精品解析：江西省临川一中，临川一中实验学校2019-2020学年高一下学期分班考试物理试题

临川一中 临川一中实验学校 2019-2020学年度下学期分班考试 高一年级物理试卷 卷面满分：100分 考试时间：100分钟 一、选择题（每题4分，共计40分。其中1-7题为单选题，8-10为多选题，全部选对得4分，选对但不选全得2分，有选错或者不答得0分） 1. 下列关于动量和动能说法正确的是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体动量不变 B. 物体速度发生改变，其动能必然改变 C. 动量相同的两物体，质量越大其动能越大 D. 动能相同的两物体，质量越大其动量越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动的物体速度大小一定，方向发生变化，则该物体的动量大小一定，方向也发生变化，故A错误； B．物体速度发生改变，当物体速度大小一定，方向发生变化时，物体的动能不变，故B错误； C．根据， 解得 可知，动量相同的两物体，质量越大其动能越小，故C错误； D．结合上述解得 可知，动能相同的两物体，质量越大其动量越大，故D正确。 故选D。 2. 某同学这样来计算第一宇宙速度：，这一结果与正确值相差很大，这是由于他在近似处理中错误地假设了(　　) A. 卫星的周期等于地球自转的周期 B. 卫星的轨道是圆 C. 卫星的轨道半径等于地球的半径 D. 卫星的向心力等于它在地面上时所受的地球引力 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】第一宇宙速度（又称环绕速度）：是指物体紧贴地球表面做圆周运动的速度（也是人造地球卫星的最小发射速度），所以做出的假设有两个：（1）卫星做匀速圆周运动；（2）贴近地面，即卫星的轨道半径等于地球半径。计算方法是 其中M是地球的质量，R是地球的半径，得 而题目中，卫星的周期不等于地球自转的周期。 本题选择错误的假设，故选A。 3. 一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 第1s末的速度为1.5m/s B. 第1s内F做的功为9J C. 前2s内F的冲量为4N ∙s D. 第2s末的动量为3 kg ∙m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．第1s末质点的速度 v1＝t1＝×1m/s＝3m/s 故A错误； B．第1s内F做的功为 选项B错误； C前2s内F的冲量为 I＝F1×t1 +F2×t2=3×1+1×1=4N∙s 故C正确； D．根据动量定理可知，第2s末的动量等于前2s内F的冲量，为4kg∙ m/s，选项D错误。 故选C。 4. 中国的高铁技术居世界领先地位，通常列车受到的阻力与速度的平方成正比，即。列车要跑得快，必须用大功率的机车牵引。若列车以的速度匀速行驶时机车的功率为P，则该列车以的速度匀速行驶时机车的功率为（　　） A. 8P B. 6P C. 4P D. 2P 【答案】A 【解析】 【详解】列车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，则有 结合功率 即 故列车的速度变为原来的2倍时，功率变为原来的8倍。 故选A。 5. 质量为m的无人机以恒定速率v在空中某一水平面内盘旋，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则空气对无人机的作用力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对无人机进行受力分析如图所示 则有竖直方向有 水平方向有 联立解得 故C正确。 6. 质量为m的物体，由静止开始下落了h高度，由于阻力的作用，下落的加速度为0.6g（g为重力加速度），在物体下落h的过程中，下列说法正确的是 A. 物体的动能增加了mgh B. 物体的机械能减少了mgh C. 物体克服阻力做功为mgh D. 物体的重力势能减少了mgh 【答案】A 【解析】 【详解】A、物体的动能变化等于合外力做的功，所以，A正确 B、物体的机械能变化等于除重力、系统内弹力以外的力做的功，所以，B错误 C、根据题意可知，，物体克服阻力做的功为0.4mgh.故C错误 D、重力势能的变化等于重力做功的相反数，，D错误 7. 如图所示，竖直放置的半圆形轨道半径为R，与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。小球以初速度水平向左运动，在半圆形轨道BC之间运动时没有脱离轨道，则小球的初速度不可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】第一种情况：小球能通过最高点，则小球在半圆形轨道BC之间运动时没有脱离轨道，此时对应的临界状态为轨道对小球的支持为零，仅由重力提供向心力，则有 解得 从A到C，根据机械能守恒定律有 解得 第二种情况：小球不能过最高点，则小球最多只能上升到与圆心等高处，速度恰好为零，根据机械能守恒定律有 解得 综上分析，可知小球在在半圆形轨道BC之间运动时没有脱离轨道，则小球的速度的范围为或 故，，是可能的速度，是不可能的速度。 本题不可能的，故选C。 8. 2019年1月3月，嫦娥四号成功着陆在月球背面。如图所示，嫦娥四号在着陆之前，先沿地月转移轨道奔向月球，在P点进行第一次变轨后被月球捕获，进入椭圆轨道I绕月飞行。此后卫星又在P点经过两次变轨，在圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。下外说法正确（　　） A. 第一次变轨卫星需在P点减速，后两次变轨卫星需在P点加速 B. I、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上机械能最小 C. I、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上周期最大 D. 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时加速度等于沿轨道I运动到P点时的加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．卫星三次变轨都应该是在P点减速做向心运动，选项A错误； B．三次变轨机械能均减小，即I、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上机械能最小，选项B正确； C．根据开普勒第三定律可知，Ⅲ轨道上半长轴最小，可知I、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上周期最小，选项C错误； D．根据 可知，卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于沿轨道I运动到P点时的加速度，选项D正确。 故选BD。 9. 质量为m的物体在竖直向上的力F以及重力作用下从空中某处由静止开始运动，其机械能随位移变化关系图像如图所示，图中过程的图线为曲线，过程的图线为与x轴平行的直线，则下列说法中正确的是（　　） A. 物体开始运动方向可能是竖直向下 B. 过程F在减小 C. 过程物体加速度逐渐减小到0后保持不变 D. 过程物体加速度是g 【答案】BD 【解析】 【详解】A．过程中，机械能增大，则拉力做正功，所以物体向上做加速运动，故A错误。 B．力F做功等于机械能的变化量，则E-x图像的斜率大小等于F，可知过程中图像的斜率减小，可知力F减小，故B正确； CD．过程中，开始拉力大于重力，加速度方向向上，逐渐减小，然后过程中拉力为零，加速度为向下的g不变，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，质量为M、长度为L的长木板置于光滑的水平面上，质量为m的小物块由长木板的最左端开始在外力的控制下以恒定的速度水平向右运动，经过一段时间，物块和长木板达到相对静止，此时物块刚好处在木板中点，已知，重力加速度为g，在上述过程中，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对木板所做的功小于物块克服摩擦力所做的功 B. 系统产生的热量为 C. 外力对物体做功为 D. 如果木板与地面之间的动摩擦因数为0.4，则物块一定能运动到木板的最右端 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．当物块到达木块的正中间时，物块的位移 木块的位移 物块相对木板的位移 根据 得木板的位移 设物块与木板间的摩擦力大小为f，可知产生的热量 摩擦力对木板所做的功为 物块克服摩擦力所做的功 因为 所以 即摩擦力对木板所做的功小于物块克服摩擦力所做的功，故A正确，B错误； C．外力做的功等于系统动能增加量与产生的热量之和，故 故C正确； D．如果木板与水平面间有摩擦，木板与水平面间的动摩擦因数越大，物块越易从木板右端滑下，所以当物块滑到木板右端两者刚好共速时，满足物块能运动到木板的最右端条件的动摩擦因数最小，设为，设物块与木板间的动摩擦因数为，对木板，由牛顿第二定律得 木板的位移， 对物块有， 又B选项中有 联立得 则满足物块能运动到木板的最右端条件的动摩擦因数应大于，所以当木板与水平面间的动摩擦因数为0.4时，物块一定能运动到木板的最右端，故D正确。 故选ACD。 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 在“探究碰撞中的不变量”实验中，小李同学猜测碰撞中的不变量是速度与质量的乘积之和，并采用了如下的实验装置来验证猜想。 A．用天平称量出两个小球的质量分别为、。已知，将一斜槽固定在桌边，使槽的末端点的切线是水平的； B．在白纸上记下铅垂线所指的位置O。先不放上被碰小球，让入射小球（半径相同）从斜槽上某一高处滚下，重复10次。用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心Q就是小球落点的平均位置； C．再把被碰小球放在斜槽前端边缘处，让入射小球从原来的高度滚下，与被碰小球碰撞。重复实验10次。用同样的方法标出碰撞后入射小球的落点的平均位置P和被碰小球的落点的平均位置R； D．线段OR的长度是被碰小球飞出的水平距离；OP是碰撞后入射小球飞行的水平距离；OQ是不发生碰撞时入射小球飞行的水平距离。把得到的数据填入表格中。 （1）下列说法中正确的是_________ A. 斜槽末端的切线必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 同一组实验可以不从同一高度释放 D. 实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面高度 （2）不考虑小球半径，若所得数据满足表达式__________________，（用题中所给的符号和字母表示）则能说明在实验误差允许范围内，碰撞中的不变量是速度与质量的乘积之和。 （3）小王同学在小李同学的实验装置基础上进行了如下改进，将一个斜面一端搭在斜槽末端，另一端置于地面C。重复上述实验，用同样的方法标出不发生碰撞时入射小球落点的平均位置E，碰撞后入射小球的落点的平均位置D和被碰小球的落点的平均位置F，用刻度尺测量线段ND、NE、NF的长度。若所得数据满足__________________（用题中所给的符号和字母表示）则同样可以说明在实验误差允许范围内，碰撞中的不变量是速度与质量的乘积之和。 【答案】（1）AD （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．本实验要通过平抛运动验证动量守恒定律，所以轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，故A正确； B．斜槽不光滑，只要从同一高度释放，每次摩擦力做的负功相同，小球到达轨道末端速度依然相同，所以轨道不需要光滑，故B错误； C．为了保证两次入射小球到达轨道末端具有相同的速度，同一组实验入射小球需从同一位置由静止释放，故C错误； D．小球离开轨道后做平抛运动，小球的运动时间相等，水平位移与初速度成正比，实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面的高度，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 根据平抛运动规律，竖直方向，有 水平方向，有 解得 小球均从相同高度平抛，且要验证的表达式为 代入数据得 【小问3详解】 碰撞前，小球1落在图中E处，设其水平初速度为v0，小球1和小球2发生碰撞后，小球1的落点在D处。设其水平初速度为v1，小球2的落点是图中F处，设其水平初速度为v2，设斜面BC与水平面的倾角为，由平抛运动规律，竖直方向 水平方向，有 解得，， 可见速度正比于沿斜面的距离，所以只要验证。 12. 利用如图甲所示实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能转化问题。 （1）实验操作步骤如下： A．按实验要求安装好实验装置； B．使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后释放纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点； C．图乙为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…. （2）已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为______，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为______，减少的重力势能为______； （3）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据数据在图丙中已绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94 J/m，请计算图线Ⅱ的斜率k2=______J/m（保留三位有效数字）。重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为______ （用k1和k2表示）。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 2.80（填均可） ⑤. 【解析】 【分析】 【详解】（1）使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后释放纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点． （2）[1][2][3]重物下落到B点时的速度大小为，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为 减少的重力势能为． （3）[4][5]取打下O点时重物的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等，而图线的斜率不同，原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功．根据图中的数据可以计算图线Ⅱ的斜率 根据动能定理得，图线Ⅰ斜率绝对值 图线Ⅱ斜率，知，则阻力．所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为． 三、解答题（共4小题，共计44分。第13题8分，第14题10分，第15题12分，第16题14分） 13. 宇航员在某星球表面使一个小球以初速做竖直上抛运动，经过时间t后小球落回星球表面。已知该星球可看做均匀球体，其半径为R，万有引力常量为G。求： （1）该星球的第一宇宙速度v。 （2）该星球的密度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设星球质量为M，卫星质量为m，对环绕该星球表面做圆周运动的卫星有 设星球表面重力加速度为g，根据竖直上抛运动有 联立得 【小问2详解】 因为 在星球表面有 联立解得 14. 如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R，C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）未拉A时，B对C的作用力大小F； （2）满足题中条件，μ的最小值μmin。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）C受力平衡，如图所示 根据平衡条件可得 解得C受到B作用力的大小为 （2）C恰好降落到地面时，B对C支持力最大为Fm，如图所示 则根据力的平衡可得 解得 所以最大静摩擦力至少为 B对的面的压力为 B受地面的摩擦力为 根据题意有 解得 所以动摩擦因数的最小值为 15. 如图所示，固定光滑长斜面倾角为，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与套在光滑水平杆上的小球C相连，A、B、C的质量均为，系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度且绳中无弹力。现C获得一个水平向右的初速度，当C向右运动距离时A恰好离开挡板。已知重力加速度大小为，求： （1）C物体向右运动位移大小时，B的速度大小。 （2）若C物体从图示位置在某外力的控制下以的速度向右匀速运动，在0到位移大小内，该外力做功大小W（小数点后保留一位）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设此时C的速度，绳与竖直方向夹角为α，则 解得；所以 弹簧初始压缩 之后拉伸 所以 弹力做功为零。初末位置，BC连接体机械能不变，则 解得 小问2详解】 对C根据动能定理有 对B有 可得 16. 如图所示，质量的物块（可视为质点）以的速度从右侧皮带轮最高点向左滑上足够长的水平薄传送带，传送带以的速度顺时针匀速运动，物块与传送带之间的动摩擦因数。倾角为的固定斜面上静置一质量为的薄木板，木板的长度为，物块与木板之间的动摩擦因数，木板与斜面之间的动摩擦因数，斜面的底端固定一垂直于斜面的挡板，木板的下端距离挡板为，木板与挡板碰撞后立即粘在一起停止运动。物块离开传送带时做平抛运动，并且恰好沿斜面落在木板的顶端。设物块与木板之间、木板与斜面之间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度）求： （1）物块做平抛运动的水平位移大小S。 （2）传送带由于传送物块而多消耗的电能E。 （3）物块最终停止的位置离木板上端的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 因为传送带足够长，所以物块以从右端平抛，物块恰好沿斜面落在木板顶端 解得 根据 解得 【小问2详解】 发生相对运动的时间 则传送带由于传送物块而多消耗的电能 解得 【小问3详解】 物块到达木板上端速度，则有 解得 根据牛顿第二定律有， 解得， 设经后达到共速，则有 解得 则 在内木板发生位移 之后m、M匀速，m相对于M发生的位移 当木板粘住后，木块继续向下 物块最终停止的位置离木板上端的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 临川一中 临川一中实验学校 2019-2020学年度下学期分班考试 高一年级物理试卷 卷面满分：100分 考试时间：100分钟 一、选择题（每题4分，共计40分。其中1-7题为单选题，8-10为多选题，全部选对得4分，选对但不选全得2分，有选错或者不答得0分） 1. 下列关于动量和动能说法正确的是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体动量不变 B. 物体速度发生改变，其动能必然改变 C. 动量相同的两物体，质量越大其动能越大 D. 动能相同的两物体，质量越大其动量越大 2. 某同学这样来计算第一宇宙速度：，这一结果与正确的值相差很大，这是由于他在近似处理中错误地假设了(　　) A. 卫星的周期等于地球自转的周期 B. 卫星的轨道是圆 C. 卫星的轨道半径等于地球的半径 D. 卫星的向心力等于它在地面上时所受的地球引力 3. 一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 第1s末的速度为1.5m/s B. 第1s内F做的功为9J C. 前2s内F的冲量为4N ∙s D. 第2s末的动量为3 kg ∙m/s 4. 中国的高铁技术居世界领先地位，通常列车受到的阻力与速度的平方成正比，即。列车要跑得快，必须用大功率的机车牵引。若列车以的速度匀速行驶时机车的功率为P，则该列车以的速度匀速行驶时机车的功率为（　　） A. 8P B. 6P C. 4P D. 2P 5. 质量为m的无人机以恒定速率v在空中某一水平面内盘旋，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则空气对无人机的作用力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 质量为m的物体，由静止开始下落了h高度，由于阻力的作用，下落的加速度为0.6g（g为重力加速度），在物体下落h的过程中，下列说法正确的是 A. 物体的动能增加了mgh B. 物体的机械能减少了mgh C. 物体克服阻力做的功为mgh D. 物体的重力势能减少了mgh 7. 如图所示，竖直放置的半圆形轨道半径为R，与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。小球以初速度水平向左运动，在半圆形轨道BC之间运动时没有脱离轨道，则小球的初速度不可能为（　　） A. B. C. D. 8. 2019年1月3月，嫦娥四号成功着陆在月球背面。如图所示，嫦娥四号在着陆之前，先沿地月转移轨道奔向月球，在P点进行第一次变轨后被月球捕获，进入椭圆轨道I绕月飞行。此后卫星又在P点经过两次变轨，在圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。下外说法正确（　　） A. 第一次变轨卫星需在P点减速，后两次变轨卫星需在P点加速 B. I、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上机械能最小 C. I、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上周期最大 D. 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于沿轨道I运动到P点时的加速度 9. 质量为m的物体在竖直向上的力F以及重力作用下从空中某处由静止开始运动，其机械能随位移变化关系图像如图所示，图中过程的图线为曲线，过程的图线为与x轴平行的直线，则下列说法中正确的是（　　） A. 物体开始运动方向可能是竖直向下 B. 过程F在减小 C. 过程物体加速度逐渐减小到0后保持不变 D. 过程物体加速度是g 10. 如图所示，质量为M、长度为L的长木板置于光滑的水平面上，质量为m的小物块由长木板的最左端开始在外力的控制下以恒定的速度水平向右运动，经过一段时间，物块和长木板达到相对静止，此时物块刚好处在木板中点，已知，重力加速度为g，在上述过程中，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对木板所做的功小于物块克服摩擦力所做的功 B. 系统产生的热量为 C. 外力对物体做功为 D. 如果木板与地面之间的动摩擦因数为0.4，则物块一定能运动到木板的最右端 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 在“探究碰撞中的不变量”实验中，小李同学猜测碰撞中的不变量是速度与质量的乘积之和，并采用了如下的实验装置来验证猜想。 A．用天平称量出两个小球的质量分别为、。已知，将一斜槽固定在桌边，使槽的末端点的切线是水平的； B．在白纸上记下铅垂线所指的位置O。先不放上被碰小球，让入射小球（半径相同）从斜槽上某一高处滚下，重复10次。用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心Q就是小球落点的平均位置； C．再把被碰小球放在斜槽前端边缘处，让入射小球从原来的高度滚下，与被碰小球碰撞。重复实验10次。用同样的方法标出碰撞后入射小球的落点的平均位置P和被碰小球的落点的平均位置R； D．线段OR长度是被碰小球飞出的水平距离；OP是碰撞后入射小球飞行的水平距离；OQ是不发生碰撞时入射小球飞行的水平距离。把得到的数据填入表格中。 （1）下列说法中正确的是_________ A. 斜槽末端的切线必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 同一组实验可以不从同一高度释放 D. 实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面高度 （2）不考虑小球半径，若所得数据满足表达式__________________，（用题中所给的符号和字母表示）则能说明在实验误差允许范围内，碰撞中的不变量是速度与质量的乘积之和。 （3）小王同学在小李同学的实验装置基础上进行了如下改进，将一个斜面一端搭在斜槽末端，另一端置于地面C。重复上述实验，用同样的方法标出不发生碰撞时入射小球落点的平均位置E，碰撞后入射小球的落点的平均位置D和被碰小球的落点的平均位置F，用刻度尺测量线段ND、NE、NF的长度。若所得数据满足__________________（用题中所给的符号和字母表示）则同样可以说明在实验误差允许范围内，碰撞中的不变量是速度与质量的乘积之和。 12. 利用如图甲所示实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。 （1）实验操作步骤如下： A．按实验要求安装好实验装置； B．使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后释放纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点； C．图乙为一条符合实验要求纸带，O点为打点计时器打下的第一个点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…. （2）已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为______，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为______，减少的重力势能为______； （3）取打下O点时重物重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据数据在图丙中已绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94 J/m，请计算图线Ⅱ的斜率k2=______J/m（保留三位有效数字）。重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为______ （用k1和k2表示）。 三、解答题（共4小题，共计44分。第13题8分，第14题10分，第15题12分，第16题14分） 13. 宇航员在某星球表面使一个小球以初速做竖直上抛运动，经过时间t后小球落回星球表面。已知该星球可看做均匀球体，其半径为R，万有引力常量为G。求： （1）该星球第一宇宙速度v。 （2）该星球的密度。 14. 如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R，C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）未拉A时，B对C的作用力大小F； （2）满足题中条件，μ的最小值μmin。 15. 如图所示，固定光滑长斜面倾角为，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与套在光滑水平杆上的小球C相连，A、B、C的质量均为，系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度且绳中无弹力。现C获得一个水平向右的初速度，当C向右运动距离时A恰好离开挡板。已知重力加速度大小为，求： （1）C物体向右运动位移大小时，B的速度大小。 （2）若C物体从图示位置在某外力的控制下以的速度向右匀速运动，在0到位移大小内，该外力做功大小W（小数点后保留一位）。 16. 如图所示，质量的物块（可视为质点）以的速度从右侧皮带轮最高点向左滑上足够长的水平薄传送带，传送带以的速度顺时针匀速运动，物块与传送带之间的动摩擦因数。倾角为的固定斜面上静置一质量为的薄木板，木板的长度为，物块与木板之间的动摩擦因数，木板与斜面之间的动摩擦因数，斜面的底端固定一垂直于斜面的挡板，木板的下端距离挡板为，木板与挡板碰撞后立即粘在一起停止运动。物块离开传送带时做平抛运动，并且恰好沿斜面落在木板的顶端。设物块与木板之间、木板与斜面之间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度）求： （1）物块做平抛运动的水平位移大小S。 （2）传送带由于传送物块而多消耗电能E。 （3）物块最终停止的位置离木板上端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$