守恒，需要計(jì)算出從0點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量

△Ep=mgh,，動(dòng)能的增加量△Ek=_M二（用題中所給字

母表示）.

④實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)

誤差下列說(shuō)法正確的是BD.

A.該誤差屬于偶然誤差

B.該誤差屬于系統(tǒng)誤差

C.可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小該誤差

D.可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來(lái)減小該誤差

⑤某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重錘增加的動(dòng)能略小于重錘減少的重力勢(shì)能，

于是深入研究阻力f對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響.他測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距

離h,并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v,用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出v2-h

圖線，如丙圖所示.圖象是一條直線，此直線斜率的物理含義是加

速度的2倍.（用數(shù)學(xué)表達(dá)式書寫,可能用到的物理量m、g、f）.已

知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2,由圖線求得重錘下落時(shí)受到阻力與

重錘所受重力的百分比為工■=2.0%（保留兩位有效數(shù)字）.

【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

【分析】①根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的

器材；

②下落高度應(yīng)用米尺測(cè)量，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬

時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)出瞬時(shí)速度；

③根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速

度等于瞬時(shí)速度求出F點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量.

④實(shí)驗(yàn)中阻力的存在屬于系統(tǒng)誤差，無(wú)法避免，可以通過減小阻力的

影響減小誤差.

⑤根據(jù)速度位移公式得出圖線斜率的含義，結(jié)合牛頓第二定律求出阻

力的表達(dá)式，結(jié)合圖線的斜率求出重錘下落時(shí)受到阻力與重錘所受重

力的百分比.

【解答】解：①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力

勢(shì)能的減小量，兩端都有質(zhì)量，可以約去，不需要天平，該實(shí)驗(yàn)需要

刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，從而求解瞬時(shí)速度以及下降的高度.故D

正確.

②A、實(shí)驗(yàn)中不能通過丫=81或v=V^求解瞬時(shí)速度，否則就是用機(jī)械

能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒，失去驗(yàn)證的意義，故A、B錯(cuò)誤.

2

C、應(yīng)用米尺量出紙帶下落高度，不能用h=￡求解，故C錯(cuò)誤.

2g

D、下落高度應(yīng)用米尺測(cè)量，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的

瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)出瞬時(shí)速度，故D

正確.

故選：D.

③從。點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量△Ep=mgh2，F(xiàn)點(diǎn)

的瞬時(shí)速度等于EG段的平均速度，則v廣包』，動(dòng)能的增加量

F2T

2

*1rov2=m(ha-hi)

△Ek4F-77?—

48T

④實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，這個(gè)誤差

是系統(tǒng)誤差，無(wú)法避免，

可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來(lái)減小該誤差.

故選：BD.

⑤根據(jù)v2=2ah,可知圖線的斜率等于k=2a,即直線斜率的物理含義

是重錘下落加速度的2倍.根據(jù)牛頓第二定律，重錘下落受阻力時(shí)，

,k

mg-f二ma,所以f=mg-ma=m(g-4),所以fJ2，

mg-g

由圖象可知斜率k=19.2,所以工2.0%.

mg

故答案為：①D,②D,③mghz，④BD,⑤加速度的2倍，2.0.

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，能通過原理得知測(cè)量的物

理量.知道v2-h圖線斜率的含義，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解.

三.解答題(共4個(gè)小題，14題8分，15題10分，16題12分，17

題14分)

15.如圖所示，一較長(zhǎng)的光滑水平軌道AB與半徑為R的光滑豎直圓

弧軌道BC相切于B點(diǎn)，所有軌道在同一豎直面內(nèi).一水平放置的輕

質(zhì)彈簧的左端固定在軌道的A點(diǎn)，用質(zhì)量為m的光滑小球(視為質(zhì)

點(diǎn))壓縮彈簧到某位置時(shí)，由靜止釋放,發(fā)現(xiàn)小球剛好能經(jīng)過C點(diǎn).求:

(1)小球落地點(diǎn)與軌道B點(diǎn)的距離；

(2)小球剛釋放時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能.

【考點(diǎn)】功能關(guān)系.

【分析】(1)小球剛好能經(jīng)過C點(diǎn)，說(shuō)明小球在C點(diǎn)時(shí)由重力提供

向心力，由牛頓第二定律求出小球通過C點(diǎn)的速度.小球離開C點(diǎn)后

做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解小球落地點(diǎn)與軌道B點(diǎn)的距離.

(2)對(duì)從開始釋放彈簧到小球到達(dá)C點(diǎn)的過程，運(yùn)用機(jī)械能守恒定

律求小球剛釋放時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能.

【解答】解：（I）據(jù)題，小球在C點(diǎn)時(shí)，由重力提供向心力，由牛

頓第二定律得：

mg=m_L

R

可得：vc=VgR

小球離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，貝I」：

豎直方向有2R=-i-gt2

水平方向有x=vct

解得x=2R,即小球落地點(diǎn)與軌道B點(diǎn)的距離是2R.

（2）從開始釋放彈簧到小球到達(dá)C點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得:

195

Ep=2mgR+]mv[*mgR

答:（1）小球落地點(diǎn)與軌道B點(diǎn)的距離是2R；

（2）小球剛釋放時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能是^mgR.

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要理清小球的運(yùn)動(dòng)情況，把握能量的轉(zhuǎn)化情

況.對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)，要熟練運(yùn)用分解法研究，掌握其分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是

關(guān)鍵.

16.（10分）（2017?淄川區(qū)一模）如圖（甲）所示，傾角為6=30。

的光滑固定斜桿底端固定一個(gè)帶負(fù)電、電量為Q=2X104C的小球A,

將一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球B從斜桿的底端a點(diǎn)（與A靠得很近，但

未接觸）靜止釋放，小球沿斜面向上滑動(dòng)過程中速度v隨位移s的變

化圖象如圖（乙）所示.已知重力加速度g=10m/s2,靜電力常量k=9

X109N?m7c2.求：

(2)小球B在b點(diǎn)時(shí)速度到達(dá)最大，求a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab.

【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.

【分析】(1)由v-s圖知道在s0=3m時(shí)，小球的速度達(dá)到最大，為

v=2於m/s,此時(shí)小球受力平衡，由平衡條件和庫(kù)侖定律結(jié)合求比荷.

(2)對(duì)小球從釋放到速度最大的過程，運(yùn)用動(dòng)能定理列式，可求電

勢(shì)差Uab.

【解答】解：(1)由v-s圖知，在s0=3m時(shí)，小球的速度最大為v=2遍

m/s,受力平衡，即有

mgsin0=k2①

Sn

所以小球B帶負(fù)電，比荷&=2.5X100c/kg

m

(2)對(duì)小球從釋放到速度最大的過程，由動(dòng)能定理得：

2

-qUab-mgsosin0=yniv(2)

6

解得：Uab=-lX10V

答：

(1)小球B的荷質(zhì)比&是2.5X10"c/kg；

(2)小球B在b點(diǎn)時(shí)速度到達(dá)最大，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差5b為-1

X106V.

【點(diǎn)評(píng)】本題首先要抓住圖象的信息，分析小球的運(yùn)動(dòng)情況，再根據(jù)

平衡條件和動(dòng)能定理進(jìn)行處理.

17.(12分)(2016春?重慶校級(jí)期末)如圖所示，傾角為0的光滑

斜面上放有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B,兩球之間用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)

的輕桿相連，下面的小球B離斜面底端的高度為h.兩球從靜止開始

下滑，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，且地面光滑，

求：(1)兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大?。?/p>

(2)此過程中桿對(duì)A球所做的功.

【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；功的計(jì)算.

【分析】(1)以系統(tǒng)為研究對(duì)象，由機(jī)械能守恒定律可以求出兩球

的速度.

(2)以A為研究對(duì)象，應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出桿對(duì)A