湖南省衡阳市衡阳一中高三物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年湖南省衡阳市衡阳一中高三（上）期中物理试卷一选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分（其中1-8题为单项选择题，9-12题为多选题）1意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是( )a力不是维持物体运动的原因b力是使物体产生加速度的原因c自由落体运动是一种匀变速直线运动d物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性2如图所示，质量为m的木块a放在斜面体b上，若a和b沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动，则a和b之间的相互作用力大小为( )amgbmgsincmgcosd03一质点沿x轴做直线运动，其vt图象如图所示质点在t=0 时位于x=5m处，开始沿x轴正向运动当t=8s时，质点在x轴上的位置为( )ax=13 mbx=3mcx=8mdx=2 m4一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹ab该爱好者用直尺量出轨迹的长度（照片与实际尺度比例为1：10），如图所示已知曝光时间为0.01s，则小石子的出发点离a点约为( )a6.5mb10mc20md45m5如图所示，在水平面上运动的小车内，有一质量为m的物块与两根劲度系数分别为k1、k2的弹簧连接，小车向右做匀加速直线运动已知两根弹簧的形变量总和为x，不计物块与小车间的摩擦则图中物块的加速度a等于( )abcd6如图所示，小球从楼梯上以2m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度和宽度 均为0.25m，取g=10m/s2，小球抛出后首先落到的台阶的时间是( )a0.39sb0.40sc0.45sd0.50s7如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为=15，一个质量忽略不计的小轻环c套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的a、b两点，细线依次穿过小环甲、小轻环c和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环c的两侧调节a、b间细线的长度，当系统处于静止状态时=45不计一切摩擦设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1：m2等于( )atan15btan30ctan60dtan758有一条两岸平行、河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所走的位移的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船去程与回程所用时间的比值为( )abcd9如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道abcd运动，在轨道的水平段ab上运动时，两小球的速度均为v0=5m/s，相距d=10m，轨道水平段ab和水平段cd的高度差为h=1.2m设两小球在斜坡段bc运动时未脱离轨道，关于两小球在轨道水平段cd上的运动情况，下列描述中，正确的是( )a两小球在cd段运动时仍相距10mb两小球在cd段运动时相距小于10mc两小球到达图示位置p点的时间差为2sd两小球到达图示位置p点的时间差约为1.4s10如图所示，在2010年2月温哥华冬奥会自由式滑雪比赛中，我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则( )a如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同b不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的c运动员落到雪坡时的速度大小是d运动员在空中经历的时间是11一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为f1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为f2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是( )a稳定后弹簧仍处于伸长状态b稳定后弹簧一定处于压缩状态c=d=12如图a所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体现对甲施加水平向右的拉力f，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力f变化的关系如图b所示已知重力加速度g=10m/s2，由图线可知( )a甲的质量是2kgb甲的质量是6kgc甲、乙之间的动摩擦因数是0.2d甲、乙之间的动摩擦因数是0.6二实验题，共15分把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答13现用频闪照相方法来研究物块的变速运动在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示拍摄时频闪频率是10hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s数据如下表所示重力加速度大小g=9.80m/s2单位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：（1）物块的加速度a=_m/s2（保留3位有效数字）（2）因为_可知斜面是粗糙的14研究平抛物体运动的实验中，用相机拍出的照片如图所示图中下方是一把总长度为1米的米尺，o点是小球的抛出点，a、b、c是小球平抛轨迹上三个不同时刻的位置，om是水平线，mn是竖直线，oa、ob、oc连线的延长线与mn交点的距离分别为y1和y2某同学用一把刻度尺在照片上量出米尺的长度为10cm，om=40cm，y1=4.0cm，a、b、c三点在水平方向的间距x1=3.2cm，x2=6.4cm（1）若小球从a到b所用的时间为t，则经过b、c所用的时间为_（2）照片中的y2=_cm（3）小球水平抛出时的初始速度v0=_m/s三、计算题（共27分解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有最后答案无演算过程的不得分）15如图所示，公路上有一辆公共汽车以10m/s的速度匀速行驶，为了平稳停靠在站台，在距离站台p左侧位置50m处开始刹车做匀减速直线运动同时一个人为了搭车，从距站台p右侧位置30m处从静止正对着站台跑去，假设人先做匀加速直线运动，速度达到4m/s后匀速运动一段时间，接着做匀减速直线运动，最终人和车到达p位置同时停下，人加速和减速时的加速度大小相等求：（1）汽车刹车的时间；（2）人的加速度的大小16有一个小圆环瓷片最高能从h=0.18m高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏现让该小圆环瓷片恰好套在一圆柱体上端且可沿圆柱体下滑，瓷片与圆柱体之间的摩擦力是瓷片重力的4.5倍，如图所示若将该装置从距地面h=4.5m高处从静止开始下落，瓷片落地恰好没摔坏已知圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍，圆柱体碰地后速度立即变为零且保持竖直方向（g=10m/s2）（1）瓷片直接撞击地面而不被摔坏时，瓷片着地时的最大速度为多少？（2）瓷片随圆柱体从静止到落地，下落总时间为多少？四物理-选修3-4（共20分，）17某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏p，让一复色光束sa射向玻璃砖的圆心o后，有两束单色光a和b射向光屏p，如图所示他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是( )a单色光a的波长小于单色光b的波长b在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度c单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间d当光束sa绕圆心o逆时针转动过程中，在光屏p上最早消失的是a光18如图甲，同一均匀介质中的一条直线上有相距10m的两质点a、b，c为ab中点从0时刻起，a、b同时开始振动，且都只振动了一个周期图乙为a的振动图象，图丙为b的振动图象若a向右传播的波与b向左传播的波在0.5s时相遇，则下列说法正确的是( )a两列波的波长都是5mb两列波在a、b间的传播速度均为10m/sc在两列波相遇过程中，c为振动加强点d在1s时，质点b经过平衡位置且振动方向向上e1s内，c经过的路程为019如图，厚度为d的玻璃砖与水平实验桌成45角放置红色激光束平行于水平桌面射到玻璃砖的表面，在桌面上得到两个较亮的光点a、b，测得ab间的距离为l求玻璃砖对该红色激光的折射率2015-2016学年湖南省衡阳市衡阳一中高三（上）期中物理试卷一选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分（其中1-8题为单项选择题，9-12题为多选题）1意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是( )a力不是维持物体运动的原因b力是使物体产生加速度的原因c自由落体运动是一种匀变速直线运动d物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性【考点】牛顿第一定律；惯性【分析】结论是由实验推导出来的，所以结论必须与实验相联系，题目中的结论要与随着斜面倾角的增大，铜球做怎样的运动有关【解答】解：铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动故选c【点评】该题属于实验推论题，要求同学们正确理解科学家的基本观点和佐证实验，该题难度不大，属于基础题2如图所示，质量为m的木块a放在斜面体b上，若a和b沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动，则a和b之间的相互作用力大小为( )amgbmgsincmgcosd0【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】选a为研究对象，则a受到重力、支持力、静摩擦力三个力，由于a和b一起做匀速直线运动，故a处于平衡状态，即a的重力、支持力、静摩擦力三力的合力为0a和b之间的作用力为支持力和摩擦力的合力由力的合成知识知：若有n个力的合力为0，其中任意一个力的大小都等于另外n1个力的合力的大小【解答】解：a、选a为研究对象，则a受到重力、支持力、静摩擦力三个力，由于a和b一起做匀速直线运动，故a处于平衡状态，即a的重力、支持力、静摩擦力三力的合力为0其中支持力和摩擦力是b作用于a的，故a和b之间的相互作用力的大小就等于支持力和摩擦力的合力的大小由力的合成知识知：若有n个力的合力为0，其中任意一个力的大小都等于另外n1个力的合力的大小，故摩擦力与支持力的合力的大小等于重力的大小故a正确，bcd错误故选a【点评】该题主要考察学生平对衡条件及共点力的合成等知识的掌握情况只要知道物体平衡则合力为0，合力为零则其中任何一个分力大小都等于其余分力的合力的大小，就可以解答了3一质点沿x轴做直线运动，其vt图象如图所示质点在t=0 时位于x=5m处，开始沿x轴正向运动当t=8s时，质点在x轴上的位置为( )ax=13 mbx=3mcx=8mdx=2 m【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】参照思想；图析法；运动学中的图像专题【分析】质点做直线运动，在vt图象中，图象与横坐标所围成的面积表示位移，结合初始条件分析【解答】解：由题图得前8s内的位移为：x=2352=2m，即前8s内质点向负方向运动了2m，t=0时质点位于x=5m处，则t=8s时质点位于x=3m的位置，故b正确故选：b【点评】质点做直线运动的vt图象中，关键要明确图象与坐标轴所围成的面积表示位移，面积的正负表示位移的方向4一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹ab该爱好者用直尺量出轨迹的长度（照片与实际尺度比例为1：10），如图所示已知曝光时间为0.01s，则小石子的出发点离a点约为( )a6.5mb10mc20md45m【考点】自由落体运动【专题】自由落体运动专题【分析】根据照片上痕迹的长度，可以知道在曝光时间内物体下落的距离，由此可以估算出ab段的平均速度的大小，由于时间极短，可以近似表示a点对应时刻的瞬时速度，最后再利用自由落体运动的公式可以求得下落的距离【解答】解：由图可知ab的长度为2cm，即0.02m，则实际的下降的高度为0.2m，曝光时间为0.01s，所以ab段的平均速度的大小为：由于时间极短，故a点对应时刻的瞬时速度近似为20m/s，由自由落体的速度位移的关系式 v2=2gh可得：故选：c【点评】由于ab的运动时间很短，我们可以用ab段的平均速度来代替a点的瞬时速度，由此再来计算下降的高度就很容易了，通过本题一定要掌握这种近似的方法5如图所示，在水平面上运动的小车内，有一质量为m的物块与两根劲度系数分别为k1、k2的弹簧连接，小车向右做匀加速直线运动已知两根弹簧的形变量总和为x，不计物块与小车间的摩擦则图中物块的加速度a等于( )abcd【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力；胡克定律【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题【分析】车内物体相对小车的位移量为两弹簧形变量之和，车内受力关系是：m受k1的弹力匀加速运动，k1和k2的弹力大小相等，方向相反由牛顿第二定律和胡克定律可得结果【解答】解：对车内的物体，其位移量为两弹簧形变量之和，设位移量为x，弹簧k1的形变量为x 1，弹簧k2的形变量为x 2，则有：对k2：k1x1=k2x2对物块：k1x 1=max1+x2=x解得：a=，故d正确故选：d【点评】本题很容易没有思路，解决本题依靠的就是对受力分析的掌握要达到要“精通”，虽看似不难，实际对受力分析的能力要求非常高本题把握的重点就是分析要循序渐进，剥茧抽丝6如图所示，小球从楼梯上以2m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度和宽度 均为0.25m，取g=10m/s2，小球抛出后首先落到的台阶的时间是( )a0.39sb0.40sc0.45sd0.50s【考点】平抛运动【专题】定量思想；合成分解法；平抛运动专题【分析】小球做平抛运动，根据平抛运动水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学规律和几何关系即可求解【解答】解：如图：设小球落到斜线上的时间t水平：x=v0t竖直：y=且=tan45=1解得 t=0.4s相应的水平距离：x=v0t=20.4m=0.8m台阶数：n=3.2则知小球抛出后首先落到第四级台阶上，下落的高度为 h=40.25m=1m，所用时间为 t=0.45s故选：c【点评】解决本题的关键掌握平抛运动的特点：水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，能结合几何知识分析7如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为=15，一个质量忽略不计的小轻环c套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的a、b两点，细线依次穿过小环甲、小轻环c和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环c的两侧调节a、b间细线的长度，当系统处于静止状态时=45不计一切摩擦设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1：m2等于( )atan15btan30ctan60dtan75【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】小环c为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，故可以根据平衡条件得到细线的4段与竖直方向的夹角，然后分别对甲环、乙环受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解【解答】解：小环c为轻环，重力不计，故受两边细线的拉力的合力与杆垂直，故c环与乙环与竖直方向的夹角为60，c环与甲环与竖直方向的夹角为30，a点与甲环与竖直方向的夹角也为30，乙环与b点与竖直方向的夹角为60，根据平衡条件，对甲环，有：2tcos30=m1g对乙环，根据平衡条件，有：2tcos60=m2g故m1：m2=tan60故选：c【点评】本题切入点在于小环c是轻环，受细线的拉力的合力与杆垂直，难点在于结合几何关系找到各个细线与竖直方向的夹角，然后根据平衡条件列式分析，不难8有一条两岸平行、河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所走的位移的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船去程与回程所用时间的比值为( )abcd【考点】运动的合成和分解【专题】运动的合成和分解专题【分析】根据船头指向始终与河岸垂直，结合运动学公式，可列出河宽与船速的关系式，当路线与河岸垂直时，可求出船过河的合速度，从而列出河宽与船速度的关系，进而即可求解【解答】解：设船渡河时的速度为vc；当船头指向始终与河岸垂直，则有：t去=；当回程时行驶路线与河岸垂直，则有：t回=；而回头时的船的合速度为：v合=；由于去程与回程所用时间的比值为k，所以小船在静水中的速度大小为：vc=，则小船去程与回程所用时间的比值为=，故d正确，abc错误；故选：d【点评】解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，以及知道各分运动具有独立性，互不干扰9如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道abcd运动，在轨道的水平段ab上运动时，两小球的速度均为v0=5m/s，相距d=10m，轨道水平段ab和水平段cd的高度差为h=1.2m设两小球在斜坡段bc运动时未脱离轨道，关于两小球在轨道水平段cd上的运动情况，下列描述中，正确的是( )a两小球在cd段运动时仍相距10mb两小球在cd段运动时相距小于10mc两小球到达图示位置p点的时间差为2sd两小球到达图示位置p点的时间差约为1.4s【考点】动量守恒定律；平抛运动【专题】动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合【分析】a、b两球在轨道上的运动情况相同，可知两球通过p点的时间差等于a球从初始位置运动到b球初始位置的时间，根据小球运动到cd轨道上的速度判断两球在cd段运动的间距【解答】解：ab、根据动能定理知，解得v=7m/s，知两球在cd段运动的速度为7m/s，大于ab段的速度大小，两球在轨道上的运动情况相同，所以在cd段上的间距大于10m故a、b错误cd、a、b两球在轨道上的运动情况相同，可知两球通过p点的时间差等于a球从初始位置运动到b球初始位置的时间，故c正确，d错误故选c【点评】解决本题的关键知道两球的运动情况相同，通过某点的时间间隔不变，抓住速度大小的变化判断两球之间距离的变化10如图所示，在2010年2月温哥华冬奥会自由式滑雪比赛中，我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则( )a如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同b不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的c运动员落到雪坡时的速度大小是d运动员在空中经历的时间是【考点】机械能守恒定律；运动的合成和分解【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】运动员做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由斜面倾角的正切等于竖直位移与水平位移之比，从而求出运动的时间；因此可求出竖直方向的运动速度，求解运动员落地点时的速度大小；同时可求出竖起高度与抛出点和落地点的距离【解答】解：设在空中飞行时间为t，运动员在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；d、运动员竖直位移与水平位移之比：=tan，则有飞行的时间t=，故d正确；c、竖直方向的速度大小为：vy=gt=2v0tan，运动员落回雪坡时的速度大小：v=v0，故c错误；a、设运动员落到雪坡时的速度方向与水平方向夹角为，则tan=2tan，由此可知，运动员落到雪坡时的速度方向与初速度方向无关，初速度不同，运动员落到雪坡时的速度方向相同，故a错误，b正确；故选：bd【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，并结合运动学规律来解题注意不能将速度与水平面的夹角看成位移与水平面的夹角11一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为f1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为f2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是( )a稳定后弹簧仍处于伸长状态b稳定后弹簧一定处于压缩状态c=d=【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】木板固定时，有f1=mgsin；木板沿斜面下滑时，对整体分析，由牛顿第二定律求出加速度，再对小球研究，分析弹簧的状态，并求出【解答】解：木板固定，平衡时，对小球分析有：f1=mgsin木板运动后稳定时，对整体分析有：a=gsingcos则agsin，根据牛顿第二定律得知，弹簧对小球的弹力应沿斜面向上，弹簧处于拉伸状态对小球有：mgsinf2=ma而联立计算可得=故ad正确故选：ad【点评】本题根据牛顿第二定律，采用整体法和隔离法相结合的方法研究弹簧的状态和动摩擦因数12如图a所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体现对甲施加水平向右的拉力f，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力f变化的关系如图b所示已知重力加速度g=10m/s2，由图线可知( )a甲的质量是2kgb甲的质量是6kgc甲、乙之间的动摩擦因数是0.2d甲、乙之间的动摩擦因数是0.6【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】当力f较小时甲乙一起以相同加速度匀加速直线运动，故先用整体法分析；当力f较大时甲乙加速度不同，采用隔离法分析【解答】解：由图象可以看出当力f48n时加速度较小，所以甲乙相对静止，采用整体法，由牛顿第二定律：f=（m+m）a图中直线的较小斜率的倒数等于m与m质量之和：8kg当f48n时，甲的加速度较大，采用隔离法，由牛顿第二定律：fmg=ma图中较大斜率倒数等于甲的质量：6kg，较大斜率直线的延长线与a的截距等于g得=0.2所以bc正确，ad错误故选：bc【点评】本题考查了牛顿第二定律解决连接体问题，正确的结合图象得出斜率与截距的物理意义是关键二实验题，共15分把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答13现用频闪照相方法来研究物块的变速运动在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示拍摄时频闪频率是10hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s数据如下表所示重力加速度大小g=9.80m/s2单位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：（1）物块的加速度a=4.30m/s2（保留3位有效数字）（2）因为物块加速度小于=5.88m/s2可知斜面是粗糙的【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】正确解答本题需要掌握：在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数；熟练应用逐差法求物体的加速度【解答】解：（1）根据逐差法求加速度的原理可知：m/s 2（2）若斜面光滑则：m/s 24.30m/s2知斜面是粗糙的故答案为：4.30，物块加速度小于=5.88m/s2【点评】逐差法是求物体加速度的一个重要方法，要熟练掌握其应用，提高解决实验能力14研究平抛物体运动的实验中，用相机拍出的照片如图所示图中下方是一把总长度为1米的米尺，o点是小球的抛出点，a、b、c是小球平抛轨迹上三个不同时刻的位置，om是水平线，mn是竖直线，oa、ob、oc连线的延长线与mn交点的距离分别为y1和y2某同学用一把刻度尺在照片上量出米尺的长度为10cm，om=40cm，y1=4.0cm，a、b、c三点在水平方向的间距x1=3.2cm，x2=6.4cm（1）若小球从a到b所用的时间为t，则经过b、c所用的时间为2t（2）照片中的y2=8cm（3）小球水平抛出时的初始速度v0=4m/s【考点】研究平抛物体的运动【专题】实验题；平抛运动专题【分析】先建立坐标系，设想在o点有个点光源，根据平抛运动的分运动公式推导出小球在mn上的投影的位移表达式，得到该投影的运动情况，然后在结合分运动公式列式求解即可【解答】解：（1）以o为抛出点，初速度方向为x轴方向，竖直方向为y方向，建立直角坐标系；设o点与轨迹点的连线的延长线与mn线的交点（o点在mn上的投影点）与m点间距为y，则：tan=；考虑到放大率为10，故y=10omtan=10omt，即该投影点在y轴是匀速下降；由于从a到b、b到c的水平分位移之比为：x1：x2=1：2故时间t1：t2=1：2故y1：y2=1：2；（2）由于y1：y2=1：2，故y2=2y1=8.0cm；（3）投影点在y轴是匀速下降，根据y=10omtan=10omt，速度为：v=10=100.4=；故：10x1=v0t10y1=vt解得：v0=4m/s故答案为：（1）2t；（2）8； （3）4【点评】本题设计新颖，关键是先求解投影点的位移方程，得到其为匀速直线运动，然后结合平抛运动的分运动公式列式分析，注意放大率为10三、计算题（共27分解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有最后答案无演算过程的不得分）15如图所示，公路上有一辆公共汽车以10m/s的速度匀速行驶，为了平稳停靠在站台，在距离站台p左侧位置50m处开始刹车做匀减速直线运动同时一个人为了搭车，从距站台p右侧位置30m处从静止正对着站台跑去，假设人先做匀加速直线运动，速度达到4m/s后匀速运动一段时间，接着做匀减速直线运动，最终人和车到达p位置同时停下，人加速和减速时的加速度大小相等求：（1）汽车刹车的时间；（2）人的加速度的大小【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）汽车从左侧到p的时间与人运动到p的时间相等，设汽车经过t1后刹车，根据匀变速直线运动的平均速度公式列出匀变速直线运动的位移表达式，抓住总位移等于50m，求出时间t（2）从而得出人运动的总时间，然后根据人先加速再匀速后减速总位移为30m，根据位移时间关系列式及加速度的定义求解人的加速度【解答】解：（1）对汽车，在匀减速的过程中，有：即：50=解得：t=10s（2）设人加速运动的时间为t1，由匀变速运动规律可知：代入数据解得：t1=2.5s所以人的加速度大小：答：（1）汽车刹车的时间10s；（2）人的加速度的大小为1.6m/s2【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的平均速度公式以及速度时间公式，知道汽车和人的运动的时间相等16有一个小圆环瓷片最高能从h=0.18m高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏现让该小圆环瓷片恰好套在一圆柱体上端且可沿圆柱体下滑，瓷片与圆柱体之间的摩擦力是瓷片重力的4.5倍，如图所示若将该装置从距地面h=4.5m高处从静止开始下落，瓷片落地恰好没摔坏已知圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍，圆柱体碰地后速度立即变为零且保持竖直方向（g=10m/s2）（1）瓷片直接撞击地面而不被摔坏时，瓷片着地时的最大速度为多少？（2）瓷片随圆柱体从静止到落地，下落总时间为多少？【考点】牛顿第二定律；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【专题】计算题；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题【分析】（1）由已知小圆环瓷片最高能从h=0.18m高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏，由牛顿第二定律求瓷片的加速度，由运动学公式求得瓷片落地时的速度；（2）先由牛顿第二定律和运动学公式求得圆柱体落地时瓷片的速度和时间，然后对瓷片受力分析，根据牛顿第二定律求瓷片圆柱体停止后瓷片下落的加速度，进而由速度时间公式求出瓷片继续下落的时间【解答】解：（1）瓷片从h=0.18m处下落，加速度为a0，设瓷片质量为m，根据牛顿第二定律：mg0.1mg=ma0得：a0=9m/s2落地时速度为：v02=2a0h得：v0=1.8m/s（2）瓷片随圆柱体一起加速下落，加速度为a1，则有：a1=a0=9m/s2圆柱体落地时瓷片速度为：v12=2a1h得：v1=9m/s下落时间为：t1=1s瓷片继续沿圆柱体减速下落直到落地，加速度大小为a2根据牛顿第二定律：4.5mg+0.1mgmg=ma2得：a2=3.6g=36m/s2则瓷片继续下落的时间为：t2=0.2s瓷片随圆柱体从静止到落地，下落总时间为：t=t1+t2=1+0.2=1.2s答：（1）瓷片直接撞击地面而不被摔坏时，瓷片着地时的最大速度为1.8m/s；（2）瓷片随圆柱体从静止到落地，下落总时间为1.2s【点评】本题属于实际问题，很好考查了牛顿第二定律和运动学公式的应用，为已知受力情况求解运动情况的类型，加速度是将力与运动联系起来的桥梁四物理-选修3-4（共20分，）17某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏p，让一复色光束sa射向玻璃砖的圆心o后，有两束单色光a和b射向光屏p