18．(12分)一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧下端固定于倾角为θ=53°的光滑斜面底端，上端连接物块Q。一轻绳跨过定滑轮O，一端与物块Q连接，另一端与套在光湑竖直杆上的物块P连接，定滑轮到竖直杆的距离为d=0.3m。初始时在外力作用下，物块P在A点静止不动，轻绳与斜面平行，绳子张力大小为50N。已知物块P质量为m1=0.8kg，物块Q质量为m2=5kg，不计滑轮大小及摩擦取重力加速度g=10m/s2。现将物块P由静止释放，则：
(1)物块P位于A时，弹簧的伸长量x1是多少?
(2)物块P上升至与滑轮O等高的B点时，物块Q的速度是多大?
(3)若A、B间距h=0.4m，求物块P上升至B点的过程中，绳子张力对物块P做的功。
郑州市2018—2019学年下期期末考试
高中一年级 物理 参考答案
一、选择题：本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1B 2D 3D 4C 5B 6C 7A 8B 9AB 10CD 11AD 12BC
二、填空实验题：本题有两小题，共14分。请把答案填在答题卡中相应位置上或按题目要求作答。 13.（6分）（1）C （2分） （2）BC （2分） 0.83（2分） 14.（8分）（1）刻度尺（1分） （2）重锤离打点计时器太远（1分）（4）3.11（1分） （4）
2
0.91（1分） （5）略大于（1分）；系统误差（1分）；（6）不正确（1分）。要想通过v-h
图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。（1分）
三、计算题：本题共4小题，共41分。解答时应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的单位。 15.（8分）（1）竖直方向 h?12gt （1分） 2水平方向 x=v0t （1分） 解得 x?v02h （1分） g （2）竖直方向 vy=gt （1分）
落地时的速度 v?解得 v?22 （1分） v0?vy2v0?2gh （1分）
速度变化量 ?v?gt?2gh（1分） 方向竖直向下。（1分） 16.（9分） （1）对于地面上质量为m的物体，有 GR2g解得 M?
GMm?mg（2分） R2 （1分）
（2）质量为m的物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
Mmv2G2?m（2分）
RR解得 v?GM?gR（1分） R（3）质量为m的地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
Mm4?2G2?m2r（2分） rT2GMT解得 r?3?4?23R2gT2（1分） 4?2vc217.（9分）（1）在C处小环仅在重力作用下做圆周运动，有 mg?m（2分）
R解得 vc?gR?5m/s （1分）
（2）小环由B运动到C的过程中只有重力做功，机械能守恒，以B点势能零点，则
1212 （2分） mvB?mgR?mvC22解得 vB?53m/s （1分）
（3）小环从A运动到B的过程，小环受力情况如图所示。设AB间距离为d，由动能定理得
α F 12Fdcosα﹣fd﹣mgd＝mvB（2分）
2 其中 f＝μFN＝μFsin37°
代入数值解得 F＝70 N （1分）
18.（12分）（1）物体P位于A点，假设弹簧伸长量为x1，则
T=m2gsinθ+kx1 （2分） 解得 x1=0.1 m （1分）
FN f mg （2）物块P上升至与滑轮O等高的B点时，OB垂直竖直杆，物块Q速度为0。（2分） （3）经分析，若A、B间距h=0.4 m，此时OB垂直竖直杆，且OB=d=0.3 m，此时物块Q下降距离为 Δx=OP-OB=0.2 m （1分）
即弹簧压缩 x2=Δx-x1=0.1m，弹性势能不变。（1分） 对物体P、Q及弹簧，从A到B根据能量守恒有：
m2g?xsin??m1gh?代入可得 vB?23m/s 对物块P WT?m1gh?12 （2分） m1vB212（2分） m1vB2代入数据得 WT=8 J （1分）
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