天津市高一物理下学期期末试题附解析Word下载.docx

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功的计算专题．

分别分析两种水平面上的受力，表示其受到的合力，并由功的公式求得各力的功，根据动能定理判断动能变化量是否相同．

A、因水平推力相同，位移也相同，故水平推力所做的功相同，故A正确，B错误；

C、光滑水平面上的合外力为F，而粗糙水平面上的合外力为F﹣f，明显可知合外力不同，故合外力做功不同，故C错误；

D、根据动能定理可知，合外力做功不同，则动能变化量也不同，故D错误；

A

本题考查功的计算公式，只需找出力及力的位移关系即可进行判断，难度不大．

3．（3分）（2015春天津期末）在同一高处的O点水平抛出两个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则两个物体作平抛运动的初速度vA、vB的关系和平抛运动的时间tA、tB的关系分别是（）

A．vA＞vBtA＞tBB．vA＜vBtA＞tBC．vA=vBtA=tBD．vA＞vBtA＜tB

平抛运动．

平抛运动专题．

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下降的高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度．

根据t=知，B下降的高度大，则B的运动时间长，即tA＜tB，

根据x=v0t知，xA＞xB，则vA＞vB．

D．

解决本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，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．

4．（3分）（2015春天津期末）轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另一端固定一质量为m的小球．给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P，下列说法正确的是（）

A．小球在最高点时对杆的作用力为零

B．小球在最高点时对杆的作用力大小为mg，方向竖直向上

C．小球在最高点时对杆的作用力大小为mg，方向竖直向下

D．小球在最高点时对杆的作用力大小不能确定，方向也不能确定

向心力．

由题，小球刚好能通过最高点P，速度为零，根据牛顿第二定律研究杆对小球的作用力，再由牛顿第三定律研究小球对杆作用力．

杆模型中，小球刚好能通过最高点P的速度为0，设小球在最高点时对杆的作用力为F，根据牛顿第二定律：

F﹣mg=0，得：

F=mg，方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，球对杆的作用力大小为mg，方向竖直向下，故C正确，ABD错误．

本题竖直平面内圆周运动临界条件问题，抓住杆能支撑小球的特点，由牛顿第二定律进行分析．

5．（3分）（2015春天津期末）在高出的同一点将三个相同的小球以大小相等的初速度v0分别上抛、平抛、下抛，最后均落到同一水平地面上，忽略空气阻力的影响．则（）

A．从抛出到落地的过程中，重力对它们做的功不相同

B．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相同

C．从抛出到落地的过程中，小球的动能变化量相等

D．只有水平抛出的小球抛出后机械能守恒

机械能守恒定律．

根据重力做功公式W=mgh可知，三个小球重力做功相同，根据动能定理判断三个物体动能变化量，根据运动的时间，比较重力做功的平均功率．

A、根据重力做功公式W=mgh可知，三个小球重力做功相同，故A错误；

B、落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，所以运动过程中，三个小球重力做功的平均功率不同，下抛平均功率最大．故B错误；

C、根据动能定理得，mgh=，则小球的动能变化量相等，故C正确；

D、上抛、平抛、下抛运动都只有重力做功，机械能守恒，故D错误．

解决本题的关键知道重力做功与路径无关，与首末位置的高度差有关，以及掌握平均功率和瞬时功率的区别，知道如何求解平均功率和瞬时功率．

6．（3分）（2015春天津期末）我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点开始进入撞月轨迹．假设卫星绕月球作圆周运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，根据题中信息，以下说法正确的是（）

A．可以求出月球的质量

B．可以求出“嫦娥一号”的质量

C．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力

D．“嫦娥一号”卫星在控制点处应加速

人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；

万有引力定律及其应用．

万有引力定律的应用专题．

撞月轨道是一个离月球越来越近的轨道，当万有引力刚好提供卫星所需向心力时卫星正好可以做匀速圆周运动，要进入撞月轨道必须进行变轨，根据：

若是供大于需则卫星做逐渐靠近圆心的运动；

若是供小于需则卫星做逐渐远离圆心的运动，分析卫星在控制点处应加速还是减速．研究卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量．

A、根据万有引力提供圆周运动向心力

=mr

可以求出月球的质量M，故A正确；

BC、根据万有引力提供圆周运动向心力列出等式，但卫星的质量m约掉了，不能求出“嫦娥一号”的质量，

所以也不能求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力，故BC错误；

D、撞月轨道是一个离月球越来越近的轨道，即“嫦娥一号”卫星要做向心运动，所以“嫦娥一号”卫星在控制点处应减速，使得万有引力大于所需要的向心力，做逐渐靠近圆心的运动，故D错误．

A．

解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道若提供的万有引力大于所需的向心力，卫星将会做近心运动．

7．（3分）（2015春天津期末）关于重力做功和重力势能，下列说法正确的是（）

A．重力做功与物体运动的路径有关

B．重力对物体做负功时，物体的重力势能一定减小

C．重力势能为负值说明物体在零势能面以下

D．重力势能的变化与零势能面的选取有关

重力势能的变化与重力做功的关系．

重力做正功，重力势能减小；

重力做负功，重力势能增加；

重力做的功等于重力势能的减小量．

A、重力做功与路径无关，只与初末位置有关，故A错误；

B、当重物对物体做负功时，物体克服重力做功时，物体上升，重力势能一定增加，故B错误；

C、重力势能为负值说明高度为负，即物体在零势能参考平面以下，故C正确；

D、重力势能具有相对性，重力势能的大小与零势能参考面的选取有关；

但是重力势能的变化仅仅与重力做功的多少有关，故D错误；

本题关键明确重力做功的特点以及重力做功与重力势能变化之间的关系，基础题．

8．（3分）（2015春天津期末）一汽车发动机的额定功率为80kW，汽车在水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶时，受到的阻力大小为2×

103N，则这辆汽车匀速行驶时发动机的实际功率为（）

A．40kWB．80kWC．14.4kWD．60kW

功率、平均功率和瞬时功率．

功率的计算专题．

匀速运动时，处于受力平衡状态，汽车的牵引力和阻力大小相等，由P=FV=fV可以求得实际功率．

汽车匀速运动时，受力平衡，则F=f=2×

103N，

72km/h=20m/s

则这辆汽车匀速行驶时发动机的实际功率为P=Fv=2×

103×

20=40kW，故A正确．

当汽车匀速行驶时，汽车处于受力平衡状态，牵引力和阻力大小相等，根据P=FV=fV分析即可得出结论．

9．（3分）（2015春天津期末）一人用力踢质量为0.1kg的静止皮球，使球以20m/s的速度飞出．假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止．那么人对球所做的功为（）

A．5JB．20JC．50JD．400J

动能定理的应用．

动能定理的应用专题．

对皮球运用动能定理，求出踢球的过程中人对球所做的功．

在踢球的过程中，人对球所做的功等于球动能的变化，则W=mv2﹣0=×

0.1×

202=20J；

故B正确，A、C、D错误．

B．

本题运用动能定理进行求解，不能运用W=Fs进行求解，因为在球的运动过程中，作用力与球不再接触．

10．（3分）（2015春天津期末）起重机吊起质量为m的水泥加速上升的过程中，钢绳对水泥的拉力做的功Wl，水泥克服重力做的功为W2，克服空气阻力做的功为W3．在这一过程中（）

A．水泥的重力势能增加了Wl

B．水泥的重力势能增加了W2

C．水泥的机械能增加了Wl+W3

D．水泥的机械能增加了Wl﹣W2﹣W3

功能关系．

本题的关键是明确物体增加的重力势能等于物体增加的重力势能；

除重力外其它力做的功等于物体机械能的变化．

A、根据物体增加的重力势能等于物体克服重力做的功可知，水泥的重力势能增加了△EP=W2，所以A错误，B正确；

C、根据功能关系W除重力外=△E可知，增加的机械能为△E=W1﹣W3，故CD错误；

应明确以下几种功能关系：

重力做功与物体重力势能变化关系、合外力做的功与物体动能变化关系、除重力外其它力做的功与物体机械能变化关系．

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分）

11．（4分）（2015春天津期末）在万有引力理论发现和完善的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是（）

A．第谷通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据

B．开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律

C．牛顿在前人的工作基础上总结出了万有引力定律

D．笛卡尔提出了测量引力常量的方法并用实验测出了引力常量

万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．

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．

A、第谷通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据，故A正确；

B、开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律，故B正确；

C、牛顿在前人的工作基础上总结出了万有引力定律，故C正确；

D、卡文迪许用实验测出了引力常量，故D错误；

本题选不正确的，故选：

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

12．（4分）（2015春天津期末）水滴自高处由静止开始下落，下落过程中遇到水平方向吹来的风，则（）

A．风速越大，水滴下落的时间越长

B．水底下落的时间与风速无关

C．风速越大，水滴落地时的动能越大

D．水滴着地时的动能与风俗无关

运动的合成和分解．

运动的合成和分解专题．

将水滴的实际运动沿着水平方向和竖直方向正交分解，合运动的时间等于竖直分运动的时间，与水平分速度无关；

合速度为水平分速度和竖直分速度的矢量和．

A、B、将水滴的实际运动沿着水平方向和竖直方向正交分解，合运动的时间等于竖直分运动的时间，因而与水平分速度无关，故A错误，B正确；

C、D、合速度为水平分速度和竖直分速度的矢量和，水平分速度变大，根据平行四边形定则，可知合速度也变大，因此动能也越大，故C正确，D错误；

BC．

本题关键抓住合运动与分运动同时发生，合运动的时间等于竖直分运动的时间，与水平分速度无关．

13．（4分）（2015春天津期末）如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的有（）

A．线速度vA＞vBB．运动周期TA＞TB

C．它们受到的摩擦力fA＞fBD．筒壁对它们的弹力NA＞NB

线速度、角速度和周期、转速．

A、B两个物体共轴转动，角速度相等，周期相等，由v=ωr分析线速度的关系；

两个物体都做匀速圆周运动，由圆筒的弹力提供向心力，竖直方向上受力平衡．根据向心力公式F=mω2r分析弹力的大小．

A、由v=ωr知，ω相同，则线速度与半径成正比，A的半径大，则其线速度大，故A正确；

B、A、B两物体同轴转动，角速度相同，周期相同，故B错误；

C、两个物体竖直方向都没有加速度，受力平衡，所受的摩擦力都等于重力，而两个物体的重力相等，所以可得摩擦力FfA=FfB．故C错误；

D、两个物体都做匀速圆周运动，由圆筒的弹力提供向心力，则FN=mω2r，m、ω相等，F与r成正比，所以可知FNA＞FNB．故D正确．

AD．

本题关键掌握共轴转动的物体角速度相等，要掌握物体做匀速圆周运动时，其合外力充当向心力，运用正交分解法研究．

14．（4分）（2015春天津期末）如图，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能参考面，且不计空气阻力，则（）

A．重力对物体做的功为mgh

B．物体在海平面的重力势能为mgh

C．物体在海平面上的动能为mv02+mgh

D．物体在海平面上的机械能为mv02+mgh

机械能守恒定律应用专题．

解答此题，首先要明确是要选择不正确的选项．整个过程不计空气阻力，只有重力对物体做功，机械能守恒，应用机械能守恒和功能关系可判断各选项的对错．

A、重力做功与路径无关，至于始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为mgh，故A正确．

B、以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为﹣mgh，故B错误．

C、由动能定理w=Ek2﹣Ek1，有Ek2=Ek1+w=，故C正确．

D、整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为，所以物体在海平面时的机械能也为，故D错误．

AC

此题应用了动能定理解决重力势能的变化与重力做功的关系，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．还有就是重力势能的变化与零势能面的选取无关．

三、填空题：

（共18分）

15．（2分）（2015春天津期末）在“研究平抛物体的运动”实验时除了木板、小球、斜槽、白纸、图钉、刻度尺、铅笔之外，下列器材中还需要的是（）

A．秒表B．天平C．弹簧秤D．重锤线

研究平抛物体的运动．

在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹．根据实验的原理，确定实验的器材．

在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故D正确，ABC错误．

本题考查了实验器材，掌握实验原理与实验器材即可正确解题，本题是一道基础题．

19．（2分）（2015春天津期末）为了消除火车在转弯时对铁轨的侧向压力，在铁路的弯道处都是令外轨高于内轨．

牛顿第二定律在圆周运动中的应用．

火车拐弯需要有指向圆心的向心力，若内、外轨等高，则火车拐弯时由外轨的压力去提供，若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力．

若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力，则铺设轨道时应该把内轨降低一定的高度，使外轨高于内轨．

故答案为：

高于

本题是生活中圆周运动问题，关键是分析受力情况，分析外界提供的向心力与所需要的向心力的关系，难度不大，属于基础题．

20．（2分）（2015春天津期末）汽车发动机额定功率为60kW，汽车质量为2.0×

103kg，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，则汽车保持额定功率从静止出发后达到的最大速度为30m/s．（取g=10m/s2）

当牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，根据额定功率和牵引力的大小求出最大速度．

达最大速度是vm时，a=0F=f=0.1mg

vm=

30

本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉，知道当牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大．

21．（12分）（2015春天津期末）在用打点计时器验证“机械能守恒定律”的实验中，使质量为m=1.00kg重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么：

①纸带的左（选填“左”或“右”）端与重物相连；

②根据下图上所得的数据，应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律；

③从O点到所取点，重物重力势能减少量△Ep=1.88J，动能增加量△Ek=1.84J（结果取三位有效数字）．

④通过计算发现，△Ep大于△Ek（选填“小于”、“大于”或“等于”），这是因为重物下落过程中受到阻力作用．

验证机械能守恒定律．

实验题；

①重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，根据这个关系判断那一端连接重物．

②验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．

③减少的重力势能△Ep=mgh，增加的动能△Ek=，v可由从纸带上计算出来．

④根据实验结果分析，明确误差来源．

①重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，故应该是左端连接重物．

②验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．故选B点．

③减少的重力势能△Ep=mgh=1×

9.8×

19.2×

10﹣2=1.88J

vB===1.9325m/s

所以：

增加的动能△Ek===1.84J

④由计算可知，动能的增加量小于重力势能的减小量；

是因为重物下落过程中受到阻力的作用；

①左；

②B；

③1.88；

1.84④大于重物下落过程中受到阻力作用（或克服阻力做功）

本题考查验证机械能守恒定律的实验；

正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．

四、计算题（本题共3小题，总计36分）

16．（10分）（2015春天津期末）如图所示，将一个m=1kg小球从h=5m高处水平抛出，小球落到地面的位置与抛出点的水平距离x=10m．不计空气阻力，取g=10m/s2．求：

（1）小球在空中运动的时间；

（2）小球抛出时速度的大小；

（3）小球落地时的动能．

动能定理的应用；

（1）小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由高度求时间；

（2）由水平位移和时间结合求小球抛出时速度的大小．

（3）由动能定理求小球落地时的动能．

（1）根据h=

得：

t==1s

（2）水平方向做匀速直线运动，由v0=

v0=10m/s

（3）根据动能定理得

mgh=Ek﹣

Ek=100J

答：

（1）小球在空中运动的时间是1s；

（2）小球抛出时速度的大小是10m/s；

（3）小球落地时的动能是100J．

本题的解题关键是掌握平抛运动的处理方法：

运动的分解和合成，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．求速度或动能，也可以直接根据动能定理或机械能守恒定律求．

17．（13分）（2015淮南模拟）2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注．我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示．已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为G．试求：

（1）月球的质量M；

（2）月球的第一宇宙速度v1；

（3）“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h．

在月球表面的物体受到的重力等于万有引力，化简可得月球的质量．

根据万有引力提供向心力，可计算出近月卫星的速度，即月球的第一宇宙速度．

根据万有引力提供向心力，结合周期和轨道半径的关系，可计算出卫星的高度．

（1）月球表面处引力等于重力，

得M=

（2）第一宇宙速度为近月卫星运行速度，由万有引力提供向心力

得

所以月球第一宇宙速度

（3）卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力

卫星周期

轨道半径r=R+h

解得h=

（1）月球的质量为；

（2）月球的第一宇宙速度为；

（3）“嫦娥三号”卫星离月球表面高度为．

本题要掌握万有引力提供向心力和重力等于万有引力这两个重要的关系，要能够根据题意选择恰当的向心力的表达式．

18．（13分）（2015春天津期末）过山车是游乐场中常见的设施．如图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内半径R=1.0m的圆形轨道组成，B、C分别是圆形轨道的最低点和最高点．一个质量为m=1.0kg的小滑块（可视为质点），从轨道的左侧A点以v0=10m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L=9m．小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.20．圆形轨道是光滑的，圆形轨道右侧的水平轨道足够长．取重力加速度g=10m/s2．求：

（1）滑块经过B点时的速度大小vB；

（2）滑块经过C点时受到轨道的作用力大小F；

（3）滑块最终停留点D（图中未画出）与起点A的距离s．