物理·河南省郑州一中2016-2017学年高二上学期入学物理试卷+Word版含解析

物理·河南省郑州一中2016-2017学年高二上学期入学物理试卷+Word版含解析

‎2016-2017学年河南省郑州一中高二（上）入学物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本题共8题，共48分，每小题6分；第1-5只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分．）‎ ‎1．在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图a、b分别为小汽车和大卡车的v﹣t图象，以下说法正确的是（　　）‎ A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾 B．在t=5s时追尾 C．在t=3s时追尾 D．由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾 ‎2．如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m=4kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50 N，作用在物块2的水平力F=20N，整个系统平衡，g=10m/s2，则以下正确的是（　　）‎ A．1和2之间的摩擦力是20N B．2和3之间的摩擦力是20N C．3与桌面间摩擦力为20N D．物块3受6个力作用 ‎3．如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球P．横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q．当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α．已知θ＜α，则下列说法正确的是（　　）‎ A．小车一定向右做匀加速运动 B．轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向 C．小球P受到的合力大小为mgtanθ D．小球Q受到的合力大小为mgtanα ‎4．如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有（　　）‎ A．两图中两球加速度均为gsinθ B．两图中A球的加速度均为零 C．图乙中轻杆的作用力一定不为零 D．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍 ‎5．如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为60°，则C点到B点的距离为（　　）‎ A．R B． C． D．‎ ‎6．2013年12月2日凌晨1时30分，嫦娥三号月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空．这是继07年嫦娥一号、10年嫦娥二号之后，我国发射的第3颗月球探测器，也是首颗月球软着陆探测器．嫦娥三号携带有一台无人月球车，重3吨多，是我国设计最复杂的航天器．如图所示为其飞行轨道示意图，则下列说法正确的是（　　）‎ A．嫦娥三号的发射速度应该大于11.2km/s B．嫦娥三号在环月轨道1上P点的加速度大于在环月轨道2上P点的加速度 C．嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小 D．嫦娥三号在动力下降段中一直处于完全失重状态 ‎7．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长，圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h，圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则圆环（　　）‎ A．下滑过程中，加速度一直减小 B．下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2‎ C．在C处，弹簧的弹性势能为mv2﹣mgh D．上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度 ‎8．如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定圆环上的A、B两点，O为圆心．O点下面悬挂一物体M，绳OA水平，拉力大小为F1，绳OB与绳OA成α=120°，拉力大小为F2．将两绳同时缓慢顺时针转过75°，并保持两绳之间的夹角α始终不变，物体始终保持静止状态．则在旋转过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．F1逐渐增大 B．F1先增大后减小 C．F2逐渐减小 D．F2先减小后增大 ‎　‎ 二、非选择题（共5小题，共62分）‎ ‎9．某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图1所示．已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.8g，所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz．其实验步骤是：‎ A．按图中所示安装好实验装置；‎ B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；‎ C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；‎ D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；‎ E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复B﹣D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度． ‎ 回答以下问题：‎ ‎①按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？　　（填“是”或“否”））．‎ ‎②实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=　　m/s2．‎ ‎③某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，‎ 次 数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 砝码盘中砝 码的重力F/N ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.29‎ ‎0.39‎ ‎0.49‎ 小车的加速度a/m•s﹣2‎ ‎0.88‎ ‎1.44‎ ‎1.84‎ ‎2.38‎ ‎2.89‎ 他根据表中的数据画出a﹣F图象（如图3）．造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是　　，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是　　，其大小是　　．‎ ‎10．某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”．如图1所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小、小车中可以放置砝码．‎ ‎（1）实验主要步骤如下：‎ ‎①测量　　和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；‎ ‎②将小车停在C点，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度；‎ ‎③在小车中增加砝码，或　　，重复②的操作．‎ ‎（2）如表所示是他们测得的一组数据，期中M是M1与小车中砝码质量之和，|﹣|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△Ek，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．表格中的△Ek3=　　J，W3=　　J．（结果保留三位有效数字）‎ 数据记录表 次数 M/kg ‎|v﹣v|/（m/s）2‎ ‎△Ek/J F/N W/J ‎1‎ ‎0.500‎ ‎0.760‎ ‎0.190‎ ‎0.400‎ ‎0.200‎ ‎2‎ ‎0.500‎ ‎1.650‎ ‎0.413‎ ‎0.8400‎ ‎0.4200‎ ‎3‎ ‎0.500‎ ‎2.400‎ ‎△Ek3‎ ‎1.220‎ W3‎ ‎4‎ ‎1.000‎ ‎2.400‎ ‎1.200‎ ‎2.420‎ ‎1.210‎ ‎5‎ ‎1.000‎ ‎2.840‎ ‎1.420‎ ‎2.860‎ ‎1.430‎ ‎（3）根据表，请在图2中作出△Ek﹣W图线．‎ ‎11．如图所示为皮带传输装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角θ=37°，A、B两端相距5.0m，质量为M=10kg的物体以v0=6.0m/s的速度沿AB方向从A 端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数处处相同，均为0.5．传送带顺时针运转的速度v=4.0m/s，（g=10N/kg，sin37°=0.6 cos37°=0.8）求：‎ ‎（1）物体从A点到达B点所需的时间；‎ ‎（2）若传送带顺时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是多少？‎ ‎12．如图所示，AB段为一半径R=0.2m的光滑圆弧轨道，EF为一倾角是30°的足够长的光滑固定斜面，斜而上有一质量为0.1kg的薄木板CD，开始时薄木板被锁定．一质量也为0.1kg的物块从且点由静止开始下滑，通过B点后水平抛出，经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上薄木板，在物块滑上薄木板的同时薄木饭，解除锁定，下滑过程中某时刻物块和薄木板能达到共同速度．已知物块与薄木板间的动摩擦因数为．（g=10m/s2，结果可保留根号）求：‎ ‎（1）物块到达B点时对圆弧轨道的压力；‎ ‎（2）物块滑上薄木板时的速度大小；‎ ‎（3）达到共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间．‎ ‎13．甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方L1=11m处，乙车速度v乙=60m/s，甲车速度v甲=50m/s，此时乙车离终点线尚有L2=600m，如图所示．若甲车做匀加速运动，加速度a=2m/s2，乙车速度不变，不计车长．‎ ‎（1）经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？‎ ‎（2）到达终点时甲车能否超过乙车？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年河南省郑州一中高二（上）入学物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题共8题，共48分，每小题6分；第1-5只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分．）‎ ‎1．在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图a、b分别为小汽车和大卡车的v﹣t图象，以下说法正确的是（　　）‎ A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾 B．在t=5s时追尾 C．在t=3s时追尾 D．由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾 ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】当两车通过的位移之差等于30m时，两车会发生追尾．根据速度﹣时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移，进行分析．‎ ‎【解答】解：根据速度﹣时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，t=3s时，b车的位移为：sb=vbt=10×3m=30m a车的位移为sa=×（30+20）×1+×（20+15）×2=60m 则sa﹣sb=30m，所以在在t=3s时追尾．故C正确．‎ 故选C ‎　‎ ‎2．如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m=4kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50 N，作用在物块2的水平力F=20N，整个系统平衡，g=10m/s2，则以下正确的是（　　）‎ A．1和2之间的摩擦力是20N B．2和3之间的摩擦力是20N C．3与桌面间摩擦力为20N D．物块3受6个力作用 ‎【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】分别对物体受力分析，由共点力的平衡与静摩擦力方向与运动趋势方向相反，即可求解．‎ ‎【解答】解：A、物体1受重力和支持力而平衡，不受静摩擦力，否则不能平衡，故A错误；‎ B、对1与2整体分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，3对12整体的静摩擦力向左，与拉力平衡，为20N，故2和3之间的摩擦力是20N，故B正确；‎ C、对m受力分析，重力，支持力与绳子的拉力，由平衡条件，结合力的平行四边形定则可知，绳子的拉力F=mgsin30°=20N，则3与桌面之间的摩擦力是20﹣20=0N，即3与桌面间没有摩擦力，故C错误；‎ D、对物块3受力分析，重力，支持力，2对3的压力，2对3水平向右静摩擦力，绳子对3向左的拉力，共受到5个力，故D错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎3．如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球P．横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q．当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α．已知θ＜α，则下列说法正确的是（　　）‎ A．小车一定向右做匀加速运动 B．轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向 C．小球P受到的合力大小为mgtanθ D．小球Q受到的合力大小为mgtanα ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有两种，运动方向有两种．‎ ‎【解答】解：A、对细线吊的小球研究 ‎ 根据牛顿第二定律，得 ‎ mgtanα=ma，得到a=gtanα，故加速度向右，小车向右加速，故A正确；‎ B、由牛顿第二定律，得 ‎ m′gtanβ=m′a′‎ ‎ 因为a=a′，得到β=α＞θ 则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故B错误；‎ C、由牛顿第二定律可知F=ma=mgtanα，故C错误，D正确 故选：AD ‎　‎ ‎4．如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有（　　）‎ A．两图中两球加速度均为gsinθ B．两图中A球的加速度均为零 C．图乙中轻杆的作用力一定不为零 D．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍 ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】根据弹簧弹力不能突变，杆的弹力会突变，分析撤去挡板的瞬间，图甲和图乙中AB所受合外力即可得到各自的加速度．‎ ‎【解答】解：撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2mgsinθ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsinθ，加速度为2gsinθ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsinθ，加速度均为gsinθ，故图甲中B球得加速度是图乙中B球加速度的2倍；故ABC错误，D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为60°，则C点到B点的距离为（　　）‎ A．R B． C． D．‎ ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】由几何知识求解水平射程．根据平抛运动的速度与水平方向夹角的正切值得到初速度与小球通过D点时竖直分速度的关系，再由水平和竖直两个方向分位移公式列式，求出竖直方向上的位移，即可得到C点到B点的距离．‎ ‎【解答】解：由题意知得：小球通过D点时速度与圆柱体相切，则有 ‎ vy=v0tan60°‎ 小球从C到D，水平方向有 Rsin60°=v0t 竖直方向上有 y=，‎ 联立解得 y=，‎ 故C点到B点的距离为 S=y﹣R（1﹣cos60°）=．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．2013年12月2日凌晨1时30分，嫦娥三号月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空．这是继07年嫦娥一号、10年嫦娥二号之后，我国发射的第3颗月球探测器，也是首颗月球软着陆探测器．嫦娥三号携带有一台无人月球车，重3吨多，是我国设计最复杂的航天器．如图所示为其飞行轨道示意图，则下列说法正确的是（　　）‎ A．嫦娥三号的发射速度应该大于11.2km/s B．嫦娥三号在环月轨道1上P点的加速度大于在环月轨道2上P点的加速度 C．嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小 D．嫦娥三号在动力下降段中一直处于完全失重状态 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】在地面上的发射速度大于11.2km/s时，卫星将脱离地球束缚，绕太阳运动．根据万有引力提供向心力计算出加速度与轨道半径的关系，进一步判断加速度大小．根据根据开普勒第三定律，轨道半径越小，周期越小，由此判断周期大小．只受重力的自由运动，才是完全失重．‎ ‎【解答】解：A、在地球表面发卫星体的速度大于11.2km/s时，卫星将脱离地球束缚，绕太阳运动，故A错误．‎ B、根据万有引力提供向心力，得，由此可知在轨道Ⅱ上经过P的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P的加速度，故B错误．‎ C、根据开普勒第三定律，由此可知，轨道半径越小，周期越小，故嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小，故C正确．‎ D、嫦娥三号在动力下降段中，除了受到重力还受到动力，故不是完全失重状态．故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长，圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h，圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则圆环（　　）‎ A．下滑过程中，加速度一直减小 B．下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2‎ C．在C处，弹簧的弹性势能为mv2﹣mgh D．上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度 ‎【考点】功能关系；功的概念．‎ ‎【分析】根据圆环的运动情况分析下滑过程中，加速度的变化；研究圆环从A处由静止开始下滑到C和在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A两个过程，运用动能定理列出等式求解；研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程和圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式，分析上滑和下滑经过B点的速度关系．‎ ‎【解答】解：A、圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，经过B处的加速度为零，所以加速度先减小，后增大，故A错误；‎ B、研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理得：mgh+Wf+W弹=0﹣0=0‎ 在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式 ‎﹣mgh+（﹣W弹）+Wf=0﹣mv2‎ 解得：Wf=﹣mv2，即下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2，故B错误；‎ C、由上解得 W弹=mv2﹣mgh，所以在C处，弹簧的弹性势能为 Ep=﹣W弹=mgh﹣mv2，故C错误；‎ D、研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式 ‎ mgh′+W′f+W′弹=﹣0‎ 研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式 ‎﹣mgh′+W′f+（﹣W′弹）=0﹣‎ 即 mgh′﹣W′f+W′弹=‎ 由于W′f＜0，所以可得：vB＞vB′，所以上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度，故D正确；‎ 故选：D ‎　‎ ‎8．如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定圆环上的A、B两点，O为圆心．O点下面悬挂一物体M，绳OA水平，拉力大小为F1，绳OB与绳OA成α=120°，拉力大小为F2．将两绳同时缓慢顺时针转过75°，并保持两绳之间的夹角α始终不变，物体始终保持静止状态．则在旋转过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．F1逐渐增大 B．F1先增大后减小 C．F2逐渐减小 D．F2先减小后增大 ‎【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】物体始终保持静止，合力为零，对物体受力分析，受到mg、F1、F2三个力，这三个力构成一个封闭的矢量三角，在旋转过程中，对矢量三角形动态分析即可．‎ ‎【解答】解：物体始终保持静止，合力为零，所以mg、F1、F2构成封闭的矢量三角形如图所示，‎ 由于重力不变，以及F1和F2夹角α=120°不变，即β=60°，矢量三角形动态图如右图所示，‎ 当θ=β=60°，F1为圆的直径最大，所以F1先增大后减小，F2一直减小．故BC正确．‎ 故选：BC ‎　‎ 二、非选择题（共5小题，共62分）‎ ‎9．某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图1所示．已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.8g，所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz．其实验步骤是：‎ A．按图中所示安装好实验装置；‎ B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；‎ C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；‎ D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；‎ E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复B﹣D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度． ‎ 回答以下问题：‎ ‎①按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？　否　（填“是”或“否”））．‎ ‎②实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=　0.88　m/s2．‎ ‎③某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，‎ 次 数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 砝码盘中砝 码的重力F/N ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.29‎ ‎0.39‎ ‎0.49‎ 小车的加速度a/m•s﹣2‎ ‎0.88‎ ‎1.44‎ ‎1.84‎ ‎2.38‎ ‎2.89‎ 他根据表中的数据画出a﹣F图象（如图3）．造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是　未计入砝码盘的重力　，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是　砝码盘的重力大小　，其大小是　0.08N　．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】①根据小车做匀速运动列出方程，对合外力进行分析即可求解；②在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据逐差法求解加速度；‎ ‎②在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据逐差法求加速度；‎ ‎③由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，通过对小车受力分析即可求解；‎ ‎【解答】解：①当物体小车匀速下滑时有 当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f不变，因此其合外力为，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，‎ 故答案为：否 ‎②在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移之差为常数，即 由纸带知=‎ 解得：‎ ‎③由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力大小，横坐标一格表示0.02N，所以交点的大小为0.08N 故答案为：①否 ②0.88 ③未计入砝码盘的重力 砝码盘的重力大小 0.08N ‎　‎ ‎10．某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”．如图1所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小、小车中可以放置砝码．‎ ‎（1）实验主要步骤如下：‎ ‎①测量　小车　和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；‎ ‎②将小车停在C点，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度；‎ ‎③在小车中增加砝码，或　改变小车质量　，重复②的操作．‎ ‎（2）如表所示是他们测得的一组数据，期中M是M1与小车中砝码质量之和，|﹣|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△Ek，F 是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．表格中的△Ek3=　0.600　J，W3=　0.610　J．（结果保留三位有效数字）‎ 数据记录表 次数 M/kg ‎|v﹣v|/（m/s）2‎ ‎△Ek/J F/N W/J ‎1‎ ‎0.500‎ ‎0.760‎ ‎0.190‎ ‎0.400‎ ‎0.200‎ ‎2‎ ‎0.500‎ ‎1.650‎ ‎0.413‎ ‎0.8400‎ ‎0.4200‎ ‎3‎ ‎0.500‎ ‎2.400‎ ‎△Ek3‎ ‎1.220‎ W3‎ ‎4‎ ‎1.000‎ ‎2.400‎ ‎1.200‎ ‎2.420‎ ‎1.210‎ ‎5‎ ‎1.000‎ ‎2.840‎ ‎1.420‎ ‎2.860‎ ‎1.430‎ ‎（3）根据表，请在图2中作出△Ek﹣W图线．‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动，通过速度传感器可算出A B两点的速度大小，同时利用拉力传感器测量出拉小车的力，从而由AB长度可求出合力做的功与小车的动能变化关系．‎ ‎【解答】解：（1）①因为要计算动能，所以要测量小车和拉力传感器的总质量；‎ ‎③在小车中增加砝码，或改变小车质量重复实验，得出5﹣6组数据；‎ ‎（2）由各组数据可见规律△E=M（v22﹣v12）‎ 可得△E3=0.600 J观察F﹣W数据规律可得数值上W3==0.610 J ‎（3）在方格纸上作出△E﹣W图线如图所示 故答案为：（1）①小车； ③改变小车质量．‎ ‎（2）0.600J，0.610J．‎ ‎（3）△E﹣W图线如图所示 ‎　‎ ‎11．如图所示为皮带传输装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角θ=37°，A、B两端相距5.0m，质量为M=10kg的物体以v0=6.0m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数处处相同，均为0.5．传送带顺时针运转的速度v=4.0m/s，（g=10N/kg，sin37°=0.6 cos37°=0.8）求：‎ ‎（1）物体从A点到达B点所需的时间；‎ ‎（2）若传送带顺时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是多少？‎ ‎【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）开始时物体的初速度大于传送带的速度，物体所受摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，当物体达到与传送带速度相等后可能匀速运动也可能匀减速运动到B，根据受力情况进行判断；‎ ‎（2）物体一直受向上的滑动摩擦力从A到B所需的时间最短，由位移时间公式求出时间．‎ ‎【解答】解：（1）重力沿斜面方向的分力：Mgsin37°=100×0.6=60N 摩擦力大小：f=μMgcosθ=0.5×100×0.8=40N 开始时物体所受摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律：‎ ‎﹣Mgsinθ﹣μMgcosθ=Ma 得：a=﹣10m/s2‎ 达到与传送带速度相等需要的时间：t===0.2s 这段时间内的位移为：x===1m 之后，物块所受沿斜面向上的摩擦力小于重力的分力，则加速度为：‎ a′===﹣2m/s2‎ 以此加速度减速上滑4m：有：L﹣x=vt′+a′t′2‎ 即：4=4t′﹣×2t′2，‎ 得：t′=2s，正好此时物块速度减小到0；‎ 则物体从A点到达B点所需的时间：t总=t+t′=0.2s+2s=2.2s ‎（2）物体一直以加速度a′=﹣2m/s2运动到B点的时间最短，‎ L=vt+a′t2‎ ‎5=6t﹣×2×t2‎ t2﹣6t+5=0‎ 得：t=1s或t=5s（舍去），‎ 答：（1）物体从A点到达B点所需的时间为2.2s；‎ ‎（2）若传送带顺时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是1s．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，AB段为一半径R=0.2m的光滑圆弧轨道，EF为一倾角是30°的足够长的光滑固定斜面，斜而上有一质量为0.1kg的薄木板CD，开始时薄木板被锁定．一质量也为0.1kg的物块从且点由静止开始下滑，通过B点后水平抛出，经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上薄木板，在物块滑上薄木板的同时薄木饭，解除锁定，下滑过程中某时刻物块和薄木板能达到共同速度．已知物块与薄木板间的动摩擦因数为．（g=10m/s2，结果可保留根号）求：‎ ‎（1）物块到达B点时对圆弧轨道的压力；‎ ‎（2）物块滑上薄木板时的速度大小；‎ ‎（3）达到共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间．‎ ‎【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律；向心力．‎ ‎【分析】（1）物块从A到B过程，只有重力做功，根据机械能守恒定律求得物块经过B点时的速度大小，由牛顿第二定律求解轨道对物块的支持力，由牛顿第三定律求得物块对圆弧轨道的压力．‎ ‎（2）物块从B到C做平抛运动，到达C点时速度方向沿EF方向，由平抛运动的规律求得物块滑上薄木板时的速度大小；‎ ‎（3）在物块滑上薄木板的过程中，物块受到重力、薄木板的支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力，薄木板的支持力受到重力、物块的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律两者的加速度，根据运动学速度公式求出速度相等所需要的时间．‎ ‎【解答】解：（1）物块从A到B过程，只有重力做功，根据机械能守恒定律得 ‎ mgR=‎ 解得， =2m/s 在B点，由牛顿第二定律得：‎ ‎ N﹣mg=m 解得，N=3N 根据牛顿第三定律得：物块到达B点时对圆弧轨道的压力大小为3N，方向竖直向下．‎ ‎（2）设物块到达斜面上的速度为v，则由题意得 ‎ cos30°=‎ 解得，v=‎ ‎（3）在物块滑上薄木板的过程中，由牛顿第二定律得 对物块：mgsin30°﹣μmgcos30°=ma1‎ 解得，a1=2.5m/s2‎ 对木板：mgsin30°+μmgcos30°=ma2‎ 解得，a2=7.5m/s2‎ 设从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间为t，则有 ‎ v+a1t=a2t 解得，t=‎ 答：‎ ‎（1）物块到达B点时对圆弧轨道的压力是2m/s；‎ ‎（2）物块滑上薄木板时的速度大小是；‎ ‎（3）达到共同速度前物块下滑的加速度大小为2.5m/s2，从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间为．‎ ‎　‎ ‎13．甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方L1=11m处，乙车速度v乙=60m/s，甲车速度v甲=50m/s，此时乙车离终点线尚有L2=600m，如图所示．若甲车做匀加速运动，加速度a=2m/s2，乙车速度不变，不计车长．‎ ‎（1）经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？‎ ‎（2）到达终点时甲车能否超过乙车？‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）抓住两车相距最大时的临界条件：两车速度相等展开计算即可；‎ ‎（2）分析甲车追上乙车时，两车位移关系，求出相遇时的时间，再求出乙车到达终点的时间，比较即可求解．‎ ‎【解答】解：（1）当甲、乙两车速度相等时，两车间距离最大，即v甲+at1=v乙，‎ 得t1==s=5s；‎ 甲车位移x甲=v甲 t1+at2=275 m，‎ 乙车位移x乙=v乙 t1=60×5 m=300 m，‎ 此时两车间距离△x=x乙+L1﹣x甲=36 m ‎（2）甲车追上乙车时，位移关系为 x甲′=x乙′+L1，‎ 甲车位移x甲′=v甲 t2+at22，‎ 乙车位移x乙′=v乙 t2，‎ 将x甲′、x乙代入位移关系，得 v甲t2+at2=v乙t2+L1，‎ 代入数据t2=11s，‎ 实际乙车到达终点的时间为t3=，‎ 所以到达终点时甲车不能超过乙车．‎ 答：（1）经过5s甲、乙两车间距离最大，最大距离是36 m；‎ ‎（2）到达终点时甲车不能超过乙车．‎ ‎　‎ ‎2016年11月14日