陕西省榆林市佳县吴堡中学高三物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2014-2015学年陕西省榆林市 佳县吴堡中学高三（上）期中物理试卷一、选择题（40分）1如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力f作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力ff的大小取重力加速度g=10m/s2下列判断正确的是（）a 5s内拉力对物块做功为零b 4s末物块所受合力大小为4.0nc 物块与木板之间的动摩擦因数为0.4d 6s9s内物块的加速度的大小为2.0m/s22如图所示，一个质量为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则（）a 滑块可能受到三个力作用b 弹簧一定处于压缩状态c 斜面对滑块的支持力大小可能为零d 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg3如图，放在墙角的木板ab重力忽略不计，b端靠在光滑竖直墙上，a端放在粗糙水平地面上，处于静止状态，一质量为m的物块从b端沿木板匀速下滑，在此过程中受力情况的分析错误的是（）a 木板对物块的作用力不变b 地面对木板a端的支持力大小不变c 墙对木板b端的弹力与地面对木板a端的摩擦力大小相等d 墙对木板b端的弹力大于地面对木板a端的摩擦力4如图所示，小球放在小车中的斜面a和竖直挡板b之间，所有接触面均光滑起始小车向左匀速运动，某一时刻改为向左匀减速运动，整个过程中小球与小车处于相对静止状态关于前后两个状态下斜面对小球的弹力的大小na和挡板对小球的弹力的大小nb的变化，以下说法正确的是（）a na不变，nb减小b na增大，nb不变c nb有可能增大d na可能为零5如图所示，两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连a、b两物体质量分别为m1、m2，它们和斜面间的滑动摩擦系数分别为1、2当它们在斜面上加速下滑时，关于杆的受力情况，以下说法不正确的是（）a 若12，则杆一定受到压力b 若1=2，m1m2，则杆受到压力c 若12，m1m2，则杆受到拉力d 只要1=2，则杆的两端既不受拉力也没有压力6如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个通过轻弹簧连接的物块a和b，c为固定挡板，系统处于静止状态现开始用变力f沿斜面向上拉动物块a使之做匀加速直线运动，经时间t物块b刚要离开挡板，已知物块的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g则在此过程中，下列说法正确的是（）a 力f的最小值为b 力f的最大值为c 物块a的位移为d 力f做的功为7a、b两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）下列说法正确的是（）a 在上升和下降过程中a对b的压力一定为零b 上升过程中a对b的压力大于a物体受到的重力c 下降过程中a对b的压力大于a物体受到的重力d 在上升和下降过程中a对b的压力等于a物体受到的重力8美国东部时间2011年3月17日21：00左右，人类首个绕水星运动的探测器“信使号”进入水星轨道，并发回首批照片水星是最靠近太阳的行星，其密度与地球的密度近似相等，半径约为地球的水星绕太阳一周需要88天，若将水星和地球的公转轨道看做圆形，（地球表面的重力加速度为9.8m/s2，地球公转周期为365天，地球的第一宇宙速度为7.9km/s）则（）a 水星表面的重力加速度约为3.7 m/s2b 从水星表面发射卫星的第一宇宙速度约为2.96 km/sc 水星与地球连续两次相距最远的时间约为365天d 水星与地球的公转加速度的比值可以由题设条件求出9不久前欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍设想在该行星表面附近绕行星圆轨道运行的人造卫星的动能为ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为ek2，则为（）a 0.13b 0.3c 3.33d 7.510受水平外力f作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其vt图线如图所示，则（）a 在0t1秒内，外力f大小不断增大b 在t1时刻，外力f为零c 在t1t2秒内，外力f大小可能不断减小d 在t1t2秒内，外力f大小可能先减小后增大三、实验题1014龙凤区校级模拟）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力f的关系图象他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条af图线，如图（b）所示滑块和位移传感器发射部分的总质量m=kg；滑块和轨道间的动摩擦因数=（重力加速度g取10m/s2）1013秋佳县校级期中）如图1所示是一个研究向心力与哪些因素有关的dis实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图2所示的（1）数据表和图2的三个图象是在用实验探究向心力f和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变，半径r=0.1m的条件下得到的研究图象后，可得出向心力f和圆柱体速度v的关系（2）为了研究f与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量不变（3）根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为v/ms111.522.53f/n0.8823.55.57.9四、计算题132011年7月23日晚，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州d301次列车与杭州至福州南d3115次列车发生追尾事故，造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故事故发生前d3115次动车组正以20km/h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶，而d301次动车组驶离永嘉站后，2分钟车速达到216km/h，便开始匀速行驶不幸的是几分钟后就发生了追尾事故（1）如果认为d301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站，求d301的启动加速度和加速距离分别是多少？（2）已知动车组紧急制动的加速度为3m/s2，d301正常行驶后，为了避免事故发生，应至少距离d3115多远开始刹车才有可能避免事故发生？（20km/h5.6m/s）1013石家庄模拟）超市一送水员用双轮小车运送桶装矿泉水装运完毕，如图所示，在拉运过程中保持图示角度不变，不计桶与小车之间摩擦力的影响求：（1）小车静止时，桶对小车两侧轨道的压力大小之比na：nb（2）若送货员以5m/s2的恒定加速度由静止开始向右拉动小车，请问这一过程中，桶对小车两侧轨道的压力大小之比na：nb（g=10m/s2，结果可用根号表示）1013秋佳县校级期中）2012年我们中国有了自己的航空母舰“辽宁号”，航空母舰上舰载机的起飞问题一直备受关注某学习小组的同学对舰载机的起飞进行了模拟设计如图，舰载机总质量为m，发动机额定功率为p，在水平轨道运行阶段所受阻力恒为f舰载机在a处启动，同时开启电磁弹射系统，它能额外给舰载机提供水平方向推力，经历时间t1，舰载机匀加速运行至b处，速度达到v1，电磁弹射系统关闭舰载机然后以额定功率加速运行至c处，经历的时间为t2，速度达到v2此后，舰载机进入倾斜曲面轨道，在d处离开航母起飞求（1）ab间距离；（2）舰载机在ab间运动时获得的总动力；（3）bc间距离1013秋佳县校级期中）在2012年元旦晚会上，河北杂技团表演了杂技“大球扛杆”在一个大球上竖立一根直杆，演员在直杆上做了精彩表演如图所示假设直杆与大球之间有一压力传感器一个质量为50kg的演员匀速向上运动时传感器显示压力为600n；演员从直杆最上端由静止开始向下匀加速运动一段时间后又匀减速运动一段时间速度减小到零，静止在距直杆底端处已知在演员向下运动时传感器显示的最大压力为700n，最小压力为500n，直杆长度为12m，g取10m/s2求：（1）直杆的质量；（2）演员下降过程中加速、减速的加速度；（3）演员向下运动的平均速度17某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如题图所示，ab为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为r，角速度为，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为l，平台边缘与转盘平面的高度差为h选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从a点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上设人的质量为m（不计身高大小），人与转盘间的最大静摩擦力为mg，重力加速度为g（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在距圆心以内不会被甩出转盘，转盘角速度应限制在什么范围？（2）若已知h=5m，l=8m，a=2m/s2，g=10m/s2，且选手从某处c点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的？（3）若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为f=0.6mg，悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面（2）中所述位置c点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照（2）中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离？2014-2015学年陕西省榆林市佳县吴堡中学高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（40分）1如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力f作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力ff的大小取重力加速度g=10m/s2下列判断正确的是（）a 5s内拉力对物块做功为零b 4s末物块所受合力大小为4.0nc 物块与木板之间的动摩擦因数为0.4d 6s9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力专题：压轴题；牛顿运动定律综合专题分析：结合拉力和摩擦力的图线知，物体先保持静止，然后做匀加速直线运动，结合牛顿第二定律求出加速度的大小和动摩擦因数的大小解答：解：a、在04s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零故a错误；b、4s末拉力为4n，摩擦力为4n，合力为零故b错误；c、根据牛顿第二定律得，6s9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=f=mg，解得故c错误，d正确故选：d点评：解决本题的关键通过图线分析出物体的运动，根据牛顿第二定律进行求解2如图所示，一个质量为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则（）a 滑块可能受到三个力作用b 弹簧一定处于压缩状态c 斜面对滑块的支持力大小可能为零d 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg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：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正确；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、由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力（等于mg），不可能为零，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，故c错误；d、静摩擦力一定等于重力的下滑分力，故为mg，故d正确故选：ad点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意弹簧的弹力可能为零，可能不为零3如图，放在墙角的木板ab重力忽略不计，b端靠在光滑竖直墙上，a端放在粗糙水平地面上，处于静止状态，一质量为m的物块从b端沿木板匀速下滑，在此过程中受力情况的分析错误的是（）a 木板对物块的作用力不变b 地面对木板a端的支持力大小不变c 墙对木板b端的弹力与地面对木板a端的摩擦力大小相等d 墙对木板b端的弹力大于地面对木板a端的摩擦力考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力专题：受力分析方法专题分析：物块从b端沿木板匀速下滑时，受力平衡，由平衡条件则知，木板对物块的作用力等于mg对整体分析，由平衡条件研究地面对a端的摩擦力及支持力解答：解：a、物块从b端沿木板匀速下滑时，受力平衡，由平衡条件可知，木板对物块的作用力与重力g=mg大小相等，保持不变故a正确b、c、d以整体为研究对象，竖直方向地面对a端的支持力n2等于物块和木板的总重力，保持不变故b正确由共点力的平衡得，n1=f故c正确d错误本题选错误的，故选：d点评：本题是隔离法和整体法相结合分析平衡问题，要注意分析顺序，由共点力的平衡条件进行分析4如图所示，小球放在小车中的斜面a和竖直挡板b之间，所有接触面均光滑起始小车向左匀速运动，某一时刻改为向左匀减速运动，整个过程中小球与小车处于相对静止状态关于前后两个状态下斜面对小球的弹力的大小na和挡板对小球的弹力的大小nb的变化，以下说法正确的是（）a na不变，nb减小b na增大，nb不变c nb有可能增大d na可能为零考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用专题：牛顿运动定律综合专题分析：对小球进行受力分析，作出力图，根据牛顿第二定律得到弹力na和nb与加速度的关系，再分析它们的变化解答：解：对小球进行受力分析，作出力图：重力mg、斜面对小球的弹力na和挡板b对小球的弹力nb设加速度大小为a，a的倾角为根据牛顿第二定律得： 水平方向：mg=nacos， 竖直方向：nasinnb=ma由看出，m、不变，则na不变由得，nb=nasinma小车匀速运动时，a=0，nb=nasin，则小车匀减速运动时，nb减小故选a点评：本题根据牛顿第二定律，运用正交分解法研究力的动态变化问题，作出力图是基础5如图所示，两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连a、b两物体质量分别为m1、m2，它们和斜面间的滑动摩擦系数分别为1、2当它们在斜面上加速下滑时，关于杆的受力情况，以下说法不正确的是（）a 若12，则杆一定受到压力b 若1=2，m1m2，则杆受到压力c 若12，m1m2，则杆受到拉力d 只要1=2，则杆的两端既不受拉力也没有压力考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力专题：牛顿运动定律综合专题分析：假设杆无弹力，根据牛顿第二定律分别求解出a和b的加速度，比较大小，然后判断ab的相对运动趋势，再判断ab间弹力的方向解答：解：假设杆无弹力，滑块受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：m1gsin1gcos=ma1解得：a1=g（sin1cos）；同理a2=g（sin2cos）；a、若12，则a1a2，两个滑块有相互靠近的趋势，故杆一定受压力故a正确b、若1=2，则a1=a2，两个滑块加速度相同，说明无相对滑动趋势，故杆无弹力，故b错误，d正确；c、若12，m1m2，则a1a2，两个滑块有远离趋势，故杆有拉力，故c正确；本题选不正确的，故选：b点评：本题关键先假设杆无弹力，然后根据牛顿第二定律求解出两个加速度并判断两个滑块的相对运动趋势，不难6如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个通过轻弹簧连接的物块a和b，c为固定挡板，系统处于静止状态现开始用变力f沿斜面向上拉动物块a使之做匀加速直线运动，经时间t物块b刚要离开挡板，已知物块的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g则在此过程中，下列说法正确的是（）a 力f的最小值为b 力f的最大值为c 物块a的位移为d 力f做的功为考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：牛顿运动定律综合专题分析：根据共点力平衡以及胡克定律求出未施加f时弹簧的压缩量，根据共点力平衡和胡克定律求出b刚要离开时弹簧的伸长量，通过位移时间公式求出a的加速度大小，速度时间关系求出末速度，根据动能定理可得变力f做的功，通过通过牛顿第二定律求出从f最大值与最小值解答：解：设刚开始时弹簧压缩量为x0，a对弹簧的压力：mgsin=kx0 b刚要离开挡板时，弹簧处于伸长状态，b对弹簧的拉力：mgsin=kx1所以物体a向上的位移：又因物体向上做匀加速直线运动，得：解得：ts末的速度为：因为在ts时间内，f为变力，刚刚开始运动时，拉力f仅仅提供a的加速度，所以开始运动时的拉力最小：由牛第二顿定律得：b刚要离开挡板时，弹簧处于伸长状态，弹簧对a的拉力等于b对弹簧的拉力，由牛顿第二定律知：fmkx1mgsin=ma所以拉力f的最大值：ts内弹簧的弹力先对a做正功，后做负功总功为：力f是变力，对a根据动能定理得：解得：=a、由式可知a正确；b、由式可知b错误；c、由式可知c错误；d、由式可知d错误；故选：a点评：从受力角度看，两物体分离的条件是两物体间的正压力为0所以b刚要离开挡板时，弹簧处于伸长状态，b对弹簧的拉力等于b的重力沿斜面向下的分量7a、b两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）下列说法正确的是（）a 在上升和下降过程中a对b的压力一定为零b 上升过程中a对b的压力大于a物体受到的重力c 下降过程中a对b的压力大于a物体受到的重力d 在上升和下降过程中a对b的压力等于a物体受到的重力考点：牛顿第二定律专题：牛顿运动定律综合专题分析：把ab看成一个整体，不计空气阻力，整体做竖直上抛运动，加速度为g，方向向下然后把a作为研究对象，对其受力分析，就可以得出结论解答：解：以a、b整体为研究对象：在上升和下降过程中仅受重力，由牛顿第二定律知加速度为g，方向竖直向下再以a为研究对象：因加速度为g，方向竖直向下，由牛顿第二定律知a所受合力为a的重力，所以a仅受重力作用，即a和b之间没有作用力故a正确，b、c、d错误故选：a点评：本题是整体法和隔离法的应用，整体跟部分的运动情况相同，可以通过计算整体的加速度来确定部分的加速度，再对部分进行受力分析，得出最终结论8美国东部时间2011年3月17日21：00左右，人类首个绕水星运动的探测器“信使号”进入水星轨道，并发回首批照片水星是最靠近太阳的行星，其密度与地球的密度近似相等，半径约为地球的水星绕太阳一周需要88天，若将水星和地球的公转轨道看做圆形，（地球表面的重力加速度为9.8m/s2，地球公转周期为365天，地球的第一宇宙速度为7.9km/s）则（）a 水星表面的重力加速度约为3.7 m/s2b 从水星表面发射卫星的第一宇宙速度约为2.96 km/sc 水星与地球连续两次相距最远的时间约为365天d 水星与地球的公转加速度的比值可以由题设条件求出考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力充当向心力和密度公式求重力加速度；根据第一宇宙速度公式求解速度，由开普勒行星运动定律和周期之比可以求出水星与地球公转轨道的半径之比，所以可以由题设条件求出水星与地球的公转加速度的比值解答：解：a、由万有引力定律gm=gr2，整理得，a正确；b、第一宇宙速度，代入数据得v=2.96km/s，b正确；c、设最远时间为t，则，解得t=116天，c错误；d、行星的加速度，由开普勒运动定律和周期之比求出轨道半径之比，所以水星与地球的公转加速度的比值可以由题设条件求出，d正确；故选：abd点评：本题关键是根据行星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力求解9不久前欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍设想在该行星表面附近绕行星圆轨道运行的人造卫星的动能为ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为ek2，则为（）a 0.13b 0.3c 3.33d 7.5考点：万有引力定律及其应用专题：计算题分析：要求两颗卫星的动能之比，必须求出卫星圆周运动的线速度的大小；要求卫星的线速度的大小可根据万有引力提供向心力来进行计算解答：解：在行星表面运行的卫星其做圆周运动的向心力由万有引力提供故有，所以卫星的动能为=故在地球表面运行的卫星的动能ek2=在“格利斯”行星表面表面运行的卫星的动能ek1=所以有=3.33故c正确故选c点评：万有引力提供向心力是解决天体运动的基本思路和方法，在学习中要注意总结和积累10受水平外力f作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其vt图线如图所示，则（）a 在0t1秒内，外力f大小不断增大b 在t1时刻，外力f为零c 在t1t2秒内，外力f大小可能不断减小d 在t1t2秒内，外力f大小可能先减小后增大考点：匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律专题：压轴题分析：（1）vt图象中，斜率表示加速度，从图象中可以看出0t1秒内做加速度越来越小的加速运动，t1t2秒内做加速度越来越大的减速运动，两段时间内加速度方向相反；（2）根据加速度的变化情况，分析受力情况解答：解：a根据加速度可以用vt图线的斜率表示，所以在0t1秒内，加速度为正并不断减小，根据加速度，所以外力f大小不断减小，a错误； b在t1时刻，加速度为零，所以外力f等于摩擦力，不为零，b错误； c在t1t2秒内，加速度为负并且不断变大，根据加速度的大小，外力f大小可能不断减小，c正确； d如果在f先减小一段时间后的某个时刻，f的方向突然反向，根据加速度的大小，f后增大，因为vt图线后一段的斜率比前一段大，所以外力f大小先减小后增大是可能的，故d正确故选cd点评：本题考查vt图线的相关知识点，涉及牛顿第二定律的应用及受力分析的能力，难度较大三、实验题1014龙凤区校级模拟）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力f的关系图象他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条af图线，如图（b）所示滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5kg；滑块和轨道间的动摩擦因数=0.2（重力加速度g取10m/s2）考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系专题：实验题；压轴题；牛顿运动定律综合专题分析：知道滑块运动的加速度a和所受拉力f的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解解答：解：根据f=ma得a=，所以滑块运动的加速度a和所受拉力f的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数由图形b得加速度a和所受拉力f的关系图象斜率k=2，所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5kg 由图形b得，在水平轨道上f=1n时，加速度a=0，根据牛顿第二定律得fmg=0解得=0.2故答案为：0.5，0.2点评：通过作出两个量的图象，然后由图象去寻求未知量与已知量的关系运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解1013秋佳县校级期中）如图1所示是一个研究向心力与哪些因素有关的dis实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图2所示的（1）数据表和图2的三个图象是在用实验探究向心力f和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变，半径r=0.1m的条件下得到的研究图象后，可得出向心力f和圆柱体速度v的关系f=0.88v2（2）为了研究f与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量线速度的大小不变（3）根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为0.088kgv/ms111.522.53f/n0.8823.55.57.9考点：决定向心力大小的因素分析：（1）根据图象很容易得到fv2，由数学知识求出fv2图象的斜率，即可得到向心力f和圆柱体速度v的关系式；（2）根据控制变量法找出还应保持不变的物理量（3）根据已经学习过的向心力公式f=m，将r=0.1m，即可求得m解答：解：（1）由乙图可知，fv2，由数学知识得到fv2图象的斜率k=0.88，故向心力f和圆柱体速度v的关系是 f=0.88v2（2）该实验运用控制变量法研究物理量的关系，根据向心力公式f=m可知为研究f与r的关系，实验时除保持圆柱体的质量不变外，还应保持不变的物理量是线速度的大小（3）根据已经学习过的向心力公式f=m，与f=0.88v2比较得，将r=0.1m代入得：m=0.088kg故答案为：（1）f=0.88v2；（2）线速度的大小；（3）0.088kg点评：本题关键根据图象的形状，由数学知识得到f与v的关系式同时要掌握向心力的公式四、计算题132011年7月23日晚，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州d301次列车与杭州至福州南d3115次列车发生追尾事故，造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故事故发生前d3115次动车组正以20km/h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶，而d301次动车组驶离永嘉站后，2分钟车速达到216km/h，便开始匀速行驶不幸的是几分钟后就发生了追尾事故（1）如果认为d301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站，求d301的启动加速度和加速距离分别是多少？（2）已知动车组紧急制动的加速度为3m/s2，d301正常行驶后，为了避免事故发生，应至少距离d3115多远开始刹车才有可能避免事故发生？（20km/h5.6m/s）考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：直线运动规律专题分析：（1）根据加速度的定义式和位移时间公式求出 d301启动的加速度和加速的距离（2）两车恰好不相撞的临界情况是速度相等时恰好不相撞，结合速度时间公式求出速度相等的时间，通过位移公式求出两车至少应该相距的距离解答：解：（1）由于d301次动车组2分钟车速达到216km/h=60m/s所以得启动加速度：a=0.5m/s2加速距离：s=at2=3600m （2）要想满足二车恰好不撞，则必须至少满足，d301追上d3115时二车速度相同，所以得：v=v0at，代入数据解得t=18.1s，二车之间的位移关系为：s=，代入数据得s=492.3m 答：（1）d301的启动加速度为0.5m/s2，加速距离为3600m（2）为了避免事故发生，应至少距离492.3m开始刹车才有可能避免事故发生点评：本题考查了运动学中的追及问题，知道速度大者减速追及速度小者，若不相撞，速度相等时有最小距离1013石家庄模拟）超市一送水员用双轮小车运送桶装矿泉水装运完毕，如图所示，在拉运过程中保持图示角度不变，不计桶与小车之间摩擦力的影响求：（1）小车静止时，桶对小车两侧轨道的压力大小之比na：nb（2）若送货员以5m/s2的恒定加速度由静止开始向右拉动小车，请问这一过程中，桶对小车两侧轨道的压力大小之比na：nb（g=10m/s2，结果可用根号表示）考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力专题：牛顿运动定律综合专题分析：对桶进行受力分析，受到重力、p、q对桶的支持力作用，根据正交分解法结合牛顿第二定律列式即可求解解答：解：对桶进行受力分析，如图所示：竖直方向受力平衡，则有：mg=nacos30+nbcos60水平方向，根据牛顿第二定律得：nasin30nbsin60=ma（1）当小车静止时，其加速度为零，带入数据得：0.5nanb=0所以na：nb=：1再据牛顿第三定律得：桶对小车两侧轨道的压力大小之比为：1（2）当a=5m/s2时，代入数据得：10m=nacos30+nbcos60nbsin60nasin30=5m由解得：na：nb=：（+2）再据牛顿第三定律得：桶对小车两侧轨道的压力大小之比为：（+2）答：（1）小车静止时，桶对小车两侧轨道的压力大小之比为：1（2）若送货员以5m/s2的恒定加速度由静止开始向右拉动小车，这一过程中，桶对小车两侧轨道的压力大小之比为：（+2）点评：本题的关键是正确对物体进行受力分析，注意题目中给出的质量是小车和桶装矿泉水的总质量，不是桶装矿泉水的质量，不能求出两个侧面对桶的支持力大小，难度适中1013秋佳县校级期中）2012年我们中国有了自己的航空母舰“辽宁号”，航空母舰上舰载机的起飞问题一直备受关注某学习小组的同学对舰载机的起飞进行了模拟设计如图，舰载机总质量为m，发动机额定功率为p，在水平轨道运行阶段所受阻力恒为f舰载机在a处启动，同时开启电磁弹射系统，它能额外给舰载机提供水平方向推力，经历时间t1，舰载机匀加速运行至b处，速度达到v1，电磁弹射系统关闭舰载机然后以额定功率加速运行至c处，经历的时间为t2，速度达到v2此后，舰载机进入倾斜曲面轨道，在d处离开航母起飞求（1）ab间距离；（2）舰载机在ab间运动时获得的总动力；（3）bc间距离考点：动能定理；牛顿第二定律专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据匀变速直线运动规律求解；（2）根据牛顿第二定律求解；（3）根据动能定理求解抓住bc过程中只有阻力和发动机动力做功，且发动机以恒定功率运动解答：解：（1）根据运动学公式，ab间距离：x1=（2）ab段匀加速运动的加速度a=设ab段运动时获得的总动力为f，由牛顿第二定律：ff=maf=ma+f=+f（3）bc 段运动由动能定理：得bc间距离x2=答：（1）ab间距离为；（2）舰载机在ab间运动时获得的总动力为ma+f=+f（3）bc间距离为点评：熟练掌握匀初速度为0的匀加速直线运动的规律，会灵活运用动能定理处理变力做功问题是解决本题的关键1013秋佳县校级期中）在2012年元旦晚会上，河北杂技团表演了杂技“大球扛杆”在一个大球上竖立一根直杆，演员在直杆上做了精彩表演如图所示假设直杆与大球之间有一压力传感器一个质量为50kg的演员匀速向上运动时传感器显示压力为600n；演员从直杆最上端由静止开始向下匀加速运动一段时间后又匀减速运动一段时间速度减小到零，静止在距直杆底端处已知在演员向下运动时传感器显示的最大压力为700n，最小压力为500n，直杆长度为12m，g取10m/s2求：（1）直杆的质量；（2）演员下降过程中加速、减速的加速度；（3）演员向下运动的平均速度考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）传感器显示压力等于大球对直杆的支持力根据演员向上匀速运动时传感器的压力，对演员和直杆整体研究，运用平衡条件求解直杆的质量（2）根据牛顿第三定律得到大球对直杆的支持力，再根据演员匀速运动时受力平衡，求得摩擦力，再运用牛顿第二定律分别求解加速、减速运动的加速度（3）演员加速和减速两个过程的加速度大小相等，由速度公式求出最大速度，即可求得平均速度解答：解：（1）设直杆质量为m0，由牛顿第三定律，传感器显示压力等于大球对直杆的支持力由平衡条件：m0g+mg=f0解得m0=m=10kg（2）设演员向下运动的加速度为a，由牛顿第三定律，传感器显示的最大压力f1=700n等于大球对直杆的最大支持力，对直杆，由平衡条件得演员到直杆向下的摩擦力f1=f1m0g=600n由牛顿第三定律，直杆对演员向上的摩擦力等于600n对演员，由牛顿第二定律：f1mg=ma1解