江西省赣州中学高三物理上学期期中试卷（含解析）.doc

江西省赣州中学2015届高三上学期期中物理试卷一、选择题（每小题4分，共40分第16小题只有一个选项正确，第710小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得零分）1学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是( )a万有引力定律和牛顿运动定律一样都是自然界普遍适用的基本规律b在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法c库伦利用库伦扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究d伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性2伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系如图，固定在水平地面上的倾角均为的两斜面，以光滑小圆弧相连接，左侧顶端有一小球，与两斜面的动摩擦因数均为小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1，滑到右侧最高点的时间为t2规定斜面连接处为参考平面，则小球在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能ek及机械能e随时间t变化的关系图线正确的是( )abcd3如图所示，水平面b点以左是光滑的，b点以右是粗糙的，质量为m1和m2的两个小物块，在b点以左的光滑水平面上相距l，以相同的速度向右运动它们先后进入表面粗糙的水平面后，最后停止运动它们与粗糙表面的动摩擦因数相同，静止后两个质点的距离为x，则有( )a若m1m2，xlb若m1=m2，x=lc若m1m2，xld无论m1、m2大小关系如何，都应该x=04如图所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆ab的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，ab杆对球的弹力方向为( )a始终水平向左b始终竖直向上c斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大d斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大5如图所示，a、b两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，a放在固定的光滑斜面上，b、c两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，c球放在水平地面上现用手控制住a，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行已知a的质量为4m，b、c的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态释放a后，a沿斜面下滑至速度最大时c恰好离开地面下列说法正确的是( )a斜面倾角=60ba获得最大速度为2gcc刚离开地面时，b的加速度最大d从释放a到c刚离开地面的过程中，a、b两小球组成的系统机械能守恒6如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从a点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中b点时，速率vb=2v0，方向与电场的方向一致，则a，b两点的电势差为( )abcd7如图所示，a、b分别为竖直放置的光滑圆轨道的最低点和最高点，已知小球通过a点时的速度大小为va=2m/s 则该小球通过最高点b的速度值可能是( )a10m/sbm/sc3m/sd1.8m/s8假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正确的是( )a飞船在轨道上运动时的机械能大于飞船在轨道上运动时的机械能b飞船在轨道上运动时，经过p点时的速度大于经过q点时的速度c飞船在轨道上运动到p点时的加速度等于飞船在轨道上运动到p点时的加速度d飞船绕火星在轨道上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以轨道同样的轨道半径运动的周期相同9如图所示，一个由轻杆组成的等边三角形abo的a点和b点分别固定着质量为m和2m的小球，三角形abo可绕光滑的水平转轴o自由转动，现使oa处于竖直位置，ob与水平方向的夹角为30，此时将它们由静止释放，不考虑空气阻力作用，则( )ab球到达最低点时速度为零ba球向左摆动所能达到的最高点应高于b球开始运动时的最高点c当它们从左向右回摆时，b球一定能回到起始位置db球到达最低点的过程中，b球机械能的减少量等于a球机械能的增加量10如图所示，在场强大小为e的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在o点把小球拉到使细线水平的位置a，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成=60的位置b时速度为零以下说法正确的是( )a小球重力与电场力的关系是mg=eqb小球重力与电场力的关系是eq=mgc球在b点时，细线拉力为t=mgd球在b点时，细线拉力为t=2eq二、实验题（2小题，第11题10分，第12题8分，共18分11某实验小组在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图1所示已知小车质量m=214.6g，砝码盘质量m0=7.8g，打点计时器所使用的交流电频率为f=50hz其实验步骤是a按图所示安装好实验装置；b调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；c取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；d将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；e重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复a、b、c、d步骤，求得小车在不同合外力f作用下的加速度回答下列问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_（填“是”或“否”）（2）实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=_ m/s2（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如表：次数12345砝码盘中砝码的重力f/n0.100.200.290.390.49小车的加速度a/（ms2）0.881.441.842.382.89他根据表中的数据画出af图象（如图3）造成图线不过坐标原点的最主要原因是_，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是_，其大小为_12某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律弧形轨道末端水平，离地面的高度为h将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=_（用h、h表示）（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：h（101m）2.003.004.005.006.00s2 （101m2）2.623.895.206.537.78请在坐标纸上作出s2h关系图（3）对比实验结果与理论计算得到的s2h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率_ （填“小于”或“大于”）理论值（4）从s2h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是_三、计算题（4小题，共42分解题过程应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）13如图ab两滑环分别套在间距为1m的两根光滑平直杆上，a和b的质量之比为1：3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在 a环上作用一沿杆方向大小为20n的拉力f，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53（cos53=0.6）求：（1）弹簧的劲度系数为多少？（2）若突然撤去拉力f，在撤去拉力f的瞬间，a的加速度为a，a与a之间比为多少？14如图所示，m是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心的竖直轴oo匀速转动，在圆心o正上方h处有一个正在间断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口某次一滴水离开滴口时，容器恰好开始水平向右做速度为v的匀速直线运动，将此滴水记作第一滴水不计空气阻力，重力加速度为g求：（1）相邻两滴水下落的时间间隔；（2）要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，求圆盘转动的角速度；（3）第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少？15静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置示意图如图所示a、b为两块平行金属板，间距d=0.30m，两板间有方向由b指向a、电场强度e=1.0103n/c的匀强电场在a板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪p，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m=2.01015kg、电荷量为q=2.01016c，喷出的初速度v0=2.0m/s油漆微粒最后都落在金属板b上微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略试求：（1）微粒落在b板上的动能；（2）微粒从离开喷枪后到达b板所需的最短时间；（3）微粒最后落在b板上所形成图形的面积16质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的p点，随传送带运动到a点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从b点进入竖直光滑圆孤轨道下滑b、c为圆弧的两端点，其连线水平已知圆弧半径r=1.0m圆弧对应圆心角=1060，轨道最低点为o，a点距水平面的高度h=0.8m小物块离开c点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8s后经过d点，物块与斜面间的滑动摩擦因数为1=（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）试求：（1）小物块离开a点的水平初速度v1（2）小物块经过o点时对轨道的压力（3）斜面上cd间的距离（4）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为2=0.3，传送带的速度为5m/s，则pa间的距离是多少？江西省赣州中学2015届高三上学期期中物理试卷一、选择题（每小题4分，共40分第16小题只有一个选项正确，第710小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得零分）1学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是( )a万有引力定律和牛顿运动定律一样都是自然界普遍适用的基本规律b在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法c库伦利用库伦扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究d伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性考点：物理学史 分析：牛顿定律不是普适规律，具有局限性运用控制变量法探究加速度与力、质量的关系库仑发现了电荷间作用力的规律牛顿用“月地“检验法验证了牛顿定律的正确性，解答：解：a、牛顿第二定律不适用于微观粒子和高速运动的物体，万有引力定律是自然界普遍适用的基本规律，故a错误；b、在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量法，不是理想化模型的思想方法；故b错误c、库伦利用库伦扭秤实验，发现了电荷间相互作用力的规律，故c正确；d、牛顿用“月地“检验法验证了万有引力定律的正确性，故d错误故选：c点评：对于著名物理学家、经典实验和重要学说要记牢，还要学习他们的科学研究的方法2伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系如图，固定在水平地面上的倾角均为的两斜面，以光滑小圆弧相连接，左侧顶端有一小球，与两斜面的动摩擦因数均为小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1，滑到右侧最高点的时间为t2规定斜面连接处为参考平面，则小球在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能ek及机械能e随时间t变化的关系图线正确的是( )abcd考点：伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法 专题：常规题型分析：据牛顿第二定律求出上滑和下滑过程中的加速度大小，从而得出速度随时间的变化规律，根据动能与速度大小的关系得出动能与时间t变化的关系求解解答：解：a、由牛顿第二定律可知，小球在两斜面的运动都是匀变速直线运动，两阶段的加速度都恒定不变，小球在左侧斜面下滑时的加速度：a1=gsingcos小球在右侧斜面下滑时的加速度：a2=gsin+gcos，小球在左侧斜面下滑时的加速度较小，故a错误，b正确；c、小球的动能与速率的二次方成正比，即ek=mv2，因此，动能与时间关系图象是曲线，故c错误；d、由于小球在两斜面运动时的加速度大小不相等，因此，小球机械能与时间的关系图象不是连续曲线，故d错误；故选：b点评：解决本题的关键根据牛顿第二定律得出上滑和下滑的加速度，判断出物体的运动情况3如图所示，水平面b点以左是光滑的，b点以右是粗糙的，质量为m1和m2的两个小物块，在b点以左的光滑水平面上相距l，以相同的速度向右运动它们先后进入表面粗糙的水平面后，最后停止运动它们与粗糙表面的动摩擦因数相同，静止后两个质点的距离为x，则有( )a若m1m2，xlb若m1=m2，x=lc若m1m2，xld无论m1、m2大小关系如何，都应该x=0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：两物块进入粗糙水平面的初速度相同，末速度都为零，根据牛顿第二定律比较出两物块的加速度大小，即可比较出两物块在粗糙水平面上运行的位移大小，从而得出x解答：解：根据牛顿第二定律得，物块进入粗糙水平面的加速度a=，知两物块的加速度相等，又进入粗糙水平面的初速度相同，末速度都为零，根据运动学公式，知两物块运行的位移s相等，则x=0故d正确，a、b、c错误故选d点评：解决本题的关键掌握牛顿第二定律求出加速度，以及知道两物块的初末速度相等，加速度相等，所以在粗糙水平面上运行的位移相等4如图所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆ab的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，ab杆对球的弹力方向为( )a始终水平向左b始终竖直向上c斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大d斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大考点：牛顿第三定律 专题：牛顿运动定律综合专题分析：分析球的受力情况：重力、测力计的拉力和ab杆对球作用力，由平衡条件求出ab杆对球弹力方向解答：解：以球为研究对象，分析受力情况：重力g、测力计的拉力t和ab杆对球作用力f，由平衡条件知，f与g、t的合力大小相等、方向相反，作出力的合成图如图则有g、t的合力方向斜向右下方，测力计的示数逐渐增大，t逐渐增长，根据向量加法可知g、t的合力方向与竖直方向的夹角逐渐增大，所以ab杆对球的弹力方向斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大，所以选项abd错误，c正确故选c点评：本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图是关键难度不大5如图所示，a、b两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，a放在固定的光滑斜面上，b、c两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，c球放在水平地面上现用手控制住a，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行已知a的质量为4m，b、c的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态释放a后，a沿斜面下滑至速度最大时c恰好离开地面下列说法正确的是( )a斜面倾角=60ba获得最大速度为2gcc刚离开地面时，b的加速度最大d从释放a到c刚离开地面的过程中，a、b两小球组成的系统机械能守恒考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：c刚离开地面时，弹簧的弹力等于c的重力，根据牛顿第二定律知b的加速度为零，b、c加速度相同，分别对b、a受力分析，列出平衡方程，求出斜面的倾角a、b、c组成的系统机械能守恒，初始位置弹簧处于压缩状态，当b具有最大速度时，弹簧处于伸长状态，根据受力知，压缩量与伸长量相等在整个过程中弹性势能变化为零，根据系统机械能守恒求出b的最大速度，a的最大速度与b相等解答：解：a、a刚离开地面时，对a有：kx2=mg 此时b有最大速度，即ab=ac=0则对b有：tkx2mg=0对a有：4mgsint=0 以上方程联立可解得：sin=0.5，=30，故a错误； b、初始系统静止，且线上无拉力，对b有：kx1=mg由上问知x1=x2=，则从释放至a刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中a、b、c组成的系统机械能守恒，即： 4mg（x1+x2）sin=mg（x1+x2）+（4m+m）vbm2以上方程联立可解得：vbm=2g所以a获得最大速度为2g，故b正确；c、对b球进行受力分析可知，刚释放a时，b所受合力最大，此时b具有最大加速度，故c错误；d、从释放a到c刚离开地面的过程中，a、b、c及弹簧组成的系统机械能守恒，故d错误故选：b点评：本题关键是对三个物体分别受力分析，得出物体b速度最大时各个物体都受力平衡，然后根据平衡条件分析；同时要注意是那个系统机械能守恒6如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从a点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中b点时，速率vb=2v0，方向与电场的方向一致，则a，b两点的电势差为( )abcd考点：电势差；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动 专题：电场力与电势的性质专题分析：微粒在匀强电场中受到重力和电场力两个力作用，根据动能定理求出ab两点间的电势差uab解答：解：粒子，从a到b，根据动能定理得： quabmgh=因为vb=2v0，若只考虑粒子在竖直方向，只受到重力，所以机械能守恒，则有mgh=由以上三式，则有uab=故选：c点评：涉及到电势差的问题，常常要用到动能定理本题的难点在于运动的处理，由于微粒受到两个恒力作用，运用运动的分解是常用的方法7如图所示，a、b分别为竖直放置的光滑圆轨道的最低点和最高点，已知小球通过a点时的速度大小为va=2m/s 则该小球通过最高点b的速度值可能是( )a10m/sbm/sc3m/sd1.8m/s考点：牛顿第二定律；向心力 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球在光滑的圆轨道内运动，只有重力做功，其机械能守恒，根据机械能守恒定律得到小球在最高点的速度表达式小球要能到达最高点，向心力要大于重力，得到最高点速度的范围，再进行选择解答：解：设小球到达最高点b的速度为vb根据机械能守恒定律得 mg2r+=得到vb= 小球要能到达最高点，则在最高点b时，得到 vb 由联立得 解得gr代入得 gr4代入得 vb2m/s又机械能守恒定律可知，vbva=2m/s 所以2m/svb2m/s 故选bc点评：本题是机械能守恒定律、向心力等知识的综合应用，关键是临界条件的应用：当小球恰好到达最高点时，由重力提供向心力，临界速度v0=，与细线的模型相似8假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正确的是( )a飞船在轨道上运动时的机械能大于飞船在轨道上运动时的机械能b飞船在轨道上运动时，经过p点时的速度大于经过q点时的速度c飞船在轨道上运动到p点时的加速度等于飞船在轨道上运动到p点时的加速度d飞船绕火星在轨道上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以轨道同样的轨道半径运动的周期相同考点：人造卫星的环绕速度 专题：人造卫星问题分析：1、飞船从轨道转移到轨道上运动，必须在p点时，点火加速，使其速度增大做离心运动，即机械能增大2、根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道上运动时，在p点速度大于在q点的速度3、飞船在轨道上运动到p点时与飞船在轨道上运动到p点时，都由火星的万有引力产生加速度，根据牛顿第二定律列式比较加速度4、根据万有引力等于向心力列式，比较周期解答：解：a、飞船在轨道上经过p点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道上运动所以飞船在轨道上运动时的机械能小于轨道上运动的机械能故a错误b、根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道上运动时，在p点速度大于在q点的速度故b正确c、飞船在轨道上运动到p点时与飞船在轨道上运动到p点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等故c正确d、根据g=m，得周期公式t=2，虽然r相等，但是由于地球和火星的质量不等，所以周期t不相等故d错误故选bc点评：本题要知道飞船在轨道上运动到p点时与飞船在轨道上运动到p点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等，与轨道和其它量无关9如图所示，一个由轻杆组成的等边三角形abo的a点和b点分别固定着质量为m和2m的小球，三角形abo可绕光滑的水平转轴o自由转动，现使oa处于竖直位置，ob与水平方向的夹角为30，此时将它们由静止释放，不考虑空气阻力作用，则( )ab球到达最低点时速度为零ba球向左摆动所能达到的最高点应高于b球开始运动时的最高点c当它们从左向右回摆时，b球一定能回到起始位置db球到达最低点的过程中，b球机械能的减少量等于a球机械能的增加量考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：对于两球组成的系统只有重力做功，机械能守恒根据机械能定律进行分析解答：解：a、当b球到达最低点时，a上升到b球原来等高的位置，因为b减少的势能比a增加的势能要在，所以系统的重力势能减少，动能增加，a、b两者还具有相同大小的速度，故b球到达最低点时速度不为零，故a错误b、由上分析可知，当a向左摆到与b球开始时的高度时，b球到达最低点，由于此时仍有速度，还要向左摆动，可知a摆的高度比b球的高度要2014-2015学年高一些，故b正确c、根据系统的机械能守恒可知当它们从左向右回摆时，b球一定能回到起始位置，故c正确d、对于两球组成的系统只有重力做功，机械能守恒，根据系统机械能守恒得知：b球到达最低点的过程中，b球机械能的减少量等于a球机械能的增加量，故d正确故选：bcd点评：本题是轻杆构成的系统机械能守恒，要正确分析动能和重力势能是如何转化，结合几何关系和对称性进行分析这类问题10如图所示，在场强大小为e的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在o点把小球拉到使细线水平的位置a，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成=60的位置b时速度为零以下说法正确的是( )a小球重力与电场力的关系是mg=eqb小球重力与电场力的关系是eq=mgc球在b点时，细线拉力为t=mgd球在b点时，细线拉力为t=2eq考点：匀强电场；力的合成与分解的运用；向心力；动能定理的应用；电势能 专题：压轴题；电场力与电势的性质专题分析：类比单摆，小球从a点静止释放，运动到b点速度为0，说明弧ab的中点是运动的最低点，对小球进行受力分析，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，再根据几何关系可以求出eq，球到达b点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析，再根据几何关系即可解题解答：解：（1）类比单摆，根据对称性可知，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30，根据三角函数关系可得：qesin30=mgcos30，化简可知eq=mg，选项a错误、b正确；（2）小球到达b点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：t=qecos60+mgsin60，故细线拉力t=mg，选项c正确、d错误故选bc点评：本题要求同学们能正确进行受力，并能联想到已学的物理模型，根据相关公式解题二、实验题（2小题，第11题10分，第12题8分，共18分11某实验小组在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图1所示已知小车质量m=214.6g，砝码盘质量m0=7.8g，打点计时器所使用的交流电频率为f=50hz其实验步骤是a按图所示安装好实验装置；b调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；c取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；d将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；e重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复a、b、c、d步骤，求得小车在不同合外力f作用下的加速度回答下列问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？否（填“是”或“否”）（2）实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=0.88 m/s2（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如表：次数12345砝码盘中砝码的重力f/n0.100.200.290.390.49小车的加速度a/（ms2）0.881.441.842.382.89他根据表中的数据画出af图象（如图3）造成图线不过坐标原点的最主要原因是在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力，其大小为0.08n考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系 专题：实验题分析：（1）根据小车做匀速运动列出方程，对合外力进行分析即可求解；（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；（3）由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，通过对小车受力分析即可求解解答：解：（1）当物体小车匀速下滑时有：mgsin=f+（m+m0）g当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力mgsin和摩擦力f不变，因此其合外力为（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即x=at2，解得：a=将x=0.88m，t=0.1s带入解得：a=0.88m/s2（3）由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力、砝码盘的重力，根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力大小，横坐标一格表示0.02n，所以交点的大小为0.08n故答案为：（1）否；（2）0.88；（3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力；砝码盘的重力；0.08n点评：解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力12某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律弧形轨道末端水平，离地面的高度为h将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=4hh（用h、h表示）（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：h（101m）2.003.004.005.006.00s2 （101m2）2.623.895.206.537.78请在坐标纸上作出s2h关系图（3）对比实验结果与理论计算得到的s2h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率小于 （填“小于”或“大于”）理论值（4）从s2h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力考点：验证机械能守恒定律 专题：实验题；压轴题；机械能守恒定律应用专题分析：要求平抛的水平位移，我们应该想到运用平抛运动的规律，即要求出时间和水平初速度对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，我们应该运用动能定理求出抛出的水平初速度根据表格中的数据采用描点作图同一坐标系中两天倾斜的直线对比，可以采用某一个变量取一定值，看另一个变量的大小关系来解决问题对于误差原因分析，我们要从实验装置和过程中分析解答：解：（1）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，运用动能定理研究得：mgh=mv2v=所以离开轨道时速度为，由平抛运动知识可求得时间为，可得所以：s2=4hh（2）依次描点，连线，注意不要画成折线（3）对比实验结果与理论计算得到的s2h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值（4）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率故答案为：（1）4hh（2）见图（3）小于 （4）小球与轨道间存在摩擦力点评：本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，很好的考查了学生的创新思维但该实验的原理都是我们学过的物理规律做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决三、计算题（4小题，共42分解题过程应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）13如图ab两滑环分别套在间距为1m的两根光滑平直杆上，a和b的质量之比为1：3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在 a环上作用一沿杆方向大小为20n的拉力f，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53（cos53=0.6）求：（1）弹簧的劲度系数为多少？（2）若突然撤去拉力f，在撤去拉力f的瞬间，a的加速度为a，a与a之间比为多少？考点：牛顿第二定律；胡克定律 专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）以两球和弹簧组成的整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再以a为研究对象求出弹簧的弹力，由胡克定律求出弹簧的劲度系数（2）若突然撤去拉力f，在撤去拉力f的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，再分析受力，由牛顿第二定律求解a与a之比解答：解：（1）设a和b的质量分别为m和3m以两球和弹簧组成的整体为研究对象，根据牛顿第二定律得 a=再以a球为研究对象，则有 解得f弹=25n弹簧伸长的长度为x=由胡克定律得，f弹=kx解得k=100n/m（2）若突然撤去拉力f，在撤去拉力f的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，根据牛顿第二定律得 对a：f弹cos53=ma1 对b：f弹cos53=3ma2得到a1：a2=3：1答：（1）弹簧的劲度系数为100n/m（2）若突然撤去拉力f，在撤去拉力f的瞬间，a的加速度为a，a与a之比为3：1点评：两个物体的连接体问题，关键是研究对象的选择，可以就采用隔离法研究，也可以运用隔离法和整体法结合处理14如图所示，m是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心的竖直轴oo匀速转动，在圆心o正上方h处有一个正在间断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口某次一滴水离开滴口时，容器恰好开始水平向右做速度为v的匀速直线运动，将此滴水记作第一滴水不计空气阻力，重力加速度为g求：（1）相邻两滴水下落的时间间隔；（2）要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，求圆盘转动的角速度；（3）第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少？考点：匀速圆周运动；自由落体运动 专题：匀速圆周运动专题分析：（1）水滴滴下做自由落体运动，根据h=gt2可求时间间隔；（2）水滴滴下后做平抛运动，根据高度求出时间根据圆周运动的周期性，可分析得出使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上的条件，求出角速度；（3）当第二滴水与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心的两侧时两点间的距离最大利用水平间关系关系可求出解答：解：（1）相邻两滴水离开滴口的时间间隔就是一滴水下落的时间由h=gt2，可得t=；（2）每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，t时间内圆盘转过的弧度为k=k，k=1，2（3）第二滴和第三滴水的落点恰能在一条直径上且位于o点两侧时，距离最大s1=v2t，s2=v3t所以s=s1+s2=v2t+v3ts=5v答：（1）相邻两滴水下落的时间间隔t=；（2）要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，圆盘转动的角速度k，k=1，2；（3）第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为=5v点评：题难点在于分析距离最大的条件：同一直径的两个端点距离最大运用数学知识，解决物理问题的能力是2015届高考考查的内容之一15静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置示意图如图所示a、b为两块平行金属板，间距d=0.30m，两板间有方向由b指向a、电场强度e=1.0103n/c的匀强电场在a板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪p，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m=2.01015kg、电荷量为q=2.01016c，喷出的初速度v0=2.0m/s油漆微粒最后都落在金属板b上微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略试求：（1）微粒落在b板上的动能；（2）微粒从离开喷枪后到达b板所需的最短时间；（3）微粒最后落在b板上所形成图形的面积考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律 专题：动能定理的应用专题分析：（1）微粒从喷出到落在b板上的过程，电场力做正功，根据动能定理求解（2）微粒初速度方向垂直于极板时，到达b板时间最短由动能求出微粒打在b板上的速度，由运动公式求出最短时间（3）微粒落在b板上所形成的图形是圆形，对于喷枪沿垂直电场方向喷出的油漆微粒落在圆的边界上根据运动的分解研究垂直电场方向喷出的油漆微粒，由牛顿定律和运动常规规律求出圆的半径，再求圆的面积解答：解：（1）据动能定理，电场力对每个微粒做功w=ektek0=qed， 微粒打在b板上时的动能 代入数据解得：ekt=6.41014j