高中物理人教版本册总复习总复习（省一等奖）

2023学年四川省广元中学高一（下）第二次段考物理试卷一、本大题12小题，每小题4分，共48分．1-8题为单项选择题，在每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意．9-12题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分．1．对于万有引力定律的数学表达式F=，下列说法正确的是（）A．公式中G为引力常数，是人为规定的B．r趋近于零时，万有引力趋于无穷大C．只有m1、m2的质量相等时，m1、m2之间的万有引力大小才会相等D．对于质量均匀分布的实心球体之间的引力，r可视为球心之间的距离2．如图所示，两颗靠得很近的天体组合为双星，它们以两者连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，以下说法中正确的是（）A．它们做圆周运动的角速度大小相等B．它们做圆周运动的线速度大小相等C．它们的轨道半径与它们的质量成反比D．它们的轨道半径与它们的质量的平方成反比3．2023年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示．关于航天飞机的运动，下列说法中错误的是（）A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度4．下列说法正确的是（）A．因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量B．当作用力做正功时，反作用力一定做负功C．一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和为负D．当人从蹲在地上至站起的过程中，人受到的重力做负功，地面给人的支持力做正功5．如图所示，质量相等A、B两物体在同一水平线上，已知曲线AC为A物体单独被水平抛出后的运动轨迹，直线BD为B物体单独自由下落的运动轨迹，两轨迹相交于O点；现将A物体水平抛出的同时，B物体开始自由下落，则两物体（不计空气阻力）（）A．A物体先到达O点B．B物体先到达O点C．经O点时速率相等D．在O点时重力的瞬时功率相等6．甲、乙两颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比m1：m2=1：2，它们圆周运动的轨道半径之比为r1：r2=1：2，下列关于卫星的说法中正确的是（）A．它们的线速度之比v1：v2=1：B．它们的运行周期之比T1：T2=2：1C．它们的向心加速度比a1：a2=4：1D．它们的向心力之比F1：F2=4：17．如图所示，一物体以一定的速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功W1；若该物体从A′沿两斜面滑到B′，不考虑物体在最高点离开斜面情况，摩擦力做的总功为W2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（）A．W1=W2B．W1＞W2C．W1＜W2D．不能确定W1、W2大小关系8．观察“神州十号”在圆轨道上的运动，发现每经过时间2t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ（弧度），如图所示，已知引力常量为G，由此可推导出地球的质量为（）A．B．C．D．9．某人用手将1kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（）A．手对物体做功10JB．合外力做功2JC．合外力做功12JD．物体克服重力做功10J10．质量为2kg的质点在x﹣y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点的初速度为5m/sB．质点所受的合外力为3NC．质点初速度的方向与合外力方向垂直D．2s末质点速度大小为6m/s11．a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，向心加速度为a1，b处于地面附近近地轨道上正常运动速度为v1，c是地球同步卫星离地心距离为r，运行速率为v2，加速度为a2，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如下图，地球的半径为R，则有（）A．a的向心加速度等于重力加速度gB．d的运动周期有可能是20小时C．D．12．如图（a）所示，一根细线上端固定在S点，下端连一小铁球A，让小铁球在水平面内做匀速圆周运动，此装置构成一圆锥摆（不计空气阻力）．下列说法中正确的是（）A．小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于（l为摆长）B．小球做匀速圆周运动时，受到重力，绳子拉力和向心力作用．C．另有一个圆锥摆，摆长更大一点，两者悬点相同．如图（b）所示，如果改变两小球的角速度，使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则B球的角速度等于A球的角速度D．如果两个小球的质量相等，则在图（b）中两条细线受到的拉力相等二、实验题（本题共2小题，共14分，按题目要求作答，答案写在答卷上．）13．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片．实验步骤：（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=，式中各量的意义是：．②某次实验测得圆盘半径r=×10﹣2m，得到的纸带的一段如图2所示，求得角速度为．14．在《研究平抛物体的运动》的实验中：（1）关于这个实验，以下说法正确的是A．每次小球都从相同位置由静止释放B．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直C．由于小球与斜槽间存在摩擦会对实验造成误差D．安装的斜槽末端切线水平的目的是保证小球运动的轨迹是一条抛物线（2）某同学在一次实验中用一张印有小方格的纸记录小球的轨迹，小方格的边长为l（单位：m），若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为V0=，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系，则小球平抛的初始位置的坐标为x=，y=（用l、g表示）三、计算题（本题共4小题，共38分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位．）15．据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的倍．已知一个在地球表面质量为50kg的人在这个行星表面的重量约为800N，地球表面处的重力加速度为10m/s2．求：（1）该行星的半径与地球的半径之比约为多少？（2）若在该行星上距行星表面2m高处，以10m/s的水平初速度抛出一只小球（不计任何阻力），则小球的水平射程是多大？16．如图甲所示，质量为m的物体置于水平地面上，受与水平方向夹角为37°的拉力F作用，在2s时间内的变化图象如图乙所示，其运动的速度图象如图丙所示，g=10m/s2．求：（sin37°=；cos37°=）（1）0至2s内拉力F所做功；（2）物体和地面之间的动摩擦因数；（3）拉力F的最大功率．17．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v﹣t图象，如图所示（除2s﹣10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）．已知在小车运动的过程中，2s﹣14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求：（1）小车所受到的阻力大小；（2）小车匀速行驶阶段的功率；（3）当小车速度为5m/s时，小车的加速度大小．18．在光滑水平桌面中央固定一边长为的小正三棱柱abc俯视如图．长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=、不计大小的小球．初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v0=2m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上（不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失，即速率不变）．已知细线所能承受的最大张力为7N，绳断后小球从桌面滑落，小球在落地时速度与竖直方向夹角为45°（g=10m/s2）求：（1）桌面高度h．（2）绳子断裂前，小球运动位移．（3）小球从开始运动到绳断的总时间（结果可用π表示）．

2023学年四川省广元中学高一（下）第二次段考物理试卷参考答案与试题解析一、本大题12小题，每小题4分，共48分．1-8题为单项选择题，在每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意．9-12题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分．1．对于万有引力定律的数学表达式F=，下列说法正确的是（）A．公式中G为引力常数，是人为规定的B．r趋近于零时，万有引力趋于无穷大C．只有m1、m2的质量相等时，m1、m2之间的万有引力大小才会相等D．对于质量均匀分布的实心球体之间的引力，r可视为球心之间的距离【考点】万有引力定律及其应用．【分析】牛顿发现万有引力定律，对人们了解天体运动有较深的认识．一切物体均有引力，只不过有力的大小之分．【解答】解：A、根据万有引力定律公式中G为引力常数，由卡文迪许通过实验测得．故A错误；B、当两个物体间的距离趋近于0时，两个物体就不能视为质点了，万有引力公式不再适用，故B错误；C、、之间的万有引力是属于相互作用力，所以总是大小相等，与、的质量是否相等无关，却与它们的质量乘积有关．故C错误；D、对于质量均匀分布的实心球体之间，R可视为球心之间的距离，故D正确；故选：D【点评】本题关键明确万有引力定律的适用条件和万有引力常量的测量，万有引力的适用条件：（1）公式适用于质点间的相互作用．当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点．（2）质量分布均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离．2．如图所示，两颗靠得很近的天体组合为双星，它们以两者连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，以下说法中正确的是（）A．它们做圆周运动的角速度大小相等B．它们做圆周运动的线速度大小相等C．它们的轨道半径与它们的质量成反比D．它们的轨道半径与它们的质量的平方成反比【考点】万有引力定律及其应用．【分析】在双星系统中，双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，即向心力大小相等，同时注意：它们的角速度相同，然后根据向心力公式列方程即可求解．【解答】解：A、在双星系统中，双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，即向心力大小相等，角速度相等，故A正确；B、在双星问题中它们的角速度相等，根据v=ωr得它们做圆周运动的线速度与轨道半径成正比，故B错误；CD、双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，靠相互间的万有引力提供向心力，即G═m1r1ω2=m2r2ω2，所以它们的轨道半径与它们的质量成反比，故C正确，D错误．故选：AC．【点评】解决问题时要把握好问题的切入点．如双星问题中两卫星的向心力相同，角速度相等．3．2023年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示．关于航天飞机的运动，下列说法中错误的是（）A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据开普勒定律，或根据万有引力做功，结合动能定理比较近地点和远地点的速度大小．抓住从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，需减速，做近心运动，比较出轨道Ⅱ上经过A的动能与在轨道Ⅰ上经过A的动能．通过开普勒第三定律比较出运动的周期，根据万有引力的大小比较加速度的大小．【解答】解：A、根据开普勒第二定律可知航天飞机在远地点的速度小于在近地点的速度，故A正确．B、当航天飞机在轨道Ⅱ上A点加速，做离心运动才能变轨到Ⅰ上，故在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在Ⅰ上经过A点的速度，故B错误．C、由开普勒第三定律知，在轨道Ⅱ上运动的半长轴小，周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C正确．D、由可知，在轨道Ⅱ上经过A的加速度应等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D正确．本题选择错误的，故选：B【点评】该题考查开普勒第三定律和万有引力定律的应用，解决本题的关键掌握开普勒第三定律，知道卫星变轨的原理，并能熟练运用．4．下列说法正确的是（）A．因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量B．当作用力做正功时，反作用力一定做负功C．一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和为负D．当人从蹲在地上至站起的过程中，人受到的重力做负功，地面给人的支持力做正功【考点】功的计算．【分析】既有大小也有方向，运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，并不是说有正负之分的物理量就是矢量．做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上移动一段距离．【解答】解：A、功是物体之间能量转化的量度，它是标量，功也有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果的，故A错误；B、当作用力做正功时，反作用力可能与物体的运动方向相同，故反作用力也可以做正功；故B错误；C、一对相互作用的滑动摩擦力做功时，一定有机械能转化为内能；说明一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和为负；故C正确；D、当人从蹲在地上至站起来的过程中，支持力对人不做功，故D错误；故选：C．【点评】本题考查功的性质，要注意明确正功和负功的区别在于效果，功是标量；同时注意分析滑动摩擦力做功时，由于摩擦力一定与相对运动方向相反，故一对滑动摩擦力做功总和为负．5．如图所示，质量相等A、B两物体在同一水平线上，已知曲线AC为A物体单独被水平抛出后的运动轨迹，直线BD为B物体单独自由下落的运动轨迹，两轨迹相交于O点；现将A物体水平抛出的同时，B物体开始自由下落，则两物体（不计空气阻力）（）A．A物体先到达O点B．B物体先到达O点C．经O点时速率相等D．在O点时重力的瞬时功率相等【考点】平抛运动；自由落体运动；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】AB、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据分运动与合运动具有等时性，可知谁先到达O点．C、分别求出两物体在O点的速率，进行比较．D、根据P=mgvcosθ比较重力的瞬时功率．【解答】解：A、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以两物体到达O点的时间相等．故A、B错误．C、设AB经过时间t在C点相遇，甲做平抛运动，vA=，vB=gt，vA＞vB，故C错误．D、两物体重力相等，在C点时竖直方向的速度都等于gt，相等，根据P=mgvcosθ，重力的功率相等．故D正确．故选D．【点评】本题考查了平抛运动和自由落体运动的相关概念和公式，要明确平抛运动的竖直方向就是自由落体运动，所以本题中，AB竖直方向的运动情况完全相同，再根据相关公式和概念解题．6．甲、乙两颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比m1：m2=1：2，它们圆周运动的轨道半径之比为r1：r2=1：2，下列关于卫星的说法中正确的是（）A．它们的线速度之比v1：v2=1：B．它们的运行周期之比T1：T2=2：1C．它们的向心加速度比a1：a2=4：1D．它们的向心力之比F1：F2=4：1【考点】人造卫星的环绕速度；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可．【解答】解：A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F=F向F=GF向=m=mω2r=m（）2r因而G=m=mω2r=m（）2r=ma解得v=T==2πa=故甲、乙两颗人造地球卫星的线速度之比v1：v2=：=：1，故A错误；B、甲、乙两颗人造地球卫星的运行周期之比T1：T2=2π：2π=1：2，故B错误；C、甲、乙两颗人造地球卫星的向心加速度比a1：a2=：=4：1，故C正确；D、甲、乙两颗人造地球卫星的向心力之比F1：F2=G：G=2：1，故D错误；故选C．【点评】本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．7．如图所示，一物体以一定的速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功W1；若该物体从A′沿两斜面滑到B′，不考虑物体在最高点离开斜面情况，摩擦力做的总功为W2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（）A．W1=W2B．W1＞W2C．W1＜W2D．不能确定W1、W2大小关系【考点】功的计算．【分析】通过功的公式W=Fscosθ去比较两种情况下摩擦力做功的大小．【解答】解：设AB间的距离为L，则上图中摩擦力做功W1=﹣μmgL．下图中把摩擦力做功分为两段，即：W2=﹣μmgcosαs1﹣μmgcosβs2=﹣μmg（s1cosα+s2cosβ）=﹣μmgL．所以W1=W2．故A正确，B、C、D错误．故选：A．【点评】解决本题的关键掌握功的公式W=Fscosθ；注意本题中摩擦力一直做负功，要明确求总功的方法．8．观察“神州十号”在圆轨道上的运动，发现每经过时间2t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ（弧度），如图所示，已知引力常量为G，由此可推导出地球的质量为（）A．B．C．D．【考点】万有引力定律及其应用；向心力．【分析】根据数学知识求出线速度和轨道半径，结合万有引力提供向心力，求出地球的质量．【解答】解：“神舟十号”的线速度v=，轨道半径r=，根据得地球的质量为：M=．故选：A．【点评】解决本题的关键知道线速度等于弧长与时间的比值，知道弧长与半径的比值等于圆心角，掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用．9．某人用手将1kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（）A．手对物体做功10JB．合外力做功2JC．合外力做功12JD．物体克服重力做功10J【考点】功能关系．【分析】根据物体的运动的情况可以求得物体的加速度的大小，再由牛顿第二定律就可以求得拉力的大小，再根据功的公式就可以求得力对物体做功的情况．【解答】解：分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为1m，末速度的大小为2m/s，由导出公式：v2﹣v02=2ax可得加速度为：a=2m/s2，由牛顿第二定律可得：F﹣mg=ma，所以F=mg+ma=12N，A、手对物体做功为：W=FL=12×1J=12J，故A错误；B、合力的大小为ma=2N，所以合力做的功为2×1=2J，所以合外力做功为2J，故B正确，C错误；D、重力做的功为：WG=mgh=﹣10×1=﹣10J，所以物体克服重力做功10J，故D正确；故选：BD．【点评】本题考查的是学生对功的理解，根据功的定义可以分析做功的情况；同时注意功能关系，明确重力做功恒量重力势能的变化量；合外力做功恒定动能的改变量．10．质量为2kg的质点在x﹣y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点的初速度为5m/sB．质点所受的合外力为3NC．质点初速度的方向与合外力方向垂直D．2s末质点速度大小为6m/s【考点】运动的合成和分解；匀变速直线运动的图像．【分析】通过图象可知，在x轴方向做匀加速直线运动，在y轴方向做匀速直线运动．根据平行四边形定则对速度、力进行合成．【解答】解：A、由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为m/s2，受力Fx=3N，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy=4m/s，受力Fy=0．因此质点的初速度为5m/s，受到的合外力为3N，故A、B正确．C、合外力方向在x轴方向上，所以质点初速度方向与合外力方向不垂直．故C错误．D、2s末质点速度应该为v=m/s=2m/s，D选项错误．故选AB．【点评】解决本题的关键掌握运用平行四边形定则进行运动的合成与分解．11．a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，向心加速度为a1，b处于地面附近近地轨道上正常运动速度为v1，c是地球同步卫星离地心距离为r，运行速率为v2，加速度为a2，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如下图，地球的半径为R，则有（）A．a的向心加速度等于重力加速度gB．d的运动周期有可能是20小时C．D．【考点】万有引力定律及其应用．【分析】a未发射，所需要的向心力不等于其重力；根据开普勒第三定律分析d与c周期关系，即可确定d的运动周期；地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，由向心加度公求解；卫星由万有引力提供向心力，得到线速度与轨道半径的关系式，即可求解【解答】解：A、地球同步卫星c的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据，知，c的向心加速度大；由，得，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A错误；B、由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h．故B错误；C、a、c的角速度相同，由知，故C正确；D、根据，解得，则得，故D正确；故选：CD【点评】对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点12．如图（a）所示，一根细线上端固定在S点，下端连一小铁球A，让小铁球在水平面内做匀速圆周运动，此装置构成一圆锥摆（不计空气阻力）．下列说法中正确的是（）A．小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于（l为摆长）B．小球做匀速圆周运动时，受到重力，绳子拉力和向心力作用．C．另有一个圆锥摆，摆长更大一点，两者悬点相同．如图（b）所示，如果改变两小球的角速度，使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则B球的角速度等于A球的角速度D．如果两个小球的质量相等，则在图（b）中两条细线受到的拉力相等【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．【分析】向心力是效果力，受力分析时不能作为单独的力分析；由向心力表达可分析小球角速度的变化；由受力分析和角度关系可判定细线的拉力．【解答】解：A、小球受力如图：，由圆周运动规律可得：，又Fn=mgtanθ，解得：，r=lsinθ，可得：，可知小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于，故A正确；B、向心力是效果力，匀速圆周运动的向心力是由合力提供的，小球做匀速圆周运动时，受到重力、绳子的拉力其合力充当向心力，故B错误；C、由，lcosθ=h，所以由于高度相同，B球的角速度等于A球的角速度，故C正确；D、由B图可知，由于θB＞θA，如果两个小球的质量相等，则在图乙中两条细线受到的拉力应该是B细线受到的拉力大，故D错误．故选：AC．【点评】本题要知道向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供向心力．注意向心力不是物体实际受到的力；圆周运动问题要注意用好受力分析来解决向心力二、实验题（本题共2小题，共14分，按题目要求作答，答案写在答卷上．）13．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片．实验步骤：（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=，式中各量的意义是：式中T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数．②某次实验测得圆盘半径r=×10﹣2m，得到的纸带的一段如图2所示，求得角速度为s．【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．【分析】通过纸带打点的时间间隔和位移，求出圆盘的线速度，根据ω=得出角速度的表达式，代入数据求出角速度的大小．【解答】解：①在纸带上取两点为n个打点周期，距离为L，则圆盘的线速度为：，则圆盘的角速度ω=，式中T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数．②从图中可知第一个点到最后一个点共有n=15个周期，其总长度L=．代入数据解得：ω=rad/s．故答案为：①，式中T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数；②s．【点评】解决本题的关键知道该实验的原理，通过纸带处理求出圆盘的线速度，根据线速度与角速度的关系，求出角速度的表达式．14．在《研究平抛物体的运动》的实验中：（1）关于这个实验，以下说法正确的是ABA．每次小球都从相同位置由静止释放B．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直C．由于小球与斜槽间存在摩擦会对实验造成误差D．安装的斜槽末端切线水平的目的是保证小球运动的轨迹是一条抛物线（2）某同学在一次实验中用一张印有小方格的纸记录小球的轨迹，小方格的边长为l（单位：m），若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为V0=，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系，则小球平抛的初始位置的坐标为x=﹣3l，y=（用l、g表示）【考点】研究平抛物体的运动．【分析】根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度的表达式．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，根据速度时间公式求出抛出点到b点的时间，从而求出抛出点到b点的竖直位移和水平位移，得出初始位置的坐标．【解答】解：（1）为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，小球与斜槽间的摩擦不影响实验，故A正确，C错误．B、实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直，故B正确．D、安装的斜槽末端切线水平的目的是保证小球的初速度水平，故D错误．故选：AB．（2）在竖直方向上，根据△y=l=gT2得，T=，则小球平抛运动的初速度．b点的竖直分速度，则抛出点到b点的时间，可知抛出点到b点的水平位移=5l，则抛出点的横坐标x=2l﹣5l=﹣3l；抛出点到b点的竖直位移，则抛出点的纵坐标y=2l﹣=﹣．故答案为：（1）AB，（2），﹣3l，．【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．三、计算题（本题共4小题，共38分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位．）15．据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的倍．已知一个在地球表面质量为50kg的人在这个行星表面的重量约为800N，地球表面处的重力加速度为10m/s2．求：（1）该行星的半径与地球的半径之比约为多少？（2）若在该行星上距行星表面2m高处，以10m/s的水平初速度抛出一只小球（不计任何阻力），则小球的水平射程是多大？【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动．【分析】（1）在忽略自转的情况下，万有引力等于物体所受的重力，所以根据重力之比，可以求出中心天体的半径之比．（2）由平抛运动运动的规律求解．【解答】解：（l）在该行星表面处，G行=mg行g行=16m/s2．在忽略自转的情况下，万有引力等于物体所受的重力得=mg有R2=故==4所以=2（2）由平抛运动运动的规律，有h=g行t2s=vt故s=v，代入数据解得：s=5m答：（1）该行星的半径与地球的半径之比约为2．（2）小球的水平射程是5m．【点评】忽略自转的情况下万有引力等于物体所受的重力，这是经常用的方法要注意掌握．重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．16．如图甲所示，质量为m的物体置于水平地面上，受与水平方向夹角为37°的拉力F作用，在2s时间内的变化图象如图乙所示，其运动的速度图象如图丙所示，g=10m/s2．求：（sin37°=；cos37°=）（1）0至2s内拉力F所做功；（2）物体和地面之间的动摩擦因数；（3）拉力F的最大功率．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律；功的计算．【分析】（1）v﹣t图象中，面积代表位移，用公的计算公式求解功（2）根据速度时间图线求出物体匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小，根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小，从而得出动摩擦力因数（3）由瞬时功率的表达式可得1s末有拉力F的最大功率【解答】解：（1）v﹣t图象中，面积代表位移，故有：s=所以有：W=Fscos37°=10×1×=8J（2）由图线得匀减速阶段加速度大小为：a=m/s2=1m/s2由牛顿第二定律得：μmg=ma故有：（3）由瞬时功率的表达式可得1s末有拉力F的最大功率，为：Pm=Fcos37°×v=10××1W=8W答：（1）0至2s内拉力F所做功为8J；（2）物体和地面之间的动摩擦因数；（3）拉力F的最大功率8W【点评】解决本题的关键能够从图象中获取信息，运用牛顿第二定律进行求解．17．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v﹣t图象，如图所示（除2s﹣10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）．已知在小车运动的过程中，2s﹣14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为，可认为在整个运动过程