江苏省淮安市淮阴中学2017届高三上学期第一次段考物理试卷

江苏省淮安市淮阴中学2017届高三上学期第一次段考物理试卷

‎2016-2017学年江苏省淮安市淮阴中学高三（上）第一次段考物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（每题3分）‎ ‎1．如图所示，质量为m的木块在水平面上的木板上向左滑行，滑行时木板静止，木板质量M=3m，已知木块与木板间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ，则在木块滑行过程中，水平面对木板的摩擦力大小为（　　）‎ A．4μmg B．3μmg C．2μmg D．μmg ‎2．某质点做匀变速直线运动，在连续两个2s内的平均速度分别是4m/s和10m/s，该质点的加速度为（　　）‎ A．3m/s2 B．4m/s2 C．5m/s2 D．6m/s2‎ ‎3．如图所示，一 车西瓜随汽车一起沿水平路面向右做匀加速直线运动，汽车所受阻力是车重的K倍，加速度大小为a，车中质量为m的西瓜受到的其它西瓜的作用力的合力大小为（　　）‎ A．mg B．m（g+a） C．m D．mg ‎4．做平抛运动的物体，它的速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ随着时间t变化而变化，下列关于tanθ与t关系的图象正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．如图所示，质量m1=10kg和m2‎ ‎=30kg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为250N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F的大小为（　　）‎ A．100N B．300N C．200N D．250N ‎　‎ 二．多项选择题 ‎6．如图所示，质量为m的小球放在半径为R的光滑半球形槽内，当槽以加速度a向右匀加速运动时，球离开槽底部的高度为h，下列说法正确的是（　　）‎ A．槽加速度a越大，则h越大 B．槽加速度a越大，则h越小 C．槽加速度a越大，则球对槽的压力越大 D．槽加速度a越大，则球对槽的压力越小 ‎7．如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（　　）‎ A．运动周期相同 B．运动线速度一样 C．运动角速度相同 D．向心加速度相同 ‎8．一块足够长的白板，位于水平桌面上，处于静止状态．一石墨块（可视为质点）静止在白板上．石墨块与白板间有摩擦，滑动摩擦系数为μ．突然，使白板以恒定的速度v0‎ 做匀速直线运动，石墨块将在板上划下黑色痕迹．经过某段时间t，令白板突然停下，以后不再运动．在最后石墨块也不再运动时，白板上黑色痕迹的长度可能是（已知重力加速度为g，不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量）（　　）‎ A． B． C．v0t﹣μgt2 D．v0t ‎　‎ 三、简答题 ‎9．如图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带，A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s．由图可知，打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为　　 m/s，小车的加速度为　　m/s2（结果均保留两位有效数字）．‎ ‎10．理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律．以下实验中属于理想实验的是（　　）‎ A．验证平行四边形定则 B．伽利略的斜面实验 C．用DIS测物体的加速度 D．利用自由落体运动测定反应时间 ‎　‎ ‎11．某小组采用如图所示的实验装置来做“验证牛顿第二定律”的实验，如图甲所示，木板水平放置，小车的质量为M，一个钩码的质量为m0，重力加速度为g．‎ ‎①‎ 某同学在保持小车的质量不变时，测出了多组合外力与加速度的数值，并作出了如图所示的a﹣F图象，图线不通过坐标原点的原因是　　．‎ ‎②为了解决上述问题，该同学又进行了如下操作：‎ Ⅰ．只挂一个钩码，纸带上所记录的点迹如图乙所示；‎ Ⅱ．保持小车的质量不变，分别挂上3个、5个钩码时，纸带上所记录的点迹分别如图丙、丁所示．从图乙纸带上的点迹能初步判断出小车运动过程中所受到的阻力为　　．‎ ‎③验证牛顿第二定律后，该同学求得丙图纸带所对应小车的加速度为　　（用M、m0和g表示）‎ ‎　‎ 四、计算题 ‎12．一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车至少以多大的加速度起动？‎ 甲解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，则at2=υt+s0，代入数据得：a=0.28m/s2．‎ 乙解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30m/s，则υm2=2as=2a（υt+s0），代入数据得：a=0.1m/s2‎ 你认为甲、乙的解法正确吗？若错误请说明其理由，并写出正确的解题过程．‎ ‎13．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A，B之间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．‎ ‎（1）当施加的水平恒力F=10N时，A、B间的摩擦力的大小；‎ ‎（2）当施加的水平恒力F=55N时，A、B间的摩擦力的大小．‎ ‎14．如图所示，质量mA=2kg的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时，恰好能匀速下滑．现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，释放后物体A沿斜面以加速度a=2m/s2匀加速上滑．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ 求：（1）物体A与斜面间的动摩擦因数；‎ ‎（2）物体B的质量．‎ ‎15．在一次消防逃生演练中，队员从倾斜直滑道AB的顶端A由静止滑下，经B点后水平滑出，最后落在水平地面的护垫上（不计护垫厚度的影响）．已知A、B离水平地面的高度分别为H=6.2m、h=3.2m，A、B两点间的水平距离为L=4.0m，队员与滑道间的动摩擦因数μ=0.3，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）队员到达B点的速度大小；‎ ‎（2）队员落地点到B点的水平距离；‎ ‎（3）队员自顶端A至落地所用的时间．‎ ‎16．如图所示，一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A 点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点．将一个质量为m，直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力．‎ ‎（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何？‎ ‎（2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的最大高度是多少？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年江苏省淮安市淮阴中学高三（上）第一次段考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（每题3分）‎ ‎1．如图所示，质量为m的木块在水平面上的木板上向左滑行，滑行时木板静止，木板质量M=3m，已知木块与木板间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ，则在木块滑行过程中，水平面对木板的摩擦力大小为（　　）‎ A．4μmg B．3μmg C．2μmg D．μmg ‎【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力．‎ ‎【分析】对木板受力分析，抓住木板在水平方向上平衡求出水平面对木板的摩擦力大小．‎ ‎【解答】解：木块对木板的摩擦力大小f=μmg，方向水平向左，木板在水平方向受木块的摩擦力和地面的摩擦力平衡，则水平面对木板的摩擦力f′=f=μmg．故D正确，A、B、C错误．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎2．某质点做匀变速直线运动，在连续两个2s内的平均速度分别是4m/s和10m/s，该质点的加速度为（　　）‎ A．3m/s2 B．4m/s2 C．5m/s2 D．6m/s2‎ ‎【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】求出连续两个2s内的位移，根据△x=aT2求出质点的加速度．‎ ‎【解答】解：第一个2s内的位移，第二个2s内的位移．根据△x=aT2得，a=‎ ‎．故A正确，B、C、D错误．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，一 车西瓜随汽车一起沿水平路面向右做匀加速直线运动，汽车所受阻力是车重的K倍，加速度大小为a，车中质量为m的西瓜受到的其它西瓜的作用力的合力大小为（　　）‎ A．mg B．m（g+a） C．m D．mg ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】将周围西瓜对它的力当成一个设为F，则该西瓜还受重力，对该西瓜由牛顿第二定律可知合力大小，有力的合成可得F ‎【解答】解：将周围西瓜对它的力当成一个设为F，该西瓜的受力合力为：F0=ma，方向沿水平方向．该西瓜又受重力mg，方向竖直向下，故合力和分力构成直角三角形，由勾股定理得：，故C正确 故选：C ‎　‎ ‎4．做平抛运动的物体，它的速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ随着时间t变化而变化，下列关于tanθ与t关系的图象正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】平抛运动；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】‎ 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，速度不变，在竖直方向上做自由落体运动，速度vy=gt．根据tanθ=得出tanθ与t的函数关系．‎ ‎【解答】解：平抛运动水平方向上的速度不变，为v0，在竖直方向上的分速度为vy=gt，tanθ==，g与v0为定值，所以tanθ与t成正比．故B正确，A、C、D错误．‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，质量m1=10kg和m2=30kg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为250N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F的大小为（　　）‎ A．100N B．300N C．200N D．250N ‎【考点】摩擦力的判断与计算；胡克定律．‎ ‎【分析】当质量为m2的物体向左移动0.40m时，弹簧被压缩0.40m，根据胡克定律求出此时弹簧的弹力大小．以m1和m2整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件求出这时水平推力F的大小．‎ ‎【解答】解：当质量为m2的物体向左移动0.40m时，弹簧的量压缩为x=0.40m，根据胡克定律得，此时弹簧的弹力大小为：‎ F弹=kx=250×0.4N=100N 以m2研究对象，分析m1和m2整体水平方向的受力情况如图，根据平衡条件得：‎ F=F弹+f 又f=μ（m1+m2）g 得到：F=F弹+μ（m1+m2）g=100N+（10+30）×10×0.5N=300N．‎ 故选：B ‎　‎ 二．多项选择题 ‎6．如图所示，质量为m的小球放在半径为R的光滑半球形槽内，当槽以加速度a向右匀加速运动时，球离开槽底部的高度为h，下列说法正确的是（　　）‎ A．槽加速度a越大，则h越大 B．槽加速度a越大，则h越小 C．槽加速度a越大，则球对槽的压力越大 D．槽加速度a越大，则球对槽的压力越小 ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】当槽以加速度a向右匀加速运动时，小球和槽具有相同的加速度，隔离对球分析，运用牛顿第二定律求出小球的加速度与小球所在位置的半径与水平方向的夹角的关系，以及支持力的大小，再进行分析．‎ ‎【解答】解：AB、设小球所在位置的半径与水平方向的夹角为θ．‎ 则小球所受的合力 F合=‎ 根据牛顿第二定律得：F合==ma 得 tanθ=，则槽加速度a越大，θ越小，由几何关系可知h越大．故A正确，B错误．‎ CD、由图可得：槽对球的支持力 N=‎ 槽加速度a越大，θ越小，由N=知，N越大，由牛顿第三定律知球对槽的压力越大．故C正确，D错误．‎ 故选：AC ‎　‎ ‎7．如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（　　）‎ A．运动周期相同 B．运动线速度一样 C．运动角速度相同 D．向心加速度相同 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度，再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解．‎ ‎【解答】解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；‎ 将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ…①；‎ 由向心力公式得到：F=mω2r…②；‎ 设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ…③；‎ 由①②③三式得：ω=，与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；‎ 又由T=知，周期相同，故A正确；‎ 由v=ωr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故B错误；‎ 由a=ω2r，两球转动半径不等，向心加速度不同，故D错误；‎ 故选：AC ‎　‎ ‎8．一块足够长的白板，位于水平桌面上，处于静止状态．一石墨块（可视为质点）静止在白板上．石墨块与白板间有摩擦，滑动摩擦系数为μ．突然，使白板以恒定的速度v0‎ 做匀速直线运动，石墨块将在板上划下黑色痕迹．经过某段时间t，令白板突然停下，以后不再运动．在最后石墨块也不再运动时，白板上黑色痕迹的长度可能是（已知重力加速度为g，不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量）（　　）‎ A． B． C．v0t﹣μgt2 D．v0t ‎【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】石墨在白板上受到重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律求解出加速度，根据运动学公式求出相对滑动的位移即可．‎ ‎【解答】解：在时间t内，石墨可能一直匀加速，也可能先加速后匀速；‎ 石墨加速时，根据牛顿第二定律，有 μmg=ma 解得 a=μg ‎①如果时间t内一直加速，加速的位移为，故相对白板的位移为 ‎②如果先加速，后匀速，位移为=，故相对白板的位移为 ‎③如果加速的末速度恰好等于v0，则，故相对白板的位移为 经过时间t后，白板静止后，石墨做减速运动，加速度大小不变，故相对白板沿原路返回，故白板上黑色痕迹的长度等于加速时相对薄板的位移；‎ 故选AC．‎ ‎　‎ 三、简答题 ‎9．如图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带，A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s．由图可知，打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为　0.34　‎ ‎ m/s，小车的加速度为　0.39　m/s2（结果均保留两位有效数字）．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则；探究小车速度随时间变化的规律．‎ ‎【分析】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，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小 ‎【解答】解：相邻计数点间的时间间隔为0.1s．‎ 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．有：‎ vD==0.34m/s 设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4，‎ 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：‎ x3﹣x1=2a1T2‎ x4﹣x2=2a2T2‎ 为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得：a=（a1+a2）‎ 代入数据得：a=m/s2=0.39m/s2‎ 故答案为：0.34，0.39．‎ ‎　‎ ‎10．理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律．以下实验中属于理想实验的是（　　）‎ A．验证平行四边形定则 B．伽利略的斜面实验 C．用DIS测物体的加速度 D．利用自由落体运动测定反应时间 ‎【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．‎ ‎【分析】伽利略的理想实验，以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略了次要因素，从而更深刻地反映了自然规律．这种把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验，是科学研究中的一种重要方法．‎ ‎【解答】解：A、用打点计时器测平均速度是在实验室进行是实际实验，故A错误；‎ B、伽利略的斜面实验，抓住主要因素，忽略了次要因素，从而更深刻地反映了自然规律，属于理想实验，故B正确；‎ A、用DIS测物体的加速度是实际操作的实验，故C错误；‎ D、利用自由落体运动测定反应时间是可以实验室进行是实际实验，故D错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎11．某小组采用如图所示的实验装置来做“验证牛顿第二定律”的实验，如图甲所示，木板水平放置，小车的质量为M，一个钩码的质量为m0，重力加速度为g．‎ ‎①某同学在保持小车的质量不变时，测出了多组合外力与加速度的数值，并作出了如图所示的a﹣F图象，图线不通过坐标原点的原因是　未平衡摩擦力　．‎ ‎②为了解决上述问题，该同学又进行了如下操作：‎ Ⅰ．只挂一个钩码，纸带上所记录的点迹如图乙所示；‎ Ⅱ．保持小车的质量不变，分别挂上3个、5个钩码时，纸带上所记录的点迹分别如图丙、丁所示．从图乙纸带上的点迹能初步判断出小车运动过程中所受到的阻力为　　．‎ ‎③验证牛顿第二定律后，该同学求得丙图纸带所对应小车的加速度为　　‎ ‎（用M、m0和g表示）‎ ‎【考点】验证牛顿第二运动定律．‎ ‎【分析】①图线不通过坐标原点，说明拉力F为某一值时，加速度为零，可从是否平衡摩擦力方面分析．‎ ‎②根据乙纸带判断小车的运动状态，对小车进行受力，然后求出小车受到的阻力．‎ ‎③对小车受力分析，然后由牛顿第二定律求出小车的加速度．‎ ‎【解答】解：①图线不通过坐标原点，说明拉力F为某一值时，加速度为零，‎ 可能是实验时没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．‎ ‎②由图乙所示纸带可知，小车运动稳定后，小车在相等时间内的路程相等，‎ 则小车做运动直线运动，处于平衡状态，此时小车在水平方向上受摩擦力f，‎ 绳子的拉力F=m0g作用，由平衡条件得，小车运动过程中所受到的阻力f=F=m0g；‎ ‎③打纸带丙时，小车受到的拉力F′，摩擦力f=m0g，‎ 由牛顿第二定律得：‎ F′﹣f=Ma，即F′﹣m0g=Ma①；‎ 对钩码：②‎ 联立①②得 故答案为：①未平衡摩擦力 ②③‎ ‎　‎ 四、计算题 ‎12．一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车至少以多大的加速度起动？‎ 甲解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，则at2=υt+s0，代入数据得：a=0.28m/s2．‎ 乙解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30m/s，则υm2‎ ‎=2as=2a（υt+s0），代入数据得：a=0.1m/s2‎ 你认为甲、乙的解法正确吗？若错误请说明其理由，并写出正确的解题过程．‎ ‎【考点】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】摩托车追上汽车的过程中，先加速到最大速度υm，再以此最大速度υm追赶汽车．设加速到最大速度υm所需的时间为t0，则以最大速度υm追赶．‎ ‎【解答】解：甲错．‎ 因为摩托车以a=0.28m/s2加速3min，速度将达到υm=at=0.28×180m/s=50.4m/s，大于摩托车的最大速度30m/s．‎ 乙错．‎ 若摩托车以a=0.1m/s2加速，速度达到30m/s所需时间为t==s=300s，大于题给时间3min．‎ 正确解答：从上述分析知道，摩托车追上汽车的过程中，先加速到最大速度υm，再以此最大速度υm追赶汽车．设加速到最大速度υm所需的时间为t0，则以最大速度υm追赶的时间为t﹣t0．‎ 对摩托车加速段有：υm=at0‎ 由摩托车和汽车运动的位移相等可得： at02+υm（t﹣t0）=υt+s0‎ 解得：a=0.56m/s2．‎ 答：摩托车车必须以0.56m/s2的加速度起动．‎ ‎　‎ ‎13．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A，B之间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．‎ ‎（1）当施加的水平恒力F=10N时，A、B间的摩擦力的大小；‎ ‎（2）当施加的水平恒力F=55N时，A、B间的摩擦力的大小．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】隔离对B分析，求出AB发生相对滑动时的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力．‎ ‎【解答】解：隔离对B分析，当AB间摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B发生相对滑动，则：aB==m/s2=6m/s2．‎ 再对整体：F=（mA+mB）a=8×6N=48N．知当拉力达到48N时，A、B才发生相对滑动．‎ ‎（1）因拉力小于48N，故两物体相对静止，所以f=mBa===2.5N；‎ ‎（2）F=55N＞48N时，两者相对滑动，则摩擦力f'=μmAg=0.2×60=12N．‎ 答：（1）当施加的水平恒力F=10N时，A、B间的摩擦力的大小为2.5N；‎ ‎（2）当施加的水平恒力F=55N时，A、B间的摩擦力的大小为12N．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，质量mA=2kg的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时，恰好能匀速下滑．现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，释放后物体A沿斜面以加速度a=2m/s2匀加速上滑．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ 求：（1）物体A与斜面间的动摩擦因数；‎ ‎（2）物体B的质量．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】（1）对物体A进行受力分析，根据物体所处平衡状态结合力的分解列出平衡等式，求解动摩擦因素；‎ ‎（2）对物体A进行研究，根据牛顿第二定律求解拉力；对物体B受力分析，根据牛顿第二定律列式求解物体B的质量．‎ ‎【解答】解：（1）物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时，恰好能匀速下滑，受重力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，有：‎ 平行斜面方向：mAgsin37°﹣f=0‎ 垂直斜面方向：mAgcos37°﹣N=0‎ 其中：f=μN 解得：μ=tan37°=0.75‎ ‎（2）物体A沿斜面以加速度a=2m/s2匀加速上滑时，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，‎ 根据牛顿第二定律，有：‎ F﹣mAgsin37°﹣μmAgcos37°=mAa 对物体B受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有：‎ mg﹣F=ma 解得：‎ m==3.5kg 答：（1）物体A与斜面间的动摩擦因数为0.75；‎ ‎（2）物体B的质量为3.5kg．‎ ‎　‎ ‎15．在一次消防逃生演练中，队员从倾斜直滑道AB的顶端A由静止滑下，经B点后水平滑出，最后落在水平地面的护垫上（不计护垫厚度的影响）．已知A、B离水平地面的高度分别为H=6.2m、h=3.2m，A、B两点间的水平距离为L=4.0m，队员与滑道间的动摩擦因数μ=0.3，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）队员到达B点的速度大小；‎ ‎（2）队员落地点到B点的水平距离；‎ ‎（3）队员自顶端A至落地所用的时间．‎ ‎【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律；平抛运动．‎ ‎【分析】（1）对AB段由动能定理可求得队员到达B点时的速度大小；‎ ‎（2）队员从B点开始做平抛运动，则平抛运动的规律可求得落地点到B点的水平距离；‎ ‎（3）由牛顿第二定律及运动学公式可求得AB段所用的时间；由平抛运动的规律可求得落地时间，则可求得总时间．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）设滑道的长度为LAB，倾角为θ，根据动能定理 有 队员到达B点的速度为6m/s；‎ ‎（2）根据平抛运动的公式 有，x=v0t2‎ 得水平距离 队员落地点到B点的水平距离为4.8m；‎ ‎（3）设在滑道上运动的时间为t1，加速度为a，根据牛顿第二定律 有mgsinθ﹣μmgcosθ=ma 得a=gsinθ﹣μgcosθ=3.6m/s2‎ 根据运动学公式 有 得t1=s=1.67s，t2=0.80s ‎ 运动的总时间t=t1+t2=2.47s ‎ 队员自顶端到地面所用的时间为2.47s．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A 点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点．将一个质量为m，直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力．‎ ‎（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何？‎ ‎（2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的最大高度是多少？‎ ‎【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动；向心力．‎ ‎【分析】离开C点小球做平抛运动，由平抛运动的规律可以求得C点速度的大小．‎ 根据牛顿第二定律求得弹力．‎ 小球下降的高度最高时，小球运动的水平位移为4R，打到N点根据平抛运动求得速度．‎ 根据机械能守恒定律求解．‎ ‎【解答】解：（1）小球离开C点做平抛运动，落到M点时水平位移为R，竖直下落高度为R，根据运动学公式可得：‎ R=gt2，‎ ‎ 运动时间t=‎ 从C点射出的速度为 v1==‎ 设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N，由向心力公式可得 mg﹣N=m N=mg﹣m=，‎ 由牛顿第三定律知，小球对管子作用力大小为，方向竖直向下． ‎ ‎（2）小球下降的高度最高时，小球运动的水平位移为4R，打到N点．‎ 设能够落到N点的水平速度为v2，根据平抛运动求得：‎ v2==‎ 设小球下降的最大高度为H，根据机械能守恒定律可知，‎ mg（H﹣R）=mv22‎ H=+R=5R ‎ 答：（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小为，方向竖直向下． （2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的最大高度是5R．‎ ‎　‎ ‎2017年2月27日