2019-2020年高三物理上学期第二次月考试卷（含解析）.doc

2019-2020年高三物理上学期第二次月考试卷（含解析）一、选择题：（共8小题，每小题6分，共计48分其中1-5为单选题，6-8为多选题）1（6分）一个质点做直线运动的vt图象如图所示，则质点（）A在07s的平均速度大小为1m/sB在13s的位移与35s的位移相同C在第1s内受合外力大小是第5s内受合外力大小的2倍D在第3s末回到0时刻所在的位置2（6分）自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面间的倾角，用以卸下车厢中的货物，下列说法正确的是（）A当货物相对车厢静止时，地面对货车有向左的摩擦力B当货物相对车厢匀速下滑时，地面对货车有向左的摩擦力C当货物相对车厢加速下滑时，地面对货车有向左的摩擦力D当货物相对车厢加速下滑时，货车对地面的压力大于货车和货物的总重力3（6分）如图所示，索道缆车通过作用力F使之沿倾斜索道加速向上移动，不计空气阻力，在移动过程中，下列说法正确的是（）AF对缆车做的功等于缆车增加的动能和克服摩擦力所做的功之和BF对缆车做的功等于缆车克服摩擦力和克服重力所做的功之和C缆车克服重力做的功小于缆车增加的重力势能DF对缆车做的功等于缆车增加的机械能与缆车克服摩擦力做的功之和4（6分）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和小球B紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）AA球的线速度必定小于B球的线速度BA球的角速度必定大于B球的角速度CA球运动的周期必定大于B球的周期DA球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力5（6分）A、B两物体的质量之比mA：mB=2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比FA：FB与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WA：WB分别为（）A4：1，2：1B2：1，4：1C1：4，1：2D1：2，1：46（6分）如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮A静止在倾角为45的粗糙斜面上，B悬挂着已知mA=3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45减小到30，那么下列说法中正确的是（）A弹簧的弹力不变B物体A对斜面的压力将减小C物体A受到的静摩擦力将减小D弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变7（6分）如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（）A此时物体B的速度大小也为vB弹簧的劲度系数为C此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上D此时弹簧的弹性势能等于mghmv28（6分）如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的角度为，下列说法正确的是（）A轨道半径越大，速度越小B轨道半径越大，周期越长C若测得周期和张角，可得到星球的平均密度D若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度二、实验题：（共2小题，每空2分，共20分）9（8分）用如图（甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始落下，重锤从拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能定恒定律（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的直流输出端上；C用天平测量出重锤的质量；D调整错误后，再接通电源开关，释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；E测量打出的纸带上某些点之间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能指出其中没有必要进行的步骤是；操作错误的步骤是（2）如图（乙）所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的周期为T，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为EP=，重锤动能的增加量为EK=10（12分）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C重力加速度为g实验步骤如下：用天平称出物块Q的质量m；测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC的高度h；将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；重复步骤，共做10次；将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C的距离s（1）用实验中的测量量表示：（）物块Q到达B点时的动能EkB=；（）物块Q到达C点时的动能EkC=；（）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=；（）物块Q与平板P之间的动摩擦因数=（2）回答下列问题：（）实验步骤的目的是（ii）已知实验测得的值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是（写出一个可能的原因即可）三、计算题：（共4小题，共计42分）11（8分）质量为2kg的物体在水平力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vt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；（2）水平推力F的大小12（10分）在一段平直公路上，质量为2103kg的汽车，从静止开始做匀加速运动，经过2s，速度达到10m/s随后汽车以P=6104W的额定功率沿平直公路继续前进，又经过50s达到最大速度设汽车所受阻力恒定，大小为1.5103N求：（1）汽车行驶的最大速度值；（2）汽车从静止到最大速度所经过的路程13（12分）一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，由传感器测出拉力F随时间t变化图象如图所示，已知小球在最低点A的速度vA=6m/s，求：（1）小球的质量m和轻绳的长度L；（2）小球在最高点的动能Ek14（12分）如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成的S形轨道光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为x已知小球质量m，不计空气阻力，求：（1）小球从E点水平飞出时的速度大小；（2）小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；（3）小球从A至E运动过程中克服摩擦阻力做的功甘肃省白银市会宁二中xx届高三上学期第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：（共8小题，每小题6分，共计48分其中1-5为单选题，6-8为多选题）1（6分）一个质点做直线运动的vt图象如图所示，则质点（）A在07s的平均速度大小为1m/sB在13s的位移与35s的位移相同C在第1s内受合外力大小是第5s内受合外力大小的2倍D在第3s末回到0时刻所在的位置考点：匀变速直线运动的图像专题：运动学中的图像专题分析：在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线代表该位置的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负解答：解：A、图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；故03s的位移为=3m，37s的位移=4m，故总位移为：34=1m；平均速度：，故A错误；B、图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；在13s的位移为=3m，35s的位移为，故B错误；C、在第1s内加速度：a=；第5s内加速度：a=；由于a=2a，根据牛顿第二定律F=ma，故在第1s内受合外力大小是第5s内受合外力大小的2倍，故C正确；D、前3s速度一直为正，故物体一直沿着正方向运动，没有返回，故D错误；故选：C点评：本题是为速度时间图象的应用，要明确斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的面积表示位移大小2（6分）自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面间的倾角，用以卸下车厢中的货物，下列说法正确的是（）A当货物相对车厢静止时，地面对货车有向左的摩擦力B当货物相对车厢匀速下滑时，地面对货车有向左的摩擦力C当货物相对车厢加速下滑时，地面对货车有向左的摩擦力D当货物相对车厢加速下滑时，货车对地面的压力大于货车和货物的总重力考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力专题：牛顿运动定律综合专题分析：货物处于平衡状态，对货物进行受力分析，根据平衡条件判断货物与车厢间的摩擦力和支持力的变化情况；当货物加速下滑时，对货物和车厢进行受力分析，根据牛顿第二、第三定律分析即可解答：解：A、当货物相对于车厢静止时，对整体受力分析可知，整体处于平衡状态；在水平方向不受外力；故地面对货车没有摩擦力；故A错误；B、当货物相对于车厢匀速下滑时，整体仍然平衡，故水平方向对车厢没有摩擦力；故B错误；C、当货物加速下滑时，对货物进行受力分析，受到重力、支持力，滑动摩擦力，因为加速度沿斜面向下，所以支持力和滑动摩擦力的合力的方向偏向左上方，根据牛顿第三定律可知，物体对车厢的压力和摩擦力的合力方向偏向右下方，对车厢进行受力分析可知，地面对汽车有向左的摩擦力，故C正确；D、当货物加速下滑时，对货物进行受力分析，受到重力、支持力，滑动摩擦力，因为加速度沿斜面向下，将加速度分解，则竖直向下的方向上，支持力一定小于重力；则根据牛顿第三定律可知，物体对车厢的压力小于重力，故货车对地面的压力小于货车和货物的总重力；故D错误故选：C点评：本题主要考查了平衡条件的应用、牛顿第二定律、第三定律的应用；本题要注意利用加速度的分解去求解物体的受力情况3（6分）如图所示，索道缆车通过作用力F使之沿倾斜索道加速向上移动，不计空气阻力，在移动过程中，下列说法正确的是（）AF对缆车做的功等于缆车增加的动能和克服摩擦力所做的功之和BF对缆车做的功等于缆车克服摩擦力和克服重力所做的功之和C缆车克服重力做的功小于缆车增加的重力势能DF对缆车做的功等于缆车增加的机械能与缆车克服摩擦力做的功之和考点：功的计算；功能关系专题：功的计算专题分析：对缆车受力分析，受拉力、重力、支持力和摩擦力，然后结合功能关系分析解答：解：A、B、D、缆车拉力、重力、支持力和摩擦力，根据功能关系，F对缆车做的功等于缆车增加的机械能与缆车克服摩擦力做的功之和，故A错误，B错误，D正确；C、缆车克服重力做的功等于重力势能的增加量；故C错误；故选：D点评：本题关键记住几个功能关系：总功等于动能的增加量；除重力外其余力做的功等于机械能的增加量；克服摩擦力做的功等于内能的增加量4（6分）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和小球B紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）AA球的线速度必定小于B球的线速度BA球的角速度必定大于B球的角速度CA球运动的周期必定大于B球的周期DA球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力考点：线速度、角速度和周期、转速专题：匀速圆周运动专题分析：小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据F合=ma=m2r=m比较线速度、角速度、周期的大小解答：解：D、两球所受的重力大小相等，支持力方向相同，根据力的合成，知两支持力大小、合力大小相等，故D错误A、根据得F合=，合力、质量相等，r越大线速度大，所以球A的线速度大于球B的线速度，故A错误；B、F合=m2r合力、质量相等，r越大角速度越小，A球的角速度小于B球的角速度故B错误；C、F合=m合力、质量相等，r越大，周期越大，A周期大于B周期故C正确故选：C点评：解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的合力提供向心力会通过F合=ma=m2r=m比较线速度、角速度、周期的大小5（6分）A、B两物体的质量之比mA：mB=2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比FA：FB与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WA：WB分别为（）A4：1，2：1B2：1，4：1C1：4，1：2D1：2，1：4考点：功的计算专题：功的计算专题分析：由于物体只受到摩擦力的作用，根据速度时间的图象可以知道加速度的大小，再根据牛顿第二定律可以知道摩擦力的大小，根据动能定理可以知道摩擦力对物体做的功的大小解答：解：根据速度时间的图象可知，aA：aB=2：1，物体只受到摩擦力的作用，摩擦力作为合力产生加速度，由牛顿第二定律可知，f=ma，所以摩擦力之比为4：1；由动能定理，摩擦力的功W=0mv2，由于ab的初速度大小相同，mA：mB=2：1，所以两物体克服摩擦阻力做的功之比WA：WB为2：1所以A正确故选：A点评：物体受到的摩擦力作为物体的合力，在速度时间图象中，要知道直线的斜率表示物体的加速度的大小6（6分）如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮A静止在倾角为45的粗糙斜面上，B悬挂着已知mA=3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45减小到30，那么下列说法中正确的是（）A弹簧的弹力不变B物体A对斜面的压力将减小C物体A受到的静摩擦力将减小D弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变考点：摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力专题：摩擦力专题分析：先对物体B受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到拉力等于物体B的重力；再对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件列式分析解答：解：设mA=3mB=3m，对物体B受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到：T=mg，则知弹簧的弹力不变，A正确再对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图刚开始由于mAgsin45=mgmBg=mg，所以摩擦力沿斜面向上后来变为30以后摩擦力仍然沿斜面向上根据平衡条件得到：f+T3mgsin=0N3mgcos=0解得：f=3mgsinT=3mgsinmgN=3mgcos当变小时，物体A受到的静摩擦力f减小，物体A对斜面的压力N增大；故C正确，BD错误故选：AC点评：本题关键是先对物体B受力分析，再对物体A受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解7（6分）如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（）A此时物体B的速度大小也为vB弹簧的劲度系数为C此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上D此时弹簧的弹性势能等于mghmv2考点：功能关系；胡克定律；弹性势能分析：先对物体A受力分析，由胡克定律求解弹簧的劲度系数；再对物体A受力分析，结合机械能守恒定律列式分析解答：解：A、此时物体B受重力和细线的拉力，处于平衡状态，速度仍为零故A错误；B、物体B对地压力恰好为零，故细线的拉力为mg，故弹簧对A的拉力也等于mg，弹簧的伸长量为h，由胡克定律得：k=故B正确C、此时物体A受重力和细线的拉力大小相等，合力为零，加速度为零，故C错误；D、物体A与弹簧系统机械能守恒，mgh=Ep弹+mv2故Ep弹=mghmv2故D正确；故选：BD点评：本题关键分别对两个物体受力分析，然后根据机械能守恒定律列式求解8（6分）如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的角度为，下列说法正确的是（）A轨道半径越大，速度越小B轨道半径越大，周期越长C若测得周期和张角，可得到星球的平均密度D若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度考点：万有引力定律及其应用；线速度、角速度和周期、转速专题：万有引力定律的应用专题分析：根据开普勒第三定律，分析周期与轨道半径的关系；飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，由星球的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和几何知识、密度公式可求解星球的平均密度解答：解：A、根据卫星的速度公式v=，可知轨道半径越大，速度越小故A正确；B、根据开普勒第三定律=K，可知轨道半径越大，飞行器的周期越长，故B正确；C、设星球的质量为M，半径为R，平均密度为，张角为，飞行器的质量为m，轨道半径为r，周期为T对于飞行器，根据万有引力提供向心力得：G=mr由几何关系有：R=rsin0.5星球的平均密度 =由以上三式知测得周期和张角，可得到星球的平均密度故C正确；D、G=mr可得：M=，可知若测得周期和轨道半径，可得到星球的质量，但星球的半径未知，不能求出星球的平均密度故D错误故选：ABC点评：本题关键掌握开普勒定律和万有引力等于向心力这一基本思路，结合几何知识进行解题二、实验题：（共2小题，每空2分，共20分）9（8分）用如图（甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始落下，重锤从拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能定恒定律（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的直流输出端上；C用天平测量出重锤的质量；D调整错误后，再接通电源开关，释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；E测量打出的纸带上某些点之间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能指出其中没有必要进行的步骤是C；操作错误的步骤是B（2）如图（乙）所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的周期为T，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为EP=mg（s0+s1），重锤动能的增加量为EK=考点：验证机械能守恒定律专题：实验题分析：（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有这样才能明确每步操作的具体含义（2）根据重力做功和重力势能的关系可以求出重力势能的减小量；匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此求出C点的速度，进一步可以求出重锤动能的增加量；利用匀变速直线运动的推理x=aT2可以求出重锤下落的加速度大小也可以利用机械能守恒定律的表达式求出加速度的大小解答：解：（1）B：将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当C：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要故答案为：C，B（2）重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：EP=mg（s0+s1）由题意可知，各个点之间的时间间隔为T，匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出C点的速度大小为：vC=所以动能的增量为：EKc=m=故答案为：（1）C，B； （2）mg（s0+s1），点评：解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的，了解具体操作，同时加强应用物理规律处理实验问题的能力10（12分）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C重力加速度为g实验步骤如下：用天平称出物块Q的质量m；测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC的高度h；将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；重复步骤，共做10次；将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C的距离s（1）用实验中的测量量表示：（）物块Q到达B点时的动能EkB=mgR；（）物块Q到达C点时的动能EkC=；（）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=mgR；（）物块Q与平板P之间的动摩擦因数=（2）回答下列问题：（）实验步骤的目的是是通过多次实验减小实验结果的误差（ii）已知实验测得的值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是圆弧轨道存在摩擦（写出一个可能的原因即可）考点：探究影响摩擦力的大小的因素专题：实验题分析：（1）物块由A到B点过程，由动能定理可以求出物块到达B时的动能；物块离开C点后做平抛运动，由平抛运动的知识可以求出物块在C点的速度，然后求出在C点的动能；由B到C，由动能定理可以求出克服摩擦力所做的功；由功的计算公式可以求出动摩擦因数（2）多次实验的目的是减小实验误差，误差偏大的原因是存在摩擦阻力解答：解：（1）从A到B，由动能定理得：mgR=EKB0，则物块到达B时的动能：EKB=mgR；离开C后，物块做平抛运动，水平方向：s=vCt，竖直方向：h=gt2，物块在C点的动能：EKC=mvC2，解得：EKC=；由B到C过程中，由动能定理得：Wf=mvC2mvB2，克服摩擦力做的功：Wf=mgR；B到C过程中，克服摩擦力做的功：Wf=mgL=mgR，则：=；（2）实验步骤的目的，是通过多次实验减小实验结果的误差；实验测得的值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其他的可能是圆弧轨道存在摩擦，接缝B处不平滑等故答案为：（1）mgR；mgR；（2）是通过多次实验减小实验结果的误差；圆弧轨道存在摩擦，接缝B处不平滑等点评：熟练应用动能定理、平抛运动规律、功的计算公式即可正确解题，学会根据实验数据来实验结果分析，注意实验误差不会没有，只能降低三、计算题：（共4小题，共计42分）11（8分）质量为2kg的物体在水平力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vt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；（2）水平推力F的大小考点：匀变速直线运动的图像专题：运动学中的图像专题分析：根据速度时间图象可知：06s内有水平推力F的作用，物体做匀加速直线运动；6s10s内，撤去F后只在摩擦力作用下做匀减速直线运动，可根据图象分别求出加速度，再根据牛顿第二定律求解解答：解：（1）设物体做匀减速直线运动的时间为t2、初速度为v、末速度为0、加速度为a2，则：a2=2m/s2设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有： Ff=ma2 Ff=mg联立得：=0.2（2）设物体做匀加速直线运动的时间为t1、初速度为v0、末速度为v、加速度为a1，则：a1=1m/s2根据牛顿第二定律，有F+Ff=ma1联立得：F=mg+ma1=6N答：（1）物体与水平面间的动摩擦因数是0.2（2）水平推力F的大小是6N点评：本题是速度时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解12（10分）在一段平直公路上，质量为2103kg的汽车，从静止开始做匀加速运动，经过2s，速度达到10m/s随后汽车以P=6104W的额定功率沿平直公路继续前进，又经过50s达到最大速度设汽车所受阻力恒定，大小为1.5103N求：（1）汽车行驶的最大速度值；（2）汽车从静止到最大速度所经过的路程考点：机械能守恒定律；向心力专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=Fv=fv求出最大速度（2）根据运动学公式求出匀加速直线运动的位移，根据动能定理求出变加速直线运动的位移，从而求出汽车从静止到最大速度时经过的路程解答：解：（1）当牵引力等于阻力即F=f时，速度最大，则由P=Fvm=fvm，则 vm=m/s=40m/s（2）汽车前2s内做匀速直线运动，功率达到额定功率后，随着速度增大，汽车的牵引力减小，合外力减小，加速度减小，汽车做变加速运动匀加速运动的位移： x1=1=2m=10m对于变加速运动过程，由动能定理： Pt2fx2=mvm2mv12，则得 x2=（Pt2mvm2+mv12）=（6104502103kg402+2103102）m=1000m，故汽车从静止到最大速度时经过的路程：x=x1+x2=10m+1000m=1010m答：（1）汽车的最大速度为40m/s（2）汽车从静止到最大速度时经过的路程s为1010m点评：本题综合考查了牛顿第二定律、动能定理以及运动学公式，综合性较强，解决本题的关键知道当牵引力与阻力相等时，速度最大13（12分）一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，由传感器测出拉力F随时间t变化图象如图所示，已知小球在最低点A的速度vA=6m/s，求：（1）小球的质量m和轻绳的长度L；（2）小球在最高点的动能Ek考点：动能定理；功率、平均功率和瞬时功率专题：动能定理的应用专题分析：小球在竖直平面内做简谐运动，在最低点绳子的拉力和重力的合力提供向心力，此时拉力最大；在最大位移处，绳子的拉力等于重力的一个分力，此时拉力最小根据在一次全振动中两次经过平衡位置，求出小球的周期速度的变化的周期等于小球运动的周期根据牛顿第二定律与小球的机械能守恒定律，可列出方程求出小球的质量与轻绳的长度再由动能定理可求出小球在最高点的动能解答：解：（1）当小球在最高点时，绳子的拉力最小；小球在最低点时，绳子的拉力最大且小球从最低点到最高点过程中只有重力做功，所以小球的机械能守恒则有：最高点TB+mg=m最低点：TAmg=m最低点到最高点，机械能守恒定律：mvA2=mv2+2mgL得：m=0.2kg L=0.6m（2）小球在最高点的动能Ek=mvA2+2mgl得：Ek=1.2J答：（1）小球的质量m为0.2kg，绳的长度L为0.6m；（2）小球在最高点的动能Ek为1.2J点评：由图象读出信息是本题解题的突破口，再由牛顿第二定律与机械能守恒定律，并结合向心力公式，从而培养学生分析与解决问题的能力14（12分）如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成的S形轨道光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为x已知小球质量m，不计空气阻力，求：（1）小球从E点水平飞出时的速度大小；（2）小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；（3）小球从A至E运动过程中克服摩擦阻力做的功考点：机械能守恒定律；平抛运动专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）小球从E点飞出做平抛运动，根据高度求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度（2）在B点，沿半径方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出轨道对球的弹力，从而根据牛顿第三定律求出小球对轨道的压力（3）根据动能定理求出小球沿轨道运动过程中克服摩擦力所做的功解答：解：（1）小球从E点飞出后做平抛运动，设在E点的速度大小为v，则：4R=x=vt解得：v=x（2）小球从B点运动到E点的过程，机械能守恒在B点Fmg=m联立解得：F=9mg+由牛顿第三定律可知小球运动到B点时对轨道的压力为F=9mg+（3）设小球沿翘尾巴的S形轨道运动时克服摩擦力做的功为W，则mg（h4R）W=得W=mg（h4R）答：（1）小球从E点水平飞出时的速度大小为x；（2）小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力大小为9mg+，方向向下；（3）小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功为mg（h4R）点评：解决本题的关键理清运动的过程，综合运用牛顿定律和动能定理进行解题