河南省商丘市永城高中高三物理上学期第二次月考试卷（含解析）.doc

河南省商丘市永城高中 2016 届高三上学期第二次月考物理试卷一、选择题（本题共 14 小题，每小题 4 分，共 56 分，在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有 一项符合题目要求，第 814 题有多项符合题目要求全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分， 有选错的得 0 分）1在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下 列说法正确的是（）a牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因并提出了惯性定律 b伽利略创造了把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学研究方法 c开普勒认为，在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上 d卡文迪许发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量2关于曲线运动，下列说法正确的是（） a物体只有受到变力作用才做曲线运动 b物体做曲线运动时，加速度可能不变 c所有做曲线运动的物体，动能一定发生改变 d物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态3在斜面顶端的 a 点以速度 v 平抛一小球，经 t1 时间落到斜面上 b 点处，若在 a 点将此小球以速 度 0.5v 水平抛出，经 t2 时间落到斜面上的 c 点处，以下判断正确的是（）aab：ac=2：1bab：ac=4：1ct1：t2=4：1dt1：t2=：14某同学在研究性学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如图中表所示，利用这些数据 来计算地球表面与月球表面之间的距离 s，则下列运算公式中错误的是（）地球半径r=6400km月球半径r=1740km地球表面重力加速度g0=9.80m/s2月球表面重力加速度g=1.56m/s2月球绕地球转动的线速度v=1km/s月球绕地球转动周期t=27.3 天光速c=2.998105 km/s用激光器向月球表面发射激光光束，经过约 t=2.565s 接收到从月球表面反射回来的激光信号as=cbs=rrcs=rr ds=rr215测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，b 为测速仪，a 为汽车，两者相距 335m，某 时刻 b 发出超声波，同时 a 由静止开始作匀加速直线运动当 b 接收到反射回来的超声波信号时， ab 相距 355m，已知声速为 340m/s，则汽车的加速度大小为（ ）a20m/s2 b10m/s2 c5m/s2d无法确定6我国发射的“北斗系列”卫星中同步卫星到地心距离为 r，运行速率为 v1，向心加速度为 a1；在地 球赤道上的观测站的向心加速度为 a2，近地卫星做圆周运动的速率 v2，向心加速度为 a3，地球的半 径为 r，则下列比值正确的是（ ）a bc d7如图所示，质量相同的木块 m、n 用轻弹簧连接置于光滑水平面上，开始弹簧处于自然伸长状 态，木块 m、n 静止，现用水平恒力 f 推木块 m，用 am、an 分别表示木块 m、n 瞬时加速度的大 小，用 vm、vn 分别表示木块 m、n 瞬时速度大小，则弹簧第一次被压缩到最短的过程中（ ）am、n 加速度相同时，速度 vmvn bm、n 加速度相同时，速度 vm=vn cm、n 速度相同时，加速度 aman dm、n 速度相同时，加速度 am=an8太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地行星和 太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学中称为“行星冲日”，假定有两个地外行星 a 和 b，地球公转周期 t0=1 年，公转轨道半径为 r0a 行星公转周期 ta=2 年，a 行星公转轨道半径 rb=4r0，则（）a相邻两次 a 星冲日间隔为 2 年b相邻两次 b 星冲日间隔为 8 年c相邻两次 a 星冲日间隔比相邻两次 b 星冲日间隔时间长d相邻两次 a、b 两星冲日时间间隔为 8 年9如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为 m 和 2m 的行星做匀速圆周运动， 甲卫星的向心加速度、运行周期、角速度和线速度分别为 a1、t1、1、v1，乙卫星的向心加速度， 运行周期，角速度和线速度分别为 a2、t2、2、v2，下列说法正确的是（ ）aa1：a2=1：2 b t1：t2=2：1 c1：2=1： dv1：v2=1：210如图甲所示，静止在水平面上的物体在竖直向上的拉力 f 作用下开始向上加速运动，拉力的功 率恒定为 p，运动过程中所受空气阻力大小不变，物体最终做匀速运动物体运动速度的倒数与加 速度 a 的关系如图乙所示若重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（ ）a物体的质量为b空气阻力大小为c物体加速运动的时间为d物体匀速运动的速度大小为 v011如图所示，一根细线下端拴一个金属小球 p，细线的上端固定在金属块 q 上，q 放在带小孔的 水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）现使小球改到一个更 20152016 学 年度高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块 q 都保持在桌面上静止则后 一种情况与原来相比较，下列说法中正确的是（ ）aq 受到桌面的支持力变大 bq 受到桌面的静摩擦力变大c小球 p 运动的线速度变小 d小球 p 运动的角速度变大12如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块 a、b、c，质量均为 m，b、c 之间 用轻质细绳连接现用一水平恒力 f 作用在 c 上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块 橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动则在粘上橡皮泥并达到稳定后， 下列说法正确的是（ ）a无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小b若粘在 a 木块上面，绳的拉力减小，a、b 间摩擦力不变c若粘在 b 木块上面，绳的拉力增大，a、b 间摩擦力增大d若粘在 c 木块上面，绳的拉力和 a、b 间摩擦力都减小13如图所示，在水平力 f 作用下，a、b 保持静止若 a 与 b 的接触面是水平的，且 f0，则 b的受力个数可能为（）a3 个 b4 个 c5 个 d6 个14如图，在粗糙的水平面上放置一个小物体 p，p 受到与水平面成夹角 的斜向上的拉力 f 用沿 水平面运动，如图甲所示，物体 p 的加速度随 f 变化规律如图乙中图线 p 所示把物体 p 换成物体 q，其他不变，重复操作，得到 q 的加速度随 f 变化规律如图乙中图线 q 所示图乙中 b、c 和 d为已知量，由此可知（）ap 的质量小于 q 的质量 bp 和 q 的材料不同 c根据图象能求出角 （三角函数值）dq 的质量为二、实验题（每空 2 分，共 12 分）15某实验小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系实验室提 供如下器材：a、表面光滑的长木板b、可叠放钩码的小车 c、秒表 d、方木块（用于垫高木板） e、质量为 m 的钩码若干个 f、米尺 该研究小组采用控制变量法进行实验探究，即：（一）在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系 实验时，可通过在小车中放入钩码来改变物体质量，通过测出木板长 l 和小车由斜面顶端静止开始 滑至底端所用时间 t，可求得物体的加速度 a= ，他们通过分析实验数据发现：在误差 范围内，质量改变之后，物体下滑所用时间可认为不改变由此得出结论：光滑斜面上物体下滑的 加速度与物体质量无关（二）在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系实验时，通过改变方木块垫放位置来改变长木板倾角，由于没有量角器，该小组通过测量木板长 l次数l2345l（m）1.001.001.001.001.00h（m）0.100.200.300.400.50t（s）1.441.020.830.710.64sin0.100.200.400.50a（m/s2）0.971.923.974.88和测量出长木板顶端到水平面的高度 h 求出倾角 的正弦值 sin=下表是他们的实验数据（1）请将表格补充完整并在方格纸内画出 asin 图线 分析 asin 图线得出的结论是： （3）利用 asin 图线求出当地的重力加速度 g= m/s2（结果保留两位有效数字）三、计算题（本题共 3 小题，共计 32 分解答时请写出必要的说明和重要的演算步骤）16地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动地球的轨道半径为 r，运转周期 为 t地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视 角）当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期该行星的最大视 角为 ，如图所示求该行星的轨道半径和运转周期17如图甲所示，有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上，木板质量为 m=4kg，长为 l=1.4m； 木块右端放的一小滑块，小滑块质量为 m=1kg，可视为质点现用水平恒力 f 作用在木板 m 右端， 恒力 f 取不同数值时，小滑块和木板的加速度分别对应不同数值，两者的 af 图象如图乙所示，取 g=10m/s2求：（1）小滑块与木板之间的滑动摩擦因数，以及木板与地面的滑动摩擦因数若水平恒力 f=27.8n，且始终作用在木板 m 上，当小滑块 m 从木板上滑落时，经历的时间为多长18如图所示，倾角为 45的粗糙斜面 ab 底端与半径 r=0.4m 的光滑半圆轨道 bc 平滑相接，o 为 轨道圆心，bc 为圆轨道直径且处于竖直平面内，a、c 两点等高质量 m=1kg 的滑块（可视为质点） 从 a 点由静止开始下滑，恰能滑到与 o 等高的 d 点，g 取 10m/s2（1）若使滑块能到达 c 点，求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑； 若滑块离开 c 处后恰能垂直打在斜面上，求滑块经过 c 点时对轨道的压力；（3）若使滑块在圆弧在 bdc 段不脱离轨道，则 a 下滑的高度应该满足什么条件河南省商丘市永城高中 2016 届高三上学期第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共 14 小题，每小题 4 分，共 56 分，在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有 一项符合题目要求，第 814 题有多项符合题目要求全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分， 有选错的得 0 分）1在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下 列说法正确的是（）a牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因并提出了惯性定律 b伽利略创造了把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学研究方法 c开普勒认为，在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上 d卡文迪许发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量【考点】物理学史【分析】本题是物理学史问题，记住著名物理学家如伽利略、牛顿、卡文迪许的主要贡献即可答 题【解答】解：a、伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，是牛顿提出了惯性定律，故 a 错误 b、伽利略创造了把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学研究方法，故 b 正确 c、牛顿设想了卫星模型，认为：在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球 上，故 c 错误d、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故 d 错误 故选：b【点评】对于物理学上重大发现和著名理论，要加强记忆，牢固掌握，这是小高考经常考查的内 容2关于曲线运动，下列说法正确的是（） a物体只有受到变力作用才做曲线运动 b物体做曲线运动时，加速度可能不变 c所有做曲线运动的物体，动能一定发生改变 d物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态【考点】物体做曲线运动的条件【专题】物体做曲线运动条件专题【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化， 由此可以分析得出结论【解答】解：a、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但是力的大小不一定变 化，所以物体受到的可以是恒力，如平抛运动，所以 a 错误； b、当物体受到的是恒力的作用的时候，物体的加速度就不变，如平抛运动，所以 b 正确； c、物体做曲线运动，物体的速度的方向是一定变化的，但是速度的大小可以不变，比如匀速曲线 运动，所以动能也可以不变，所以 c 错误； d、平衡状态是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态，物体做曲线运动时，物体的速度的方向 是一定变化的，物体不是处于平衡状态，所以 d 错误故选 b【点评】平衡状态只是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态，物体速度的变化包括速度的大小 和方向两方面的变化3在斜面顶端的 a 点以速度 v 平抛一小球，经 t1 时间落到斜面上 b 点处，若在 a 点将此小球以速 度 0.5v 水平抛出，经 t2 时间落到斜面上的 c 点处，以下判断正确的是（）aab：ac=2：1bab：ac=4：1ct1：t2=4：1dt1：t2=：1【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】小球落在斜面上，竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是一定值，即tan= =，知运动的时间与初速度有关从而求出时间比根据时间比，可得出竖直方 向上的位移比，从而可知 ab 与 ac 的比值【解答】解：平抛运动竖直方向上的位移和水平方向上的位移关系为tan= = 则 t=则知运动的时间与初速度成正比，所以 t1：t2=2：1竖直方向上下落的高度 h=gt2知竖直方向上的位移之比为 4：1斜面上的距离 s=，知ab：ac=4：1 故选：b【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4某同学在研究性学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如图中表所示，利用这些数据 来计算地球表面与月球表面之间的距离 s，则下列运算公式中错误的是（）地球半径r=6400km月球半径r=1740km地球表面重力加速度g0=9.80m/s2月球表面重力加速度g=1.56m/s2月球绕地球转动的线速度v=1km/s月球绕地球转动周期t=27.3 天光速c=2.998105 km/s用激光器向月球表面发射激光光束，经过约 t=2.565s 接收到从月球表面反射回来的激光信号as=cbs=rrcs= rr ds= rr【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】根据激光器发出激光束从发出到接收的时间和光速，可求出地球表面与月球表面之间的距 离 s根据月球绕地球转动的线速度，求出月地间的距离，再求出 s月球绕地球做匀速圆周运动， 由地球的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律求出月地间的距离，再求出 s【解答】解：a、由题，激光器发出激光束从发出到接收的时间为 t=2.565s，光速为 c，则有：s=故 a 正确b、由题，月球绕地球转动的线速度为：v=1km/s，周期为：t=27.3s，则月球公转的半径为：r=，s=rrr=rr故 b 正确c、月球表面的重力加速度 g与月球绕地球转动的线速度 v 没有关系，不能得到 g=，则不能求 出 r=故 c 错误 d、以月球为研究对象，月球绕地球公转时，由地球的万有引力提供向心力设地球质量为 m，月球的质量为 m，则得：， 又在地球表面，有：联立上两式得：r=则有：s=s=rrr=rr故 d 正确 本题选择错误的，故选：c【点评】本题要理清思路，明确好研究的对象和过程，要充分利用表格的数据求解 s，考查运用万有 引力和圆周运动规律解决天体问题的能力5测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，b 为测速仪，a 为汽车，两者相距 335m，某 时刻 b 发出超声波，同时 a 由静止开始作匀加速直线运动当 b 接收到反射回来的超声波信号时， ab 相距 355m，已知声速为 340m/s，则汽车的加速度大小为（ ）a20m/s2 b10m/s2 c5m/s2d无法确定【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】在超声波来回运动的时间里，汽车运行的位移为 20m根据匀变速运动的位移时间公式可 求出汽车在超声波单程运行时间里的位移，结合超声波的速度，即可知道超声波单程运行的时间，从而知道汽车运行的时间，根据，求出汽车的加速度大小【解答】解：设汽车的加速度为 a，运动的时间为 t，有，超声波来回的时 间为 t，则单程的时间为，因为初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的位移之比为 1：3，在 t 时间内的位移为 20m，则 时间内的位移为 x=5m，知超声波追上汽车的位移x=5+335m=340m，所以 ，t=2s所以汽车的加速度大小为 10m/s2故 b 正确，a、c、d错误 故选：b【点评】解决本题的关键求出超声波单程运行的位移从而求出单程运行的时间，即可知道汽车匀加 速运动的时间，然后根据匀变速运动的位移公式求出汽车的加速度6我国发射的“北斗系列”卫星中同步卫星到地心距离为 r，运行速率为 v1，向心加速度为 a1；在地 球赤道上的观测站的向心加速度为 a2，近地卫星做圆周运动的速率 v2，向心加速度为 a3，地球的半 径为 r，则下列比值正确的是（ ）a bc d【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2【分析】同步卫星和地球赤道上的观测站具有相同的角速度，根据 a=r去求它们的向心加速度之比同步卫星和近地卫星都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，去求它 们向心加速度之比【解答】解：同步卫星和地球赤道上的观测站具有相同的角速度，根据 a=r 2，同步卫星和 近地卫星都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，a=，知，则故 a、b、c 错误，d 正确 故选 d【点评】解决本题的关键掌握同步卫星和地球赤道上的观测站具有相同的角速度，可根据 a=r 2 比 较向心加速度，同步卫星和近地卫星都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力比较向心加速度7如图所示，质量相同的木块 m、n 用轻弹簧连接置于光滑水平面上，开始弹簧处于自然伸长状态，木块 m、n 静止，现用水平恒力 f 推木块 m，用 am、an 分别表示木块 m、n 瞬时加速度的大 小，用 vm、vn 分别表示木块 m、n 瞬时速度大小，则弹簧第一次被压缩到最短的过程中（）am、n 加速度相同时，速度 vmvn bm、n 加速度相同时，速度 vm=vn cm、n 速度相同时，加速度 aman dm、n 速度相同时，加速度 am=an【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】根据物体的受力情况，分析两物体的运动情况，确定加速度和速度如何变化，分析加速度 相等时速度关系当弹簧压缩最短时，两物体的速度相同，由牛顿第二定律分析加速度的关系【解答】解：a、水平恒力 f 推木块 a，在弹簧第一次压缩到最短的过程中，m 做加速度逐渐减小 的加速运动，n 做加速度逐渐增大的加速运动，在 am=an 之前 aman，故经过相等的时间，m 增加 的速度大，n 增加的速度小，所以，在 am=an 时 vmvn，故 a 正确，b 错误c、当 vm=vn 时，弹簧的压缩量最大，弹力最大，设为 fm，若 ffm，则 m 在此之前一直做加速度 逐渐减小的加速运动，n 做加速度逐渐增大的加速运动，由于 am=an 时 vmvn，所以 vm=vn 时 aman；故 cd 错误 故选：a【点评】本题考查运用牛顿运动定律对含有弹簧的系统进行动态分析的能力，要抓住弹力的可变性 进行分析8太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地行星和 太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学中称为“行星冲日”，假定有两个地外行星 a 和 b，地球公转周期 t0=1 年，公转轨道半径为 r0a 行星公转周期 ta=2 年，a 行星公转轨道半径 rb=4r0，则（）a相邻两次 a 星冲日间隔为 2 年b相邻两次 b 星冲日间隔为 8 年c相邻两次 a 星冲日间隔比相邻两次 b 星冲日间隔时间长d相邻两次 a、b 两星冲日时间间隔为 8 年【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】行星围绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律，其轨道半径的三次方与周期 t 的平 方的比值都相等求出 b 行行公转周期，如果时间是两个周期的最小公倍数，则两个行星都转动整数 圈，两者一定共线【解答】解：a、a 行星公转周期 ta=2 年，地球公转周期 t0=1 年，则当 a 星与地球处于同一直线 上时，再经过 2 年，a 行行又与地球在同一直线上，所以相邻两次 a 星冲日间隔为 2 年，故 a 正确；b、根据开普勒第三定律可知， = ，解得：tb=8t0=8 年，根据 a 的分析可知，相邻两次 b星冲日间隔为 8 年，故 b 正确；c、根据 ab 得分析可知，c 错误；d、若某个时刻 a、b 两星冲日，根据 ab 选项的分析可知，经过 8 年，a、b 两星再次冲日，故 d正确 故选：abd【点评】本题关键是结合开普勒第三定律分析（也可以运用万有引力等于向心力列式推导出），找 到两个行星的周期与地球周期的最小公倍数是关键，难度不大，属于基础题9如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为 m 和 2m 的行星做匀速圆周运动， 甲卫星的向心加速度、运行周期、角速度和线速度分别为 a1、t1、1、v1，乙卫星的向心加速度， 运行周期，角速度和线速度分别为 a2、t2、2、v2，下列说法正确的是（ ）aa1：a2=1：2 bt1：t2=2：1 c1：2=1： dv1：v2=1：2【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】抓住卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，列式求解即可【解答】解：对于任一情形，根据万有引力提供向心力得：g=ma= 2r=r=m可得 a=，t=2，=，v=r 相同，根据题中条件可得：a1：a2=1：2，t1：t2=：1，1：2=1：，v1：v2=1： 故选：a【点评】抓住半径相同，中心天体质量不同，根据万有引力提供向心力进行解答，注意区别中心天 体的质量不同10如图甲所示，静止在水平面上的物体在竖直向上的拉力 f 作用下开始向上加速运动，拉力的功 率恒定为 p，运动过程中所受空气阻力大小不变，物体最终做匀速运动物体运动速度的倒数与加 速度 a 的关系如图乙所示若重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（ ）a物体的质量为b空气阻力大小为c物体加速运动的时间为d物体匀速运动的速度大小为 v0【考点】功率、平均功率和瞬时功率【专题】功率的计算专题【分析】物体在竖直方向上在额定功率下做变加速运动，根据牛顿第二定律求的与 a 的关系式，结 合乙图即可判断，当拉力等于重力和阻力时速度达到最大【解答】解：a、由题意可知 p=fv， 根据牛顿第二定律由 fmgf=ma联立解得由乙图可知， 解得，f=，故 ab 正确c、物体做变加速运动，并非匀加速运动，不能利用 v=at 求得时间，故 c 错误；d、物体匀速运动由 f=mg+f，此时 v=v0，故 d 正确 故选：abd【点评】本题主要考查了图象，能利用牛顿第二定律表示出与 a 的关系式是解决本题的关键11如图所示，一根细线下端拴一个金属小球 p，细线的上端固定在金属块 q 上，q 放在带小孔的 水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）现使小球改到一个更 20152016 学 年度高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块 q 都保持在桌面上静止则后 一种情况与原来相比较，下列说法中正确的是（ ）aq 受到桌面的支持力变大 bq 受到桌面的静摩擦力变大c小球 p 运动的线速度变小 d小球 p 运动的角速度变大【考点】向心力【专题】匀速圆周运动专题【分析】金属块 q 保持在桌面上静止，根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化以 p 为研究 对象，根据牛顿第二定律分析细线的拉力的变化，判断 q 受到桌面的静摩擦力的变化由向心力知 识得出小球 p 运动的角速度、线速度与细线与竖直方向夹角的关系，再判断其变化【解答】解：a、金属块 q 保持在桌面上静止，对于金属块和小球研究，竖直方向没有加速度，根 据平衡条件得知，q 受到桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变故 a 错误b、c、d 设细线与竖直方向的夹角为 ，细线的拉力大小为 t，细线的长度为 lp 球做匀速圆周运 动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有：t=，mgtan=m 2lsin，得角速度为：=，线速度为：v=， 使小球改到一个更 20152016 学年度高一些的水平面上作匀速圆周运动时， 增大，cos 减小， tan、sin 都增大，则得到细线拉力 t 增大，角速度增大，线速度增大对金属块 q，由平衡条件 得知，q 受到桌面的静摩擦力变大故 c 错误，bd 正确故选：bd【点评】本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研 究，分析受力情况是关键12如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块 a、b、c，质量均为 m，b、c 之间 用轻质细绳连接现用一水平恒力 f 作用在 c 上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块 橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动则在粘上橡皮泥并达到稳定后， 下列说法正确的是（ ）a无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小b若粘在 a 木块上面，绳的拉力减小，a、b 间摩擦力不变 c若粘在 b 木块上面，绳的拉力增大，a、b 间摩擦力增大 d若粘在 c 木块上面，绳的拉力和 a、b 间摩擦力都减小【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】对整体分析，运用牛顿第二定律判断系统加速度的变化通过隔离分析，得出绳子拉力和 摩擦力的大小的变化【解答】解：a、因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有：f3 mg mg=（3m+m）a，a 都将减小，故 a 正确；b、若粘在 a 木块上面，以 c 为研究对象，受 f、摩擦力 mg、绳子拉力 t，f mgt=ma，a 减 小，f、 mg 不变，所以，t 增大，b 错误；c、若粘在 b 木块上面，a 减小，以 a 为研究对象，m 不变，所受摩擦力减小，c 错误； d、若粘在 c 木块上面，a 减小，a 的摩擦力减小，以 ab 为整体，有 t2 mg=2ma，t 减小，d 正确故选 ad【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法 的运用13如图所示，在水平力 f 作用下，a、b 保持静止若 a 与 b 的接触面是水平的，且 f0，则 b的受力个数可能为（）a3 个 b4 个 c5 个 d6 个【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】先对 ab 整体受力分析，判断整体相对斜面体的运动趋势；再对 a 受力分析，最后对物体 b 受力分析，b 可能受到斜面的静摩擦力，也可能不受斜面的静摩擦力，即 b 受力情况有两种可 能【解答】解：先对 ab 整体受力分析，受重力、推力、支持力；当推力平行斜面向上的分力大于重 力的下滑分力时，有上滑趋势；当推力平行斜面向上的分力小于重力的下滑分力时，有下滑趋势； 当推力平行斜面向上的分力等于重力的下滑分力时，无滑动趋势；再对物体 a 受力分析，受推力、重力、支持力和向左的静摩擦力，共 4 个力；最后对 b 受力分析，受重力、a 对 b 的压力和向右的静摩擦力、斜面体对 a 的支持力，如果 b 物体 相对斜面体有滑动趋势，则受到斜面体的静摩擦力，若相对斜面体无滑动趋势，则不受斜面体的静 摩擦力，即物体 b 可能受 4 个力，也可能受 5 个力；故选：bc【点评】分析物体受力常常采用隔离法，一般按这个顺序分析受力：重力、弹力、摩擦力14如图，在粗糙的水平面上放置一个小物体 p，p 受到与水平面成夹角 的斜向上的拉力 f 用沿 水平面运动，如图甲所示，物体 p 的加速度随 f 变化规律如图乙中图线 p 所示把物体 p 换成物体 q，其他不变，重复操作，得到 q 的加速度随 f 变化规律如图乙中图线 q 所示图乙中 b、c 和 d为已知量，由此可知（）ap 的质量小于 q 的质量bp 和 q 的材料不同c根据图象能求出角 （三角函数值）dq 的质量为【考点】牛顿第二定律【专题】定性思想；方程法；牛顿运动定律综合专题【分析】由牛顿第二定律可得出对应的加速度的表达式，则再根据图象的性质可求得动摩擦因数【解答】解：a、对物体应用牛顿第二定律有：fcos （mgfsin）=ma可得：a= g， 可知图线斜率表示，p 的质量小于 q 的质量故 a 正确； b、由公式，故图线纵轴截距表示 g，可知两者动摩擦因数相同，p 和 q 的材料相同，故 b 错误；c、由以上分析可知，角度 （三角函数）以及 pq 的质量无法由 bcd 求出；故 cd 错误； 故选：a【点评】本题考查牛顿第二定律的应用，解题关键在于明确图象的性质，注意图象中斜率与截距的 意义二、实验题（每空 2 分，共 12 分）15某实验小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系实验室提 供如下器材：a、表面光滑的长木板b、可叠放钩码的小车 c、秒表 d、方木块（用于垫高木板） e、质量为 m 的钩码若干个 f、米尺 该研究小组采用控制变量法进行实验探究，即：（一）在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系 实验时，可通过在小车中放入钩码来改变物体质量，通过测出木板长 l 和小车由斜面顶端静止开始滑至底端所用时间 t，可求得物体的加速度 a=，他们通过分析实验数据发现：在误差范围内，质量改变之后，物体下滑所用时间可认为不改变由此得出结论：光滑斜面上物体下滑的加速 度与物体质量无关（二）在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系 实验时，通过改变方木块垫放位置来改变长木板倾角，由于没有量角器，该小组通过测量木板长 l次数l2345l（m）1.001.001.001.001.00h（m）0.100.200.300.400.50t（s）1.441.020.830.710.64sin0.100.200.300.400.50a（m/s2）0.971.922.903.974.88和测量出长木板顶端到水平面的高度 h 求出倾角 的正弦值 sin=下表是他们的实验数据（1）请将表格补充完整并在方格纸内画出 asin 图线分析 asin 图线得出的结论是： 光滑斜面上物体下滑的加速度斜面倾角的正弦值成正比 （3）利用 asin 图线求出当地的重力加速度 g= 9.8 m/s2（结果保留两位有效数字）【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】（1）根据匀变速直线运动位移时间公式求出小车的加速度 根据描点法作图，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律和图象求解【解答】解：（一）在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系实验时，可通过在小车上 叠放钩码来改变物体质量，小车做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律有 l=at2， 所以有：a=，（二）（1）sin=， a=， 将表格补充完整并在方格纸内画出 asin 图线分析 asin 图线得出的结论是：光滑斜面上物体下滑的加速度与斜面倾角 a的正弦值成正比（3）根据牛顿第二定律得：a=gsin所以加速度 a 与 sin 的图象斜率代表当地的重力加速度，所以 g=9.8m/s2 故答案为：（一）； （二）（1）0.30；2.90；如图； 光滑斜面上物体下滑的加速度斜面倾角的正弦值成正比；（3）9.8【点评】要清楚实验的原理，实验中需要测量的物理量是直接测量还是间接测量通过物理规律可 以把变量进行转换，以便更好研究和测量三、计算题（本题共 3 小题，共计 32 分解答时请写出必要的说明和重要的演算步骤）16地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动地球的轨道半径为 r，运转周期 为 t地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视 角）当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期该行星的最大视 角为 ，如图所示求该行星的轨道半径和运转周期【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】根据题意知道当行星处于最大视角处时，地球和行星的连线应与行星轨道相切，运用几何 关系求解轨道半径 地球与某行星围绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力分别列出等式，解出周期，然后 两个周期相比求解【解答】解：由几何知识可知，当视线与行星轨道相切时视角最大，所以行星轨道半径 r=rsin； 设太阳质量为 m，地球周期为 t，行星周期为 t1，对地球：对行星：联立解之得 t1=答：该行星的轨道半径为 rsin，运转周期为【点评】向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或要求解的物理量选取应用要注意物理 问题经常要结合数学几何关系解决正确作图是解题的关键17如图甲所示，有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上，木板质量为 m=4kg，长为 l=1.4m； 木块右端放的一小滑块，小滑块质量为 m=1kg，可视为质点现用水平恒力 f 作用在木板 m 右端， 恒力 f 取不同数值时，小滑块和木板的加速度分别对应不同数值，两者的 af 图象如图乙所示，取 g=10m/s2求：（1）小滑块与木板之间的滑动摩擦因数，以及木板与地面的滑动摩擦因数若水平恒力 f=27.8n，且始终作用在木板 m 上，当小滑块 m 从木板上滑落时，经历的