高一暑假检测卷
一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分．在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求的．
1．
（4 分）下列有关能量的描述正确的是（
）
A．
“又要马儿跑得快，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律
B．工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量不守恒
C．滑块在粗糙的水平面上减速滑行，最终停了下来，动能消失，能量不守恒
D．同时做自由落体运动的物体，质量越大，势能减少越快，机械能减少也越快
2 ．（ 4 分 ） 自 行 车 在 水 平 路 面 上 运 动 的 轨 迹 如 图 所 示 ， 则 （
A．①可能是合外力的方向
B．②可能是速度的方向
C．③可能是加速度的方向
D．④可能是向心加速度的方向
3．
（4 分）以下四种情境中，物体 a 机械能守恒的是：（不计空气阻力）
（
A．
B．
物块 a 沿固定斜面匀速下滑
物块 a 沿粗糙的圆弧面加速下滑
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）
）
C．
摆球 a 由静止释放，自由摆动
D．
小球 a 由静止释放至运动到最低点过程
4．
（4 分）如图，卫星 a 和 b，分别在半径相同的轨道上绕金星和地球做匀速圆周运动，已
知金星的质量小于地球质量。则（
）
A．b 的角速度更大
B．b 的周期更大
C．a、b 的线速度大小相等
D．a、b 的向心加速度大小相等
5．
（4 分）质量为 2000kg 的汽车在水平路面上匀加速启动，阻力恒为 1000N，t＝20s 时发
动机达到额定功率，此后，功率保持不变，其运动的 v﹣t 图象如下。下列说法正确的是
（
）
A．在 t＝40s 时汽车达到最大速度
B．汽车的额定功率为 20000W
C．匀加速阶段，汽车的加速度大小为 1m/s2
D．加速过程中，汽车的牵引力一直在增大
第 2 页（共 25 页）
6．
（4 分）如图，半径为 R 的大圆环通过细轻杆固定在竖直平面内，质量为 m 的小环（可
视为质点）套在大环上，从大环的最高处由静止滑下。不计一切摩擦，以大环底所在的
水平面为参考平面，重力加速度为 g。则小环（
）
A．在任何位置的机械能均为 mgR
B．在任一直径两端的机械能之和为 5mgR
C．在任一直径两端的势能之和为 3mgR
D．在任一直径两端的动能之和为 2mgR
二、多项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分．在每小题给出的四个选项中，有
多项符合题目要求．全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选的得 0 分．
7．
（4 分）甲、乙两汽车在 t＝0 时刻并排同向行驶，它们运动的 v﹣t 图象如图所示。则（
）
A．甲的速度变化更快
B．乙的速度减小，加速度减小
C．0﹣20s 内，乙的平均速度是 25m/s
D．两汽车在 t＝20s 时再次并排行驶
8．
（4 分）如图所示，物块在水平向右推力 F 作用下沿竖直光滑圆弧轨道向上缓慢移动，下
列说法正确的是（
）
第 3 页（共 25 页）
A．F 是恒力
B．物块受到轨道的支持力逐渐增大
C．物块受到的合外力逐渐增大
D．F 与支持力的合力跟物块的重力大小相等
9．
（4 分）无人机在某段飞行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图象，图甲是沿水平方
向的 x﹣t 图象，图乙是沿竖直方向的 v﹣t 图象。在 0﹣3s 内（
）
A．无人机在水平方向做匀加速直线运动
B．无人机在竖直方向做匀加速直线运动
C．无人机的运动轨迹为抛物线
D．t＝3s 时无人机的速度大小为 5m/s
10．
（4 分）任何有质量的物体周围都存在引力场，万有引力是通过引力场发生作用的。引
入“引力场强度”A 来表示引力场的强弱和方向，质量为 m 的物体在距离地心 r 处（r
大于地球半径）受到的万有引力为 F，则地球在该处产生的引力场强度 A＝ ，以下说法
正确的是（
）
A．A 的单位与加速度的单位相同
B．A 的方向与该处物体所受万有引力的方向一致
C．r 越大，A 越大
D．m 越大，A 越小
11．
（4 分）假想这样一个情景：一辆超级小车沿地球赤道行驶，将地球看做一个巨大的拱
第 4 页（共 25 页）
形桥，桥面的半径就是地球的半径，小车重量 G＝mg，用 FN 表示地面对它的支持力。
小车（
）
A．速度越大，FN 越小
B．G 和 FN 是一对作用力与反作用力
C．速度足够大，驾驶员将处于超重状态
D．若速度达到 7.9km/s，它将离开地面，绕地球运动，成为一颗人造地球卫星（忽略空
气阻力）
12．
（4 分）起重机将质量为 m 的货物沿竖直方向匀加速提起，加速度大小为 ．货物上升
h 的过程中（已知重力加速度为 g）
（
）
A．货物克服重力做功为 mgh
B．货物的动能增加了 mg
C．合外力对货物做功为 mgh
D．货物的机械能增加了 mgh
三、填空题（本题包括 2 小题，共 17 分）．
13．
（6 分）某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力，在计算机屏幕上直接
得到摩擦力随时间变化的关系图（如图 2 所示）。装置如图 1 所示：
（1）保持接触面的压力、面积等因素不变，只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响，这
第 5 页（共 25 页）
种研究方法称为
。
（2）仅改变物块质量进行实验，得到甲、乙两图，可以判断物块质量较大的是
（填
“甲”或者“乙”
）
。
（3）图 2 中甲所用物块质量 m＝0.14kg，图中所示的最大静摩擦力为
N，物块与
木板间的动摩擦因数为
。
（保留两位有效数字，g＝9.8m/s2）
14．
（11 分）某实验兴趣小组用如图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动情况及功能
关系。
（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，
在下面的器材中，必须使用的有
A．交流电源
B．直流电源
和
C．刻度尺
。
（填选项代号）
D．秒表
（2）部分实验步骤如下：
A．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
B．接通电源，打点计时器工作稳定后释放小车
C．将纸带与小车尾部相连，小车停靠在打点计时器附近
D．打点完毕，关闭电源，更换纸带，重复操作，打出多条纸带
上述步骤的正确顺序是：
（用字母填写）。
（3）从打出的纸带中选出了一条理想纸带，纸带上点迹清晰，打点计时器所用的电源频
率是 50Hz．如图乙所示，O、A、B、C、D 是选用的计数点，测得 s1＝2.50cm、s2＝3.50cm、
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s3＝4.50cm、s4＝5.50cm。相邻两个计数点间的时间间隔是 T＝
纸带的瞬时速度大小 vB＝
m/s。小车的加速度 a＝
s：打计数点 B 时
m/s2。
（4）斜面倾角 θ＝37°，小车的质量为 0.2kg，从打下计数点 B 到 D 的过程中，小车机
械能的减小量△E＝
J（取 g＝9.8m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
。
四、计算題：本题共 3 小题，共 35 分．把解答写在答题卡中指定答题处，要求写出必要的
文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案
应明确写出数值和单位．
15．
（10 分）小明踩着滑板沿水平方向以 v0＝3m/s 的速度离开平台，假设经过 t＝0.4s 以不
变的姿势着地，如图所示，小明和滑板的总质量 m＝50kg。取 g＝10m/s2，不计空气阻力，
求：
（1）平台的高度 h；
（2）着地前瞬间速度 v 及重力的瞬时功率 P。
16．
（12 分）设想若干年后宇航员登上了火星，他在火星表面将质量为 m 的物体挂在竖直的
轻质弹簧下端，静止时弹簧的伸长量为 x，已知弹簧的劲度系数为 k，火星的半径为 R，
万有引力常量为 G，忽略火星自转的影响。
（1）求火星表面的重力加速度和火星的质量；
（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度
和周期。
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17．
（13 分）某探究小组设计了一运货装置，该装置由固定的 光滑圆弧轨道 AB 与平板小
车组成（小车与 B 点等高）
，圆弧轨道半径 r＝0.45m，小车质量 M＝10kg。质量 m＝20kg
的物块（可视为质点）从轨道顶端 A 由静止滑下，经 B 点滑上静止的小车，经过一段时
间，物块与小车相对静止，一起运动到卸货点，工人把物块取下。此后，小车撞
到挡板以原速率反弹，B 点到卸货点的距离足够大。不计小车与地面间的摩擦，g＝
10m/s2．求：
（1）物块滑到轨道底端 B 处的速率及向心力大小；
（2）物块与小车的共同速度及从开始到卸货点的过程中系统损耗的机械能；
（3）若小车长 L＝1m，工人没有及时取下物块，小车反弹后，物块以相对地面向右，大
小为 1m/s 的速度滑离小车，求物块与小车间的摩擦力大小。
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2018-2019 学年广东省深圳市高一（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分．在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求的．
1．
（4 分）下列有关能量的描述正确的是（
）
A．
“又要马儿跑得快，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律
B．工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量不守恒
C．滑块在粗糙的水平面上减速滑行，最终停了下来，动能消失，能量不守恒
D．同时做自由落体运动的物体，质量越大，势能减少越快，机械能减少也越快
【分析】自然界中存在不同形式的能量，各种不同形式的能量在一定条件下都可以相互
转化，同种形式能量也可在不同物体间进行转移，在转化和转移的过程中，能量的总量
保持不变，但是具有方向性的。
【解答】解：A、马儿跑的时候需要消耗能量，而草能够为马儿提供能量，因此“既要马
儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，故 A 正确；
B、工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，损失的转化为内能，该过程能量仍
守恒，故 B 错误；
C、滑块在粗糙的水平面上减速滑行，最终停了下来，动能减小转化为内能，能量守恒，
故 C 错误；
D、同时做自由落体运动的物体，运动的快慢与质量无关，势能减少转化为动能，机械能
不变，故 D 错误；
故选：A。
【点评】知道并理解能量的转化和守恒定律的内容，并能准确的判断出能量的转化过程
是解决该题的关键。
2 ．（ 4 分 ） 自 行 车 在 水 平 路 面 上 运 动 的 轨 迹 如 图 所 示 ， 则 （
第 9 页（共 25 页）
）
A．①可能是合外力的方向
B．②可能是速度的方向
C．③可能是加速度的方向
D．④可能是向心加速度的方向
【分析】曲线运动的速度方向是曲线上该点的切线方向，受力与方向与曲线弯曲的方向
一致。
【解答】解：A、由图可知①处向左下方弯曲，则受力的方向大体上指向左下方，不可
能沿①的方向。故 A 错误；
B、曲线运动的速度方向是曲线上该点的切线方向，所以②处速度应沿曲线切线方向。
故 B 错误；
C、由于受力与方向与曲线弯曲的方向一致，所以③的方向可能为该处的受力方向。故 C
正确；
D、由于受力与方向与曲线弯曲的方向一致，所以加速度的方向也大体上指向曲线弯曲的
方向，故④不可能为加速度的方向。故 D 错误。
故选：C。
【点评】本题关键是明确曲线运动的速度方向是轨迹上某点切线方向，受力与方向与曲
线弯曲的方向一致，基础题。
3．
（4 分）以下四种情境中，物体 a 机械能守恒的是：（不计空气阻力）
（
A．
B．
物块 a 沿固定斜面匀速下滑
物块 a 沿粗糙的圆弧面加速下滑
第 10 页（共 25 页）
）
C．
摆球 a 由静止释放，自由摆动
D．
小球 a 由静止释放至运动到最低点过程
【分析】
（1）如只有重力做功或系统内弹簧的弹力做功，则机械能守恒；
（2）如果动能和势能之和不变，则系统的机械能守恒；
【解答】解：A．物体 a 匀速下滑过程中，动能不变，重力势能减少，所以物体的机械能
减少，故 A 错误；
B．物体 a 在运动过程中摩擦力做负功，所以物体 a 的机械能减少，故 B 错误；
C．摆球自由摆动过程中，受重力和绳子的拉力作用，因为拉力和速度方向相互垂直，所
以绳子拉力不做功，只有重力做功，故摆球 a 的机械能守恒，故 C 正确；
D．小球由静止向下运动过程中，弹簧的形变量逐渐增大，所以弹性势能逐渐增大，根据
能量守恒定律知，小球 a 的机械能逐渐减小，故 D 错误；
故选：C。
【点评】知道机械能是否守恒可以从两方面入手，一是看是否只有重力和弹力做功，二
是看动能和重力势能之和是否不变；
4．
（4 分）如图，卫星 a 和 b，分别在半径相同的轨道上绕金星和地球做匀速圆周运动，已
知金星的质量小于地球质量。则（
）
A．b 的角速度更大
B．b 的周期更大
C．a、b 的线速度大小相等
D．a、b 的向心加速度大小相等
第 11 页（共 25 页）
【分析】万有引力提供圆周运动的向心力，解出角速度、周期、速度、向心加速度的表
达式，根据表达式讨论即可。
【解答】解：卫星绕星球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，
＝ma，解得角速度
m
速度 a＝
，周期 T＝2
＝mω2r＝m
，线速度 v＝
＝
，向心加
，分析题意可知，金星的质量小于地球质量，则 b 的角速度大，b 的周期小，
b 的线速度大，b 的向心加速度大，故 A 正确，BCD 错误。
故选：A。
【点评】卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，列式讨论是解决本题的关键，要能
根据题意选择恰当的向心力的表达式。
5．
（4 分）质量为 2000kg 的汽车在水平路面上匀加速启动，阻力恒为 1000N，t＝20s 时发
动机达到额定功率，此后，功率保持不变，其运动的 v﹣t 图象如下。下列说法正确的是
（
）
A．在 t＝40s 时汽车达到最大速度
B．汽车的额定功率为 20000W
C．匀加速阶段，汽车的加速度大小为 1m/s2
D．加速过程中，汽车的牵引力一直在增大
【分析】由图象可求出匀加速过程的牵引力大小，匀加速阶段最后时刻，功率达到最大
功率，根据 P＝Fv 求出额定功率大小，由速度﹣时间图象的斜率表示加速度求出匀加速
阶段的加速度大小，匀加速度阶段，牵引力大小不变，功率达到额定功率后，根据功率
不变，由
分析牵引力的大小变化情况。
【解答】解：AD．匀加速阶段，加速度不变，牵引力不变，汽车功率达到额定功率后，
第 12 页（共 25 页）
由于速度增大，功率保持不变，由
可知牵引力在减小，所以汽车以后做加速度减小
的加速运动，速度达到最大时，开始做匀速直线运动，所以可知速度达到最大时，对应
的时刻一定在 t＝40s 时之后，故 AD 错误；
B．由图可知汽车的最大速度为 vm＝20m/s，当速度达到最大时，牵引力与阻力平衡，所
以额定功率为：Pm＝fvm＝1000×20W＝20000W，故 B 正确；
C．由速度﹣时间图象的斜率表示加速度可得在匀加速阶段，汽车的加速度大小为：
，故 C 错误。
故选：B。
【点评】在分析时，一定分析清楚汽车所处的运动过程及运动性质，要弄清楚各过程中，
物理量的变化与不变的情况，结合物理规律进行分析，注意匀加速过程的最后时刻的特
点。
6．
（4 分）如图，半径为 R 的大圆环通过细轻杆固定在竖直平面内，质量为 m 的小环（可
视为质点）套在大环上，从大环的最高处由静止滑下。不计一切摩擦，以大环底所在的
水平面为参考平面，重力加速度为 g。则小环（
）
A．在任何位置的机械能均为 mgR
B．在任一直径两端的机械能之和为 5mgR
C．在任一直径两端的势能之和为 3mgR
D．在任一直径两端的动能之和为 2mgR
【分析】
（1）小环在运动过程中只有重力做功，所以小环的机械能守恒；
（2）找到小环在初位置的机械能，则任意位置的机械能都等于初位置的机械能；
【解答】解：A．小环在运动过程中受重力和大环的弹力，弹力不对小环做功，只有重力
做功，所以小环在运动过程中机械能守恒；小环初始位置的机械能为 E＝2mgR，故任意
位置小环的机械能都为 2mgR，故 A 错误；
B．因为任意位置的机械能为 2mgR，所以任意两个位置的机械能之和为 4mgR，故 B 错
第 13 页（共 25 页）
误；
C．令任意直径和竖直方向的夹角为 θ，则小球在该直径两端的重力势能之和为 Ep＝mg
（R﹣Rcosθ）+mg（R+Rcosθ）＝2mgR，故 C 错误；
D．因为任意直径两端的总机械能之和为 4mgR，而重力势能之和为 2mgR，所以任意直
径两端的动能之和为 2mgR，故 D 正确；
故选：D。
【点评】该题的关键是明确机械能的组成是动能和势能之和，知道机械能守恒的条件；
二、多项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分．在每小题给出的四个选项中，有
多项符合题目要求．全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选的得 0 分．
7．
（4 分）甲、乙两汽车在 t＝0 时刻并排同向行驶，它们运动的 v﹣t 图象如图所示。则（
）
A．甲的速度变化更快
B．乙的速度减小，加速度减小
C．0﹣20s 内，乙的平均速度是 25m/s
D．两汽车在 t＝20s 时再次并排行驶
【分析】加速度反映速度变化的快慢，而速度图线的斜率表示加速度，根据斜率的大小
分析速度的变化快慢。速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，根据位移关系分析
两车何时相遇。根据公式 ＝
求 0﹣20s 内乙的平均速度。
【解答】解：A、根据速度图线的斜率表示加速度，知甲的加速度比乙的大，而加速度反
映速度变化的快慢，所以甲的速度变化更快。故 A 正确。
B、乙的速度减小，做匀减速直线运动，加速度不变，故 B 错误。
C、0﹣20s 内，乙的平均速度是 ＝
＝
＝25m/s，故 C 正确。
D、两汽车在 t＝20s 时，乙的位移比甲的大，因甲、乙两汽车在 t＝0 时刻并排同向行驶，
所以两汽车在 t＝20s 时没有并排行驶，故 D 错误。
故选：AC。
第 14 页（共 25 页）
【点评】本题是速度图象的应用；解决本题的关键要理解速度时间图线表示的物理意义，
知道图线的斜率、图线与时间轴围成的面积表示的含义。
8．
（4 分）如图所示，物块在水平向右推力 F 作用下沿竖直光滑圆弧轨道向上缓慢移动，下
列说法正确的是（
）
A．F 是恒力
B．物块受到轨道的支持力逐渐增大
C．物块受到的合外力逐渐增大
D．F 与支持力的合力跟物块的重力大小相等
【分析】物块缓慢移动，处于受力平衡状态，根据平衡条件及平行四边形法则讨论即可。
【解答】解：AB、把圆弧轨道看作斜面，设斜面倾角为 θ，物块缓慢移动，处于受力平
衡状态，则 F＝Gtanθ，支持力 FN＝
，物块向上缓慢移动，θ 增大，F 增大，FN
增大，故 A 错误，B 正确。
CD、物体处于受力平衡状态，合力为零，即 F 与支持力的合力跟物块的重力等大反向，
故 C 错误，D 正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了物体的平衡条件的应用，解题的关键是受力分析写出 F 和 FN 的表达
式，根据表达式来分析。
9．
（4 分）无人机在某段飞行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图象，图甲是沿水平方
向的 x﹣t 图象，图乙是沿竖直方向的 v﹣t 图象。在 0﹣3s 内（
第 15 页（共 25 页）
）
A．无人机在水平方向做匀加速直线运动
B．无人机在竖直方向做匀加速直线运动
C．无人机的运动轨迹为抛物线
D．t＝3s 时无人机的速度大小为 5m/s
【分析】x﹣t 图象的斜率等于速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动。v﹣t 图象的
斜率表示加速度，倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动。x 方向物体的合力为零，物体
所受的合力在 y 方向。由图乙读出 3s 末外力 F 方向直线上的速度大小，根据两图象的形
状求出物体在 x 方向和 y 方向的初速度，再进行合成，求出物体 t＝3s 时刻的速度。
。
【解答】解：A、由图甲图得知，物体在水平方向做匀速直线运动，速度大小为 vx＝ ＝
m/s＝3m/s。故 A 错误；
B、由图乙知竖直方向做匀加速直线运动，所以物体所受的外力 F 竖直向上。故 B 正确。
C、根据 AB 分析初速度水平，合力向上，无人机做抛物线运动，故 C 正确；
D、
3s 末，
外力 F 方向直线上的速度大小即为 y 方向的速度大小 4m/s，合速度 v＝
＝
m/s＝5m/s。故 D 正确。
故选：BCD。
【点评】本题是运动的合成与分解问题。要知道 x、y 两个方向的分运动，运用运动的合
成法求解合运动的情况。对于位移图象与速度图象的斜率意义不同，不能混淆：位移图
象的斜率等于速度，而速度图象的斜率等于加速度。
10．
（4 分）任何有质量的物体周围都存在引力场，万有引力是通过引力场发生作用的。引
入“引力场强度”A 来表示引力场的强弱和方向，质量为 m 的物体在距离地心 r 处（r
大于地球半径）受到的万有引力为 F，则地球在该处产生的引力场强度 A＝ ，以下说法
正确的是（
）
第 16 页（共 25 页）
A．A 的单位与加速度的单位相同
B．A 的方向与该处物体所受万有引力的方向一致
C．r 越大，A 越大
D．m 越大，A 越小
【分析】引力场与电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时将它们进行类比，通
过与电场强度定义式 E＝ 类比，得出反映该点引力场强弱。运用万有引力等于重力求
出问题。
【解答】解：A．加速度
，其单位为 N/kg，所由题意可知地球在该处产生的引力
场强度 A＝ ，故其单位也为 N/kg，即两者的单位相同，故 A 正确；
B．类似于电场强度，由题意可知 A 的方向与该处物体所受万有引力的方向一致，故 B
正确；
CD．质量为 m 的物体在距离地心 r 处所受万有引力为
，根据 A＝ 可得
，
则可知 r 越大，A 越小，A 与 m 无关，故 CD 错误。
故选：AB。
【点评】将引力场与电场之间进行类比是重力和电场力的延伸，是知识和能力的迁移，
要求具有较强的思维发散能力和迁移能力，该种题型属于物理竞赛中的简单题目。
11．
（4 分）假想这样一个情景：一辆超级小车沿地球赤道行驶，将地球看做一个巨大的拱
形桥，桥面的半径就是地球的半径，小车重量 G＝mg，用 FN 表示地面对它的支持力。
小车（
）
A．速度越大，FN 越小
B．G 和 FN 是一对作用力与反作用力
第 17 页（共 25 页）
C．速度足够大，驾驶员将处于超重状态
D．若速度达到 7.9km/s，它将离开地面，绕地球运动，成为一颗人造地球卫星（忽略空
气阻力）
【分析】汽车做圆周运动，重力与支持力的合力提供向心力，应用牛顿第二定律求出支
持力；根据支持力与重力的关系判断驾驶员所处的状态。
【解答】解：A、汽车做圆周运动，由牛顿第二定律得：mg﹣FN＝m
mg﹣m
，解得：FN＝
，速度 v 越大 FN 越小，故 A 正确；
B、G 与汽车对地球的引力是作用力与反作用力，FN 与汽车对地球的压力是一对作用力
与反作用力，G 与 FN 不是一对作用力与反作用力，故 B 错误；
C、驾驶员与汽车一起做圆周运动，加速度方向竖直向下，驾驶员处于失重状态，故 C
错误；
D、当汽车的速度达到第一宇宙速度 7.9km/s，它将离开地面绕地球做圆周运动，成为一
颗人造地球卫星，故 D 正确；
故选：AD。
【点评】本题考查了圆周运动问题，分析清楚汽车的运动性质与受力情况是解题的前提
与关键，应用牛顿第二定律、掌握基础知识即可解题。
12．
（4 分）起重机将质量为 m 的货物沿竖直方向匀加速提起，加速度大小为 ．货物上升
h 的过程中（已知重力加速度为 g）
（
）
A．货物克服重力做功为 mgh
B．货物的动能增加了 mg
第 18 页（共 25 页）
C．合外力对货物做功为 mgh
D．货物的机械能增加了 mgh
【分析】由牛顿第二定律求得物体受到的合力与起重机对物体的拉力，然后利用恒力做
功的公式分别求出合力、重力和起重机拉力做的功，应用动能定理或功能关系解决各种
能量的增量。
【解答】解：A、货物上升 h，则货物克服重力做功，大小为 W＝mgh，故 A 正确；
B、由动能定理得：m h＝△Ek，则货物的动能增加了 mgh，故 B 错误；
C、由牛顿第二定律得：F 合＝m ，则合外力对货物做功为：W 合＝ mgh，故 C 正确；
D、物体的机械能增量为动能和势能增量的和，由重力做功和势能的变化关系知：△EP
＝mgh，则△E＝△EP+△Ek，解得：△E＝ mgh，故 D 正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查了恒力做功引起物体动能变化的过程，正确求出各个力做的功是关键。
是一道基础好题。
三、填空题（本题包括 2 小题，共 17 分）．
13．
（6 分）某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力，在计算机屏幕上直接
得到摩擦力随时间变化的关系图（如图 2 所示）。装置如图 1 所示：
（1）保持接触面的压力、面积等因素不变，只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响，这
种研究方法称为 控制变量法 。
（2）仅改变物块质量进行实验，得到甲、乙两图，可以判断物块质量较大的是 乙 （填
“甲”或者“乙”
）
。
（3）图 2 中甲所用物块质量 m＝0.14kg，图中所示的最大静摩擦力为 0.62 N，物块与
木板间的动摩擦因数为
0.32 。
（保留两位有效数字，g＝9.8m/s2）
第 19 页（共 25 页）
【分析】
（1）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法。
（2）根据物体刚要滑动时摩擦力的大小分析物体的质量大小。
（3）物体刚要滑动时摩擦力即为最大静摩擦力，由图直接读出。根据滑动摩擦力公式求
动摩擦因数。
【解答】解：
（1）保持接触面的压力、面积等因素不变，只研究接触面粗糙程度对摩擦
力的影响，这种研究方法称为控制变量法。
（2）仅改变物块质量进行实验，由甲、乙两图可知，乙的最大静摩擦力较大，则乙物块
质量较大。
（3）图中所示，甲的最大静摩擦力为 0.62N，滑动摩擦力 f＝0.45N
由 f＝μN＝μmg 得 μ＝
解得 μ≈0.32
故答案为：
（1）控制变量法。
（2）乙。（3）0.62（0.60～0.63）。
（3）0.32（0.28～0.35）
。
【点评】本题利用控制变量法研究研究摩擦力与哪些因素有关，要知道物体刚要滑动时
的摩擦力为最大静摩擦力。当物体相对滑动时，滑动摩擦力公式为 f＝μN。
14．
（11 分）某实验兴趣小组用如图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动情况及功能
关系。
（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，
在下面的器材中，必须使用的有 A 和 C 。（填选项代号）
A．交流电源
B．直流电源
C．刻度尺
D．秒表
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（2）部分实验步骤如下：
A．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
B．接通电源，打点计时器工作稳定后释放小车
C．将纸带与小车尾部相连，小车停靠在打点计时器附近
D．打点完毕，关闭电源，更换纸带，重复操作，打出多条纸带
上述步骤的正确顺序是： ACBD （用字母填写）
。
（3）从打出的纸带中选出了一条理想纸带，纸带上点迹清晰，打点计时器所用的电源频
率是 50Hz．如图乙所示，O、A、B、C、D 是选用的计数点，测得 s1＝2.50cm、s2＝3.50cm、
s3＝4.50cm、s4＝5.50cm。相邻两个计数点间的时间间隔是 T＝
0.1 s：打计数点 B 时
纸带的瞬时速度大小 vB＝ 0.4 m/s。小车的加速度 a＝ 1.0 m/s2。
（4）斜面倾角 θ＝37°，小车的质量为 0.2kg，从打下计数点 B 到 D 的过程中，小车机
械能的减小量△E＝ 0.0976 J（取 g＝9.8m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
。
【分析】
（1）根据实验原理找出需要的实验器材；
（2）根据实验原理确定操作过程的正误；
（3）小车做匀加速直线运动，根据位移时间公式，推导出 图象的表达式进行分析；
（4）由牛顿第二定律和功能关系求损失的机械能。
【解答】解：
（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）
、小车、平板、铁架台、导
线及开关外，还需要打点计时器所用的交流电源 A、测量位移的刻度尺 C，至于直流电
源和秒表没用，故选 AC；
（2）研究小车在斜面上的运动情况及功能关系，要先把打点计时器固定在平板上；让纸
带穿过限位孔，将纸带与小车尾部相连，小车停靠在打点计时器附近；接通电源，打点
计时器工作稳定后释放小车；打点完毕，关闭电源，更换纸带，重复操作，打出多条纸
带。综合看顺序是：ACBD；
（3）计数点间有五个间隔，所以计数间隔为 0.1s，由运动学公式求 B 点速度为：
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vB＝
＝
＝
＝0.4m/s
＝1.0m/s2。
a＝
（4）根据牛顿第二定律有：mgsinθ﹣f＝ma
将求得的加速度代入得到：f＝mgsinθ﹣ma＝0.976N
则从 B 到 D 点运动中机械能的减少量为：△E＝f（s3+s4）＝0.0976J。
故答案为：
（1）A
C；
（2）ACBD；
（3）0.1
0.4
1.0；
（4）0.0976
【点评】此题主要考查纸带的处理问题，要注意实验原理、操作细节，单位的换算；同
时注意速度﹣时间图象的应用，要明确斜率、截距的含义，加强数学知识在物理中的应
用。
四、计算題：本题共 3 小题，共 35 分．把解答写在答题卡中指定答题处，要求写出必要的
文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案
应明确写出数值和单位．
15．
（10 分）小明踩着滑板沿水平方向以 v0＝3m/s 的速度离开平台，假设经过 t＝0.4s 以不
变的姿势着地，如图所示，小明和滑板的总质量 m＝50kg。取 g＝10m/s2，不计空气阻力，
求：
（1）平台的高度 h；
（2）着地前瞬间速度 v 及重力的瞬时功率 P。
【分析】
（1）根据平抛运动知识 h＝ gt2 求解高度；
（2）根据速度的合成与分解求解瞬间速度和瞬时功率。
【解答】解：
（1）小明和滑板做平抛运动，根据平抛运动规律：
h＝ gt2＝0.8m
（2）着地前瞬间：
竖直方向的速度：vy＝gt＝4m/s
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速度为：ν＝
＝5m/s
速度与水平方向的夹角为：tanθ＝
，解得：θ＝53°
重力的瞬时功率：P＝mgvy＝2000w
答：
（1）平台的高度 h 为 0.8m；
（2）着地前瞬间速度 v 为 5m/s 及重力的瞬时功率 P 为 2000W。
【点评】此题考查平抛运动的知识，利用运动的合成和分解求解
16．
（12 分）设想若干年后宇航员登上了火星，他在火星表面将质量为 m 的物体挂在竖直的
轻质弹簧下端，静止时弹簧的伸长量为 x，已知弹簧的劲度系数为 k，火星的半径为 R，
万有引力常量为 G，忽略火星自转的影响。
（1）求火星表面的重力加速度和火星的质量；
（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度
和周期。
【分析】（1）根据胡克定律求出火星表面的重力加速度；由在火星表面上的物体所受重
力等于万有引力求出火星的质量；
（2）贴近火星表面运行的卫星，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求
出其线速度与周期。
【解答】解：
（1）当弹簧静止时，弹力等于物体的重力，根据平衡条件及胡克定律有：
kx＝mg
得火星表面的重力加速度为；
设火星的质量为 M，表面上的物体所重力与万有引力相等，则有：
得火星的质量为：
（2）设卫星的质量为 m'，万有引力提供卫星所需要的向心力，则有：
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代入火星的质量得：
根据
可得周期为：
答：
（1）火星表面的重力加速度为
，火星的质量为
；
（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，该卫星做匀速圆周运动的线速度为
，周期为
。
【点评】对于卫星问题，根据万有引力等于向心力和万有引力等于重力是最基本的思路，
关键要熟练应用，同时要掌握环绕天体绕中心天体近地飞行时所具有的特点。
17．
（13 分）某探究小组设计了一运货装置，该装置由固定的 光滑圆弧轨道 AB 与平板小
车组成（小车与 B 点等高）
，圆弧轨道半径 r＝0.45m，小车质量 M＝10kg。质量 m＝20kg
的物块（可视为质点）从轨道顶端 A 由静止滑下，经 B 点滑上静止的小车，经过一段时
间，物块与小车相对静止，一起运动到卸货点，工人把物块取下。此后，小车撞
到挡板以原速率反弹，B 点到卸货点的距离足够大。不计小车与地面间的摩擦，g＝
10m/s2．求：
（1）物块滑到轨道底端 B 处的速率及向心力大小；
（2）物块与小车的共同速度及从开始到卸货点的过程中系统损耗的机械能；
（3）若小车长 L＝1m，工人没有及时取下物块，小车反弹后，物块以相对地面向右，大
小为 1m/s 的速度滑离小车，求物块与小车间的摩擦力大小。
【分析】
（1）物块从 A 运动到 B 的过程，根据动能定理求出物块到达 B 点的速度，再根
据向心力公式求向心力大小。
（2）物块在小车上滑行过程，系统的合外力为零，系统的动量守恒，由动量守恒定律求
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物块与小车的共同速度。根据能量守恒定律求系统损耗的机械能
（3）根据动量守恒定律求出物块滑离小车时小车的速度，再根据能量守恒定律求物块与
小车间的摩擦力大小。
【解答】解：
（1）物块从 A 运动到 B 的过程，根据动能定理得：
mgr＝
﹣0
解得：v0＝3m/s
物块滑到轨道底端 B 处向心力大小为：Fn＝m
＝20×
N＝400N
（2）物块在小车上滑行过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv0＝（m+M）v
解得：v＝2m/s
损失的机械能为：△E＝ mv02﹣ （m+M）v2
解得：△E＝30J
（3）反弹时板车的速度为 vM′＝﹣2m/s，物块的速度为 vm′＝2m/s，物块滑落时的速
度 vm″＝1m/s
设此时板车的速度为 vM″，根据动量守恒定律得：
MvM′+mvm′＝MvM″+mvm″
解得 vM″＝0
根据能量守恒定律得：
﹣ MvM″2﹣ mvm″2＝fL
解得：f＝80N
答：
（1）物块滑到轨道底端 B 处的速率是 3m/s，向心力大小是 400N；
（2）物块与小车的共同速度是 2m/s，从开始到卸货点的过程中系统损耗的机械能是 30J；
（3）物块与小车间的摩擦力大小是 80N。
【点评】本题综合考查了动能定理、动量守恒定律和能量守恒定律。关键要理清物块的
运动过程，选择合适的规律进行求解。最后二、三问也可以由牛顿第二定律和运动学公
式结合求解。
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日期：2019/12/23 14:44:13 ；用户：高中 物理；邮箱：s zxdf0 022@xyh.com；学 号：26501494
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