黑龙江省哈尔滨市第六中学2015-2016学年高二下学期周
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L O P
2L v／（m·s－1）
t／s 1 2 3 4 5 6 7 6
O （时间：90分钟 满分：110分）
一、选择题：本题共16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～16题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，有选错的得0分。
1．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．货物重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关
B．最后2 s内货物处于完全失重状态
C．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同
D．第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒
2．小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点（ ）
A．P球的速度一定大于Q球的速度
B．P球的动能一定小于Q球的动能
C．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
D．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
3．利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（ ）
A．1 h B．4 h C．8 h D．16 h
4．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为（
）
A．2ts B．223ts C．24ts D．28ts
5．如图所示，用长为L的轻绳把一个小球悬挂在距水平地面高为2L的O点，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且恰能通过最高点P。不计空气阻力，重力加速度为g，若小球运动到最高点时轻绳断开，则小球落到地面时的速度大小为（ ） P Q
A O
B G
O t0 2t0 t F0 2F0 F A B
α A．gL3 B．gL7
C．gL6 D．gL3
6．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）
A．速率的变化量不同
B．机械能的变化量不同
C．重力势能的变化量相同
D．重力做功的平均功率相同
7．如图所示，长l m的轻杆BO一端通过光滑铰链铰在竖直墙上，另一端装一轻小光滑滑轮。绕过滑轮的细线一端悬挂重为15 N的物体G，另一端A系于墙上，平衡时OA恰好水平。现将细线A端沿着竖直墙向上缓慢移动一小段距离，同时调整轻杆与墙面夹角，系统重新平衡后轻杆受到的压力恰好也为15 N。则该过程中物体G增加的重力势能约为（ ）
A．1.3 J B．3.2 J C．4.4 J D．6.2 J
8．如图所示，位于固定粗糙斜面上的小物块P，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面匀速上滑。现把力F的方向变为竖直向上，若使物块P仍沿斜面保持原来的速度匀速运动，则（ ）
A．力F一定变小
B．力F一定变大
C．力F的功率将减小
D．力F的功率将增大
9．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（ ）
A．x2＝5x1，v2＝3v1
B．x2＝9x1，v2＝5v1 F
P 1
2 地球 C．x2＝5x1，W2＝8W1
D．v2＝3v1，W2＝9W1
10．如图所示，两质量相等的卫星1、2绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同。用r、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有（ ）
A．T1＞T2 B．Ek 1＜Ek 2
C．S1＝S2
D．卫星1、2从相距最近至最远所经历的最短时间为21212TTTT
11．如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面，在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它沿容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（ ）
A．mRWmgRa2 B．mRWmgRa2
C．RWmgRN23 D．RWmgRN2
12．我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组由8节车厢组成，其中第1和5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（ ）
A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2
C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2
13．如图所示为一滑草场。某条滑道由上、下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。则（ ）
R
r L
O′ O A．动摩擦因数76μ
B．载人滑草车最大速度为72gh
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为g53
14．如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R＝90 m的大圆弧和r＝40
m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O′距离L＝100 m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g＝10 m／s2，π＝3.14）。那么（ ）
A．在绕过小圆弧弯道后加速
B．在大圆弧弯道上的速率为45 m／s
C．在直道上的加速度大小约为5.63 m／s2
D．通过小圆弧弯道的时间约为2.79 s
15．滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率变为v2，且v2＜v1。若滑块向上运动的位移中点为A，斜面底端重力势能为零，则（ ）
A．上升时机械能减小，下降时机械能增大
B．上升时机械能减小，下降时机械能减小
C．上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方
D．上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方
16．如图所示，固定坡道倾角为θ，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失。为使小物块制动，将轻弹簧的一端固定在水平面M处的竖直墙上。弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物块与坡道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧弹性势能的最大值为mgh
B．小物块在坡道上运动时，下滑时的加速度比上滑时的加速度小 θ
M O h
C．小物块往返运动的总路程为θcosμh
D．小物块返回坡道时所能达到的最大高度为hθμθμcos1cos1
二、非选择题：本大题共4小题，共46分。按题目要求作答。解答题应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，答案中必须明确写出数值和单位。
17．（10分）利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）（1分）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）（1分）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
（3）（4分）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△EP＝______，动能变化量△Ek＝______。
（4）（2分）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。
A．利用公式v＝gt计算重物速度 纸带
夹子
重物 打点计时器
图1 A B C
hA
hB
hC O
图2
B．利用公式v＝gh2计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦力阻力的影响
D．没有采用多次实验求平均值的方法
（5）（2分）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2－h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。
答题卡
18．（12分）如图所示，倾角为α的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上。滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行。A、B的质量均为m。撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动。不计一切摩擦，重力加速度为g。求：
（1）A固定不动时，A对B支持力的大小N；
（2）A滑动的位移为x时，B的位移大小s；
（3）A滑动的位移为x时的速度大小v。
A α B
x
