湖南省郴州市高考物理质检试卷（含解析）.doc

湖南省郴州市2016年高考物理质检试卷（解析版）一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，其中17只有一项符合题目要求，第810小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，有选错或不选的得0分）1下列说法正确的是（）a伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；从而得出结论是：力是维持物体运动的原因b牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量gc天文学家开普勒对前人关于天体运动的研究提出开普勒三大定律d在现实生活中不存在真正的质点，将实际的物体抽象为质点是物理学中一种重要的科学研究方法即理想实验法2如图所示，吊床用绳子拴在两棵树上等高位置，某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态设吊床两端系绳中的拉力为f1，吊床对人的作用力为f2，则（）a坐着比躺着时f1大b坐着比躺着时f1小c坐着比躺着时f2大d坐着比躺着时f2小3科幻电影星际穿越中描述了空间站中模拟地球上重力的装置这个模型可以简化为如图所示的环形实验装置，外侧壁相当于“地板”让环形实验装置绕o点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，则旋转角速度应为（地球表面重力加速度为g，装置的外半径为r）（）abc2d4如图所示是嫦娥三号探测器携“玉兔号”奔月过程中某阶段的运动示意图，关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近，并将沿椭圆轨道在b处变轨进入圆轨道，已知探测器绕月做圆周运动的轨道半径为r，周期为t，引力常量为g，下列说法中正确的是（）a嫦娥三号进入圆轨道后，月球引力不再发生变化b嫦娥三号在沿椭圆轨道飞向b处的过程中速度会越来越小c嫦娥三号在b处由椭圆轨道进入圆轨道时必须点火加速d由题设条件可以算出月球质量的大小5我国研制的深海载人潜水器“蛟龙”号在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的载人深潜纪录，它在海水中下落最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度“蛟龙”号质量为m，完全入水后从静止开始无动力下潜，最后“蛟龙”号的收尾速度为v，若“蛟龙”号在水中所受浮力保持不变恒为f，重力加速度为g，下列说法正确的是（）a“蛟龙”号从静止至达到收尾速度的过程中所受海水阻力应为恒力b若测得某时“蛟龙”号的加速度大小为a，则“蛟龙”号此时受到的水的阻力为m（a+g）fc若测得“蛟龙”号从静止至达到收尾速度所用时间为t，则“蛟龙”号的位移为d若测得“蛟龙”号下落t时间，通过的位移为y，则该过程的平均速度一定为6如图所示，三个小球从不同高处a、b、c分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上同一位置d，且oa：ab：bc=1：3：5，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（）aa、b、c三个小球水平初速度v1、v2、v3=9：4：1ba、b、c三个小球水平初速度v1、v2、v3=6：3：2ca、b、c三个小球通过的位移大小之比为1：da、b、c三个小球落地速度与水平地面夹角的正切值之比为1：3：57如图所示，绷紧的传动带与水平面的夹角，传送带在电动机的带动下，始终保持v的速率运行，现把一质量为m的工件（可看作质点）轻轻放在传送带的底端，经过一段时间，工件与传送带达到共同速度后继续传送到达h高处，工件与传动带间滑动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列结论正确的是（）a工件与皮带间摩擦生热为mv2b传动带摩擦力对工件做的功mv2+mghc传动带摩擦力对工件做的功d电动机因传送工件多做的功mv2+mgh8某汽车在启用abs刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的、图线所示由图可知，启用abs后（）at1时刻车速更小b0t1的时间内加速度更小c加速度总比不启用abs时大d刹车后前行的距离比不启用abs更短9如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为g，其中b的下半部刚好固定在水平面mn的下方，上边露出另一半，a静止在平面上现过a的轴心施以水平作用力f，可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有（）a拉力f先增大后减小，最大值是gb开始时拉力f最大为g，以后逐渐减小为0ca、b间的压力开始最大为2g，而后逐渐减小到gda、b间的压力由0逐渐增大，最大为g10如图所示，一根细线下端拴一个金属小球p，细线的上端固定在金属块q上，q放在带小孔的水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块q都保持在桌面上静止则后一种情况与原来相比较，下列说法中正确的是（）aq受到桌面的支持力变大bq受到桌面的静摩擦力变大c小球p运动的线速度变小d小球p运动的角速度变大二、实验题（本大题共2小题，13小题4分，14小题每空2分，共14分）11某同学在利用斜面研究加速度与力的关系，得到拉力f与小车加速度的a的关系如图所示，若当地的重力加速度为g，不计斜面的摩擦阻力，则根据图象可以求出（）a小车的质量b小车运动的时间c斜面倾斜角d小车运动的位移12某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如图1所示当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的西瓯xds007光电门传感器可测得最短时间为0.01103s将挡光效果好、宽度d=3.8103m的黑色磁带贴在透明直尺上现将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门，某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间ti与图中所示的高度差hi，并将部分数据进行了处理，结果如表所示（取g=9.8m/s2，表格中m为直尺的质量）ti（103 s）vi=（ms1）eki=mv22mv12hi（m）mghi11.213.1421.153.300.52m0.060.59m31.003.802.29m0.242.35m40.954.003.07m0.323.14m50.900.41从表格中的数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是请将表格中的数据填写完整，v5=ek5= mgh5=通过实验得出的结论是根据该实验，请你判断（图2）ekh图象中正确的是三、计算题（本题共4小题，共46分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）13酒后驾车严重威胁公众交通安全若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间，将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离科学研究发现，反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化一驾驶员正常驾车和酒后驾车时，感知前方危险后汽车运动vt图线分别如图甲、乙求：（1）正常驾驶时的感知制动距离s；（2）酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离s14有一半径r=0.2m的圆柱体绕竖直轴oo以角速度=9rad/s匀速转动，若用力f把质量m=1kg的物体a垂直压在圆柱体的侧面，由于受光滑挡板的作用，物体a在水平方向上不能随圆柱体转动，而以v0=2.4m/s的速率匀速下滑，若物体a与圆柱体之间的动摩擦因数=0.25，求：（1）物体a相对圆柱体的速度v；（2）力f的大小（g=10m/s2）15如图所示，将直径为2r的半圆形导轨固定在竖直面内的a、b两点，直径ab与竖直方向的夹角为60在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2r、劲度系数k=的弹性轻绳穿过圆环且固定在a、b两点已知弹性轻绳满足胡克定律，且形变量为x时具有弹性势能ep=kx2，重力加速度为g，不计一切摩擦将圆环由a点正下方的c点静止释放，当圆环运动到导轨的最低点d点时，求：（1）圆环的速率v；（2）导轨对圆环的作用力f的大小？16如图所示，平板小车静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的小木块，已知木块的质量m=1kg，小车的质量m=4kg，上表面与木块间滑动摩擦因数=0.3，地面给小车的阻力与地面所受正压力成正比，比值为=0.2现用向右的水平恒力f=30n拉平板小车，该水平恒力f作用时间t1=2s，g取10m/s2，求：（1）水平恒力f作用过程中，两物体的加速度各为多大：（2）水平恒力f撤销后，木块再经过一段时间后恰好停在小车左端，则小车长l为多少；（3）小车从开始运动到最终停下来运动的距离为多少2016年湖南省郴州市高考物理质检试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，其中17只有一项符合题目要求，第810小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，有选错或不选的得0分）1下列说法正确的是（）a伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；从而得出结论是：力是维持物体运动的原因b牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量gc天文学家开普勒对前人关于天体运动的研究提出开普勒三大定律d在现实生活中不存在真正的质点，将实际的物体抽象为质点是物理学中一种重要的科学研究方法即理想实验法【分析】a、伽利略利用理想斜面实验研究物体运动时得出结论是：力不是维持物体运动的原因b、卡文迪许用扭称实验测出了万有引力常量gc、开普勒对前人关于天体运动的研究提出开普勒三大定律，d、将实际的物体抽象为质点是物理学中一种重要的科学研究方法即理想模型法【解答】解：a、伽利略利用斜面实验研究物体运动时，不计空气阻力、摩擦力，采样了理想实验模型的方法得出结论是：力不是维持物体运动的原因故a错误b、卡文迪许用扭称实验测出了万有引力常量g故b错误；c、开普勒通过天文观测及对前人关于天体运动的研究总结提出开普勒三大定律故c正确；d、质点是理想化的模型，实际不存在的，将物体抽象为质点是物理学中一种重要的科学研究方法，故d错误故选：c【点评】高中物理学习的过程中会遇到许多物理分析方法，这些方法对学习物理有很大的帮助故在理解概念和规律的同时，注意物理方法的积累2如图所示，吊床用绳子拴在两棵树上等高位置，某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态设吊床两端系绳中的拉力为f1，吊床对人的作用力为f2，则（）a坐着比躺着时f1大b坐着比躺着时f1小c坐着比躺着时f2大d坐着比躺着时f2小【分析】当人坐在吊床上和躺在吊床上比较，坐在吊床上时，吊床两端绳的拉力与竖直方向上的夹角较大，根据共点力平衡判断绳子拉力的变化吊床对人的作用力等于人的重力【解答】解：吊床对人的作用力与重力等值反向，所以躺着和坐在时，f2都等于人的重力，不变坐在吊床上时，吊床两端绳的拉力与竖直方向上的夹角较大，根据共点力平衡有：2fcos=g，越大则绳子的拉力越大，所以坐着时，绳子与竖直方向的夹角较大，则绳子的拉力较大，相反躺着时，绳子的拉力较小，即坐着比躺着时f1大故a正确，b、c、d错误故选：a【点评】解决本题的关键恰当地选择研究对象，进行受力分析，运用共点力平衡进行求解3科幻电影星际穿越中描述了空间站中模拟地球上重力的装置这个模型可以简化为如图所示的环形实验装置，外侧壁相当于“地板”让环形实验装置绕o点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，则旋转角速度应为（地球表面重力加速度为g，装置的外半径为r）（）abc2d【分析】根据题意，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，结合牛顿第二定律求出角速度的大小【解答】解：根据牛顿第二定律得：mg=mr2，解得=，故a正确，b、c、d错误故选：a【点评】解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解基础题4如图所示是嫦娥三号探测器携“玉兔号”奔月过程中某阶段的运动示意图，关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近，并将沿椭圆轨道在b处变轨进入圆轨道，已知探测器绕月做圆周运动的轨道半径为r，周期为t，引力常量为g，下列说法中正确的是（）a嫦娥三号进入圆轨道后，月球引力不再发生变化b嫦娥三号在沿椭圆轨道飞向b处的过程中速度会越来越小c嫦娥三号在b处由椭圆轨道进入圆轨道时必须点火加速d由题设条件可以算出月球质量的大小【分析】嫦娥三号奔在飞向b处的过程中，月球引力做正功；嫦娥三号在b处由椭圆轨道进入圆轨道必须点火减速，使得万有引力等于向心力做圆周运动；根据嫦娥三号绕圆轨道运行时，由月球的万有引力充当向心力，列式可求出月球的质量【解答】解：a、嫦娥三号进入圆轨道后，轨道半径不变，由万有引力定律可知，万有引力大小不变，方向始终指向月球，方向不断发生变化，月球引力不断发生变化，故a错误；b、嫦娥三号在飞向b处的过程中，由于万有引力做正功，可知速度越来越大，故b错误c、嫦娥三号在b处由椭圆轨道进入圆轨道时，需减速使得万有引力等于向心力，做圆周运动，故c错误d、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：g=mr，解得月球质量：m=，故d正确；故选：d【点评】本题考查了万有引力定律的应用，该题考查万有引力与航天，掌握卫星的变轨过程，知道当探测器做圆周运动时，万有引力提供向心力，万有引力不做功5我国研制的深海载人潜水器“蛟龙”号在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的载人深潜纪录，它在海水中下落最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度“蛟龙”号质量为m，完全入水后从静止开始无动力下潜，最后“蛟龙”号的收尾速度为v，若“蛟龙”号在水中所受浮力保持不变恒为f，重力加速度为g，下列说法正确的是（）a“蛟龙”号从静止至达到收尾速度的过程中所受海水阻力应为恒力b若测得某时“蛟龙”号的加速度大小为a，则“蛟龙”号此时受到的水的阻力为m（a+g）fc若测得“蛟龙”号从静止至达到收尾速度所用时间为t，则“蛟龙”号的位移为d若测得“蛟龙”号下落t时间，通过的位移为y，则该过程的平均速度一定为【分析】利用牛顿第二定律，分析蛟龙号的受力情况，再由运动学知识点确定位移和速度的关系【解答】解：a、“蛟龙”号的收尾速度为v，即开始时做变速运动最后做匀速运动，对蛟龙号受力分析，受重力和浮力及海水阻力，由牛顿第二定律得：mgff=ma，而重力mg，浮力f恒定，最后物体又匀速运动，a=0，故阻力f变化，故a错误；b、对蛟龙号受力分析，受重力和浮力及海水阻力，由牛顿第二定律得：mgff=ma，解得：f=mgmaf，故b错误；c、根据运动学公式，可知，在匀变速运动中：x=，但“蛟龙”号从静止至达到收尾速度所用时间为t的过程中，阻力是变化的，加速度变化不是匀变速运动，故c错误；d、根据运动学公式，可知，故d正确；故选：d【点评】本题是在蛟龙号的背景下，考查了牛顿第二定律和运动学公式等常规公式和知识点，合理利用规律和公式应用场景6如图所示，三个小球从不同高处a、b、c分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上同一位置d，且oa：ab：bc=1：3：5，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（）aa、b、c三个小球水平初速度v1、v2、v3=9：4：1ba、b、c三个小球水平初速度v1、v2、v3=6：3：2ca、b、c三个小球通过的位移大小之比为1：da、b、c三个小球落地速度与水平地面夹角的正切值之比为1：3：5【分析】三个小球被抛出后做平抛运动由题意可知三次小球的水平距离相同，可根据竖直方向的位移比求出时间比，再根据水平速度等于水平位移与时间的比值，就可以得到水平速度的比值由速度的分解求落地速度与水平地面夹角的正切值之比【解答】解：ab、三个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据h=得：t=由图知：a、b、c三个小球下落的高度之比 h1：h2：h3=1：4：9所以三次小球运动的时间比t1：t2：t3=1：2：3水平位移x相等，由x=v0t得：a、b、c三个小球水平初速度v1、v2、v3=6：3：2，故a错误，b正确c、小球的位移大小为 s=，x相等，h1：h2：h3=1：4：9，则得位移大小之比 s1：s2：s31：，故c错误d、小球落地速度与水平地面夹角的正切值 tan=则a、b、c三个小球落地速度与水平地面夹角的正切值之比为： =1：4：9故d错误故选：b【点评】本题是平抛运动规定的直接应用，抓住水平方向和竖直方向运动的时间相等解题，得到各量的表达式，由比例法求解比较简便7如图所示，绷紧的传动带与水平面的夹角，传送带在电动机的带动下，始终保持v的速率运行，现把一质量为m的工件（可看作质点）轻轻放在传送带的底端，经过一段时间，工件与传送带达到共同速度后继续传送到达h高处，工件与传动带间滑动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列结论正确的是（）a工件与皮带间摩擦生热为mv2b传动带摩擦力对工件做的功mv2+mghc传动带摩擦力对工件做的功d电动机因传送工件多做的功mv2+mgh【分析】工件与皮带间摩擦生热为等于系统内能的增加量，根据：q=fs求解，在物块从静止释放到相对传送带静止的过程中，电动机多做的功等于系统摩擦产生的内能和物块机械能的增加量；电动机多做的功也等于克服摩擦力做的功，根据功能关系列式分析【解答】解：a、系统增加的内能：q=fs=f（s带s物）=f（vtt）=mgcost物体的加速度：a=g（cossin）故加速时间：t=故系统增加的内能：q=，故a错误；b、物体除了受重力外还受传送带给的摩擦力和支持力，则重力以外的力即传送带给的力，对工件做的功等于工件增加的机械能，即w=mv2+mgh，故b正确，c错误；d、电动机多做的功等于系统摩擦产生的内能和物块机械能的增加量，所以电动机因传送工件多做的功大于mv2+mgh，故d错误；故选：b【点评】本题关键是明确滑块的受力情况、运动情况和能量转化情况，结合功能关系、运动学公式列式分析，难度适中8某汽车在启用abs刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的、图线所示由图可知，启用abs后（）at1时刻车速更小b0t1的时间内加速度更小c加速度总比不启用abs时大d刹车后前行的距离比不启用abs更短【分析】根据速度图象，直接比较车速的大小，由斜率等于加速度，比较加速度的大小由“面积”等于位移，比较位移的大小【解答】解：a、由图看出，启用abs后t1时刻车速更大故a错误b、c由斜率等于加速度的大小得到，启用abs后0t1的时间加速度更小，t1t2的时间内加速度更大故b正确，c错误d、根据速度图象的“面积”等于位移大小看出，刹车后前行的距离比不启用abs更短故d正确故选bd【点评】本题要结合速度图象来分析汽车的速度、加速度和位移的大小，抓住斜率等于加速度、“面积”等于位移是基本方法9如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为g，其中b的下半部刚好固定在水平面mn的下方，上边露出另一半，a静止在平面上现过a的轴心施以水平作用力f，可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有（）a拉力f先增大后减小，最大值是gb开始时拉力f最大为g，以后逐渐减小为0ca、b间的压力开始最大为2g，而后逐渐减小到gda、b间的压力由0逐渐增大，最大为g【分析】a球缓慢上升，合力近似为零，分析a受力情况，由平衡条件得到f以及b球对a的支持力与的关系式，即可分析其变化【解答】解：对于a球：a球受到重力g、拉力f和b球的支持力n，由平衡条件得：f=ncos，nsin=g则得：f=gcot，n=根据数学知识可知，从30增大到90，f和n均逐渐减小，当=30，f有最大值为，n有最大值为2g，故bc正确故选：bc【点评】本题运用隔离法研究，分析a球受力情况，得到两个力的表达式是解题的关键10如图所示，一根细线下端拴一个金属小球p，细线的上端固定在金属块q上，q放在带小孔的水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块q都保持在桌面上静止则后一种情况与原来相比较，下列说法中正确的是（）aq受到桌面的支持力变大bq受到桌面的静摩擦力变大c小球p运动的线速度变小d小球p运动的角速度变大【分析】金属块q保持在桌面上静止，根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化以p为研究对象，根据牛顿第二定律分析细线的拉力的变化，判断q受到桌面的静摩擦力的变化由向心力知识得出小球p运动的角速度、线速度与细线与竖直方向夹角的关系，再判断其变化【解答】解：a、金属块q保持在桌面上静止，对于金属块和小球研究，竖直方向没有加速度，根据平衡条件得知，q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变故a错误b、c、d设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为t，细线的长度为lp球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有：t=，mgtan=m2lsin，得角速度为：=，线速度为：v=，使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时，增大，cos减小，tan、sin都增大，则得到细线拉力t增大，角速度增大，线速度增大对金属块q，由平衡条件得知，q受到桌面的静摩擦力变大故c错误，bd正确故选：bd【点评】本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况是关键二、实验题（本大题共2小题，13小题4分，14小题每空2分，共14分）11某同学在利用斜面研究加速度与力的关系，得到拉力f与小车加速度的a的关系如图所示，若当地的重力加速度为g，不计斜面的摩擦阻力，则根据图象可以求出（）a小车的质量b小车运动的时间c斜面倾斜角d小车运动的位移【分析】由加速度与f的图象可知，当力f等于零时，加速度为4m/s2，当f=30n时，加速度为零，根据牛顿第二定律即可求解【解答】解：由图象可知，当力f等于零时，加速度为4m/s2，根据牛顿第二定律得：a=gsin=4m/s2，解得：sin=，所以可以求出斜面倾角，故c正确；当f=30n时，加速度为零，则有：mgsin=30n解得：m=7.5kg，故a正确；根据图象不知道物体运动的时间，也无法求出运动的位移，故bd错误故选ac【点评】本题主要考查了加速度与f关系图象的应用，要求同学们能对正确对物体进行受力分析，知道图象与坐标轴交点的含义，难度适中12某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如图1所示当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的西瓯xds007光电门传感器可测得最短时间为0.01103s将挡光效果好、宽度d=3.8103m的黑色磁带贴在透明直尺上现将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门，某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间ti与图中所示的高度差hi，并将部分数据进行了处理，结果如表所示（取g=9.8m/s2，表格中m为直尺的质量）ti（103 s）vi=（ms1）eki=mv22mv12hi（m）mghi11.213.1421.153.300.52m0.060.59m31.003.802.29m0.242.35m40.954.003.07m0.323.14m50.900.41从表格中的数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度请将表格中的数据填写完整，v5=4.22ek5=4.00m mgh5=4.02m通过实验得出的结论是在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增量根据该实验，请你判断（图2）ekh图象中正确的是c【分析】（1）根据平均速度的定义v=可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度；（2）根据动能和势能的公式求解（3）根据表格中的数据可以判断机械能是否守恒；（4）写出ekh的表达式，即可判断图象的性质【解答】解：（1）根据平均速度的定义v=可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=求出（2）根据题意可知：v5=4.22m/s根据：，ek5=mv52mv12，将v=4.22m/s带入解得：ek5=（4.22）2（3.14）2）=4.00m jep=mgh5=0.419.8m=4.02m（3）根据表中数据可知物体动能的增加量和重力势能的减小量基本相等，因此在误差范围内，可以得出物体机械能守恒的结论（4）根据实验可知：重力势能的减少量等于动能的增加量，即有：ek=mgh成立，故ekh图象为过原点的直线，故abd错误，c正确故选：c故答案为：（1）瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度（2）4.22； 4.00m； 4.02m（3）在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增量（4）c【点评】本题考查了实验“验证机械能守恒定律”中的数据处理，以及利用图象来处理实验数据的能力，注意物理基本规律在实验中的应用三、计算题（本题共4小题，共46分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）13酒后驾车严重威胁公众交通安全若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间，将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离科学研究发现，反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化一驾驶员正常驾车和酒后驾车时，感知前方危险后汽车运动vt图线分别如图甲、乙求：（1）正常驾驶时的感知制动距离s；（2）酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离s【分析】汽车刹车做匀变速直线运动，注意驾驶员在反应时间里没有操作车，故汽车仍做匀速直线运动，根据图象得出初速度、反应时间等，根据匀变速直线运动规律求解【解答】解：设驾驶员饮酒前、后的反应时间分别为t1、t2，由图线可得t1=0.5s，t2=1.5s，汽车初速度v0=30m/s，正常驾驶时的减速时间为t3=4.0s，由图线可得，正常驾驶时的感知制动距离s=75m，同理，可求出酒后驾驶时的感知制动距离s=105m，所以s=ss=105m75m=30m答：（1）正常驾驶时的感知制动距离s为75m；（2）酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离s为30m【点评】汽车在驾驶员反应时间内做匀速直线运动，汽车刹车后做匀减速直线运动，熟练掌握匀变速直线运动的规律求解即可14有一半径r=0.2m的圆柱体绕竖直轴oo以角速度=9rad/s匀速转动，若用力f把质量m=1kg的物体a垂直压在圆柱体的侧面，由于受光滑挡板的作用，物体a在水平方向上不能随圆柱体转动，而以v0=2.4m/s的速率匀速下滑，若物体a与圆柱体之间的动摩擦因数=0.25，求：（1）物体a相对圆柱体的速度v；（2）力f的大小（g=10m/s2）【分析】（1）由公式v=r求出圆柱体转动的线速度由速度的合成法得到物体a相对圆柱体的速度v（2）作出物体a的受力图，由合成法求解力f的大小【解答】解：（1）圆柱体转动的线速度为：vt=r=90.2=1.8m/s由运动的相对性可得物体a相对圆柱体的速度为：v=4m/stan=，v与竖直方向的夹角为 =37（2）由物体在圆柱侧面受力图可知：f=12.5n在垂直圆柱侧面方向上的压力f，满足f=f，得：f=50n答：（1）物体a相对圆柱体的速度大小v是4m/s，v与竖直方向的夹角为 =37；（2）力f的大小是50n【点评】解决本题的关键要掌握运动的相对性，知道滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，作出物体受力示意图15如图所示，将直径为2r的半圆形导轨固定在竖直面内的a、b两点，直径ab与竖直方向的夹角为60在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2r、劲度系数k=的弹性轻绳穿过圆环且固定在a、b两点已知弹性轻绳满足胡克定律，且形变量为x时具有弹性势