精品解析：上海浦东民办未来科技学校2024-2025学年高一下学期期中物理试卷

未来科技高中部2024学年第二学期期中测试 高一 物理 试卷 考生注意： 1. 试卷满分100分，考试时间60分钟。 2. 本试卷分试题和答题纸两部分。答题前，务必在答题纸上填写班级、姓名、考号。作答必须 涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3. 本试卷标注“多选题”的试题，每小题有两个或以上的选项正确；未特别标注的选择类试题，每小题只有一个选项正确。 4、本试卷标注“计算题”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5.本卷g取10m/s2。 空投物资 空投物资是紧急救援的一项重要手段，若把投放的物体看作理想的平抛运动，即不计空气阻力。试回答下列问题。 1. 题干中理想的平抛运动是指：物体在水平方向的分运动是_____运动；在竖直方向的分运动是_____运动。 2. 若载机水平方向匀速飞行的过程中，在相等时间间隔内连续投下3箱物资。以海面为参照物，一段时间后，飞机物资的位置情况为（　　） A. B. C. D. 3. 若飞机投放某个物体的初速度大小是，时间t后落地。重力加速度用g表示。则落地前瞬间，物体的竖直分速度是____；合位移大小是____。 拖把 如图是家庭常用的拖把之一。它的脱水筒的工作原理是利用螺旋杆，使得人在把拖把杆下压的过程中，托盘带着布条快速旋转，水就会脱离。 4. 旋转脱水拖把的旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为。手握固定套杆向下运动，驱动旋转杆使拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在2s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头看作匀速转动。 （1）水被脱离的条件是水滴与布条间的粘滞力____（填“大于”、“小于”或“等于”）水滴旋转时所需要的向心力。有次在教室拖地时发现拖把的布条太干了，下一次向下按压时速度应该适当____ （填“增大”或“减小”）。细心的同学会发现布条脱水后的内外的干湿度略有区别：半径偏大的外侧布条更___（填“干”或“湿”）。 （2）下列说法正确的是___ A．拖把头转动的周期为3.5s B．拖把头转动的角速度为 C．人对拖把做的功数值上等于拖把增加的动能 D．旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为6：5 5. 小明同学在拖地时沿拖把杆方向施加一推力F，使拖把在粗糙的地板上向前做匀速直线运动。已知杆与水平面的夹角为θ，拖布与地板间的动摩擦因数保持不变，则（　　） A. 拖把受到3个力作用 B. 地面对拖把的支持力与拖把所受重力是一对平衡力 C. 拖把受到地板摩擦力的大小为Fsinθ D. 若增大夹角θ，使拖把仍做匀速直线运动，需增大推力F 6. 某同学在家中用拖把擦地板，如图所示。在布沿地面移动的过程中，拖布所受地面摩擦力的大小恒为。此过程中地面摩擦力对布做的功为（　　） A. B. C. D. 7. 某同学在水平地面上拖地时，沿拖杆方向推拖把，推力F、拖把头所受地面摩擦力f大小随时间的变化可简化为图（甲）、（乙）中的图线。已知拖把头的质量为m，拖杆重量可以忽略，拖杆与地面间的夹角θ保持不变，图中F0、f0、f1、t1、t2均为已知量，则0到t2时间内拖把头运动的位移为（　　） A. B. C. D. 锦江乐园 锦江乐园的游乐项目是初建时代相对大手笔的。它的所有项目中充满着物理学的力能科学知识点。 8. 摩天轮如图所示。在竖直平面内做速率为的匀速转动，其半径为R。质量为m的游客站在观光舱中与之保持相对静止。在位置最高点A、与圆心等高点B、最低点C三个位置中，游客受到静摩擦力的只有一处，这个位置是________；它的大小是________。 9. 如图甲所示，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中的一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离为d=4m。水平直杆边缘用长的钢绳连接的座椅，小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时钢绳与竖直方向的夹角为53°。若小张和座椅的总质量60kg，将小张和座椅看成一个质点，钢绳的重力以及空气的阻力忽略不计，g取10，则钢绳上的拉力大小为________N，小张绕转轴运动的周期为________s。 10. 娱乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。小张同学将这种情况抽象为下列的模型展开实验，如图所示，AB是倾角为37°的粗糙直轨道。BCB是光滑的圆环轨道，AB恰好在圆B点与圆弧相切，圆弧的半径为R=3m。一个质量为m=0.5kg的物体可以看作质点。从直轨道上的P点由静止释放结果，能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心等高，物体与轨道AB间的动摩擦因素为，求： （1）物体在AB段下滑时，受到的下滑力、滑动摩擦力的大小； （2）用动能定理求第一次滑至B点时速度的大小； （3）从B到E的过程中，用机械能守恒定律，求第一次到E点的速度大小； （4）第一次到E点时轨道所受的压力大小； 天体运动 哥白尼日心说的建立，开普勒行星运动三定律的面世，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什用扭秤测出了引力常量。人们得以进一步寻因重力加速度9.8m/s2的形成；道出了四季轮回的图景；遨游太空、利用太空已成为现实。引力常量用G、地球质量用M表示、月地球心距离为r，地球半径为R。 11. 根据前述事实，世界上第一个“测算”地球质量的人应该是（　　） A. 哥白尼 B. 开普勒 C. 牛顿 D. 卡文迪什 12. 若忽略地球自转的影响，赤道处的万有引力能产生的加速度大小可用公式_____来计算。由于地球自转，实际重力加速度比上式计算出来的要___。 13. 如图所示，为地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中的五个位置，分别对应我国的五个节气，下列说法正确的（　　） A. 夏至时地球公转的速度最大 B. 冬至到夏至，地球公转的速度先增大再减小 C. 从冬至到春分的时间小于地球公转周期的四分之一 D. 从冬至到春分的时间等于春分到夏至的时间 14. 如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。则下列关系正确的是（　　） A. 物体A随地球自转的角速度小于卫星B的角速度 B. 卫星B的线速度小于卫星C的线速度 C. 物体A随地球自转的向心加速度大于卫星C的向心加速度 D. 物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期 15. 我国空间站“天和”核心舱发射成功。在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动。“天和”的质量为m，离地面的高度为h，则地球对“天和”的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 汽车的变速运动 瞬时功率可以用 来计算。这用在汽车的启动与运行的计算会带来极大方便。一辆小汽车质量为2000kg，在水平路面上由静止启动，在前5s做匀加速直线运动，其v-t图像如图所示。汽车受到的阻力假设恒为2000N，汽车的额定功率为60kW。 16. 汽车在前5s内的加速度为___m/s2。汽车达到匀速运动时的速度为__m/s 17. 汽车在匀加速行驶时的牵引力___N；在第3s末的瞬时功率_____kW 18. 若汽车以额定功率启动时，则汽车做加速度___的变加速直线运动。汽车的实际输出功率主要由油门来控制。若想使汽车匀加速启动，则启动过程中的油门应该______（以上两空格均选填“越来越大”或者“越来越小” ）。 19. 汽车达到额定功率后，速度为20m/s时的牵引力是___N；瞬时加速度大小是___。 机械能及变化 机械能是由动能、重力势能和弹性势能组成。它们之间可以相互转化，满足一定条件系统的机械能可以守恒。 20. 一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的弹簧上，如图所示。在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时物体的速度为零，然后还要被弹回。从A到B的过程中，能量一直增大的是_____，能量一直减少的是_______。 21. 如图所示，质量为m的小球，从A点下落到地面上的B点。若以桌面为参考平面，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为 B. 小球在B点的重力势能为 C. 整个下落过程中小球的重力势能减少 D. 整个下落过程中小球的重力势能减少 22. 如图所示，射箭时人通过拉弓引起弹性势能的增加，此时的弹性势能主要（　　） A. 存储在箭上 B. 存储在弓上 C. 存储在弦上 D. 存储于拉弓人的手上 23. 物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（　　） A. 重力做功为50J B. 物体的重力势能一定增加50J C. 物体的重力势能一定减小50J D. 物体的重力势能一定是50J 24. 某同学设计了如图（a）所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点，下端连接圆柱形的摆锤P，在摆锤摆动的路径上，固定了四个光电门A、B、C、D。实验时，分别测出四个光电门到悬点O的高度差h，从某一高度释放摆锤，利用光电门测出摆锤经过四个光电门的速度。 （1）利用光电门测量速度时，可以测量摆锤的直径作为_________。若摆锤直径的测量值比实际值偏小，则摆锤动能的测量值比实际值______。 （2）该同学认为：测得摆锤的质量为m，可由公式Ep=-mgh计算出摆锤在A、B、C、D四个位置的重力势能。他这样计算重力势能的依据是选取___点所在的水平面为零势能面。 （3）另一同学在得到摆锤经过四个光电门的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后，作出如图（b）所示的v2-h图线。若摆动过程中机械能守恒，则该直线的斜率为__。图线与纵轴交点坐标为正，原因是________________。 （4）本次实验得出机械能守恒结论的条件是：__________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 未来科技高中部2024学年第二学期期中测试 高一 物理 试卷 考生注意： 1. 试卷满分100分，考试时间60分钟。 2. 本试卷分试题和答题纸两部分。答题前，务必在答题纸上填写班级、姓名、考号。作答必须 涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3. 本试卷标注“多选题”的试题，每小题有两个或以上的选项正确；未特别标注的选择类试题，每小题只有一个选项正确。 4、本试卷标注“计算题”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5.本卷g取10m/s2。 空投物资 空投物资是紧急救援的一项重要手段，若把投放的物体看作理想的平抛运动，即不计空气阻力。试回答下列问题。 1. 题干中理想的平抛运动是指：物体在水平方向的分运动是_____运动；在竖直方向的分运动是_____运动。 2. 若载机水平方向匀速飞行的过程中，在相等时间间隔内连续投下3箱物资。以海面为参照物，一段时间后，飞机物资的位置情况为（　　） A. B. C. D. 3. 若飞机投放某个物体的初速度大小是，时间t后落地。重力加速度用g表示。则落地前瞬间，物体的竖直分速度是____；合位移大小是____。 【答案】1. ①. 匀速直线 ②. 自由落体 2. B 3. ①. ②. 【解析】 【1题详解】 [1][2]平抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的两个分运动。由于不计空气阻力，物体在水平方向不受外力，具有初速度，做匀速直线运动；在竖直方向只受重力，初速度为零，做自由落体运动。 【2题详解】 飞机水平匀速飞行时，投下的物资具有与飞机相同的水平初速度，由于不计空气阻力，物资在水平方向做匀速直线运动，因此始终位于飞机的正下方，物资在竖直方向做自由落体运动，根据公式可知，在相等时间间隔内下落的位移越来越大，因此相邻物资之间的竖直距离随着下落逐渐增大，B图物资在飞机正下方且竖直间距逐渐增大，符合题意。 故选B。 【3题详解】 [1]物体落地前瞬间，竖直方向做自由落体运动，竖直分速度 [2]水平位移 竖直位移 合位移大小为 拖把 如图是家庭常用的拖把之一。它的脱水筒的工作原理是利用螺旋杆，使得人在把拖把杆下压的过程中，托盘带着布条快速旋转，水就会脱离。 4. 旋转脱水拖把的旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为。手握固定套杆向下运动，驱动旋转杆使拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在2s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头看作匀速转动。 （1）水被脱离的条件是水滴与布条间的粘滞力____（填“大于”、“小于”或“等于”）水滴旋转时所需要的向心力。有次在教室拖地时发现拖把的布条太干了，下一次向下按压时速度应该适当____ （填“增大”或“减小”）。细心的同学会发现布条脱水后的内外的干湿度略有区别：半径偏大的外侧布条更___（填“干”或“湿”）。 （2）下列说法正确的是___ A．拖把头转动的周期为3.5s B．拖把头转动的角速度为 C．人对拖把做的功数值上等于拖把增加的动能 D．旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为6：5 5. 小明同学在拖地时沿拖把杆方向施加一推力F，使拖把在粗糙的地板上向前做匀速直线运动。已知杆与水平面的夹角为θ，拖布与地板间的动摩擦因数保持不变，则（　　） A. 拖把受到3个力作用 B. 地面对拖把的支持力与拖把所受重力是一对平衡力 C. 拖把受到地板摩擦力的大小为Fsinθ D. 若增大夹角θ，使拖把仍做匀速直线运动，需增大推力F 6. 某同学在家中用拖把擦地板，如图所示。在布沿地面移动的过程中，拖布所受地面摩擦力的大小恒为。此过程中地面摩擦力对布做的功为（　　） A. B. C. D. 7. 某同学在水平地面上拖地时，沿拖杆方向推拖把，推力F、拖把头所受地面摩擦力f大小随时间的变化可简化为图（甲）、（乙）中的图线。已知拖把头的质量为m，拖杆重量可以忽略，拖杆与地面间的夹角θ保持不变，图中F0、f0、f1、t1、t2均为已知量，则0到t2时间内拖把头运动的位移为（　　） A. B. C. D. 【答案】4. ①. 小于 ②. 减小 ③. 干 ④. D 5. D 6. D 7. C 【解析】 【4题详解】 （1）[1]水被脱离的条件是水滴与布条间的粘滞力小于水滴旋转时所需要的向心力。 [2]有次在教室拖地时发现拖把的布条太干了，为了使拖把的布条变湿一些，下一次向下按压时速度应该适当减小，使角速度减小，水滴所需向心力减小，更不易让水滴脱离； [3]细心的同学会发现布条脱水后的内外的干湿度略有区别：由于角速度相同，根据可知，半径越大，水滴所需向心力越大，越容易脱离布条，所以偏大的外侧布条更干。 （2）[4]AB．固定套杆在2s内匀速下压了35cm。螺杆的螺距。固定套杆每下压一个螺距，旋转杆就转动一圈；则2s内旋转杆转动的圈数为圈 拖把头转动的周期为 拖把头转动的角速度为，故AB错误； C．人对拖把做功，除了增加拖把动能，还要克服摩擦做功转化为内能，故C错误； D．脱水桶内壁和托盘边缘角速度相同，向心加速度为 半径比为 则旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为，故D正确。 故选D。 【5题详解】 A．拖把受力如图所示 拖把受到重力、支持力、推力和摩擦力作用，共受到4个力作用，故A错误； BC．根据平衡可知，在竖直方向上有 可知地面对拖把的支持力与拖把所受重力大小不相等，不是平衡力； 拖把受到地板摩擦力的大小为，故BC错误； D．根据，则有 可得 若增大夹角θ，减小，增大，使拖把仍做匀速直线运动，需增大推力F，故D正确。 故选D。 【6题详解】 在布沿地面移动的过程中，拖布所受地面摩擦力的大小恒为。此过程中地面摩擦力对布做的功为 故选D。 【7题详解】 根据甲、乙图像可知，在时间内，拖把头处于静止状态；在之后，开始做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 解得 在0到t2时间内拖把头运动的位移为 故选C。 锦江乐园 锦江乐园的游乐项目是初建时代相对大手笔的。它的所有项目中充满着物理学的力能科学知识点。 8. 摩天轮如图所示。在竖直平面内做速率为的匀速转动，其半径为R。质量为m的游客站在观光舱中与之保持相对静止。在位置最高点A、与圆心等高点B、最低点C三个位置中，游客受到静摩擦力的只有一处，这个位置是________；它的大小是________。 9. 如图甲所示，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中的一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离为d=4m。水平直杆边缘用长的钢绳连接的座椅，小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时钢绳与竖直方向的夹角为53°。若小张和座椅的总质量60kg，将小张和座椅看成一个质点，钢绳的重力以及空气的阻力忽略不计，g取10，则钢绳上的拉力大小为________N，小张绕转轴运动的周期为________s。 10. 娱乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。小张同学将这种情况抽象为下列的模型展开实验，如图所示，AB是倾角为37°的粗糙直轨道。BCB是光滑的圆环轨道，AB恰好在圆B点与圆弧相切，圆弧的半径为R=3m。一个质量为m=0.5kg的物体可以看作质点。从直轨道上的P点由静止释放结果，能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心等高，物体与轨道AB间的动摩擦因素为，求： （1）物体在AB段下滑时，受到的下滑力、滑动摩擦力的大小； （2）用动能定理求第一次滑至B点时速度的大小； （3）从B到E的过程中，用机械能守恒定律，求第一次到E点的速度大小； （4）第一次到E点时轨道所受的压力大小； 【答案】8. ①. 与圆心等高点B处 ②. 9. ①. 1000 ②. 6 10. （1）（2） ；（3）（4） 【解析】 【8题详解】 [1][2]最高点A、最低点C：向心力由重力与支持力的合力提供，水平方向无相对运动趋势，不受静摩擦力； 等高点B：向心力需要水平方向的静摩擦力提供，竖直方向重力与支持力平衡，只有此处存在静摩擦力； 由向心力公式可得静摩擦力大小： 【9题详解】 [1]竖直方向受力平衡： 可得 [2]圆周运动半径： 水平方向向心力： 代入数据解得： 【10题详解】 已知： （1）下滑力（重力沿斜面向下分力）： 垂直斜面支持力： 滑动摩擦力： （2）物体从P点第一次滑至B点，根据动能定理有 代入数据解得： （3）B到E机械能守恒 求得 （4）在最低点，由向心力公式： 代入数据： 根据牛顿第三定律，轨道受到的压力大小 天体运动 哥白尼日心说的建立，开普勒行星运动三定律的面世，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什用扭秤测出了引力常量。人们得以进一步寻因重力加速度9.8m/s2的形成；道出了四季轮回的图景；遨游太空、利用太空已成为现实。引力常量用G、地球质量用M表示、月地球心距离为r，地球半径为R。 11. 根据前述事实，世界上第一个“测算”地球质量的人应该是（　　） A. 哥白尼 B. 开普勒 C. 牛顿 D. 卡文迪什 12. 若忽略地球自转的影响，赤道处的万有引力能产生的加速度大小可用公式_____来计算。由于地球自转，实际重力加速度比上式计算出来的要___。 13. 如图所示，为地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中的五个位置，分别对应我国的五个节气，下列说法正确的（　　） A. 夏至时地球公转的速度最大 B. 冬至到夏至，地球公转的速度先增大再减小 C. 从冬至到春分的时间小于地球公转周期的四分之一 D. 从冬至到春分的时间等于春分到夏至的时间 14. 如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。则下列关系正确的是（　　） A. 物体A随地球自转的角速度小于卫星B的角速度 B. 卫星B的线速度小于卫星C的线速度 C. 物体A随地球自转的向心加速度大于卫星C的向心加速度 D. 物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期 15. 我国空间站“天和”核心舱发射成功。在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动。“天和”的质量为m，离地面的高度为h，则地球对“天和”的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】11. D 12. ①. ②. 小 13. C 14. A 15. A 【解析】 【11题详解】 卡文迪什用扭秤测出了引力常量，是世界上第一个“测算”地球质量的人。 故选D。 【12题详解】 [1]若忽略地球自转的影响，根据牛顿第二定律可得 可得赤道处的万有引力能产生的加速度大小为 [2]由于地球自转，设地球自转角速度为，则有 可得 则由于地球自转，实际重力加速度比上式计算出来的要小。 【13题详解】 AB．根据开普勒第二定律，由图可知，夏至时地球在远日点，公转速度最小，冬至在近日点，公转速度最大，则冬至到夏至，地球公转的速度逐渐减小，故AB错误； CD．由图可知，从冬至到夏至的运动时间为地球公转周期的一半，由于离太阳越近，地球公转的速度越大，则从冬至到春分的时间小于地球公转周期的四分之一，从春分到夏至的时间大于地球公转周期的四分之一，故C正确，D错误。 故选C。 【14题详解】 AB．对于卫星B、C，由万有引力提供向心力得 解得， 可知卫星B的线速度大于卫星C的线速度，卫星B的角速度大于卫星C的角速度，由于卫星C的角速度等于地球自转角速度，所以物体A随地球自转的角速度小于卫星B的角速度，故A正确，B错误； CD．对于物体A和卫星C，两者具有相同的角速度，具有相同的周期；根据可知，物体A随地球自转的向心加速度小于卫星C的向心加速度，故CD错误。 故选A。 【15题详解】 “天和”的质量为m，离地面的高度为h，则地球对“天和”的万有引力大小为 故选A。 汽车的变速运动 瞬时功率可以用 来计算。这用在汽车的启动与运行的计算会带来极大方便。一辆小汽车质量为2000kg，在水平路面上由静止启动，在前5s做匀加速直线运动，其v-t图像如图所示。汽车受到的阻力假设恒为2000N，汽车的额定功率为60kW。 16. 汽车在前5s内的加速度为___m/s2。汽车达到匀速运动时的速度为__m/s 17. 汽车在匀加速行驶时的牵引力___N；在第3s末的瞬时功率_____kW 18. 若汽车以额定功率启动时，则汽车做加速度___的变加速直线运动。汽车的实际输出功率主要由油门来控制。若想使汽车匀加速启动，则启动过程中的油门应该______（以上两空格均选填“越来越大”或者“越来越小” ）。 19. 汽车达到额定功率后，速度为20m/s时的牵引力是___N；瞬时加速度大小是___。 【答案】16. ①. 2 ②. 30 17. ①. 6000 ②. 36 18. ①. 越来越小 ②. 越来越大 19. ①. 3000 ②. 【解析】 【16题详解】 [1]根据v-t图像的斜率表示加速度，可得在前5s内的加速度为 [2]汽车达到匀速运动时，牵引力和阻力相等，功率等于额定功率，有 可得 【17题详解】 [1]根据牛顿第二定律有 可得汽车在匀加速行驶时的牵引力 [2]在第3s末的瞬时速度为 在第3s末的瞬时功率 【18题详解】 [1]若汽车以额定功率启动时，根据， 可知速度越大，牵引力越小，加速度越小，可知汽车做加速度越来越小的变加速直线运动。 [2]若想使汽车匀加速启动，牵引力大小不变，根据可知速度越大，功率越大，可知启动过程中的油门应该越来越大。 【19题详解】 [1]汽车达到额定功率后，速度为20m/s时，有 可得牵引力 [2]根据牛顿第二定律有 解得瞬时加速度大小 机械能及变化 机械能是由动能、重力势能和弹性势能组成。它们之间可以相互转化，满足一定条件系统的机械能可以守恒。 20. 一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的弹簧上，如图所示。在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时物体的速度为零，然后还要被弹回。从A到B的过程中，能量一直增大的是_____，能量一直减少的是_______。 21. 如图所示，质量为m的小球，从A点下落到地面上的B点。若以桌面为参考平面，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为 B. 小球在B点的重力势能为 C. 整个下落过程中小球的重力势能减少 D. 整个下落过程中小球的重力势能减少 22. 如图所示，射箭时人通过拉弓引起弹性势能的增加，此时的弹性势能主要（　　） A. 存储在箭上 B. 存储在弓上 C. 存储在弦上 D. 存储于拉弓人的手上 23. 物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（　　） A. 重力做功为50J B. 物体的重力势能一定增加50J C. 物体的重力势能一定减小50J D. 物体的重力势能一定是50J 24. 某同学设计了如图（a）所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点，下端连接圆柱形的摆锤P，在摆锤摆动的路径上，固定了四个光电门A、B、C、D。实验时，分别测出四个光电门到悬点O的高度差h，从某一高度释放摆锤，利用光电门测出摆锤经过四个光电门的速度。 （1）利用光电门测量速度时，可以测量摆锤的直径作为_________。若摆锤直径的测量值比实际值偏小，则摆锤动能的测量值比实际值______。 （2）该同学认为：测得摆锤的质量为m，可由公式Ep=-mgh计算出摆锤在A、B、C、D四个位置的重力势能。他这样计算重力势能的依据是选取___点所在的水平面为零势能面。 （3）另一同学在得到摆锤经过四个光电门的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后，作出如图（b）所示的v2-h图线。若摆动过程中机械能守恒，则该直线的斜率为__。图线与纵轴交点坐标为正，原因是________________。 （4）本次实验得出机械能守恒结论的条件是：__________________________。 【答案】20. ①. 弹性势能 ②. 重力势能 21. B 22. B 23. B 24. ①. 挡光片宽度 ②. 偏小 ③. O ④. 2g ⑤. 摆锤释放时有初速度 ⑥. 只有重力做功 【解析】 【20题详解】 [1][2]根据功能关系可知，物体从A到B的过程中，弹簧弹力一直做负功，所以弹簧的弹性势能一直增大，而物体所受重力一直做正功，则物体的重力势能一直减小。 【21题详解】 AB．若以桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为 小球在B点的重力势能为，故A错误，B正确； CD．根据功能关系可得整个下落过程中小球的重力势能减少量为，故CD错误。 故选B。 【22题详解】 射箭时人通过拉弓引起弓发生弹性形变，弓的弹性势能增加，即弹性势能主要存储在弓上。 故选B。 【23题详解】 物体在运动过程中，克服重力做功50J，即重力做功为-50J，根据功能关系可知，物体的重力势能增加50J，但物体的重力势能不一定是50J，取决于所选取的参考平面。 故选B。 【24题详解】 [1]利用光电门测量速度时，可以测量摆锤的直径作为挡光片的宽度； [2]摆锤经过光电门的速度为摆锤直径与挡光时间的比值，若摆锤直径的测量值比实际值偏小，则摆锤经过光电门的速度偏小，则摆锤动能的测量值比实际值偏小； [3]若摆锤的质量为m，由公式Ep=-mgh计算出摆锤在A、B、C、D四个位置的重力势能，这样计算重力势能的依据是选取悬点O所在的水平面为零势能面； [4][5]设摆锤初始释放的位置到悬点O的高度差为h0，若摆锤摆动过程中机械能守恒，则 所以 所以v2-h图线的斜率为2g，图线与纵轴交点坐标为正，说明摆锤初始释放时具有初速度； [6]由以上分析可知，若摆锤摆动过程中只有重力做功，则机械能守恒，即机械能守恒结论的条件是只有重力做功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $