全国名校百校大联考2016届高三上学期月考物理试卷（一）

全国名校百校大联考2016届高三上学期月考物理试卷（一）

www.ks5u.com ‎2015-2016学年全国名校百校大联考高三（上）月考物理试卷（一）‎ ‎　‎ 一、选择题（每小题4分，共40分）‎ ‎1．如图所示，置于固定斜面上的两物体M、N保持静止，现用一垂直斜面向下的力F作用在物体N上，两物体仍处于静止状态，下列说法正确的是（　　）‎ A．M物体可能会受四个力的作用 B．力F增大时M、N之间的摩擦力增大 C．力F增大时M与斜面之间的摩擦力增大 D．力F增大到一定值时M可能沿斜面向上运动 ‎2．某一质点沿直线运动的速度与时间图象如图所示，表示t时间内的平均速度，则下列说法正确的是（　　）‎ A． =‎ B．＜‎ C．＞‎ D．和大小关系无法比较 ‎3．如图所示，固定的倾角θ=37°的斜坡C上放有一个长方形木块A，它恰好能静止在斜坡上，某人把一正方形铁块B放在木板上，已知铁块与木板间的摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）‎ A．铁块能静止在木块上 B．铁块会匀速下滑 C．木块仍然能够静止 D．木块会加速下滑 ‎4．如图，在水平地面上内壁光滑的车厢中两正对竖直面AB、CD间放有半球P和光滑均匀圆球Q，质量分别为m、M，当车向右做加速为a的匀速直线运动时，P、Q车厢三者相对静止，球心连线与水平方向的夹角为θ，则Q受到CD面的弹力FN和P受到AB面的弹力FN′分别是（　　）‎ A．FN=FN′=Mgcotθ B．FN=Mgcotθ﹣Ma，FN′=mgcotθ+Ma C．FN=mgcotθ﹣Ma，FN′=mgcotθ+ma D．FN=Mgcotθ﹣Ma，FN′=Mgcotθ+ma ‎5．某运动员在进行跳水比赛中，以4m/s的初速度竖直向上跳出，先以加速度a1匀减速直线上升，测得0.4s末到达最高点，2s末到达水面，进入水面后以加速度a2匀减速直线下降，2.5s末的速度为v，3s末恰到最低点，取竖直向上的方向为正方向，则（　　）‎ A．a1=﹣10m/s2，a2=16m/s2，v=﹣8m/s B．a1=10m/s2，a2=16m/s2，v=﹣8m/s C．a1=﹣10m/s2，a2=16m/s2，v=﹣4m/s D．a1=10m/s2，a2=16m/s2，v=4m/s ‎6．如图所示，质量为M，倾角为θ的斜劈在水平面上以一定的初速度向右滑动的过程中，质量为m的光滑小球在斜面上恰好保持与斜劈相对静止，已知斜劈与地面的动摩擦因数是μ，则下列说法正确的是（　　）‎ A．小球与斜面间的压力是mgcosθ B．小球与斜面的加速度大小是gtanθ C．地面对斜劈的支持力一定大于（M+m）g D．地面与斜劈间的动摩擦因数是g（1+sinθcosθ）‎ ‎7．如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（　　）‎ A．aA=0 B．aA=‎ C．aB= D．aB=‎ ‎8．如图所示，地面上的物块在平行于地面的水平力F作用下匀速运动，在固定的倾角为37°的斜面上，用力F平行于斜面向上拉物块，物块恰能匀速下滑．若物块与水平和斜面的动摩擦因数相同，其中sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　）‎ A．物块与接触面的动摩擦因数为 B．在水平地面上的物体速度若增大，则力F要增大 C．斜面倾角增大到某一角度（小于90°）时，物体匀速下滑，则力F要比原来大 D．若F逆时针旋转一个较小夹角，要保持物体匀速下滑，则F要比原来小 ‎9．水平地面上与物体受到的水平拉力F作用，F随时间t变化的关系如图甲所示，物体速度v随时间t变化的关系如图乙所示，g=10m/s2，根据图中信息可以确定（　　）‎ A．物块的质量为1kg B．物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.7‎ C．物块在前3s内的平均速度为m/s D．0～1s内物块所受摩擦力2N ‎10．如图，质量m=10kg的物块甲与质量为M=4kg长木板（足够长）乙一起在外力F的作用下向右做匀速运动，已知甲、乙之间动摩擦因数μ1=0.1，地面和长木板之间动摩擦因数μ2=0.2，则撤掉力F后（由于木板足够长，甲不会脱离木板），则下列说法错误的是（　　）‎ A．甲乙仍然相对静止，一起匀减速运动直至停止 B．在甲停止运动前，地面对乙的摩擦力大小始终不变 C．在甲停止运动前，乙的加速大小都是4.5m/s2‎ D．在乙停止运动前，甲的加速度大小始终为1m/s2‎ ‎　‎ 二、实验题 ‎11．图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的．光电计时器像打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有档光片的小车从a、b间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间．某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，做了一个U型遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为L=5mm，将此U型遮光板装在小车上，让小车做匀速直线运动通过静止的光电计时器，实验时测得两次遮光时间分别为△t1=0.10s，△t2=0.05s，从第一遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间t=1s，则：‎ ‎（1）图乙是　　（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是　　（填“交流4﹣6V”或“交流220V”）．‎ ‎（2）第一个遮光片通过光电门的速度大小为　　m/s，第二个遮光片通过光电门的速度大小为　　m/s．‎ ‎（3）小车做加速直线运动的加速度大小为　　m/s2．‎ ‎12．某学习小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律．‎ ‎（1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是　　（填选项前的字母）；‎ A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砝码盘和砝码质量的大小，使小车在砝码盘和砝码的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码盘和砝码，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砝码盘和砝码，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动 ‎（2）如图2是按正确实验步骤打出的一条纸带，打点计时器的电源频率为50Hz，可算出小车的加速度a=　　m/s2（计算结果保留三位有效数字）；‎ ‎（3）该小组同学在验证“合力一定时加速度与质量成反比”时，增减砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a﹣‎ 图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲．在处理数据时为避免图线发生弯曲的现象，该小组同学的应画出是　　．‎ A．a与的关系图线 B．a与（M+m）的关系图线 C．a与的关系图线 D．a与的关系图线．‎ ‎　‎ 三、计算或论述题 ‎13．质量为1kg的物块静止在水平台面上的坐标原点，地面与物块的动摩擦因数与位移的关系如图甲所示，现物块受拉力作用，由静止开始沿坐标轴向正方向运动，运动的v﹣t图象如图乙所示，第3s末恰好到达9m位置，取重力加速度g=10m/s2，求：‎ ‎（1）第3s内的加速度大小；‎ ‎（2）1.5s末时刻的拉力大小．‎ ‎14．2014年7月24日，受台风“麦德姆”影响，安徽多地暴雨，严重影响了道路交通安全．某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v1=40m/s，v2=25m/s，轿车在与货车距离s0=22m时才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车要经过s=160m才停下来．两车可视为质点．‎ ‎（1）若轿车刹车时货车以v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞？‎ ‎（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t0=2s收到信号后立即以加速度大小a2=2.5m/s2匀加速前进，通过计算分析两车会不会相撞？‎ ‎15．如图，固定斜面的顶端安装一定滑轮，左倾角α=53°，右斜面倾角θ=37°，一轻绳跨过定滑轮，两端分别与小物块P和质量为M的小物块Q连接．初始时刻两物块恰好处于静止状态，且离水平地面高度均为h，一切摩擦均不计，P、Q均可视为质点，重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，sin53°=0.8．‎ ‎（1）物块P、Q的质量之比为多大？‎ ‎（2）若将轻绳剪断后，之后两物块沿各自斜面下滑，求P、Q在斜面上运动的时间之比；‎ ‎（3）若用手按住Q不动，P的质量增加为原来的2倍，Q的质量为M，放手后，Q不会触及滑轮，P着地后将轻绳子剪断，求放手后Q运动到最高点所经历的时间t．‎ ‎16．如甲图所示，质量为M=4kg足够长的木板静止在光滑的水平面上，在木板的中点放一个质量m=4kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两物块开始均静止，从t=0时刻起铁块m受到水平向右，大小如图乙所示的拉力F的作用，F共作用时间为6s，（取g=10m/s2）求：‎ ‎（1）铁块和木板在前2s的加速度大小分别为多少？‎ ‎（2）铁块和木板相对静止前，运动的位移大小各为多少？‎ ‎（3）力F作用的最后2s内，铁块和木板的位移大小分别是多少？‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年全国名校百校大联考高三（上）月考物理试卷（一）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（每小题4分，共40分）‎ ‎1．如图所示，置于固定斜面上的两物体M、N保持静止，现用一垂直斜面向下的力F作用在物体N上，两物体仍处于静止状态，下列说法正确的是（　　）‎ A．M物体可能会受四个力的作用 B．力F增大时M、N之间的摩擦力增大 C．力F增大时M与斜面之间的摩擦力增大 D．力F增大到一定值时M可能沿斜面向上运动 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】分别隔离对N和M分析，结合共点力平衡分析受力情况，抓住N处于平衡，判断M、N间摩擦力的变化，抓住整体平衡，分析斜面与M之间摩擦力的变化．‎ ‎【解答】解：A、先对N受力分析，受重力、推力、支持力和向右的静摩擦力；再对M受力分析，受重力、压力、向左的静摩擦力、斜面体的支持力和平行斜面向上的静摩擦力，5个力，故A错误；‎ B、对N分析，当F增大，由于N处于平衡，则有f=Fcosθ，可知M、N间的摩擦力增大，故B正确．‎ C、对整体分析，整体在沿斜面方向上平衡有：f′=（M+m）gsinθ，可知M与斜面间的摩擦力不变，故C错误．‎ D、对整体受力分析，受重力、支持力、平行斜面的静摩擦力，根据平衡条件，静摩擦力与整体重力的下滑分力平衡；如果增加垂直斜面的推力F，整体受的静摩擦力不变，依然与整体重力的下滑分力平衡；故不论力F多大，M均不可能有沿斜面向上运动的趋势，故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎2．某一质点沿直线运动的速度与时间图象如图所示，表示t时间内的平均速度，则下列说法正确的是（　　）‎ A． =‎ B．＜‎ C．＞‎ D．和大小关系无法比较 ‎【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】将该运动与匀变速直线运动比较，分析位移关系，可得出平均速度与的关系．‎ ‎【解答】解：根据图象的面积表示位移，可知，该物体在t时间内的位移大于匀加速直线运动的位移，所以其平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，即＞．故C正确．‎ 故选：C ‎　‎ ‎3．如图所示，固定的倾角θ=37°的斜坡C上放有一个长方形木块A，它恰好能静止在斜坡上，某人把一正方形铁块B放在木板上，已知铁块与木板间的摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）‎ A．铁块能静止在木块上 B．铁块会匀速下滑 C．木块仍然能够静止 D．木块会加速下滑 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】先分析B受到的最大静摩擦力与重力的分力之间的大小关系，判断出B是否能静止，然后再方向A的受力，或A与B组成的整体的受力．‎ ‎【解答】解：A、B、对与铁块B设质量为m，受到的支持力：N=mgcosθ，最大静摩擦力：fm=μN=μmgcosθ=0.5mg×sin37°=0.4mg 铁块的重力沿斜面向下的分力：G1=mgsin37°=0.6mg＞fm．所以铁块将向下做加速运动．故AB错误；‎ C、开始时木块恰好能静止在斜坡上，设质量为M，则：Mgsinθ=μ0Mgcosθ，则：μ0=tanθ 木块在垂直于斜面的方向：N′=Mgcosθ+N=（M+m）gcosθ，‎ 木块受到的斜面的最大静摩擦力：fm′=μ0N′=（M+m）gsin37°=0.6（M+m）g 沿斜面的方向木块还受到铁块对它的向下的摩擦力，以及重力沿斜面向下的分力，其中：‎ Mgsin37°+fm=0.6Mg+0.4mg＜fm′‎ 即向下的两个力的和小于斜面对木块的最大静摩擦力，所以木块仍然能保持静止．故C正确，D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎4．如图，在水平地面上内壁光滑的车厢中两正对竖直面AB、CD间放有半球P和光滑均匀圆球Q，质量分别为m、M，当车向右做加速为a的匀速直线运动时，P、Q车厢三者相对静止，球心连线与水平方向的夹角为θ，则Q受到CD面的弹力FN和P受到AB面的弹力FN′分别是（　　）‎ A．FN=FN′=Mgcotθ B．FN=Mgcotθ﹣Ma，FN′=mgcotθ+Ma C．FN=mgcotθ﹣Ma，FN′=mgcotθ+ma D．FN=Mgcotθ﹣Ma，FN′=Mgcotθ+ma ‎【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】隔离光滑均匀圆球Q，对Q受力分析，根据平衡条件列式求解FN，对两球组成的整体进行受力分析，根据平衡条件列式求解即可．‎ ‎【解答】解：隔离光滑均匀圆球Q，对Q受力分析如图所示，可得 Mgcotθ﹣FN=Ma 解得：FN=Mgcotθ﹣Ma，‎ 对两球组成的整体有：‎ F′N﹣FN=（M+m）a 联立解得：F′N=Mgcotθ+ma 故选：D ‎　‎ ‎5．某运动员在进行跳水比赛中，以4m/s的初速度竖直向上跳出，先以加速度a1匀减速直线上升，测得0.4s末到达最高点，2s末到达水面，进入水面后以加速度a2匀减速直线下降，2.5s末的速度为v，3s末恰到最低点，取竖直向上的方向为正方向，则（　　）‎ A．a1=﹣10m/s2，a2=16m/s2，v=﹣8m/s B．a1=10m/s2，a2=16m/s2，v=﹣8m/s C．a1=﹣10m/s2，a2=16m/s2，v=﹣4m/s D．a1=10m/s2，a2=16m/s2，v=4m/s ‎【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】以4m/s的初速度竖直向上跳出，先以加速度a1匀减速直线上升，测得0.4s末到达最高点，速度为零，由速度时间关系求得加速度，并可得到入水时的速度，入水面后以加速度a2匀减速直线下降，3s末恰到最低点，速度为零，求减速的加速度，进而求得2.5s末的速度v．‎ ‎【解答】解：先以加速度a1匀减速直线上升，测得0.4s末到达最高点，速度为零，故速度a1为：；‎ ‎2s末的速度为：v2=v0+a1t2=4m/s﹣10×2m/s=﹣16m/s；‎ 加速度：‎ 跳出2.5s末的速度为：v4=v2+a2t4=﹣16m/s+16×0.5m/s=﹣8m/s．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，质量为M，倾角为θ的斜劈在水平面上以一定的初速度向右滑动的过程中，质量为m的光滑小球在斜面上恰好保持与斜劈相对静止，已知斜劈与地面的动摩擦因数是μ，则下列说法正确的是（　　）‎ A．小球与斜面间的压力是mgcosθ B．小球与斜面的加速度大小是gtanθ C．地面对斜劈的支持力一定大于（M+m）g D．地面与斜劈间的动摩擦因数是g（1+sinθcosθ）‎ ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】隔离对小球分析，根据牛顿第二定律求出小球的加速度，从而得出小球的加速度，根据平行四边形定则求出斜面对小球的支持力大小．对整体分析，求出地面的支持力，根据牛顿第二定律求出地面与斜劈间的动摩擦因数．‎ ‎【解答】解：A、光滑小球恰好保持与斜面相对静止，则有重力与斜面弹力的合力水平向左，根据平行四边形定则，小球合力F合 ‎=mgtanθ=ma，解得加速度a=gtanθ，根据平行四边形定则知，N=，故A错误，B正确．‎ C、由于在竖直方向上没有加速度，所以整体在竖直方向上合力为零，有F支持=（M+m）g，故C错误；‎ D、对整体分析，加速度a=μg，解得μ=tanθ，故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（　　）‎ A．aA=0 B．aA=‎ C．aB= D．aB=‎ ‎【考点】牛顿第二定律；胡克定律．‎ ‎【分析】在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变，再分别对A、B两个小球运用牛顿第二定律，即可求得加速度．‎ ‎【解答】解：在剪断绳子之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等．在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变仍为A的重力沿斜面上的分力．故A球的加速度为零；‎ 在剪断绳子之前，对B球进行受力分析，B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对B球进行受力分析，则B受到到重力、弹簧的向下拉力、支持力．所以根据牛顿第二定律得：‎ aB==g 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，地面上的物块在平行于地面的水平力F作用下匀速运动，在固定的倾角为37°的斜面上，用力F平行于斜面向上拉物块，物块恰能匀速下滑．若物块与水平和斜面的动摩擦因数相同，其中sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　）‎ A．物块与接触面的动摩擦因数为 B．在水平地面上的物体速度若增大，则力F要增大 C．斜面倾角增大到某一角度（小于90°）时，物体匀速下滑，则力F要比原来大 D．若F逆时针旋转一个较小夹角，要保持物体匀速下滑，则F要比原来小 ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】分别对在水平面和斜面上，运用共点力平衡，联立求出动摩擦因数的大小．动摩擦因数的大小与速度无关，匀速运动的速度增大，F不变．根据共点力平衡，判断F大小的变化．‎ ‎【解答】解：A、设物块质量为m，物体在水平面上匀速运动时有：F=μmg，在斜面上匀速下滑时有：mgsin30°=μmgcos30°+F，联立解得：．故A正确．‎ B、动摩擦因数的大小与速度无关，匀速运动的速度增大，F不变，故B错误．‎ C、物体在斜面上匀速下滑，mgsinα=μmgcosα+F，α从37°开始增大，则mgsinα增大，μmgcosα变小，则力F增大，故C正确．‎ D、若F逆时针旋转一个较小夹角θ，物体在斜面上匀速下滑，力变为F′，则有：mgsin37°=μ（mgcos37°﹣F′sinθ）+F′cosθ，可知F变大，故D错误．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎9．水平地面上与物体受到的水平拉力F作用，F随时间t变化的关系如图甲所示，物体速度v随时间t变化的关系如图乙所示，g=10m/s2，根据图中信息可以确定（　　）‎ A．物块的质量为1kg B．物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.7‎ C．物块在前3s内的平均速度为m/s D．0～1s内物块所受摩擦力2N ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】通过0﹣1s物体处于静止，根据匀加速直线运动的公式即可求出1﹣2s内以及2﹣3s内物体的加速度，通过牛顿第二定律求出物体的质量，以及求出动摩擦因数．由平均速度的公式求出物块在前3s内的平均速度，由共点力平衡求出物体在0﹣1s内受到的摩擦力．‎ ‎【解答】解：A、B、匀加速直线运动的加速度为：a1=，‎ 做减速运动时的加速度为： m/s2，‎ 根据牛顿第二定律得：F2﹣f=ma1，F3﹣f=ma2，‎ 联立得：m=0.25kg；f=2.25N 动摩擦因数：．故A错误，B错误；‎ C、物块在前3 s内的位移为：x=m，‎ 则平均速度的大小为： m/s．故C正确；‎ D、物体在0﹣1s内没有运动，说明处于平衡状态，则物体受到的摩擦力等于拉力的大小，即等于2N．故D正确．‎ 故选：CD ‎　‎ ‎10．如图，质量m=10kg的物块甲与质量为M=4kg长木板（足够长）乙一起在外力F的作用下向右做匀速运动，已知甲、乙之间动摩擦因数μ1=0.1，地面和长木板之间动摩擦因数μ2=0.2，则撤掉力F后（由于木板足够长，甲不会脱离木板），则下列说法错误的是（　　）‎ A．甲乙仍然相对静止，一起匀减速运动直至停止 B．在甲停止运动前，地面对乙的摩擦力大小始终不变 C．在甲停止运动前，乙的加速大小都是4.5m/s2‎ D．在乙停止运动前，甲的加速度大小始终为1m/s2‎ ‎【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】分别对甲和乙进行分析，明确摩擦力大小，则可明确二者各自的运动情况，即可求得各自的受力情况，由牛顿第二定律可求得加速度大小．‎ ‎【解答】解：A、假设甲乙仍然相对静止，则有：，而甲的最大加速度，所以假设不成立，甲乙会相对运动，故A错误；‎ BCD、得，‎ 由，得．‎ 比较甲乙的加速度大小可知，乙先相对地面静止，又由于，乙停下来后一直静止，而甲继续滑行；乙停止运动前，地面对乙的摩擦力，乙停止运动后，地面对乙的摩擦力，故BC错误，D正确；‎ 本题选错误的，故选：ABC ‎　‎ 二、实验题 ‎11．图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的．光电计时器像打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有档光片的小车从a、b间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间．某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，做了一个U型遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为L=5mm，将此U型遮光板装在小车上，让小车做匀速直线运动通过静止的光电计时器，实验时测得两次遮光时间分别为△t1=0.10s，△t2=0.05s，从第一遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间t=1s，则：‎ ‎（1）图乙是　电火花　（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是　交流220V　（填“交流4﹣6V”或“交流220V”）．‎ ‎（2）第一个遮光片通过光电门的速度大小为　0.05　m/s，第二个遮光片通过光电门的速度大小为　0.10　m/s．‎ ‎（3）小车做加速直线运动的加速度大小为　0.05　m/s2．‎ ‎【考点】测定匀变速直线运动的加速度．‎ ‎【分析】（1）根据电磁打点计时器和电火花打点计时器的不同点可以判断是哪种打点计时器，从而可以判断使用的电源的电压的大小；‎ ‎（2）根据平均速度的公式可以计算出遮光片的平均速度的大小，近似的认为是遮光片的速度；‎ ‎（3）根据加速度的定义式可以直接计算出加速度的大小．‎ ‎【解答】解：（1）图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流220V．‎ ‎（2）第一个遮光片通过光电门的速度大小为 v1==0.05m/s，‎ 第二个遮光片通过光电门的速度大小为 v2==0.10m/s．‎ ‎（3）根据加速度的定义式可得滑块的加速度a==0.05m/s2．‎ 故答案为：‎ ‎（1）电火花；交流220V；‎ ‎（2）0.05；0.10；‎ ‎（3）0.05‎ ‎　‎ ‎12．某学习小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律．‎ ‎（1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是　B　（填选项前的字母）；‎ A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砝码盘和砝码质量的大小，使小车在砝码盘和砝码的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码盘和砝码，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砝码盘和砝码，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动 ‎（2）如图2是按正确实验步骤打出的一条纸带，打点计时器的电源频率为50Hz，可算出小车的加速度a=　0.820　m/s2（计算结果保留三位有效数字）；‎ ‎（3）该小组同学在验证“合力一定时加速度与质量成反比”时，增减砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a﹣图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲．在处理数据时为避免图线发生弯曲的现象，该小组同学的应画出是　A　．‎ A．a与的关系图线 B．a与（M+m）的关系图线 C．a与的关系图线 D．a与的关系图线．‎ ‎【考点】验证牛顿第二运动定律．‎ ‎【分析】（1）车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应平衡摩擦力；‎ ‎（2）在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，说明任意两个技计数点之间的时间间隔为打点周期的5倍，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；‎ ‎（3）分别对小车和砝码盘列出牛顿第二定律方程，通过分析公式明确应画出的图象．‎ ‎【解答】解：（1）为了保证轻绳对小车的拉力等于小车所受的合力，应使轻绳与长木板平行，小车的重力沿斜面向下的分力刚好与小车下滑过程中所受的阻力平衡，为使轻绳中没有拉力，应撤去沙桶，不能撤去纸带；给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动即可判定；故选项B正确；‎ ‎（2）用逐差法计算，即a=m/s2=0.820m/s2；‎ ‎（3）当较大时，图线发生弯曲是因为没有满足M＞＞m造成的．沙桶（包括桶中的沙）与小车（包括车中的砝码）的加速度a大小相等，以沙桶、小车整体为研究对象，若牛顿第二定律成立，则有mg=（M+m）a，即mg一定的情况下，a与成正比，没有必要满足M＞＞m，避免了图线发生弯曲的现象．‎ 故答案为：（1）B；‎ ‎（2）0.820；‎ ‎（3）A．‎ ‎　‎ 三、计算或论述题 ‎13．质量为1kg的物块静止在水平台面上的坐标原点，地面与物块的动摩擦因数与位移的关系如图甲所示，现物块受拉力作用，由静止开始沿坐标轴向正方向运动，运动的v﹣t图象如图乙所示，第3s末恰好到达9m位置，取重力加速度g=10m/s2，求：‎ ‎（1）第3s内的加速度大小；‎ ‎（2）1.5s末时刻的拉力大小．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】（1）根据v﹣t图象的“面积”等于位移，求最大速度，再根据斜率等于加速度求解．‎ ‎（2）根据斜率等于加速度，求出1.5s时刻的加速度．根据位移分析动摩擦因数，再由牛顿第二定律求拉力的大小．‎ ‎【解答】解：（1）设物体的最大速度为v．‎ 根据“面积”表示位移，可得3s内的位移为 x=‎ 得 v==m/s=6m/s 第3s内的加速度为 a===﹣6m/s2；即加速度大小为6m/s2．‎ ‎（2）由图知，1.5s末时刻的速度为v′=4.5m/s ‎1.5s内物块的位移为 x′===3.375m 由图甲知，μ=0.2‎ ‎1.5s时刻的加速度为 a===3m/s2．‎ 根据牛顿第二定律得 ‎ F﹣μmg=ma 解得 F=m（μg+a）=1×（0.2×10+3）N=5N 答：‎ ‎（1）第3s内的加速度大小是6m/s2；‎ ‎（2）1.5s末时刻的拉力大小为5N．‎ ‎　‎ ‎14．2014年7月24日，受台风“麦德姆”影响，安徽多地暴雨，严重影响了道路交通安全．某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v1=40m/s，v2=25m/s，轿车在与货车距离s0=22m时才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车要经过s=160m才停下来．两车可视为质点．‎ ‎（1）若轿车刹车时货车以v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞？‎ ‎（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t0=2s收到信号后立即以加速度大小a2=2.5m/s2匀加速前进，通过计算分析两车会不会相撞？‎ ‎【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）匀减速追赶匀速，把握住速度相等时距离最小，是撞上与撞不上的临界条件，按照速度相等分别求出两车的位移比较即可．‎ ‎（2）两车的速度相等是临界条件，分别将两车的位移求解出来，第二次前车的运动状态与第一次不一样，先匀速后加速，比较这两个位移之间的关系即可．‎ ‎【解答】解：（1）轿车经过s=160m才停下来的过程，由υ12=2a1s得：轿车刹车过程的加速度大小：a1=5m/s2．‎ 假设恰好不相撞时两车的速度相等，即：υ1﹣a1t1=υ2‎ 得：t1==3s．‎ 轿车前进的距离：s1=t1=97.5m 货车前进的距离：s2=υ2t1=75m，因为：s1﹣s2=22.5m＞s0，即：两车会相撞．‎ ‎（2）假设两车的速度相等，即：υ1﹣a1t=υ2+a2（t﹣t0）‎ 轿车前进的距离：s1′=υ1t﹣a1t2‎ 货车前进的距离：s2′=υ2t0+υ2（t﹣t0）+a2（t﹣t0）2‎ 解得：s1′=m，s2′=m，因为：s1′﹣s2′=21.7m＜s0，两车不会相撞．‎ 答：（1）若轿车刹车时货车以v2匀速行驶，两车会相撞．‎ ‎（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t0=2s收到信号兵立即以加速度大小a2=2.5m/s2匀速前进，两车不会相撞．‎ ‎　‎ ‎15．如图，固定斜面的顶端安装一定滑轮，左倾角α=53°，右斜面倾角θ=37°，一轻绳跨过定滑轮，两端分别与小物块P和质量为M的小物块Q连接．初始时刻两物块恰好处于静止状态，且离水平地面高度均为h，一切摩擦均不计，P、Q均可视为质点，重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，sin53°=0.8．‎ ‎（1）物块P、Q的质量之比为多大？‎ ‎（2）若将轻绳剪断后，之后两物块沿各自斜面下滑，求P、Q在斜面上运动的时间之比；‎ ‎（3）若用手按住Q不动，P的质量增加为原来的2倍，Q的质量为M，放手后，Q不会触及滑轮，P着地后将轻绳子剪断，求放手后Q运动到最高点所经历的时间t．‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）两物块受力平衡，各自的重力平行斜面方向的分力相等；‎ ‎（2）先根据牛顿第二定律求解加速度之比，再根据位移公式求解时间之比；‎ ‎（3）对两个物体分别受力分析，根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据运动学公式列式求解．‎ ‎【解答】解：（1）设P的质量为m．轻绳剪断前，两物块受力平衡，有：‎ mgsinα=Mgsinθ 得物块P、Q的质量之比为：‎ ‎==‎ ‎（2）轻绳剪断后，两物块在各自斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，设P、Q在斜面上运动的时间分别为t1、t2，加速度分别为a1、a2，则：‎ ‎=a1t12‎ ‎=a2t22‎ 根据牛顿第二定律有：‎ a1==gsinα a2==gsinθ 得： ==‎ ‎（3）放手后，P沿斜面向下运动，Q先沿斜面向上运动，根据牛顿第二定律，对P，有：‎ ‎2mgsinα﹣T=2ma 对Q，有：‎ T﹣Mgsinθ=Ma 解得：‎ a=g 对Q有：‎ υ2=2a•‎ 得：υ=‎ 而υ=at3，υ=a2t4‎ 得：t=t3+t4==‎ 答：（1）物块P、Q的质量之比为3：4；‎ ‎（2）若将轻绳剪断后，之后两物块沿各自斜面下滑，P、Q在斜面上运动的时间之比为3：4；‎ ‎（3）放手后Q运动到最高点所经历的时间t为．‎ ‎　‎ ‎16．如甲图所示，质量为M=4kg足够长的木板静止在光滑的水平面上，在木板的中点放一个质量m=4kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两物块开始均静止，从t=0时刻起铁块m受到水平向右，大小如图乙所示的拉力F的作用，F共作用时间为6s，（取g=10m/s2）求：‎ ‎（1）铁块和木板在前2s的加速度大小分别为多少？‎ ‎（2）铁块和木板相对静止前，运动的位移大小各为多少？‎ ‎（3）力F作用的最后2s内，铁块和木板的位移大小分别是多少？‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）分别对两物体受力分析，由牛顿第二定律可求得两物体的加速度；‎ ‎（2）分析两物体的运动过程，求出速度相等的时间；再则由位移公式可求得总位移；‎ ‎（3）利用牛顿第二定律求的加速度，在利用运动学公式求的位移 ‎【解答】解：（1）前2s，对铁块m：F﹣μmg=ma1，代入数据解得：a1=3m/s2‎ 对M：μmg=Ma2，代入数据解得：a2=2m/s2‎ ‎（2）2s内m的位移为 M的位移为 ‎2s后，对m，F′﹣μmg=ma′1，代入数据，匀加速；‎ 对M，μmg=Ma′2带入数据解得，匀加速；‎ 设在经过t0时间两物体速度相同为V，则V=v1+a′1t0=v2+a′2t0‎ 解得t0=2s，V=8m/s 在t0内铁块m的位移为 所以铁块和板相对静止前，铁块运动位移为x铁块=x1+x′1=20m 木板M的位移 所以铁块和板相对静止前，木板运动位移为x木板=x2+x′2=16m ‎（3）最后2s铁块和木板相对静止，一起以初速度V=8m/s做匀速运动，对铁块和木板整体分析 F=（M+m）a a=‎ 两者的位移为m=19m 答：（1）铁块和木板在前2s的加速度大小分别为3m/s2，2m/s2‎ ‎（2）铁块和木板相对静止前，运动的位移大小各为20m，16m ‎（3）力F作用的最后2s内，铁块和木板的位移大小分别是19m，19m ‎　‎ ‎2017年4月13日