2020年高一物理下冊期末模擬試卷及答案（五）

2020年高一物理下冊期末模擬試卷及答案（五）

一、單項選擇題（每題只有一個選項符合題意，每題3分，共30分）

1.下列關于物理學史實的描述不正確的是（）

A.中子是英國物理學家查德威克發(fā)現(xiàn)的，并因此于1935年獲得了諾

貝爾物理學獎

B.1847年德國物理學家亥姆霍茲在理論上概括和總結了自然界中最

重要、最普遍的規(guī)律之一-------能量守恒定律

C.我國宋朝發(fā)明的火箭是現(xiàn)代火箭的鼻祖，與現(xiàn)代火箭原理相同，

但現(xiàn)代火箭結構復雜，其所能達到的最大速度主要取決于向后噴氣速

度和質量比

D.經典力學有一定的局限性，僅適用于微觀粒子和低速運動、弱引

力場作用的物體

2.如圖所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運動的小車A,小車下

裝有吊著物體B的吊鉤，在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊

臂方向勻速運動的同時，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離

d符合d=H-2t2（SD）的規(guī)律變化，（SI表示國際單位制，式中H為

吊臂離地面的高度）則物體的運動是（）

A.勻變速曲線運動B.速度大小不變的曲線運動

C.勻加速直線運動D.勻速直線運動

3.如圖是地球的四顆不同的衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運動.以下說

A.近地衛(wèi)星的周期可以大于24小時

B.同步衛(wèi)星可以和月亮一樣高

C.四顆衛(wèi)星的軌道平面必過地心

D.理論上極地衛(wèi)星一定和同步衛(wèi)星一樣高

4.質量是5kg的小球以5m/s的速度豎直落到地板上，隨后以3m/s

的速度反向彈回，若取豎直向下的方向為正方向，且小球與地板的作

用時間為0.1s,不計空氣阻力，g=10m/s2,則小球對地板的平均作用

力為（）

A.150N,豎直向下B.450N,豎直向下

C.90N,豎直向上D.130N,豎直向上

5.如圖，戰(zhàn)機在斜坡上進行投彈演練.戰(zhàn)機水平勻速飛行，每隔相

等時間釋放一顆炸彈，第一顆落在a點，第二顆落在b點.斜坡上c、

d兩點與a、b共線，且ab=bc=cd,不計空氣阻力，第三顆炸彈將落

在（）

A.be之間B.c點C.cd之間D.d點

6.如圖所示，橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起，固

定在水平面上，如圖所示.它們的豎直邊長都是底邊長的一半.現(xiàn)有

三個質量相同的小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋，最

后落在斜面上.其落點分別是a、b、c.下列判斷正確的是（）

A.圖中三小球比較，落在a點的小球飛行時間最短

B.圖中三小球比較，落在a點的小球飛行過程速度變化最大

C.圖中三小球比較，落在c點的小球飛行過程速度變化最快

D.圖中三小球比較，落斜面上時落在c點小球的重力功率最大

7.甲、乙兩名滑冰運動員，M甲=60kg,M乙=40kg,面對面拉著彈

簧測力計做圓周運動進行滑冰表演，如圖所示.兩人相距0.8m,彈

簧測力計的示數(shù)為9.2N,下列判斷中正確的是（）

A.兩人的運動半徑不同，甲為0.32m,乙為0.48m

B.兩人的運動半徑相同，都是0.45m

C.兩人的線速度相同，約為40m/s

D.兩人的角速度相同，約為6rad/s

8.如圖所示，光滑水平面OB與足夠長的粗糙斜面BC相接于B點,

0端有一豎直墻面，一輕彈簧左端固定于豎直墻面，現(xiàn)用質量為ml

的滑塊壓縮彈簧至D點，然后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后經B點滑

上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上，不計滑塊在B點的機械

能損失.若換用相同材料、相同粗糙程度、質量為m2(m2>ml)的

滑塊壓縮彈簧至同一點D后，重復上述過程，下列說法正確的是

()

00B

A.兩滑塊到達B點的速度相同

B.兩滑塊沿斜面上升的最大高度相同

C.兩滑塊上升到最高點的過程中克服重力做功相同

D.m2上升到最高點的后會滑下來

9.為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄

圓盤A、B,A、B平行相距2m,軸桿的轉速為4800r/min,子彈穿過

兩盤留下兩彈孔a、b,測得兩彈孔半徑夾角是60。，如圖所示.則該

子彈的速度大小是()

A.360m/sB.720m/sC.108m/sD.960m/s

10.如圖是一種升降電梯的示意圖，A為載人箱，B為平衡重物，它

們的質量均為M,上下均由跨過滑輪的鋼索系住，在電動機的牽引下

電梯上下運動.如果電梯中載人的總質量為m,勻速上升的速度為v,

電梯即將到頂層前關閉電動機，依靠慣性上升h高度后停止，在不計

空氣阻力和摩擦阻力的情況下，卜為()

Ay2B(M+m)JQ(M+m)v2p(2M+m)v2

,2g+2ng'21g.2ng

二、不定項選擇題（每題有多個選項符合題意，全部選對得4分，部

分對得2分，有錯或不選給。分，共16分）

1L質量為M的長木板放在光滑的水平面上，一可視為質點的質量

為m的滑塊以某一水平速度沿木板表面從A點滑到B點，在板上前

進了L,而木板前進了s,如圖所示，若滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)

為U，則（）

mmI

nBH

A.摩擦力對滑塊做負功為|imgL

B.摩擦力對木板做正功為|iMgs

C.系統(tǒng)產生的熱量為|imgL

D.M、m組成的系統(tǒng)在此過程中動量守恒

12.如圖所示，同步衛(wèi)星與地心的距離為r,運行速率為vl,向心加

速度為al；地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度為a2,第一

宇宙速度為v2,地球半徑為R,則下列比值正確的是（）

Vi「

2C.—幸D.

v2R

13.如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度vl沿順時

針方向運動，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，物體以速

率v2沿直線向左滑上傳送帶后，經過一段時間又返回光滑水平面上,

這時速率為v2,則下列說法正確的是（）

衛(wèi)

A.若vlVv2,貝！|v'2=vlB.若vl>v2,則v'2=v2

C.不管v2多大，總有v2=v2D.只有vl=v2時,才有v'2=vl

14.質量為2kg的物體，放在動摩擦因數(shù)以=0.1的水平面上，在水平

拉力的作用下由靜止開始運動，水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位

移L之間的關系如圖所示，重力加速度g?。篖0m/s2,則此物體（）

A.在位移L=3m時的動能是15J

B.在位移L=9m時的速度是3m/s

C.在0A段運動的加速度是1.5m/s2

D.在AB段物體運動的加速度是1.0m/s2

三、實驗題(6分+8分=14分)

15.某探究學習小組的同學欲驗證"動能定理〃，他們在實驗室組裝了

一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電

源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙.當滑塊連接上紙帶，用細

線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài).若你

是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

(1)你認為還需要的實驗器材有和.

(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本

相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是，實驗時首先

16.某同學用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證

動量守恒定律.實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開

始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡.重復上述操作

10次，得到10個落點痕跡.再把B球放在水平槽的末端，讓A球仍

從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上

留下各自的落點痕跡.重復這種操作10次，得到了如圖所示的三個

落地處.

(1)應該用什么方法找出落地點的平均位置_______

A、記下每次落點到。的距離，然后取平均值；

B、選擇其中一次認為比較準確的落點，量出該點到。的距離；

C、多做幾次實驗，用盡可能小的圓把所有的落點都圈在里面，其圓

心就是小球落點的平均位置

D、為了避免誤差過大，只需做一次碰撞，找到其落點位置，就可以

了.

(2)已知mA：mB=2：1,碰撞過程中動量守恒，則由圖可以判斷出

Q是碰后球的落地點，P'是碰后球的落地點.(填"A〃

或"B")

(3)用題中字母寫出動量守恒定律的表達式：.

四、計算題(8分+8分+9分+15分=40分，要求寫出重要的公式和解

題步驟以及必要的文字說明)

17.質量為m的衛(wèi)星離地面R0處做勻速圓周運動.設地球的半徑也

為R0,地面的重力加速度為g,引力常數(shù)G,求：

(1)地球的質量；

(2)衛(wèi)星的線速度大小.

18.某種型號的轎車，其部分配置參數(shù)如下表所示.若該轎車行駛過

程中所受摩擦阻力大小始終不變.求:

凈重(kg)1540

水平直線路面最高車速216

(km/h)

額定功率(kW)120

(1)若轎車在水平直線路面上以最高車速勻速行駛時，發(fā)動機功率

是額定功率，此時牽引力多大？

(2)在某次官方測試中，一位質量m=60kg的駕駛員駕駛該轎車，

在上述水平直線路面上以額定功率將車速由零提高到108km/h,用時

9s,則該車在此加速過程中行駛的距離為多少？

19.如圖所示，BC為半徑R=2.5m的十圓弧，AB為光滑水平軌道，兩

軌道在B處相切連接；AB軌道上的滑塊P通過不伸長的輕繩與套在

豎直光滑細桿的滑塊Q連接；開始時，P在A處，Q在與A同一水平

面上的E處，且繩子剛好伸直處于水平，固定的小滑輪在D處，DE=3m

不計滑輪與繩子間的摩擦和空氣阻力，現(xiàn)把Q從靜止釋放，當下落

h=3m時一，P恰好到達圓弧軌道的B,且對B無壓力.取g=10m/s2.試

求：

(1)在P到達B處時，P的速度大?。?/p>

(2)在P到達B處時，Q的速度大??；

(3)滑塊P、Q的質量之比，即@=?

20.如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質

彈簧相連，A放在水平地面上；B、C兩物體通過細繩繞過輕質定滑輪

相連，C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使細線剛剛拉直但無

拉力作用，并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行.已知

A、B的質量均為m,C的質量為4m,重力加速度為g,細線與滑輪

之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).釋放C后它沿斜面

下滑，A剛離開地面時，B獲得最大速度，求：

(1)從釋放C到物體A剛離開地面時，物體C沿斜面下滑的距離.

(2)斜面傾角a.

(3)B的最大速度vBm.

參考答案與試題解析

一、單項選擇題（每題只有一個選項符合題意，每題3分，共30分）

1.下列關于物理學史實的描述不正確的是（）

A.中子是英國物理學家查德威克發(fā)現(xiàn)的，并因此于1935年獲得了諾

貝爾物理學獎

B.1847年德國物理學家亥姆霍茲在理論上概括和總結了自然界中最

重要、最普遍的規(guī)律之一-------能量守恒定律

C.我國宋朝發(fā)明的火箭是現(xiàn)代火箭的鼻祖，與現(xiàn)代火箭原理相同，

但現(xiàn)代火箭結構復雜，其所能達到的最大速度主要取決于向后噴氣速

度和質量比

D.經典力學有一定的局限性，僅適用于微觀粒子和低速運動、弱引

力場作用的物體

【考點】53：動量守恒定律；1U：物理學史.

【分析】明確有關原子物理和能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)歷程；能用動量守

恒定律分析火箭原理；明確經典力學理論只適用于低速運動的宏觀物

體，微觀粒子、高速運動物體都不適用.

【解答】解：A、查德威克在a粒子轟擊被核時實現(xiàn)了人工轉變發(fā)現(xiàn)

了中子，并于1935年獲得諾貝爾物理獎，故A正確.

B、1847年德國物理學家亥姆霍茲在理論上概括和總結了自然界中最

重要、最普遍的規(guī)律之一-------能量守恒定律，故B正確；

C、設噴氣速度為v,氣體質量為m,火箭質量為M,則根據(jù)動量守

恒定律有：mv=Mv',解得：v'=fv,故影響火箭速度大小的因素是噴

氣速度和質量比，故C正確；

D、經典力學理論只適用于宏觀的、低速運動的物體，微觀粒子、高

速運動物體都不適用，故D錯誤.

本題選錯誤的，故選：D.

2.如圖所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運動的小車A,小車下

裝有吊著物體B的吊鉤，在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊

臂方向勻速運動的同時，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離

d符合d=H-2t2（SD）的規(guī)律變化，（SI表示國際單位制，式中H為

吊臂離地面的高度）則物體的運動是（）

□3

A.勻變速曲線運動B.速度大小不變的曲線運動

C.勻加速直線運動D.勻速直線運動

【考點】44：運動的合成和分解.

【分析】物體B水平方向做勻速運動，豎直方向做勻加速直線運動，

根據(jù)題意d=H-2t2,結合位移時間關系公式，可以得出加速度的大

??；合運動與分運動的速度、加速度都遵循平行四邊形定則，由于合

速度大小和方向都變化，得出物體的運動特點和合加速度的情況.

【解答】解：物體B參加了兩個分運動，水平方向的勻速直線運動和

豎直方向的勻加速直線運動；

對于豎直分運動，結合位移-時間關系公式x=vOt+1at2,可得到

d=H-x=H-(v0yt+-^-at2)①

又根據(jù)題意

d=H-2t2②

可以得對比①②兩式可得出豎直分運動的加速度的大小為：

ay=4m/s2

豎直分運動的初速度為：vOy=O

故豎直分速度為：vy=4t

物體的水平分速度不變

合運動的速度為豎直分速度與水平分速度的合速度，遵循平行四邊形

定則，故合速度的方向不斷變化，物體一定做曲線運動，合速度的大

小v=Jv23故合速度的大小也一定不斷變大；

水平分加速度等于零，故合加速度等于豎直分運動的加速度，因而合

加速度的大小和方向都不變，物體B做勻變速曲線運動.故A正確，

BCD錯誤；

故選：A

3.如圖是地球的四顆不同的衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運動.以下說

杪奧里月亮

法正確的是（歲。5

A.近地衛(wèi)星的周期可以大于24小時

B.同步衛(wèi)星可以和月亮一樣高

C.四顆衛(wèi)星的軌道平面必過地心

D.理論上極地衛(wèi)星一定和同步衛(wèi)星一樣高

【考點】4H：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；4F：萬有引力

定律及其應用.

【分析】萬有引力充當向心力，所以四顆衛(wèi)星的軌道平面必過地心,

同步衛(wèi)星的周期是24小時，月亮的周期是27天.

【解答】解：A、同步衛(wèi)星的周期是24小時，近地衛(wèi)星的周期小于

24小時，故A錯誤;

B、月亮的周期是27天，同步衛(wèi)星周期是24小時，軌道高度不同,

故B錯誤;

C、由于萬有引力充當向心力，所以四顆衛(wèi)星的軌道平面必過地心,

故C正確;

D、理論上極地衛(wèi)星可以和同步衛(wèi)星一樣高，但不是一定和同步衛(wèi)星

一樣高，故D錯誤

故選：C

4.質量是5kg的小球以5m/s的速度豎直落到地板上，隨后以3m/s

的速度反向彈回，若取豎直向下的方向為正方向，且小球與地板的作

用時間為0.1s,不計空氣阻力，g=10m/s2,則小球對地板的平均作用

力為()

A.150N,豎直向下B.450N,豎直向下

C.90N,豎直向上D.130N,豎直向上

【考點】52：動量定理.

【分析】根據(jù)初末速度，得出動量的變化量，結合動量定理求出小球

對地板的平均作用力.

【解答】解：規(guī)定向上為正方向，對小球，運用動量定理得：

(F-mg)t=mv2-mvl,

即為：(F-50)X0.1=5X3+5X5

解得:F=450N,方向向上，

根據(jù)牛頓第三定律知，小球對地板的作用力為450N,方向豎直向下，

故B正確，ACD錯誤.

故選:B.

5.如圖，戰(zhàn)機在斜坡上進行投彈演練.戰(zhàn)機水平勻速飛行，每隔相

等時間釋放一顆炸彈，第一顆落在a點，第二顆落在b點.斜坡上c、

d兩點與a、b共線，且ab=bc=cd,不計空氣阻力，第三顆炸彈將落

在()

A.be之間B.c點C.cd之間D.d點

【考點】43：平拋運動.

【分析】飛機與炮彈的水平速度相同，則落點在飛機的正下方，據(jù)水

平向與豎直向的位移關系畫圖分析，確定落點.

【解答】解：如圖：假設第二顆炸彈經過Ab,第三顆經過PQ（Q點

是軌跡與斜面的交點）；則a,A,B,P,C在同一水平線上，

由題意可知，設aA=AP=xO,ab=bc=L,斜面傾角為0,三顆炸彈到達

a所在水平面的豎直速度為vy,水平速度為vO,

對第二顆炸彈:水平向：xl=Lcos0-xO=vOtl

豎直向：yl=vytl+'gt12

若第三顆炸彈的軌跡經過cC,

則對第三顆炸彈，水平向：x2=2Lcos0-2xO=vOt2

H-t

豎直向：y2=vyt2-282

解得：t2=2tl,y2>2yl,所以第三顆炸彈的軌跡不經過c,則第三顆

炸彈將落在be之間，故A正確；

故選：A.

6.如圖所示，橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起，固

定在水平面上，如圖所示.它們的豎直邊長都是底邊長的一半.現(xiàn)有

三個質量相同的小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋，最

后落在斜面上.其落點分別是a、b、c.下列判斷正確的是（）

A.圖中三小球比較，落在a點的小球飛行時間最短

B.圖中三小球比較，落在a點的小球飛行過程速度變化最大

C.圖中三小球比較，落在c點的小球飛行過程速度變化最快

D.圖中三小球比較，落斜面上時落在c點小球的重力功率最大

【考點】63：功率、平均功率和瞬時功率；43：平拋運動.

【分析】三個小球做的都是平拋運動，平拋運動可以分解為水平方向

上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，物體的運動的時間

是由豎直方向上下落的高度決定的.可列式進行分析

【解答】解：AC、根據(jù)h=2gt2得隹知平拋運動的時間由高度決

定，落在a點的小球下落的高度最大，則飛行時間最長，由速度變化

量Avugt,可知落在a點的小球飛行過程速度變化最大，故A錯誤，

B正確.

C、三個小球均做平拋運動，加速度都是g,相同，則速度變化快慢

一樣，故C錯誤.

D、重力的瞬時功率P=mgvy,由vy=gt可知a的速度最大，故瞬時功

率最大，故D錯誤.

故選：B

7.甲、乙兩名滑冰運動員，M甲=60kg,M乙=40kg,面對面拉著彈

簧測力計做圓周運動進行滑冰表演，如圖所示.兩人相距0.8m,彈

簧測力計的示數(shù)為9.2N,下列判斷中正確的是（）

A.兩人的運動半徑不同，甲為0.32m,乙為0.48m

B.兩人的運動半徑相同，都是0.45m

C.兩人的線速度相同，約為40m/s

D.兩人的角速度相同，約為6rad/s

【考點】4A：向心力；48：線速度、角速度和周期、轉速.

【分析】分析甲、乙兩名運動員，彈簧秤對各自的拉力提供向心力.

根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式求解.

【解答】解：AB、彈簧秤對甲、乙兩名運動員的拉力提供向心力，根

據(jù)牛頓第二定律得：

M甲R甲U）甲2=M乙R乙U）乙2=9.2N

由于甲、乙兩名運動員面對面拉著彈簧秤做圓周運動的溜冰表演，所

以U）甲=0）乙

碧貝UR甲=0.32m,R乙=0.48m.故A正確，B錯誤

C、由于v=Ru),知兩人的線速度不等，故C錯誤.

D、根據(jù)F=M甲R甲3甲2

解得：0)甲=3”5.故D錯誤.

故選：A

8.如圖所示，光滑水平面0B與足夠長的粗糙斜面BC相接于B點，

0端有一豎直墻面，一輕彈簧左端固定于豎直墻面，現(xiàn)用質量為ml

的滑塊壓縮彈簧至D點，然后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后經B點滑

上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上，不計滑塊在B點的機械

能損失.若換用相同材料、相同粗糙程度、質量為m2(m2>ml)的

滑塊壓縮彈簧至同一點D后，重復上述過程，下列說法正確的是

)

008

A.兩滑塊到達B點的速度相同

B.兩滑塊沿斜面上升的最大高度相同

C.兩滑塊上升到最高點的過程中克服重力做功相同

D.m2上升到最高點的后會滑下來

【考點】66：動能定理的應用.

【分析】從釋放彈簧到物體上升到斜面上最大高度的過程，先是彈性

勢能轉化為動能，沖上斜面運動過程機械能損失變?yōu)槟Σ辽鸁?，由?/p>

量守恒定律可得，動能的減少等于重力勢能的增加量與摩擦產生的熱

量之和.根據(jù)重力沿斜面向下的分力與最大靜摩擦力的關系分析m2

上升到最高點后的狀態(tài).

【解答】解：A、換用質量為m2的滑塊壓縮彈簧至同一點D時-，彈

簧具有的彈性勢能相等，根據(jù)能量守恒定律知，兩滑塊到B點時的動

能相同，由于質量不同，則速度不同，故A錯誤；

B、兩滑塊在斜面上運動時加速度相同，由于初速度不同，故上升高

度不同.故B錯誤；

C、兩滑塊上升到最高點過程克服重力做的功表達式WG=mgh,對任

一滑塊（質量設為m）,由能量守恒定律得：EP=mgh+nmgcos0X

所以WG=mgh六*h，故兩滑塊上升到最高點過程克服重力做的

1+ucoty

功相同，故C正確；

D、對于ml上升到最高點時有mlgsinQ^|imlgcos0,即sin0^ncos0,

該式與滑塊的質量無關，所以m2上升到最高點后也靜止在斜面上，

故D錯誤.

故選：C

9.為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄

圓盤A、B,A、B平行相距2m,軸桿的轉速為4800r/min,子彈穿過

兩盤留下兩彈孔a、b,測得兩彈孔半徑夾角是60。，如圖所示.則該

子彈的速度大小是（）

A.360m/sB.720m/sC.108m/sD.960m/s

【考點】48：線速度、角速度和周期、轉速.

【分析】通過軸桿的轉速，可求出圓盤的角速度，再由兩個彈孔所在

的半徑間的夾角，及圓盤平行間可求出圓盤轉動的角度，注意圓的周

期性，從而即可求解

【解答】解：4800r/min=80r/s

子彈從A盤到B盤，盤轉過的角度為：0=2nn+4(n=0,1,2,...)

J

盤轉動的角速度為：u)=2nn=2nX80=160nrad/s.

子彈在A、B間運動的時間等于圓盤轉動時間，即有：

2e

7二3

232-160-sc

解得：v=e=E―TT,v=六((n=O,1,2,...).

2兀n+丁6n+l

n=O時，v=960m/s,n=l時，v=137m/s,n=2時，v=73.8m/s,....故

D正確，ABC錯誤.

故選：D

10.如圖是一種升降電梯的示意圖，A為載人箱，B為平衡重物，它

們的質量均為M,上下均由跨過滑輪的鋼索系住，在電動機的牽引下

電梯上下運動.如果電梯中載人的總質量為m,勻速上升的速度為v,

電梯即將到頂層前關閉電動機，依靠慣性上升h高度后停止，在不計

空氣阻力和摩擦阻力的情況下，卜為()

A/B(M+m)v2Q(H+m)v2p(2M+n))v2

'2g.2K€'21g.2n?

【考點】37：牛頓第二定律；IE：勻變速直線運動的位移與時間的關

系.

【分析?】載人箱、人及平衡重物加速度相同，則由隔離法可求得加速

度的大小；再由運動學公式可求得上升的高度.

【解答】解：設B對A拉力FT

對B：FT-Mg=Ma

對A：(M+m)g-FT=(M+m)a,

解得：a=^S-

十ID

由V2=2ah得h=(2M+m)v2,D選項正確.

2mg

故選D.

二、不定項選擇題(每題有多個選項符合題意，全部選對得4分，部

分對得2分，有錯或不選給。分，共16分)

11.質量為M的長木板放在光滑的水平面上，一可視為質點的質量

為m的滑塊以某一水平速度沿木板表面從A點滑到B點，在板上前

進了L,而木板前進了s,如圖所示，若滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)

為n，則()

|T-I

mm

，J產

h-s—H

A.摩擦力對滑塊做負功為|imgL

B.摩擦力對木板做正功為|iMgs

C.系統(tǒng)產生的熱量為|imgL

D.M、m組成的系統(tǒng)在此過程中動量守恒

【考點】53：動量守恒定律；6B：功能關系.

【分析】摩擦力對m所做的功等于摩擦力與m相對于地的位移的乘

積，同理摩擦力對M做的功等于摩擦力與M相對于地的位移乘積；

根據(jù)功能關系分析內能的增量；根據(jù)動量守恒的條件分析動量是否守

恒.

【解答】解：

A、滑塊受力情況如圖甲所示，摩擦力對滑塊做的功為Wl=-|img

(s+L),故A錯誤；

B、木板受力如圖乙所示，摩擦力大小為|img；則摩擦力對木板做的

功為W2=(imgs,故B錯誤；

C、根據(jù)能量守恒可知，系統(tǒng)產生的熱量等于滑塊克服摩擦力的功與

摩擦力對木板做功的差值，故熱量Q=nmg(s+L)-|imgs=nmgL,故

C正確；

D、由于系統(tǒng)在水平方向不受外力，符合動量守恒的條件，故系統(tǒng)動

量守恒，故D正確.

故選：CD

12.如圖所示，同步衛(wèi)星與地心的距離為r,運行速率為vl,向心加

速度為al；地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度為a2,第一

宇宙速度為v2,地球半徑為R,則下列比值正確的是()

【考點】4J：同步衛(wèi)星.

【分析】衛(wèi)星運動時萬有引力提供圓周運動的向心力，第一宇宙速度

是近地軌道繞地球做勻速圓周運動的線速度，同步衛(wèi)星運行周期與赤

道上物體自轉周期相同，由此展開討論即可

【解答】解：A、因為地球同步衛(wèi)星的角速度和地球赤道上的物體隨

地球自轉的角速度相同，由al=u)2r,a2=u)2R

得：/噂故A正確、B錯誤；

C、對于地球同步衛(wèi)星和以第一宇宙速度運動的近地衛(wèi)星,

GiroIDV

由萬有引力提供做勻速圓周運動所需向心力得到:2，

r

R?R

解得：￡=4,故D正確，C錯誤;

故選：AD.

13.如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度vl沿順時

針方向運動，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，物體以速

率v2沿直線向左滑上傳送帶后，經過一段時間又返回光滑水平面上,

這時速率為M2,則下列說法正確的是（）

A.若vl<v2,則v2=vlB.若vl>v2,則v2=v2

C.不管v2多大，總有vz2=v2D.只有vl=v2時，才有v2=vl

【考點】37：牛頓第二定律；IE：勻變速直線運動的位移與時間的關

系.

【分析】物體由于慣性沖上皮帶后，受到向右的滑動摩擦力，減速向

左滑行，之后依然受到向右的滑動摩擦力，會繼續(xù)向右加速，然后分

vl大于、等于、小于v2三種情況分析.

【解答】解：由于傳送帶足夠長，物體減速向左滑行，直到速度減為

零，然后物體會在滑動摩擦力的作用下向右加速，分三種情況討論：

①如果vl>v2,返回時物體會一直向右加速，當速度大小增大到等

于v2時、物體恰好離開傳送帶，有v2=v2；

②如果vl=v2,物體返回時同樣會一直加速，當速度大小增大到等于

v2時,物體恰好離開傳送帶，有v'2=v2；

③如果vl<v2,物體返回地會先在滑動摩擦力的作用下加速，當速

度增大到等于傳送帶速度時，物體還在傳送帶上，之后不受摩擦力，

故物體與傳送帶一起向右勻速運動，有v2=vl；

故選：AB.

14.質量為2kg的物體，放在動摩擦因數(shù)的水平面上，在水平

拉力的作用下由靜止開始運動，水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位

移L之間的關系如圖所示，重力加速度g?。篖0m/s2,則此物體（）

A.在位移L=3m時的動能是15J

B.在位移L=9m時的速度是3m/s

C.在0A段運動的加速度是1.5m/s2

D.在AB段物體運動的加速度是1.0m/s2

【考點】66：動能定理的應用；II：勻變速直線運動的圖像.

【分析】物體在運動過程中，有水平拉力和摩擦力做功，根據(jù)動能定

理可求動能和速度.根據(jù)運動學公式求出各段的加速度.

【解答】解：A、對于在0A段，根據(jù)動能定理，有：

W1-|imgxl=^mvA2

由圖得：W1=15J,xl=3m,結合m=2kg,|i=0.1

解得：vA=3m/s

在位移L=3m時的動能為：EkA=|imgxl=-1-mvA2=^-X2X32=9J.故A

錯誤；

B、對于OB段，根據(jù)動能定理，有：

W2-|imgx2=-^mvB2

由圖得：W2=27J,x2=9m,結合m=2kg,|1=0.1,解得：vB=3m/s,故

B正確.

C、在0A段，根據(jù)速度位移公式，有2alxl=vA2

解得:al=1.5m/s2,故C正確；

D、在AB段物體做勻速直線運動，加速度為0,故D錯誤.

故選：BC

三、實驗題(6分+8分=14分)

15.某探究學習小組的同學欲驗證"動能定理”，他們在實驗室組裝了

一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電

源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙.當滑塊連接上紙帶，用細

線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài).若你

是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

(1)你認為還需要的實驗器材有天平和刻度尺.

(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本

相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質量遠

小于滑塊的質量，實驗時首先要做的步驟是平衡摩擦力

【考點】MJ：探究功與速度變化的關系.

【分析】(1)根據(jù)實驗原理，得到需要驗證的表達式，從而確定需要

的器材；

(2)實驗要測量滑塊動能的增加量和合力做的功，用沙和沙桶的總

質量表示滑塊受到的拉力，對滑塊受力分析，受到重力、拉力、支持

力和摩擦力，要使拉力等于合力，必須使重力的下滑分量等于摩擦力;

同時重物加速下降，處于失重狀態(tài)，故拉力小于重力，可以根據(jù)牛頓

第二定律列式求出拉力表達式分析討論；

【解答】解：(1)實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求

出總功和動能，故還要天平和刻度尺；

所以為：天平，刻度尺；

(2)沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力,

設拉力為T,根據(jù)牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得

M+m

故當M>>m時，，有T^mg

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于

合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一

段墊高；

故答案為：（1）天平，刻度尺；（2）沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的

質量，平衡摩擦力.

16.某同學用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證

動量守恒定律.實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開

始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡.重復上述操作

10次，得到10個落點痕跡.再把B球放在水平槽的末端，讓A球仍

從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上

留下各自的落點痕跡.重復這種操作10次，得到了如圖所示的三個

落地處.

（1）應該用什么方法找出落地點的平均位置一C

A、記下每次落點到。的距離，然后取平均值；

B、選擇其中一次認為比較準確的落點，量出該點到。的距離；

C、多做幾次實驗，用盡可能小的圓把所有的落點都圈在里面，其圓

心就是小球落點的平均位置

D、為了避免誤差過大，只需做一次碰撞，找到其落點位置，就可以

了.

（2）已知mA：mB=2：1,碰撞過程中動量守恒，則由圖可以判斷出

Q是碰后B球的落地點，P是碰后A球的落地點.（填"A〃或"B"）

(3)用題中字母寫出動量守恒定律的表達式：

mAOP=mAOP'+mBOQ

【考點】ME：驗證動量守恒定律.

【分析】(1)用盡可能小的圓把所有的小球落點都圈在里面，其圓心

就是小球落點的平均位置

(2)A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，都做平拋運動，

豎直高度相同，所以水平方向，B在A的前面；

(3)為了驗證碰撞前后動量守恒，即是驗證碰撞前的動量等于碰撞

后的動量即可.

【解答】解：(1)多做幾次試驗，用盡可能小的圓把所有的小球落點

都圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置，故C正確，ABD錯誤;

(2)A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，碰前碰后都做平

拋運動，高度相同，落地時間相同，所以Q點是碰后B球的落地點,

P'是碰后A的落地點，P是碰前A的落地點；

(3)根據(jù)兩小球從同一高度開始下落，故下落的時間相同，根據(jù)動

量守恒定律可得mAvO=mAvl+mBv2,故有mAvOt=mAvlt+mBv2t,即

mAOP=mAOP'+mBOQ

故答案為：(1)C；(2)B,A；(3)mAOP=mAOP,+mBOQ

四、計算題(8分+8分+9分+15分=40分，要求寫出重要的公式和解

題步驟以及必要的文字說明)

17.質量為m的衛(wèi)星離地面R0處做勻速圓周運動.設地球的半徑也

為R0,地面的重力加速度為g,引力常數(shù)G,求：

(1)地球的質量；

(2)衛(wèi)星的線速度大小.

【考點】4F：萬有引力定律及其應用；4A：向心力.

【分析】(1)物體在地面上，忽略地球自轉的影響，重力等于萬有引

力，列式可求得地球的質量.

(2)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力列式，

可求得其線速度大小.

【解答】解：(1)對地面的物體，根據(jù)重力等于萬有引力，得：

Ro

①

由①可得：地球的質量為②

G

(2)設衛(wèi)星的線速度大小為v.

由萬有引力提供向心力，則得：G噓1二喻③

由上兩式，可得：俘

答：

(1)地球的質量為避；

G

(2)衛(wèi)星的線速度大小為俘

18.某種型號的轎車，其部分配置參數(shù)如下表所示.若該轎車行駛過

程中所受摩擦阻力大小始終不變.求：

凈重(kg)1540

水平直線路面最高車速216

(km/h)

額定功率(kW)120

(1)若轎車在水平直線路面上以最高車速勻速行駛時，發(fā)動機功率

是額定功率，此時牽引力多大？

(2)在某次官方測試中，一位質量m=60kg的駕駛員駕駛該轎車，

在上述水平直線路面上以額定功率將車速由零提高到108km/h,用時

9s,則該車在此加速過程中行駛的距離為多少？

【考點】63：功率、平均功率和瞬時功率.

【分析】(1)當牽引力等于阻力時，速度達到最大；

(2)根據(jù)動能定理求得通過的位移

【解答】解：

(1)已知最高車速vm=216km/h=60m/s.設牽引力為F,則

P=Fvm

解得F若嗯嗎i=2000N

(2)設轎車行駛過程中所受摩擦阻力大小為f,轎車凈質量為M,

駕駛員質量為m,在水平直線路面上以額定功率將車速由零提高到

v=30m/s,用時t=9s,在此加速過程中行駛的距離為s,則

f=F

Pt-fs=^(I+m)v2

解得s=180m

答：(1)發(fā)動機功率是額定功率，此時牽引力2000N

(2)該車在此加速過程中行駛的距離為180m

19.如圖所示，BC為半徑R=2.5m的1圓弧，AB為光滑水平軌道，兩

軌道在B處相切連接；AB軌道上的滑塊P通過不伸長的輕繩與套在

豎直光滑細桿的滑塊Q連接；開始時，P在A處，Q在與A同一水平

面上的E處,且繩子剛好伸直處于水平，固定的小滑輪在D處，DE=3m

不計滑輪與繩子間的摩擦和空氣阻力，現(xiàn)把Q從靜止釋放，當下落

h=3m時，P恰好到達圓弧軌道的B,且對B無壓力.取g=10m/s2.試

求：

(1)在P到達B處時，P的速度大?。?/p>

(2)在P到達B處時，Q的速度大??；

(3)滑塊P、Q的質量之比，即%=?

且

A

【考點】66：動能定理的應用；44：運動的合成和分解.

【分析】（l）P恰好到達圓弧軌道的B,且對B無壓力，由重力提供

向心力，根據(jù)向心力公式求出P到達B處時的速度；

（2）P到達B點時，繩子的速度等于P的速度，根據(jù)P、Q沿繩子方

向的分速度大小相等，即可求解Q的速度；

（