（1）下列几个操作步骤中： A．按照图示，安装好实验装置；
B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上； C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点； E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能． 没有必要的是________，操作错误的是___________．（填步骤前相应的字母）
（2）在使用打点计时器和质量为m的重锤验证机械能守恒定律的某次实验中，所有操作均正确，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置．设打点计时器的打点周期为T，且O为打下的第一个点．当打点计时器打点“3”时，物体的速度表达式为________，重锤动能的增加量的表达式为________，若以重物的运动起点O为参考点，当打第点“3”时物体的重力势能减少量表达式为________．
三、计算或论述题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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
15．如图，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离为r，物体和转盘间的摩擦因数为μ，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g，求：
（1）当水平转盘以角速度?1匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止，求?1的值是多少？ （2）将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度?2??g3r时，求细绳的拉力T2的大小。
5
（3）将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度?3?5?g时，求细绳的拉力T3的大小。 3r16．如图所示，位于竖直平面上的四分之一光滑圆弧轨道固定于水平地面，且半径为R，OB沿竖直方向，上端A距水平地面高度为H，现将质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在地面上C点处，已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）小球刚运动到B点时对轨道的压力； （2）小球落地点C与B点的水平距离。
17．如图所示，高为h=5m的光滑斜面AB，倾角为θ=30°，底端与水平面BD相连，经过B点时无机械能损失，在水平面末端墙上固定以轻弹簧，水平面BC段粗糙，长度为20m，动摩擦因数为μ=0.2，水平面CD段光滑，且等于弹簧原长，质量为m=1kg的物块，由斜面顶端A点静止下滑（g?10m/s2），求：
（1）物块滑到B点时的速度大小； （2）物块滑到C点时的速度大小； （3）弹簧被压缩具有的最大弹性势能； （4）物块会停在距离C点多远的地方； （5）物块与水平面摩擦产生的热量为多少。
18．如图所示，宇航员在某质量分别均匀的星球表面，从一斜坡上的P点沿水平方向以初速度v0抛出一小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：
（1）该星球表面的重力加速度大小； （2）该星球的密度；
（3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的周期T；
6
郑州市2017—2018学年下学期期末考试高一物理
参考答案
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，第9~12小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，有选错的得0分。) 1C 2B 3D 4C 5C 6D 7C 8A 9BC 10BD 11AB 12AD 二、实验题(本题共2小题，共1。请按题目要求作答。) 13.（1）C（2）0.16
x4?x2m(x4?x2)214.(1)C；D (2)；； mgx3
2T8T2三、计算题( 本题共4小题，共4。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.（1）设水平转盘以角速度ω1匀速转动时，物块与转盘刚好要相对滑动，此时物体所需向心力恰好最大静摩擦力提供则：?mg?mr?12，解得?1?（2）由于?2??gr；
?g3r??gr,因此物体受到的最大静摩擦力大于所需向心力，此时绳对物体没有拉力，故
T2=0
（3）由于?3?5?g?g?，因此物体受到的最大静摩擦力不足以提供所需向心力，此时绳对物体有拉3rr2力，由牛顿第二定律得?mg?T3?m?3r.
绳子对物体拉力大小为T3?2?mg； 312mvB 216. (1)小球从A到B的过程中，由机械能守恒定律得mgR?2vB设在B点小球受支持力为FN，由牛顿第二定律得FN?mg?m
R2vB?mg?3mg. 解得FN?mR根据牛顿第三定律可知，小球运动到B点对轨道的压力为3mg. (2)小球从B点抛出后做平抛运动，竖直方向自由落体，则有H?R?水平方向匀速运动，有x?vBt. 联立解得x?2R?H?R?. 17.（1）物体由A到B过程中机械能守恒，即mgh?12gt 212mvB，解得vB=10m/s. 27
（2）B到C过程，由动能定理可得??mgs?1212mvC?mvB，解得vC?25m/s. 22（3）C到D过程，物体动能全部转化为弹性势能EP?12mvC，解得EP=10 J. 212mvC，解得s′=5 m. 2（4）物体由C出发到停止过程，由动能定理可得??mgs'?0?（5）全程中，能量守恒Q=mgh=50 J.
18.（1）设该星球表现的重力加速度为g，根据平抛运动规律： 水平方向x?v0t，. 竖直方向y?12gt；. 212gty2平抛位移与水平方向的夹角的正切值tan???.
xv0t联立解得g?2v0tan?；. tgR2Mm（2）在星球表面有G2?mg，解得M?，.
RG结合密度公式??M43?R3，解得该星球的密度??3v0tan?；.
2?RtGMm4?2RtMm（3）绕星球表面运行的卫星有G2?m2R，G2?mg，解得T?2?．
RRT2v0tan?
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