人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律4. 重力势能习题(2)

2018-2019年高中物理人教版《必修2》《第七章机械能守 恒定律》《第四节重力势能》综合测试试卷【5】含答案考 点及解析 班级 姓名: 分数: 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 评卷人得分 、选择题 1.右是测定运动员体能的一种装置,运动员质量m,绳拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮(不 计滑轮摩擦、质量)悬挂质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带上侧 以速率ν向右运动,下面说法正确的是 A.人对重物m2做功的功率为mgv B.人对重物m2做功的功率为mgv C.人对传送带做功 D.人对传送带不做功 【答案】C 【解析】 试题分析:功率P=Fv,由于人用力蹬传送带过程人的重心不动,所以让你所拉的重物也不 运动,即速度为0,所以人对重物做功的功率为0,选项AB错。人用力向后蹬传送带,对传 送带产生向右的作用力,而传送带又向右运动,所以人对传送带做正功,选项C对D错 考点:功和功率 2质量为m的滑块从固定在水平面上、半径为R的半球形碗的边缘由静止滑向碗底,过碗底 的速度为ν,若滑块与碗之间的动摩擦因数为μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为 B. R C. Lon(g+ 【答案】C 【解析】

2018-2019 年高中物理人教版《必修 2》《第七章 机械能守 恒定律》《第四节重力势能》综合测试试卷【5】含答案考 点及解析 班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________ 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 评卷人 得 分 一、选择题 1.右是测定运动员体能的一种装置，运动员质量 m1，绳拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮（不 计滑轮摩擦、质量）悬挂质量为 m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带上侧 以速率 v 向右运动，下面说法正确的是 A．人对重物 m2做功的功率为 m2gv B．人对重物 m2做功的功率为 m1gv C．人对传送带做功 D．人对传送带不做功 【答案】C 【解析】 试题分析：功率 ，由于人用力蹬传送带过程人的重心不动，所以让你所拉的重物也不 运动，即速度为 0，所以人对重物做功的功率为 0，选项 AB 错。人用力向后蹬传送带，对传 送带产生向右的作用力，而传送带又向右运动，所以人对传送带做正功，选项 C 对 D 错。 考点：功和功率 2.质量为 m 的滑块从固定在水平面上、半径为 R 的半球形碗的边缘由静止滑向碗底，过碗底 的速度为 v，若滑块与碗之间的动摩擦因数为 μ，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为 A．μmg B． C． D． 【答案】C 【解析】

试题分析:滑块到达底端时,根据牛顿定律Fx-mg=R y而F=F,代入解得F -),选项C正确。 考点:圆周运动及牛顿第二定律。 3关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是 A.向心力是根据力的性质命名的 B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中的一个力或一个力的分力 C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力 D.向心力的效果是改变质点的线速度大小 【答案】B 【解析】 试题分析:向心力是根据力的效果命名,A错。向心力时刻指向圆心,是变力,C错:向心 力时刻与速度垂直,效果是改变质点的线速度的方向,D错 考点:向心力 点评:本题考查了向心力的理解。属于简单基础题 4.质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置 (如图示)从静止释放,当二绳竖直时,则() A.两球速度一样大 B.两球的动能一样大 C.两球的机械能一样大 D.两球所受的拉力一样大 【答案】C 【解析】 试题分析:A球和B球在下落过程中只有重力做功,所以机械能守恒,设释放时的水平面为 零势能点,所以两球的机械能在运动过程中总为零,故两球的机械能相等,C正确。过程中 A球的重力做功为mgl,B球的重力做功为2mg,所以在竖直方向上A球的动能为mg,B球 的动能为2mg,AB错误,在竖直方向是r4-mg=m2,得绳子对A球的拉力为3mg, r-mg=m立,得绳子对B球的拉力为3mg,所以两球所受的拉力一样大,D正确,故选CD 考点:考查圆周运动和机械能 点评:本题难度较小,不能被表面的现象迷惑,一定要根据所学知识推导判断 5如图所示,绳长为,小球质量为m,小车质量为M,将m拉至水平右端后放手,则(水平 面光滑)()

试题分析：滑块到达底端时，根据牛顿定律 而 ，代入解得 Ff = ,选项 C 正确。 考点：圆周运动及牛顿第二定律。 3.关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是 A．向心力是根据力的性质命名的 B．向心力可以是多个力的合力，也可以是其中的一个力或一个力的分力 C．对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力 D．向心力的效果是改变质点的线速度大小 【答案】B 【解析】 试题分析：向心力是根据力的效果命名，A 错。向心力时刻指向圆心，是变力，C 错；向心 力时刻与速度垂直，效果是改变质点的线速度的方向，D 错； 考点：向心力 点评：本题考查了向心力的理解。属于简单基础题 4.质量相同的小球 A 和 B 分别悬挂在长为 L 和 2L 的不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置 (如图示)从静止释放，当二绳竖直时，则（ ） A．两球速度一样大 B．两球的动能一样大 C．两球的机械能一样大 D．两球所受的拉力一样大 【答案】CD 【解析】 试题分析：A 球和 B 球在下落过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设释放时的水平面为 零势能点，所以两球的机械能在运动过程中总为零，故两球的机械能相等，C 正确。过程中 A 球的重力做功为 mgl，B 球的重力做功为 2mgl，所以在竖直方向上 A 球的动能为 mgl，B 球 的动能为 2mgl，AB 错误，在竖直方向是 ,得绳子对 A 球的拉力为 3mg， ，得绳子对 B 球的拉力为 3mg，所以两球所受的拉力一样大，D 正确，故选 CD 考点：考查圆周运动和机械能 点评：本题难度较小，不能被表面的现象迷惑，一定要根据所学知识推导判断 5.如图所示，绳长为 ，小球质量为 m，小车质量为 M，将 m 拉至水平右端后放手，则(水平 面光滑) （ ）

A.系统的动量守恒 B.水平方向任意时刻m与M的动量等大反向 C.m不能向左摆到原高度 D.M向右移动的最大距离为m+M 【答案】BD 【解析】本题考査的是动量守恒定律等问题,小球无初速释放,系统在水平方向动量守恒 初始动量为零,在任意时刻m与M水平的动量等大反向,但在竖直方向系统动量不守恒,A 错误,B正确;m向左摆到原高度时,小车速度为零,C错误;M向右移动的最大距离为 D正确 m+M 6.甲、乙两物体分别放在广州和北京,它们随地球一起转动时,下面说法正确的是 A.甲的线速度大 B.甲的角速度大 C.甲的向心加速度大 D.甲和乙的角速度相等 【答案】ACD 【解析】两物体圆周运动的角速度相同,广州的半径较大,线速度v=W较大,A对;B错D 对;:由向心加速度a=w2,甲物体的向心加速度大,C对; 7如图所示,质量为m的物体沿斜上方以速度v抛出后,能达到的最大高度为H,当它将要 落到离地面高度为h的平台时(不计空气阻力,取地面为参考平面),下列判断正确的是 A.它的总机械能大于m B.它的总机械能为mgH C.它的动能为mg(H- D.它的动能为=m3-mgh 【答案】D 【解析】小球斜上抛运动中机械能守恒,机械能为m,A错:运动到最高点时动能不为零, 机械能大于mgH,B错:由机械能守恒÷m=mgh+Ek,运动到h平台处动能为m3-mgh, C错:D对; 8如图所示,A、B是两只相同的齿轮,A被固定不能转动.若B齿轮绕A齿轮运动半周,到 达图中C的位置,则齿轮上所标出的的箭头所指的方向是()

A．系统的动量守恒 B．水平方向任意时刻 m 与 M 的动量等大反向 C．m 不能向左摆到原高度 D．M 向右移动的最大距离为 【答案】BD 【解析】本题考查的是动量守恒定律等问题，小球无初速释放，系统在水平方向动量守恒， 初始动量为零，在任意时刻 m 与 M 水平的动量等大反向，但在竖直方向系统动量不守恒，A 错误，B 正确；m 向左摆到原高度时，小车速度为零，C 错误；M 向右移动的最大距离为 ，D 正确； 6.甲、乙两物体分别放在广州和北京，它们随地球一起转动时，下面说法正确的是 A．甲的线速度大 B．甲的角速度大 C．甲的向心加速度大 D．甲和乙的角速度相等 【答案】ACD 【解析】两物体圆周运动的角速度相同，广州的半径较大，线速度 v=wr 较大，A 对；B 错 D 对；；由向心加速度 ，甲物体的向心加速度大，C 对； 7.如图所示，质量为 m 的物体沿斜上方以速度 v0抛出后，能达到的最大高度为 H，当它将要 落到离地面高度为 h 的平台时（不计空气阻力，取地面为参考平面），下列判断正确的是 A．它的总机械能大于 B．它的总机械能为 C．它的动能为 D．它的动能为 【答案】D 【解析】小球斜上抛运动中机械能守恒，机械能为 ，A 错；运动到最高点时动能不为零， 机械能大于 ，B 错；由机械能守恒 =mgh+Ek，运动到 h 平台处动能为 - mgh， C 错；D 对； 8.如图所示，A、B 是两只相同的齿轮，A 被固定不能转动．若 B 齿轮绕 A 齿轮运动半周，到 达图中 C 的位置，则齿轮上所标出的的箭头所指的方向是 ( )

O.O A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右 【答案】D 【解析】B逆时针转动,转到C位置时,箭头所指的位置正好与A的右边接触,所以方向应 该水平向右 9如图所示,是滑雪运动的示意图。滑雪者从A点出发,不断加速到C点,保持匀速到D点, 减速滑到E点飞出。场地的两侧是圆弧BC、DE,已知n=122。CD段是水平地面。假设运动 员与滑雪板的质量为m,滑雪板与雪地间的动摩擦因数为丛,运动员在运动过程中,所受的 最大滑动摩擦力为F,关于F的大小和作用位置,下列说法正确的是 O2 A.F=mg,作用在水平地面上 B.FnDng,作用在右侧圆弧上的最低点D处 D.F>Amg,作用在左侧圆弧上的最低点C处 【答案】C 【解析】人受的摩擦为滑动摩擦,根据滑动摩擦的公式:f=mN N越大的地方,摩擦力越大 又因为人在圆弧上运动时,N-mg=的 N=mg+n f= m N=u(mg+m 速度越大,半径越小,支持力越大, VA vE, =1.2r. 所以F>ωwg,作用在右侧圆弧上的最低点D处时,摩擦力最大。所以选C 10.当物体的初速度v和所受的合外力F分别满足下列(1)-(4)中所给定的条件时,物体的运 动情况将会怎样: A.静止 B.匀速直线运动 C.匀加速直线运动

A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右 【答案】D 【解析】B 逆时针转动，转到 C 位置时，箭头所指的位置正好与 A 的右边接触，所以方向应 该水平向右。 9.如图所示，是滑雪运动的示意图。滑雪者从 点出发，不断加速到 点，保持匀速到 点， 减速滑到 点飞出。场地的两侧是圆弧 ，已知 。 段是水平地面。假设运动 员与滑雪板的质量为 ，滑雪板与雪地间的动摩擦因数为 ，运动员在运动过程中，所受的 最大滑动摩擦力为 ，关于 的大小和作用位置，下列说法正确的是： A． ，作用在水平地面上 B． ，作用在左侧圆弧上的某点 C． ，作用在右侧圆弧上的最低点 处 D． ，作用在左侧圆弧上的最低点 处 【答案】C 【解析】人受的摩擦为滑动摩擦，根据滑动摩擦的公式：f = mN N 越大的地方，摩擦力越大 又因为人在圆弧上运动时， f = m 速度越大，半径越小，支持力越大， , ， 所以 ,作用在右侧圆弧上的最低点 处时，摩擦力最大。所以选 C 10.当物体的初速度 v0和所受的合外力 F 分别满足下列(1)～(4)中所给定的条件时，物体的运 动情况将会怎样： A．静止 B．匀速直线运动 C．匀加速直线运动

D.匀减速直线运动 E.匀变速运动 曲线运 (1~y=0,F=0 (2)。0,F0且恒定,方向相同 (3。0,F≠0且恒定,方向相反: (4≠0,F#0且恒定,方向不在同一条直线上 【答案】(1A(2)c(3)D(4EF 【解析】(1)。=0,F。=0,物体处于平衡状态中的静止,答案为A(2)0,F#0且恒定,方向 相同,物体将做匀加速直线运动,答案为C.3y。=0,F#0且恒定,方向相反,物体将做匀减 速直线运动,答案为D、4y。20,F0且恒定,方向不在同一条直线上,物体将做曲线运动 同时加速度的大小和方向不变,故做匀变速运动,即匀变速曲线运动,答案为E、F. 评卷人得分 、实验题 11.(1)在“研究平抛物体运动的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速 度。实验简要步骤如下 A.让小球多次从位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置 B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过∂点的竖直线,检 测斜槽末端水平的方法是 C.测出曲线上某点的坐标x、y,用=算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v 的值,然后求它们的平均值 D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。 上述实验步骤的合理顺序是 (只排列序号即可) (2)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格 的边长=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛 的初速度的计算式为v (用1、g表示),其值是 (取g=9.8m/s2), 小球在b点的速率是 【答案】同一将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平::BADC:2:07m 0875m/s 【解析】(1)A、需要小球抛出的速度相同,故应从同一位置 B、将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平

D．匀减速直线运动 E．匀变速运动 F．曲线运动 (1)v0＝0，F＝0________； (2)v0 ≠0，F≠0 且恒定，方向相同________； (3)v0 ≠0，F≠0 且恒定，方向相反________； (4)v0 ≠0，F≠0 且恒定，方向不在同一条直线上________． 【答案】(1)A (2)C (3)D (4)EF 【解析】(1)v0＝0，F0＝0，物体处于平衡状态中的静止，答案为 A.(2)v0 ≠0，F≠0 且恒定，方向 相同，物体将做匀加速直线运动，答案为 C.(3)v0 ≠0，F≠0 且恒定，方向相反，物体将做匀减 速直线运动，答案为 D.(4)v0 ≠0，F≠0 且恒定，方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动， 同时加速度的大小和方向不变，故做匀变速运动，即匀变速曲线运动，答案为 E、F. 评卷人 得 分 二、实验题 11.（1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速 度。实验简要步骤如下： A．让小球多次从位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置； B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端 O 点和过 O 点的竖直线，检 测斜槽末端水平的方法是。 C．测出曲线上某点的坐标 x 、y ，用 v0=算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求 v0 的值，然后求它们的平均值。 D．取下白纸，以 O 为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。 上述实验步骤的合理顺序是______ _____（只排列序号即可）。 （2）如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格 的边长 l=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的 a、b、c、d 所示，则小球平抛 的初速度的计算式为 vo = （用 l、g 表示），其值是 （取 g=9.8m/s2）， 小球在 b 点的速率是 。 【答案】同一；将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平； ；BADC； ；0.7m/s； 0.875m/s 【解析】（1）A、需要小球抛出的速度相同，故应从同一位置； B、将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平；

C、小球下落的时间为t= 实验步骤的合理顺序是BADC (2)小球的时间间隔为:r= ,水平速度为 g 代入数值得v=0.7m/: 过b点的竖直速度为v g,则 代入数值得vg=0.875m/5 评卷人得分 、填空题 12用细绳栓一个小筒,盛0.5kg的水后,使小筒在竖直平面做半径为60cm的圆周运动,要 使小筒过最高点时水不致流出,小筒过最高点的速度应是。当小筒过最高点的速度为 3m/s时,水对筒底的压力是 /s2) 【答案】√6m/s;2.5N 【解析】 试题分析:小桶在最高点由重力和杯子对水支持力提供向心力,即F+mg=m,当支持力为 零,即y=、g"=√6m/,若速度为3m/s,代入上式,则支持力为25N,说明压力位25N,方 向相反。 考点:圆周运动 点评:本题考查了圆周运动的向心力来源问题,通过向心力知识列出向心力方程,通过方程 分析求解。 13如图所示,小球作匀速圆锥摆运动,锥的顶角为20,小球的质量为m,悬挂小球的细线 长为L,则小球运动的角速度为 细线对小球的拉力大小为 【答案】8 Loose 【解析】向心力由重力和拉力的合力提供,有mg6=mR,R=L细,w=,8,拉力 cos 8 14质量为m的物体从静止开始自由下落,不计空气阻力,在t秒内重力对物体做功的平均功 率是

C、小球下落的时间为 ， ； 实验步骤的合理顺序是 BADC； （2）小球的时间间隔为： ，水平速度为 ； 代入数值得 ； 过 b 点的竖直速度为 ，则 ； 代入数值得 。 评卷人 得 分 三、填空题 12.用细绳栓一个小筒，盛 0.5kg 的水后，使小筒在竖直平面做半径为 60cm 的圆周运动，要 使小筒过最高点时水不致流出，小筒过最高点的速度应是____。当小筒过最高点的速度为 3m/s 时，水对筒底的压力是_____。（g=10m/s2） 【答案】 m/s；2.5N 【解析】 试题分析：小桶在最高点由重力和杯子对水支持力提供向心力，即 ，当支持力为 零，即 ，若速度为 3m/s，代入上式，则支持力为 2.5N，说明压力位 2.5N，方 向相反。 考点：圆周运动 点评：本题考查了圆周运动的向心力来源问题，通过向心力知识列出向心力方程，通过方程 分析求解。 13.如图所示，小球作匀速圆锥摆运动，锥的顶角为 2θ，小球的质量为 m，悬挂小球的细线 长为 L，则小球运动的角速度为 ；细线对小球的拉力大小为 ． 【答案】 【解析】向心力由重力和拉力的合力提供，有 ，拉力 F= 14.质量为 m 的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在 t 秒内重力对物体做功的平均功 率是_______

【答案】mg2t/ 【解析】因为物体做自由落体运动,所以物体下落的高度H=1/2gt2,再根据做功的公式 W=FS=GH=mg1/2gt2=mgt2/2,所以平均功率为P="Wt="mg2t/2/t=mgt/2 15铁路提速,要解决许多技术问题。通常列车阻力与速度平方成正比,即F,=k.列车要跑 得快,必须用大功率的机车来牵引。试计算列车分别以120km/h和40km/h的速度匀速行驶 时,机车功率大小的比值为 【答案】27 【解析】略 16质量m=2kg的物体从距地面45m高的地方自由下落,不计空气阻力,在t=2s内重力对 物体做功的平均功率为 W,重力在25末的瞬时功率为 W.(g=10m/s2) 【答案】200:400 【解析】物体做自由落体运动,H=gr2,则下落45m所需时间为3s,t=2s内下落高度为 h=20m,所以重力对物体做功的平均功率为P=== 200,重力在25末的瞬 时功率为P=mgv=mggt=2×10×10×2=400 故答案为:200:400 评卷人得分 四、计算题 17踏板跳水运动员在弹离跳板后,先上升到一定的高度,在空中完成一系列复杂而优美的动 作后入水.将运动员视为质点,请你分析一下从运动员起跳到入水的全过程,有 哪些能量发生了相互转化 【答案】见解析 【解析】跳水运动员在走板和起跳时要先使跳板上下振动,此过程运动员将身体储存的化学 能转化为跳板的(弹性])势能,然后再将这(弹性)势能转化为身体起跳的动能:运动员离开跳 板上升的过程,动能逐渐转化为(重力)势能:当运动员从最高点下降时,(重力)势能逐渐减小, 运动员的动能逐渐增大,所以此过程是(重力势能转化为动能的过程;运动员入水后,受水 的阻力的作用,运动员的(重力)势能和动能都要减小,这部分能量最终转化为水的内能 18如图所示,一圆锥摆摆长为L,下端拴着质量为m的小球,当绳子与竖直方向成θ角时 绳的拉力大小F是多少?圆锥摆周期T是多少?(重力加速度为g) 【答案】(1)F (2)T=2√Lcos/g 【解析】(1)对小球受力分析,可得:F=8 Cos

【答案】mg²t/2 【解析】因为物体做自由落体运动，所以物体下落的高度 H=1/2gt²,再根据做功的公式 W=F·S=G·H=mg·1/2gt²=mg²t²/2，所以平均功率为 P="W/t=" mg²t²/2/t= mg²t/2. 15.铁路提速，要解决许多技术问题。通常列车阻力与速度平方成正比，即 Ff ＝kv2 .列车要跑 得快，必须用大功率的机车来牵引。试计算列车分别以 120 km/h 和 40 km/h 的速度匀速行驶 时，机车功率大小的比值为 。 【答案】27：1 【解析】略 16.质量 m = 2kg 的物体从距地面 45m 高的地方自由下落，不计空气阻力，在 t = 2s 内重力对 物体做功的平均功率为_______W，重力在 2s 末的瞬时功率为_______W. （g =10m/s2） 【答案】200； 400 【解析】物体做自由落体运动， ，则下落 45m 所需时间为 3s，t = 2s 内下落高度为 h=20m，所以重力对物体做功的平均功率为 ，重力在 2s 末的瞬 时功率为 故答案为：200；400 评卷人 得 分 四、计算题 17.踏板跳水运动员在弹离跳板后，先上升到一定的高度，在空中完成一系列复杂而优美的动 作后入水．将运动员视为质点，请你分析一下从运动员起跳到入水的全过程，有 哪些能量发生了相互转化． 【答案】见解析 【解析】跳水运动员在走板和起跳时要先使跳板上下振动，此过程运动员将身体储存的化学 能转化为跳板的(弹性)势能，然后再将这一(弹性)势能转化为身体起跳的动能；运动员离开跳 板上升的过程，动能逐渐转化为(重力)势能；当运动员从最高点下降时，(重力)势能逐渐减小， 运动员的动能逐渐增大，所以此过程是(重力)势能转化为动能的过程；运动员入水后，受水 的阻力的作用，运动员的(重力)势能和动能都要减小，这部分能量最终转化为水的内能． 18.如图所示，一圆锥摆摆长为 L，下端拴着质量为 m 的小球，当绳子与竖直方向成 θ 角时， 绳的拉力大小 F 是多少？圆锥摆周期 T 是多少？（重力加速度为 g） 【答案】（1） （2） 【解析】（1）对小球受力分析，可得： ①

(2)对小球受力分析,可得:F=mgm6② 又:F=m(如日3 联立解得:r=2xcos6/g④ 本题考查的是圆周运动的问题,根据受力分析得出圆锥摆的向心力表达式,进而得到运动周 期 19.(20分)一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形 状。此队员从山沟的竖直一侧,以速度v沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示,以沟底的 o点为原点建立坐标系Owy。已知,山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为y= 探险队员的质量为m。人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g (1)求此人落到坡面时的动能 (2)此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少? 【答案】(1)÷m( vo+gh 2)(2)mgh 【解析】(1)由平抛运动规律,x=vt,2h-y=gt 又y=立x2 联立解得y= 由动能定理,mg(h-y=Exmv2, 4g2h2 解得E=mg(2h +÷mV2=÷m( 2) 2)E1=m(Q 4g2h2 时+2)=m(++2gg 计+y2+gh,即v=√g时,他落在坡面时的动能最小。 动能的最小值为Emn=mgh

（2）对小球受力分析，可得： ② 又： ③ 联立解得： ④ 本题考查的是圆周运动的问题，根据受力分析得出圆锥摆的向心力表达式，进而得到运动周 期； 19.（20 分）一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形 状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度 v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的 O 点为原点建立坐标系 Oxy。已知，山沟竖直一侧的高度为 2h，坡面的抛物线方程为 y= x 2， 探险队员的质量为 m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为 g。 （1）求此人落到坡面时的动能； （2）此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？ 【答案】（1） m ( +v0 2)（2） mgh 【解析】（1）由平抛运动规律，x=v0 t，2h-y= gt2， 又 y= x 2， 联立解得 y= 。 由动能定理，mg(2h-y)=Ek - mv0 2， 解得 Ek = mg(2h- )+ mv0 2= m ( +v0 2)。 （2）Ek = m ( +v0 2) = m ( +v0 2+gh-gh)。 当 = v0 2+gh，即 v0 = 时，他落在坡面时的动能最小。 动能的最小值为 Ekmin= mgh

20如图所示,在半径为R的水平圆板中心轴正上方高为处,水平抛出一小球,圆板作匀速 转动。当圆板半径υ与初速度方向一致时开始抛出小球,要使球与圆板只碰一次,且落点 为4,则 (1)小球的初速度v应为多大 (2)圆板转动的角速度为多大? 【答案】略 【解析】 (1)∵h=gt2,R=vt,vo= √2g 2)a=2k7(k=123…),a (k=123…) 评卷人得分 五、简答题 21牛顿力学及牛顿的工作方法成为近代自然科学的经典,它实现了人类认识自然界的第一次 综合.你知道牛顿伟大贡献的精髓在哪里吗? 【答案】见解析 【解析】经典力学的建立首次告诉人们,一个以现象观察和实验研究为基础的自然科学理论 体系,其思想观点应该是明确透彻的,其结构体系应是严密完备的,其数学表达应是严格、 定量、可以操作的;这种理论不仅能够在一定范围内揭示事物的本质和规律,做出定量的解 释、推断和预言,而且理论本身的是非真伪、成立条件、适用范围等也都可以定量地检验和 界定,这是一切自然科学理论应有的基本特征,牛顿伟大贡献的精髓正在于此 评卷 人 六、作图题 22P、Q表示地球表面处的两个物体,作出P的向心力方向和Q受到的万有引力的方向。 【答案】见解析

20.如图所示，在半径为 的水平圆板中心轴正上方高为 处，水平抛出一小球，圆板作匀速 转动。当圆板半径 与初速度方向一致时开始抛出小球，要使球与圆板只碰一次，且落点 为 ，则 （1）小球的初速度 应为多大； （2）圆板转动的角速度为多大？ 【答案】略 【解析】 评卷人 得 分 五、简答题 21.牛顿力学及牛顿的工作方法成为近代自然科学的经典，它实现了人类认识自然界的第一次 综合．你知道牛顿伟大贡献的精髓在哪里吗？ 【答案】见解析 【解析】经典力学的建立首次告诉人们，一个以现象观察和实验研究为基础的自然科学理论 体系，其思想观点应该是明确透彻的，其结构体系应是严密完备的，其数学表达应是严格、 定量、可以操作的；这种理论不仅能够在一定范围内揭示事物的本质和规律，做出定量的解 释、推断和预言，而且理论本身的是非真伪、成立条件、适用范围等也都可以定量地检验和 界定，这是一切自然科学理论应有的基本特征，牛顿伟大贡献的精髓正在于此． 评卷人 得 分 六、作图题 22.P、Q 表示地球表面处的两个物体，作出 P 的向心力方向和 Q 受到的万有引力的方向。 【答案】见解析

【解析】 试题分析:向心力方向垂直地轴O0,Q点受到的万有引力方向指向地心 考点:考查了万有引力和向心力 点评:在地球表面物体是绕着地轴做圆周运动,物体受到的万有引力相当于地球质量集中与 地心时的情况

【解析】 试题分析：向心力方向垂直地轴 OO’，Q 点受到的万有引力方向指向地心 考点：考查了万有引力和向心力 点评：在地球表面物体是绕着地轴做圆周运动，物体受到的万有引力相当于地球质量集中与 地心时的情况