广东省中山一中2017届高三（上）第二次统测物理试题（解析版）

广东省中山一中2017届高三（上）第二次统测物理试题（解析版）

‎2016-2017学年广东省中山一中高三（上）第二次统测物理试题 ‎　‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．‎ ‎1．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g值归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，此方法能将g值测得很准．具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中的O点向上抛小球，从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为T2；小球在运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1．由T1、T2和H的值可求得g等于（　　）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎2．在有雾霾的早晨，一辆小汽车以25m/s的速度行驶在平直高速公路上，突然发现正前方50m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，司机紧急刹车后小汽车做匀减速直线运动，在前1.5s内的v﹣t图象如图所示，则（　　）‎ A．由于刹车及时，两车不会相撞 B．在t=3.5s时两车会相撞 C．第3s末小汽车的速度会减到10m/s D．两车最近距离为30m ‎3．如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态．滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是（　　）‎ A．物体A的高度升高，θ角变大 B．物体A的高度降低，θ角变小 C．物体A的高度升高，θ角不变 D．物体A的高度不变，θ角变小 ‎4．如图所示，小车上有一直立木板，木板上方有一槽，槽内固定一定滑轮，跨过定滑轮的轻绳一端系一重球，另一端系在轻质弹簧测力计上，弹簧测力计固定在小车上，开始时小车处于静止状态，轻绳竖直且重球恰好紧挨直立木板，假设重球和小车始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）‎ A．若小车匀加速向右运动，弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变 B．若小车匀加速向左运动，弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变 C．若小车匀加速向右运动，弹簧测力计读数变大，小车对地面压力变小 D．若小车匀加速向左运动，弹簧测力计读数变大，小车对地面压力不变 ‎5．细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示．（已知cos53°=0.6，sin 53°=0.8）以下说法正确的是（　　）‎ A．小球静止时弹簧的弹力大小为mg B．小球静止时细绳的拉力大小为mg C．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g D．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g ‎6．如图所示，木块A在足够长的粗糙斜面上匀速下滑，要使A停止运动，下列方法可行的是（　　） ‎ A．增大斜面的倾角 B．对木块A施加一个垂直于斜面的力 C．对木块A施加一个竖直向下的力 D．在木块A上再叠放一个重物 ‎7．一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体以后的运动情况是（　　）‎ A．物体做匀变速曲线运动 B．物体做变加速曲线运动 C．物体沿F1的方向做匀加速直线运动 D．物体做直线运动 ‎8．如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示．由图可以判断（　　）‎ A．图线与纵轴的交点M的值aM=﹣‎ B．图线与横轴的交点N的值TN=mg C．图线的斜率等于物体的质量m D．以上答案都不对 ‎9．如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向．图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹．小球a从（0，2L）抛出，落在（2L，0）处；小球b、c从（L，0）抛出，分别落在（2L，0）和（L，0）处．不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A．a和b初速度相同 B．b和c运动时间相同 C．b的初速度是c的两倍 D．a运动时间是b的两倍 ‎10．如图所示，足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度为h=0.45m．一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）‎ A．若v=1m/s，则小物块能回到A点 B．若v=3m/s，则小物块能回到A点 C．若v=5m/s，则小物块能回到A点 D．若v=5m/s，则小物块能回到比A点更高的位置 ‎11．用同种材料制成倾角为30°的斜面和长水平面，斜面长2.4m且固定，一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑，当v0=2m/s时，经过0.8s后小物块停在斜面上．多次改变v0的大小，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，作出t﹣v0图象，如图所示，则下列说法中正确的是（g=10m/s2）（　　）‎ A．小物块在斜面上运动时加速度大小为2.5 m/s2‎ B．小物块在斜面上运动时加速度大小为0.4 m/s2‎ C．小物块与该种材料间的动摩擦因数为 D．由图可推断若小物块初速度继续增大，小物块的运动时间也随速度均匀增大 ‎12．如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同．先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，A、B两木块间的拉力分别为T1、T2，则（　　）‎ A．F1≠F2 B．F1=F2 C．T1＜T2 D．T1＞T2‎ ‎　‎ 二、非选择题：本题共6小题．按题目要求作答．计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不得分．有数值计算的题，结果必须写明单位．‎ ‎13．在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤．‎ ‎（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：‎ 弹力F（N）‎ ‎0.50‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎2.00‎ ‎2.50‎ ‎3.00‎ ‎3.50‎ 伸长量x（10﹣2 m）‎ ‎0.74‎ ‎1.80‎ ‎2.80‎ ‎3.72‎ ‎4.60‎ ‎5.58‎ ‎6.42‎ 根据表中数据在如图1中作出F﹣x图象并求得该弹簧的劲度系数k=　　N/m；（保留两位有效数字）‎ ‎（2）某次实验中，弹簧秤的指针位置如图2所示，其读数为　　N；同时利用（1）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在图3中画出这两个共点力的合力F合；‎ ‎（3）由图得到F合=　　N．（保留两位有效数字）‎ ‎14．图1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研究“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，获得带有点迹的纸带，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，在坐标纸上做出﹣﹣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处应成　　关系（填“线性”或“非线性”）．‎ ‎（2）完成下列填空：‎ ‎（ⅰ）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　　．‎ ‎（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3．a可用s1、s3和△t表示为a=　　．图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=　　mm，s3=　　mm．由此求得加速度的大小a=　　m/s2．‎ ‎（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为　　，小车的质量为　　．‎ ‎15．一辆长途客车正在以V0=20m/s的速度匀速行驶．突然，司机看见车的正前方x=30m处有一只狗，如图（甲）所示，司机立即采取制动措施．若从司机看见狗开始计时（t=0），长途客车的“速度﹣时间”图象如图（乙）所示，求：‎ ‎（1）长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；‎ ‎（2）长途客车制动时的加速度；‎ ‎（3）若狗正以V1=4m/s的速度与长途客车同向奔跑，问狗能否摆脱被撞的噩运？‎ ‎16．如图所示，质量M=2 kg的木块套在水平杆 上，并用轻绳与质量m= kg的小球相连．今用跟水平方向成α=30°角的力F=10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g=10m/s2，求运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ及木块M与水平杆间的动摩擦因数．‎ ‎17．如图，将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间动摩擦因数μ=0.8．对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53°的拉力F，使圆环由静止以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小可能值（提示：环与杆的接触可能是上部也可能是下部）．‎ ‎18．如图1所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2．‎ 试求：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？‎ ‎（2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在图2中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象．（设木板足够长）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年广东省中山一中高三（上）第二次统测物理试题 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．‎ ‎1．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g值归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，此方法能将g值测得很准．具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中的O点向上抛小球，从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为T2；小球在运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1．由T1、T2和H的值可求得g等于（　　）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．‎ ‎【分析】根据竖直上抛运动的对称性，求出小球从O点和P点到达最高点的时间，根据速度时间公式求出O和P点的速度，结合平均速度推论，抓住OP间的距离求出g值的大小．‎ ‎【解答】解：从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为T2，根据竖直上抛运动的对称性，知小球到达最高点的时间为，根据速度时间公式得，O点的速度，‎ 小球在运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1．同理知小球从P点到达最高点的时间为，根据速度时间公式得，P点的速度，‎ 根据平均速度推论知，H=，‎ 解得g=．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎2．在有雾霾的早晨，一辆小汽车以25m/s的速度行驶在平直高速公路上，突然发现正前方50m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，司机紧急刹车后小汽车做匀减速直线运动，在前1.5s内的v﹣t图象如图所示，则（　　）‎ A．由于刹车及时，两车不会相撞 B．在t=3.5s时两车会相撞 C．第3s末小汽车的速度会减到10m/s D．两车最近距离为30m ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】速度﹣时间图象的斜率表示加速度大小，图线与时间轴所围“面积”大小等于位移．结合运动学公式分析即可．‎ ‎【解答】解：ABD、0.5s后汽车开始刹车后的加速度大小为：a===5m/s2，判断两车是否相撞时的临界速度为两车速度相等时，即 v0汽﹣at=v卡，代入数据得 25﹣5△t=10，得：△t=3s，即在t=3.5s末时；由图线与时间轴所围“面积”大小等于位移，知3.5s内二者的位移差等于v=10m/s上方的梯形面积：‎ ‎△s=（0.5+3.5）×15×=30m，而此前两车相距50m，50m﹣30m=20m，故两车不会相撞，最近距离为20m，故A正确，BD错误；‎ C、第3s末的速度为：v=20﹣1.5×5=12.5m/s，故C错误；‎ 故选：A ‎　‎ ‎3．如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态．滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是（　　）‎ A．物体A的高度升高，θ角变大 B．物体A的高度降低，θ角变小 C．物体A的高度升高，θ角不变 D．物体A的高度不变，θ角变小 ‎【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】分析：根据滑轮不省力的特点可知，整个系统重新平衡后，滑轮两侧的绳子拉力大小F等于物体A的重力不变，B物体对滑轮的拉力也不变．根据平衡条件分析两滑轮间绳子的夹角，再研究θ的变化情况．‎ ‎【解答】解：原来整个系统处于静止状态，绳的拉力等于A物体的重力，B物体对滑轮的拉力等于B物体的重力．将绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F仍等于A物体的重力，B物体对滑轮的拉力仍等于B物体的重力，都没有变化，即滑轮所受的三个拉力都不变，则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，则θ角不变，滑轮将下降，物体A的高度升高．‎ 故选C ‎　‎ ‎4．如图所示，小车上有一直立木板，木板上方有一槽，槽内固定一定滑轮，跨过定滑轮的轻绳一端系一重球，另一端系在轻质弹簧测力计上，弹簧测力计固定在小车上，开始时小车处于静止状态，轻绳竖直且重球恰好紧挨直立木板，假设重球和小车始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）‎ A．若小车匀加速向右运动，弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变 B．若小车匀加速向左运动，弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变 C．若小车匀加速向右运动，弹簧测力计读数变大，小车对地面压力变小 D．若小车匀加速向左运动，弹簧测力计读数变大，小车对地面压力不变 ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】根据小车的运动状态判断小球的运动状态．‎ 已知加速度方向得出合力方向，根据受力分析判断出力的变化．‎ ‎【解答】解：开始时小车处于静止状态，小球受重力mg、绳的拉力F绳1，‎ 由于小球静止，所以F绳1=mg，‎ 当小车匀加速向右运动稳定时，小球也向右匀加速运动．‎ 小球受力如图：‎ 由于小球向右做匀加速运动，所以小球的加速度水平向右，根据牛顿第二定律小球的合力也水平向右，‎ 根据力图几何关系得出：此时绳子的拉力F绳2＞mg，‎ 所以绳中拉力变大，弹簧秤读数变大．‎ 当小车匀加速向左运动，直立木板对小球有支持力，小球仍保持竖直，弹簧拉力不会变；‎ 对整体进行受力分析：‎ 开始时小车处于静止状态，整体所受地面的支持力等于本身重力．‎ 当小车匀加速向右或向左运动稳定时，整体在竖直方向无加速度，也就是整体在竖直方向出于平衡状态，所以整体所受地面的支持力仍然等于本身重力．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎5．细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示．（已知cos53°=0.6，sin 53°=0.8）以下说法正确的是（　　）‎ A．小球静止时弹簧的弹力大小为mg B．小球静止时细绳的拉力大小为mg C．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g D．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g ‎【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】小球静止时，分析受力情况，由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，即可求出加速度．‎ ‎【解答】解：A、B、小球静止时，分析受力情况，如图，由平衡条件得：‎ 弹簧的弹力大小为：F=mgtan53°=mg 细绳的拉力大小为：T==mg．故A错误，B错误；‎ C、D、细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：‎ a==g．故C错误D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，木块A在足够长的粗糙斜面上匀速下滑，要使A停止运动，下列方法可行的是（　　） ‎ A．增大斜面的倾角 B．对木块A施加一个垂直于斜面的力 C．对木块A施加一个竖直向下的力 D．在木块A上再叠放一个重物 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】木块匀速滑下，合力为零，根据平衡条件得到动摩擦因数与斜面倾角θ的关系．要使木块A停下，必须使之减速，合力方向与速度方向应相反．分别分析木块的受力情况，确定合力的方向，判断其运动性质．‎ ‎【解答】解：A、木块匀速滑下，合力为零，根据平衡条件得 mgsinθ=μmgcosθ；若增大斜面的倾角θ，重力沿斜面向下的分力mgsinθ增大，滑动摩擦力f=μmgcosθ减小，木块的合力方向将沿斜面向下，木块做加速运动．故A错误．‎ B、对木块A施加一个垂直于斜面的力F，重力沿斜面向下的分力mgsinθ不变，而滑动摩擦力f=μ（F+mgcosθ）增大，合力方向沿斜面向上，木块做减速运动，可以使木块停下．故B正确； ‎ C、对木块A施加一个竖直向下的力，由于（F+mg）sinθ=μ（F+mg）cosθ，木块的合力仍为零，仍做匀速运动，不可能停下．故C错误．‎ D、由A项分析可知，mgsinθ=μmgcosθ得 sinθ=μcosθ，与质量无关，在木块A上再叠放一个重物后，整体匀速下滑，不可能停下．故D错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎7．一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体以后的运动情况是（　　）‎ A．物体做匀变速曲线运动 B．物体做变加速曲线运动 C．物体沿F1的方向做匀加速直线运动 D．物体做直线运动 ‎【考点】物体做曲线运动的条件．‎ ‎【分析】质点做直线运动还是曲线运动，就看合力的方向与速度的方向是否在同一条直线上，在同一条直线上，就做直线运动，不在一条直线上，质点就做曲线运动．‎ ‎【解答】解：一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始沿两力的合力方向上做匀加速直线运动．‎ 经过一段时间后，突然将撤去F 2，则物体出现了合力，方向即为F1方向，大小为F1．F1方向与此时的速度不共线，所以做曲线运动，由于合力的大小与方向不变，所以做匀变速曲线运动．因此A正确，BCD均错误；‎ 故选：A ‎　‎ ‎8．如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示．由图可以判断（　　）‎ A．图线与纵轴的交点M的值aM=﹣‎ B．图线与横轴的交点N的值TN=mg C．图线的斜率等于物体的质量m D．以上答案都不对 ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】对货物受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律求出加速度的表达式进行分析，根据表达式结合图象，运用数学知识分析物理问题．‎ ‎【解答】解：对货物受力分析，受重力mg和拉力T，根据牛顿第二定律，有：‎ T﹣mg=ma 得：‎ a=﹣g A、当T=0时，a=﹣g，即图线与纵轴的交点M的值aM=﹣g，故A错误；‎ B、D、当a=0时，T=mg，故图线与横轴的交点N的值TN=mg，故B正确，D错误；‎ C、图线的斜率表示质量的倒数，故C错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向．图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹．小球a从（0，2L）抛出，落在（2L，0）处；小球b、c从（L，0）抛出，分别落在（2L，0）和（L，0）处．不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A．a和b初速度相同 B．b和c运动时间相同 C．b的初速度是c的两倍 D．a运动时间是b的两倍 ‎【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，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度．‎ ‎【解答】解：B、由图知b、c的高度相同，小于a的高度，根据h=，得t=，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间大于b的时间．故B正确；‎ A、a、b的水平位移相等，因为a的飞行时间长，根据x=v0t知，a的初速度小于b的初速度．故A错误；‎ C、b、c的初速度之比： ===2，故C正确．‎ D、a、b的初速度之比： ===，故D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度为h=0.45m．一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）‎ A．若v=1m/s，则小物块能回到A点 B．若v=3m/s，则小物块能回到A点 C．若v=5m/s，则小物块能回到A点 D．若v=5m/s，则小物块能回到比A点更高的位置 ‎【考点】动能定理的应用．‎ ‎【分析】由于曲面是光滑的，物体从A点下滑之后，机械能守恒，由此可以求得到达水平传送带时物体的速度的大小，之后物体在传送带上减速运动，减到零之后由开始反向加速，根据此时的传送带的速度的不同可以分析得到物体脱离传送带时的速度的大小，与原来下滑时的速度的大小相对比，可以知道物体能不能回到原来的A点．‎ ‎【解答】解：物体在曲面上下滑的过程中，物体的机械能守恒，‎ 根据机械能守恒可得，mgh=mv02，‎ 所以小物块滑上传送带的初速度 v0==3 m/s，‎ 物体到达传送带上之后，由于摩擦力的作用开始减速，速度减小为零之后，又在传送带的摩擦力的作用下反向加速，‎ 根据物体的受力可知，物体在减速和加速的过程物体的加速度的大小是相同的，‎ 当传送带的速度v≥3 m/s时，由匀变速直线运动的规律v2﹣v02=2ax分析可知，‎ 物体的加速和减速运动的位移的大小相同，小物块返回曲面的初速度都等于3 m/s，物体恰好能回到A点，‎ 当传送带的传送速度v＜3 m/s 时，物体反向加速时的位移的大小要比减速时位移小，当和传送带的速度相同之后，物体就和传送带一起做匀速直线运动，‎ 所以小物块返回曲面的初速度等于传送带的速度v，小于3 m/s，物体上升的高度比原来的高度要小，不能回到A点．‎ 根据以上的分析可知，当传送带的速度v≥3 m/s时，物体就能够回到原来的A点，综上所述，故BC正确，AD错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎11．用同种材料制成倾角为30°的斜面和长水平面，斜面长2.4m且固定，一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑，当v0=2m/s时，经过0.8s后小物块停在斜面上．多次改变v0的大小，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，作出t﹣v0图象，如图所示，则下列说法中正确的是（g=10m/s2）（　　）‎ A．小物块在斜面上运动时加速度大小为2.5 m/s2‎ B．小物块在斜面上运动时加速度大小为0.4 m/s2‎ C．小物块与该种材料间的动摩擦因数为 D．由图可推断若小物块初速度继续增大，小物块的运动时间也随速度均匀增大 ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】（1）小物块在斜面上下滑做匀减速直线运动，根据速度时间公式a=求出加速度的大小．‎ ‎（2）根据牛顿第二定律，求出小物块与该种材料间的动摩擦因数．‎ ‎（3）随着初速度增大，小物块会滑到水平面上，规律将不再符合图象中的正比关系．‎ ‎【解答】解：A、从图象可知加速度为a==2.5 m/s2，故A正确，B错误；‎ C、根据牛顿第二定律有ma=μmgcosθ﹣mgsinθ，得到μ=，故C正确；‎ D、随着初速度增大，小物块会滑到水平面上，规律将不再符合图象中的正比关系，故D错误．‎ 故选AC ‎　‎ ‎12．如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同．先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，A、B两木块间的拉力分别为T1、T2，则（　　）‎ A．F1≠F2 B．F1=F2 C．T1＜T2 D．T1＞T2‎ ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】对整体受力分析可得两种情况下拉力的大小关系；再对A物体受力分析可得出绳子拉力的大小关系．‎ ‎【解答】解：A、B对整体受力分析可知，整体受重力、拉力、支持力及摩擦力；因整体对地面的压力相同，故摩擦力相同，因此根据平衡条件得知：水平拉力相等，即F1=F2；故A错误，B正确．‎ C、D对A受力分析可知，A受重和、支持力及绳子的拉力而处于平衡状态；对第一种状态有：‎ T1sinθ=μ（mg﹣T1cosθ）‎ 解得：‎ T1=‎ 对第二状态有：‎ T2sinθ=μ（mg+T2cosθ）‎ 解得：‎ T2=‎ 故T1＜T2；故C正确，D错误．‎ 故选BC．‎ ‎　‎ 二、非选择题：本题共6小题．按题目要求作答．计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不得分．有数值计算的题，结果必须写明单位．‎ ‎13．在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤．‎ ‎（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：‎ 弹力F（N）‎ ‎0.50‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎2.00‎ ‎2.50‎ ‎3.00‎ ‎3.50‎ 伸长量x（10﹣2 m）‎ ‎0.74‎ ‎1.80‎ ‎2.80‎ ‎3.72‎ ‎4.60‎ ‎5.58‎ ‎6.42‎ 根据表中数据在如图1中作出F﹣x图象并求得该弹簧的劲度系数k=　55　N/m；（保留两位有效数字）‎ ‎（2）某次实验中，弹簧秤的指针位置如图2所示，其读数为　2.10　N；同时利用（1）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在图3中画出这两个共点力的合力F合；‎ ‎（3）由图得到F合=　3.2　N．（保留两位有效数字）‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【分析】（1）通过描点法作出图象，图象的斜率表示k；‎ ‎（2）读数时要估读一位，画出力的图示，作出平行四边形，对角线表示合力；‎ ‎（3）量出对角线的长度，根据比例尺得出合力的大小．‎ ‎【解答】解：（1）根据描点法作出图象如图所示：‎ 根据图象得：k==55N/m ‎（2）弹簧秤的读数为：F=2+0.10N=2.10N 根据力的图示法，作出两个分力，2.10N和2.50N，以这两个边为临边，作出平行四边形，对角线即可合力，‎ ‎（3）根据图象及比例尺得出合力的大小F合=3.2N 故答案为：（1）55；‎ ‎（2）2.10；‎ ‎（3）3.2‎ ‎　‎ ‎14．图1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研究“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，获得带有点迹的纸带，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，在坐标纸上做出﹣﹣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处应成　线性　关系（填“线性”或“非线性”）．‎ ‎（2）完成下列填空：‎ ‎（ⅰ）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　远小于小车和小车中砝码的质量之和　．‎ ‎（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3．a可用s1、s3和△t表示为a=　　．图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=　24.2　mm，s3=　47.2　mm．由此求得加速度的大小a=　1.15　m/s2．‎ ‎（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为　　，小车的质量为　　．‎ ‎【考点】验证牛顿第二运动定律．‎ ‎【分析】（1）①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀⑥由a=，故=，故与m成线性关系．‎ ‎（2）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该远小于小车和砝码的总质量 由匀变速直线运动的推论得：△x=aT2，由a=，故=，故成线性关系，且斜率为，设小车质量为M，则由牛顿第二定律写出与小车上砝码质量m+M的表达式，然后结合斜率与截距概念求解即．‎ ‎【解答】（解：（1）①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀．‎ ‎⑥由a=，故=，故与m成线性关系．‎ ‎（2）（ⅰ）设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，‎ 以整体为研究对象有mg=（m+M）a，解得：a=，以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=mg，‎ 显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力．‎ 所以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该远小于小车及其所载砝码总质量．‎ ‎（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3．由匀变速直线运动的推论得：△x=aT2，即s3﹣s1=2a（5△t）2，a=，‎ 图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=24.2mm，s3=47.2mm．由此求得加速度的大小为：a==1.15m/s2．‎ ‎（ⅲ）设小车质量为M，小车受到外力为F，由牛顿第二定律有：F=（m+M）a；‎ 所以： =+，所以：﹣m图象的斜率为：，故F=，纵轴截距为b==kM，所以：M=；‎ 故答案为：（1）间隔均匀，线性；（2）（ⅰ）远小于小车和小车中砝码的质量之和；（ⅱ），24.2，47.2，1.15；（ⅲ），．‎ ‎　‎ ‎15．一辆长途客车正在以V0=20m/s的速度匀速行驶．突然，司机看见车的正前方x=30m处有一只狗，如图（甲）所示，司机立即采取制动措施．若从司机看见狗开始计时（t=0），长途客车的“速度﹣时间”图象如图（乙）所示，求：‎ ‎（1）长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；‎ ‎（2）长途客车制动时的加速度；‎ ‎（3）若狗正以V1=4m/s的速度与长途客车同向奔跑，问狗能否摆脱被撞的噩运？‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）速度图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移．‎ ‎（2）速度图象的斜率等于物体的加速度．‎ ‎（3）要避免客车与狗相撞，则客车追上狗时客车的速度等于狗的速度，求出狗的位移和客车的位移的关系即可确定能否追上．利用速度位移的关系式vt2﹣v02=2ax求出客车的位移，根据加速度的定义式a=求出客车刹车到狗速度的时间以及在此时间内狗通过的位移，根据位移关系即可确定客车是否能够撞上狗．‎ ‎【解答】解：（1）客车在前0.5s内的位移x1=v0t1=20×0.5=10m 客车在0.5﹣4.5s内的位移x2=（v0t2）=×20×（4.5﹣0.5）=40m 故客车从司机发现狗至客车停止运动的这段时间内前进的距离x=x1+x2=50m ‎（2）由图象得：‎ 负号表示加速度的方向与运动的方向相反．‎ ‎（3）若客车恰好撞不到狗，则车追上狗时车速为4m/s，‎ 则刹车时间为 客车位移为 ‎ 而狗通过的位移为x2=v（t1+t）=4×（0.5+3.2）=14.8m ‎ 而x2+30=44.8m 因为x1＞x2+30，所以狗将被撞．‎ 答：（1）长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离是50m；‎ ‎（2）长途客车制动时的加速度是5m/s2，方向与运动的方向相反；‎ ‎（3）若狗正以V1=4m/s的速度与长途客车同向奔跑，狗不能否摆脱被撞的噩运．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，质量M=2 kg的木块套在水平杆 上，并用轻绳与质量m= kg的小球相连．今用跟水平方向成α=30°角的力F=10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g=10m/s2，求运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ及木块M与水平杆间的动摩擦因数．‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角θ；以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数μ．‎ ‎【解答】解：设细绳对B的拉力为T．以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得：‎ Fcos30°=Tcosθ ①‎ Fsin30+Tsinθ=mg ②‎ 代入解得：‎ T=10N tanθ=，即θ=30°‎ 再以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2．‎ 再平衡条件得：‎ Fcos30°=f N+Fsin30°=（M+m）g 又f=μN 得到：‎ μ=‎ 代入解得：‎ μ=‎ 答：运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ为30°，木块M与水平杆间的动摩擦因数．‎ ‎　‎ ‎17．如图，将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间动摩擦因数μ=0.8．对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53°的拉力F，使圆环由静止以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小可能值（提示：环与杆的接触可能是上部也可能是下部）．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】根据平衡条件可求得恰好没有挤压时的拉力大小，再分别对上端挤压和下端挤压两种情况进行分析，根据牛顿第二定律列式即可求得F的大小．‎ ‎【解答】解：若球与杆之间没有相互压力，则有Fsin53°﹣mg=0，‎ 解得F=1.25N． ‎ 当F＜1.25N时，环与杆的上部接触，受力如图．‎ 由牛顿第二定律，Fcosθ﹣μFN=ma，‎ Fsinθ+FN=mg，‎ 联立解得：F=‎ 代入数据得：F=1N． ‎ 当F＞1.25N时，环与杆的下部接触，受力如图．‎ 由牛顿第二定律，Fcosθ﹣μFN=ma，‎ Fsinθ=mg+FN，‎ 联立解得：F=‎ 代入数据得：F=9N． ‎ 答：F的大小可能值为1N和9N．‎ ‎　‎ ‎18．如图1所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2．‎ 试求：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？‎ ‎（2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在图2中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象．（设木板足够长）‎ ‎【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）根据牛顿第二定律求出木块和木板的加速度，铁块运动到木板的右端时，铁块与木板的位移之差等于板长，由位移公式列式求出时间．‎ ‎（2）在木板的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F时，分析木板与铁块的状态，根据平衡条件或牛顿第二定律求出铁块所受的摩擦力f与F的关系，画出图象．‎ ‎【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得 ‎ 研究木块m：F﹣μ2mg=ma1‎ ‎ 研究木板M：μ2mg﹣μ1（mg+Mg）=Ma2‎ 又，‎ L=S木﹣S板 联立解得：t=1s ‎ ‎（2）滑块与木板之间的最大静摩擦力：fm2=μ2mg=0.4×1×10N=4N 木板与地面之间的最大静摩擦力：fm1=μ1（mg+Mg）=0.1×（1×10+1×10）=2N 当F≤fm1=2N时，木板与滑块都保持静止，f=F 当M、m都运动，而且两者刚要相对滑动时，设此时的拉力大小为F1，根据牛顿第二定律得：‎ ‎ 对m：F1﹣μ2mg=ma ‎ ‎ 对整体：F1﹣μ1（mg+Mg）=（m+M）a 联立解得，F1=6N，所以当2N＜F≤6N时，M、m相对静止 则有：对整体：F﹣μ1（mg+Mg）=（m+M）a 对铁块：F﹣f=ma ‎ 即：f=+1（N） ‎ 当6N＜F时，m相对M滑动，此时摩擦力f=μ2mg=4N 画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图．‎ 答：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过1s时间铁块运动到木板的右端．‎ ‎（2）铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图所示．‎ ‎　‎ ‎2016年11月1日