发布时间 : 星期三 文章(3份试卷汇总)2019-2020学年北京市石景山区物理高一第二学期期末复习检测模拟试题更新完毕开始阅读
出动能的增加量，会根据纸带下降的高度求解重力势能的减小量． 四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分
19． (本题9分)如图所示的实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有：斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：
①用适当仪器测得遮光片的宽度为d；
②弹簧放在挡板 P 和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光板中心对准斜面上的A点； ③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；
④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光板中心对准斜面上的O点； ⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；
⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t； ⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。 根据实验数据做出的
11L －图象为如图所示的一条直线，并测得－L图象斜率为k、纵轴截距为 b。?t2?t2
1－L图象可求得滑块经过A位置时的速度vA=____，滑块在斜面上运动的加速度a =_____。 2?td“大于”或“小于”） （2）实验利用光电门及公式v=测量滑块速度时，其测量值____真实值（选填“等于”、。
?t（1）根据
（3）本实验中，往往使用的弹簧弹性系数较大，使得滑块从O到A恢复原长过程中弹簧弹力远大于摩擦Ep的测量值与真实值相比，力和重力沿斜面的分量，则弹簧储存的弹性势能Ep=___，测量值偏_____(填“大”或“小”)。 【答案】db 【解析】 【详解】
第一空：滑块从A到B做匀加速直线运动，设加速度为a，由于宽度较小，时间很短，所以
121kd 小于 mbd2 大 22瞬时速度接近平均速度，因此有B点的速度为：vB?2B2Ad，根据运动学公式有： ?t222avAvA12av?v?2aL，化简为2?2L?2，结合图象可得：b?2，k?2
d?tddd解得：vA?db； 第二空：由k?2a12a?kd； ，解得：2d2121mvA?mbd2； 2212mvA， 2第三空：由于弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，所以摩擦力和重力沿斜面的分量 忽略不计，根据能量守恒可得：EP?第四空：考虑摩擦力和重力沿斜面的分量，根据动能定理可得：WN?WG?Wf?而EP真?WN，摩擦力小于重力沿斜面的分量，Ep的测量值与真实值相比，测量值偏大。 20． (本题9分)已知海王星和地球的质量比M：m=16：1，它们的半径比R：r= 4：1，求： （1）海王星和地球的第一宇宙速度之比？ （2）海王星和地球表面的重力加速度之比？ 【答案】2:1,8:1 【解析】
(1)设海王星和地球的第一宇宙速度分别为V1,V,重力加速度分别为g1,g 由万有引力提供向心力得：
①
②
联立①②得，
(2)由公式得：③
④
联立③④得，
本题考查万有引力定律的应用，根据万有引力提供向心力可求得线速度表达式，作比即可，在地球表面重力等于万有引力
21． (本题9分)如图所示，板长为L，板的B端静止放有质量为m的小物体，物体与板的动摩擦因数为μ．开
始时板水平，在缓慢转过一个小角度α的过程中，小物体保持与板相对静止，则在这个过程中（ ）
A．摩擦力对小物体做功为μmgLcosαsinα B．合力对小物体做功为mgLsinα C．弹力对小物体做功为0 D．板对小物体做功为mgLsinα 【答案】（1） WG =\【解析】
A、B、摩擦力的方向与木块运动的方向垂直，则摩擦力不做功，故A错误；滑块受重力、支持力和静摩擦力，重力做功为-mgLsinα，摩擦力不做功，合外力做功为零，根据动能定理，有：WG+Wf+WN=0；故WN=mgLsinα，故BC错误；摩擦力不做功，故板对滑块做的功等于支持力的功，即为mgLsinα，故D正确；故选D．
22．如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆OMN，它的上端固定在坐标原点O处且与x轴相切．OM和MN段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于M点，OM段所对应的曲线方程为y?(2)Wf = 0 (3) W板= mglsin
52x.一根套在直杆MN上的轻弹簧下端固定在N点，其原长比杆MN的长度短．可视为质9点的开孔小球(孔的直径略大于杆的直径)套在细杆上．现将小球从O处以v0＝3m/s的初速度沿x轴的正方向抛出，过M点后沿杆MN运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达M点．已知小球的质量0.1kg，M点的纵坐标为0.8m，小球与杆间的动摩擦因数μ＝
1，g取10m/s2.求： 6
(1) 上述整个过程中摩擦力对小球所做的功Wf； (2) 小球初次运动至M点时的速度vM的大小和方向； (3) 轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能Epm.
【答案】（1）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5 m/s，vM的方向与x轴正方向成夹角θ＝53°；（3）Epm＝5.625J 【解析】 【详解】
1mv02，代入数据解得Wf＝－1.25J． 2125(2) 假设小球抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律可得x＝v0t，y＝gt，代入数据解得：y＝x2，与
29(1) 对题述过程由动能定理得：WG＋Wf＝0－
OM曲线方程一致，说明小球在OM段运动过程中与细杆OM无摩擦，做平抛运动：由动能定理WG＝
11mvM2－mv02，代入数据解得vM＝5 m/s，由运动的合成和分解可得vM的方向与x轴正方向夹角的余
22v03弦值：cos θ＝＝，即θ＝53°.
vM5(3)小球从M点开始直至小球被弹回M点的过程中，摩擦力所做的功Wf1，－2Wf1＝0－Wf＝－1.25 J，又由Wf＝－μmgxmcos θ得，小球下滑的最大距离xm＝6.25 m
在小球从M点开始直至将弹簧压缩到最短过程中，由动能定理得：mgxmsin θ＋Wf1＋W弹＝0－1mvM2，求得21mvM2，又根据功能关系得Epm＝－W弹，代入数据解得Epm＝5.625 J．
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