广西桂林十八中高三物理上学期第二次月考试卷（含解析）.doc

广西桂林十八中2014-2015学年高三（上）第二次月考物理试卷一、选择题（共48分，1-8小题只有一个选项正确，9-12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，有选错的得0分）1关于物理学史，下列说法正确的是（）a牛顿发现了万有引力，并测出了万有引力常量b牛顿发现了万有引力，卡文迪许测出了万有引力常量c卡文迪许发现了万有引力，牛顿测出了万有引力常量d卡文迪许发现了万有引力，并测出了万有引力常量2一个质点受到两个互成锐角的恒力f1和f2作用，由静止开始运动，若运动中保持二力方向不变，但f1突然减小到f1f，则该质点以后（）a一定做变加速曲线运动b在相等的时间内速度的变化一定相等c可能做匀速直线运动d可能做变加速直线运动3如图所示，放在桌面上的a、b、c三个物块重均为100n，小球p重20n，作用在b的水平力f=20n，整个系统静止，则（）aa和b之间的摩擦力是20nbb和c之间的摩擦力是20nc物块c受五个力作用dc与桌面间摩擦力为20n4如图所示，小船以大小为1、方向与上游河岸成的速度（在静水中的速度）从o处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的o处现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸o处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的（）a只要增大1大小，不必改变角b只要增大角，不必改变1大小c在增大1的同时，也必须适当增大角d在增大1的同时，也必须适当减小角5一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为ma=1kg和mb=2kg的a、b两物块，a、b与木板之间的动摩擦因素都为=0.2，水平恒力f作用在a物块上，如图所示（重力加速度g取10m/s2）则（）a若f=1n，则物块、木板都静止不动b若f=1.5n，则a物块所受摩擦力大小为1.5nc若f=4n，则b物块所受摩擦力大小为4nd若f=8n，则b物块的加速度为1m/s26如图所示，在水平放置的半径为r的圆柱体轴线的正上方的p点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的q点沿切线飞过，测得o、q连线与竖直方向的夹角为，那么小球完成这段飞行的时间是（）at=bt=ct=dt=7关于运动的合成，下列说法中正确的是（）a合运动的速度一定比每一个分运动的速度大b两个直线运动的合运动一定是直线运动c两个分运动的时间一定与合运动时间相等d合运动的加速度一定比每个分运动加速度大8如图所示，物体从斜面上a点由静止开始下滑，第一次经光滑斜面ab滑到底端时间为t1；第二次经光滑斜面acd下滑，滑到底端时间为t2已知ac+cd=ab，在各斜面的等高处物体的速率相等，试判断（）at1t2bt1=t2ct1t2d不确定9如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速转动，现把一个质量为m的小木块轻轻释放到传送带的上端，则下列选项中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（）abcd10如图所示，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端0点水平抛出，分别落到斜面上的a、b两点，a点为ob的中点，不计空气阻力以下说法正确的是（）a甲、乙两球接触斜面前的瞬间，速度的方向相同b甲、乙两球接触斜面前的瞬间，速度大小之比为1：2c甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1：d甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为1：211北京时间2012年10月，我国第16颗北斗导航卫星发射成功，它是一颗地球静止轨道 卫星（即地球同步卫星），现已与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行并形成区域 服务能力在这16颗北斗导航卫星中，有多颗地球静止轨道卫星，下列关于地球静止 轨道卫星的说法中正确的是（）a它们的运行速度都小于7.9km/sb它们运行周期的大小可能不同c它们离地心的距离可能不同d它们的向心加速度小于静止在赤道上物体的向心加速度12如图所示光滑管形圆轨道半径为r（管径远小 于r），小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（）a当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mgb当v=时，小球b在轨道最高点对轨道有压力c速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动d只要v，小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg二、实验、填空题（每空2分，共16分）13做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验（1）某同学按如22题图甲所示，用一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧长度l与弹簧产生的弹力大小的关系图象（如图乙）该弹簧的原长为cm，劲度系数为n/m14（1）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，该同学要探究小车的加速度a和质量m的关系，应该保持 不变；若该同学要探究加速度a和拉力f的关系，应该保持不变（2）该同学通过数据的处理作出了af图象，如图所示，则图中的直线不过原点的原因是图中的力f理论上是指，而实验中却用表示（选填字母符号）a砂和砂桶的重力 b绳对小车的拉力此图中直线发生弯曲的原因是三、计算题（共36分，要有必要的文字说明和物理表达式，只写出结果不给分）15如图所示，物块质量m=0.5kg（可看作质点），它与木板之间动摩擦因数1=0.5长l=3m、质量m=2kg的木板，静止于粗糙水平地面上，木板与水平地面间的动摩擦因数2=0.02现给物块一个初速度v0，使物块从木板的左端滑上木板，物块刚好不会从木板上滑下g取10m/s2，求：（1）物块与木板间相对运动的过程中，物块加速度a1的大小及木板加速度a2的大小（2）物块的初速度v0（3）整个运动过程中水平地面对木板的摩擦力所做的功16如图所示，水平轨道ab与位于竖直面内半径为r的半圆形光滑轨道bcd相连，半圆形轨道的bd连线与ab垂直质量为m可看作质点的小滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的a点由静止开始向左运动，到达水平轨道的末端b点时撤去外力，小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点d，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到a点已知重力加速度为g，求：（1）滑块通过d点的速度大小（2）滑块经过b点进入圆形轨道时对轨道压力的大小（3）滑块在ab段运动过程中的加速度大小172007年10月24日，中国首颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射升空，准确进入预定轨道随后，“嫦娥一号”经过变轨和制动成功进入环月轨道如图所示，阴影部分表示月球，设想飞船在距月球表面高度为3r的圆形轨道上作匀速圆周运动，到达a点时经过暂短的点火变速，进入椭圆轨道，在到达轨道近月点b点时再次点火变速，进入近月圆形轨道，而后飞船在轨道上绕月球作匀速圆周运动已知月球半径为r，月球表面的重力加速度为g0不考虑其它星体对飞船的影响，求：（1）飞船在轨道、的速度之比（2）飞船从轨道上远月点a运动至近月点b所用的时间（3）如果在、轨道上有两只飞船，它们绕月球飞行方向相同，某时刻两飞船相距最近（两飞船在月球球心的同侧，且两飞船与月球球心在同一直线上），则经过多长时间，他们又会相距最近？2014-2015学年广西桂林十八中高三（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共48分，1-8小题只有一个选项正确，9-12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，有选错的得0分）1关于物理学史，下列说法正确的是（）a牛顿发现了万有引力，并测出了万有引力常量b牛顿发现了万有引力，卡文迪许测出了万有引力常量c卡文迪许发现了万有引力，牛顿测出了万有引力常量d卡文迪许发现了万有引力，并测出了万有引力常量【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定；物理学史【分析】牛顿的万有引力定律：太阳与行星之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比其中g为一个常数，叫做引力常量，是卡文迪许通过实验测量的【解答】解：牛顿发现了万有引力定律，但引力常量g这个数值是多少，连他本人也不知道按说只要测出两个物体的质量，测出两个物体间的距离，再测出物体间的引力，代入万有引力定律，就可以测出这个常量但因为一般物体的质量太小了，它们间的引力无法测出，而天体的质量太大了，又无法测出质量所以，万有引力定律发现了100多年，万有引力常量仍没有一个准确的结果，这个公式就仍然不能是一个完善的等式直到100多年后，英国人卡文迪许利用扭秤，才巧妙地测出了这个常量故b正确，acd错误；故选：b【点评】考查万有引力与引力常量的发现者，注意通过比较加强记忆2一个质点受到两个互成锐角的恒力f1和f2作用，由静止开始运动，若运动中保持二力方向不变，但f1突然减小到f1f，则该质点以后（）a一定做变加速曲线运动b在相等的时间内速度的变化一定相等c可能做匀速直线运动d可能做变加速直线运动【考点】物体做曲线运动的条件；牛顿第二定律【专题】物体做曲线运动条件专题【分析】质点做直线运动还是曲线运动，就看合力的方向与速度的方向是否在同一条直线上，在同一条直线上，就做直线运动，不在一条直线上，质点就做曲线运动【解答】解：质点原来是静止的，在f1、f2的合力的作用下开始运动，此时质点做的是直线运动，运动一段时间之后，物体就有了速度，而此时将f1突然减小为f1f，f1减小了，它们的合力也就变了，原来合力的方向与速度的方向在一条直线上，质点做的是直线运动，把f1改变之后，合力的大小变了，合力的方向也变了，就不再和速度的方向在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，由于f1、f2都是恒力，改变之后它们的合力还是恒力，质点的加速度就是定值，所以在相等的时间里速度的增量一定相等，故质点是在做匀变速曲线运动，故b正确，a、c、d错误故选：b【点评】本题即考查了物体做曲线运动的条件，还考查了学生对匀变速运动的理解，把这两部分内容理解透彻就不会出错了3如图所示，放在桌面上的a、b、c三个物块重均为100n，小球p重20n，作用在b的水平力f=20n，整个系统静止，则（）aa和b之间的摩擦力是20nbb和c之间的摩擦力是20nc物块c受五个力作用dc与桌面间摩擦力为20n【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】先对结点受力分析，由共点力的平衡可求得绳子对3的拉力；再将1、2、3作为整体受力分析，由共点力的平衡可求得3与地面间的摩擦力【解答】解：a、对a用隔离法受力分析，根据平衡条件知水平方向不受外力，即ab之间没有摩擦力；所以a错误；b、对b用隔离法进行受力分析，根据平衡条件b受c对它的摩擦力f=f=20n，根据牛顿第三定律：b对c的摩擦力也等于20n所以b正确c、结点受p的拉力及两绳子的拉力；如图所示，由几何关系可知，绳子对c的拉力f1=gp=20n；对整体受力分析，整体受重力、支持力、两拉力；根据平衡条件，在水平方向：f=f1，得：f=0n，故c与桌面间的摩擦力为0n，对c用隔离法受力分析，受重力、桌面的支持力、b对它的压力、b对它的摩擦力、绳子拉力，桌面对它的摩擦力共5个力的作用，所以c正确，d错误故选：bc【点评】整体法与隔离法在共点力的平衡中经常用到，在解题时要注意灵活选取；正确的研究对象的选取可在解题中起到事半功倍的效果4如图所示，小船以大小为1、方向与上游河岸成的速度（在静水中的速度）从o处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的o处现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸o处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的（）a只要增大1大小，不必改变角b只要增大角，不必改变1大小c在增大1的同时，也必须适当增大角d在增大1的同时，也必须适当减小角【考点】运动的合成和分解【专题】运动的合成和分解专题【分析】由题意可知，小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸o处，则船在水流方向的分速度不变，船在垂直河岸方向的分速度要增大，根据平行四边形定则，即可求解【解答】解：a、若只增大1大小，不必改变角，则船在水流方向的分速度增大，因此船不可能垂直达到对岸，故a错误；b、若只增大角，不必改变1大小，同理可知，水流方向的分速度在减小，而垂直河岸的分速度在增大，船不可能垂直到达对岸，故b错误；c、若在增大1的同时，也必须适当增大角，这样才能保证水流方向的分速度不变，而垂直河岸的分速度在增大，则船还能垂直达到对岸，且时间更短，故c正确；d、若增大1的同时，也必须适当减小角，则水流方向的分速度增大，不能垂直到达对岸，故d错误故选：c【点评】考查运动的合成与分解，掌握平行四边形定则的应用，注意要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸o处，必须满足船在水流方向的分速度不变，且垂直河岸的分速度要增大5一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为ma=1kg和mb=2kg的a、b两物块，a、b与木板之间的动摩擦因素都为=0.2，水平恒力f作用在a物块上，如图所示（重力加速度g取10m/s2）则（）a若f=1n，则物块、木板都静止不动b若f=1.5n，则a物块所受摩擦力大小为1.5nc若f=4n，则b物块所受摩擦力大小为4nd若f=8n，则b物块的加速度为1m/s2【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】根据滑动摩擦力公式求出a、b与木板之间的最大静摩擦力，比较拉力和最大静摩擦力之间的关系判断物体的运动情况，进而判断物体所受摩擦力的情况，根据牛顿第二定律求出b的加速度【解答】解：a与木板间的最大静摩擦力fa=mag=0.2110=2n，b与木板间的最大静摩擦力fb=mbg=0.2210=4n，a、f=1nfa，所以ab即木板保持相对静止，整体在f作用下向左匀加速运动，故a错误；b、若f=1.5nfa，所以ab即木板保持相对静止，整体在f作用下向左匀加速运动，根据牛顿第二定律得：ff=maa，所以a物块所受摩擦力ff=1.5n，故b错误；c、f=4nfa，所以a在木板上滑动，b和木板整体受到摩擦力2n，轻质木板，质量不计，所以b的加速度a=，对b进行受力分析，摩擦力提供加速度，f=mba=21=2n，故c错误；d、f=8nfa，所以a相对于木板滑动，b和木板整体受到摩擦力2n，轻质木板，质量不计，所以b的加速度a=，故d正确故选：d【点评】本题以常见的运动模型为核心，考查了摩擦力、牛顿第二定律、隔离法与整体法的应用等知识解决的关键是正确对两物体进行受力分析6如图所示，在水平放置的半径为r的圆柱体轴线的正上方的p点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的q点沿切线飞过，测得o、q连线与竖直方向的夹角为，那么小球完成这段飞行的时间是（）at=bt=ct=dt=【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】小球做平抛运动，根据圆的几何知识可以求得小球在水平方向的位移的大小，根据水平方向的匀速直线运动可以求得时间的大小【解答】解：过q点做op的垂线，根据几何关系可知，小球在水平方向上的位移的大小为rsin，根据rsin=v0t，可得时间为，所以c正确d错误小球从圆柱体的q点沿切线飞过，根据几何关系可知，此时有=tan，所以vy=v0tan=gt，所以t=，所以ab错误；故选：c【点评】本题对平抛运动规律的直接的应用，但是要根据几何关系分析得出平抛运动的水平位移的大小7关于运动的合成，下列说法中正确的是（）a合运动的速度一定比每一个分运动的速度大b两个直线运动的合运动一定是直线运动c两个分运动的时间一定与合运动时间相等d合运动的加速度一定比每个分运动加速度大【考点】运动的合成和分解【专题】物体做曲线运动条件专题【分析】根据平行四边形定则，合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等；两分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，合运动与分运动具有等时性【解答】解：a、根据平行四边形定则，合速度不一定比分速度大故a错误 b、分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，比如：平抛运动故b错误 c、分运动与合运动具有等时性故c正确 d、根据平行四边形定则，合加速度可能比分加速度大，可能比分加速度小，可能与分加速度相等故d错误故选c【点评】解决本题的关键知道合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等以及知道合运动与分运动具有等时性8如图所示，物体从斜面上a点由静止开始下滑，第一次经光滑斜面ab滑到底端时间为t1；第二次经光滑斜面acd下滑，滑到底端时间为t2已知ac+cd=ab，在各斜面的等高处物体的速率相等，试判断（）at1t2bt1=t2ct1t2d不确定【考点】平均速度【专题】直线运动规律专题【分析】本题采用图象法解决比较方便，在ab和acd上运动的初末速度相等，ac段的加速度大于ab段的加速度，在dc段的加速度小于ab段的加速度，做速度时间图象，从图象上直观地比较时间的长短【解答】解：作速度时间图线，在ac和adc上运动的初末速度相等，ad段的加速度大于ac段的加速度，在dc段的加速度小于ac段的加速度，两物体的路程相等，即图线与时间轴所围成的面积相等从图象可以看出t1t2故a正确，b、c、d错误故选a【点评】本题采用图象法解决，关键抓住在不同路径上运动时初速度速度相等，路程相等，加速度不同9如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速转动，现把一个质量为m的小木块轻轻释放到传送带的上端，则下列选项中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（）abcd【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】传送带专题【分析】对滑块受力分析，开始时，受到重力、支持力、滑动摩擦力，处于加速阶段；当速度等于传送带速度时，如果重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力，则一起匀速下滑，否则，继续加速【解答】解：木块放上后一定先向下加速，由于传送带足够长所以一定有木块速度大小等于传送带速度大小的机会，此时若重力沿传送带向下的分力大小大于最大静摩擦力，则之后木块继续加速，但加速度变小了；而若重力沿传送带向下的分力大小小于或等于最大静摩擦力则木块将随传送带匀速运动；故选cd【点评】本题关键是加速到速度等于传送带速度后，要分两种情况讨论，即重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力和重力的下滑分力大于最大静摩擦力两种情况10如图所示，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端0点水平抛出，分别落到斜面上的a、b两点，a点为ob的中点，不计空气阻力以下说法正确的是（）a甲、乙两球接触斜面前的瞬间，速度的方向相同b甲、乙两球接触斜面前的瞬间，速度大小之比为1：2c甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1：d甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为1：2【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】根据平抛运动某时刻速度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两倍，比较甲乙两球落在斜面前瞬间的速度方向根据下落的高度比较运动的时间之比，从而结合水平位移得出初速度之比【解答】解：a、设小球落在斜面上时，速度与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则，可知tan=2tan，因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知，两球接触斜面的瞬间，速度方向相同故a正确b、因为两球下落的高度之比为1：2，根据，得t=，可知甲乙两球运动的时间之比为1：，则竖直分速度之比为，因为两球落在斜面上时速度方向相同，根据平行四边形定则知，两球接触斜面的瞬间，速度大小之比为1：，故b错误，c正确d、因为两球平抛运动的水平位移为1：2，时间之比为1：，则初速度之比为1：，故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和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解11北京时间2012年10月，我国第16颗北斗导航卫星发射成功，它是一颗地球静止轨道 卫星（即地球同步卫星），现已与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行并形成区域 服务能力在这16颗北斗导航卫星中，有多颗地球静止轨道卫星，下列关于地球静止 轨道卫星的说法中正确的是（）a它们的运行速度都小于7.9km/sb它们运行周期的大小可能不同c它们离地心的距离可能不同d它们的向心加速度小于静止在赤道上物体的向心加速度【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】地球的静止轨道卫星处于赤道的上方，周期等于地球自转的周期，根据万有引力提供向心力得出线速度、加速度与轨道半径的关系，从而比较出线速度与第一宇宙速度的大小，向心加速度与重力加速度的大小【解答】解：a、根据万有引力提供向心力f=m，v=，因为第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，所以卫星的速度小于第一宇宙速度即它们的运行速度都小于7.9 km/s故a正确b、地球静止轨道卫星的周期等于地球的自转周期，为1天，故b错误c、地球同步卫星，距离地球的高度约为36000 km，高度一定，相对地面静止，故c错误d、根据向心加速度a=，地球静止轨道卫星与静止在赤道上物体具有相同的周期，所以它们的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，故d错误；故选：a【点评】解决本题的关键知道同步卫星的特点，以及掌握万有引力提供向心力这一理论，并能熟练运用12如图所示光滑管形圆轨道半径为r（管径远小 于r），小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（）a当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mgb当v=时，小球b在轨道最高点对轨道有压力c速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动d只要v，小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg【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】要使小球能通过最高点，只要小球的速度大于零即可；而当向心力等于重力时，小球对轨道没有压力，由向心力公式可求得小球在最高点时速度；再由机械能守恒可求得小球在最低点时的速度，及最低点时所需要的向心力，即可求得最低点与最高点处压力的差值【解答】解：a、b在最高点无压力时，向心力f1=mg；a在最低点时，向心力f2=m=5mg；即a球比b球所需向心力大4mg；故a错误；b、当小球对轨道无压力时，则有：mg=m，解得：v1=；即当速度为时，小球在轨道最高点对轨道无压力；由机械能守恒定律可得，mg2r=mv22mv12；求出小球在最低点时的速度v2=，当速度为时，小球在最高点对轨道无压力；故b正确；c、因小球在管内转动，则内管可对小球提供向上的支持力，故可看作是杆模型；故小球的最高点的速度只要大于等于零，小球即可通过最高点，结合b项分析可知c错误；d、在最高点时，t1+mg=m最低点时，t2mg=mt2t1=2mg+m（）由机械能守恒定律可得，mg2r=mv22mv12；要使小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg，则要m（）=4mg，由a分析可知当b在最高点无压力时，m（）=4mg，再根据b项分析可知，当速度为时，小球在最高点对轨道无压力，则当v，小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg，故d正确故选bd【点评】小球在竖直面内的圆周运动，若是用绳拴着只有重力小于等于向心力时，小球才能通过；而用杆或在管内运动的小球，只要速度大于零，小球即可通过最高点二、实验、填空题（每空2分，共16分）13做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验（1）某同学按如22题图甲所示，用一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧长度l与弹簧产生的弹力大小的关系图象（如图乙）该弹簧的原长为15cm，劲度系数为500n/m【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系【专题】实验题【分析】当f=0时，弹簧处于原长状态，由图读出弹簧的原长fl的斜率等于劲度系数k，根据胡克定律求解k【解答】解：由图知：f=0时，弹簧的长度l=15cm，即弹簧的原长为 l0=15cm根据胡克定律得：f=kx=k（ll0），由数学知识知fl图的斜率等于劲度系数k，则得：k=n/m=500n/m故答案为：15；500【点评】弹簧弹力与形变量成正比，大小与劲度系数有关，公式f=kx，在fx图象中，斜率表示劲度系数，注意x的意义是形变量，此题较易求解14（1）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，该同学要探究小车的加速度a和质量m的关系，应该保持细线对车的拉力f 不变；若该同学要探究加速度a和拉力f的关系，应该保持小车的质量m不变（2）该同学通过数据的处理作出了af图象，如图所示，则图中的直线不过原点的原因是平衡摩擦力时木板右端垫得过高图中的力f理论上是指b，而实验中却用a表示（选填字母符号）a砂和砂桶的重力 b绳对小车的拉力此图中直线发生弯曲的原因是未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【专题】实验题【分析】该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，由图象可知，还没有挂重物时，小车已经产生了加速度，由此可知图象不过原点的原因【解答】解：（1）该实验是运用控制变量法研究的，该同学要探究小车的加速度a和质量m的关系，应该保持细线对车的拉力f不变；若该同学要探究加速度a和拉力f的关系，应该保持小车的质量m不变（2）图中当f=0时，a0也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是实验前木板右端垫得过高，即平衡摩擦力过度导致图中的力f理论上指绳对小车的拉力，即b，而实验中却用砂和砂桶的重力，即a设小车的加速度为a，绳子拉力为f，以砂和砂桶为研究对象得：mgf=ma以小车为研究对象f=ma解得：a=故：f=ma=所以要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小，必有mm，而不满足mm时，随m的增大物体的加速度a逐渐减小故图象弯曲的原因是：未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量故答案为：（1）细线对车的拉力f，小车的质量m（2）平衡摩擦力时木板右端垫得过高b，a未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量【点评】探究加速与力的关系实验时，要平衡摩擦力、应根据纸带求出小车的加速度，掌握实验的实验注意事项是正确解题的关键，要清楚每一项操作存在的理由要掌握应用图象法处理实验数据的方法三、计算题（共36分，要有必要的文字说明和物理表达式，只写出结果不给分）15如图所示，物块质量m=0.5kg（可看作质点），它与木板之间动摩擦因数1=0.5长l=3m、质量m=2kg的木板，静止于粗糙水平地面上，木板与水平地面间的动摩擦因数2=0.02现给物块一个初速度v0，使物块从木板的左端滑上木板，物块刚好不会从木板上滑下g取10m/s2，求：（1）物块与木板间相对运动的过程中，物块加速度a1的大小及木板加速度a2的大小（2）物块的初速度v0（3）整个运动过程中水平地面对木板的摩擦力所做的功【考点】牛顿运动定律的综合应用；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】（1）根据牛顿第二定律求出木板的加速度以及物块的加速度（2）木板先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律，结合两者位移之差等于板长求出（3）先求出二者相对静止时两者的共同速度，然后根据牛顿第二定律求出木板与木块共同运动的加速度，再根据位移公式求得共同滑行的位移，然后根据动能定理求整个过程中摩擦力做的功【解答】解：（1）以物块为研究对象，根据牛顿第二定律可得：ff1=2mg=ma1代入数据解得：a1=5m/s2 以木板为研究对象，受力如图竖直方向合力为零，可得：f2=f1+mg 又有ff2=1f2根据牛顿第二定律得：ff1ff2=ma2代入数据解得：a2=1m/s2（2）当物块滑到木板右端时，两者恰好有共同速度设运动时间为t1，物块和木板运动的位移分别为s1、s2根据题意得：v0a1t1=a2t1 s1s2=l s1=v0t1a1t12 s2=a2t12代入数据解得：v0=6m/s（3）物块相对于木板不滑动时，两者的共同速度为v，则 v=a2t1=1m/s2设物块与木板共同运动的加速度为a，对整体由牛顿第二定律得：1（m+m）g=（m+m）a代入数据解得：a=1g=0.2m/s2共同滑行的位移s=2.5m 由s2=a2t12解得s2=0.5m 整个运动过程中水平地面对木板的摩擦力所做的功w=ff2（s+s2）=1（m+m）g（s+s2） 解得：w=1.5j答：（1）物块与木板间相对运动的过程中，物块加速度a1的大小为5m/s2木板加速度a2的大小为1m/s2（2）物块的初速度v0为6m/s（3）整个运动过程中水平地面对木板的摩擦力所做的功为1.5j【点评】本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁对于第三问抓住临界情况，结合牛顿第二定律求解16如图所示，水平轨道ab与位于竖直面内半径为r的半圆形光滑轨道bcd相连，半圆形轨道的bd连线与ab垂直质量为m可看作质点的小滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的a点由静止开始向左运动，到达水平轨道的末端b点时撤去外力，小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点d，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到a点已知重力加速度为g，求：（1）滑块通过d点的速度大小（2）滑块经过b点进入圆形轨道时对轨道压力的大小（3）滑块在ab段运动过程中的加速度大小【考点】牛顿运动定律的综合应用【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点d，可知此时重力提供向心力，由牛顿第二定律列方程求解滑块通过d点的速度（2）从b到d应用机械能守恒定律，结合第一问的结果可得b点的速度，在此位置应用牛顿