高中物理人教版1第一章静电场-参赛作品

湖南省衡阳县三中2023学年高一（下）第六次月考物理试卷 一、选择题（共15小题，其中1-10为单选，其余为多选，满分60分，选不全得2分） 1．17世纪，伽利略就通过实验分析指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去，从而得出力是改变物体运动的原因，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（） A．卡文迪许扭秤实验应用了微元的思想方法 B．E=运用了比值定义的方法 C．速度v=，当△t非常小时可表示t时刻的瞬时速度，应用了极限思想方法 D．在探究加速度、力和质量三者之间关系的实验中，应用了控制变量法 2．物体从静止开始做直线运动，v﹣t图象如图所示，则该物体（） A．在第8s末相对于起点的位移最大 B．在第4s末相对于起点的位移最大 C．在2s末到4s末时间内的加速度最大 D．在4s末到第8s末时间内，加速度保持不变 3．如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只老鼠．已知木板的质量是老鼠质量的2倍．当绳子突然打开时，老鼠立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面的加速度为（） A．gsinα B．sinα C．2gsinα D．gsinα4．在半球形光滑容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为A、B两点，如图所示，则细杆在A、B两点所受支持力的方向分别为（） A．均指向球心 B．均竖直向上 C．A点处指向球心，B点处竖直向上 D．A点处指向球心，B点处垂直于细杆向上 5．如图，一固定斜面上两个质量相同的小滑块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑．已知A与斜面间的动摩擦因数是B与斜面间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，B与斜面间的动摩擦因数是（） A．tanα B．cotα C．tanα D．cotα6．如图所示，在风力发电机的叶片上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，B在叶片的中点．当叶片转动时，这三点（） A．线速度大小都相等 B．线速度方向都相同 C．角速度大小都相等 D．向心加速度大小都相等 7．我国发射的“神州”五号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，则飞船的运动和人造地球同步卫星（轨道平面与地球赤道平面共面，运行周期与地球自转周期相同）的运动相比，下列判断中正确的是（） A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 B．飞船运行的向心加速大于同步卫星运行的向心加速度 C．飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度 D．飞船运行的角速度小于同步卫星运行的角速度 8．物体运动过程中，重力对其做功500J，则物体的（） A．动能一定增加500J B．动能一定减少500J C．重力势能一定增加500J D．重力势能一定减少500J 9．如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（） A．h B． C．2h D．10．关于电场中的电场线，下列说法正确的是（） A．带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线重合 B．沿电场线方向电场强度逐渐减小 C．沿电场线方向电势逐渐降低 D．电荷沿电场线方向运动，电势能减少 11．如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A．已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此可算出（） A．轰炸机的飞行高度 B．轰炸机的飞行速度 C．炸弹的飞行时间 D．炸弹投出时的动能 12．某行星的质量是地球质量的8倍，它的半径是地球半径的2倍．若地球表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v，则（） A．该行星表面的重力加速度为2g B．该行星表面的重力加速度为 C．该行星的第一宇宙速度为2v D．该行星的第一宇宙速度为 13．如图所示，一个带正电的粒子进入一点电荷+Q的电场中，初速度为v0，轨迹如图，则（） A．N点电势高于M点电势 B．N点电势低于M点电势 C．该粒子在M点动能比在N点动能大 D．该粒子在M点电势能比在N点电势能大 14．如图所示，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上，并处在方向与AB面平行的匀强电场中，一带正电的物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端，它的动能增加△Ek，重力势能增加△Ep，则下列说法正确的是（） A．电场力所做的功等于△Ek B．物体克服重力做功等于△Ep C．合外力对物体做的功等于△Ek D．电场力所做的功等于△Ek+△Ep 15．如图（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v﹣t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有（） A．φa＞φb B．Ea＞Eb C．Ea＜Eb D．Wa＞Wb 二、实验题（共1小题，满分6分） 16．“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行． （1）比较这两种方案，（选填“甲”或“乙”）方案好些． （2）如图丙是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中最佳选项的是 A．vN=gnTB．vN=C．vN=D．vN=g（n﹣1）T （3）采用正确的算法，可预判物体减小的重力势能（选填“略大于”、“略小于”、“等于”）物体增加的动能． 三、计算题（共3小题，满分44分） 17．质量为3kg的物体，在0～4s内受水平力F的作用，在4～10s内因受摩擦力作用而停止，其v﹣t图象如图所示．求： （1）物体所受的摩擦力． （2）在0～4s内物体所受的拉力． （3）在0～10s内物体的位移． 18．如图所示，是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置．半径为R的光滑半圆管道（管道内径远小于R）竖直固定于水平面上，管道最低点B恰与粗糙水平面相切，弹射器固定于水平面上．某次实验过程中，一个可看作质点的质量为m的小物块，将弹簧压缩至A处，已知A、B相距为L．弹射器将小物块由静止开始弹出，小物块沿圆管道恰好到达最髙点C．已知小物块与水平面间的动摩擦因素为μ，重力加速度为g，求： （1）小物块到达B点时的速度VB及小物块在管道最低点B处受到的支持力； （2）小物块在AB段克服摩擦力所做的功； （3）弹射器释放的弹性势能Ep． 19．如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物体质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物体恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求：（sin37°=，cos37°=，g=10m/s2） （1）原来的电场强度E为多大？ （2）物块运动的加速度？ （3）沿斜面下滑距离为l=时物块的速度大小． 湖南省衡阳县三中2023学年高一（下）第六次月考物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题（共15小题，其中1-10为单选，其余为多选，满分60分，选不全得2分） 1．17世纪，伽利略就通过实验分析指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去，从而得出力是改变物体运动的原因，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（） A．卡文迪许扭秤实验应用了微元的思想方法 B．E=运用了比值定义的方法 C．速度v=，当△t非常小时可表示t时刻的瞬时速度，应用了极限思想方法 D．在探究加速度、力和质量三者之间关系的实验中，应用了控制变量法 【分析】当时间非常小时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即瞬时速度，采用的是极限思维法； 把整个运动过程划分成很多小段，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法； 在探究加速度、力和质量三者之间关系的实验中，应用了控制变量法． 【解答】解：A、卡文迪许扭秤实验应用了放大的思想方法，故A错误； B、电场强度E=运用了比值定义的方法，故B正确； C、根据速度v=，当△t非常小时可表示t时刻的瞬时速度，应用了极限思想方法，故C正确； D、在探究加速度、力和质量三者之间关系的实验中，应用了控制变量法，故D正确； 故选：BCD 【点评】在高中物理学习的过程中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累． 2．物体从静止开始做直线运动，v﹣t图象如图所示，则该物体（） A．在第8s末相对于起点的位移最大 B．在第4s末相对于起点的位移最大 C．在2s末到4s末时间内的加速度最大 D．在4s末到第8s末时间内，加速度保持不变 【分析】v﹣t图象中图象中图象中的点表示物体的速度，图象的斜率表示物体的加速度，图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移． 【解答】解：A、B、由图可知，6s内物体一直沿正方向运动，6﹣8s时物体反向运动，故6s时相对于起点的位移最大，故AB错误； C、图象的斜率表示物体的加速度，由图可知，4﹣8s的加速度最大，故C错误； D、在4s末到第8s末时间内，图象的斜率不变，则加速度不变，故D正确； 故选：D． 【点评】本题考查v﹣t图象的性质，要注意明确图象中点、线及面的含义，并能熟练应用． 3．如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只老鼠．已知木板的质量是老鼠质量的2倍．当绳子突然打开时，老鼠立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面的加速度为（） A．gsinα B．sinα C．2gsinα D．gsinα【分析】对老鼠和木板受力分析受力分析，可以根据各自的运动状态由牛顿第二定律分别列式来求解，把老鼠和木板当做一个整体的话计算比较简单． 【解答】解：保持其相对斜面的位置不变，老鼠受到的滑动摩擦力为f=mgsinα，沿斜面向上； 对木板沿斜面方向：F=2mgsina+f， 解得：a′== 故选：A 【点评】本题应用整体法对老鼠和木板受力分析，根据牛顿第二定律来求解比较简单，当然也可以采用隔离法，分别对老鼠和木板受力分析列出方程组来求解． 4．在半球形光滑容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为A、B两点，如图所示，则细杆在A、B两点所受支持力的方向分别为（） A．均指向球心 B．均竖直向上 C．A点处指向球心，B点处竖直向上 D．A点处指向球心，B点处垂直于细杆向上 【分析】支持力是一种弹力，其方向与接触面垂直，并且指向被支持物．结合常见的弹力的方向分析即可． 【解答】解：碗对筷子A、B两点处都有支持力． 在A处：筷子与碗的接触面是碗的切面，碗对筷子的支持力垂直切面指向筷子，根据几何知识得知，此方向指向球心O，即A点处碗对筷子的支持力指向球心O． 在B处：筷子与碗的接触面就是筷子的下表面，所以B点处碗对筷子的支持力垂直于筷子斜向上．故D正确，ABC错误． 故选：D 【点评】弹力通常有三种：支持力、压力和拉力．对于球形物体，若两个物体是点与点接触型，支持力常常指向球心． 5．如图，一固定斜面上两个质量相同的小滑块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑．已知A与斜面间的动摩擦因数是B与斜面间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，B与斜面间的动摩擦因数是（） A．tanα B．cotα C．tanα D．cotα【分析】对AB整体进行研究，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件列方程求解． 【解答】解：设每个物体的质量为m，B与斜面之间动摩擦因数为μ．以AB整体为研究对象． 根据平衡条件得 2mgsinα=μAmgcosα+μBmgcosα=2μmgcosα+μmgcosα 解得 μ=tanα 故选A． 【点评】本题是力平衡问题，研究对象也可以采用隔离法研究，要注意斜面对两个物体的支持力相等． 6．如图所示，在风力发电机的叶片上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，B在叶片的中点．当叶片转动时，这三点（） A．线速度大小都相等 B．线速度方向都相同 C．角速度大小都相等 D．向心加速度大小都相等 【分析】只要理解匀速圆周运动中的线速度、角速度及周期、转速的概念及本质即可． 【解答】解：首先A、B、C属于同轴转动，故他们的角速度相等，故C正确； 由v=ωr知，他们的半径r不相等，故线速度的大小不相等，故A错误； 由于是做圆周运动，故线速度的方向位于切线方向，故B错误； 由a=ω2r知，半径r不相等，故加速度a不相等，故D错误． 故选：C 【点评】本题考查灵活选择物理规律的能力．对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式． 7．我国发射的“神州”五号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，则飞船的运动和人造地球同步卫星（轨道平面与地球赤道平面共面，运行周期与地球自转周期相同）的运动相比，下列判断中正确的是（） A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 B．飞船运行的向心加速大于同步卫星运行的向心加速度 C．飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度 D．飞船运行的角速度小于同步卫星运行的角速度 【分析】同步卫星定轨道（在赤道上方），定周期（与地球的自转周期相同），定速率、定高度．根据万有引力提供向心力及周期关系，分别对各选项进行分析． 【解答】解：同步卫星的周期为24h＞90min． A：由：可得：，即：谁的周期长，谁的半径大，故A错误． B：由：得：谁的半径大，谁的半加速度小，由A选项知：同步卫星的半径大，故其向心加速度小，故B正确． C：由：得：谁的半径大，谁的速度度小，由A选项知：同步卫星的半径大，故其速度小，故C错误． D：由：得：谁的半径大，谁的角速度度小，由A选项知：同步卫星的半径大，故其角速速度小，故D错误． 故选：B 【点评】卫星轨道半径和各个状态参量的关系可总结为：半径变大，带“度”的都变小，只有周期变长． 8．物体运动过程中，重力对其做功500J，则物体的（） A．动能一定增加500J B．动能一定减少500J C．重力势能一定增加500J D．重力势能一定减少500J 【分析】重力做功是重力势能变化的量度，合力做功是动能变化的量度，本题中重力做功，重力势能一定会变化，但动能的变化要看合力做功情况，物体受力情况存在各种可能，故动能变化情况也存在各种可能． 【解答】解：A、B、根据动能定理，合力做功等于动能的变化量，合力做功等于各个分力做功的代数和，除重力外，其他力做功存在各种可能，故总功未知，因而动能变化情况有各种可能，故A错误，B错误； C、D、重力对其做功500J，物体一定下降，同时重力势能会以重力做功的形式释放出来，故重力势能减小500J，故C错误，D正确； 故选D． 【点评】本题关键要掌握重力做功是重力势能变化的量度，合力做功是动能变化的量度． 9．如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（） A．h B． C．2h D．【分析】本题可以分为两个过程来求解：首先根据ab系统的机械能守恒，列式求得a球上升h时的速度大小．b球落地，a球的机械能守恒，再求得a球上升的高度的大小．即可得到a球可达到的最大高度． 【解答】解：设a球上升高度h时，两球的速度大小为v，根据ab系统的机械能守恒得： 3mgh=mgh+（3m+m）v2 解得：v=， 此后绳子恰好松弛，a球开始做初速为v=的竖直上抛运动， 再对a球，根据机械能守恒：mgh+=mgH 解得a球能达到的最大高度：H=． 故选：B 【点评】在本题中要分过程来求解，第一个过程中系统的机械能守恒，a球的机械能并不守恒；在第二个过程中只有a球的机械能守恒． 10．关于电场中的电场线，下列说法正确的是（） A．带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线重合 B．沿电场线方向电场强度逐渐减小 C．沿电场线方向电势逐渐降低 D．电荷沿电场线方向运动，电势能减少 【分析】只有电场线是直线，且点电荷的初速度为零或初速度与电场线共线时，点电荷运动的轨迹才和电场线重合．沿电场线方向电势逐渐减小，疏密表示场强大小，电场力做正功电势能减少． 【解答】解：A、带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线不一定重合，只有电场线是直线，且点电荷的初速度为零或初速度与电场线共线时，点电荷运动的轨迹才和电场线重合，故A错误； B、沿电场线方向电场线不一定越来越疏，则电场强度不一定逐渐减小，故B错误． C、沿电场线方向电势逐渐降低，故C正确； D、正电荷沿电场线方向运动，电势能减少，而负电荷沿电场线方向运动，电势能增加，故D错误； 故选：C 【点评】掌握电场线的特点：沿电场线方向电势逐渐降低，电场线的疏密表示场强的大小．要明确点电荷在电场中的运动性质与电场力、初速度都有关． 11．如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A．已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此可算出（） A．轰炸机的飞行高度 B．轰炸机的飞行速度 C．炸弹的飞行时间 D．炸弹投出时的动能 【分析】轰炸机沿水平方向匀速飞行，释放的炸弹做平抛运动．因为平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，速度方向的夹角得知位移与水平方向夹角的正切值，再通过水平位移求出竖直位移，从而得知轰炸机的飞行高度，炸弹的飞行时间，以及炸弹的初速度． 【解答】解： A、B、C由图可得炸弹的水平位移为x= 设轰炸机的飞行高度为H，炸弹的飞行时间为t，初速度为v0． 据题：炸弹垂直击中山坡上的目标A，则根据速度的分解有：tanθ== 又== 联立以上三式得：H=h+，可知可以求出轰炸机的飞行高度H． 炸弹的飞行时间t=，也可以求出t． 轰炸机的飞行速度等于炸弹平抛运动的初速度，为v0=，可知也可以求出．故A、B、C正确． D、由于炸弹的质量未知，则无法求出炸弹投出时的动能．故D错误． 故选：ABC． 【点评】解决本题的关键掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的一些推论，并能灵活运用． 12．某行星的质量是地球质量的8倍，它的半径是地球半径的2倍．若地球表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v，则（） A．该行星表面的重力加速度为2g B．该行星表面的重力加速度为 C．该行星的第一宇宙速度为2v D．该行星的第一宇宙速度为 【分析】由重力加速度的表达式及行星与地球的质量之比，半径之比求得重力加速度之比．由第一宇宙速度表达式及行星与地球的质量之比、半径之比求得第一宇宙速度． 【解答】解：A、在表面由重力等于万有引力，即：mg=G，解得：g=， 星球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比： ===×（）2=2， 行星的重力加速度：g行=2g；故A正确，B错误； C、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，由牛顿第二定律得：G=m，解得：v=； 某行星上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比： ====2， 所以该行星的第一宇宙速度为2v．故C正确，D错误． 故选：AC 【点评】本题关键是根据第一宇宙速度的表达式列式求解，其中第一宇宙速度为贴近星球表面飞行的卫星的环绕速度！ 13．如图所示，一个带正电的粒子进入一点电荷+Q的电场中，初速度为v0，轨迹如图，则（） A．N点电势高于M点电势 B．N点电势低于M点电势 C．该粒子在M点动能比在N点动能大 D．该粒子在M点电势能比在N点电势能大 【分析】根据电场线的疏密判断电场强度的大小，再去判断电场力的大小． 由轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受电场力的大致方向，再根据电场力做功的正负判断电势能的大小和动能的大小． 【解答】解：A、由运动轨迹可知，正点电荷在运动轨迹的右侧，根据顺着电场线方向电势逐渐降低可知，N点的电势高于M点的电势，故A正确，B错误． C、粒子受力的方向指向运动轨迹凹的一侧，故粒子从M运动到N的过程中，电场力做负功，粒子的电势能增大，动能减小，则粒子在M点的电势能小于在N点的电势能；粒子在M点的动能大于在N点的动能．故C正确，D错误． 故选：AC． 【点评】对于粒子在电场中运动的问题，往往要根据曲线运动的特点：合力方向指向轨迹的内侧判断电场力方向．再结合电场线的物理意义分析场强、电势的大小． 14．如图所示，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上，并处在方向与AB面平行的匀强电场中，一带正电的物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端，它的动能增加△Ek，重力势能增加△Ep，则下列说法正确的是（） A．电场力所做的功等于△Ek B．物体克服重力做功等于△Ep C．合外力对物体做的功等于△Ek D．电场力所做的功等于△Ek+△Ep 【分析】功是能量转化的量度： 总功是动能变化的量度； 重力做功等于重力势能的减小量； 电场力做功等于电势能的减小量． 【解答】解：A、D、物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端，电场力做正功，重力做负功，支持力不做功； 根据动能定理，有：W电+W重=△Ek； 重力做功等于重力势能的减小量，故：﹣W重=△Ep； 故W电=△Ek+△Ep；故A错误，D正确； B、物体克服重力做的功等于重力势能的增加量，故为△Ep，故B正确； C、根据动能定理，合外力对物体做的功等于动能增加量，为△Ek，故C正确； 故选：BCD． 【点评】本题关键明确物体的运动规律和能量转化情况，知道功和能量的几种关系，不难． 15．如图（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v﹣t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有（） A．φa＞φb B．Ea＞Eb C．Ea＜Eb D．Wa＞Wb【分析】从速度时间图线得到负电荷做匀加速运动，加速度变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况，和电场强度的变化情况； 电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低． 【解答】解：负电子从a运动到b，由速度时间图线得到负电荷做加速运动，故电场力向右； AD：负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向左，沿场强方向，电势变小，故B点电势较大，即Φa＜Φb，故电势能Wa＞Wb，故D正确，A错误； BC：因为图线的斜率变小，故加速度变小，因此电场力变小，所以电场强度变小，即Ea＞Eb，故B正确，C错误；． 故选：BD． 【点评】本题关键通过速度时间图象得到物体的速度变化情况和加速度变化情况，然后判断场强方向和电势大小 二、实验题（共1小题，满分6分） 16．“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行． （1）比较这两种方案，甲（选填“甲”或“乙”）方案好些． （2）如图丙是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中最佳选项的是C A．vN=gnTB．vN=C．vN=D．vN=g（n﹣1）T （3）采用正确的算法，可预判物体减小的重力势能略大于（选填“略大于”、“略小于”、“等于”）物体增加的动能． 【分析】（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，能够根据实验装置和实验中需要测量的物理量进行选择； （2）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度； （3）因存在阻力，导致重力势能没有完全转化为动能． 【解答】解：（1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好．故甲方案好一些． （2）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度， 可以求出N点的速度为：vN==，故ABD错误，C正确． 故选：C． （3）因存在阻力，导致重力势能没有完全转化为动能，因此出现物体减小的重力势能略大于物体增加的动能． 故答案为：（1）甲，（2）C；（3）略大于． 【点评】解答：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用． 三、计算题（共3小题，满分44分） 17．质量为3kg的物体，在0～4s内受水平力F的作用，在4～10s内因受摩擦力作用而停止，其v﹣t图象如图所示．求： （1）物体所受的摩擦力． （2）在0～4s内物体所受的拉力． （3）在0～10s内物体的位移． 【分析】（1）物体在水平拉力的作用下，先做匀加速直线运动，4s后撤去拉力，在摩擦力的作用下做匀减速运动．在速度时间图象中求出匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小． （2）根据速度时间图象求出匀加速运动的加速度，根据牛顿第二定律有F合′=F﹣f=ma，从而求出拉力的大小． （3）图线与时间轴所围成的面积表示位移的大小． 【解答】解：（1）4～10s内，a2=﹣2m/s2 根据牛顿第二定律得：F合=ma2=﹣6N f=F合=﹣6N，方向与运动方向相反 （2）0～4s内，a1=3m/s2 F合′=F﹣f F=F合′+f=ma1+f=3×3+6N=15N （3）图线与时间轴所围成的面积表示位移，得： 答：（1）物体所受的摩擦力大小为6N，方向与运动方向相反． （2）在0～4s内物体所受的拉力为15N． （3）在0～10s内物体的位移为60m． 【点评】解决本题的关键会从速度﹣时间图象中得出匀加速运动和匀减速运动的加速度，从而根据牛顿第二定律得出拉力和摩擦力． 18．如图所示，是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置．半径为R的光滑半圆管道（管道内径远小于R）竖直固定于水平面上，管道最低点B恰与粗糙水平面相切，弹射器固定于水平面上．某