河南省周口市中英文学校高三物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年河南省周口市中英文学校高三（上）期中物理试卷一、选择题（1-8为单选，9-12为多选每题4分，共48分）1汽车以36km/h的速度行驶，突然遇到紧急情况开始刹车，加速度的大小为4m/s2，从刹车开始，经过5s，汽车通过的位移为( )a0b10mc12.5md37.5m2如图所示，粗糙长木板l的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置当木板向下转动，角逐渐增大的过程中，摩擦力ff的大小随角变化最有可能的是选项图中的( )abcd3某质点做直线运动规律如图所示，下列说法中正确的是( )a质点在第2s末回到出发点b质点在第2s内和第3s内加速度大小相等而方向相反c质点在第3s内速度越来越小d在前7s内质点的位移为正值4如图所示，斜劈abc放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为g的物块，物块静止在斜劈上，今用一竖直向下的力f作用于物块上，下列说法错误的是( )a斜劈对物块的弹力增大b物块所受的合力不变c物块受到的摩擦力增大d当力f增大到一定程度时，物体会运动5如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其vt图象如图乙所示，人顶杆沿水平地面运动的xt图象如图丙所示若以地面为参考系，下列说法正确的是( )a猴子的运动轨迹为直线b猴子在2 s内做匀变速曲线运动ct=0时猴子的速度大小为8 m/sdt=2 s时猴子的加速度大小为2 m/s26下列关于物体的运动的叙述说法正确的是( )a无论物体做直线还是曲线运动，只要它的加速度越大其速度变化就越快b竖直上抛的物体一段时间的平均速度的方向必定与该段过程末瞬时速度方向相同c平抛运动是曲线运动，但不是匀变速d做匀速圆周运动的物体受到的合外力不变7如图所示，甲、乙两船在同一河岸边a、b两处，两船船头方向与河岸均成角，且恰好对准对岸边c点若两船同时开始渡河，经过一段时间t，同时到达对岸，乙船恰好到达正对岸的d点若河宽d、河水流速均恒定，两船在静水中的划行速率恒定，不影响各自的航行，下列判断正确的是( )a两船在静水中的划行速率不同b甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小c两船同时到达d点d河水流速为8宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是( )a双星相互间的万有引力减小b双星做圆周运动的角速度增大c双星做圆周运动的周期增大d双星做圆周运动的半径增大9如图，a、b两球质量相等，光滑斜面的倾角为图甲中a、b两球用轻弹簧相连，图乙中a、b两球用轻杆相连系统静止时，挡板c与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行在突然撤去挡板的瞬间( )a两图中两球加速度均为gsinb图甲中a球的加速度为零c图甲中b球的加速度是为2gsind图乙中a球的加速度为零10如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上（忽略空气阻力）( )a两次小球运动时间之比t1：t2=1：b两次小球运动时间之比t1：t2=1：2c两次小球抛出时初速度之比v01：v02=1：d两次小球抛小时初速度之比v01：v02=1：211如图所示，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个小物块a和b，质量分别为ma和mb，它们分别紧贴漏斗的内壁在不同的水平面上做匀速圆周运动，则以下叙述正确的是( )a不论a、b质量关系如何，物块a的线速度始终大于物块b的线速度b只有当mamb，物块a的角速度才会大于物块b的角速度c不论a、b质量关系如何，物块a对漏斗内壁的压力始终大于物块b对漏斗内壁的压力d不论a、b质量关系如何，物块a的周期始终大于物块b的周期122014年11月中国的北斗系统成为第三个被联合国认可的海上卫星导航系统，其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示己知a、b、c为圆形轨道( )a在轨道a、b运行的两颗卫星加速度相同b在轨道a、b运行的两颗卫星受到地球的引力一样大c卫星在轨道c、a的运行周期tatcd卫星在轨道c、a的运行速度vavc二、实验题（每空2分，共计16分）13完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步骤：如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点o点的位置、两弹簧测力计的读数f1、f2以及_如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到_，记下细绳套的方向（如图丙中的c），读得弹簧测力计的示数f=_如图丙，按选定的标度作出了力f1、f2的图示，请在图丙中：a按同样的标度作出力f的图示b按力的平行四边形定则作出f1、f2的合力f14现要用如图1所示装置探究“物体的加速度与受力的关系”，小车所受拉力及其速度大小可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来速度传感器安装在距离l=48.0cm的长木板的a、b两点实验主要步骤如下：a将拉力传感器固定在小车上；b把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；c接通电源后自c点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力f的大小及小车分别到达a、b时的速率va、vb；d改变所挂钩码的数量，重复d的操作表中记录了实验测得的几组数据，vb2va2是两个速度传感器记录的速率的平方差，则加速度的表达式a=_表中的第3次实验数据应该为a=_m/s2（结果保留三位有效数字）次数f（n）vb2va2（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021.041.611.6831.422.3442.624.654.8453.005.495.72如图2所示的坐标纸上已经绘出了理论上的af图象请根据表中数据，在坐标纸上作出由实验测得的af图线对比实验结果与理论计算得到的两个关系图线，分析造成上述偏差的主要原因是_根据你作出的af图象_（填“能”或“不能”）求出小车和拉力传感器的总质量三、计算题（1小题8分，2小题8分，3小题10分，4小题10分，共计36分）15宇航员在某星球表面以初速度v0竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处，不考虑空气阻力，若该星球的半径为r，求该星球的第一宇宙速度16小球a在小球b正上方h=5m处，现将两球以大小相等的速度v=10m/s同时抛出，其中小球a速度水平向右，小球b速度竖直向上忽略空气阻力作用，取重力加速度g=10m/s2求当a、b两球到达同一高度时，两球间距离s17在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s，求：（取g=10m/s2）（1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？（2）伞兵在空中的最短时间为多少？18如图所示，一足够长的木板b静止在光滑的水平地面上，现有一个小滑块a以v0=2m/s的水平初速度冲上该木板已知木板质量是小滑块质量的2倍，木板与小滑块间的动摩擦因数=0.1（g取10m/s2）求：（1）经过多长时间小滑块相对长木板保持静止；（2）小滑块相对长木板滑行的距离2015-2016学年河南省周口市中英文学校高三（上）期中物理试卷一、选择题（1-8为单选，9-12为多选每题4分，共48分）1汽车以36km/h的速度行驶，突然遇到紧急情况开始刹车，加速度的大小为4m/s2，从刹车开始，经过5s，汽车通过的位移为( )a0b10mc12.5md37.5m【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】根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出刹车后的位移【解答】解：36km/h=10m/s，汽车速度减为零的时间，则5s内的位移等于2.5s内的位移，x=故选：c【点评】本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动2如图所示，粗糙长木板l的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置当木板向下转动，角逐渐增大的过程中，摩擦力ff的大小随角变化最有可能的是选项图中的( )abcd【考点】静摩擦力和最大静摩擦力；滑动摩擦力【专题】摩擦力专题【分析】摩擦力变化有两个阶段，角度小于一定角度时是静摩擦，角度大于一定角度时是动摩擦【解答】解：使铁块沿着斜面下滑的力是f=mgsin，对于一个确定的角度，最大静摩擦力是fm=mgcos，当然，改变了，fm也改变如果，ffm，那么，铁块受到的摩擦力是静摩擦，摩擦力f=f=mgsin，随的增大，摩擦力f增大；当增大到某一值时，会出现ffm，此时铁块在木板上滑动，铁块受到的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力摩擦力f=mgcos，随的增大，cos变小，滑动摩擦力变小，但f与不是线性关系，故acd错误，b正确；故选b【点评】知道在整个过程中，摩擦力先是静摩擦力，后是滑动摩擦力，求出摩擦力的表达式是正确解题的关键3某质点做直线运动规律如图所示，下列说法中正确的是( )a质点在第2s末回到出发点b质点在第2s内和第3s内加速度大小相等而方向相反c质点在第3s内速度越来越小d在前7s内质点的位移为正值【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】运动学中的图像专题【分析】由图象可知质点速度随时间的变化情况，由图象的斜率可知加速度的大小及方向；由图线与时间轴所围成的面积可求得物体通过的位移【解答】解：a、前2s内的位移为正，没有回到出发点，故a错误；b、物体在第2s内做正向减速运动，加速度沿运动的反方向，第3s内做反向的匀加速运动，加速度也沿负方向运动，故加速度的方向均沿负方向，故b错误；c、质点在第3s内速度沿负方向，但速度的大小增加，故c错误；d、物体在前2s内做正向运动，第3s与第4s内做反向运动，由图可知，4s末时物体恰好回到出发点静止，此后2s内物体沿正向运动，第7s时物体反向，由图象可知，7s内的总位移为正；故d正确；故选：d【点评】在理解图象时应明确vt图象中只有两个方向，正方向和负方向，且负值只表示速度的方向，不表示大小4如图所示，斜劈abc放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为g的物块，物块静止在斜劈上，今用一竖直向下的力f作用于物块上，下列说法错误的是( )a斜劈对物块的弹力增大b物块所受的合力不变c物块受到的摩擦力增大d当力f增大到一定程度时，物体会运动【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】以物块为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件分析斜劈对物块和摩擦力的弹力如何变化物块静止在斜劈上时，重力沿斜面向下的分力小于等于最大静摩擦力，分析当力f增大时沿斜面向下的外力与最大静摩擦力的关系，判断物体能否运动【解答】解：b、d，设斜面的倾角为，物块与斜面间的动摩擦因数为以物块为研究对象，未加f时物块静止在斜劈上，则有 gsingcos，即有sincos当用竖直向下的力f作用于物块上时，受力情况如图， 沿斜面向下的分力为（g+f）sin 最大静摩擦力为fm=（g+f）cos由于sincos，则（g+f）sinfm，所以当力f增大到一定程度时，物体不会运动，物块所受的合力为零，保持不变故b正确，d错误a、b根据平衡条件得 n=（g+f）cosgcos，则斜劈对物块的弹力增大 f=（g+f）singsin，则物块受到的摩擦力增大故ab正确本题选错误的，故选d【点评】本题关键要根据沿斜面向下的外力与最大静摩擦力的关系判断物块能否运动只有外力大于静摩擦力时物块才能向下运动5如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其vt图象如图乙所示，人顶杆沿水平地面运动的xt图象如图丙所示若以地面为参考系，下列说法正确的是( )a猴子的运动轨迹为直线b猴子在2 s内做匀变速曲线运动ct=0时猴子的速度大小为8 m/sdt=2 s时猴子的加速度大小为2 m/s2【考点】牛顿第二定律；运动的合成和分解【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动，通过运动的合成，判断猴子相对于地面的运动轨迹以及运动情况求出t=2s时刻猴子在水平方向和竖直方向上的分加速度，根据平行四边形定则，求出猴子相对于地面的加速度【解答】解：a、b由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动故a错误，b正确c、st图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为vx=4m/s，竖直方向分速度vy=8m/s，t=0时猴子的速度大小为：v=4 m/s故c错误d、vt图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为：a=m/s2=4m/s2故d错误故选：b【点评】解决本题的关键知道猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动，会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况6下列关于物体的运动的叙述说法正确的是( )a无论物体做直线还是曲线运动，只要它的加速度越大其速度变化就越快b竖直上抛的物体一段时间的平均速度的方向必定与该段过程末瞬时速度方向相同c平抛运动是曲线运动，但不是匀变速d做匀速圆周运动的物体受到的合外力不变【考点】匀速圆周运动；平抛运动【专题】匀速圆周运动专题【分析】加速度是反映速度变化快慢的物理量加速度大，速度变化快物体做直线运动的条件是：受到的合力与速度方向在同一直线上，平均速度方向与位移方向相同，做匀速圆周运动的物体受到的合外力大小不变，方向时刻改变【解答】解：a、加速度是反映速度变化快慢的物理量加速度大，速度变化快故a正确b、平均速度方向与位移方向相同，竖直上抛的物体位移方向与末速度方向不一定相同，所以平均速度方向与末速度方向不一定相同故b错误c、物体做竖直下抛运动时，做匀变速直线运动故c错误d、做匀速圆周运动的物体受到的合外力大小不变，方向时刻改变故d错误故选：a【点评】本题主要考查加速度的定义、匀速圆周运动的特点，知道受到的合力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，不在同一直线时做曲线运动，难度不大7如图所示，甲、乙两船在同一河岸边a、b两处，两船船头方向与河岸均成角，且恰好对准对岸边c点若两船同时开始渡河，经过一段时间t，同时到达对岸，乙船恰好到达正对岸的d点若河宽d、河水流速均恒定，两船在静水中的划行速率恒定，不影响各自的航行，下列判断正确的是( )a两船在静水中的划行速率不同b甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小c两船同时到达d点d河水流速为【考点】运动的合成和分解【专题】运动的合成和分解专题【分析】小船过河的速度为船在静水中的速度垂直河岸方向的分速度，故要求过河时间需要将船速分解为沿河岸的速度和垂直河岸的速度；要求两船相遇的地点，需要求出两船之间的相对速度，即它们各自沿河岸的速度的和【解答】解：a、由题意可知，两船渡河的时间相等，两船沿垂直河岸方向的分速度1相等，由1=sin知两船在静水中的划行速率相等，选项a错误；b、乙船沿bd到达d点，可见河水流速水方向沿ab方向，可见甲船不可能到达到正对岸，甲船渡河的路程较大，选项b错误；c、由于甲船沿ab方向的位移大小x=（cos+水）t=ab，可见两船同时到达d点，选项c正确；d、根据速度的合成与分解，水=cos，而sin=，得水=，选项d错误；故选：c【点评】本题考查了运动的合成与分解，相对速度，小船过河问题，注意过河时间由垂直河岸的速度与河宽决定8宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是( )a双星相互间的万有引力减小b双星做圆周运动的角速度增大c双星做圆周运动的周期增大d双星做圆周运动的半径增大【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】双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，靠相互间的万有引力提供向心力，即g =m1r12=m2r12得出双星的轨道半径关系，从而确定出双星的半径如何变化，以及得出双星的角速度和周期的变化【解答】解：a、双星间的距离在不断缓慢增加，根据万有引力定律，f=g ，知万有引力减小故a正确b、根据g =m1r12=m2r12，知m1r1=m2r2，知轨道半径比等于质量之反比，双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，根据万有引力提供向心力，知角速度变小，周期变大故b错误，c正确，d正确本题选错误的故选b【点评】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，知道双星的轨道半径比等于质量之反比9如图，a、b两球质量相等，光滑斜面的倾角为图甲中a、b两球用轻弹簧相连，图乙中a、b两球用轻杆相连系统静止时，挡板c与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行在突然撤去挡板的瞬间( )a两图中两球加速度均为gsinb图甲中a球的加速度为零c图甲中b球的加速度是为2gsind图乙中a球的加速度为零【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题【分析】根据弹簧弹力不能突变，杆的弹力会突变，分析撤去挡板的瞬间，图甲和图乙中ab所受合外力即可得到各自的加速度【解答】解：撤去挡板前，对整体分析，挡板对b球的弹力大小为2mgsin，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中a球所受合力为零，加速度为零，b球所受合力为2mgsin，加速度为2gsin；图乙中杆的弹力突变为零，a、b球所受合力均为mgsin，加速度均为gsin，故bc正确，ad错误故选：bc【点评】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，知道弹簧的弹力在撤去挡板的瞬间保持不变，结合牛顿第二定律进行求解10如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上（忽略空气阻力）( )a两次小球运动时间之比t1：t2=1：b两次小球运动时间之比t1：t2=1：2c两次小球抛出时初速度之比v01：v02=1：d两次小球抛小时初速度之比v01：v02=1：2【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【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，根据高度求出运动的时间之比，水平方向做匀速运动，且小球水平位移之比为1：2，从而求出初速度之比【解答】解：a、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=gt2，得t=因为两次小球下降的高度之比为1：2，则运动时间之比为1：故a正确，b错误c、小球水平位移之比为1：2，则水平初速度之比为1：，故c正确，d错误故选：ac【点评】解决本题的关键知道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以及知道小球落在斜面上，竖直方向上的位移和水平方向上的位移比值一定11如图所示，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个小物块a和b，质量分别为ma和mb，它们分别紧贴漏斗的内壁在不同的水平面上做匀速圆周运动，则以下叙述正确的是( )a不论a、b质量关系如何，物块a的线速度始终大于物块b的线速度b只有当mamb，物块a的角速度才会大于物块b的角速度c不论a、b质量关系如何，物块a对漏斗内壁的压力始终大于物块b对漏斗内壁的压力d不论a、b质量关系如何，物块a的周期始终大于物块b的周期【考点】向心力；牛顿第二定律【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】两球在不同的水平面上做半径不同的匀速圆周运动，因为所受的重力与支持力分别相等，即向心力相同，由牛顿第二定律可以解得其线速度间、角速度间、周期间的关系【解答】解：a、对a、b两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力fn如图所示设内壁与水平面的夹角为根据牛顿第二定律有：mgtan=则v=，半径大的线速度大，所以a的线速度大于b的线速度，与质量无关故a正确；b、根据=，知半径越大，角速度越小，所以a的角速度小于b的角速度，与质量无关故b错误；c、支持力，与物体的质量成正比，根据牛顿第三定律可知，物体对漏斗的压力也是与物体的质量成正比故c错误；d、根据t=得，角速度越大，周期越小，所以a的周期大于b的周期，与质量无关故d正确故选：ad【点评】对物体进行受力分析，找出其中的相同的量，再利用圆周运动中各物理量的关系式分析比较，能较好的考查学生这部分的基础知识的掌握情况122014年11月中国的北斗系统成为第三个被联合国认可的海上卫星导航系统，其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示己知a、b、c为圆形轨道( )a在轨道a、b运行的两颗卫星加速度相同b在轨道a、b运行的两颗卫星受到地球的引力一样大c卫星在轨道c、a的运行周期tatcd卫星在轨道c、a的运行速度vavc【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【专题】人造卫星问题【分析】万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出加速度、周期、线速度，然后分析答题【解答】解：a、根据万有引力提供向心力，有：g=ma，解得：a=，因为a、b的轨道半径相等，故a、b的加速度大小相等，但加速度的方向不同，所以加速度不同故a错误b、由于a、b的质量不知道，无法确定受到的地球引力的大小，故b错误c、根据万有引力提供向心力，有：g=mr，解得：t=2 ，c的轨道半径小于a的轨道半径，故a的周期大于c的周期，即tatc，故c正确d、根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：g=m，解得：v=，c的轨道半径小于a的轨道半径，故a的线速度小于c的线速度，即vavc，故d正确故选：cd【点评】本题考查了万有引力定律的应用，解题的关键是要掌握万有引力提供向心力，并且能够根据题意选择向心力的表达式二、实验题（每空2分，共计16分）13完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步骤：如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点o点的位置、两弹簧测力计的读数f1、f2以及两细绳套的方向如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置o，记下细绳套的方向（如图丙中的c），读得弹簧测力计的示数f=4.0n如图丙，按选定的标度作出了力f1、f2的图示，请在图丙中：a按同样的标度作出力f的图示b按力的平行四边形定则作出f1、f2的合力f【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】根据验证力的平行四边形定则的实验注意事项分析答题，按照力的图示法作出力的图示，根据平行四边形定则作出合力【解答】解：如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点位置o和两测力计的示数f1、f2以及两细绳套的方向如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置o，记下细绳套的方向，由图示弹簧测力计可读得弹簧测力计的示数f=4.0n；a、按力的图示方法作出力f的图示如图所示；b、根据力的平行四边形定则，作出f1、f2的合力f，如图所示故答案为：两细绳套的方向；同一位置o；4.0n；如图所示【点评】本题考查了实验注意事项、作力的图示等问题，掌握基础知识即可正确解题，平时要注意基础知识的学习，要掌握力的图示的作图方法14现要用如图1所示装置探究“物体的加速度与受力的关系”，小车所受拉力及其速度大小可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来速度传感器安装在距离l=48.0cm的长木板的a、b两点实验主要步骤如下：a将拉力传感器固定在小车上；b把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；c接通电源后自c点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力f的大小及小车分别到达a、b时的速率va、vb；d改变所挂钩码的数量，重复d的操作表中记录了实验测得的几组数据，vb2va2是两个速度传感器记录的速率的平方差，则加速度的表达式a=表中的第3次实验数据应该为a=2.44m/s2（结果保留三位有效数字）次数f（n）vb2va2（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021.041.611.6831.422.3442.624.654.8453.005.495.72如图2所示的坐标纸上已经绘出了理论上的af图象请根据表中数据，在坐标纸上作出由实验测得的af图线对比实验结果与理论计算得到的两个关系图线，分析造成上述偏差的主要原因是没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数总是偏大根据你作出的af图象能（填“能”或“不能”）求出小车和拉力传感器的总质量【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】根据运动学公式中速度和位移的关系可以写出正确的表达式，代入数据求出加速度的值；利用描点法可正确画出图象；对比实际与理论图象可知，有外力时还没有加速度，由此可得出产生偏差原因【解答】解：根据匀变速直线运动的速度位移公式得：，代入数据得：a=2.44m/s2根据表中数据，得出图象如图所示：对比图象可知，实际图象没有过原点而是和横坐标有交点，造成原因是因为没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大af图象中的斜率表示质量的倒数，根据图象能求出小车和拉力传感器的总质量故答案为：，2.44；如图所示； 没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数总是偏大；能【点评】明确实验原理，正确进行误差分析和数据处理是对学生学习实验的基本要求，要加强这方面的训练三、计算题（1小题8分，2小题8分，3小题10分，4小题10分，共计36分）15宇航员在某星球表面以初速度v0竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处，不考虑空气阻力，若该星球的半径为r，求该星球的第一宇宙速度【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【专题】人造卫星问题【分析】小球在月球表面做竖直上抛运动，由速度时间公式求出月球表面的重力加速度；根据万有引力充当向心力可求得星球表面的第一宇宙速度【解答】解：小球竖直上抛后做匀变速直线运动，取竖直向上为正方向，根据运动学规律有：v0v0=gt；解得：根据万有引力充当向心力可知：=mg=m解得：v=答：该星球的第一宇宙速度为【点评】解决本题的关键掌握地球表面上万有引力等于重力这一重要理论，并能灵活运用，该理论运用比较广泛，所以将gm=gr2称为“黄金代换式”同时掌握第一守宙速度的定义16小球a在小球b正上方h=5m处，现将两球以大小相等的速度v=10m/s同时抛出，其中小球a速度水平向右，小球b速度竖直向上忽略空气阻力作用，取重力加速度g=10m/s2求当a、b两球到达同一高度时，两球间距离s【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】设经过时间t，a、b两球到达同一高度，根据自由落体运动和竖直上抛运动基本公式求出ab两球运动的位移，而位移之和即可5m，联立方程求出时间，a、b两球到达同一高度时，两球间距离即为a球水平方向运动的位移【解答】解：设经过时间t，a、b两球到达同一高度，此过程小球a下落的竖直距离为h1，小球b上升的距离为h2，则有：而h=h1+h2解得：t=0.5s对小球a有：s=v0t=100.5=5m所以当a、b两球到达同一高度时，两球间距离s为5m答：当a、b两球到达同一高度时，两球间距离为5