理试题
老师真诚的提醒你：
1.本试卷满分100.00分，请你直接在答题纸上答卷； 2.答卷前请将定线内的项目填写清楚；
3书写要认真、规范、工整、卷面干净、整洁、美观。 单项选择题 1
下列说法正确的是（ ） A.哥白尼创立地心说
B．开普勒用数据归纳的研究方法发现了万有引力定律 C．牛顿用实验的方法测出引力常量G
D．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上 2 下列说法错误的是（ ）
A．重力对物体所做的功只跟起点和终点位置有关，跟物体的运动路径无关 B．摩擦力对物体做功也与路径无关
C．物体克服重力做了多少功，重力势能就增加了多少 D.一个物体的合外力做功为零，其动能增量也为零
3 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（ ）
A．a的向心加速度等于重力加速度g B．b的线速度最小
C. c的向心加速度等于重力加速度g D．d的运动周期有可能是30小时
4 在某次帆船运动比赛中，质量为500kg的帆船，在风力和水的阻力共同作用下做直线运动的 v-t图象如图所示．下列表述正确的是（ ）
A．在0-1s内，合外力对帆船做了1000J的功 B．在0-2s内，合外力对帆船做了250J的负功 C．在1-2s内，合外力对帆船不做功 D．在0-3s内，合外力始终对帆船做正功
5 如图，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，下列说法中正确的是（ ）
A．P受到的支持力不做功 B．P受到的支持力做正功 C．P受到的摩擦力负功 D．P受到的摩擦力做正功
6 “ 嫦娥三号”探月卫星于2013年12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射成功，将实现“落月”的新阶段．若已知引力常量为G，月球绕地球做圆周运动的半径为r1、周期为T1；“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动的半径为r2、周期为T2．不计其他天体的影响，则根据题目条件可以（ ）
A．求出“嫦娥三号”探月卫星的质量 B．求出地球与月球之间的万有引力 C．求出地球的密度
D．得出
7 如图所示，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从处由静止自由滑向B处，下列说法正确的是（ ）
A．甲的切向加速度始终比乙的大 B．甲、乙在同一高度处的速度大小相等 C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D．甲和乙同时到达B处
8 人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A，A穿在光滑的竖直杆上当人以速度v竖直向下匀速拉绳时，使质量为m的物体A上升高度h后到达如图所示位置，此时绳与竖直杆的夹角为θ．已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A．此时物体A的速度为 υ B．此时物体A的速度为vcosθ
C．该过程中绳对物体A做的功为mgh+
D．该过程中绳对物体A做的功为
多项选择题
9 下列情况中，物体机械能一定守恒的是（ ） A．做匀速直线运动的物体 B．做平抛运动的物体 C．不受摩擦力的物体 D．只有重力做功的物体10
如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道．A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是（ ）
A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7km/s B．卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s C．卫星在3轨道所具有的机械能小于2轨道所具有的机械能 D．卫星分别在1、2、3轨道时，每次经过A点时的加速度均相等
11 两木块A、B用一轻弹簧连接，静置于水平地面上，如图（a）所示．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图（b）所示．从木块A开始运动到木块B将要离开地面的过程中，下述判断正确的是（设弹簧始终于弹性限度内）（ ）
A.木块A的重力势能一直增加 B.木块A的机械能先增加后减小 C. 弹簧的弹性势能一直减小
D．两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增加
12 宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。设星球A的质量为m1，设星球B的质量为m2，AO=r1＞OB=r2，A绕O点的额运行的线速度为v1，万有引力常量为G，则（ ） A.星球A的周期等于B的周期 B.星球A的质量大于B的质量
C.对星球A有=
D.双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大
13 一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能
B．子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统内能的增加量 C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能和内能之和
D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块系统增加的内能之和
14 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B（均可看作质点），且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g）．下列说法正确的是（ ）
A．B球减少的机械能等于A球增加的机械能
B．B球减少的重力势能等于A球增加的重力势能
C．B球的最大速度为
D．A球克服细杆所做的功为实验题
15 用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为
2
s0=19.00cm，点A、C间的距离为s1=8.36cm，点C、E间的距离为s2=9.98cm，g取9.8m/s，测得重物的质量为100g．
（1）下列做法正确的有________.
A．图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直 C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（2）选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒．重物减少的重力势能是______________ J，打下C点时重物的动能是_____________ J．（结果保留三位有效数字）
（3）实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，（排除读数、测量等造成的偶然误差），则可能的原因是_______________（写一种情况即可）． （4）实验中，如果以
为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的
-h图线应是
________________线，才能合乎实验验证的要求，值． 计算题
-h图线的斜率等于___________的数
16 近年来，随着人类对火星的了解越来越多，美国等国家都已经开始进行移民火星的科学探索，并面向全球招募“单程火星之旅”的志愿者．若某物体在火星表面做自由落体运动
的时间是在地球表面同一高度处自由落体时间的1.5倍，已知地球半径是火星半径的2倍． （1）求火星表面重力加速度gl与地球表面重力加速度g2的比值． （2）火星的质量m1和地球的质量m2的比值。
（3）如果将来成功实现了“火星移民”，求出在火星表面发射载人航天器的最小速度V1与地球上卫星最小发射速度V2的比值．
17 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图象，如图所示（除2s～10s时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）．已知小车运动的过程中，2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行．小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变．求： （1）小车所受到的阻力大小及0～2s时间内电动机提供的牵引力大小． （2）小车匀速行驶阶段的功率．
（3）小车在0～10s运动过程中位移的大小．
18 如图所示，光滑圆弧BC与水平面和传送带分别相切于B，C两点，圆弧所对应的圆心角θ=37°，圆弧BC的半径R=7m，足够长的传送带以恒定速率v=4m/s顺时针转动，传送带CD与水平面的夹角也为θ，一质量m=1kg的小滑块从A点以大小v0=10m/s的初速度向B点运动，A，B间的距离s=3.6m，已知小滑块与水平面、传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.5，
2
重力加速度g取10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求： （1）小滑块第一次滑到C点时的速度的大小；
（2）小滑块到达最高点时，相对C点增加的重力势能；
（3）小滑块到达最高点时，小滑块与传送带间由于摩擦而产生的热量．
西安铁一中2014-2015学年高一下学期期末考试物理试题
参考答案与试题解析
单项选择题 1.（3分）
下列说法正确的是（ ） A.哥白尼创立地心说
B．开普勒用数据归纳的研究方法发现了万有引力定律 C．牛顿用实验的方法测出引力常量G
D．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上 【考点】 物理学史和研究方法 【解析】
A、哥白尼提出了日心说，而不是地心说，故A错误．
B、开普勒发现了行星运动三大定律，牛顿发现了万有引力定律，故B错误． C、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故C错误．
D、牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上，故D正确． 故选：D 【答案】 D
2.（3分）
下列说法错误的是（ ）
A．重力对物体所做的功只跟起点和终点位置有关，跟物体的运动路径无关 B．摩擦力对物体做功也与路径无关
C．物体克服重力做了多少功，重力势能就增加了多少 D.一个物体的合外力做功为零，其动能增量也为零 【考点】 功和功率 重力做功与重力势能 【解析】
A、重力做功只跟始末位置有关，与运动路径无关，故A错误；
B、摩擦力做功与运动路径有关，所以沿不同路径从一个位置移到另一个位置克服摩擦力做功一般不相等，故B错误；
C、物体克服重力做功，说明重力做负功，物体上升，故重力势能增大，克服重力做了多少功，重力势能就增加了多少，故C正确；
D、根据动能定理可知，一个物体合外力做的功等于动能的变化量，所以一个物体的合外力做功为零，其动能增量也为零，故D正确。 本题选错误的，故选：B． 【答案】 B
3.（3分）
有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（ ）
A．a的向心加速度等于重力加速度g B．b的线速度最小
C. c的向心加速度等于重力加速度g D．d的运动周期有可能是30小时
【考点】 天体运动 【解析】
A、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ωr知，c的向心加速度大于a的向心加速度．由解得：卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，a的向心加速度小于重力加速度g，故A、C错误；
2
B、根据，线速度因为c为同步卫星，则a、c的周期相等，角速度相等，根据v=rω知，vb＞vc＞va ，故B错误；
D、由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，可能为30h．故D正确；故选： D 【答案】 D
4.（3分）
在某次帆船运动比赛中，质量为500kg的帆船，在风力和水的阻力共同作用下做直线运动的 v-t图象如图所示．下列表述正确的是（ ）
A．在0-1s内，合外力对帆船做了1000J的功 B．在0-2s内，合外力对帆船做了250J的负功 C．在1-2s内，合外力对帆船不做功 D．在0-3s内，合外力始终对帆船做正功 【考点】 功和功率 【解析】
A、在0-1s内，合外力对帆船做功：故A正确；
B、在0-1s内，合外力对帆船做功：故B错误； C、在1-2s内，速度是变化的，故动能是变化的，故合力做功不为零，故C错误；
D、在0-3s内，速度变化量为零，故动能变化量为零，根据动能定理，合力做功为零，故D错误； 故选：A． 【答案】 A
5.（3分）
如图，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，下列说法中正确的是（ ）
A．P受到的支持力不做功 B．P受到的支持力做正功
C．P受到的摩擦力负功 D．P受到的摩擦力做正功 【考点】 功和功率 【解析】
物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的摩擦力对物块做的功为零，由于重力对物块做了负功，摩擦力对物块不做功，根据动能定理可以知道，支持力对物块做正功，故B正确． 故选B. 【答案】 B
6.（3分）
“ 嫦娥三号”探月卫星于2013年12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射成功，将实现“落月”的新阶段．若已知引力常量为G，月球绕地球做圆周运动的半径为r1、周期为T1；“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动的半径为r2、周期为T2．不计其他天体的影响，则根据题目条件可以（ ） A．求出“嫦娥三号”探月卫星的质量 B．求出地球与月球之间的万有引力 C．求出地球的密度
D．得出
【考点】 万有引力定律及其应用 【解析】
A、“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动，由万有引力提供向心力得：
由此可知卫星的质量m在等式两边约去了，只能得到月球的质量
故A错误；
C、根据月球绕地球做圆周运动的半径为r1、周期为球的质量M地=
但地球的半径未知，不能求出地球的密度，故C错误．
可求得地
B、由上求出月球和地球的质量，又月球绕地球做圆周运动的半径为r1，根据万有引力定律可求得地球与月球之间的引力，故B正确．
D、由A、B两项结果可得：故选：B． 【答案】 B
与中心天体的质量成正比，所以故D错误．
7.（3分）
如图所示，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从处由静止自由滑向B处，下列说法正确的是（ ）
A．甲的切向加速度始终比乙的大 B．甲、乙在同一高度处的速度大小相等 C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D．甲和乙同时到达B处
【考点】 牛顿第二定律 动能定理 【解析】
A、由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A错误； B、由机械能守恒定律可知，各点的机械能保持不变，高度（重力势能）相等处的动能也相等，故B正确；
C、D：甲的切向加速度先比乙的大，开始时速度增大的比较快，开始阶段的位移比较大，故甲总是先达到同一高度的位置．故CD错误． 故选：B． 【答案】 B
8.（3分）
人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A，A穿在光滑的竖直杆上当人以速度v竖直向下匀速拉绳时，使质量为m的物体A上升高度h后到达如图所示位置，此时绳与竖直杆的夹角为θ．已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A．此时物体A的速度为 υ B．此时物体A的速度为vcosθ
C．该过程中绳对物体A做的功为mgh+
D．该过程中绳对物体A做的功为
【考点】 功和功率 动能定理 【解析】
将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，
根据平行四边形定则得，实际速度CD、在A上升的过程中根据动能定理有：
故A正确，B错误；
即绳对A做的功为：故选：C．
故C正确，D错误．
【答案】 C
多项选择题 9.（4分）
下列情况中，物体机械能一定守恒的是（ ） A．做匀速直线运动的物体 B．做平抛运动的物体 C．不受摩擦力的物体 D．只有重力做功的物体 【考点】 机械能守恒 【解析】
A、在竖直方向做匀速直线运动的物体，动能不变，重力势能变化，机械能不守恒，故A错误；
B、做平抛运动的物体，只受重力做功，机械能必定守恒，故B正确；
C、物体在拉力作用下在竖直方向做匀速运动时，不受摩擦力，但机械能增加，故C错误； D、物体只有重力做功时，机械能守恒，故D正确． 故选：BD 【答案】 B,D
10.（4分）
如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道．A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是（ ）
A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7km/s B．卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s C．卫星在3轨道所具有的机械能小于2轨道所具有的机械能 D．卫星分别在1、2、3轨道时，每次经过A点时的加速度均相等 【考点】 天体运动 万有引力定律及其应用
【解析】
A、卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动，卫星在1轨道上的速度为7.7km/s，故在2轨道上经过A点的速度一定大于7.7km/s．故A正确．
B、假设有一圆轨道经过B点，根据可知此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在B点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动．故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s，故B正确．
C、卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大，所以卫星在3轨道所具有的机械能一定大于2轨道所具有的机械能，故C错误．
D、卫星在A点时，距离地球的距离相同，万有引力相同，根据牛顿第二定律，加速度相同．故D正确． 故选：ABD． 【答案】 A,B,D
11.（4分）
两木块A、B用一轻弹簧连接，静置于水平地面上，如图（a）所示．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图（b）所示．从木块A开始运动到木块B将要离开地面的过程中，下述判断正确的是（设弹簧始终于弹性限度内）（ ）
A.木块A的重力势能一直增加 B.木块A的机械能先增加后减小 C. 弹簧的弹性势能一直减小
D．两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增加 【考点】 功能关系 机械能守恒 【解析】
AB、在上升过程中由于物体A做匀加速运动，所以物体A的速度增大，高度升高，则木块A的动能和重力势能之和增大，故A正确，B错误；
C、在A上升过程中，弹簧从压缩到伸长，所以弹簧的弹性势能先减小后增大，故C错误； D、在上升过程中，除重力与弹力做功外，还有拉力做正功，所以两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大．故D正确；选AD。
【答案】 A,D
12.（4分）
宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。设星球A的质量为m1，设星球B的质量为m2，AO=r1＞OB=r2，A绕O点的额运行的线速度为v1，万有引力常量为G，则（ ） A.星球A的周期等于B的周期 B.星球A的质量大于B的质量
C.对星球A有=
D.双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大
【考点】 万有引力定律及其应用 【解析】
B、根据万有引力提供向心力m1ωr1=m2ωr2，因为r1＞r2，所以m1＜m2，即A的质量一定小于B的质量，故B错误．
2
2
C、对于星球有=，故C错误；
D、设两星体间距为L，中心到A的距离为r1，到B的距离为r2，根据万有引力提供向心力
公式得：解得周期为由此可知双星的距离一定，质量越大周期越小， 总质量一定，转动周期越大，双星之间的距离就越大，故A、D正确． 故选：AD． 【答案】 A,D
13.（4分）
一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能
B．子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统内能的增加量 C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能和内能之和
D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块系统增加的内能之和 【考点】 功能关系 【解析】
A、由于子弹和木块的滑动摩擦力做负功，根据能量守恒，
子弹减小的机械能转化成木块增加的机械能和内能．故A错误． B、由于子弹和木块的滑动摩擦力做负功，根据能量守恒得：
子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量，故B正确．
C、子弹减少的机械能等于木块增加的动能与系统增加的内能之和，故C错误． D、子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和，故D正确． 故选：BD． 【答案】 B,D
14.（4分）
如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B（均可看作质点），且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由
静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g）．下列说法正确的是（ ）
A．B球减少的机械能等于A球增加的机械能 B．B球减少的重力势能等于A球增加的重力势能
C．B球的最大速度为
D．A球克服细杆所做的功为【考点】 功能关系
【解析】
A：对小球A与B组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒，小球B减少的机械能应等于小球A增加的机械能，所以A正确；
B：根据机械能守恒定律可知，小球B减少的重力势能应等于小球增加的重力势能与两小球增加的动能之和，所以B错误；
C：根据机械能守恒定律，系统减少的重力势能为
系统增加的机械能为
由 ，解得：B球的最大速度为所以C正确；
代入数据可得：
D：对A球由动能定理应有：
为正值说明细杆对球A做正功，所以D错误； 故选：AC． 【答案】 A,C
实验题 15.（12分）
用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为
2
s0=19.00cm，点A、C间的距离为s1=8.36cm，点C、E间的距离为s2=9.98cm，g取9.8m/s，测得重物的质量为100g．
（1）下列做法正确的有________.
A．图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直
C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（2）选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒．重物减少的重力势能是______________ J，打下C点时重物的动能是_____________ J．（结果保留三位有效数字）
（3）实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，（排除读数、测量等造成的偶然误差），则可能的原因是_______________（写一种情况即可）． （4）实验中，如果以
为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的
-h图线应是
________________线，才能合乎实验验证的要求，值．
【考点】 验证机械能守恒定律 【解析】
-h图线的斜率等于___________的数
（1）A、图甲中两限位孔必须在同一直线上，故A正确；
B、实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故B正确；
C、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；
D、数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小测量的误差．故D错误； 故选：AB．
（2）重物减少的重力势能为：
2-2
△Ep=mgh=mg（s0+s1）=0.1kg×9.8m/s×（19.00+8.36）×10m≈0.27J
C点时重物的动能是
（3）由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力． （4）在验证机械能守恒定律的实验中，有：则有：以图线为过原点的倾斜直线，图线的斜率等于g，即重力加速度． 【答案】
（1）AB；（2）0.27；0.26；（3）重物受到的空气阻力；（4）过原点的倾斜直线；重力加速度g．
g是常数，所
计算题 16.（12分）
近年来，随着人类对火星的了解越来越多，美国等国家都已经开始进行移民火星的科学探索，并面向全球招募“单程火星之旅”的志愿者．若某物体在火星表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处自由落体时间的1.5倍，已知地球半径是火星半径的2倍． （1）求火星表面重力加速度gl与地球表面重力加速度g2的比值． （2）火星的质量m1和地球的质量m2的比值。
（3）如果将来成功实现了“火星移民”，求出在火星表面发射载人航天器的最小速度V1与地球上卫星最小发射速度V2的比值． 【考点】 万有引力定律及其应用 【解析】
（1）由平抛运动的规律：
得：
则有：
代入数据解得：
，所以可得
，
，即
=
（2）当物体在地球和火星附近时，
=.
（3）发生载人航天器或卫星的最小速度即第一宇宙速度，也就是近地卫星绕中心天体做匀速圆周运动的线速度，则有：解得：
则有：
代入数据解得：【答案】
（1）火星表面重力加速度gl与地球表面重力加速度g2的比值为4：9． （2）火星的质量m1和地球的质量m2的比值
（3）在火星表面发射载人航天器的最小速度V1与地球上卫星最小发射速度V2的比值为
17.（14分）
某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图象，如图所示（除2s～10s时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）．已知小车运动的过程中，2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行．小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变．求：
（1）小车所受到的阻力大小及0～2s时间内电动机提供的牵引力大小． （2）小车匀速行驶阶段的功率．
（3）小车在0～10s运动过程中位移的大小．
【考点】 匀变速直线运动 牛顿第二定律 功和功率 【解析】
（1）由图象可得，在14s-18s内：
小车受到阻力大小： f=ma3=0.75N 在0-2s内：
由F-f=ma1得，电动机提供的牵引力大小 F=ma1+f=1.25N
即小车所受到的阻力大小为0.75N，0～2s时间内电动机提供的牵引力大小为1.25N． （2）在10s-14s内小车做匀速运动：F=f 故小车功率：
P=Fv=0.75×3W=2.25W
即小车匀速行驶阶段的功率为2.25W．
（3）速度图象与时间轴的“面积”的数值等于物体位移大小： 0-2s内，
2s-10s内，根据动能定理有：
解得：s2=18.7m
故小车在加速过程中的位移为： S=S1+S2=19.7m
即小车在0～10s运动过程中位移的大小为19.7m． 【答案】 见解析。
18.（14分）
如图所示，光滑圆弧BC与水平面和传送带分别相切于B，C两点，圆弧所对应的圆心角θ=37°，圆弧BC的半径R=7m，足够长的传送带以恒定速率v=4m/s顺时针转动，传送带CD与水平面的夹角也为θ，一质量m=1kg的小滑块从A点以大小v0=10m/s的初速度向B点运动，A，B间的距离s=3.6m，已知小滑块与水平面、传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.5，
2
重力加速度g取10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求： （1）小滑块第一次滑到C点时的速度的大小；
（2）小滑块到达最高点时，相对C点增加的重力势能；
（3）小滑块到达最高点时，小滑块与传送带间由于摩擦而产生的热量．
【考点】 动能定理 向心力 【解析】
（1）C离A的高度：h=R-Rcosθ=R-0.8R=0.2R=1.4m 滑块从A到C的过程中，由动能定理得：
代入数据解得：vc=6m/s；
（2）物体在传送带上运动的加速度大小为a1，则：
2
a1=gsinθ+μgcosθ=10×sin37°+0.5×10×cos37°=10m/s，
设物体在传送带上达到与传送带等速时的时间为t1，则： v=vc-a1t1，解得：
向上的位移：
由于 mgsinθ＞μmgcosθ
物体继续在传送带上减速上滑，加速度大小为：
2
a2=gsinθ-μgcosθ=10×sin37°-0.5×10×cos37°=2m/s 继续向上滑动的时间：
继续向上滑动的位移：
向上运动的最大距离：x=x1+x2=1m+4m=5m．小滑块到达的最高点时，相对C点增加的重力势能增加量为：△EP=mgxsin30°=30J；（3）小滑块与传送带间由于摩擦产生的热量： Q=W=fx=μmgxcosθ=0.5×1×10×5cos37°=20J； 【答案】
（1）小滑块第一次滑到C点时的速度大小为6m/s；
（2）小滑块到达的最高点时，相对C点增加的重力势能为30J；
（3）小滑块到达最高点时，小滑块与传送带间由于摩擦而产生的热量为20J．
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容