江苏省淮安市清江中学高三物理上学期第三次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年江苏省淮安市清江中学高三（上）第三次月考物理试卷一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分，每小题只有一个选项符合题意1用三根轻绳将质量为2m的物块悬挂在空中，如图所示，已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60，则ac绳和bc绳的拉力分别为（）aa、mg，mgbmg， mgc mg， mgd mg， mg2一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，下落过程中依次经过a、b、c三点，且bc=3ab，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）a运动员在c点时重力势能最小b运动员下落过程中，重力势能不断增大c运动员在a点重力势能是c点重力势能的4倍d运动员在c点重力势能的绝对值可能是a点重力势能的绝对值的3倍3如图所示，高空滑索是一项勇敢者的运动，一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在倾角=30的钢索上运动，在下滑过程中轻绳和人始终保持与钢索垂直，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）a钢索对轻环有摩擦力b做匀速运动c人做匀变速运动d钢索对轻环的作用力大于人的重力4在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出，上升一定高度后再落回原处，若不考虑空气阻力，则下列图象能正确反映小球的速度、加速度、位移和速率随时间变化关系的是（取向上为正方向）（）abcd5某同学用篮球做斜上抛运动实验，设每次抛出球的初速度大小相同，不计空气阻力，为了使篮球的水平射程最大，该同学的抛射角为（）a30b45c60d756将质量为m的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆间动摩擦因数，对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角的拉力f，使圆环以a的加速度沿杆运动，则f的大小不可能是（）abcd二、多项选择题：本题共5个小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不答得0分7如图所示，在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线，从图中可以判断（）a在t1t2时间内，外力做正功b在t1时刻，外力的功率最大c在t1t3时间内，外力的功率先增大后减小d在t1t3时间内，外力做的总功为零8如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端o，将弹簧压缩，弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是图中的（）abcd9美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星“开普勒22b”，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周，距离地球约600光年，半径是地球的2.4倍已知万有引力常量和地球表面的重力加速度根据以上信息，下列推理中正确的是（）a若能观测到该行星的轨道半径，可求出所绕恒星的质量b若已知该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径c根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径d若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度10某次军事演习中，红方飞机甲正从北向南水平匀速飞行，飞行员发现其正前方距离x处有一架蓝方飞机乙正从东向匀速飞行，随即水平发射炮弹，炮弹的发射方向与飞机的飞行方向成角，经过时间t炮弹击中飞机乙已知飞机甲的速度为v1，乙的速度为v2，甲在地面上静止时发射炮弹的速度为v0忽略炮弹竖直方向的位移和所受的空气阻力则下列说法中正确的是（）atan=bsin=ct=dt=11如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板p栓接，弹簧处于原长，另一端与物体a相连，物体a置于光滑水平桌面上（桌面足够大、足够高），a右端连接一水平细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体b相连，a、b质量都为m，开始时托住物体b，让a处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放b，b下落h1时获得最大速度v，b下落h2时到达最低点，下列有关该过程的分析中正确的是（）ab物体在最低点时受到细线的拉力大于b的重力b下落过程中，b物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量ca和b物体动能的增加量等于b物体重力对b做的功与弹簧弹力对a做的功之和db物体下落h1时弹簧的弹性势能为mgh1mv2三、实验题：本题共10空，每空2分，共计20分，请将解答填写在相应的横线里12为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图1所示的实验装置：一个木块放在水平长木块上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，在重物牵引下，木块向左运动，重物落地后，木块做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，不计纸带所受到的阻力交流电频率为50hz，重力加速度g取10m/s2（1）木块加速阶段的加速度为m/s2；（2）木块与木板间的动摩擦因数=；（3）某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力，接着他应当，将木板右端垫高，使木块沿木板匀速下滑（4）为了使绳中的拉力近似等于重物的重力，则重物的质量木块的质量（2015秋淮安校级月考）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电（t=0.02s）和直流电两种重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量、分析，即验证机械能守恒定律（2）为了尽量减小实验误差，请给一条建议；（3）正确操作后打出的纸带如图所示，根据打出的纸带，在纸带上选取连续打出的点a、b、c、d、e、f，计算打c点时重锤下落的速度vc=m/s，纸带从o点运动到c点的过程中，重锤动能的增量为，重锤重力势能的减小量为（4）实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量，其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用（设阻力恒定），可以通过该实验装置测阻力的大小，若已知当地重力加速度为g，重锤的质量为m，试用这些物理量和xab、xbc，t表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小f=四、计算题：本题共4小题，共62分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上，已知l=5.6m，v=6.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数=0.25，桌面高h=1.8m，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，求：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；（2）小物块落地时的速度大小v1；（3）小物块的初速度大小v015如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆abcd的光滑，内圆abcd的上半部分bcd粗糙，下半部分bad光滑，一质量m=2kg的小球从轨道的最低点a，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径r=0.2m，取g=10m/s2（1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少？（2）若v0=4m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力n=10n，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？（3）若v0=4m/s，经过足够长的时间后，小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？16如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块a，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮d，连接物块a和小物块b，虚线cd水平，间距d=3m，此时连接物块a的细绳与竖直杆的夹角为37，物块a恰能保持静止现在物块b的下端挂一个小物块q，物块a可从如图位置上升到达c点时速度大小为5m/s不计摩擦和空气阻力，重力加速度g取10m/s2求：（1）物块a到达c处时的加速度大小；（2）物块a由静止上升到c点过程增加的机械能；（3）物块q的质量17如图所示，在倾角为的斜面上放置一内壁光滑的凹槽a，凹槽a与斜面间的动摩擦因数=tan，槽内紧靠右挡板处有一小物块b，它与凹槽左挡板的距离为da、b的质量均为m，斜面足够长现同时由静止释放a、b，此后b与a挡板每次发生碰撞均交换速度，碰撞时间都极短已知重力加速度为g求：（1）物块b从开始释放到与凹槽a发生第一次碰撞所经过的时间t1（2）b与a发生第二次碰撞前瞬间物块b的速度大小v2（3）b与a发生第n+1（n1）次碰撞前瞬间物块b的速度大小vn2015-2016学年江苏省淮安市清江中学高三（上）第三次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分，每小题只有一个选项符合题意1用三根轻绳将质量为2m的物块悬挂在空中，如图所示，已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60，则ac绳和bc绳的拉力分别为（）aa、mg，mgbmg， mgc mg， mgd mg， mg【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】对c点进行受力分析，然后根据平衡条件和三角函数表示出力与力之间的关系【解答】解：对结点c受力分析，受到三根绳子拉力，将fa和fb合成为f，根据三力平衡得出：f=fc=2mg已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60，所以=30根据三角函数关系得出：fa=fcos=2mg=fb=fsin=2mg=mg故选：a【点评】该题的关键在于能够对结点c进行受力分析，利用平衡状态条件解决问题；力的计算离不开几何关系和三角函数2一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，下落过程中依次经过a、b、c三点，且bc=3ab，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）a运动员在c点时重力势能最小b运动员下落过程中，重力势能不断增大c运动员在a点重力势能是c点重力势能的4倍d运动员在c点重力势能的绝对值可能是a点重力势能的绝对值的3倍【考点】机械能守恒定律【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】重力势能的变化取决于重力做功，根据高度变化，分析重力做功情况，从而判断重力势能的变化【解答】解：ab、运动员下落过程中，重力一直做正功，其重力势能始终减小，则运动员在c点时重力势能最小故a正确b错误c、由于没有选择零势能面，所以不能确定重力势能的数值，因此不能根据bc=3ab，得出a点重力势能是c点重力势能的4倍故c错误d、若取b所在水平面为零势能面，因为bc=3ab，由ep=mgh可知c点重力势能的绝对值是a点重力势能的绝对值的3倍故d正确故选：ad【点评】解决本题的关键理解重力势能的相对性，知道重力势能的变化与重力做功有关3如图所示，高空滑索是一项勇敢者的运动，一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在倾角=30的钢索上运动，在下滑过程中轻绳和人始终保持与钢索垂直，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）a钢索对轻环有摩擦力b做匀速运动c人做匀变速运动d钢索对轻环的作用力大于人的重力【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】人做直线运动；若是匀速直线运动，合力为零；若是变速直线运动，合力与速度共线；受力分析后运用平行四边形定则作图分析【解答】解：对人受力分析，受重力和拉力，由于两个力不共线，故合力一定不为零；做直线运动，故合力与速度共线，做匀加速直线运动；拉力t=mgsin60=；由图可知，人受到的合力一定是mgsin30，所以钢索对轻环没有摩擦力由以上的分析可知，选项abd错误，c正确故选：c【点评】本题关键结合运动情况分析受力情况，明确直线运动的条件是合力为零或者合力与速度共线4在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出，上升一定高度后再落回原处，若不考虑空气阻力，则下列图象能正确反映小球的速度、加速度、位移和速率随时间变化关系的是（取向上为正方向）（）abcd【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】金属小球竖直向上抛出，空气阻力忽略不计，只受重力，做竖直上抛运动，上升和下降过程加速度大小和方向都不变，故是匀变速直线运动；根据运动学公式列式分析即可【解答】解：a、金属小球竖直向上抛出，空气阻力忽略不计，只受重力，做竖直上抛运动，上升和下降过程加速度大小和方向都不变，故是匀变速直线运动，故a正确，b错误；c、根据位移时间公式，有，则位移时间图象是抛物线，故c错误；d、小球做竖直上抛运动，上升过程，速率均匀减小，下落过程，速率均匀增大，故d正确故选：ad【点评】本题关键抓住竖直上抛运动是一种匀变速直线运动，结合运动学公式和机械能守恒定律列式分析求解5某同学用篮球做斜上抛运动实验，设每次抛出球的初速度大小相同，不计空气阻力，为了使篮球的水平射程最大，该同学的抛射角为（）a30b45c60d75【考点】抛体运动；平抛运动【分析】不计空气阻力，球做斜上抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做类竖直上抛运动，两个分运动具有等时性先根据竖直方向的初速度求出时间，再得到水平射程表达式，由数学知识分析射程最大的条件【解答】解：不计空气阻力，球做斜上抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做类竖直上抛运动，设抛射角为，则球运动的时间为 t=；水平射程 x=v0cost=v0cos=可知，当抛射角为=45时，射程x最大故选：b【点评】对于斜抛和平抛这些抛体运动，研究的基本方法是运动的合成和分解本题关键得到射程表达式 x=，运用数学知识求最大值6将质量为m的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆间动摩擦因数，对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角的拉力f，使圆环以a的加速度沿杆运动，则f的大小不可能是（）abcd【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】对环受力分析，受重力、拉力、弹力和摩擦力，其中弹力可能向上，也可能向下；要分两种情况根据牛顿第二定律列方程求解即可【解答】解：对环受力分析，受重力、拉力、弹力和摩擦力；其中弹力可能向上，也可能向下，也可能等于01若环受到的弹力为0，则：fcos=ma；fsin=mg解得：，或2若环受到的弹力的方向向上，则：fcos（mgfsin）=ma所以：3若环受到的弹力的方向向下，则：fcos（fsinmg）=ma所以：f=所以abd是可能的，选项c是不可能的本题选择不可能的，故选：c【点评】本题要分三种情况对物体受力分析，然后根据平衡条件和牛顿第二定律列方程求解，关键是分情况讨论二、多项选择题：本题共5个小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不答得0分7如图所示，在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线，从图中可以判断（）a在t1t2时间内，外力做正功b在t1时刻，外力的功率最大c在t1t3时间内，外力的功率先增大后减小d在t1t3时间内，外力做的总功为零【考点】匀变速直线运动的图像；功率、平均功率和瞬时功率【分析】由图象可以得知物体速度的变化的情况，在根据动能定理和功率的公式即可的出外力对物体的做功的情况【解答】解：a、由图示图象可知，在t1t2时间内，物体的速度减小，动能减小，由动能定理可知，外力做负功，故a错误；b、由图示图象可知，在0t1时间内，图象的斜率减小，加速度减小，物体受到的合外力减小，在t1时刻合外力为零，功率为零，故b错误；c、在t1时刻a=0，则f=0，外力功率为0，在t2时刻v=0，则外力功率为0，在t3时刻a=0，则f=0，外力功率为0，所以外力的功率先增大后减小，再增大再减小，故c错误；d、在t1t3时间内，动能改变量为零，由动能定理得，外力做的总功为零，故d正确故选：d【点评】由图象可以得到物体瞬时速度的情况，根据瞬时功率的公式p=fv可以分析物体的瞬时功率的大小8如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端o，将弹簧压缩，弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是图中的（）abcd【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】当物块接触弹簧后，受到重力和弹簧的弹力，根据牛顿第二定律和胡克定律得出加速度与位移的关系式若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块运动到最低点时加速度大小等于g，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于g【解答】解：物块接触弹簧后，在开始阶段，物块的重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度向下，根据牛顿第二定律得 mgkx=ma，得到a=g，a与x是线性关系，当x增大时，a减小；当弹力等于重力时，物块的合力为零，加速度a=0；当弹力大于重力后，物块的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律得，kxmg=ma，得到a=g，a与x是纯性关系，当x增大时，a增大 若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块运动到最低点时加速度大小等于g，方向竖直向上，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于g故选：d【点评】本题根据牛顿第二定律得到a关于x的解析式，根据解析式选择图象是常用方法难点在于确定小球在最低点的加速度大小大于重力加速度，利用简谐运动的对称性9美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星“开普勒22b”，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周，距离地球约600光年，半径是地球的2.4倍已知万有引力常量和地球表面的重力加速度根据以上信息，下列推理中正确的是（）a若能观测到该行星的轨道半径，可求出所绕恒星的质量b若已知该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径c根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径d若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度【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】根据万有引力的公式进行判断是否能求出该行星所绕恒星的质量根据密度质量关系公式推导求解根据万有引力等于重力表示出表面的重力加速度求解【解答】解：a：万有引力提供该行星运动的向心力：，中心天体的质量：能观测到该行星的轨道半径，可求出所绕恒星的质量故a正确；b：由，得：，轨道的半径与该行星的密度和半径无关，故b错误；c：由于地球与行星不是围绕同一个中心天体做匀速圆周运动，故根据地球的公转周期与轨道半径，无法求出该行星的轨道半径，故c错误；d：根据星球表面万有引力等于重力得：，得：若该行星的密度与地球的密度相等，半径是地球的2.4倍已知万有引力常量，所以可以求出表面该行星的重力加速度，故d正确故选：ad【点评】该题考查天体的运动规律，由万有引力提供向心力公式求解相关问题，难度适中10某次军事演习中，红方飞机甲正从北向南水平匀速飞行，飞行员发现其正前方距离x处有一架蓝方飞机乙正从东向匀速飞行，随即水平发射炮弹，炮弹的发射方向与飞机的飞行方向成角，经过时间t炮弹击中飞机乙已知飞机甲的速度为v1，乙的速度为v2，甲在地面上静止时发射炮弹的速度为v0忽略炮弹竖直方向的位移和所受的空气阻力则下列说法中正确的是（）atan=bsin=ct=dt=【考点】运动的合成和分解【专题】运动的合成和分解专题【分析】根据速度的分解，结合运动的合成与分解，并由矢量法则与三角知识，及运动学公式，即可求解【解答】解：由题意可知，发射炮弹的速度沿着南北与东西方向分解，则当东西方向的分速度等于飞机乙速度时，正好击中目标，a、根据矢量合成法则，结合三角知识，则有：sin=，而与夹角的正切，及正弦或余弦无关，故a错误，b也错误；c、由上可知，发射的炮弹沿着南北方向的速度为v=+v1，根据运动学公式，可知，击中所需要的时间，t=，故c正确，d错误；故选：c【点评】考查速度的合成，注意矢量运算法则，掌握三角知识注意炮弹发射之前已具有速度是解题的关键11如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板p栓接，弹簧处于原长，另一端与物体a相连，物体a置于光滑水平桌面上（桌面足够大、足够高），a右端连接一水平细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体b相连，a、b质量都为m，开始时托住物体b，让a处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放b，b下落h1时获得最大速度v，b下落h2时到达最低点，下列有关该过程的分析中正确的是（）ab物体在最低点时受到细线的拉力大于b的重力b下落过程中，b物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量ca和b物体动能的增加量等于b物体重力对b做的功与弹簧弹力对a做的功之和db物体下落h1时弹簧的弹性势能为mgh1mv2【考点】功能关系【分析】正确解答该题要分析清楚过程中物体受力的变化情况，各个力做功情况；根据功能关系明确系统动能、b重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况，注意各种功能关系的应用【解答】解：a、以a、b组成的系统为研究对象，有mbgkx=（ma+mb）a，由于弹簧的伸长量x逐渐变大，故加速度逐渐减小，当加速度减为零时，x=h1=，此时速度达到最大；继续下落的过程中弹簧的拉力继续增大，所以b物体在最低点时受到细线的拉力大于b的重力故a正确；b、在下落的过程中，根据功能关系可知，b减小的机械能转化为a的机械能以及弹簧的弹性势能，故b物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量只有在最低点时，b物体机械能的减少量才等于弹簧弹性势能的增加量故b正确；c、根据动能定理可知，a和b物体动能的增加量等于b物体重力对b做的功与弹簧弹力对a做的功之和，故c正确；d、b物体下落h1时b减少的重力势能转化为a与b的动能以及弹簧的弹性势能，所以弹簧的弹性势能为mgh12mv2=mgh1mv2故d错误故选：abc【点评】正确受力分析，明确各种功能关系，是解答这类问题的关键，这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用三、实验题：本题共10空，每空2分，共计20分，请将解答填写在相应的横线里12为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图1所示的实验装置：一个木块放在水平长木块上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，在重物牵引下，木块向左运动，重物落地后，木块做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，不计纸带所受到的阻力交流电频率为50hz，重力加速度g取10m/s2（1）木块加速阶段的加速度为1.5m/s2；（2）木块与木板间的动摩擦因数=0.1；（3）某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力，接着他应当取下重物，将木板右端垫高，使木块沿木板匀速下滑（4）为了使绳中的拉力近似等于重物的重力，则重物的质量远小于木块的质量利用匀变速运动的推论x=at2求出木块加速阶段的加速度；（2）利用匀变速运动的推论x=at2求出木块减速阶段的加速度；重物落地后，木块受到的合力等于滑动摩擦力，由牛顿第二定律可以求出动摩擦因数；（3）平衡摩擦力时不能悬挂重物；（4）当满足重物的质量远远小于木块的质量时可以用重物的重力代替绳子的拉力【解答】解：由图2所示纸带可知，计数点间的时间间隔为：t=0.02s2=0.04s；（1）木块加速阶段的加速度约为：a=1.5m/s2；（2）木块做减速运动时加速度约为：a=1m/s2，由牛顿第二定律得：mg=ma，解得动摩擦因数=0.1，（3）平衡木块与木板间的摩擦力时，应当取下重物，将木板右端垫高，使木块沿木板匀速下滑（4）设木块的质量为m，重物的质量为m，根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=，则绳子的拉力f=ma=，知重物的质量远小于木块的质量时，绳子的拉力等于重物的重力，所以应满足重物的质量远远小于木块的质量故答案为：（1）1.5；（2）0.1；（3）取下重物；（4）远小于【点评】解答本题要掌握实验的原理，能根据匀变速运动的推论x=at2求解加速度，明确平衡摩擦力时一定要将重物拿掉，难度适中13用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电（t=0.02s）和直流电两种重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量、分析，即验证机械能守恒定律（2）为了尽量减小实验误差，请给一条建议密度大些，体积小些；（3）正确操作后打出的纸带如图所示，根据打出的纸带，在纸带上选取连续打出的点a、b、c、d、e、f，计算打c点时重锤下落的速度vc=1.56m/s，纸带从o点运动到c点的过程中，重锤动能的增量为1.22m，重锤重力势能的减小量为1.24m（4）实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量，其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用（设阻力恒定），可以通过该实验装置测阻力的大小，若已知当地重力加速度为g，重锤的质量为m，试用这些物理量和xab、xbc，t表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小f=mg【考点】验证机械能守恒定律【专题】实验题；定量思想；实验分析法；方程法；机械能守恒定律应用专题【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项纸带法实验中，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和加速度，从而求出动能，及减小的重力势能运用牛顿第二定律求出阻力【解答】解：（1）其中操作不当的步骤是：cd；c、打点计时器使用交流电源d、实验时，应先释放重物，再接通打点计时器电源，由于重物运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理（2）为了尽量减小实验误差，选取阻力较小的重物，即重物的密度大些，体积小些的（3）利用匀变速直线运动的推论v=因此vc=1.56m/s；纸带从o点运动到c点的过程中，重锤动能的增量为：ekc=1.22m；纸带从o点运动到c点的过程中，重锤重力势能的减小量为：ep=mghoc=m100.124=1.24m；（4）利用匀变速直线运动的推论x=at2则有a=对重物运用牛顿第二定律得：mgf=maf=mgma=mg故答案为：（1）cd；（2）密度大些，体积小些；（3）1.56，1.22m，1.24m；（4）mg【点评】纸带问题的处理时力学实验中常见的问题我们可以纸带法实验中，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和加速度四、计算题：本题共4小题，共62分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上，已知l=5.6m，v=6.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数=0.25，桌面高h=1.8m，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，求：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；（2）小物块落地时的速度大小v1；（3）小物块的初速度大小v0【考点】动能定理的应用；平抛运动【专题】计算题；分割思想；合成分解法；动能定理的应用专题【分析】（1）研究平抛过程，根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出水平距离s（2）根据速度时间公式求出落地时竖直分速度，结合平行四边形定则求出落地的速率v1（3）小物块在水平面上运动过程，根据动能定理出小物块的初速度大小v0【解答】解：（1）小物块离开桌面在空中做平抛运动，则竖直方向有：h=gt2水平方向：s=vt 由得：水平距离 s=v=6.0s=3.6 m（2）小物块刚落地时，竖直分速度 vy=gt则刚落地时的速率 v1=6m/s（3）小物块在桌面上做匀减速直线运动，根据动能定理得：mgl=代入数据，解得 v0=8 m/s 答：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s为3.6m；（2）小物块刚落地时的速度大小v1为6m/s；（3）小物块的初速度大小v0为8m/s【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，结合运动学公式灵活求解15如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆abcd的光滑，内圆abcd的上半部分bcd粗糙，下半部分bad光滑，一质量m=2kg的小球从轨道的最低点a，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径r=0.2m，取g=10m/s2（1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少？（2）若v0=4m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力n=10n，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？（3）若v0=4m/s，经过足够长的时间后，小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力【分析】（1）紧贴外圆做圆周运动，在最高点的临界情况是重力提供向心力，根据牛顿第二定律求最高点的速度，由于小球不受摩擦力，由机械能守恒定律求出初速度的最小值（2）根据牛顿第二定律求出最高点的速度大小，根据动能定理求出克服摩擦力做功的大小（3）经足够长时间后，小球在下半圆轨道内做往复运动，根据能量守恒求出损失的机械能【解答】解：（1）设小球到达最高点的最小速度为vc，则有：mg=m由机械能守恒定律得：mv02=mvc2+2mgr代入数据解得：v0=m/s=3.16m/s（2）设此时小球到达最高点的速度为vc，克服摩擦力做的功为w，则在最高点c，有：mgn=m由动能定理得：2mgr+w=mvc2mv02；代入数据解得：w=7j即克服摩擦力做的功是7j（3）经足够长时间后，小球在下半圆轨道bd内做往复运动，小球经过b或d点的速度为vb=0则小球在整个运动过程中减少的机械能为：e=mv02mgr=164=12j答：（1）要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为3.16m/s（2）小球在这段时间内克服摩擦力做的功是7j（3）小球在整个运动过程中减少的机械能是12j【点评】本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律和机械能守恒定律，综合性较强，关键是理清运动过程，抓住临界状态，运用合适的规律进行求解16如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块a，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮d，连接物块a和小物块b，虚线cd水平，间距d=3m，此时连接物块a的细绳与竖直杆的夹角为37，物块a恰能保持静止现在物块b的下端挂一个小物块q，物块a可从如图位置上升到达c点时速度大小为5m/s不计摩擦和空气阻力，重力加速度g取10m/s2求：（1）物块a到达c处时的加速度大小；（2）物块a由静止上升到c点过程增加的机械能；（3）物块q的质量【考点】功能关系；运动的合成和分解【分析】（1）物块a到达c处时合力等于重力，根据牛顿第二定律求解加速度；（2）结合机械能的定义即可求出物块a由静止上升到c点过程增加的机械能；（3）初始位置，先后对b和a受力分析，根据平衡条件列式求解b的质量；从a到c过程，三个物体过程的系统只有动能和重力势能相互转化，系统机械能守恒，根据守恒定律列式求解【解答】解：（1