天水一中2015-2016学年第一学期2013级期中考试卷

物 理

命题：王植

一．单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分。）

1.两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做的功为

A．7J???????B．5J??????? C．3.5J? ???? D． 1J

2.如图所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的同一物体由静上开始沿相同的固定粗糙斜面由底端推至顶端。第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中

A．F1做的功比F2做的功多

B．第一次物体机械能的变化较多

C．第二次合外力对物体做的功较多

D．两次物体动能的变化量相同

3．要将一个质量为m、边长为a的匀质正立方体翻倒，推力对它做的功至少为（ ）

A.(
-1)mga/2 B.(
+1)mga/2 C.
mga D.
mga/2

4．用长度为L的不可伸长的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直，放手后小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点的势能记为零，则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为

A.
B.
C.
D.

5.近日德国的设计师推出了一款名为“抛掷式全景球形相机”，来自德国柏林的5位设计师采用了36个手机用的摄像头并将其集成入一个球体内，质量却只有200g，当你将它高高抛起，它便能记录下从你头顶上空拍摄的图像。整个过程非常简单，你只需进行设定，让相机球在飞到最高位置时自动拍摄即可。假设你从手中竖直向上抛出相机，到达离抛出点10m处进行全景拍摄，若忽略空气阻力的影响，则你在抛出过程中对相机做的功为

A．10J B．20J C．40J D．200J

6．如图所示，将一质量为m的小球从空中o点以速度
水平抛出，飞行一段时间后，小球经过P点时动能
，不计空气阻力，则小球从O到P

A.下落的高度为
B. 速度增量为3
，方向斜向下

C.运动方向改变的角度为arctan
D. 经过的时间为

7．质量为m的小球，从离桌面以上高为H的地方以初速度v0竖直向上抛出，桌面离地面高为h，设桌面处物体重力势能为零，空气阻力不计，那么，小球落地时的机械能为

A. mgh＋

B. mgH＋

C. mg(H+h) ＋

D. mg（H +h）

8．流星在夜空中发出明亮的光焰．流星的光焰是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的．下列相关说法正确的是

A．流星在空气中下降时势能必定全部转化为内能

B．引力对流星物体做正功则其动能增加，机械能守恒

C．当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动

D．流星物体进入大气层后做斜抛运动

9.如图所示，物体以100J的初动能从斜面底端向上运动，当它通过斜面某一点M时，其动能减少80J，机械能减少32J，如果物体能从斜面上返回底端，则物体到达底端时的动能为

A.36J B.24J C. 20J D.12J

10.如图，一半圆形碗的边缘两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体，质量分别为m1、m2, m1＞m2。现让m1从靠近边缘处由静止开始沿碗内壁下滑。设碗固定不动，其内壁和边缘均光滑、半径为R。则m1滑到碗最低点时的速度为

A．
B．

C．
D．

二．多项选择题。（共5小题，每题4分，共20分。选不全的得2分，有选错的得0分。）

11．某汽车从静止开始以加速度
匀加速启动，最后做匀速运动．已知汽车的质量为
，额定功率为
，匀加速运动的末速度为
，匀速运动的速度为
，所受阻力为
．下图是反映汽车的速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是

12.一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，设物在抛出点的重力势能为零，那么如图所示，表示物体的动能
随速度v的变化图像、物体的动能
随高度h变化的图像、物体的重力势能
随速度v变化的图像、物体的机械能E随高度h变化的图像，正确的是

13．如图所示，物体 A置于物体 B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与 B相连，在弹性限度范围内，A和 B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力）。 则下列说法正确的是

A．物体A和B一起作简谐运动

B．作用在 A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比

C．B对 A的静摩擦力对 A做功，而 A对 B的静摩擦力对 B不做功

D．物体A和B组成的系统机械能守恒

14.假定地球?月球都静止不动.用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用Ek表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力.则

A.Ek必须大于或等于W,探测器才能到达月球 B.Ek小于W,探测器也可能到达月球

C.
,探测器一定不能到达月球 D.
,探测器一定能到达月球

15.如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下，从坐标原点O以一定初速度（不为零）开始沿直线ON斜向下做直线运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ<45°)。不计空气阻力，则以下说法正确的是

A、恒力F的大小不可能为mg

B、当F=2mg时，质点动能可能减小

C、当F=mgsinθ时，质点的机械能守恒

D、当F=mgtanθ时，质点的机械能可能减小也可能增大

三．实验题：（共2小题，每空3分，共18分。）

16. 在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作得出的纸带如图所示。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重锤的质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根据以上数据，可知重物由O点运动到C点时：

（1）重力势能的减少量等于________ J。

（2）动能的增加量等于________J(取三位有效数字)．

17.某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。将无线力传感器和档光片固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连，无线力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门，用于记录挡光片经过光电门的挡光时间。在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物G来改变拉力的大小。

（1）请将如下的实验主要步骤补充完整：

①测量小车和拉力传感器的总质量M1。正确连接所需电路。适当调节导轨两端的旋钮，以改变导轨的倾斜度，这样可以平衡小车的摩擦力。上述步骤完成后，将小车放置在导轨上，轻推小车，使之运动。可以通过 判断小车正好做匀速运动。

②把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物G相连；将小车停在点C，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为_________；

③改变小车的质量或重物的质量，重复②的操作。

（2）上表记录了试验中获取的数据，已经做了部分运算。表格中M是M1与小车中砝码质量之和，v1、v2分别是小车经过光电门A、B的瞬时速度，?E为动能变化量，F是拉力传感器的拉力，W是F在A、B间所做的功。表中的?E3＝__________J，W3＝_________J（结果保留三位有效数字）。

四．解答题。（共4小题，满分42分。）

18.（8分）质量为500吨的机车以恒定的功率由静止出发，经5分钟行驶2.25km，速度达到最大值54km/h，设阻力恒定,求：

(1)机车的功率P=？

(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a=？

19.（10分）一劲度系数k=800 N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg的物体A、B，将它们竖直静止放在水平面上，如图所示。现将一竖直向上的变力F作用在A上，使A开始向上做匀加速运动，经0.40 s物体B刚要离开地面，取g =10 m/s2，试求这0.40s内力F所做的功。

20.(10分) 如图所示，已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面内，甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道，两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连．一小球自某一高度由静止滑下，先滑过甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑过乙轨道，最后离开.若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零．试求：

⑴释放小球的高度h.

⑵水平CD段的长度.

21.（14分）在“斜面沙壶”的游戏中，要求游戏者通过一光滑的斜面将质量为m的物块送上高处的水平传送带后运送到网兜内．斜面长度为
，倾角为θ=30°，传送带距地面高度为
，传送带的长度为3
.传送带表面的动摩擦因数μ=0.5，传送带一直以速度
顺时针运动.当游戏者第一次试操作时，瞬间给予小物块一初速度v1（未知），只能将物块刚好送到斜面顶端；第二次调整初速度，恰好让物块水平冲上传送带.求：

（1）第一次小物块瞬间获得的初速度v1；

（2）第二次小物块滑上传送带的速度v2和传送带距斜面顶端的水平距离s；

（3）第二次小物块通过传送带过程中摩擦力对物块所做功以及摩擦产生的天水一中2015-2016学年第一学期2013级期中考试

物理参考答案

一．单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分。）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



答案

A

D

A

C

B

D

B

C

C

A



二．多项选择题。（共5小题，每题4分，共20分。选不全的得2分，有选错的得0分。）

题号

11

12

13

14

15



答案

ABC

BD

AB

BC

BCD



三．实验题：（共2小题，每空3分，共18分。）

16.(1)7.62　(2)7.56

【解析】：根据测量数据，重物从O点运动到C点下落的高度h＝0.7776 m，故重力势能减

少量

ΔEp＝mgh＝1.00×9.80×0.7776 J＝7.62 J

重物动能的增加量ΔEk＝mvC2－mv02

根据实验情况，重物在O点的速度v0＝0，C点的速度vC等于重物从B点到D点这一

段时间Δt＝2× s内的平均速度．由实验数据可得vC＝＝ m/s＝3.8875 m/s

重物的动能增加量ΔEk＝mvC2＝×1.00×3.88752 J＝7.56 J.

17.（1）①小车经过两光电门的时间是否相等（3分）两光电门间的距离 （3分）

（2）0.600（3分） 0.610（3分）

【解析】（1）①小车做匀速运动，经过相同时间的位移相同两光电门间的距离（2）由动能公式
可知从次数1到次数2，|v22－v12|变化量与?E的变化量成正比，可知?E3=0.600，同理可求出W3

18.(15分)（1）
（2）
19.略

20.（1）2.5R（2）

【解析】试题分析：（1）小球在光滑圆轨道上滑行时，机械能守恒，设小球滑过C点时的速度为vc，通过甲环最高点速度为v′，根据小球对最高点压力为零，有

???????①

取轨道最低点为零势能点，由机械守恒定律
??②

由①、②两式消去v′，可得　
③

同理可得小球滑过D点时的速度
④

小球从在甲轨道左侧光滑轨道滑至C点时机械能守恒，有

????
⑤

由③、⑤两式联立解得 h=2.5R,因此小球释放的高度为2.5R

（2）设CD段的长度为L，对小球滑过CD段过程应用动能定理
⑥

由③、④、⑥三式联立解得

21.（1）
（2）
，
（3）
，

【解析】试题分析：（1）第一次在斜面上滑到顶端时加速度为：a＝gsin30°＝
g

由运动学公式得：v12＝2al

得第一次小物块获得的初速度为：

（2）第二次恰好让物块水平冲上传送带，逆向看相当于平抛运动，竖直方向上相当于自由落体，有：

同时有：
解得：

由速度分解关系得第二次小物块滑上传送带的速度为：

传送带距斜面的水平距离为：

（3）在传送带上，当减速到与传送带速度相等时，有：v2?v22＝?2ugx

向右运动距离为：

即物块在传送带上先减速后匀速运动，摩擦力对物块所做的功为：

W1＝
mv2?
mv22=?
mgl

物块在传送带上减速的时间为：

此过程中传送带向右运动的距离为：

物块与传送带之间相对位移大小为：

即摩擦产生的热量为
。

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