121届高二上期入学考试物理试题满分:100分考试时间:90分钟5.如图,是马戏团中上演的飞车节目,在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m,人以v1=2gR的速度通过轨道最高点B,并以v2=3v1的速度通过最低点A。则在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差()A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg2312.四个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛,不计空气阻力,则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是A.小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同B.小球落地时,重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地,重力对小球做功相同D.从开始运动至落地,重力对小球做功的平均功率相同二.实验题(本题共3个小题,共16分,15题4分,16题4分,17题8分)15.某同学做“探究合力做功与物体速度变化量的关系”的实验装置如图,小车在橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行。用1条橡皮筋时弹力对小车做的功记为W,当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。回答下列问题:(1)本实验中,要调节小木块a的位置,目的是__________________________。(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________,每次实验______(填“必须”或“不必”)计算出橡皮筋对小车做功的具体数值。(3)为了测量小车获得的速度,应选用纸带上所打的点间距__________(填“相等”或“不相等”)的一段。45620.(12分)下表是一辆电动车的部分技术指标,其中的额定车速是指电动车满载的情况下,在平直道路上以额定功率匀速行驶时的速度。额定车速18km/h电源输出电压≥36V整车质量40kg充电时间6~8h载重80kg电动机的额定输出功率180W电源136V/12Ah电动机的额定工作电压/电流36V/6A请根据表中的数据,完成下列问题(g取10m/s2)。(1)在行驶的过程中,电动车受到的阻力是车重(包括载重)的k倍,假定k是定值,试推算k的大小;(2)若电动车以额定功率行驶,求速度为3m/s时的加速度是多少?(3)若电动车以恒定加速度0.2m/s2启动(包括载重),从静止到最大速度总用时为9273秒,求电动车从静止到最大速度走过的位移?21.(13分)如图,在高h1=30m的光滑水平平台上,质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能Ep。若打开锁扣K,物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台,做平抛运动,并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度h2=15m,圆弧轨道的圆心O与平台等高,轨道最低点C的切线水平,并与地面上长为L=70m的水平粗糙轨道CD平滑连接;小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞,取g=10m/s2。(1)求小物块由A到B的运动时间;(2)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小;(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞,碰后速度等大反向,反向运动过程中没有冲出B点,最后停在轨道CD上的某点P(P点没画出)。设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ,求μ的取值范围。720.解析(12分)(1)由表可得到P出=180W,车速v=18km/h=5m/s,由P出=Fv,…………………(1分)匀速直线运动时有F=k(M+m)g,…………………(1分)解得k=0.03。…………………(1分)(2)当车速v′=3m/s时,8由牛顿第二定律知P出v′-k(M+m)g=(m+M)a,…………………(1分)解得a=0.2m/s2。…………………(1分)答案(1)0.03(2)0.2m/s2(3)72.5m21.(13分)解析(1)设从A运动到B的时间为t,则h1-h2=12gt2,………………………………(2分)t=3s。………………………………(1分)(2)由R=h1,所以∠BOC=60°。设小物块平抛的水平速度是v1,则gtv1=tan60°,………………………………(2分)v1=10m/s,故Ep=12mv21=50J。………………………………(2分)(3)设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为s,根据题意,该路程的最大值是smax=3L,………………………………(1分)路程的最小值是smin=L,………………………………(1分)9路程最大时,动摩擦因数最小,路程最小时,动摩擦因数最大,由能量守恒知mgh1+12mv21=μminmgsmax,………………………………(1分)mgh1+12mv21=μmaxmgsmin,………………………………(1分)解得μmax=12,μmin=16。………………………………(1分)即16≤μ<12。………………………………(1分)