2019-2020学年第二学期-高一年级-物理-期末考试试卷【西安东城一中】

这是一份2019-2020学年第二学期-高一年级-物理-期末考试试卷【西安东城一中】，共24页。

A．2B．14C．48D．10
2．如图所示，质量相等的A、B两物块置于水平圆盘上，当圆盘绕竖直轴匀速转动时，两物块始终相对于圆盘静止，则这两物块（ ）
A．线速度相同B．角速度相同
C．向心力相同D．向心加速度相同
3．如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块（ ）
A．线速度相同B．角速度相同
C．向心加速度相同D．向心力相同
4．2019年全国女排冠军赛于5月10日至5月19日分别在浙江嘉善体育馆和姚庄体育馆举行。最终，天津、上海、山东获得前三名。某次训练时，一运动员把一质量为0.27kg的排球竖直向上击出，排球上升的最大高度为1.25m，取重力加速度为10m/s2，以击出点所在的水平面为参考平面，则（ ）
A．排球上升过程中机械能一定守恒
B．排球上升过程中的动能先减小后增大
C．排球的最大重力势能为3.375J
D．排球回到击出点时的动能可能等于5J
5．如图所示，一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上，在t＝0时，用一大小为F＝2N、方向与水平面成θ＝30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t＝3s时力F的功率为（ ）
A．5WB．6WC．9WD．6W
6．如图所示，洗衣机的甩干筒的半径为25cm，可绕竖直中心轴OO′旋转，衣物（可看成质点）靠在简壁上，已知衣物与筒壁间的动摩擦因数为0.4，重力加速度为10m/s2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使衣物不下滑，甩干筒的最小角速度为（ ）
A．5rad/sB．10rad/sC．25rad/D．100rad/s
7．放在粗糙水平地面上质量为0.8kg的物体，受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的关系图象如图所示，物体与地面的动摩擦因数为0.5，g＝10m/s2，下列说法中正确的是（ ）
A．0～2s 内物体克服摩擦力做功为80J
B．0～2s内与2s～6s内拉力大小之比为4：1
C．0～2s内拉力的功率为80W
D．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等
8．如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，分别落在斜面上的A点、B点及水平面上的C点，B点为斜面底端，P、A、B、C在水平方面间隔相等，空气阻力不计，则（ ）
A．三次抛球，小球的飞行时间相同
B．三次抛球，小球在落点处的速度方向各不相同
C．先后三次抛球，抛球速度大小之比为1：2：3
D．小球落在A、B两点时的速度大小之比为1：
9．为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球，太阳吸引行星的力是同一性质的力，同样遵从平方反比律的猜想，牛顿做了著名的“月﹣﹣地检验”，并把引力规律做了合理的外推，进而把决定天体运动的万有引力定律与1687年发表在《自然哲学的数学原理》中，完成了物理学的第一次大统一．已知月球绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，下列说法正确的是（ ）
A．物体在月球轨道上运动的加速度大约是在地面附近下落时的加速度的
B．物体在月球表面下落时的加速度是在地球表面下落时的加速度的
C．月球绕地球运行的周期是近地卫星绕地球运行周期的60倍
D．月球绕地球运行的线速度是近地卫星绕地球运行线速度的
10．船在静水中的航行速度是14.4km/h。若它在流速为10.8km/h的河水中航行，当船头与河岸垂直时，船的合速度大小为（ ）
A．1m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s
11．有两个与水平面成相同角度的斜面。某人在左侧斜面上的P点向对面水平抛出三个质量不等的小石子，分别落在A、B、C三处，不计空气阻力，A、C两处在同一水平面上，则下列说法正确的是（ ）
A．落到A、B、C三处的小石子速度方向均相同
B．落到A、B两处的小石子速度方向相同
C．落到C处的小石子水平抛出的初速度最小
D．落到C处的小石子在空中运动的时间最长
12．如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端系一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点的速度不可能小于
B．小球通过最高点时所受轻杆的作用力不可能为零
C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而增小
D．小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大
二．多选题（共7小题）
13．我国已先后成功发射了“天宫一号”飞行器和“神舟八号”飞船，并成功地进行了对接试验，若“天宫一号”能在离地面约300km高的圆轨道上正常运行，则下列说法中正确的是（ ）
A．“天宫一号”的发射速度应大于第二宇宙速度
B．对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速
C．对接时，“神舟八号”与“天宫一号”的加速度大小相等
D．对接后，“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度
14．如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面向左做匀速直线运动时，下列说法正确的是（ ）
A．挡板对球的弹力不做功B．斜面对球的弹力不做功
C．斜面对球的弹力做正功D．球受到的重力不做功
15．做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3m/s，角速度为6rad/s，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动的周期为
B．物体运动的圆周半径为2m
C．在0.1s内物体通过的弧长为0.3m
D．物体运动的向心加速度大小为1.5m/s2
16．如图所示，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长1m，小球质量为1kg。现使小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过轨道最低点A的速度为vA＝7m/s，通过轨道最高点B的速度为vB＝3m/s，g取10m/s2，则小球通过最低点和最高点时，细杆对小球的作用力（小球可视为质点）（ ）
A．在A处为拉力，方向竖直向上，大小为59N
B．在A处为推力，方向竖直向下，大小为59N
C．在B处为推力，方向竖直向上，大小为1N
D．在B处为拉力，方向竖直向下，大小为1N
17．放在粗糙水平地面上质量为0.8kg的物体，受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的关系图象如图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．0～2s内拉力的功率为40W
B．0～2s内物体克服摩擦力做功为80J
C．0～2s内与2s～6s内拉力大小之比为2：1
D．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等
18．做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3m/s，角速度为6rad/s，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动的圆周半径为2m
B．物体运动的周期为s
C．物体运动的向心加速度大小为1.5m/s2
D．在0.1s内物体通过的弧长为0.3m
19．2017年3月30日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功将第22颗北斗导航卫星，该卫星属于地球同步轨道卫星，其轨道半径为r．已知月球环绕地球运动的周期为27天，某颗近地卫星绕地球运动的周期为1.4h，地球半径为R，由此可知（ ）
A．该北斗导航卫星的轨道半径与月球的轨道半径之比为1：9
B．该近地卫星的轨道半径与月球的轨道半径之比为1：16
C．该北斗导航卫星绕地球运行时的加速度与地球赤道上物体随地球自转的加速度之比为r：R
D．该北斗导航卫星绕地球运行时的加速度与月球绕地球运动的加速度之比为9：1
三．实验题（共2小题）
20．如图所示，利用频闪照相研究平抛运动。小球A沿斜槽滚下，并从桌边缘水平抛出。当小球A恰好离开桌边缘时，小球B同时下落。用一频闪相机对它们拍照。已知图中小正方形的边长为a，重力加速度为g。
（1）图中分别标明A、B球三次频闪的位置，两球各有一次的频闪时位置没有标出，请在图中标明，并大致画出A球的运动轨迹 。
（2）由平抛运动的规律可知：A球离开桌面时的速度v＝ 。（用g、a表示）
21．用落体法验证机械能守恒定律，打出如图甲所示的一条纸带。已知打点计时器所接电源的频率为50Hz．计算结果均保留三位有效数字。
（1）根据纸带所给数据，打下B点时重物的速度大小为 m/s。根据纸带，算出下落到B点的过程中减小的重力势能，对比后发现，在误差允许的范围内机械能守恒。
（2）某同学选用两个形状相同、质量不同的重物a和b做实验，测得多组数据，画出某点的速度的平方v2与该点到释放点的高度h的关系图象，如图乙所示。若下落过程中，a、b所受阻力大小相等，由图象可知a、b的质量关系是ma （填“大于”小于”或“等于”）mb。
（3）通过分析造成两图线的斜率不同的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物a的质量m＝0.2kg，当地重力加速度g＝9.8m/s2，测得图线ka的斜率k＝17.64，则重物a所受的平均阻力大小f＝ N
四．计算题（共3小题）
22．如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R＝0.5m，离水平地面的高度H＝1.25m，物块与转台间的动摩擦因数μ＝0.2．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2．求：
（1）物块做平抛运动的初速度大小v0；
（2）物块的落地点与O的水平距离（第二问结果保留两位有效数字）
23．某天文爱好者观测到某一卫星环绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球半径为R地球表面的重力加速度为g，引力常量为G．不考虑地球自转。求
（1）地球的质量；
（2）卫星环绕地球运动时离地面的高度
24．如图所示，AB是足够长的倾角θ＝37°的斜轨道，BC是水平轨道，CD是竖直放置的半径R＝1m的光滑半圆轨道，CD为竖直直径。一小滑块从斜面上距水平轨道高h＝5m处由静止滑下，恰好能通过半圆轨道的最高点D．已知滑块与斜轨道和水平轨道间的动摩
擦因数均为μ＝0.3，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8．不计空气阻力，不计滑块经过斜轨道底端拐角处的机械能损失，计算结果可保留根式或分式。
（1）求滑块滑到C点时的速度大小；
（2）求水平轨道BC的长度；
（3）若改变滑块释放的初始位置，使滑块从D点飞出后垂直撞击到斜轨道上，求滑块撞击斜轨道的位置到水平轨道的高度
参考答案
2020东城一中期末考试物理试题
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．艇在静水中航行的速度是V1＝8km/h，当它在流速是V2＝6km/h的河水中船头向着垂直于河岸的方向航行时，合速度Vt的大小是（ ）km/h．
A．2B．14C．48D．10
【解答】解：当静水速与河岸垂直时，合速度的大小v＝＝km/h＝10km/h。
故选：D。
2．如图所示，质量相等的A、B两物块置于水平圆盘上，当圆盘绕竖直轴匀速转动时，两物块始终相对于圆盘静止，则这两物块（ ）
A．线速度相同B．角速度相同
C．向心力相同D．向心加速度相同
【解答】解：A、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，由v＝ωr，可知线速度不同，故A错误；
B、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，故B正确；
C、根据F＝mω2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同则向心力不同，故C错误；
D、根据a＝ω2r，可知角速度相等，半径不同则向心加速度不同，故D错误；
故选：B。
3．如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块（ ）
A．线速度相同B．角速度相同
C．向心加速度相同D．向心力相同
【解答】解：A、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，由v＝ωr，可知线速度不同，故A错误；
B、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，故B正确；
C、根据a＝ω2r，可知角速度相等，半径不同则向心加速度不同，故C错误；
D、根据F＝mω2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同则向心力不同，故D错误。
故选：B。
4．2019年全国女排冠军赛于5月10日至5月19日分别在浙江嘉善体育馆和姚庄体育馆举行。最终，天津、上海、山东获得前三名。某次训练时，一运动员把一质量为0.27kg的排球竖直向上击出，排球上升的最大高度为1.25m，取重力加速度为10m/s2，以击出点所在的水平面为参考平面，则（ ）
A．排球上升过程中机械能一定守恒
B．排球上升过程中的动能先减小后增大
C．排球的最大重力势能为3.375J
D．排球回到击出点时的动能可能等于5J
【解答】解：A、设排球上升过程的加速度为a。排球上升过程的逆运动是初速度为零的匀加速运动，则有 a＝．由于初速度大小未知，不能确定a与g的大小，也就不能确定排球是否受到空气阻力，则排球的机械能不一定守恒，故A错误。
B、排球上升过程中合外力一直做负功，则动能一直减小，故B错误。
C、排球的最大重力势能为 Ep＝mgh＝0.27×10×1.25J＝3.375J，故C正确。
D、排球的最大重力势能为3.375J，则排球回到击出点时的动能不会超过3.375J，不可能为5J，故D错误。
故选：C。
5．如图所示，一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上，在t＝0时，用一大小为F＝2N、方向与水平面成θ＝30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t＝3s时力F的功率为（ ）
A．5WB．6WC．9WD．6W
【解答】解：对木块根据牛顿第二定律可知，木块的加速度为：
则t＝3s时的瞬时速度为：
则力F的瞬时功率为：；故C正确，ABD错误。
故选：C。
6．如图所示，洗衣机的甩干筒的半径为25cm，可绕竖直中心轴OO′旋转，衣物（可看成质点）靠在简壁上，已知衣物与筒壁间的动摩擦因数为0.4，重力加速度为10m/s2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使衣物不下滑，甩干筒的最小角速度为（ ）
A．5rad/sB．10rad/sC．25rad/D．100rad/s
【解答】解：要使物体不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：f＝mg
当摩擦力正好等于最大摩擦力时，圆筒转动的角速度ω取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得：
N＝mω2r
而f＝μN
联立以上三式解得：ω＝，
代入数据解得，ω＝10rad/s，故B正确，ACD错误。
故选：B。
7．放在粗糙水平地面上质量为0.8kg的物体，受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的关系图象如图所示，物体与地面的动摩擦因数为0.5，g＝10m/s2，下列说法中正确的是（ ）
A．0～2s 内物体克服摩擦力做功为80J
B．0～2s内与2s～6s内拉力大小之比为4：1
C．0～2s内拉力的功率为80W
D．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等
【解答】解：A、由物体在水平面上只受摩擦力和拉力，在2s～6s内物体受力平衡可得：f＝μmg＝F′＝0.5×0.8×10N＝4N；在0～2s内位移为：x1＝m＝10m，摩擦力做功为：Wf＝fx1＝4×10J＝40J，故A错误；
B、根据图象知加速度为：a＝m/s2根据牛顿第二定律可得：在0～2s内，拉力为：F＝f+ma＝4NN＝8N，0～2s内与2s～6s内拉力大小之比为8：4＝2：1，故B错误。
C、0～2s内F保持不变，根据水平拉力的功率P＝Fv知0﹣2s内拉力功率不断增大，故C错误；
D、由物体速度与时间的关系图象可知，物体在0～2s内合外力大于零，在2s～6s内合外力为零，故合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等，故D正确；
故选：D。
8．如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，分别落在斜面上的A点、B点及水平面上的C点，B点为斜面底端，P、A、B、C在水平方面间隔相等，空气阻力不计，则（ ）
A．三次抛球，小球的飞行时间相同
B．三次抛球，小球在落点处的速度方向各不相同
C．先后三次抛球，抛球速度大小之比为1：2：3
D．小球落在A、B两点时的速度大小之比为1：
【解答】解：根据h＝得：t＝，由于下落的高度不同，则小球飞行时间不同，故A错误；
B、AB两球都落在斜面上，竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定：tanθ＝
解得：t＝。
则落在斜面上时竖直方向上的分速度vy＝gt＝2v0tan45°。
设速度与水平方向的夹角为α，有．知落在斜面上时，速度与水平方向的夹角与初速度无关，则小球与水平方向的夹角相同，即小球在落点处的速度方向相同，故B错误；
C、若ABC三点都落在水平面上，则运动的时间相等，而P、A、B、C在水平方向间隔相等，根据可知，抛球速度大小之比为1：2：3，但A不在水平面上，运动时间小于B、C两次抛出时间，故C错误；
D、根据题意可知，小球落在A、B两点时水平位移之比为1：2，根据几何关系可知，竖直位移之比为1：2，根据t＝可知，运动时间之比为1：，根据可知小球落在A、B两点时的速度大小之比为1：，故D正确。
故选：D。
9．为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球，太阳吸引行星的力是同一性质的力，同样遵从平方反比律的猜想，牛顿做了著名的“月﹣﹣地检验”，并把引力规律做了合理的外推，进而把决定天体运动的万有引力定律与1687年发表在《自然哲学的数学原理》中，完成了物理学的第一次大统一．已知月球绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，下列说法正确的是（ ）
A．物体在月球轨道上运动的加速度大约是在地面附近下落时的加速度的
B．物体在月球表面下落时的加速度是在地球表面下落时的加速度的
C．月球绕地球运行的周期是近地卫星绕地球运行周期的60倍
D．月球绕地球运行的线速度是近地卫星绕地球运行线速度的
【解答】解：AB、设物体质量为m，地球质量为M，地球半径为R，月球轨道半径r＝60R，物体在月球轨道上运动时的加速度为a，由牛顿第二定律：①；月球表面物体重力等于万有引力：②；联立①②得，故A正确；B错误；
C、月球绕地球运行的周期为27天，近地卫星绕地球运行周期大约85min，故月球绕地球运行的周期不等于近地卫星绕地球运行周期的60倍，故C错误；
D、根据万有引力提供向心力，得，，即月球绕地球运行的线速度是近地卫星绕地球运行线速度的，故D错误；
故选：A。
10．船在静水中的航行速度是14.4km/h。若它在流速为10.8km/h的河水中航行，当船头与河岸垂直时，船的合速度大小为（ ）
A．1m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s
【解答】解：当静水速与河岸垂直时，合速度的大小：v＝＝km/h＝18km/h＝5m/s，故D正确，ABC错误。
故选：D。
11．有两个与水平面成相同角度的斜面。某人在左侧斜面上的P点向对面水平抛出三个质量不等的小石子，分别落在A、B、C三处，不计空气阻力，A、C两处在同一水平面上，则下列说法正确的是（ ）
A．落到A、B、C三处的小石子速度方向均相同
B．落到A、B两处的小石子速度方向相同
C．落到C处的小石子水平抛出的初速度最小
D．落到C处的小石子在空中运动的时间最长
【解答】解：AB、因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，A、B两点的位移方向相同，与落在C点的位移方向不同，所以A、B两点的速度方向相同，与C点的速度方向不同，故A错误，B正确。
C、在同一水平线AC上三个小球运动时间相等，C的水平位移最大，所以到C处的小石子水平抛出的初速度最大，故C错误。
D、高度决定平抛运动的时间，可知落在B点的石块运动时间最长。故D错误。
故选：B。
12．如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端系一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点的速度不可能小于
B．小球通过最高点时所受轻杆的作用力不可能为零
C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而增小
D．小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大
【解答】解：A、小球在最高点的最小速度可以为零，此时重力等于杆子的支持力。故A错误。
B、当小球速度为时，重力提供向心力，杆作用力为零，故B错误；
C、杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力减小，故C正确；
D、杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，故D错误
故选：C。
二．多选题（共7小题）
13．我国已先后成功发射了“天宫一号”飞行器和“神舟八号”飞船，并成功地进行了对接试验，若“天宫一号”能在离地面约300km高的圆轨道上正常运行，则下列说法中正确的是（ ）
A．“天宫一号”的发射速度应大于第二宇宙速度
B．对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速
C．对接时，“神舟八号”与“天宫一号”的加速度大小相等
D．对接后，“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度
【解答】解：A、“天宫一号”的发射速度不应大于第二宇宙速度，若大于则会脱离地球的吸引。故A错误；
B、对接前，“神舟九号”欲追上“天宫一号”，可以在内轨道上点火加速。若在同一轨道加速，则会做离心运动，不会相遇。故B错误；
C、对接时，半径相同，则加速度大小相等。故C正确；
D、所有卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，故D正确；
故选：CD。
14．如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面向左做匀速直线运动时，下列说法正确的是（ ）
A．挡板对球的弹力不做功B．斜面对球的弹力不做功
C．斜面对球的弹力做正功D．球受到的重力不做功
【解答】解：对小球进行受力分析：小球受到竖直向下的重力，斜面对它垂直斜面向上的弹力，挡板对它水平向右的弹力，
而小球位移方向水平向左，所以只有重力方向与位移方向垂直，其他力都不垂直，故只有重力不做功，其它两个力都做功；由于斜面对小球的作用力与运动方向夹角小于90°，故斜面的支持力做正功；故AB错误，CD正确；
故选：CD。
15．做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3m/s，角速度为6rad/s，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动的周期为
B．物体运动的圆周半径为2m
C．在0.1s内物体通过的弧长为0.3m
D．物体运动的向心加速度大小为1.5m/s2
【解答】解：A、周期T＝＝s＝s，故A正确。
B、由v＝rω得：r＝＝m＝0.5m，故B错误。
C、在0.1s内物体通过的弧长s＝vt＝3×0.1m＝0.3m，故C正确。
D、向心加速度a＝vω＝3×6 m/s2＝18m/s2，故D错误。
故选：AC。
16．如图所示，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长1m，小球质量为1kg。现使小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过轨道最低点A的速度为vA＝7m/s，通过轨道最高点B的速度为vB＝3m/s，g取10m/s2，则小球通过最低点和最高点时，细杆对小球的作用力（小球可视为质点）（ ）
A．在A处为拉力，方向竖直向上，大小为59N
B．在A处为推力，方向竖直向下，大小为59N
C．在B处为推力，方向竖直向上，大小为1N
D．在B处为拉力，方向竖直向下，大小为1N
【解答】解：在最低点，杆子一定表现为拉力，有：F﹣mg＝m，则：F＝mg+m＝59N，方向向上，故A正确B错误；
B、在最高点，有：F+mg＝m，则：F＝m﹣mg＝﹣1N，所以杆子表现为支持力，方向向上，大小为1N，故C正确D错误。
故选：AC。
17．放在粗糙水平地面上质量为0.8kg的物体，受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的关系图象如图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．0～2s内拉力的功率为40W
B．0～2s内物体克服摩擦力做功为80J
C．0～2s内与2s～6s内拉力大小之比为2：1
D．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等
【解答】解：A、在0～2s内，根据图象的斜率表示加速度，可得加速度为：a＝m/s2＝5m/s2，根据牛顿第二定律可得：F1﹣f＝ma，则拉力为：F1＝f+ma＝4N+0.8×5N＝8N
0～2s内拉力的功率P＝F1＝F1＝8×W＝40W，故A正确；
B、由物体在水平面上只受摩擦力和拉力，在2s～6s内物体受力平衡可得：f＝μmg＝F′＝0.5×0.8×10N＝4N；在0～2s内位移为：x1＝m＝10m，摩擦力做功为：Wf＝fx1＝4×10J＝40J，故B错误；
B、2s～6s内拉力大小F2＝f＝4N，则0～2s内与2s～6s内拉力大小之比为 F1：F2＝8N：4N＝2：1，故C正确。
D、由物体速度与时间的关系图象可知，物体在0～2s内合外力大于零，在2s～6s内合外力为零，故合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等，故D正确；
故选：ACD。
18．做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3m/s，角速度为6rad/s，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动的圆周半径为2m
B．物体运动的周期为s
C．物体运动的向心加速度大小为1.5m/s2
D．在0.1s内物体通过的弧长为0.3m
【解答】解：A、由v＝rω得：r＝＝m＝0.5m，故A错误。
B、周期T＝＝s＝s，故B正确。
C、向心加速度a＝vω＝3×6 m/s2＝18m/s2，故C错误。
D、在0.1s内物体通过的弧长s＝vt＝3×0.1m＝0.3m，故D正确。
故选：BD。
19．2017年3月30日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功将第22颗北斗导航卫星，该卫星属于地球同步轨道卫星，其轨道半径为r．已知月球环绕地球运动的周期为27天，某颗近地卫星绕地球运动的周期为1.4h，地球半径为R，由此可知（ ）
A．该北斗导航卫星的轨道半径与月球的轨道半径之比为1：9
B．该近地卫星的轨道半径与月球的轨道半径之比为1：16
C．该北斗导航卫星绕地球运行时的加速度与地球赤道上物体随地球自转的加速度之比为r：R
D．该北斗导航卫星绕地球运行时的加速度与月球绕地球运动的加速度之比为9：1
【解答】解：AB、由开普勒定律：＝得＝＝＝，则A正确，B错误
C、北斗导航卫星绕地球运行与地球赤道上物体随地球自转角速度相等，由a＝rω2知＝，则C正确
D、由a＝可知：＝＝，则D错误
故选：AC。
三．实验题（共2小题）
20．如图所示，利用频闪照相研究平抛运动。小球A沿斜槽滚下，并从桌边缘水平抛出。当小球A恰好离开桌边缘时，小球B同时下落。用一频闪相机对它们拍照。已知图中小正方形的边长为a，重力加速度为g。
（1）图中分别标明A、B球三次频闪的位置，两球各有一次的频闪时位置没有标出，请在图中标明，并大致画出A球的运动轨迹 如图所示 。
（2）由平抛运动的规律可知：A球离开桌面时的速度v＝ 。（用g、a表示）
【解答】解：（1）A小球做平抛运动在竖直方向做自由落体运动，则A小球在竖直方向上的位置与B球自由落体运动的位置等高，可标出B球的两个位置；用平滑的曲线作出A球的轨迹为抛物线，如图所示。
（2）在连续相等的频闪时间T内，竖直方向连续的位移为a、3a、5a，由匀变速直线运动的判别式可得△h＝2a＝gT2，则有：；
水平方向为匀速直线运动，每个T内的位移为3a，有：3a＝vT
则平抛的初速度为：。
故答案为（1）如图所示。（2）。
21．用落体法验证机械能守恒定律，打出如图甲所示的一条纸带。已知打点计时器所接电源的频率为50Hz．计算结果均保留三位有效数字。
（1）根据纸带所给数据，打下B点时重物的速度大小为 2.07 m/s。根据纸带，算出下落到B点的过程中减小的重力势能，对比后发现，在误差允许的范围内机械能守恒。
（2）某同学选用两个形状相同、质量不同的重物a和b做实验，测得多组数据，画出某点的速度的平方v2与该点到释放点的高度h的关系图象，如图乙所示。若下落过程中，a、b所受阻力大小相等，由图象可知a、b的质量关系是ma 小于 （填“大于”小于”或“等于”）mb。
（3）通过分析造成两图线的斜率不同的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物a的质量m＝0.2kg，当地重力加速度g＝9.8m/s2，测得图线ka的斜率k＝17.64，则重物a所受的平均阻力大小f＝ 0.196 N
【解答】解：（1）B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有：
vB＝＝×10﹣2m/s＝2.07m/s。
（2）根据动能定理得：
（mg﹣f）h＝mv2
则有：＝h，
知图线的斜率为：k＝＝g﹣，
b的斜率大，知b的质量大，所以a的质量ma小于b的质量mb。
（3）根据动能定理知：（mag﹣f）h＝mav2
则有：＝h，
可知：ka＝＝17.64；
代入数据解得：f＝0.196N。
故答案为：（1）2.07；（2）小于；（3）0.196。
四．计算题（共3小题）
22．如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R＝0.5m，离水平地面的高度H＝1.25m，物块与转台间的动摩擦因数μ＝0.2．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2．求：
（1）物块做平抛运动的初速度大小v0；
（2）物块的落地点与O的水平距离（第二问结果保留两位有效数字）
【解答】解：（1）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有：，
解得：v0＝1m/s
（2）物块做平抛运动，在竖直方向上有：H＝，
解得：t＝＝＝0.5s
在水平方向上有：x＝v0t，
解得：x＝0.5m
物块落地点到转台中心的水平距离s，由：s2＝x2+R2，
解得：s＝≈0.71m。
答：（1）物块做平抛运动的初速度大小1m/s；
（2）物块的落地点与O的水平距离0.71m。
23．某天文爱好者观测到某一卫星环绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球半径为R地球表面的重力加速度为g，引力常量为G．不考虑地球自转。求
（1）地球的质量；
（2）卫星环绕地球运动时离地面的高度
【解答】解：（1）不考虑地球自转时，地面上的物体受到的重力等于万有引力，则有：
解得：M＝
（2）卫星绕地球做圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：
其中，h＝r﹣R
解得：h＝
答：（1）地球的质量为；
（2）卫星环绕地球运动时离地面的高度为
24．如图所示，AB是足够长的倾角θ＝37°的斜轨道，BC是水平轨道，CD是竖直放置的半径R＝1m的光滑半圆轨道，CD为竖直直径。一小滑块从斜面上距水平轨道高h＝5m处由静止滑下，恰好能通过半圆轨道的最高点D．已知滑块与斜轨道和水平轨道间的动摩
擦因数均为μ＝0.3，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8．不计空气阻力，不计滑块经过斜轨道底端拐角处的机械能损失，计算结果可保留根式或分式。
（1）求滑块滑到C点时的速度大小；
（2）求水平轨道BC的长度；
（3）若改变滑块释放的初始位置，使滑块从D点飞出后垂直撞击到斜轨道上，求滑块撞击斜轨道的位置到水平轨道的高度
【解答】解：（1）滑块在D点时，，
滑块从C到D过程中，，
联立解得：；
（2）滑块从A到C过程，由功能关系知：，解得：；
（3）设滑块垂直撞击到斜轨道上的E点，则有，且＝，
在竖直方向上，vEy＝gt，
联立解得：；
答：（1）滑块滑到C点时的速度大小为；
（2）水平轨道BC的长度为；
（3）改变滑块释放的初始位置，使滑块从D点飞出后垂直撞击到斜轨道上，则滑块撞击斜轨道的位置到水平轨道的高度为。