高一物理下学期期末试卷高一全册物理试题52

一、选择题：〔共40分，1-6题单项选择，7-10题双选〕

1．以下是物理的四个装置或仪器，由图可知这四个或仪器共同的物理思想方法是〔 〕

A．极限的思想方法 B．猜测的思想方法 C．控制变量的方法

D．放大的思想方法

2．在验证力的平行四边形那么的中，使b弹簧秤按图所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，那么在整个过程中关a、b弹簧秤的读数变化是〔 〕

A．a增大，b减小 B．a减小，b增大

C．a减小，b先增大后减小

D．a减小，b先减小后增大

3．如图，P、Q两个完全相同的物体放在车上，且相对于小车静止，一起水平

向右做匀加速直线运动，运动中小车对P、Q的作用力相比拟〔 〕

A．它们方向相同，都水平向右

B．它们方向相同且都不沿水平方向 C．它们方向不同，其中一个沿水平方

D．它们方向不同，且都不沿水平方向

4．为了的功绩，1967年，天文学家会把月球上的一座环形山命名为“环形

山〞，将永久编号为1888的小行星命名为“星〞．其公转周期为4.067，与地

球相比，以下关于“星〞绕太阳的公转说法正确的选项是〔 〕

A．它的公转半径更大 B．它的公转线速度更大

C．它的公转角速度更大

D．它的公转向心加速度更大

5．某同学进行体能训练，用100s从一楼跑上教学楼七楼，试估测他登楼时的平均功率最接近的数值是〔 〕

A．10 W

B．100 W

C．1 kW

D．10 kW

6．假设潜水艇在水下航行时，受到的阻力大小与它的速率的二次方成正比，比例系数为k，发动机的额功率为Pe，那么：该潜水艇水下的最大航行速度大小〔 〕

A．

1

B．

2

C．

D．

7．如下图，物体A和B的质量均为m，且分别与轻绳相连接跨过滑轮〔不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦〕，当用水平力F拉B物体使B沿水平方向向

右做匀速直线运动的过程中，绳对A的拉力大小是〔 〕

A．物体A的速度始终小于物体B的速度

B．物体A处于超重状态

C．拉力F做的功数值上于A物体动能的增加量

D．物体A的机械能守恒

8．铁路在弯道处的内、外轨道上下是不同的，内、外轨道连线与水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，假设质量为m的火车转弯的时速度小于临界转

弯速度

时，那么〔 〕

A．内轨受挤压

B．外轨受挤压

C．这时铁轨对火车的支持力于 D．这时铁轨对火车的支持力小于

9．A、B两物体的质量之比mA：mB=2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如下图．那么，A、B两物体所受摩

擦阻力之比fA：fB与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WA：WB分别为〔 〕

A．fA：fB=2：1

B．fA：fB=4：1

C．WA：WB=2：1

D．WA：WB=1：4 10．有一人造卫星正从近地轨道1向高轨道3跃迁．在近地点A处点火加速后，沿椭圆形轨道向远地点B运行，在远地点B处点火加速后，进入高轨道3．正确的有〔 〕

A．卫星从A到B的过程，万有引力做负功，引力势能增加 B．卫星从A到B的过程，机械能不变，万有引力也不做功

C．卫星在由轨道1向轨道2转移的两轨道切点A处动能不变

D．同一卫星在1、3两轨道相比，1处的动能大、机械能小

二、填空题：〔16分〕

11．图为“验证牛二〞的装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．

〔1〕中，为了使细线对小车的拉力于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．

B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸

带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．

C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．

〔2〕中，为了使m的重力能约于细线对小车的拉力，要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是 A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g．

12．，图中最小矩形单元的长是高H的4倍，有一小球做平抛运动，轨迹上的四个点分别为A、B、C、D，假设重力加速度为g．根据图象可知：

〔1〕A点 〔填“是或非〞〕抛出点；

〔2〕小球过C点的速度偏离水平方向的夹角的正切值tanα为 ．

〔3〕C点的速度的反向线 〔填“经过或不经过〞〕B′点．

13．利用竖直上抛小球的频闪照片也能验证机械能守恒律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，实图6﹣4中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表〔当地重力加速度取10.0m/s2

，小球质量m=0.2kg，结果保存三位有效数字〕：

时刻

t5

t4 t3 t2 速度〔m/s〕 4

2

0

〔1〕由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v2= m/s．

〔2〕从t2到t5过程中，小球重力势能增量为△Ep，动能减少量为△Ek，其中△Ep= J．

〔3〕在误差允许的范围内，假设△Ep与△Ek近似相，从而验证了机械能守恒律．由上述计算得△Ep △Ek〔选填“＞〞“＜〞或“=〞〕，造成这种结果的主要原因是上抛过程中有空气阻力．

三、计算题〔8+8+8+8+12=44分〕

14．一辆巡逻车最快能在10s内由静止加速到最大速度，并能保持最大速度匀速行驶，该加速过程的平均速度为25m/s，问： 〔1〕该巡逻车加速阶段的加速度大小是多少？

〔2〕该巡逻车在平直的高速公路上由静止开始，追上前方1250m处正在以35m/s速度匀速行驶的，至少需要多长时间？

15．一个放在水平地面上的物块，其质量为m=1kg，受到水平推力F=10N作用，使物块从静止开始运动，2s后撤去推力F，假设物块与地面的摩擦因数为μ=0.4，求：

〔1〕加速过程的加速度大小． 〔2〕物块在地面上运动的总位移．

16．神舟六号载人飞船在绕地球飞行5圈后变轨，轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．地球半径为R，地面附近的重力加速度为g．求飞船在圆轨道上运行的速度和运行的周期．

17．一个质量为m的小铁块沿半径为R的固半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部，问：

〔1〕该过程重力做的功？

〔2〕假设小铁块运动到半圆底部时，它所受轨道弹力为铁块重力的倍，那么此时小铁块的速率是多少？

〔3〕该下滑过程中铁块损失的机械能是多少？

18．一可视为质点的质量为m的小铁块P，在一水平向左的推力作用下沿上面平台向左运动，与一端固于A处的处于自然状态的轻质弹簧接触，触点为B，随后向左压缩弹簧，最深至N处时撤去推力，P向右回弹，飞离C处，刚好能击中下面平台的E处，假设，AB段光滑，BC段长为S，BC段与铁块的动摩擦因数为μ，两平台高度差为H，DE长也为S，求：

〔1〕P在飞离C点的速度vC；

〔2〕弹簧被压缩到N时具有的弹性势能EP．

〔3〕假设AB段与铁块的动摩擦因数也为μ，换一小铁块Q，从上面平台右边缘C处以水平初速度v0向左运动，与弹簧接触后，也最深压至N处，后向右弹回，刚好在C处静止．那么Q的质量m′和NB的长度x各是多少？〔此小问只需列出两个方程，不必求解〕

八一、五校高一〔下〕期末物理试卷 参与试题解析

一、选择题：〔共40分，1-6题单项选择，7-10题双选〕

1．以下是物理的四个装置或仪器，由图可知这四个或仪器共同的物理思想方法是〔 〕

A．极限的思想方法 B．猜测的思想方法 C．控制变量的方法

D．放大的思想方法

【分析】根据各的原理可得出中用的物理思想方法．

【解答】解：桌面的受力微小形变借助于光的反射来放大；玻璃瓶的受力微小形变借助于液体体积变化而放大；引力大小仍是借助于光的反射来放大．螺旋测微器将本来很小的距离放大在转动上，故这些本采用了放大的思想方法；

应选：D．

【点评】对于物理问题透过现象去分析本质，要寻找出问题的相似性．

2．在验证力的平行四边形那么的中，使b弹簧秤按图所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，那么在整个过程中关a、b弹簧秤的读数变化是〔 〕

A．a增大，b减小 B．a减小，b增大

C．a减小，b先增大后减小

D．a减小，b先减小后增大

【分析】点0受到三个力作用处于平衡状态，保持O点的位置，说明一个拉力大小和方向不变，a弹簧秤的拉伸方向不变，说明一个拉力方向不变，判断另一拉力变化情况，因此利用“图示法〞可正确求解．

【解答】解：对点o受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，如图，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，oa弹簧拉力方向不变，ob弹簧拉力方向和大小都改变

根据平行四边形那么可以看出b的读数先变小后变大，a的读数不断变小，故ABC错误，D正确．

应选：D．

【点评】此题是三力平衡问题中的动态分析问题，关键受力分析后，作出示意图，然后运用力的平行四边形那么进行分析讨论．

3．如图，P、Q两个完全相同的物体放在车上，且相对于小车静止，一起水平

向右做匀加速直线运动，运动中小车对P、Q的作用力相比拟〔 〕

A．它们方向相同，都水平向右 B．它们方向相同且都不沿水平方向 C．它们方向不同，其中一个沿水平方 D．它们方向不同，且都不沿水平方向

【分析】由牛顿第二律可知，物体所受合外力的方向与加速度方向相同，根据物体的运动情况与受力情况判断小车对P、Q作用力的方向．

【解答】解：P、Q受力如下图：

P、Q两物体相同，那么它们所受重力mg相同，物体的加速度相同，它们所受

合力F合=ma相同，

由图示可知：tanα=

，tanβ=

，由于F合与mg相同，那么：tanα=tanβ，那么：α=β，

由此可知：小车对P、Q的作用力方向相同且都不沿水平方向，故B正确；

应选：B．

【点评】此题考查了判断车对物体作用力的方向问题，知道物体的运动状态、分析清楚物体的受力情况可以解题；受力分析是最根本最重要的一种技能，一要通过练习掌握．

4．为了的功绩，1967年，天文学家会把月球上的一座环形山命名为“环形山〞，将永久编号为1888的小行星命名为“星〞．其公转周期为4.067，与地球相比，以下关于“星〞绕太阳的公转说法正确的选项是〔 〕

A．它的公转半径更大 B．它的公转线速度更大

C．它的公转角速度更大

D．它的公转向心加速度更大

【分析】根据万有引力于向心力，列出行星公转周期、线速度、角速度和向心加速度与轨道半径的关系式，再进行分析即可．

【解答】解：行星绕太阳做匀速圆周运动是，由万有引力提供向心力，那么有：

G

=m

r=m

=mω2

r=ma

可得：T=2π

，v=，ω=，a=

，式中M是太阳的质量，r是行星的

轨道半径．

根据上式分析可知：“星〞公转周期比地球的大，那么它的公转半径比地球的大，公转线速度、角速度和向心加速度比地球的小，故A正确，BCD错误．

应选：A

【点评】这类题是要依据给的提示，判出来某一圆周运动的物理量，由万有引力充当向心力可以分析各物理量的大小．

5．某同学进行体能训练，用100s从一楼跑上教学楼七楼，试估测他登楼时的平均功率最接近的数值是〔 〕

A．10 W

B．100 W

C．1 kW

D．10 kW

【分析】生的体重可取50kg，7层楼的高度为20m，人做功用来克服重力做功，故人做功的数据可尽似为重力的功，再由功率公式可求得功率．

【解答】解：学生上楼时所做的功为：

W=mgh=50×10×20〔J〕=10000J； 那么他做功的功率为：P=

应选：B．

【点评】此题为估算题，生的体重可取50kg，而人的运动中可认为人登楼所做的功于重力做功的大小

6．假设潜水艇在水下航行时，受到的阻力大小与它的速率的二次方成正比，

比例系数为k，发动机的额功率为Pe，那么：该潜水艇水下的最大航行速度大小〔 〕

A．

1

B．

2

C． D．

【分析】当牵引力于阻力时，速度最大，结合额功率，结合阻力的大小求出最大航行的速度．

【解答】解：f=kv2

，当牵引力于阻力时，速度最大，即：P3

e=fv=kv，

那么潜水艇水下最大航行的速度为：v=，故D正确，ABC错误．

应选：D．

【点评】解决此题的关键知道潜水艇的牵引力于阻力时，速度最大，结合阻力与速度的关系和P=Fv进行求解，难度不大．

7．如下图，物体A和B的质量均为m，且分别与轻绳相连接跨过滑轮〔不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦〕，当用水平力F拉B物体使B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，绳对A的拉力大小是〔 〕

A．物体A的速度始终小于物体B的速度

B．物体A处于超重状态

C．拉力F做的功数值上于A物体动能的增加量 D．物体A的机械能守恒

【分析】将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度于A的速度，根据平行四边形那么判断A、B速度的关系，从而判断出A的运动情况，对系统，由功能关系分析拉力F做功与系统机械能变化的关系．

【解答】解：A、将B物体的速度vB进行分解如下图，那么vA=vBcosα，由于0

＜cosα＜1，所以始终有vA＜vB．故A正确．

B、由上式知，α减小，vB不变，那么vA逐渐增大，说明A物体在竖直向上做

加速运动，由牛顿第二律T﹣mg=ma，可知绳子对A的拉力T＞mg，物体A处于

超重状态，故B正确．

C、根据功能关系可知，拉力F做的功数值上于A物体动能的增加量、重力势能增加量之和，故C错误．

D、由于绳子拉力对A做正功，所以物体A的机械能增加，故D错误．

应选：AB

【点评】解决此题的关键得出A、B的速度关系，由牛顿第二律分析绳子的拉力与重力的大小关系．同时要掌握功与能的关系，要知道拉力做功于系统机械能的增加量．

8．铁路在弯道处的内、外轨道上下是不同的，内、外轨道连线与水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，假设质量为m的火车转弯的时速度小于临界转弯速度

时，那么〔 〕

A．内轨受挤压 B．外轨受挤压

C．这时铁轨对火车的支持力于 D．这时铁轨对火车的支持力小于

【分析】火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的

作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压．

【解答】解：A、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好于需要的向心力

时，此时火车的速度正好是

，当火车转弯的速度小于

，需要的

向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮

缘有挤压．故A正确，B错误．

C、当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，N=

，由于内轨对火车的作

用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水竖直向上两个分力，由于竖直向上

的分力的作用，使支持力变小，故C错误，D正确．

应选：AD．

【点评】火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，再根据速度的变化，可以知

道对内轨还是对外轨由作用力．

9．A、B两物体的质量之比mA：mB=2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上做

匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如下图．那么，A、B两物体所受摩

擦阻力之比fA：fB与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WA：WB分别为〔 〕

A．fA：fB=2：1

B．fA：fB=4：1

C．WA：WB=2：1

D．WA：WB=1：4

【分析】由于物体的合外力于摩擦力，所以可根据速度时间的图象求加速度之

比，再根据牛顿第二律求解摩擦力之比，根据动能理可以知道摩擦力对物体做

的功的大小．

【解答】解：根据速度时间图象的斜率于加速度，可知：A、B两个物体的加速度大小之比 aA：aB=

：

=2：1

由牛顿第二律可知：物体所受的摩擦力大小 f=ma

所以摩擦力之比为：fA：fB=4：1；

由动能理，摩擦力对物体的功：W=0﹣mv2

0

由于AB的初速度大小相同，mA：mB=2：1，所以两物体克服摩擦阻力做的功之

比：WA：WB=2：1．故AD错误，BC正确．

应选：BC

【点评】此题要知道物体受到的摩擦力作为物体的合力，在速度时间图象中，

要知道直线的斜率表示物体的加速度的大小．

10．有一人造卫星正从近地轨道1向高轨道3跃迁．在近地点A处点火加速后，沿椭圆形轨道向远地点B运行，在远地点B处点火加速后，进入高轨道

3．正确的有〔 〕

A．卫星从A到B的过程，万有引力做负功，引力势能增加

B．卫星从A到B的过程，机械能不变，万有引力也不做功

C．卫星在由轨道1向轨道2转移的两轨道切点A处动能不变

D．同一卫星在1、3两轨道相比，1处的动能大、机械能小

【分析】根据万有引力的方向以及运动方向可明确万有引力做功情况； 再根据

功能关系分析机械能的变化情况．

【解答】解：A、卫星从A到B的过程中，由于万有引力指向圆心，故在向外的

过程中，万有引力做负功，引力势能增加； 故A正确；B错误；

C、卫星在由轨道1向轨道2转移时，由于需要加速才能做离心运动，故动能增大；故C错误；

D、同一卫星在1、3两轨道相比，轨道半径越大，那么速度越小，故1处的动能大； 但由于在上升过程中需其他力做功； 故在向外运动的过程中机械能增大；故1处的机械能小； 故D正确；

应选：AD．

【点评】此题考查人造卫星在运行中的能量转化规律，要注意明确卫星变轨时需要有外力做功增大卫星的速度，从而使卫星做离心运动，而进入高轨道．

二、填空题：〔16分〕

11．图为“验证牛二〞的装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．

〔1〕中，为了使细线对小车的拉力于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是 B

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．

B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．

C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．

〔2〕中，为了使m的重力能约于细线对小车的拉力，要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是 C

A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g．

【分析】〔1〕小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力

于合力，那么平衡摩擦力，平衡摩擦力时，让小车拖着纸带，能够做匀速直线运动即可，不能将砂和砂桶通过滑轮挂在小车上．

当砂和砂桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，即m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小于砂和砂桶的重力

【解答】解：〔1〕时，平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．应选：B．

〔2〕当m＜＜M时，即当砂和砂桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，绳子的拉力近似于砂和砂桶的总重力．应选：C．

故答案为：〔1〕B；〔2〕C．

【点评】该中注意，要保证绳子的拉力于小车的合力，那么需平衡摩擦力，要保证砂和砂桶的重力于绳子的拉力，那么需满足砂和砂桶总质量远远小于小车和砝码的总质量．

12．，图中最小矩形单元的长是高H的4倍，有一小球做平抛运动，轨迹上的

四个点分别为A、B、C、D，假设重力加速度为g．根据图象可知：

〔1〕A点 非 〔填“是或非〞〕抛出点；

〔2〕小球过C点的速度偏离水平方向的夹角的正切值tanα为 5 ．

〔3〕C点的速度的反向线 不经过 〔填“经过或不经过〞〕B′点．

【分析】〔1〕平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据相时间内的位移之比是否为1：3：5，判断A点是否是抛出点．

〔2〕根据竖直方向上连续相时间内的位移之差是一恒量求出相的时间间隔，从而求出初速度的大小，结合某段时间内的平均速度于中间时刻的瞬时速度求出C点的竖直分速度，根据平行四边形那么求出小球过C点的速度偏离水平方向的夹角的正切值．

〔3〕平抛运动速度的反向线经过水平位移的中点，根据该推论分析判断．

【解答】解：〔1〕平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在连续相时间内的位移之比为1：3：5，而AB、BC、CD间的竖直位移之比为1：2：3，可知A点非抛出点．

〔2〕在竖直方向上，根据△y=2H=gT2

得，T=，那么初速度

．

C点的竖直分速度

，小球过C点的速度偏离水平方向的夹角的正

切值tanα=

．

〔3〕平抛运动速度的反向线经过水平位移的中点，由于A点不是抛出点，那么C点的速度反向线不经过B′点． 故答案为：非，5，不经过

【点评】解决此题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论分析判断，难度不大．

13．利用竖直上抛小球的频闪照片也能验证机械能守恒律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，实图6﹣4中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表〔当地重力加速度取10.0m/s2

，小球质量m=0.2kg，结果保存三位有效数字〕：

时刻

t5

t4 t3 t2 速度〔m/s〕

4

2

0

〔1〕由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v2= 4 m/s．

〔2〕从t2到t5过程中，小球重力势能增量为△Ep，动能减少量为△Ek，其中△Ep= 7 J．

〔3〕在误差允许的范围内，假设△Ep与△Ek近似相，从而验证了机械能守恒律．由上述计算得△Ep ＜ △Ek〔选填“＞〞“＜〞或“=〞〕，造成这种结

果的主要原因是上抛过程中有空气阻力．

【分析】〔1〕根据某段时间内的平均速度于中间时刻的瞬时速度求出t5时刻小

球的速度．

〔2〕根据上升的高度求出重力势能的增加量．

〔3〕由于阻力的存在，结合能量守恒律分析动能的减小量和重力势能增加量之间的关系．

【解答】解：〔1〕根据某段时间内的平均速度于中间时刻的瞬时速度知，t5

时刻小球的速度v5=

=4m/s．

〔2〕从t2到t5过程中，小球重力势能增量为△Ep=mgh=0.2×10×〔0.2520+0.2279+0.2040〕J=7J．

〔3〕在误差允许的范围内，假设△Ep与△Ek近似相，从而验证了机械能守恒律，由于上抛过程中，由于阻力的存在，动能的减小量转化为内能，那么动能的减小量大于重力势能的增加量，即△Ep＜△Ek．

故答案为：〔1〕4，〔2〕7，〔3〕＜．

【点评】解决此题的关键知道的原理，此题通过竖直上抛运动，结合动能的减小量与重力势能的增加量是否相验证机械能守恒，知道某段时间内的平均速度

于中间时刻的瞬时速度．

三、计算题〔8+8+8+8+12=44分〕

14．一辆巡逻车最快能在10s内由静止加速到最大速度，并能保持最大速度匀

速行驶，该加速过程的平均速度为25m/s，问： 〔1〕该巡逻车加速阶段的加速度大小是多少？

〔2〕该巡逻车在平直的高速公路上由静止开始，追上前方1250m处正在以

35m/s速度匀速行驶的，至少需要多长时间？

【分析】〔1〕根据平均速度的推论求出最大速度，结合速度时间公式求出巡逻

车加速阶段的加速度大小；

〔2〕根据位移关系，结合匀变速直线运动的运动学公式求出追及的时间．

【解答】解：〔1〕根据平均速度的推论知，

得最大速度为：

，

那么巡逻车的加速度大小为： a=

．

〔2〕设经过t时间追上匀速行驶的，根据位移关系有：

，

代入数据解得：t=100s．

答：〔1〕该巡逻车加速阶段的加速度大小为5m/s2

；

〔2〕至少需要100s的时间．

【点评】此题考查了匀变速直线运动的追及问题，关键抓住位移关系，结合运动学公式和推论灵活求解，难度中．

15．一个放在水平地面上的物块，其质量为m=1kg，受到水平推力F=10N作

用，使物块从静止开始运动，2s后撤去推力F，假设物块与地面的摩擦因数为

μ=0.4，求：

〔1〕加速过程的加速度大小．

〔2〕物块在地面上运动的总位移．

【分析】〔1〕分析物体的受力情况，由牛顿第二律求加速度．

〔2〕物体在水平推力的作用下做匀加速运动，由位移公式求出匀加速运动的位移．撤去F后，由动能理求出物体滑行的位移，从而得到总位移．

【解答】解：〔1〕物体水平推力F作用下做匀加速运动时，受到重力、地面的支持力和滑动摩擦力、推力共四个力作用，由牛顿第二律得：

F﹣f=ma

又有：f=μN=μmg

联立得：a=﹣μg=

﹣0.4×10=6m/s2

〔2〕物体做匀加速运动的位移为：x1==

m=12m

撤去F时物体的速度为：v=at=12m/s

撤去F后，物体滑行的过程，由动能理得：

﹣μmgx2=0﹣

代入数据得：x2=18m

故物体的总位移为：x=x1+x2=30m

答：〔1〕加速过程的加速度大小是6m/s2

．

〔2〕物块在地面上运动的总位移是30m．

【点评】分析清楚物体运动的情况，用牛顿第二律和匀变速直线运动的规律进

行研究时，加速度是关键的量，对于位移，也可以根据动能理求解．

16．神舟六号载人飞船在绕地球飞行5圈后变轨，轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．地球半径为R，地面附近的重力加速度为g．求飞船在圆轨道上运

行的速度和运行的周期．

【分析】飞船在圆轨道上运行时，由地球的万有引力提供向心力．在地球外

表，物体的重力于万有引力，根据飞船在圆轨道和地球外表两种情况，由牛顿第二律列式求解其速度和周期．

【解答】解：设地球质量为M，飞船质量为m，圆轨道的半径为r

根据万有引力律和牛顿第二律

在地面附近

由条件知r=R+h

联立以上三式，求得

由

求得

答：飞船在圆轨道上运行的速度为R，运行的周期为

．

【点评】此题是卫星类型，根据万有引力于向心力和万有引力于重力，运用万

有引力律和牛顿第二律进行求解．

17．一个质量为m的小铁块沿半径为R的固半圆轨道上边缘由静止滑下，到半

圆底部，问：

〔1〕该过程重力做的功？

〔2〕假设小铁块运动到半圆底部时，它所受轨道弹力为铁块重力的倍，那么此

时小铁块的速率是多少？

〔3〕该下滑过程中铁块损失的机械能是多少？

【分析】〔1〕根据公式WG=mgh，h是初末位置的高度差，来求重力做的功．

〔2〕当小铁块滑到半球底部时，分析其受力情况，根据牛顿第二律可以求出小

铁块的速率．

〔3〕铁块下滑过程中，根据能量守恒律求出铁块损失的机械能．

【解答】解：〔1〕该过程重力做的功为：WG=mgR

〔2〕在半圆的底部，对小铁块，根据牛顿第二律，有：

N﹣mg=m

根据题意，有：N=mg

联立解得：v=

〔3〕以半圆底部为零势能参考点．由能量守恒律得，该下滑过程中铁块损失的

机械能为：

△E=mgR﹣

=mgR

答：〔1〕该过程重力做的功为mgR．

〔2〕此时小铁块的速率是

．

〔3〕该下滑过程中铁块损失的机械能是mgR．

【点评】对于圆周运动动力学问题，关键要搞清向心力的来源：指向圆心的合力充当向心力．

18．一可视为质点的质量为m的小铁块P，在一水平向左的推力作用下沿上面平台向左运动，与一端固于A处的处于自然状态的轻质弹簧接触，触点为B，

随后向左压缩弹簧，最深至N处时撤去推力，P向右回弹，飞离C处，刚好能击中下面平台的E处，假设，AB段光滑，BC段长为S，BC段与铁块的动摩擦因数为μ，两平台高度差为H，DE长也为S，求：

〔1〕P在飞离C点的速度vC；

〔2〕弹簧被压缩到N时具有的弹性势能EP．

〔3〕假设AB段与铁块的动摩擦因数也为μ，换一小铁块Q，从上面平台右边缘C处以水平初速度v0向左运动，与弹簧接触后，也最深压至N处，后向右弹回，刚好在C处静止．那么Q的质量m′和NB的长度x各是多少？〔此小问只需列出两个方程，不必求解〕

【分析】〔1〕小铁块P离台后做平抛运动，由高度H求平抛的时间，再结合水

平位移S求P在飞离C点的速度vC；

〔2〕研究小铁块P被弹簧弹开到滑至C点的过程，运用能量守恒律求弹簧被压

缩到N时具有的弹性势能EP．

〔3〕弹簧仍压至N处，弹簧的弹性势能不变．对小铁块往返两个过程，分别运

用能量守恒律列式即可．

【解答】解：〔1〕小铁块P离台后做平抛运动，那么有

H=

S=vCt

联立解得 vC=S

〔2〕根据能量守恒律得：

弹簧被压缩到N时具有的弹性势能 EP=μmgS+

=μmgS+

〔3〕对小铁块Q往返两个过程，分别运用能量守恒律得：

=EP+μm′g〔S+x〕 EP=μm′g〔S+x〕

答：

〔1〕P在飞离C点的速度vC是S．

〔2〕弹簧被压缩到N时具有的弹性势能EP是μmgS+〔3〕两个方程为：

．

=EP+μm′g〔S+x〕，EP=μm′g〔S+x〕．

【点评】解决此题的关键之处在于分析能量是如何转化，可根据哪些能量增加，哪些能量减少，由能量守恒律列方程．