2019-2020年高一下學期期中物理試題 含解析.doc

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2019-2020年高一下學期期中物理試題 含解析 　 一、單項選擇題（本題共8小題，每道題6分，共計48分，每道題只有一個選項符合題意） 1．（6分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）下列說法中正確的是（　?。? 　 A． 物體在恒力作用不可能作曲線運動 　 B． 一個平拋物體的運動時間由拋出時的速度決定 　 C． 向心力不改變做圓周運動物體速度的大小 　 D． 人造衛(wèi)星進入軌道做勻速圓周運動時處于平衡狀態(tài)，合外力為零 考點： 物體做曲線運動的條件；向心力；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系． 分析： 物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化；一個平拋物體的運動時間由拋出點的高度決定；向心力只改變速度的方向；人造衛(wèi)星進入軌道做勻速圓周運動時只受到重力的作用． 解答： 解：A、物體在恒力作用也可能作曲線運動，如平拋運動的物體只受到重力的作用．故A錯誤； B、一個平拋物體的運動時間由拋出點的高度決定，與初速度無關．故B錯誤； C、向心力只改變速度的方向，不改變做圓周運動物體速度的大?。蔆正確； D、人造衛(wèi)星進入軌道做勻速圓周運動時只受到重力的作用，處于完全失重狀態(tài)．故D錯誤． 故選：C 點評： 本題關鍵是對質(zhì)點做曲線運動的條件的考查，掌握了做曲線運動的條件，知道向心力在圓周運動中的作用，本題基本上就可以解決了． 　 2．（6分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）如圖所示，A、B疊放著，A用繩系在固定的墻上，用力，拉著B右移，用FA、FAB和FBA分別表示繩對A的拉力、A對B的摩擦力和B對A的摩擦力，則（　?。? 　 A． F做正功，F(xiàn)AB做負功，F(xiàn)A和FBA不做功 　 B． F和FBA做正功，F(xiàn)A和FAB做負功 　 C． F做正功，其他力都不做功 　 D． F做正功，F(xiàn)AB做負功，F(xiàn)BA做正功，F(xiàn)A不做功 考點： 功的計算． 專題： 功的計算專題． 分析： B的受力情況：B向右直線運動，水平方向受到拉力和摩擦力，拉力和摩擦力不一定是一對平衡力；物體間力的作用是相互的，A對B的摩擦和B對A的摩擦是相互作用力，大小相等；功是力與力的方向位移的乘積，當兩者夾角小于90時此力做正功，當兩者夾角大于90時此力做負功． 解答： 解：由題意可知，A不動B向右運動，但均受到滑動摩擦力，則有FAB做負功，F(xiàn)做正功；由于A沒有位移，所以FA和FBA不做功．因此只有A正確；BCD均錯誤； 故選：A． 點評： （1）平衡力和相互作用力很相似，容易混淆，注意區(qū)分：相同點：大小相等、方向相反、在同一條直線上．不同點：平衡力作用在同一物體上，相互作用力作用在兩個物體上． （2）靜止不一定受到靜摩擦力，滑動不一定受到滑動摩擦力； （3）功的正負是由力與位移方向的夾角決定，當夾角小于90力做正功；當夾角大于90力做負功． 　 3．（6分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）2012年10月14日，奧地利著名極限運動員費利克斯?鮑姆加特納在美國新墨西哥州上空，從距地面高度約3.9萬米的氦氣球攜帶的太空艙上跳下，在最后幾千英尺打開降落傘，并成功著陸．假設降落傘在最后的勻速豎直下降過程中遇到水平方向吹來的風，若風速越大，則降落傘（　　） 　 A． 下落的時間越短 B． 落地時速度越大 　 C． 落地時速度越小 D． 下落的時間越長 考點： 運動的合成和分解． 專題： 運動的合成和分解專題． 分析： 將降落傘的運動分解為水平方向和豎直方向，根據(jù)豎直方向上的運動判斷運動的時間，根據(jù)平行四邊形定則判斷落地的速度． 解答： 解：A、降落傘在最后的勻速豎直下降過程中遇到水平方向吹來的風，豎直方向上仍然做勻速直線運動，根據(jù)分運動與合運動具有等時性，則下落的時間不變．故A、D錯誤． B、風速越大，降落傘在水平方向上的分速度越大，根據(jù)平行四邊形定則，知落地的速度越大．故C錯誤，B正確． 故選：B． 點評： 解決本題的關鍵知道分運動和合運動具有等時性，各分運動具有獨立性，互不干擾． 　 4．（6分）（xx?碑林區(qū)校級學業(yè)考試）一輛汽車在水平公路上轉彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小，下圖中分別畫出了汽車轉彎時所受合力F的四種方向，你認為正確的是（　?。? 　 A． B． C． D． 考點： 物體做曲線運動的條件；向心力． 分析： 汽車在水平的公路上轉彎，所做的運動為曲線運動，故在半徑方向上合力不為零且是指向圓心的；又是做減速運動，故在切線上合力不為零且與瞬時速度的方向相反，分析這兩個力的合力，即可看出那個圖象時對的． 解答： 解： 汽車從M點運動到N，曲線運動，必有些力提供向心力，向心力是指向圓心的；汽車同時減速，所以沿切向方向有與速度相反的合力；向心力和切線合力與速度的方向的夾角要大于90，所以選項ABD錯誤，選項C正確． 故答案為C． 點評： 解決此題關鍵是要沿半徑方向上和切線方向分析汽車的受力情況，在水平面上，減速的汽車受到水平的力的合力在半徑方向的分力使汽車轉彎，在切線方向的分力使汽車減速，知道了這兩個分力的方向，也就可以判斷合力的方向了． 　 5．（6分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）運動員把質(zhì)量是500g的足球由靜止踢出后，某人觀察它在空中的運動情況，估計上升的最大高度是10m，在最高點的速度為20m/s，請你根據(jù)這個估計運動員在踢足球時對足球做的功為（　　） 　 A． 100J B． 150J C． 0J D． 200J 考點： 動能定理． 專題： 動能定理的應用專題． 分析： 足球被踢出后在運動過程中只有重力做功，機械能守恒，運動員對足球做功轉化為足球的機械能． 解答： 解：運動員對球做功轉化為球的初始機械能，從球飛出到最高點，由機械能守恒可得： W=E初=mgh+mv2=0.51010J+0.5202J=150J； 運動員對足球做功為150J． 故選：B 點評： 本題考查了功能轉化和機械能守恒，要弄清功能轉化關系，應用機械能守恒即可正確解題． 　 6．（6分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）如圖所示，把質(zhì)量為m的物體置于水平圓盤上隨圓盤一起轉動，物體到圓盤圓心的距離為r，物體與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為μ，若圓盤轉動的角速度為ω時，物體與圓盤之間剛好發(fā)生相對滑動，關于物體的受力及運動以下說法正確的是（　?。? 　 A． 物體在運動過程中受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用 　 B． 若將物體的質(zhì)量變?yōu)?m，只有當圓盤轉動的角速度增加為2ω時，物體才會和圓盤發(fā)生相對滑動 　 C． 假如將物體用一根固定在圓心處的輕繩系住，則在物體與圓盤一起轉動的過程中二者之間的摩擦力可能為零 　 D． 若保持物體和圓盤相對靜止，物體允許的最大線速度為Vm= 考點： 向心力． 專題： 勻速圓周運動專題． 分析： 向心力是效果力，不是物體實際受到的力，物塊隨轉盤做圓周運動的過程中靜摩擦力提供向心力． 解答： 解：A、物體在運動過程中受到重力、支持力、摩擦力的作用，受力分析時不能說物體受向心力，故A錯誤； B、若圓盤轉動的角速度為ω時，物體與圓盤之間剛好發(fā)生相對滑動，則μmg=mω2r，若物體的質(zhì)量變?yōu)?m，則μ?2mg=2mω2r，可見圓盤轉動的角速度仍然是為ω時物體與圓盤發(fā)生相對滑動，故B錯誤； C、假如將物體用一根固定在圓心處的輕繩系住，則在物體與圓盤一起轉動的過程中還是有相對圓心向外運動的趨勢，則還是會受靜摩擦力作用，即摩擦力不可能為零，故C錯誤； D、若保持物體和圓盤相對靜止，則μmg=mω2r，v=ωr，得：v=，故D正確； 故選：D． 點評： 任何圓周運動都需要向心力，向心力是由其他的力來充當?shù)?，向心力不是一個單獨力． 　 7．（6分）（xx?盱眙縣校級模擬）我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月球經(jīng)過一年多的運行，完成了既定任務，于2009年3月1日13時13分成功撞月．如 圖為“嫦娥一號”衛(wèi)星撞月的模擬圖，衛(wèi)星在控制點處開始進入撞月軌道．假設衛(wèi)星繞月球做圓周運動的軌道半徑為R，周期為T，引力常量為G．以下說法正確的是（　　） 　 A． “嫦娥一號”衛(wèi)星在控制點處應減速 　 B． 可以求出月球對“嫦娥一號”衛(wèi)星的引力 　 C． 可以求出“嫦娥一號”衛(wèi)星的質(zhì)量 　 D． “嫦娥一號”在地面的發(fā)射速度大于11.2km/s 考點： 萬有引力定律及其應用． 專題： 萬有引力定律的應用專題． 分析： 撞月軌道是一個離月球越來越近的軌道，當萬有引力剛好提供衛(wèi)星所需向心力時 衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運動，要進入撞月軌道必須進行變軌，根據(jù)：若是供大于需 則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運動；若是供小于需 則衛(wèi)星做逐漸遠離圓心的運動，分析衛(wèi)星在控制點處應加速還是減速．研究衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式求出中心體的質(zhì)量． 解答： 解： A、撞月軌道是一個離月球越來越近的軌道，即“嫦娥一號”衛(wèi)星要做向心運動，所以“嫦娥一號”衛(wèi)星在控制點1處應減速，使得萬有引力大于所需要的向心力，做逐漸靠近圓心的運動．故A正確． B、C，設月球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m．衛(wèi)星繞月球做圓周運動時，由月球的萬有引力提供向心力，則 G=mR，則M=，可知可以求出月球的質(zhì)量． 但衛(wèi)星的質(zhì)量m約掉了，不能求出，所以不能求出月球對“嫦娥一號”衛(wèi)星的引力，故BC錯誤． D、當航天器超過第一宇宙速度達到一定值時，它就會脫離地球的引力而成為圍繞太陽運行的人造行星，這個速度就叫做第二宇宙速度，亦稱脫離速度，為11.2km/s．由于“嫦娥一號”還未超出地球引力的范圍，所以發(fā)射速度不能超過這個速度．嫦娥一號發(fā)射過程是先繞地球轉幾圈在調(diào)整到環(huán)月軌道，所以一開始發(fā)射速度只要大于7.9km/s就行了，到調(diào)整至環(huán)月軌道時再提速．故D錯誤． 故選：A． 點評： 解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力這一理論，知道若提供的萬有引力大于所需的向心力，衛(wèi)星將會做近心運動． 　 8．（6分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）如圖所示，工廠利用足夠長的皮帶傳輸機把貨物從地面運送到高出水平地面的C平臺上，C平臺離地面的高度一定．運輸機的皮帶以一定的速度v順時針轉動且不打滑．將貨物輕輕地放在A處，貨物隨皮帶到達平臺．貨物在皮帶上相對滑動時，會留下一定長度的痕跡．已知所有貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ．滿足tanθ＜μ，可以認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力（　?。? 　 A． 傳送帶對貨物做的功等于物體動能的增加量 　 B． 傳送帶對貨物做的功等于貨物對傳送帶做的功 　 C． 因傳送物體，電動機需多做的功等于貨物機械能的增加量 　 D． 貨物質(zhì)量m越大，皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱越多 考點： 功能關系；功的計算；機械能守恒定律． 分析： 物體放在皮帶上先做勻加速運動，當速度達到皮帶的速度時做勻速運動；物體勻加速運動時，物體速度增加到與傳送帶速度相同時與傳送帶一起做勻速運動；在傳送物體的過程中，電動機做的功轉化為物體的動能、重力勢能與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能；表示出物體與皮帶的相對位移，根據(jù)Q=μmgcosθ?△x表示出因滑動摩擦產(chǎn)生的熱量． 解答： 解：A、物體放在皮帶上先做勻加速運動，當速度達到皮帶的速度時做勻速運動，送帶對貨物做的功等于物體動能的增加量與重力勢能的增加量的和．故A錯誤； B、物體放在皮帶上先做勻加速運動，當速度達到皮帶的速度時做勻速運動，而傳送帶一直做勻速運動，所以物體位移的絕對值x1小于傳送帶的位移x2， 傳送帶對物體做功：W1=f?x1，物體對傳送帶做功：W2=fx2＞fx1=W1．故B錯誤； C、在傳送物體的過程中，電動機做的功轉化為物體的動能、重力勢能與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，所以電動機需多做的功大于貨物機械能的增加量．故C錯誤； D、皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱：Q=f?△x=μmgcosθ?，當傾角θ和速度v一定時，物體勻加速運動時，根據(jù)牛頓第二定律可得： μmgcosθ﹣mgsinθ=ma 解得物體的加速度為： a=μgcosθ﹣gsinθ 加速度不變，貨物質(zhì)量m越大，皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱越多．故D正確． 故選：D 點評： 本題要注意物塊在傳送帶上的運動情況，能正確對物體進行受力分析；在傳送物體的過程中，電動機做的功轉化為物體的動能、重力勢能與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，難度適中． 　 二、實驗題（本題有兩道小題，其中第9題8分，第10題10分） 9．（3分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡．為了能較準確地拙繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上（　?。? 　 A． 通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 　 B． 每次釋放小球的位置必須不同 　 C． 每次必須由靜止釋放小球 　 D． 記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴格地等距離下降 　 E． 將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線 考點： 研究平拋物體的運動． 專題： 實驗題． 分析： 保證小球做平拋運動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應連成平滑的曲線． 解答： 解：A、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運動，故A正確； B、C、因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故B錯誤，C正確； D、因平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，在相同時間里，位移越來越大，因此木條（或凹槽）下降的距離不應是等距的，故D錯誤； E、實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應連成平滑的曲線，E錯誤． 故選：AC． 點評： 解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項．在平拋運動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實驗的原理，要注重學生對探究原理的理解． 　 10．（3分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）如圖是某學生在做“研究平拋運動”的實驗時記錄的一段平拋運動的軌跡，A為物體運動一段時間后的位置，以A為坐標原點建立如圖所示坐標系，請根據(jù)圖象求出物體做平拋運動的初速度為　1.0　m/s． 考點： 研究平拋物體的運動． 專題： 實驗題． 分析： 平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上△y=gT2，求出時間間隔，再根據(jù)水平方向上的勻速直線運動求出初速度． 解答： 解：在豎直方向上△y=gT2，因此有： T===0.1s 則小球平拋運動的初速度： v0===1.0m/s． 故答案為：1.0． 點評： 研究平拋運動的方法是把平拋運動分解到水平方向和豎直方向去研究，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，兩個方向上運動的時間相同． 　 11．（2分）（xx秋?海淀區(qū)校級期末）實驗室的斜面小槽等器材裝配如圖所示．一個半徑為r的鋼球每次都從厚度為d的斜槽上同一位置滾下，經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運動．設法用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置，通過多次實驗，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置，連起來就得到鋼球從拋出點開始做平拋運動的軌跡． 該同學根據(jù)自己所建立的坐標系，在描出的平拋運動軌跡圖上任取一點P（x，y），精確地測量其坐標x、y，然后求得小球的初速度v．那么，這樣測得的平拋初速度值與真實值相比會　偏小?。ㄌ睢捌蟆?、“偏小”或“相等”） 考點： 研究平拋物體的運動． 專題： 實驗題． 分析： 平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．結合運動學公式求出初速度的大小，從而進行誤差分析． 解答： 解：根據(jù)y=得，t=，則初速度．由于坐標原點偏上，則y偏大，則測出的初速度偏?。? 故答案為：偏?。? 點評： 熟練掌握平拋運動的特點、規(guī)律是解決平拋運動知識的關鍵，注意實驗的注意事項，難度適中． 　 12．（10分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律． （1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟： A．按照圖1示的裝置安裝器件； B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上； C．用天平測出重錘的質(zhì)量； D．先接通電源開關，穩(wěn)定工作后釋放懸掛紙帶的夾子，同時打出一條紙帶； E．測量紙帶上某些點間的距離： F．根據(jù)測量結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能． 其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是：　BC　 （2）在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落， 打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖2所示．O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點巾的三個點．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，那么： ①根據(jù)圖2所得的數(shù)據(jù)，紙帶的　左　端和重物相連（填“左”或者“右”）；應取圖中O點到　B　點來驗證機械能守恒定律： ②從O點到①問中所取的點，重物重力勢能的減少量△Ep=　1.88　J，動能增加量△Ek=　1.84　 （結果取三位有效數(shù)字）；分析所得實驗數(shù)據(jù)，可以得出此實驗的結論是：　在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落的機械能守恒?。? 考點： 驗證機械能守恒定律． 專題： 實驗題． 分析： （1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，只有理解了這些才能真正了解具體實驗操作的含義； （2）重物下落時做勻加速運動，故紙帶上的點應越來越遠，根據(jù)這個關系判斷那一端連接重物． 驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△Ek=之間的關系，所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù)． 解答： 解：（1）B：將打點計時器應接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤． C：因為我們是比較mgh、的大小關系，故m可約去比較，不需要用天平，故C不需要． 該題選沒有必要進行的或者操作不當?shù)?，故選：BC． （2）重物下落時做勻加速運動，故紙帶上的點應越來越遠，故應該是左端連接重物． 驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△Ek=之間的關系，所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù)．故選B點． 減少的重力勢能為：△Ep=mgh=19.819.210﹣2=1.88J vB= 所以增加的動能為：△Ek= 有數(shù)據(jù)可知，在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落的機械能守恒． 故答案為：（1）BC；（2）①左，B；②1.88，1.84，在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落的機械能守恒． 點評： （1）只有明確了實驗原理以及實驗的數(shù)據(jù)測量，才能明確各項實驗操作的具體含義，這點要在平時訓練中加強練習． （2）運用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留 　 三、計算題（本題有三道小題，共計44分要求寫出必要的步驟） 13．（12分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）我國月球探測計劃“嫦娥工程”已經(jīng)啟動，科學家對月球的探索會越來越深入． （1）若已知地球質(zhì)量是M，月球繞地球的運動近似看做勻速圓周運動，圓周運動的軌道半徑為r，試求出月球繞地球運動的周期T； （2）若已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，在忽略月球自轉的情況下，請求出月球的質(zhì)量． 考點： 萬有引力定律及其應用． 專題： 萬有引力定律的應用專題． 分析： （1）研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式求出月球繞地球運動的周期T． （2）在忽略月球自轉的情況下，物體在月球表面上受到的重力近似等于月球的萬有引力，列式解出月球的質(zhì)量． 解答： 解：（1）月球繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，則有： G=mr 解得 T=2πr （2）在忽略月球自轉的情況下，物體在月球表面上受到的重力近似等于月球的萬有引力，則得： m′g=G 解得月球的質(zhì)量：M月= 答：（1）月球繞地球運動的周期T為2πr． （2）月球的質(zhì)量為． 點評： 對于天體運動問題，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式只能求出中心體的質(zhì)量．另外一個思路是重力等于萬有引力，得到GM=gR2，常常稱為黃金代換式． 　 14．（14分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）如圖所示，某興趣小組舉行遙控賽車比賽中，比賽要求：賽車從起點出發(fā)，沿水平直軌道運動，在B點進入半徑為R=0.32m的光滑豎直圓弧，離開圓弧后繼續(xù)在水平面上運動．已知賽車的額定功率P=10.0W，賽車的質(zhì)量m=1.0kg，在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N，AB段長L=10.0m．若賽車車長不計，空氣阻力不計，g取10m/s2． （1）若賽車在水平直軌道上能達到最大速度，求最大速度vm的大??； （2）若要完成比賽，小車到達B點時速度至少要為多少？ （3）若在比賽中賽車通過A點時速度vA=2m/s，且賽車達到額定功率．要使賽車完成比賽，求賽車在AB段通電的最短時間t． 考點： 動能定理；向心力． 專題： 動能定理的應用專題． 分析： （1）賽車到達最大速度時，牽引力等于阻力，根據(jù)：P=Fvm即可求得最大速度； （2）B向軌道的最高點運動的過程中，由于賽車進入光滑豎直圓弧，賽車與軌道之間的摩擦力等于0，所以賽車在圓軌道內(nèi)無法輸出動力，上升的過程中只有重力做功，結合物體通過圓軌道最高點的條件，即可求得賽車到達B點時的最小速度； （3）賽車通過A點時速度vA=2m/s，且賽車達到額定功率，之后賽車以恒定的功率加速，要使賽車在AB段通電的最短時間，則到達B的速度剛好是（2）中的最小速度．然后根據(jù)動能定理即可求解． 解答： 解：（1）賽車到達最大速度時，牽引力等于阻力，即：f=F 由：P=Fvm 得：m/s （2）為保證過最高點，最高點速度至少為v0： 得： 由于賽車進入光滑豎直圓弧，賽車與軌道之間的摩擦力等于0，所以賽車在圓軌道內(nèi)無法輸出動力，上升的過程中只有重力做功，運用機械能守恒，研究B點到最高點： 得：m/s （3）要使賽車完成比賽，小車能夠通過最高點即可，所以A到B的過程中，設同電的時間是t，則賽車從A到B運用動能定理得： Pt﹣FfL= 代入數(shù)據(jù)得：t=2.6s 答：（1）若賽車在水平直軌道上能達到最大速度，最大速度vm的大小是5m/s；（2）若要完成比賽，小車到達B點時速度至少要為4m/s；（3）若在比賽中賽車通過A點時速度vA=2m/s，且賽車達到額定功率．要使賽車完成比賽，求賽車在AB段通電的最短時間是2.6s 點評： 本題是力電綜合問題，關鍵要將物體的運動分為三個過程，分析清楚各個過程的運動特點和受力特點，然后根據(jù)動能定理、機械能守恒、向心力公式列式求解！ 解題的分析中要注意說明：賽車在圓軌道內(nèi)無法輸出動力，上升的過程中只有重力做功． 　 15．（8分）（xx春?渝中區(qū)校級期中）如圖所示，P是傾角為30的光滑固定斜面．勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端同定在斜面底端的固定擋板C上，另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接．細繩的一端系在物體A上，細繩跨過不計質(zhì)量和摩擦的定滑輪，另一端有一個不計質(zhì)量的小掛鉤．小掛鉤不掛任何物體時，物體A處于靜止狀態(tài)，細繩與斜面平行．在小掛鉤上輕輕掛上一個質(zhì)量也為m的物塊B后，物體A沿斜面向h運動．斜面足夠長，運動過程中B始終未接觸地面． （1）求小掛鉤不掛任何物體時彈簧的形變量； （2）求物塊A剛開始運動時的加速度大小a； （3）設物塊A沿斜面上升通過Q點位置時速度最大，求Q點到出發(fā)點的距離x0及最大速度vm： （4）把物塊B的質(zhì)量變?yōu)镹m（N＞0.5），小明同學認為，只要N足夠大，就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點時的速度增大到2vm，你認為是否正確？如果正確，請說明理由，如果不正確，請求出A沿斜面上升到Q點位置時的速度的范圍． 考點： 功能關系；胡克定律；牛頓第二定律． 分析： （1）由平衡條件求出彈簧的形變量； （2）由牛頓第二定律可以求出加速度． （3）由機械能守恒定律可以求出最大速度． （4）由機械能守恒定律求出A的速度，然后求出速度的大小范圍． 解答： 解：（1）開始時，對A，由平衡條件得：mgsin30=kx， 得：x=， （2）以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，A剛開始運動的瞬間， 由牛頓第二定律得：mg+kx﹣mgsin30=（m+m）a， 代入數(shù)據(jù)解得：a=0.5g； （3）當A受到的合力為零時速度最大，此時： mgsin30+kx′=mg， 解得：x=x′=， Q點到出發(fā)點的距離：x0=2x=； 在出發(fā)點與Q彈簧的形變量相同，彈簧的彈性勢能相等， 由機械能守恒定律得：mgx0=mgx0sin30+?2mv2， 解得，最大速度：vm=g； （4）B的質(zhì)量變?yōu)閚m時，由機械能守恒定律得： nmgx0=mgx0sin30+?（nm+m）v2， 解得：v=g， n→∞時，v=g=2vm， 由于n不會達到無窮大，因此速度不會達到2vm， 小明的說法是錯誤的，速度范圍是：0＜v＜g； 答：（1）小掛鉤不掛任何物體時彈簧的形變量； （2）物塊A剛開始運動時的加速度大小是0.5g； （3）Q點到出發(fā)點的距離是，最大速度是； （4）小明的說法是錯誤的，A沿斜面上升到Q點位置時的速度的范圍為0＜v＜． 點評： 本題考查牛頓第二定律的應用及機械能守恒定律；要分析清楚物體的運動過程，應用牛頓第二定律與機械能守恒定律可以正確解題．