2012-2013学年黑龙江省哈尔滨九中高三（上）第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于机械能是否守恒，下列说法正确的是（ ）
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做圆周运动的物体机械能可能守恒
C．做变速运动的物体机械能可能守恒
D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒

2. 难度：中等

为了探究能量转化和守恒，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上，如图所示． 让该装置从不太陡的斜面上A处滚下，到斜面上B处停下，发现橡皮筋被卷紧了，接着铁罐居然能从B处自动滚了上去．下列关于该装置能量转化的判断正确的是（ ）
A．从A处滚到B处，主要是重力势能转化为动能
B．从A处滚到B处，主要是弹性势能转化为动能
C．从B处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能
D．从B处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能

3. 难度：中等

如图所示，物体受到两个水平恒力F₁ 和F₂作用，F₁和F₂互相垂直，物体沿光滑水平面从A点运动到B点的过程中，位移为s，AB连线与F₁间的夹角为α，则下面关于外力做的功的表达式一定正确的是（ ）

A．（F₁+F₂）s
B．F₁scos α+F₂ssin α
C．
D．F₁ssin α+F₂scos α

4. 难度：中等

将一质量为m的小球以初速度v从倾角为θ的斜坡顶向外水平抛出，并落在斜坡上，那么当它击中斜坡时重力做功的功率是（ ）
A．mgvcotθ
B．mgvtanθ
C．2mgvcotθ
D．2mgvtanθ

5. 难度：中等

在2009年10月全运会上，跳水运动员从10米高处的跳台跳下，设水的平均阻力均为运动员体重的3倍，在粗略估算中，把运动员当作质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为（ ）
A．1m
B．3m
C．5m
D．7m

6. 难度：中等

由地面发射一颗人造卫星绕地球作匀速园周运动，轨道半径为r，卫星动能为E_k．如果发射的这颗卫星匀速圆周运动的半径是2r，则下列说法中正确的是（ ）
A．发射卫星所消耗的能量增大
B．卫星在轨道上的动能增大为2Ek
C．卫星在轨道上的动能减小为
D．卫星在轨道上的机械能增大

7. 难度：中等

如图所示，一质量均匀的不可伸长的绳索重为G，A．B两端固定在天花板上，今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点，在此过程中绳索AB的重心位置将（ ）

A．逐渐升高
B．逐渐降低
C．先降低后升高
D．始终不变

8. 难度：中等

质量为m的物体，从距地面h高处由静止开始以加速度a=g竖直下落到地面，在此过程中（ ）
A．物体的重力势能减少mgh
B．物体的动能增加mgh
C．物体的机械能增加mgh
D．物体的机械能保持不变

9. 难度：中等

将电动车的前轮装有发电机，发电机蓄电池连接．当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（ ）

A．200J
B．250J
C．300J
D．500J

10. 难度：中等

如图所示，一轻弹簧左端与物体A相连，右端与物体B相连，开始时，A、B均在粗糙水平面上不动，弹簧处于原长状态．在物体B上作用一水平向右的恒力F，使物体A、B向右运动．在此过程中，下列说法中正确的为（ ）

A．合外力对物体A所做的功等于物体A的动能增量
B．外力F做的功与摩擦力对物体B做的功之和等于物体B的动能增量
C．外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A和B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和
D．外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和

11. 难度：中等

如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的P点，已知物体的质量为m=2.0kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，弹簧的劲度系数k=200N/m．现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm，这时弹簧具有弹性势能Ep=1.0J，物体处于静止状态．取g=10m/s²，撤去外力F后物体会向右滑动，第一次回到O点时的速度为m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．物体向右滑动的距离可以达到12.5 cm
B．物体向右滑动的距离一定小于12.5 cm
C．物体向右滑动过程中速度等于m/s的位置有两个
D．物体到达最右端时动能为零，系统机械能也为零

12. 难度：中等

如图所示，足够长的水平传送带AB以v₁=2m/s的速度向左匀速运动（传送带的传送速度恒定），质量为M=1kg的木块以v=3m/s水平向右的速度滑上传送带，木块与传送带间的动摩擦因数%μ=0.5；则从木块滑上传送带到离开产生的内能为（ ）

A．2J
B．4.5J
C．10.5J
D．12.5J

二、解答题

13. 难度：中等

物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，我们提供了如下图的实验装置．
（1）某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s，通过光电门时的速度v，试探究外力做的功mgs与小球动能变化量的定量关系．
（2）某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字．
①用天平测定小球的质量为0.50kg；
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm；
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm；
④电磁铁先通电，让小球______．
⑤______，小球自由下落．
⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10^-3s，由此可算得小球经过光电门时的速度为______m/s．
⑦计算得出重力做的功为______J，小球动能变化量为______J．（g取10m/s²，结果保留三位有效数字）
（3）试根据在（2）中条件下做好本实验的结论：______．

14. 难度：中等

车在水平专用测试道上进行测试，该车总质量为m=1×10³ kg，由静止开始沿水平测试道运动．传感设备记录其运动的速度时间图象（v-t图象）如图所示．该车运动中受到的摩擦阻力（含空气阻力）恒定，且摩擦力与车对路面压力的比值为μ=0.2．赛车在0～5s的v-t图线为直线，5s末达到该车发动机的额定牵引功率并保持该功率行驶，在5s～50s之间，赛车的v-t图线是一段曲线，50s以后为直线．g取10m/s²，求：
（1）该车发动机牵引力的额定功率P．
（2）该车行驶中的最大速度v_m．
（3）该车出发后，前50s内的位移X．

15. 难度：中等

以初速为v，射程（水平距离）为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道．一物体由静止开始从轨道顶端滑下，当其到达轨道底部时，物体的速率为多大？其水平方向的速度大小为多少？

16. 难度：中等

如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧．投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去．设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零．不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能．已知重力加速度为g．求：
（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v₁；
（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能E_p；
（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′．在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到m之间变化，且均能落到水面．持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？

17. 难度：中等

如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L．有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L．将它们由静止释放，释放时下端距A为2L．当下端运动到A下面距A为L/2时物块运动的速度达到最大．
（1）求物块与粗糙斜面的动摩擦因数；
（2）求物块停止时的位置；
（3）要使所有物块都能通过B点，由静止释放时物块下端距A点至少要多远？