河北省衡水中学2018届高三（上）第二次调研物理试卷（Word版 含答案解析）.doc

2017-2018学年河北省衡水中学高三（上）第二次调研物理试卷一、选择题（共15小题，每小题4分，满分60分）1如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断AB间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为（取向下为正）（）Ag、2g、0B2g、2g、0C2g、2g、gD2g、g、g2近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达60磅（约270N）的重量不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛，体重增加，胃痛，偏头疼和呼吸道疾病等，当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化，现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型，重心在头部的P点，颈椎OP（轻杆）可绕O转动，人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下静止假设低头时颈椎OP与竖直方向的夹角为45，PA与竖直方向的夹角为60，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的（1.414，1.732）（）A4.2倍B3.3倍C2.8倍D2.0倍3A、B两个物体在水平面上沿同一直线运动，它们的vt 图象如图所示在t=0时刻，B在A的前面，两物体相距9m，B物体在滑动摩擦力作用下做减速运动的加速度大小为2m/s2，则A物体追上B物体所用时间是（）A3sB5sC7.5sD8.5s4如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37和53在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别为向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为（）A1：1B4：3C16：9D9：165利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如图，用两根长为L的细线系一质量为m的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为L，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（）A2mgB3mgC2.5mgD mg6如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（）AA受到的静摩擦力一直增大BB受到的静摩擦力先增大，后保持不变CA受到的静摩擦力是先增大后减小DA受到的合外力一直在增大7如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为mA=2.0kg，小车上放一个物体其质量为mB=l.0kg如图甲所示，给B个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，A、B开始相对滑动如果撤去F，对A施加一水平推力F，如图乙所示要使A、B不相对滑动，则F的最大值Fm为（）A2.0NB3.0NC6.0ND9.0N8某人划船横渡一条河，河水流速处处相同且恒定，船的划行速率恒定已知此人过河最短时间为 T1；若此人用最短的位移过河，则需时间为T2；已知船的划行速度大于水速则船的滑行速率与水流速率之比为（）ABCD9如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（）Asin=Btan=Csin=Dtan=10如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动在框架上套着两个质量相等的小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止下列说法正确的是（）A小球A的合力小于小球B的合力B小球A与框架间可能没有摩擦力C小球B与框架间可能没有摩擦力D圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大11如图甲所示，质量为M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为m的物体A，用一个竖直向下的力F作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑若改用一个斜向下的力F作用在A时，物体A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于地面对劈的摩擦力f及支持力N的结论正确的是（）Af=0，NMgBf=0，NMgCf向右，NMgDf向左，NMg12如图所示，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动当它们刚运行至轨道的粗糙段时，下列说法中可能正确的是（）A绳的张力减小，地面对a的支持力不变B绳的张力减小，地面对a的支持力增加C绳的张力增加，斜面对b的支持力不变D绳的张力增加，斜面对b的支持力增加13如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN，其下端（即N端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计当传送带不动时，将一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的P位置由静止释放，小物块以速度v1滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间t1，小物块落到水平地面的Q点；若传送带以恒定速率v2运行，仍将小物块从光滑轨道上的P位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间t2，小物块落至水平地面关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是（）A当传送带沿顺时针方向运动时，小物块的落地点可能在Q点右侧B当传送带沿逆时针方向运动时，小物块的落地点可能在Q点左侧C当传送带沿顺时针方向运动时，若v1v2，则可能有t1t2D当传送带沿顺时针方向运动时，若v1v2，则可能有t1t214如图所示，等腰直角三角体OCD由粗糙程度不同的材料A、B拼接而成，P为两材料在CD边上的交点，且DPCP现OD边水平放置，让小物块无初速从C滑到D，然后将OC边水平放置，再让小物块无初速从D滑到C，小物块两次滑动到达P点的时间相同下列说法正确的是（）A第二次滑到P点速率大B两次滑动中物块到达P点时的速度大小相等C两次滑动中物块到达底端时的速度大小相等D第一次滑到P点速率大15如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其Tv2图象如图乙所示，则（） A轻质绳长为B当地的重力加速度为C当v2=c时，轻质绳的拉力大小为aD只要v2b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a二、非选择题（请把答案写在答题纸相应的位置上）16为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量（滑轮质量不计）（1）实验时，一定要进行的操作是 （填选项前的字母）A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2（结果保留两位有效数字）（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为 （填选项前的字母）A2tan B Ck D17为了探究水流射程与排水孔高度的关系，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置取一只较高的塑料瓶，在侧壁的母线上钻一排小孔，保持小孔的间距相等，在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料管，作为排水管再剪若干小段软塑料管，将其一头加热软化封闭起来，作为排水管的套帽任意打开其中某一小孔，让水流出，测得此时该水流的射程s和其对应排水孔到底面的高度为h，每次实验保持液面的高度均为H利用描点法就可画出sh的图象（1）请你根据理论分析写出s与h的关系式 （已知排水孔喷出水流的速度v与排水孔到地面的高度h的关系为v2=g（Hh） ）（2）在图乙中定性画出sh图象（3）水孔高度h为多少时水流射程最大？ （以图中字母表示）18一辆汽车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H车由静止开始向左做匀加速运动，经过时间t绳子与水平方向的夹角为，如图所示，试求：（1）车向左运动的加速度的大小；（2）重物在t时刻速度的大小19如图所示，质量为M=4kg的木板长L=1.4m，静止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数=0.4今用水平力F=28N向右拉木板，使滑块能从木板上掉下来，力F作用的时间至少要多长？（不计空气阻力，g=10m/s2）20如图所示，光滑直杆AB长为L，B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接OO为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为（1）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量l1；（2）当小球随光滑直杆一起绕OO轴匀速转动时，弹簧伸长量为l2，求匀速转动的角速度；（3）若=30，移去弹簧，当杆绕OO轴以角速度0=匀速转动时，小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动，求小球离B点的距离L021如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面间的动摩擦因数=0.5，且与台阶边缘O点的距离s=5m在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板，并以O点为原点建立平面直角坐标系现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板（g=10m/s2）（1）若小物块恰能击中挡板的上边缘P点，P点的坐标为（1.6m，0.8m），求其离开O点时的速度大小；（2）为使小物块击中挡板，求拉力F作用的距离范围；（3）改变拉力F的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值（结果可保留根式）2017-2018学年河北省衡水中学高三（上）第二次调研物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共15小题，每小题4分，满分60分）1如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断AB间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为（取向下为正）（）Ag、2g、0B2g、2g、0C2g、2g、gD2g、g、g【考点】37：牛顿第二定律；2S：胡克定律【分析】剪断细线前对A、B和C整体物体分别受力分析，根据平衡条件求出细线的弹力，断开细线后，再分别对A、B和C整体受力分析，求解出合力并运用牛顿第二定律求解加速度【解答】解：剪断细线前，对BC整体受力分析，受到总重力和细线的拉力而平衡，故T=2mg；再对物体A受力分析，受到重力、细线拉力和弹簧的拉力；剪断细线后，重力和弹簧的弹力不变，细线的拉力减为零，故物体B受到的力的合力等于2mg，向下，物体A受到的合力为2mg，向上，物体C受到的力不变，合力为零，故物体B有向下的2g的加速度，物体A具有2g的向上的加速度，物体C的加速度为零；故选B2近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达60磅（约270N）的重量不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛，体重增加，胃痛，偏头疼和呼吸道疾病等，当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化，现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型，重心在头部的P点，颈椎OP（轻杆）可绕O转动，人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下静止假设低头时颈椎OP与竖直方向的夹角为45，PA与竖直方向的夹角为60，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的（1.414，1.732）（）A4.2倍B3.3倍C2.8倍D2.0倍【考点】2H：共点力平衡的条件及其应用【分析】对人的头部进行分析，明确其受力情况，由共点力的平衡条件可得出对应的平行四边形；由正弦定理可求得颈椎受到的压力【解答】解：由题意可明确人的头受力情况，如图所示：则由几何关系可知：人的颈椎对头的支持力F，有：所以有：F=；故选：B3A、B两个物体在水平面上沿同一直线运动，它们的vt 图象如图所示在t=0时刻，B在A的前面，两物体相距9m，B物体在滑动摩擦力作用下做减速运动的加速度大小为2m/s2，则A物体追上B物体所用时间是（）A3sB5sC7.5sD8.5s【考点】1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系；1I：匀变速直线运动的图像【分析】结合位移关系，通过运动学公式求出追及的时间，注意B速度减速到零不再运动【解答】解：B减速到零所需的时间：t=，B减速到零经历的位移，此时A的位移xA=vAt=45m=20m，因为xB+dxA，所以B停止时，A还未追上B，则继续追及的时间，可知追及的时间t总=t+t=5+3.5s=8.5s，故D正确，ABC错误故选：D4如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37和53在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别为向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为（）A1：1B4：3C16：9D9：16【考点】43：平抛运动【分析】两球都落在斜面上，位移上有限制，即竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值【解答】解：对于A球有：，解得：同理对于B球有：则故D正确，A、B、C错误故选D5利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如图，用两根长为L的细线系一质量为m的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为L，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（）A2mgB3mgC2.5mgD mg【考点】4A：向心力；29：物体的弹性和弹力【分析】小球恰能过最高点的临界情况是重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最小速度，再根据动能定理求出最低点的速度，根据牛顿第二定律求出绳子的张力【解答】解：小球恰好过最高点时有：mg=m解得：根据动能定理得，mgL=在最低点，由牛顿第二定律得： Tmg=m联立得，T=2mg故A正确，B、C、D错误故选：A6如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（）AA受到的静摩擦力一直增大BB受到的静摩擦力先增大，后保持不变CA受到的静摩擦力是先增大后减小DA受到的合外力一直在增大【考点】37：牛顿第二定律；25：静摩擦力和最大静摩擦力；4A：向心力【分析】在转动过程中，两物体都需要向心力来维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以做向心力时，绳子的拉力就会来做补充，速度再快，当这2个力的合力都不足以做向心力时，物体将会发生相对滑动，根据向心力公式进行讨论即可求解【解答】解：D、在转动过程中，两物体都需要向心力来维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以做向心力时，绳子的拉力就会来做补充，速度再快，当这2个力的合力都不足以做向心力时，物体将会发生相对滑动 根据向心力公式，F向=可知：在发生相对滑动前物体的半径是不变的，质量也不变，随着速度的增大，向心力增大，而向心力就是物体的合力，故D正确A、由于A的半径比B小根据向心力的另一个公式 F向=m2R 可知 A、B的角速度相同，知当角速度逐渐增大时，B物体先达到最大静摩擦力，角速度继续增大，B物体靠绳子的拉力和最大静摩擦力提供向心力，角速度增大，拉力增大，则A物体的摩擦力减小，当拉力增大到一定程度，A物体所受的摩擦力减小到零后反向，角速度增大，A物体的摩擦力反向增大所以A所受的摩擦力先增大后减小，又增大，反向先指向圆心，然后背离圆心，B物体的静摩擦力一直增大达到最大静摩擦力后不变，AC错误，B正确故选：BD7如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为mA=2.0kg，小车上放一个物体其质量为mB=l.0kg如图甲所示，给B个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，A、B开始相对滑动如果撤去F，对A施加一水平推力F，如图乙所示要使A、B不相对滑动，则F的最大值Fm为（）A2.0NB3.0NC6.0ND9.0N【考点】37：牛顿第二定律；29：物体的弹性和弹力【分析】在图甲中，对整体分析，求出整体的加速度，隔离对A分析，根据牛顿第二定律求出A、B间的最大静摩擦力在图乙中，隔离对B分析，求出最大的加速度，再对整体分析，根据牛顿第二定律求出F的最大值Fmax【解答】解：根据题图甲所示，设A、B间的静摩擦力达到最大值Ffmax时，系统的加速度为a根据牛顿第二定律，对A、B整体有 F=（mA+mB）a，对A有 Ffmax=mAa，代入数据解得 Ffmax=2.0 N根据题图乙所示情况，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律得：以B为研究对象有 Ffmax=mBa以A、B整体为研究对象，有 Fmax=（mA+mB）a代入数据解得 Fmax=6.0 N故C正确故选：C8某人划船横渡一条河，河水流速处处相同且恒定，船的划行速率恒定已知此人过河最短时间为 T1；若此人用最短的位移过河，则需时间为T2；已知船的划行速度大于水速则船的滑行速率与水流速率之比为（）ABCD【考点】44：运动的合成和分解【分析】小船过河的处理：（1）当船速垂直河岸时，用时最少；（2）当船速大于水速时，合速度垂直河岸，位移最小分别列式求解【解答】解：解：设河宽为d，设船在静水中的速率为v1，水流速为v2（1）最短时间过河时，静水速与河岸垂直有： （2）最小位移过河：则 联立解得故A正确，B、C、D错误故选A9如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（）Asin=Btan=Csin=Dtan=【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律【分析】小球做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据重力、杆子的作用力的合力指向圆心，求出杆与水平面的夹角【解答】解：小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：mgsin=mL2，解得sin故A正确，B、C、D错误故选A10如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动在框架上套着两个质量相等的小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止下列说法正确的是（）A小球A的合力小于小球B的合力B小球A与框架间可能没有摩擦力C小球B与框架间可能没有摩擦力D圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大【考点】48：线速度、角速度和周期、转速；4A：向心力【分析】由于合力提供向心力，依据向心力表达式可判定AB小球的合力关系；依据A、B受到的受力情况可判定摩擦力的有无，以及随转速的变化情况；【解答】解：A、由于合力提供向心力，依据向心力表达式F=mr2，已知两球质量，半径和角速度都相同，可知向心力相同，即合力相同，故A错误BC、小球A受到重力和弹力的合力不可能垂直指向OO轴，故一定存在摩擦力，而B球的重力和弹力的合力可能垂直指向OO轴，故B球摩擦力可能为零，故B错误，C正确D、由于不知道B是否受到摩擦力，故而无法判定圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力的变化情况，故D错误故选：C11如图甲所示，质量为M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为m的物体A，用一个竖直向下的力F作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑若改用一个斜向下的力F作用在A时，物体A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于地面对劈的摩擦力f及支持力N的结论正确的是（）Af=0，NMgBf=0，NMgCf向右，NMgDf向左，NMg【考点】2H：共点力平衡的条件及其应用；2G：力的合成与分解的运用【分析】对于甲图，以A为研究对象，分析受力，根据平衡条件求解AB间的动摩擦因数对于乙图，A加速下滑，加速度方向沿斜面下滑，将加速度分解为沿水平方向和竖直向下两个方向，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律研究地面对劈支持力N以B为研究对象求解摩擦力f【解答】解：设斜面的倾角为对于图甲，以A为研究对象，分析受力，作出力图如图1根据平衡条件得 （mg+F）sin=（mg+F）cos得到=tan对于乙图，以B为研究对象，分析受力，作出力图如图2设地面对B的方向水平向右，根据平衡条件得水平方向：f=f1cosN1sin又f1=N1得到f=N1cosN1sin=tanN1cosN1sin=0竖直方向：NMg故选A12如图所示，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动当它们刚运行至轨道的粗糙段时，下列说法中可能正确的是（）A绳的张力减小，地面对a的支持力不变B绳的张力减小，地面对a的支持力增加C绳的张力增加，斜面对b的支持力不变D绳的张力增加，斜面对b的支持力增加【考点】2H：共点力平衡的条件及其应用；2G：力的合成与分解的运用【分析】本题应分匀速运动和减速运动两个过程分别对两个物体受力分析，根据共点力平衡条件和牛顿第二定律列式求解【解答】解：在光滑段运动时，物块a及物块b均处于平衡状态，对a、b整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡；对b受力分析，如上图，受重力、支持力、绳子的拉力，根据共点力平衡条件，有FcosF Nsin=0 ；Fsin+F Ncosmg=0 ；由两式解得：F=mgsin，FN=mgcos；当它们刚运行至轨道的粗糙段时，减速滑行，系统有水平向右的加速度，此时有两种可能；（一）物块a、b仍相对静止，竖直方向加速度为零，由牛顿第二定律得到：Fsin+F Ncosmg=0 ；F NsinFcos=ma ；由两式解得：F=mgsinmacos，FN=mgcos+masin；即绳的张力F将减小，而a对b的支持力变大；再对a、b整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡，水平方向只受摩擦力，重力和支持力二力平衡，故地面对a支持力不变（二）物块b相对于a向上滑动，绳的张力显然减小为零，物体具有向上的分加速度，是超重，因此a对b的支持力增大，斜面体和滑块整体具有向上的加速度，也是超重，故地面对a的支持力也增大综合上述讨论，结论应该为：绳子拉力一定减小；地面对a的支持力可能增加；a对b的支持力一定增加；故选：AB13如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN，其下端（即N端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计当传送带不动时，将一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的P位置由静止释放，小物块以速度v1滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间t1，小物块落到水平地面的Q点；若传送带以恒定速率v2运行，仍将小物块从光滑轨道上的P位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间t2，小物块落至水平地面关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是（）A当传送带沿顺时针方向运动时，小物块的落地点可能在Q点右侧B当传送带沿逆时针方向运动时，小物块的落地点可能在Q点左侧C当传送带沿顺时针方向运动时，若v1v2，则可能有t1t2D当传送带沿顺时针方向运动时，若v1v2，则可能有t1t2【考点】37：牛顿第二定律；1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】根据机械能守恒定律知道滑上传送带的速度，与传送带的运行速度进行比较，判断物体的运动规律，从而得出物体平抛运动的初速度，以及平抛运动的水平位移物体飞出右端做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动【解答】解：A、C、当传送带不动时，小物块在传送带上做匀减速运动，传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1v2，小物块在传送带上可能一直做匀减速运动，也有可能先做匀减速后做匀速运动，所以t1t2小物块滑出传送带时的速度大于等于v2，根据平抛运动规律知道小物块的落地点可能仍在Q点，可能在Q点右侧故AC正确；B、传送带以恒定速率v2沿逆时针方向运行，小物块在传送带上做匀减速直线运动，与传送带静止情况相同，根据平抛运动规律知道小物块的落地点在Q点故B错误；D、传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1=v2，小物块在传送带上做匀速直线运动，所以t1t2根据平抛运动规律知道小物块的落地点在在Q点右侧传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1v2，小物块在传送带上可能一直做匀加速运动，也有可能先做匀加速后做匀速运动，所以t1t2 根据平抛运动规律知道小物块的落地点在在Q点右侧故D错误；故选：AC14如图所示，等腰直角三角体OCD由粗糙程度不同的材料A、B拼接而成，P为两材料在CD边上的交点，且DPCP现OD边水平放置，让小物块无初速从C滑到D，然后将OC边水平放置，再让小物块无初速从D滑到C，小物块两次滑动到达P点的时间相同下列说法正确的是（）A第二次滑到P点速率大B两次滑动中物块到达P点时的速度大小相等C两次滑动中物块到达底端时的速度大小相等D第一次滑到P点速率大【考点】1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】从C到D和从D到C分别利用动能定理可以比较物块滑到低端时的速度大小，由功的计算公式可以求出克服摩擦力所做的功，机械能的损失等于克服摩擦力所做的功【解答】解：A、D、由题意可知，小物块两次滑动经过P点的时间相同，由于DPCP，因此从D到P的平均速度大于从C到P的平均速度，设从C到P点时速度为v1，从D到P时速度为v2，则根据匀变速直线运动特点有：，即从D到P点速度大于从C到P点的速度，故A正确，D错误；B、C、从C到D和从D到C过程中摩擦力做功相等，重力做功相等，根据动能定理可知，两次滑动中物块到达底端速度相等，故B错误，C正确；故选：AC15如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其Tv2图象如图乙所示，则（） A轻质绳长为B当地的重力加速度为C当v2=c时，轻质绳的拉力大小为aD只要v2b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a【考点】4A：向心力【分析】小球在竖直面内做圆周运动，到最高点时由绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题根据牛顿第二定律和机械能守恒列式求解小球在最低点和最高点时绳的拉力差【解答】解：A、在最高点时，绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，则得： mg+T=m得 T=mg 由图象知，T=0时，v2=b图象的斜率k=，则得： =，得：绳长 L=；故A正确B、当v2=0时，T=a，由得：a=mg，得 g=；故B错误C、当v2=c时，代入得：T=cmg=ca；故C正确D、只要v2b，绳子的拉力大于0，根据牛顿第二定律得： 最高点：T1+mg=m 最低点：T2mg=m从最高点到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得： =2mgL 联立解得：T2T1=6mg=6a，即小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a，故D正确故选：ACD二、非选择题（请把答案写在答题纸相应的位置上）16为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量（滑轮质量不计）（1）实验时，一定要进行的操作是BCD（填选项前的字母）A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为1.3m/s2（结果保留两位有效数字）（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为D（填选项前的字母）A2tan B Ck D【考点】M8：探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；（2）依据逐差法可得小车加速度（3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对aF图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数【解答】解：（1）A、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故AE错误B、该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C正确；D、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；故选：BCD（2）由于两计数点间还有两个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为0.06s，由x=aT2可得：a=1.3m/s2（3）由图示实验可知，小车所受合力为测力计示数的两倍，由牛顿第二定律得：a=F，则aF图象的斜率k=，小车质量为M=，故选D故答案为：（1）BCD；（2）1.3；（3）D17为了探究水流射程与排水孔高度的关系，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置取一只较高的塑料瓶，在侧壁的母线上钻一排小孔，保持小孔的间距相等，在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料管，作为排水管再剪若干小段软塑料管，将其一头加热软化封闭起来，作为排水管的套帽任意打开其中某一小孔，让水流出，测得此时该水流的射程s和其对应排水孔到底面的高度为h，每次实验保持液面的高度均为H利用描点法就可画出sh的图象（1）请你根据理论分析写出s与h的关系式s=（已知排水孔喷出水流的速度v与排水孔到地面的高度h的关系为v2=g（Hh） ）（2）在图乙中定性画出sh图象（3）水孔高度h为多少时水流射程最大？（以图中字母表示）【考点】MB：研究平抛物体的运动【分析】（1）水平流出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，根据平抛运动的基本规律即可求出s与h的关系式；（2）根据表达式，利用数学知识求出最大值，并画出图象【解答】解：（1）水平流出后做平抛运动，则t=，水平位移s=（2、3）根据表达式s=，可知，当Hh=h时，即h=时，s最大，最大值，图象如图所示：故答案为：（1）s=；（2）如图所示；（3）18一辆汽车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H车由静止开始向左做匀加速运动，经过时间t绳子与水平方向的夹角为，如图所示，试求：（1）车向左运动的加速度的大小；（2）重物在t时刻速度的大小【考点】37：牛顿第二定律；1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】（1）根据位移时间关系公式列式求解即可；（2）先求解小车B位置的速度，然后将小车B位置的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，其中平行绳子的分速度与重物m的速度相等【解答】解：（1）小车做匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：解得：a=（2）图示时刻小车速度为：v=at=将小车B位置的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示根据平行四边形定则，有：v1=vcos=其中平行绳子的分速度与重物m的速度相等，故重物速度为；答：（1）车向左运动的加速度的大小为；（2）重物在t时刻速度的大小为19如图所示，质量为M=4kg的木板长L=1.4m，静止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数=0.4今用水平力F=28N向右拉木板，使滑块能从木板上掉下来，力F作用的时间至少要多长？（不计空气阻力，g=10m/s2）【考点】37：牛顿第二定律；1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】根据牛顿第二定律求滑块和木板的加速度小滑块从木板上掉下来时，由位移公式和位移关系列式得到此时板长与时间的关系由运动学公式得到撤去F时滑块与木板的速度和时间的关系当滑块刚好滑到木板的最左端，两者的速度相等，M与m的位移之差等于板长L位移撤去F后，系统的动量守恒和能量守恒，由两大守恒定律列式，再联立，就可求出F最短作用时间【解答】解：设F作用时间为t，滑块在木板上滑动距离为L1根据牛顿第二定律得：滑块加速度为：，木板加速度为：L1=a2t2a1t2即此时，滑块速度 v1=a1t=4t木板速度 v2=a2t=6t撤去F后，系统动量守恒，有：mv1+Mv2=（M+m）v得v=若滑块刚好滑到木板的最左端，由能量守恒有：mg（LL1）=Mv22+mv12（m+M）v2代入数据解得：t=1s答：力F作用的时间至少要1s20如图所示，光滑直杆AB长为L，B端固定一根劲度