山东省菏泽市巨野实验中学2017届高三上学期期中物理试卷

山东省菏泽市巨野实验中学2017届高三上学期期中物理试卷

‎2016-2017学年山东省菏泽市巨野实验中学高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 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1～7题只有一项符合题目要求；第8～12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）‎ ‎1．关于物理学思想方法，下列说法中叙述错误的是（　　）‎ A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法 B．伽利略在研究自由落体运动时采用了微小量放大的方法 C．在定义“速度”、“加速度”等物理量时，应用了比值的方法 D．验证力的平行四边形定则的实验中，主要是应用了“等效替换”的思想 ‎2．下列说法正确的是（　　）‎ A．做圆周运动的物体所受合力的方向必定指向圆心 B．某人骑自行车以恒定的速率驶过一段弯路，自行车的运动是匀速运动 C．做匀变速曲线运动的物体，单位时间内速率的变化量总是不变 D．做平抛运动的物体，一段时间的平均速度方向为该段时间内物体的初位置指向末位置的方向 ‎3．某物块从固定斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑，其速度大小随时间变化的关系如图所示，下列说法错误的是（　　）‎ A．在0.5 s时离斜面底端最远 B．沿斜面上滑的最大距离为2 m C．在1.5 s时回到斜面底端 D．上滑时加速度大小是下滑时加速度大小的4倍 ‎4．在2016年里约奥运会女子蹦床比赛中，我国运动员李丹荣获铜牌给中国代表队带来了荣耀．比赛中李丹从最高点开始下落到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．李丹下落到刚与蹦床接触时速度最大 B．李丹下落到最低点时加速度为零 C．从开始接触蹦床到最低点的过程中，李丹加速度的最大值为g D．到最低点的时刻，李丹的加速度最大 ‎5．如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB=l＞h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动．要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（　　）‎ A． B．π C．2π D． ‎ ‎6．如图所示，离地面高2m处有有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾斜角为45°的光滑斜面滑下，已知重力加速度g=10m/s2，若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（　　）‎ A． m/s B．2m/s C． m/s D．4m/s ‎7．如图所示，一内壁光滑、质量为m、半径为r的环形细圆管，用硬杆竖直固定在天花板上．有一质量为m的水球（可看作质点）在圆管中运动．水球以速率V0经过圆管最低点时，杆对圆管的作用力大小为（　　）‎ A．m B．mg+m C．2mg+m D．2mg﹣m ‎8．如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是（　　）‎ A．若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大 B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大 C．转速增加，A物体比B物体先滑动 D．转速增加，C物体先滑动 ‎9．如图所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态．当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能（　　）‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 ‎10．如图所示，一竖直放置、内壁粗糙的圆锥筒绕其中心轴线旋转，角速度为ω0（ω0＞0），内壁上有一小物块始终与圆锥保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）‎ A．物块可能受两个力作用 B．物块受到的支持力一定大于重力 C．当角速度从ω0增大时，物块受到的支持力可能减小 D．当角速度从ω0增大时，物块受到的摩擦力可能一直增大 ‎11．10月17日7时30分在神州十一号飞船发射后，经多次轨道控制，调整至距地面393公里的预定轨道上，使其正式进入与“天宫二号”对接准备阶段．设地球半径为R=6400km，第一宇宙速度为v=7.9km/s，g=9.8m/s2，关于“神州十一号”的下列说法正确的是（　　）‎ A．在预定轨道的运行速度一定大于第一宇宙速度v B．进入预定轨道正常运行后舱中物体均处于失重状态 C．可以作为同步通讯卫星使用 D．在预定圆轨道上运行时每天围绕地球转动约15圈 ‎12．如图甲所示，物块的质量m=1kg，初速度v0=10m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后该力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g=10m/s2．下列选项中正确的是（　　）‎ A．2～3 s内物块做匀减速运动 B．在t=1 s时刻，恒力F反向 C．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3‎ D．恒力F大小为10 N ‎　‎ 二、实验题：（共2题，共13分）‎ ‎13．做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示．每相邻两计数点间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是50Hz的低压交流电．（结果均保留两位小数）‎ ‎（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上每相邻两计数点间的时间间隔为　　s．‎ ‎（2）求打点计时器打“2”时，小车的速度v2=　　m/s．‎ ‎（3）小车的加速度大小为　　m/s2（要求用逐差法求加速度）．‎ ‎（4）请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是　　cm．‎ ‎14．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象．‎ ‎（1）图线不过坐标原点的原因是　　；‎ ‎（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量　　（填“是”或“否”）；‎ ‎（3）由图象求出小车和传感器的总质量为　　 kg．（保留1位有效数字）‎ ‎　‎ 三、解答题（本题共3小题．共计39分．解答时请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和单位）‎ ‎15．A、B两车在同一直线上运动，A在后，B在前．当它们相距x0=8m时，A在水平拉力和摩擦力的作用下，正以vA=8m/s的速度向右做匀速运动，而B此时速度vB=10m/s向右，它在摩擦力作用下以a=﹣2m/s2做匀减速运动，求：‎ ‎（1）A未追上B之前，两车的最远距离为多少？‎ ‎（2）经过多长时间A追上B？‎ ‎16．如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度为v=4m/s．（取g=10m/s2）试求：‎ ‎（1）小球做平抛运动的初速度v0；‎ ‎（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；‎ ‎（3）小球到达圆弧最高点C时，对轨道的压力．‎ ‎17．如图，可看作质点的小物块放在长木板正中间，已知长木板质量为M=4kg，长度为L=2m，小物块质量为m=1kg，长木板置于光滑水平地面上，两物体皆静止．现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5N时，才能让两物体间产生相对滑动．设两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g=10m/s2，试求：‎ ‎（1）小物块和长木板间的动摩擦因数；‎ ‎（2）若一开始力F就作用在长木板上，且F=12N，则小物块经过多长时间从长木板上掉下？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年山东省菏泽市巨野实验中学高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 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1～7题只有一项符合题目要求；第8～12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）‎ ‎1．关于物理学思想方法，下列说法中叙述错误的是（　　）‎ A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法 B．伽利略在研究自由落体运动时采用了微小量放大的方法 C．在定义“速度”、“加速度”等物理量时，应用了比值的方法 D．验证力的平行四边形定则的实验中，主要是应用了“等效替换”的思想 ‎【考点】物理学史；质点的认识．‎ ‎【分析】质点是实际物体在一定条件下的科学抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；‎ 验证力的平行四边形定则的实验中，应用了“等效替换”的思想；‎ 比值法就是应用两个物理量的比值来定量研究第三个物理量．它适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义．‎ 当伽利略运用逻辑加实验的方法研究了自由落体运动的规律．‎ ‎【解答】解：A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，故A正确；‎ B、伽利略在研究自由落体运动时没有采用微小量放大的方法，而是采用理想实验的方法，故B错误；‎ C、在定义“速度”、“加速度”等物理量时，均应用了比值定义法，故C正确；‎ D、验证力的平行四边形定则的实验中，合力与分力具有效果相同，故主要是应用了“等效替换”的思想，故D 正确；‎ 本题选错误的，故选：B．‎ ‎　‎ ‎2．下列说法正确的是（　　）‎ A．做圆周运动的物体所受合力的方向必定指向圆心 B．某人骑自行车以恒定的速率驶过一段弯路，自行车的运动是匀速运动 C．做匀变速曲线运动的物体，单位时间内速率的变化量总是不变 D．做平抛运动的物体，一段时间的平均速度方向为该段时间内物体的初位置指向末位置的方向 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】A、做圆周运动的物体所受合力的方向不一定指向圆心，只有做匀速圆周运动的物体所受合力的方向才始终指向圆心，根据以上知识可判断该选项；‎ B、匀速运动中的速度是矢量，某人骑自行车以恒定的速率驶过一段弯路，速度的方向发生了变化，所以自行车的运动不是匀速运动，可判断该选项；‎ C、做匀变速曲线运动的物体，单位时间内速率的变化量并不总是不变的，如平抛运动中速率的变化量是变化的，可判断该选项；‎ D、平均速度的方向和对应位移的方向一致，而位移的方向是从初位置指向末位置，所以做平抛运动的物体，一段时间的平均速度方向为该段时间内物体的初位置指向末位置的方向，可判断该选项．‎ ‎【解答】解：A、做圆周运动的物体所受合力的方向不一定指向圆心，只有做匀速圆周运动的物体所受合力的方向才始终指向圆心，故A选项错误；‎ B、匀速运动中的速度是矢量，某人骑自行车以恒定的速率驶过一段弯路，速度的方向发生了变化，所以自行车的运动不是匀速运动，故B选项错误；‎ C、做匀变速曲线运动的物体，单位时间内速率的变化量并不总是不变的，如平抛运动中速率的变化量是变化的，故C选项错误；‎ D、平均速度的方向和对应位移的方向一致，而位移的方向是从初位置指向末位置，所以做平抛运动的物体，一段时间的平均速度方向为该段时间内物体的初位置指向末位置的方向，故D选项正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎3．某物块从固定斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑，其速度大小随时间变化的关系如图所示，下列说法错误的是（　　）‎ A．在0.5 s时离斜面底端最远 B．沿斜面上滑的最大距离为2 m C．在1.5 s时回到斜面底端 D．上滑时加速度大小是下滑时加速度大小的4倍 ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】由图象可知道，物体在0～0.5s内匀减速上升，在0.5s～1.5s内匀加速下降，根据速度时间图线与时间轴所围的“面积”大小等于位移，求解上滑的最大距离，根据斜率求解加速度．‎ ‎【解答】解：AC、由图看出，物体在0～0.5s内匀减速上升，在0.5s～1.5s内匀加速下降，则0.5s时离斜面底端最远，位移最大．1.5s时回到斜面底端，故A、C正确．‎ B、根据“面积”表示位移可得：物体沿斜面上滑的最大距离为：x=×4×0.5m=1m，故B错误．‎ D、速度图线的斜率等于加速度，则得上滑的加速度大小为：a1===8m/s2；下滑的加速度大小为：a2===2m/s2；则a1=4a2，故D正确．‎ 本题选错误的，故选：B ‎　‎ ‎4．在2016年里约奥运会女子蹦床比赛中，我国运动员李丹荣获铜牌给中国代表队带来了荣耀．比赛中李丹从最高点开始下落到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．李丹下落到刚与蹦床接触时速度最大 B．李丹下落到最低点时加速度为零 C．从开始接触蹦床到最低点的过程中，李丹加速度的最大值为g D．到最低点的时刻，李丹的加速度最大 ‎【考点】加速度；速度．‎ ‎【分析】动员下落过程接触蹦床前是自由落体运动，从接触蹦床到最低点过程，蹦床行变量逐渐变大，弹力逐渐增加；当弹力小于重力时，合力向下，加速度向下，运动员向下加速；当弹力大于重力时，合力向上，加速度向上，运动员向下减速．‎ ‎【解答】解：A、动员下落过程接触蹦床前是自由落体运动，从接触蹦床到最低点过程，蹦床行变量逐渐变大，运动员受到的弹力逐渐增加，故合力先向下后向上，故运动员先加速后减速，故当弹力与重力平衡时，速度最大，故A错误；‎ BCD、从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中，蹦床行变量逐渐变大，运动员受到的弹力逐渐增加，故合力先向下减小后反向增加，故运动员的加速度先减小后增大，‎ 运动到与刚接触弹簧的对称点时加速度度为g，根据对称性，速度等于刚接触弹簧时的速度大小，所以继续向下压缩弹簧，到最低点速度为0，加速度最大，大于g，故BC错误，D正确；‎ 故选：D ‎　‎ ‎5．如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB=l＞h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动．要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（　　）‎ A． B．π C．2π D． ‎ ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】要使球不离开水平面，临界情况是对水平面的压力为零，靠拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出转动轴的最大角速度，从而得出转速的最大值．‎ ‎【解答】解：当小球对水平面的压力为零时，有：Tcosθ=mg，Tsinθ=mlsinθω2，‎ 解得最大角速度为：ω==，‎ 则最大转速为：n==．故D正确，A、B、C错误．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，离地面高2m处有有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾斜角为45°的光滑斜面滑下，已知重力加速度g=10m/s2，若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（　　）‎ A． m/s B．2m/s C． m/s D．4m/s ‎【考点】动能定理的应用；平抛运动．‎ ‎【分析】平抛运动的时间由高度决定，结合高度求出平抛运动的时间，根据斜面的长度，结合牛顿第二定律求出加速度，根据位移时间公式，抓住时间相等求出v0的大小．‎ ‎【解答】解：甲平抛运动的时间为：t=；‎ 乙在斜面下滑的加速度为：a==g．‎ 对于乙，下滑的位移大小为 h．‎ 根据 h=v0t+at2，代入数据得：‎ 联立解得 v0==×= m/s 故选：A ‎　‎ ‎7．如图所示，一内壁光滑、质量为m、半径为r的环形细圆管，用硬杆竖直固定在天花板上．有一质量为m的水球（可看作质点）在圆管中运动．水球以速率V0经过圆管最低点时，杆对圆管的作用力大小为（　　）‎ A．m B．mg+m C．2mg+m D．2mg﹣m ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】先以球为研究对象，根据牛顿第二定律求出管壁对小球的作用力．再以圆环为研究对象，求解杆对圆管的作用力大小．‎ ‎【解答】解：以球为研究对象，根据牛顿第二定律得，N﹣mg=m，解得N=mg+m 由牛顿第三定律知：球对圆环的作用力大小 N′=N=mg+m，方向向下．‎ 再以圆环为研究对象，由平衡条件可得：杆对圆管的作用力大小 F=mg+N′=2mg+m．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是（　　）‎ A．若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大 B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大 C．转速增加，A物体比B物体先滑动 D．转速增加，C物体先滑动 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】A、B、C三个物体放在匀速转动的水平台上，随转台做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，当物体所受的最大静摩擦力达到最大值时开始滑动，根据产生离心运动的条件判断分析哪个物体先滑动．‎ ‎【解答】解：A、三物体未滑动时，角速度相同，设为ω，根据向心加速度公式a=rω2知C的半径最大，的加速度最大，故A正确；‎ B、三个物体受到的静摩擦力，，，，所以B物体受到的摩擦力最小，故B错误；‎ C、根据μmg=mrω2得，，AB临界速度相等，所以AB一起滑动，故C错误；‎ D、根据μmg=mrω2得，，因为C的临界速度最小，增加转速，可知C先达到最大静摩擦力，所以C先滑动，故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态．当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能（　　）‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】对物体进行受力分析，物体处于静止状态，受力平衡，受到重力，斜面对物体的力以及F作用，当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，物体仍然受力平衡，根据平衡条件分析即可．‎ ‎【解答】解：因为初始状态拉力F的大小未知，所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知，故在F逐渐增大的过程中，斜面对物体的作用力的变化存在多种可能．斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力．因为物体始终保持静止状态，所以斜面对物体的作用力和物体重力G与拉力F的合力是平衡力．因此，判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G和拉力F的合力的变化．物体的重力G和拉力F的合力的变化如图所示，由图可知，F合可能先减小后增大，也可能逐渐增大，故AD正确．‎ 故选：AD ‎　‎ ‎10．如图所示，一竖直放置、内壁粗糙的圆锥筒绕其中心轴线旋转，角速度为ω0（ω0＞0），内壁上有一小物块始终与圆锥保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）‎ A．物块可能受两个力作用 B．物块受到的支持力一定大于重力 C．当角速度从ω0增大时，物块受到的支持力可能减小 D．当角速度从ω0增大时，物块受到的摩擦力可能一直增大 ‎【考点】向心力；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】当物块在随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，由重力和支持力的合力提供物块的向心力，根据角速度大小可求得向心力大小；再由受力分析可明确小球是否受到摩擦力．‎ ‎【解答】解：A、当物块在随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，只由重力和支持力的合力提供物块的向心力，故物体只受两个力，A正确；‎ BC、物块受到的支持力N=mgcosθ，是一个定值，不变．故BC错误；‎ D、当角速度从ω0增大时，向心力变大，物体有向外运动趋势，故物块受到的摩擦力可能一直增大，故D正确．‎ 故选：AD ‎　‎ ‎11．10月17日7时30分在神州十一号飞船发射后，经多次轨道控制，调整至距地面393公里的预定轨道上，使其正式进入与“天宫二号”对接准备阶段．设地球半径为R=6400km，第一宇宙速度为v=7.9km/s，g=9.8m/s2，关于“神州十一号”的下列说法正确的是（　　）‎ A．在预定轨道的运行速度一定大于第一宇宙速度v B．进入预定轨道正常运行后舱中物体均处于失重状态 C．可以作为同步通讯卫星使用 D．在预定圆轨道上运行时每天围绕地球转动约15圈 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【分析】第一宇宙速度是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动时的最大速度；发射的卫星进入轨道正常运转后，重力全部用来提供向心力，处于完全失重状态；同步卫星在地球上空固定的高度上，其周期与地球自转周期相同，相对地面静止；根据开普勒第三定律求出“天宫二号”的周期，即可求出每天围绕地球转动的圈数 ‎【解答】解：A、第一宇宙速度是最大的运行速度，“天宫二号”在预定轨道的运行速度一定小于第一宇宙速度v，故A错误；‎ B、“天宫二号”在预定轨道上绕地球做匀速圆周运动，进入预定轨道正常运行后舱中物体均处于失重状态，故B正确；‎ C、同步卫星距地面的高度约为，而“天宫二号”在预定轨道距地面高度393km，所以不可以作为同步通讯卫星使用，故C错误；‎ D、根据开普勒第三定律，代入数据：，解得，在预定圆轨道上运行时每天围绕地球转动圈，故D正确；‎ 故选：BD ‎　‎ ‎12．如图甲所示，物块的质量m=1kg，初速度v0=10m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后该力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g=10m/s2．下列选项中正确的是（　　）‎ A．2～3 s内物块做匀减速运动 B．在t=1 s时刻，恒力F反向 C．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3‎ D．恒力F大小为10 N ‎【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】通过图象可知，物块在恒力F作用下先做匀减速直线运动，恒力F反向后做匀加速直线运动，根据图线求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出恒力F和摩擦力的大小．结合运动学公式求出恒力F反向的时刻．‎ ‎【解答】解：物体匀减速直线运动的加速度大小为：‎ 匀加速直线运动的加速度大小为：‎ 根据牛顿第二定律得：‎ F+f=ma1，F﹣f=ma2‎ 联立两式解得：F=7N，f=3N 则动摩擦因数为：‎ 物体匀减速直线运动的时间为：‎ ‎．即在0﹣1s内做匀减速直线运动，1s后恒力F反向，做匀加速直线运动．故B、C正确，A、D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ 二、实验题：（共2题，共13分）‎ ‎13．做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示．每相邻两计数点间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是50Hz的低压交流电．（结果均保留两位小数）‎ ‎（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上每相邻两计数点间的时间间隔为　0.1　s．‎ ‎（2）求打点计时器打“2”时，小车的速度v2=　0.49　m/s．‎ ‎（3）小车的加速度大小为　0.88　m/s2（要求用逐差法求加速度）．‎ ‎（4）请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是　9.74　cm．‎ ‎【考点】测定匀变速直线运动的加速度．‎ ‎【分析】（1）电源频率为50Hz，打点的时间间隔为0.02s，根据题意求出计数点间的时间间隔．‎ ‎（2）应用匀变速直线运动的推论求出打2点时的瞬时速度．‎ ‎（3）应用匀变速直线运动的推论求出加速度．‎ ‎（4）根据匀变速直线运动的推论求出7、8两点间的距离．‎ ‎【解答】解：（1）电源频率为50Hz，打点的时间间隔：T=0.02s，‎ 每相邻两计数点间还有四个点未画出来，‎ 两相邻计数点间的时间间隔：t=0.02×5s=0.1s；‎ ‎（2）做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，‎ 打点计时器打“2”时，小车的速度v2===0.49 m/s；‎ ‎（3）由匀变速直线运动的推论：△x=at2可知，小车的加速度：‎ a==0.88 m/s2；‎ ‎（4）由匀变速直线运动的推论：x2﹣x1=x3﹣x2=x4﹣x3=…=xn﹣xn﹣1=at2可得：‎ 第7计数点和第8计数点之间的距离约为：x7=x6+at2=9.74 cm．‎ 故答案为：（1）0.1；（2）0.49；（3）0.88；（4）9.74．‎ ‎　‎ ‎14．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象．‎ ‎（1）图线不过坐标原点的原因是　没有平衡摩擦力或平衡的不够　；‎ ‎（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量　否　（填“是”或“否”）；‎ ‎（3）由图象求出小车和传感器的总质量为　1　 kg．（保留1位有效数字）‎ ‎【考点】验证牛顿第二运动定律．‎ ‎【分析】（1）由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；‎ ‎（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．‎ ‎（3）a﹣F图象中的斜率表示质量的倒数．‎ ‎【解答】解：（1）由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力或平衡的不够；‎ ‎（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．‎ ‎（3）a﹣F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，k=，所以质量M=kg 故答案为：（1）没有平衡摩擦力或平衡的不够；（2）否；（3）1‎ ‎　‎ 三、解答题（本题共3小题．共计39分．解答时请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和单位）‎ ‎15．A、B两车在同一直线上运动，A在后，B在前．当它们相距x0=8m时，A在水平拉力和摩擦力的作用下，正以vA=8m/s的速度向右做匀速运动，而B此时速度vB=10m/s向右，它在摩擦力作用下以a=﹣2m/s2做匀减速运动，求：‎ ‎（1）A未追上B之前，两车的最远距离为多少？‎ ‎（2）经过多长时间A追上B？‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）当两车速度相等时，相距最远，结合速度时间公式求出速度相等经历的时间，根据位移公式求出两车的最远距离．‎ ‎（2）根据位移关系，运用运动学公式求出A追上B的时间．‎ ‎【解答】解：（1）当两车速度相同，此时相距最远，设所用的时间为t1，‎ 则有 vA=vB+at1，‎ 代入数据解得：t1=1s，‎ A车运动的位移：‎ xA=vAt1=8m/s×1s=8m，‎ B车运动的位移：‎ xB=vBt1+a=10m/s×1s+×（﹣2m/s2）×（1s）2=9m，‎ 则两车的最远距离：△x=x0+xB﹣xA=8m+9m﹣8m=9m．‎ ‎（2）设A追上B时所用的时间为t2，‎ A车运动的位移： =vAt2，‎ B车运动的位移： =vBt2+a，‎ 则有： =+x0，即：vAt2=vBt2+a+x0，‎ 代入数据解得：t2=4s，‎ B速度减为零的时间t0==s=5s，可知此时B还未停止．‎ 答：（1）A未追上B之前，两车的最远距离为9m；‎ ‎（2）经过4sA追上B．‎ ‎　‎ ‎16．如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度为v=4m/s．（取g=10m/s2）试求：‎ ‎（1）小球做平抛运动的初速度v0；‎ ‎（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；‎ ‎（3）小球到达圆弧最高点C时，对轨道的压力．‎ ‎【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动；向心力．‎ ‎【分析】（1）恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧，说明到到A点的速度vA方向与水平方向的夹角为θ，这样可以求出初速度v0；‎ ‎（2）平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据平抛运动的基本规律求出P点与A点的水平距离和竖直距离；‎ ‎（3）选择从A到C的运动过程，运用动能定理求出C点速度，根据向心力公式求出小球在最高点C时对轨道的压力．‎ ‎【解答】解：（1）小球到A点的速度如图所示，由图可知 ‎，‎ ‎（2）由平抛运动规律得：‎ 竖直方向有：‎ vy=gt 水平方向有：x=v0t 解得：h=0.6m ‎（3）取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得：‎ 代入数据得：‎ 由圆周运动向心力公式得：‎ 代入数据得：NC=8N 由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小，方向竖直向上 答：（1）小球做平抛运动的初速度为2m/s；‎ ‎（2）P点与A点的水平距离为0.69m，竖直高度为0.6m；‎ ‎（3）小球到达圆弧最高点C时，对轨道的压力为8N，方向竖直向上．‎ ‎　‎ ‎17．如图，可看作质点的小物块放在长木板正中间，已知长木板质量为M=4kg，长度为L=2m，小物块质量为m=1kg，长木板置于光滑水平地面上，两物体皆静止．现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5N时，才能让两物体间产生相对滑动．设两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g=10m/s2，试求：‎ ‎（1）小物块和长木板间的动摩擦因数；‎ ‎（2）若一开始力F就作用在长木板上，且F=12N，则小物块经过多长时间从长木板上掉下？‎ ‎【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）对整体为研究对象，根据牛顿第二定律列方程求出二者一起匀加速的最大加速度，然后以M为研究对象，根据牛顿第二定律列方程求出摩擦因数；‎ ‎（2）小物块从模板上滑下时二者位移差等于木板长，结合运动学公式列方程求解．‎ ‎【解答】解：（1）设两物体间的最大静摩擦力为f，当F=2.5N作用于m时，对整体由牛顿第二定律有：‎ F=（M+m）a ①‎ 对M，由牛顿第二定律：‎ f=Ma ②‎ 由①②可得：f=2N 小物块竖直方向上受力平衡，所受支持力N=mg，由摩擦力性质：‎ f=μmg 得：μ=0.2 ③‎ ‎（2）F=12N作用于M时，两物体发生相对滑动，设M、m加速度分别为a1、a2，‎ 对M，由牛顿第二定律：‎ F﹣f=Ma1 ④‎ 得a1=2.5m/s2‎ 对m，由牛顿第二定律：‎ f=ma2 ⑤‎ 得：a2=2m/s2‎ 由匀变速直线运动规律，两物体在t时间内位移为：‎ s1=a1t2 ⑥‎ s2=a2t2 ⑦‎ m刚滑下M时：‎ s1﹣s2=L ⑧‎ 由⑥⑦⑧得：t=2s ‎ 答：（1）小物块和长木板间的动摩擦因数为0.2；‎ ‎（2）若一开始力F就作用在长木板上，且F=12N，则小物块经过2s从长木板上掉下．‎ ‎　‎ ‎2016年12月31日