2019-2020年高三上学期月考物理试卷（10月份） 含解析.doc

2019-2020年高三上学期月考物理试卷（10月份） 含解析一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分，其中第912题为多项选择题，全部选对的得4分，选不全的得2分）1在力学理论建立的过程中，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，下列说法错误的是（）A牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B卡文迪许通过实验测出了引力常量C开普勒发现了行星运动的规律D笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献2物体在变力F作用下沿水平方向做直线运动，物体质量m=10kg，F随坐标x的变化情况如图所示若物体在坐标原点处由静止出发，不计一切摩擦借鉴教科书中学习直线运动时由vt图象求位移的方法，结合其他所学知识，根据图示的Fx图象，可求出物体运动到x=16m处时，速度大小为（）A3m/sB4m/sC2m/sD m/s3在一次军事演习中，伞兵跳离飞机后打开降落伞，实施定点降落在伞兵匀速下降的过程中，下列说法正确的是（）A伞兵的机械能守恒，重力势能不变B伞兵的机械能守恒，重力势能减小C伞兵的机械能不守恒，重力势能不变D伞兵的机械能不守恒，重力势能减小4如图所示，质量不同的两物体通过轻绳相连，Mm，滑轮光滑且质量不计，轻绳的伸长不计，空气阻力不计由静止释放两物体，则物体M下降h距离过程中A两物体减少的机械能总量等于（Mm）ghB轻绳的拉力对m做的功等势mghCM的速度大小等于Dm的速度大小等于5质量为m的滑块，以初速度vo沿光滑斜面向上滑行，不计空气阻力若以距斜面底端h高处为重力势能参考面，当滑块从斜面底端上滑到距底端高度为h的位置时，它的动能是（）A mvBmghC mv+mghD mvmgh6如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（）A重力做功的平均功率相同B机械能的变化量不同C重力势能的变化量相同D速率的变化量不同7如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小取重力加速度g=10m/s2下列判断正确的是（）A5s内拉力对物块做功为零B4s末物块所受合力大小为4.0NC物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D6s9s内物块的加速度的大小为2.0m/s28如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（）A重力势能和动能之和一直减小B重力势能和弹性势能之和总保持不变C动能和弹性势能之和保持不变D重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变9如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g则（）A撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为gC物体做匀减速运动的时间为2D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg（x0）10一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的 vt 图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的 vt 图象，g=10m/s2，下列说法中正确的是（）A撤去拉力后物体还能滑行13.5mB物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C水平拉力的大小为0.1N，方向与摩擦力方向相同D水平拉力对物体做正功11如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（）A重力对两物体做的功相同B重力的平均功率相同C到达底端时重力的瞬时功率PAPBD到达底端时两物体的动能相同12如图，一固定斜面倾角为30，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g若物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A动能损失了2mgHB动能损失了mgHC机械能损失了mgHD机械能损失了mgH二、填空题（每空3分，共18分请把答案写在答题纸上）13在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：（1）打点计时器所接交流电的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带如图所示，应选纸带好（2）若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定律现已测得2、4两点间距离为s1，0、3两点间距离为s2，打点周期为T，为了验证0、3两点间机械能守恒，则s1、s2和T应满足的关系为14科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究下面我们追寻科学家的研究足迹用实验方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系（1）某同学的实验方案如图甲所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：；（2）如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T距离如图乙，则打C点时小车的速度为；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有三、计算题（共34分，请把解题过程写到答题纸上，只写结果不写过程不得分）15能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题为缓解能源紧张压力、减少环境污染，汽车制造商纷纷推出小排量经济实用型轿车某公司研制开发了某型号小汽车发动机的额定功率为24kW，汽车连同驾乘人员总质量为m=xxkg，在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800N，求：（1）汽车在额定功率下匀速行驶的速度；（2）汽车在额定功率下行驶，速度为20m/s时的加速度16如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R质量为m的小球由A点静止释放，求：（1）小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；（2）小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰达最高点D，D到地面的高度为h（已知hR），则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf17如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角=37，半径r=2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场质量m=5l02kg、电荷量q=+1106C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向已知斜轨与小物体间的动摩擦因数=0.25设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2sin37=0.6，cos37=0.8（1）求弹簧枪对小物体所做的功；（2）在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度xx学年河北省邯郸市广平一中高三（上）月考物理试卷（10月份）参考答案与试题解析一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分，其中第912题为多项选择题，全部选对的得4分，选不全的得2分）1在力学理论建立的过程中，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，下列说法错误的是（）A牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B卡文迪许通过实验测出了引力常量C开普勒发现了行星运动的规律D笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献【考点】物理学史【分析】解答本题的关键是了解几个重要的物理学史，知道哪些伟大科学家的贡献，特别是伽利略、牛顿、卡文迪许等人的贡献【解答】解：A、伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因故A错误；B、牛顿提出了万有引力定律，而卡文迪许通过实验测出了引力常量故B正确；C、开普勒通过研究第谷的观测资料，发现了行星运动的规律故C正确；D、伽利略、笛卡尔等都对牛顿第一定律的建立做出了贡献故D正确本题选择错误的，故选：A2物体在变力F作用下沿水平方向做直线运动，物体质量m=10kg，F随坐标x的变化情况如图所示若物体在坐标原点处由静止出发，不计一切摩擦借鉴教科书中学习直线运动时由vt图象求位移的方法，结合其他所学知识，根据图示的Fx图象，可求出物体运动到x=16m处时，速度大小为（）A3m/sB4m/sC2m/sD m/s【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】Fx图线与x轴围成的面积表示力F所做的功，根据动能定理求出求出物体运动到x=16m处时的速度大小【解答】解：Fx图线与x轴围成的面积表示力F所做的功，则这段过程中，外力做功W=40J根据动能定理得，W=，解得v=故C正确，A、B、D错误故选：C3在一次军事演习中，伞兵跳离飞机后打开降落伞，实施定点降落在伞兵匀速下降的过程中，下列说法正确的是（）A伞兵的机械能守恒，重力势能不变B伞兵的机械能守恒，重力势能减小C伞兵的机械能不守恒，重力势能不变D伞兵的机械能不守恒，重力势能减小【考点】机械能守恒定律【分析】从重力势能和机械能大小的决定因素考虑：（1）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度质量越大，高度越高，重力势能越大；（2）机械能等于动能和重力势能之和【解答】解：在伞兵匀速下降的过程中，其重力不变，高度不断减小，则重力势能不断减小动能不变，动能与重力势能之和即机械能减小故ABC错误，D正确故选：D4如图所示，质量不同的两物体通过轻绳相连，Mm，滑轮光滑且质量不计，轻绳的伸长不计，空气阻力不计由静止释放两物体，则物体M下降h距离过程中A两物体减少的机械能总量等于（Mm）ghB轻绳的拉力对m做的功等势mghCM的速度大小等于Dm的速度大小等于【考点】机械能守恒定律；功的计算【分析】由静止开始释放，两个物体都只有重力做功，系统机械能守恒，由系统机械能守恒定律列式即可求解【解答】解：A、物体M下降h距离过程中，以M、m组成的系统为研究对象，由于只有重力做功，系统的机械能守恒，故A错误；B、对两物体进行受力分析可知，m向上做匀加速直线运动，拉力大于重力，当M下降h时，m上升h，拉力做功Wmgh，故B错误；C、根据机械能守恒定律得：解得：v=，所以M、N的速度都为，故C错误，D正确故选：D5质量为m的滑块，以初速度vo沿光滑斜面向上滑行，不计空气阻力若以距斜面底端h高处为重力势能参考面，当滑块从斜面底端上滑到距底端高度为h的位置时，它的动能是（）A mvBmghC mv+mghD mvmgh【考点】机械能守恒定律【分析】由于斜面光滑，滑块在斜面上滑行过程中，只有重力做功，机械能守恒，据此列式，即可求解【解答】解：以距斜面底端h高处为重力势能参考面，开始时滑块的重力势能为mgh根据机械能守恒定律得： mvmgh=Ek，则得：Ek=mvmgh故选：D6如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（）A重力做功的平均功率相同B机械能的变化量不同C重力势能的变化量相同D速率的变化量不同【考点】功能关系；功率、平均功率和瞬时功率【分析】剪断轻绳后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，机械能守恒，重力势能变化量等于重力所做的功，重力做功的平均功率等于重力做功与时间的比值【解答】解：设斜面倾角为，刚开始AB处于静止状态，根据受力平衡可得：mBgsin=mAg，所以mBmA，A、剪断轻绳后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，根据动能定理得：mv2=mgh，解得v=，所以v0=，即速率的变化量相同；A运动的时间为：t1=，所以A重力做功的平均功率为：B运动有：，解得：t2=，所以B重力做功的平均功率为：，而mBgsin=mAg，所以重力做功的平均功率相等故A正确，D错误；B、剪断细线，A、B两物体都只有重力做功，机械能守恒，则机械能的变化量都为零，故B错误；C、重力势能变化量EP=mgh，由于A、B的质量不相等，所以重力势能变化不相同，故C错误故选：A7如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小取重力加速度g=10m/s2下列判断正确的是（）A5s内拉力对物块做功为零B4s末物块所受合力大小为4.0NC物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D6s9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力【分析】结合拉力和摩擦力的图线知，物体先保持静止，然后做匀加速直线运动，结合牛顿第二定律求出加速度的大小和动摩擦因数的大小【解答】解：A、在04s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零故A错误；B、4s末拉力为4N，摩擦力为4N，合力为零故B错误；C、根据牛顿第二定律得，6s9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=f=mg，解得故C错误，D正确故选：D8如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（）A重力势能和动能之和一直减小B重力势能和弹性势能之和总保持不变C动能和弹性势能之和保持不变D重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变【考点】动能和势能的相互转化【分析】对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大；对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变【解答】解：A、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小故A正确B、在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加故B错误C、小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大故C错误D、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变故D正确故选AD9如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g则（）A撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为gC物体做匀减速运动的时间为2D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg（x0）【考点】功能关系；动能定理【分析】本题通过分析物体的受力情况，来确定其运动情况：撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，可知加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；撤去F后，根据牛顿第二定律求解物体刚运动时的加速度大小；物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律求得加速度，由运动学位移公式求得时间；当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，可求得此时弹簧的压缩量，即可求解物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功【解答】解：A、撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动，故A错误；B、撤去力F后，物体受四个力作用，重力和地面支持力是一对平衡力，水平方向受向左的弹簧弹力和向右的摩擦力，合力F合=F弹f，根据牛顿第二定律物体产生的加速度a=，故B错误；C、由题，物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律得：匀减速运动的加速度大小为a=将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则：3x0=at2，得t=故C错误D、由上分析可知，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，此时弹簧的压缩量为x=，则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为W=mg（x0x）=故D正确故选：D10一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的 vt 图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的 vt 图象，g=10m/s2，下列说法中正确的是（）A撤去拉力后物体还能滑行13.5mB物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C水平拉力的大小为0.1N，方向与摩擦力方向相同D水平拉力对物体做正功【考点】匀变速直线运动的图像【分析】根据速度图象的斜率等于加速度，求出加速度，由牛顿第二定律求解水平拉力和摩擦力的大小由图象的“面积”求出03s内物体的位移x，由W=Fx求水平拉力对物体做功根据动能定理求解撤去拉力后物体还能滑行的距离由f=mg求解动摩擦因数【解答】解：A、根据速度图象的斜率等于加速度，得物体的加速度大小为：03s内：a1=m/s2，36s内：a2=m/s2，根据牛顿第二定律得：36s内：摩擦力大小为f=ma2=0.1N，设撤去拉力后物体还能滑行距离为s，则由动能定理得fs=0mv2，得s=13.5m，故A正确；03s内：F+f=ma1，F=0.1N，方向与摩擦力方向相同，由f=mg得，0.03，故B错误C正确；D、03s内，物体的位移为x=3=12m，水平拉力对物体做功为W=Fx=0.112m=1.2J即拉力做负功，故D错误故选：AC11如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（）A重力对两物体做的功相同B重力的平均功率相同C到达底端时重力的瞬时功率PAPBD到达底端时两物体的动能相同【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，而B自由下落，到达同一水平面重力势能全转变为动能，重力的平均功率是由重力作功与时间的比值，而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积【解答】解：A、两物体质量相m同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，但由于时间的不一，所以重力的平均功率不同故A正确，B错误；C、到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PAPB，故C正确；D、由于质量相等，高度变化相同，所以到达底端时两物体的动能相同，故D正确；故选：ACD12如图，一固定斜面倾角为30，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g若物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A动能损失了2mgHB动能损失了mgHC机械能损失了mgHD机械能损失了mgH【考点】功能关系【分析】若动能变化为正值，说明动能增加，若为负值，说明动能减少，然后根据动能定理，求出合力做的功即可；要求机械能损失，只要求出除重力外其它力做的功即可【解答】解：A、根据动能定理应有=2mgH，动能增量为负值，说明动能减少了2mgH，故A正确，B错误；C、由牛顿第二定律（选取沿斜面向下为正方向）有mgsin30+f=ma=mg，可得f=mg，根据功能关系应有E=f=mgH，即机械能损失了mgH，所以C正确，D错误故选：AC二、填空题（每空3分，共18分请把答案写在答题纸上）13在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：（1）打点计时器所接交流电的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带如图所示，应选甲纸带好（2）若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定律现已测得2、4两点间距离为s1，0、3两点间距离为s2，打点周期为T，为了验证0、3两点间机械能守恒，则s1、s2和T应满足的关系为T2=【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）根据自由落体运动规律得出打出的第一个点和相邻的点间的距离进行选择；（2）纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值【解答】解：（1）打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度：h=gt2=10（0.02）2m2mm；所以所选的纸带最初两点间的距离接近2 mm，故选甲图（2）利用匀变速直线运动的推论，打点3时的速度为：v3=重物下落的高度h=s2，当机械能守恒时，应有：mgs2=m，即为：T2=；故答案为：（1）甲；（2）T2=14科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究下面我们追寻科学家的研究足迹用实验方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系（1）某同学的实验方案如图甲所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：平衡摩擦力；钩码的质量远小于小车的总质量（2）如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T距离如图乙，则打C点时小车的速度为VC=；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有钩码的重力和小车的质量【考点】探究功与速度变化的关系【分析】（1）小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：设小车加速度为a，则：绳上的力为F=Ma，对钩码来说：mgMa=ma，即：mg=（M+m）a，如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量（2）C是BD的中间时刻，所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度（3）验证合外力的功与动能变化间的关系的原理：mgx=，需要测量的物理量有：钩码质量m，小车的质量M，位移x，速度v【解答】解：（1）小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：设小车质量M，钩码质量m，整体的加速度为a，绳上的拉力为F，则：对小车有：F=Ma；对钩码有：mgF=ma，即：mg=（M+m）a；如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量，这样两者才能近似相等（2）C是BD的中间时刻，所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度：即：验证合外力的功与动能变化间的关系只需验证：mgx=，所以需要测量的物理量有：钩码质量m，小车的质量M，位移x，速度v故答案为：（1）平衡摩擦力钩码的质量远小于小车的总质量；（2）；钩码的重力和小车的质量三、计算题（共34分，请把解题过程写到答题纸上，只写结果不写过程不得分）15能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题为缓解能源紧张压力、减少环境污染，汽车制造商纷纷推出小排量经济实用型轿车某公司研制开发了某型号小汽车发动机的额定功率为24kW，汽车连同驾乘人员总质量为m=xxkg，在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800N，求：（1）汽车在额定功率下匀速行驶的速度；（2）汽车在额定功率下行驶，速度为20m/s时的加速度【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律【分析】（1）汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，根据P=mv求解速度；（2）根据P=mv求出速度为20m/s时的牵引力，根据牛顿第二定律求解加速度【解答】解：（1）汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，F=f=800N根据P=Fv解得：v=30m/s（2）设当速度为20m/s时的牵引力为F，则F=N=1200N根据牛顿第二定律得：a=0.2m/s2答：（1）汽车在额定功率下匀速行驶的速度为30m/s；（2）汽车在额定功率下行驶，速度为20m/s时的加速度为0.2m/s216如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R质量为m的小球由A点静止释放，求：（1）小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；（2）小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰达最高点D，D到地面的高度为h（已知hR），则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf【考点】动能定理的应用；机械能守恒定律【分析】（1）由动能定理可求出小球滑到最低点B时的速度（2）由动能定理可以求出小球克服摩擦力做的功【解答】解：（1）小球从A滑到B的过程中，由动能定理得：mgR=mvB20，解得：vB=；（2）从A到D的过程，由动能定理可得：mg（Rh）Wf=00，解得，克服摩擦力做的功Wf=mg（Rh）；答：（1）小球滑到最低点B时，小球速度大小为（2）小球在曲面上克服摩擦力所做的功为mg（Rh）17如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角=37，半径r=2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场质量m=5l02kg、电荷量q=+1106C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向已知斜轨与小物体间的动摩擦因数=0.25设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2sin37=0.6，cos37=0.8（1）求弹簧枪对小物体所做的功；（2）在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；电场强度；电势能【分析】（1）设弹簧枪对小物体做功为Wf，由动能定理即可求解；（2）对小物体进行受力分析，分析物体的运动情况，根据牛顿第二定律求出加速度，结合运动学基本公式即可求解【解答】解：（1）设弹簧枪对小物体做功为Wf，由动能定理得Wfmgr（lcos）=mv02代人数据得：Wf=0.475J（2）取沿平直斜轨向上为正方向设小物体通过C点进入电场后的加速度为a1，由牛顿第二定律得：mgsin（mgcos+qE）=ma1小物体向上做匀减速运动，经t1=0.1s后，速度达到v1，有：v1=v0+a1t1由可知v1=2.1m/s，设运动的位移为s1，有：sl=v0t1+a1t12电场力反向后，设小物体的加速度为a2，由牛顿第二定律得：mgsin（mgcosqE）=ma2设小物体以此加速度运动到速度为0，运动的时间为t2，位移为s2，有：0=v1+a2t2s2=v1t2+a2t22设CP的长度为s，有：s=s1+s2联立相关方程，代人数据解得：s=0.57m答：（1）弹簧枪对小物体所做的功为0.475J；（2）在斜轨上小物体能到达的最高点为P，CP的长度为0.57mxx年6月29日