1、2010-2011学年北京市师大附中高一下学期期中考试物理试卷与答案 选择题 在讨论人造卫星环绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确的是 A由 可知，卫星所受的向心力与 成反比 B由 可知，卫星所受的向心力与 成反比 C由 可知，卫星所受的向心力与 成正比 D 可知，卫星所受的向心力与 无关 答案： A 如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力 拉绳，使滑块从 A点起由静止开始上升。从 A点上升至 B点和从 B点上升至 C点的过程中拉力 F做的功分别为 、 ，滑块经 B、 C两点时的动能分别为 、 ，图中 ，则一定有 A. B. C. D. 答案
2、： A 质量为 的物体 M以 的初动能在粗糙的水平面上沿直线滑行， M的动能随其位置坐标的变化关系如图所示，据此可知物体滑行的时间为： A B C D 答案： C 质量为 的物体静止在光滑水平面上，从 时刻开始受到水平力的作用。力的大小 与时间 的关系如图所示，力的方向保持不变，则 时刻的瞬时功率为 时刻的瞬时功率为 在 到 这段时间内，水平力的平均功率为 在 到 这段时间内，水平力的平均功率为 A B C D 答案： C 如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上， 时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度
3、后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力 随时间 变化的图像如图（乙）如示，则 A 时刻小球动能最大 B 时刻小球动能最大 C 这段时间内，小球的动能先增加后减少 D 这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 答案： C 2009年 5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在 A点从圆形轨道 进入椭圆轨道 ， B为轨道 上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中不正确的有 A在轨道 上经过 A的速度小于经过 B的速度 B在轨道 上经过 A的动能小于在轨道 上经过 A的动能 C在轨道 上运动的周期小于在轨道 上运动的周期 D在轨道 上经过
4、 A的加速度小于在轨道 上经过 A的加速度 答案： D 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低，如图所示。汽车的运动可看作是做半径为 R 的圆周运动。设内外路面高度差为 ，路基的水平宽度为 ，路面的宽度为 L。已知重力加速度为 。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于 A B C D 答案： B 如图所示，粗细均匀的 型管内装有同种液体，开始使两边液面静止且高度差为 ，管中液柱的总长度为 ，后来让液柱自由流动（不计一切摩擦），当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度是 A B C D 答案： D 从某一高度水平抛出质量为 的小球，不计空气阻力，经时间
5、 落在水平面上，速度方向偏转 角，则以下结论不正确的是 A小球平抛初速度为 B小球着地速度为 C该过程小球的速度的增量为 D该过程小球的水平射程为 答案： A 如图所示， B物体在拉力 F的作用下向左运动，在运动的过程中， A、 B间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是： A. A、 B都克服摩擦力做功 B. 摩擦力对 A不做功， B克服摩擦力做功 C. 摩擦力对 A做功， B克服摩擦力做功 D. 摩擦力对 A、 B都不做功 答案： B 质量为 的铅球被水平抛出，在空中下落高度为 后的水平分速度大小为，竖直分速度大小为 。在平抛运动过程中，铅球动能变化量的大小为 A B C D 答案： B
6、 A、 B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比 。转过的角度之比 ，则下列说法正确的是 A. 它们的周期之比 B. 它们的半径之比 C. 它们的半径之比 D. 它们的频率之比 答案： B 如图所示，两个互相垂直的力 和 作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力 对物体做功为 ，力 对物体做功为 ，则力 与的合力对物体做功为 A B C D 答案： A 当物体做变速运动时 A合外力一定要对物体做功 B对物体一定要施力、且合外力不为零 C物体的动能一定会改变 D物体一定有不为零的加速度，且加速度的方向不是与速度同向，就是反向 答案： B 在下面列举的各个实例中
7、，机械能不守恒的是 A汽车在水平面上匀速运动 B抛出的手榴弹或标枪在空中的运动（不计空气阻力） C拉着物体沿光滑斜面匀速上升 D如图所示，在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来 答案： C 实验题 在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中 O是起始点， A、 B、 C是打点计时器连续打下的 3个点。该同学用毫米刻度尺测量 O到 A、 B、 C各点的距离，并记录在图中（单位： ） （ 1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是 _ （ 2）该同学用重锤在 OB 段的运动来验证机械能守恒，已知重锤质量为 ，当地的重力加速度 ，他用 AC段的
8、平均速度作为跟 B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为 _J，而动能的增加量为 _J（均保留 3位有效数字） （ 3）这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量 _（ “大于 ”、 “等于 ”、 “小于 ”）动能的增加量，原因是 _。 答案：（ 1） ， ；（ 2） ， ； （ 3）大于，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能 计算题 一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为 15m的斜坡滑下，到达底部时速度为 。人和雪橇的总质量为 ，下滑过程中克服阻力 做了多少功？（ 取 ） 答案： 汽车发动机的功率为 60kW，汽车的质量为 4t，当它行驶在坡度为 0.02的长直公路上时
9、，所受阻力为车重的 0.1倍（ g取 10m/s2），问： （ 1）汽车所能达到的最大速度 vmax多大？ （ 2）若汽车从静止开始以 0.6m/s2的加速度作匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？ （ 3）当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？ （ 4）在 10s末汽车的即时功率为多大？ 答案：（ 1）汽车所能达到的最大速度 vmax多大为 12.5m/s； （ 2）若汽车从静止开始以 0.6m/s2的加速度作匀加速直线运动，则此过程能维持 14s； （ 3）当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功为 4.2105J； （ 4）在 10s末汽车的即时功率为 43200W 试
10、题分析：（ 1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，根据 P=Fv即可求得最大速度； （ 2）汽车匀加速直线运动时，牵引力不变，当功率达到最大功率时，匀加速运动就结束了，求出此时的速度，由速度公式可以求得运动的时间； （ 3）当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功 W=Fs （ 4）求出 10s末的速度和牵引力 F，根据 P=Fv即可求解 （ 1） 最大速度为 vm= = m/s=12.5m/s （ 2）设 0.6 m/s2加速度运动的最大速度设为 v则由牛顿第二定律得： -0.02mg=ma 解得 v= = m/s 这一过程能维持的时间为 t= =14s （ 3）汽车匀加速行驶的速度达
11、到最大值时， x= =58.8m W=Fs= x=720058.8J=4.2105J （ 4） 10s 14s 所以 10s末汽车做匀加速直线运动， v=at=0.610m/s=6m/s F=ma+f+0.02mg=7200N p=Fv=72006W=43200W 考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律；功的计算 点评：本题考查的是机车启动的两种方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，能画出动态过程的方框图，公式 p=Fv， p指实际功率， F表示牵引力， v表示瞬时速度当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度 vm 宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量
12、相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为 R的圆轨道上运行； 另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为 ，万有引力常量为 。 （ 1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期。 （ 2）假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？ 答案： （ 15分）如图所示的光滑轨道由弧形轨道与半径为 的竖直半圆轨道组成，现由水平地面上的 A点斜向上抛出一个小球，使之由半圆轨道的最高点 B水平进入轨
13、道，沿轨道运动，已知小球冲上弧形轨道的最大高度为， 取 。求 （ 1）小球抛出时速度 的大小和方向 （ 2）抛出点 A距半圆轨道最低点 C的距离 答案： （ 20分）如图所示，物体 A放在足够长的木板 B上，木板 B静止于水平面。时，电动机通过水平细绳以恒力 F拉木板 B，使它做初速度为零、加速度的匀加速直线运动。已知 A的质量 和 B的质量 均为 ，A、 B间的动摩擦因数 ， B与水平面间的动摩擦因数 ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度 取 。求 （ 1）物体 A刚运动时的加速度 ； （ 2） 时，电动机的输出功率 P； （ 3）若 时，将电动机的输出功率立即调整为 ，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变， 时物体 A的速度为 。则在到 这段时间内木板 B的位移为多少？ 答案： （ 15分）一重为 P的匀质细杆 AB与另一重为 、半径为 R的匀质圆柱 O，二者在 A点以光滑水平轴连接，放在水平地面上，如图所示。已知， A、 B两点的水平距离为 ，杆和圆柱与地面间的静摩擦因数均为。试求 值至少为多大，杆和圆柱组成的系统方能平衡？答案：
