山东省滨州市邹平双语学校2016届高三上学期第一次月考物理试卷（一、二区）

山东省滨州市邹平双语学校2016届高三上学期第一次月考物理试卷（一、二区）

‎2015-2016学年山东省滨州市邹平双语学校高三（上）第一次月考物理试卷（一、二区）‎ ‎　‎ 一．选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）‎ ‎1．北京时间2007年11月6日11时21分34秒，嫦娥一号卫星成功实施了第2次近月制动，进入周期为3.5小时的月球椭圆轨道…下列说法正确的是（　　）‎ A．11时21分34秒是时间 B．3.5小时是时刻 C．在观测卫星绕月运行周期时可将其看成质点 D．卫星绕月球做椭圆运动，这是以月球为参考系来描述的 ‎2．在乒乓球比赛中，有一次某运动员采用如下的高抛发球，他紧贴台面将球向上抛出，球竖直上升1.5m后下落，在距离台面0.3m处被球拍击中，则在这一过程中，乒乓球经过的路程和位移大小分别为（　　）‎ A．1.5m，0.3m B．2.7m，0.3m C．2.7m，1.8m D．1.8m，0.3m ‎3．关于加速度，下列说法中正确的是（　　）‎ A．加速度的方向，总跟速度变化的方向相同 B．物体的速度随着加速度的减小肯定减小 C．只要物体的速度变化大，其加速度必定大 D．物体的速度等于零，其加速度必为零 ‎4．以下各图分别表示物体做直线运动的运动图象（x代表位移），其中表示物体做匀变速直线运动的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．质量是m的物体在粗糙的水平面上受水平恒定拉力F的作用，加速度大小为a，为了使加速度变为2a，下列那些方法可行的是（　　）‎ A．力F增加为原来的二倍 B．质量减小为原来的二分之一倍 C．力F和质量都增加为原来的二倍 D．力F和动摩擦因数都增加为原来的二倍 ‎6．如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将（　　）‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 ‎7．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，在物块与弹簧接触后，将弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．物块接触弹簧后立即做减速运动 B．物块接触弹簧后先加速后减速 C．物块接触弹簧后加速度先减小后增大 D．当物块的速度为零时，它所受的合力也为零 ‎8．在倾角为θ的光滑斜面上，放着两个质量均为m且用轻弹簧相连着的小球A和B，现用细绳将球B固定，如图所示．若用剪刀把细绳剪断，则在剪断细绳的瞬间，下列说法中正确的是（　　）‎ A．弹簧将立即恢复原来形状 B．A球的加速度大小等于2g sinθ C．B球的加速度大小等于2g sinθ D．两球的加速度大小都等于g sinθ ‎9．下列关于平抛运动的说法中正确的是（　　）‎ A．平抛运动是匀变速运动 B．平抛运动是变加速运动 C．任意两段时间内加速度相同 D．任意两段相等时间内速度变化相同 ‎10．一轻质杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动，以下说法正确的是（　　）‎ A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零 B．小球过最高点时最小速度为 C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力 D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与球所受重力方向相反 ‎　‎ 二．填空题：（每空3分，共33分）‎ ‎11．一个由静止开始做匀加速直线运动的物体，头4s内位移是32m，则它在第3s内位移为　　 m，前2s的平均速度大小为　　 m/s．‎ ‎12．某辆汽车在平直公路上试车时的运动图象如图所示，则该汽车加速阶段的加速度大小为　　m/s2，减速阶段的位移大小为　　m．‎ ‎13．如图是用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时所打出的一条纸带．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点．已知相邻计数点间还有4个点未画出．则打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为　　m/s，小车的加速度大小为　　‎ m/s2．‎ ‎14．在《探究加速度与力、质量的关系》实验中．‎ ‎（1）某组同学用如图1所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系．下列措施中不需要或不正确的是　　．‎ A．首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力．‎ B．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车匀速滑动．C．每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力 D．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 E．实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源 ‎（2）某组同学根据实验数据，画出了a﹣F的关系图线如图2，请分析图线不经过坐标原点的原因是：　　．‎ ‎15．做斜抛运动的物体，在2s末经过最高点时的瞬时速度是15m/s，则初速度V0=　　，抛射角θ=　　．（g=10m/s2）‎ ‎16．雨伞边沿到伞柄的距离为r，边沿高出地面h，当雨伞以角速度ω绕伞柄匀速转动时，雨滴从伞边缘水平甩出，则雨滴落地的圆半径R=　　．‎ ‎17．光滑的水平圆盘中心O处有一个小孔，用细绳穿过小孔，绳两端各系一个小球A、B，两球质量相等，圆盘上的A球做半径为R=20cm的匀速圆周运动，要使B球保持静止状态，则A球的角速度为　　．（g=10m/s2）‎ ‎　‎ 三．计算题：（18题7分，19题8分，20题12分；共27分）‎ ‎18．质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用大小为100N、与水平方向成37°斜向上的拉力，从静止开始使雪橇做匀加速直线运动，10s时撤去拉力，使雪橇自由滑行，设雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：‎ ‎（1）10s末雪橇的速度；‎ ‎（2）雪橇运动的总路程．‎ ‎19．杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m=0.5kg，绳长l=40cm，求：（g=10m/s2）‎ ‎（1）最高点水不流出的最小速率；‎ ‎（2）水在最高点速率v=4m/s时，水对桶底的压力．‎ ‎20．质量为M的火车，以恒定的速率在水平面内沿一段半径为r的圆弧轨道转弯，已知路面的倾角为α试求：‎ ‎（1）速度V0为多大时，车轮对铁轨的侧压力正好为零？‎ ‎（2）若火车速度提高2V0时，车轮对铁轨的侧压力为多少？‎ ‎（3）若火车的速度减小为时，车轮对铁轨的侧压力为多少？‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年山东省滨州市邹平双语学校高三（上）第一次月考物理试卷（一、二区）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）‎ ‎1．北京时间2007年11月6日11时21分34秒，嫦娥一号卫星成功实施了第2次近月制动，进入周期为3.5小时的月球椭圆轨道…下列说法正确的是（　　）‎ A．11时21分34秒是时间 B．3.5小时是时刻 C．在观测卫星绕月运行周期时可将其看成质点 D．卫星绕月球做椭圆运动，这是以月球为参考系来描述的 ‎【考点】质点的认识；参考系和坐标系．‎ ‎【分析】物体可以看成质点的条件是物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题．‎ 时刻是指某点，时间是一段，参考系的选取是一分析问题的方便而定的．‎ ‎【解答】解：A、“11时21分34秒”指的是时刻，所以A错误；‎ B、“3.5小时”指的是时间间隔，所以B错误；‎ C、研究卫星绕月运行周期时大小可以忽略，可看成质点，所以C正确；‎ D、卫星绕月球做椭圆运动，这是以月球为参考系来描述的，所以D正确．‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎2．在乒乓球比赛中，有一次某运动员采用如下的高抛发球，他紧贴台面将球向上抛出，球竖直上升1.5m后下落，在距离台面0.3m处被球拍击中，则在这一过程中，乒乓球经过的路程和位移大小分别为（　　）‎ A．1.5m，0.3m B．2.7m，0.3m C．2.7m，1.8m D．1.8m，0.3m ‎【考点】位移与路程．‎ ‎【分析】位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移的大小只与初末的位置有关，与经过的路径无关；路程是指物体所经过的路径的长度．‎ ‎【解答】解：乒乓球经过的路程是运动轨迹的长度，所以是2.7m，‎ 位移是指从初位置到末位置的有向线段，所以是0.3m．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎3．关于加速度，下列说法中正确的是（　　）‎ A．加速度的方向，总跟速度变化的方向相同 B．物体的速度随着加速度的减小肯定减小 C．只要物体的速度变化大，其加速度必定大 D．物体的速度等于零，其加速度必为零 ‎【考点】加速度．‎ ‎【分析】根据加速度的定义式分析可知加速度的方向，总跟速度变化的方向相同．速度与加速度没有直接关系，加速度减小，速度不一定减小，速度等于零，加速度不一定等于零．加速度表示物体速度变化的快慢．‎ ‎【解答】解：A、根据加速度的定义式a=可知，时间△t是标量，加速度与速度变化△v的方向相同．故A正确．‎ ‎ B、速度与加速度没有直接关系，加速度减小，速度变化由快变慢，但速度不一定减小．故B错误．‎ ‎ C、根据加速度的定义式a=可知，物体的速度变化△v大，加速度不一定大，还取决于变化所用的时间．故C错误．‎ ‎ D、速度等于零，加速度不一定等于零．如物体竖直上抛到最高点时，速度为零，加速度不为零．故D错误．‎ 故选A ‎　‎ ‎4．以下各图分别表示物体做直线运动的运动图象（x代表位移），其中表示物体做匀变速直线运动的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；位移﹣时间图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向．‎ ‎【解答】解：A、在速度﹣时间图象中切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；所以图象的斜率为负常数即物体的加速度为负方向的定值，物体做匀减速直线运动，故A正确．‎ B、位移﹣时间图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向，图象的斜率为正常数，即物体的速度为正方向的定值，物体向正方向做匀速直线运动，故B错误．‎ C、图象的斜率变化，写出抛物线的表达式：x=kt2，初速度为零的匀加速直线运动公式：x=at2，两式比较可知k=a，即a=2k为常数，所以物体做匀加速直线运动，故C正确．‎ D、有图象可知物体的加速度不变，即物体做匀变速直线运动，故D正确．‎ 故选：ACD ‎　‎ ‎5．质量是m的物体在粗糙的水平面上受水平恒定拉力F的作用，加速度大小为a，为了使加速度变为2a，下列那些方法可行的是（　　）‎ A．力F增加为原来的二倍 B．质量减小为原来的二分之一倍 C．力F和质量都增加为原来的二倍 D．力F和动摩擦因数都增加为原来的二倍 ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】物体在粗糙水平面上，故一定会受到滑动摩擦力．列出加速度的表达式，可以看出那些方法可以让其变为两倍．‎ ‎【解答】解：‎ 物体运动加速的表达式为：‎ 从表达式来看：‎ A：由第三种表达，只增大F，a不能变为两倍，故A错误 B：由第三种表达方式知B错，故B错误 C：由第三种表达式知C错，故C错误 D：由第三种表达式知D正确，故D正确 故选D ‎　‎ ‎6．如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将（　　）‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 ‎【考点】向心力；共点力平衡的条件及其应用；决定向心力大小的因素．‎ ‎【分析】在力学中，有这样一类问题：一个物体（质点）受到三个共点力（或多个共点力但可以等效为三个共点力）作用而处于平衡状态，其中一个力变化引起其它力的变化，需要判定某些力的变化情况，或确定其极值．它的求解方法对其他矢量的分析同样适用．‎ 对球受力分析，受重力、支持力、拉力，其中重力大小方向都不变，支持力方向不变、大小变，拉力大小与方向都变，可用作图法分析．‎ ‎【解答】解：对球受力分析，受重力、支持力、拉力，如图 其中重力大小方向都不变，支持力方向不变，拉力大小与方向都变，将重力按照作用效果分解 由图象可知，G1先变小后变大，G2变小 又根据共点力平衡条件 G1=F G2=N 故拉力F先变小后变大；‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎7．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，在物块与弹簧接触后，将弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．物块接触弹簧后立即做减速运动 B．物块接触弹簧后先加速后减速 C．物块接触弹簧后加速度先减小后增大 D．当物块的速度为零时，它所受的合力也为零 ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】根据物块的受力情况，判断物块的加速度变化，结合加速度的方向与速度方向的关系判断物体速度的变化．‎ ‎【解答】解：物体接触弹簧后，开始恒力F大于弹簧的弹力，加速度方向向右，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零后，速度达到最大，然后弹簧的弹力大于恒力F，加速度方向向左，做加速度逐渐增大的减速运动，速度减小到零，弹簧压缩量最大．可知物体接触弹簧后先加速后减速，压缩量最大时，速度为零，加速度不等于零．故BC正确．AD错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎8．在倾角为θ的光滑斜面上，放着两个质量均为m且用轻弹簧相连着的小球A和B，现用细绳将球B固定，如图所示．若用剪刀把细绳剪断，则在剪断细绳的瞬间，下列说法中正确的是（　　）‎ A．弹簧将立即恢复原来形状 B．A球的加速度大小等于2g sinθ C．B球的加速度大小等于2g sinθ D．两球的加速度大小都等于g sinθ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】在剪断细绳的瞬间，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，故弹簧的弹力不变，再分别对A、B两个小球分析受力情况，运用牛顿第二定律，即可求得加速度．‎ ‎【解答】解：A、在剪断细绳的瞬间，弹簧的伸长量还没有来得及改变，故A错误．‎ B、在剪断细绳瞬间，弹簧的弹力不变，则A的受力情况不变，合力仍为0，加速度仍为0，故B错误．‎ CD、在剪断绳子之前，对A分析知，弹簧的弹力大小 F=mgsinθ，剪断细绳瞬间，B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力，根据牛顿第二定律得：aB===2gsinθ，故C正确，D错误；‎ 故选：C ‎　‎ ‎9．下列关于平抛运动的说法中正确的是（　　）‎ A．平抛运动是匀变速运动 B．平抛运动是变加速运动 C．任意两段时间内加速度相同 D．任意两段相等时间内速度变化相同 ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，任意相等时间内速度的变化量相同．‎ ‎【解答】解：A、平抛运动的加速度不变，做匀变速运动．故A正确，B错误．‎ C、平抛运动的过程中加速度不变，始终等于g，方向竖直向下．故C正确．‎ D、由于加速度不变，根据△v=gt知，任意相等时间内速度变化量相同．故D正确．‎ 故选：ACD．‎ ‎　‎ ‎10．一轻质杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动，以下说法正确的是（　　）‎ A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零 B．小球过最高点时最小速度为 C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力 D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与球所受重力方向相反 ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，在最高点和最低点时物体的重力与杆对球的作用力的合力作为向心力．‎ ‎【解答】解：A、当小球在最高点恰好只有重力作为它的向心力的时候，此时球对杆没有作用力，所以A正确．‎ B、轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，所以速度可以为零，所以B错误．‎ C、小球在最高点时，如果速度恰好为，则此时恰好只有重力作为它的向心力，杆和球之间没有作用力，如果速度小于，重力大于所需要的向心力，杆就要提供支持力，方向与重力的方向相反，此时最大的支持力就是球在最高点的速度为零时，最大值和重力相等，所以C正确．‎ D、如果速度大于，重力小于所需要的向心力，杆就要提供拉力，方向与重力的方向相同，故D错误；‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ 二．填空题：（每空3分，共33分）‎ ‎11．一个由静止开始做匀加速直线运动的物体，头4s内位移是32m，则它在第3s内位移为　10　 m，前2s的平均速度大小为　4　 m/s．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式求出加速度的大小，结合位移时间公式求出第3s内的位移，通过2s内的位移求出前2s内的平均速度．‎ ‎【解答】解：根据得，a=．‎ 则物体在第3s内的位移=．‎ 物体在前2s内的位移．‎ 则前2s内的平均速度．‎ 故答案为：10，4‎ ‎　‎ ‎12．某辆汽车在平直公路上试车时的运动图象如图所示，则该汽车加速阶段的加速度大小为　1.5　m/s2，减速阶段的位移大小为　150　m．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的图像；加速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】解决本题要明确v﹣t图象的含义：在v﹣t图象中每时刻对应于速度的大小，速度的正负表示其运动方向，图象的斜率表示物体运动的加速度，图象与时间轴围成的面积为物体的位移，时间轴上方面积表示位移为正，下方表示为负．‎ ‎【解答】解：图象的斜率表示物体运动的加速度，则该汽车加速阶段的加速度大小a=，‎ 由图象可知，10﹣30s，汽车做匀减速直线运动，减速阶段的位移大小x=‎ 故答案为：1.5 150‎ ‎　‎ ‎13．如图是用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时所打出的一条纸带．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点．已知相邻计数点间还有4个点未画出．则打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为　0.3　m/s，小车的加速度大小为　0.4　m/s2．‎ ‎【考点】测定匀变速直线运动的加速度．‎ ‎【分析】根据在匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出某点的瞬时速度大小；利用逐差法可以求出加速度的大小．‎ ‎【解答】解：根据匀变速直线运动规律有：‎ vc==m/s=0.3m/s 由题意可知：x1=24mm=2.4cm，x2=52mm﹣24mm=2.8cm，x3=84mm﹣52mm=3.2cm，x4=120mm﹣84mm=3.6cm 根据△x=aT2，其中△x=0.4cm，T=0.1s，故带入数据解得：a=0.4m/s2；‎ 故答案为：0.3，0.4．‎ ‎　‎ ‎14．在《探究加速度与力、质量的关系》实验中．‎ ‎（1）某组同学用如图1所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系．下列措施中不需要或不正确的是　BCE　．‎ A．首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力．‎ B．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车匀速滑动．C．每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力 D．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 E．实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源 ‎（2）某组同学根据实验数据，画出了a﹣F的关系图线如图2，请分析图线不经过坐标原点的原因是：　平衡摩擦力过度　．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（1）探究加速度与力的关系实验时，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．小车的加速度应根据打出的纸带求出．‎ ‎（2）实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a﹣F图象在F轴上有截距；平衡摩擦力过度，在a﹣F图象的a轴上有截距．‎ ‎【解答】解：（1）A、实验时首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力，故A正确；‎ B、平衡摩擦力的方法就是，小车与纸带相连，小车前面不挂小桶，把小车放在斜面上给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动，故B错误；‎ C、平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力，每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力，故C错误； ‎ D、实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故D正确；‎ E、为了提高纸带的利用率，在纸带上尽量多的打点，因此实验中应先接通电源，后放开小车，故E错误．‎ 本题选不需要或不正确的，‎ 故选：BCE．‎ ‎（2）由图象可知，a﹣F图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的．‎ 故答案为：（1）BCE；（2）平衡摩擦力过度．‎ ‎　‎ ‎15．做斜抛运动的物体，在2s末经过最高点时的瞬时速度是15m/s，则初速度V0=　25m/s　，抛射角θ=　53°　．（g=10m/s2）‎ ‎【考点】抛体运动．‎ ‎【分析】最高点速度就是抛出时的水平分速度，竖直分速度由v=gt求解，初速度由平行四边形合成．‎ ‎【解答】解：最高点速度就是抛出时的水平分速度，故vx=15m/s，竖直分速度由v=gt=10×2m/s=20m/s，故初速度为：‎ 抛出时速度与水平方向的夹角为θ，则有：‎ sinθ===‎ 所以：θ=53°‎ 故答案为：25m/s；53°‎ ‎　‎ ‎16．雨伞边沿到伞柄的距离为r，边沿高出地面h，当雨伞以角速度ω绕伞柄匀速转动时，雨滴从伞边缘水平甩出，则雨滴落地的圆半径R=　r　．‎ ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】雨滴飞出后做平抛运动，根据高度求出运动的时间，从而求出平抛运动的水平位移，根据几何关系求出水滴在地面上形成圆的半径．‎ ‎【解答】解：雨滴飞出后做平抛运动，根据h=，得：t=‎ 则平抛运动的水平位移：s=v0t=ωr 根据几何关系，得：R==r 故答案为：r．‎ ‎　‎ ‎17．光滑的水平圆盘中心O处有一个小孔，用细绳穿过小孔，绳两端各系一个小球A、B，两球质量相等，圆盘上的A球做半径为R=20cm的匀速圆周运动，要使B球保持静止状态，则A球的角速度为　5rad/s　．（g=10m/s2）‎ ‎【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．‎ ‎【分析】对小球A进行受力分析：受到重力、支持力、绳子的拉力，重力和支持力相互抵消，要求B球仍静止，绳子的拉力等于B球的重力并提供向心力，根据向心力公式即可解题．‎ ‎【解答】解：要使B球保持B静止状态，根据平衡条件得线的拉力：‎ ‎ F=mg ‎ A球的向心力等于线的拉力F，根据牛顿第二定律，有：‎ ‎ F=mω2R ‎ 联立得：ω===5rad/s 故答案为：5rad/s．‎ ‎　‎ 三．计算题：（18题7分，19题8分，20题12分；共27分）‎ ‎18．质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用大小为100N、与水平方向成37°斜向上的拉力，从静止开始使雪橇做匀加速直线运动，10s时撤去拉力，使雪橇自由滑行，设雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：‎ ‎（1）10s末雪橇的速度；‎ ‎（2）雪橇运动的总路程．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；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位移的关系．‎ ‎【分析】（1）对小孩和雪橇整体受力分析，根据牛顿第二定律求得雪橇的加速度，利用速度公式可求速度 ‎（2）雪橇运动的总路程分撤去力F前和撤之后，分别研究受力情况，由牛顿第二定律分别和运动学公式分别求路程，然后加和即雪橇运动的总路程．‎ ‎【解答】解：（1）对小孩和雪橇整体受力分析如图所示：‎ 根据牛顿第二定律：‎ 水平方向：Fcosθ﹣Ff=ma1‎ 竖直方向：FN+Fsinθ﹣mg=0‎ 又：Ff=μFN 代入数据解得 根据运动学公式，10s末的速度为v=a1t=3m/s ‎（2）撤去F前，整体做加速运动，位移 撤去F后，整体做减速运动，根据牛顿第二定律有：‎ 滑动的加速度为﹣μmg=ma2‎ 根据运动学公式：0﹣v2=2ax2‎ 解得：x2=2.25m 雪橇运动的总路程为x=x1+x2=17.25m 答：（1）10s末雪橇的速度为3m/s；‎ ‎（2）雪橇运动的总路程为17.25m．‎ ‎　‎ ‎19．杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m=0.5kg，绳长l=40cm，求：（g=10m/s2）‎ ‎（1）最高点水不流出的最小速率；‎ ‎（2）水在最高点速率v=4m/s时，水对桶底的压力．‎ ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】（1）水桶运动到最高点时，水不流出恰好不流出时，由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求解最小速率；‎ ‎（2）水在最高点速率v=4m/s时，以水为研究对象，分析受力情况：重力和桶底的弹力，其合力提供水做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律求解此弹力，再牛顿第三定律，求出水对桶的压力大小和方向．‎ ‎【解答】解：（1）水桶运动到最高点时，设速度为v时恰好水不流出，由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：‎ ‎ mg=m 得：v==m/s=2m/s ‎（2）对水研究，在最高点时由水的重力和桶底的弹力的合力提供水做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：‎ ‎ mg+N=m 则得：N=m（﹣g）=0.5×（﹣10）N=15N 由牛顿第三定律得水对桶底的压力为N′=N=15N．‎ 答：（1）最高点水不流出的最小速率为2m/s；（2）水在最高点速率v=4m/s时，水对桶底的压力为15N．‎ ‎　‎ ‎20．质量为M的火车，以恒定的速率在水平面内沿一段半径为r的圆弧轨道转弯，已知路面的倾角为α试求：‎ ‎（1）速度V0为多大时，车轮对铁轨的侧压力正好为零？‎ ‎（2）若火车速度提高2V0时，车轮对铁轨的侧压力为多少？‎ ‎（3）若火车的速度减小为时，车轮对铁轨的侧压力为多少？‎ ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】分析火车转弯时受力情况，内、外轨道均不受侧压力作用，恰好由轨道的支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得出转弯半径r与速度v的关系．由牛顿第二定律分析火车速度变化时哪侧轨道受到侧压力．‎ ‎【解答】解：（1）由题，内、外轨道均不受侧压力作用，则转弯时火车受力情况如图，根据牛顿第二定律得：‎ mgtanθ=，‎ 解得：．‎ ‎（2）若火车速度提高2v0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，对外轨有侧压力，根据牛顿第二定律得：‎ F+mgtanθ=，‎ 解得：F=3mgtanθ．‎ ‎（3）若火车的速度减小为 时，重力和支持力的合力大于向心力，对内轨有侧压力，根据牛顿第二定律得：‎ ‎，‎ 解得：．‎ 答：（1）速度V0为时，车轮对铁轨的侧压力正好为零．‎ ‎（2）若火车速度提高2V0时，车轮对铁轨的侧压力为3mgtanθ．‎ ‎（3）若火车的速度减小为时，车轮对铁轨的侧压力为．‎ ‎　‎ ‎2017年2月27日