河北省保定市定兴三中2017届高三（上）第一次月考物理试卷（解析版）

河北省保定市定兴三中2017届高三（上）第一次月考物理试卷（解析版）

‎2016-2017学年河北省保定市定兴三中高三（上）第一次月考物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）‎ ‎1．甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲=4m/s2，a乙=﹣4m/s2，那么对甲、乙两物体判断正确的是（　　）‎ A．甲、乙在相等时间内速度变化大小相等 B．甲的速度比乙的速度变化快 C．甲做加速直线运动，乙做减速直线运动 D．甲的加速度大于乙的加速度 ‎2．设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x．现有四个不同物体的运动图象如图所示，物体C和D的初速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎3．在水平面上有a、b两点，相距20cm，一质点在一恒定的合外力作用下沿a向b做直线运动，经过0.2s的时间先后通过a、b两点，则该质点通过a、b中点时的速度大小为（　　）‎ A．无论力的方向如何均大于1m/s B．无论力的方向如何均小于1m/s C．若力的方向由a向b，则大于1m/s，若力的方向由b向a，则小于1m/s D．若力的方向由a向b，则小于1m/s，若力的方向由b向a，则大于1m/s ‎4．两个人手拉着手向相反方向互相拉对方，关于这两个人的拉力下列理解正确的是（　　）‎ A．力气大的一方给对方的拉力大于对方给他的拉力 B．由于作用力和反作用力总是大小相等的，所以谁也拉不动对方 C．两人的拉力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，因此是一对平衡力 D．两人的拉力同时出现，同时增大，同时减小，同时消失 ‎5．在力学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法中正确的是（　　）‎ A．牛顿在伽利略和笛卡儿等科学家研究的基础上，总结出了动力学的一条基本规律﹣﹣牛顿第一定律 B．在日常生活中常见的是较重物体下落的较快，伽利略指出“如果排除空气阻力，那么，所有物体将下落的同样快”，“在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要”．‎ C．伽利略的斜面实验其方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐的结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法．‎ D．牛顿第一定律不仅是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，而且它可以进一步通过实验直接验证 ‎6．如图所示，A、B两物体的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则（　　）‎ A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止 B．当F=μmg时，A的加速度为μg C．当F＞3μmg时，A相对B滑动 D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg ‎7．如图所示，物块a放在轻弹簧上，物块b放在物块a上静止不动．当用力F使物块b竖直向上作匀加速直线运动，在下面所给的四个图象中．能反映物块b脱离物块a前的过程中力F随时间t变化规律的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎8．一艘小船在静水中的速度大小为4m/s，要横渡水流速度为5m/s的河，河宽为80m．设船加速启动和减速停止的阶段时间很短，可忽略不计．下列说法正确的是（　　）‎ A．船无法渡过此河 B．小船渡河的最小位移（相对岸）为80m C．船渡河的最短时间为20s D．船渡过河的位移越短（相对岸），船渡过河的时间也越短 ‎9．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． ‎ ‎10．质量为2kg的物体子xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．质点的初速度为5m/s B．质点所受的合外力为3N C．质点初速度的方向与合外力方向不垂直 D．2s末质点速度大小为6m/s ‎11．在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品．已知管状模型内壁半径R，则管状模型转动的最低角速度ω为（　　）‎ A． B． C． D．2‎ ‎12．P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动．图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同．则（　　）‎ A．P1的平均密度比P2的大 B．P1的“第一宇宙速度”比P2的大 C．s1的向心加速度比s2的大 D．s1的公转周期比s2的大 ‎　‎ 二、实验题 ‎13．如图，某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．‎ ‎（1）为完成该实验，下述操作中必需的是　　．‎ a．测量细绳的长度 b．测量橡皮筋的原长 c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d．记录悬挂重物后结点O的位置 ‎（2）钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是　　．‎ ‎14．图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用△t表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．‎ ‎（1）完成下列实验步骤中的填空：‎ ‎①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列　　的点．‎ ‎②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．‎ ‎③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m．‎ ‎④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③．‎ ‎⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，…．求出与不同m相对应的加速度a．‎ ‎⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出﹣m关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成　　关系（填“线性”或“非线性”）．‎ ‎（2）完成下列填空：‎ ‎①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是　　．‎ ‎②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3．a可用s1、s3和△t表示为a=　　．图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图乙可读出s1=　　mm，s3=　　mm．由此求得加速度的大小a=　　m/s2．‎ ‎　‎ 三、计算题 ‎15．质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，若用水平推力F1作用于物体上，能使物体沿斜面匀速上滑，求推力的大小．‎ ‎16．质量为m=1.0kg的小滑块（可视为质点）放在质量为M=3.0kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2，木板长L=1.0m．开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F=12N，如图所示，经一段时间后撤去F．为使小滑块不掉下木板，试求：用水平恒力F作用的最长时间．（g取10m/s2）‎ ‎17．如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点．求A、C间的距离（取重力加速度g=10m/s2）．‎ ‎18．某星球的质量为M，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一物体，经过时间t该物体落到山坡上．欲使该物体不再落回该星球的表面，至少应以多大的速度抛出该物体？（不计一切阻力，引力常量为G）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年河北省保定市定兴三中高三（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）‎ ‎1．甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲=4m/s2，a乙=﹣4m/s2，那么对甲、乙两物体判断正确的是（　　）‎ A．甲、乙在相等时间内速度变化大小相等 B．甲的速度比乙的速度变化快 C．甲做加速直线运动，乙做减速直线运动 D．甲的加速度大于乙的加速度 ‎【考点】加速度．‎ ‎【分析】加速度等于单位时间内的速度变化量，反映速度变化快慢的物理量，正负表示加速度的方向．‎ ‎【解答】解：A、甲乙的加速度大小相等，则相等时间内速度变化量大小相等，故A正确．‎ B、甲乙的加速度相等，则速度变化快慢相同，故B错误．‎ C、初速度的方向沿正方向，甲的速度方向与加速度方向相同，甲做加速运动，乙的速度方向与加速度方向相反，乙做减速运动，故C正确．‎ D、加速度的正负表示方向，不表示大小，可知甲乙的加速度相等，故D错误．‎ 故选：AC ‎　‎ ‎2．设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x．现有四个不同物体的运动图象如图所示，物体C和D的初速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】物体做单向直线运动时位移一直增大，速度方向不变，根据图象逐项分析即可．‎ ‎【解答】解：A、由位移﹣时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，故A错误；‎ B、由速度﹣时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2﹣4s沿负方向运动，方向改变，故B错误；‎ C、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故C正确；‎ D、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2﹣3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎3．在水平面上有a、b两点，相距20cm，一质点在一恒定的合外力作用下沿a向b做直线运动，经过0.2s的时间先后通过a、b两点，则该质点通过a、b中点时的速度大小为（　　）‎ A．无论力的方向如何均大于1m/s B．无论力的方向如何均小于1m/s C．若力的方向由a向b，则大于1m/s，若力的方向由b向a，则小于1m/s D．若力的方向由a向b，则小于1m/s，若力的方向由b向a，则大于1m/s ‎【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系．‎ ‎【分析】先求出平均速度，再由匀变速直线运动的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，再分加速运动和减速运动两过程分析中间时刻的速度和中点时刻速度的大小，注意明确力与速度方向相同时做加速运动，力与速度方向相反时做减速运动．‎ ‎【解答】解：该质点通过a、b两点的平均速度大小为=1m/s，若力的方向由a向b，物体做加速运动，由推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可知，当0.1s时物体运动不到中间位移，所以中间位移的速度大于平均速度1m/s；‎ 若力的方向由b向a，物体做减速运动，由推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可知，当0.1s时物体运动到超过中间位移，所以中间位移的速度大于平均速度1m/s；‎ 综上知无论力的方向如何均大于1m/s，故A正确，BCD错误．‎ 故选：A ‎　‎ ‎4．两个人手拉着手向相反方向互相拉对方，关于这两个人的拉力下列理解正确的是（　　）‎ A．力气大的一方给对方的拉力大于对方给他的拉力 B．由于作用力和反作用力总是大小相等的，所以谁也拉不动对方 C．两人的拉力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，因此是一对平衡力 D．两人的拉力同时出现，同时增大，同时减小，同时消失 ‎【考点】作用力和反作用力．‎ ‎【分析】两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，这便是著名的牛顿第三定律．‎ ‎【解答】解：A、两个人手拉着手向相反方向互相拉对方，这两个拉力是作用力与反作用力；总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；故A错误；‎ B、两个人手拉着手向相反方向互相拉对方，这两个拉力是作用力与反作用力；总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；能不能拉动对方要看随与地面间的静摩擦力大，故B错误；‎ C、两人的拉力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，但作用在不同的物体上，不能求解合力，故C错误；‎ D、两个人手拉着手向相反方向互相拉对方，这两个拉力是作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；故同时出现，同时增大，同时减小，同时消失；故D正确；‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎5．在力学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法中正确的是（　　）‎ A．牛顿在伽利略和笛卡儿等科学家研究的基础上，总结出了动力学的一条基本规律﹣﹣牛顿第一定律 B．在日常生活中常见的是较重物体下落的较快，伽利略指出“如果排除空气阻力，那么，所有物体将下落的同样快”，“在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要”．‎ C．伽利略的斜面实验其方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐的结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法．‎ D．牛顿第一定律不仅是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，而且它可以进一步通过实验直接验证 ‎【考点】物理学史．‎ ‎【分析】对于物理中的重要规律、原理，要明确其提出者，了解所涉及伟大科学家的重要成就．‎ ‎【解答】解：A、牛顿在伽利略和笛卡儿等科学家研究的基础上，总结出了动力学的一条基本规律﹣﹣牛顿第一定律，故A正确 B、在日常生活中常见的是较重物体下落的较快，伽利略指出“如果排除空气阻力，那么，所有物体将下落的同样快”，“在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要”．故B正确 C、伽利略的斜面实验其方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐的结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法．故C正确 D、牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能通过实验直接验证，故D错误 故选ABC．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，A、B两物体的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则（　　）‎ A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止 B．当F=μmg时，A的加速度为μg C．当F＞3μmg时，A相对B滑动 D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．然后通过整体法隔离法逐项分析．‎ ‎【解答】解：AB之间的最大静摩擦力为：fmax=μmAg=2μmg，B与地面间的最大静摩擦力为：f′max=μ（mA+mB）g=1.5μmg，‎ A、当 1.5μmg＜F＜2μmg 时，f′max＜F＜fmax，AB之间不会发生相对滑动，由于拉力大于B与地面间的最大静摩擦力；故AB与地面间发生相对滑动；故A错误；‎ B、当F=μmg时，若A与B仍然没有相对运动，则：‎ 又：F﹣f′max=（mA+mB）a1‎ 所以：‎ 此时A与B之间的摩擦力f，则：‎ mAa1=F﹣f 所以：f=＜fmax，可知假设成立，A的加速度为μg．故B正确；‎ C、当F=3μmg时，若A与B仍然没有相对运动，则：F﹣f′max=3μmg﹣1.5μmg=1.5μmg 又：F﹣f′max=（mA+mB）a2‎ 所以：a2=0.5μg 此时A与B之间的摩擦力f′，则：‎ mAa2=F﹣f′‎ 所以：f′=2μmg=fmax 所以当F＞3μmg时，A相对B滑动．故C正确；‎ D、当A与B之间的摩擦力最大时，B的加速度最大，此时B沿水平方向受到两个摩擦力的作用，又牛顿第二定律得：‎ mBa3=fmax﹣f′max=2μmg﹣1.5μmg=0.5μmg 所以：a3=0.5μg 即无论F为何值，B的加速度不会超过μg．故D正确．‎ 故选：BCD ‎　‎ ‎7．如图所示，物块a放在轻弹簧上，物块b放在物块a上静止不动．当用力F使物块b竖直向上作匀加速直线运动，在下面所给的四个图象中．能反映物块b脱离物块a前的过程中力F随时间t变化规律的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；胡克定律．‎ ‎【分析】刚开始物体处于平衡状态，重力和弹簧的弹力的合力为零；有拉力F作用后，物体受拉力F、重力mg、弹簧的弹力kx，根据牛顿第二定律列式分析．‎ ‎【解答】解：刚开始物体处于平衡状态，重力和弹簧的弹力的合力为零，有 kx0=mg ①‎ 有拉力F作用后，物体受拉力F、重力mg、弹簧的弹力kx，根据牛顿第二定律，有 F+kx﹣mg=ma ②‎ 由于物体作匀加速直线运动，故 x=x0﹣at2 ③‎ 由①②③得到 F=ma+k（at2）‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎8．一艘小船在静水中的速度大小为4m/s，要横渡水流速度为5m/s的河，河宽为80m．设船加速启动和减速停止的阶段时间很短，可忽略不计．下列说法正确的是（　　）‎ A．船无法渡过此河 B．小船渡河的最小位移（相对岸）为80m C．船渡河的最短时间为20s D．船渡过河的位移越短（相对岸），船渡过河的时间也越短 ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】因为水流速度大于静水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，则小船不可能到达正对岸．当静水速的方向与河岸垂直，渡河时间最短．‎ ‎【解答】解：A、因为水流速度大于静水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，则小船不可能到达正对岸，但可以过河，故A错误；‎ B、当合速度的方向与静水速的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最大，渡河航程最小，设船的最短渡河位移为s，则有： =，‎ 因此s=，故B错误，‎ C、当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间t==s=20s，故C正确．‎ D、由上分析可知，故D错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎9．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．‎ ‎　‎ ‎10．质量为2kg的物体子xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．质点的初速度为5m/s B．质点所受的合外力为3N C．质点初速度的方向与合外力方向不垂直 D．2s末质点速度大小为6m/s ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动．根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度，再将两个方向的合成，求出初速度．质点的合力一定，做匀变速运动．y轴的合力为零．根据斜率求出x轴方向的合力，即为质点的合力．合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直．‎ ‎【解答】解：A、x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度vy=﹣4m/s，质点的初速度v0==5m/s．故A正确．‎ B、x轴方向的加速度a==1.5m/s2，质点的合力F合=ma=3N，故B正确；‎ C、合力沿x轴方向，初速度方向在x轴与y轴负半轴夹角之间，故合力与初速度方向不垂直，C正确；‎ D、2s末质点速度大小为v=＞6m/s，故D错误；‎ 故选：ABC ‎　‎ ‎11．在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品．已知管状模型内壁半径R，则管状模型转动的最低角速度ω为（　　）‎ A． B． C． D．2‎ ‎【考点】线速度、角速度和周期、转速．‎ ‎【分析】经过最高点的铁水要紧压模型内壁，否则，铁水会脱离模型内壁，故临界情况是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解管状模型转动的线速度；然后结合v=rω求解管状模型转动的最小角速度．‎ ‎【解答】解：经过最高点的铁水要紧压模型内壁，临界情况是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有：‎ mg=m 解得：v=‎ 管状模型转动的最小角速度 故A正确BCD错误 故选：A．‎ ‎　‎ ‎12．P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动．图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同．则（　　）‎ A．P1的平均密度比P2的大 B．P1的“第一宇宙速度”比P2的大 C．s1的向心加速度比s2的大 D．s1的公转周期比s2的大 ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据牛顿第二定律得出行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a的表达式，结合a与r2的反比关系函数图象得出P1、P2的质量和半径关系，‎ 根据密度和第一宇宙速度的表达式分析求解；‎ 根据根据万有引力提供向心力得出周期表达式求解．‎ ‎【解答】解：A、根据牛顿第二定律，行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为：a=，‎ 两曲线左端点横坐标相同，所以P1、P2的半径相等，结合a与r2的反比关系函数图象得出P1的质量大于P2的质量，根据ρ=，所以P1的平均密度比P2的大，故A正确；‎ B、第一宇宙速度v=，所以P1的“第一宇宙速度”比P2的大，故B正确；‎ C、s1、s2的轨道半径相等，根据a=，所以s1的向心加速度比s2的大，故C正确；‎ D、根据根据万有引力提供向心力得出周期表达式T=2π，所以s1的公转周期比s2的小，故D错误；‎ 故选：ABC ‎　‎ 二、实验题 ‎13．如图，某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．‎ ‎（1）为完成该实验，下述操作中必需的是　bcd　．‎ a．测量细绳的长度 b．测量橡皮筋的原长 c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d．记录悬挂重物后结点O的位置 ‎（2）钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是　改变重物的质量或是橡皮筋的夹角　．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【分析】本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则，需要测量合力与分力的大小，根据这个原理来选择．‎ ‎【解答】解：（1）三条橡皮筯遵守胡克定律，要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示．为了使两次实验效果相同，必须记下O点的位置来作参照．‎ 故选：bcd ‎（2）在其他条件不变的情况下，要改变实验效果，可以改变重物的质量，故可采用的方法改变重物的质量或是橡皮筋的夹角．‎ 故答案：（1）bcd；（2）改变重物的质量或是橡皮筋的夹角．‎ ‎　‎ ‎14．图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用△t表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．‎ ‎（1）完成下列实验步骤中的填空：‎ ‎①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列　间隔均匀　的点．‎ ‎②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．‎ ‎③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m．‎ ‎④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③．‎ ‎⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，…．求出与不同m相对应的加速度a．‎ ‎⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出﹣m关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成　线性　关系（填“线性”或“非线性”）．‎ ‎（2）完成下列填空：‎ ‎①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是　总质量应远小于小车和砝码的总质量　．‎ ‎②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3．a可用s1、s3和△t表示为a=　　．图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图乙可读出s1=　24.2　mm，s3=　47.0　mm．由此求得加速度的大小a=　1.14　m/s2．‎ ‎【考点】验证牛顿第二运动定律．‎ ‎【分析】（1）根据实验注意事项分析答题；‎ ‎（2）应用匀变速直线运动的推论求出加速度；由牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后代入数据即可求出．‎ ‎【解答】解：（1）①在平衡摩擦力时，应小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列均匀的点，则此时说明小车做匀速运动；‎ ‎⑥由牛顿第二定律：F=ma可知： =m，在F一定时，与m成正比，与m成线性关系；‎ ‎（2）①探究牛顿第二定律实验时，当小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车和车中砝码的总质量时，可以近似认为小车受到的拉力等于小吊盘和盘中物块受到的重力，认为小车受到的拉力不变．‎ ‎②两个相邻计数点之间还有4个点，打点计时器的打点时间间隔为△t，计数点间的时间间隔：t=5△t，‎ 由匀变速直线运动的推论：△x=at2可知，加速度：a==；‎ ‎③由图可读出s1=36.5mm﹣12.3mm=24.2mm，s3=120.0mm﹣73.0mm=47.0mm；‎ 而△t=0.02s；‎ 代入数据，解得：a=‎ 故答案为：（1）①间隔均匀；⑥线性；（2）①应远小于小车和砝码的总质量；②，24.2，47.0，1.14‎ ‎　‎ 三、计算题 ‎15．质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，若用水平推力F1作用于物体上，能使物体沿斜面匀速上滑，求推力的大小．‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】对物块进行受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力，根据共点力平衡，利用正交分解，在沿斜面方向和垂直于斜面方向都平衡，进行求解．‎ ‎【解答】解：对物体受力分析，受推力、重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力方向平行斜面向下，如图所示：‎ 根据平衡条件，在平行斜面方向，有：‎ F1cosθ=mgsinθ+μ（mgcosθ+F1sinθ），‎ 解得：F1=；‎ 答：推力的大小为．‎ ‎　‎ ‎16．质量为m=1.0kg的小滑块（可视为质点）放在质量为M=3.0kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2，木板长L=1.0m．开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F=12N，如图所示，经一段时间后撤去F．为使小滑块不掉下木板，试求：用水平恒力F作用的最长时间．（g取10m/s2）‎ ‎【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】‎ 由题，木板上表面光滑，当木板运动时，滑块相对于地面静止不动．分析木板的运动情况，在撤去F前，木板做匀加速运动，撤去F后木板做匀减速运动．根据牛顿第二定律分别求出撤去F前后木板的加速度．由位移公式分别求出木板加速和减速运动的位移与时间的关系式．当加速和减速的总位移小于等于木板的长度时，滑块不会从木板上滑下来，求出最长的时间．‎ ‎【解答】解：撤去F前后木板先加速后减速．设加速过程的位移为x1，加速度为a1，加速运动的时间为t1；减速过程的位移为x2，加速度为a2，减速运动的时间为t2．由牛顿第二定律得 撤力前：F﹣μ（m+M）g=Ma1‎ 解得a1= m/s2‎ 撤力后：μ（m+M）g=Ma2‎ 解得a2= m/s2‎ 又x1=a1t12，x2=a2t22‎ 为使小滑块不从木板上掉下，应满足x1+x2≤L 又a1t1=a2t2‎ 由以上各式可解得t1≤1 s 即作用的最长时间为1s．‎ 答：用水平恒力F作用的最长时间是1s．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点．求A、C间的距离（取重力加速度g=10m/s2）．‎ ‎【考点】机械能守恒定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系；平抛运动；向心力．‎ ‎【分析】要求AC之间的距离应该首先判定物体能否到达B点，故应该先求出物体到达B点的最小速度，然后根据动能定理求出物体实际到达B点时的速度，由于实际速度大于最小速度，故物体到达B后做平抛运动，最后根据平抛运动的规律求出物体在平抛过程当中水平向的位移．‎ ‎【解答】解：小球向左运动的过程中小球做匀减速直线运动，故有 vA2﹣v02=﹣2as ‎ 解得vA===5m/s 如果小球能够到达B点，则在B点的最小速度vmin，‎ 故有mg=‎ 解得vmin==2m/s 而小球从A到B的过程中根据机械能守恒可得 mgh+=‎ 解得vB=3m/s 由于VB＞vmin 故小球能够到达B点，且从B点作平抛运动，‎ 在竖直方向有 ‎2R=‎ 在水平方向有 sAC=vBt ‎ 解得：sAC=1.2m 故AC间的距离为1.2m．‎ ‎　‎ ‎18．某星球的质量为M，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一物体，经过时间t该物体落到山坡上．欲使该物体不再落回该星球的表面，至少应以多大的速度抛出该物体？（不计一切阻力，引力常量为G）‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动．‎ ‎【分析】根据平抛运动规律列出水平方向和竖直方向的位移等式，结合几何关系求出重力加速度．‎ 忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式．‎ 若要使物体不再落后星球，应使物体绕着星球表面做匀速圆周运动，由万有引力定律充当向心力可求得抛出速度．‎ ‎【解答】解：由题意可知是要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度，也即为第一宇宙速度．‎ 设该星球表面处的重力加速度为g，‎ 由平抛运动可得 tanθ=== ①‎ 故g=‎ 对于该星球表面上的物体有=mg ②‎ 所以R=‎ 而对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”应有mg= ③‎ 由 ①②③式得 v==‎ 答：欲使该物体不再落回该星球的表面，至少应以的速度抛出该物体．‎ ‎　‎ ‎2016年11月19日