2017-2018學年北京四中高一(下)期末物理試卷(解析版)

1、2017-2018 學年北京四中高一（下）期末物理試卷一、單選題（本大題共7 小題，共分）1. 下列物理量中，屬于矢量的是()a. 動能b. 功c. 向心加速度d. 重力勢能【答案】c【解析】 解：abd、動能、功以及重力勢能均是只有大小沒有方向的標量，故abd錯誤；c、向心加速度是既有大小又有方向的矢量。故c正確。故選：c。矢量是既有大小又有方向的物理量，標量是只有大小沒有方向的物理量矢量與標量有兩大區(qū)別：一是矢量有方向，標量沒有方向；二是運算法則不同，矢量運算遵守平行四邊形定則，標量運算遵守代數(shù)加減法則2. 做平拋運動的小球在距地面高h處以速度?0水平拋出，從拋出到落地過程中()a. 運動

2、時間為 ?b. 運動時間為 ?c. 水平位移為?02?d. 水平位移為?02?【答案】c【解析】 解：a、小球在豎直方向做自由落體運動，則?=12?2，解得?= 2?，故ab錯誤；c、水平方向的位移為?=?0?=?02?，故c正確，d錯誤故選：c。小球做平拋運動，水平方向做勻速運動，豎直方向做自由落體運動，即可求得本題主要考查了平拋運動，明確平拋運動的特點水平方向做勻速運動，豎直方向做自由落體運動即可求得3. 兩個質(zhì)點之間萬有引力的大小為f，如果將這兩個質(zhì)點之間的距離變?yōu)樵瓉淼? 倍，那么它們之間萬有引力的大小變?yōu)?)a. ?9b. 9fc. ?3d. 3f【答案】a【解析】 解：根據(jù)萬有引力

3、定律公式?=?2知，將這兩個質(zhì)點之間的距離變?yōu)樵瓉淼? 倍，則萬有引力大小變?yōu)樵瓉淼?9，故a正確，c、b、d錯誤。故選：a。根據(jù)萬有引力定律的公式，結(jié)合質(zhì)量和質(zhì)點之間距離的變化判斷萬有引力大小的變化解決本題的關(guān)鍵是要掌握萬有引力定律的公式，知道影響萬有引力大小的因素，基礎題4. 公路上的拱形橋是常見的，汽車過橋時的運動可以看做圓周運動.如圖所示，汽車通過橋最高點時()a. 車對橋的壓力等于汽車的重力b. 車對橋的壓力大于汽車的重力c. 車的速度越大，車對橋面的壓力越小d. 車的速度越大，車對橋面的壓力越大【答案】c【解析】 解：a、在最高點，合外力的方向豎直向下，加速度方向向下，則有：?-?

4、=?2?所以：?=?-?2?橋面對汽車的支持力小于汽車的重力，故ab錯誤；c、由上式可知，車的速度越大，車對橋面的壓力越小。故c正確，d錯誤。故選：c。汽車做圓周運動，受到的重力和支持力的合力提供向心力，求出壓力表達式分析橋?qū)ζ嚨闹С至εc重力的關(guān)系該題考查向心力的來源，受力分析時，不能分析向心力，向心力是有其他力提供的，難度不大，屬于基礎題5. 在下列物體運動過程中，滿足機械能守恒的是()a. 物體在空中做平拋運動b. 跳傘運動員在空中勻減速下落c. 人乘電梯勻加速上升d. 物體沿斜面勻速下滑【答案】a【解析】 解：a、物體在空中做平拋運動，只有重力做功，機械能守恒，故a正確；b、降落傘和跳

5、傘員同時減速下降，重力勢能減小，動能也減小，則其機械能減小，故b錯誤；c、人乘電梯勻加速上升，動能和重力勢能都增加，機械能增加，故c錯誤；d、物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機械能不守恒，故d錯誤。故選：a。物體機械能守恒的條件是只有重力做功，對照機械能守恒的條件，分析物體的受力的情況，判斷做功情況，即可判斷物體是否是機械能守恒。也可以根據(jù)機械能的概念進行判斷。掌握住機械能守恒的條件，也就是只有重力做功，分析物體是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判斷是否機械能守恒。6. 游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行，游客卻不會掉下來，如圖甲所示.我們把這

6、種情形抽象為圖乙的模型：弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接，將小球從弧形軌道上端距地面高度為h處釋放，小球進入半徑為r的圓軌道下端后沿圓軌道運動.欲使小球運動到豎直圓軌道最高點時軌道對小球的壓力等于小球的重力，則h與r應滿足的關(guān)系是(不考慮摩擦阻力和空氣阻力)()a. ?=2?b. ?=2.5?c. ?=3?d. ?=3.5?【答案】c【解析】 解：小球運動到圓軌道最高點時，由牛頓第二定律得：?+?=?2?據(jù)題得：?=?可得：?= 2?以最高點所在水平面為參考平面，由機械能守恒定律得：?(?-2?) =12?2解得：?=3?選項c正確，abd錯誤。故選：c。小球運動到豎直圓軌道最高點時由重力和軌道

7、壓力的合力提供向心力，由牛頓第二定律求出小球通過最高點的速度，再由機械能守恒定律求h解決本題的關(guān)鍵要確定出圓周運動向心力的來源，知道小球運動到豎直圓軌道最高點時由合力提供向心力7. (供選學3-5模塊的考生做)?質(zhì)量為m的均勻木塊靜止在光滑水平面上， 木塊左右兩側(cè)各有一位拿著完全相同步槍和子彈的射擊手.首先左側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為?1，然后右側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為?2，如圖所示，設子彈均未射穿木塊，且兩顆子彈與木塊之間的作用力大小均相同.當兩顆子彈均相對于木塊靜止時，下列判斷正確的是()a. 木塊靜止，?1=?2b. 木塊向右運動，?1?2c. 木塊靜止，?

8、1?2d. 木塊向左運動，?1=?2【答案】c【解析】 解：設子彈速度為v，質(zhì)量為m 已知木塊質(zhì)量為m 由動量定理可得第一顆子彈射入木塊后，木塊與子彈共同速度為?1，則有?= (?+?)?1木塊與子彈組成的系統(tǒng)損失的動能為?=12?2-12(?+?)?12設子彈與木塊之間作用力恒定為f 則有?1=?=12?2-12(?+?)?12第二顆子彈射入木塊后，由動量守恒定律可得?-?= (2?+?)?，得?=0，即當兩顆子彈均相對于木塊靜止時，木塊的速度為零，即靜止再對兩顆子彈和木塊系統(tǒng)為研究，由能量守恒定律得?2=12(?+?)?12+12?2由對比得，?1?2故abd錯誤，c正確；故選：c 完全相

9、同步槍和子彈，說明子彈的初速度相同，把三者看成一個整體，動量守恒，所以最終木塊靜止，再隔離子彈和木塊，根據(jù)動量守恒及動能定理即可求解本題主要考查了動能定理及動量守恒定律的直接應用，要注意最終木塊時靜止的，難度適中二、多選題（本大題共7 小題，共分）8. 皮帶輪的大輪、 小輪的半徑不一樣，它們的邊緣有兩個點a、b，如圖所示 .皮帶輪正常運轉(zhuǎn)不打滑時，下列說法正確的是()a. a、b兩點的線速度大小相等b. a點的角速度小于b點的角速度c. a、b兩點的角速度大小相等d. a點的線速度大于b點的線速度【答案】ab【解析】 解：a、d、兩輪子靠傳送帶傳動，輪子邊緣上的點具有相同的線速度，故?=?，故

10、a正確，d錯誤；b、c、根據(jù)公式?=?，v一定時，角速度與半徑成反比，故?：?=1：2，a點的角速度小于b點的角速度。故b正確，c錯誤。故選：ab。兩輪子靠傳送帶傳動，輪子邊緣上的點具有相同的線速度，共軸轉(zhuǎn)動的點，具有相同的角速度，結(jié)合公式?=?列式分析本題關(guān)鍵能分清同緣傳動和同軸傳動，還要能結(jié)合公式?=?列式求解，基礎題目9. 下圖中描繪的四種虛線軌跡，可能是人造地球衛(wèi)星軌道的是()a. b. c. d. 【答案】acd【解析】 解：人造地球衛(wèi)星靠地球的萬有引力提供向心力而繞地球做勻速圓周運動，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力方向指向地心， 所以人造地球衛(wèi)星做圓周運動的圓心是地心，否則不能做穩(wěn)定的圓周運

11、動。故acd正確，b錯誤。故選：acd。人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，靠地球的萬有引力提供向心力，而萬有引力的方向指向地心，所以人造地球衛(wèi)星做圓周運動的圓心是地心，由此判斷即可解決本題的關(guān)鍵知道人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運動，衛(wèi)星做圓周運動的圓心必須是地心10. 天文學家發(fā)現(xiàn)某恒星有一顆行星在圓形軌道上繞其運動，并測出了行星的軌道半徑和運行周期，已知萬有引力常量?.則由此可推算出()a. 行星的質(zhì)量b. 行星的線速度c. 恒星的質(zhì)量d. 恒星的半徑【答案】bc【解析】 解：a、c、行星繞恒星做圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力?2=?(2?)2?，知道軌道半徑和周期， 可以

12、求出恒星的質(zhì)量，行星是環(huán)繞天體，在分析時質(zhì)量約去，不可能求出行星的質(zhì)量。故c正確，a、錯誤。b、d、由?=?可求得線速度，b正確，無法確定恒半徑，則d錯誤故選：bc。根據(jù)萬有引力提供向心力?2=?(2?)2?進行分析。解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，用周期表示線速度。11. 如圖所示，a為系在豎直輕彈簧上的小球，在豎直向下的恒力f的作用下，彈簧被壓縮到b點，現(xiàn)突然撤去力f，小球?qū)⒃谪Q直方向上開始運動，若不計空氣阻力，則下列中說法正確的是 ()a. 小球在上升過程中，重力勢能逐漸增大b. 小球在上升過程中，動能先增大后減小c. 小球上升至彈簧原長處時，動能最大d. 小球上升至彈簧原長處時，

13、動能和重力勢能之和最大【答案】abd【解析】 解：a、小球在上升過程中，高度逐漸增加，故其重力勢能逐漸增大，故a正確；bc、小球在上升過程中，受到彈簧向上的彈力和重力兩個力作用。開始時彈力大于重力，小球加速，動能增加；當彈力小于重力時，合外力做負功，動能減小，則在彈力等于重力時刻，小球動能最大，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，可知，小球在上升過程中，動能先增大后減小，故b正確，c錯誤。d、對于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，由于只有彈力和重力做功，所以系統(tǒng)的機械能守恒，即小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，小球上升至彈簧原長處時，彈性勢能為零，所以小球的動能和重力勢能之和最大，故d正確；故選：abd

14、。根據(jù)高度的變化，來確定重力勢能變化。分析小球在運動過程中受力的情況，根據(jù)牛頓第二定律，來確定加速度變化情況，從而確定速度的變化情況，并得出動能的大小情況。結(jié)合機械能守恒的條件：只有重力和彈力做功分析。解決的關(guān)鍵要正確分析小球的受力分析，來判斷其運動情況，要理解加速度的變化由重力與彈力的合力變化共同決定，當合力與速度同向時加速，反向時減速。知道加速度為零時，速度達到最大值。12. 高空中仍有稀薄大氣，所以低軌道的衛(wèi)星會受到稀薄空氣阻力的作用，從而不能永遠在固定的圓軌道上運動。則下列說法正確的是()a. 由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此靠近地球，軌道半徑會變小b. 由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小

15、，因此遠離地球，軌道半徑會變大c. 在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星的機械能不變d. 雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的動能會增大【答案】ad【解析】 解：衛(wèi)星在阻力的作用下，要在原來的軌道減速，萬有引力將大于向心力，物體會做向心運動，軌道半徑變小，人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為m，a、b、由?2=?2?解得：?=?，軌道半徑會逐漸減小，線速度增大，故a正確、b錯誤；c、衛(wèi)星在阻力的作用下，機械能被消耗，所以機械能逐漸減小，故c錯誤；d、因軌道半徑會逐漸減小，線速度增大，則動能變大，則d正確故選：ad。衛(wèi)星在阻力的作用下，要在原來

16、的軌道減速，萬有引力將大于向心力，物體會做向心運動，軌道半徑變小，再根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求出線速度、周期的表達式進行討論即可本題關(guān)鍵是根據(jù)題意得出軌道半徑變小，然后抓住萬有引力提供向心力，以及重力加速度的表達式，先列式求解出線速度、周期的表達式，再進行討論。13. 如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體在與水平方向成?角的拉力f的作用下勻速前進。在時間為t的過程中，說法正確的是()a. 拉力對物體的沖量為?cos?b. 摩擦力對物體的沖量為?cos?c. 重力對物體的沖量為零d. 合力對物體的沖量為零【答案】bd【解析】 解：a、運動時間為t，則拉力的沖量為：?=?，故a錯誤；b、由于

17、做勻速運動，阻力大小與f的水平分力相等，摩擦力大小為：?=?cos?，摩擦力對物體的沖量的大小為：?=?=?cos?，故b正確；c、運動時間為t，則重力的沖量為：?=?，故c錯誤；d、物體做勻速直線運動，合力為零，故合力的沖量為零，故d正確。故選：bd。恒力的沖量等于作用力與作用時間的乘積；由水平方向的受力平衡求出摩擦力，然后由沖量的定義求出摩擦力的沖量；先求出合力再根據(jù)沖量公式求出合力的沖量此題中各力都恒力，恒力的沖量公式?=?與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。14. 如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量為m的小物塊從槽高h處

18、開始自由下滑，下列說法正確的是()a. 在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒b. 在下滑過程中，物塊和槽組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒c. 物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時的速度大小為?= 2?d. 物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能?=23?【答案】abd【解析】 解：a、滑塊下滑過程，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故a正確；b、 滑塊下滑過程， 滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，故b正確；c、設小球到達水平面時速度大小為?1，槽的速度大小為?2，且可判斷球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右為正方向，在球和槽在球下滑過程中，系統(tǒng)水平方向動量守

19、恒，由動量守恒定律得：?1-2?2=0， 由機械能守恒定律得：?=12?12+12?2?22， 由以上兩式解得：?1=2?3，?2=?3，物塊與彈簧相互作用過程系統(tǒng)機械能守恒，物塊離開彈簧時速度大小與物塊接觸彈簧前的速度大小相等，?=?1=2?3，故c錯誤；d、物塊與彈簧相互作用過程系統(tǒng)機械能守恒，物塊速度為零時，彈簧的彈性勢能最大，由機械能守恒定律可知，最大彈性勢能?=12?12=23?，故d正確；故選：abd。滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機械能守恒，應用動量守恒定律與機械能守恒定律求出滑塊與弧形槽的速度，然后應用能量守恒定律分析答題。本題考查了動量守恒定律與機

20、械能守恒定律的應用，分析清楚物體運動過程，應用動量守恒定律與機械能守恒定律即可正確解題。三、填空題（本大題共4 小題，共分）15. 一只船在40m寬的河中橫渡，水流速度是3?/?，船在靜水中的航速是4?/?。現(xiàn)欲使小船以最短時間渡過河去，則應使船頭方向_河岸 (填“垂直”或“不垂直”)行駛，過河時間為_s，過河距離為 _m?！敬鸢浮?垂直 10 50【解析】 解：將小船的運動分解為垂直河岸和沿河岸方向，在垂直于河岸的方向上，河寬一定，當在該方向上的速度最大時，渡河時間最短?？芍敶^方向垂直河岸，在該方向上的速度等于靜水航速，時間最短，即為：?=?=404=10?。該過程中船沿河岸方向的位移為

21、：?=?=310=30?所以船的總位移為：?= ?2+?2=402+302=50?故答案為：垂直，10，50 將小船的運動分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，由于分運動和合運動具有等時性，通過求分運動的最短時間入手。解決本題的關(guān)鍵將小船的運動分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，通過求分運動的最短時間入手，求出渡河的最短時間。16. 如圖所示，細繩一端固定在o點，另一端系一小球，在o點的正下方a點釘一個釘子，小球從一定高度擺下， 細繩與釘子相碰前、 后瞬間，小球的線速度 _(選填“變大”、“變小”或“不變”)， 細繩所受的拉力_(選填“變大”、 “變小”或“不變”)【答案】 不變變大【解析】 解：細

22、繩與釘子相碰前后小球的動能不變，所以線速度大小不變；根據(jù)?-?=?2?，知?=?+?2?，r變小，拉力f變大故答案為：不變，變大細繩與釘子相碰前后線速度大小不變，半徑變小，根據(jù)?=?分析角速度的變化；根據(jù)繩子拉力和重力的合力提供向心力，通過牛頓第二定律判斷出繩子拉力的變化本題中要注意細繩碰到釘子前后轉(zhuǎn)動半徑的變化，線速度大小不變，再由向心力公式分析繩子上的拉力變化17. a為地球赤道上的物體，b為近地衛(wèi)星(軌道半徑等于地球半徑)，c為地球同步衛(wèi)星。a、b、c比較，運行周期最短的是_( 填“a”、 “b”或“c”) ； 線速度最小的是_(填“a”、 “b”或“c”)。近地衛(wèi)星的線速度大小約為_?

23、/??！敬鸢浮縝a7.9【解析】 解：由?2=?(2?)2?可得?=2?3?則r大的周期大，即c的周期大于b的周期，而a與c周期相同，則周期最短的是b；由?2=?2?可得：?=?則r大的線速度小，即b的線速度大于c的線速度，而ac角速度相等，半徑小的線速度小，則a的線速度小于c的，則線速度最小的是a；近地衛(wèi)星的運行速度為第一宇宙速度，即為7.9?/?故答案為：b，a，7.9根據(jù)萬有引力提供向心力計算b、c的周期之比；地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，根據(jù)?=?，計算線速度的之比。地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，根據(jù)?=?，比較線速度的大小，根據(jù)萬有引力提供向心

24、力比較b、c的線速度、角速度、周期和向心加速度大小。18. 如圖所示，水平傳送帶的運行速率為v，將質(zhì)量為m的物體輕放到傳送帶的一端，物體隨傳送帶運動到另一端。若傳送帶足夠長，則整個傳送過程中，物體動能的增量為_，由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為_。【答案】12?212?2【解析】 解：由于傳送帶足夠長，故物體的末速度為v，所以物體動能的增量為12?2；物體勻加速過程，物體的加速度為?=?=?，勻加速的時間?=?=?，物體與傳送帶間的相對位移為： ?=?傳-?物=?-?2=?2=?22?摩擦產(chǎn)生內(nèi)能為：?=?=?22?=12?2。故答案為：12?2，12?2。物體在傳送帶上先勻加速運動，傳送帶足夠長，物體勻

25、速運動，末速度為v，即可求出動能的增量。根據(jù)牛頓第二定律和位移公式求出物體與傳送帶間的相對位移，從而求得摩擦生熱。對傳送帶問題，關(guān)鍵要正確分析物體的運動情況，知道物體做勻加速運動，后做勻速運動，同時要知道摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能等于滑動摩擦力乘以相對位移。四、實驗題探究題（本大題共1 小題，共分）19. 兩位同學用如圖甲所示裝置，通過半徑相同的a、b兩球的碰撞來驗證動量守恒定律實驗中必須滿足的條件是_a. 斜槽軌道盡量光滑以減小誤差b. 斜槽軌道末端的切線必須水平c. 入射球a每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下d. 兩球的質(zhì)量必須相等測量所得入射球a的質(zhì)量為?，被碰撞小球b的質(zhì)量為?，圖甲中o點是小球拋

26、出點在水平地面上的垂直投影，實驗時，先讓入射球a從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點的位置p，測得平拋射程為op；再將入射球a從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球b相撞，分別找到球a和球b相撞后的平均落點m、n，測得平拋射程分別為om和?.當所測物理量滿足表達式_時，即說明兩球碰撞中動量守恒；如果滿足表達式_時，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞乙同學也用上述兩球進行實驗，但將實驗裝置進行了改裝：如圖乙所示，將白紙、復寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實驗中球a、球b與木條的撞擊點.實驗時，首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓入射球a從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點為?；然后將

27、木條平移到圖中所示位置，入射球a從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點?；再將入射球a從斜軌上起始位置由靜止釋放， 與球b相撞， 確定球a和球b相撞后的撞擊點分別為?和?.測得?與?、?、?各點的高度差分別為?1、?2、?3.若所測物理量滿足表達式_時，則說明球a和球b碰撞中動量守恒【答案】bc?=?+?2=?2+?2?2=?3+?1【解析】 解：?、“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故a錯誤；b、要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故b正確；c、要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都

28、要從同一高度由靜止?jié)L下，故c正確；d、為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，故d錯誤；故選：bc小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則?0=?1+?2， 又?=?0?，?=?1?，?=?2?，代入得：?=?+?，若碰撞是彈性碰撞，則機械能守恒，由機械能守恒定律得：12?02=12?12+12?22，將?=?0?，?=?1?，?=?2?代入得：?2=?2+?2；小球做平拋運動，在豎直方向上：?=12?2，平拋運動時間：?= 2?，設軌道

29、末端到木條的水平位置為x，小球做平拋運動的初速度：?=?2?2?，?=?2?3?，?=?2?3?，如果碰撞過程動量守恒，則：?=?+?，將速度代入動量守恒表達式解得：?2=?3+?1故答案為：?；?=?+?；?2=?2+?2；?2=?3+?1在做“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，所以要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平；由于兩球從同一高度下落，故下落時間相同，所以水平向速度之比等于兩物體水平方向位移之比，然后由動量守恒定律與機械能守恒分析答題應用平拋運動規(guī)律分析碰撞的速度，再由動量守恒定律列式求解該題考查用“碰撞試驗器”驗證動量守恒定律，該

30、實驗中，雖然小球做平拋運動，但是卻沒有用到速度和時間， 而是用位移x來代替速度v，這是解決問題的關(guān)鍵，解題時要注意體會該點；明確知識的正確應用五、計算題（本大題共4 小題，共分）20. 2008年 9 月 25 日 21 點 10 分，我國繼“神舟”五號、六號載人飛船后又成功地發(fā)射了“神舟”七號載人飛船。飛船繞地飛行五圈后成功變軌到距地面一定高度的近似圓形軌道。航天員翟志剛于27 日16 點 35 分開啟艙門， 開始進行令人振奮的太空艙外活動。若地球表面的重力加速度為g，地球半徑為r，飛船運行的圓軌道距地面的高度為h，不計地球自轉(zhuǎn)的影響，求：(1)飛船繞地球運行加速度的大?。?2)飛船繞地球運

31、行的周期?！敬鸢浮?解： (1) 在地球表面的物體受到的重力等于萬有引力?2=?，得?=?2?根據(jù)萬有引力提供向心力?(?+?)2=?，得?=?(?+?)2=?2?(?+ ?)2(2)根據(jù)萬有引力提供向心力?(?+ ?)2=?4?2?2(?+?)，得?=2?(?+ ?)3?=2?( ?+ ?)3?2?答： (1)飛船繞地球運行加速度的大小為?2?(?+?)2；(2)飛船繞地球運行的周期為2?(?+?)3?2??！窘馕觥?在地球表面的物體受到的重力等于萬有引力?2=?，根據(jù)根據(jù)萬有引力提供向心力?(?+?)2=?=?4?2?2(?+?)，聯(lián)立可以解得加速度和周期。本題關(guān)鍵是要掌握重力等于萬有引力

32、和萬有引力提供向心力這兩個關(guān)系，要能夠根據(jù)題意選擇不同的向心力的表達式。21. 質(zhì)量為 200g的玻璃球，從1.8?高處自由下落，與地面相碰后，又彈起1.25?，若球與地面接觸的時間為0.55?，不計空氣阻力，取?=10?/?2.求：(1)在與地面接觸過程中，玻璃球動量變化量的大小和方向；(2)地面對玻璃球的平均作用力的大小?！敬鸢浮?解： (1) 在整個過程中，規(guī)定豎直向下為正方向。鋼球與地面碰撞前做自由落體運動，根據(jù)機械能守恒有：?1=12?12代入數(shù)據(jù)解得：?1=6?/?鋼球碰撞后向上做豎直上拋運動，根據(jù)機械能守恒定律有：?2=12?22代入數(shù)據(jù)解得：?2=5?/?則動量的變化量為：?=

33、 -?2-?1= -2.2?/?所以動量變化量的大小2.2?/?，方向為豎直向上；(2)在鋼球與地面碰撞過程中，所用的時間為：?=0.55?運用動量定理有：(?-?) ?= -?2-?1代入數(shù)據(jù)得：?=6?答： (1)動量變化量的大小2.2?/?，方向為豎直向上；(2)地面對玻璃球的平均作用力的大小為6n?！窘馕觥?(1)先根據(jù)動能定理或機械能守恒定律求出鋼球碰撞地面前的速度?1和碰撞地面后的速度?2.，設定正方向，根據(jù)動量公式求出動量的變化量；(2)根據(jù)動量定理?合?=?2-?1，可求出鋼球受到地面給它的平均作用力的大小。在用動量定理解題的時候要注意動量定理是矢量式，一定要規(guī)定正方向，基礎題

34、目。22. 如圖所示，有一豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，當滑塊運動時，圓筒內(nèi)壁對滑塊有阻力的作用，阻力的大小恒為?=12?(?為重力加速度).在初始位置滑塊靜止，圓筒內(nèi)壁對滑塊的阻力為零，彈簧的長度為?.現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2l處自由落下，與滑塊發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞后物體與滑塊粘在一起立刻向下運動，運動到最低點后又被彈回向上運動，滑動到發(fā)生碰撞位置時速度恰好為零.彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力.求：(1)物體與滑塊碰后瞬間的速度大??；(2)物體與滑塊相碰過程中損失的機械能；(3)碰撞后，在滑塊向下運動到最低點的過程中彈簧

35、彈性勢能的變化量【答案】 解： (1)物體下落至滑塊的過程中，根據(jù)動能定理得：?(2?-?) =12?2-0解得：?= 2?物體與滑塊碰撞過程中，取向下為正方向，根據(jù)動量守恒定律得：?=2?共；解得：?共=122?(2)物體與滑塊相碰過程中損失的機械能為：?損=12?2-12?2?共2解得：?損=12?(3)設物體和滑塊碰撞后下滑的最大距離為x，碰撞后物體與滑塊一起向下運動到返回初始位置的過程中，根據(jù)動能定理得：-2?=0-12?2?共2設在滑塊向下運動的過程中，彈簧的彈力所做的功為w碰撞后物體與滑塊一起向下運動到最低點的過程中，根據(jù)動能定理得：?+2?-?=0-12?2?共2解得：?= -5

36、4?根據(jù)?= - ?可知彈簧彈性勢能增加了54?答： (1)物體與滑塊碰后瞬間的速度大小是122?；(2)物體與滑塊相碰過程中損失的機械能是12?；(3)碰撞后，在滑塊向下運動到最低點的過程中彈簧彈性勢能的變化量是54?【解析】 (1)由動能定理求出碰撞前的速度，碰撞過程動量守恒，由動量守恒定律可以求出碰撞后的速度(2)由能量守恒定律可以求出損失的機械能(3)應用動能定理求出彈簧做功，然后求出彈性勢能的變化量本題分析清楚物體的運動過程，把握每個過程的物理規(guī)律是關(guān)鍵，應用動能定理、動量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題23. 如圖所示， 一質(zhì)量?=4.0?、長度?=2.0?的長方形木板b靜止在光

37、滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量?=1.0?的小滑塊?(可視為質(zhì)點 ).現(xiàn)對a、b同時施以適當?shù)乃矔r沖量，使a向左運動，b向右運動，二者的初速度大小均為2.0?/?，最后a并沒有滑離b板.已知a、b之間的動摩擦因數(shù)?=0.50，取重力加速度?=10?/?2.求：(1)經(jīng)歷多長時間a相對地面速度減為零；(2)站在地面上觀察，b板從開始運動，到a相對地面速度減為零的過程中，b板向右運動的距離；(3)?和b相對運動過程中，小滑塊a與板b左端的最小距離【答案】 解： (1)?在摩擦力?=?作用下，經(jīng)過時間t速度減為零，根據(jù)動量定理有?=?0解得?=0.40?(2)設b減速運動的加速度為a，a速度減為零

38、的過程中，板b向右運動的位移為x根據(jù)牛頓第二定律有?=?，解得?=1.25?/?2根據(jù)勻變速直線運動位移公式有?=?0?-12?2解得?=0.70?(3)設a和b二者的共同速度為v，根據(jù)動量守恒定律有(?-?)?0= (?+?)?解得?=1.2?/?設a和b二者達到共同速度時，小滑塊a與板b右端的距離為l，根據(jù)做功與能量變化的關(guān)系有?=12(?+?)?02-12(?+?)?2解得?=1.28?，所以a、b相對運動過程中，小滑塊a與板b左端的最小距離為?=?-?=0.72?答： (1)經(jīng)歷0.40?時間a相對地面速度減為零；(2)站在地面上觀察，b板從開始運動，到a相對地面速度減為零的過程中，b板向右運動的距離是0.70?；(3)?和b相對運動過程中，小