2021-2022学年南京一中高一年级下册物理3月月考试卷（含答案）.pdf

南京一中2021 2022学年度第二学期3 月阶段性检测卷高一物理一、单选题（共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意）1.在经典力学发展过程中，很多物理学家作出了卓越的贡献。下列说法正确的是（）A.伽利略认为力是维持物体运动的原因B.哥白尼是地心说支持者C.开普勒在第谷的基础上、结合自己的实验观测，总结出行星运动的规律D.牛顿提出万有引力定律，并规定了引力常量G 的数值和单位2.北京时间2021年 10月 16日6 时 56分，“神舟十三号”成功与“天和核心舱”完成对接,对接前“天和核心舱”的运行轨道高度约为390km,“神舟十三号”的运行轨道高度约为373km。它们的运行轨道均可视为圆周，对接前在各自轨道运行时，下列说法正确的是（）A.“天和核心舱”比“神舟十三号”周期长B.“天和核心舱”比“神舟十三号”线速度大C.“天和核心舱”比“神舟十三号”角速度大D.“天和核心舱”比“神舟十三号”加速度大3.在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示。下面说法正确的是（）A.观 测“金星凌日”时可将太阳看成质点B.地球在金星与太阳之间C.金星绕太阳公转一周时间小于365天D.相同时间内，金星与太阳连线扫过面积等于地球与太阳连线扫过的面积4.北京时间2020年 11月 2 4 日4 时 30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经图示多次变轨修正之后，”着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是（）环月椭圆轨道1Q地月转移轨道月球环月椭圆轨道2A.在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度B.在尸点由轨道1 进入轨道2需要加速C,分别由轨道1 与轨道2 经过P点时，加速度大小相等D,在轨道2 上经过P点时的速度大于经过。点时的速度5.科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示.这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义，若图中双黑洞的质量分别为必和M2,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识，下列选项正确的是（）A.双黑洞的角速度之比“1：0）2M2：MB.双黑洞的轨道半径之比：rz=Mi-.MC.双黑洞的线速度之比也：V2=My：M2D.双 黑 洞 的 向 心 加 速 度 之 比ai=My-.Mz6.水平传送带在电动机的带动下始终以速度n 匀速运动。某时刻在传送带上A点处轻轻放上一个质量为”的小物体，经时间r小物体的速度与传送带相同，相对传送带的位移大小为x,物体未到右端，在这段时 间 内（）A.摩擦力对小物体做的功为B.摩擦力对小物体做功的功率为mvC.由于物体与传送带相互作用产生的内能为?/D.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为加/7.将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其 中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中，下列说法不正确的是（）A.沿 着1和2下滑到底端时，物块的速度大小不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速度大小相同B.沿 着1下滑到底端时，物块的速度最大C.物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量最多D.物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量相同8 .下列说法正确的是（）卬A.由功率表达式尸=-可知，功率P与做功W成正比，与做功时间f成反比tB.由于功有正负，所以功是矢量C.某物体所受合力做功零，则每个力做功均为零D.做自由落体运动的物体，重力做正功9 .汽车匀速驶上山坡，下列说法中错误的是（）A.汽车所受合外力对汽车所做的功为零PB.如发动机输出功率为尸，汽车上坡摩擦力为了,则汽车上坡的最大速度=7C.摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功D.当发动机输出功率为恒定时，车速越大，牵引力越小1 0.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为”的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比（%=h，为常量），动车组能达到的最大速度为%。下列说法正确的是（）A.动车组匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B.若四节动力车艇输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动3C.若四节动力车厢输出的总功率为2.2 5 P,则动车组匀速行驶的速度为D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间f 达到最大速度%,则这一过程1 ,中该动车组克服阻力做的功为一m%-Pt21 1.一物块在高3.0 m、长 5.0 m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s 的变化B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6 0 m/s 2D.当物块下滑2.0 m 时机械能损失了 1 2 J二、填空题（本大题共2小题，每空2分，共14分）1 2 .在月球上的宇航员，若已知引力常量G和月球半径R,且手头有一个电子秒表，试设计实验测量月球的质量。（1）还 需 要 使 用 的 测 量 工 具 是,测 量 的 物 理 量 及 符 号 为;（2）月球质量的表达式为加月=（利用已知量和测量量的符号表示）.1 3 .如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置。鼠纸带夹接电源电火花计时器甲(1)甲同学用该装置验证机械能守恒定律。其操作步骤：(a)将电火花计时器固定铁架台上，(b)把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，(c)接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，(d)关闭电源，整理好仪器。(e)数据处理时，选择一条点迹清晰的纸带如图乙，在纸带上标上相应的计数点，并把测量数据标在纸带上。其中。点为打点计时器打下的第一个点，纸带连续的计数点A、B、C、。至第1个点0的距离如图乙所示，已知重锤的质量为1.00kg,当地的重力加速度为g=9.8m/s2,电源的频率为50Hz。从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为_ _ _ _ _ _ _J,重锤动能的增加量为 J,从以上数 据 可 以 得 到 的 实 验 结 论。(结果保留3位有效数字)O$V I B C D /cm43.60 49.60 56.10(2)乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离，算出了各计数点对应的速度v,以力为横轴，以 为 纵 轴 画2出了如图丙所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，在实验的操作上其原因可能是。乙同学测出该图线的斜率为七,如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g k(选填“大于”、“等于”或“小于”)O丙h三、计算题(本题共4 小题，共 42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)1 4 .质量”=2 k g的物体，在尸=1 2 N水平方向力的作用下，物体与平面间的动摩擦因数=0.5 ,物体从静止开始运动，运动时间尸4 s。求：(1)力厂在4 s内对物体所做的功(2)力/在4 s内对物体所做功的平均功率(3)在4 s末力尸对物体做功的瞬时功率1 5 .一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为尸2 R (R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为0 0,地球表面处的重力加速度为g。求：(1)该卫星所在处的重力加速度；(2)该卫星绕地球转动的角速度；(3)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间。1 6.质量为m=2 t的汽车在平直公路上由静止开始运动，若保持牵引力恒定，当速度增大到匕=1 5 m/s时汽车刚好达到额定功率，然后保持额定输出功率不变，再运动=1 5 s达到最大速为=2 0 m/s,假设汽车行驶时受到的阻力恒为车重力的=0.1 5倍，取g =1 0 m/s 2,求：(1)汽车的额定功率P；(2)汽车从开始运动至达到额定功率所用的时间 ；(3)汽车从静止开始运动至达到最大速度匕所前进的路程S o1 7.如图所示，固定斜面的倾角夕=3 0，物体A与斜面之间的动摩擦因数为，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2?，B的质量为机初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B-初速度%使A开始沿斜面向下运动,B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g,不计空气阻力，求此过程中：(1)物体A向下运动刚到C点时的速度；(2)弹簧的最大压缩量；(3)弹簧中的最大弹性势能.南京一中2021 2022学年度第二学期3 月阶段性检测卷高一物理一、单选题（共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意）1.在经典力学发展过程中，很多物理学家作出了卓越的贡献。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.伽 利略认为力是维持物体运动的原因B.哥白尼是地心说的支持者开普勒在第谷的基础上、结合自己的实验观测，总结出行星运动的规律D.牛顿提出万有引力定律，并 规 定 了 引 力 常量G的数值和单位【答 案】C【解 析】【详 解】A.伽利略认为力不是维持物体运动的原因，选 项A错误;B.哥白尼是日心说的支持者，选 项B错误;C.开普勒在第谷的基础上、结合自己的实验观测，总结出行星运动的规律，选 项C正确;D.牛顿提出万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常量G的数值，选 项D错 误。故 选C。2.北 京 时 间2021年10月16日6时56分，“神舟十三号”成功与“天和核心舱”完成对接，对接前“天和核心舱”的运行轨道高度约为390km，“神舟十三号”的运行轨道高度约为373km。它们的运行轨道均可视为圆周，对接前在各自轨道运行时，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.“天和核心舱”比“神舟十三号”周期长B.“天和核心舱”比“神舟十三号”线速度大C.“天和核心舱”比“神舟十三号”角速度大D.“天和核心舱”比“神舟十三号”加速度大【答 案】A【解 析】【详 解】由万有引力提供向心力得 Mm 4%2 rG下=利 下 Mm mvG 二 下第8页/共26页解得MmG不=mrarMmr=manGMa=r所以可以看出轨道半径越大，周期越大，线速度、角速度、向心加速度越小。故选Ao3.在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示。下面说法正确的是（）A.观 测“金星凌日”时可将太阳看成质点B.地球在金星与太阳之间C.金星绕太阳公转一周时间小于365天D.相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积【答案】C【解析】【分析】【详解】A.观 测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法看到 金星凌日 现象，A 错误；B.“金星凌日”现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星第 9 页/共26页位于地球和太阳之间，B错误；C.根据开普勒第三定律T2 金星绕太阳的轨道半径小于地球绕太阳的轨道半径，所以金星绕太阳公转一周时间小于365天，C正确；D.相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积不等于地球与太阳连线扫过的面积，因为是不同的天体在围绕太阳运动，D错误。故选C。4.北京时间2020年11月2 4日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经图示多次变轨修正之后，”着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是（）环月椭圆轨道1地月转移轨道（环月椭圆轨道2）PA.在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度B.在P点由轨道1进入轨道2需要加速C.分别由轨道1与轨道2经过P点时;加速度大小相等D.在轨道2上经过P点时的速度大于经过。点时的速度【答案】C【解析】【分析】【详解】A.嫦娥五号发射出去后绕地球做椭圆运动，没有离开地球束缚，故嫦娥五号的发射速度大于7 9 k m/s,小于 11.2km/s,A 错误;B.卫星在轨道1上的尸点处减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入轨道2,B错误；C.在P点嫦娥五号卫星产生的加速度都是由万有引力产生的，因为同在P点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道上运动，在P点时万有引力产生的加速度大小相等，方向相同，C正确；D.卫星做椭圆轨道运动时，从远月点P向近月点Q运动中，月球对卫星的引力做正功，故速度增大，即第10页/共2 6页在轨道2 经过P 点时速度小于。点速度，D 错误.故选C。5.科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示.这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义，若图中双黑洞的质量分别为怀 和M z,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识，下列选项正确的是（）A,双黑洞的角速度之比。|：3 2=%：M lB.双黑洞的轨道半径之比n：r 2=M?：M iC.双黑洞的线速度之比叫：V2=MI：MZD.双黑洞的向心加速度之比m：4 2=M|：MI【答案】B【解析】【详解】A.双黑洞绕连线上的某点做匀速圆周运动的周期相等，角速度也相等，故 A 错误；B.双黑洞做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供，向心力大小相等，设双黑洞间的距离为L,由M.M,G 2=Mrta2=M2r2CO2得双黑洞的轨道半径之比故 B 正确；r i：M C.由公式V=0 厂可知，双黑洞的线速度之比VI:吸=门：7*2=%:M l故 C 错误；D.由公式可知，双黑洞的向心加速度之比为c d：a2=r：n=M2：Mi故 D 错误。故选B。第 11页/共26页6.水平传送带在电动机的带动下始终以速度v 匀速运动。某时刻在传送带上A 点处轻轻放上一个质量为团的小物体，经时间r 小物体的速度与传送带相同，相对传送带的位移大小为X,物体未到右端，在这段时 间 内()(,)?VA.摩擦力对小物体做的功为初廿B.2摩擦力对小物体做功功率为三-由于物体与传送带相互作用产生的内能为“2D.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为?记【答案】D【解析】【分析】【详解】A.对物体，由动能定理得1 2fa=-mv-故 A 错误；B.摩擦力对小物体做功的功率为W mvr =-t 2t故 B 错误；C.传送带上的A 点对地的位移为物体相对传送带的位移为1x=x 物=vt2所以x.a?=2x则Q=fx=fxm故 C 错误；第 12页/共26页D.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为1 2 2W=Q+mv=mv故 D 正确。故选D。7.将三个木板1、2、3 固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其 中 1与 2底边相同，2和 3 高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中，下列说法不正确的是（）A.沿 着 1和 2 下滑到底端时，物块的速度大小不同，沿着2 和 3 下滑到底端时，物块的速度大小相同B.沿 着 1下滑到底端时，物块的速度最大C.物块沿着3 下滑到底端的过程中，产生的热量最多D.物块沿着1和 2 下滑到底端的过程中，产生的热量相同【答案】A【解析】【详解】A B.设 1、2、3 木板与地面的夹角分别为4、4，木板长分别为4、4、4,当物块沿木板1下滑时，由动能定理有mghy 一 mglCOsaJ*-。当物块沿木板2 下滑时，由动能定理有mgh-/-imgl2 cos。2=g m v2-。又4 为/jCOSj=12cos%可得W%第 13页/共26页当物块沿木板3 下滑时，由动能定理有1 2mghy-/Jingle cos,=mv3-0又色=%/2COS2%故 A 错误，符合题意；B 正确，不符合题意；C D.三个过程中产生的热量分别为Qi=cos 4Q2=pmgl2 cos 02Q3=pmgl3 cos 03则Qi=Q 0故 CD正确，不符合题意。故选Ao8.下列说法正确的是（）A.由功率表达式尸=匕可知，功率P 与做功W成正比，与做功时间f 成反比tB.由于功有正负，所以功是矢量C.某物体所受合力做功为零，则每个力做功均为零D.做自由落体运动的物体，重力做正功【答案】D【解析】【分析】【详解】A.功率表达式P=上为比值法定义，功率大小由机器决定，与做功多少和时间无关。A 错t误；B.功有正负，但是功是标量，其合成不遵守平行四边形定则。B 错误；第 14页/共26页C.某物体所受合力做功为零，有可能每个力都做功，但是其和是零。c 错误；D.做自由落体运动的物体，重力做正功。D 正确。故选D。9.汽车匀速驶上山坡，下列说法中错误的是（）A.汽车所受合外力对汽车所做的功为零PB.如发动机输出功率为P,汽车上坡摩擦力为人则汽车上坡的最大速度=7C.摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功D.当发动机输出功率为恒定时，车速越大，牵引力越小【答案】B【解析】【详解】A.汽车匀速驶上山坡，汽车所受合外力对汽车所做的功为零，故 A 正确；B.如发动机输出功率为P,汽车上坡摩擦力为了，则汽车上坡的最大速度P-f +mg sin 0故 B 错误；C.摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功，故 C 正确；D.当发动机输出功率为恒定时，根据P F v车速越大，牵引力越小，故 D 正确。本 题 选 错 误，故选B。10.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为机的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为尸，若动车组所受的阻力与其速率成正比（心=E,%为常量），动车组能达到的最大速度为味。下列说法正确的是（）A.动车组匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动3C.若四节动力车厢输出的总功率为2.2 5 P,则动车组匀速行驶的速度为a%D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间/达到最大速度%,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为1一 机%2,一 pt2第 15页/共26页【答案】C【解析】【分析】【详解】A.对动车由牛顿第二定律有若动车组在匀加速启动，即加速度恒定，但/=如随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故 A 错误；B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4 P,由牛顿第二定律有故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故 B 错误;C.若四节动力车厢输出的总功率为2.2 5 P,则动车组匀速行驶时加速度为零，有而以额定功率匀速时，有联立解得故 C 正确；D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间/达到最大速度匕,，由动能定理可知4Pz-Wf|ifl=-mvm-0可得动车组克服阻力做的功为故 D 错误；故选C。11.一物块在高3.0m、长 5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s 的变化如图中直线I、II所示，重力加速度取10m/s2o 则（）第 16页/共26页B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D.当物块下滑2.0m时机械能损失了 12J【答案】B【解析】【详解】A.下滑5m 的过程中，重力势能减少3 0 J,动能增加1 0 J,减小的重力势能并不等于增加的动能，所以机械能不守恒，A 错误；B.斜面高3m、长 5 m,则斜面倾角为9=37。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能mgh=30J可得质量机=1kg下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功fimg-cos3-s20J求得=0.5B 正确；C.由牛顿第二定律mgsn0pngcos3=ma求得a2m/s2第 17页/共26页C错误；D.物块下滑2.0 m 时，重力势能减少1 2 J,动能增加4 J,所以机械能损失了 8 J,选项D错误。故选B o二、填空题（本大题共2小题，每空2分，共14分）1 2.在月球上的宇航员，若已知引力常量G和月球半径R,且手头有一个电子秒表，试设计实验测量月球的质量。（1）还 需 要 使 用 的 测 量 工 具 是,测 量 的 物 理 量 及 符 号 为；（2）月球质量的表达式为%=（利用已知量和测量量的符号表示）。【答案】.刻度尺 .重 物（比如钩码）从空中适当高处由静止释放，测出其下落高度人和下落 r /2/次2时间f .-Gt2【解析】【详解】（1）口 2 想办法测量月球表面的重力加速度，选用一重物（比如钩码）让它从一定高度自由落体，用刻度尺测出下落的高度儿用电子秒表测出下落时间f,根据,1 2h=2 r算出当地的重力加速度(2)根据Gmm可得月球的质量1 3.如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置。第 1 8 页/共2 6 页斑纸带夹电火花接电源计时器II甲(1)甲同学用该装置验证机械能守恒定律。其操作步骤：(a)将电火花计时器固定在铁架台上，(b)把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，(c)接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，(d)关闭电源，整理好仪器。(e)数据处理时，选择一条点迹清晰的纸带如图乙，在纸带上标上相应的计数点，并把测量数据标在纸带上。其中。点为打点计时器打下的第一个点，纸带连续的计数点A、B、C、。至第1个点0的距离如图乙所示，已知重锤的质量为1.00kg,当地的重力加速度为g=9.8m/s2,电源的频率为50Hz。从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为_ _ _ _ _ _ _J,重锤动能的增加量为 J,从以上数 据 可 以 得 到 的 实 验 结 论。(结果保留3位有效数字)(2)乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离，算出了各计数点对应的速度v,以力为横轴，以 为 纵 轴 画2出了如图丙所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，在实验的操作上其原因可能是。乙同学测出该图线的斜率为七,如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g k(选填“大于”、“等于”或“小于”)第19页/共26页【答案】.5.50.5.45.在实验误差允许 范围内，重锤下落的过程中机械能守恒.先释放重锤，后接通电源.大于【解析】【详解】(1)(e)1 重锤重力势能的减少量为=mg/?c=1.00 x9.8x0.560 5.50J 重锤的动能增加量为丁1 C2-xl.OOx2解得(2)根据万有引力提供向心力，有Gmm(2Hma)2-2R在地球表面处物体受到的重力等于万有引力联立可得(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2兀时，卫星再次出现在建筑物上空，以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2万，即yAf-y0Ar=2 7解得1 6.质量为，*=2 t的汽车在平直公路上由静止开始运动，若保持牵引力恒定，当速度增大到片=1 5 m/s时汽车刚好达到额定功率，然后保持额定输出功率不变，再运动=1 5 s达到最大速匕=2 0 m/s,假设汽车行驶时受到的阻力恒为车重力的左=0.1 5倍，取g =1 0 m/s2,求：(1)汽车的额定功率P；(2)汽车从开始运动至达到额定功率所用的时间4 ；(3)汽车从静止开始运动至达到最大速度v2所前进的路程s.【答案】(1)6 0 k W；(2)3 0 s；(3)4 6 7 m【解析】第2 2页/共2 6页【详解】（1）汽车受到的阻力为f =kmg-3000N汽车达到最大速度吗时，其牵引力等于阻 力，即汽车的额定功率为P=M解得P=60kW（2）汽车保持牵引力恒定时，汽车做匀力U 速直线运动，此时的牵引力尸大小为根据牛顿第二定律，汽车的加速度大小为F-fa=-m解得6r=0.5m/s2根据运动学公式，汽车从开始运动至达到额定功率所用的时间a解得4=30s（3）汽车匀加速直线运动所通过的路程1 24 =5斫解得M =225m汽车从速度匕增加到v2所通过的路程为S2,则根据动能定理得1解得725S)-rn3第 2 3 页/共2 6 页汽车从静止开始运动至达到最大速度V2所前进的路程S=耳 +$21 4 0 0-3-m 4 6 7 m1 7.如图所示，固定斜面的倾角。=3 0，物体A与斜面之间的动摩擦因数为，轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2%,B的质量为?初始时物体A到C点的距离为L现给A、B 初速度%使A开始沿斜面向下运动,B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g,不计空气阻力，求此过程中：（1）物体A向下运动刚到C点时的速度；（2）弹簧的最大压缩量；（3）弹簧中的最大弹性势能.【解析】【详解】（1）A和斜面间的滑动摩擦力f =2jumg c o s 0物体A向下运动到C点的过程中，根据能量关系有：1 ,1 22mgL sin 0+S/n v,=3mv+mgL+fL/-军（2）从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C点，对系统应用动能定理:-f 2 x =0 -g 3/z z v2L石说Lx-4 g 2（3）弹簧从压缩最短到恢复原长的过程中，因为第2 4页/共2 6页mgx-2mgxsin 6,根据能量关系，压缩最短时的弹性势能全部转化为回去过程中的摩擦热，即:Ep=fic所以Ep=扰*一与RmgL第 25页 供 26页第26页 供26页