15．（8分）

在探究动能定理的实验中．某实轮小组组装了一套如图甲所示的装置．拉力传感器固定在小车上．一端与细绳相连．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接．打点计时器打点周期为T．实验的部分步骤如下．

（1）平衡小车所受的阻力：不挂钩码．调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列 的点；

（2）测量小车和拉力传感器的总质量M，按图组装好仪器，并连接好所需电路．将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源．然后 ．打出一条纸带，关闭电源；

（3）在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图乙所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计时点．各个计时点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE……表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为 ．若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中．细绳拉力对小车所做功的表达式为 ；

（4）某同学以A点为起始点，以A点到各个计时点动能的增量△Ek为纵坐标，以A点到各个计时点拉力对小车所做的功W为横坐标．得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是 ：______________．

四、本大题4小题，共42分．（要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案．） 16．（8分）

大家都看过杂技演员表演“水流星”（如图）．一根细绳系着盛水的杯子，随演员的抡动，杯子在竖直平面做圆周运动．

用长L＝1.2m的绳系沿两个装有m＝0.5kg水的杯子，杯子以绳子中点为圆心在竖直平面内做圆周运动便成为“水流星”（g＝10m/s）．求：

2

（1）杯子在最高点水不流出时．杯的最小速度是多少？ （2）若过最高点时速度为3m/s．此时水对杯子底的压力多大？

17．（8分）

2018年11月1日，被誉为“嫦娥五号”的“探路尖兵”载人返回器在内蒙古预定区域顺利着陆．标志着我国己全面突破和掌握航天器载人返回关键技术．为“嫦娥五号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础．己知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动．经过时间t（t小于航天器的绕行周期）．航天器与月球中心连线扫过的角度为θ．万有引力常量为G。

（1）试计算航天器的环绕周期T；

（2）若航天器的运行轨道半径为r．求月球的质量M．

18．（12分）

甲、乙两车同时同地出发．在同—平直公路上行驶．其中乙车的质量为m＝2.0×10kg．乙车所受阻力为车重的k＝0.2倍．由于牵引力不同，甲车做匀速直线运动．乙车由静止开始做匀加速直线运动，其运动的x－t图象如图所示，取g＝l0m/s．求：

2

3

（1）乙车追上甲车前两车间的最大距离； （2）3s时乙车牵引力的功率P． 19．（14分）

16R的水平轨道．其右34端紧靠长为2R、倾角θ＝37°的传送带CD．传送带以u＝2gR的速度顺时针匀速转动．在矩B点L0＝R

3如图所示，AB段是半径为R的光滑1/4圆弧轨道．其底端切线水平．BC段是长为

处的的水平轨道上静止一个质量为m的物体Q．现将质量M＝3m的物体P自圆弧轨道上的A点由静止释放．并与静止在水平轨道上的Q发生弹性碰撞．己知物体P和Q与水平轨道及传送带间的动摩擦因数均为μ＝0.25．不计物体P、Q的大小，重力加速度为g．sin37°＝0.6．cos37°＝0.8．各轨道平滑连接．求：

（1）物体P到达圆弧轨道B点时对轨道的压力； （2）物体P、Q碰撞后瞬间Q的速度大小；

（3）物体Q从开始运动到第一次速度减小到零的时间。

高一物理试题卷参考答案及评分标准

一、选择题 题号 答案 1 B 2 A 3 C 4 D 5 B 6 A 7 D 8 C 二、选择题 题号 答案 三、实验题

14．（6分）b c 不在

9 AC 10 AB 11 CD 12 BC 13 BD M(hE?hC)215．（8分）（1）间距相等（或分布均匀） （2）释放小车 （3）

8T2（4）外力所做的功等于物体动能的变化题（或W＝Ek等表达式的形式） 四．本大题4小题．共43分． 16．（8分）

解：（1）水在杯子中做圆周运动设其半径为r．由几何关系得

r?L?0.6m（1分） 2过最高点临界条件：

v2mg＝m（2分）

r解得最小速度v＝6m/s．（1分）

（2）若过最高点时速度v＝3m/s>6m/s．设此时杯子底部对水的压力为N．由牛顿第二定律

v2N＋mg＝m（2分）

r解得 N＝2.5N（1分）

据牛顿第三定律知此时水对杯底的压力为2.5N（1分） 17．（8分）

（1）航天器转动的角速度ω＝航天器的周期 T＝

?（2分） t2???2t??（2分）

（2）设航天器的轨道半径为r．航天器的质量为m，由万有引力提供向心力． 有 GMm2?2?mr()（2分） 2Tr4?2r3r3?2?解得 M?（2分） 22GTGt18．（12分）解：

（1）乙车做初速度为0的匀加速直线运动．由位移公式： x＝

12

αt（1分） 22

由图可得：α＝5m/s（1分）

乙车追上甲车前，当甲乙两车速度相等时距离最大．由图可知此时速度v＝10m/s v＝αt1（1分） s＝vt1－

12

αt1（1分） 2联解得：s＝l0m（1分）

（2）乙车在3s时的速度为v'，由速度公式： v＝αt2（2分）

乙车做匀变速直线运动的牵引力为F．由牛顿第二定律： F－kmg＝mα（2分） 乙车3s时的功率P为： P＝Fv'（2分）

联解得：P＝2.1×10W（1分） 19．（14分）

（1）A→B过程．设物体P到达B点时的速度为vB．轨道对物体的支持力为N 由能量守恒得MgR＝

5

12

MvB（1分） 22vB在B点N－Mg＝M（1分）

R联立解得N＝3Mg戍N＝9mg

由牛顿第三定律物体P对轨道的压力N'＝3Mg，方向句下．（1分） （2）设P与Q碰前速度为v0，碰撞后P、Q的速度分别为v1和v2