江西省抚州市临川一中高三物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年江西省抚州市临川一中高三（上）期中物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题4分，第1-7小题为单项选择，8-10小题为多选题全选对得4分，少选得2分，错选得0分）1a、b两辆游戏车在两条平直车道上行驶，t=0时两车从同一计时处开始比赛，它们在四次比赛中的vt图象如图，则图中所对应的比赛，一辆赛车能追上另一辆赛车的是( )abcd2在学校秋季运动会上，小明同学以背越式成功地跳过了1.70米的高度若空气阻力作用可忽略，则下列说法正确的是( )a小明上升过程中处于超重状态b研究小明在空中姿态时可把小明视为质点c起跳时地面对小明做正功使小明获得初动能d小明在下降过程中处于失重状态3如图所示，开口向下的“”形框架，两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一定滑，两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块a的绳与水平方向夹角为，连接滑块b的绳与水平方向的夹角为2，则a、b两滑块的质量之比为( )a1：2cosb2cos：1c2sin：1d1：2sin4如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的a、b两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )aa、b都有沿切线方向且向后滑动的趋势bb的向心力是a的向心力的2倍c盘对b的摩擦力是b对a的摩擦力的2倍d若b先滑动，则a、b间的动摩擦因数a小于盘与b间的动摩擦因数b5我国航天事业取得了突飞猛进地发展，航天技术位于世界前列，在航天控制中心对其正上方某卫星测控时，测得从发送操作指令到接收到卫星已操作信息需要的时间为t（设卫星接收到操作信息立即操作，并立即发送已操作信息回中心），若该卫星运行周期为t，地球半径为r，电磁波的传播速度为c，由此可以求出地球的质量为( )abcd6如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧在弹性限度内），其速度u和弹簧压缩量x之间的函数图象如图乙所示，其中a为曲线的最高点小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，g取10m/s2，则下列说法正确的是( )a小球刚接触弹簧时加速度最大b该弹簧的劲度系数为20.0n/mc从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒d从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小7两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有a、b、c三点，如图甲所示，一个电荷量为2c，质量为1kg的小物块从c点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中b点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）则下列说法正确的是( )ab点为中垂线上电场强度最大的点，场强e=1v/mb由c到a的过程中物块的电势能先减小后变大c由c点到a点电势逐渐升高da、b两点间的电势差uab=5v8如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为=30，弹簧水平，以下说法正确的是( )a细线的拉力大小为2mgb弹簧的弹力大小为mgc剪断左侧细线瞬间，b球加速度大小为gd剪断弹簧最左侧瞬间，a球加速度大小为09质量相同的a、b两个物体静止放在水平面上，从某一时刻起同时受到大小不同的水平外力fa、fb的作用由静止开始运动经过时间t0，撤去a物体所受的水平外力fa；经过4t0，撤去b物体所受的水平外力fb两物体运动的vt关系如图所示，则下列说法中正确的是( )aa、b两物体所受摩擦力大小之比fa：fb=1：1ba、b两物体所受水平外力大小之比fa：fb=12：5c水平外力做功之比为wa：wb=4：1da、b两物体在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为2：110如图所示，质量为m=1kg的物体自空间o点以水平初速度v0抛出，落在地面上的a点，其轨迹为一抛物线现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与oa完全重合的位置上，然后将此物体从o点由静止释放，受微小扰动而沿此滑道滑下，在下滑过程中物体未脱离滑道p为滑道上一点，op连线与竖直成45角，此时物体的速度是10m/s，取g=10m/s2，下列说法正确的是( )a物体做平抛运动的水平初速度v0为2m/sb物体沿滑道经过p点时速度的水平分量为m/scop的长度为5md物体沿滑道经过p点时重力的功率为40w二、实验题（本题共2小题，每空2分，第11题4分，第12题10分，共14分）11在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_a通过调节使斜槽的末段保持水平b应该利用天平测出小球的质量c每次必须由静止释放小球d每次释放小球的位置必须相同e应该用秒表测出小球运动的时间f应该用重锤线画出竖直轴y轴g将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）某同学根据所描绘出的运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值根据所测到的数据以y为纵坐标，以x2为横坐标，在坐标纸上画出对应的图象，发现为过原点的直线，并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为g，则初速度v0=_12某实验小组利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统探究“外力做功与小车动能变化的关系”实验时将小车拉到水平轨道的o位置由静止释放，在小车从o位置运动到 a位置过程中，经计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线如图（b） 所示，还得到了小车在 a位置的速度大小va；另外用电子秤测得小车（含位移传感器发射器）的总质量为m回答下列问题：（1）由图（b）可知，图（a）中a位置到力传感器的距离_（“小于”、“等于”或“大于”）弹簧原长（2）小车从o位置运动到a位置过程中弹簧对小车所做的功w=_，小车的动能改变量ek=_（ 用m、va、fa、f0、xa中各相关物理量表示）（3）若将弹簧从小车上卸下，给小车一初速度v0，让小车从轨道右端向左端滑动，利用位移传感器和计算机得到小车的速度随时间变化的图线如图（c）所示，则小车所受轨道摩擦力的大小f=_（ 用m、v0、tm中各相关物理量表示）（4）综合步骤（2）、（3），该实验所要探究的“外力做功与小车动能变化的关系”表达式是_（ 用m、va、fa、f0、xa、v0、tm中各相关物理量表示）三、计算题（本题共5小题，共46分第13小题7分，第14小题8分，第15小题9分、第16小题10分，第17小题12分要求写出必要的文字说明和公式）13在一级方程式汽车大赛中，一辆赛车的总质量为m，一个路段的水平转弯半径为r，赛车转此弯时的速度为v，赛车形状都设计得使其上下方空气有一压力差气动压力，从而增大了对地面的正压力正压力与摩擦力的比值叫侧向附着系数，以表示要上述赛车转弯时不侧滑，则需要多大的气压动力？14动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为m=8104 kg其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是p1=2107w和p2=1107w（第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢），车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍（g=10m/s2）（1）求该动车组的最大行驶速度；（2）若列车以1m/s2的加速度匀加速启动，求t=10s时，第一节和第二节车厢之间拉力的值15如图所示，长l=1.5m，高h=0.45m，质量m=10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动当木箱的速度v0=3.6m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力f=50n，并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端的p点（小球可视为质点，放在p点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离木箱落到地面木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计取，求：（1）小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；（2）小球放上p点后，木箱向右运动的最大位移；（3）小球离开木箱时木箱的速度16如图所示为一传送带装置模型，斜面的倾角，底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接，质量m=2kg 的物体从高h=30cm的斜面上由静止开始下滑，它与斜面的动摩擦因数1=0.25，与水平传送带的动摩擦因数2=0.5，物体在传送带上运动一段时间以后，物体又回到了斜面上，如此反复多次后最终停在斜面底端已知传送带的速度恒为v=2.5m/s，tan=0.75，g取10m/s2求：（1）物体第一次滑到底端的速度大小；（2）从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中，求传送带对物体所做功及物体对传送带做功（3）从物体开始下滑到最终停在斜面底端，物体在斜面上通过的总路程17如图所示，空间有场强e=1.0103v/m竖直向下的电场，长l=0.4m不可伸长的轻绳固定于o点，另一端系一质量m=0.05kg带电q=5104c的小球，拉起小球至绳水平后在a点无初速度释放，当小球运动至o点的正下方b点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成=30、无限大的挡板mn上的c点试求：（1）绳子至少受多大的拉力才能被拉断；（2）a、c两点的电势差；（3）当小球刚要运动至c点时，突然施加一恒力f作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移动3.2m，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力f的方向的取值范围2015-2016学年江西省抚州市临川一中高三（上）期中物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题4分，第1-7小题为单项选择，8-10小题为多选题全选对得4分，少选得2分，错选得0分）1a、b两辆游戏车在两条平直车道上行驶，t=0时两车从同一计时处开始比赛，它们在四次比赛中的vt图象如图，则图中所对应的比赛，一辆赛车能追上另一辆赛车的是( )abcd【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】该题考察了应用速度时间图象解决物体的追击与相遇问题，相遇的条件是两物体运动的位移相等应用在速度时间图象中图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移这一规律，分析两物体是否会相遇【解答】解：在速度时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移a、图中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上；所以选项a错误；b、图中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上；所以选项b错误c、图象也是在t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；所以选项c正确d、图象中当t=12.5s时，a的位移为x=71.875m，b的位移为7.512.5m=93.75m，之后始终是b快，故不相遇，故d错误故选：c【点评】图象法是描述物理规律的重要方法，应用图象法时注意理解图象的物理意义，即图象的纵、横坐标表示的是什么物理量，图线的斜率、截距、两条图线的交点、图线与坐标轴所夹的面积的物理意义各如何用图象研究物理问题是一种常用的数学方法，图象具有直观、简单等优点；但是用图象法研究问题，一定要根据题意分析清楚物体的运动情景，正确画出物体的运动图象，这是应用图象解题的关键2在学校秋季运动会上，小明同学以背越式成功地跳过了1.70米的高度若空气阻力作用可忽略，则下列说法正确的是( )a小明上升过程中处于超重状态b研究小明在空中姿态时可把小明视为质点c起跳时地面对小明做正功使小明获得初动能d小明在下降过程中处于失重状态【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重；质点的认识【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g；物体可以看做质点的条件是物体的形状与大小对要研究的问题没有影响【解答】解：a、小明起跳以后在上升过程，也是只受重力的作用，有向下的重力加速度，是处于完全失重状态，故a错误b、研究小明在空中姿态时，小明的姿态对跳高的成绩会有影响，所以不可把小明视为质点，故b错误c、在小明起跳过程中，地面相对于小明的脚没有位移，所以不做功，故c错误d、在小明下降过程，只受重力的作用，有向下的重力加速度，是处于完全失重状态，故d正确故选：d【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力或悬挂物的拉力变了3如图所示，开口向下的“”形框架，两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一定滑，两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块a的绳与水平方向夹角为，连接滑块b的绳与水平方向的夹角为2，则a、b两滑块的质量之比为( )a1：2cosb2cos：1c2sin：1d1：2sin【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】对两个滑块分别受力分析，根据共点力平衡条件列式求解，注意绳子对两侧的拉力大小相等【解答】解：设绳的拉力为f，对两个滑块分别受力分析，如图所示：根据力的平衡可知：mag=fsin mbg=fsin2 因此：故选：a【点评】本题关键是分别对两个物体受力分析，然后根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式求解，基础问题4如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的a、b两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )aa、b都有沿切线方向且向后滑动的趋势bb的向心力是a的向心力的2倍c盘对b的摩擦力是b对a的摩擦力的2倍d若b先滑动，则a、b间的动摩擦因数a小于盘与b间的动摩擦因数b【考点】向心力；摩擦力的判断与计算【专题】定量思想；比例法；牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】a、b两物体一起做匀速圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，两物体的角速度大小相等，结合牛顿第二定律分析判断【解答】解：a、a所受的静摩擦力方向指向圆心，可知a有沿半径向外滑动的趋势，b受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，故a错误b、因为a、b两物体的质量相等，角速度相等，轨道半径相等，根据fn=mr2，知向心力大小相等故b错误c、对ab整体分析，由牛顿第二定律得：盘对b的摩擦力 fb=2mr2对a分析，有：b对a的摩擦力 fa=mr2，则知盘对b的摩擦力是b对a的摩擦力的2倍，故c正确d、对ab整体分析，有：b2mg=2mrb2，解得b=，对a分析，有：amg=mra2，解得a=，若b先滑动，可知b先达到临界角速度，可知b的临界角速度较小，即ba，故d错误故选：c【点评】解决本题的关键知道a、b两物体一起做匀速圆周运动，角速度大小相等，知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解5我国航天事业取得了突飞猛进地发展，航天技术位于世界前列，在航天控制中心对其正上方某卫星测控时，测得从发送操作指令到接收到卫星已操作信息需要的时间为t（设卫星接收到操作信息立即操作，并立即发送已操作信息回中心），若该卫星运行周期为t，地球半径为r，电磁波的传播速度为c，由此可以求出地球的质量为( )abcd【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；匀速直线运动及其公式、图像【分析】由匀速运动的可求得地球到卫星的距离，再由向心力公式可求得地球的质量【解答】解：由x=vt可得：卫星与地球的距离为x=ct；故卫星的半径为：r=r+x=r+ct；由万有引力公式可得：g=m解得：m=故选：b【点评】本题考查向心力公式及运动学公式，要注意明确光速度为c，并能正确求出卫星的半径6如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧在弹性限度内），其速度u和弹簧压缩量x之间的函数图象如图乙所示，其中a为曲线的最高点小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，g取10m/s2，则下列说法正确的是( )a小球刚接触弹簧时加速度最大b该弹簧的劲度系数为20.0n/mc从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒d从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小【考点】机械能守恒定律；功能关系【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】根据图象可知，当x为0.1m时，小球的速度最大，此时重力等于弹簧对它的弹力，根据kx=mg求出k，再求出最低点的弹力，根据牛顿第二定律求解在最低点的加速度，与刚开始接触时比较得出什么时候加速度最大，小球和弹簧组成的系统机械能守恒【解答】解：a、由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力所以可得：kx=mg解得：弹簧的最大缩短量为x最大=0.61m，所以f最大=20n/m0.62m=12.4n弹力最大时的加速度a=，小球刚接触弹簧时加速度为10m/s2，所以压缩到最短的时候加速度最大，故a错误，b正确；c、小球和弹簧组成的系统机械能守恒，单独的小球机械能不守恒，故c错误；d、从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能一直增大，故d错误故选：b【点评】解答本题要求同学们能正确分析小球的运动情况，能根据机械能守恒的条件以及牛顿第二定律解题，知道从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧弹力一直做毒攻，弹簧的弹性势能一直增大，难度适中7两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有a、b、c三点，如图甲所示，一个电荷量为2c，质量为1kg的小物块从c点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中b点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）则下列说法正确的是( )ab点为中垂线上电场强度最大的点，场强e=1v/mb由c到a的过程中物块的电势能先减小后变大c由c点到a点电势逐渐升高da、b两点间的电势差uab=5v【考点】电场的叠加；电势；电势能【专题】定性思想；图析法；方程法；电场力与电势的性质专题【分析】两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由o点沿中垂线指向外侧；电量为2c仅在运动方向上受电场力作用从c点到b、到a运动的过程中，根据vt图可知在b点的加速度为运动物体先做加速度增大后做加速度减小的加速运动，则判断电荷所受电场力大小变化情况和加速度变化情况【解答】解：a、据vt图可知带电粒子在b点的加速度最大为2m/s2，所受的电场力最大为2n，据e=知，b点的场强最大为1n/c，故a正确b、据vt图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故b错误c、据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由o点沿中垂线指向外侧，故由c点到a点的过程中电势逐渐减小，故c错误d、据vt图可知a、b两点的速度，在根据动能定理得电场力做的功wba=10j，再用uab=v=5v，故d错误故选：a【点评】明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键，据vt图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口8如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为=30，弹簧水平，以下说法正确的是( )a细线的拉力大小为2mgb弹簧的弹力大小为mgc剪断左侧细线瞬间，b球加速度大小为gd剪断弹簧最左侧瞬间，a球加速度大小为0【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力；牛顿第二定律【专题】定性思想；推理法；受力分析方法专题【分析】根据共点力平衡求解细线的拉力和弹簧的弹力大小剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律求出a球的瞬时加速度【解答】解：a、b、对a球分析，运用共点力平衡条件得：细线的拉力为 t=2mg弹簧的弹力f=mgcot=mg，故ab正确c、剪断左侧细线的瞬间，弹簧的弹力不变，小球a所受的合力f合=t=2mg，根据牛顿第二定律得，a=2g故c错误d、剪断弹簧最左侧瞬间，细绳的拉力也发生变化，小球将开始做单摆运动，所以小球a所受的合力f合=mgcos，加速度为gcos，故d错误；故选：ab【点评】本题考查了牛顿第二定律和共点力平衡的基本运用，知道剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，而剪断弹簧的瞬间，细线的拉力会发生变化9质量相同的a、b两个物体静止放在水平面上，从某一时刻起同时受到大小不同的水平外力fa、fb的作用由静止开始运动经过时间t0，撤去a物体所受的水平外力fa；经过4t0，撤去b物体所受的水平外力fb两物体运动的vt关系如图所示，则下列说法中正确的是( )aa、b两物体所受摩擦力大小之比fa：fb=1：1ba、b两物体所受水平外力大小之比fa：fb=12：5c水平外力做功之比为wa：wb=4：1da、b两物体在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为2：1【考点】功率、平均功率和瞬时功率；摩擦力的判断与计算【专题】定性思想；方程法；摩擦力专题【分析】根据两物块做匀加速运动和匀减速运动的过程，求出各自运动的加速度之比，根据牛顿运动定律的从而求出摩擦力之比，水平外力大小之比；速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移，根据加速阶段和整个过程的面积比得出位移比，进而可求合外力做功和克服摩擦力做功之比；由功率的定义式可得功率之比【解答】解：a、由图象可得，a减速运动的加速度为a1=，b减速运动的加速度为a2=，故ab受到的摩擦力为f=ma，故摩擦力大小相等，故a正确；b、由图象可得，a加速运动的加速度为a1=，b减速运动的加速度为a2=，根据牛顿第二定律可知a、b两物体所受水平外力大小之比fa：fb=12：5，故b正确；c、由上知，a、b两物体所受水平外力大小之比fa：fb=12：5，在vt图象中与时间轴所围面积即为位移，故ab位移之比为1：2，故做功之比，6：5，故c错误；d、在整个过程中位移之比为6：5，故摩擦力做功之比为6：5，功率p=可知，摩擦力的平均功率之比为2：1，故d正确故选：abd【点评】解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律，得出两个力的大小之比，以及知道速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移10如图所示，质量为m=1kg的物体自空间o点以水平初速度v0抛出，落在地面上的a点，其轨迹为一抛物线现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与oa完全重合的位置上，然后将此物体从o点由静止释放，受微小扰动而沿此滑道滑下，在下滑过程中物体未脱离滑道p为滑道上一点，op连线与竖直成45角，此时物体的速度是10m/s，取g=10m/s2，下列说法正确的是( )a物体做平抛运动的水平初速度v0为2m/sb物体沿滑道经过p点时速度的水平分量为m/scop的长度为5md物体沿滑道经过p点时重力的功率为40w【考点】功率、平均功率和瞬时功率；平抛运动【专题】定量思想；合成分解法；平抛运动专题【分析】根据机械能守恒的条件判断可知物体的机械能守恒，根据机械能守恒求出下滑的高度，结合高度和水平位移，运用平抛运动的规律求出初速度【解答】解：ac物体下滑过程中，只有重力做功，物体和地球组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒得：mgh=mv2，解得h=m=5m，则op的长度为5m若做平抛运动，根据h=gt2得，t=s=1s，平抛运动初速度v0=m/s=5m/s，故a错误，c正确b、设物体滑到p点时速度方向与水平方向夹角为物体滑到p点时速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，即tan=2，解得cos=，p点速度水平分量vx=vcos=m/s，故b错误d、由数学知识可得，sin=，则物体经过p点时竖直方向上的分速度：vy=vsin物体沿滑道经过p点时重力的功率为 p=mgvy=40w，故d正确故选：cd【点评】解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，注意物体的运动情况与平抛运动的情况不同二、实验题（本题共2小题，每空2分，第11题4分，第12题10分，共14分）11在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：acdfa通过调节使斜槽的末段保持水平b应该利用天平测出小球的质量c每次必须由静止释放小球d每次释放小球的位置必须相同e应该用秒表测出小球运动的时间f应该用重锤线画出竖直轴y轴g将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）某同学根据所描绘出的运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值根据所测到的数据以y为纵坐标，以x2为横坐标，在坐标纸上画出对应的图象，发现为过原点的直线，并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为g，则初速度v0=【考点】研究平抛物体的运动【专题】实验题【分析】（1）保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线（2）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据y=gt2求出相等的时间间隔，再根据v0=求出平抛运动的初速度【解答】解：（1）a、为了保证小球水平飞出，则斜槽的末端切线保持水平故a正确b、本实验不需要知道小球的质量，故b错误；c、为了保证小球平抛运动的初速度相同，则每次从同一高度由静止释放小球故cd正确e、平抛运动的时间由高度决定，不需要用秒表测量时间故e错误f、建立坐标系时，因为实际的坐标原点为小球在末端时球心在白纸上的投影，用重锤线画出竖直轴y轴，故f正确g、要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，并用平滑曲线连接，实验中，记录小球位置的白纸不能移动故g错误故选：acdf（1）根据y=gt2及x=v0t解得：x2=则解得：故答案为：（1）acdf；（2）【点评】对于平抛运动问题，关键掌握实验的原理以及实验注意的事项，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题12某实验小组利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统探究“外力做功与小车动能变化的关系”实验时将小车拉到水平轨道的o位置由静止释放，在小车从o位置运动到 a位置过程中，经计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线如图（b） 所示，还得到了小车在 a位置的速度大小va；另外用电子秤测得小车（含位移传感器发射器）的总质量为m回答下列问题：（1）由图（b）可知，图（a）中a位置到力传感器的距离大于（“小于”、“等于”或“大于”）弹簧原长（2）小车从o位置运动到a位置过程中弹簧对小车所做的功w=xa，小车的动能改变量ek=（ 用m、va、fa、f0、xa中各相关物理量表示）（3）若将弹簧从小车上卸下，给小车一初速度v0，让小车从轨道右端向左端滑动，利用位移传感器和计算机得到小车的速度随时间变化的图线如图（c）所示，则小车所受轨道摩擦力的大小f=m（ 用m、v0、tm中各相关物理量表示）（4）综合步骤（2）、（3），该实验所要探究的“外力做功与小车动能变化的关系”表达式是（f0+fa2m）xa=mva2（ 用m、va、fa、f0、xa、v0、tm中各相关物理量表示）【考点】探究功与速度变化的关系【专题】实验题；定性思想；实验分析法；动能定理的应用专题【分析】（1）根据计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线与胡克定律分析答题（2）根据功的定义，结合ft图即可求出拉力的功；根据动能的定义式，结合图象即可求出动能的变化（3）由公式：w总=wfsa和f=ma=m，结合图象c即可求出；（4）结合平衡摩擦力的方法判断即可【解答】解：（1）根据计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线可知，弹簧的弹力随弹簧长度的减小而减小，可知弹簧的长度减小时，伸长量减小，a位置弹簧仍然处于伸长状态，因此力传感器的距离大于弹簧原长；（2）根据功的定义可知，功是力在空间的积累效果，w=fs，结合fs图象可知，小车从o到a的过程中，拉力做的功可以用梯形的面积来表示，即：w=xa，小车的初速度是0，末速度是va，则动能的改变量：ek=0=（3）根据图c可知，小车在不受弹簧的弹力时做匀减速直线运动，说明小车受到摩擦力的作用，结合图c可知，小车的加速度：a=，所以，小车受到的摩擦力：f=ma=m由此可知，在有弹簧的弹力时，弹簧的弹力和摩擦力共同为小车做功，则：w总=wfsa（4）由（3）的分析可知，小车运动的过程中，该同学需要验证的关系式是：（f0+fa2m）xa=mva2；故答案为：（1）大于，（2）xa，；（3）m；（4）（f0+fa2m）xa=mva2【点评】通过作出两个量的图象，然后由图象去寻求未知量与已知量的关系运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解三、计算题（本题共5小题，共46分第13小题7分，第14小题8分，第15小题9分、第16小题10分，第17小题12分要求写出必要的文字说明和公式）13在一级方程式汽车大赛中，一辆赛车的总质量为m，一个路段的水平转弯半径为r，赛车转此弯时的速度为v，赛车形状都设计得使其上下方空气有一压力差气动压力，从而增大了对地面的正压力正压力与摩擦力的比值叫侧向附着系数，以表示要上述赛车转弯时不侧滑，则需要多大的气压动力？【考点】向心力【专题】匀速圆周运动专题【分析】分析汽车的受力情况：在竖直方向上，汽车受到三个力的作用：重力mg，气动压力f和支持力fn，得到摩擦力f；水平方向上受到摩擦力，汽车转弯时由摩擦力充当向心力，根据牛顿第二定律求解需要的气动压力大小【解答】解：对物体受力分析可知正压力fn=mg+f，其中f表示气动压力，因为、所以，根据牛顿第二定律，可得，联立解得，答：要上述赛车转弯时不侧滑，则需要的气压动力为【点评】本题是信息给予题，要读懂题意，知道侧向附着系数的含义，对于圆周运动，关键是确定向心力的来源14动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为m=8104 kg其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是p1=2107w和p2=1107w（第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢），车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍（g=10m/s2）（1）求该动车组的最大行驶速度；（2）若列车以1m/s2的加速度匀加速启动，求t=10s时，第一节和第二节车厢之间拉力的值【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律【专题】功率的计算专题【分析】（1）当牵引力和阻力的大小相等时，动车的速度达到最大值，由此可以求得动车组的最大速度（2）列车以1m/s2的加速度匀加速启动，t=10s时刻，假设只有第一节车厢提供动力，根据牛顿第二定律求出第一节车厢提供的功率，再根据牛顿第二定律研究后五节车厢求出第一、二节间最大拉力【解答】解：（1）对整列动车，当前两节都输出额定功率且总牵引力等于总阻力时，动车速度最大p1+p2=fvmf=0.16mg联立解得vm=62.5m/s（2）当t=10 s时，v1=at=10 m/s假设只有第一节车厢提供动力，输出功率这p：f=6ma，得p=9.6106 wp1，故假设成立，即t=10s时只有第一节车厢提供动力对后五节车厢fmf2=5maf2=0.15mg解得：fm=8105 n答：（1）该动车组的最大行驶速度是62.5m/s；（2）若列车以1m/s2的加速度匀加速启动，t=10s时刻，第一节和第二节车厢之间拉力的最大值是8105 n【点评】当机车的速度达到最大时，机车做匀速运动，此时机车处于受力平衡状态，即此时的牵引力和受到的阻力的大小相等，再根据瞬时功率的公式即可解答本题15如图所示，长l=1.5m，高h=0.45m，质量m=10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动当木箱的速度v0=3.6m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力f=50n，并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端的p点（小球可视为质点，放在p点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离木箱落到地面木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计取，求：（1）小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；（2）小球放上p点后，木箱向右运动的最大位移；（3）小球离开木箱时木箱的速度【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系；自由落体运动【专题】压轴题；牛顿运动定律综合专题【分析】（1）小球离开木箱后做自由落体运动，根据位移时间关系可以求得时间；（2）对木箱受力分析，求出加速度，可以根据速度时间关系公式和位移时间关系公式分别求出位移和时间；（3）先对木箱受力分析，根据牛顿第二定律求得加速度，然后可以先根据位移时间关系公式求得时间，再根据速度时间公式求末速度，也可以直接根据速度位移关系公式求末速度【解答】解：（1）木箱上表面的摩擦不计，因此小球在离开木箱前相对地面处于静止状态，离开木箱后将作自由落体运动由，得小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间为0.3s（2）小球放到木箱后，木箱的加速度为：木箱向右运动的最大位移为：小球放上p点后，木箱向右运动的最大位移为0.9m（3）x1小于1m，所以小球不会从木箱的左端掉下木箱向左运动的加速度为设木箱向左运动的距离为x2时，小球脱离木箱，则：设木箱向左运动的时间为t2，则：由得：所以，小球离开木箱的瞬间，木箱的速度方向向左，大小为：v2=a2t2=2.81=2.8m/s【点评】本题关键对分向右减速和向左加速两过程对木箱受力分析后求得加速度，然后根据运动学公式求解待求量16如图所示为一传送带装置模型，斜面的倾角，底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接，质量m=2kg 的物体从高h=30cm的斜面上由静止开始下滑，它与斜面的动摩擦因数1=0.25，与水平传送带的动摩擦因数2=0.5，物体在传送带上运动一段时间以后，物体又回到了斜面上，如此反复多次后最终停在斜面底端已知传送带的速度恒为v=2.5m/s，tan=0.75，g取10m/s2求：（1）物体第一次滑到底端的速度大小；（2）从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中，求传送带对物体所做功及物体对传送带做功（3）从物体开始下滑到最终停在斜面底端，物体在斜面上通过的总路程【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律【专题】动能定理的