1、2015学年浙江湖州中学高一上期期中考试物理卷（带解析） 选择题 两互相垂直的力 F1和 F2作用在同一物体上，使物体运动一段位移后，力 F1对物体做功 4 J，力 F2对物体做功 3 J，则合力对物体做功为 A 7 J B 1 J C 5 J D 3.5 J 答案： A 试题分析：功是标量，求合力对物体做功的应为各分力做功的和，各分力做的功之和为 7J，故 A正确。 考点：本题考查了标量求和、功的概念 一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能与物体位移关系图象如图所示，其中 0 s1过程的图线为曲线， s1 s2过程的图线为直线。根据该图象，下列判断正确的是 A
2、 0 s1过程中物体所受合力一定是变力，且不断减小 B s1 s2过程中物体可能在做匀速直线运动 C s1 s2过程中物体可能在做变加速直线运动 D 0 s2过程中物体的动能可能在不断增大 答案： BD 试题分析：由于物体机械能的改变量为物体所受外力除重力外其他力的合力所做的功，由题图可知单位位移量的机械能损失在增大结合 ，可知合外力是变力且不断增大，故 A错误；当物体受到的拉力等于重力时，若物体匀速下落则有物体机械能的改变量为 ，机械能的改变量与位移呈线性关系，即符合 B项的情况，故 B正确；由图可知 s1 s2过程中物体机械能的变化量与位移量之比为定值，由 ，可得物体受到恒力的作用，故 C
3、错误； 0 s2过程中若重力做正功，机械能减小但物体的动能可能在不断增大，故 D正确。 考点：本题考查了机械能、匀速直线运动、变加速直线运动 如图所示，重球 P用一根不可伸长的细线拴住，线的另一端固定在 O点，Q为一楔形木块， P与 Q的粗糙斜面接触，当用水平力 F向左推 Q时， Q沿光滑的水平面 匀速向左移动一小段距离，在此过程中，下列说法正确的是 A摩擦力对 P不做功 B摩擦力对 P做正功 C F对 Q做的功大于 Q对 P做的功 D F对 Q做的功和 P对 Q做的功的绝对值相等 答案： BCD 试题分析： Q对 P的摩擦力沿斜面向左下方，向左移动时 P位移方向与摩擦力方向成锐角，摩擦力对
4、P做正功，故 A错误、 B正确；由于 Q匀速向左移动，故合外力对 Q的功为 0，故 F对 Q做的功和 P对 Q做的功的绝对值相等， D正确；由于 F对 Q做的功转化为两部分，一部分为转化 Q、 P间的相对滑动产生的热量损失，另一部分才是 Q对 P做的功，故 F对 Q做的功大于 Q 对 P做的功，C正确。 考点：本题考查了摩擦力、功的概念 如图所示，两个 3/4竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径 R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球 A和 B由静止释放，小球距离地面的高度分别为hA和 hB，下列说法正确的是 A若使小球 A沿
5、轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为 5/2R B若使小球 B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为 5/2R C适当调整 hA，可使 A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处 D适当调整 hB，可使 B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处 答案： AD 试题分析：若使小球 A沿轨道运动并且从最高点飞出，必须满足 ，即 ，由机械能守恒可得 ，可知 ，故 A正确；若使小球 B沿轨道运动并且从最高点飞出，由于金属圆管内壁的弹力作用，小球 B在最高点的速度 只需大于 0即可，即 ， 即可，故 B错误；由 可得从轨道最高点飞出后，落在轨道右端口处小球运动的时间 ，则小球水平速度应
6、为 ，由于 不满足该条件，故 C错误；当 时，可使 B球从轨道最高点飞出 后，恰好落在轨道右端口处，故 D正确。 考点：本题考查了机械能守恒定律、匀速圆周运动的概念 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为 m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值 P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度 v2匀速上升为止，物体上升的高度为 h，则整个过程中，下列说法正确的是 A钢绳的最大拉力为 B钢绳的最大拉力为 C重物的最大速度 D重物匀加速运动的加速度为 答案： BCD 试题分析：由 可知当功率一定时拉力与速度成反比，故钢绳的最大拉力应在速度最小时即当速度为最小值 时
7、有最大拉力 ，故 A错误、 B正确；当物体所受重力与钢绳的拉力大小相等时，物体将匀速上升由 可得，故 C正确；重物所受合外力大小为钢绳的拉力减去其所受重力即，加速度为 ，故 D正确。 考点：本题考查了瞬时功率的概念 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是 A运动员到达最低点前重力势能始终减小 B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负 功，弹性势能增加 C蹦极过程中，运动员机械能守恒 D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 答案： AB 试题分析：运动员到达最低点前重力一直做正功，故重力势能
8、始终减小，故 A正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加， B正确；蹦极过程中，有弹性力做功，机械能不守恒，故 C错误；重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，只与起始和终止位置有关，故 D错误。 考点：本题考查了弹性力、弹性势能、重力势能、机械能守恒 水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等碰撞过程的频闪照片 如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的 A 30% B 50% C 70% D 90% 答案： A 试题分析：由图可知碰撞后两球速度方向与白球碰撞前的速度夹角均为约 ，设两球质量均为 m，设白球碰撞前的速度为 、碰撞后的速度为 ，灰球碰
9、撞后的速度为 ，由于碰撞前后没有外力作用系统的动量守恒，将 分解为沿的方向的分量 和垂直于 方向的分量 ；将 分解为沿 的方向的分量 和垂直于 方向的分量 ；系统的动量守恒可得在垂直与 的方向上 ，即 ；系统的动量守恒可得在 的方向上有 ，联立 可得 ，由，可知系统动能约损失了30%，故 A正确。 考点：本题考查了动能、动量守恒 如图所示，细线的一端固定于 O点，另一端系一小球在水平拉力 F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由 A点运动到 B点在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大，后减小 D先减小，后增大 答案： A 试题分析：设细线与竖直方向的夹角为 ，将重力
10、和 F均分解为垂直于细线 OA方向（用小标 1表示）和沿细线 OA方向的两个分量，小球以恒定速率运动则有 ，其功率可表示为 当 增大时功率逐渐增 大，由于沿细线 OA方向不做功，故拉力的瞬时功率变化情况是逐渐增大，故 A项正确。 考点：本题考查了力的平衡 小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为 H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。在上升至离地高为 h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离地高为 h处，小球的势能是动能的两倍，则 h等于 A H/9 B 2H/9 C 3H/9 D 4H/9 答案： D 试题分析：设阻力为 F，则有上升时机械能损失为，下降时机械能损失为，联立上两式有 ，故 D项
11、正确。 考点：本题考查了竖直上抛运动的规律 如图所示，长木板 A放在光滑的水平地面上，物体 B以水平速度冲上 A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板 A上，则从 B冲到木板 A上到相对板 A静止的过程中，下述说法中正确的是 A物体 B动能的减少量等于系统损失的机械能 B物体 B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量 C物体 B损失的机械能等于木板 A获得的动能与系统损失的机械能之和 D摩擦力对物体 B做的功和对木板 A做的功的总和等于零 答案： C 试题分析：物体 B动能的减少量一部分转化为 A的动能，另一部分由于摩擦作用转化为热能，转化为热能的部分为系统损失的机械能，故 A项错误；物体 B克服摩
12、擦力做的功等于物体 B动能的减小量，如前所述， B项错误；物体 B损失的机械能等于木板 A获得的动能与系统损失的机械能之和， C项正确；摩擦力对物体 B做的功等于物体 B动能的减少量，摩擦力对木板 A做的功等于物体A动能的增加量，故 D项错误。 考点：本题考查了机械能守恒的概念 两个动量相同的物体，沿水平地面滑行一段距离后停下，已知两者与地面间的动摩擦因数相同，则这两个物体 A滑行的时间一定相同 B滑行的距离一定相同 C滑行的所受的冲量一定相同 D滑行时所受摩擦力一定相同 答案： C 试题分 析：设两物体的各参数下标分别用 1、 2来表示，由题可知 ，则摩擦力为 、 ；加速度为 、 ；滑行的时
13、间、 ；滑行的距离 、 ；由以上可知滑行的时间不一定相同，故 A项错误；滑行的距离不一定相同， B项错误；滑行时所受摩擦力不一定相同，故 D项错误；滑行的所受的冲量等于动量的变化量，两物体终动量均为 0，开始时动量相同，其动量变化量相同，故C项正确。 考点：本题考查了动量、冲量、匀变速直线运动、摩擦力等概念 两个完全相同的小球 A和 B，在同一高度处以相同大小的初速度 v0分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，下列说法 中正确的是 A两小球落地时的速度相同 B两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 答案
14、： C 试题分析：两小球落地时 B的速度为竖直向下， A的速度为斜向下，两者方向不同，故 A项错误；由于运动过程中只有重力做功，机械能守恒故两小球落地时速度的大小是相同的，由于两者方向不同， A的速度为斜向下其在竖直方向的分量将小于 B的速度，由 可知两小球落地时，重力的瞬时功率不相同，故 B项错误；从开始运动至落地，重力对两小球做功均为 （设 为两小球的质量、 为下落的高度），故 C项正确；由于重力对两小球做功均为，但是两小球从开始至落地的时间不同，故平均功率 不会相同，故D错误。 考点：本题考查了抛体运动 如图所示，木块 B上表面是水平的，木块 A置于 B上，并与 B保持相对静止，一起沿固
15、定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中，下列说法正确的是 A A所受的合外力对 A不做功 B B对 A做正功 C B对 A的摩擦力做负功 D A对 B不做功 答案： D 试题分析：首先以 AB为整体分析受力与运动情况， AB整体受到的重力为、斜面的弹力 ，设斜面的倾角为 ，将整体受到的重力分解为沿斜面的分量 和垂直与斜面的分量 ，整体沿斜面垂直方向没有位移则有， ，由此可知 AB整体将沿斜面方向有大小为 的加速度，由此可知 A做沿斜面向下的初速为 0的匀加速运动，可知 A所受的合外力沿斜面方向向下大小为 ，在沿斜面向下方向上 A位移不为 0，故 A所受合外力对 A做了功， A项错误； 考点：
16、本题考查了牛顿第二运动定律、摩擦力、功的概念 某同学的质量为 50kg，所骑自行车的质量为 15 kg，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为 40W。若人与车受到的阻力是其重力的 0.02倍，则正常骑行自行车时的速度大小约为 A 3m/s B 4m/s C 13m/s D 30m/s 答案： A 试题分析：设正常骑行自行车时阻力为 、速度为 ，则有（ N），由 ，代入数值有 （ m/s），故 A正确。 考点：本题考查了功率的概念 实验题 用如图甲所示的实验装置验证 m1、 m2组成的系统机械能守恒。 m2从高处由静止开始下落， m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量
17、，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带： 0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有 4个点 (图中未标出 )，计数点间的距离如图所示已知 m1 50 g、 m2 150 g，则 (结果均保留两位有效数字 ) （ 1）在纸带上打下计数点 5时的速度 v m/s； （ 2）在打下第 “0”到打下第 “5”点的过程中系统动能的增量 Ek J，系统势能的减少量 Ep J； (取当地的重力加速度 g 10 m/s2) （ 3）若某同学作出 v2 h图象如图丙所示，则当地实际的重力加速度 g m/s2。 答案： )2.4 m/s， (2) 0.58J ， 0.60J ， (3) 9.
18、7 m/s2 试题分析： (1) （ m/s）， (2)由 （ m/s2），（ m2/s2），（ J），（ J） (3)由 可得， = （ ） 考点：本题考查了验证机械能守恒的实验 在 “探究功与物体速度变化的关系 ”的实验中，实验装置如图甲所示。让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，此时橡皮筋对小车做的功记为W。然后用完全相同的橡皮筋二条、三条 合并在一起分别进行第 2次、第3次 实验，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出。（打点计时器所用交流电频率为50Hz）。 （ 1）若木板水平放置，小车在一条橡皮筋作用下运动，当小车速度最
19、大时，对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 。 A橡皮筋处于原长状态 B橡皮筋仍处于伸长状态 C小车正好运动到两个铁钉的连线处 D小车已过两个铁钉的连线 （ 2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，应采取的措施是 ； （ 3）如下表是按正确操作分别得到的 4次实验中获得的部分数据，其中缺少第3次实验（三条橡皮筋对小车做功）的部分数据，请根据第 3次实验所得的纸带（图乙）补全表中的空格。 次数 1 2 3 4 橡皮筋对小车做功 W 2W 3W 4W 小车速度 v(m/s) 1.00 1.42 2.00 v2(m2/s2) 1.00 2.02 4.00 （ 4）从
20、表中数据你得出的结论是 。 答案： )B， (2) 垫高木板一端以平衡摩擦力， (3) 1.73m/s 2.99 m2/s2 (4) 在误差允许的范围内，橡皮筋对小车做的功与小车速度平方的变化成正比。 试题分析： (1)橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能过程中由于摩擦力的影响，小车的动能最大值将出现在橡皮筋仍处于伸长状态，弹力等于摩擦力时，故 B项正确。 (2) 使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，应垫高木板一端以平衡摩擦力。 (3) （ m/s）， （ m2/s2）。 (4) 在误差允许的范围内，橡皮筋对小车做的功与小车速度平方的变化成正比。 考点：本题考查了功与物体速度变化的关
21、系的实验 计算题 如图，在高为 h 5 m的平台右边缘上，放着一个质量 M 3 kg的铁块，现有一质量为 m 1 kg的钢球以 v0 10 m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为 L 2 m，已知铁块与平台之间的动摩擦因数为 0.5 (不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点，取 g 10 m/s2) ，求： （ 1）钢球碰后反弹的速度； （ 2）铁块在平台上滑行的距离 s。 答案： )2 m/s ， (2)1.6m 试题分析： (1)设钢球下落的时间为 ，则有 ，由此可计算出钢球碰后反弹的速度 （ m/s） 。 (2)设碰后铁块的速度为 ，由动量守恒
22、可得， （ m/s），铁块受到的摩擦力所的做功为铁块动能的损 失即 ，（ m）。 考点：本题考查了平抛运动、动量守恒的概念 如图甲所示，一质量为 m 1 kg的物块静止在粗糙水平面上的 A点，从 t0时刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力 F作用下向右运动，第 3 s末物块运动到 B点时速度刚好为 0，第 5 s末物块刚好回到 A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数 0.2， (g取 10 m/s2)求： （ 1） AB间的距离； （ 2）水平力 F在 5 s时间内对物块所做的功。 答案： ) 4m ， (2) 24 J 试题分析：由题图可知 3到 5秒时物体做初速度为 0的匀加速运
23、动，故有、 ，联立两式代入数值有 =4m。（ 2）由第 3 s末物块运动到 B点时速度刚好为 0，可知水平力 F做的功刚好等于摩擦力所做的功 ，故水平力 F在 5 s时间内对物块所做的功=24（ J）。 考点：本题考查了匀加速运动、功的概念 如图所示，质量 M 2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量 m 1 kg的小球通过长 L 0.5 m的轻质细杆与滑块上的光滑轴 O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕 O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度 v0 4 m/s， g取 10 m/s2。 （ 1）若锁定滑块，试求小球通过最高点 P时对轻杆的作用力大小和方向； （ 2）解
24、除对滑块的锁定，小球过最高点时速度大小 v 2 m/s，求此时滑块的速度大小。 答案： ) 2 N，方向为竖直向上 (2) 1m/ 试题分析： (1) 由 ，可得 ，（ N），设小球通过最高点 P时轻杆对小球的作用力为，则有 （ N），故可知小球通过最高点 P时对轻杆的作用力大小为 2 N，方向为竖直向上（作用力与反作用力大小相等方向相反）。 (2)设此时滑块的速度为 ，由于小球与滑块组成的系统在水平方向不受外力作用动量守恒，故有 ， (m/s)，负号表示与小球速度方向相反，由此可得此时滑块的速度大小为 1m/s。 考点：本题考查了动量守恒、向心力的计算、机械能守恒的概念 如图，传送带与地面成
25、夹角 =37，以 2m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量 m=0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数 =0.8，已知传送带从 AB 的长度 L=9m（传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦， g=10m/s2），求： （ 1）物体从 A到 B需要的时间； （ 2）每隔 1s放上一个物体，求在相当长一段时间内，传动带由于传送物体而多消耗的功率。 答案 ： ) 7s (2) 44W 试题分析： (1) 设物体获得的加速度为 ，则有 ，代入数值有 ，由此可求出物体加速到 2 m/s所需的时间为（ s），所通过的距离为 （ m），已知传送带从AB 的长度 L=9m，故剩下的 4
26、m物体将以 2m/s的速度通过，所需时间为（ s），故物体从 A到 B需要的时间为 5+2=7（ s）。 (2) 由于放上一个物体需要加速 5s后才能达到传送带的速度保持与传送带相对静止，在相当长一段时间内就相当有 5个物体对传送带有持续的滑动摩擦力作用；传送物体而多消耗的功可分为两部分，一部分是传送带与物体的滑动摩擦力做功发热、另一部分是传送带克服重力做功改变物体的机械能，可分别计算功率的大小，摩擦发热功率由 （ W）；传送带克服重力做功功率为：由于物体物体从 A到 B需要的时间为 7s，所以传送带上始终有 7个物体在其上故有 （ W），传动带由于传送物体而多消耗的功率为 42+2=44（ W）。 考点：本题考查了匀加速运动、功、功率的概念
