2013~2014学年度第二学期期末试题
一、单项选择题（每题3分 共30分）
1．关于物体的动能，下列说法正确的是( )
A．质量大的物体，动能一定大 B．速度大的物体，动能一定大 C．速度方向变化，动能一定变化
D．物体的质量不变，速度变为原来的两倍，动能将变为原来的四倍 2．关于功和能，下列说法正确的是( )
A．功有正负，因此功是矢量 B．功是能量转化的量度 C．能量的单位是焦耳，功的单位是瓦特
D．物体发生1 m位移的过程中，作用在物体上大小为1 N的力对物体做的功一定为1 J 3．在光滑的水平面上，用绳子系一小球做半径为R的匀速圆周运动，若绳子拉力为F，在小球经过
14圆周的时间内，F所做的功为( ) A．0
B．
12?RF C．RF D．2RF
4．以下说法正确的是( )
A．物体做匀速运动，它的机械能一定守恒
B．物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒 C．物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒 D．物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒
5．质量为m的小球，从桌面上竖直向上抛出，桌面离地高为h，小球能到达的最高点离 面的高度为H，若以桌面作为重力势能为零的参考平面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为( )
A．mgH
B．mgh
C．mg(H＋h)
D．mg(H－h)
6．开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是( ) A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 B．对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大 C．在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律
D．开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作 7．一木块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中。当子弹进入木块的深度达到最大值2.0 cm时，木块沿水平面恰好移动距离1.0 cm。在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为( )
A．1 : 2
B．1 : 3
C．2 : 3
D．3 : 2
8．我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。下列说法正确的是( )
A．卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度 B．卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期
C．卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度
D．卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力
9．“科学真是迷人。”如果我们能测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常数G，用M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是( )
M =gR2 B．M =GR2A． C．M =4π2R3Gg
GT2 ．M =T2R3
D4π2G
10．物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图所示。下列表述正确的是( )A．在0—1 s内，合外力做正功
B．在0—2 s内，合外力总是做负功C．在1—2 s内，合外力不做功
D．在0—3 s内，合外力总是做正功
二、多项选择题（每题6分共24分）
11．如图所示，一物体从距水平地面一定高度某处，沿水平方向飞出。除重力外，物体还受到与初速度同向的恒力作用。不计空气阻力，下列对物体运动情况的描述，正确的是( )
A．在竖直方向上，物体做匀速直线运动
B．在竖直方向上，物体做自由落体运动 C．在水平方向上，物体做匀加速直线运动 D．在水平方向上，物体做匀速直线运动
12．在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是( )
A．太阳引力远大于月球引力 B．太阳引力与月球引力相差不大 C．月球对不同区域海水的吸引力大小相等 D．月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
13．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是( )
F v x E t0
O t0 t O t0 t O t0 t
A．
B．
D．
14．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合．
外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则( )
A．x2 = 5x1 v2 = 3v1 B．x1 = 9x2 v2 = 5v1 C．x2 = 5x1 W2 = 8W1
D．v2 = 3v1 W2 = 9W1
三、填空题（每题4分 共16分）
15．一颗子弹以400 J的动能射入固定在地面上的厚木板，子弹射入木板的深度为0.1 m。子弹射入木板的过程中受到的平均阻力Ff = N，此过程中产生的热量Q = J。16．质量为m的汽车在水平路面上行驶，所受阻力Ff 恒定，汽车发动机的额定功率为P。若汽车以恒定的功率P行驶，汽车能达到的最大速度为 ；如果汽车在某一
时刻的速度为最大速度的13，则此时汽车的牵引力为 ，加速度为 。
17．在倾角为θ的斜面上用平行于斜面向上的恒力F拉一个质量为m的物体，使物体从斜面底端由静止开始运动，当物体到达斜面中点时，撤去拉力F，而物体刚好运动到斜面顶端，则物体与斜面间的动摩擦因数为 。
18．为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动。两球同时落到地面。把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地。此实验说明了A球在竖直方向做 运动。某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹，以抛出点为坐标原点O，取水平向右为x轴，竖直向下为y轴，如图2所示。在轨迹上任取点A和B，坐标分别为A(x1，y1)和B(x2，y2)，使得y1∶y2 = 1∶4，结果发现x1∶x2 = 1∶2，此结果说明了小钢球在水平方向做 运动。
图1 图2
四、计算题(解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和原始方程。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。重力加速度g =10 m /s2。
19题8分、20、21各10分)
19．如图所示，一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端，轻弹簧的左端固定在竖直墙上，水平向左的外力F推物体压缩弹簧，使弹簧长度被压缩了b。已知弹
簧被拉长(或者压缩)长度为x时的弹性势能EP =1kx22。求在下述两种情况下，撤去外力后
物体能够达到的最大速度。
(1)地面光滑； (2)物体与地面的动摩擦因数为μ。
20．水上滑板是一项非常刺激的运动，研究表明，在进行水上滑板运动时，水对滑板的作用力Fx垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角??= 37° 时(题图)，滑板做匀速直线运动，相应的k = 54 kg/m，人和滑板的总质量为108 kg，试求(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°取35，忽略空气阻力)：
(1)水平牵引力的大小； (2)滑板的速率； (3)水平牵引力的功率。
21．右图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接。斜面AB和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点Ｃ。已知重力加速度为g。 求：(1)A点距水平面的高度h；
(2)在B点轨道对小车的支持力的大小。
参考答案
一、单项选择题 1．D 2．B 3．A 4．C 5．B 6．B
7．C 8．D
解析：根据万有引力提供向心力，推导出线速度、角速度和周期与轨道半径的关系式。9．A
解析：月球绕地球运转的周期T与月球的质量无关。 10．A
解析：根据物体的速度图象可知，物体0－1 s内做匀加速合外力做正功，A正确。 1－3 s内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0到3 s内，1－2 s内合外力做功为零。
二、多项选择题 11．BC
解析：类似平抛运动的处理方式。 12．AD 解析：
F太阳F=
M太阳R2月M·
月月R2，代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引力；由于月
太阳心到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异。
13．AD 14．AC
解析：根据F－t图象面积意义和牛顿运动定律有aF1=
0m，v= aFt2F1 1t0=00m，a2=0m，
vF2 = v1＋a2t0t0＋F0t0=3F0t0=
20，则v2 =3v1；应用位移公式可知x1 =v1t0、x2 =v1 ＋ v2mmm22t0
2＋v12t0，则x2 = 5x1，B错、A对；在第一个t0内对物体应用动能定理有W1＝mv12、在第
二个t0内对物体应用动能定理有W2＝mv2222－mv12，则W2 = 8W1，D错、C对。
三、填空题 15．4 000；400
解析：应用动能定理解决；产生热量等于子弹克服阻力做的功。 16．
pF；3Ff ；2Ff fm17．? =
F?2mg sin?2mg cos?
18．自由落体；匀速直线 四、计算题
19．解析：(1)地面光滑情况下。弹簧达到原长时，物体速度最大，为v1。 弹簧被压缩后，弹性势能Ep =12kb2
根据机械能守恒 ，有Ep = 12mv21
所以，v1 =kb2km=bm
(2)物体与地面的动摩擦因数为 ??情况下。当弹簧弹力等于滑动摩擦力时，物体速度最大，为v2。
设这时弹簧的形变量为s， 有ks = μmg，
① 此时，弹簧弹性势能E?p?12ks2
根据能量守恒定律
有Ep=12mv2μmg(b－s)+E?2+p
所以，
12kb2 =12mv212+ μmg(b－s)+ 2ks2
②
联立①、②式解得 v2 =??? mg?kk2?b － k??m或m＋ ?2mg2b k － 2? gb 20．解析：(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示 由共点力平衡条件可得 FN cos ? = mg ① FN sin ? = F
②
由①、②联立，得 F = 810 N (2)FN =
mg
cos ? FN = kv2 得v =
mgk cos ?= 5 m/s
(3)水平牵引力的功率 P = Fv = 4 050 W
221．解析：(1)小车在C点有：mg =mvCR
解得：vC =gR
由A运动到C，根据机械能守恒定律得：mgh = mg×2R+122mvC
解得：h = 2.5 R
(2)由A运动到B，根据机械能守恒定律得：mgh=122mvB
解得：vB =5gR
小车在B点有：FN－mg =mv2BR
解得：FN = 6 mg
2013~2014高一物理第二学期期末考试试题
