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2015-2016学年河北省沧州市黄骅中学高一下学期第二次月考物理试卷(解析版)


2015-2016 学年河北省沧州市黄骅中学高一(下)第二次月考物理试卷
一.选择题: (共 12 小题,每小题 4 分,其中 1 至 8 题为单选题,9 至 12 小题为多选题,全 部全对的得 4 分选对但不全的得 2 分,选错或不选不得分) 1.用扭秤测出了引力常量 G,被称为第一个“称”出地球质量的人是( A.密立根 B.卡文迪许 C.牛顿 D.库仑 ) )

2. 如图所示是质量为 1kg 的滑块在水平面上做直线运动的 v﹣t 图象. 下列判断正确的是 (

A.在 t=1 s 时,滑块的加速度为零 B.在 4 s~6 s 时间内,滑块的平均速度为 2.5 m/s C.在 3 s~7 s 时间内,合力做功的平均功率为 2 W D.在 5 s~6 s 时间内,滑块受到的合力为 2 N 3.质量相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿一水平面滑动,它们的动能﹣位移(Ek﹣x) 的关系如下图所示,则两木块的速度﹣时间(v﹣t)的图象正确的是( )

A.

B.

C.

D.

4.如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN 是通过椭圆中心 O 点 的水平线.已知一小球从 M 点出发,初速率为 v0,沿管道 MPN 运动,到 N 点的速率为 v1, 所需时间为 t1;若该小球仍由 M 点以初速率 v0 出发,而沿管道 MQN 运动,到 N 点的速率为 v2,所需时间为 t2,则( )

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A.v1=v2,t1>t2

B.v1<v2,t1>t2

C.v1=v2,t1<t2 D.v1<v2,t1<t2

5.真空中,A、B 两点与点电荷 Q 的距离分别为 r 和 3r,则 A、B 两点的电场强度大小之比为 ( ) B.1:3 C.9:1 D.1:9

A.3:1

6.如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击 中山坡上的目标 A.已知 A 点高度为 h,山坡倾角为 θ,由此不能算出( )

A.轰炸机的飞行速度 B.炸弹的飞行时间 C.轰炸机的飞行高度 D.炸弹投出时的动能 7. 2、 3 分别固定于绝缘支架上, 三个相同的金属小球 1、 各球之间的距离远大于小球的直径. 球 1 球 2 所带电荷量的大小相等,球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远,此时球 1、2 之间的引力大 小为 F.现使球 3 先与球 2 接触,再与球 1 接触,然后将球 3 移至远处,此时球 1、2 之间库 仑力( A.引力 C.引力 ) 大小仍为 F B.斥力 大小为 D.斥力 大小为 大小为 )

8.关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是(

A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷 B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移 C.不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D.以上说法均不正确 9.下列物理量哪些与检验电荷有关( A.电场强度 E B.电场力 F )

C.电势 φ D.电势能 EP

10.如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质带电小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所 以( )
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A.甲图中两球一定带异种电荷 B.乙图中两球一定带同种电荷 C.甲图中至少有一个带电 D.乙图中两球至少有一个带电 11.如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成,一个小滑块从距轨道最低点 B 为 h 的 A 处由 静止开始运动,滑块质量为 m,不计一切摩擦.则( )

A.若滑块能通过圆轨道最高点 D,h 最小为 2.5R B.若 h=2R,当滑块到达与圆心等高的 C 点时,对轨道的压力为 3mg C.若 h=2R,滑块会从 C、D 之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动 D.若要使滑块能返回到 A 点,则 h≤R 12.如图 1 所示,A、B 是一条电场线上的两点,若在 A 点释放一初速度为零的电子,电子仅 受电场力作用,并沿电场线从 A 运动到 B,其速度随时间变化的规律如图 2 所示.设 A、B 两 点的电场强度分别为 EA、EB,电势分别为 φA、φB,则( )

A.EA=EB

B.EA<EB C.φA=φB

D.φA<φB

二.填空题: (共两小题,分,其中第 13 小题 6 分、14 小题 8 分) 13.如图甲所示的装置探究“做功和物体动能变化的关系”,图中桌面水平,小车上可放置砝 码,实验中小车碰到靠近定滑轮处的制动装置(未画出)时,钩码尚未到达地面.

(1)实验的部分步骤如下: A.在小车上放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细绳连接小车和钩码;
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B.将小车停在打点计时器附近, 列点,断开开关;



,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系

C.改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复第二步的操作. (2)如图乙所示为某次实验中得到的一条纸带,其中 A、B、C、D、E、F 是计数点,相邻计 数点间的时间间隔为 T,则 C 点对应小车的速度 vC= .

要验证小车合外力的功与动能变化的关系,除钩码和砝码的质量、位移、速度外,还要测出 的物理量为: .

(3)若用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,那么在实 验中应该采取的两项措施是:① ;② .

14.在验证“机械能守恒定律”的实验中 (1)打出的纸带如图 1 所示.设重锤质量为 m,交变电源周期为 T,则打第 3 个点时重锤的 动能可以表示为 .

(2)为了求起点 0 到第 4 个点重锤的重力势能变化,需要知道重力加速度 g 的值,这个 g 值 应该是 . (填选项的序号即可)

A.取当地的实际 g 值 B.根据打出的纸带,用△s=gT2 求出 C.近似取 10m/s2 即可 (3)根据纸带数据,有一位同学为此描出了如下图所示的 v2﹣h 图象 2,图线不通过原点, 说明了在实验操作时出现了先 后 的现象.图线的斜率反映的是 .

三.计算题: (共 3 个小题,15、16 每小题 12 分,17 小题 14 分,共 38 分) 15.某人在距离地面 2.6m 的高处,将质量为 0.2kg 的小球以 v0=12m/s 速度斜向上抛出,小球 的初速度方向与水平方向之间的夹角为 30°,g 取 10m/s2,求: (1)人抛球时对球做多少功? (2)若不计空气阻力,小球落地时的速度大小是多少? (3)若小球落地时的速度大小为 v1=13m/s,小球在空中运动过程中克服阻力做了多少功? 16.有一个带电量为 q=3.0×10﹣6C 的点电荷,从某电场中的 A 点到 B 点,电荷克服电场力做
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功 6×10﹣4J,从 B 点移到 C 点,电场力对电荷做功 9×10﹣4J,求 A、C 两点的电势差 UAC?若 取 B 为零电势点,求 A、C 两点电势. 17.如图所示,一质量为 m=1kg 的可视为质点的滑块,放在光滑的水平平台上,平台的左端 与水平传送带相接,传送带以 v=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动(传送带不打滑) ,现将 滑块缓慢向右压缩轻弹簧,轻弹簧的原长小于平台的长度,滑块静止时弹簧的弹性势能为 EP=4.5J,若突然释放滑块,滑块向左滑上传送带.已知滑块与传送带的动摩擦因数为 μ=0.2, 传送带足够长,g=10m/s2.求: (1)滑块第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间; (2)滑块第一次从滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量.

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2015-2016 学年河北省沧州市黄骅中学高一(下)第二次月考物理 试卷
参考答案与试题解析

一.选择题: (共 12 小题,每小题 4 分,其中 1 至 8 题为单选题,9 至 12 小题为多选题,全 部全对的得 4 分选对但不全的得 2 分,选错或不选不得分) 1.用扭秤测出了引力常量 G,被称为第一个“称”出地球质量的人是( A.密立根 B.卡文迪许 C.牛顿 D.库仑 )

【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定. 【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可 【解答】解:万有引力常量 G 是由卡文迪许在实验室中首次准确测量出来的,选项 B 正确, ACD 错误. 故选:B

2. 如图所示是质量为 1kg 的滑块在水平面上做直线运动的 v﹣t 图象. 下列判断正确的是 (



A.在 t=1 s 时,滑块的加速度为零 B.在 4 s~6 s 时间内,滑块的平均速度为 2.5 m/s C.在 3 s~7 s 时间内,合力做功的平均功率为 2 W D.在 5 s~6 s 时间内,滑块受到的合力为 2 N 【考点】动能定理的应用;匀变速直线运动的图像;功率、平均功率和瞬时功率. 【分析】由图象可知物体的运动状态,则由动能定理可求得合力所做的功,由功率公式求得 功率;由图象的斜率求得加速度,再由牛顿第二定律可求得合力. 【 解 答 】 解 : 由 v ﹣ t 图 象 可 知 , 1 ﹣ 3s 内 做 匀 变 速 直 线 运 动 , 运 动 加 速 度 恒 定 且 a= = =2m/s2; 故 A 错误; =6m,滑块的平均速度 = = =3m/s;故 B 错误;
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B、4﹣6s 内时间内的位移 x=

C、由动能定理可得,3s﹣7s 内,合力做功 W= 正确; D、在 5﹣6s 时间内,滑块的加速度 a= 故选 C =

=﹣8J,则平均功率为 P= =2W;故 C

=4m/s2; ,则合力 F=ma=4N; 故 D 错误;

3.质量相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿一水平面滑动,它们的动能﹣位移(Ek﹣x) 的关系如下图所示,则两木块的速度﹣时间(v﹣t)的图象正确的是( )

A.

B.

C.

D.

【考点】动能定理的应用;匀变速直线运动的图像. 【分析】甲、乙两物体的初动能不同,末动能相同,都只受摩擦力作用,由动能定理及两物 体的位移关系比较出两物体质量关系, 然后根据动能的计算公式比较出两物体的初速度关系, 最后判断两物体 v﹣t 关系图象哪个正确. 【解答】解:质量相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿同一水平面滑动,只有摩擦力做 功,得:W=fx,又:W=Ek﹣Ek0,得:Ek=Ek0﹣f?x ①

由图象和公式①可知,物体与水平面间的动摩擦因数 μ 相同,Ek 甲>Ek 乙 甲、乙两物体的质量相同,所以 v0 甲>v0 乙 甲乙两物体在水平面上做匀减速运动,加速度 a=μg 相同,速度﹣时间图象的斜率相同, 甲减速到零所用时间大于乙的时间,由图示图象可知,ABC 错误,D 正确; 故选:D.

4.如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN 是通过椭圆中心 O 点 的水平线.已知一小球从 M 点出发,初速率为 v0,沿管道 MPN 运动,到 N 点的速率为 v1, 所需时间为 t1;若该小球仍由 M 点以初速率 v0 出发,而沿管道 MQN 运动,到 N 点的速率为 v2,所需时间为 t2,则( )
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A.v1=v2,t1>t2

B.v1<v2,t1>t2

C.v1=v2,t1<t2 D.v1<v2,t1<t2

【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【分析】根据机械能守恒定律分析小球到达 N 点时速率关系,结合小球的运动情况,分析平 均速率关系,即可得到结论. 【解答】解:由于小球在运动过程中只有重力做功,机械能守恒,到达 N 点时速率相等,且 均等于初速率,即有 v1=v2=v0.小球沿管道 MPN 运动时,根据机械能守恒定律可知在运动过 程中小球的速率小于初速率 v0,而小球沿管道 MQN 运动,小球的速率大于初速率 v0,所以小 球沿管道 MPN 运动的平均速率小于沿管道 MQN 运动的平均速率,而两个过程的路程相等, 所以有 t1>t2.故 A 正确. 故选:A

5.真空中,A、B 两点与点电荷 Q 的距离分别为 r 和 3r,则 A、B 两点的电场强度大小之比为 ( ) B.1:3 C.9:1 D.1:9

A.3:1

【考点】点电荷的场强. 【分析】直接根据库伦定律公式计算出试探电荷 q 所受电场力,然后利用电场强度的定义式 即可求出在 M 所在处的场强的大小. 【解答】解:引入一个试探电荷 q,分别计算它在 AB 两点受的电场力. , 得:F1=9F2 根据电场强度的定义式: 得: 故选:C , ,

6.如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击
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中山坡上的目标 A.已知 A 点高度为 h,山坡倾角为 θ,由此不能算出(



A.轰炸机的飞行速度 B.炸弹的飞行时间 C.轰炸机的飞行高度 D.炸弹投出时的动能 【考点】平抛运动. 【分析】根据位移与水平方向夹角,得到水平位移和竖直位移,运用平抛运动的规律求解时 间和炸弹的飞行时间和炸弹的初速度,再求解飞行高度. 【解答】解:画出示意图如图所示.设 A 到斜面底端的距离为 L,飞机距离地面的距离为 H, 根据 Lcosθ=v0t…①, H﹣Lsinθ= …②

炸弹垂直击中山坡,速度与竖直方向的夹角为 θ,则得: tanθ= = …③

由①、②、③可求出初速度 v0,即得到轰炸机的飞行速度.由②可求出炸弹的飞行时间 t 和 轰炸机的飞行高度 H. 由于炸弹的做平抛运动,而平抛运动的加速度与质量无关,故无法求解质量,也就求不出炸 弹投出时的动能.故 ABC 正确,D 错误. 本题选错误的,故选:D.

7. 2、 3 分别固定于绝缘支架上, 三个相同的金属小球 1、 各球之间的距离远大于小球的直径. 球 1 球 2 所带电荷量的大小相等,球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远,此时球 1、2 之间的引力大 小为 F.现使球 3 先与球 2 接触,再与球 1 接触,然后将球 3 移至远处,此时球 1、2 之间库 仑力( A.引力 ) 大小仍为 F B.斥力 大小为

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C.引力

大小为

D.斥力

大小为

【考点】库仑定律. 【分析】当两个完全相同的带同种电荷的小球接触后,它们的总电荷量将平分;如果两个完 全相同的小球带的是异种电荷,那么当它们接触后,它们带的电荷将先中和,之后再将剩余 的电荷量平分.找到小球带的电量的关系之后,根据库仑力的公式就可以求得作用力的大小. 【解答】解:在未与 3 球接触之前,根据库仑定律,有:F= ;

BD、如果开始时刻球 1 与 2 带同种电荷,球 3 先与球 2 接触,再与球 1 接触,球 2 的电荷量 为 ,球 1 的电荷量为 D 错误; AC、如果开始时刻球 1 与 2 带异种电荷,球 3 先与球 2 接触,再与球 1 接触,球 2 的电荷量 为 ,球 1 的电荷量为 误,C 正确; 故选:C .根据库仑定律,有:F′=k = ,为吸引力,故 A 错 .根据库仑定律,有:F′=k = ,为斥力,故 B 错误,

8.关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是(



A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷 B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移 C.不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D.以上说法均不正确 【考点】元电荷、点电荷. 【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷.感应起电 的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分. 【解答】解:摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一 个物体转移到另一个物体,并没有产生电荷. 感应起电过程电荷在电场力作用下, 电荷从物体的一部分转移到另一个部分, 所以 ABD 错误, C 正确. 故选 C
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9.下列物理量哪些与检验电荷有关( A.电场强度 E B.电场力 F 【考点】电场强度;电势.



C.电势 φ D.电势能 EP

【分析】电场强度与电势反映电场本身的性质,与检验电荷无关,而电势能和电场力既与电 场有关,也与检验电荷有关. 【解答】解:A、电场强度是描述电场的力的性质的物理量,由定义式 E= 可知,E 与检验电 荷无关,故 A 错误. B、由电场力 F=qE,可知,电场力既与电场 E 有关,也与检验电荷 q 有关,故 B 正确. C、是电势描述电场的能的性质的物理量,由定义式 φ= 误. D、由电势能 EP=qφ,可知,电势能既与电场有关,也与检验电荷 q 有关.故 D 正确. 故选:BD. 可知,φ 与检验电荷无关.故 C 错

10.如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质带电小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所 以( )

A.甲图中两球一定带异种电荷 B.乙图中两球一定带同种电荷 C.甲图中至少有一个带电 D.乙图中两球至少有一个带电 【考点】库仑定律. 【分析】电荷之间的相互作用规律:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引. 【解答】解:相互排斥,则两球一定带同种电荷,可能是正电,也可能是负电. 相互吸引,两球可能带异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电,但题目中说均带电,故 B 正确,ACD 错误; 故选:B.

11.如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成,一个小滑块从距轨道最低点 B 为 h 的 A 处由 静止开始运动,滑块质量为 m,不计一切摩擦.则( )

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A.若滑块能通过圆轨道最高点 D,h 最小为 2.5R B.若 h=2R,当滑块到达与圆心等高的 C 点时,对轨道的压力为 3mg C.若 h=2R,滑块会从 C、D 之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动 D.若要使滑块能返回到 A 点,则 h≤R 【考点】机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力. 【分析】物体进入右侧半圆轨道后做圆周运动,由圆周运动的临界条件可知物体能到达 D 点 的临界值;再由机械能守恒定律可得出 A 点最小高度,分情况讨论即可. 【解答】解:A、要使物体能通过最高点,则由 mg=m 守恒定律得:mgh=mg2R+ 可得:v= ,从 A 到 D 根据机械能

,解得 h=2.5R,故 A 正确; ,在 C 点有:N=m ,解得:

B、若 h=2R,从 A 到 C 根据机械能守恒定律得:mgh=mgR+ N=2mg,故 B 错误;

C、若 h=2R,小滑块不能通过 D 点,在 CD 中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道,做斜抛运 动,故 C 正确; D、若要使滑块能返回到 A 点,则物块在圆弧中运动的高度不能超过 C 点,否则就不能回到 A 点,则则 h≤R,故 D 正确. 故选 ACD

12.如图 1 所示,A、B 是一条电场线上的两点,若在 A 点释放一初速度为零的电子,电子仅 受电场力作用,并沿电场线从 A 运动到 B,其速度随时间变化的规律如图 2 所示.设 A、B 两 点的电场强度分别为 EA、EB,电势分别为 φA、φB,则( )

A.EA=EB

B.EA<EB C.φA=φB

D.φA<φB

【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系. 【分析】根据电子所受电场力的方向确定电场线的方向,结合沿电场线方向电势逐渐降低判
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断电势的高低.根据电子加速度的变化判断电场力的变化,从而得出电场强度的大小关系. 【解答】解:A、因为电子做匀加速直线运动,则加速度不变,即所受的电场力不变,可知电 场强度不变,所以 EA=EB.故 A 正确,B 错误. C、 因为电子从 A 到 B 做加速运动, 所以电场线方向由 B 指向 A, 沿电场线方向电势逐渐降低, 则 φA<φB.故 D 正确,C 错误. 故选:AD.

二.填空题: (共两小题,分,其中第 13 小题 6 分、14 小题 8 分) 13.如图甲所示的装置探究“做功和物体动能变化的关系”,图中桌面水平,小车上可放置砝 码,实验中小车碰到靠近定滑轮处的制动装置(未画出)时,钩码尚未到达地面.

(1)实验的部分步骤如下: A.在小车上放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细绳连接小车和钩码; B.将小车停在打点计时器附近, 接通电源 在纸带上打下一系列点,断开开关; C.改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复第二步的操作. (2)如图乙所示为某次实验中得到的一条纸带,其中 A、B、C、D、E、F 是计数点,相邻计 数点间的时间间隔为 T,则 C 点对应小车的速度 vC= . , 释放小车 ,小车拖动纸带,打点计时器

要验证小车合外力的功与动能变化的关系,除钩码和砝码的质量、位移、速度外,还要测出 的物理量为: 小车的质量 .

(3)若用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,那么在实 验中应该采取的两项措施是:① 量 . 平衡摩擦力 ;② 钩码的质量远小于小车及砝码的总质

【考点】探究功与速度变化的关系. 【分析】 (1)了解打点计时器的使用规则; (2 ) 根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求 出 B 点的速度大小;验证合外力的功与动能变化间的关系的原理:mgx= Mv2,由此可知需要
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测量的物理量有:钩码质量 m,小车的质量 M,位移 x,速度 v. (3)小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先 需要平衡摩擦力;其次要想用钩码的重力表示小车受到的合外力,必须要满足钩码的质量远 小于小车的总质量. 【解答】解: (1)凡是使用打点计时器的试验,均要求先接通电源,再放开小车; (2)根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可知 B 点的速度大小为: vC= ,验证合外力的功与动能变化间的关系的原理:mgx= Mv2,

由此可知需要测量的物理量有:钩码质量 m,小车的质量 M,位移 x,速度 v.则还需要测量 的是小车的质量; 小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要 平衡摩擦力; 设绳子上拉力为 F,对小车根据牛顿第二定律有: F=Ma…① 钩码有:mg﹣F=ma…② F= ,由此可知当钩码的质量远小于小车及砝码的总质量时,钩码的重力等于绳子的

拉力即为小车是合外力. 故答案为: (1)接通电源,释放小车; (2 ) ;小车的质量;

(3)①平衡摩擦力;②钩码的质量远小于小车及砝码的总质量.

14.在验证“机械能守恒定律”的实验中 (1)打出的纸带如图 1 所示.设重锤质量为 m,交变电源周期为 T,则打第 3 个点时重锤的 动能可以表示为 .

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(2)为了求起点 0 到第 4 个点重锤的重力势能变化,需要知道重力加速度 g 的值,这个 g 值 应该是 A . (填选项的序号即可)

A.取当地的实际 g 值 B.根据打出的纸带,用△s=gT2 求出 C.近似取 10m/s2 即可 (3)根据纸带数据,有一位同学为此描出了如下图所示的 v2﹣h 图象 2,图线不通过原点, 说明了在实验操作时出现了先 2g . 释放纸带 后 接通电源 的现象.图线的斜率反映的是

【考点】验证机械能守恒定律. 【分析】纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运 动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,从而求出动能.实验的目的 是验证机械能守恒,所以求解重力势能变化需要的 g 应取当地的实际 g 值; 【解答】解: (1)利用匀变速直线运动的推论 v3= =

Ek3= mv32= (2)实验的目的是验证机械能守恒,所以求解重力势能变化需要的 g 应取当地的实际 g 值. 如果采用△S=gT2 求解,那么求出来的只是运动的加速度. 故选:A. (3)图线不通过原点,说明了在实验操作时出现了先释放纸带,后接通电源的现象; 物体自由下落过程中机械能守恒,mgh= mv2, 即 v2=2gh 那么图象的斜率 k=2g, 故答案为: (1 ) ; (2)A; (3)释放纸带,接通电源,2g.

三.计算题: (共 3 个小题,15、16 每小题 12 分,17 小题 14 分,共 38 分) 15.某人在距离地面 2.6m 的高处,将质量为 0.2kg 的小球以 v0=12m/s 速度斜向上抛出,小球 的初速度方向与水平方向之间的夹角为 30°,g 取 10m/s2,求: (1)人抛球时对球做多少功?
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(2)若不计空气阻力,小球落地时的速度大小是多少? (3)若小球落地时的速度大小为 v1=13m/s,小球在空中运动过程中克服阻力做了多少功? 【考点】动能定理的应用;机械能守恒定律. 【分析】 (1)人对小球做的功转化为小球的动能,由动能定理可以求出人对小球做的功. (2)在小球的整个运动过程中,应用动能定理可以求出小球落地速度. (3)已知落地速度,应用动能定理可以求出克服空气阻力所做的功. 【解答】解: (1)由动能定理得:W=△EK= mv02=14.4J; (2)在小球的整个运动过程中,由动能定理得: mgh= mv2﹣ mv02,解得:v=14m/s; (3)在整个运动过程中,由动能定理得: mhg﹣Wf= mv12﹣ mv02,解得:Wf=2.7J; 答: (1)人抛球时对球做 14.4J 的功; (2)若不计空气阻力,小球落地时的速度为 14m/s; (3)若小球落地时的速度大小为 v1=13m/s,小球在空中运动过程中克服阻力做了 2.7J 的功.

16.有一个带电量为 q=3.0×10﹣6C 的点电荷,从某电场中的 A 点到 B 点,电荷克服电场力做 功 6×10﹣4J,从 B 点移到 C 点,电场力对电荷做功 9×10﹣4J,求 A、C 两点的电势差 UAC?若 取 B 为零电势点,求 A、C 两点电势. 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能. 【分析】根据电场力做功与电势差的关系求出 AB 和 BC 间的电势差,从而得出 AC 间的电势 差,结合电势差等于电势之差得出 A、C 两点的电势. 【解答】解:因为 WAB=qUAB 所以 =

同理得: 又 UAC=UAB+UBC=100V

因为 UAB=φA﹣φB 且 φB=0 所以 φA=UAB=﹣200V 同理:φC=UBC=﹣300V. 答:A、C 两点间的电势分别为﹣200V、﹣300V.
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17.如图所示,一质量为 m=1kg 的可视为质点的滑块,放在光滑的水平平台上,平台的左端 与水平传送带相接,传送带以 v=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动(传送带不打滑) ,现将 滑块缓慢向右压缩轻弹簧,轻弹簧的原长小于平台的长度,滑块静止时弹簧的弹性势能为 EP=4.5J,若突然释放滑块,滑块向左滑上传送带.已知滑块与传送带的动摩擦因数为 μ=0.2, 传送带足够长,g=10m/s2.求: (1)滑块第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间; (2)滑块第一次从滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量.

【考点】功能关系;动能定理的应用. 【分析】 (1)滑块滑上传送带后,先向左匀减速运动至速度为零,以后向右匀加速运动.先 根据滑块与弹簧组成的机械能守恒,求出滑块刚滑上传送带时的速度,运用牛顿第二定律和 运动学公式结合求解时间. (2)根据运动学公式求出滑块与传送带的相对路程 s,由 Q=fs 求解热量. 【解答】解: (1)设滑块刚滑上传送带时的速度为 v0,对于弹簧释放过程,根据滑块与弹簧 组成的机械能守恒得: EP = 得 v0= = m/s=3m/s

滑块滑上传送带后,向左做匀减速运动,设匀减速运动至速度为零的时间为 t1. 匀减速运动的加速度大小为 a= 则 t 1= = = s=1.5s =μg

此过程中,传送带的位移为 x1=vt1=2×1.5m=3m, 滑块的位移为 x2= = ×1.5m=2.25m,

滑块相对于传送带的位移大小△x1=x1+x2=5.25m; t2= = s=1s 设滑块向右加速至速度相同所用时间为 t2, 匀加速运动的加速度大小仍为 a, 则得: 此过程中,传送带的位移为 x3=vt2=2×1m=2m,
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滑块的位移为 x4=

=

m=1m,

滑块相对于传送带的位移大小△x2=x3﹣x4=1m; 滑块向右匀速直线运动的时间为 t3= = s=0.625s.

所以滑块第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间 t=t1+t2+t3=1.5s+1s+0.625s=3.125s. (2)滑块第一次从滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量 Q=f△x1+f△x2=μmg(△x1+ △x2)=0.2×1×10×(5.25+1)J=12.5J 答: (1)滑块第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间是 3.125s; (2)滑块第一次从 滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量是 12.5J.

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2017 年 1 月 21 日

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