湖南省邵阳市邵阳三中高三物理上学期第四次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年湖南省邵阳市邵阳三中高三（上）第四次月考物理试卷一.选择题（1-10题为单选题；11、12题为多选，每题4分共48分）1如图所示，物体a在竖直向上的拉力f的作用下能静止在斜面上，关于a受力的个数，下列说法中正确的是( )aa一定受两个力作用ba一定受四个力作用ca可能受三个力作用da受两个力或者四个力作用2某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s25s内物体的( )a路程为60mb移大小为25m，方向向上c速度改变量的大小为10m/sd平均速度大小为13m/s，方向向上3质量均m的a、b两木块叠放在水平面上，如图所示a受到斜向上与水平面角的f作用，b受到斜向下与水平面成角等大的f作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则 ( )ab对a的支持力一定等于mgb水平面b的支持力可能大于2mgca、b之间一定存在静摩擦力db与水平面之间可能存在静摩擦力4如图所示，质量均为m的a、b两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，a球紧靠竖直墙壁，今用水平力f将b球向左推压弹簧，平衡后，突然将f撤去，在这瞬间( ) b球的速度为零，加速度为零b球的速度为零，加速度大小为在弹簧第一次恢复原长之后，a才离开墙壁在a离开墙壁后，a、b两球均向右做匀速运动以上说法正确的是( )a只有bcd5如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上，（不计空气阻力）则球落在斜面上时重力的瞬时功率为( )amgv0tanbcdmgv0cos6如图所示，是某次发射人造卫星的示意图人造卫星先在近地的圆周轨道1上运动，然后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动a点是轨道1、2的交点，b点是轨道2、3的交点人造卫星在轨道1上的速度为v1，在轨道2上a点的速度为v2a，在轨道2上b点的速度为v2b，在轨道3上的速度为v3，则以上各速度的大小关系是( )av1v2av2bv3bv1v2av2bv3cv2av1v3v2bdv2av1v2bv37开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径ab水平，一小物块在曲面内a点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是( )a物块运动过程中加速度始终为零b物块所受合外力大小不变，方向在变c在滑到最低点c以前，物块所受重力的瞬时功率越来越大d在滑到最低点c以前，物块所受摩擦力大小不变8如图所示，光滑水平平台上有一个质量为m的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且平台边缘离人手作用点竖直高度始终为h当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时，则( )a在该过程中，物块的运动可能是匀速的b在该过程中，人对物块做的功为c在该过程中，人对物块做的功为mv2d人前进x时，物块的运动速率为9如图所示，abcd是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底bc的连接处都是一段与bc相切的圆弧，b、c为水平的，其距离d=0.50m盆边缘的高度为h=0.30m在a处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底bc面与小物块间的动摩擦因数为=0.10小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到b的距离为( )a0.50mb0.25mc0.10md010如图所示，有一带电量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，+q到带电薄板的垂线通过板的圆心若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是( )abc0d11如图，平行板电容器ab两极板水平放置，现将其和理想二极管串联接在电源上，已知a和正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿ab中心水平射入，打在b极板上的n点现通过上下移动a板来改变两极板的间距（两板仍平行），则下列说法中正确的是( )a若小球带正电，当ab间距增大时，小球打在n的左侧b若小球带正电，当ab间距减小时，小球打在n的左侧c若小球带负电，当ab间距减小时，小球可能打在n的右侧d若小球带负电，当ab间距增大时，小球可能打在n的左侧12在空间中水平面mn的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由mn上方的a点以一定初速度水平抛出，从b点进入电场，到达c点时速度方向恰好水平，a、b、c三点在同一直线上，且ab=2bc，如图所示由此可知( )a电场力为3mgb小球带正电c小球从a到b与从b到c的运动时间相等d小球从a到b与从b到c的速度变化量的大小相等二实验题：（13题6分；14题10分，共16分）13某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力f及质量m的关系”实验图（a）为实验装置简图，a为小车，b为电火花计时器，c为装有细砂的小桶，d为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力f等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得（1）图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50hz根据纸带可求出电火花计时器打b点时的速度为_m/s，小车的加速度大小为_m/s2（结果均保留两位有效数字）（2）在“探究加速度a与合力f的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力f的图线如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因答：_14用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=_m/s；（2）在打点05过程中系统动能的增量ek=_j，系统势能的减少量ep=_j，由此得出的结论是_；（3）若某同学作出v2h图象如图3，则当地的实际重力加速度g=_m/s2三计算题：（15题12分；16题12分；17题12分，共36分）15总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的vt图，试根据图象求：（g取10m/s2）（1）t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小（2）估算14s内运动员下落的高度（3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间16如图甲所示，半径r=1m，圆心角等于143的竖直圆弧形光滑轨道，与斜面相切于b处，圆弧形轨道的最高点为m，斜面倾角=37，t=0时刻有一物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示若物块恰能到达m点，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）物块经过b点时的速度vb；（2）物块与斜面间的动摩擦因数；（3）ab间的距离xab17如图甲所示，建立oxy坐标系，两平行极板p、q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于oxy平面向里位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在03t时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场上述m、q、l、t0、b为已知量（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（1）求电压u的大小（2）求t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径（3）何时刻进入两极板的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间2015-2016学年湖南省邵阳市邵阳三中高三（上）第四次月考物理试卷一.选择题（1-10题为单选题；11、12题为多选，每题4分共48分）1如图所示，物体a在竖直向上的拉力f的作用下能静止在斜面上，关于a受力的个数，下列说法中正确的是( )aa一定受两个力作用ba一定受四个力作用ca可能受三个力作用da受两个力或者四个力作用【考点】物体的弹性和弹力【专题】受力分析方法专题【分析】分物体进行受力分析，由共点力的平衡条件可知物体如何才能平衡；并且分析拉力与重力的大小关系，从而确定a受力的个数【解答】解：若拉力f大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力作用；若拉力f小于物体的重力时，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作用；故选：d【点评】解力学题，重要的一环就是对物体进行正确的受力分析由于各物体间的作用是交互的，任何一个力学问题都不可能只涉及一个物体，力是不能离开物体而独立存在的所以在解题时，应画一简图，运用“隔离法”，进行受力分析2某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s25s内物体的( )a路程为60mb移大小为25m，方向向上c速度改变量的大小为10m/sd平均速度大小为13m/s，方向向上【考点】竖直上抛运动【专题】直线运动规律专题【分析】物体竖直上抛后，只受重力，加速度等于重力加速度，可以把物体的运动看成一种匀减速直线运动，由位移公式求出5s内位移，由平均速度公式求出平均速度，由v=at求出速度的改变量【解答】解：a、物体上升的最大高度为h1=45m，上升的时间为t1=3s，从最高点开始2s内下落的高度h2=1022m=20m，所以5s内物体通过的路程为s=h1+h2=65m，故a错误；b、物体上升的最大高度为h1=45m，上升的时间为t1=3s，从最高点开始2s内下落的高度h2=1022m=20m，所以5s内物体通过的位移为s=h1h2=25m且方向竖直向上，故b正确c、由于匀变速运动，则速度改变量v=at=gt=105m/s=50m/s故c错误d、平均速度 =m/s=5m/s，方向竖直向上故d错误故选：b【点评】对于竖直上抛运动，通常有两种处理方法，一种是分段法，一种是整体法，两种方法可以交叉运用 注意：5s内物体的位移也可以由此法解出，x=v0tgt2=3051052（m）=25m，位移方向竖直向上（加速度方向与初速度方向相反）3质量均m的a、b两木块叠放在水平面上，如图所示a受到斜向上与水平面角的f作用，b受到斜向下与水平面成角等大的f作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则 ( )ab对a的支持力一定等于mgb水平面b的支持力可能大于2mgca、b之间一定存在静摩擦力db与水平面之间可能存在静摩擦力【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】对a进行受力分析，根据a的受力情况，抓住合力为零判断b对a的支持力以及之间摩擦力的大小对整体分析，根据整体受力情况判断地面对b的支持力和摩擦力大小【解答】解：a、a受重力、支持力、拉力以及b对a的静摩擦力平衡，在水平方向上有：fa=fcos，fsin+na=mg，则na=mgfsinmg故a错误，c正确b、对整体分析，在水平方向上，f的分力大小相等，方向相反，则地面对b无摩擦力，在竖直方向上，f的分力大小相等，方向相反，则地面的支持力为2mg故b、d错误故选c【点评】解决本题的关键合适地选择研究的对象，进行受力分析，运用共点力平衡知识求解，注意整体法和隔离法的运用4如图所示，质量均为m的a、b两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，a球紧靠竖直墙壁，今用水平力f将b球向左推压弹簧，平衡后，突然将f撤去，在这瞬间( ) b球的速度为零，加速度为零b球的速度为零，加速度大小为在弹簧第一次恢复原长之后，a才离开墙壁在a离开墙壁后，a、b两球均向右做匀速运动以上说法正确的是( )a只有bcd【考点】牛顿第二定律；胡克定律【专题】与弹簧相关的动量、能量综合专题【分析】水平力f推着b球时，对a、b两球分别受力分析，根据共点力平衡条件得到各个力；水平力f撤去后，弹簧弹力不变，再次对a、b两球分别受力分析，根据牛顿运动定律确定加速度情况，再分析之后的运动情况【解答】解：水平力f推着b球时，b球水平方向受到推力f和弹簧弹力f弹，a球水平方向受到弹簧弹力f弹和墙壁的支持力fn，根据共点力平衡条件，有f=f弹 f弹=fn 水平力f撤去瞬间，弹簧弹力不变，故a球受力不变，加速度不变，仍然为零，b球只受弹力，根据牛顿第二定律，有f弹=ma 故由得到a=即此时b球的速度为零，加速度大小为，故a错误，b正确；在弹簧第一次恢复原长之前，弹簧始终向左推着a球，弹簧恢复原长后，b球继续向右运动，弹簧被拉长，此后a球在弹簧的拉力下，开始向右运动，即在弹簧第一次恢复原长之后，a才离开墙壁，故c错误；a离开墙壁瞬间，弹簧处于伸长状态，且两球速度不等，故不会一起匀速运动，故d错误；故选b【点评】本题关键分析清楚水平力f撤去前后物体的受力情况，然后结合牛顿运动定律分析求解5如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上，（不计空气阻力）则球落在斜面上时重力的瞬时功率为( )amgv0tanbcdmgv0cos【考点】平抛运动；功率、平均功率和瞬时功率【专题】平抛运动专题【分析】小球垂直撞在斜面上，速度与斜面垂直，将该速度进行分解，根据水平分速度和角度关系求出竖直分速度，再根据vy=gt求出小球在空中的飞行时间根据p=mgvy求解小球与斜面相碰时重力的瞬时功率【解答】解：（1）由平抛运动得：vx=v0vy=gt 根据平行四边形定则知：tan=则：t=故重力的瞬时功率为：p=mgvy=mggt=故选：b【点评】该题是平抛运动基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系，难度不大6如图所示，是某次发射人造卫星的示意图人造卫星先在近地的圆周轨道1上运动，然后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动a点是轨道1、2的交点，b点是轨道2、3的交点人造卫星在轨道1上的速度为v1，在轨道2上a点的速度为v2a，在轨道2上b点的速度为v2b，在轨道3上的速度为v3，则以上各速度的大小关系是( )av1v2av2bv3bv1v2av2bv3cv2av1v3v2bdv2av1v2bv3【考点】线速度、角速度和周期、转速；万有引力定律及其应用【专题】人造卫星问题【分析】根据卫星的速度公式v=比较人造卫星在轨道1上的速度v1与在轨道3上的速度v3的大小根据开普勒定律判断在轨道2上a点的速度为v2a和v2b的大小卫星从轨道1上a处加速变轨到轨道2，从轨道2上b处加速变轨到轨道3将四个速度两两比较，进行选择【解答】解：卫星在轨道1和轨道3上做匀速圆周运动，根据卫星的速度公式v=分析可知，轨道半径越小，卫星的速度越大，则有v1v3卫星在轨道2上做椭圆运动，根据开普勒定律得知，v2av2b卫星从轨道1变轨到轨道2，在a点加速，则有v2av1卫星从轨道2变轨到轨道3，在b点加速，则有v3v2b所以v2av1v3v2b故选c【点评】本题是卫星问题，除了运用卫星的速度公式判断卫星做圆周运动的速度大小外，难点在于要了解卫星如何变轨的7开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径ab水平，一小物块在曲面内a点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是( )a物块运动过程中加速度始终为零b物块所受合外力大小不变，方向在变c在滑到最低点c以前，物块所受重力的瞬时功率越来越大d在滑到最低点c以前，物块所受摩擦力大小不变【考点】功率、平均功率和瞬时功率；滑动摩擦力【专题】功率的计算专题【分析】物块下滑时速率不变，则物块做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零合外力提供向心力，大小不变，向心加速度大小不变物块下滑过程速率保持不变，速度与竖直方向的夹角变大，故速度在竖直方向上的分量变小，所以物块所受重力的瞬时功率越来越小随着物块向下滑动，所受圆弧的弹力增大，滑动摩擦力增大【解答】解：a、物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零故a错误 b、物块做匀速圆周运动，所受的合外力的大小不变，方向在变，故b正确 c、物块下滑过程速率保持不变，速度与竖直方向的夹角变大，故速度在竖直方向上的分量变小，所以物块所受重力的瞬时功率越来越小故c错误 d、因物体匀速率下滑，重力沿切线方向上的分量与滑动摩擦力大小相等，在下滑过程中，重力在切线方向上的分力变小，所以滑动摩擦力变小故d错误故选b【点评】本题其实就是匀速圆周运动问题，考查对其基本物理量的理解能力，比较容易8如图所示，光滑水平平台上有一个质量为m的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且平台边缘离人手作用点竖直高度始终为h当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时，则( )a在该过程中，物块的运动可能是匀速的b在该过程中，人对物块做的功为c在该过程中，人对物块做的功为mv2d人前进x时，物块的运动速率为【考点】动能定理的应用；运动的合成和分解【专题】定性思想；推理法；动能定理的应用专题【分析】对人运动的速度进行分解，分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于物块的速度，根据动能定理求出人对滑块所做的功【解答】解：a、将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于物块的速度，如图，物块的速度等于vcos，故随着夹角的变化而变化，为变速运动；故a错误b、当人从平台的边缘处向右匀速前进了x，此时物块的速度大小为：v=vcos=v，根据动能定理得：人对物块做的功为：w=mv2=故b正确，cd错误；故选：b【点评】解决本题的关键知道物块的速度等于绳子收缩的速度，等于人运动的沿绳子方向上的分速度，以及能够灵活运用动能定理9如图所示，abcd是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底bc的连接处都是一段与bc相切的圆弧，b、c为水平的，其距离d=0.50m盆边缘的高度为h=0.30m在a处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底bc面与小物块间的动摩擦因数为=0.10小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到b的距离为( )a0.50mb0.25mc0.10md0【考点】动能定理的应用【专题】动能定理的应用专题【分析】根据动能定理，对小物块开始运动到停止的全过程进行研究，求出小物块在bc面上运动的总路程，再由几何关系分析最后停止的地点到b的距离【解答】解：设小物块间在bc面上运动的总路程为s物块在bc面上所受的滑动摩擦力大小始终为f=mg，对小物块从开始运动到停止运动的整个过程进行研究，由动能定理得 mghmgs=0得到s=3m，d=0.50m，则s=6d，所以小物块在bc面上来回运动共6次，最后停在b点故选d【点评】本题对全过程运用动能定理进行研究，关键要抓住滑动摩擦力做功与总路程关系10如图所示，有一带电量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，+q到带电薄板的垂线通过板的圆心若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是( )abc0d【考点】电场强度；电场的叠加【专题】电场力与电势的性质专题【分析】据题，a点处的电场强度为零，+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反+q在a处产生的场强大小为e=k，得到带电薄板在a点产生的场强大小，根据对称性，确定带电薄板在b点产生的场强大小+q在b处产生的场强大小为e=k，再根据叠加原理求解b点处的电场强度大小【解答】解：+q在a处产生的场强大小为e=k，方向水平向左据题，a点处的电场强度为零，+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反，则带电薄板在a点产生的场强大小为e=k，方向水平向右根据对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为e=k，方向水平向左+q在b处产生的场强大小为e=k，方向水平向左，则b点处的电场强度大小是eb=+k故选a【点评】本题考查电场的叠加，关键要抓住带电薄板产生的电场的对称性11如图，平行板电容器ab两极板水平放置，现将其和理想二极管串联接在电源上，已知a和正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿ab中心水平射入，打在b极板上的n点现通过上下移动a板来改变两极板的间距（两板仍平行），则下列说法中正确的是( )a若小球带正电，当ab间距增大时，小球打在n的左侧b若小球带正电，当ab间距减小时，小球打在n的左侧c若小球带负电，当ab间距减小时，小球可能打在n的右侧d若小球带负电，当ab间距增大时，小球可能打在n的左侧【考点】电容器的动态分析；带电粒子在匀强电场中的运动【专题】电容器专题【分析】a极板带正电，b极板带负电，根据二极管具有单向导电性，极板的电量只能增加不能减小根据两极板间电场的变化，判断电场力的变化，从而确定小球水平方向上的位移变化【解答】解：a、若小球带正电，当d增大时，电容减小，但q不可能减小，所以q不变，根据e=，知e不变所以电场力不变，小球仍然打在n点故a错误b、若小球带正电，当d减小时，电容增大，q增大，根据e=，知d减小时e增大，所以电场力变大，方向向下，小球做平抛运动竖直方向加速度增大，运动时间变短，打在n点左侧故b正确c、若小球带负电，当ab间距d减小时，电容增大，则q增大，根据e=，知e增大，所以电场力变大，方向向上，若电场力小于重力，小球做类平抛运动竖直方向上的加速度减小，运动时间变长，小球将打在n点的右侧故c正确d、若小球带负电，当ab间距d增大时，电容减小，但q不可能减小，所以q不变，根据e=，知e不变，所以电场力大小不变，方向变为向上，若电场力小于重力，小球做类平抛运动竖直方向上的加速度不变，运动时间不变，小球仍然打在n点故d错误故选：bc【点评】解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法以及知道二极管的单向导电性，在本题中电容器的带电量只增不减12在空间中水平面mn的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由mn上方的a点以一定初速度水平抛出，从b点进入电场，到达c点时速度方向恰好水平，a、b、c三点在同一直线上，且ab=2bc，如图所示由此可知( )a电场力为3mgb小球带正电c小球从a到b与从b到c的运动时间相等d小球从a到b与从b到c的速度变化量的大小相等【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；平抛运动【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】小球先做平抛运动，进入电场中做匀变速曲线运动，其逆过程是类平抛运动两个过程都可运用运动的分解法研究，水平方向都做匀速直线运动，根据位移公式x=vt，可分析时间关系；再研究竖直方向，由牛顿第二定律和运动学位移公式结合列式，求解电场力的大小根据v=at研究速度变化量的关系【解答】解：小球从b运动到c的过程做匀变速曲线运动，其逆过程是类平抛运动设带电小球在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为x1和x2，竖直分位移分别为y1和y2，经历的时间为分别为t1和t2在电场中的加速度为a则从a到b过程小球做平抛运动，则有： x1=v0t1；从b到c过程，有：x2=v0t2；由题意有：x1=2x2；则得：t1=2t2；即小球从a到b是从b到c运动时间的2倍又 y1=，将小球在电场中的运动看成沿相反方向的类平抛运动，则有： y2=根据几何知识有：y1：y2=x1：x2；解得：a=2g；根据牛顿第二定律得：fmg=ma=2mg，解得：电场力 f=3mg由于轨迹向上弯曲，加速度方向必定向上，合力向上，说明电场力方向向上，所以小球带负电根据速度变化量v=at，则得：ab过程速度变化量大小为v1=gt1=2gt2；bc过程速度变化量大小为v2=at2=2gt2；所以小球从a到b与从b到c的速度变化量大小相等故ad正确，bc错误故选：ad【点评】本题将平抛运动与类平抛运动的组合，关键运用逆向思维研究小球b到c的过程，再运用力学基本规律：牛顿第二定律和运动学公式列式分析二实验题：（13题6分；14题10分，共16分）13某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力f及质量m的关系”实验图（a）为实验装置简图，a为小车，b为电火花计时器，c为装有细砂的小桶，d为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力f等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得（1）图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50hz根据纸带可求出电火花计时器打b点时的速度为1.6m/s，小车的加速度大小为3.2m/s2（结果均保留两位有效数字）（2）在“探究加速度a与合力f的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力f的图线如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因答：实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【专题】实验题；定性思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题【分析】（1）根据平均速度等于中间时刻瞬时速度求解b点的速度，根据x=at2求解加速度；（2）图线不通过坐标原点，当f为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足【解答】解：（1）b点的速度等于ac段的平均速度，故，从纸带上看出，相邻两点间位移之差为一恒量，x=0.51cm，根据x=at2得，a=，（2）图线不通过坐标原点，f不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足故答案为：（1）1.6，3.2； 实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【点评】本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法，有利于学生基本知识的掌握，同时也考查了学生对实验数据的处理方法，及试验条件的掌握，平衡摩擦力的方法14用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=2.4m/s；（2）在打点05过程中系统动能的增量ek=0.58j，系统势能的减少量ep=0.60j，由此得出的结论是在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒；（3）若某同学作出v2h图象如图3，则当地的实际重力加速度g=9.7m/s2【考点】验证机械能守恒定律【专题】实验题；机械能守恒定律应用专题【分析】（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小；（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒；（3）根据图象的物理意义可知，图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小；【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔t=0.1s，根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：v5=2.4m/s；（2）在05过程中系统动能的增量ek=（m1+m2）v52=0.22.42j=0.58j；系统重力势能的减小量等于物体重力做功，故：ep=w=（m2m1）gx=0.110（0.216+0.384）=0.60j；由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒（3）根据系统机械能守恒有：（m2m1）gh=（m1+m2）v2则v2=gh知图线的斜率k=g=解得g=9.7m/s2故答案为：（1）2.4；（2）0.58，0.60，在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒（3）9.7【点评】本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力三计算题：（15题12分；16题12分；17题12分，共36分）15总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的vt图，试根据图象求：（g取10m/s2）（1）t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小（2）估算14s内运动员下落的高度（3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】首先分析运动员的运动情况，运动员在02s内做匀加速直线运动，2s14s做变速运动，14s以后做匀速运动直到地面t=1s时运动员做匀加速直线运动，根据图象可以算出a，根据牛顿第二定律算出f，可以通过图象与时间轴所围成的面积估算14s内运动员下落的高度，剩余的高度运动员做匀速运动，可求出匀速运动的时间，总时间即可求出【解答】解：（1）从图中可以看邮，在t=2s内运动员做匀加速运动，其加速度大小为a=8m/s2设此过程中运动员受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律，有mgf=ma 得f=m（ga）=80（108）n=160n （2）从图中估算得出运动员在14s内下落了 h=2240=160m（3）总时间为t=14+答：（1）t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小为160n（2）14s内运动员下落的高度为160m（3）运动员从飞机上跳下到着地的总时间为70.67s【点评】该题是vt图象应用的典型题型，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的面积表示位移，有方格时，面积可以通过数方格的个数来估算，本题难度适中16如图甲所示，半径r=1m，圆心角等于143的竖直圆弧形光滑轨道，与斜面相切于b处，圆弧形轨道的最高点为m，斜面倾角=37，t=0时刻有一物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示若物块恰能到达m点，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）物块经过b点时的速度vb；（2）物块与斜面间的动摩擦因数；（3）ab间的距离xab【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；摩擦力的判断与计算【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）由题意，物块恰能到达m点，则物块在m点时只受重力，根据牛顿第二定律求出m点的速度，再根据机械能守恒定律求出b点的速度；（2）由vt图象得到物块斜面上的加速度，由牛顿第二定律求出摩擦因数；（3）由匀变速直线运动的位移速度公式求出ab点的距离