1、2014届重庆市万州区武陵中学高三 10月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，物体 A和 B的质量均为 ，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接 (不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦 )在用水平变力 拉物体 B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，则 ( ) A物体 A也做匀速直线运动 B绳子拉力始终等于物体 A所受重力 C绳子对 A物体的拉力逐渐增大 D绳子对 A物体的拉力逐渐减小 答案： D 试题分析：将 B物体的速度 进行分解如图所示， 则 ， 减小， 不变，则 逐渐增大，说明 A物体在竖直向上做加速运动，选项 A错误 .对 A由牛顿第二定律 ，可知绳子对 A的拉力 选项 B错误 .运用
2、外推法：若绳子无限长， B物体距滑轮足够远，即当时，有 ，这表明，物体 A在上升的过程中，加速度必定逐渐减小，绳子对 A物体的拉力逐渐减小，故 C错误， D正确故选 D. 考点：本题考查了共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用、运动的合成和分解 . （ 6分）设地球的质最为 ，半径为 ，自转角速度为 ，万有引力常量为 ，同步卫星离地心高度为 ，地表重力加速度为 ，则同步卫星的速度 ： ； ； ； 其中正确的 是 ( ) A B C D 答案： D 试题分析：由于同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等 ,则同步卫星的线速度 ,故 正确 .根据万有引力提供向心力： ,解得 ,故 正确 .因
3、 ，则 ， ，所以 ,故 正确因为 ，所以 ，故 正确则 D正确， A、 B、 C错误故选 D 考点：本题考查了人造卫星的加速度、周期和轨道的关系，万有引力定律及其应用 . （ 6分）如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在 A处固定质量为 的小球， B处固定质量为 的小球，支架悬挂在 O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动 .开始时 OB与地面相垂直 .放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法不正确的是（ ） A A球到达最低点时速度为零 B A球机械能减少量等于 B球机械能增加量 C B球向左摆动所能达到的最高位置应高于 A球开始运动时的高度 D当支架从左向
4、右回摆时， A球一定能回到起始高度 答案： A 试题分析：在不计任何阻力的情况下， A与 B组成的系统在整个摆动过程中机械能守恒，当 A球到达最低点时速度为 0，则 A减少的重力势能等于 B增加的重力势能，但 A和 B质量不等，故选项 A错误 .系统机械能守恒，即 A、 B两球的机械能总量保持不变，故 A球机械能的减少量等于 B球机械能的增加量，故选项 B正确 .因 B球质量小于 A球，故 B上升高度 时增加的势能小于 A球减少的势能，故当 B和 A球等高时，仍具有一定的速度，即 B球继续升高，故 C正确 . 系统在整个摆动过程中机械能守恒 ,当支架从左到右加摆时， A球一定能回到起始高度 ,
5、故选项 D正确本题选错误的，故选 A 考点：本题考查了机械能守恒定律 如图所示，质量为 的物体，由高 处无初速滑下，至水平面上 A 点静止，不考虑 B点处能量转化，若施加平行于路径的外力使物体由 A点沿 原路径返回C点，则外力至少做功为（ ） A mgh B 2mgh C 3mgh D条件不足，无法计算 答案： B 试题分析 :从 C到 B至 A,由全程的动能定理： ，则 ；从 A到 B至 C,外力做功最少是物体刚好能到达 C点而速度为零：，故 ，选项 B正确，故选 B. 考点：本题考查了动能定理的应用 . 一木块前端有一滑轮，绳的一端系在右方固定处，另一端穿过滑轮用恒力拉住保持两股绳之间的夹
6、角 不变，如图所示，当用力拉绳使木块前进 时，力 对木块做的功 (不计绳重和摩擦 )是（ ） A B C D 答案： B 试题分析：根据动滑轮的特点可求出绳子在 F 方向上的位移为： ，根据恒力做功公式得： ，或可看成两股绳都在对物体做功：，则选项 B正确，故选 B. 考点：本题考查了功的计算 . 如图所示，质量为 的物块，始终固定在倾角为 的斜面上，下面说法中正确的是（ ） 若斜面向左匀速移动距离 ，斜面对物块没有做功 若斜面向上匀速移动距离 ，斜面对物块做功 若斜面向左以加速度 移动距离 ，斜面对物块做功 若斜面向下以加速度 移动距离 ，斜面对物块做功 A B C D 答案： A 试题分析
7、 : 若斜面向左匀速移动 ,物块也是匀速运动，受力平衡，斜面对物块的力等于其重力，方向竖直向上，运动方向（位移矢量）始终与斜面作用力垂直，所以不做功，故 正确 . 物块和斜面一起竖直向上匀速运动，物块受力平衡，斜面对物块的力大小等于物块的重力 ，方向竖直向上，位移方向也向上，所以 ，故 正确 . 物块和斜面一起向左以加速度 移动距离 ，物块所受的合力做的功等于 ，物块受到重力和斜面对物块的力，因重力做功为零，所以斜面对物块做的功等于 ，故 正确 . 物块和斜面一起竖直向下以加速度 移动距离 ，重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于 ,重力做功为 ，所以斜面对物块做的功等于 ，故 错误综上 正确
8、，故选 A 考点：本题考查了功的计算、牛顿第二定律、物体的平衡 . 如图所示，分别用力 、 、 将质量为 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中， 、 、 做功的功率大小关系是（ ） A B C D 答案： A 试题分析：据题意，物体的加速度相同，由牛顿第二定律知物体受到的合力相同，即拉力 F在沿着斜面方向的分力都相同 ，由于斜面的长度 和高度相等，据 物体到达顶端速度相等，据动能定理：可知，拉力做功均为 ；再由物体运动情况相同，物体运动的时间 也相同，拉力的功率 也就相同，选项 A正确故选 A 考点：本题考查了功率、平均功率和瞬时功率，牛顿第二定律 .
9、实验题 (10分 )学校实验小组在做 “验证机械能守恒定律 ”实验时，提出了如图甲、乙所示的两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验；乙方案为用小车在木板斜面上下滑进行实验 (1)小组内同学对两种方案进行了讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是 _(填 “甲 ”或 “乙 ”) (2)若该小组采用图甲的装置打出一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为 0.02s，请根据纸带计算出打下 D点时纸带的速度大小为 _.(结果保留三位有效数字 ) (3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度 ,作出的 图线如图所示，则图线斜率的物理意义是 _ 答案：（ 1）甲
10、（ 3分）（ 2） 1.75 （ 3分） （ 3）当地重力加速度 的 2倍 （ 4分） 试题分析：（ 1）由甲乙两图可知采用 乙图实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙图不能用于验证机械能守恒，而甲图中摩擦远远小于乙图存在的摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适 （ 2）利用匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度， 因此有： （ 3）由机械能守恒定律： 得 ，由此可知图象的斜率 ，就可以求出当地的重力加速度 . 考点：本题考查了验证机械能守恒定律 （ 9分）现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数，给定的器材如下：一个倾角可以
11、调节的长木板（如图）、木块、计时器、米尺 。请填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤： 用米尺测量长木板顶端 B相对于水平桌面 CA的高度 和长木板的总长度 .设木块所受重力为 ，木块与长木板之间的动摩擦因数为 ，则木块所受的合外力表达式 _. 让木块从斜面上方一固定点 D由静止开始下滑到斜面底端 A处，记下所用的时间 ，用米尺测量 D与 A之间的距离 . 根据牛顿第二定律，可求得动摩擦因数的表达式 _，代入测量值计算求出 的值 . 改变 _，重复上 述测量和计算；再求出 的平均值 . 答案： （ 3分） （ 3分） 长木板的倾角（ 3分） 试题分析： 设斜面倾角为 ，对木块受力分析知： ，
12、，可得 木块做初速度为零的匀加速直线运动， ，可得加速度 ，由牛顿第二定律可得 ，解得： 改变斜面的倾角进行多次实验 ,从而减小误差 . 考点：本题考查了探究影响摩擦力的大小的因素、牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律 计算题 （ 6分）如图所示，一小物块初速 ，开始由 A点沿水平面滑至 B点时速度为 ，若该物块仍以速度 从 A点沿两斜面滑动至 B点时速度为 ，已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同，通过计算证明 和 的大小关系？ 答案： 试题分析：物体从 A点滑动到 B过程中，根据动能定理有： 若该物块仍以速度 从 A点沿两斜面滑动至 B点的过程中，设最高点为 C点，AC与水平面的夹角为 ，
13、CB与水平面的夹角为 ，则有： 由 解得： 考点：本题考查了动能定理的应用、滑动摩擦力 (18分 ) 如图所示，轻质长绳水平地跨过相距 的两个定滑轮 A、 B上，质量为 的物块悬挂在绳上 O 点， O 与 A、 B 两滑轮的距离相等，在轻绳两端 C、D分别施加竖直向下的恒力 ，先托住物块，使绳处于水平拉直状态 . 从静止释放物块，在物块下落过程中，保持 C、 D两端的拉力 不变，则： （ 1）当物块下落距离 为多大时，物块的加速度为零 . （ 2）当物块下落上述距离的过程中，克服 C端恒力 做的功 为多少 （ 3）求物体下落的最大速度 和最大距离 . 答案： (1) (2) (3) , 试题分
14、析：（ 1）当物块所受的合外力为零时，加速度为零，此时物块下降距离为 因 恒定，所以两绳对物块拉力大小分别为 ，两绳与竖直方向夹角均为 ，由平衡条件知： ,所以 由图知： （ 2）物块下落 时，绳的 C、 D端均上升 ,由几何关系可得： 克服 C端恒力 F 的功为： 由 式联立解得： （ 3）在物块下落过程中，共有三个力对物块做功重力做正功，两端绳子对物块的拉力做负功两端绳子拉力做的功就等于作用在 C、 D端的恒力 F所做的功 因物块下降距离 时动能最大由动能定理得： 将 式代入 式解得： 当物块速度减小为零时，物块下落距离达到最大值 ，绳 C、 D上升的距离为由动能定理得： ，又 联立解得：
15、 考点：本题考查了动能定理的应用、力的合成与分解的运用、共点力平衡的条件及其应用 . （ 16分）如图所示 ,在倾角为 的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块 A、 B.它们的质量分别为 、 ,弹簧的劲度系数为 ,C为一固定挡板 ,系统处于静止状态 .现开始用一恒力 沿斜面方向拉物块 A使之向上运动 ,求物块 B刚要离开 C时物块 A的加速度 和从开始到此时物块 A的位移 .(重力加速度为 ) 答案： ， 试题分析：设未加 时弹簧的压缩星为 ，由胡克定律得 : 设 B刚要离开 C时弹簧的伸长量为 ，此时 A的加速度为 ，由胡克定律和 牛顿定律 : 联立解得： 由题意得物体 A上滑的距离为 则
16、 考点：本题考查了牛顿第二定律、胡可定律、共点力的平衡 . （ 15分）如图所示，竖直平面内的 3/4圆弧形光滑轨道半径为 R， A端与圆心 O等高， AD为与水平方向成 45角的斜面， B端在 O的正上方，一个小球在A点正上方由静止开始释放，自由下落至 A点后进入圆形轨道并恰能到达 B点 .求： （ 1）到达 B点的速度大小 （ 2）释放点距 A点的竖直高度 ;（ 3）小球落到斜面上 C点时的速度大小和方向 . 答案：（ 1） （ 2） （ 3） ,与水平方向夹角的正切值是 2 试题分析：（ 1）小球到达 B点：由 解得： （ 2）设小球的释放点距 A点高度为 ，由机械能守恒定律得：解得：
17、（ 3）小球落到 C点时：由 ，得： 解得： 小球落到 C点得速度大小： 小球落到 C点时，速度与水平方向夹角为 ： 考点：本题考查了牛顿第二定律、机械能守恒定律、平抛运动 . （ 6分）如图所示，斜面倾角 ，另一边与地面垂直，高为 ，斜面顶点有一定滑轮，物块 A和 B的质量分别为 和 ，通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮，开始时两物块都位于与地面的垂直距离为 的位置上，释放两物块后， A沿斜面无摩擦地上滑， B沿斜面的竖直边下落，若物块 A恰好能达到斜面的顶点，试求 和 的比值 .（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略） 答案： 试题分析： B下落 的过程中， A、 B组成的系统机械能守恒得：B落地后到 A到达斜面顶端过程中，对 A由动能定理可得：解得： 考点：本题考查了动能定理的应用、机械能守恒定律
