全國(guó)百?gòu)?qiáng)北京市東城區(qū)第十一中學(xué)高三上學(xué)期期中考試物理試題

北京十一學(xué)校2018屆高三年級(jí)11月份教學(xué)診斷物理試卷一、本題共10個(gè)小題，每個(gè)小題3分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的．全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分．1.如圖所示，用三段不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩OA、OB、OC共同懸掛一重物使其靜止，其中A端固定，OA繩與水平之間的夾角為θ．最初OB繩是水平的，現(xiàn)保持θ角不變，將OB繩的B端逐漸向上移動(dòng)，在B端到達(dá)O點(diǎn)正上方的過(guò)程中，若分別用FA和A.FA先變大后變小，F(xiàn)B.FA先變小后變大，F(xiàn)C.FA一直變小，F(xiàn)D.FA一直變小，F(xiàn)【答案】D【解析】對(duì)0點(diǎn)受力分析，如圖所示：保持θ角不變，將OB繩的B端逐漸向上移動(dòng)，在B端到達(dá)O點(diǎn)正上方的過(guò)程中，F(xiàn)A一直變小，F(xiàn)B先變小后變大，故ABC故選D?！军c(diǎn)睛】懸繩固定的物體平衡問(wèn)題，往往以結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，正確分析受力，作出力圖，即可圖像法求解。2.一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，如圖1是t=0時(shí)刻的波形圖，如圖2是介質(zhì)中某點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則該質(zhì)點(diǎn)的xA.0.5mB.1.5mC.2.5【答案】C學(xué)%科%網(wǎng)...學(xué)%科%網(wǎng)...學(xué)%科%網(wǎng)...學(xué)%科%網(wǎng)...學(xué)%科%網(wǎng)...學(xué)%科%網(wǎng)...學(xué)%科%網(wǎng)...點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是明確波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的區(qū)別，振動(dòng)圖象反映了某個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)間的位移情況，波動(dòng)圖象反映的是不同質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移情況，不難．3.如圖1所示，一個(gè)物體放在粗糙的水平地面上．在t=0時(shí)刻，物體在水平力F作用下由靜止開(kāi)始做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．在0到t0時(shí)間內(nèi)物體的加速度a隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖A.t0時(shí)刻，力FB.在0~t0C.在0~D.在0~【答案】BC【解析】A．由于t0時(shí)刻a=0，故F合=0B．根據(jù)牛二定律F合先變大后變小，而加速度的方向始終沒(méi)變，故B正確；C．a(chǎn)?t圖象圍成的面積代表速度，所以在0~D．由于速度的方向始終沒(méi)變，故D錯(cuò)誤；故選BC。【點(diǎn)睛】加速度隨時(shí)間先增大后減小，方向不變，所以加速度方向始終與速度方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)。4.如圖所示，所有接觸面均光滑，質(zhì)量為M的半圓弧槽靜止地靠在豎直墻面處，A、B是槽的兩個(gè)端點(diǎn)，C為槽的底部中點(diǎn)．現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球自槽口A(yíng)點(diǎn)由靜止釋放，下列說(shuō)法中正確的有（）A.小球從A到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球機(jī)械能守恒，小球和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒B.小球從A到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球重力做功的瞬時(shí)功率越來(lái)越大C.小球從C到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球機(jī)械能守恒，小球和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.小球從C到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒【答案】AD【解析】A、依據(jù)能量守恒和動(dòng)量守恒的條件，小球從A到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球機(jī)械能守恒，小球和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故A正確；B、小球在A(yíng)點(diǎn)，速度大小為0，小球的功率為0，小球在C點(diǎn)，速度方向與重力方向垂直，小球的功率為0，小球從A到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，功率先變大后變小，故B錯(cuò)誤；CD、依據(jù)能量守恒和動(dòng)量守恒的條件，小球從C到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，球和槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD?！军c(diǎn)睛】依據(jù)能量守恒和動(dòng)量守恒的條件，小球從A到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球機(jī)械能守恒，小球和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，小球從C到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，球和槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。5.如圖所示，半徑為R的光滑圓弧槽固定于水平面上，C為弧形槽的最低點(diǎn)，O為弧形槽的圓心位置．O點(diǎn)、圓弧槽上的A點(diǎn)和B點(diǎn)分別放上一個(gè)完全相同的小球，已知β<αA.A處小球比B處小球晚到達(dá)O點(diǎn)B.A處小球比B處小球同時(shí)到達(dá)O點(diǎn)C.O處小球比A處小球早到達(dá)C點(diǎn)D.O處小球比B處小球晚到達(dá)C點(diǎn)【答案】BC【解析】AB、依據(jù)單擺的周期公式T=2πLg，由于LA=LB，ACD、O處做自由落體，所用時(shí)間t=2Rg<2π4Rg=T4，所以故選BC。【點(diǎn)睛】AB處小球做單擺運(yùn)動(dòng)，根據(jù)單擺的周期公式求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間，O處小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出時(shí)間。6.質(zhì)量為M的某機(jī)車(chē)?yán)惠v質(zhì)量相同的拖車(chē)在平直路面上以v0=A.脫鉤后某時(shí)刻機(jī)車(chē)與拖車(chē)速度的可能是15m/B.脫鉤后某時(shí)刻機(jī)車(chē)與拖車(chē)速度的可能是25m/C.從脫鉤到拖車(chē)停下來(lái)，機(jī)車(chē)與拖車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量不變、動(dòng)能增加D.從脫鉤到拖車(chē)停下來(lái)，機(jī)車(chē)與拖車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量減少、動(dòng)能減少【答案】AC【解析】AB、由題可知，由于牽引力不變，故脫鉤后機(jī)車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，拖車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，且最后減為零，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、依題可知，兩車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，動(dòng)能增加，故C正確，D錯(cuò)誤，故選AC?！军c(diǎn)睛】?jī)绍?chē)組成的系統(tǒng)做勻速運(yùn)動(dòng)，合外力為0，系統(tǒng)動(dòng)量守恒。7.如圖所示，一足夠長(zhǎng)的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行．現(xiàn)將一木炭包無(wú)初速地放在傳送帶的最左端，木碳包在存?zhèn)鲙蠈?huì)留下一段黑色的徑跡．已知木炭包與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，下列說(shuō)法中正確的是（）A.黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的右側(cè)B.若僅改變木炭包的質(zhì)量，則木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長(zhǎng)度越短C.若僅改變傳送帶的速度大小，則傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大，徑跡的長(zhǎng)度越短D.若其他條件不變，則木炭包與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大，徑跡的長(zhǎng)度越短【答案】AD【解析】A、剛放上木炭包時(shí)，木炭包的速度慢，傳送帶的速度快，木炭包向后滑動(dòng)，所以黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的右側(cè)，故A正確；B、木炭包在傳送帶運(yùn)動(dòng)靠的是與傳送帶之間的摩擦力，摩擦力作為它的合力產(chǎn)生加速度，所以由牛頓第二定律知，μmg=ma，a=μg，當(dāng)達(dá)到共同速度時(shí)，不再有相對(duì)滑動(dòng)，由v2=2ax得，木炭包位移x木=v22μ故選AD?！军c(diǎn)睛】求黑色的軌跡的長(zhǎng)度，就是求木炭包和傳送帶的相對(duì)滑動(dòng)的位移，由牛頓第二定律和勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律很容易求得它們相對(duì)滑動(dòng)的位移，在看相對(duì)滑動(dòng)的位移的大小與哪些因素有關(guān)即可。8.如圖，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為T(mén)，若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過(guò)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A.從P到M所用的時(shí)間為T(mén)B.從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大C.從P到Q階段，速率逐漸變小D.從M到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功【答案】CD【解析】A、海王星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)為變速運(yùn)動(dòng)，且在PM段的運(yùn)動(dòng)速度大于MQ段，PM長(zhǎng)度為橢圓軌道長(zhǎng)度的14，故PMB、由于P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)地點(diǎn)，從Q到N階段萬(wàn)有引力做正功，海王星的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，總的機(jī)械能不變，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C、從P到Q階段，萬(wàn)有引力做負(fù)功，海王星的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，運(yùn)動(dòng)速率減小，故C正確；D、從M到Q階段，海王星的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，萬(wàn)有引力做負(fù)功，從Q到N階段，海王星的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，萬(wàn)有引力做正功，故D正確；故選CD。【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵知道近日點(diǎn)的速度比較大，遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度比較小，從P到Q和Q到P的運(yùn)動(dòng)是對(duì)稱(chēng)的，但是P到M和M到Q不是對(duì)稱(chēng)的。9.如圖1所示，一個(gè)彈簧秤放在水平地面上（Q為與輕彈簧上端連在一起的秤盤(pán)），P為一重物．在空間建立一個(gè)固定的坐標(biāo)軸Oy，O為系統(tǒng)處于靜止平衡狀態(tài)時(shí)秤盤(pán)Q底部的位置，小計(jì)空氣阻力．現(xiàn)使該系統(tǒng)振動(dòng)起來(lái)，并且從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)后所形成的振動(dòng)圖象如圖2所示．下列說(shuō)法正確的是（A.“0”時(shí)刻，重物P處于失重狀態(tài)B.0~t1C.t2D.t1【答案】ACD【解析】A．由于彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，依據(jù)受力分析合力向下，加速度方向向下，重物處于失重狀態(tài)故A正確；B．0~t1C．t2~tD．依據(jù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)可知，故D正確．故選ACD【點(diǎn)睛】重物和彈簧秤組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，下降過(guò)程彈性勢(shì)能增加、重力勢(shì)能減小。10.“娛樂(lè)風(fēng)洞”是一項(xiàng)將科技與驚險(xiǎn)相結(jié)合的娛樂(lè)項(xiàng)目，它能在一個(gè)特定的空間內(nèi)把表演者“吹”起來(lái)．假設(shè)風(fēng)洞內(nèi)向上的風(fēng)量和風(fēng)速保持不變，表演者調(diào)整身體的姿態(tài)，通過(guò)改變受風(fēng)面積（表演者在垂直風(fēng)力方向的投影面積），來(lái)改變所受向上風(fēng)力的大小．已知人體所受風(fēng)力大小與受風(fēng)面積成正比，人水平橫躺時(shí)受風(fēng)面積最大，設(shè)為S0，站立時(shí)受風(fēng)面積為S08；當(dāng)受風(fēng)面積為S02時(shí)，表演者恰好可以靜止或勻速漂移．如圖所示，某次表演中，人體可上下移動(dòng)的空間總高度為H，表演者由靜止以站立身姿從A位置下落，經(jīng)過(guò)A.從A至B過(guò)程表演者的加速度大于從B至C過(guò)程表演者的加速度B.從A至B過(guò)程表演者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于從B至C過(guò)程表演者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C.從A至B過(guò)程表演者動(dòng)能的變化量大于從B至C過(guò)程表演者克服風(fēng)力所做的功D.從A至B過(guò)程表演者動(dòng)量變化量的數(shù)值小于從B至C過(guò)程表演者受風(fēng)力沖量的數(shù)值【答案】D【解析】試題分析：設(shè)人體橫躺下時(shí)的受風(fēng)面積為S，風(fēng)力同受風(fēng)面積的比例常數(shù)為K，則有F=KS，故在A(yíng)點(diǎn)處有：F合=mgks/8=ma1;在B點(diǎn)處有：F合=ksmg=ma2當(dāng)受風(fēng)面積在S/2時(shí)處于平衡狀態(tài)有：mg=ks/2,綜合以上幾式可以得到：a1="3g/4;"a2=g;故A錯(cuò)；在A(yíng)B過(guò)程中做勻加速直線(xiàn)，在BC過(guò)程中做勻減速直線(xiàn)，且全過(guò)程中初末的速度均為0，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可以得AB過(guò)程的時(shí)間比BC過(guò)程的時(shí)間要長(zhǎng)，則B錯(cuò)；在A(yíng)B過(guò)程中的動(dòng)能的變化量等于合力的功，設(shè)到B點(diǎn)的速度為V，則在A(yíng)B過(guò)程中的動(dòng)能的變化量為MV2/2，在BC過(guò)程中的合力的功為MV2/2，而B(niǎo)C過(guò)程中的風(fēng)力做的負(fù)功加上重力做的正功應(yīng)為MV2/2，則必然這個(gè)克服風(fēng)力做的負(fù)功要大于MV2/2，故C錯(cuò)；依上分析結(jié)合動(dòng)量定律可以得D是正確的；考點(diǎn)：牛頓第二定律，動(dòng)量定律，動(dòng)能定律。二、本題共2小題，共15分．把正確答案填在答題紙中的括號(hào)內(nèi)、橫線(xiàn)上．11.在用單擺的小角度振動(dòng)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法中正確的是（______）A．測(cè)量周期時(shí)，應(yīng)該從擺球到達(dá)最低點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并記錄30?B．若測(cè)出的重力加速度比當(dāng)?shù)貙?shí)際重力加速度大，有可能是誤將30次全振動(dòng)記為31次全振動(dòng)了C．某同學(xué)測(cè)量了多組周期隨擺長(zhǎng)變化的數(shù)據(jù)后，利用畫(huà)T2D．若宇航員在火星上測(cè)量，但手邊沒(méi)有規(guī)則的小球，只有一些小石頭子，其他器材都有，因不能準(zhǔn)確測(cè)量擺長(zhǎng)，他測(cè)出的重力加速度一定偏小或偏大【答案】ABC【解析】A．依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理多次測(cè)量，減少誤差，故A正確；C．不過(guò)原點(diǎn)則L的長(zhǎng)度可能不準(zhǔn)確，但不影響g的大小，故C正確；D．不一定測(cè)量偏大或偏小，可能做豎直上拋，故D錯(cuò)誤；故選ABC?！军c(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、作圖象、求重力加速度，知道實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、掌握描點(diǎn)法作圖的方法。12.用如圖所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)碰到制動(dòng)擋板時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面．（1）為了使細(xì)繩的拉力等于小車(chē)所受的合外力，以下操作必要的是__________（選填選項(xiàng)前的字母）A．在未掛鉤碼時(shí)，將木板的右端墊高以平衡摩擦力B．在懸掛鉤碼后，將木板的右端墊高以平衡摩擦力C．調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度，使?fàn)恳≤?chē)的細(xì)繩與木板平行D．所加鉤碼的質(zhì)量盡量大一些（2）如圖是某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分．O、A、B、C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所用交流電源的頻率為50Hz．通過(guò)測(cè)量，可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小為_(kāi)_________m（3）甲同學(xué)經(jīng)過(guò)認(rèn)真、規(guī)范地操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶．他把小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)記為O，再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的1、2、3、4、5、6等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度v．如圖是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2?s圖象．已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為0.015kg，小車(chē)中砝碼的總質(zhì)量為0.100kg，取重力加速度（4）在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的情況下，乙同學(xué)認(rèn)為小車(chē)所受拉力大小等于鉤碼所受重力大?。?jīng)多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車(chē)動(dòng)能變化量小一些，造成這一情況的原因可能是__________________________________________________．（5）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其它阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿(mǎn)足遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映v2?W【答案】(1).AC(2).0.36(3).0.18(4).多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車(chē)動(dòng)能變化量小一些，則可能長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過(guò)高，有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；若滑輪的軸處有摩擦，則拉力做的功總是要比小車(chē)動(dòng)能變化量大一些，小車(chē)釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近，拉力做的功和小車(chē)動(dòng)能變化量相等，在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的情況下，繩子的拉力等于鉤碼的重力，鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，不影響拉力做功．(5).A【解析】（1）小車(chē)下滑時(shí)受到重力，細(xì)線(xiàn)的拉力，支持力和摩擦力，為了在實(shí)驗(yàn)中能夠把細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力視為小車(chē)的合外力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，并且調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度，使?fàn)恳≤?chē)的細(xì)繩與木板平行，故AC正確，BD錯(cuò)誤；所以AC選項(xiàng)是正確的．（2）相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，則T=vB（3）根據(jù)動(dòng)能定理得：mg則v2根據(jù)圖象可以知道斜率k=則2m計(jì)算得出M=（4）多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車(chē)動(dòng)能變化量小一些，則可能長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過(guò)高，有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；若滑輪的軸處有摩擦，則拉力做的功總是要比小車(chē)動(dòng)能變化量大一些，小車(chē)釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近，拉力做的功和小車(chē)動(dòng)能變化量相等，在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的情況下，繩子的拉力等于鉤碼的重力，鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，不影響拉力做功．（5）若重物質(zhì)量不滿(mǎn)足遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件，則W=v2=2WM三、本題共6小題，共55分．解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值爭(zhēng)單位．13.如圖所示，水平地面上有一質(zhì)量m=4.6kg的金屬塊，其與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，μ=0.20，在與水平方向成θ=37°角斜向上的恒定拉力F作用下，以v=（1）拉力F的大?。唬?）經(jīng)t=2.0s（3）若某時(shí)刻撤去拉力，撤去拉力后，金屬塊在地面上還能滑行多長(zhǎng)時(shí)間．【答案】（1）10N（2）20N【解析】【分析】對(duì)物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件得拉力F的大小，依據(jù)沖量的定義式求出拉力的沖量大小，撤去拉力后，根據(jù)牛頓第二定律求出金屬塊在地面上滑行時(shí)間。解：（1）設(shè)在拉力作用下金屬塊所受地面的支持力為N，滑動(dòng)摩擦力為f，則根據(jù)平衡條件得FcosFsin又f=聯(lián)立解得F=（2）依據(jù)沖量的定義式I=Ft（3）撤去拉力F后，金屬塊受到滑動(dòng)摩擦力f′根據(jù)牛頓第二定律，得加速度大小為a′則撤去F后金屬塊還能滑行的時(shí)間為：t14.現(xiàn)代觀(guān)測(cè)表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特點(diǎn)，眾多的恒星組成不同層次的恒星系統(tǒng)，最簡(jiǎn)單的恒星系統(tǒng)是兩顆互相繞轉(zhuǎn)的雙星．它們以?xún)烧哌B線(xiàn)上的某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就不至于由于萬(wàn)有引力的作用而吸引在一起．如圖所示，設(shè)某雙星系統(tǒng)中的兩星S1、S2的質(zhì)量分別為m和2m，兩星間距為L(zhǎng)，在相互間萬(wàn)有引力的作用下，繞它們連線(xiàn)上的某點(diǎn)O（1）S1、S（2）S2星到O（3）它們運(yùn)動(dòng)的周期．【答案】（1）G2m2L【解析】【分析】雙星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，繞連線(xiàn)上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力分別對(duì)兩星進(jìn)行列式，來(lái)求解。解：（1）依據(jù)萬(wàn)有引力航天公式的特點(diǎn)F萬(wàn)（2）設(shè)O點(diǎn)距S2星的距離為x，雙星運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)對(duì)于S2星：G對(duì)于S1星：G計(jì)算得出L?xx（3）雙星周期為T(mén)15.某校排球訓(xùn)練館內(nèi)，在標(biāo)準(zhǔn)的排球訓(xùn)練場(chǎng)地上（底線(xiàn)到球網(wǎng)的水平距離為L(zhǎng)=9.0m），某女同學(xué)正在“底線(xiàn)上”練習(xí)跳發(fā)球．該同學(xué)每次拋球的高度基本相同，約為H=3.2（1）為使發(fā)出去的排球不觸網(wǎng)，她擊球速度v1不得低于多少（2）為使排球能落入另一側(cè)場(chǎng)內(nèi)，試求她擊球的速度v2【答案】（1）18m/【解析】【分析】排球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和公式求出為使發(fā)出去的排球不觸網(wǎng)擊球速度與排球能落入另一側(cè)場(chǎng)內(nèi)擊球的速度。解：（1）依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式L=v1解得：v1（2）依據(jù)幾何關(guān)系H?v2t2故1816.如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)顯示：圖中自由下落的物體A和B經(jīng)反彈后，B能上升到比初始位置高得多的地方．A是某種材料做成的實(shí)心物體，質(zhì)量m1=0.28kg，在其頂部的凹坑中松松地插著質(zhì)量m2=0.1kg的木棍B，其下端與坑底之間有小空隙．將此裝置從A下端離地板高H=1.25m（1）求A剛觸地時(shí)速度的大?。唬?）若球A與木棍B相互作用后恰好停留在地板上，求木棍B上升的最大高度；（3）若球A與木棍B相互作用的過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失，求木棍B上升的最大高度．【答案】（1）5m/s（2）【解析】【分析】A碰地板后，反彈速度的大小v1等于它下落到地面時(shí)速度的大小，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出A剛觸地時(shí)速度的大小，根據(jù)動(dòng)量守恒和豎直上拋規(guī)律求出木棍B解：（1）根據(jù)題意，A碰地板后，反彈速度的大小v1v1（2）A剛反彈后，速度向上，立刻與下落的B碰撞，碰前B的速度v2根據(jù)題意，碰后A速度為零，以v2′表示m1令h表示B上升的高度，有h=由以上各式并代入數(shù)據(jù)，得h=（3）根據(jù)動(dòng)量守恒，規(guī)定向下為正方向，?m依據(jù)能量守恒12依據(jù)豎直上拋的公式可知h=故上升的最大高度為1017.一般來(lái)說(shuō)，正常人從距地面1.8m高處跳下，落地時(shí)速度較小，這個(gè)速度對(duì)人是安全的，稱(chēng)為安全著地速度．如果人從高空跳下，必須使用降落傘才能安全著陸，原因是：張開(kāi)的降落傘受到空氣對(duì)傘向上的阻力作用．經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和理論研究表明，空氣對(duì)降落傘的阻力f與空氣密度ρ、降落傘的迎風(fēng)面積S、降落傘相對(duì)空氣速度v、阻力系數(shù)c有關(guān)（由傘的形狀、結(jié)構(gòu)、材料等決定），其表達(dá)式是f=1（1）在忽略空氣阻力的情況下，質(zhì)量m1=60kg的人從1.8m（2）在某次高塔跳傘訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員使用的是有排氣孔的降落傘，其阻力系數(shù)c=0.90，空氣密度取ρ=1.25kg（3）跳傘運(yùn)動(dòng)員和降落傘的總質(zhì)量m2=80kg，從h=【答案】（1）2400N（2）47.4m【解析】落地過(guò)程中根據(jù)動(dòng)量定理地面對(duì)人的平均作用力大?。粡堥_(kāi)降落傘后達(dá)到勻速下降時(shí)，空氣阻力大小等于運(yùn)動(dòng)員的重力；下落過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定