高一物理-2014-2015学年高一(下)期末物理试卷.doc

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2014-2015学年高一（下）期末物理试卷　一、选择题（共8小题，每小题3分，满分24分,每小题只有一个选项符合题意）1．第一次通过实验的方法比较准确的测出万有引力常量的物理学家是（　　）　A．开普勒B．卡文迪许C．牛顿D．伽利略　2．做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　）　A．速率B．合外力C．加速度D．速度　3．如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服（　　）　A．受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用　B．所需的向心力由重力提供　C．所需的向心力由弹力提供　D．转速越快，弹力越大，摩擦力也越大　4．如图所示，飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角为37°，则飞机水平方向和竖直方向的分速度分别为（已经sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　）　A．240km/h，180km/hB．180km/h，240km/h　C．300km/h，180km/hD．240km/h，300km/h　5．汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机通过“换挡”可以实现（　　）　A．增大速度，增大牵引力B．增大速度，减小牵引力　C．减小速度，减小牵引力D．减小速度，增大牵引力　6．小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行．设小明与车的总质量为100kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，g取l0m/s2．通过估算可知，小明骑此电动车做功的平均功率最接近（　　）　A．10WB．100WC．300WD．500W　7．关于重力势能下列说法中正确的是（　　）　A．重力势能只是由重物自身所决定的　B．重力势能是标量，不可能有正、负值16 　C．重力势能具有相对性，所以其大小是相对的　D．物体重力所做的功等于物体重力势能的增加　8．农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示．若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（　　）　A．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些　B．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动　C．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同　D．M处是谷种，N处为瘪谷　　二、多项选择题（共5小题，每小题4分，满分20分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得2分，错选或不答的得0分）9．下列各种运动中，属于匀变速运动的有（　　）　A．匀速直线运动B．匀速圆周运动C．平抛运动D．竖直上抛运动　10．如图所示，大人和小孩做跷跷板游戏，小孩离转轴距离比较大，则在跷跷板转动过程中有（　　）　A．小孩的角速度比较大B．小孩的线速度比较大　C．小孩的向心力比较大D．小孩的向心加速度比较大　11．火车提速是当今交通发展的必然．若火车转弯时近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高可能会使外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（　　）　A．增加内外轨的高度差B．减小内外轨的高度差　C．增大弯道半径D．减小弯道半径　12．如图所示，质量为0.4kg的物块放在光滑的斜面上，在水平向右的拉力F作用下沿斜面下滑高度1m，拉力F做了3J的功（g取10m/s2），则在此过程中（　　）　A．重力做功为4JB．重力势能增大4J16 　C．合外力做的总功为5JD．外力做的总功为7J　13．2013年6月13日，“神舟十号”与“天空一号”成功实施手控交会对接，下列关于“神舟十号”与“天宫一号”的说法正确的是（　　）　A．“天宫一号”的发射速度应介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间　B．在轨正常运行的“神舟十号”中的航天员处于失重状态　C．对接前，“神舟十号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速　D．对接后，组合体的速度小于第一宇宙速度　　三、解答题（共2小题，满分20分）14．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线　　　　　　．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛　　　　　　．（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为　　　　　　m/s．（g取9.8m/s2）（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为　　　　　　m/s；B点的竖直分速度为　　　　　　m/s．（g取10m/s2）　15．为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图的装置外，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙．他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态．要完成该实验，则：（1）还缺少的实验器材是　　　　　　．（2）实验时为保证细线的拉力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是　　　　　　，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是　　　　　　；（3）在（2）问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2（v1＜v2），已知当地的重力加速度为g．写出实验要验证的动能定理表达式　　　　　　（用题中所给的字母表示）．　　16 四、解答题（共3小题，满分36分）16．水平抛出的一个石子，经过0.8s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°，石子质量0.1kg（g取10m/s2，不计空气阻力）．试求：（1）石子的抛出点距地面的高度（2）石子抛出的水平初速度（3）石子落地时的动能．　17．2013年12月2日1时30分我国成功发射“嫦娥三号”于12月14日21时11分在月球正面的虹湾以东地区着陆，12月15日凌晨，“嫦娥三号”搭载的“玉兔”号月球探测器成功与“嫦娥三号”进行器件分离，我国航天器首次实现在地外天体的软着陆，表明中国航天技术获得了重大进展．某同学提出设想：“玉兔”号月球车登陆月球后，利用月球车附属机械装置进行科学实验，让单摆在月球表面做小幅度振动，测出单摆摆长为L，单摆振动周期为T（已知月球的半径为R，万有引力常量为G，可认为此月球表面的物体受到的重力等于物体与月球之间的万有引力），则可求：（1）月球表面的重力加速度g；（2）月球的质量M；（3）月球的第一宇宙速度v．　18．如图所示，质量为m=0.1kg的小球，用长l=0.4m的细线与固定在圆心处的力传感器相连，小球和传感器的大小均忽略不计．当在A处给小球6m/s的初速度时，恰能运动至最高点B，设空气阻力大小恒定，g=10m/s2，求：（1）小球在A处时传感器的示数；（2）小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功；（3）小球在A点以不同的初速度v0开始运动，当运动至B点时传感器会显示出相应的读数F，试通过计算在坐标系中作出F﹣v02图象．　　16 2014-2015学年高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题（共8小题，每小题3分，满分24分,每小题只有一个选项符合题意）1．第一次通过实验的方法比较准确的测出万有引力常量的物理学家是（　　）　A．开普勒B．卡文迪许C．牛顿D．伽利略考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．专题：万有引力定律的应用专题．分析：本题考查了物理学史，了解所涉及伟大科学家的重要成就，如高中所涉及到的牛顿、伽利略、开普勒、卡文迪许、库仑等重要科学家的成就要明确．解答：解：牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量G的具体值，G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出，故ABD错误，C正确．故选：B点评：本题考查了学生对物理学史的掌握情况，对于物理学史部分也是高考的热点，平时训练不可忽略．　2．做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　）　A．速率B．合外力C．加速度D．速度考点：曲线运动．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的．解答：解：A、匀速圆周运动线速度大小不变，即速率不变，故A错误；BC、平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，加速度是重力加速度，是不变的，故B、C错误；D、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故D正确；故选：D．点评：曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，在做题时一定要考虑全面．　3．如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服（　　）　A．受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用16 　B．所需的向心力由重力提供　C．所需的向心力由弹力提供　D．转速越快，弹力越大，摩擦力也越大考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：衣服随脱水桶一起做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心力，竖直方向合力为零．根据牛顿第二定律进行分析．解答：解：衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，由于衣服在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力．故ABD错误，C正确．故选：C．点评：解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．　4．如图所示，飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角为37°，则飞机水平方向和竖直方向的分速度分别为（已经sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　）　A．240km/h，180km/hB．180km/h，240km/h　C．300km/h，180km/hD．240km/h，300km/h考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：飞机以300km/h的速度斜向上飞行，方向与水平方向成37°角，合速度为飞机的实际速度，将合速度沿着水平方向和竖直方向正交分解，根据平行四边形定则作图求解．解答：解：将合速度沿着水平方向和竖直方向正交分解，如图所示：故水平方向的分速度为：v2=vcos37°=300km/h×0.8=240km/h，竖直方向的分速度为：v1=vsin37°=300km/h×0.6=180km/h；故A正确，BCD错误；故选：A．点评：本题关键是明确速度的分解遵循平行四边形定则，要能找出合速度与分速度，基础题．　5．汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机通过“换挡”可以实现（　　）　A．增大速度，增大牵引力B．增大速度，减小牵引力　C．减小速度，减小牵引力D．减小速度，增大牵引力考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．16 分析：汽车发动机的功率是牵引力的功率．根据功率公式P=Fv，进行分析讨论．解答：解：A、P一定，由公式P=Fv，增大牵引力，必须减小速度．故A错误．B、P一定，由公式P=Fv，减小速度，可以增大牵引力．故B错误．C、上坡时，需要增大牵引力，减小速度．故C错误．D、P一定，由公式P=Fv，上坡时减小速度，可以增大牵引力．故D正确．故选：D点评：对于功率公式P=Fv中三个量的关系要采用控制变量法理解．　6．小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行．设小明与车的总质量为100kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，g取l0m/s2．通过估算可知，小明骑此电动车做功的平均功率最接近（　　）　A．10WB．100WC．300WD．500W考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：人在匀速行驶时，受到的阻力的大小和脚蹬车的力的大小相等，由P=FV=fV可以求得此时人受到的阻力的大小．解答：解：设人汽车的速度大小为5m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为f=0.02mg=0.02×1000N=20N，此时的功率P=FV=fV=20×5W=100W，所以B正确．故选：B．点评：在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择，P=只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度．　7．关于重力势能下列说法中正确的是（　　）　A．重力势能只是由重物自身所决定的　B．重力势能是标量，不可能有正、负值　C．重力势能具有相对性，所以其大小是相对的　D．物体重力所做的功等于物体重力势能的增加考点：重力势能．分析：重力势能是标量，大小与重力和距离零势能平面的高度有关，选取不同的零势能平面，重力势能不同．解答：解：A、重力势能的大小Ep=mgh，与重力和距离零势能平面的高度有关，故A错误．B、重力势能是标量，有正有负，故B错误．C、重力势能具有相对性，选取不同的零势能平面，重力势能不同，故C正确．D、重力做功等于重力势能的减小量．故D错误．故选：C．点评：解决本题的关键知道重力势能的表达式，知道重力势能是标量，以及重力势能具有相对性．　16 8．农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示．若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（　　）　A．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些　B．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动　C．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同　D．M处是谷种，N处为瘪谷考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动可以分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．解答：解：A、在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，所以A错误．B、谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动是匀变速曲线运动，故谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动，所以B正确．C、平抛运动在竖直方向做自由落体运动，高度相同，故运动时间相同，所以C错误．D、由于谷种飞出时的速度较小，而谷种和瘪谷的运动的时间相同，所以谷种的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以M处是瘪谷，N处是谷种，所以D错误．故选B．点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．　二、多项选择题（共5小题，每小题4分，满分20分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得2分，错选或不答的得0分）9．下列各种运动中，属于匀变速运动的有（　　）　A．匀速直线运动B．匀速圆周运动C．平抛运动D．竖直上抛运动考点：平抛运动．分析：匀变速运动是指加速度保持不变的运动，由牛顿第二定律可知，加速度不变，物体受到的合力就保持不变．分析各个运动的特点判断即可．解答：解：A、匀速直线运动的速度不变，加速度为零，不是匀变速运动，故A错误．B、匀速圆周运动受到的合力提供向心力，产生向心加速度，但是向心加速度的方向是在时刻变化的，所以不是匀变速运动，故B错误．C、平抛运动是只在重力的作用下，水平抛出的物体做的运动，在竖直方向上做自由落体运动，是匀变速运动，故C正确．D、做竖直上抛运动的物体只受重力的作用，加速度是重力加速度，所以是匀变速运动，故D正确．16 故选：CD点评：本题是考查对匀变速运动的理解，匀变速运动是指加速度保持不变的运动，可以是直线运动，也可以是曲线运动．　10．如图所示，大人和小孩做跷跷板游戏，小孩离转轴距离比较大，则在跷跷板转动过程中有（　　）　A．小孩的角速度比较大B．小孩的线速度比较大　C．小孩的向心力比较大D．小孩的向心加速度比较大考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：跷跷板在转动过程中任何一点的角速度相等，根据线速度与角速度的关系式、向心力公式分析答题．解答：解：A、跷跷板上任何一点的角速度ω都相等，由于小孩到转轴的距离大，小孩的转动半径r较大，由v=ωr可知，小孩的线速度较大，故A错误，B正确；C、由杠杆平衡条件可知，m大人gr大人=m小孩gr小孩，则m小孩=，小孩向心力F=m小孩ω2r小孩=ω2r小孩=m大人ω2r大人，即大人与小孩的向心力相等，故C错误；D、向心加速度a=ω2r，由于ω相等而小孩的转动半径r较大，则小孩的向心加速度较大，故D正确；故选：BD．点评：知道两人的角速度相等，线速度与角速度间的关系、向心力公式与向心加速度公式即可正确解题．　11．火车提速是当今交通发展的必然．若火车转弯时近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高可能会使外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（　　）　A．增加内外轨的高度差B．减小内外轨的高度差　C．增大弯道半径D．减小弯道半径考点：向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：火车转变时需要向心力，若弹力能充当向心力，则内外轨道均不受压力；根据向心力公式可得出解决方案．解答：解：火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略离于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压．此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图16 F=mgtanθ=mv=；当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差；故选：AC．点评：火车转弯是向心力的实际应用之一，应掌握火车向心力的来源，以及如何减小内外轨道的压力．　12．如图所示，质量为0.4kg的物块放在光滑的斜面上，在水平向右的拉力F作用下沿斜面下滑高度1m，拉力F做了3J的功（g取10m/s2），则在此过程中（　　）　A．重力做功为4JB．重力势能增大4J　C．合外力做的总功为5JD．外力做的总功为7J考点：功能关系；功的计算．分析：根据重力做功得出重力势能的变化，根据合力做功得出动能的变化，根据除重力以外其它力做功得出机械能的变化．解答：解：A、物体沿斜面下滑高度为1m，则重力做功为：WG=mgh=0.4×10×1J=4J，则重力势能减小4J．故A正确，B错误．C、根据动能定理得，重力做功为4J，拉力做功为3J，则合力做功为7J，所以动能增加7J．故C错误，D正确．故选：AD．点评：解决本题的关键掌握功能关系，知道合力做功等于动能的变化量，重力做功等于机械能的减小量，除重力以外其它力做功等于机械能的增量．　13．2013年6月13日，“神舟十号”与“天空一号”成功实施手控交会对接，下列关于“神舟十号”与“天宫一号”的说法正确的是（　　）　A．“天宫一号”的发射速度应介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间　B．在轨正常运行的“神舟十号”中的航天员处于失重状态　C．对接前，“神舟十号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速　D．对接后，组合体的速度小于第一宇宙速度考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：“神舟十号”与“天空一号”绕地球运动时万有引力提供向心力，根据万有引力定律，结合离心运动的条件，即可确定求解．16 解答：解：A、发射速度如果大于第二宇宙速度，“天宫一号”将脱离地球束缚，不能在绕地球运动了．故A正确．B、在轨正常运行的“神舟十号”中的航天员的重力充当向心力；故运动员处于失重状态；故B正确；C、对接前，“神舟十号”欲追上同一轨道上的“天空一号”，必须先点火减速，做近心运动，再加速做离心运动，从而相遇．故C错误．D、对接后，“天宫一号”的轨道高度没有变化，必定大于地球半径，高度越高，半径越大，v越小，故对接后，“天宫一号”的速度一定小于第一宇宙速度．故D正确．故选：ABD．点评：解决本题的关键要结合万有引力提供向心力做匀速圆周运动，当两者不等时，出现离心或近心运动，掌握在同一轨道不同加速或减速相遇．同时要知道第一、二宇宙速度的含义．　三、解答题（共2小题，满分20分）14．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线　水平　．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛　初速度相同　．（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为　1.6　m/s．（g取9.8m/s2）（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为　1.5　m/s；B点的竖直分速度为　2.0　m/s．（g取10m/s2）考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题．分析：（1）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平；同时为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，要求小球平抛的初速度相同；（2）O点为平抛的起点，水平方向匀速x=v0t，竖直方向自由落体，据此可正确求解；（3）根据竖直方向运动特点△h=gT2，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小，利用匀变速直线运动的推论可以求出B点的竖直分速度大小．解答：解：（1）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放．16 （2）由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有：x=v0t将x=32cm，y=19.6cm，代入解得：v0=1.6m/s．（3）由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有：△y=gT2，由图可知△y=2L=10cm，代入解得：T==0.1sx=v0T，将x=3L=15cm，代入解得：v0==1.5m/s，竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：vBy====2m/s．故答案为：（1）水平，初速度相同；（2）1.6；（3）1.5，2.0．点评：本题不但考查了平抛运动的规律，还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，是一道考查基础知识的好题目．　15．为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图的装置外，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙．他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态．要完成该实验，则：（1）还缺少的实验器材是　刻度尺　．（2）实验时为保证细线的拉力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是　m＜＜M　，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是　平衡摩擦力　；（3）在（2）问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2（v1＜v2），已知当地的重力加速度为g．写出实验要验证的动能定理表达式　mgL=M﹣M　（用题中所给的字母表示）．考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题；动能定理的应用专题．分析：（1）根据实验目的和所测量数据可知，在该实验中，还需要测量滑块运动的距离，由此可知需要的器材；16 （2）本实验需要验证mgL与△Ek的关系，为使绳子拉力为合力，应先平衡摩擦力，绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足沙和沙桶总质量远小于滑块的质量；（3）根据功能关系可知，重力势能的减小量等于物体动能的增加量，由此可求出实验要验证的动能定理表达式．解答：解：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．（2）在该实验中，为了保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要将木板一端抬高，以平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma，对砂桶和砂有：mg﹣F=ma，由此解得：F=，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，所以若使绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即m＜＜M．（3）运动过程中外力做功为：W=mgL；动能的增加量为：△Ek=M﹣M；根据动能定理实验要验证的表达式为为：W=△Ek，即mgL=M﹣M．故答案为：（1）刻度尺；（2）m＜＜M，平衡摩擦力；（3）mgL=M﹣M．点评：明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力．　四、解答题（共3小题，满分36分）16．水平抛出的一个石子，经过0.8s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°，石子质量0.1kg（g取10m/s2，不计空气阻力）．试求：（1）石子的抛出点距地面的高度（2）石子抛出的水平初速度（3）石子落地时的动能．考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：根据平抛运动的时间求出石子抛出点高度，根据平行四边形定则，结合竖直分速度求出平抛运动的初速度，根据动能定理求出石子落地的动能．解答：解：（1）平抛运动的高度h=，（2）由石子落地瞬间的速度方向与水平方向的夹角可得：，又vy=gt，代入数据，联立解得v0=6m/s．（3）根据动能定理得，mgh=Ek﹣Ek0，16 解得落地的动能=5J．答：（1）石子的抛出点距地面的高度为3.2m．（2）石子抛出的水平初速度为6m/s．（3）石子落地时的动能为5J．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题．　17．2013年12月2日1时30分我国成功发射“嫦娥三号”于12月14日21时11分在月球正面的虹湾以东地区着陆，12月15日凌晨，“嫦娥三号”搭载的“玉兔”号月球探测器成功与“嫦娥三号”进行器件分离，我国航天器首次实现在地外天体的软着陆，表明中国航天技术获得了重大进展．某同学提出设想：“玉兔”号月球车登陆月球后，利用月球车附属机械装置进行科学实验，让单摆在月球表面做小幅度振动，测出单摆摆长为L，单摆振动周期为T（已知月球的半径为R，万有引力常量为G，可认为此月球表面的物体受到的重力等于物体与月球之间的万有引力），则可求：（1）月球表面的重力加速度g；（2）月球的质量M；（3）月球的第一宇宙速度v．考点：万有引力定律及其应用；向心力．分析：（1）单摆在月球表面做小幅度振动时，其周期公式为T=2，g是月球表面的重力加速度．由此公式变形即可求得g．（2）物体在月球表面时，万有引力等于重力，列式即可求得月球的质量．（3）根据重力提供向心力，可计算月球的第一宇宙速度．解答：解：（1）根据单摆周期公式T=2，解得：g=（2）在月球表面，物体受到的重力等于物体与月球间的万有引力，设物体的质量为m0，有G=m0g解得：M==（3）设月球的第一宇宙速度为v，设卫星的质量为m根据重力提供向心力，则m=mg解得：v==答：16 （1）月球表面的重力加速度g为；（2）月球的质量M为；（3）月球的第一宇宙速度v为．点评：本题是单摆周期公式和万有引力的综合应用，它们之间联系的纽带是重力加速度g．　18．如图所示，质量为m=0.1kg的小球，用长l=0.4m的细线与固定在圆心处的力传感器相连，小球和传感器的大小均忽略不计．当在A处给小球6m/s的初速度时，恰能运动至最高点B，设空气阻力大小恒定，g=10m/s2，求：（1）小球在A处时传感器的示数；（2）小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功；（3）小球在A点以不同的初速度v0开始运动，当运动至B点时传感器会显示出相应的读数F，试通过计算在坐标系中作出F﹣v02图象．考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）小球做圆周运动，由牛顿第二定律可以求出传感器的示数；（2）小球恰好到达B点，重力提高向心力，由牛顿第二定律可以求出小球到达B点的速度，然后由动能定理求出从A到B过程中空气阻力做的功；（3）应用动能定理求出小球到达B点的速度，由牛顿第二定律求出在B点绳子拉力，然后作出图象．解答：解：（1）在A点，由牛顿第二定律得：F﹣mg=m，解得：F=10N；（2）在B点，由牛顿第二定律得：mg=m，解得：vB=2m/s，16 小球从A到B过程中，由动能定理得：W﹣mg•2l=mvB2﹣mvA2，解得：W=﹣0.8J，克服空气阻力做功0.8J；（3）小球从A到B过程中，由动能定理得：W﹣mg•2l=mvB2﹣mv02，小球在最高点，由牛顿第二定律得：F+mg=m，解得：F=v02﹣9，F﹣v02图象如图所示；答：（1）小球在A处时传感器的示数为10N；（2）小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功为0.8J；（3）F﹣v02图象如图所示．点评：小球恰好道德的最高点的隐含条件是：只有重力提供向心力；分析清楚小球的运动过程，应用动能定理、牛顿第二定律即可正确解题．　16