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2018北京師大附中高二（上）期中 物 理 一、單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共24分） 1.因首次比較精確地測(cè)出引力常量，被稱為“稱量地球質(zhì)量第一人”的科學(xué)家是（ ） A. 伽利略 B. 牛頓 C. 開普勒 D. 卡文迪許 2.下列關(guān)于經(jīng)典力學(xué)的說法正確的是 A. 經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、低速（遠(yuǎn)小于光速）運(yùn)動(dòng)的物體 B. 經(jīng)典力學(xué)適用于微觀、高速（接近光速）運(yùn)動(dòng)的粒子 C. 涉及強(qiáng)引力時(shí)，經(jīng)典力學(xué)同樣適用 D. 相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，表明經(jīng)典力學(xué)已被完全否定了 3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是 A. 速度大小一定是變化的 B. 速度方向一定是變化的 C. 合力一定是變化的 D. 加速度一定是變化的 4.某人平拋出一個(gè)小球，平拋的初速度為，3s末落到水平地面時(shí)的速度為，忽略空氣阻力。下列四個(gè)圖中能夠正確反映拋出時(shí)刻、1s末、2s末、3s末速度矢量的示意圖是 5.用一個(gè)水平拉力拉著一物體在水平面上繞著點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．關(guān)于物體受到的拉力和摩擦力的受力示意圖，下列四個(gè)圖中可能正確的是（ ） A. B. C. D. 6.地球的兩顆人造衛(wèi)星A和B，它們的軌道近似為圓。已知A的周期約為12小時(shí)，B的周期約為16小時(shí)，則兩顆衛(wèi)星相比 A. A距地球表面較遠(yuǎn) B. A的線速度較大 C. A的角速度較小 D. A的向心加速度較小 7.某物體m在推力F的作用下沒有運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t后（） A. 推力的沖量為零 B. 推力的沖量為Ftcosθ C. 合力的沖量為Ft D. 重力的沖量為mgt 8.如圖所示，在真空中有一對(duì)帶電的平行金屬板水平放置。一帶電粒子沿平行于板面的方向，從左側(cè)兩極板中央射入電場(chǎng)中，恰能從右側(cè)極板邊緣處離開電場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。若可以改變某個(gè)量，下列哪種變化，仍能確保粒子一定飛出電場(chǎng) A. 只減小粒子的比荷 B. 只增大電場(chǎng)強(qiáng)度 C. 只增大粒子的帶電量 D. 只減小粒子的入射速度 二、多選題（每小題4分，共16分，漏選得2分，錯(cuò)選不得分） 9.下列關(guān)于重力和萬有引力的說法，正確的是 A. 若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，物體所受重力就是地球?qū)ξ矬w的萬有引力 B. 若考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，同一物體在地球兩極受到的重力最小，在赤道受到的重力最大 C. 若考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，靜止在地球赤道上的物體所受的萬有引力就是物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力 D. 靜止在北京地面上的物體，所受萬有引力和地面對(duì)物體作用力的合力充當(dāng)物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力 10.2012年5月26日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭，成功地將“中星2A”地球同步衛(wèi)星送入太空，為我國(guó)廣大用戶提供廣播電視及寬帶多媒體等傳輸業(yè)務(wù)。下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法中正確的是 A. 可以定點(diǎn)在北京的正上方，離地心的距離按需要選擇不同的值 B. 只能定點(diǎn)在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的 C. 運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度 D. 質(zhì)量不同的地球同步衛(wèi)星，運(yùn)行速度不同 11.如圖所示，兩個(gè)小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量分別為2m和m，置于水平圓盤上。a與轉(zhuǎn)軸OO'的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。兩木塊與圓盤間的摩擦因數(shù)均為。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，則下列說法正確的是 A. a、b一定同時(shí)開始滑動(dòng) B. b一定比a先開始滑動(dòng) C. 發(fā)生滑動(dòng)前a、b所受的摩擦力大小始終相等 D. 當(dāng)時(shí)，b所受摩擦力的大小為 12.一快艇要從岸邊某一不確定位置處到達(dá)河中離岸邊100m遠(yuǎn)的一浮標(biāo)處，已知快艇在靜水中的速度圖象和水流的速度圖象如圖甲、乙所示，則下列說法中正確的是（ ） A. 快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線 B. 快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線 C. 快艇最快到達(dá)浮標(biāo)處的時(shí)間為20s D. 快艇最快到達(dá)浮標(biāo)處經(jīng)過的位移大于100m 三、實(shí)驗(yàn)題（共16分） 13.在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻在空中的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用了如圖所示的裝置。先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙。將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板遠(yuǎn)離槽口平移距離x，再次使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；再將木板遠(yuǎn)離槽口平移距離x，小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，得到痕跡C。 若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x=10.00cm，A、B間距離，B、C間距離。請(qǐng)回答以下問題（） （1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是_______ A. 斜槽軌道必須盡可能光滑 B. 每次小球均須由靜止釋放 C. 每次釋放小球的位置可以不同 （2）根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量來求得小球初速度的表達(dá)式為_________（用題中所給字母表示） （3）小球初速度的值為________m/s。 14.某學(xué)生設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)來粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式，如圖所示。細(xì)線下面懸掛一個(gè)鋼球，細(xì)線上端固定在鐵架臺(tái)上。將畫著一個(gè)圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)正好位于圓心，如果小球的向心力和合力相等，則說明向心力的表達(dá)式正確。 a. 用手帶動(dòng)鋼球，設(shè)法使它沿紙上的圓懸空做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用秒表記錄鋼球運(yùn)動(dòng)n圈所用時(shí)間t，用直尺測(cè)出紙上的圓的半徑為r，如果向心力的表達(dá)式正確，并假設(shè)鋼球質(zhì)量為m，則由向心力表達(dá)式求出來的向心力_______（用題中所給字母表示） b. 然后，測(cè)出線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，假設(shè)鋼球可看做質(zhì)點(diǎn)，從力的角度計(jì)算鋼球的合力_______（用題中所給字母表示） c. 在本實(shí)驗(yàn)中小球的質(zhì)量_________（“需要”或“不需要”）測(cè)出； 15.如圖所示，是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使塔輪、長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。塔輪至上而下有三層，每層左右半徑比分別是1：1、2：1和3：1。左右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處的層來改變左右塔輪的角速度之比。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽C處和長(zhǎng)槽的A（或B）處，A、C到塔輪中心的距離相等。兩個(gè)小球隨塔輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力大小可由塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)讀出。 （1）在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了_____來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。 A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．控制變量法 C．等效替代法 （2）用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出4格， 則皮帶連接的左右塔輪半徑之比為_______。 四、計(jì)算題（共44分） 16.如圖所示，噴出的水柱顯示了平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。若噴水口離地面的高度是0.8m，從噴水口到落地點(diǎn)的水平距離為1.2m，取，求： （1）平拋的初速度大小； （2）若噴水口的橫截面積為，求單位時(shí)間噴出水的體積Q。 17.一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，離地高度為h．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G．求： （1）地球的質(zhì)量； （2）衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度. 18.如圖所示，質(zhì)量為m的小球自由下落d后，沿豎直面內(nèi)的固定軌道ABC運(yùn)動(dòng)，AB是半徑為d的光滑圓弧，BC是直徑為d的粗糙半圓?。˙是軌道的最低點(diǎn)）．小球恰好能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力加速度為g．求： （1）小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)對(duì)軌道的壓力大小 （2）小球在BC上運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)小球做的功． 19.據(jù)統(tǒng)計(jì)人在運(yùn)動(dòng)過程中，腳底在接觸地面瞬間受到的沖擊力是人體自身重力的數(shù)倍。為探究這個(gè)問題，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用落錘沖擊的方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，即通過一定質(zhì)量的重物從某一高度自由下落沖擊地面來模擬人體落地時(shí)的情況。重物與地面的形變很小，可忽略不計(jì)。g取10m/s2。下表為一次實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)。 重物(包括傳感器)的質(zhì)量m/kg 8.5 重物下落高度H/cm 45 重物反彈高度h/cm 20 最大沖擊力Fm/N 850 重物與地面接觸時(shí)間t/s 0.1 （1）請(qǐng)你選擇所需數(shù)據(jù)，通過計(jì)算回答下列問題： a．重物受到地面的最大沖擊力時(shí)的加速度大小； b．在重物與地面接觸過程中，重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的多少倍。 （2）如果人從某一確定高度由靜止豎直跳下，為減小腳底在與地面接觸過程中受到的沖擊力，可采取什么具體措施，請(qǐng)你提供一種可行的方法并說明理由。 20.(1)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，除了類似太陽系的恒星-行星系統(tǒng)，還存在許多雙星系統(tǒng)，通過對(duì)它們的研究，使我們對(duì)宇宙有了較深刻的認(rèn)識(shí)。雙星系統(tǒng)是由兩個(gè)星體構(gòu)成，其中每個(gè)星體的線度（直徑）都遠(yuǎn)小于兩星體間的距離，一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠(yuǎn)，可以當(dāng)做孤立系統(tǒng)處理。已知某雙星系統(tǒng)中每個(gè)星體的質(zhì)量都是M0，兩者相距L，它們正圍繞兩者連線的中點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，引力常量為G。 求： ①該雙星系統(tǒng)中星體的加速度大小a； ②該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期T。 (2)微觀世界與宏觀世界往往存在奇妙的相似性。對(duì)于氫原子模型，因?yàn)樵雍说馁|(zhì)量遠(yuǎn)大于電子質(zhì)量，可以忽略原子核的運(yùn)動(dòng)，形成類似天文學(xué)中的恒星-行星系統(tǒng)，記為模型Ⅰ。另一種模型認(rèn)為氫原子的核外電子并非繞核旋轉(zhuǎn)，而是類似天文學(xué)中的雙星系統(tǒng)，核外電子和原子核依靠庫(kù)侖力作用使它們同時(shí)繞彼此連線上某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，記為模型Ⅱ。已知核外電子的質(zhì)量為m，氫原子核的質(zhì)量為M，二者相距為r，靜電力常量為k，電子和氫原子核的電荷量大小均為e。 ①模型Ⅰ、Ⅱ中系統(tǒng)的總動(dòng)能分別用EkⅠ、EkⅡ表示，請(qǐng)推理分析，比較EkⅠ、EkⅡ的大小關(guān)系； ②模型Ⅰ、Ⅱ中核外電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別用TⅠ、TⅡ表示，通常情況下氫原子的研究采用模型Ⅰ的方案，請(qǐng)從周期的角度分析這樣簡(jiǎn)化處理的合理性。  2018北京師大附中高二（上）期中物理參考答案 一、單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共24分） 1. 【答案】D 【解析】 牛頓在推出萬有引力定律的同時(shí)，并沒能得出引力常量G的具體值，G的數(shù)值于1789年由卡文迪許利用他所發(fā)明的扭秤得出，故ABC錯(cuò)誤，D正確。 故選：D。 2. 【答案】A 【解析】 【詳解】經(jīng)典力學(xué)是狹義相對(duì)論在低速（v＜＜c）條件下的近似，即只要速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速，經(jīng)過數(shù)學(xué)變換狹義相對(duì)論的公式就全部變化為牛頓經(jīng)典力學(xué)的公式，故A正確，B錯(cuò)誤；經(jīng)典力學(xué)適用弱引力作用下的物體，涉及強(qiáng)引力時(shí)，經(jīng)典力學(xué)不再適用。故C錯(cuò)誤；相對(duì)論與量子力學(xué)并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，而是在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，有各自成立范圍。故D錯(cuò)誤。 故選A。 3. 【答案】B 【解析】 【詳解】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小不一定是變化的，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向一定是變化的，選項(xiàng)B正確；物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力不一定是變化的，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度不一定是變化的，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B. 4. 【答案】D 【解析】 【詳解】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可知水平分速度不變，則v1、v2、v3的矢量末端在同一豎直線上，豎直分速度之差△v=g△t，時(shí)間間隔相等，則豎直分速度之差相等，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。 【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，會(huì)通過矢量圖表示平拋運(yùn)動(dòng)的速度，以及速度的變化。 5. 【答案】C 【解析】 試題分析：由于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以物體受到的合力方向指向圓心，合力提供的是向心力，再根據(jù)力的合成的知識(shí)可知，C中的二個(gè)力的合力才會(huì)指向圓心，而其余的三種情況下的合力都不能指向圓心，故該題選C。 考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 6. 【答案】B 【解析】 【詳解】衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球的質(zhì)量為M，有：，則得：，， ，；A衛(wèi)星的周期小于B衛(wèi)星的周期，根據(jù)上式可知，A衛(wèi)星的軌道半徑較小，距地面較近。故A錯(cuò)誤。由上式知，A衛(wèi)星的軌道半徑較小，線速度較大，故B正確。由上式知，A衛(wèi)星的軌道半徑較小，角速度較大，故C錯(cuò)誤。由上式知，A衛(wèi)星的軌道半徑較小，向心加速度較大，故D錯(cuò)誤。故選B。 【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度、角速度、周期和向心力的表達(dá)式，再進(jìn)行討論． 7. 【答案】D 【解析】 根據(jù)沖量的公式，推力的沖量為：IF=Ft，所以A B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)量定理：I合=△mv，物體沒有運(yùn)動(dòng)，則△v=0，所以I合=0，所以C錯(cuò)誤；重力的沖量為IG=mgt，所以D正確；故選D。 點(diǎn)睛：本題考查了動(dòng)量定理以及沖量的計(jì)算公式，直接應(yīng)用即可，注意沖量的方向與力的方向相同，與物體是否運(yùn)動(dòng)無關(guān)． 8. 【答案】A 【解析】 【詳解】設(shè)帶電粒子的初速度為v0，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E；根據(jù)牛頓第二定律，有?① 水平方向：L=v0t?② 豎直方向：y＝at2?③ 聯(lián)立①②③解得： 只減小粒子的比荷，豎直位移y減小，一定能飛出電場(chǎng)，故A正確；只增大電場(chǎng)強(qiáng)度，會(huì)使豎直位移y增大，粒子可能打到極板上，粒子不一定能飛出電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；只增大粒子的帶電量；會(huì)使豎直位移y增大，粒子可能打到極板上，粒子不一定能飛出電場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；只減小粒子的入射速度，會(huì)使豎直位移y變大，粒子不一定能飛出電場(chǎng)，故D錯(cuò)誤；故選A。 【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法處理，本題很容易錯(cuò)誤的理解為先經(jīng)過加速電場(chǎng)后經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，審題時(shí)一定要細(xì)心，題目要多讀幾遍。 二、多選題（每小題4分，共16分，漏選得2分，錯(cuò)選不得分） 9. 【答案】AD 【解析】 【詳解】若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，物體所受重力就是地球?qū)ξ矬w的萬有引力，選項(xiàng)A正確；若考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，同一物體在地球兩極受到的重力最大，在赤道受到的重力最小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，靜止在地球赤道上的物體所受的萬有引力與地面的支持力的合力就是物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；靜止在北京地面上的物體，所受萬有引力和地面對(duì)物體作用力的合力充當(dāng)物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力，選項(xiàng)D正確；故選AD. 10. 【答案】BC 【解析】 【詳解】同步衛(wèi)星只能相對(duì)于赤道上某點(diǎn)靜止不動(dòng)，軌道必須在赤道上空，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度。由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值。故B正確；第一宇宙速度又叫最大環(huán)繞速度。同步衛(wèi)星的速度大約為3km/s，一定小于第一宇宙速度，故C正確；由B知同步衛(wèi)星的軌道高度相同，周期相同，故質(zhì)量不同的同步衛(wèi)星，運(yùn)行速度大小相同，故D錯(cuò)誤。故選BC。 【點(diǎn)睛】同步衛(wèi)星有三定：①定軌道；②定周期；③定速度，這三定必選牢牢的記住以方便我們快速解決問題． 11. 【答案】BC 【解析】 【詳解】根據(jù)kmg=mrω2知，小木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界角速度，b轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑較大，則臨界角速度較小，可知b一定比a先開始滑動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確。根據(jù)f=mrω2知，a、b的角速度相等，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑r與質(zhì)量m的乘積相等，可知a、b所受的摩擦力相等，故C正確。當(dāng)時(shí)，b所受的摩擦力f=m?2l?ω2=??mg，故D錯(cuò)誤。故選BC。 【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是正確分析木塊的受力，明確木塊做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力提供向心力，把握住臨界條件：靜摩擦力達(dá)到最大，物塊開始發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)． 12. 【答案】BCD 【解析】 【詳解】?jī)煞诌\(yùn)動(dòng)一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，知合加速度的方向與合速度的方向不在同一條直線上，合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤、B正確。靜水速度垂直于河岸時(shí)，時(shí)間最短。在垂直于河岸方向上的加速度a=0.5m/s2，由d=at2得，t=20s，故C正確。在沿河岸方向上的位移x=v2t=3×20m=60m，所以最終位移，故D正確。故選BCD。 【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會(huì)將快艇的運(yùn)動(dòng)分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，知道在垂直于河岸方向上的速度越大，時(shí)間越短．以及知道分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性． 三、實(shí)驗(yàn)題（共16分） 13. 【答案】 (1). 為了保證小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同； (2). ； (3). 1.00； 【解析】 （1）要保證每次拋出時(shí)的速度相等應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下并且斜槽軌道末端必須保持水平，只要做到這兩點(diǎn)，我們就能得到相等的速度，至于摩擦力不會(huì)影響這個(gè)結(jié)果。要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng),記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些 （2）水平方向上每次平移x，說明ABC三點(diǎn)的時(shí)間間隔相等設(shè)為t，由于在豎直方向上小球做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間內(nèi)走過的位移差是一個(gè)定值得，兩式可計(jì)算出v0＝。代入數(shù)據(jù)得出結(jié)果。 14. 【答案】 (1). (2). (3). 不需要 【解析】 【詳解】（1）鋼球運(yùn)動(dòng)n圈所用時(shí)間t，則周期為T=，這個(gè)實(shí)驗(yàn)中由向心力表達(dá)式求出來的向心為： （2）對(duì)小球受力分析如圖所示，則有：F合=mgtanθ=； （3）根據(jù)可知，質(zhì)量可以約去，則不需要測(cè)出小球的質(zhì)量， 【點(diǎn)睛】通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來粗略驗(yàn)證向心力表示式，培養(yǎng)學(xué)生善于分析問題與解決問題的能力，同時(shí)運(yùn)用力的合成尋找向心力的來源． 15. 【答案】 (1). B (2). 2：1 【解析】 （1）向心力和三個(gè)因素有關(guān)，所以需要控制其中兩個(gè)恒定，改變第三個(gè)量，從而來研究向心力和它們的關(guān)系，故采用了控制變量法，B正確； （2）同一條皮帶相連，則A、C線速度相同，故，根據(jù)題意可知塔輪向心力之比為1：4，并且塔輪的半徑相同，A、C轉(zhuǎn)動(dòng)和各自的塔輪角速度相同，故，可知，故． 四、計(jì)算題（共44分） 16. 【答案】（1）3m/s （2） 【解析】 【詳解】（1）水噴出后做平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向：x=v0t 豎直方向：h=gt2 解得 （2）單位時(shí)間噴出水的體積： 17. 【答案】（1） （2） 【解析】 （1）地表的物體受到的萬有引力與物體的重力近似相等即： 解得：M＝ （2）根據(jù)其中，r=R+h 解得 18. 【答案】（1）小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為5mg （2）小球在BC上運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)小球做的功為mgd 【解析】 試題分析：對(duì)AB過程由機(jī)械能守恒定律可求得B點(diǎn)的速度；由向心力公式及牛頓第二定律可求得軌道壓力；對(duì)全程由動(dòng)能定理可求得C點(diǎn)的速度及克服摩擦力所做的功． 解：小球下落到B的過程：mυ2=2mgd 解得：v= 在B點(diǎn)：T﹣mg= 得：T=5mg 根據(jù)牛頓第三定律可：Tˊ=T=5mg； 在C點(diǎn)：mg= 解得： 小球從B運(yùn)動(dòng)到C的過程：mυc2﹣mυ2=﹣mgd+Wf 解得：Wf=﹣mgd； （1）小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為5mg （2）小球在BC上運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)小球做的功為mgd 【點(diǎn)評(píng)】本題考查動(dòng)能定理的應(yīng)用，要注意正確選擇物理過程，對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)或不涉及時(shí)間的運(yùn)動(dòng)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒定律． 19. 【答案】（1）a．；b．6倍；（2）。 【解析】 試題分析：（1）a．重物受到最大沖擊力時(shí)加速度的大小為a 由牛頓第二定律：① 解得 b．重物在空中運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理② 重物與地面接觸前瞬時(shí)的速度大小 重物離開地面瞬時(shí)的速度大小 重物與地面接觸過程，重物受到的平均作用力大小為F，設(shè)豎直向上為正方向 由動(dòng)量定理③ 解得 F=510N 故 因此重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6倍。 （2）可以通過增加重物與地面接觸時(shí)間來減小沖擊力，由動(dòng)量定理Ft=Δmv可知，接觸時(shí)間增加了，沖擊力F會(huì)減小。 考點(diǎn)：牛頓第二定律，動(dòng)能定理，動(dòng)量定理。 【名師點(diǎn)晴】題中已知的是最大沖擊力，而在問題中出現(xiàn)的是平均作用力，它們是不相同的，故求平均作用力時(shí)，需要用到動(dòng)量定理，因?yàn)榘l(fā)生力的作用時(shí)，力的大小是不相等的，求這些變力的平均的大小時(shí)只有用動(dòng)能定理來解決。 20. 【答案】(1) ① ② (2) ① ②,因?yàn)镸>>m，可得TⅠ≈TⅡ，所以采用模型Ⅰ更簡(jiǎn)單方便。 【解析】 （1）①根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有： 解得 ② ②由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知， 解得 （2）①模型Ⅰ中，設(shè)電子和原子核的速度分別為v對(duì)于電子繞核的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)庫(kù)侖定律和牛頓第二定律有 解得： 模型Ⅱ中，設(shè)電子和原子核的速度分別為v1、v2，電子的運(yùn)動(dòng)半徑為r1，原子核的運(yùn)動(dòng)半徑為r2。根據(jù)庫(kù)侖定律和牛頓第二定律 對(duì)電子有：，解得 對(duì)于原子核有：，解得 系統(tǒng)的總動(dòng)能：EkⅡ=Ek1+ Ek2= 即在這兩種模型中，系統(tǒng)的總動(dòng)能相等。 ②模型Ⅰ中，根據(jù)庫(kù)侖定律和牛頓第二定律有 ，解得 模型Ⅱ中，電子和原子核的周期相同，均為TⅡ 根據(jù)庫(kù)侖定律和牛頓第二定律 對(duì)電子有， 解得 對(duì)原子核有， 解得 因r1+r2=r，將以上兩式代入，可解得 所以有 因?yàn)镸>>m，可得TⅠ≈TⅡ，所以采用模型Ⅰ更簡(jiǎn)單方便。 14 / 14