9．如图2所示，同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是（ ）
2019-2020年高三物理周清物理试题（2016年11月1日）含答案
A.
＝
B.
＝
2
C.
＝
D.
＝
10．如图所示，小球以初速度v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部．图中A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨直径等于h的光滑轨道、D是长为
h的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球．小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有（ ）
二．实验题：
（共2题，14分）
11．（6分）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：
将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．
（1）（3分）为完成该实验，下述操作中必需的是________．
a．测量细绳的长度
b．测量橡皮筋的原长
c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度
d．记录悬挂重物后结点O的位置
（2）（3分）钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是
12．（8分）如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1>m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．
（1）（3分）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有________．
①物块的质量m1、m2；
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；
④绳子的长度．
（2）（3分）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳的质量要轻；
②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；
③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
④两个物块的质量之差要尽可能小．
问以上建议中确实对提高准确程度有作用的是：
（）
（3）（2分）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：
________________________________________________________________________.
三．计算题：
（共3题，36分，有必要的文字说明和计算过程）
13.（12分）质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示．g取10m/s2，求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）水平推力F的大小；
（3）0～10s内物体运动位移的大小．
14．（12分）如图所示，在倾角为θ＝30°的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住．已知人的质量为60kg，小车的质量为10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍，取重力加速度g＝10m/s2，当人以280N的力拉绳时，试求（斜面足够长）：
（1）人与车一起运动的加速度大小；
（2）人所受摩擦力的大小和方向；
（3）某时刻人和车沿斜面向上的速度为3m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？
15．（12分）如图所示，固定斜面的倾角θ＝30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v0使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求此过程中：
（1）物体A向下运动刚到C点时的速度；
（2）弹簧的最大压缩量；
（3）弹簧中的最大弹性势能．
班次：
姓名：
班号：
---------------------------------------------------------------------
2017届高三物理周清（12）测试答卷（2016.11.1）
一．选择题（1-8题为单选，9-10题为多选，每题5分，共50分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二．实验题：
（共2题，14分）
11．
（1）（3分）________．
（2）（3分）
12．
（1）（3分）________．
（2）（3分）（）
（3）（2分）
_______________________________________________
三．计算题：
（共3题，36分，有必要的文字说明和计算过程）
13.（12分）
14．（12分）
-----------------------------------------------------------------------------------------
15．（12分）
2017届高三物理周清（12）测试试题答案（2016.11.1）（学生版）
1．答案 ：
C
2.答案：
D [对物块受力分析，由平衡条件知A、B两种情况不会改变摩擦力的大小，C中F竖直向上，静摩擦力减小，D中F竖直向下，静摩擦力由mgsinθ变为（mg＋F）sinθ，增大，故D对．]
3．答案：
D [对涂料滚进行受力分析，受到重力、竿对滚的推力、墙壁对滚的支持力三个力，其缓慢向上滚的过程中三力平衡，竿对滚的推力方向与竖直方向的夹角变小，根据物体的平衡条件可知，推力竖直向上的分力大小等于涂料滚的重力，涂料滚的重力不变，随推力方向与竖直方向夹角变小，推力也逐渐变小，进而其水平方向上的分力也变小，即涂料滚对墙壁的压力也变小，所以选项D正确．]
4．答案：
D [两物体在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀速运动时，弹簧的弹力F弹＝m1a，在力F撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m1a，因此对A来讲，加速度此时仍为a；对B物体，取向右为正方向，－m1a＝m2a2，a2＝－
a，所以只有D项正确．
5答案：
C [因为下落速度不断增大，而阻力f∝v2，所以阻力逐渐增大，当f＝mg时，物体开始匀速下落．以箱和物体为整体：
（M＋m）g－f＝（M＋m）a，f增大则加速度a减小．对物体：
Mg－FN＝ma，加速度减小，则支持力FN增大．所以物体后来受到的支持力比开始时要增大，不可能“飘起来”．]
6.答案：
B [根据v－t图象可知，甲做匀加速运动，乙做匀减速运动．由a乙＝
m/s2＝10m/s2，又a乙＝
得，t1＝0.30s，根据a＝
得3a甲＝a乙．根据牛顿第二定律有
＝
·
，则m甲∶m乙＝3.故B项正确．]
7．答案：
B [A、B、C三个物体做圆周运动的ω相同，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可得μmg＝mω2r，当角速度ω增大时，半径r越大，越易滑动．]
8.答案：
B [由v－t图象可知第1秒内、第2秒内、第3秒内的力和位移均为正方向，设滑块的初速度为v0，则x1＝
t＝
m，x2＝
t＝
m，x3＝v0t＝1m，F1＝1N，F2＝3N，F3＝2N，有W1＝F1x1＝
J，W2＝F2x2＝
J，W3＝F3x3＝2J，所以得W19.答案：
AD
10．答案：
AD [在不违背能量守恒定律的情景中的过程并不是都能够发生的，B、C中的物体沿曲线轨道运动到与轨道间的压力为零时就会脱离轨道做斜上抛运动，动能不能全部转化为重力势能，故A、D正确．]
11题答案：
（1）bcd
（2）要换不同的小重物
解析：
（1）运用等效思想来验证平行四边形定则，即要验证以两力为平行四边形的邻边，作平行四边形，其对角线是否和合力相符．本小题中结点受三个力，其中两个力的合力与第三个力等大反向，故要测出各力的大小和方向，然后作出各力的图示，以两边为邻边做平行四边形，如果在实验误差允许的范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向，即可验证．为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及悬挂重物后O点的位置，故应选b、c、d.
（2）可以通过改变小重物改变各力的大小．
12题答案：
（1）①②或①③
（2）①③ （3）例如：
“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长量尽量小的绳”；“绳和滑轮尽量光滑”等等．
解析 ：
（1）通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连接在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故②、③只测其中的一个即可，不需要测量绳子的长度．
（2）如果绳子质量不能忽略，则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能，从而为验证机械能守恒定律带来误差；若物块摇摆，则两物块的速度有差别，为计算系统的动能带来误差；两个物块质量差较大时，摩擦阻力对实验测量所带来的误差影响就会越小，故无需减小两物块的质量差．
13题答案：
（1）0.2
（2）6N （3）46m
解析：
（1）设物体做匀减速直线运动的时间为Δt2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则a2＝
＝－2m/s2①
设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有
Ff＝ma2②
Ff＝－μmg③
联立②③得μ＝
＝0.2④
（2）设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则
a1＝
＝1m/s2⑤根据牛顿第二定律，有F＋Ff＝ma1⑥联立③⑥得F＝μmg＋ma1＝6N
（3）解法一 由匀变速直线运动位移公式，得
x＝x1＋x2＝v10Δt1＋
a1Δt
＋v20Δt2＋
a2Δt
＝46m
解法二 根据v－t图象围成的面积，得
x＝（
×Δt1＋
×v20×Δt2）＝46m
14答案：
（1）2m/s2
（2）140N 方向沿斜面向上 （3）0.5s
解析 ：
（1）以人和小车为整体，沿斜面应用牛顿第二定律得：
2F－（M＋m）gsinθ－k（M＋m）g＝（M＋m）a
将F＝280N，M＝60kg，m＝10kg
k＝0.1代入上式得a＝2m/s2
（2）设人受到小车的摩擦力大小为Ff人，方向沿斜面向下，对人应用牛顿第二定律得：
F－Mgsinθ－Ff人＝Ma，可得
Ff人＝－140N
因此，人受到的摩擦力大小为140N，方向沿斜面向上
（3）人松手后，设人和车一起上滑的加速度大小为a1，方向沿斜面向下，由牛顿第二定律得：
（M＋m）gsinθ＋k（M＋m）g＝（M＋m）a1
则a1＝6m/s2，由v＝a1t1
可得t1＝
＝0.5s
易错点评
绳或弹簧秤竖直向上拉物体时，拉力不一定等于重力．拉力与重力的大小比较决定于物体的运动状态．
15题答案：
（1）
（2）
－
（3）
mv
－
μmgL
解析 ：
（1）A和斜面间的滑动摩擦力Ff＝2μmgcosθ，物体A向下运动到C点的过程中，根据能量关系有：
2mgLsinθ＋
·3mv
＝
·3mv2＋mgL＋FfL，v＝
（2）从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C点，对系统应用动能定理得
－Ff·2x＝0－
×3mv2，x＝
－
（3）弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中，对系统根据能量关系有
Ep＋mgx＝2mgxsinθ＋Ffx因为mgx＝2mgxsinθ
所以Ep＝Ffx＝
mv
－
μmgL.
易错点评
1．一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量Q＝Ffl相对，其中l相对是物体间相对路径长度．如果两物体同向运动，l相对为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，l相对为两物体对地位移大小之和；如果一个物体相对另一物体做往复运动，则l相对为两物体相对滑行路径的总长度．
2．在弹性限度内，同一弹簧伸长量等于压缩量时，弹性势能相等．
3．在涉及绳子突然绷紧、药品爆炸、非弹性碰撞等问题时，机械能一定是不守恒的，但能量一定是守恒的．
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