湖南省衡阳市衡阳五中2017届高三（上）月考物理试卷（10月份）（解析版）

湖南省衡阳市衡阳五中2017届高三（上）月考物理试卷（10月份）（解析版）

‎2016-2017学年湖南省衡阳市衡阳五中高三（上）月考物理试卷（10月份）‎ ‎　‎ 一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）‎ ‎1．如图所示，用长为l的绳子一端系着一个质量为m的小球，另一端固定在O点，拉小球至A点，此时绳偏离竖直方向θ，松手后小球经过最低点时的速率为（　　）（空气阻力不计）‎ A．B．C．D．‎ ‎2．如图所示，铁板AB与水平地面间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁块B端使θ角增加（始终小于90°）的过程中，磁铁始终相对铁板静止．则下列说法正确的是（　　）‎ A．磁铁所受合外力逐渐减小B．磁铁始终受到三个力的作用 C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大 ‎3．如图所示，用同样的力F拉同一物体，在甲（光滑水平面）、乙（粗糙水平面）、丙（光滑斜面）、丁（粗糙斜面）上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是（　　）‎ A．甲中做功最少B．丁中做功最多C．做功一样多D．无法比较 ‎4．人推着一辆自行车在水平道路上前进，自行车受到的力中做正功的是（　　）‎ A．重力B．摩擦力C．支持力D．人的推力 ‎5．如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速度v0竖直向下运动．物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中，绳中拉力对物体做的功为（　　）‎ A． mv02B．mv02C． mv02D． mv02‎ ‎6．如图所示，在原来静止的木箱内的水平底面上放着物体A，A被一伸长的弹簧（弹簧轴线沿水平方向）拉住而静止，在以后的运动中发现物体A被向右拉动了，则木箱的运动情况可能是（　　）‎ A．加速下降B．加速上升C．匀速向右运动D．加速向左运动 ‎7．如图所示，一人用200N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重600N的物体，则绳子对物体的拉力Fr和物体所受地面的支持力FN（　　）‎ A．Fr=200N，FN=400NB．Fr=600N，FN=200N C．Fr=200N，FN=200ND．Fr=400N，FN=200N ‎8．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小．图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中你认为正确的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎9．汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5m/s2，那么开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移大小之比为（　　）‎ A．1：4B．3：5C．3：4D．5：9‎ ‎10．蹦床运动可简化为一个小球落到竖直放置轻弹簧上的运动，如图甲所示．质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．以小球刚开始下落计时，以竖直向下为正方向，小球的速度v随时间t变化的图线如图乙所示．图线中的OA段为直线，与曲线ABCD相切于A点．不考虑空气阻力，则关于小球的运动过程，下列说法中正确的是（　　）‎ A．下落h高度时小球速度最大 B．小球在t4时刻所受弹簧弹力大于2mg C．t2﹣t1＞t3﹣t2‎ D．球在t1到t4的时间内重力势能减小量大于弹簧弹性势能的增加量 ‎11．一物块在水平外力F的作用下沿水平面做直线运动，其运动的v﹣t图象如图所示．设0～tl、tl～t2、t2以后F的大小分别为F1、F2、F3，关于这三个力的大小关系，下列说法正确的是（　　）‎ A．F1=F2=F3B．F1=F3＜F2C．F1＜F2＜F3D．F1＜F3＜F2‎ ‎12．据报道，一个国际研究小组借助于智利的天文望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示．假设此双星系统中体积较小的成员能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质，达到质量转移的目的，在演变过程中两者球心之间的距离保持不变，双星平均密度可视为相同．则在最初演变的过程中（　　）‎ A．它们做圆周运动的万有引力保持不变 B．它们做圆周运动的角速度不断变小 C．体积较大的星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变大 D．体积较大的星体圆周运动轨迹的半径变小，线速度变大 ‎　‎ 二、实验题 ‎13．如图，在“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带上，从O点开始记录几个计数点，依次编为1、2、3、4、5、6，这些相邻的计数点之间还有四个点未画出（打点计时器的电源频率是50Hz），测得s1=1.22cm，s2=2.00cm，s3=2.78cm，s4=3.62cm，s5=4.40cm，s6=5.18cm．．试根据纸带求解以下问题：‎ ‎（1）接通电源与让释放纸带，这两个操作的先后顺序应当是　　‎ A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带的同时接通电源 D．先接通电源或先释放纸带都可以 ‎（2）电火花计时器所使用的电源电压是　　V ‎（3）与小车相连的是纸带的　　端（选填“左”或“右”）；‎ ‎（4）两相邻计数点间的时间间隔T=　　s；‎ ‎（5）A点处瞬时速度的大小vA=　　m/s；‎ ‎（6）利用逐差法求小车运动加速度的表达式为：　　；（请用S1、S2、…、S6和T来表示）‎ ‎（7）求出的加速度的大小为：a=　　m/s2．（保留两位有效数字）‎ ‎　‎ 三、计算题 ‎14．在大风的情况下，一小球m自A点竖直向上抛出，其运动轨迹如图所示．小球运动轨迹上A、B两点在同一水平线上，M点为轨迹的最高点．若风力的大小恒定、方向水平向右，小球抛出时的动能为4J，在M点时它的动能为2J，不计其它的阻力．求：‎ ‎（1）小球水平位移S1与S2的比值 ‎（2）小球所受风力F与重力G的比（结果可用根式表示）‎ ‎（3）小球落回到B点时重力的瞬时功率P的表达式．‎ ‎15．高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象，现利用这种照相机对某款家用汽车的加速性能进行研究．如图为汽车做匀加速直线运动时的三次曝光照片，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s，已知该汽车的质量为2000kg，额定功率为90kW，假设汽车运动过程中所受的阻力恒为1500N．‎ ‎（1）试利用上图，求该汽车的加速度；‎ ‎（2）求汽车所能达到的最大速度是多大？‎ ‎（3）若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？‎ ‎16．某物体沿一条直线运动：‎ ‎（1）若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度．‎ ‎（2）若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度又是多少？‎ ‎17．有一个用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg，电路电压为120V，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A，求：‎ ‎（1）电动机线圈的电阻R等于多少．‎ ‎（2）电动机对该重物的最大提升速度是多少．‎ ‎（3）若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大，电动机消耗的电功率又为多大．（取g=10m/s2）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年湖南省衡阳市衡阳五中高三（上）月考物理试卷（10月份）‎ 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．如图所示，用长为l的绳子一端系着一个质量为m的小球，另一端固定在O点，拉小球至A点，此时绳偏离竖直方向θ，松手后小球经过最低点时的速率为（　　）（空气阻力不计）‎ A．B．C．D．‎ ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【分析】小球摆动过程中，受到重力和拉力；只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解即可 ‎【解答】解：小球从A到最低点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故有：mgL（1﹣cosθ）=‎ 解得：v=‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，铁板AB与水平地面间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁块B端使θ角增加（始终小于90°）的过程中，磁铁始终相对铁板静止．则下列说法正确的是（　　）‎ A．磁铁所受合外力逐渐减小B．磁铁始终受到三个力的作用 C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】对铁块受力分析，受重力、磁力支持力和摩擦力，根据平衡条件列式求解出支持力和摩擦力的表达式后分析．‎ ‎【解答】解：对铁块受力分析，受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力f，如图 由于始终平衡，故合力为零，故A错误B错误；‎ 根据平衡条件，有：‎ mgsinθ﹣f=0‎ F﹣mgcosθ﹣N=0‎ 解得：‎ f=mgsinθ N=F﹣mgcosθ 由于θ不断变大，故f不断变大，N不断变大，故C错误，D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，用同样的力F拉同一物体，在甲（光滑水平面）、乙（粗糙水平面）、丙（光滑斜面）、丁（粗糙斜面）上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是（　　）‎ A．甲中做功最少B．丁中做功最多C．做功一样多D．无法比较 ‎【考点】功的计算．‎ ‎【分析】通过功的公式W=Fscosθ去比较做功的大小．‎ ‎【解答】解：四种情况拉力相同，位移相同，拉力与位移同向，所以做功一样多．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎4．人推着一辆自行车在水平道路上前进，自行车受到的力中做正功的是（　　）‎ A．重力B．摩擦力C．支持力D．人的推力 ‎【考点】功的计算．‎ ‎【分析】分析自行车在运动中受力情况，根据功的公式判定做功情况．‎ ‎【解答】解：人推着自行车前进时，自行车受重力、支持力、人的推力及摩擦力的作用；‎ 重力和支持力与运动方向相互垂直，不做功；由于是人的推动才使自行车前进，则自行车受到的摩擦力均向后；故摩擦力做负功；‎ 只有人的推力与运动方向相同，推力做正功；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速度v0竖直向下运动．物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中，绳中拉力对物体做的功为（　　）‎ A． mv02B．mv02C． mv02D． mv02‎ ‎【考点】功的计算．‎ ‎【分析】由于力F做匀速运动，将物体的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，根据沿绳子方向的运动速度和平行四边形定则求解物体的速度，再运用动能定理求解．‎ ‎【解答】解：一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速度v0竖直向下运动．‎ 将物体的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，‎ 则由三角函数可解得：运动到绳与水平方向夹角α=45°时物体的速度v==v0‎ 物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中，物体只受绳子拉力做功，‎ 运用动能定理得 W=mv2﹣0=mv02．‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，在原来静止的木箱内的水平底面上放着物体A，A被一伸长的弹簧（弹簧轴线沿水平方向）拉住而静止，在以后的运动中发现物体A被向右拉动了，则木箱的运动情况可能是（　　）‎ A．加速下降B．加速上升C．匀速向右运动D．加速向左运动 ‎【考点】超重和失重．‎ ‎【分析】对物体进行受力分析，可知物体在水平方向受弹力及摩擦力，只有摩擦力减小时物体才会向右运动，分析升降机的运动情况可得出摩擦力的变化是否符合题意．‎ ‎【解答】解：A、加速下降，升降机有向下的加速度，失重，物体对地板的正压力减小；这时的最大静摩擦力小于电梯静止时的静摩擦力，而弹簧的弹力又未改变，故在这种情况下A可能被拉向右方；故A正确；‎ B、加速上升物体具有向上的加速度，超重，增大了物体与地板间的最大静摩擦力，弹簧不会拉向右方，故B错误；‎ C、匀速向右运动时，物体对地面的压力不变；故物体不会产生运动；故C错误；‎ D、加速向左运动时，物体由于惯性的作用相对于木箱会有向右的运动趋势；故D正确；‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，一人用200N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重600N的物体，则绳子对物体的拉力Fr和物体所受地面的支持力FN（　　）‎ A．Fr=200N，FN=400NB．Fr=600N，FN=200N C．Fr=200N，FN=200ND．Fr=400N，FN=200N ‎【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】用200N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重600N的物体，人和物体都处于静止状态，以人为研究对象，分析受力，由平衡条件求出地面对人的支持力．‎ ‎【解答】解：人用200N的力拉绳子，所以绳子对物体的拉力是200N；‎ 以物体为研究对象，物体受到重力、向上的拉力和地面的支持力，拉力等于200N，重力等于600N，由平衡条件得 地面对物体的支持力FN=G﹣F=600N﹣200N=400N；‎ 故选：A ‎　‎ ‎8．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小．图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中你认为正确的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎【考点】物体做曲线运动的条件．‎ ‎【分析】汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的．‎ ‎【解答】解：‎ 汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ABD错误，选项C正确．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎9．汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5m/s2，那么开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移大小之比为（　　）‎ A．1：4B．3：5C．3：4D．5：9‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】先求出汽车刹车到停止的时间，因为汽车速度为零后不再运动，然后根据匀变速直线运动的位移时间公式求出刹车后的位移．‎ ‎【解答】解：汽车刹车到停止的时间：t0=＞2s 所以2s内的位移：x1=v0t1+at12=20×2﹣×5×22m=30m．‎ 而6s＞4s，4s后汽车停止运动，所以6s内的位移等于4s内的位移 x2=v0t0+=20×4﹣×5×42m=40m 则：．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎10．蹦床运动可简化为一个小球落到竖直放置轻弹簧上的运动，如图甲所示．质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．以小球刚开始下落计时，以竖直向下为正方向，小球的速度v随时间t变化的图线如图乙所示．图线中的OA段为直线，与曲线ABCD相切于A点．不考虑空气阻力，则关于小球的运动过程，下列说法中正确的是（　　）‎ A．下落h高度时小球速度最大 B．小球在t4时刻所受弹簧弹力大于2mg C．t2﹣t1＞t3﹣t2‎ D．球在t1到t4的时间内重力势能减小量大于弹簧弹性势能的增加量 ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【分析】分清小球的运动形式，OA过程是自由落体，A的坐标就是自由下落的高度，此时的加速度也就是自由落体加速度；AB过程，重力大于弹簧的弹力，小球做变加速直线运动，加速度小于g．B点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为零，加速度也就为零；C点的速度与A点相同，D点时速度减为零，弹簧被压缩到最低点，弹簧的弹力最大．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，A是下降h高度时的位置，而AB过程，重力大于弹簧的弹力，小球做变加速直线运动，加速度小于g．B点是速度最大的地方，故A错误；‎ B、由C中知C点与A点是对称的点，由A点到B点的弹簧长度变化，由对称性得由B到C的弹簧长度再变化，故到达D点时形变量要大于2，所以弹力大于2mg，故B正确；‎ D、小球在B点时，a=0，即mg=k△xB，AB过程，合外力：F合=mg﹣k△x=k（△xB﹣△x）=kx球B，x球B为球所处位置到平衡位置B的距离，同理可得BC过程也满足上述关系，故小球在AC之间做简谐运动，故t2﹣t1=t3﹣t2，故C错误；‎ D、小球在t1时刻具有动能和重力势能，t4时刻具有弹性势能，根据能量关系，从t1到t4的时间内重力势能减小量与在t1时刻具有动能之和等于t4时刻弹簧弹性势能的增加量，故小球在t1到t4的时间内重力势能减小量小于弹簧弹性势能的增加量，故D错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎11．一物块在水平外力F的作用下沿水平面做直线运动，其运动的v﹣t图象如图所示．设0～tl、tl～t2、t2以后F的大小分别为F1、F2、F3，关于这三个力的大小关系，下列说法正确的是（　　）‎ A．F1=F2=F3B．F1=F3＜F2C．F1＜F2＜F3D．F1＜F3＜F2‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】根据图象得到物体各个时间段的运动规律，然后根据牛顿第二定律列式分析．‎ ‎【解答】解：0～tl时间段，物体匀速运动，故拉力等于摩擦力，即F1=f；‎ tl～t2时间段，物体加速运动，根据牛顿第二定律，有F2﹣f=ma；‎ t2以后的时间段，物体重新匀速运动，故拉力等于摩擦力，即F3=f；‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎12．据报道，一个国际研究小组借助于智利的天文望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示．假设此双星系统中体积较小的成员能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质，达到质量转移的目的，在演变过程中两者球心之间的距离保持不变，双星平均密度可视为相同．则在最初演变的过程中（　　）‎ A．它们做圆周运动的万有引力保持不变 B．它们做圆周运动的角速度不断变小 C．体积较大的星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变大 D．体积较大的星体圆周运动轨迹的半径变小，线速度变大 ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】双星绕两者连线的一点做匀速圆周运动，由相互之间万有引力提供向心力，根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力进行分析．‎ ‎【解答】解：A、设体积较小的星体质量为m1，轨道半径为r1，体积大的星体质量为m2，轨道半径为r2．双星间的距离为L．转移的质量为△m．‎ 万有引力：F=，结合二项式定理可知，二者的质量越接近，万有引力越大．故A错误；‎ B、对m1：G=（m1+△m）ω2r1 ①‎ 对m2：G=（m2﹣△m）ω2r2 ②‎ 由①②得：ω=，总质量m1+m2不变，两者距离L不变，则角速度ω不变．‎ 由②得：ω2r2=，ω、L、m1均不变，△m增大，则r2 增大，即体积较大星体圆周运动轨迹半径变大．‎ 由v=ωr2得线速度v也增大．故C正确．BD错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ 二、实验题 ‎13．如图，在“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带上，从O点开始记录几个计数点，依次编为1、2、3、4、5、6，这些相邻的计数点之间还有四个点未画出（打点计时器的电源频率是50Hz），测得s1=1.22cm，s2=2.00cm，s3=2.78cm，s4=3.62cm，s5=4.40cm，s6=5.18cm．．试根据纸带求解以下问题：‎ ‎（1）接通电源与让释放纸带，这两个操作的先后顺序应当是　A　‎ A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带的同时接通电源 D．先接通电源或先释放纸带都可以 ‎（2）电火花计时器所使用的电源电压是　220　V ‎（3）与小车相连的是纸带的　左　端（选填“左”或“右”）；‎ ‎（4）两相邻计数点间的时间间隔T=　0.1　s；‎ ‎（5）A点处瞬时速度的大小vA=　0.32　m/s；‎ ‎（6）利用逐差法求小车运动加速度的表达式为：　a=　；（请用S1、S2、…、S6和T来表示）‎ ‎（7）求出的加速度的大小为：a=　0.80　m/s2．（保留两位有效数字）‎ ‎【考点】测定匀变速直线运动的加速度．‎ ‎【分析】打点计时器使用的是交流电源，实验操作中应先接通电源后释放纸带．‎ 根据相邻的相等时间间隔位移大小变化，从而来判断小车与纸带相连端．‎ 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．‎ ‎【解答】解：（1）先接通电源，后释放纸带，以便纸带能充分运用，故A正确，BCD错误；‎ ‎（2）电火花计时器所使用的电源电压是220V交流电；‎ ‎（3）如果小车做匀加速运动，则相对时间间隔内，位移越来越大，所以纸带的左端与小车相连；‎ ‎（4）纸带上每打5个点取一个作为计数点，则T=0.1s，‎ ‎（5）利用匀变速直线运动的推论得：‎ vA===0.32m/s；‎ ‎（6、7）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，‎ 得：s4﹣s1=3a1T2‎ ‎ s5﹣s2=3a2T2‎ ‎ s6﹣s3=3a3T2‎ 为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值 得：a=（a1+a2+a3）‎ 即小车运动的加速度计算表达式为：a=‎ 代入数据得：a==0.80m/s2‎ 故答案为：（1）A，（2）220；（3）左；（4）0.1，（5）0.32；（6）a=；（7）0.80．‎ ‎　‎ 三、计算题 ‎14．在大风的情况下，一小球m自A点竖直向上抛出，其运动轨迹如图所示．小球运动轨迹上A、B两点在同一水平线上，M点为轨迹的最高点．若风力的大小恒定、方向水平向右，小球抛出时的动能为4J，在M点时它的动能为2J，不计其它的阻力．求：‎ ‎（1）小球水平位移S1与S2的比值 ‎（2）小球所受风力F与重力G的比（结果可用根式表示）‎ ‎（3）小球落回到B点时重力的瞬时功率P的表达式．‎ ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；运动的合成和分解．‎ ‎【分析】（1）小球在竖直方向上做竖直上抛运动，根据对称性可知从A点至M点和从M点至B点的时间t相等．小球在水平方向上做初速为零的匀加速运动，由运动学公式位移公式，运用比例法求出x1与x2之比；‎ ‎（2）对小球的运动过程分析，根据水平方向和竖直方向的运动，利用牛顿第二定律及运动学公式可求得两力的比值；‎ ‎（3）根据竖直上抛运动的对称性，得到小球到达B点时竖直速度，再求重力的瞬时功率P．‎ ‎【解答】解：（1）因小球竖直方向做竖直上抛运动，Y方向上升和下落时间相等，即A→M和M→B的时间相等．‎ 在水平方向，小球做初速度为零的匀加速运动，根据S=at2有：‎ S1=at2‎ S2=a（2t）2﹣S1‎ 由上两式得 S1：S2=1：3‎ ‎（2）A→M的过程，在水平方向有：‎ vM=axt=t 竖直方向有：vA=ayt=t ‎ 由mvM2： mvA2=2：4‎ 由上三式得 =， =‎ ‎（3）根据上抛运动的对称性，B点竖直速度大小等于vA′=vA 由题 ‎ 小球落回到B点时重力的瞬时功率为：P=mgvA′‎ 由上得：P=（W）‎ 答：（1）小球水平位移S1与S2的比值是1：3．‎ ‎（2）小球所受风力F与重力G的比是：2．‎ ‎（3）小球落回到B点时重力的瞬时功率P的表达式为P=（W）．‎ ‎　‎ ‎15．高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象，现利用这种照相机对某款家用汽车的加速性能进行研究．如图为汽车做匀加速直线运动时的三次曝光照片，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s，已知该汽车的质量为2000kg，额定功率为90kW，假设汽车运动过程中所受的阻力恒为1500N．‎ ‎（1）试利用上图，求该汽车的加速度；‎ ‎（2）求汽车所能达到的最大速度是多大？‎ ‎（3）若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？‎ ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的速度与位移的关系．‎ ‎【分析】（1）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出汽车的加速度大小．‎ ‎（2）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据阻力的大小得出牵引力的大小，从而根据P=Fv求出最大速度的大小．‎ ‎（3）先求出匀加速运动的最大速度，再根据v=at求解时间．‎ ‎【解答】解：（1）由运动学公式得：‎ ‎（2）当达到最大速度时，汽车做匀速运动，F=f=1500N，‎ 由P=F•vm得：‎ ‎（3）由牛顿第二定律得：F=ma+f=4500 N 由功率关系为：‎ 由v1=at得：‎ 答：（1）该汽车的加速度为1.6m/s2；‎ ‎（2）汽车所能达到的最大速度是60m/s；‎ ‎（3）匀加速运动状态最多能保持12.5s时间．‎ ‎　‎ ‎16．某物体沿一条直线运动：‎ ‎（1）若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度．‎ ‎（2）若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度又是多少？‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度．‎ ‎【分析】根据速度公式求出物体在前一半时间和后一半时间的位移，得出全程的位移，再利用总位移除以总时间求全程的平均速度；‎ 根据速度公式求出物体在前一半位移和后一半位移的运动时间，得出全程用的时间，再利用总位移除以总时间求全程的平均速度；‎ ‎【解答】解：（1）设物体前一半时间的位移为S1，后一半时间的位移为S2，全程用时为T 则 则全程的平均速度为： =‎ 联立解得： =‎ ‎（2）设物体前一半位移所用时间为T1′，后一半位移用时T2′，全程位移为S 根据运动学公式，有：T1′=‎ 则全程的平均速度： =‎ 联立解得： =‎ 答：（1）若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，全程的平均速度为．‎ ‎（2）若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度为 ‎　‎ ‎17．有一个用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg，电路电压为120V，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A，求：‎ ‎（1）电动机线圈的电阻R等于多少．‎ ‎（2）电动机对该重物的最大提升速度是多少．‎ ‎（3）若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大，电动机消耗的电功率又为多大．（取g=10m/s2）‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．‎ ‎【分析】（1）电动机的电功率P电=UI，发热功率P热=I2R，输出的机械功率P机=mgv，根据能量守恒P电=P热+P机求解电阻R．‎ ‎（2）根据P电=P热+P机，结合数学知识求出P机的最大值，再根据P机max=mgvmax求得最大速度；‎ ‎（3）若因故障电动机不能转动，电动机电路是纯电阻电路，欧姆定律成立，由欧姆定律求出电流，再求电功率．‎ ‎【解答】解：（1）电动机提升重物时，根据能量守恒定律得P电=P热+P机，即：UI=I2R+mgv ‎ 解得：R==6Ω ‎（2）根据P电=P热+P机，得：P机=P电﹣P热=UI﹣I2R=﹣R（I﹣）2+‎ 当I=时，P机有最大值，‎ 即I=时，P机max=‎ 根据P机max=mgvmax得：vmax==1.2m/s；‎ ‎（3）若因故障电动机不能转动，则由欧姆定律得通过电动机线圈的电流为：I′==20A ‎ 电动机消耗的电功率为：P电′=I′2R=2400W 答：（1）、电动机线圈的电阻R等于6Ω；‎ ‎（2）、电动机对该重物的最大提升速度是1.2m/s；‎ ‎（3）若因故障电动机不能转动，这时通过电动机线圈的电流为20A，电动机消耗的电功率为2400W．‎ ‎　‎ ‎2016年12月2日