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- 2021-05-24 发布
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【参考答案】
一、选择题(本大题共 12 题,每小题 4 分,共 48 分。其中 1-8 题每题只有一个选项符合题
目要求,9-12 题有多个选项符合要题目要求;全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,
有选错或不选的得 0 分)
二、实验题(本大题共 3 小题,共 16 分)
13.(4 分)
(1)(60cm,60cm)(2 分)
(2)2(2 分)
14.(8 分)
(1)1.95(2 分)
(2)0.951(2 分) 0.993(2 分)
(3)9.70(2 分)
15.( 4 分)
(1)BC (2 分)
(2)
32
34
21
12
1
ssmmssm (2 分)
三、计算题(本题共 4 小题,共 46 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
16.(10 分)
解:(1)对小球在 B 点受力分析由牛顿第二定律得:
R
vmmgFN
2
(2 分)
则管壁对小球的作用力
F N = m
R
v2
-mg=8N (2 分)
根据牛顿第三定律可知,小球对管壁的压力大小为 8N,方向竖直向上;(1 分)
(2)小球离开 B 点做平抛运动,则在水平方向有:
x=vt ①(1 分)
竖直方向有: 2
2
1 gtR ②(1 分)
由①②两式可得,x=v g
R2 =1.6m (2 分)
所以 AC 的距离 XAC=x-R=0.8m (1 分)
17.(10 分)
解:(1)设该星球表面的重力加速度为 g,根据平抛运动规律:
水平方向:x=v0t
竖直方向:y=
2
1 gt2
小球落到斜面上,则:
tanα=
x
y =
02v
gt ,(2 分)
解得星球表面的重力加速度:g=
t
αv tan2 0 。 (2 分)
(2)由人造卫星绕星球表面做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,
2)2( R
GMm =m 2
24
T
(2R) (2 分)
其中 2R
GMm =mg (2 分)
联立解得,T=
tan4
0v
Rtπ 。 (2 分)
18. (12 分)
解:(1)系统动量守恒,以向右为正方向,
由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v,(2 分)
则:v=
4
1
0v , (1 分)
铁块相对于木板运动的整个过程,由能量守恒定律得:
QvmMmv 22
0 2
1
2
1 , (2 分)
解得:Q=
8
3 mv 2
0 (1 分)
(2)系统动量守恒,以向右为正方向,
由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v, (1 分)
由能量守恒定律得:
2
1 mv 2
0 -
2
1 (M+m)v 2 =Q′+EP, (2 分)
其中:Q′= 2
1 Q (2 分)
解得:EP=
16
3 mv 2
0 ; (1 分)
19. (14 分)
解:(1)物块 P 位于 A 点时,假设弹簧伸长量为 x 1 ,
则:T=m2gsinθ+kx1 (2 分)
代入求得 x1=0.2m (1 分)
(2)经分析,此时 OB 垂直竖直杆,OB=0.6m,
此时物块 Q 速度为 0, (2 分)
Q 沿斜面下移距离为
△
x=OP-OB =0.4m,
即弹簧压缩 x2=0.2m,所以弹性势能不变。(2 分)
对物块 P、Q 及弹簧的系统,从 A 到 B 根据机械能守恒定律有:
m2g
△
xsinθ-m1gh= 分)2( 2
1 2
1 Bvm
代入可得:vB=2 6 m/s (2 分)
(3)对物块 P,从 A 到 B 由动能定理得:
WT-m1gh= 分)2( 2
1 2
1 Bvm
代入可求得:WT=16J (1 分)