河南省中原名校高三物理上学期第二次联考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年河南省中原名校高三（上）第二次联考物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分每小题给出的四个选项中，第1-8题有一项符合题意第9-12题有多项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）1设竖直向上为y轴正方向，如图曲线为一质点沿y轴运动的位置时间（yt）图象，已知图线为一条抛物线，则由图可知（）at=0时刻质点速度为0b0t1时间内质点向y轴负方向运动c0t2时间内质点的速度一直减小dt1t3时间内质点相对坐标原点o的位移先为正后为负2四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较（）aa的向心加速度最大b相同时间内b转过的弧长最长cc相对于b静止dd的运动周期可能是23h3如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住、现用一个力f拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是（）a若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零b若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零c斜面和挡板对球的弹力的合力等于mad斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值4两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的o、m两点，两电荷连线上各点的电势随x变化的关系如图所示，其中a、n两点的电势为零，nd段中c点电势最高，则（）aa、n两点电场强度为零bcd间各点的场强方向均向x轴负方向cnd段中各点的场强方向均向x轴正方向d将一负点电荷从n点移到d点，电场力先做正功后做负功5如图1所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子（不计重 力），当两板间的电压分别如图2甲、乙、丙、丁所示，电子在板间运动（假设不与板相碰），下列说法正确的是（）a电压是甲图时，在0t时间内，电子的电势能一直减少b电压是乙图时，在0时间内，电子的电势能先增加后减少c电压是丙图时，电子在板间做往复运动d电压是丁图时，电子在板间做往复运动6如图所示，调节可变电阻r的阻值，使电压表v的示数增大u，在这个过程中（）a通过电阻r1的电流增加，增加量一定大于b电阻r2两端的电压减小，减少量一定等于uc通过电阻r2的电流减小，但减少量一定小于d路端电压增加，增加量一定等于u7如图所示，b物体的质量为a物体质量的两倍，用轻弹簧连接后放在粗糙的斜面上a、b与斜面的动摩擦因数均为对b施加沿斜面向上的拉力f，使a、b相对静止地沿斜面向上运动，此时弹簧长度为l1；若撤去拉力f，换成大小仍为f的沿斜面向上的推力推a，a、b保持相对静止后弹簧长度为l2则下列判断正确的是（）a两种情况下a、b保持相对静止后弹簧的形变量相等b两种情况下a、b保持相对静止后两物块的加速度不相等c弹簧的原长为d弹簧的劲度系数为8如图所示，m为固定在水平桌面上的有缺口的正方形木块，abcd为半径是r的光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，de面水平且长度也为r，将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处沿切线进入轨道内运动，不计空气阻力，则（）a只要h大于r，释放后小球就能通过a点b只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上c无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内d调节h的大小，不能使小球飞出de面之外（即e的右侧）9在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，如图所示，图线a、b分别为小汽车和大卡车的vt图象（忽略刹车反应时间），以下说法正确的是（）a小汽车不会发生追尾事故b在t=3s时发生追尾事故c在t=5s时发生追尾事故d若紧急刹车时两车相距40米，则不会发生追尾事故且两车最近时相距5米10质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力f作用，f与时间t的关系如图甲所示物体在t时刻开始运动，其vt图象如图乙所示，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则（）a物体与地面间的动摩擦因数为b物体在t0时刻的加速度大小为c物体所受合外力在t0时刻的功率为2f0v0d水平力f在t0到2 t0这段时间内的平均功率为f0（2v0+）11如图甲所示，物体以一定初速度从倾角=37的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能e机随高度h的变化如图乙所示g=10m/s2，sin37=0.60，cos37=0.80则（）a物体的质量m=1.0kgb物体与斜面间的动摩擦因数=0.50c物体上升过程的加速度大小a=10m/s2d物体回到斜面底端时的动能ek=20j12如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为o、半径为r轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上p点处固定一定滑轮，p点位于o点正上方a、b是质量均为m的小环，a套在杆上，b套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量现在a环上施加一个水平向右的力f，使b环从地面由静止沿轨道上升则（）a缓慢提升b环至d点，f一直减小ba环动能的增加等于b环机械能的减少cb环被拉到与a环速度大小相等时，sinopb=d若f为恒力，且作用足够长时间，b环可能会经过d点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动二、填空题（本题共2小题，共18分）13伽利略在两种新科学的对话一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动实验操作步骤如下：让滑块从离挡板某一距离s处由静止沿某一倾角的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（假设水流出均匀稳定）；记录下量筒收集的水量v；改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作；测得的数据见表格 次数123456s（m）4.53.93.02.11.50.9v（ml）9084625240（1）该实验利用量筒中收集的水量来表示a、水箱中水的体积b、水从水箱中流出的速度c、滑块下滑的时间d、滑块下滑的位移（2）小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量v=ml；若保持倾角不变，增大滑块质量，则相同的s，水量v将（填“增大”“不变”或“减小”）；若保持滑块质量不变，增大倾角，则相同的s，水量v将（填“增大”“不变”或“减小”）14（12分）（2015秋河南月考）如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是（填字母代号）a直流电源、天平及砝码 b直流电源、毫米刻度尺c交流电源、天平及砝码 d交流电源、毫米刻度尺（2）实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是a用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度vb用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=计算出瞬时速度vc根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=计算得出高度hd用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v（3）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示图中o点为打点起始点，且速度为零选取纸带上打出的连续点a、b、c作为计数点，测出其中e、f、g点距起始点o的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为t为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从o点到f点的过程中，重锤重力势能的减少量ep=动能的增加量ek=（用题中所给字母表示）（4）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是a该误差属于偶然误差 b该误差属于系统误差c可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差d可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差（5）某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响若重锤所受阻力为f，重锤质量为m，重力加速度为g他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2h图线，如图2所示图象是一条直线，此直线斜率k=（用题中字母表示）已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为%（保留两位有效数字）三、计算题（本题3小题，共34分，第15题10分，第16题12分，第17题12分）15（10分）（2013武汉二模）如图所示，质量m=1kg的木板静置于倾角=37、足够长的固定光滑斜面底端 质量m=1kg的小物块（可视为质点）以初速度v0=4m/s从木板的下端冲上木板，同时在 木板上端施加一个沿斜面向上的f=3.2n的恒力若小物块恰好不从木板的上端滑 下，求木板的长度l为多少？已知小物块与木板之间的动摩檫因数=0.8，重力加速度 g=1om/s2，sin37=0.6，cos37=0.816（12分）（2010长沙县校级模拟）如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度e=1.0102v/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0=2.0102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀释放质量为m=2.01015kg，电荷量为q=+1012c的带电粒子，粒子最终落在金属板b上若不计粒子重力，求：（结果保留两位有效数字）（1）粒子源所在处a点的电势；（2）带电粒子打在金属板上时的动能；（3）从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？17（12分）（2015秋河南月考）如图甲所示，质量m1=3kg的滑块c（可视为质点）放置于光滑的平台上，与一处于自然长度的弹簧接触但不相连，弹簧另一端固定在竖直墙壁上平台右侧的水平地面上紧靠平台依次排放着两块木板a、b已知木板a、b的长度均为l=5m，质量均为m2=1.5kg，木板a、b上表面与平台相平，木板a与平台和木板b均接触但不粘连滑块c与木板a、b间的动摩擦因数为1=0.3，木板a、b与地面间的动摩擦因数2=0.1现用一水平向左的力作用于滑块c上，将弹簧从原长开始缓慢地压缩0.2m的距离，然后将滑块c由静止释放，此过程中弹簧弹力大小f随压缩量x变化的图象如图乙所示设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2求：（1）滑块c刚滑上木板a时的速度：（2）滑块c刚滑上木板a时，木板a、b及滑块c的加速度；（3）从滑块c滑上木板a到整个系统停止运动所需的时间2015-2016学年河南省中原名校高三（上）第二次联考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分每小题给出的四个选项中，第1-8题有一项符合题意第9-12题有多项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）1设竖直向上为y轴正方向，如图曲线为一质点沿y轴运动的位置时间（yt）图象，已知图线为一条抛物线，则由图可知（）at=0时刻质点速度为0b0t1时间内质点向y轴负方向运动c0t2时间内质点的速度一直减小dt1t3时间内质点相对坐标原点o的位移先为正后为负【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】根据位置的变化分析质点的速度大小和方向根据初、末位置关系分析位移的正负【解答】解：ab、0t1时间内，y不断减小，说明t=0时刻质点速度不为0，0t1时间内质点向y轴正方向运动，故ab错误c、根据斜率表示速度，可知，0t2时间内质点的速度一直减小，故c正确d、t1t3时间内质点相对坐标原点o的位移一直为正，故d错误故选：c【点评】本题考查位移时间图象，掌握图象的点线面的意义即可顺利求解要知道图象的斜率表示速度2四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较（）aa的向心加速度最大b相同时间内b转过的弧长最长cc相对于b静止dd的运动周期可能是23h【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】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据a=2r比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系【解答】解：a、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=2r知，c的向心加速度比a的向心加速度大故a错误；b、由=m2r，得=，卫星的半径越大，角速度越小，所以b的角速度最大，在相同时间内转过的弧长最长故b正确；c、b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，c相对于地面静止，近地轨道卫星相对于地面运动，所以c相对于b运动，故c错误；d、由开普勒第三定律=k知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h故d错误；故选：b【点评】对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点3如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住、现用一个力f拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是（）a若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零b若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零c斜面和挡板对球的弹力的合力等于mad斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值【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】分析小球受到的重mg、斜面的支持力fn2、竖直挡板的水平弹力fn1，然后向水平和竖直分解斜面的支持力fn2，在竖直方向列力的平衡方程，在水平方向列牛顿第二定律方程，根据所列的方程分析即可选出答案【解答】解：小球受到的重mg、斜面的支持力fn2、竖直挡板的水平弹力fn1，设斜面的倾斜角为 则竖直方向有：fn2cos=mgmg和不变，无论加速度如何变化，fn2不变且不可能为零，故b错，d对 水平方向有：fn1fn2sin=ma fn2sin0，若加速度足够小，竖直挡板的水平弹力不可能为零，故a错 斜面和挡板对球的弹力的合力即为竖直方向的fn2cos与水平方向的力ma的合成，因此大于ma，故c错误 故选d【点评】本题结合力的正交分解考察牛顿第二定律，正确的分析受力与正确的分解力是关键4两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的o、m两点，两电荷连线上各点的电势随x变化的关系如图所示，其中a、n两点的电势为零，nd段中c点电势最高，则（）aa、n两点电场强度为零bcd间各点的场强方向均向x轴负方向cnd段中各点的场强方向均向x轴正方向d将一负点电荷从n点移到d点，电场力先做正功后做负功【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系 【专题】电场力与电势的性质专题【分析】x图象的斜率等于电场强度e根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性根据功能关系分析电场力做功的正负【解答】解：a、该图象的斜率等于场强e，则知，a、n两点电场强度不为零故a错误b、由图可知：从c到d，电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，cd间电场强度方向沿x轴正方向故b错误；c、nd段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向故c错误；d、因为mc间电场强度方向沿x轴负方向，cd间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从n点移到d点，电场力先做正功后负功故d正确；故选：d【点评】电势为零处，电场强度不一定为零电荷在电场中与电势的乘积为电势能电场力做功的正负决定电势能的增加与否5如图1所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子（不计重 力），当两板间的电压分别如图2甲、乙、丙、丁所示，电子在板间运动（假设不与板相碰），下列说法正确的是（）a电压是甲图时，在0t时间内，电子的电势能一直减少b电压是乙图时，在0时间内，电子的电势能先增加后减少c电压是丙图时，电子在板间做往复运动d电压是丁图时，电子在板间做往复运动【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能 【专题】电场力与电势的性质专题【分析】粒子所受电场力与极板两端的电压成正比，所受电场力的方向随着电压正负的变化而变化【解答】解：a、若是甲图，电场力先向左后向右，则粒子先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，即电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加，故a错误；b、电压是乙图时，在0时间内，电子先加速后减速，即电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加，故b错误；c、电压是丙图时，电子先做加速度先增大后减小的加速运动，过了做加速度先增加后减小的减速运动，到t时速度减为0，之后继续朝同一方向加速减速，故粒子一直朝同一方向运动，c错误；d、电压是丁图时，电子线加速，到后减速，后反向加速，t后减速，t时减为零，之后又反向加速；故粒子做往复运动，d正确；故选：d【点评】本题考查的就是学生对于图象的理解能力，并要求学生能够根据电压的周期性的变化来分析电荷的运动的情况6如图所示，调节可变电阻r的阻值，使电压表v的示数增大u，在这个过程中（）a通过电阻r1的电流增加，增加量一定大于b电阻r2两端的电压减小，减少量一定等于uc通过电阻r2的电流减小，但减少量一定小于d路端电压增加，增加量一定等于u【考点】闭合电路的欧姆定律 【专题】恒定电流专题【分析】本题可根据部分电路的欧姆定律判断定值电阻中的电流变化；再由e=u+u内判断路端电压的变化【解答】解：a、因r1为定值电阻，两端电压增大u，故电流的增加量一定等于，故a错误；b、由图可知，r与r1并联后与r2串联，电压表示数增大，由闭合电路欧姆定律可知，r2与r分压应减小且总的减小量等于u，故r2两端电压的减小值小于u，故b错误； c、因r2为定值电阻，故其电流减小量应小于，c正确；d、路端电压等于eu内；因u内的减小量小于u，故路端电压增加量大于u；故d错误；故选c【点评】定值电阻的电流与电压成正比，故电流的变化一定等于变化的电压与电阻的比值；同时本题应注意能正确根据电动势与内外电压的关系判断路端电压的变化7如图所示，b物体的质量为a物体质量的两倍，用轻弹簧连接后放在粗糙的斜面上a、b与斜面的动摩擦因数均为对b施加沿斜面向上的拉力f，使a、b相对静止地沿斜面向上运动，此时弹簧长度为l1；若撤去拉力f，换成大小仍为f的沿斜面向上的推力推a，a、b保持相对静止后弹簧长度为l2则下列判断正确的是（）a两种情况下a、b保持相对静止后弹簧的形变量相等b两种情况下a、b保持相对静止后两物块的加速度不相等c弹簧的原长为d弹簧的劲度系数为【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】对整体分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度，分别对第一种情况的a和第二种情况的b分析，运用牛顿第二定律联立求出弹簧的原长和劲度系数从而求出弹簧的形变量【解答】解：以a、b为整体，根据牛顿第二定律知，两种情况下的加速度相等，设a的质量为m，则加速度a=，设弹簧的原长为l0，根据牛顿第二定律得，第一种情况：对a，k（l1l0）mgsinmgcos=ma 第二种情况：对b，k（l0l2）2mgsin2mgcos=2ma，由得，k=，故b、c错误，d正确第一种情况弹簧的形变量为，第二种情况弹簧的形变量故a错误故选：d【点评】本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的综合运用，关键选择好研究的对象，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用8如图所示，m为固定在水平桌面上的有缺口的正方形木块，abcd为半径是r的光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，de面水平且长度也为r，将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处沿切线进入轨道内运动，不计空气阻力，则（）a只要h大于r，释放后小球就能通过a点b只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上c无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内d调节h的大小，不能使小球飞出de面之外（即e的右侧）【考点】机械能守恒定律；平抛运动；向心力 【专题】定性思想；方程法；机械能守恒定律应用专题【分析】根据牛顿第二定律分析小球的加速度与质量的关系若小球恰能通过a点，其条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律可解得小球此时的速度，用平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动规律求出水平距离，由机械能守恒定律可求得h，分析小球能否通过a点后落回轨道内【解答】解：a、小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律：mg=m解得：v=根据动能定理：mg（hr）=mv2得：h=1.5r可知只有满足h1.5r，释放后小球才能通过a点，故a错误；bcd、小球离开a点时做平抛运动，用平抛运动的规律，水平方向的匀速直线运动：x=vt竖直方向的自由落体运动：r=gt2，解得：x=rr，故无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，小球将通过a点不可能到达d点只要改变h的大小，就能改变小球到达a点的速度，就有可能使小球通过a点后，落在de之间或之外故bd错误，c正确故选：c【点评】本题实质是临界问题，要充分挖掘临界条件，要理解平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动9在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，如图所示，图线a、b分别为小汽车和大卡车的vt图象（忽略刹车反应时间），以下说法正确的是（）a小汽车不会发生追尾事故b在t=3s时发生追尾事故c在t=5s时发生追尾事故d若紧急刹车时两车相距40米，则不会发生追尾事故且两车最近时相距5米【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】当两车通过的位移之差等于30m时，两车会发生追尾根据速度时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移，进行分析【解答】解：abc、根据速度时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，t=3s时，b车的位移为：sb=vbt=103m=30ma车的位移为：sa=（30+20）1m+（20+15）2m=60m，则sasb=30m，所以在t=3s时追尾故b正确，a、c错误d、若紧急刹车时两车相距40米，速度相等时，a车的位移为：s1=（30+20）1+（20+10）4m=85m，b车位移为：s2=50m，因为s2+40s1，则不会发生追尾事故，最近距离为：s=40+5085m=5m故d正确故选：bd【点评】解答本题关键要抓住速度图象的面积表示进行求解，知道图线的物理意义，属于基本题10质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力f作用，f与时间t的关系如图甲所示物体在t时刻开始运动，其vt图象如图乙所示，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则（）a物体与地面间的动摩擦因数为b物体在t0时刻的加速度大小为c物体所受合外力在t0时刻的功率为2f0v0d水平力f在t0到2 t0这段时间内的平均功率为f0（2v0+）【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像 【专题】功率的计算专题【分析】在t0时刻刚好运动说明物体受到的摩擦力等于阻力，故可判断出摩擦因数；在0t0时间内物体做变加速运动，不能用运动学公式求解；由p=fv可求得平均功率，也可求的瞬时功率【解答】解：a、物体在时刻开始运动，说明阻力等于水平拉力故为f=f0，摩擦因数为，故a正确b、在t0时刻有牛顿第二定律可知，2f0f=ma，a=，故b错误；c、物体受到的合外力为f=2f0f=f0功率为p=f0v0，故c错误；d、2t0时刻速度为v=v0+，在t02t0时刻的平均速度为，故平均功率为p=2f0=f0（2v0+），故d正确；故选：ad【点评】本题主要考查了平均功率与瞬时功率的求法，注意p=fv即可以求平均功率与瞬时功率11如图甲所示，物体以一定初速度从倾角=37的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能e机随高度h的变化如图乙所示g=10m/s2，sin37=0.60，cos37=0.80则（）a物体的质量m=1.0kgb物体与斜面间的动摩擦因数=0.50c物体上升过程的加速度大小a=10m/s2d物体回到斜面底端时的动能ek=20j【考点】机械能守恒定律；动摩擦因数 【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】当物体到达最高点时速度为零，机械能等于物体的重力势能，由重力势能计算公式可以求出物体质量；在整个运动过程中，机械能的变化量等于摩擦力做的功，由图象求出摩擦力的功，由功计算公式求出动摩擦因数；由牛顿第二定律求出物体上升过程的加速度；由动能定理求出物体回到斜面底端时的动能【解答】解：a、物体到达最高点时，机械能为：e=ep=mgh，由图知：ep=30j得：m=1kg，故a正确；b、物体上升过程中，克服摩擦力做功，机械能减少，减少的机械能等于克服摩擦力的功，e=mgcos，即：3050=110cos37，得：=0.5，故b正确；c、物体上升过程中，由牛顿第二定律得：mgsin+mgcos=ma，得：a=gsin+gcos=100.6+0.5100.8=10m/s2，故c正确；d、由图象可知，物体上升过程中摩擦力做功为：w=3050=20j，在整个过程中由动能定理得：ekek0=2w，则有：ek=ek0+2w=50+2（20）=10j，故d错误；故选：abc【点评】重力做功不改变物体的机械能，摩擦力做功使物体机械能减少，由图象求出物体初末状态的机械能，应用重力势能的计算公式、动能定理即可正确解题12如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为o、半径为r轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上p点处固定一定滑轮，p点位于o点正上方a、b是质量均为m的小环，a套在杆上，b套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量现在a环上施加一个水平向右的力f，使b环从地面由静止沿轨道上升则（）a缓慢提升b环至d点，f一直减小ba环动能的增加等于b环机械能的减少cb环被拉到与a环速度大小相等时，sinopb=d若f为恒力，且作用足够长时间，b环可能会经过d点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】作出b环的受力图，由合成法和三角形相似法分析f的变化由系统的功能关系分析能量的变化若f为恒力，且b环能运动到d点速度不为零时，b环会经过d点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动【解答】解：a、以b环研究对象，根据力的三角形和pb0相似可得，=，t=pb，po不变，pb减小，则绳子的拉力t慢慢减小，f减小故a正确b、由于有外力f做功，所以a、b的机械能不守恒，则a环动能的增加不等于b环机械能的减少，故b错误c、当pb线与圆轨道相切时，vb=va，根据数学知识有sinopb=，故c正确d、若f为恒力，且b环能运动到d点速度不为零时，b环会经过d点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动故d正确故选：acd【点评】本题要注意分析题意，运用三角形相似法分析力的变化，找出题目中给出的几何关系，要知道当pb线与圆轨道相切时两球的速度大小相等二、填空题（本题共2小题，共18分）13伽利略在两种新科学的对话一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动实验操作步骤如下：让滑块从离挡板某一距离s处由静止沿某一倾角的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（假设水流出均匀稳定）；记录下量筒收集的水量v；改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作；测得的数据见表格 次数123456s（m）4.53.93.02.11.50.9v（ml）9084625240（1）该实验利用量筒中收集的水量来表示ca、水箱中水的体积b、水从水箱中流出的速度c、滑块下滑的时间d、滑块下滑的位移（2）小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量v=75（7476）ml；若保持倾角不变，增大滑块质量，则相同的s，水量v将不变（填“增大”“不变”或“减小”）；若保持滑块质量不变，增大倾角，则相同的s，水量v将减小（填“增大”“不变”或“减小”）【考点】探究小车速度随时间变化的规律 【专题】实验题【分析】（1）解答的关键是明确该实验的实验原理，初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以该实验只要验证位移与体积的二次方是否成正比，就可验证该运动是否匀变速直线运动（2）根据初速度为零初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，由此可以求出下滑位移s与水量体积之间的关系，以及水量的变化情况【解答】解：（1）关于初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间故选：c（2）该运动是匀变速直线运动，位移与时间的二次方是成正比，即位移与体积的二次方是成正比，即s=kv2根据1、3组数据可得：小组同学漏填了第3组数据，实验正常，由此解得水量v374ml，在范围7476ml内均正确；若保持倾角不变，增大滑块质量，物体的加速度不变，则相同的s，水量v将不变，若保持滑块质量不变，增大倾角，加速度将增大，则相同的s，时间减小，水量v将减少故答案为：（1）c； （2）75（7476），不变，减小【点评】解决该问题的关键是明确实验原理，根据流入量筒水的量与时间成正比，将时间问题转化为为水量问题，本题是考查学生创新能力的好题14（12分）（2015秋河南月考）如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是d（填字母代号）a直流电源、天平及砝码 b直流电源、毫米刻度尺c交流电源、天平及砝码 d交流电源、毫米刻度尺（2）实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是da用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度vb用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=计算出瞬时速度vc根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=计算得出高度hd用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v（3）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示图中o点为打点起始点，且速度为零选取纸带上打出的连续点a、b、c作为计数点，测出其中e、f、g点距起始点o的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为t为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从o点到f点的过程中，重锤重力势能的减少量ep=mgh2动能的增加量ek=（用题中所给字母表示）（4）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是bda该误差属于偶然误差 b该误差属于系统误差c可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差d可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差（5）某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响若重锤所受阻力为f，重锤质量为m，重力加速度为g他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2h图线，如图2所示图象是一条直线，此直线斜率k=（用题中字母表示）已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为2.0%（保留两位有效数字）【考点】验证机械能守恒定律 【专题】实验题；定性思想；图析法；机械能守恒定律应用专题【分析】（1）根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定测量的器材；在验证机械能守恒的实验中，验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测重锤下降的距离和瞬时速度，测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺，不需要秒表，重锤的质量可以不测（2）（3）本实验通过验证减少的重力势能mgh是否与增加的动能mv2相等，来验证机械能是否守恒，在处理数据时，高度h必须用刻度尺测量，速度v必须根据v=来求，不能通过运动学公式来算出，否则得不到实验验证（3）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出f点的瞬时速度，从而得出动能的增加量（4）重力势能的减少量略大于动能的增加量属于系统误差，通过减小阻力的影响可以减小系统误差（5）根据机械能守恒得出v2h的关系式，分析斜率的物理含义【解答】解：（1）打点计时器需要使用交流电源，要测量物体下降的高度，以及瞬时速度的大小，所以需要测量点迹间的距离，需要毫米刻度尺；实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，所以不需要测量物体的质量，故不需要天平与砝码故选：d（2）验证机械能守恒定律实验，要用刻度尺测出物体下落的高度h，然后求出物体重力势能的减少量；重物下落时做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的特点求出瞬时速度，即：纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，故abc错误，d正确，故选d；（3）从o点到f点的过程中，重锤重力势能的减少量ep=mgh2，到达f点时的速度：vf=，重物动能的增加量：ek=mvf2=；（4）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法避免；系统误差时由于空气阻力与摩擦阻力造成的，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差故选：bd（5）由动能定理可知：（mgf）h=mv2，整理得：v2=h，v2h图象的斜率：k=；由图示图象可知，斜率：k=19.2，已知k=，则：=，阻力与重力之比：=12.0%；故答案为：（1）d；（2）d；（3）mgh2；（4）bd；（5）；2.0【点评】明确各种实验仪器的使用方法和实验的实验原理是解决实验问题的关键，注意实验过程中尽量减小摩擦阻力的影响，同时掌握瞬时速度通过实验数据算出，而不是理论推算，下落高度是通过刻度尺来测量而得三、计算题（本题3小题，共34分，第15题10分，第16题12分，第17题12分）15（10分）（2013武汉二模）如图所示，质量m=1kg的木板静置于倾角=37、足够长的固定光滑斜面底端 质量m=1kg的小物块（可视为质点）以初速度v0=4m/s从木板的下端冲上木板，同时在 木板上端施加一个沿斜面向上的f=3.2n的恒力若小物块恰好不从木板的上端滑 下，求木板的长度l为多少？已知小物块与木板之间的动摩檫因数=0.8，重力加速度 g=1om/s2，sin37=0.6，cos37=0.8【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】牛顿运动定律综合专题【分析】小物块向上做匀减速运动，木板向上做匀加速直线运动，小物块恰好不从木板的上端滑下，临界情况是到达木板的上端时，速度相同，结合牛顿第二定律，抓住位移关系，结合运动学公式求出木板的长度【解答】解：由题意，小物块向上匀减速运动，木板向上匀加速运动，当小物块运动到木板的上端时，恰好和木板共速设 小物块的加速度为a，由牛顿第二定律得，mgsin+mgcos=ma设木板的加速度为a，由牛顿第二定律得，f+mgcosmgsin=ma设二者共速的速度为v，经历的时间为t，由运动学公式得，v=v0atv=at小物块的位移为s，木板的位移为s，由运动学公式得，s=s=小物块恰好不从木板上端滑行，有ss=l联立解得l=0.5m答：木板的长度l为0.5m【点评】解决本题的关键理清物块和木板的运动规律，抓住临界状态，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解16（12分）（2010长沙县校级模拟）如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度e=1.0102v/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0=2.0102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀释放质量为m=2.01015kg，电荷量为q=+1012c的带电粒子，粒子最终落在金属板b上若不计粒子重力，求：（结果保留两位有效数字）（1）粒子源所在处a点的电势；（2）带电粒子打在金属板上时的动能；（3）从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？【考点】电势；动能定理的应用；电场强度 【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）金属板接地，电势为零，粒子源处a点的电势高于金属板的电势，由u=eh求出粒子源与金属板间的电势差，即为a点的电势；（2）粒子向金属板运动的过程中，只有电场力做功，根据动能定理