浙江省舟山市定海一中高三物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年浙江省舟山市定海一中高三（上）期中物理试卷一、单选题（310=30）1伽利略斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必将准确地回到同它开始时相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是（）a弹力b势能c速度d能量2一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时速率为v，空气阻力可以忽略不计，则人对物体所做的功为（）amghbcd3如图所示，用同样的力f拉同一物体，在甲（光滑水平面）、乙（粗糙水平面）、丙（光滑斜面）、丁（粗糙斜面）上通过同样的距离，则拉力f的做功情况是（）a甲中做功最少b丁中做功最多c做功一样多d无法比较4一个静止的质点，在05s时间内受到合力f的作用，合力的方向始终在同一直线上，合力f 随时间t的变化图线如图所示则质点在（）a第1s末速度方向改变b第2s末加速度为零c第4s末运动速度为零d第4s末回到原出发点5如图所示，质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a1匀加速下滑（斜面固定）；当把物体的质量增加m时，加速度为a2；当有一竖直向下且过重心的恒力f作用在物体上时，加速度变为a3，如果f=mg，则（）aa1=a2=a3ba1=a2a3ca1=a2a3da1a2a36如图甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，o、a、b、c、d为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在o点上，该处下凹至最低点时，网绳doe，bog均成120向上的张角，如图乙所示若此时o点受到的向下的冲击力大小为f，则此时o点周围每根网绳承受的力的大小为（）afbcf+mgd7小明同学因上课迟到，一口气便从一楼跑到三楼，用时10秒，则他上楼过程中克服自己重力做功的功率最接近下列的哪个值？（）a3wb30wc300wd3000w8如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端p处，其速度方向恰好沿斜面方向，然后沿斜面无摩擦滑下，下列选项中的图象是描述物体沿x方向和y方向运动的速度时间图象，其中正确的是（）abcd9如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只老鼠已知木板的质量是老鼠质量的2倍当绳子突然打开时，老鼠立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变则此时木板沿斜面的加速度为（）a gsinb sinc2gsindgsin10如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为，则下列说法正确的是（）a杆对小环的作用力大于m1g+m2gbm1不变，则m2越大，越小c=，与m1、m2无关d若杆不光滑，可能大于二、不定项选择（45=20）11从16世纪末，随着人们对力的认识逐渐清晰和丰富，建立了经典力学理论，以下有关力的说法正确的有（）a物体的速度越大，说明它受到的外力越大b物体的加速度在改变，说明它受到的外力一定改变c马拉车做匀速运动，说明物体做匀速运动需要力来维持d一个人从地面跳起来，说明地面对人的支持力大于人对地面的压力12某人骑自行车在平直道路上行进，如图中的实线记录了自行车开始一段时间内的vt图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（）a在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大b在0t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大c在t1t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大d在t3t4时间内，虚线反映的是匀速直线运动13如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）aa的飞行时间比b的长bb和c的飞行时间相同ca的水平速度比b的小db的初速度比c的大14如图所示，水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小物块a由静止轻放在传送带上，若小物块与传送带间的动摩擦因数为，已知物块在传送带上先加速后匀速，下列说法中正确的是（）a摩擦力对物块一直做正功b摩擦力对传送带先做正功后不做功c系统转化为内能的能量为mv2d物块加速阶段，传送带克服摩擦力做功的功率总为mgv15如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为现给环一个向右的初速度vo，同时对环施加一个竖直向上的作用力f，并使f的大小随v的大小变化，两者关系f=kv，其中k为常数，则环在运动过程中克服摩擦力所做的功大小不可能为（）ab0cd三、实验题：（29=18）16如图所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为f1、f2，车中放入砝码后，车的总质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有（）a当m1=m2、f1=2f2时，x1=2x2b当m1=m2、f1=2f2时，x2=2x1c当m1=2m2、f1=f2时，x1=2x2d当m1=2m2、f1=f2时，x2=2x117某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力f及质量m关系的实验，图1 （a）所示为实验装置简图（交流电的频率为50hz）（1）图1 （b）所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2（保留两位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502.001.411.000.60请在图2所示的坐标纸中画出a图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是18如图所示，在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图所示相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2（1）下列做法正确的有a图甲中两限位孔必须在同一竖直线上b实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直c实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源d数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置（2）某同学在计算与b点对应的重锤的瞬时速度时，他采用了公式（h表示ob距离），这种做法（填“对”或“不对”）（3）从起始点o到打下记数点b的过程中，物体重力势能的减小量ep=j，动能的增加量ek=j（均保留两位有效数字）；（4）即使在操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的ep也一定略大于ek，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因：四、计算题：（10+10+12=32）19如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿，滑竿上端固定，下端悬空为了研究学生沿竿的下滑情况，在竿顶部装有一拉力传感器，可显示竿顶端所受拉力的大小现有一质量为50kg的学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下，5s末滑到竿底时速度恰好为零以学生开始下滑时刻为计时起点，传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示，g取10m/s2求：（1）该学生下滑过程中的最大速度；（2）滑竿的长度20如图所示为上、下两端相距l=5m、倾角=30、始终以v=3m/s的速率顺时针转动的传送带（传送带始终绷紧）将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过t=2s到达下端重力加速度g取10m/s2，求：（1）传送带与物体间的动摩擦因数多大？（2）如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端？21一根细杆弯制成如图所示的轨道，固定在竖直面内，bd为光滑的半圆形轨道，轨道半径r=1m，ab为粗糙水平轨道，a与b相距l=10m，一质量m=0.2kg的小环套在水平轨道上的a点，与水平轨道间的动摩擦因数=0.1现用一水平恒力f向右拉小环，已知f=2n，当小环运动到某点c时撤去该力（c点位于ab之间），设c点到a点的距离为x在圆轨道的最高点d处安装一力传感器，当小环运动到d点时传感器就会显示环对轨道弹力大小的读数fn，力传感器所能承受的最大作用力大小为18n，g取10m/s2（1）当x=4.2m时，小环运动到圆轨道上的b点时速度是多大？（2）要使小环能够通过圆轨道的最高点d且保证力传感器安全，求x的范围；（3）在满足（2）问的情况下，在坐标系中作出力传感器的读数fn与x的关系图象（不要求写出作图过程）2015-2016学年浙江省舟山市定海一中高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（310=30）1伽利略斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必将准确地回到同它开始时相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是（）a弹力b势能c速度d能量【考点】机械能守恒定律【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】斜面的倾角不同物体受到的支持力不同，物体高度不同物体的重力势能不同，在运动过程中物体的速度随时间发生变化，故力、动能和速度都不守恒【解答】解：a、因为在物体运动的过程中改变斜面的倾角不同物体受到的支持力不同但物体仍能达到相同的高度，故力不是守恒量，故a错误；b、在物体运动过程中物体的速度随时间发生变化，故速度不守恒，故b错误c、伽利略理想斜面实验中如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，则在物体运动的过程只有重力做功，则物体的机械能守恒故这个不变量应该是能量是动能和势能的总和；故b错误，d正确故选：d【点评】要解决这类题目也要进行过程分析，以把握物体在运动过程中各个物理量的变化，从而得出答案2一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时速率为v，空气阻力可以忽略不计，则人对物体所做的功为（）amghbcd【考点】动能定理；功的计算【专题】动能定理的应用专题【分析】对人抛物体和物体飞行整个过程研究，人对物体做功w和重力对物体做功mgh，动能的变化量为，根据动能定理列方程求解人对物体所做的功【解答】解：设人对物体所做的功为w，根据动能定理得 w+mgh=0得 w=mgh故选：c【点评】本题应用动能定理分析多过程问题，采用的是全程法，也可以采用分段法处理，分成人抛物体过程和物体飞行过程分别用动能定理研究3如图所示，用同样的力f拉同一物体，在甲（光滑水平面）、乙（粗糙水平面）、丙（光滑斜面）、丁（粗糙斜面）上通过同样的距离，则拉力f的做功情况是（）a甲中做功最少b丁中做功最多c做功一样多d无法比较【考点】功的计算【专题】功的计算专题【分析】通过功的公式w=fscos去比较做功的大小【解答】解：四种情况拉力相同，位移相同，拉力与位移同向，所以做功一样多故c正确，a、b、d错误故选c【点评】解决本题的关键掌握功公式w=fscos，会利用功的公式比较做功的大小4一个静止的质点，在05s时间内受到合力f的作用，合力的方向始终在同一直线上，合力f 随时间t的变化图线如图所示则质点在（）a第1s末速度方向改变b第2s末加速度为零c第4s末运动速度为零d第4s末回到原出发点【考点】牛顿第二定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】解决本题的关键根据ft图象作出vt图，即可得出t=1s时，t=3s时物体的速度相等t=0时，t=2s时，t=4s时物体的速度相同即物体在01s内加速，在12s内减速，如此反复但整个过程当中物体运动的方向不变【解答】解：根据题意可知合力随时间周期性变化，故根据牛顿第二定律f=ma可得：物体的加速度a=故在01s内物体做加速度为a匀加速直线运动，在12s内物体做加速度为a的匀减速直线运动，作出vt图象如图a、由vt图象可以看出物体一直向同一方向运动，速度方向始终没有发生改变，故a错误；b、2s末合力不为零，故加速度不为零，故b错误；c、由vt图象可以看出4s末速度为零，故c正确；d、由于整个运动过程中，质点一直向一个方向运动，不可能回到原出发点故d错误故选：c【点评】本题根据牛顿第二定律分析质点的运动情况，再作出vt图象是一种技巧，应注意积累和掌握5如图所示，质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a1匀加速下滑（斜面固定）；当把物体的质量增加m时，加速度为a2；当有一竖直向下且过重心的恒力f作用在物体上时，加速度变为a3，如果f=mg，则（）aa1=a2=a3ba1=a2a3ca1=a2a3da1a2a3【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】分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律分别研究三种情况下的加速度【解答】解：物体以加速度a1匀加速下滑时，受到重力、斜面的支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得： a1=（mgsinmgcos）=gsingcos当把物体的质量增加m时，则有 a2=gsingcos当加一竖直向下的恒力f时 a3=（m+f）gsin（m+f）gcos因此，a1=a2a3故选c【点评】本题分析受力情况是解题的基础，关键根据牛顿第二定律列式分析6如图甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，o、a、b、c、d为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在o点上，该处下凹至最低点时，网绳doe，bog均成120向上的张角，如图乙所示若此时o点受到的向下的冲击力大小为f，则此时o点周围每根网绳承受的力的大小为（）afbcf+mgd【考点】验证力的平行四边形定则【专题】实验题；平行四边形法则图解法专题【分析】o点的冲击力被两根绳所承受，故可以为每根绳承受一半的力，则绳子两端的力的合力应等于，由平形四边形定则可求得每根绳所承受的力【解答】解：因每根绳的合力应为；而绳受力后成120度角，作出平行四边形可知，由几何关系可知：当合力为时，两分力也为；故每根绳承受的力大小为； 故选：b【点评】本题应注意绳子张力的特点，同一根绷紧的绳，其上的各部分张力相等；两个大小相等的力若其夹角为120，则合力与分力大小相等7小明同学因上课迟到，一口气便从一楼跑到三楼，用时10秒，则他上楼过程中克服自己重力做功的功率最接近下列的哪个值？（）a3wb30wc300wd3000w【考点】功率、平均功率和瞬时功率【专题】功率的计算专题【分析】只要估测一下自身的体重和两层楼的高度，结合所用时间为10秒，利用功率的公式p=可估测【解答】解：小明同学是学生体重约400n，一层楼高约4m，从一楼跑到三楼有两层楼高约8m；所用时间为10秒；则克服自己重力做功的功率为：p=320w；所以c选项比较接近故选：c【点评】本题通过考查功率的估算，巩固了学生对自身的体重和楼高的估测，是一道基础性的考查题8如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端p处，其速度方向恰好沿斜面方向，然后沿斜面无摩擦滑下，下列选项中的图象是描述物体沿x方向和y方向运动的速度时间图象，其中正确的是（）abcd【考点】平抛运动；匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】平抛运动专题【分析】将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，结合两个方向上的受力情况确定其运动情况【解答】解：o到p做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，从p到q做匀加速直线运动，加速度a=gsin，在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，竖直方向上的加速度小于g故c正确，a、b、d错误故选：c【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及知道在斜面上做匀加速直线运动，分解为水平方向和竖直方向，在两个分方向上均做匀加速直线运动9如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只老鼠已知木板的质量是老鼠质量的2倍当绳子突然打开时，老鼠立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变则此时木板沿斜面的加速度为（）a gsinb sinc2gsindgsin【考点】牛顿第二定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】对老鼠和木板受力分析受力分析，可以根据各自的运动状态由牛顿第二定律分别列式来求解，把老鼠和木板当做一个整体的话计算比较简单【解答】解：保持其相对斜面的位置不变，老鼠受到的滑动摩擦力为f=mgsin，沿斜面向上；对木板沿斜面方向：f=2mgsina+f，解得：a=1.5gsina故选：a【点评】本题应用整体法对老鼠和木板受力分析，根据牛顿第二定律来求解比较简单，当然也可以采用隔离法，分别对老鼠和木板受力分析列出方程组来求解10如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为，则下列说法正确的是（）a杆对小环的作用力大于m1g+m2gbm1不变，则m2越大，越小c=，与m1、m2无关d若杆不光滑，可能大于【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】先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度和杆对小环的作用力，再以小球为研究对象，由牛顿第二定律得到与的关系【解答】解：a、以整体为研究对象，分析受力情况，如图，根据牛顿第二定律得：（m1+m2）gsin=（m1+m2）a得：a=gsinn=（m1+m2）gcos（m1+m2）g；故a错误；b、c、再对小球研究可知，其合力大小为f=m2gsin，等于重力沿杆向下方向的分力，则细线与杆垂直，则由几何知识得，=，与环和小球的质量无关，故b错误，c正确；d、若杆不光滑；把环和球看做一个整体受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得：沿斜面方向：（m1+m2）gsinf=（m1+m2）a 垂直斜面方向：fn=（m1+m2）gcos摩擦力：f=fn联立可解得：a=gsingcos，设=，由几何关系知，此时绳应该和杆垂直，对小球受力分析可知重力沿杆的分力作为合力产生加速度，垂直于杆的分力与绳的拉力相平衡，此时可以求得小球的加速度为gsin，大于整体的加速度gsingcos，故绳的拉力要有一个分力来减小小球重力沿着杆方向的分力，所以绳应该向下倾斜，故，故d错误；故选c【点评】本题是牛顿第二定律的应用问题，关键是研究对象的选择，采用整体法和隔离法结合比较简便二、不定项选择（45=20）11从16世纪末，随着人们对力的认识逐渐清晰和丰富，建立了经典力学理论，以下有关力的说法正确的有（）a物体的速度越大，说明它受到的外力越大b物体的加速度在改变，说明它受到的外力一定改变c马拉车做匀速运动，说明物体做匀速运动需要力来维持d一个人从地面跳起来，说明地面对人的支持力大于人对地面的压力【考点】牛顿第二定律；牛顿第一定律【分析】根据牛顿第二定律得出加速度与外力的关系物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因【解答】解：a、根据牛顿第二定律得，f=ma，知加速度变化，所受的外力改变速度大，加速度不一定大故a错误，b正确c、物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因故c错误d、地面对人的支持力和人对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反故d错误故选b【点评】本题考查了牛顿第一、第二、第三定律，需理解三个定律的内容12某人骑自行车在平直道路上行进，如图中的实线记录了自行车开始一段时间内的vt图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（）a在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大b在0t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大c在t1t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大d在t3t4时间内，虚线反映的是匀速直线运动【考点】匀变速直线运动的图像【专题】运动学中的图像专题【分析】根据速度时间图象的斜率大小等于加速度，由斜率的大小判断加速度的大小在vt图象中，位移大小等于所对应图线与坐标轴所包围的“面积”，由“面积”大小分析在0t1时间内，由虚线计算出的位移与实际位移位移的大小，根据公式分析由虚线计算出的平均速度与实际的平均速度的大小在t3t4时间内，虚线平行于t轴，速度不变，反映的是匀速直线运动【解答】 解：a、如图所示，t1时刻，实线上a点的切线为ab，其斜率等于实际的加速度，由图可知，虚线反映的加速度小于实际加速度故a错误；b、在vt图象中，位移等于所对应图线与坐标轴所包围的“面积”，0t1时间内，虚线所对应的位移大于实线所对应的位移，由知，由虚线计算出的平均速度比实际的大故b正确；c、在t1t2时间内，虚线计算出的位移比实际小故c错误；d、t3t4时间内虚线为平行于时间轴的直线，此线反映的运动为匀速直线运动故d正确故选bd【点评】本题考查对速度图象的理解能力，关键抓住图象的两个数学意义理解其物理意义：“斜率”表示加速度，“面积”表示位移13如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）aa的飞行时间比b的长bb和c的飞行时间相同ca的水平速度比b的小db的初速度比c的大【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同【解答】解：由图象可以看出，bc两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，根据t=可知，a的运动时间最短，bc运动时间相等，故a错误，b正确；c、由图象可以看出，abc三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据x=v0t可知，v0=，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故c错误，d正确；故选bd【点评】本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决14如图所示，水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小物块a由静止轻放在传送带上，若小物块与传送带间的动摩擦因数为，已知物块在传送带上先加速后匀速，下列说法中正确的是（）a摩擦力对物块一直做正功b摩擦力对传送带先做正功后不做功c系统转化为内能的能量为mv2d物块加速阶段，传送带克服摩擦力做功的功率总为mgv【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律【专题】定量思想；寻找守恒量法；传送带专题【分析】小物块由静止放到传送带上，做初速度为零的匀加速直线运动，一直加速到与传送带速度相同时，共同做匀速直线运动整个过程中传送带一直匀速直线运动由功能关系知道：当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量等于e损=f滑l（l是木块与传送带之间的相对位移），即为摩擦生热的部分【解答】解：ab、物块在传送带上先加速后匀速，加速过程受到向前的滑动摩擦力，匀速过程不受摩擦力，故加速过程摩擦力对物块做正功，故a正确，b错误；c、设物块加速运动的时间为t，木块的加速位移为 x1=；传送带t时间内的位移为vt；两者的相对位移为x=vt=vt；对物块，根据动能定理，有：fvt=mv2；内能增加量：q=fs=fvt=mv2故c正确d、加速阶段，传送带克服摩擦力做功的功率为：p=fv=mgv，故d正确；故选：acd【点评】解决本题的关键知道物块先受滑动摩擦力后不受摩擦力系统摩擦生热应根据相对位移x求解15如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为现给环一个向右的初速度vo，同时对环施加一个竖直向上的作用力f，并使f的大小随v的大小变化，两者关系f=kv，其中k为常数，则环在运动过程中克服摩擦力所做的功大小不可能为（）ab0cd【考点】动能定理；功的计算【专题】动能定理的应用专题【分析】根据受力分析确定环的运动情况，当环受到合力向下时，随着环做减速运动向上的拉力逐渐减小，环将最终静止，当环所受合力向上时，随着环速度的减小，竖直向上的拉力逐渐减小，当环向上的拉力减至和重力大小相等时，此时环受合力为0，杆不再给环阻力环将保持此时速度不变做匀速直线运动，当环在竖直方向所受合力为0时，环将一直匀速直线运动，分三种情况对环使用动能定理求出阻力对环做的功即可【解答】解：根据题意有对于小环的运动，根据环受竖直向上的拉力f与重力mg的大小分以下三种情况讨论：（1）当mg=kv0时，即v0=时，环做匀速运动，摩擦力为零，wf=0，环克服摩擦力所做的功为零；（2）当mgkv0时，即v0时，环在运动过程中做减速运动，直至静止由动能定理得环克服摩擦力所做的功为wf=；（3）当mgkv0时，即v0时，环在运动过程中先做减速运动，当速度减小至满足mg=kv时，即v=时，时环开始做匀速运动由动能定理得摩擦力做的功wf=mv2m=，即环克服摩擦力所做的功为；故环在运动过程中克服摩擦力所做的功大小不可能为+；故c正确故选c【点评】本题中当环在竖直方向所受合力为0时，此时杆对环不再有阻力作用，环在水平方向受平衡力，将保持此时的速度做匀速直线运动，由此可分三种情况对环进行受力分析从而确定环的受力情况和运动情况，根据动能定理求解克服阻力所做的功即可三、实验题：（29=18）16如图所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为f1、f2，车中放入砝码后，车的总质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有（）a当m1=m2、f1=2f2时，x1=2x2b当m1=m2、f1=2f2时，x2=2x1c当m1=2m2、f1=f2时，x1=2x2d当m1=2m2、f1=f2时，x2=2x1【考点】验证牛顿第二运动定律【专题】实验题；牛顿运动定律综合专题【分析】小车做初速度为零的匀加速运动，由牛顿第二定律求出加速度、由匀变速运动的位移公式可以分析答题【解答】解：a、当m1=m2、f1=2f2时，由f=ma可知，a1=2a2，由x=at2可得：x1=2x2，故a正确，b错误；c、当m1=2m2、f1=f2时，a1=a2，由x=at2可得：x2=2x1，故c错误，d正确；故选ad【点评】应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题，注意两小车的运动时间相等17某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力f及质量m关系的实验，图1 （a）所示为实验装置简图（交流电的频率为50hz）（1）图1 （b）所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2（保留两位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502.001.411.000.60请在图2所示的坐标纸中画出a图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是a=【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【专题】实验题；牛顿运动定律综合专题【分析】运用匀变速直线运动的公式x=at2去求解加速度根据图象运用数学知识求出物理量的关系式【解答】解：（1）相邻计数点之间还有1个点，说明相邻的两个计数点时间间隔为0.04s 运用匀变速直线运动的公式x=at2a=3.2m/s2；（2）采用描点法画出图象：根据图象运用数学知识求出物理量的关系式：a=故答案为：（1）3.2；（2）a=【点评】能够知道相邻的计数点之间的时间间隔要注意单位的换算直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系，即画出直线图象对于直线图象，我们一般从直线的斜率、截距、特殊点这几个方面去考虑，而斜率、截距、特殊点在物理问题中都有一定的物理意义18如图所示，在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图所示相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2（1）下列做法正确的有aba图甲中两限位孔必须在同一竖直线上b实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直c实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源d数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置（2）某同学在计算与b点对应的重锤的瞬时速度时，他采用了公式（h表示ob距离），这种做法不对（填“对”或“不对”）（3）从起始点o到打下记数点b的过程中，物体重力势能的减小量ep=0.48j，动能的增加量ek=0.47j（均保留两位有效数字）；（4）即使在操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的ep也一定略大于ek，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因：纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力，机械能损失【考点】验证机械能守恒定律【专题】实验题；定性思想；推理法；机械能守恒定律应用专题【分析】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量【解答】解：（1）a、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，故a正确b、为了保证纸带在竖直方向做自由落体，实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，故b正确c、实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故c错误d、为了减小测量数据h的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故d错误故选：ab（2）在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度（3）利用匀变速直线运动的推论vb=0.97m/s重物由0点运动到b点时，重物的重力势能的减少量ep=mgh=1.09.80.0494 j=0.48jekb=0.47j（4）由（3）可知，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力，机械能损失故答案为：（1）ab；（2）不对；（3）0.48；0.47；（4）纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力，机械能损失【点评】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题要注意单位的换算要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒四、计算题：（10+10+12=32）19如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿，滑竿上端固定，下端悬空为了研究学生沿竿的下滑情况，在竿顶部装有一拉力传感器，可显示竿顶端所受拉力的大小现有一质量为50kg的学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下，5s末滑到竿底时速度恰好为零以学生开始下滑时刻为计时起点，传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示，g取10m/s2求：（1）该学生下滑过程中的最大速度；（2）滑竿的长度【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）滑杆处于静止状态，重力不计，竿顶端所受拉力的大小等于该学生对它的摩擦力大小由ft图读出人的重力，求出人的质量，分析人的运动情况根据牛顿第二定律求出01s内人的加速度，再由速度公式求出最大速度（2）由位移速度公式求出人匀加速运动和匀减速运动的位移，滑竿的长度等于两段位移大小之和【解答】解：（1）由图读出人的重力g=500n，人的质量为m=在01s内，人的重力大于摩擦力，人做匀加速运动，15s内，人的重力小于摩擦力，人做匀减速运动，则在t=1s末人的速度最大设在01s内人的加速度大小分别为a1，根据牛顿第二定律 gf1=ma1得到=m/s2=2.4m/s2t=1s末人的速度最大，最大速度为vmax=a1t1=2.41m/s=2.4m/s（2）人在01s内位移为=m=1.2m，人在15s时间内的位移为=所以滑杆的长度为l=x1+x2=6m答：（1）该学生下滑过程中的最大速度为2.4m/s；（2）滑竿的长度为6m【点评】本题是已知人的受力情况求解运动情况的问题，也可以通过作速度时间图象分析运动过程，滑杆长度也可以这样求：l=6m20如图所示为上、下两端相距l=5m、倾角=30、始终以v=3m/s的速率顺时针转动的传送带（传送带始终绷紧）将一物体