2014届上海市吴淞中学高三10月月考物理试卷与答案（带解析）.doc

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1、2014届上海市吴淞中学高三 10月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于物理学思想方法，下列说法中正确的是（ ） A著名的伽利略斜面实验，主要应用了控制变量方法 B在定义 “速度 ”、 “加速度 ”等物理量时，主要应用了比值的方法 C在研究加速度 和外力 、质量 的关系时，主要应用了等效替代的方法 D在研究气体的温度不变时，压强与体积的关系时，主要应用了理想实验方法 答案： B 试题分析：的伽利略斜面实验主要应用理想实验的方法， A错误；速度定义，可知速度与 S及运动时间 t无关，只与它们的比值有关，而加速度定义，大小与 及 也无关，只与它们的比值有关，因此它们都是比值定义， B正确；在

2、研究加速度 和外力 、质量 的关系时应用控制变量方法， C错误；研究气体的温度不变时，压强与体积的关系主要应用控制变量法， D错误 考点：物理学史 如图所示，一开口向右的气缸固定在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，气缸中间位置有一挡板，外界大气压为 。初始时，活塞紧压挡板处。现缓慢升高缸内气体温度，则图中能正确反应缸内气体压强变化情况的 PT图象是（ ） 答案： C 试题分析：在 PT 图象中， 开始一段时间内，随着温度的升高，气体发生的等容变化，即 ，图象为一条过坐标原点的直线，当压强增加到内外压强相等时，温度再升高，活塞将向右移动，气体发生等压变化，图象是一条水平时温度轴的直线，因此

3、C正确， A、 B、 D错误 考点：理想气体状态方程 如图所示，在质量为 的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为（ ）的 A、 B 两物体，箱子放在水平地面上。平衡后剪断 A、 B 间细线，此后 A将做简谐振动。当 A运动到最高点时，木箱对地面的压力为（ ） A、 B、 C、 D、 答案： A 试题分析：平衡后剪断 A、 B间细线， A将做简谐振动，在平衡位置，有kx1=mg，在平衡之前的初位置，有 kx2=2mg，故振幅为 A=x2-x1= ，根据简谐运动的对称性，到达最高点时，弹簧处于原长，故此时木箱只受重力和支持力，二力平衡，故支持力等于重力 Mg， A正确， B、 C、 D错误 考点

4、：牛顿第二定律，简谐振动，胡克定律 如图所示，细线的一端系一质量为 m的小球，另一端固定在倾角为 的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度 a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力 T和斜面的支持力 FN分别为（重力 加速度为 g）（ ） A B C D 答案： A 试题分析：物体受力分析如图所示 将所有的力沿水平方向和竖直方向正交分解 则： 整理得： ， A正确 考点：力的合力与分解，牛顿第二定律 如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道 ABCD运动。在轨道水平段 AB上运动时，两小球的速度均为 ，相距 ；轨道水平段 AB和水平段CD的高度差为 ；水平

5、段与斜坡段间均有光滑小圆弧连接，且两小球在运动中始终未脱离轨道。关于两小球在轨道水平段 CD上的运动情况，下列描述中正确的是（ ） A两 小球在 CD段运动时仍相距 B两小球在 CD段运动时距离小于 C两小球到达图示位置 P点的时间差为 D两小球到达图示位置 P点的时间差小于 答案： C 试题分析：由于在水平面 AB上运动相距 10m，即出发时时间间隔 t=2s由于两个小球从 A运动到 P的运动情况完全相同，因此到达 P时相差仍为 2s， C正确， D错误；根据动能定理知， ，解得，即两球在 CD段运动的速度为 7m/s，大于 AB段的速度大小，两球在轨道上的运动情况相同，所以在 CD段上的距

6、离为 14m， A、 B错误 考点：动能定理，匀速直线运动 一辆汽车做直线运动，其 图像如图，图中 。若汽车牵引力做功为，平均功率为 ；汽车加速过程和减速过程（关闭发动机）中克服摩擦力做功分别为 和 、克服摩擦力做功平均功率分别为 、 ，则（ ） A B C D 答案： ABD 试题分析：在整个运动过程中，根据动能定理： ， A正确；由图可知，加速过程的位移要大于减速过程的位移，由于摩擦力不变，故加速时摩擦力所做的功大于减速时摩擦力所做的功， B正确；因加速和减速运动中，平均速度相等，根据 可知，摩擦力的功率相等，故 P1=P2；故 D正确；由功能关系可知 Pt1=P1t1+P2t2 而 P1

7、=P2；故 ， C错误 考点：动能定理，匀变速直线运动的图象，功和功率 如图所示，用一水平外力 F 拉着一个静止在倾角为 的光滑斜面上的物体，逐渐增大 F，物体做变加速运动，其加速度 a随外力 F变化的图像如图所示，若重力加速度 g取 10m/s2。根据图中所提供的信息可以计算出（ ） A加速度从 2m/s2增加到 6m/s2的过程中物体的速度变化量 B斜面的倾角 C物体的质量 D加速度为 6m/s2时物体的速度 答案： BC 试题分析：由乙图可知，当 F=0时，物体的加速度为 ，负号代表加速度方向向下，根据牛顿第二定律， 保求出斜面倾角 ， B 正确，当拉力等于 15N 时，加速度等于零，即

8、物体处于平衡状态，此时，可求出物体的质量 ， C正确，由于题中没给出外力随时间如何变化的规律，因此无法求出加速度为 6m/s2时物体的速度，也无法求出加速度从 2m/s2增加到 6m/s2的过程中物体的速度变化量， AD错误。 考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的图象 如图所示，一个直角斜面体固定在地面上，右边斜面倾角为 ，左边斜面倾角为 ； A、 B 两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳的两端，置于斜面上。两物体可以看成质点，且位于同一高度，处于静止状态。不计一切摩擦，绳子均与斜面平行，取地面为零势能面。若剪断绳子，让两物体从静止开始沿斜面下滑，则下列叙述正确的是（ ） A、落地时两物体的速率

9、相等 B、落地时两物体机械能相等 C、落地时两物体重力的功率相等 D、落地时两物体沿斜面下滑的时间相等 答案： AC 试题分析：剪断前，根据衡条件， ，因此 ，设两物体最距离地面的高度为 h；剪断后根据机械能守恒， 可知，落地时两物体的速率均为 ， A正确；由于两物体质 量不同，因此落地时动能不同，机械能也不同， B错误；重力功率 ，因此 B落地时，重力功率 ， A落地时，重力功率 ，又由于，因此 ， C正确；下滑过程中的加速度 ，可知 B下滑的加速度小于 A 下滑的加速度，而 B下滑路程长，因此下滑时间长， D 错误。 考点：机械能守恒，牛顿第二定律，功率 一列简谐横波在某时刻的波形如图所示

10、。此时刻质点 P的速度为 ，经过它的速度第一次与 相同，再经过 它的速度第二次与 相同。则下列判断中正确的有（ ） A波沿 方向传播，波速为 B质点 M与质点 Q 的位移大小总是相等、方向总是相反 C若某时刻 M质点到达波谷处，则 P质点一定到达波峰处 D从图示位置开始计时，在 时刻，质点 P的位移为 答案： ACD 试题分析：由图可知，波长 =6m，根据已知条件分析得到周期 T=1.2s，由公式 =5m/s而且图示时刻 P 点运动方向沿 y轴正方向，则沿波 +x方向传播，A正确；在图示时刻，质点 M与质点 Q 的位移大小相等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，位移不是总

11、是相反故 B错误；、质点 M与 P平衡位置间相距半个波长，振动情况总是相反， M质点到达波谷处，P质点一定到达波峰处， C正确 ；波的周期 T=1.2s，从图示位置开始计时，在0.1s时刻质点 P点恰好到达平衡位置，在 1.0s时刻到达波谷，由于波的周期T=1.2s，因此在 t=2.2s的位置 1.0s位置相同，恰好到达波谷，位移为 -20cm， D正确 考点：波的图象，波长、周期和频率的关系 如图所示， A、 B是两个固定气缸，中间是 T形活塞，其截面积之比，可无摩擦滑动。开始时，阀门 K 是打开的，活塞静止且到两个气缸底部距离均为 ，气体温度均为 。现把阀门 K 关闭，同时缓慢加热两气体，

12、使温度均升到 ，不计连通细管体积，则活塞向哪边移动？移动多少？ 答案：左移 试题分析：以封闭气体研究对象，开始时，封闭气体的压强等于大气压 ，温度升高时，假设活塞不动，气体体积不变，压强会升高，由于 B侧活塞截面大于 A侧， B中气体向左推的力大于 A中气体和外界大气压向右推活塞的力，因此活塞向左移动，直到两边力相同时，也就是封闭气体的压强等于外界大气压时，活塞停止运动，因此封闭气体发生的是等压变化 设移动的距为 x 根据 ， 代入数据， 整理得： 考点：理想气体状态方程 如图所示，两端开口的足够长 U型玻璃管，左管插入足够大的水银槽中，右管内有一段水银柱，管中封闭有一定质量的理想气体，左管始

13、终没有离开水银面，下列说法中正确的是（ ） A保持管子不动而将气体的温度降低一些，则右管内水银柱不动 B保持管子不动而将气体温度升高一些，则左管内外液面高度差增大 C保持温度不变，把管子向上移动一些，则左管内外液面高度差增大 D保持温度不变，把管子向下移动一些，则封闭气体的体积不变 答案： D 试题分析：以管内封闭气体为研究对象可知，封闭气体压强等于大气压减去右侧水银柱产生的压强，当温度降低时，气体内部压强保持不变，即左侧管内处水银柱的高度差不变，气体体积会减小，右管中水银柱将会上移， A错误；当温度升高时，左管中内外液面高度差仍不变，右侧水银柱会下降， B错误；保持温度不变，把管子向上移动一

14、些，封闭气体的压强仍不变，左侧内外液面高度差不变，因体积也不变，导至右侧管中水银柱会上升， C错误， D正确； 考点：理相气体状态方程 如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为 1/4圆的光滑柱状物体甲放 置于斜面上，半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态。现在从球心 处对甲施加一平行于斜面向下的力 ，使甲沿斜面方向缓慢向下移动。设乙对挡板的压力大小为 ，甲对斜面的压力大小为 ，在此过程中（ ） A 缓慢增大， 缓慢增大 B 缓慢增大， 缓慢减小 C 缓慢减小， 缓慢增大 D 缓慢减小， 保持不变 答案： D 试题分析：先对物体乙受力分析，受重力、

15、挡板的支持力和甲物体的支持力，如图所示 根据平衡条件，结合几何关系可以看出挡板的支持力不断减小，根据牛顿第三定律，球乙对挡板的压力不断减小， A、 B错误；再将两上物体做为一个整体，在甲向下移动的过程中，甲对斜面的压力 ，保持不变， D正确。 考点：共点力平衡的条件及其应用 下列关于机械振动和机械波的说法正确的是（ ） A有机械波一定有机械振动，有机械振动一定有机械波 B横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C在波传播方向上的某个质点的振动速度和波的传播速度是一致的 D机械波的频率由介质和波源共同决定 答案： B 试题分析：产生机械 波两个必备条件，一个是有机械振动，另外还有传播这种振动

16、的介质，若没有介质，有机械振动，而不会产生机械波， A错误；横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，与频率及振幅无关， B正确；质点振动时做简谐振动，而波匀速传播，振动速度与波速完全不同， C错误；机械波的频率由波源决定，与介质无关， D错误。 考点：机械振动和机械波 下列关于牛顿运动定律的说法正确的是（ ） A牛顿第一、第二、第三定律都可以通过实验进行检验 B牛顿第一定律是描述惯性大小的，因此又叫惯性定律 C根据牛顿第二定律可知，物体朝什么方向运动，则在这一方向上必定有力的作用 D依据牛顿第三定律，跳高运动员起跳时，地面对人的支持力等于人对地面的压力 答案： D 试题分析：第二、第三定律

17、都可以通过实验进行检验而牛顿第一是理想实验，不能通过实验机械验， A错误；牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质而不是惯性大小的， B错误；根据牛顿第二定律可知，物体加速度朝什么方向，则在这一方向上必定有力的作用， C错误；跳高运动员起跳时，地面对人的支持力大小等于人对地面的压力，这是一对作用力和反作用力， D正确。 考点：牛顿运动 定律， 密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）（ ） A内能增大，放出热量 B内能减小，吸收热量 C内能增大，对外界做功 D内能减小，外界对其做功 答案： D 试题分析：气体的内能由温度决定，当温度降低时，内能减小，而塑料瓶变扁，内部气体

18、体积减小，外界对它做了功，根据热力学第一定律 ，它会放出热量， D正确。， A、 B、 C错误 考点：热力学第一定律 关于分子运动，下列说法中正确的是（ ） A布朗运动就是液体分子的热运动 B布朗运动图示中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹 C反映分子热运动的宏观物理量是温度 D物体温度改变时物体内分子的平均动能不一定改变 答案： C 试题分析：布朗运动是液体内悬浮的固体颗粒的无规则运动， A错误；布朗运动图示中不规则折线是在一定时间间隔内，记录固体颗粒所在位置然后直接用短线把各个位置连接起来的，它不是运动轨迹， B错误；温度是分子平均动能的标志，微观上分子热运动越剧烈，宏观上物体的温度越高

19、， C正确；当物体温度改变时，分子的平均动能一定改变， D错误。 考点：分子动理论 用力拉同一物体由静 止沿粗糙水平面运动。第一次用水平力拉，第二次用与水平方向成 角斜向上的力拉。若两次物体的加速度相同，在力的作用下移动的距离也相同，则有（ ） A两次合外力的功相同 B第一次合外力的功较大 C第二次拉力的功较大 D两次拉力的功相同 答案： A 试题分析：由于两次加速度相同，移动相同的距离，末速度也相同，根据动能定理，合外力做功相同， A正确， B错误，由于第二次拉力斜向上，使得物体对地面的压力减小，摩擦力减小，因此第二次克服摩擦力做的功比第一次小，因此第二次拉力做的功小于第一次拉力做的功， C

20、、 D都错 误。 考点：动能定理 如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物体正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ） A等于零 B不为零，方向向右 C不为零，方向向左 D不为零， v0较大时方向向左， v0较小时方向向右 答案： A 试题分析：由于物体匀速下滑，处于平衡状态，将斜劈和物体做为一个整体，容易看出，虽然物体下滑，地面受到的摩擦力仍为零与物体运动速度大小无关，A正确， BCD错误。 考点：共点力平衡 骑车向东的人看到插在车上的小旗向正南方向飘动，则风的方向可能是（ ） A正北向正南 B东南向西北 C西北向东南 D东北向西南 答案： C 试题分析：将

21、风的速度分解到东西方向和南北方向，由于人骑车向东的人看到插在车上的小旗向正南方向飘动，说明风东西方向的速度与车速相同，而同时小旗向正南方向说明南北方向风向南，因此风向西向东南方向， C 正确， A、 B、D错误。 考点：速度的分解与合成 如图所示，光滑大圆环管道固定在竖直平面内，两个直径略小于管道直径的小球在其中做圆周运动。已知两个小球顺时针运动经过圆管底部时速度相同。某时刻一个处于顶部，一个处于底部。则在其后的运动中，两小球可能出现的位置是（ ） 答案： B 试题分析：由于在竖直平面内运动的时，越靠近底端运动的速度越快，因此在相同的时间内，从下端向上端运动的路程比从上端向下端运动的路程长，因

22、此只有 B正确， A、 C、 D都错误 考点：平均速度 如图，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬直棒 OB的三分之一处 A点连接，悬线长度也为 OB的三分之一，棒 的 O 端用水平轴铰接在墙上，棒处于水平状态。改变悬线长度，使线与棒的连接点由 A向 B逐渐右移，并保持棒始终处于水平状态。则悬线拉力（ ） A逐渐减小 B逐渐增大 C先减小后增大 D先增大后减小 答案： C 试题分析：棒子 O 端用水平轴铰接在墙上，棒处于水平状态，知拉力的力矩和重力力矩平衡，重力力矩不变，当悬绳从 A向 B移动时， O 点到悬线的垂直距离先增大后减小，当悬点移到 处时，拉力的力臂最长等于两个悬点间的距离，此时拉力

23、最小，再向右移动，拉力又越来越大，因此拉力的大小先减小后增大 C正确， A、 B、 D错误 考点：力矩平衡 实验题 斜拉索桥比梁式桥具有更大的跨越能力，是现代大跨径桥梁的重要结构形式，桥的斜拉悬索主要承受拉力。某校研究性学习小组的同学们很想知道斜拉索桥的悬索能承受的最大拉力，但由于悬索很长，抗断拉力又很大，直接测量很困难，同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究。由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力 F与形变量 x成正比，其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律。 同学们准备象探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系的实验一样将样品竖直悬挂 ，再在其

24、下端挂上不同重量的重物，来完成本实验。但有同学说悬索的重力是不可忽略的，为了避免悬索所受重力对实验的影响，你认为可行的措施应该是： 。 经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案后进行实验。最后实验取得数据如下： 分析样品 C的数据可知，其所受拉力 F（单位 N）与伸长量 x（单位 m）之间遵循的函数关系式是 F= ；对比各样品的实验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度 成正比、与悬索的横截面积 成正比。 答案：（ 1）将样品水平放置在光滑水平面上，用滑轮将竖直向下的力变为水平的拉力。 （ 2） ； 平方的倒数 、 的大小 试题分析：（ 1）为了消除重力产生的影响，可

25、以将样品放在光滑水平面上去拉，再用一个光滑的滑轮下面挂上重物。 （ 2）根据 ，将数据换成国际单位，代入可求出 ，因此；根据 A、 B、 D选出取相同横截面积情况下，可以比较出比例系数与悬索长度平方的倒数成正比；根据 A、 C、 E可知比例系数与悬索的横截面积的大小成正比。 考点：探究弹簧弹力与弹簧伸量之间的关系 如图 a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置；每次将小球从弧型 轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角 ，获得不同的射程 ，最后做出如图 b所示的 图像。 （ 1）由图 b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度 。 （ 2）实验中发现 超过 后，小球将不会掉落在斜面

26、上，则斜面的长度为。 （ 3）若最后得到的图像如图 c所示，则可能的原因是（写出一个）。 答案： 、 、释放位置变高（释放时有初速度） 试题分析：（ 1）小球做平抛运动可知： ， ， 整理得： ，由图象可知，斜率 ，因此 （ 2）当 时小球恰好落到斜面底端，将 代入 ，得，因此斜面的长度 （ 3）由于向上弯曲，说明平抛的水平位移比预想的远，说明平抛初速度变大，因此可以解释为：释放位置变高（或小球释放时有初速度） 考点：研究平抛物体的运动 将一单摆装置竖直悬于某一深度为 h（未知）且开口向下的固定小筒中（单摆的下部分露出筒外），如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程

27、中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离 l，并通过改变 l而测出对应的摆动周期 T，再以 T2为纵轴、 l为横轴，作出 T2-l图像，则可以由此图像得出小筒的深度 h和当地的重 力加速度 g。 （ 1）如果实验中所得到的 T2-l 图像如图乙所示，那么对应的图像应该是 a、 b、c中的 _。 （ 2）由图像可知，小筒的深度 h _m；当地重力加速度 g_m/s2。 答案：（ 1） a ； （ 2） 0.3 、 9.86(9.87) ； 试题分析：根据 ， 得 ，而 时摆长应为小筒的深度 h，因此周期不为零，大因此 a图象与对应；由图象可知当 T=0时

28、，对应的位置是 -30cm，因此筒深 h=0.3m；图象的斜率 ，可得 。 考点：单摆振动周期公式 在用 “油膜法粗测分子直径 ”的实验中 ,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为 A，又用滴管测得每 N 滴这种酒精油酸的总体积为 V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为 a的正方形小格的纸上 (如右图 )测得油膜占有的小正方形个数为 X 用以上字母表示油酸分子的大小 d=_。 从图中数得油膜占有的小正方形个数为 X =_。 答案： . d= X = 541 试题分析： 一滴油酸的体积 ，形而的油膜的面积 ，因此油酸分子的直径 就是油膜的厚

29、度： d= ； 在计数时一定要注意多于半个格时算一个整格，而小于半个格时可忽略不计，这样共计 54个。 考点：油膜法测分子直径 填空题 风能是一种环保型能源。目前我国风力发电总装机容量已达 。据勘测我国的风力资源至少有 ，因此风力发电是很有前途的一种能源。风力发电是将风的动能转化为电能。设空气的密度为 ，水平风速为 ，某风力发电机每个叶片长为 。设通过叶片旋转所围成的圆面内的所有风能转化为电能的效率为 ，那么该风力发电机发出的电功率 的数学表达式为；若某地平均风速为 ，所用风力发电机的叶片长 ，空气密度 ，效率为 ；每天平均发电 小时，则获得的电能为 （保留两位有效数字）。 答案： 、 试题分

30、析：叶片旋转所形成的圆面积为 ， t秒内流过该圆面积的风柱体积为 风柱体的质量为 ，风柱体的动能为 Ek= 转化成的电能为 E= ； 每天获得的电能： E=考点：能量守恒定律 从地面以初速度 v0竖直向上抛出一质量为 m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在 t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为 v1，且落地前球已做匀速运动。则球受到 的空气阻力与其速率之比 k=_，球上升的最大高度H=_。 答案： , 试题分析：由于最终匀速下落，满足 ，因此 ； 对上升过程的某一极短时间： ，对整个过程求和：， 即： 解得： 考点：匀变速度直

31、线运动的图象，竖直上抛运动 如图所示， t 0时，一小物体从光滑斜面上的 A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过 B点前后速度大小不变），最后停在 C点。每隔 2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。重力加速度 g取 10m/s2，则物体到达 B点的速度为 m/s；物体经过 BC 所用时间为 s。 答案： .33 、 6.67 试题分析：根据表中可知，在斜面上下滑的加速度 ，如果第 4s还在斜面上的话，速度应为 16m/s，从而判断出第 4s已过 B点因此在水平面上的加速度 根据运动学公式：前 4S内， ， ，解得 ，因此运动到 B点的速度 ，经过 BC 所用时间考点：匀变速

32、直线运动基本规律 如图所示，将一个小球以 的初动能从倾角为 的斜面顶端水平抛出，不计空气阻力。当它下落到斜面上时，小球的动能为 ；在此过程中小球的重力势能减少了 。 答案： 60 、 48 试题分析：根据题意知： ，当落到斜面上时，此时竖直方向速度 ，因此落到斜面上时的动能 ；根据下落过程中，机械能守恒，增加的动能为 ，因此减小的重力势能为 考点：平抛运动，机械能守恒 A、 B两物体在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后物体的运动都在同一条直线上。规定 A物体原运动方向为正方向。 A物体的质量 。若不计碰撞时间，它们碰撞前后的位移图像如图所示。碰撞前 B的质量为；碰撞过程中 A物体的动量改变量是

33、。 答案： 1.5、 -1.5 试题分析：根据图象可知，碰前 A的速度 ， B静止不动，碰后 A、 B速度相同，为 ，根据动量守恒定律， ，整理得，； A动量变化 考点：动量守恒定律 若两颗人造地球卫星的周期之比为 T1 T2 2 1，则它们的轨道半径之比R1 R2，向心加速度之比 a1 a2。 答案： 试题分析：根据开普勒第三定律： ，即 ，因此；根据牛顿第二定律： 可得：。 考点：牛顿第二定律，万有引力与航天 计算题 如图所示，在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为 R 0.25m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点 B相切，半圆轨道的另一端点为 C。在直轨道上距 B为 x(m)的 A点，有 一

34、可看做质点、质量为 m 0.1kg的小物块处于静止状态。现用水平恒力将小物块推到 B处后撤去恒力，小物块沿半圆轨道运动到 C 处后，恰好落回到水平面上的 A点，取 g 10m/s2。求 （ 1）水平恒力对小物块做功 W与 x的关系式 （ 2）水平恒力做功的最小值 （ 3）水平恒力的最小值 答案： 试题分析：小物块从 C运动到 A的运动是平抛运动。 设小球在 C处的速度为 ， 则由 C到 A ， 整理得 小球从 A到 C有 解得： （ 2）当 WF最小时，物块刚好能够通过 C点，此时 mvC2/R /mg 由 C到 A仍做平抛运动，所以 vC2 仍成立 由以上两式： x 2R 代入公式可求得恒力

35、做功的最小值为 WFmin（ 0.5 0.540.252） J 0.625J （ 3）由功的公式得 F 将 WF（ 0.5x2 0.5） J 代入上式得 F（ 0.5x） N 由数学知识可知，当 0.5x，即 x 1时 F最小 Fmin 1N 考点：动能定理，牛顿第二定律，向心力 如图所示，一质量 m=0.4kg的小物块，以 V0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力 F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t=2s的时间物块由 A点运动到 B点， A、 B之间的距离 L=10m。已知斜面倾角 =30o，物块与斜面之间的动摩擦因数 。重力加速度 g取 10 m/s2. （ 1）求物块加速度

36、的大小及到达 B点时速度的大小。 （ 2）拉力 F与斜面的夹角多大时，拉力 F最小？拉力 F的最小值是多少？ 答案：（ 1） ， ；（ 2） 试题分析：（ 1）设物块加速度的大小为 a，到达 B点时速度的大小为 v，由运动学公式得 联立 得 （ 2）设物体力受支持力为 ，所受摩擦力为 ，拉力与斜面的夹角为 ，受力分析如图所示， 由牛顿第二定律得 又 联立 式得 由数学知识得 由 式可知对应 F最小的夹角为 联立 式，代入数据得 F的最小值为 考点：牛顿第二定律，物体受力分析 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道 AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD 相切于 B 点， C 点是最低点，圆心角 BO

37、C 37， D 点与圆心 O 点等高，圆弧轨道半径 R 1.0 m，现在一个质量为 m 0.2 kg可视为质点的小物体，从D点的正上方 E点处自由下落， DE距离 h 1.6 m，小物体与斜面 AB之间的动摩擦因数 0.5.取 sin37 0.6， cos37 0.8， g 10 m/s2。求： (1)小物体第一次通过 C点时轨道对小物体的支持力 N 的大小； (2)要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度 LAB至少要多长； (3)若斜面已经满足 (2)要求，小物体从 E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量 Q 的大小 答案：（ 1） 12.4 N； (2) ；（ 3） 4.8J 试题分析： (1)小物体从 E到 C，由能量守恒定律得 mg(h R) mv 在 C点，由牛顿第二定律得： N-mg m 联立 解得 N 12.4 N. (2)从 EDCBA 过程，由动能定理得 WG-W 阻 0 WG mg(h Rcos37)-LABsin37 W 阻 mgcos37LAB 联立 解得 （ 2）因为 （或 ） 所以，小物体不会停在斜面上，小物体最后以 C为中心， B为最高点沿圆弧轨道做往返运动。 从 E点开始直至稳定，系统因摩擦力产生的热量 联立 解得 考点：能的转化和守恒定律，动能定理