山东省聊城市茌平二中高三物理上学期第二次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年山东省聊城市茌平二中高三（上）第二次月考物理试卷一、本题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第l8题只有一项符合题目要求；第912题有多项符合要求全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分1在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是（）a伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来b笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献c开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律d牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量2一轻杆的一端固定质量为m的小球，以另一端为圆心在竖直平面内做圆周运动，轻杆长为l，以下说法中正确的是（）a小球过最高点时，杆的弹力不可以等于零b小球过最高点时的最小速度为c小球到最高点时速度v0，小球一定能通过最高点做圆周运动d小球过最高点时，杆对球的作用力可以与小球所受重力方向相反3如图所示，小球从楼梯上以2m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度和宽度均为0.25m，g取10/s2，小球抛出后首先落到的台阶是（）a第一级台阶b第二级台阶c第三级台阶d第四级台阶4如图，拉格朗日点l1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动据此，科学家设想在拉格朗日点l1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小以下判断正确的是（）aa2a3a1ba2a1a3ca3a1a2da3a2a15甲、乙两车在同一水平路面上的两平行车道做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距6m，从此刻开始计时，两车运动的vt图象如图所示在08s内，下列说法正确的是（）at=4s时两车相距2mbt=4s时两车相遇ct=8s时两车相遇dt=8s时两车相距最远6如图所示，吊篮a，物体b物体c的质量分别为m、3m、2mb和c分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计b和c在吊篮的水平底板上处于静止状态将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间（）a吊篮a的加速度大小为3gb物体b的加速度大小为gc物体c的加速度大小为2gdabc的加速度大小都等于g7如图叠放在水平转台上的小物体a、b、c能随转台一起以角速度匀速转动，a、b、c的质量分别为3m、2m、m，a与b、b与转台、c与转台间的动摩擦因数都为，b、c离转台中心的距离分别为r、1.5r，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（）ab对a的摩擦力一定为3mgbc与转台间的摩擦力大于a与b间的摩擦力c转台的角速度一定满足：d转台的角速度一定满足：8登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根据如表，火星和地球相比（）行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011a火星的公转周期较小b火星做圆周运动的加速度较小c火星表面的重力加速度较大d火星的第一宇宙速度较大9如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其vt图象如图乙所示同时人顶杆沿水平地面运动的xt图象如图丙所示若以地面为参考系，下列说法中正确的是（）a猴子的运动轨迹为直线b猴子在2s内做匀变速曲线运动ct=0时猴子的速度大小为8m/sdt=2s时猴子的加速度为4m/s210嫦娥二号卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测（）a卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小b卫星在轨道上经过p点的速度比在轨道上经过p点时大c卫星在轨道上运动周期比在轨道上短d卫星在轨道上经过p点的加速度等于在轨道上经过p点的加速度11用一轻绳将小球p系于光滑墙壁上的o点，在墙壁和球p之间夹有一矩形物块q，如图所示p、q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（）ap物体受4个力bq受到3个力c若绳子变长，绳子的拉力将变小d若绳子变短，q受到的静摩擦力将增大12如图所示，直杆ab与水平面成角固定，在杆上套一质量为m的小滑块，杆底端b点处有一弹性挡板，杆与板面垂直，滑块与挡板碰撞后原速率返回现将滑块拉到a点由静止释放，与挡板第一次碰撞后恰好能上升到ab的中点，设重力加速度为g，由此可以确定（）a滑块下滑和上滑过程加速度的大小a1、a2b滑块最终所处的位置c滑块与杆之间动摩擦因数d滑块第k次与挡板碰撞后速度vk二、实验题13（2011盐亭县校级模拟）某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置o点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图 （a）所示试在图（a）中作出无实验误差情况下f1和f2的合力图示，并用f表示此力有关此实验，下列叙述正确的是a两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大b橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力c两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置o这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同d若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可图（b）所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力f是用一只弹簧测力计拉时的图示）答：14（2013甘肃模拟）某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出已知所用电源的频率为50hz，则打a点时小车运动的速度va=m/s，小车运动的加速度a=m/s2（结果要求保留三位有效数字）15（2015春汕头校级期中）在“探究平抛运动规律”的实验中：在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，a通过调节使斜槽的末端保持b每次释放小球的位置必须（填“相同”或者“不同”）c每次必须由释放小球（“运动”或者“静止”）d小球运动时不应与木板上的白纸相接触e将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成（“折线”或“直线”或“光滑曲线”）某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置o，如图所示，a为物体运动一段时间后的位置g取10m/s2，根据图象，可知平抛物体的初速度为；小球抛出点的位置o的坐标为（，）三、计算题16（2015春南昌校级期末）高速公路给人们带来极大方便，但由于在高速公路上行驶的汽车速度很大，雾天曾出现过几十辆车追尾相撞的事故，造成极大的人生伤害和财产损失现假设某条高速公路限制速度为120km/h，某种雾天的能见度（即观察者与能看见的最远目标间的距离）为37m，汽车紧急制动的最大加速度大小为8m/s2，制动时司机的反应时间（即司机发现状况到踩下刹车的时间，该时间内汽车仍然匀速运动）为0.6s，求：（1）当汽车速度为120km/h时，突然以8m/s2的最大加速度紧急制动，从踩下刹车到汽车停止运动，汽车滑行的距离x；（2）在该雾天，为了安全，汽车行驶的最大速度v17（2011上海）如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的a处，a、b间距l=20m用大小为30n，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2s拉至b处（已知cos37=0.8，sin37=0.6取g=10m/s2）（1）求物体与地面间的动摩擦因数；（2）用大小为30n，与水平方向成37的力斜向上拉此物体，使物体从a处由静止开始运动并能到达b处，求该力作用的最短时间t18（2015春高安市校级期中）如图，长为l=2m、质量ma=4kg的木板a放在光滑水平面上，质量mb=1kg的小物块（可视为质点）位于a的中点，水平力f作用于aab间的动摩擦因素=0.2（ab间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2）求：（1）为使ab保持相对静止，f不能超过多大？（2）若拉力f=12n，物块b从a板左端滑落时木板a的速度为多大？19（2015秋兰州校级期中）如图所示是利用电力传送带装运麻袋包的示意图传送带长l=20m，倾角=37，麻袋包与传送带间的动摩擦因数=0.8，传送带的主动轮和从动轮半径r相等，传送带不打滑，主动轮顶端与货车底板间的高度差为h=1.8m，传送带匀速运动的速度为v=2m/s现在传送带底端（传送带与从动轮相切位置）由静止释放一只麻袋包（可视为质点），其质量为100kg，麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在车厢底板中心，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）主动轮的半径r；（2）主动轮轴与货车车厢底板中心的水平距离x（3）麻袋包在传送带上运动的时间t以下题目为课下练习，考试时不做20（2015秋聊城校级月考）如图所示，质量m=4kg的小车长l=1.4m，静止在光滑水平面上，其上面右端静止一质量m=1kg的小滑块（可看作质点），小车与木板间的动摩擦因数=0.4，先用一水平恒力f向右拉小车（g=10m/s2）（1）若用一水平恒力f=10n，小滑块与小车间的摩擦力为多大？（2）小滑块与小车间不发生相对滑动的水平恒力f大小要满足的条件？（3）若用一水平恒力f=28n向右拉小车，要使滑块从小车上恰好滑下来，力f至少应作用多长时间21（2015潍坊模拟）如图，将质量m=2kg的圆环套在与水平面成=37角的足够长直杆上，直杆固定不动，环的直径略大于杆的截面直径，杆上依次有三点a、b、c，sab=8m，sbc=0.6m，环与杆间动摩擦因数=0.5，对环施加一个与杆成37斜向上的拉力f，使环从a点由静止开始沿杆向上运动，已知t=4s时环到达b点试求：（重力加速度g=l0m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）（1）f的大小；（2）若到达b点时撤去力f，则环到达c点所用的时间2015-2016学年山东省聊城市茌平二中高三（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、本题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第l8题只有一项符合题目要求；第912题有多项符合要求全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分1在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是（）a伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来b笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献c开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律d牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量【考点】物理学史 【专题】常规题型【分析】本题比较简单考查了学生对物理学史的了解情况，在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的牛顿、爱因斯坦、法拉第等，在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献【解答】解：a、伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来，标志着物理学的真正开始，故a正确；b、笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，他认为：如果运动物体，不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去，因此笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，故b正确；c、开普勒提出行星运动三大定律，故c正确；d、万有引力常量是由卡文迪许测出的故d错误本题选错误的，故选d【点评】要熟悉物理学史，了解物理学家的探索过程，从而培养学习物理的兴趣和为科学的奉献精神2一轻杆的一端固定质量为m的小球，以另一端为圆心在竖直平面内做圆周运动，轻杆长为l，以下说法中正确的是（）a小球过最高点时，杆的弹力不可以等于零b小球过最高点时的最小速度为c小球到最高点时速度v0，小球一定能通过最高点做圆周运动d小球过最高点时，杆对球的作用力可以与小球所受重力方向相反【考点】向心力 【专题】匀速圆周运动专题【分析】轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，在最高点时由物体的重力与杆对球的作用力的合力作为向心力根据牛顿第二定律分析即可【解答】解：a、当小球在最高点恰好只有重力作为它的向心力的时候，此时球对杆没有作用力，故a错误b、轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，所以速度可以为零，则小球到最高点时速度v0，小球一定能通过最高点做圆周运动，所以b错误，c正确d、小球在最高点时，如果速度恰好为，则此时恰好只有重力作为它的向心力，杆和球之间没有作用力，如果速度小于，重力大于所需要的向心力，杆就要随球由支持力，方向与重力的方向相反，故d正确故选：cd【点评】杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型，这两种模型不一样，杆在最高点的速度可以为零，而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度3如图所示，小球从楼梯上以2m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度和宽度均为0.25m，g取10/s2，小球抛出后首先落到的台阶是（）a第一级台阶b第二级台阶c第三级台阶d第四级台阶【考点】平抛运动 【专题】平抛运动专题【分析】小球做平抛运动，根据平抛运动的特点水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，结合几何关系即可求解【解答】解：如图：设小球落到斜线上的时间t水平：x=v0t竖直：y=且解得t=0.4s相应的水平距离：x=20.4m=0.8m台阶数：n=知小球抛出后首先落到的台阶为第四级台阶故d正确，a、b、c错误故选d【点评】解决本题的关键掌握平抛运动的特点：水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，难度不大，属于基础题4如图，拉格朗日点l1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动据此，科学家设想在拉格朗日点l1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小以下判断正确的是（）aa2a3a1ba2a1a3ca3a1a2da3a2a1【考点】同步卫星 【专题】人造卫星问题【分析】由题意知，空间站在l1点能与月球同步绕地球运动，其绕地球运行的周期、角速度等于月球绕地球运行的周期、角速度，由an=r，分析向心加速度a1、a2的大小关系根据a=分析a3与a1、a2的关系【解答】解：在拉格朗日点l1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，根据向心加速度an=r，由于拉格朗日点l1的轨道半径小于月球轨道半径，所以a2a1，同步卫星离地高度约为36000公里，故同步卫星离地距离小于拉格朗日点l1的轨道半径，根据a=得a3a2a1，故选：d【点评】本题比较简单，对此类题目要注意掌握万有引力充当向心力和圆周运动向心加速度公式的联合应用5甲、乙两车在同一水平路面上的两平行车道做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距6m，从此刻开始计时，两车运动的vt图象如图所示在08s内，下列说法正确的是（）at=4s时两车相距2mbt=4s时两车相遇ct=8s时两车相遇dt=8s时两车相距最远【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系 【专题】直线运动规律专题【分析】根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移，则可确定何时两车相遇；能够画出两车的运动情景过程，了解两车在过程中的相对位置从而判断选项【解答】解：ab、图象与时间轴围成的面积可表示位移；04s，甲的位移为48m，乙的位移为40m，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距s=6m，当t=4s时，甲车在前，乙车在后，相距2m所以当t=4s时两车不相遇故a正确，b错误cd、06s，甲的位移为60m，乙的位移为54m，两车第二次相遇，6s后，由于乙的速度大于甲的速度，乙又跑到前面；8s时两车速度相等，乙在甲的前面相距8m4m=4m，据此可知此时刻两车不相遇，也不是相距最远，故cd错误故选：a【点评】速度时间图象中要注意观察三点：一点，注意横纵坐标的含义；二线，注意斜率的意义；三面，速度时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移6如图所示，吊篮a，物体b物体c的质量分别为m、3m、2mb和c分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计b和c在吊篮的水平底板上处于静止状态将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间（）a吊篮a的加速度大小为3gb物体b的加速度大小为gc物体c的加速度大小为2gdabc的加速度大小都等于g【考点】牛顿第二定律 【专题】应用题；定性思想；方程法；牛顿运动定律综合专题【分析】剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，隔离对a、b、c分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小【解答】解：a、弹簧开始的弹力f=3mg，剪断细线的瞬间，弹力不变，将c和a看成一个整体，根据牛顿第二定律得，aac=2g，即a、c的加速度均为2g故ad错误，c正确b、剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，b的合力仍然为零，则b的加速度为0故b错误故选：c【点评】本题是力学中的瞬时问题，关键是先根据平衡条件求出各个力，然后根据牛顿第二定律列式求解加速度；同时要注意轻弹簧的弹力与行变量成正比，来不及突变，而细线的弹力是有微小形变产生的，故可以突变7如图叠放在水平转台上的小物体a、b、c能随转台一起以角速度匀速转动，a、b、c的质量分别为3m、2m、m，a与b、b与转台、c与转台间的动摩擦因数都为，b、c离转台中心的距离分别为r、1.5r，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（）ab对a的摩擦力一定为3mgbc与转台间的摩擦力大于a与b间的摩擦力c转台的角速度一定满足：d转台的角速度一定满足：【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】物体a随转台一起以角速度匀速转动，靠静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求出b对a的摩擦力大小分别对a、ab整体、c受力分析，根据合力提供向心力，求出转台角速度的范围【解答】解：a、对a受力分析，受重力、支持力以及b对a的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有f=（3m）2r（3m）g故a错误b、由于a与c转动的角速度相同，由摩擦力提供向心力有m1.5r23mr2即c与转台间的摩擦力小于a与b间的摩擦力，故b错误；c、对ab整体，有：（3m+2m）2r（3m+2m）g对物体c，有：m2（1.5r）mg对物体a，有：3m2r（3m）g联立解得：，所以c正确，d错误故选：c【点评】本题关键是对a、ab整体、c受力分析，根据静摩擦力提供向心力以及最大静摩擦力等于滑动摩擦力列式分析是关键8登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根据如表，火星和地球相比（）行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011a火星的公转周期较小b火星做圆周运动的加速度较小c火星表面的重力加速度较大d火星的第一宇宙速度较大【考点】万有引力定律及其应用；向心力 【专题】万有引力定律的应用专题【分析】根据开普勒第三定律分析公转周期的关系由万有引力定律和牛顿第二定律结合分析加速度的关系根据万有引力等于重力，分析星球表面重力加速度的关系由v=分析第一宇宙速度关系【解答】解：a、由表格数据知，火星的轨道半径比地球的大，根据开普勒第三定律知，火星的公转周期较大，故a错误b、对于任一行星，设太阳的质量为m，行星的轨道半径为r根据g=ma，得加速度 a=，则知火星做圆周运动的加速度较小，故b正确c、在行星表面，由g=mg，得 g=由表格数据知，火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为 =1故火星表面的重力加速度较小，故c错误d、设行星的第一宇宙速度为v则 g=m，得 v=代入可得火星的第一宇宙速度较小故d错误故选：b【点评】对于行星绕太阳运动的类型，与卫星类型相似，关键要建立运动模型，掌握万有引力等于向心力与万有引力等于重力两条基本思路9如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其vt图象如图乙所示同时人顶杆沿水平地面运动的xt图象如图丙所示若以地面为参考系，下列说法中正确的是（）a猴子的运动轨迹为直线b猴子在2s内做匀变速曲线运动ct=0时猴子的速度大小为8m/sdt=2s时猴子的加速度为4m/s2【考点】运动的合成和分解 【专题】运动的合成和分解专题【分析】猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动，通过运动的合成，判断猴子相对于地面的运动轨迹以及运动情况求出t=2s时刻猴子在水平方向和竖直方向上的分加速度，根据平行四边形定则，求出猴子相对于地面的加速度【解答】解：a、b由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动故a错误，b正确c、st图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为vx=4m/s，竖直方向分速度vy=8m/s，t=0时猴子的速度大小为：v=4 m/s故c错误d、vt图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为：a=m/s2=4m/s2故d正确故选：bd【点评】解决本题的关键知道猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动，会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况10嫦娥二号卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测（）a卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小b卫星在轨道上经过p点的速度比在轨道上经过p点时大c卫星在轨道上运动周期比在轨道上短d卫星在轨道上经过p点的加速度等于在轨道上经过p点的加速度【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】月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，根据万有引力提供向心力，得出线速度与半径的关系，即可比较出卫星在轨道上的运动速度和月球的第一宇宙速度大小卫星在轨道上经过p点若要进入轨道，需减速比较在不同轨道上经过p点的加速度，直接比较它们所受的万有引力就可得知卫星从轨道进入轨道，在p点需减速【解答】解：a月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，卫星在轨道上的半径大于月球半径，根据万有引力充当向心力得v=，可知卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小故a正确b卫星在轨道上经过p点若要进入轨道，需减速，故卫星在轨道上经过p点的速度比在轨道上经过p点时小故b错误c根据万有引力充当向心力知周期t=，故卫星在轨道上运动周期比在轨道上短，故c正确d卫星在在轨道上和在轨道上经过p时所受万有引力相等，所以加速度也相等故d正确故选：acd【点评】解决本题的关键是理解卫星的变轨过程，这类问题也是高考的热点问题11用一轻绳将小球p系于光滑墙壁上的o点，在墙壁和球p之间夹有一矩形物块q，如图所示p、q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（）ap物体受4个力bq受到3个力c若绳子变长，绳子的拉力将变小d若绳子变短，q受到的静摩擦力将增大【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】先对小球p受力分析，然后对小方块q受力分析，对p，由平衡条件研究绳子变长时，绳子的拉力如何变化【解答】解：a、p受到重力、q的支持力和静摩擦力，绳子的拉力，共4个力作用，故a正确b、q受到重力、墙壁的弹力、p的压力和静摩擦力，共4个力作用，故b错误c、设绳子与竖直方向的夹角为，p的重力为g，绳子的拉力大小为f，则由平衡条件得：f=gq，gp+f=fcos，则gp+gq=fcos，gp与gq不变，若绳子变长，变小，cos变大，则f变小，故c正确d、q受到的静摩擦力竖直向上，与其重力平衡，与绳子长度无关，所以若绳子变短，q受到的静摩擦力不变，故d错误故选ac【点评】为了防止多力或少力，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序分析物体的受力情况12如图所示，直杆ab与水平面成角固定，在杆上套一质量为m的小滑块，杆底端b点处有一弹性挡板，杆与板面垂直，滑块与挡板碰撞后原速率返回现将滑块拉到a点由静止释放，与挡板第一次碰撞后恰好能上升到ab的中点，设重力加速度为g，由此可以确定（）a滑块下滑和上滑过程加速度的大小a1、a2b滑块最终所处的位置c滑块与杆之间动摩擦因数d滑块第k次与挡板碰撞后速度vk【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】滑块运动分两个阶段，匀加速下滑和匀减速上滑，利用牛顿第二定律求出两端加速度，利用运动学公式求解【解答】解：设下滑位移为l，到达底端速度为v由公式v2=2ax得：下滑过程：v2=2a下l 上滑过程： 由牛顿第二定律得：下滑加速度为： 上滑加速度为： 联立得： 所以a正确；，又f=fn=mgcos两式联立得：，所以c正确；因为滑杆粗糙，所以最终滑块停在底端，所以b正确；因为不知道最初滑块下滑的位移，所以无法求出速度，所以d错误；故选abc【点评】解决本题的关键是上滑和下滑时摩擦力方向不同，所以加速度不同，另外抓住连接两段的桥梁是碰撞前后速度大小相等二、实验题13（2011盐亭县校级模拟）某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置o点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图 （a）所示试在图（a）中作出无实验误差情况下f1和f2的合力图示，并用f表示此力有关此实验，下列叙述正确的是aca两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大b橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力c两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置o这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同d若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可图（b）所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力f是用一只弹簧测力计拉时的图示）答：甲【考点】验证力的平行四边形定则 【专题】实验题【分析】（1）以f1和f2为邻边作平行四边形，通过o点的对角线表示合力f（2）根据合力与分力的关系来分析判断【解答】解：以f1和f2为邻边作平行四边形，与f1和f2共点的对角线表示合力f，标上箭头如图所示 a、两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大故a正确 b、两弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，b错误； c、两次拉橡皮筋时，为了使两次达到效果相同，橡皮筋结点必须拉到同一位置o故c正确 d、结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故d错误；故选a、c用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故甲符合实验事实故本题答案是如图所示 ac 甲【点评】本题要防止产生错误的认识，认为橡皮筋的拉力是两弹簧测力计的拉力，根据合力与分力等效关系分析，一个弹簧测力计的拉力是两个弹簧测力计拉力的合力14（2013甘肃模拟）某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出已知所用电源的频率为50hz，则打a点时小车运动的速度va=0.337m/s，小车运动的加速度a=0.393m/s2（结果要求保留三位有效数字）【考点】测定匀变速直线运动的加速度；用打点计时器测速度 【专题】实验题【分析】纸带实验中，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【解答】解：由于两相邻计数点间有四个点未画出，所以两相邻计数点时间间隔为0.1s利用匀变速直线运动的推论得：va=0.337m/s由于相邻的时间间隔位移之差不相等，根据运动学公式推论x=at2采用逐差法得出：a=m/s2=0.393m/s2故答案为：0.337； 0.393【点评】能够知道相邻的计数点之间的时间间隔要注意单位的换算和有效数字的保留了解逐差法求解加速度有利于减小误差15（2015春汕头校级期中）在“探究平抛运动规律”的实验中：在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，a通过调节使斜槽的末端保持水平b每次释放小球的位置必须相同（填“相同”或者“不同”）c每次必须由静止释放小球（“运动”或者“静止”）d小球运动时不应与木板上的白纸相接触e将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成光滑曲线（“折线”或“直线”或“光滑曲线”）某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置o，如图所示，a为物体运动一段时间后的位置g取10m/s2，根据图象，可知平抛物体的初速度为2；小球抛出点的位置o的坐标为（20cm，5cm）【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）根据平抛运动竖直方向上相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移求出小球的初速度，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a点的竖直分速度，从而结合速度时间公式求出抛出点到b点的时间，根据位移公式求出抛出点到b点的水平距离和竖直距离，从而得出抛出点的横纵坐标【解答】解：a、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动bc、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e、将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成光滑曲线在竖直方向上，根据y=gt2得t=，则小球的初速度为：，c点竖直方向的速度则从抛出点到a点的时间为t=tct=0.20.1=0.1s，所以抛出点距离a点的水平位移为：xa=v0t=10.2m=0.2m=20cm，抛出点的横坐标为：x=20cm抛出点离a点的竖直位移为y=则抛出点的纵坐标为：x=5cm故答案为：水平，相同，静止，光滑曲线 2，20cm，5cm【点评】本题考查了实验注意事项，要知道实验原理与实验注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解三、计算题16（2015春南昌校级期末）高速公路给人们带来极大方便，但由于在高速公路上行驶的汽车速度很大，雾天曾出现过几十辆车追尾相撞的事故，造成极大的人生伤害和财产损失现假设某条高速公路限制速度为120km/h，某种雾天的能见度（即观察者与能看见的最远目标间的距离）为37m，汽车紧急制动的最大加速度大小为8m/s2，制动时司机的反应时间（即司机发现状况到踩下刹车的时间，该时间内汽车仍然匀速运动）为0.6s，求：（1）当汽车速度为120km/h时，突然以8m/s2的最大加速度紧急制动，从踩下刹车到汽车停止运动，汽车滑行的距离x；（2）在该雾天，为了安全，汽车行驶的最大速度v【考点】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时间的关系 【专题】追及、相遇问题【分析】（1）根据匀变速直线运动的公式2ax=求出车滑行的位移（2）反应时间内作匀速直线运动，汽车制动后作匀减速直线运动，位移之和等于37m【解答】解：（1）规定初速度方向为正，根据匀变速直线运动的公式得：2ax=其中：所以：x=（2）设最大速度为vm，反应时间内作匀速直线运动，位移为：x1=vmt1汽车制动后作匀减速直线运动，刹车后位移为：由题意得，x1+x2=37得：vm=20m/s=72km/h答：（1）汽车滑行的距离69.4m（2）在该雾天，为了安全，汽车行驶的最大速度72km/h【点评】解决本题的关键知道反应时间内汽车匀速直线运动，列出位移关系方程17（2011上海）如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的a处，a、b间距l=20m用大小为30n，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2s拉至b处（已知cos37=0.8，sin37=0.6取g=10m/s2）（1）求物体与地面间的动摩擦因数；（2）用大小为30n，与水平方向成37的力斜向上拉此物体，使物体从a处由静止开始运动并能到达b处，求该力作用的最短时间t【考点】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时间的关系；牛顿第二定律 【分析】（1）根据匀变速直线运动的位移公式可以求得物体的加速度的大小，在根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小，进而可以求得摩擦因数的大小；（2）当力作用的时间最短时，物体应该是先加速运动，运动一段时间之后撤去拉力f在做减速运动，由运动的规律可以求得时间的大小【解答】解：（1）物体做匀加速运动 l=at02所以a=10m/s2由牛顿第二定律ff=ma f=30210=10n 所以 =0.5 即物体与地面间的动摩擦因数为0.5；（2）设f作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速t秒，撤去外力后，以大小为a的加速度匀减速t秒到达b处，速度恰为0，由牛顿定律 fcos37（mgfsin37）=ma a=g=5 m/s2由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有 at=att=t=t=2.3tl=at2+at2所以t=1.03s 即该力作用的最短时间为1.03s【点评】分析清楚物体的运动的过程，分别对不同的运动的过程列示求解即可得出结论18（2015春高安市校级期中）如图，长为l=2m、质量ma=4kg的木板a放在光滑水平面上，质量mb=1kg的小物块（可视为质点）位于a的中点，水平力f作用于aab间的动摩擦因素=0.2（ab间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2）求：（1）为使ab保持相对静止，f不能超过多大？（2）若拉力f=12n，物块b从a板左端滑落时木板a的速度为多大？【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】（1）隔离对物块分析，求出恰好不发生相对滑动时的加速度，再对整体分析，根据牛顿第二定律求出拉力的最大值（2）由牛顿第二定律求的ab的加速度，由运动学公式求的滑下时的位移，即可求得速度【解答】解：（1）f最大时，物块水平方向受到静摩擦力最大fm，由牛顿第二定律得：fm=mbg=mba解得临界加速度为：a=g=0.210m/s2=2m/s2，对整体分析得：f=（ma+mb）a=（4+1）2n=10n （2）若拉力f=12n10n，ab发生相对滑动，对b：对a：ffm=maaa代入数据解得：设b从a上滑落时，则有：a2t2a1t2=l得：t=2s 对a有：v=a2t=2.52=5m/s答：（1）为使ab保持相对静止，f不能超过10n（2）若拉力f=12n，物块b从a板左端滑落时木板a的速度为5m/s【点评】本题考查了牛顿第二定律的临界问题，关键抓住临界状态，采用整体法和隔离法进行求解，难度中等19（2015秋兰州校级期中）如图所示是利用电力传送带装运麻袋包的示意图传送带长l=20m，倾角=37，麻袋包与传送带间的动摩擦因数=0.8，传送带的主动轮和从动轮半径r相等，传送带不打滑，主动轮顶端与货车底板间的高度差为h=1.8m，传送带匀速运动的速度为v=2m/s现在传送带底端（传送带与从动轮相切位置）由静止释放一只麻袋包（可视为质点），其质量为100kg，麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在车厢底板中心，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）主动轮的半径r；（2）主动轮轴与货车车厢底板中心的水平距离x（3）麻袋包在传送带上运动的时间t【考点】牛顿运动定律的综合应用；向心力 【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出，重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解主动轮的半径r；（2）对平抛过程运用分位移公式列式求解；（3）麻袋包在平直传送带上先加速后匀速，根据牛顿第二定律求解加速的加速度，然后运用运动学公式列式求解；【解答】解：（1）麻袋包在主动轮的最高点时，有：mg=m代入数据解得：r=0.4m（2）设麻袋包平抛运动时间为t，有：h=gt2x=vt代入数据解得：x=1.2 m（3）对麻袋包，设匀加速运动时间为t1，匀速运动时间为t2，有：mgcosmgsin=ma，v=at1，x1=at12，lx1=vt2联立以上各式解得：t=t1+t2=12.5 s答：（1）主动轮的半径是0.4m；（2）主动轮轴与货车车厢底板中心的水平距离是1.2m（3）麻袋包在传送带上运动的时间是12.5s【点评】本题综合考查了平抛运动和圆周运动的规律，掌握牛顿第二定律、能量守恒定律以及运动学公式，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁以下题目为课下练习，考试时不做20（2015秋聊城校级月考）如图所示，质量m=4kg的小车长l=1.4m，静止在光滑水平面上，其上面右端静止一质量m=1kg的小滑块（可看作质点），小车与木板间的动摩擦因数=0.4，先用一水平恒力f向右拉小车（g=10m/s2）（1）若用一水平恒力f=10n，小滑块与小车间的摩擦力为多大？（2）小滑块与小车间不发生相对滑动的水平恒力f大小要满足的条件？（3）若用一水平恒力f=28n向右拉小车，要使滑块从小车上恰好滑下来，力f至少应作用多长时间【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）对整体使用牛顿第二定律求出共同的加速度，然后uim使用牛顿第二定律即可求出摩擦力（2）小物块在木板上滑动时，根据牛顿第二定律，求出木块和木板的加速度，当木板的加速度大于木木块的加速度时，m就会从m上滑落下来（3）恒力f=28n，m在m上发生相对滑动，设m在m上面滑动的时间为t，求出木块在t内的位移，两者位移之差等于木板的长度l【解答】解：（1）当f=10n时，设两者间保持相对静止，由整体法可得：f=（m