河北省衡水市枣强中学高三物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年河北省衡水市枣强中学高三（上）期中物理试卷一、选择题（每题4分，少选2分，其中1.5.6.7.8.9.11为多选，其他为单选）1伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（）a斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程b斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于小球运动时间的测量c通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体的运动规律d根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体的运动规律2下列说法中正确的是（）a原子的核式结构学说，是卢瑟福根据天然放射现象提出来的b用升温、加压的方法和化学的方法可以改变原子核衰变的半衰期c一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长d重核裂变时释放能量，会出现质量亏损，即生成物的总质量数小于反应前的总质量数3原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子，例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为en=，式中n=1，2，3表示不同能级，a是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是（）ab ac ad a4从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体i、ii的速度图象如图所示，在0t2时间内，下列说法中正确的是（）a、两个物体在t1时刻相遇b、两个物体的平均速度大小都是c、两个物体所受的合外力都在不断减小d物体的加速度不断增大，物体的加速度不断减小5物体a和b相对静止，以共同的速度沿斜面匀速下滑，则（） aa、b间无摩擦力的作用bb受到滑动摩擦力的大小为（ma+mb）gsincb受到的静摩擦力的大小为magsind取走a物后，b物将匀加速下滑6如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）ab对c的摩擦力一定减小b沙子流出过程中，某个时刻b受的摩擦力有可能与未流沙时所受摩擦力大小相等c地面对c始终没有摩擦力d地面对c的摩擦力一定减小7如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体到传送带左端的距离为l，稳定时绳与水平方向的夹角为，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时（v1v2），绳中的拉力分别为f1、f2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是（）af1f2bf1=f2ct1可能等于t2dt1一定大于t28如图所示，在2011年12月17日全国自由式滑雪比赛中，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9如图所示，光滑半球的半径为r，球心为o，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道ab，高度为轨道底端水平并与半球顶端相切质量为m的小球由a点静止滑下小球在水平面上的落点为c，则（）a小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至c点b小球将从b点开始做平抛运动到达c点coc之间的距离为rdoc之间的距离为2r10为了验证拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一性质的力，同样遵从平方反比定律，牛顿进行了著名的“月地检验”已知月地之间的距离为60r（r为地球半径），月球围绕地球公转的周期为t，引力常量为g则下列说法中正确的是（）a物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的b由题中信息可以计算出地球的密度为c物体在月球轨道上绕地球公转的向心加速度是其在地面附近自由下落时的加速度的d由题中信息可以计算出月球绕地球公转的线速度为11如图所示，金属板带电量为+q，质量为m的金属小球带电量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为，小球与金属板中心o恰好在同一条水平线上，且距离为l下列说法正确的是（）a+q在小球处产生的场强为e1=b+q在小球处产生的场强为e1=c+q在o点产生的场强为e2=d+q在o点产生的场强为e2=12如图所示，以o为圆心的圆周上有6个等分点a，b，c，d，e，f，等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心o处产生的电场强度大小为e现改变a处点电荷的位置，使o点的电场强度改变，下列叙述正确的是（）a移至c处，o处的电场强度大小不变b移至b处，o处的电场强度大小减半c移至e处，o处的电场强度大小减半d移至f处，o处的电场强度大小不变13如图所示，在竖直平面内有一矩形，其长边与一圆的底部相切于o点，现在有三条光滑轨道abc，它们的上端位于圆周上，下端在矩形的底边，三轨道都经过切点o，现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端，则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为（）atatbtcbtatbtccta=tb=tcd无法确定14如图所示，物体a的质量为m=50kg，物体b的质量为m=22kg，通过绳子连接在一起，物体b套在光滑的竖直杆上，开始时连接物体b的绳子处于水平，长度l=4m，现从静止释放物体b，物体b下降h=3m时的速度为（）（不计定滑轮和空气的阻力，取g=10m/s2）av=m/sbv=2m/scv=m/sdv=m/s二实验题15如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置，该装置依靠电子信息系统获得了小车加速度a的信息，由计算机绘制出a与钩码重力的关系图钩码的质量为m，小车和砝码的质量为m，重力加速度为g（1）下列说法正确的是a每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力b实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源c本实验m应远小于md在用图象探究加速度与质量关系时，应作a图象（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他作出的af图可能是图2中（选填“甲”、“乙”、“丙”）图线此图线的ab段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是a小车与轨道之间存在摩擦 b导轨保持了水平状态c砝码盘和砝码的总质量太大 d所用小车的质量太大（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，其它操作均正确，若轨道水平，他测量得到的图象如图3设图中纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数=16利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上a点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为m，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上b点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示a点到光电门b处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过b点时的瞬时速度，实验时滑块在a处由静止开始运动（1）滑块通过b点的瞬时速度可表示为；（2）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从a处到达b处时m和m组成的系统动能增加量可表示为ek=，系统的重力势能减少量可表示为ep=，在误差允许的范围内，若ek=ep则可认为系统的机械能守恒三.计算题（要求写出必要的文字说明和解题过程）17汽车前方20m处有一自行车正以8m/s的速度匀速前进，汽车从静止开始以2m/s2的加速度追赶自行车，若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动，求：（1）经多长时间，两车第一次相遇？（2）若汽车追上自行车后立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2，则再经多长时间两车第二次相遇？18特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景将一根长为3d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的a、b两等高点，绳上挂一小滑轮p，战士们相互配合，沿着绳子滑到对面如图所示，战士甲水平拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，脚离地，处于静止状态，此时ap竖直，然后战士甲将滑轮从静止状态释放，若不计滑轮摩擦及空气阻力，也不计绳与滑轮的质量，求：（1）战士甲释放前对滑轮的水平拉力f；（2）战士乙滑动过程中的最大速度（结果可保留根号）19如图所示，一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小铁块，在木板右方有一档板，长木板右端距离挡板为4.5m，给小铁块与木板一共同初速度v0=5m/s二者将一起向右运动，直至木板与档板碰撞（碰撞时间极短）碰撞前后木板速度大小不变，方向相反已知运动过程中小铁块始终未离开木板，已知长木板与地面的摩擦因数1=0.1，小铁块与木板间的动摩擦因数为2=0.4，小铁块的质量是m=1kg，木板质量是m=5kg，重力加速度大小g取10m/s2求（1）木板与挡板碰前瞬间的速度（2）木板与档板第一次碰撞后，木板的加速度a1和小铁块的加速度a2各为多大（3）木板至少有多长2015-2016学年河北省衡水市枣强中学高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题4分，少选2分，其中1.5.6.7.8.9.11为多选，其他为单选）1伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（）a斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程b斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于小球运动时间的测量c通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体的运动规律d根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体的运动规律【分析】本题考查了有伽利略“斜面实验”的知识，根据其历史背景我们知道，之所以采用“斜面实验”，注意碍于当时对时间的测量技术、手段落后【解答】解：伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故a错误、b正确；根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律，并非是主观臆断得出的，是在实验的基础上得出的，故c错误，d正确故选：bd2下列说法中正确的是（）a原子的核式结构学说，是卢瑟福根据天然放射现象提出来的b用升温、加压的方法和化学的方法可以改变原子核衰变的半衰期c一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长d重核裂变时释放能量，会出现质量亏损，即生成物的总质量数小于反应前的总质量数【分析】原子的核式结构学说，是卢瑟福通过粒子散射实验提出来的；用升温、加压的方法和化学的方法不会改变原子核的半衰期；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，或入射光的波长小于金属的极限波长；核反应前后质量数守恒，质量亏损是反应后的质量小于反应前的质量【解答】解：a、原子的核式结构学说，是卢瑟福通过粒子散射实验提出来的，故a错误b、半衰期与原子核所处的物理环境以及化学状态无关，故b错误c、当入射光的波长大于金属的极限波长，不会发生光电效应，可知一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，故频率太低，c正确d、重核裂变时释放能量，会出现质量亏损，即生成物的质量小于反应前的质量，质量数守恒，故d错误故选：c3原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子，例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为en=，式中n=1，2，3表示不同能级，a是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是（）ab ac ad a【分析】根据能级公式算出第1能级和第2能级能量，从而算出原子从2能级向1能级跃迁时释放的能量，而该能量使n=4能级上电子恰好电离后剩余能量即为俄歇电子的动能【解答】解：由题意可知n=1能级能量为：e1=a，n=2能级能量为：e2=，从n=2能级跃迁到n=1能级释放的能量为：e=e2e1=n=4能级能量为：e4=，电离需要能量为：e=0e4=所以从n=4能级电离后的动能为：ek=ee=，故bcd错误，a正确故选：a4从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体i、ii的速度图象如图所示，在0t2时间内，下列说法中正确的是（）a、两个物体在t1时刻相遇b、两个物体的平均速度大小都是c、两个物体所受的合外力都在不断减小d物体的加速度不断增大，物体的加速度不断减小【分析】速度时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，再根据平均速度的定义进行分析【解答】解：a、图线与坐标轴围成图形的面积大于，所以i、ii两个物体在t1时刻不相遇，a错误；b、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，如果物体的速度从v2均匀减小到v1，或从v1均匀增加到v2，物体的位移就等于图中梯形的面积，平均速度就等于故的平均速度大于，的平均速度小于，故b错误；c、速度时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，故物体做加速度不断减小的加速运动，物体做加速度不断减小的减速运动，根据牛顿第二定律知i、ii两个物体所受的合外力都在不断减小，c正确d错误；故选：c5物体a和b相对静止，以共同的速度沿斜面匀速下滑，则（） aa、b间无摩擦力的作用bb受到滑动摩擦力的大小为（ma+mb）gsincb受到的静摩擦力的大小为magsind取走a物后，b物将匀加速下滑【分析】解答本题的关键是正确应用整体与隔离法，以整体为研究对象，整体重力沿斜面的分力等于斜面给b的摩擦力，然后隔离a，a处于平衡状态，a所受重力沿斜面的分力等于b给a的静摩擦力【解答】解：a、以a为研究对象，a处于平衡状态，因此有f=magsin，所以a受到b给其沿斜面向上的摩擦力作用，故a错误；b、以整体为研究对象，根据平衡状态有：（ma+mb）gsin=fb，故b正确；c、a对b的静摩擦力与b对a的静摩擦力大小相等，故有：f=f=magsin，c正确；d、由前面分析知：（ma+mb）gsin=fb，又根据滑动摩擦力公式有：fb=（ma+mb）gcos，得：=tan，取走a物体后，物体b受滑动摩擦力为mbgcos，代入=tan得，mbgcos=mgsin，即物体b受力平衡，则物体b仍能做匀速直线运动，故d错误；故选：bc6如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）ab对c的摩擦力一定减小b沙子流出过程中，某个时刻b受的摩擦力有可能与未流沙时所受摩擦力大小相等c地面对c始终没有摩擦力d地面对c的摩擦力一定减小【分析】b受到c的摩擦力不一定减小，与两物体的重力、斜面的倾角有关对bc整体研究，由平衡条件分析水平面对c的摩擦力大小和方向【解答】解：a、b、设a、b的重力分别为ga、gb若gagbsin，b受到c的摩擦力沿斜面向上，在a中的沙子缓慢流出的过程中，ga逐渐减小，摩擦力逐渐减小，当ga=gbsin，b受到c的摩擦力为零，ga逐渐减小，b受到c的摩擦力沿斜面向上，随着沙子的流出，摩擦力又逐渐增大，可能在某个时刻与未流沙时所受摩擦力大小相等，故a错误，b正确；c、d、以bc整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得知水平面对c的摩擦力f=tcos=gacos，方向水平向左在a中的沙子缓慢流出的过程中，则摩擦力在减小故d正确，c错误故选：bd7如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体到传送带左端的距离为l，稳定时绳与水平方向的夹角为，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时（v1v2），绳中的拉力分别为f1、f2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是（）af1f2bf1=f2ct1可能等于t2dt1一定大于t2【分析】两种情况下木块均保持静止状态，对木快受力分析，根据共点力平衡条件可列式分析出绳子拉力大小关系；绳子断开后，对木块运动情况分析，可比较出运动时间【解答】解：a、对木块受力分析，受重力g、支持力n、拉力t、滑动摩擦力f，如图由于滑动摩擦力与相对速度无关，两种情况下的受力情况完全相同，根据共点力平衡条件，必然有f1=f2，故b正确，a错误cd、绳子断开后，木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力，重力和支持力平衡，合力等于摩擦力，水平向左加速时，根据牛顿第二定律，有：mg=ma，解得：a=g，故木块可能一直向左做匀加速直线运动；也可能先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动；由于v1v2，故若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动，则tl等于t2若传送带速度为v1时，木块先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动；传送带速度为v2时，木块一直向左做匀加速直线运动，则t1t2两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动，则t1t2故c正确，d错误故选：bc8如图所示，在2011年12月17日全国自由式滑雪比赛中，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【分析】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，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和方向【解答】解：a、b、d、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；运动员竖直位移与水平位移之比： =tan，则有飞行的时间t=运动员落到雪坡时竖直方向的速度大小为：vy=gt=2v0tan设此时运动员的速度与方向水平的夹角为，则tan=2tan，可见与初速度v0无关，初速度不同，但运动员落到雪坡时的速度方向相同，故ad错误、b正确c、运动员落回雪坡时的速度大小：v=，故c错误；故选：b9如图所示，光滑半球的半径为r，球心为o，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道ab，高度为轨道底端水平并与半球顶端相切质量为m的小球由a点静止滑下小球在水平面上的落点为c，则（）a小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至c点b小球将从b点开始做平抛运动到达c点coc之间的距离为rdoc之间的距离为2r【分析】从a到b的过程中，根据机械能守恒可以求得到达b点时的速度，根据圆周运动的向心力公式可以判断离开b点后的运动情况【解答】解：从a到b的过程中，根据机械能守恒可，mgr=mv2，解得v=，在b点，当重力恰好作为向心力时，由mg=m，解得vb=，所以当小球到达b点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从b点开始做平抛运动到达c，所以a错误，b正确根据平抛运动的规律，水平方向上：x=vbt 竖直方向上：r=gt2解得x=r，所以c正确，d错误故选bc10为了验证拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一性质的力，同样遵从平方反比定律，牛顿进行了著名的“月地检验”已知月地之间的距离为60r（r为地球半径），月球围绕地球公转的周期为t，引力常量为g则下列说法中正确的是（）a物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的b由题中信息可以计算出地球的密度为c物体在月球轨道上绕地球公转的向心加速度是其在地面附近自由下落时的加速度的d由题中信息可以计算出月球绕地球公转的线速度为【分析】假设拉住月球使它围绕地球运动的力与地球上物体受到的引力是同一种力，根据已知量结合牛顿第二定律求出月球绕地球运行的加速度进行比较分析【解答】解：ac、物体在月球球轨道上受到地球引力f=，故a错误，c正确；b、据万有引力提供向心力有可得地球质量m=，根据密度公式可知地球的密度，故b错误；d、据v=，故d错误故选：c11如图所示，金属板带电量为+q，质量为m的金属小球带电量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为，小球与金属板中心o恰好在同一条水平线上，且距离为l下列说法正确的是（）a+q在小球处产生的场强为e1=b+q在小球处产生的场强为e1=c+q在o点产生的场强为e2=d+q在o点产生的场强为e2=【分析】先对金属小球受力分析：受重力、细线的拉力、静电力，根据平衡条件求解出静电力f，根据公式e=求解+q在小球处产生的场强；再根据公式e=k求解+q在o点产生的场强【解答】解：对金属小球受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：f=mgtan故+q在小球处产生的场强为： e1=根据点电荷的场强公式，+q在o点产生的场强为：e2=故选：bc12如图所示，以o为圆心的圆周上有6个等分点a，b，c，d，e，f，等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心o处产生的电场强度大小为e现改变a处点电荷的位置，使o点的电场强度改变，下列叙述正确的是（）a移至c处，o处的电场强度大小不变b移至b处，o处的电场强度大小减半c移至e处，o处的电场强度大小减半d移至f处，o处的电场强度大小不变【分析】根据点电荷在0处电场强度的叠加求出可表示两电荷单独存在时的电场强度；再分析移动之后的合场强，注意场强的叠加满足矢量合成的原理【解答】解：a、由题意可知，等量正、负点电荷在o处的电场强度大小均为，方向水平向右当移至c处，两点电荷在该处的电场强度方向夹角为60，则o处的合电场强度大小为，故a错误；b、同理，当移至b处，两点电荷在该处的电场强度方向夹角为60，o处的合电场强度大小e，故b错误；c、同理，当移至e处，两点电荷在该处的电场强度方向夹角为120o处的合电场强度大小e，故c正确；d、同理，当移至f处，o处的合电场强度大小为e，故d错误；故选：c13如图所示，在竖直平面内有一矩形，其长边与一圆的底部相切于o点，现在有三条光滑轨道abc，它们的上端位于圆周上，下端在矩形的底边，三轨道都经过切点o，现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端，则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为（）atatbtcbtatbtccta=tb=tcd无法确定【分析】根据几何关系求出轨道的长度，结合牛顿第二定律求出物块下滑的加速度，根据位移时间公式求出物块在滑动时经历的时间大小关系【解答】解：设上面圆的半径为r，下面圆的半径为r，则轨道的长度s=2rcos+r，下滑的加速度a=，根据位移时间公式得，x=at2，则t=因为a、b、c夹角由小至大，所以有tctbta故a正确，b、c、d错误故选：a14如图所示，物体a的质量为m=50kg，物体b的质量为m=22kg，通过绳子连接在一起，物体b套在光滑的竖直杆上，开始时连接物体b的绳子处于水平，长度l=4m，现从静止释放物体b，物体b下降h=3m时的速度为（）（不计定滑轮和空气的阻力，取g=10m/s2）av=m/sbv=2m/scv=m/sdv=m/s【分析】根据运动的合成与分解，结合矢量合成法则，再依据系统的机械能守恒定律，即可求解【解答】解：ab组成的系统机械能守恒，得mgh=mg（l）+m+m根据运动的合成与分解，结合几何关系，则有当物体b下降h=3m时，而长度l=4m，那么tan=，则=53根据速度的分解法则，则ab速度的关系va=vbcos53 联立得vb=2m/s，故b正确，acd错误；故选：b二实验题15如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置，该装置依靠电子信息系统获得了小车加速度a的信息，由计算机绘制出a与钩码重力的关系图钩码的质量为m，小车和砝码的质量为m，重力加速度为g（1）下列说法正确的是ca每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力b实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源c本实验m应远小于md在用图象探究加速度与质量关系时，应作a图象（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他作出的af图可能是图2中丙（选填“甲”、“乙”、“丙”）图线此图线的ab段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是ca小车与轨道之间存在摩擦 b导轨保持了水平状态c砝码盘和砝码的总质量太大 d所用小车的质量太大（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，其它操作均正确，若轨道水平，他测量得到的图象如图3设图中纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数=【分析】（1）实验时需要提前做的工作有两个：平衡摩擦力，且每次改变小车质量时，不用重新平衡摩擦力，因为f=mgsin=mgcos，m约掉了当小车的质量远远大于钩码的质量时，绳子的拉力才等于钩码的重力；（2）如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况得出图象弯曲的原因是：未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量（3）根据牛顿第二定律，列出小车的滑动摩擦力大小，然后结合图象的斜率与截距，可以得出结论【解答】解：（1）a、平衡摩擦力，假设木板倾角为，则有：f=mgsin=mgcos，m约掉了，每次在小车上加减砝码时，故不需要重新平衡摩擦力故a错误b、实验时应先接通电源后释放小车，故b错误c、让小车的质量m远远大于钩码的质量m，因为：际上绳子的拉力f=ma=，故应该是mm，故c正确；d、f=ma，所以：a=，所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时，通常作a图象，故d错误；故选：c（2）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况，说明没有平衡摩擦力或平衡不够故可能作出图2中丙此图线的ab段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是钩码的总质量太大，没有远小于小车和砝码的质量，故选：c（3）根据牛顿第二定律可知，mgmg=ma；结合a图象，可得：a=mgg设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，因此小车与木板间的动摩擦因数=故答案为：（1）c；（2）丙； c；（3）16利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上a点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为m，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上b点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示a点到光电门b处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过b点时的瞬时速度，实验时滑块在a处由静止开始运动（1）滑块通过b点的瞬时速度可表示为；（2）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从a处到达b处时m和m组成的系统动能增加量可表示为ek=，系统的重力势能减少量可表示为ep=mgdmgdsin，在误差允许的范围内，若ek=ep则可认为系统的机械能守恒【分析】根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过b点的瞬时速度根据b点的速度求出系统动能的增加量，根据滑块重力势能的增加量个小球重力势能的减小量求出系统重力势能减小量【解答】解：（1）因为极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知滑块通过b点的瞬时速度为：（2）滑块从a到b过程中，m和m组成的系统动能增加量为： =系统重力势能的减小量为：ep=mgdmgdsin故答案为：（1），（2），mgdmgdsin三.计算题（要求写出必要的文字说明和解题过程）17汽车前方20m处有一自行车正以8m/s的速度匀速前进，汽车从静止开始以2m/s2的加速度追赶自行车，若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动，求：（1）经多长时间，两车第一次相遇？（2）若汽车追上自行车后立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2，则再经多长时间两车第二次相遇？【分析】（1）根据位移关系，结合运动学公式求出第一次相遇的时间（2）根据速度时间公式求出减速时的初速度，根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，分别求出此时汽车和自行车的位移，判断出自行车没有追上汽车，再结合位移关系求出继续追及的时间，从而得出第二次相遇的时间【解答】解：（1）第一次相遇时，根据位移关系有：代入数据解得t1=10s（2）汽车减速的初速度v车=a1t1=210m/s=20m/s，则汽车停下来所用时间，汽车位移，此过程中自行车位移x自=v自t2=810m=80m即自行车此时未追上汽车，还需要的时间为即t总=t2+t3=12.5s答：（1）经10s时间，两车第一次相遇（2）再经12.5s时间两车第二次相遇18特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景将一根长为3d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的a、b两等高点，绳上挂一小滑轮p，战士们相互配合，沿着绳子滑到对面如图所示，战士甲水平拉