【析】江西省宜春三中2016届高三上学期第一次月考物理试卷

【析】江西省宜春三中2016届高三上学期第一次月考物理试卷

2015-2016 学年江西省宜春三中高三（上）第一次月考物理试卷 　 一、本题共 10 小题；每小题 4 分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个正确选项， 有的小题有多个正确选项，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分． 1．如图所示，电灯悬挂在两墙之间，更换绳 OA，使连接点 A 缓慢向上移，但保持 O 点位置不 变，则 A 点缓慢向上移时，绳 OA 的拉力（　　） A．先增大后减少 B．先减少后增大 C．逐渐增大 D．逐渐减少 2．如图所示，物体 A 放在水平桌面上，被水平细绳拉着处于静止状态，则（　　） A．绳子对 A 的拉力小于 A 受的静摩擦力 B．A 受的重力和桌面对 A 的支持力是一对作用力和反作用力 C．A 对桌面的压力和桌面对 A 的支持力总是平衡的 D．A 对桌面的摩擦力的方向是水平向右的 3．为了求高层建筑的高度，从楼顶上自由下落一光滑小石子，除了知道当地的重力加速度以 外，还需要知道下述哪个量（　　） A．第一秒末的速度 B．第一秒内的位移 C．最后一秒的位移 D．最后一秒的初速度 4．如图所示，两块截面为三角形的铁块 A 和 B 并排放在光滑水平面上，现把一截面为矩形的 铁片 C，轻轻地水平架在两块相对的光滑斜面之间，然后放手，那么在放手后（　　） A．铁片 C 保持平衡 B．铁片 C 能否保持平衡决定于铁块斜面的倾角 θ C．铁片 C 能否保持平衡决定于它的重力大小 D．铁片 C 不可能保持平衡 5．粗糙水平面上有一个三角形木块 ABC，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量 m1 和 m2 的木 块，m1＞m2，如图所示，已知三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块 （　　） A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右 B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左 C．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因为 m1、m2、θ1、θ2 的数值并未给出 D．以上结论都不对 6．图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是 G，在 图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是 F1、F2、F3，则（　　） A．F3＞F1=F2 B．F3=F1＞F2 C．F1=F2=F3 D．F1＞F2=F3 7．某青年的质量是某少年质量的两倍，该青年能施的最大拉力是该少年施最大拉力的两倍， 设想该青年和少年在太空中拔河，他们最初静止地呆在空中，然后分别抓紧细绳的两端尽力 对拉，那么，对拉时青年和少年的加速度大小之比（　　） A．2：1 B．1：1 C．1：2 D．1：4 8．一物体从某一高度自由落下落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在 A 点物体开始与弹 簧接触，当物体下降到最低点 B 后又被弹簧弹回，设物体在整个运动过程中，弹簧受力一直 处于弹性限度内，则（　　） A．物体从 A 下降到 B 的过程中，速度不断变小 B．物体从 A 下降到 B 的过程中，速度不断变大 C．物体从 A 下降到 B 的过程中，加速度是先减小后增大 D．物体从 A 下降到 B，以及从 B 上升到 A 的过程中，速度都是先增大后减小 9．如图所示，m1 和 m2 两木块叠在一起以 v 的初速度被斜向上抛出去，不考虑空气阻力，抛出 后 m2 的受力情况是（　　） A．受重力，m1 的压力和摩擦力的作用 B．受重力和 m1 的压力的作用 C．只受重力的作用 D．所受合力的方向与初速度方向一致 10．有一物体从静止开始自一定倾角的斜面顶点无摩擦往下滑动，下面哪个图象能正确表示 物体加速度 a、速度 v 的 x 分量 ax、vx 随时间变化的关系？（　　） A． B． C． D． 　 二、本题共 9 小题，共 110 分，按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明．方程式和 重要演算步骤，只写出正确答案不得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位． 11．在做“验证平行四边形定则”实验中，若由于 F1 的误差使 F1 与 F2 的合力 F 方向略向左偏， 如图所示，但 F 大小等于 F′，引起这一结果的原因可能是 F1 的大小比真实值　　，F1 的方 向与 F2 的夹角比真实值　　．（填“偏大”或“偏小”） （2）在做“验证平行四边形定则”实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡 皮条的另一端拉到某一确定的 O 点，以下操作中正确的是　　 A．同一次实验过程中，O 点的位置允许变动 B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一只弹簧秤拉力 的大小和方向，把橡皮条另一端拉到 O 点 D．实验中，把橡皮条的另一端拉到 O 点时，两弹簧秤之间的夹角应取 90°，以便于计算合力 的大小． 12．（6 分）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示 小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为 T=0.10s，其中 S1=7.05cm、 S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则 A 点处瞬时速度的大小是　　m/s， 小车运动的加速度计算表达式为　　，加速度的大小是　　m/s2（计算结果保留两位有效数 字）． 13．（8 分）下表是某同学为探索弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据： 弹力：F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧的伸长 x/cm 2.6 5.0 6.8 9.8 12.4 （1）请你在图中的坐标线上坐出 F﹣x 图线 （2）写出曲线所代表的函数式：　　（x 用 cm 作单位） （3）函数表达式中常数的物理意义：　　． 14．（12 分）如图所示，用两根长度相等的轻绳，下端悬挂一个质量为 m 的物体，上端分别 固定在水平天花板上的 M、N 点，M、N 间距为 s，已知两绳所能承受的最大拉力为 T，则每根 绳的长度不得短于多少？ 15．（15 分）质量 M=20 千克的木楔 ABC 静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数 μ=0.04，在木 楔倾角 θ=30°的斜面上，有一质量 m=1.0 千克的物块由静止开始沿斜面下滑，当物块滑行的 距离 s=2.8m 时，它的速度 v=2.8m/s，在这过程中木楔没有动，重力加速度取 g=10m/s2．求： （1）地面对木楔的摩擦力的大小和方向． （2）地面对木楔的支持力的大小． 16．（16 分）质量为 m 的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置的矩形匣子中，如图所示，在 匣子的顶部和底部都装有压力传感器，当匣子随升降机以 a=2.0m/s2 的加速度竖直向上做匀减 速运动时，匣子项部的压力传感器显示的压力为 6.0N，底部的压力传感器显示的压力为 10.0N （g=10m/s2） （1）当匣子顶部压力传感器的示数是底部传感器的示数的一半时，试确定升降机的运动情 况． （2）要使匣子顶部压力传感器的示数为零，升降机沿竖直方向的运动情况可能是怎样的？ 17．（16 分）“神舟七号”飞船完成了预定空间科学和技术实验任务后，返回舱于 2008 年 9 月 28 日 17 时 37 分开始从太空向地球表面按预定轨道返回，在离地 10km 的高度打开阻力降 落伞减速下降，这一过程中若返回舱所受阻力与速度的平方成正比，比例系数（空气阻力系 数）为 k．设返回舱总质量 M=3000kg，所受空气浮力恒定不变，且认为竖直降落．从某时刻 开始计时．返回舱的运动 v﹣﹣t 图象如图中的 AD 曲线所示，图中 AB 是曲线在 A 点的切线， 切线交于横轴一点 B 的坐标为（8，0），CD 是平行横轴的直线，交纵轴于 C 点，c 的坐标为 （0，8）．g 取 10m/s2，请回答下列问题： （1）在初始时刻 v0=160m/s 时，它的加速度多大？ （2）推证空气阻力系数的表达式并算出其数值． （3）返回舱在距离地面高度 h=1m 时，飞船底部的 4 个反推力小火箭点 火工作，使其速度由 8m/s 迅速减至 1m/s 后落在地面上，若忽略燃料质量的减少对返回舱总质量的影响，并忽略此 阶段速度变化而引起空气阻力的变化，试估算每支小火箭的平均推力．（计算结果取两位有 效数字） 18．（15 分）有两个物体，质量分别为 m1 和 m2，m1 原来静止，m2 以速度 v 向右运动，如图所 示，它们同时受到向右的大小相同的恒力 F，在 m1＜m2，m1=m2，m1＞m2 三种情况下，它们能否 达到相同的速度？试列出它们速度表达式，并根据此式分别进行讨论，讨论中要注意说明理 由．如果它们受到的恒力 F 的方向都跟 v 垂直，它们能否达到相同的速度？请说明理由． 19．（16 分）一平板车，质量 M=100 千克，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度 h=1.25 米，一质量 m=50 千克的小物块置于车的平板上，它到车尾端的距离 b=1.0 米，与车板 间的动摩擦系数 μ=0.20，如图所示．今对平板车施一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果 物块从车板上滑落．物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离 s0=2.0 米．求物块落地时， 落地点到车尾的水平距离 s．（不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦，结果保留 2 位有效 数字） 　 2015-2016 学年江西省宜春三中高三（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 　 一、本题共 10 小题；每小题 4 分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个正确选项， 有的小题有多个正确选项，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分． 1．如图所示，电灯悬挂在两墙之间，更换绳 OA，使连接点 A 缓慢向上移，但保持 O 点位置不 变，则 A 点缓慢向上移时，绳 OA 的拉力（　　） A．先增大后减少 B．先减少后增大 C．逐渐增大 D．逐渐减少 【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【分析】本题中 O 点受到三个力作用处于平衡者状态，其中 OB 绳子上拉力方向不变，竖直绳 子上拉力大小方向都不变，对于这类三力平衡问题可以利用“图解法”进行求解，即画出动 态的平行四边形求解． 【解答】解：以 O 点位研究对象，处于平衡装态，根据受力平衡，有： 由图可知，绳子 OB 上的拉力逐渐减小，OA 上的拉力先减小后增大． 故选：B． 【点评】本题考查了动态平衡问题，要熟练掌握各种处理动态平衡问题的方法，尤其是图解 法和正交分解法． 　 2．如图所示，物体 A 放在水平桌面上，被水平细绳拉着处于静止状态，则（　　） A．绳子对 A 的拉力小于 A 受的静摩擦力 B．A 受的重力和桌面对 A 的支持力是一对作用力和反作用力 C．A 对桌面的压力和桌面对 A 的支持力总是平衡的 D．A 对桌面的摩擦力的方向是水平向右的 【考点】共点力平衡的条件及其应用；静摩擦力和最大静摩擦力；牛顿第三定律． 【分析】物体 A 在水平细线的作用下处于平衡状态，则物体 A 受到静摩擦力、细线拉力、重 力与支持力． 【解答】解：A、由于物体 A 处于平衡状态，则绳子对 A 的拉力等于 A 受的静摩擦力．故 A 错 误； B、A 受的重力和桌面对 A 的支持力是一对平衡力，不是作用力与反作用力，故 B 错误； C、A 对桌面的压力和桌面对 A 的支持力是一对作用力与反作用力，总是相等，方向相反，且 作用于两个物体．但不是平衡的，故 C 错误； D、由于细线对 A 的拉力水平向右，所以桌面对 A 的摩擦力水平向左，而 A 对桌面的摩擦力的 方向是水平向右．故 D 正确； 故选：D 【点评】平衡力与作用力与反作用力的区别与联系，前者是共同作用在一个物体上，当物体 平衡时，平衡力才相等．而后者作用在两个物体上，大小总是相等，不论是运动还是静止， 不论是加速还是减速． 　 3．为了求高层建筑的高度，从楼顶上自由下落一光滑小石子，除了知道当地的重力加速度以 外，还需要知道下述哪个量（　　） A．第一秒末的速度 B．第一秒内的位移 C．最后一秒的位移 D．最后一秒的初速度 【考点】自由落体运动． 【分析】为了求高层建筑的高度，根据 h= ，知道石子落地的时间，即可知道高度；根 据 v2=2gh，知道石子落地的速度，即可知道高度． 【解答】解：A、第一秒末的速度可以根据 v=gt 直接得出，无法知道石子的末速度和落地时 间．故 A 错误． B、第一秒内的位移可以根据 h= 得出，无法知道石子的末速度和落地时间．故 B 错 误． C、根据最后一秒内的位移，已知了位移、时间、加速度，根据运动学公式可以求出最后 1s 内的初速度和末速度，根据落地的速度可以求出高度．故 C 正确． D、根据最后 1s 内的初速度，运用匀变速直线运动的速度时间公式可以求出最后 1s 内的 末速度，即落地的速度，故可以求出高度．故 D 正确． 故选 CD． 【点评】解决本题的关键要求出高层建筑的高度，可以根据 h= ，通过落地的时间，求 出高度，也可以根据 v2=2gh，通过石子落地的速度，求出高度． 　 4．如图所示，两块截面为三角形的铁块 A 和 B 并排放在光滑水平面上，现把一截面为矩形的 铁片 C，轻轻地水平架在两块相对的光滑斜面之间，然后放手，那么在放手后（　　） A．铁片 C 保持平衡 B．铁片 C 能否保持平衡决定于铁块斜面的倾角 θ C．铁片 C 能否保持平衡决定于它的重力大小 D．铁片 C 不可能保持平衡 【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【分析】由题，三角形的铁块 A 和 B 并排放在光滑水平面上，铁片 C 轻轻地水平架在两块相 对的光滑斜面之间，然后放手，C 对 A、B 产生压力，A、B 将向两侧运动，铁片 C 不可能保持 平衡． 【解答】解：由题，三角形的铁块 A 和 B 放在光滑水平面上，地面对 AB 没有摩擦力，当铁片 C 轻轻地水平架在两块相对的光滑斜面之间放手后，铁片 C 对 A、B 产生垂直于接触面的压力， 此压力有水平方向的分力，而 A、B 在水平方向上没有其他的力，所以 A 将向左运动，B 将向 右运动，AB 间距离增大，铁片 C 下降，不可能保持平衡．选项 ABC 错误，D 正确． 故选 D 【点评】本题关键要抓住水平面光滑，A、B 在水平方向不受其他力的作用，只有 C 对它们有 压力，所以 AB 不能平衡，导致 C 也不能平衡． 　 5．粗糙水平面上有一个三角形木块 ABC，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量 m1 和 m2 的木 块，m1＞m2，如图所示，已知三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块 （　　） A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右 B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左 C．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因为 m1、m2、θ1、θ2 的数值并未给出 D．以上结论都不对 【考点】摩擦力的判断与计算． 【分析】图中物体均处于平衡状态，故可以利用整体法进行受力分析求出地面对三角形木块 的摩擦力． 【解答】解：将三个物体看作整体，则物体只受重力和支持力作用，水平方向没有外力，故 三角形木块不受地面的摩擦力，故 D 正确，ABC 错误； 故选：D． 【点评】关键是将多个物体看作是一个整体进行分析，这样可以简单的得出正确结果；如果 采用隔离法逐个分析，受力分析容易出错，并且过程相当复杂． 　 6．图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是 G，在 图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是 F1、F2、F3，则（　　） A．F3＞F1=F2 B．F3=F1＞F2 C．F1=F2=F3 D．F1＞F2=F3 【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【分析】弹簧称的读数等于弹簧受到的拉力．甲图、乙图分别以物体为研究对象由平衡条件 求解．丙图以动滑轮为研究对象分析受力情况，根据平衡条件求解． 【解答】解：甲图：物体静止，弹簧的拉力 F1=mg； 乙图：对物体为研究对象，作出力图如图． 由平衡条件得 F2=Gsin60°= =0.866mg 丙图：以动滑轮为研究对象，受力如图．由几何知识得 F3=mg．故 F3=F1＞F2 故选 B 【点评】本题是简单的力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图．对于丙图，是 平衡中的特例，结果要记忆． 　 7．某青年的质量是某少年质量的两倍，该青年能施的最大拉力是该少年施最大拉力的两倍， 设想该青年和少年在太空中拔河，他们最初静止地呆在空中，然后分别抓紧细绳的两端尽力 对拉，那么，对拉时青年和少年的加速度大小之比（　　） A．2：1 B．1：1 C．1：2 D．1：4 【考点】牛顿第二定律；牛顿第三定律． 【分析】根据牛顿第三定律可知：青年和少年之间的拉力是一对作用力和反作用力，大小相 等方向相反，而青年的质量是少年质量的 2 倍，根据牛顿第二定律即可求解． 【解答】解：青年和少年之间的拉力是一对作用力和反作用力，大小相等方向相反．由于青 年和少年的质量是 2 倍的关系，由牛顿第二定律得，青年和少年的加速度大小之比应为 1：2 的关系，故选项 C 正确． 故选 C 【点评】本题考查了牛顿第三定律的理解和牛顿第二定律的应用两个方面的内容，难度不大， 属于基础题． 　 8．一物体从某一高度自由落下落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在 A 点物体开始与弹 簧接触，当物体下降到最低点 B 后又被弹簧弹回，设物体在整个运动过程中，弹簧受力一直 处于弹性限度内，则（　　） A．物体从 A 下降到 B 的过程中，速度不断变小 B．物体从 A 下降到 B 的过程中，速度不断变大 C．物体从 A 下降到 B 的过程中，加速度是先减小后增大 D．物体从 A 下降到 B，以及从 B 上升到 A 的过程中，速度都是先增大后减小 【考点】牛顿第二定律；自由落体运动；胡克定律． 【分析】根据物体所受的合力方向判断加速度的方向，根据速度方向与加速度方向的关系， 判断其速度的变化． 【解答】解：A、在 A 下降到 B 的过程中，开始重力大于弹簧的弹力，加速度方向向下，物体 做加速运动，弹力在增大，则加速度在减小，当重力等于弹力时，速度达到最大，然后在运 动的过程中，弹力大于重力，根据牛顿第二定律知，加速度方向向上，加速度方向与速度方 向相反，物体做减速运动，运动的过程中弹力增大，加速度增大，到达最低点，速度为零．知 加速度先减小后增大，速度先增大后减小．故 A、B 错误，C 正确． D、物体从 B 回到 A 的过程是 A 到 B 过程的逆过程，返回的过程速度先增大后减小．故 D 正 确． 故选 CD． 【点评】解决本题的关键知道加速度方向与合力方向相同，当加速度方向与速度方向相同， 物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动． 　 9．如图所示，m1 和 m2 两木块叠在一起以 v 的初速度被斜向上抛出去，不考虑空气阻力，抛出 后 m2 的受力情况是（　　） A．受重力，m1 的压力和摩擦力的作用 B．受重力和 m1 的压力的作用 C．只受重力的作用 D．所受合力的方向与初速度方向一致 【考点】平抛运动；力的合成与分解的运用． 【分析】m1 和 m2 两木块叠在一起以 v 的初速度被斜向上抛出去，不考虑空气阻力，整体仅受 重力，加速度为 g，方向竖直向下，知 m2 处于完全失重状态． 【解答】解：A、整体仅受重力，加速为 g，方向竖直向下，处于完全失重状态，所以 m2 仅受 重力，不受压力和摩擦力．故 A、B 错误，C 正确． D、整体具有向下的加速度，则 m2 也具有向下的加速度，根据牛顿第二定律，m2 所受的合 外力竖直向下．故 D 错误． 故选 C． 【点评】解决本题的关键知道斜抛运动的物体仅受重力，处于完全失重状态，不受压力、摩 擦力． 　 10．有一物体从静止开始自一定倾角的斜面顶点无摩擦往下滑动，下面哪个图象能正确表示 物体加速度 a、速度 v 的 x 分量 ax、vx 随时间变化的关系？（　　） A． B． C． D． 【考点】匀变速直线运动的图像． 【分析】根据物体的受力情况，由牛顿第二定律确定物体的加速度是否变化，由速度公式研 究速度 vx 与时间的关系，再选择图象． 【解答】解： A、B 由题，物体从静止开始自一定倾角的斜面顶点无摩擦往下滑动，做匀加速直线运动，加 速度保持不变，分量 ax、也保持不变．故 A 错误，B 正确． C、D 由运动学公式得到：物体的速度为 v=at，水平方向的分速度 vx=vcosα=atcosα（α 是 斜面的倾角），得到 vx∝t，故 C 正确，D 错误． 故选 BC 【点评】本题要抓住物体做匀加速直线运动时加速度保持不变的特点进行分析，速度图象根 据解析式进行选择． 　 二、本题共 9 小题，共 110 分，按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明．方程式和 重要演算步骤，只写出正确答案不得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位． 11．（1）在做“验证平行四边形定则”实验中，若由于 F1 的误差使 F1 与 F2 的合力 F 方向略 向左偏，如图所示，但 F 大小等于 F′，引起这一结果的原因可能是 F1 的大小比真实值　偏 大　，F1 的方向与 F2 的夹角比真实值　偏大　．（填“偏大”或“偏小”） （2）在做“验证平行四边形定则”实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡 皮条的另一端拉到某一确定的 O 点，以下操作中正确的是　B　 A．同一次实验过程中，O 点的位置允许变动 B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一只弹簧秤拉力 的大小和方向，把橡皮条另一端拉到 O 点 D．实验中，把橡皮条的另一端拉到 O 点时，两弹簧秤之间的夹角应取 90°，以便于计算合力 的大小． 【考点】验证力的平行四边形定则． 【分析】实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是 等效的，要求两次拉橡皮筋要到同一位置，在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉 细线的作用效果要相同（即橡皮条拉到同一位置），而细线的作用是画出力的方向，弹簧秤 能测出力的大小．因此细线的长度没有限制，弹簧秤的示数也没有要求，两细线的夹角不要 太小也不要太大． 【解答】解：（1）根据 F2 和 F′为平行四边形的邻边和对角线，作平行四边形，如图所示， 根据图象知，F1 的大小比真实值偏大，F1 的方向使它与 F2 的夹角比真实值偏大． （2）A、要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长 量相同，则 O 点的位置应固定，故 A 错误； B、实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故 B 正确； C、本实验中，弹簧秤的拉力应不超过量程，两个弹簧称拉力的大小没有要求，只要使两次效 果相同就行，故 C 错误． D、本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向没有限制，并非一定要夹角为 900 不变，故 D 错误； 故选：B． 故答案为：（1）偏大，偏大 （2）B 【点评】解决本题的关键知道力的合成遵循平行四边形定则，会根据平行四边形定则进行误 差分析．本实验采用是等效替代的思维方法．实验中要保证一个合力与两个分力效果相同， 结点 O 的位置必须相同，同时要明确实验原理和步骤，以及知道实验的注意事项． 　 12．如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运 动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为 T=0.10s，其中 S1=7.05cm、 S2=7.68cm、S 3=8.33cm、S 4=8.95cm、S 5=9.61cm、S 6=10.26cm，则 A 点处瞬时速度的大小是　 0.86　m/s，小车运动的加速度计算表达式为　a= 　，加速 度的大小是　0.64　m/s2（计算结果保留两位有效数字）． 【考点】探究小车速度随时间变化的规律． 【分析】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动 的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度． 【解答】解：利用匀变速直线运动的推论得： vA= =0.80m/s． 由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度． 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2 可以求出加速度的大小，得：s4﹣s1=3a1T2 s5﹣s2=3a2T2 s6﹣s3=3a3T2 为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：a= （a1+a2+a3） 小车运动的加速度计算表达式为 a= 代入数据得：a=0.64m/s2． 故答案为：0.86，a= ，0.64． 【点评】要注意单位的换算和有效数字的保留．能够运用逐差法求解加速度． 　 13．下表是某同学为探索弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据： 弹力：F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧的伸长 x/cm 2.6 5.0 6.8 9.8 12.4 （1）请你在图中的坐标线上坐出 F﹣x 图线 （2）写出曲线所代表的函数式：　F=0.21x　（x 用 cm 作单位） （3）函数表达式中常数的物理意义：　弹簧每伸长 1cm 其弹力增加 0.21N　． 【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系． 【分析】（1）根据表中数据利用描点法可以画出 F﹣x 图线； （2）据弹簧弹力和弹簧的形变量作出F﹣x 图线，求出图线的斜率，得出曲线所代表的函数； （3）根据写出曲线所代表的函数式结合胡克定律可正确解答． 【解答】解：（1）根据表中数据利用描点法得出图象如下所示： （2）图象为过原点的直线，图象的斜率为： ，则有 F=0.21x． 故答案为：F=0.21x． （3）根据图象结合函数表达式可知，常数的含义为：弹簧每伸长 1cm 其弹力增加 0.21N． 故答案为：弹簧每伸长 1cm 其弹力增加 0.21N． 【点评】在物理学中经常用图象处理物理问题，应用图象的好处是：直观、方便．应用图象 处理时，要注意：①图象斜率的意义（或曲线切线斜率的意义）；②图象与纵轴、横轴交点 的物理意义． 　 14．（12 分）（2015 秋•台州校级期中）如图所示，用两根长度相等的轻绳，下端悬挂一个 质量为 m 的物体，上端分别固定在水平天花板上的 M、N 点，M、N 间距为 s，已知两绳所能承 受的最大拉力为 T，则每根绳的长度不得短于多少？ 【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力． 【分析】以物体为研究对象，分析受力情况：重力和两根绳子的拉力，根据平衡条件可知， 两根绳子拉力的合力一定，当绳子的夹角越大时，绳子的拉力越大，当绳子的拉力达到最大 时，绳子的夹角最大，而 MN 两点间距离一定，则绳子的长度最短．根据平衡条件求出两绳间 最大的夹角，再由几何知识求解绳的最短长度． 【解答】解：当绳子的拉力达到最大时，两绳的长度最短．设两绳的夹角为 2α．以物体为研 究对象，分析受力情况，作出力图如图．根据平衡条件得到： cosα= = 根据几何知识得，绳的最短长度 L= = 代入整理得：L= 答：每根绳的长度不得短于 ． 【点评】本题是物体平衡中临界问题，抓住临界条件是关键．对于绳子的长度，往往根据几 何知识求解． 　 15．（15 分）（2007 春•河口区期末）质量 M=20 千克的木楔 ABC 静置于粗糙水平地面上，动 摩擦因数 μ=0.04，在木楔倾角 θ=30°的斜面上，有一质量 m=1.0 千克的物块由静止开始沿 斜面下滑，当物块滑行的距离 s=2.8m 时，它的速度 v=2.8m/s，在这过程中木楔没有动，重力 加速度取 g=10m/s2．求： （1）地面对木楔的摩擦力的大小和方向． （2）地面对木楔的支持力的大小． 【考点】牛顿第二定律；共点力平衡的条件及其应用． 【分析】根据速度位移公式求出物块的加速度，通过牛顿第二定律求出物块所受的支持力和 摩擦力的大小，然后隔离对木楔分析，根据共点力平衡求出地面对木楔的摩擦力和支持力的 大小． 【解答】解：由匀加速运动的公式 v2=2as，得物块沿斜下滑的加速度为： m/s2， 由于 a＜g sinθ=5m/s2，可知物块受到摩擦力作用 分析物块受力，它受三个力，如图所示，对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，牛顿运动 定律有： mgsinθ﹣f1=ma mgcosθ﹣N1=0 分析木楔受力，它受五个力作用，如图所示．对于水平方向，由牛顿运动定律有： f2+f1cosθ﹣N1sinθ=0 由此可解得地面作用于木楔的摩擦力 f2=N1sinθ﹣f1cosθ=mgcosθsinθ﹣（mgsinθ﹣ma）cosθ=macosθ 故 ． 此力的方向与图中所设的一致（由 C 指向 B 的方向） （2）对于木楔在竖直方向，由平衡条件得 N2﹣Mg﹣N1cosθ﹣f1sinθ=0 故：N2=Mg+N1cosθ+f1sinθ =（M+m）g﹣masinθ = =209.3N 答：（1）地面对木楔的摩擦力的大小为 1.21N，方向水平向左． （2）地面对木楔的支持力的大小为 209.3N． 【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律和共点力平衡进行求解． 　 16．（16 分）（2015 秋•宜春校级月考）质量为 m 的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置的 矩形匣子中，如图所示，在匣子的顶部和底部都装有压力传感器，当匣子随升降机以 a=2.0m/s2 的加速度竖直向上做匀减速运动时，匣子项部的压力传感器显示的压力为 6.0N，底部的压力 传感器显示的压力为 10.0N（g=10m/s2） （1）当匣子顶部压力传感器的示数是底部传感器的示数的一半时，试确定升降机的运动情 况． （2）要使匣子顶部压力传感器的示数为零，升降机沿竖直方向的运动情况可能是怎样的？ 【考点】牛顿第二定律． 【分析】（1）根据匣子匀减速上升，通过对物块分析，运用牛顿第二定律求出物块的质 量．当当匣子顶部板压力传感器的示数是底部传感器的示数的一半时，对物块受力分析，根 据牛顿第二定律求出物块的加速度，从而确定升降机的运动情况． （2）当顶部传感器示数恰好为零时，根据牛顿第二定律求出此时的加速度，从而得出升降机 的运动情况． 【解答】解：（1）当 a=2m/s2 竖直向下时，由牛顿第二定律，有：F 上+mg﹣F 下=ma 代入数据 m=0.5kg 当匣子顶部板压力传感器的示数是底部传感器的示数的一半时，有：F 上= F 下=5N 由牛顿第二定律，对 m 有：F 上+mg﹣2F 下=ma′a′=0 所以升降机应作匀速运动 （2）若 F 上=0，则 F 下≥10N，设升降机的加速度为 a1，则：F 上﹣mg=ma1 a1= ， 故升降机作向上的匀加速或向下的匀减速运动，加速度 a≥10m/s2． 答：（1）升降机做匀速直线运动． （2）升降机作向上的匀加速或向下的匀减速运动，加速度 a≥10m/s2． 【点评】解决本题的关键选择研究对象，正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律进行求 解． 　 17．（16 分）（2015 秋•宜春校级月考）“神舟七号”飞船完成了预定空间科学和技术实验 任务后，返回舱于 2008 年 9 月 28 日 17 时 37 分开始从太空向地球表面按预定轨道返回，在 离地 10km 的高度打开阻力降落伞减速下降，这一过程中若返回舱所受阻力与速度的平方成 正比，比例系数（空气阻力系数）为 k．设返回舱总质量 M=3000kg，所受空气浮力恒定不变， 且认为竖直降落．从某时刻开始计时．返回舱的运动 v﹣﹣t 图象如图中的 AD 曲线所示，图 中 AB 是曲线在 A 点的切线，切线交于横轴一点 B 的坐标为（8，0），CD 是平行横轴的直线， 交纵轴于 C 点，c 的坐标为（0，8）．g 取 10m/s2，请回答下列问题： （1）在初始时刻 v0=160m/s 时，它的加速度多大？ （2）推证空气阻力系数的表达式并算出其数值． （3）返回舱在距离地面高度 h=1m 时，飞船底部的 4 个反推力小火箭点 火工作，使其速度由 8m/s 迅速减至 1m/s 后落在地面上，若忽略燃料质量的减少对返回舱总质量的影响，并忽略此 阶段速度变化而引起空气阻力的变化，试估算每支小火箭的平均推力．（计算结果取两位有 效数字） 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】（1）由 v﹣t 图象切线的斜率为此时的加速度，可以得到 v0=160m/s 时，它的加速度 （2）在 v﹣t 图象选取两个点，t=0 时，列牛顿第二定律，和 v=8m/s 时，由于是匀速阶段， 故列平衡方程，两式联立可以解得 k 的表达式和数值 （3）此阶段是在火箭反推力下做的匀减速直线运动，故可以由此求得加速度表达式，再由运 动学可以解得推力． 【解答】解：（1）由 v﹣t 图象性质可以得，在初始 v0=160m/s 时，过 A 点切线的斜率为此时 的加速度，设为 a1，其大小为： = （2）由图知，返回舱的速度变化率逐渐减小，最有是以 v1=8m/s 的速度做匀速运动，设返回 舱受空气浮力为 f 在 t=0 时，由牛顿第二定律： 速度为 v1=8m/s 时，返回舱受力平衡，有 由以上两式解得： k= 带入数据得： k=2.35kg/m （3）设每只小火箭的平均推力为 F0，反推加速度为 a2，着地速度为 v2，由题意知，返回舱在 距离地面高度 h=1m 前，已经处于匀速运动状态，故返回舱在着地前的加速度由 4 个小火箭的 反推力产生，根据牛顿第二定律有： 4F0﹣Mg=Ma2 又由运动学公式： 由以上两式解得： 带入数据解得： F0=24375N 保留两位有效数字得： F0=2.4×104N 答： （1）在初始时刻速度为 160m/s 时，它的加速度为 20m/s2 （2）推证空气阻力系数的表达式为 k= ，数值 k=2.35kg/m （3）每支小火箭的平均推力为 2.4×104N 【点评】本题的关键点就是对 v﹣t 图象的识别和应用，这类题目需要特别注意的是特殊点， 即速度和时间都有明确数值的点，另应注意起点，终点，交点，斜率四个知识点． 　 18．（15 分）（2015 秋•宜春校级月考）有两个物体，质量分别为 m1 和 m2，m1 原来静止，m2 以速度 v 向右运动，如图所示，它们同时受到向右的大小相同的恒力 F，在 m1＜m2，m1=m2，m1 ＞m2 三种情况下，它们能否达到相同的速度？试列出它们速度表达式，并根据此式分别进行 讨论，讨论中要注意说明理由．如果它们受到的恒力 F 的方向都跟 v 垂直，它们能否达到相 同的速度？请说明理由． 【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力． 【分析】（1）两个物体同时各受到一个向右的大小相等的恒力作用，m1 做初速度为 0 的匀加 速直线运动，m2 做有初速度为 v 的匀加速直线运动，当速度相等时有 a1t=v+a2t，可知加速度 大小关系，根据牛顿第二定律可得出两物体的质量关系 （2）力与速度垂直时，根据合成可判断 【解答】解：（1）设受力后 m1 的加速度为 a1，m2 的加速度为 a2，受力后某一时刻 t，m1 的速 度为 v1，m2 的速度为 v2，根据牛顿第二定律可知 根据速度时间公式可知 受力后 m1 作初速为零的匀加速运动，m2 作有一定初速度的匀加速运动，它们的加速度和速度 的方向都是向右的 m1＜m2 时，由于 a1＞a2，m1 的速度是增加得比 m2 快，虽然 m2 已有一定初速度，它们仍可在某 一时刻达到相同的速度． m1=m2 时，a1=a2，它们的速度增加得一样快，m2 已有一初速度 u，因此 m1 的速度将越来越小于 m2 的速度，它们也不可能达到相同的速度． m1＞m2 时，由于 a1＜a2，m1 的速度增加得比 m2 的速度慢，m2 已有一定初速度，因此 m1 的速度 将越来越小于 m2 的速度，它们也不可能达到相同的速度． （2）如果 F 跟 v 垂直，那么，F 的作用只是使 m1 和 m2 在垂直于 v 的方向上的速度增中，面对 它们在 v 方向的即向右的速度没有影响．因此 m1 将始终没有向右的速度分量，而 m2 将在向右 的方向上始终保持速度 v．这样，在任何时刻 m1 和 m2 的速度方向都不相同，因此它们不可能 达到相同的速度． 答：（1）在 m1＜m2，能达到相同的速度；m1=m2，不能达到相同的速度；m1＞m2 不能达到相同 的速度 （2）不能达到共同速度 【点评】解决本题的关键根据运动学公式得出两物体的加速度大小关系，再根据牛顿第二定 律，得出两物体的质量关系． 　 19．（16 分）（2015 秋•娄底期中）一平板车，质量 M=100 千克，停在水平路面上，车身的 平板离地面的高度 h=1.25 米，一质量 m=50 千克的小物块置于车的平板上，它到车尾端的距 离 b=1.0 米，与车板间的动摩擦系数 μ=0.20，如图所示．今对平板车施一水平方向的恒力， 使车向前行驶，结果物块从车板上滑落．物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离 s0=2.0 米．求物块落地时，落地点到车尾的水平距离 s．（不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦， 结果保留 2 位有效数字） 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】以 m 为研究对象进行分析，m 在车板上的水平方向只受一个摩擦力 f 的作用，所以 m 从 A 点运动到 B 点，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律及运动学基本公式求出运动到 B 点的速度、位移等，以小车为研究对象，求出平板车的速度；m 从 B 处滑落时，以 υB 为初速 度做平抛运动，根据平抛运动的基本公式求出运动的时间和位移，对平板车 M，在 m 未滑落之 前，水平方向受二力作用，即 F 和物块对平板车的摩擦力 f，二者方向相反，当 m 从平板车的 B 点滑落以后，平板车水平方向只受 F 作用，做匀加速直线运动，分别根据运动学基本公式求 出位移，进而可求得物块落地时，落地点到车尾的水平距离 s 【解答】解：以 m 为研究对象进行分析，m 在水平方向只受一个摩擦力 f 的作用，f=μmg， 根据牛顿第二定律知 f=ma1 a1=μg=0.20×10m/s2=2m/s2 如图， m 从 A 点运动到 B 点，做匀加速直线运动，sAB=s0﹣b=1.00m， 运动到 B 点的速度 υB 为： = ， 物块在平板车上运动时间为 t1= ，在相同时间里平板车向前行驶的距离 s0=2.0m， 则 s0= ，所以平板车的加速度 ， 此时平板车的速度为 v2=a2t1=4×1=4m/s m 从 B 处滑落时，以 υB 为初速度做平抛运动，落到 C 的水平距离为 s1，下落时间为 t2， 则 h= ， =0.5s s1=vBt2=2×0.5m=1.0 m 对平板车 M，在 m 未滑落之前，水平方向受二力作用，即 F 和物块对平板车的摩擦力 f，二者 方向相反，平板车加速度为 a2，由牛顿第二定律得：F﹣f=Ma2 则有：F=Ma2+f=（100×4+0.2×50×10）N=500N 当 m 从平板车的 B 点滑落以后，平板车水平方向只受 F 作用，而做加速度为 a3 的匀加速运动，由牛顿第二定律得：F=Ma3 即 ， 在 m 从 B 滑落到 C 点的时间 t=0.5s 内，M 运动距离 s2 为 =2.625m 物块落地时，落地点到车尾的水平距离 s 为 s=s2﹣s1=（2.625﹣1）m≈1.6m 答：物块落地时，落地点到车尾的水平距离 s 为 1.6m． 【点评】该题涉及到相对运动的过程，要求同学们能根据受力情况正确分析运动情况，并能 熟练运用运动学基本公式解题，难度较大．