河南省洛阳一高2017届高三上学期周练物理试卷（9-21）

河南省洛阳一高2017届高三上学期周练物理试卷（9-21）

‎2016-2017学年河南省洛阳一高高三（上）周练物理试卷（9.21）‎ ‎　‎ 一、选择题：（每题4分，4×10=40分）‎ ‎1．一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是图中的哪一个（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎2．如图所示，一辆汽车沿水平地面匀速行驶，通过跨过定滑轮的轻绳将一物体A竖直向上提起，在此过程中，物体A的运动情况是（　　）‎ A．加速上升，且加速度不断增大 B．加速上升，且加速度不断减小 C．减速上升，且加速度不断减小 D．匀速上升 ‎3．如图所示，从半径为R=1m的半圆PQ上的P点水平抛出一个可视为质点的小球，经t=0.4s小球落到半圆上．已知当地的重力加速度g=10m/s2，据此判断小球的初速度可能为（　　）‎ A．1 m/s B．2 m/s C．3 m/s D．4 m/s ‎4．如图所示，一高度为h的光滑水平面与一倾角为θ的斜面连接，一小球以速度v从水平面的右端P点向右水平抛出．则小球在空中运动的时间（　　）‎ A．一定与v的大小有关 B．一定与v的大小无关 C．当v大于cotθ时，t与v无关 D．当v小于cotθ时，t与v无关 ‎5．如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h（l、h均为定值）．将A向B水平抛出的同时，B自由下落．A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（　　）‎ A．A、B在第一次落地前能否发生相碰，取决于A的初速度大小 B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰 C．A、B不可能运动到最高处相碰 D．A、B一定能相碰 ‎6．关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（　　）‎ A．物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同 B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变 C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心 D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直 ‎7．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况（　　）‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 ‎8．如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　）‎ A．A的速度比B的大 B．A与B的向心加速度大小相等 C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 ‎9．如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m．赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2，π=3.14）．则赛车（　　）‎ A．在绕过小圆弧弯道后加速 B．在大圆弧弯道上的速率为45m/s C．在直道上的加速度大小为5.63m/s2‎ D．通过小圆弧弯道的时间为5.85s ‎10．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　）‎ A．重力做功2mgR B．机械能减少mgR C．合外力做功mgR D．克服摩擦力做功0.5mgR ‎　‎ 二、实验题：（每题6分，6×2=12分）‎ ‎11．某物理兴趣小组采用如图所示的装置研究平抛运动．质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影．用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落．A球落到地面N点处，B球落到地面P点处．测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是　　s，A球落地时的动能是　　J（答案保留2位有效数字），此实验还可以验证平抛运动竖直方向的分运动为　　运动．（忽略空气阻力，g取9.8m/s2）‎ ‎12．图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）．‎ ‎（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10﹣2s，则圆盘的转速为　　转/s．（保留3位有效数字）‎ ‎（2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为　　 cm．（保留3位有效数字）‎ ‎　‎ 三、计算题：（每题12分，12×4=48分）‎ ‎13．如图所示，用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高H=0.8m，长L2=1.5m，斜面与水平桌面的倾角θ可在0～60°间调节后固定，将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05，物块与桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失（重力加速度取g=10m/s2，最大静止摩擦力等于滑动摩擦力）‎ ‎（1）求θ角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑（用正切值表示）‎ ‎（2）当θ角增大到37°时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（3）继续增大θ角，发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离x．‎ ‎14．如图，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点．已知h=2m，s=m．取重力加速度大小g=10m/s2．‎ ‎（1）一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；‎ ‎（2）若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小．‎ ‎15．如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）物块做平抛运动的初速度大小v0；‎ ‎（2）物块与转台间的动摩擦因数μ．‎ ‎16．如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接，物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l．开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值，现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍，不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g，求：‎ ‎（1）物块的质量；‎ ‎（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年河南省洛阳一高高三（上）周练物理试卷（9.21）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：（每题4分，4×10=40分）‎ ‎1．一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是图中的哪一个（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】物体所受合力的方向（加速度的方向）大致指向曲线运动轨迹凹的一向，开始时，加速度方向竖直向下，做自由落体运动，受到水平向右的风力时，合力的方向指向右偏下，风停止后，合力的方向有向下．根据合力与速度的方向关系，判断其轨迹．‎ ‎【解答】解：物体一开始做自由落体运动，速度向下，当受到水平向右的风力时，合力的方向右偏下，速度和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，轨迹应夹在速度方向和合力方向之间．风停止后，物体的合力方向向下，与速度仍然不在同一条直线上，做曲线运动，轨迹向下凹．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，一辆汽车沿水平地面匀速行驶，通过跨过定滑轮的轻绳将一物体A竖直向上提起，在此过程中，物体A的运动情况是（　　）‎ A．加速上升，且加速度不断增大 B．加速上升，且加速度不断减小 C．减速上升，且加速度不断减小 D．匀速上升 ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据A的运动情况得出A的加速度方向，得知物体运动情况 ‎【解答】解：设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得，vA=vcosθ，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，‎ 重物A最大的速度也就是汽车的速度，所以重物A并不是无限加速的，加速度肯定会逐渐趋近于零，所以加速度在减小，故ACD错误，B正确，‎ 故选：B ‎　‎ ‎3．如图所示，从半径为R=1m的半圆PQ上的P点水平抛出一个可视为质点的小球，经t=0.4s小球落到半圆上．已知当地的重力加速度g=10m/s2，据此判断小球的初速度可能为（　　）‎ A．1 m/s B．2 m/s C．3 m/s D．4 m/s ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下降的时间求出下降的高度，通过几何关系求出水平位移，从而求出小球的初速度．‎ ‎【解答】解：小球下降的高度h=．‎ 若小球落在左边四分之一圆弧上，根据几何关系有：R2=h2+（R﹣x）2，解得水平位移x=0.4m，则初速度．‎ 若小球落在右边四分之一圆弧上，根据几何关系有：R2=h2+x′2，解得x′=0.6m，则水平位移x=1.6m，初速度．故A、D正确，B、C错误．‎ 故选AD．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，一高度为h的光滑水平面与一倾角为θ的斜面连接，一小球以速度v从水平面的右端P点向右水平抛出．则小球在空中运动的时间（　　）‎ A．一定与v的大小有关 B．一定与v的大小无关 C．当v大于cotθ时，t与v无关 D．当v小于cotθ时，t与v无关 ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】本题中存在“陷阱”，不能盲目的直接利用高度h求在空中运动时间，因为小球可能落地斜面上，因此要分落到斜面上和落到地面上两种情况讨论．‎ ‎【解答】解：当小球落到斜面上时有：，因为斜面和水平方向夹角为定值，因此下落时间和初速度v成正比；‎ 但小球刚好落到斜面底端时：x=vt，，由此可解得：，因此当速度大于时，小球落到地面上，落到时间为定值，与v无关，当速度小于时落到斜面上，下落时间和v成正比，故ABD错误，C正确．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h（l、h均为定值）．将A向B水平抛出的同时，B自由下落．A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（　　）‎ A．A、B在第一次落地前能否发生相碰，取决于A的初速度大小 B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰 C．A、B不可能运动到最高处相碰 D．A、B一定能相碰 ‎【考点】平抛运动；自由落体运动．‎ ‎【分析】因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据该规律抓住地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反与判断两球能否相碰．‎ ‎【解答】解：A、若A球经过水平位移为l时，还未落地，则在B球正下方相碰．可知当A的初速度较大时，A、B在第一次落地前能发生相碰，故A正确．‎ B、若A、B在第一次落地前不碰，由于反弹后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，则以后一定能碰．故B错误，D正确．‎ C、若A球落地时的水平位移为时，则A、B在最高点相碰．故C错误．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎6．关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（　　）‎ A．物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同 B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变 C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心 D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直 ‎【考点】物体做曲线运动的条件．‎ ‎【分析】匀加速运动中，加速度方向与速度方向相同；匀减速运动中，速度方向可正可负，但二者方向必相反；加速度的正负与速度正方向的选取有关．‎ ‎【解答】‎ 解：A、合力的方向与加速度方向相同，与速度的方向和位移的方向无直接关系，当物体做加速运动时，加速度方向与速度方向相同；当物体做减速运动时，加速度的方向与速度的方向相反，故A正确，‎ B、物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向不一定改变，比如：平抛运动，故B错误．‎ C、物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心，若非匀速圆周运动，则合外力一定不指向圆心，故C错误．‎ D、物体做匀速率曲线运动时，速度的大小不变，所以其所受合外力始终指向圆心，则其的方向总是与速度方向垂直，故D正确，‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况（　　）‎ 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】功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据P=Fvcosα得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化．‎ ‎【解答】解：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．‎ 设绳子与竖直方向夹角是θ，则　=tanθ　　（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）‎ 得　F=Gtanθ 而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率是 P=Fvcosθ 则P=Gvsinθ 显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的．故A正确，B、C、D错误．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　）‎ A．A的速度比B的大 B．A与B的向心加速度大小相等 C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 ‎【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．‎ ‎【分析】AB两个座椅具有相同的角速度，分别代入速度、加速度、向心力的表达式，即可求解．‎ ‎【解答】解：AB两个座椅具有相同的角速度．‎ A：根据公式：v=ω•r，A的运动半径小，A的速度就小．故A错误；‎ B：根据公式：a=ω2r，A的运动半径小，A的向心加速度就小，故B错误；‎ C：如图，对任一座椅，受力如图，由绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则得：mgtanθ=mω2r，则得tanθ=‎ ‎，A的半径r较小，ω相等，可知A与竖直方向夹角θ较小，故C错误．‎ D：A的向心加速度就小，A的向心力就小，A对缆绳的拉力就小，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m．赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2，π=3.14）．则赛车（　　）‎ A．在绕过小圆弧弯道后加速 B．在大圆弧弯道上的速率为45m/s C．在直道上的加速度大小为5.63m/s2‎ D．通过小圆弧弯道的时间为5.85s ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，分别由牛顿第二定律解得在弯道的速度，由运动学公式求加速度，利用t=2πr××求时间．‎ ‎【解答】解：A．在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，由BC分析可知，在绕过小圆弧弯道后加速，故A正确；‎ B．设经过大圆弧的速度为v，经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由2.25mg=m可知，代入数据解得：v=45m/s，故B正确；‎ C．设经过小圆弧的速度为v0，经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由2.25mg=m可知，代入数据解得：v0=30m/s，由几何关系可得直道的长度为：x==50m，再由v2﹣=2ax代入数据解得：a=6.50m/s，故C错误；‎ D．设R与OO'的夹角为α，由几何关系可得：cosα==，α=60°，小圆弧的圆心角为：120°，经过小圆弧弯道的时间为t=2πr××=2.79s，故D错误．‎ 故选：AB．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　）‎ A．重力做功2mgR B．机械能减少mgR C．合外力做功mgR D．克服摩擦力做功0.5mgR ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【分析】‎ 由功的计算公式可以求出重力做的功；小球在最高点时恰好对轨道没有压力，则重力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出小球在B点的速度；由动能定理可以求出合外力做的功，可以求出克服摩擦力做的功，克服摩擦力做的功等于小球机械能的减少．‎ ‎【解答】解：A、重力做的功WG=mgh=mgR，故A错误；‎ B、小球在B时恰好对轨道没有压力，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mg=m，解得：vB=，‎ 从P到B的过程，由动能定理可得：mgR﹣Wf=mvB2﹣0，解得：Wf=mgR，则物体机械能较少mgR，故B错误；‎ C、由动能定理可得，合外力做的功W=mvB2=mgR，故C错误；‎ D、由B可知，克服摩擦力做功mgR，故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ 二、实验题：（每题6分，6×2=12分）‎ ‎11．某物理兴趣小组采用如图所示的装置研究平抛运动．质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影．用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落．A球落到地面N点处，B球落到地面P点处．测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是　0.5　s，A球落地时的动能是　0.66　J（答案保留2位有效数字），此实验还可以验证平抛运动竖直方向的分运动为　自由落体　运动．（忽略空气阻力，g取9.8m/s2）‎ ‎【考点】研究平抛物体的运动．‎ ‎【分析】根据h=gt2‎ 求出B球落到P点的时间，结合A球的水平位移求出A求出初速度，根据动能动力求出A球落地时的动能．通过两球同时落地，得出A球竖直方向上的运动规律与B球的运动规律相同．‎ ‎【解答】解：根据h=gt2得，t==s=0.5s．‎ 则A球平抛运动的初速度v0==m/s=3m/s．‎ 根据动能定理得，mAgh=mAv2﹣mAv02．‎ 则落地时A球的动能Ek=mAgh+mAv02=0.04×9.8×1.225+×0.04×9J≈0.66J．‎ 因为两球同时落地，知A球在竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．‎ 故答案为：0.5，0.66，自由落体．‎ ‎　‎ ‎12．图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）．‎ ‎（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10﹣2s，则圆盘的转速为　4.55　转/s．（保留3位有效数字）‎ ‎（2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为　1.46　 cm．（保留3位有效数字）‎ ‎【考点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动．‎ ‎【分析】从图象中能够看出圆盘的转动周期即图象中电流的周期，根据转速与周期的关系式T=，即可求出转速，反光时间即为电流的产生时间；‎ ‎【解答】‎ 解：（1）从图2显示圆盘转动一周在横轴上显示22格，由题意知道，每格表示1.00×10﹣2s，所以圆盘转动的周期为0.22秒，则转速为4.55r/s；‎ ‎（2）反光中引起的电流图象在图2中横坐标上每次一小格，说明反光涂层的长度占圆盘周长的22分之一，故圆盘上反光涂层的长度为==1.46cm；‎ 故答案为：4.55，1.46．‎ ‎　‎ 三、计算题：（每题12分，12×4=48分）‎ ‎13．如图所示，用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高H=0.8m，长L2=1.5m，斜面与水平桌面的倾角θ可在0～60°间调节后固定，将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05，物块与桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失（重力加速度取g=10m/s2，最大静止摩擦力等于滑动摩擦力）‎ ‎（1）求θ角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑（用正切值表示）‎ ‎（2）当θ角增大到37°时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（3）继续增大θ角，发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离x．‎ ‎【考点】动能定理的应用；平抛运动．‎ ‎【分析】（1）要使物体下滑重力的分力应大于摩擦力，列出不等式即可求解夹角的正切值；‎ ‎（2）对下滑过程由动能定理进行分析，则可求得动摩擦因数；‎ ‎（3）物体离开桌面后做平抛运动，由平抛运动的规律可求得最大距离．‎ ‎【解答】解：（1）为使小物块下滑，则有：‎ mgsinθ≥μ1mgcosθ；‎ 故θ应满足的条件为：‎ tanθ≥0.05；‎ ‎（2）克服摩擦力做功Wf=μ1mgL1cosθ+μ2mg（L2﹣L1cosθ）‎ 由动能定理得：mgL1sinθ﹣Wf=0‎ 代入数据解得：‎ μ2=0.8；‎ ‎（3）由动能定理得：‎ mgL1sinθ﹣Wf=mv2‎ 解得：v=1m/s；‎ 对于平抛运动，竖直方向有：‎ H=gt2；‎ 解得：t=0.4s；‎ 水平方向x1=vt 解得：x1=0.4m；‎ 总位移xm=x1+L2=0.4+1.5=1.9m；‎ 答：（1）θ角增大到tanθ≥0.05；，物块能从斜面开始下滑（用正切值表示）‎ ‎（2）当θ角增大到37°时，物块恰能停在桌面边缘，物块与桌面间的动摩擦因数μ2为0.8；‎ ‎（3）继续增大θ角，发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大，此最大距离x为1.9m．‎ ‎　‎ ‎14．如图，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点．已知h=2m，s=m．取重力加速度大小g=10m/s2．‎ ‎（1）一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；‎ ‎（2）若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小．‎ ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】（1）当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则在bc上只受重力，做平抛运动，根据平抛运动基本公式求出b点速度，再根据动能定理求解R；‎ ‎（2）下滑过程中，初速度为零，只有重力做功，b到c的过程中，根据动能定理列式，根据平抛运动基本公式求出c点速度方向与竖直方向的夹角，再结合运动的合成与分解求解．‎ ‎【解答】解：（1）当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则在bc上只受重力，做平抛运动，则有：‎ ‎=①‎ 则在b点的速度②，‎ 从a到b的过程中，根据动能定理得：‎ ‎③‎ 解得：R=0.25m．‎ ‎（2）从b点下滑过程中，初速度为零，只有重力做功，b到c的过程中，根据动能定理得：‎ ‎④‎ 因为物体滑到c点时与竖直方向的夹角等于（1）问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角相等，设为θ，‎ 则根据平抛运动规律可知⑤，‎ 根据运动的合成与分解可得⑥‎ 由①②③④⑤⑥解得：v水平=m/s 答：‎ ‎（1）圆弧轨道的半径为0.25m；‎ ‎（2）环到达c点时速度的水平分量的大小为m/s．‎ ‎　‎ ‎15．如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）物块做平抛运动的初速度大小v0；‎ ‎（2）物块与转台间的动摩擦因数μ．‎ ‎【考点】动能定理的应用；平抛运动．‎ ‎【分析】（1）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据水平方向和竖直方向上的运动规律求出平抛运动的初速度．‎ ‎（2）当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．根据静摩擦力提供向心力，通过临界速度求出动摩擦因数．‎ ‎【解答】解：（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有：…①‎ 在水平方向上有：s=v0t…②‎ 由①②得：‎ ‎（2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有：…③‎ fm=μN=μmg…④‎ 由③④式解得：μ===0.2‎ 答：（1）物块做平抛运动的初速度大小为1m/s．‎ ‎（2）物块与转台间的动摩擦因数μ为0.2．‎ ‎　‎ ‎16．如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接，物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l．开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值，现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍，不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g，求：‎ ‎（1）物块的质量；‎ ‎（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功．‎ ‎【考点】动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】（1）分别对开始及夹角为60度时进行受力分析，由共点力平衡列式，联立可求得物块的质量；‎ ‎（2）对最低点由向心力公式进行分析求解物块的速度，再对全过程由动能定理列式，联立可求得克服阻力做功．‎ ‎【解答】解：（1）设开始时细绳的拉力大小为T1，传感装置的初始值为F1，物块质量为M，由平衡条件可得：‎ 对小球：T1=mg 对物块，F1+T1=Mg 当细绳与竖直方向的夹角为60°时，设细绳的拉力大小为T2，传感装置的示数为F2，根据题意可知，F2=1.25F1，由平衡条件可得：‎ 对小球：T2=mgcos60°‎ 对物块：F2+T2=Mg 联立以上各式，代入数据可得：‎ M=3m；‎ ‎（2）设物块经过最低位置时速度大小为v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力做功为Wf，由动能定理得：‎ mgl（1﹣cos60°）﹣Wf=mv2‎ 在最低位置时，设细绳的拉力大小为T3，传感装置的示数为F3，据题意可知，‎ F3=0.6F1，对小球，由牛顿第二定律得：‎ T3﹣mg=m 对物块由平衡条件可得：‎ F3+T3=Mg 联立以上各式，代入数据解得：‎ Wf=0.1mgl．‎ 答：（1）物块的质量为3m；‎ ‎（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功为0.1mgl．‎ ‎　‎ ‎2017年1月21日