江西省2016届高三上学期物理段考试卷（附解析）

1 / 29 江西省 2016 届高三上学期物理段考试卷（附解析） 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址文 章来源 m XX-2016 学年江西省百所重点高中联考高三（上）段考物理试卷 一、选择题（共 10小题，每小题 4 分，满分 40分） 1我军最新型无人机在胜利日阅兵中首次亮相，充分展示了我军新型作战力量的发展水平，为了接受此次检阅，某无人机先在某地 A 从地面起飞，然后在一定高度处水平飞行，最后降落到地面 B，若全过程该机行驶的里程为 L，经过的时间为 t， A、 B 两地间的距离为 s，下列说法正确的 是（ ） A该过程的平均速度为 B L 为位移 c t 为时刻 D s 为路程 2蜘蛛人事故频发显示了高空作业的危险性，因此，国家安全部门要求高空作业必须系安全带，如图所示，如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h（可视为自由落体运动），此后经历一段时间安全带达到最大伸长量，若此过程中安全带2 / 29 的作用力大小等效为恒力 F，方向始终竖直向上，重力加速度为 g，刚从安全带开始伸长到达到最大伸长量所用的时间为（ ） A B c D 3某电视台的娱乐节目中 有 “ 搬运 ” 的项目，比谁搬得快，某次节目中，要求将并排放在水平地面上的 10 块质量均为 5kg、边长均为的正方体（质量分布均匀）变为竖直叠放，若此比赛中冠军获得者用时为 15s，重力加速度g=10m/s2，则该冠军做功的最小值及最小的平均功率分别为（ ） A 600j40WB 1500j40Wc 675j15WD 675j45W 4如图所示，质量为 m 的滑块静止置于倾角为 30 的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的 P 点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为 30 ，重力加速度为 g，则（ ） A滑块一定受到四个力作用 B弹簧不可能处于拉伸状态 c斜面对滑块一定有沿斜面向上的摩擦力，且大小为 mg D斜面对滑块的支持力大小可能为零 5一个可视为质点的小滑块以 10m/s 的初速度沿直线做减3 / 29 速运动，在 10s 末速度减为 0，滑块的 v t 图象恰好是与两坐标轴相切的四分之一圆弧，如图所示，则该滑块在 10s内的位移大小为（ ） A 100mB 50mD 6如图所示，固定在斜面下端与半径为 R 的圆轨道平滑连接，现使小球从斜面上某高处由静止释放，不计一切摩擦，则要使小球不在圆轨道上（端点 除外）脱离圆轨道，其释放的高度 h 为（ ） A h h2R c h 或 hRD 2Rh 或 hR 7 XX年 8 月 29日电，俄罗斯航天署 29日发布消息称，由俄罗斯 “ 质子 m” 运载火箭发射的英国大型通信卫星Inmarsat 5F3已于莫斯科时间 29日上午成功进入地球同步轨道，对这颗卫星和同步轨道上的其他卫星，下列物理量一定相同的是（ ） A向心力 B线速度的大小 c角速度 D动能 8如图所示，质量 m=5kg、倾角 =30 的木楔 ABc 静止于水平地面上，在其斜面上有一质量 m=1kg的物块 由静止开始沿斜面下滑，当下滑 s=2m 时，其速度 v=4m/s，在此过程中木楔没有动，取 g=10m/s2，则在此过程中（ ） 4 / 29 A物块与斜面之间的动摩擦因数为 B水平地面对木楔有水平向左的摩擦力 c水平地面与木楔间的摩擦力大小为 2N D木楔对水平地面额压力为 60N 9我国科学家正在研制母舰载机使用的电磁弹射器，舰载机总质量为 104kg ，若某起飞过程中发动机的推力恒定，弹射器推力恒为 103N ，有效作用长度为 80m，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到 80m/s，弹射过程中的总推力为弹 射器和发动机的推力之和，假设所受阻力为总推力的25%，则该机在弹射过程中（ ） A加速度大小为 40m/s2 B发动机的推力做功为 102j c发动机的推力大小为 105N D克服阻力做功的平均功率为 102W 10如图甲所示，将一块长度为的表面光滑的金属板 AB 的另一块长度也为的表面粗糙的木板 Bc 平滑地拼接在一起组成斜面 Ac，并将一小物块在平行于斜面的恒定拉力 F 作用下由静止从 A 运动到 c，历时为 t0，小物块的动能 Ek随位移 x的变化情况如图乙所示，则小物块的速度 v、加速度大小 a、重力势能 Ep随时间 t（或位移 x）变化情况的下列图中，可能正确的有（ ） 5 / 29 A B c D 二、解答题（共 6 小题，满分 60 分） 11利用自由落体法测重力加速度，实验装置如图所示 （ 1）实验操作步骤如下，请将步骤 B 补充完整 A按实验要求安装好实验装置： B使重物 （填 “ 靠近 ” 或 “ 远离 ” ）打点计时器，接着 （填 “ 先接通电源后释放纸带 ” 或 “ 向释放纸带后接通电源 ” ），打点计时器在纸带上打下一系列的点； c图乙为一条符合实验要求的纸带， o 点为打点计时器打下的第一个点，分别测出 若干连接点 A、 B、 c、 与 o 点之间的距离 h1、 h2、 h3 （ 2）已知打点计时器的打点周期为 T，结合实验张所测得的 h1、 h2、 h3，可得打 B 点时重物的速度大小为 ，重力加速度的大小为 ，通常情况下测得值均小于当地的实际重力加速度的值，其原因是 12某探究学习小组的同学在实验室组装了一套如图所示的装置，探究 “ 外力做功与动能变化的关系 ” ，实验室还备有学习电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙、天平当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小6 / 29 沙桶，滑块处于静止 状态，重力加速度用 g 表示，为了完成该实验，则： （ 1）你认为还需要的实验器材有 （填 “ 秒表 ” 或“ 刻度尺 ” ） （ 2）实验时，长木板保持水平，在小沙桶中缓慢添加细砂，当滑块匀速运动时，测出小沙桶和细砂的总质量为 m1，由此可知该滑块在运动过程中受到的阻力大小为 （用题中的字母表示） （ 3）在（ 2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量 m，往沙桶中载装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为 m2（ m2 m），让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取 两点，测出这两点的间距 L 和这两点的速度大小 v1 与 v2（ v1 v2），则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为 （用题中的字母表示） （ 4）若实验时所用滑块质量为 m，沙及沙桶总质量为 m，让沙桶带动滑块由静止开始在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距 L 和这两点的速度大小 v3 和 v4（ v3 v4），则要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能手否守恒，最终需验证的数学表达式为 （用题中的字母表示） 7 / 29 13如图所示，长 L=2m 的薄板 放在倾角 =37 的足够长斜面上，薄板的上表面光滑，下表面与斜面间的动摩擦因数= ，一滑块放在薄板上端，滑块和薄板的质量相等，现让两个物体同时由静止释放，已知 sin37= ， cos37= ，重力加速度 g=10m/s2 （ 1）分别求两物体刚被释放后瞬间，滑块和薄板的加速度大小 （ 2）求滑块和薄板分离所需的时间 14图示为一个四星系统，依靠四颗星间的相互作用，维持稳定的运动状态，其中三颗质量均为 m 的星体 A、 B、 c 等间隔分布在半径为 r 的圆轨道上并做同向的圆周运动，质量为m 的星体 D 在圆轨道的圆心上， 该星体的半径为 R，另外三颗星体的半径可以忽略不计，求： （ 1）星体 c 做圆周运动的向心力大小； （ 2）星体 c 做圆周运动的周期 15如图所示，一质量 3m 的小车静止在光滑的水平面上，小车 AB 段是半径为 R 的四分之一光滑圆弧轨道， Bc 段是长为 l 的粗糙水平轨道，两段轨道相切于 B 点，水平轨道离地的高度为 h，一质量为 m 的滑块在小车上从 A 点由静止开始8 / 29 沿轨道滑下，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g， （ 1）若固定小车，求滑块脱离水平轨道后落地时水平轨道末端的水平距离 x （ 2）若不固定小车，滑 块在小车上运动时，滑块相对地面速度的水平分量始终是小车速度大小的 3 倍，求滑块脱离水平轨道后落地时距水平轨道末端的水平距离 x 16如图所示，由轻杆组成的 Z 形装置 ABcDE 可绕竖直轴Bc转动，质量均为 m=1kg的甲、乙两小球与两细线连接后分别系于 A、 G 和 B、 E 处，细线 BF 长 l1=， EF 的长度大于 BF的长度， AH、 GH 长均为 l2=装置静止时，细线 BF 与竖直方向的夹角 =37 ，细线 HG、 EF 水平，细线 AH 竖直，已知 g=10m/s2， sin37= ， cos37= （ 1）当装置的角速度取不同值时， 通过计算，画出相应稳定状态下各条细线拉力 T与角速度的平方 2 之间的函数图象 （ 2）若装置匀速转动的角速度 =5rad/s 时，细线 HG 和FE突然断裂，且 Z 形装置停转，求断裂瞬间绳 AH 和 BF的拉力大小之比 9 / 29 XX-2016学年江西省百所重点高中联考高三（上）段考物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题（共 10小题，每小题 4 分，满分 40分） 1我军最新型无人机在胜利日阅兵中首次亮相，充分展示了我军新型作战力量的发展水平，为了接受此次检阅，某无人机先在某地 A 从地面起飞，然后在 一定高度处水平飞行，最后降落到地面 B，若全过程该机行驶的里程为 L，经过的时间为 t， A、 B 两地间的距离为 s，下列说法正确的是（ ） A该过程的平均速度为 B L 为位移 c t 为时刻 D s 为路程 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系 【分析】路程等于物体运动轨迹的长度，位移的大小等于首末位置的距离，平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间比值 【解答】解： A、无人机在整个过程中的位移为 s，则平均速度，故 A 正确 B、里程 L 表示运动轨迹的长度，是路程， A、 B 两地的距离表示位移 的大小，可知 s 是位移，故 BD错误 10 / 29 c、 t 表示时间，不是时刻，故 c 错误 故选： A 2蜘蛛人事故频发显示了高空作业的危险性，因此，国家安全部门要求高空作业必须系安全带，如图所示，如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h（可视为自由落体运动），此后经历一段时间安全带达到最大伸长量，若此过程中安全带的作用力大小等效为恒力 F，方向始终竖直向上，重力加速度为 g，刚从安全带开始伸长到达到最大伸长量所用的时间为（ ） A B c D 【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】先根据自由落体运动速度位移公式求出安全带对人刚产生作用力时的速度，对安全带开始作用到安全带达到最大伸长量的过程，应用动量定理求解即可 【解答】解：对自由落体运动过程，有： v2=2gh 解得： v=， 对安全带开始作用到安全带达到最大伸长量的过程，根据动量定理得： 11 / 29 （ mg F） t=0 mv 解得： F=，故 B 正确 故选： B 3某电视台的娱乐节目中有 “ 搬运 ” 的项目，比谁搬得快，某次节目中，要求将并排放在水平地面上的 10 块质量均为 5kg、边长均为的正方体（质量分布均匀）变为竖直叠放，若此比赛中冠军获得者用时为 15s，重力加速度g=10m/s2，则该冠军做功的最小值及最小的平均功率分别为（ ） A 600j40WB 1500j40Wc 675j15WD 675j45W 【考点】功率、平均功率和瞬时功率 【分析】根据重心上升的高度求出克服重力做功，即为该冠军做功的最小值，再由公式 P=求平均功率 【解答】解：据题可得：将正方体竖直叠放后，整体重心上升的高度为： h= = 该冠军做功的最小值等于克服重力做功，为： W=mgh=5010=675j 最小的平均功率为： P=W=45W 故选： D 12 / 29 4如图所示，质量为 m 的滑块静止置于倾角为 30 的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的 P 点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为 30 ，重力加速度为 g，则（ ） A滑块一定受到四个力作用 B弹簧不可能处于拉伸状态 c斜面对滑块一定有沿斜面向上的摩擦力，且大小为 mg D斜面对滑块的支持力大小可能为零 【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 【分析】滑块可能受重力、支持力、 摩擦力三个力处于平衡，弹簧处于原长，弹力为零滑块可能受重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力四个力处于平衡根据共点力平衡进行分析 【解答】解： A、弹簧与竖直方向的夹角为 30 ，所以弹簧的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡，也可能有弹簧的弹力，故 A 错误； B、弹簧对滑块可以是拉力，故弹簧可能处于伸长状态，故B 错误； c、沿着斜面方向受力平衡，则滑块此时受到的摩擦力方向13 / 29 向上，大小等于重力沿斜面向下的分力， 即 f=mg30=mg ，不可能为零，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，故 c 正确， D 错误； 故选： c 5一个可视为质点的小滑块以 10m/s 的初速度沿直线做减速运动，在 10s 末速度减为 0，滑块的 v t 图象恰好是与两坐标轴相切的四分之一圆弧，如图所示，则该滑块在 10s内的位移大小为（ ） A 100mB 50mD 【考点】位移与路程 【分析】由图读出速度的变化情况，分析物体的运动情况由图线 “ 面积 ” 求出位移 【解答】解：由图线 “ 面积 ” 表示位移得： S= 故选： D 6如 图所示，固定在斜面下端与半径为 R 的圆轨道平滑连接，现使小球从斜面上某高处由静止释放，不计一切摩擦，则要使小球不在圆轨道上（端点除外）脱离圆轨道，其释放的高度 h 为（ ） 14 / 29 A h h2R c h 或 hRD 2Rh 或 hR 【考点】动能定理；向心力 【分析】小球不脱离轨道，可能是到达圆轨道的最高点不超过圆心所在平面，也可能通过最高点两种情况，利用动能定理求解即可 【解答】解：物体不脱离轨道，在圆轨道内最高点到达圆心所在平面，根据动能定理可得 mgh mgR0 ，解得 hR 不脱离轨道， 能通过最高点，则刚好通过最高点时 mg= mgh 2mgR= 联立解得 h=，即 h 故选： c 7 XX年 8 月 29日电，俄罗斯航天署 29日发布消息称，由俄罗斯 “ 质子 m” 运载火箭发射的英国大型通信卫星Inmarsat 5F3已于莫斯科时间 29日上午成功进入地球同步轨道，对这颗卫星和同步轨道上的其他卫星，下列物理量一定相同的是（ ） A向心力 B线速度的大小 c角速度 D动能 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 【分析】了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同 物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供15 / 29 向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量 【解答】解： A、同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可知，由于不知道这颗卫星和同步轨道上的其他卫星的质量关系，所以无法判断向心力关系，故 A错误； B、根据 则有 r=，同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以各个同步卫星轨道半径相同， 线速度 v=，所以所有地球同步卫星速度大小相同，即速率相等，故 B 正确； c、角速度，周期相同，则角速度相同，故 c 正确； D、动能，由于不知道这颗卫星和同步轨道上的其他卫星的质量关系，则动能不一定相等，故 D 错误； 故选： Bc 8如图所示，质量 m=5kg、倾角 =30 的木楔 ABc 静止于水平地面上，在其斜面上有一质量 m=1kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当下滑 s=2m 时，其速度 v=4m/s，在此过程中木楔没有动，取 g=10m/s2，则在此过程中（ ） A物块与斜面之间的动摩擦因数为 16 / 29 B水平地面对木楔有水平向左的摩擦力 c水平地面与木楔间的摩擦力大小为 2N D木楔对水平地面额压力为 60N 【考 点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 【分析】根据匀变速直线运动位移速度公式求出加速度，再根据牛顿第二定律求出动摩擦因数，对木楔处于静止状态，受力平衡，对木楔受力分析，根据平衡条件列式求解 【解答】解： A、根据 2as=v2得： a=， 根据牛顿第二定律得： mgsin mgcos=ma 解得：，故 A 正确； B、斜面对物块的支持力 N=mgcos ，则物块对斜面的压力N=N=mgcos ，刚下垂直斜面向下， 对木楔受力分析，受到重力、地面的支持力、水平面的摩擦力、物块对木楔沿斜 面向下的摩擦力，及物块对斜面的压力，受力平衡，根据平衡条件得： 水平方向： f=2N ，方向水平向左， 竖直方向 FN=mg+Ncos30+fsin30=50+=58N ，故 Bc 正确， D 错误； 故选： ABc 17 / 29 9我国科学家正在研制母舰载机使用的电磁弹射器，舰载机总质量为 104kg ，若某起飞过程中发动机的推力恒定，弹射器推力恒为 103N ，有效作用长度为 80m，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到 80m/s，弹射过程中的总推力为弹射器和发动机的推力之和，假设所受阻力为总推力的25%，则该机在弹射过程中（ ） A加速度大小为 40m/s2 B发动机的推力做功为 102j c发动机的推力大小为 105N D克服阻力做功的平均功率为 102W 【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算 【分析】由运动学公式可求得加速度，再由牛顿第二定律可求得推力大小；由功的公式求解功；再由平均功率公式求解功率 【解答】解： A、由速度和位移公式可得： v2=2as，解得加速度大小为： a=40m/s2；故 A 正确 Bc、设发动机的推力为 F 发弹射器推力为 F由牛顿第二定律可知： F+F发 25%（ F+F发） =ma； 得： F 发 =106N ； 发动机的推力做功为： W=F 发 s=10680j108j ；故Bc错误； D、克服阻力做功的平均功率为： P 阻 =25%（ F+F 发）18 / 29 =107W ；故 D 错误； 故选： A 10如图甲所示，将一块长度为的表面光滑的金属板 AB 的另一块长度也为的表面粗糙的木板 Bc 平滑地拼接在一起组成斜面 Ac，并将一小物块在平行于斜面的恒定拉力 F 作用下由静止从 A 运动到 c，历时为 t0，小物块的动能 Ek随位移 x的变化情况如图乙所示，则小物块的速度 v、 加速度大小 a、重力势能 Ep随时间 t（或位移 x）变化情况的下列图中，可能正确的有（ ） A B c D 【考点】功能关系 【分析】首先要根据动能定理，得出物块受到的合外力随 L的变化情况，然后结合牛顿第二定律分析加速度的大小结合运动学的公式分析物块的速度随时间的变化；结合重力势能的表达式分析重力势能的变化 【解答】解：由图乙可知，物块在前半段速度增大，后半段的速度减小根据动能定理： Ek=F 合 x 所以：，可知图线的斜率表示合外力的大小 结合图可知，物块在前半段受到 的合力大小不变，方向向上；19 / 29 在后半段受到的合力的大小也不变，方向向下由图，前半段的斜率大于后半段的斜率，所以前半段的合外力的大小大于后半段的合外力的大小 A、由于物块受到的合外力前半段的大小大于后半段，结合牛顿第二定律可知，物块前半段的加速度大小大于后半段的加速度的大小，都是匀变速运动故 A 正确； B、 c、物块在前半段的初速度是 0，前半段的末速度等于后半段的初速度，而后半段的末速度不等于 0，所以前半段的平均速度小于后半段的平均速度，则前半段的时间大于后半段的时间，故 B 错误， c 错误； D、物块在前半段 做加速运动，后半段做减速运动，整个的过程中高度不断上升，设斜面与水平面之间的夹角为 ，则物块的重力势能： EP=mgh=mgxsin ，与物块上升的距离成正比故 D 正确 故选： AD 二、解答题（共 6 小题，满分 60 分） 11利用自由落体法测重力加速度，实验装置如图所示 （ 1）实验操作步骤如下，请将步骤 B 补充完整 A按实验要求安装好实验装置： B使重物 靠近 （填 “ 靠近 ” 或 “ 远离 ” ）打点计时器，接着 先接通电源后释放纸带 （填 “ 先接通电源后释放纸20 / 29 带 ” 或 “ 向释放纸带后接通电 源 ” ），打点计时器在纸带上打下一系列的点； c图乙为一条符合实验要求的纸带， o 点为打点计时器打下的第一个点，分别测出若干连接点 A、 B、 c、 与 o 点之间的距离 h1、 h2、 h3 （ 2）已知打点计时器的打点周期为 T，结合实验张所测得的 h1、 h2、 h3，可得打 B 点时重物的速度大小为 ，重力加速度的大小为 ，通常情况下测得值均小于当地的实际重力加速度的值，其原因是 运动过程中存在阻力 【考点】测定匀变速直线运动的加速度 【分析】实验时，应先接通电源再释放纸带，重物靠近打点计时器根据某段时间内 的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 B 点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度的大小 【解答】解：（ 1）为了有效地使用纸带，重物应靠近打点计时器，实验时先接通电源后释放纸带 （ 2） B 点的速度等于 Ac段的平均速度，则 根据得， g= 通常情况下测得值均小于当地的实际重力加速度的值，其原因是运动过程中存在阻力 故答案为：（ 1）靠近，先接通电源后释放纸带（ 2），运动21 / 29 过程中存在阻力 12某探究学习小组的同学在实验室组装了一套如图所示的装置，探究 “ 外力做功与动能变 化的关系 ” ，实验室还备有学习电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙、天平当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小沙桶，滑块处于静止状态，重力加速度用 g 表示，为了完成该实验，则： （ 1）你认为还需要的实验器材有 刻度尺 （填 “ 秒表 ”或 “ 刻度尺 ” ） （ 2）实验时，长木板保持水平，在小沙桶中缓慢添加细砂，当滑块匀速运动时，测出小沙桶和细砂的总质量为 m1，由此可知该滑块在运动过程中受到的阻力大小为 m1g （用题中的字母表示） （ 3）在（ 2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量 m，往沙桶中载装 入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为 m2（ m2 m），让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距 L 和这两点的速度大小 v1 与 v2（ v1 v2），则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为 （ m2 m1）gL=mv22 mv12 （用题中的字母表示） （ 4）若实验时所用滑块质量为 m，沙及沙桶总质量为 m，让22 / 29 沙桶带动滑块由静止开始在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距 L 和这两点的速度大 小 v3 和 v4（ v3 v4），则要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能手否守恒，最终需验证的数学表达式为 mgL= （用题中的字母表示） 【考点】探究功与速度变化的关系 【分析】（ 1）根据实验原理，得到需要验证的表达式，从而确定需要的器材； （ 2）当滑块匀速运动时，受力平衡，阻力和拉力平衡； （ 3）实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，求出合力的功和动能的增加量即可； （ 4）沙桶和沙子的损失的重力势能转化为整个系统的动能，据此分析即可 【解答】解：（ 1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要刻度尺； （ 2）当滑块匀速运动时，受力平衡，阻力和拉力平衡，则该滑块在运动过程中受到的阻力大小 f=m1g， （ 3）滑块外力所做功为： W=m2gL fL， 滑块动能增加量为： Ek=mv22 mv12 故需要验证的数学表达式为：（ m2 m1） gL=mv22 mv12 23 / 29 （ 4）在实验中，能量转化是：沙桶和沙子的损失的重力势能转化为整个系统的动能，沙桶和沙子的损失的重力势能为： mgL， 整个系统增加的动能： Ek= ， 所以我们需要验证： mgL= 故答案为：（ 1）刻度尺； （ 2） m1g；（ 3）（ m2 m1） gL=mv22 mv12；（ 4） mgL= 13如图所示，长 L=2m 的薄板放在倾角 =37 的足够长斜面上，薄板的上表面光滑，下表面与斜面间的动摩擦因数= ，一滑块放在薄板上端，滑块和薄板的质量相等，现让两个物体同时由静止释放，已知 sin37= ， cos37= ，重力加速度 g=10m/s2 （ 1）分别求两物体刚被释放后瞬间，滑块和薄板的加速度大小 （ 2）求滑块和薄板分离所需的时间 【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）对滑块的薄板受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度； （ 2）当滑块运动的位移比薄板运动的位移多 L 时，滑块和24 / 29 薄板分析，根据运动学基本公式求解 【解答】解：（ 1）设滑块和薄板的质量均为 m，两物体释放后，滑块的加速度为 a1，薄板的加速度为 a2， 由牛顿第二定律得： ， ， （ 2）开始运动至滑块和薄板分离的过程，有： 解得： t=1s 答：（ 1）两物体刚被释放后瞬间，滑块的加速度大小为 6m/s2，薄板的加速度大小为 2m/s2； （ 2）滑块和薄板分离所需的时间为 1s 14图示为一个四 星系统，依靠四颗星间的相互作用，维持稳定的运动状态，其中三颗质量均为 m 的星体 A、 B、 c 等间隔分布在半径为 r 的圆轨道上并做同向的圆周运动，质量为m 的星体 D 在圆轨道的圆心上，该星体的半径为 R，另外三颗星体的半径可以忽略不计，求： （ 1）星体 c 做圆周运动的向心力大小； （ 2）星体 c 做圆周运动的周期 【考点】万有引力定律及其应用 25 / 29 【分析】星体间的引力可根据万有引力定律求解星体 c 做圆周运动的向心力由其他三个星体引力的合力提供根据向心力公式求解周期 【解答】解：（ 1）星体 c 做圆周运动的向心力由其 他三个星体引力的合力提供，所以星体 c做圆周运动的向心力大小为： F=+2cos30=+ （ 2）对于 c，万有引力做圆周运动的向心力，即 F=m，解得： T=2 答：（ 1）星体 c 做圆周运动的向心力大小为 +； （ 2）星体 c 做圆周运动的周期为 2 15如图所示，一质量 3m 的小车静止在光滑的水平面上，小车 AB 段是半径为 R 的四分之一光滑圆弧轨道， Bc 段是长为 l 的粗糙水平轨道，两段轨道相切于 B 点，水平轨道离地的高度为 h，一质量为 m 的滑块在小车上从 A 点由静止开始沿轨道 滑下，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g， （ 1）若固定小车，求滑块脱离水平轨道后落地时水平轨道末端的水平距离 x （ 2）若不固定小车，滑块在小车上运动时，滑块相对地面速度的水平分量始终是小车速度大小的 3 倍，求滑块脱离水平轨道后落地时距水平轨道末端的水平距离 x 26 / 29 【考点】动能定理；匀变速直线运动的位移与时间的关系 【分析】（ 1）滑块从 A 到 B 过程中根据动能定理求的到达 B点的速度，从 B 到 c 由动能定理求的 c 点的速度，根据平抛运动求的水平位移 （ 2）从 A 到 c 的过程中根据能量守恒求的 AB的速度，根据平抛运动的特点求的水平位移 【解答】解：（ 1）固定销车，从 A 到 B 根据动能定理可得 在水平轨道上由动能定理可得 从 c 点做平抛运动， h= x=vct 联立解得 x= （ 2）不固定小车，设滑块到 c 处时小车的速度为 v