宁夏六盘山高中2017届高三上学期期中考试物理试卷（解析版） 20页

‎2016-2017学年宁夏六盘山高中高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，1-7题为单选，8-11题为多选）‎ ‎1．（4分）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（　　）‎ A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 ‎2．（4分）有A、B两小球，B的质量为A的两倍．现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力．图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是（　　）‎ A．①B．②C．③D．④‎ ‎3．（4分）如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱形物体A，A与竖直挡板之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对挡板加一向右的力F，使挡板缓慢向右移动，B缓慢上移而A仍保持静止．设地面对A的摩擦力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的支持力为F3．在此过程中（　　）‎ A．F1缓慢减小，F3保持不变B．F1缓慢增大，F3缓慢增大 C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变 ‎4．（4分）如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（　　）‎ A．人拉绳行走的速度为vsinθB．人拉绳行走的速度为 C．船的加速度为 D．船的加速度为 ‎ ‎5．（4分）如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别用轻绳系有质量为m1、m2‎ 的小球跨过其顶点上的小滑轮．当它们处于平衡状态时，连接m2 小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点．两小球的质量之比m1：m2等于（　　）‎ A．2：3B．1：1C．3：2D．3：4‎ ‎6．（4分）如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2．重力加速度大小为g，则N1﹣N2的值为（　　）‎ A．3mgB．4mgC．5mgD．6mg ‎7．（4分）国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”．1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上．设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为（　　）‎ A．a2＞a1＞a3B．a3＞a2＞a1C．a3＞a1＞a2D．a1＞a2＞a3‎ ‎8．（4分）如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动．两物体分别到达地面时，下列说法正确的是（　　）‎ A．重力的平均功率＜B．重力的平均功率=‎ C．重力的瞬时功率PA＜PBD．重力的瞬时功率PA=PB ‎9．（4分）“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中的a点是弹性绳的原长位置，c点是人所能到达的最低位置，b点是人静止悬吊着时的平衡位置．人在从P点下落到最低位置c点的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．经过a点时，人的速度最大 B．经过b点时，人的速度最大 C．从a点到b点，人的加速度在增大 D．从b点到c点，人的加速度在增大 ‎10．（4分）2013年12月14日嫦娥三号探测器成功软着陆于月球雨海西北部，假设嫦娥三号先沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点时，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，如图所示，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，则嫦娥三号（　　）‎ A．在轨道Ⅰ上运行的角速度为ω=‎ B．在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期 C．在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度 D．在轨道Ⅰ上经过A点时的速度小于在轨道Ⅲ经过B点的速度 ‎11．（4分）如图所示，在2010年2月温哥华冬奥会自由式滑雪比赛中，我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则（　　）‎ A．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同 B．不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的 C．运动员落到雪坡时的速度大小是 D．运动员在空中经历的时间是 ‎　‎ 二、实验题（每空2分，功16分）‎ ‎12．（4分）如图是“探究求合力的方法”实验示意图．将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示．‎ ‎（1）以下实验操作过程中正确的是　　；‎ A．甲实验时，两个拉力的大小应相等 B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直 C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等 D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点 ‎（2）图丙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是　　．‎ ‎13．（12分）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图甲所示．‎ ‎（1）某组同学采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是　　‎ ‎①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力 ‎②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动 ‎③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力 ‎④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 ‎⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源 A．①③⑤B．②③⑤C．③④⑤D．②④⑤‎ ‎（2）有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线，另一位同学实验测出了如图丙中的B图线．试分析：①A图线不通过坐标原点的原因是　　；‎ ‎②A图线上部弯曲的原因是　　；‎ ‎③B图线在纵轴上有截距的原因是　　．‎ ‎（3）在处理数据时，某同学做出的a﹣的关系图线，如图丁所示．从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F=　　N．当物体的质量为2.5kg时，它的加速度为　　m/s2．‎ ‎　‎ 三、计算题：（本题4小题，功40分）‎ ‎14．（10分）一质量为M=4.0kg、长度为L=3.0m的木板B，在大小为8N、方向水平向右的拉力F作用下，以v0=2.0m/s的速度沿水平地面做匀速直线运动，某一时刻将质量为m=1.0kg的小铁块A（可视为质点）轻轻地放在木板上的最右端，如图所示．若铁块与木板之间没有摩擦，求：（重力加速度g取10m/s2）‎ ‎（1）加一个铁块后，木板的加速度大小？‎ ‎（2）二者经过多长时间脱离？‎ ‎15．（10分）如图，一物体从地面上方某点水平抛出，落地前经过A、B两点．已知该物体在A点的速度大小为υ0，方向与水平方向的夹角为30°；它运动到B点时速度方向与水平方向的夹角为600．不计空气阻力，重力加速度为g；求：‎ ‎（1）物体从A到B所用的时间；‎ ‎（2）A与B间的高度差．‎ ‎16．（10分）水平粗糙直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc平滑相接于b点，一质量为m的小滑块以初速度v0从a点开始，沿轨道ab向右运动，如图所示，小滑块进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c，并落到水平地面上d点（不计空气阻力，重力加速度为g）‎ ‎（1）求bd两点之间的距离x；‎ ‎（2）球小滑块经过半圆形轨道b点处时对轨道的压力F的大小．‎ ‎（3）若小滑块质量变为2m，依然从a点出发，刚好能通过最高点c，则初速度v为多少？‎ ‎17．（10分）在娱乐节目《幸运向前冲》中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让观众通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点．现有一套跑步跨栏装置，平台长L1=4m，跑步机皮带长L2=32m，跑步机上方设置了一个跨栏（不随皮带移动），跨栏到平台末端的距离L3=10m，且皮带以v0=1m/s的恒定速率转动．一位挑战者在平台起点从静止开始以a1=2m/s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a2=1m/s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎摔倒，经过2s的时间爬起（假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止），然后又保持原来的加速度a2在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所需要的时间？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年宁夏六盘山高中高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，1-7题为单选，8-11题为多选）‎ ‎1．（4分）（2016春•湖南期末）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（　　）‎ A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 ‎【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．‎ ‎【专题】简答题；学科综合题；定性思想；推理法；万有引力定律的应用专题．‎ ‎【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．‎ ‎【解答】解：开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，故ACD错误，B正确．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．‎ ‎　‎ ‎2．（4分）（2016•江苏）有A、B两小球，B的质量为A的两倍．现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力．图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是（　　）‎ A．①B．②C．③D．④‎ ‎【考点】抛体运动．‎ ‎【专题】定性思想；推理法；平抛运动专题．‎ ‎【分析】明确抛体运动的轨迹取决于物体的初速度和加速度，明确加速度均为重力加速度，即可分析小球B的运动轨迹．‎ ‎【解答】解：两球初速度大小和方向均相同，同时因抛出后两物体均只受重力，故加速度相同，因此二者具有相同的运动状态，故B的运动轨迹也是①；选项A正确，BCD错误．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】本题考查对抛体运动的掌握，要注意明确质量不同的物体在空中加速度是相同的，而影响物体运动的关键因素在于加速度，与质量无关．‎ ‎　‎ ‎3．（4分）（2016秋•金凤区校级期中）如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱形物体A，A与竖直挡板之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对挡板加一向右的力F，使挡板缓慢向右移动，B缓慢上移而A仍保持静止．设地面对A的摩擦力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的支持力为F3．在此过程中（　　）‎ A．F1缓慢减小，F3保持不变B．F1缓慢增大，F3缓慢增大 C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题．‎ ‎【分析】要求地面的支持力和摩擦力，应以整体为研究对象，对整体进行受力分析得到F3=（mA+mB）g和F=F1．‎ 要求F必须转换研究对象，以B为研究对象并进行受力分析可以得到F2cosθ=mBg和F=mBgtanθ从而求出答案．‎ ‎【解答】解：1、以整体为研究对象：‎ 则在竖直方向有地面的支持力等于物体的重力，即F3=（mA+mB）g，故F3保持不变；‎ 在水平方向有F=F1；‎ ‎2、以B为研究对象：‎ 在竖直方向有：F2cosθ=mBg，故有F2=，由于θ逐渐减小，故cosθ逐渐增大，所以F2逐渐减小；‎ 在水平方向有tanθ=，故F=mBgtanθ，由于θ逐渐减小，故tanθ逐渐减小，所以F逐渐减小，故F1逐渐减小．；‎ 故A正确，BCD错误；‎ 故选：A．‎ ‎【点评】当求外界对系统的作用时，用整体法，当求各部分之间的相互作用时用隔离法．在使用的过程中要注意适时转换研究对象．‎ ‎　‎ ‎4．（4分）（2016秋•金凤区校级期中）如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（　　）‎ A．人拉绳行走的速度为vsinθB．人拉绳行走的速度为 C．船的加速度为 D．船的加速度为 ‎ ‎【考点】牛顿第二定律；运动的合成和分解．‎ ‎【专题】应用题；定量思想；方程法；牛顿运动定律综合专题．‎ ‎【分析】绳子收缩的速度等于人在岸上的速度，连接船的绳子端点既参与了绳子收缩方向上的运动，又参与了绕定滑轮的摆动．根据船的运动速度，结合平行四边形定则求出人拉绳子的速度，及船的加速度．‎ ‎【解答】解：AB、船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度．如右上图所示根据平行四边形定则有，v人=vcosθ．故A、B错误．‎ CD、对小船受力分析，如左下图所示，则有Fcosθ﹣f=ma，因此船的加速度大小为a=，故C正确，D错误；‎ 故选：C．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，并掌握受力分析与理解牛顿第二定律．‎ ‎　‎ ‎5．（4分）（2016•花溪区校级二模）如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别用轻绳系有质量为m1、m2的小球跨过其顶点上的小滑轮．当它们处于平衡状态时，连接m2 小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点．两小球的质量之比m1：m2等于（　　）‎ A．2：3B．1：1C．3：2D．3：4‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．‎ ‎【专题】共点力作用下物体平衡专题．‎ ‎【分析】分别以两个小球为研究对象，分析受力情况，由平衡条件求出小球的重力与绳子拉力的关系，再求解两小球的质量之比．‎ ‎【解答】解：先以m1球为研究对象，由平衡条件得知，绳的拉力大小为T=m1gsin60°．①‎ 再以m2球为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件可知，绳的拉力T与支持力N的合力与重力大小相等、方向相反，作出两个力的合力，由对称性可知，T=N，‎ ‎ 2Tcos30°=m2g，②‎ 由①②解得：ml：m2=2：3‎ 故选A ‎【点评】本题采用隔离法研究两个物体的平衡问题，受力分析，作出力图是正确解答的关键．‎ ‎　‎ ‎6．（4分）（2016•海南）如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2．重力加速度大小为g，则N1﹣N2的值为（　　）‎ A．3mgB．4mgC．5mgD．6mg ‎【考点】机械能守恒定律；物体的弹性和弹力；向心力．‎ ‎【专题】定性思想；推理法；匀速圆周运动专题．‎ ‎【分析】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．‎ ‎【解答】解：设最高点的速度为v2，最低点速度为v1；‎ 对由最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律可知：‎ ‎﹣mg2R=mv22﹣mv12‎ 根据向心力公式可得：‎ 最高点时：N2+mg=m 最低点时；N1﹣mg=m 联立解得：N1﹣N2=6mg； ‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题考查机械能守恒定律以及向心力公式，要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下．‎ ‎　‎ ‎7．（4分）（2016•四川）国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”．1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上．设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为（　　）‎ A．a2＞a1＞a3B．a3＞a2＞a1C．a3＞a1＞a2D．a1＞a2＞a3‎ ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【专题】学科综合题；定性思想；推理法；人造卫星问题．‎ ‎【分析】根据万有引力提供向心力可比较东方红一号和东方红二号的加速度；‎ 同步卫星的运行周期和地球自转周期相等，角速度相等，根据比较固定在地球赤道上的物体和东方红二号的加速度．‎ ‎【解答】解：东方红二号地球同步卫星和地球自转的角速度相同，由a=ω2r可知，a2＞a3；‎ 由万有引力提供向心力可得：a=，东方红一号的轨道半径小于东方红二号的轨道半径，所以有：a1＞a2，‎ 所以有：a1＞a2＞a3，故ABC错误，D正确．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用．还要知道同步卫星的运行周期和地球自转周期相等．‎ ‎　‎ ‎8．（4分）（2016秋•金凤区校级期中）如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动．两物体分别到达地面时，下列说法正确的是（　　）‎ A．重力的平均功率＜B．重力的平均功率=‎ C．重力的瞬时功率PA＜PBD．重力的瞬时功率PA=PB ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【专题】定性思想；方程法；功率的计算专题．‎ ‎【分析】根据动能定理求出到达地面时的速度，根据瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．结合牛顿第二定律和运动学公式比较运动的时间，通过平均功率的公式求出重力的平均功率．‎ ‎【解答】解：A、物体B做自由落体运动，运动时间．A做匀加速直线运动，a=gsinθ，根据得，．重力做功相等，根据知，＜B．故A正确、B错误．‎ C、根据动能定理，mgh=得，物块到达底端时的速度v=．A物体重力的瞬时功率PA=mgvsinθ，B物体重力的瞬时功率PB=mgv．则＜B．故C正确，D错误．‎ 故选：AC ‎【点评】解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握平均功率和瞬时功率的求法．‎ ‎　‎ ‎9．（4分）（2016秋•金凤区校级期中）“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中的a点是弹性绳的原长位置，c点是人所能到达的最低位置，b点是人静止悬吊着时的平衡位置．人在从P点下落到最低位置c点的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．经过a点时，人的速度最大 B．经过b点时，人的速度最大 C．从a点到b点，人的加速度在增大 D．从b点到c点，人的加速度在增大 ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【专题】比较思想；推理法；牛顿运动定律综合专题．‎ ‎【分析】人在从P点下落到最低位置c点的过程中，先做自由落体运动，到达a点后绳子绷紧，人受到重力和弹性绳的拉力，根据拉力的变化，分析合力的变化，再判断人的速度和加速度的变化．‎ ‎【解答】解：AB、在Pa段弹性绳松驰，对人没有拉力，人做自由落体运动，速度不断增大．在ab段弹性绳对人的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，人继续向下做加速运动，速度不断增大．随着绳子的伸长，拉力增大，合力减小，所以向下的加速度减小．在bc段，弹性绳对人的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，人向下做减速运动，速度减小．随着绳子的伸长，拉力增大，合力反向增大，加速度也反向增大．所以人的速度先增大后减小，经过b点时，人的速度最大．从a点到b点，人的加速度在减小．从b点到c点，人的加速度在增大．故AC错误，BD正确．‎ 故选：BD ‎【点评】该题关键在于对人进行受力分析，根据合力方向与速度方向的关系，判断人的运动情况．分析时要抓住弹力的可变性，知道人的合力为零时速度最大．‎ ‎　‎ ‎10．（4分）（2016秋•金凤区校级期中）2013年12月14日嫦娥三号探测器成功软着陆于月球雨海西北部，假设嫦娥三号先沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点时，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，如图所示，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，则嫦娥三号（　　）‎ A．在轨道Ⅰ上运行的角速度为ω=‎ B．在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期 C．在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度 D．在轨道Ⅰ上经过A点时的速度小于在轨道Ⅲ经过B点的速度 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【专题】应用题；定性思想；方程法；人造卫星问题．‎ ‎【分析】万有引力提供向心力，应用万有引力公式求出角速度、周期、向心加速度，然后分析答题；探测器实现变轨时应做离心或向心运动，探测器速度应变化．‎ ‎【解答】解：A、月球表面的物体：G=mg，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=mω2•4R，解得：ω=，故A正确；‎ B、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=mr，解得：T=2π，轨道Ⅱ的轨道半径小于轨道Ⅰ的轨道半径，在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故B错误；‎ C、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=ma，解得：a=，G、M、r都相同，在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度，故C错误；‎ D、探测器由轨道Ⅰ变为轨道Ⅲ时做向心运动，轨道半径要减小，在A点探测器要加速，在轨道Ⅰ上经过A点时的速度小于在轨道Ⅲ经过B点速度，故D正确；‎ 故选：AD．‎ ‎【点评】本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提与关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题．‎ ‎　‎ ‎11．（4分）（2015•河南校级三模）如图所示，在2010年2月温哥华冬奥会自由式滑雪比赛中，我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则（　　）‎ A．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同 B．不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的 C．运动员落到雪坡时的速度大小是 D．运动员在空中经历的时间是 ‎【考点】机械能守恒定律；运动的合成和分解．‎ ‎【专题】机械能守恒定律应用专题．‎ ‎【分析】运动员做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由斜面倾角的正切等于竖直位移与水平位移之比，从而求出运动的时间；因此可求出竖直方向的运动速度，求解运动员落地点时的速度大小；同时可求出竖起高度与抛出点和落地点的距离．‎ ‎【解答】解：设在空中飞行时间为t，运动员在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；‎ D、运动员竖直位移与水平位移之比：===tanθ，则有飞行的时间t=，故D正确；‎ C、竖直方向的速度大小为：vy=gt=2v0tanθ，运动员落回雪坡时的速度大小：‎ v==v0，故C错误；‎ A、设运动员落到雪坡时的速度方向与水平方向夹角为α，则tanα===2tanθ，由此可知，运动员落到雪坡时的速度方向与初速度方向无关，初速度不同，运动员落到雪坡时的速度方向相同，故A错误，B正确；‎ 故选：BD．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，并结合运动学规律来解题．注意不能将速度与水平面的夹角看成位移与水平面的夹角．‎ ‎　‎ 二、实验题（每空2分，功16分）‎ ‎12．（4分）（2015秋•昆明校级期末）如图是“探究求合力的方法”实验示意图．将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示．‎ ‎（1）以下实验操作过程中正确的是　D　；‎ A．甲实验时，两个拉力的大小应相等 B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直 C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等 D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点 ‎（2）图丙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是　F　．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【专题】实验题．‎ ‎【分析】（1）在实验过程中，需要根据力的大小和方向做平行四边形，由此可知需要记录力的大小和方向，同时该实验采用了“等效替代”方法，要求两次拉橡皮筋时橡皮筋的伸长量大小和方向相同．‎ ‎（2）图丙中的F与F′两力中，F为一个弹簧拉橡皮筋时的弹力，其方向沿AO方向，F′为两个分力的合力值，在平行四边形的对角线上．‎ ‎【解答】解：（1）A、图甲实验时，两个拉力的大小适当，将橡皮筋拉倒O点，并非要求它们的大小一定相等，故A错误；‎ B、实验时两个分力的夹角大小适当即可，并非要求一定垂直，故B错误；‎ C、图乙实验时，要求橡皮条的伸长量和形变方向与甲实验相等，即将橡皮筋拉到同一点，故C错误；‎ D、为了保证两次拉橡皮筋效果相同，图2实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点，故D正确．‎ 故选：D ‎（2）在该实验中F为一个弹簧拉橡皮筋时的弹力，其方向沿AO方向，F′为两个分力的合力值，在平行四边形的对角线上．‎ 故答案为：（1）D；（2）F；‎ ‎【点评】要解答本题应熟练掌握实验的目的及原理，尤其是理解“等效”含义，“等效”指橡皮筋的形变量和方向均相同，同时要明确“理论值”和“实验值”的区别．‎ ‎　‎ ‎13．（12分）（2016秋•金凤区校级期中）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图甲所示．‎ ‎（1）某组同学采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是　B　‎ ‎①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力 ‎②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动 ‎③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力 ‎④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 ‎⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源 A．①③⑤B．②③⑤C．③④⑤D．②④⑤‎ ‎（2）有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线，另一位同学实验测出了如图丙中的B图线．试分析：①A图线不通过坐标原点的原因是　没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够　；‎ ‎②A图线上部弯曲的原因是　拉车的砝码质量m没有远小于小车的质量M　；‎ ‎③B图线在纵轴上有截距的原因是　在平衡摩擦力时，长木板的倾角过大，小车沿斜面向下的分力大于摩擦力，使尚未对小车施加拉力时，小车已有加速度　．‎ ‎（3）在处理数据时，某同学做出的a﹣的关系图线，如图丁所示．从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F=　5　N．当物体的质量为2.5kg时，它的加速度为　2　m/s2．‎ ‎【考点】验证牛顿第二运动定律．‎ ‎【专题】实验题；定量思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题．‎ ‎【分析】（1）探究加速度与力的关系，实验前要平衡摩擦力，实验要保持车的质量不变而改变拉力大小，实验时要先接通电源，再释放小车；‎ ‎（2）根据图线给出的信息，分析产生的原因；‎ ‎（3）从丁图中读出数据，利用牛顿第二定律进行计算；‎ ‎【解答】解：（1）①首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力，①正确．‎ ‎②平衡摩擦力的方法就是，不挂塑料小桶，把木板的一端垫高，轻推小车，使小车能匀速滑动，②错误．‎ ‎③平衡摩擦力后，在实验过程中不需要重新平衡摩擦力，③错误．‎ ‎④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，④正确．‎ ‎⑤实验中应先接通电源，然后再释放小车，⑤错误；‎ 本题选不正确的，故选：B．‎ ‎（2）①A图线不通过坐标原点，即拉力要有一定数值小车才有加速度，可知其原因是可能是实验前没有平衡摩擦力或摩擦力没有平衡够；‎ ‎②A图线上部弯曲的原因是未满足拉车的砝码质量m远小于小车的质量M这个条件；‎ ‎③B图线在纵轴上有截距的原因是在平衡摩擦力时，长木板的倾角过大，小车沿斜面向下的分力大于摩擦力，使尚未对小车施加拉力时，小车已有加速．因此作出的图线中，F为0时，a不为0，而是有一定的数值；‎ ‎（3）从图中可知a=2m/s2时，=0.4，根据牛顿第二定律可知F=Ma=5N，当物体的质量为2.5kg时，它的加速度为 故答案为：（1）B；（2）①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够；‚②未满足拉车的砝码质量m远小于小车的质量M；ƒ③在平衡摩擦力时，长木板的倾角过大，小车沿斜面向下的分力大于摩擦力，使尚未对小车施加拉力时，小车已有加速度；（3）5，2．‎ ‎【点评】本题考查了实验注意事项、实验数据分析，掌握实验注意事项即可正确解题，实验前要平衡摩擦力，要掌握平衡摩擦力的方法，平衡摩擦力不能过度．注意实验误差分析，以及读图计算合力与加速度．‎ ‎　‎ 三、计算题：（本题4小题，功40分）‎ ‎14．（10分）（2016秋•金凤区校级期中）一质量为M=4.0kg、长度为L=3.0m的木板B，在大小为8N、方向水平向右的拉力F作用下，以v0=2.0m/s的速度沿水平地面做匀速直线运动，某一时刻将质量为m=1.0kg的小铁块A（可视为质点）轻轻地放在木板上的最右端，如图所示．若铁块与木板之间没有摩擦，求：（重力加速度g取10m/s2）‎ ‎（1）加一个铁块后，木板的加速度大小？‎ ‎（2）二者经过多长时间脱离？‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【专题】牛顿运动定律综合专题．‎ ‎【分析】（1）当木板匀速运动时，拉力等于摩擦力，求得摩擦因数，加上铁块后由牛顿第二定律即可求得加速度；‎ ‎（2）木板做减速运动，铁块不懂，根据运动学公式即可求得 ‎【解答】解：（1）由木板匀速运动时有，Mgμ=F；得μ=0.2，‎ 加一个物块后，木板做匀减速运动：（M+m）gμ﹣F=Ma 代入数据解得：a=0.5m/s2，‎ ‎（2）物块放在木版上相对地面静止，木版匀减速运动的距离L后物块掉下来．‎ 由：‎ ‎ 得：t2﹣8t+12=0‎ 解得：t1=2s，t2=6s（舍去）‎ ‎ 故2秒后A与B脱离．‎ 答：（1）加一个铁块后，木板的加速度大小为0.5m/s2‎ ‎（2）二者经过2s脱离 ‎【点评】本题主要考查了牛顿第二定律与运动学公式，加速度是中间桥梁 ‎　‎ ‎15．（10分）（2016秋•金凤区校级期中）如图，一物体从地面上方某点水平抛出，落地前经过A、B两点．已知该物体在A点的速度大小为υ0，方向与水平方向的夹角为30°；它运动到B点时速度方向与水平方向的夹角为600．不计空气阻力，重力加速度为g；求：‎ ‎（1）物体从A到B所用的时间；‎ ‎（2）A与B间的高度差．‎ ‎【考点】动能定理的应用；平抛运动．‎ ‎【专题】计算题；定量思想；推理法；平抛运动专题．‎ ‎【分析】（1）根据平行四边形定则求出A点和B点的竖直分速度，结合速度时间公式求出物体从A到达B的时间．‎ ‎（2）根据速度位移公式求出A与B间的高度差．‎ ‎【解答】解：（1）A点的竖直分速度，水平分速度，‎ 在B点，根据平行四边形定则知，，则B点的竖直分速度．‎ 则物体从A到B的时间．‎ ‎（2）A、B间的高度差h===．‎ 答：（1）物体从A到B所用的时间为；‎ ‎（2）A与B间的高度差为．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大．‎ ‎　‎ ‎16．（10分）（2016秋•金凤区校级期中）水平粗糙直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc平滑相接于b点，一质量为m的小滑块以初速度v0从a点开始，沿轨道ab向右运动，如图所示，小滑块进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c，并落到水平地面上d点（不计空气阻力，重力加速度为g）‎ ‎（1）求bd两点之间的距离x；‎ ‎（2）球小滑块经过半圆形轨道b点处时对轨道的压力F的大小．‎ ‎（3）若小滑块质量变为2m，依然从a点出发，刚好能通过最高点c，则初速度v为多少？‎ ‎【考点】动能定理的应用；向心力．‎ ‎【专题】应用题；学科综合题；定性思想；方程法；动能定理的应用专题．‎ ‎【分析】（1）根据牛顿第二定律，抓住C点弹力为零，靠重力提供向心力，求出小球到达c点的速度．根据高度，结合位移司机公式求出平抛运动的时间．根据初速度和时间求出平抛运动的水平位移．‎ ‎（2）根据机械能守恒求出小滑块在b点的速度，然后由牛顿第二定律即可求出；‎ ‎（3）a到c的过程中重力和摩擦力做功，由动能定理即可求出．‎ ‎【解答】解：（1）由小滑块开始时能够经过最高点可得：mg=，解得：vc=，‎ 又根据平抛运动的公式：x=vct； 2R=gt2‎ 代入数据解得：x=2R ‎（2）小滑块从b点到c点由动能定理：‎ 小滑块在b点处时，由牛顿第二定律可得：，‎ 代入数据解得：F′=6mg 由牛顿第三定律可知，下滑块对轨道的压力为F=6mg ‎（3）设ab段长度为L，小滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，则当质量为m时：‎ 在L和μ确定的前提下，该方程的成立与小滑块的质量无关，当质量变为2m时，初速度依然为v0，即v=v0．‎ 答：（1）bd两点之间的距离是2R；‎ ‎（2）球小滑块经过半圆形轨道b点处时对轨道的压力F的大小是6mg．‎ ‎（3）若小滑块质量变为2m，依然从a点出发，刚好能通过最高点c，则初速度v仍然是v0．‎ ‎【点评】本题考查了平抛运动和圆周运动的综合运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键．‎ ‎　‎ ‎17．（10分）（2016秋•金凤区校级期中）在娱乐节目《幸运向前冲》中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让观众通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点．现有一套跑步跨栏装置，平台长L1=4m，跑步机皮带长L2=32m，跑步机上方设置了一个跨栏（不随皮带移动），跨栏到平台末端的距离L3=10m，且皮带以v0=1m/s的恒定速率转动．一位挑战者在平台起点从静止开始以a1=2m/s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a2=1m/s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎摔倒，经过2s的时间爬起（假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止），然后又保持原来的加速度a2在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所需要的时间？‎ ‎【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【专题】计算题；定量思想；方程法；直线运动规律专题．‎ ‎【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出挑战者刚冲上跑步机时速度大小．‎ 根据位移时间公式求出公式求出挑战者从起动到到达跨栏所用的时间．‎ 挑战者摔倒到爬起的过程中向左做匀速直线运动，爬起后，初速度水平向左，加速度向右，结合位移时间公式求出跑到终点的时间，结合在平台上的时间、运动到跨栏的时间、摔倒的时间，求出通过全程的时间．‎ ‎【解答】解：观众匀加速通过平台：‎ L1=a1t12‎ 通过平台的时间：t1==2s 冲上跑步机的初速度：v1=a1t1=2×2=4m/s 冲上跑步机至第一个跨栏：L3=v1t2+a2t22‎ 代入数据解得：t2=2s 第一次摔倒至爬起随跑步机移动距离：x=v0t=1×2m=2m 第一次爬起向左减速过程：v0=a2t3‎ 解得：t3=1s 位移：x1=v0t3﹣a2t32=1×1×1×1=0.5m 向右加速冲刺过程：‎ x+x1+L2﹣L3=a2t42‎ 解得：t4=7s 故：观众通过跑步机跨栏装置所需的总时间为：t总=t1+t2+t+t3+t4=2+2+2+1+7=14s 答：挑战者通过全程所用的时间为14s．‎ ‎【点评】解决本题的关键理清挑战者在整个过程中的运动规律，结合运动学公式灵活求解．‎