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1、安徽省铜陵一中2012-2013学年高二第一学期第一次月考物理试卷(时间：60分钟总分：100分) （任选做5题）1.(20分)短跑名将闪电博尔特在伦敦奥运会上创造了100 m短跑项目的新世界纪录，他的成绩是9.58 s，200 m成绩19.32 s.假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200 m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%.求： (1)加速所用时间和达到的最大速率； (2)起跑后做匀加速运动的加速度
2、.(结果保留两位小数)2(20分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30角.已知B球的质量为3 kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量(g取10 m/s2)3(20分)如右图所示，质量m1 kg的小球穿在长L1.6 m的斜杆上，斜杆与水平方向成a37角，斜杆固定不动，小球与斜杆间的动摩擦因数0.75.小球受水平向左的拉力F1 N，从斜杆的顶端由静止开始下滑，求：(sin370.6，cos370.8，取g10 m/s2) (
3、1)小球运动的加速度大小； (2)小球运动到斜杆底端时的速度大小 4(20分)随着经济的持续发展，人民生活水平的不断提高，近年来我国私家车数量快速增长，高级和一级公路的建设也正加速进行为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑，常将弯道部分设计成外高内低的斜面如果某品牌汽车的质量为m，汽车行驶时弯道部分的半径为r，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为，路面设计的倾角为，如下图所示(重力加速度g取10 m/s2)(1)为使汽车转弯时不打滑，汽车行驶的最大速度是多少？(2)若取sin，r60 m，汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为0.3，则弯道部分汽车行驶的最大速度是多少？5(20分)人造地球卫星绕地
4、球旋转时，既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的，简略地说此势能是人造卫星所具有的). 设地球的质量为M，以卫星离地无限远处时的引力势能为零，则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为Ep(G为万有引力常量)(1)试证明：在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能的绝对值恰好等于其动能(2)当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造卫星，这个速度叫做第二宇宙速度，用v2表示. 用R表示地球的半径，M表示地球的质量，G表示万有引力常量. 试写出第二宇宙速度的表达式(3)设第一宇宙速度为v1，证明
5、：v2v1.6(12分)如右图所示，A为有光滑曲面的固定轨道，轨道底端的切线方向是水平的质量M40 kg的小车B静止于轨道右侧，其上表面与轨道底端在同一水平面上一个质量m20 kg的物体C以2.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下，冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并一起运动若轨道顶端与底端的高度差h1.6 m物体与小车板面间的动摩擦因数0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计(取g10 m/s2)，求：(1)物体与小车保持相对静止时的速度v；(2)物体在小车上相对滑动的距离L.7(20分)如右图所示，半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置，圆弧边缘C处有一小定滑轮，绳子不可伸长，不计一切摩擦，开始
6、时，m1、m2两球静止，且m1m2，试求： (1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度(2)为使m1能到达A点，m1与m2之间必须满足什么关系(3)若A点离地高度为2R，m1滑到A点时绳子突然断开，则m1落地点离A点的水平距离是多少？8(20分)某实验小组采用如下图所示的装置来探究“功与速度变化的关系”实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面. 实验的部分步骤如下：将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器；把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；关
7、闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系下图是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如下图所示，已知所用交变电源的频率为50 Hz，问：(1)打B点时刻，小车的瞬时速度vB_m/s.(结果保留两位有效数字)(2)本实验中，若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功为W1，则当钩码下落h2时，合外力对小车所做的功为_(用h1、h2、W1表示) (3)实验中，该小组同学画出小车位移x与速率v的关系图象如右图所示. 根据该图线形状，某同学对W与v的关系作出
8、的猜想，肯定不正确的是_AWv BWv2 CW DWv3物理试题参考答案1.【解析】(1)设加速所用时间为t(以s为单位)，匀速运动的速度为v(以m/s为单位)，则有vt(9.580.15t)v100 vt(19.320.15t)0.96v200 由式得t0.84 s v11.10 m/s (2)设加速度大小为a，则a13.21 m/s2. 【答案】(1)11.24 m/s(2)8.71 m/s22.【解析】对B球受力分析如图所示，物体B处于平衡状态有：FTsin30mBgFT2mBg2310 N60 N物体A处于平衡状态有：在水平方向：FTcos30FNAsin30在竖直方向：FNAcos3
9、0mAgFTsin30由上两式解得：mA2mB6 kg 【答案】60 N6 kg 3.【解析】(1)沿斜面方向FcosmgsinNma垂直斜面方向FsinNmgcosa m/s21.25 m/s2. (2)小球沿斜面向下做匀加速直线运动，由运动学规律得v22aL v m/s2 m/s.【答案】(1)1.25 m/s2(2)2 m/s4【解析】(1)受力分析如右图所示，竖直方向： FNcosmgFfsin；水平方向：FNsinFfcosm，又FfFN， 可得v.(2)代入数据可得：v14.6 m/s. 【答案】(1)(2)14.6 m/s5.【解】(1)设卫星在半径为r的轨道上做匀速圆周运动的速
10、度为v，地球的质量为M，卫星的质量为m. 万有引力提供卫星做圆周运动的向心力：G，所以，人造卫星的动能；Ekmv2，卫星在轨道上具有的引力势能为：Ep，所以卫星具有的机械能为：EEkEp，所以：|E|Ek(2)设物体在地球表面的速度为v2，当它脱离地球引力时r，此时速度为零(理解：第二宇宙速度是卫星恰好到达无穷远处时的最小发射速度，动能恰好全部转化为重力势能，类似于竖直上抛的物体到达最高点即0势点处时，速度恰好为0). 由机械能守恒定律得：mv220得：v2(3)第一宇宙速度v1即为卫星绕地球表面运行的速度，故有：Gm得：v2v16.【解析】(1)物体下滑过程机械能守恒mghmv120mv22
11、物体相对于小车板面滑动过程动量守恒，有mv2(mM)v，联立两式解得v2 m/s(2)设物体相对于小车板面滑动的距离为L由能量守恒有：mgLmv22(mM)v2代入数据解得：L3 m【答案】(1)2 m/s(2)3 m7.【解析】(1)设m1滑至A点时的速度为v1，此时m2的速度为v2，由机械能守恒得：m1gRm2gRm1v12m2v22又v2v1cos45得：v1.(2)要使m1能到达A点，v10且v20，必有：m1gRm2gR0，得：m1m2.(3)由2Rgt2，xv1t得x4R【答案】(1)(2)m1m2(3)4R8.【解析】(1)由题意知T5 s0.1 svBAC102 m/s0.40 m/s(2)若钩码下落h1合外力做功W1mgh1，当钩码下落h2时，合外力做功W2mgh2，故W2W1.(3)由于WF合x，且F合为定值，因此Wx，由图象知x与v不成正比，所以Wv不成立；根据图象当x增大时，v增大，合外力做的功W也会增大，故W不正确【答案】(1)0.40(2)W1(3)A、C
