陕西省咸阳市兴平市2016届高三上学期第二次质检物理试卷

陕西省咸阳市兴平市2016届高三上学期第二次质检物理试卷

‎2015-2016学年陕西省咸阳市兴平市高三（上）第二次质检物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本题包括12题．每题4分，共48分，1-10题每题只有一个正确选项，第11、12题有多个选项正确，全对得4分，选对没选全得2分）‎ ‎1．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　）‎ A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法，以及在力的合成过程中用一个力代替几个力，这里都采用了等效替代的思想 B．根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想方法 C．玻璃瓶内装满水，用穿有透明细管的橡皮泥封口．手捏玻璃瓶，细管内液面高度变化，说明玻璃瓶发生形变，该实验采用放大的思想 D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 ‎2．下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　）‎ A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心 C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动 D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同 ‎3．如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平．A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的两点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2．则物块与地面的最大静摩擦力为（　　）‎ A．k（x2﹣x1） B．k（x2+x1） C． D．‎ ‎4．质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面．当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为（　　）‎ A．2mg B．mg C． mg D． mg ‎5．下面叙述正确的是（　　）‎ A．作用力和反作用力不可能同时做正功 B．一对滑动摩擦力做功的代数和总为零 C．一对滑动摩擦力中一个做正功，另一个必做负功 D．作用力做功，反作用力可以不做功 ‎6．小船过河时，船头偏向上游且与水流方向成α角，船相对静水的速度大小为v，其航线恰好垂直于河岸，现水流速度稍有增大，为保持航线和到达对岸的时间不变，下列措施中可行的是（　　）‎ A．减小α角，增大船速v B．α角和船速v均增大 C．保持α角不变，增大船速v D．增大α角，保持船速v不变 ‎7．如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是（　　）‎ A． B．‎ C．L﹣ D．‎ ‎8．如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎9．“嫦娥三号”于2013年12月2日发射成功，是我国探月工程的又一大进步．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，如图所示，若飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，则飞船在此轨道上饶月球运动一周所需的时间为（　　）‎ A．2π B．4π C．6π D．16π ‎10．如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦．则（　　）‎ A．A球刚滑至水平面时速度大小为 B．B球刚滑至水平面时速度大小为 C．小球A、B在水平面上不可能相撞 D．在A球沿斜面下滑过程中，轻绳对B球一直做正功 ‎11．如图所示，斜面和水平面是由同一板材上截下的两段，连接处能量不损失．将小铁块从A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于P处．若从该板材上再截下一段，搁置在A、P之间，构成一个新的斜面，再将铁块放回A处，并给铁块一个初速度，使之沿新斜面向下滑动．以下关于铁块运动的描述，正确的说法是（　　）‎ A．铁块匀速直线运动 B．两次运动摩擦力所做的功相等 C．后一次运动一定比前一次的时间短 D．铁块匀变速直线运动 ‎12．如图所示，倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，在传送带的A端无初速度放置一物块．选择B端所在的水平面为参考平面，物块从A端运动到B端的过程中，其机械能E与位移x的关系图象可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎　‎ 二、实验、计算题（共52分，计算题要求有必要的文字说明和解题过程）‎ ‎13．图a所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图．‎ ‎（1）实验中，两位同学安装好实验装置后，首先平衡摩擦力，他们将长木板的一端适当垫高些后，在不挂砝码盘的情况下，使小车靠近打点计时器后，先接通电源，后用手轻拨小车，小车便拖动纸带在木板上自由运动．若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏（从打出的点的先后顺序看），则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加　　（选填“高”或“低”）些；重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列　　的计时点，便说明平衡摩擦力合适．‎ ‎（2）平衡摩擦力后，在　　的条件下，两位同学可以认为砝码盘（连同砝码）的总重力近似等于小车的所受的合外力．‎ ‎（3）接下来，这两位同学先保持小车的质量不变的条件下，研究小车的加速度与受到的合外力的关系；图b为某次操作中打出的一条纸带，他们在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=　　m/s2．（结果保留两位有效数字）‎ ‎（4）然后，两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下，研究小车的加速度a与其质量M的关系．他们通过给小车中增加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．于是，两位同学又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象，那么，两位同学的修正方案可能是　　‎ A．改画a与（M+m）的关系图线 B．改画a与 的关系图线 C．改画a与 的关系图线 D．改画a与的关系图线 ‎（5）探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后，两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数．于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块，使得长木板平放在了实验桌上，并把长木板固定在实验桌上，具体的实验装置如第13题图c所示；在砝码盘中放入适当的砝码后，将小车靠近打点计时器，接通电源后释放小车，打点计时器便在纸带上打出了一系列的点，并在保证小车的质量M、砝码（连同砝码盘）的质量m不变的情况下，多次进行实验打出了多条纸带，分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度a，并求出平均加速度，则小车与长木板间的动摩擦因数μ=　　．（用m、M、、g表示）‎ ‎14．如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2，t=0时，车开始沿水平面做直线运动，其v﹣t图象如图乙所示．g取10m/s2，平板车足够长，请根据平板车的v﹣t图结合过程分析，回答下面问题 ‎（1）从开始运动到物块和长木板共速的时间，并求出共同速度．‎ ‎（2）画出物块整个运动过程的v﹣t图．要求标明必要的速度数据和时间数据（运动总时间，最大速度、及对应的时刻等）．‎ ‎15．如图所示，半径R=0.9m的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内，直径AC竖直，下端A与光滑的水平轨道相切．一个质量m=1kg的小球沿水平轨道从A端以VA=3m/s的速度进入竖直圆轨道，后小球恰好能通过最高点C．不计空气阻力，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为多少？‎ ‎（2）小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为多少？‎ ‎16．物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定，合力提供的向心力F供由物体受力情况决定．若某时刻F需=F供，则物体能做圆周运动；若F需＞F供，物体将做离心运动；若F需＜F供，物体将做近心运动．现有一根长L=0.5m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，g取10m/s2，则：‎ ‎（1）在小球以速度v1=5m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？‎ ‎（2）在小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求轻绳再次伸直时所经历的时间．‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年陕西省咸阳市兴平市高三（上）第二次质检物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题包括12题．每题4分，共48分，1-10题每题只有一个正确选项，第11、12题有多个选项正确，全对得4分，选对没选全得2分）‎ ‎1．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　）‎ A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法，以及在力的合成过程中用一个力代替几个力，这里都采用了等效替代的思想 B．根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想方法 C．玻璃瓶内装满水，用穿有透明细管的橡皮泥封口．手捏玻璃瓶，细管内液面高度变化，说明玻璃瓶发生形变，该实验采用放大的思想 D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 ‎【考点】物理学史．‎ ‎【分析】质点是实际物体在一定条件下的科学抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；‎ 在研究曲线运动或者加速运动时，常常采用微元法，将曲线运动变成直线运动，或将变化的速度变成不变的速度．‎ 根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想方法．‎ ‎【解答】解：A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法，以及在力的合成过程中用一个力代替几个力，采用了建立理想化的物理模型的方法，故A错误；‎ B、根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想方法，故B正确；‎ C、玻璃瓶内装满水，用穿有透明细管的橡皮泥封口．手捏玻璃瓶，细管内液面高度变化，说明玻璃瓶发生形变，该实验采用放大的思想，故C正确；‎ D、在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法．故D正确；‎ 本题选不正确的，故选：A．‎ ‎　‎ ‎2．下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　）‎ A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心 C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动 D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同 ‎【考点】物体做曲线运动的条件；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】曲线运动的条件是初速度与加速度不在一条直线上，速度不断变化，它是变速运动，曲线运动有加速度不变的，也有加速度变化的．当物体做圆周运动，其合力不一定指向圆心，若是匀速圆周运动，则合力一定指向圆心．‎ ‎【解答】解：A、做曲线运动的物体，其速度一定变化，但加速度不一定变化，比如平抛运动，故A错误；‎ B、物体做圆周运动，所受的合力不一定指向圆心，当是匀速圆周运动时，由于速度大小不变，所以加速度垂直于速度，因此合力一定指向圆心，故B错误；‎ C、当物体所受合力方向与运动方向相反，则一定做减速且直线运动，故C正确；‎ D、物体运动的速率在增加，则一定有加速度存在，但不一定与运动方向相同，比如平抛运动，合力方向与运动方向不相同．故D错误；‎ 故选：C ‎　‎ ‎3．如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平．A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的两点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2．则物块与地面的最大静摩擦力为（　　）‎ A．k（x2﹣x1） B．k（x2+x1） C． D．‎ ‎【考点】摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】分别对物体处于对A、B点时进行受力分析，根据平衡条件列方程即可求解．‎ ‎【解答】解：水平方向上，物块在A点受弹簧弹力和地面的摩擦力，方向相反，‎ 根据平衡条件有：k（x0﹣x1）=f 同理，在B点根据水平方向上，受力平衡有：k（x2﹣x0）=f 联立解得：物块与地面的最大静摩擦力为f=；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎4．质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面．当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为（　　）‎ A．2mg B．mg C． mg D． mg ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；自由落体运动；动能和势能的相互转化．‎ ‎【分析】根据小球的动能和重力势能相等可以求得此时小球的速度的大小，再根据瞬时功率的公式即可求得此时重力的功率．‎ ‎【解答】解：在小球的动能和重力势能相等时，设此时的高度为h，物体的速度为v，则 根据机械能守恒可得，‎ mgH=mgh+mV2，‎ 由于mgh=mV2，‎ 所以mgH=2×mV2，‎ 所以此时的速度的大小为V=，‎ 此时重力的瞬时功率为P=FV=mgV=mg，所以B正确．‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎5．下面叙述正确的是（　　）‎ A．作用力和反作用力不可能同时做正功 B．一对滑动摩擦力做功的代数和总为零 C．一对滑动摩擦力中一个做正功，另一个必做负功 D．作用力做功，反作用力可以不做功 ‎【考点】功的计算；牛顿第三定律．‎ ‎【分析】作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，在同一条直线上，做的功是多少还要看物体在力的方向上的位移如何；‎ 滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可以不做功．静摩擦力和滑动摩擦力都可以做正功、负功或不做功．一对静摩擦力作用的物体间无相对滑动，故位移始终相等，而二力大小相等，方向相反，因而做功之和为零．而一对滑动摩擦力就不一定是做功一正一负，‎ ‎【解答】解：A、作用力与反作用力的关系是大小相等，但是它们在各自的力的方向上的位移大小不一定相等；作用力和反作用力可能同时做正功，也可能同时做负功，或作用力做功，反作用力可以不做功，故A错误，D正确．‎ B、一个滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，但由于滑动摩擦力的存在能把一部分机械能转化为内能，所以一对滑动摩擦力对系统做的总功一定为负．故B错误；‎ C、由于一对滑动摩擦力总功的代数和一定为负，所以一对滑动摩擦力中，若其中的一个做正功，另一个必做负功．故C正确．‎ 故选：CD ‎　‎ ‎6．小船过河时，船头偏向上游且与水流方向成α角，船相对静水的速度大小为v，其航线恰好垂直于河岸，现水流速度稍有增大，为保持航线和到达对岸的时间不变，下列措施中可行的是（　　）‎ A．减小α角，增大船速v B．α角和船速v均增大 C．保持α角不变，增大船速v D．增大α角，保持船速v不变 ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性，求出到达对岸沿水流方向上的位移以及时间．‎ 当实际航线与河岸垂直，则合速度的方向垂直于河岸，根据平行四边形定则求出船头与河岸所成的夹角．‎ ‎【解答】解：由题意可知，船相对水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸，当水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，则如图所示，可知，故B正确，ACD错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是（　　）‎ A． B．‎ C．L﹣ D．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】原长为L，由胡克定律求出弹簧被压缩的长度，甲乙间的距离就知道了．‎ ‎【解答】解：两木块一起匀加速运动，它们有共同的加速度，‎ 对于整体，由F=（m1+m2）a﹣﹣﹣﹣﹣﹣①‎ 对于甲，F弹=m1a﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②‎ ‎ 对弹簧 F弹=kx﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③‎ 由①②③解得，X=，‎ 故两木块之间的距离是L﹣，所以B正确．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】欲使小球恰好落到木板下端，根据平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住位移关系求出平抛运动的时间，根据碰撞前后的速度大小相等，求出自由落体和平抛运动的时间关系，从而求出下降的高度关系，根据几何关系求出球释放点距木板上端的水平距离．‎ ‎【解答】解：根据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，有：．则平抛运动的时间t=．物体自由下落的时间为．根据h=知，平抛运动在竖直方向上的位移和自由落体运动的位移之比为4：1，木板在竖直方向上的高度为L，则碰撞点竖直方向上的位移为L．所以小球释放点距木板上端的水平距离为．故D正确，A、B、C错误．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎9．“嫦娥三号”于2013年12月2日发射成功，是我国探月工程的又一大进步．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，如图所示，若飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，则飞船在此轨道上饶月球运动一周所需的时间为（　　）‎ A．2π B．4π C．6π D．16π ‎【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】飞船做圆周运动，根据万有引力等于向心力，列出等式表示出周期，再根据万有引力等于重力求解．‎ ‎【解答】解：根据万有引力提供向心力=m，‎ 得T=2π，‎ r=4R，‎ 又根据月球表面物体万有引力等于重力得：GM=g0R2，‎ 所以飞船在轨道Ⅰ绕月球运动一周所需的时间为T=16π．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦．则（　　）‎ A．A球刚滑至水平面时速度大小为 B．B球刚滑至水平面时速度大小为 C．小球A、B在水平面上不可能相撞 D．在A球沿斜面下滑过程中，轻绳对B球一直做正功 ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【分析】两个小球A、B运动过程中系统机械能守恒，列出表达式求出A球刚滑至水平面时速度大小．‎ 当B球沿斜面顶端向下运动时，B球做加速运动，根据动能定理求解B球刚滑至水平面时速度大小．‎ 两个小球A、B运动到水平面上，由于后面的B球速度大于A球速度，所以小球A、B在水平面会相撞．‎ ‎【解答】解：A、当B球沿斜面顶端向下运动时，两个小球A、B运动过程中系统机械能守恒得：‎ ‎3mg•L﹣mg•L=（3m+m）v2‎ v=‎ 故A正确．‎ B、根据动能定理研究B得 mg•L=mvB2﹣mv2‎ vB=，故B错误．‎ C、两个小球A、B运动到水平面上，由于后面的B球速度大于A球速度，所以小球A、B在水平面会相撞．故C错误．‎ D、在A球沿斜面下滑一半距离此后过程中，绳中无张力，轻绳对B球不做功，故D错误．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，斜面和水平面是由同一板材上截下的两段，连接处能量不损失．将小铁块从A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于P处．若从该板材上再截下一段，搁置在A、P之间，构成一个新的斜面，再将铁块放回A处，并给铁块一个初速度，使之沿新斜面向下滑动．以下关于铁块运动的描述，正确的说法是（　　）‎ A．铁块匀速直线运动 B．两次运动摩擦力所做的功相等 C．后一次运动一定比前一次的时间短 D．铁块匀变速直线运动 ‎【考点】动能定理的应用；牛顿运动定律的综合应用．‎ ‎【分析】对运动的全过程研究，运用动能定理，判断在水平面上的位移是否发生变化来确定小木块停止的位置．‎ ‎【解答】解：设A距离地面的高度为h，动摩擦因数为μ，斜面AB的倾角为θ，‎ 对全过程运用动能定理有，mgh﹣μmgcosθs1﹣μmgs2=0，‎ 整理得：mgh﹣μmg（s1cosθ+s2）=0，而s1cosθ+s2等于OP的长度，即h﹣μ=0，与斜面的倾角无关，故小铁块一定能够到达P点，与铁块的质量无关；‎ A、由于从A大盘P过程合力做功为零，故动能不变，而在OP运动过程合力不变，故一定是匀速直线运动，合力为零，故A正确，D错误；‎ B、两次摩擦力做功均为﹣μmg（s1cosθ+s2）=﹣μmg，故B正确；‎ C、后一次是匀速运动，初速度可大可小，故时间不确定，故C错误；‎ 故选：AB ‎　‎ ‎12．如图所示，倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，在传送带的A端无初速度放置一物块．选择B端所在的水平面为参考平面，物块从A端运动到B端的过程中，其机械能E与位移x的关系图象可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【分析】对物块受力分析，开始时，受到重力、支持力、滑动摩擦力，处于加速阶段；当速度等于传送带速度时，如果重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力，则一起匀速下滑，否则，继续加速．‎ ‎【解答】解：A、若物块放上后一直加速，且到B点速度仍小于v，设物块在传送带上运动位移为x，下落高度h，物体从A到B运动过程中，机械能：E=Ek+Ep=（μmgcosθ+mgsinθ）x+mg（H﹣h）=（μmgcosθ+mgsinθ）x+mg（H﹣xsinθ）=μmgxcosθ+mgH，H为A、B间的高度差，则物块机械能一直增大，但E与x不成正比，故A错误，B正确；‎ C、若物块在到达B点之前，速度达到v，则物块速度达到v之前，机械能增加，速度达到v之后，物块将和传送带一起匀速运动，物块的动能不变，重力势能减小，机械能减小，故C错误，D正确 故选：BD．‎ ‎　‎ 二、实验、计算题（共52分，计算题要求有必要的文字说明和解题过程）‎ ‎13．图a所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图．‎ ‎（1）实验中，两位同学安装好实验装置后，首先平衡摩擦力，他们将长木板的一端适当垫高些后，在不挂砝码盘的情况下，使小车靠近打点计时器后，先接通电源，后用手轻拨小车，小车便拖动纸带在木板上自由运动．若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏（从打出的点的先后顺序看），则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加　低　（选填“高”或“低”）些；重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列　间隔均匀　的计时点，便说明平衡摩擦力合适．‎ ‎（2）平衡摩擦力后，在　盘及盘中砝码的总质量远小于小车质量　的条件下，两位同学可以认为砝码盘（连同砝码）的总重力近似等于小车的所受的合外力．‎ ‎（3）接下来，这两位同学先保持小车的质量不变的条件下，研究小车的加速度与受到的合外力的关系；图b为某次操作中打出的一条纸带，他们在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=　0.34　m/s2．（结果保留两位有效数字）‎ ‎（4）然后，两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下，研究小车的加速度a与其质量M的关系．他们通过给小车中增加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．于是，两位同学又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象，那么，两位同学的修正方案可能是　C　‎ A．改画a与（M+m）的关系图线 B．改画a与 的关系图线 C．改画a与 的关系图线 D．改画a与的关系图线 ‎（5）探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后，两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数．于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块，使得长木板平放在了实验桌上，并把长木板固定在实验桌上，具体的实验装置如第13题图c所示；在砝码盘中放入适当的砝码后，将小车靠近打点计时器，接通电源后释放小车，打点计时器便在纸带上打出了一系列的点，并在保证小车的质量M、砝码（连同砝码盘）的质量m不变的情况下，多次进行实验打出了多条纸带，分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度a，并求出平均加速度，则小车与长木板间的动摩擦因数μ=　　．（用m、M、、g表示）‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】在“验证牛顿第二定律”的实验中，为使绳子拉力为小车受到的合力，应先平衡摩擦力；为使绳子拉力等于砝码和砝码盘的重力，应满足砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量；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，根据作差法求解加速度．‎ ‎【解答】解：（1）若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏，说明小车做加速运动，即平衡摩擦力过度，所以第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加低，重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的点；‎ ‎（2）当盘及盘中砝码的总质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力；‎ ‎（3）相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，则T=0.1s，‎ 根据作差法得：a==0.34m/s2；‎ ‎（4）以砝码盘及砝码、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，作图时应作出a﹣图象，‎ 故选：C ‎（5）对小车和砝码（连同砝码盘）整体进行受力分析，砝码（连同砝码盘）的重力和摩擦力的合力提供加速度，根据牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 故答案为：（1）低；间隔均匀；（2）盘及盘中砝码的总质量远小于小车质量；（3）0.34；（4）C； （5）‎ ‎　‎ ‎14．如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2，t=0时，车开始沿水平面做直线运动，其v﹣t图象如图乙所示．g取10m/s2，平板车足够长，请根据平板车的v﹣t图结合过程分析，回答下面问题 ‎（1）从开始运动到物块和长木板共速的时间，并求出共同速度．‎ ‎（2）画出物块整个运动过程的v﹣t图．要求标明必要的速度数据和时间数据（运动总时间，最大速度、及对应的时刻等）．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】（1）分析物块的受力情况以及平板车的加速度，从而明确物块的运动情景；从而求出其加加速度； 由图象分析平板车的运动过程，再根据小车的运动进行分析，明确两物体的运动规律，从而根据运动学公式分析8s时小车的速度 ‎（2）根据速度与时间的图象，结合图象的信息：斜率大小表示加速度的大小，倾斜方向与加速度方向有关．根据车的运动情况，从而可确定物相对车加速还是减速，结合牛顿第二定律，即可求解 ‎【解答】解：（1）平板车对物块的摩擦力最大值为fmax=μmg，故物块的加速度最大值为amax==μg=0.2×10=2m/s2‎ 但平板车的加速度由图象知为a==4m/s2＞amax 物块向右做加速度为2m/s2的匀加速运动，而平板车则做加速度为a0=4 m/s2‎ 的加速运动；‎ 当t1=6s时，物块速度v1=a1t1=12m/s 此后，由图象可知平板车在外力作用下做初速度为v0=24m/s、加速大小为a0=4 m/s2的匀减速运动，开始时物块的速度仍小于平板车的速度，故物块仍加速，直至两者共速．设平板车减速持续时间为t2，两者共速，则：‎ v=v1+a1t2=v0﹣a0 t2‎ 解得：t2=2s，v=16m/s 达到共同速度所需时间为t=t1+t2=8s ‎（2）根据物体与车的动摩擦因数可知，物体与车的滑动摩擦力产生的加速度为2m/s2，因此当车的速度大于物体的速度时，物体受到滑动摩擦动力，相反则受到滑动摩擦阻力．‎ 根据受力分析，结合牛顿第二定律，则有：当0﹣8s时，车的速度大于物体，因此物体受到滑动摩擦动力，则其加速度为2m/s2，‎ 同理，可得：当8﹣16s时，车的速度小于物体，因此物体受到滑动摩擦阻力，则其加速度为2m/s2．‎ 答：（1）从开始运动到物块和长木板共速的时间为8s，共同速度为16m/s．‎ ‎（2）物块整个运动过程的v﹣t图如图所示 ‎　‎ ‎15．如图所示，半径R=0.9m的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内，直径AC竖直，下端A与光滑的水平轨道相切．一个质量m=1kg的小球沿水平轨道从A端以VA=3m/s的速度进入竖直圆轨道，后小球恰好能通过最高点C．不计空气阻力，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为多少？‎ ‎（2）小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为多少？‎ ‎【考点】向心力；牛顿第二定律；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）对A点进行受力分析，根据向心力公式求解；‎ ‎（2）根据高度求出平抛运动的时间，再根据初速度和时间求出平抛运动的水平位移．‎ ‎【解答】解：（1）在A点，根据向心力公式得：‎ N﹣mg=m 解得：N=60N 根据牛顿第三定律得：小球对轨道的压力为60N ‎（2）小球恰好能通过最高点C，则在C点只有重力提供向心力，‎ mg=m 解得：vC=3m/s 小球从C点抛出后做平抛运动，‎ 则t=s=0.6s 所以x=vCt=1.8m 答：（1）小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为60N；‎ ‎（2）小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为1.8m．‎ ‎　‎ ‎16．物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定，合力提供的向心力F供由物体受力情况决定．若某时刻F需=F供，则物体能做圆周运动；若F需＞F供，物体将做离心运动；若F需＜F供 ‎，物体将做近心运动．现有一根长L=0.5m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，g取10m/s2，则：‎ ‎（1）在小球以速度v1=5m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？‎ ‎（2）在小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求轻绳再次伸直时所经历的时间．‎ ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】（1）小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，由重力作为向心力可以求得最小的速度，v1＞V0，故绳中有张力，由向心力的公式可以求得绳的拉力的大小；‎ ‎（2）由于v2＜V0，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得运动的时间．‎ ‎【解答】解：（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，所以 由mg=m得：‎ v0=‎ 因为v1＞V0，故绳中有张力，由牛顿第二定律得：‎ T+mg=m 代入数据解得，绳中的张力为：T=40N，‎ ‎（2）因为v2＜V0，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，如图所示 水平方向：x=v2t 竖直方向：y=gt2‎ L2=（y﹣L）2+x2‎ 代入数据解得：t=0.4‎ 答：（1）在小球以速度v1=5m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为40N；‎ ‎（2）在小球以速度v2‎ ‎=1m/s水平抛出的瞬间，绳中无张力，绳子再次伸直时所经历的时间为0.4s．‎ ‎　‎ ‎2017年3月13日