辽宁省瓦房店市高级中学2019-2020高三上学期物理10月月考试卷考试试卷

辽宁省瓦房店市高级中学2019-2020学年高三上学期物理10月月考试卷
一、单选题
1．（2019高三上·瓦房店月考）a、b、c、d四个质点在一条直线上运动，它们的运动图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．在0-t2时间内，质点b、d同方向运动
B．在0-t3时间内，质点a、c做单向直线运动
C．在0-t3时间内，质点c、d平均速度相同
D．在0-t3时间内，质点a、b平均速度相同
2．（2019高三上·瓦房店月考）做匀加速直线运动的物体，依次通过A、B、C三点，位移xAB＝xBC，已知物体在AB段的平均速度大小为3 m/s，在BC段的平均速度大小为6 m/s，那么，物体在B点的瞬时速度大小为（　　）
A．4 m/s B．5 m/s C．4.5 m/s D．5.5 m/s
3．（2019高三上·瓦房店月考）如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加的力的最小值为(　　)
A．mg B． mg C． mg D． mg
4．（2019高三上·瓦房店月考）如图所示，物体A和B的质量分别为2kg和1kg，用跨过定滑轮的细线相连，静止地又叠放在倾角为 =300的光滑斜面上，A与B间的动摩擦因数为 ，现有一平行于斜面向下的力F作用在物体B上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若要使物体运动，则F至少为（ ）（　　）
A．20N B．22N C．11N D．17N
5．（2019高三上·瓦房店月考）某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为自身重力的（　　）
A．8倍 B．10倍 C．2倍 D．5倍
6．（2018高一上·内丘月考）如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是(　　).
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
7．（2019高一下·绵阳期末）小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为2R的圆形，当地重力加速度大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为（　　）
A． B． C． D．
8．（2020高一下·内蒙古期中）如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，周期一定，当小球在最高点时绳的张力为T1，在最低点时，绳的张力为T2，则T1和T2的差值为(　　)
A．2mg B．4mg C．6mg D．8mg
二、多选题
9．（2019高三上·瓦房店月考）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系，v2>v1，从小物块滑上传送带开始计时，其v-t图像可能的是(　　)
A． B．
C． D．
10．（2019高三上·瓦房店月考）一质量为m的物体，以 g的加速度减速上升h高度，不计空气阻力，则下列说法中正确的有（　　）
A．物体的动能减小 mgh B．物体的机械能不变
C．物体的机械能增加 mgh D．物体的重力势能增加mgh
11．（2019高三上·瓦房店月考）如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P， 若汽车还受到恒定阻力f，则(　　)
A．船在匀速靠岸
B．船在加速靠岸
C．此时绳对船的拉力为
D．汽车发动机的输出功率为
12．（2019高三上·瓦房店月考）如图所示为竖直平面内的直角坐标系．一质量为m的质点，在拉力F和重力的作用下，从坐标原点O由静止开始沿直线0N斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角 （θ＜90°）．不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　）
A．当F=mgtanθ时，拉力F最小
B．当F=mgsinθ时，拉力F最小
C．当F=mgsinθ时，质点的机械能守恒
D．当F=mgtanθ时，质点的机械能一定增大
三、实验题
13．（2019高三上·辽宁月考）一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取 ，那么：
（1）闪光频率是　 　Hz；
（2）小球运动中水平分速度的大小　 　m/s；
（3）小球在B点的速度大小为　 　m/s。（结果均保留两位有效数字）
14．（2019高三上·瓦房店月考）在验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1 kg的重锤自由下落，纸带上打出一系列的点，如图所示，相邻计数点时间间隔为0.02 s，长度单位为cm，取g＝9.8 m/s2.
（1）打点计时器打下计数点B时，重锤的速度vB＝　 　(保留两位有效数字)．
（2）从点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能的减小量ΔEp＝　 　，动能的增加量ΔEk＝　 　(保留两位有效数字)．
四、解答题
15．（2017高一下·赣州期末）某高速公路的一个出口路段如图所示，情景简化：轿车从出口A进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B点（通过B点前后速率不变），再匀速率通过水平圆弧路段至C点，最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下．已知轿车在A点的速度v0=72km/h，AB长L1=l50m；BC为四分之一水平圆弧段，限速（允许通过的最大速度）v=36km/h，轮胎与BC段路面间的动摩擦因μ=0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，CD段为平直路段长L2=50m，重力加速度g取l0m/s2．
（1）若轿车到达B点速度刚好为v=36km/h，求轿车在AB下坡段加速度的大小；
（2）为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC半径R的最小值及轿车A点到D点全程的最短时间．
16．（2019高三上·瓦房店月考）某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图象，已知小车在0～2 s内做匀加速直线运动，2～10 s内小车牵引力的功率保持不变，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变．求：
（1）小车所受的阻力Ff是多大？
（2）在2～10 s内小车牵引力的功率P是多大？
（3）小车在加速运动过程中的总位移x是多少？
17．（2019高三上·旅顺口月考）如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点．已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：
（1）物块速度滑到O点时的速度大小；
（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能 （设弹簧处于原长时弹性势能为零）
（3）若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A. 根据x-t图象的斜率表示速度，知在t1-t2时间内，质点b的速度为正，而d的速度为负，则质点b、d反方向运动，A不符合题意．
B. 根据x-t图象的斜率表示速度，知质点a先沿正向运动，后沿负向运动．质点c做单向直线运动，B不符合题意．
C. 在0-t3时间内，根据图像面积代表位移可知，c的位移大于d的位移，所用时间相等，则平均速度不同，C不符合题意．
D. 在0-t3时间内，质点a、b通过的位移相等，所用时间相等，则平均速度相同，D符合题意．
故答案为：D
【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，结合选项分析即可。
2．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【解答】（1）设加速度大小为a，经A、C的速度大小分别为vA、vC．据匀加速直线运动规律可得：vB2-vA2=2a
vc2-vB2=2a
联立可得：vB=5m/s ，
故答案为：B．
【分析】物体做匀变速直线运动，假设物体的加速度，结合题目给出的物体的平均速度，利用平均速度列方程求解B点的速度即可。
3．【答案】C
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】由题图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60°，结点C受力平衡，则受力分析如图所示，
则CD绳的拉力FT＝mgtan 30°＝ mg
D点受绳子拉力大小等于FT，方向向左．要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的力F1、另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为施加的力的大小，故最小力F＝FTsin 60°＝ mg
故答案为：C
【分析】分别对C电和D点进行受力分析，在拉力和重力的作用下，系统处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
4．【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】分析物体A受力，要向拉动A，那么拉力T至少要等于 ，分析B受力如图，B受到自身重力，A的压力和A对B 的摩擦力，要把B向下滑动，那么拉力F至少为 ．
故答案为：D
【分析】对A、B物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用平衡条件列方程求解外力F的大小即可。
5．【答案】D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】设地面对他双脚的平均作用力为F，对全过程运用动能定理得，mg（H+h）-Fh=0，解得 ，即平均作用力是自身重力的5倍．
故答案为：D．
【分析】本题也可以根据动力学知识进行求解，但是没有动能定理解决简捷，对全过程运用动能定理，不需要考虑过程中速度的变化，抓住初末状态，列式求解．
6．【答案】D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】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 解得： ，故轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，A不符合题意；根据公式 解得： ，半径越大，角速度越小，B不符合题意；根据公式 ，解得 ，故卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，C不符合题意；D符合题意；
故答案为：D
【分析】利用轨道半径结合引力提供向心力可以比较线速度大小、角速度大小；利用距离可以比较加速度的大小。
7．【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】水滴离开伞边缘时的速度 ，此后水滴由于只受重力的作用而做平抛运动；俯视图如图所示：
由图可知，水滴平抛的水平距离为 ，小球平抛运动的时间 则由平抛运动的竖直方向的自由落体可知， 。
故答案为：A
【分析】利用几何知识可以求出水滴水平距离的大小；结合平抛运动时间可以求出下落的高度。
8．【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】本题考查的是圆周运动中的向心力问题，在最高点 ，最高点临界速度： 在最低点 ，且满足 则 ；
故答案为：C．
【分析】对处在最低点和最高点的物体进行受力分析，结合此时物体对绳子拉力，利用向心力公式列方程，联立求解差值。
9．【答案】A,B,C
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】如果物体一直减速到达左侧仍有速度，则为图像A；如果恰好见到零，则为图像C；如果在传送带上减速到零并反向加速至传送带速度，则为图像C．图像D 是不可能的．
故答案为：ABC
【分析】对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在水平方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度，结合物体的加速度和传送带的速度分析物体速度的变化即可。
10．【答案】A,C,D
【知识点】动能定理的综合应用；机械能综合应用
【解析】【解答】由牛顿第二定律mg-F=ma,F= mg合外力做功为- mgh，动能减小 mgh，A对；除了重力做功以外有其他力做功，机械能不守恒，B不符合题意；外力F做正功 mgh，机械能增大 mgh，C对；克服重力做功mgh，重力势能增加mgh，D对；
故答案为：ACD
【分析】重力势能的大小与零势能面的选取有关，但是零势能面的选取是任意的，重力做正功，重力势能减小，反之增大。对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，合外力对物体做正功，物体的动能增加，除重力以外的其他力做功对应物体机械能的变化量，除重力以外的其他力对物体做正功，机械能增加。
11．【答案】B,C,D
【知识点】速度的合成与分解；功率及其计算
【解析】【解答】AB. 由速度分解此时汽车的速度为：v车=vcosθ，船靠岸的过程中，θ增大，cosθ减小，车的速度不变，则船速v增大，所以船做加速运动，A不符合题意B符合题意。
C. 绳的拉力对船做功的功率为P，由 知，绳对船的拉力为： ，C符合题意。
D. 由功能关系可知，汽车发动机做的功转化为克服阻力做功和绳拉船做的功，即：
所以有： ，D符合题意。
故答案为：BCD
【分析】把汽车的速度分解到沿绳子的速度和垂直于绳子的速度，其中沿绳子的速度等于拉船的速度，再利用几何关系分析两个物体速度的关系，结合功率公式P=Fv求解功率即可。
12．【答案】B,C
【知识点】机械能守恒及其条件；力的合成
【解析】【解答】质点只受重力G和拉力F，质点做直线运动，合力方向与ON共线，如图
A、B、当拉力与ON垂直时，拉力最小，根据几何关系，有F=Gsinθ=mgsinθ．A不符合题意，B符合题意；
C、当F=mgsinθ时，F与速度方向垂直，F不做功，质点的机械能是守恒的．C符合题意；
D、若F=mgtanθ，由于mgtanθ＞mgsinθ，故F的方向与ON不再垂直，有两种可能的方向，F与物体的运动方向的夹角可能大于90°，也可能小于90°，即拉力F可能做负功，也可能做正功，重力做功不影响机械能的变化，则根据功能关系，物体机械能变化量等于力F做的功，即机械能可能增加，也可能减小；
故答案为：BC．
【分析】物体做直线运动的条件是合外力方向与速度同向，结合速度方向和重力方向求解最小的外力即可。
13．【答案】（1）10
（2）1.5
（3）2.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)在竖直方向上有
则 (2)水平方向匀速运动，有 (3)根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，则小球在B点竖直分速度大小为
所以B点速度为
【分析】（2）利用竖直方向的邻差公式可以求出周期的大小，利用周期的倒数可以求出频率的大小；
（2）利用水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；
（3）利用速度的合成可以求出小球在B点的速度大小。
14．【答案】（1）0.97m/s
（2）0.48J；0.47J
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度为： ．（2）从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量△Ep=mgh=1×9.8×4.86×10-2J≈0.48J，动能的增加量 .
【分析】（1）B点的速度等于物体在AC段中运动的平均速度，即利用AC的长度除以对应的时间即可；
（2）重力势能的减少量利用公式mgh求解即可，利用公式求出纸带上的点的速度，进而求出动能的增量。
15．【答案】（1）解：轿车在AB段做匀减速直线运动，有：
v2﹣ =﹣2aL1；
得加速度大小为 a= = =1m/s2．
答：轿车在AB下坡段加速度的大小为1m/s2．
（2）解：轿车在圆弧路段做圆周运动，由静摩擦力充当向心力，为保证安全，则有
≤f
又 f=μmg
联立解得 R≥ = m=20m
故水平圆弧段BC半径R的最小值是20m．
设AB段运动时间为t1，BC段匀速圆周运动的时间为t2，CD段匀减速直线运动的时间为t3，全程所用最短时间为t．
则
L1= ，得 t1= = s=10s
R=vt2，得 t2= = s=3.14s
L2= ，得 t3= = s=10s
故t=t1+t2+t3=23.14s
答：为保证行车安全，车轮不打滑，水平圆弧段BC半径R的最小值是20m，轿车A点到D点全程的最短时间是23.14s．
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；向心力
【解析】【分析】本题难点在第二问，临界问题的分析，1）圆周段以最大速度通过时用时最少；2）圆周段车不打滑，需要静摩擦力来提供转弯的向心力，临界为最大静摩擦力提供向心力，因此当速率v一定时，半径r出现最小值。
16．【答案】（1）解：在10s撤去牵引力后，小车只在阻力 作用下做匀减速运动，
设加速度大小为a，则 ，根据 ，
由图像可知 ，解得
（2）解：小车的匀速阶段即7s~10s内，设牵引力为F，则
由图像可知 ，且
（3）解：小车的加速运动过程可以分为0~1.5s和1.5s~7s两段，
设对应的位移分别为 和 ，在0~2s内的加速度大小为 ，
则由图像可得 ， ，
在1.5s~7s内由动能定理可得 ， ，
解得 ，
由
【知识点】对单物体(质点)的应用；功率及其计算；机车启动
【解析】【分析】（1）v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像的斜率是加速度，利用牛顿第二定律列方程求解阻力即可；
（2）在2～10 s内，结合汽车的牵引力等于摩擦力，利用公式P=Fv求解功率即可；
（3）对汽车在0-7秒内的鹅运动过程应用动能定理，结合汽车的初末速度和功率，列方程求解运动的距离即可。
17．【答案】（1）解：从顶端到O点的过程中，由机械能守恒定律得：
解得：
（2）解：在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功为： 由能量守恒定律得：
联立上式解得：
（3）解：物块A被弹回的过程中，克服摩擦力所做的功仍为；
由能量守恒定律得 ：
解得物块A能够上升的最大高度为：
【知识点】动能定理的综合应用；能量守恒定律
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，对物体从最高点运动到最低点的过程应用动能定理求解物体的末速度；
（2）物体A和弹簧两个物体组成系统能量守恒，利用能量守恒列方程分析求解即可；
（3）同理，结合物体的初末速度，对物体从最低点运动到最高点的过程应用动能定理求解物体上升的高度。
辽宁省瓦房店市高级中学2019-2020学年高三上学期物理10月月考试卷
一、单选题
1．（2019高三上·瓦房店月考）a、b、c、d四个质点在一条直线上运动，它们的运动图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．在0-t2时间内，质点b、d同方向运动
B．在0-t3时间内，质点a、c做单向直线运动
C．在0-t3时间内，质点c、d平均速度相同
D．在0-t3时间内，质点a、b平均速度相同
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A. 根据x-t图象的斜率表示速度，知在t1-t2时间内，质点b的速度为正，而d的速度为负，则质点b、d反方向运动，A不符合题意．
B. 根据x-t图象的斜率表示速度，知质点a先沿正向运动，后沿负向运动．质点c做单向直线运动，B不符合题意．
C. 在0-t3时间内，根据图像面积代表位移可知，c的位移大于d的位移，所用时间相等，则平均速度不同，C不符合题意．
D. 在0-t3时间内，质点a、b通过的位移相等，所用时间相等，则平均速度相同，D符合题意．
故答案为：D
【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，结合选项分析即可。
2．（2019高三上·瓦房店月考）做匀加速直线运动的物体，依次通过A、B、C三点，位移xAB＝xBC，已知物体在AB段的平均速度大小为3 m/s，在BC段的平均速度大小为6 m/s，那么，物体在B点的瞬时速度大小为（　　）
A．4 m/s B．5 m/s C．4.5 m/s D．5.5 m/s
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【解答】（1）设加速度大小为a，经A、C的速度大小分别为vA、vC．据匀加速直线运动规律可得：vB2-vA2=2a
vc2-vB2=2a
联立可得：vB=5m/s ，
故答案为：B．
【分析】物体做匀变速直线运动，假设物体的加速度，结合题目给出的物体的平均速度，利用平均速度列方程求解B点的速度即可。
3．（2019高三上·瓦房店月考）如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加的力的最小值为(　　)
A．mg B． mg C． mg D． mg
【答案】C
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】由题图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60°，结点C受力平衡，则受力分析如图所示，
则CD绳的拉力FT＝mgtan 30°＝ mg
D点受绳子拉力大小等于FT，方向向左．要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的力F1、另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为施加的力的大小，故最小力F＝FTsin 60°＝ mg
故答案为：C
【分析】分别对C电和D点进行受力分析，在拉力和重力的作用下，系统处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
4．（2019高三上·瓦房店月考）如图所示，物体A和B的质量分别为2kg和1kg，用跨过定滑轮的细线相连，静止地又叠放在倾角为 =300的光滑斜面上，A与B间的动摩擦因数为 ，现有一平行于斜面向下的力F作用在物体B上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若要使物体运动，则F至少为（ ）（　　）
A．20N B．22N C．11N D．17N
【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】分析物体A受力，要向拉动A，那么拉力T至少要等于 ，分析B受力如图，B受到自身重力，A的压力和A对B 的摩擦力，要把B向下滑动，那么拉力F至少为 ．
故答案为：D
【分析】对A、B物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用平衡条件列方程求解外力F的大小即可。
5．（2019高三上·瓦房店月考）某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为自身重力的（　　）
A．8倍 B．10倍 C．2倍 D．5倍
【答案】D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】设地面对他双脚的平均作用力为F，对全过程运用动能定理得，mg（H+h）-Fh=0，解得 ，即平均作用力是自身重力的5倍．
故答案为：D．
【分析】本题也可以根据动力学知识进行求解，但是没有动能定理解决简捷，对全过程运用动能定理，不需要考虑过程中速度的变化，抓住初末状态，列式求解．
6．（2018高一上·内丘月考）如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是(　　).
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
【答案】D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】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 解得： ，故轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，A不符合题意；根据公式 解得： ，半径越大，角速度越小，B不符合题意；根据公式 ，解得 ，故卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，C不符合题意；D符合题意；
故答案为：D
【分析】利用轨道半径结合引力提供向心力可以比较线速度大小、角速度大小；利用距离可以比较加速度的大小。
7．（2019高一下·绵阳期末）小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为2R的圆形，当地重力加速度大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】水滴离开伞边缘时的速度 ，此后水滴由于只受重力的作用而做平抛运动；俯视图如图所示：
由图可知，水滴平抛的水平距离为 ，小球平抛运动的时间 则由平抛运动的竖直方向的自由落体可知， 。
故答案为：A
【分析】利用几何知识可以求出水滴水平距离的大小；结合平抛运动时间可以求出下落的高度。
8．（2020高一下·内蒙古期中）如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，周期一定，当小球在最高点时绳的张力为T1，在最低点时，绳的张力为T2，则T1和T2的差值为(　　)
A．2mg B．4mg C．6mg D．8mg
【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】本题考查的是圆周运动中的向心力问题，在最高点 ，最高点临界速度： 在最低点 ，且满足 则 ；
故答案为：C．
【分析】对处在最低点和最高点的物体进行受力分析，结合此时物体对绳子拉力，利用向心力公式列方程，联立求解差值。
二、多选题
9．（2019高三上·瓦房店月考）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系，v2>v1，从小物块滑上传送带开始计时，其v-t图像可能的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】A,B,C
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】如果物体一直减速到达左侧仍有速度，则为图像A；如果恰好见到零，则为图像C；如果在传送带上减速到零并反向加速至传送带速度，则为图像C．图像D 是不可能的．
故答案为：ABC
【分析】对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在水平方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度，结合物体的加速度和传送带的速度分析物体速度的变化即可。
10．（2019高三上·瓦房店月考）一质量为m的物体，以 g的加速度减速上升h高度，不计空气阻力，则下列说法中正确的有（　　）
A．物体的动能减小 mgh B．物体的机械能不变
C．物体的机械能增加 mgh D．物体的重力势能增加mgh
【答案】A,C,D
【知识点】动能定理的综合应用；机械能综合应用
【解析】【解答】由牛顿第二定律mg-F=ma,F= mg合外力做功为- mgh，动能减小 mgh，A对；除了重力做功以外有其他力做功，机械能不守恒，B不符合题意；外力F做正功 mgh，机械能增大 mgh，C对；克服重力做功mgh，重力势能增加mgh，D对；
故答案为：ACD
【分析】重力势能的大小与零势能面的选取有关，但是零势能面的选取是任意的，重力做正功，重力势能减小，反之增大。对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，合外力对物体做正功，物体的动能增加，除重力以外的其他力做功对应物体机械能的变化量，除重力以外的其他力对物体做正功，机械能增加。
11．（2019高三上·瓦房店月考）如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P， 若汽车还受到恒定阻力f，则(　　)
A．船在匀速靠岸
B．船在加速靠岸
C．此时绳对船的拉力为
D．汽车发动机的输出功率为
【答案】B,C,D
【知识点】速度的合成与分解；功率及其计算
【解析】【解答】AB. 由速度分解此时汽车的速度为：v车=vcosθ，船靠岸的过程中，θ增大，cosθ减小，车的速度不变，则船速v增大，所以船做加速运动，A不符合题意B符合题意。
C. 绳的拉力对船做功的功率为P，由 知，绳对船的拉力为： ，C符合题意。
D. 由功能关系可知，汽车发动机做的功转化为克服阻力做功和绳拉船做的功，即：
所以有： ，D符合题意。
故答案为：BCD
【分析】把汽车的速度分解到沿绳子的速度和垂直于绳子的速度，其中沿绳子的速度等于拉船的速度，再利用几何关系分析两个物体速度的关系，结合功率公式P=Fv求解功率即可。
12．（2019高三上·瓦房店月考）如图所示为竖直平面内的直角坐标系．一质量为m的质点，在拉力F和重力的作用下，从坐标原点O由静止开始沿直线0N斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角 （θ＜90°）．不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　）
A．当F=mgtanθ时，拉力F最小
B．当F=mgsinθ时，拉力F最小
C．当F=mgsinθ时，质点的机械能守恒
D．当F=mgtanθ时，质点的机械能一定增大
【答案】B,C
【知识点】机械能守恒及其条件；力的合成
【解析】【解答】质点只受重力G和拉力F，质点做直线运动，合力方向与ON共线，如图
A、B、当拉力与ON垂直时，拉力最小，根据几何关系，有F=Gsinθ=mgsinθ．A不符合题意，B符合题意；
C、当F=mgsinθ时，F与速度方向垂直，F不做功，质点的机械能是守恒的．C符合题意；
D、若F=mgtanθ，由于mgtanθ＞mgsinθ，故F的方向与ON不再垂直，有两种可能的方向，F与物体的运动方向的夹角可能大于90°，也可能小于90°，即拉力F可能做负功，也可能做正功，重力做功不影响机械能的变化，则根据功能关系，物体机械能变化量等于力F做的功，即机械能可能增加，也可能减小；
故答案为：BC．
【分析】物体做直线运动的条件是合外力方向与速度同向，结合速度方向和重力方向求解最小的外力即可。
三、实验题
13．（2019高三上·辽宁月考）一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取 ，那么：
（1）闪光频率是　 　Hz；
（2）小球运动中水平分速度的大小　 　m/s；
（3）小球在B点的速度大小为　 　m/s。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）10
（2）1.5
（3）2.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)在竖直方向上有
则 (2)水平方向匀速运动，有 (3)根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，则小球在B点竖直分速度大小为
所以B点速度为
【分析】（2）利用竖直方向的邻差公式可以求出周期的大小，利用周期的倒数可以求出频率的大小；
（2）利用水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；
（3）利用速度的合成可以求出小球在B点的速度大小。
14．（2019高三上·瓦房店月考）在验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1 kg的重锤自由下落，纸带上打出一系列的点，如图所示，相邻计数点时间间隔为0.02 s，长度单位为cm，取g＝9.8 m/s2.
（1）打点计时器打下计数点B时，重锤的速度vB＝　 　(保留两位有效数字)．
（2）从点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能的减小量ΔEp＝　 　，动能的增加量ΔEk＝　 　(保留两位有效数字)．
【答案】（1）0.97m/s
（2）0.48J；0.47J
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度为： ．（2）从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量△Ep=mgh=1×9.8×4.86×10-2J≈0.48J，动能的增加量 .
【分析】（1）B点的速度等于物体在AC段中运动的平均速度，即利用AC的长度除以对应的时间即可；
（2）重力势能的减少量利用公式mgh求解即可，利用公式求出纸带上的点的速度，进而求出动能的增量。
四、解答题
15．（2017高一下·赣州期末）某高速公路的一个出口路段如图所示，情景简化：轿车从出口A进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B点（通过B点前后速率不变），再匀速率通过水平圆弧路段至C点，最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下．已知轿车在A点的速度v0=72km/h，AB长L1=l50m；BC为四分之一水平圆弧段，限速（允许通过的最大速度）v=36km/h，轮胎与BC段路面间的动摩擦因μ=0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，CD段为平直路段长L2=50m，重力加速度g取l0m/s2．
（1）若轿车到达B点速度刚好为v=36km/h，求轿车在AB下坡段加速度的大小；
（2）为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC半径R的最小值及轿车A点到D点全程的最短时间．
【答案】（1）解：轿车在AB段做匀减速直线运动，有：
v2﹣ =﹣2aL1；
得加速度大小为 a= = =1m/s2．
答：轿车在AB下坡段加速度的大小为1m/s2．
（2）解：轿车在圆弧路段做圆周运动，由静摩擦力充当向心力，为保证安全，则有
≤f
又 f=μmg
联立解得 R≥ = m=20m
故水平圆弧段BC半径R的最小值是20m．
设AB段运动时间为t1，BC段匀速圆周运动的时间为t2，CD段匀减速直线运动的时间为t3，全程所用最短时间为t．
则
L1= ，得 t1= = s=10s
R=vt2，得 t2= = s=3.14s
L2= ，得 t3= = s=10s
故t=t1+t2+t3=23.14s
答：为保证行车安全，车轮不打滑，水平圆弧段BC半径R的最小值是20m，轿车A点到D点全程的最短时间是23.14s．
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；向心力
【解析】【分析】本题难点在第二问，临界问题的分析，1）圆周段以最大速度通过时用时最少；2）圆周段车不打滑，需要静摩擦力来提供转弯的向心力，临界为最大静摩擦力提供向心力，因此当速率v一定时，半径r出现最小值。
16．（2019高三上·瓦房店月考）某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图象，已知小车在0～2 s内做匀加速直线运动，2～10 s内小车牵引力的功率保持不变，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变．求：
（1）小车所受的阻力Ff是多大？
（2）在2～10 s内小车牵引力的功率P是多大？
（3）小车在加速运动过程中的总位移x是多少？
【答案】（1）解：在10s撤去牵引力后，小车只在阻力 作用下做匀减速运动，
设加速度大小为a，则 ，根据 ，
由图像可知 ，解得
（2）解：小车的匀速阶段即7s~10s内，设牵引力为F，则
由图像可知 ，且
（3）解：小车的加速运动过程可以分为0~1.5s和1.5s~7s两段，
设对应的位移分别为 和 ，在0~2s内的加速度大小为 ，
则由图像可得 ， ，
在1.5s~7s内由动能定理可得 ， ，
解得 ，
由
【知识点】对单物体(质点)的应用；功率及其计算；机车启动
【解析】【分析】（1）v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像的斜率是加速度，利用牛顿第二定律列方程求解阻力即可；
（2）在2～10 s内，结合汽车的牵引力等于摩擦力，利用公式P=Fv求解功率即可；
（3）对汽车在0-7秒内的鹅运动过程应用动能定理，结合汽车的初末速度和功率，列方程求解运动的距离即可。
17．（2019高三上·旅顺口月考）如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点．已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：
（1）物块速度滑到O点时的速度大小；
（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能 （设弹簧处于原长时弹性势能为零）
（3）若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？
【答案】（1）解：从顶端到O点的过程中，由机械能守恒定律得：
解得：
（2）解：在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功为： 由能量守恒定律得：
联立上式解得：
（3）解：物块A被弹回的过程中，克服摩擦力所做的功仍为；
由能量守恒定律得 ：
解得物块A能够上升的最大高度为：
【知识点】动能定理的综合应用；能量守恒定律
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，对物体从最高点运动到最低点的过程应用动能定理求解物体的末速度；
（2）物体A和弹簧两个物体组成系统能量守恒，利用能量守恒列方程分析求解即可；
（3）同理，结合物体的初末速度，对物体从最低点运动到最高点的过程应用动能定理求解物体上升的高度。