2015届物理培尖训练题(三)
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1 2015届物理培尖训练题（三）
刘凤莲 2014.12.1
一.选择题（每小题6分，共48分。下列1－5题为单选题，6－8题为多选题，请将正确
答案的序号填涂在答题卡上）
1．一截面呈圆形的内壁光滑细管被弯成一个半径为R的大圆环，并固定在竖直平面内．在管内的环底A处有一质量为m、直径比管径略小的小球，小球上连有一根穿过位于环顶B处管口的轻绳，在水平外力的作用下小球以恒定的速率从A点运动到B点，如图所示，忽略内外侧半径差别（小球可看作质点），此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 （ D ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先减小，后增大 D．先增大，后减小
2．地面上静止的货物，在竖直向上的拉力F作用下吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v2－x图像如图所示（重力加速度取g=10 m/s2）．以下判断正确的是 （ C ）
A．前3 m内货物处于失重状态
B．最后2 m内货物只受重力作用
C．前3 m内与最后2 m内货物的受到的拉力大小之比为22：17
D．前3 m内与最后2 m内货物的受到的拉力大小之比为12：7
3．如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一竖直挡板挡住．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法正确的是（ D ）
A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零
B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零
C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma
D．若F增大，斜面对球的弹力仍然保持不变
4.如图所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ，最后直到板竖直，此过v2/(m2·s-2)
x/2
程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是图中的（ C ）
5.太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Glicsc581”运行的行星“Gl-581c”却很值得我们期待。该行星的温度在0℃到40℃之间，质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。“Glicsc581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则（ B ）
A．在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同
B．如果人到了该行星，其体重是地球上的322倍
C．该行星与“Glicsc581”的距离是日地距离的36513倍
D．由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短
6．如图所示，在光滑水平面上，质量相同的物块A和B，用一轻弹簧相连接，处于静止状态。假设物块A、B运动时弹簧始终在弹性限度范围内。现在物块A上施加一个水平恒力F，经过一段时间，A、B速度第一次相等。在这一过程中，下列说法中正确的是（ CD ）
A．当A、B加速度相等时，系统机械能最大
B．当A、B速度相等时，A的速度达到最大
C．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大
D．当A、B速度相等时，弹性势能最大
7．如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的光滑小滑轮，一端系有质量为m=6 kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°， 绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50 N，作用在物块2的水平力F=20 N，整个系统平衡，g=10 m/s2，则以下说法正确的是（ BC ）
A．3与桌面之间的摩擦力是20 N B．2对3摩擦力水平向右
C．物块3受6个力作用 D．物块2受4个力作用
8．如图所示，运动员在粗糙塑胶跑道上负重起跑训练．较粗轻质弹性橡皮条一端跨套在运动员的腰上，另一端系住加重汽车轮胎上，起跑过程可简化如下：运动员起跑拉动橡皮条使其变长，稍后轮胎在橡皮条牵引下开始运动，最后轮胎与运动员一起运动．在负重起跑时，橡皮条从原长拉伸到最长过程中，下列说法正确的是 （ BC ）
A．橡皮条增加的弹性势能等于轮胎动能的增加量
B．橡皮条对轮胎做的正功大于轮胎动能的增加量
C．人和轮胎对橡皮条做的总功等于橡皮条弹性势能的增加
D．橡皮条克服人的拉力做的功等于橡皮条弹性势能的增加 F
B A 3 二．填空题（每空2分，共18分）
9．在做“探究求合力的方法”实验时，实验桌上已有的器材如图所示，其中不需要的器材是
．
10．利用下图装置可以做力学中的许多实验，
（1）以下说法正确的是______．
A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B．用此装置“探究加速度a与力F的关系” 每次改变砝码及砝码盘总质量之后，不需要重新平衡摩擦力
C．在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
D．用此装置探究“探究功与速度变化的关系”实验时，不需要平衡小车运动中所受摩擦力的影响．
（2）本装置中要用到打点计时器，如图所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是 ．
A．交流220V B．直流220V
C．交流4—6V D．直流4—6V
（3）在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图．已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上，则此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为 m/s．（结果保留2位有效数字）
11．某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系．实验装置如图所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x．测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，重力加速度取9.80 m/s2）．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm． 4
（1）将表中数据补充完整：①________；②________．
P1 P2 P3 P4 P5 P6
x0（cm） 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01
x（cm） 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41
n 10 20 30 40 50 60
k（N/m） 163 ① 56.0 43.6 33.8
28.8
1k（m/N）
0.0061 ② 0.0179 0.0229 0.0296 0.0347
（2）以n为横坐标，1k为纵坐标，在答题卷给出的坐标纸上画出1k－n图像．
（3）题（2）图中（见答题卡）画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k＝_____N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0（单位为m）的关系的表达式为k＝_____N/m．
三．计算题：（13＋13＋16＝42分，要求每题要有必要的文字说明和解题步骤，只有结果没有过程不得分）
12．如图所示（1），在粗糙的水平地面上，放有一块质量为m=1 kg，初速度为v0的木块，现在加水平恒力F，方向与初速度的方向在同一条直线上，通过实验发现不同的F，物块在地面运动的时间t不同，且当－2 N≤F＜2 N时，1/t与F的关系如图（2）所示（设v0的方向为正、滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g=10 m/s2），则
（1）物块的初速度为多少？
（2）物块与地面间的动摩擦因素为多少？
（3）物块运动的时间t可能等于0.4 s吗？说明原因．
13．某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，它由细圆管弯成，固定在竖直平面内．左右两侧的斜直管道PA与PB的倾角、高度、粗糙程度完全相同，管口A、B两处均用很小的光滑小圆弧管连接（管口处切线竖直），管口到底端的高度H1=0.4 m．中间“8”字型光滑细管道的圆半径R=10 cm（圆半径比细管的内径大得多），并与两斜直管道的底端平滑连接．一质量m=0.5 kg的小滑块从管口 A的正上方H2=5 m处自由下落，滑块第一次到达“8”字型管道顶端时对轨道v0
F
图（1）
图（2） F/N t -1/（s－1）
O 2 1
-2 5
外侧Q点的压力大小为F=455 N．此后小滑块经“8”字型和PB管道运动到B处竖直向上飞出，然后又再次落回，如此反复．小滑块视为质点，忽略小滑块进入管口时因碰撞造成的能量损失，不计空气阻力，且取g=10 m/s2．求：
（1）滑块第一次由A滑到P的过程中，克服摩擦力做功；
（2）滑块第一次离开管口B后上升的高度；
（3）滑块能冲出槽口的次数．
14．有人设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米颗粒．颗粒在电离室中电离后带正电，电量与其表面积成正比．电离后，颗粒缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I（加速距离极短，忽略此过程中重力的影响），再通过小孔O2射入匀强电场区域II，区域II中极板长度为l，极板间距为d．收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上且到上下极板的距离相等．半径为r0的颗粒，其质量为m0、电量为q0，刚好能沿O1O3直线射入收集室．（234,34rSrV＝＝球球）试求：
（1）图中区域II的电场强度；
（2）半径为r的颗粒通过O2时的速率；
（3）落到区域II中的下极板上的颗粒半径．
6
2015届培尖物理训练题（三）答题卡
班级 姓名
一、选择题（每小题6分，少选但无错的计3分。多选、错选都不计分，共48分）
二．实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分）
9． ．
10．（1） ；
（2） ；
（3） ．
11．（1）① ② ；
（2）如图所示
（3） 、 ．
三．计算题（13＋13＋16＝42分，要求每题要有必要的文字说明和解题步骤，只有结果没有过程不得分）
12.解：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
