河北省石家庄市第二中学2018-2019学年高一下学期3月月考物理试卷含解析

这是一份河北省石家庄市第二中学2018-2019学年高一下学期3月月考物理试卷含解析，共22页。
石家庄二中2018-2019学年高一年级三月月考
物理试卷
命题人：王永欣[中国#~教育*出版@%网]
第Ⅰ卷[来源:中国~^教育出版&网*#]
一、选择题：本题共12小题，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9～12题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.一架直升机通过绳索用恒力竖直向上拉起一个放在地面上的木箱，使其由静止开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中
①力所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增加量[来源:z^@zste%p.co*#m]
②木箱克服重力所做的功等于重力势能的增加量
③力、重力、阻力，三者的合力所做的功等于木箱重力势能的增加量
④力和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增加量[来@^~源:中国教#育出版网%]
上述说法中正确的有（ ）
A. 只有① B. ②④ C. ①④ D. 只有②[来源:%^中教网~@&][中国&教^~育#出*版网]
[来源:@~中^&教*网]
2.如图所示，三个完全相同的金属小球、、位于等边三角形的三个顶点上。和带正电，带负电，所带电荷量的大小比的小。已知受到和的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（ ）

A. B. C. D. [www.zz&^s#tep.co*m~]

3.两个球形行星和各有一卫星和，卫星的圆轨道接近各自行星的表面。如果两行星质量之比，两行星半径之比，则两卫星周期之比为（ ）
A. B. C. D.

4.如图所示，在坐标系中，轴上关于轴对称的、两点固定等量异种点电荷、，、两点分别位于第二、四象限，为平行四边形，边、分别与轴交于、，下列说法正确的是（ ）[中国^*教育#~&出版网][来源:^@中国教育出&%*版网]

A. 点电势为正，点电势为负
B. 、两点电场强度大小相等方向相反
C. 试探电荷从点移到点，电势能增加
D. 试探电荷从点移到点和从点移到点，电场力对做功相同

5.如图所示，一长的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上，由于某一微小的扰动使得链条向一侧滑动，则铁链完全离开滑轮时的速度大小为（ ）[来&源:中国^%教@育出版~网]
[来源:&中*教%#网~]
A. B. C. D.
[来%&@#源:^中教网]
6.如图甲所示，轴上固定两个点电荷、（位于坐标原点），其上有、、三点，间距。、在轴上产生的电势随变化关系如图乙。则下列说法正确的是（ ）

A. 点电场场强大小为零[来源:中国%教育出版@~#*网]
B. 点电场场强最大
C. 、之间电场方向沿轴正方向
D. 一正试探电荷从移到过程中，电场力做功

7.在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示，从坐标原点沿轴前进到点，电势降低了，从坐标原点沿轴前进到点，电势升高了，则匀强电场的场强大小和方向为（ ）[来源@:中^国教育~%出版网#]
[来源:中国教~^育出版&网#@]
A. ，方向
B. ，方向
C. ，方向
D. ，方向垂直斜向下
[中国教育出版网&*^@%]
8.如图所示，、两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，放在固定的光滑斜面上，、两小球在竖直方向上通过劲度系数为的轻质弹簧相连，球放在水平地面上。现用手控制住、并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，已知的质量为，、的质量均为，重力加速度大小为，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放后，沿斜面下滑至速度最大时恰好离开地面。下列说法正确的是（ ）[来#源:zz*st%@^ep.com]

A. 斜面倾角
B. 获得最大速度为[来#源:中*@教&网%]
C. 刚离开地面时，的加速度最大
D. 从释放到刚离开地面的过程中，、两小球组成的系统机械能守恒
[中国教^#育出~&版网%]
9. 目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是
A. 卫星的动能逐渐减小
B. 由于地球引力做正功，引力势能一定减小
C. 由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变[中国^&教育*出%#版网]
D. 卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
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10.质量为的物块，放在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数，在水平拉力的作用下物块由静止开始运动，水平拉力做的功随物块的位移变化的关系如图所示。重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）[中国教育出#&%版*网^]

A. 在至的过程中，物块的加速度大小是
B. 在时，摩擦力的瞬时功率是[www.@z&zstep.#^c%om]
C. 在至的过程中，物块做匀加速直线运动[w^ww.z%zstep.co~&m*]
D. 在至的过程中，拉力的平均功率是[来@^%~源:中国教#育出版网]

11.如图所示，质量的物体从高为的光滑轨道上点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的点，物体和传送带之间的动摩擦因数为，传送带之间的距离为，传送带一直以的速度顺指针匀速运动，重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
[中&国教^育出%@版~网]
A. 物体从运动到时间是[来#%源:^~中教网&]
B. 物体从运动到的过程中，摩擦力对物体做功为
C. 物体从运动到的过程中，产生的热量为[来&源%:zz^ste~p.c@om]
D. 物体从运动到的过程中，带动传送带转动的电动机多做的功为[来源:中%^国@教育出~版网&][中国教#育^出@版网*&]

12.如图所示，在距水平地面高为处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在点的右边，杆上套有一质量的小球，半径的光滑半圆形细轨道竖直的固定在地面上，其圆心在点的正下方，在轨道上套有一质量也为的小球，用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现给小球一个水平向右的恒力，重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）

A. 把小球从地面拉到的正下方时力做功为[来源&@:z*zstep.%co^m]
B. 小球运动到处时的速度大小为0[来^源:zzst&~ep.c#om%]
C. 小球被拉到与小球速度大小相等时，
D. 把小球从地面拉到的正下方时小球的机械能增加了

第Ⅱ卷
二、实验题：本题共1小题，共10分。[来源:%中国教@^育#*出版网]
13.用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知、，电火花计时器所接电源的频率为，则（计算结果均保留两位有效数字）[w*ww~.^zz#step.com&]

（1）在纸带上打下计数点5时的速度大小________。
（2）在计数点0～5过程中系统动能的增量_________。若取重力加速度大小，则系统重力势能的减少量________。
（3）实验结果显示，那么造成这一现象的主要原因是____________。[来源:中@国教育出%~#&版网]
（4）在本实验中，若某同学作出了图像，如图丙所示，为从起点量起的长度，则据此得到当地的重力加速度大小_________。
三、计算题：本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14.如图所示，在点放置一个正电荷，在过点的竖直平面内的点，由静止释放一个带正电的小球，小球的质量为，电荷量为。小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以为圆心、为半径的圆（图中实线表示）相交于、两点，、在同一水平线上，，距离的竖直高度为。若小球通过点的速度大小为，重力加速度大小为，求

（1）小球通过点的速度大小；
（2）小球由到的过程中电势能的变化。[中国教育出版~*%#@网]
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15.某星球半径为，假设该星球表面上有一倾角为的固定斜面体，一质量为的小物块在力作用下从静止开始沿斜面向上运动，力始终与斜面平行，如图甲所示。已知小物块和斜面间的动摩擦因数，力随位移变化的规律如图乙所示（取沿斜面向上为正方向）。已知小物块运动时速度恰好为零，万有引力常量，求（计算结果均保留一位有效数字）[w#~@w*w.zzste&p.com]

（1）该星球表面上的重力加速度的大小；
（2）该星球的平均密度。[来源:zz~step.^&%c#om][中国*教^&育%#出版网]

16.如图所示是一种过山车的简易模型，它由足够长的水平轨道和在竖直平面内的光滑圆形轨道组成，是圆形轨道的最低点，一个质量为的小球（视为质点），从轨道的左侧点以的初速度沿轨道向右运动，小球与水平轨道间的动摩擦因数，取重力加速度大小。
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（1）如果圆形轨道半径，小球恰能通过圆形轨道最高点，、间距应多少；
（2）如果、间距，圆形轨道半径，求小球在经过圆形轨道的最高点时，小球对轨道的作用力；[w^ww.z&zstep.co#~m*][中#国教%育出&~版网^]
（3）如果、间距，小球运动过程中不脱离圆轨道，求小球最终停留点与起点的距离。[来@^%~源:中国教#育出版网]
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石家庄二中2018-2019学年高一年级三月月考
物理试卷
命题人：王永欣[中国#~教育*出版@%网]
第Ⅰ卷[来源:中国~^教育出版&网*#]
一、选择题：本题共12小题，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9～12题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.一架直升机通过绳索用恒力竖直向上拉起一个放在地面上的木箱，使其由静止开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中
①力所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增加量[来源:z^@zste%p.co*#m]
②木箱克服重力所做的功等于重力势能的增加量
③力、重力、阻力，三者的合力所做的功等于木箱重力势能的增加量
④力和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增加量[来@^~源:中国教#育出版网%]
上述说法中正确的有（ ）
A. 只有① B. ②④ C. ①④ D. 只有②[来源:%^中教网~@&][中国&教^~育#出*版网]
【答案】B[中@国教#育出^版*网&]
【解析】
【详解】物体上升时受到重力、拉力和阻力，在此过程中根据动能定理有：，则有力所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱机械能的的增加量；力、重力、阻力，三者的合力所做的功等于木箱动能的增加量，故①③错误；根据功能关系可知重力势能的增加量等于克服重力做的功，故②正确；除重力外其余力做的功等于机械能的增加量，除重力外，物体只受拉力和阻力，所以力和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增加量，故④正确，故选项B正确，A、C、D错误；
[来源:@~中^&教*网]
2.如图所示，三个完全相同的金属小球、、位于等边三角形的三个顶点上。和带正电，带负电，所带电荷量的大小比的小。已知受到和的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（ ）

A. B. C. D. [www.zz&^s#tep.co*m~]
【答案】A[来%源:^zzst~ep.com@&]
【解析】
根据库仑定律以及同种电荷相斥，异种电荷相吸，结合平行四边形定则可得B正确

3.两个球形行星和各有一卫星和，卫星的圆轨道接近各自行星的表面。如果两行星质量之比，两行星半径之比，则两卫星周期之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A[来源:中国教^*育出#@版%网]
【解析】[w%w*w.zz^s&tep.co~m][ww~w.zzs@t#%ep.&com]
【详解】卫星做圆周运动时，万有引力提供圆周运动的向心力，则有，解得周期，在行星表面运动有，所以两卫星周期之比，故选项A正确，B、C、D错误。[中国教&^*%育@出版网][来源:z^zstep*.com~@#]

4.如图所示，在坐标系中，轴上关于轴对称的、两点固定等量异种点电荷、，、两点分别位于第二、四象限，为平行四边形，边、分别与轴交于、，下列说法正确的是（ ）[中国^*教育#~&出版网][来源:^@中国教育出&%*版网]

A. 点电势为正，点电势为负
B. 、两点电场强度大小相等方向相反
C. 试探电荷从点移到点，电势能增加
D. 试探电荷从点移到点和从点移到点，电场力对做功相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．等量异种点电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以y轴是一条等势线，E、F两点的电势相等，且等于零，故选项A错误；
B．根据电场线的分布情况和对称性可知，B、D两点电场强度相同，故选项B错误；
C．根据顺着电场线电势降低可知，B点的电势高于D点的电势，而正电荷在电势高处电势能大，所以试探电荷从B点移到D点，电势能减小，故选项C错误；
D．由上分析可知，B、E间的电势差等于F、D间的电势差，根据电场力做功公式得知从B点移到E点和从F点移到D点，电场力对做功相同，故选项D正确。

5.如图所示，一长的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上，由于某一微小的扰动使得链条向一侧滑动，则铁链完全离开滑轮时的速度大小为（ ）[来&源:中国^%教@育出版~网]
[来源:&中*教%#网~]
A. B. C. D.
【答案】C[来@#^源:中教~网*]
【解析】
【详解】铁链从开始到刚脱离滑轮的过程中，链条重心下降的高度为，链条下落过程，由机械能守恒定律，得，解得，故选项C正确，A、B、D错误。
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6.如图甲所示，轴上固定两个点电荷、（位于坐标原点），其上有、、三点，间距。、在轴上产生的电势随变化关系如图乙。则下列说法正确的是（ ）

A. 点电场场强大小为零[来源:中国%教育出版@~#*网]
B. 点电场场强最大
C. 、之间电场方向沿轴正方向
D. 一正试探电荷从移到过程中，电场力做功
【答案】C
【解析】
【详解】AB ．图线的切线斜率表示电场强度的大小，就知道N处场强为零，M处的场强不为零，故选项A、B错误；[来&源:中国^%@教育出版~网]
C．M点的电势为零，N点的电势小于零，因沿电场线方向电势降低，故在M、N间电场方向沿x轴正方向，故选项C正确；[来源:%z~z&step.*c@om]
D．根据电势与电势差的关系和图象可知，一正试探电荷从移到过程中电场力做功，即，故选项D错误；

7.在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示，从坐标原点沿轴前进到点，电势降低了，从坐标原点沿轴前进到点，电势升高了，则匀强电场的场强大小和方向为（ ）[来源@:中^国教育~%出版网#]
[来源:中国教~^育出版&网#@]
A. ，方向
B. ，方向
C. ，方向
D. ，方向垂直斜向下
【答案】C
【解析】[来源:%中国#@教*育~出版网][来源:#中~国教育出版网%^@]
【详解】令O点电势，则，，再作点B关于点O的对称点B′，因为BO=OB′，则，连接AB′，并作其垂线OE，则从O→E的方向即场强方向；场强为：，方向由B指向A，故C正确，A、B、D错误；[中国#教~^@育%出版网]
故选C。[www^.zzs@t%e~*p.com]

【点睛】关键是找出x轴方向上电势与A点相等B′点，A、B′两点的电势相等，即AB′连线上的各点电势相等，并作其垂线OE，则从O→E的方向即场强方向。[w*ww.~z@zstep.%co#m]
[中国教育出版网&*^@%]
8.如图所示，、两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，放在固定的光滑斜面上，、两小球在竖直方向上通过劲度系数为的轻质弹簧相连，球放在水平地面上。现用手控制住、并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，已知的质量为，、的质量均为，重力加速度大小为，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放后，沿斜面下滑至速度最大时恰好离开地面。下列说法正确的是（ ）[来#源:zz*st%@^ep.com]

A. 斜面倾角
B. 获得最大速度为[来#源:中*@教&网%]
C. 刚离开地面时，的加速度最大
D. 从释放到刚离开地面的过程中，、两小球组成的系统机械能守恒
【答案】ABC[来#源:中*国教育出版^网%~]
【解析】[来源:中国%*教育~^出@版网][中*国教育^出%@版#网]
【详解】A的速度最大的时候，应是A受力为0的时候，故此时绳的拉力等于T=4mgsinα，C此时刚好要离开地面，故弹簧的拉力为mg，对B受力分析可得绳对B的拉力为T=2mg，则得4mgsinα=2mg，可得：α=30°，故A错误。初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1=mg；C刚好离开地面时：kx2=mg；可知 x1=x2，则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即：4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2；以上方程联立可解得：A获得最大速度为 vAm=2g，故B正确；物体C刚刚离开地面时，B合外力为0，加速度为0，故C错误。从释放A到C刚离开地面的过程中，根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，但是A、B两小球组成的系统机械能不守恒，故D错误。故选B。
【点睛】本题关键是对三个小球进行受力分析，分析弹簧的弹力变化情况，确定出它们的运动状态，再结合平衡条件和系统的机械能守恒进行分析．
[中国教^#育出~&版网%]
9. 目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是
A. 卫星的动能逐渐减小
B. 由于地球引力做正功，引力势能一定减小
C. 由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变[中国^&教育*出%#版网]
D. 卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
【答案】BD
【解析】[来#^&源*:@中教网]
卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，做近心运动，万有引力做正功，引力势能减小，B正确；由于稀薄气体的阻力做负功，机械能有部分转化为内能，故卫星的机械能减小，C错误；又因为稀薄气体的阻力较小，故卫星克服气体阻力做的功小于万有引力做的功，即小于引力势能的减小，D正确，由动能定理可知合外力做正功，卫星的动能增加，A错误。[来源:zz^step~@.&com*]
【考点定位】万有引力定律及功能关系
[来源:@^&z%zstep#.com]
10.质量为的物块，放在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数，在水平拉力的作用下物块由静止开始运动，水平拉力做的功随物块的位移变化的关系如图所示。重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）[中国教育出#&%版*网^]

A. 在至的过程中，物块的加速度大小是
B. 在时，摩擦力的瞬时功率是[www.@z&zstep.#^c%om]
C. 在至的过程中，物块做匀加速直线运动[w^ww.z%zstep.co~&m*]
D. 在至的过程中，拉力的平均功率是[来@^%~源:中国教#育出版网]
【答案】ABD[来*^源:#zzs@tep.c~om]
【解析】
【详解】A．图线的斜率表示水平拉力的大小，由图可知至的过程中，水平拉力为，由牛顿第二定律有，解得，故选项A正确；
B．根据图象可知对应拉力做的功，的过程中，根据动能定理得，解得，则在时，摩擦力的瞬时功率是，故选项B正确；[www.z@%#z&st*ep.com]
C．图线的斜率表示水平拉力的大小，由图可知，至的过程中，水平拉力为，刚好与摩擦力平衡，故物块做匀速直线运动，故选项C错误；
D．至的过程中运动的时间为，2−6m内运动的时间为，在至的过程中，拉力的平均功率，故选项D正确；

11.如图所示，质量的物体从高为的光滑轨道上点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的点，物体和传送带之间的动摩擦因数为，传送带之间的距离为，传送带一直以的速度顺指针匀速运动，重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
[中&国教^育出%@版~网]
A. 物体从运动到时间是[来#%源:^~中教网&]
B. 物体从运动到的过程中，摩擦力对物体做功为
C. 物体从运动到的过程中，产生的热量为[来&源%:zz^ste~p.c@om]
D. 物体从运动到的过程中，带动传送带转动的电动机多做的功为[来源:中%^国@教育出~版网&][中国教#育^出@版网*&]
【答案】AC[中~国&%教*育出^版网]
【解析】
【详解】A．设物体下滑到A点的速度为，由机械能守恒定律有，代入数据得：，物体在摩擦力作用下先做匀加速运动，加速度大小为，加速至速度与传送带相等的时间为，匀加速运动的位移为，所以物体与传送带共速后向右匀速运动，物体匀速运动的时间为，则物体从A运动到B的时间为：，故选项A正确；
B．物体从运动到过程中，摩擦力对物体做正功，摩擦力做的功，故选项B错误；
C．在时间内，皮带做匀速运动的位移为，故产生热量，代入数据得产生的热量为，故选项C正确；
D．电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，另一部分就是增加了内能，则物体从运动到的过程中，带动传送带转动的电动机多做的功为，故选项D错误；[中&国^教育出#版网~@][www.z&zste@p%.co*m^]

12.如图所示，在距水平地面高为处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在点的右边，杆上套有一质量的小球，半径的光滑半圆形细轨道竖直的固定在地面上，其圆心在点的正下方，在轨道上套有一质量也为的小球，用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现给小球一个水平向右的恒力，重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）

A. 把小球从地面拉到的正下方时力做功为[来源&@:z*zstep.%co^m]
B. 小球运动到处时的速度大小为0[来^源:zzst&~ep.c#om%]
C. 小球被拉到与小球速度大小相等时，
D. 把小球从地面拉到的正下方时小球的机械能增加了
【答案】AC
【解析】
A、对于F的做功过程，由几何知识得到：力F作用点的位移为：，则力F做的功为：，故A正确；[来源:中%^教&网@#]
B、由于B球到达C处时，已无沿绳的分速度，所以此时滑块A的速度为零，故选项B正确；
C、当绳与轨道相切时两球速度相等，如图：由三角形知识得：，故C正确；
D、根据题意可知，小球B从地面拉到P的正下方时A球的速度为零，则根据功能关系可知：拉力F做的功等于B球机械能的增量，即B球的机械能增量为，故选项D错误。

点睛：本题连接体问题，关键分析两物体之间的速度与高度关系并运用几何知识和功能关系来研究，注意分析B球到达最高点时A球速度为零。[中国教育@出版网&^*%]

第Ⅱ卷
二、实验题：本题共1小题，共10分。[来源:%中国教@^育#*出版网]
13.用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知、，电火花计时器所接电源的频率为，则（计算结果均保留两位有效数字）[w*ww~.^zz#step.com&]

（1）在纸带上打下计数点5时的速度大小________。
（2）在计数点0～5过程中系统动能的增量_________。若取重力加速度大小，则系统重力势能的减少量________。
（3）实验结果显示，那么造成这一现象的主要原因是____________。[来源:中@国教育出%~#&版网]
（4）在本实验中，若某同学作出了图像，如图丙所示，为从起点量起的长度，则据此得到当地的重力加速度大小_________。
【答案】 (1). 2.4 (2). 0.58 (3). 0.59 (4). 阻力造成的机械能损失 (5). 9.7[www^.%zzste&p.~co#m]
【解析】[中*国教^&育%#出版网][来&源#%:^中*教网]
【详解】(1)根据在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，可知打第5个点时的速度为：；[来源:z#z@step.&co%m*]
(2)物体的初速度为零，所以动能的增加量为：，重力势能的减小量等于物体重力做功，故：；
(3)实验结果显示，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能；[来*@#&源:^中教网][来#源:中国教育出版&%网^~]
(4)根据机械能守恒可知，即有，所以出图象中图象的斜率表示，由图可知斜率，解得，故当地的实际重力加速度。
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三、计算题：本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14.如图所示，在点放置一个正电荷，在过点的竖直平面内的点，由静止释放一个带正电的小球，小球的质量为，电荷量为。小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以为圆心、为半径的圆（图中实线表示）相交于、两点，、在同一水平线上，，距离的竖直高度为。若小球通过点的速度大小为，重力加速度大小为，求

（1）小球通过点的速度大小；
（2）小球由到的过程中电势能的变化。[中国教育出版~*%#@网]
【答案】（1）；（2）.
【解析】
【详解】解：(1)因、两点电势相等，小球由到只有重力做功[中@国%教#&育出版*网]
由动能定理得： [来源^#:中国教育*%&出版网][中^#国教@育出&%版网]
解得小球通过点的速度大小： .[中@~国^*教&育出版网]
(2)由到应用动能定理得：
解得： .[中^国&%教#育出版网*][来&源:zzst%ep#.@*com]
由电势能变化与电场力做功的关系得： .
解得： .[来源@~^%:中教网*]
[来@源~:中&#教网%]
15.某星球半径为，假设该星球表面上有一倾角为的固定斜面体，一质量为的小物块在力作用下从静止开始沿斜面向上运动，力始终与斜面平行，如图甲所示。已知小物块和斜面间的动摩擦因数，力随位移变化的规律如图乙所示（取沿斜面向上为正方向）。已知小物块运动时速度恰好为零，万有引力常量，求（计算结果均保留一位有效数字）[w#~@w*w.zzste&p.com]

（1）该星球表面上的重力加速度的大小；
（2）该星球的平均密度。[来源:zz~step.^&%c#om][中国*教^&育%#出版网]
【答案】，
【解析】[中国@^*%教育出#版网]
试题分析：（1）对物块受力分析如图所示；[来源:zz^ste~p#&.co*m]

假设该星球表面的重力加速度为g，根据动能定理，小物块在力F1作用过程中有：



小物块在力F2作用过程中有：
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由题图可知：
整理可以得到：[来#%源&:~中教^网]
(2)根据万有引力等于重力：，则：
，，[中国~@&教育出#*版网]
代入数据得
考点：本题考查动能定理、万有引力定律的相关知识。

16.如图所示是一种过山车的简易模型，它由足够长的水平轨道和在竖直平面内的光滑圆形轨道组成，是圆形轨道的最低点，一个质量为的小球（视为质点），从轨道的左侧点以的初速度沿轨道向右运动，小球与水平轨道间的动摩擦因数，取重力加速度大小。
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（1）如果圆形轨道半径，小球恰能通过圆形轨道最高点，、间距应多少；
（2）如果、间距，圆形轨道半径，求小球在经过圆形轨道的最高点时，小球对轨道的作用力；[w^ww.z&zstep.co#~m*][中#国教%育出&~版网^]
（3）如果、间距，小球运动过程中不脱离圆轨道，求小球最终停留点与起点的距离。[来@^%~源:中国教#育出版网]
【答案】（1）；（2），方向竖直向上；（3），
【解析】[ww~w.zz#st^ep&.@com][中国教&^~育#出*版网]
【详解】解：(1)在最高点，根据牛顿第二定律得：
从A点到最高点，根据动能定理有：
联立并解得：.
(2)从A点到最高点，根据动能定理有：
在最高点，根据牛顿第二定律得：[来源#:%zzs*t~ep.co&m]
联立解得：，方向竖直向下
根据牛顿第三定律，小球对轨道压力大小：，方向竖直向上
(3)全程中根据动能定理有：[w#~ww.zz&ste%p.c@om]
解得：
若圆轨道足够小：
若圆轨道足够大：