2014-2015学年北京四中高三（上）期中物理试卷（教师版）

2014-2015学年北京四中高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一选择题（本大题共16小题；每小题3分，共48分在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1（3分）（2005秋南京期中）下面关于加速度的描述中，正确的是（）A匀速行驶的磁悬浮列车，由于其速度很大，所以加速度也很大B加速度的方向与速度方向可能相同，也可能相反，但一定与速度变化的方向相同C加速度不变（且不为零）时，速度也有可能保持不变D加速度逐渐增加时，物体一定做匀加速运动考点：加速度菁优网版权所有专题：直线运动规律专题分析：加速度是反映速度变化快慢的物理量，数值上等于单位时间内速度的变化量当加速度的方向与速度方向相同，则做加速运动，若相反，则做减速运动解答：解：A、匀速行驶的磁悬浮列车，由于其速度很大，由于速度不变，则加速度没有故A错误 B、加速度的方向与速度方向可能相同，也可能相反，但一定与速度变化的方向相同故B正确C、加速度不变（且不为零）时，速度一定变化，故C错误D、加速度逐渐增加时，如果加速度方向与速度方向相反，做减速运动，故D错误故选B点评：解决本题的关键知道加速度是反映速度变化快慢的物理量，数值上等于单位时间内速度的变化量以及掌握判断加速运动还是减速运动的方法，当加速度的方向与速度方向相同，则做加速运动，若相反，则做减速运动2（3分）（2014秋西城区校级期中）关于力和运动的关系，以下说法中正确的是（）A物体做曲线运动，其加速度一定改变B物体做曲线运动，其加速度可能不变C物体的运动状态发生变化，该物体的受力情况一定发生变化D物体在恒力作用下运动，其速度方向可能改变考点：曲线运动菁优网版权所有专题：物体做曲线运动条件专题分析：当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”解答：解；A、做曲线运动的物体加速度不一定改变，只要合力不变，加速度就不变，比如：平抛运动故A错误，B、物体做曲线运动时，速度一定改变，其加速度可能不变，如平抛运动故B正确C、物体的运动状态发生变化，该物体的速度一定变化，受力情况不一定发生变化，如平抛运动故C错误D、当物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，所以在恒力的作用下物体的速度方向可能改变比如：平抛运动，故D正确故选：BD点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住3（3分）（2014秋西城区校级期中）如图所示，木板B放在粗糙水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上现用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为T，下面说法正确的是（）A绳上拉力T与水平恒力F大小相等B木板B受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等于FC若用恒力以2F向左拉动长木板，则木块A给木板B的滑动摩擦力等于TD若木板B以2v匀速运动，则拉力仍为F考点：摩擦力的判断与计算菁优网版权所有专题：摩擦力专题分析：以AB整体为研究对象，根据平衡条件，分析绳上拉力T与水平恒力F的大小关系AB间相对滑动，木块A和B受到的是滑动力解答：解：A、以AB整体为研究对象，分析受力情况：水平方向受到：水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力T和地面对B水平向右的滑动摩擦力，根据平衡条件得知，绳上拉力T小于水平恒力F故A错误B、A、B间产生相对滑动，木板B受到两个滑动摩擦力，合力大小等于F故B错误C、若用恒力以2F向左拉动长木板，根据平衡条件可知，木块A给木板B的滑动摩擦力等于T故C正确D、若木板B以2v匀速运动，AB受力情况都没有变化，则拉力F也不变故D正确故选：CD点评：本题是两个物体平衡问题，要灵活选择研究对象，本题采用整体法处理，也可以运用隔离法研究4（3分）（2013秋重庆期末）甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的vt图象如图所示，由图可知（）A甲比乙运动得快，且早出发，所以乙追不上甲Bt=20s时，乙追上了甲Ct=10s时，甲与乙间的间距最大D在t=20s之前，甲比乙运动得快，t=20s之后乙比甲运动得快考点：匀变速直线运动的图像菁优网版权所有专题：追及、相遇问题分析：解答本题应抓住：速度图象反映物体速度随时间的变化情况，可直接读出速度的大小；速度图象的“面积”大小等于物体通过的位移大小，根据位移关系即可分析乙何时追上甲；根据速度的大小关系，判断两者距离的变化；解答：解：A、由图可知：乙在010s内速度为零，甲先出发，但乙出发后做匀加速直线运动，甲做匀速直线运动，两物体出发地点相同，则乙可以追上甲故A错误B、C、D在1020s内，甲的速度大于乙的速度，甲比乙运动得快，甲在乙的前方，两者距离逐渐增大；20s后，乙的速度大于甲的速度，乙比甲运动得快，两者距离逐渐减小，在t=20s时刻两者距离最大故BC均错误，D正确故选D点评：本题既考查理解速度图象的能力，也考查分析两物体运动情况的能力，往往当两物体速度相等时，相距最远或最近5（3分）（2014秋西城区校级期中）将甲、乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处，分别以v和2v的速度水平抛出，若不计空气阻力的影响，则（）A甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动量变化都相同B甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动能变化都相同C两物体落地时动量对时间的变化率相同D两物体落地时重力的功率相同考点：动量定理菁优网版权所有专题：动量定理应用专题分析：动量的变化为P=mv，由于物体是做的平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得动量的变化之间的关系，由动能定理可以求得物体动能的变化解答：解：A、物体做的是平抛运动，水平方向的速度不变，只有竖直方向的速度在变化，并且竖直方向上是自由落体运动，物体的速度是均匀变化的，所以动量的变化P=mv也是均匀变化的，所以A正确；B、由动能定理可得，mgh=EK，由于物体在竖直方向上是自由落体运动，物体下落的速度越来越大，所以在相同的时间内物体下降的高度也是越来越大，重力做的功越来越多，动能的变化量也是越来越大，所以B错误；C、由于两个物体的质量相同，所以物体落地前瞬间动量对时间的变化率也就是速度对时间的变化率的大小，平抛运动的速度对时间的变化率即为物体的重力加速度的大小，所以两物体落地前瞬间动量对时间的变化率相同，所以C正确；D、由于两个物体是在同一个高度水平抛出的，做的都是平抛运动，物体的运动的时间相等，在竖直方向上的速度的大小也相同，所以两物体落地前瞬间重力做功的功率P=mgv相同，所以D正确故选：ACD点评：物体做的是平抛运动，所有的平抛运动在竖直方向上的运动的情况时相同的，都为自由落体运动，水平方向为匀速直线运动6（3分）（2013秋温州期末）如图所示，一些商场安装了智能化的自动扶梯为了节约能源，在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度向上匀速运行，当有乘客乘行时，自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行则电梯在运送乘客的过程中（）A乘客始终受摩擦力作用B乘客经历先超重再失重C乘客对扶梯的作用力先指向左下方，再竖直向下D扶梯对乘客的作用力始终竖直向上考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力菁优网版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：加速运动阶段，扶梯对乘客有水平向右的摩擦力和竖直向上的支持力（支持力大于重力，乘客处于超重状态），二者的合力即扶梯对乘客的作用力指向左上方；匀速运动阶段，扶梯对乘客只有竖直向上的支持力（支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重），扶梯对乘客的作用力竖直向上根据牛顿第三定律，分析乘客对扶梯的作用力方向解答：解：A、匀速运动阶段，扶梯对乘客只有竖直向上的支持力，没有摩擦力故A错误 B、加速运动阶段，扶梯对乘客的支持力大于重力，乘客处于超重状态；匀速运动阶段，扶梯对乘客的支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重故B错误 C、D加速运动阶段，扶梯对乘客有水平向右的摩擦力和竖直向上的支持力，扶梯对乘客的作用力指向右上方；匀速运动阶段，扶梯对乘客的作用力竖直向上根据牛顿第三定律分析可知：乘客对扶梯的作用力先指向左下方，再竖直向下，故C正确，D错误 故选：C点评：本题考查物体的运动情况分析物体受力情况的能力要注意的是匀速运动过程，扶梯对乘客没有摩擦力7（3分）（2014秋西城区校级期中）物块以初速度v0从底端沿足够长的斜面上滑，该物块的速度图象可能是（）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菁优网版权所有专题：运动学中的图像专题分析：1、斜面可能是光滑的；2、斜面摩擦因数较小；3、斜面摩擦因数较大解答：解：A、若斜面可能是光滑的，则上滑时和下滑时的加速度是相同的，物体做匀变速直线运动，故A正确；B、若斜面摩擦因数较小，物块上滑到速度减为零时又返回，根据牛顿第二定律，上滑时：a=gsin+gcos，下滑时：a=gsingcos，即下滑的加速度小于上滑的加速度，故B正确；C、若斜面摩擦因数较大，物块上滑到速度减为零时，mgsinmgcos，则物块之后静止，故C错误D正确；故选：ABC点评：本题关键是讨论上滑和下滑时加速度大小的比较，注意分析全面8（3分）（2015安徽三模）如图1所示，在长约1m的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R（圆柱体的直径略小于玻璃管的内径，轻重适宜，使它能在玻璃管内的水中匀速上升），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧将此玻璃管迅速竖直倒置（如图2所示），红蜡块R就沿玻璃管由管口A匀速上升到管底B若在将玻璃管竖直倒置、红蜡块刚从A端开始匀速上升的同时，将玻璃管由静止开始水平向右匀加速移动（如图3所示），直至红蜡块上升到管底B的位置（如图4所示）红蜡块与玻璃管间的摩擦很小，可以忽略不计，在这一过程中相对于地面而言（）A红蜡块做速度大小、方向均不变的直线运动B红蜡块做速度大小变化的直线运动C红蜡块做加速度大小、方向均不变的曲线运动D红蜡块做加速度大小变化的曲线运动考点：运动的合成和分解菁优网版权所有专题：运动的合成和分解专题分析：红蜡块参与水平方向上的匀加速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，根据运动的合成，判断合运动的轨迹以及合运动的加速度是否保持不变解答：解：蜡块在水平方向上做匀加速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，合加速度沿水平方向上，且大小不变，与合速度的方向不在同一条直线上，所以合运动为曲线运动，加速度保持不变故C正确，A、B、D错误故选C点评：解决本题的关键掌握判断合运动轨迹的方法，当合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上时，蜡块做曲线运动9（3分）（2008浙江）如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运（）A球A的角速度一定大于球B的角速度B球A的线速度一定大于球B的线速度C球A的运动周期一定小于球B的运动周期D球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力考点：向心力；牛顿第二定律菁优网版权所有专题：压轴题；牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：对小球受力分析，受重力和支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可解答：解：A、对小球受力分析，受重力和支持力，如图根据牛顿第二定律，有F=mgtan=m解得v=由于A球的转动半径较大，故线速度较大，=，由于A球的转动半径较大，故角速度较小，故A错误，B正确；C、T=，A的角速度小，所以周期大，故C错误；D、由A选项的分析可知，压力等于，与转动半径无关，故D错误；故选B点评：本题关键是对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解分析10（3分）（2014秋西城区校级期中）2007年10月24日，“嫦娥一号”成功发射，11月5日进入38万公里以外的环月轨道，11月24日传回首张图片，这是我国航天事业的又一成功“嫦娥一号”围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动，万有引力常量已知，如果在这次探测工程中要测量月球的质量，则需要知道的物理量有（）A“嫦娥一号”的质量和月球的半径B“嫦娥一号”绕月球运动的周期和轨道半径C月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期D“嫦娥一号”的质量、月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期考点：万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：卫星绕月做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律分析可知，由卫星轨道半径和周期可求出月球的质量解答：解：根据万有引力提供向心力，得，要计算月球的质量，需要知道绕其运动的卫星的轨道半径和周期，与卫星的质量无关A、已知卫星的质量和月球的半径，无法计算月球的质量，故A错误B、已知卫星绕月球运动的周期和卫星绕月球运动的半径，根据，可以计算月球的质量故B正确C、已知月球的半径和卫星绕月球运动的周期，无法计算月球的质量，故C错误D、已知星的质量、月球的半径和卫星绕月球运动的周期，根据，无法计算月球的质量，故D错误故选：B点评：本题是计算天体质量的问题，需要知道环绕天体的轨道半径和周期，才能求出中心天体的质量11（3分）（2011宣武区校级模拟）质量为1.0kg的物体，以某初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的情况如图所示，有下列判断正确的是（）A物体与水平面间的动摩擦因数为0.25B物体与水平面间的动摩擦因数为0.30C物体滑行的总时间是2.0sD物体滑行的总时间是4.0s考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律菁优网版权所有专题：动能定理的应用专题分析：运用动能定理把动能和位移的关系表示出来把物理表达式与图象结合起来，根据图象中的数据求出未知物理量解答：解：根据动能定理得：EK2EK1=fxEK2=EK1fx结合动能随位移变化的情况得：初动能EK1=50J，初速度v=10m/sf=2.5N=mg=0.25t=4s故选AD点评：利用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来，根据图象中的数据求解一般我们通过图象的特殊值和斜率进行求解12（3分）（2014春鞍山期末）如图所示，一固定斜面倾角为30，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A动能损失了2mgHB动能损失了mgHC机械能损失了mgHD机械能损失了考点：功能关系；动能定理的应用菁优网版权所有专题：压轴题；动能定理的应用专题分析：若动能变化为正值，说明动能增加，若为负值，说明动能减少，然后根据动能定理，求出合力做的功即可；要求机械能损失，只要求出除重力外其它力做的功即可解答：解：根据动能定理应有=ma=2mgH，动能增量为负值，说明动能减少了 2mgH，所以A正确B错误；再由牛顿第二定律（选取沿斜面向下为正方向）有mgsin30+f=ma=mg，可得f=mg，根据功能关系应有E=f=mgH，即机械能损失了mgH，所以C正确D错误故选：AC点评：要熟记动能定理与功能原理在解题中的应用：涉及到总功、动能变化时应用动能定理解决；涉及到机械能变化时应求出除重力外其它力做的功13（3分）（2007西城区一模）在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的则碰后B球的速度大小是（）ABC或D无法确定考点：动量守恒定律；机械能守恒定律菁优网版权所有专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：根据碰后A球的动能求出碰后A的速度，然后由动量守恒定律求出B的速度解答：解：A球的动能恰好变为原来的，则vA=v0，碰后A速度可能与碰前速度方向相同，也可能相反，若碰后A球速度方向和原来一致，则根据动量守恒得：mv0=mvA+3mv2，将vA=v0带入得vB=，vAvB，因此将发生第二次碰撞，故这种情况不可能，碰后A球速度将发生反向把vA=v0带入mv0=mvA+3mvB，解得：vB=v0；故选A点评：应用动能计算公式与动量守恒定律即可解题，要注意碰后A球的速度方向问题14（3分）（2014秋西城区校级期中）矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示则上述两种情况相比较（）A子弹的末速度大小相等B系统产生的热量一样多C子弹对滑块做的功不相同D子弹和滑块间的水平作用力一样大考点：动量守恒定律；功的计算；功能关系菁优网版权所有分析：子弹嵌入滑块的过程，符合动量守恒，所以我们判断出最后它们的速度是相同的，由动量定理知滑块受到的冲量一样大；运用动能定理分析子弹对滑块做功的多少；然后利用动能定理或者是能量守恒得出系统产生的热能是相等的解答：解：A、根据动量守恒知，最后物块获得的速度（最后物块和子弹的公共速度）是相同的，故A正确B、子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多（子弹初末速度分别相等）；物块能加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多故B正确；C、物块获得的动能是相同的，根据动能定理，物块动能的增量等于子弹做的功，所以两次子弹对物块做的功一样多故C错误；D、系统产生的热量一样多，产生的热量Q=FL相对，由于子弹相对木块的位移两次是不相同的，所以子弹和滑块间的水平作用力不一样大 故D错误故选：AB点评：本题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中，他们的最后速度就是相同的；这是一道考查动量和能量的综合题15（3分）（2008天津模拟）一根长为l不可伸长的轻绳，一端系一小球，另一端悬挂于O点将小球拉起使轻绳拉直并与竖直方向成60角，如图所示，在O点正下方有A、B、C三点，并且有当在A处钉钉子时，小球由静止下摆，被钉子档住后继续摆动的最大高度为hA；当在B处钉钉子时，小球由静止下摆，被钉子档住后继续摆动的最大高度为hB；当在C钉子时，小球由静止下摆，被钉子挡住后继续摆动的最大高度hC，则小球摆动的最大高度hA、hB、hC之间的关系是（）AhA=hB=hCBhAhBhCChAhB=hCDhA=hBhC考点：机械能守恒定律；用单摆测定重力加速度菁优网版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：由机械能守恒可求得小球在最低点的速度，若摆长大于等于小球下落的高度，则小球可以回到等高点；但若半径较小时，要考虑重力与向心力的关系，分析能否到等高点解答：解：小球拉开60放手，故小球升高的高度为：h=LLcos60=由机械能守恒定律可知，由mgh=得：到达最低点的速度：v=钉子在A、B两时，小球能摆到等高的位置hA=hB；当钉子放在C点时，小球摆到最低点后开始以C点为圆心，以L为半径做圆周运动，若能到达最高点，最高点处有最小速度，速度不能为零；但由机械能守恒知，如果能到达最高点，速度为零；故小球无法到达最高点；所以上升不到原下落点高度，故hA=hBhC故选D点评：在机械能守恒定律的考查中常常和单摆、圆周运动等相结合，要能灵活根据各种运动的不同性质分析可能的能量转化的关系16（3分）（2014安庆模拟）如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为m的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动现在用手固定长木板，把小物块向左移动，弹簧的形变量为x1；然后，同时释放小物块和木板，木板在水平地面上滑动，小物块在木板上滑动；经过一段时间后，长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动长木板静止后，弹簧的最大形变量为x2已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f当弹簧的形变量为x时，弹性势能Ep=kx2，式中k为弹簧的劲度系数由上述信息可以判断（）A整个过程中小物块的速度可以达到x1B整个过程中木板在地面上运动的路程为（xx）C长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小不变D若将长木板改放在光滑地面上，重复上述操作，则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同考点：机械能守恒定律；共点力平衡的条件及其应用菁优网版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：同时释放小物块和木板后，弹簧弹力和地面对木板的摩擦力对系统做功，系统机械能不守恒，当长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动时，只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，若将长木板改放在光滑地面上，系统所受合外力为零，动量守恒解答：解：A、整个过程根据动能定理得：=，所以速度不能达到，故A错误；B、当木板静止时，小物块在长木板上继续往复运动时，只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，所以当木板刚静止时，系统具有的机械能为，从开始到木板刚静止的过程中，根据能量守恒得：=fs解得：，故B正确；C、长木板静止后，对木板进行受力分析，水平方向受地面的静摩擦力和弹簧弹力，弹簧弹力随木块的运动而发生改变，所以木板受的静摩擦力也发生改变，故C错误；D、若将长木板改放在光滑地面上，系统所受合外力为零，动量守恒，则运动过程中物块和木板的速度方向肯定相反，故D错误故选：B点评：本题涉及到弹簧，功、机械能守恒的条件、动量守恒登陆等较多知识题目情景比较复杂，全面考查考生理解、分析、解决问题的能力二简答题（本大题共6小题，共52分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）17（2014秋西城区校级期中）2008年9月25日21点10分，我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船飞船绕地飞行五圈后成功变轨到距地面一定高度的近似圆形轨道航天员翟志刚于27日16点35分开启舱门，开始进行令人振奋的太空舱外活动若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，飞船运行的圆轨道距地面的高度为h，不计地球自转的影响，求：（1）飞船绕地球运行加速度的大小；（2）飞船绕地球运行的周期考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，根据根据万有引力提供向心力=，联立可以解得加速度和周期解答：解：（1）在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，得GM=R2g根据万有引力提供向心力，得（2）根据万有引力提供向心力，得=2答：（1）飞船绕地球运行加速度的大小为；（2）飞船绕地球运行的周期为2点评：本题关键是要掌握重力等于万有引力和万有引力提供向心力这两个关系，要能够根据题意选择不同的向心力的表达式18（2015鄞州区校级一模）图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示取g=10m/s2，根据Ft图象求：（1）运动员的质量；（2）运动员在运动过程中的最大加速度；（3）在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系菁优网版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）刚站上去时，弹力等于重力，则图象可以知道重力大小，可以求得质量（2）弹力最大时，加速度最大，由图可以看出最大弹力，由牛顿第二定律可以得到最大加速度（3）运动运在空中向上做竖直上抛，向下时自由落体，从图中可以知道，稳定后的高度最大，由此可以求得最大高度解答：解：（1）由图象可知，刚站上去的时候弹力等于重力，故运动员所受重力为500N，设运动员质量为m，则m=50kg（2）由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为Fm=2500N，设运动员的最大加速度为am，则Fmmg=mamam=m/s2=40 m/s2（3）由图象可知远动员离开蹦床后做竖直上抛运动，离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s，再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s，它们的时间间隔均为1.6s根据竖直上抛运动的对称性，可知其自由下落的时间为0.8s设运动员上升的最大高度为H，则H=m=3.2m 答：（1）运动员的质量50kg；（2）运动员在运动过程中的最大加速度40m/s2；（3）在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度3.2m点评：重点在于图象的识别，一是要从图象得到，初始时候弹力等于重力二是在稳定后的高度最大，且稳定后每一个在空中的上升和下降时间是相等的19（2014秋西城区校级期中）如图所示，在倾角=37的足够长的固定斜面上，有一质量m=1.0kg的物体，其与斜面间动摩擦因数=0.25物体受到平行于斜面向上F=9.0N的拉力作用，从静止开始运动，经时间t=8.0s绳子突然断裂若已知sin37=0.60，cos37=0.80，g取10m/s2试分析求解：（1）绳断时物体的速度大小；（2）从绳子断裂开始到物体再返回到斜面底端的运动时间考点：牛顿第二定律菁优网版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）分析绳子断前物体的受力情况，根据牛顿第二定律求出加速度，由速度公式求解绳断时物体的速度大小（2）绳断后，物体先沿斜面向上做匀减速运动，后沿斜面向下做匀加速运动，由牛顿第二定律求出向上减速过程的加速度，由运动学公式求出时间和位移下滑过程的位移大小等于上滑过程总位移大小，由牛顿定律和位移公式结合求解下滑的时间解答：解：（1）物体受拉力向上运动过程中，受拉力F，重力mg和摩擦力f，设物体向上运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律有Fmgsinf=ma1 因f=N，N=mgcos解得a1=1.0m/s2所以t=8.0s时物体的速度大小为v1=a1t=8.0m/s（2）绳断时物体距斜面底端的位移s1=a1t2=32m设绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a2，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有mgsin+mgcos=ma2解得a2=8.0m/s2物体做减速运动的时间t2=v1/a2=1.0s，减速运动的位移s2=v1t2/2=4.0m此后将沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a3，根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有mgsinmgcos=ma3解得a3=4.0m/s2设物体由最高点到斜面底端的时间为t3，所以物体向下匀加速运动的位移s1+s2=a3t32解得t3=s=4.24s所以物体返回到斜面底端的时间为t总=t2+t3=1+=4.24s答：（1）绳断时物体的速度大小是8.0m/s（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间是4.2s点评：本题是有往复的动力学问题，运用牛顿第二定律与运动学公式结合是解题的基本方法，加速度是关键量20（2015春曲靖校级期末）如图所示，水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=10m，半圆形轨道半径R=2.5m质量m=0.10kg的小滑块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经B点时撤去力F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道运动到最高点C，从C点水平飞出重力加速度g取10m/s2若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点试分析求解：（1）滑块通过C点时的速度大小；（2）滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道的压力大小；（3）水平力F的大小考点：机械能守恒定律；平抛运动菁优网版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）物体C到A的过程中做平抛运动，将运动进行分解，根据平抛运动的规律求解滑块通过C点时的速度大小；（2）根据机械能守恒定律求出滑块经过B点时的速度，由牛顿第二定律求出滑块在B点受到的轨道的支持力，然后依据牛顿第三定律，即可得到滑块在B点对轨道的压力；（2）物体恰好通过最高点，意味着在最高点是轨道对滑块的压力为0，即重力恰好提供向心力，可以求出vc，再根据动能定理求出水平恒力F的大小解答：解：（1）设滑块从C点飞出时的速度为vC，从C点运动到A点时间为t，滑块从C点飞出后，做平抛运动竖直方向：2R=gt2水平方向：x=vCt解得：vC=10m/s（2）设滑块通过B点时的速度为vB，根据机械能守恒定律mvB2=mvC2+2mgR设滑块在B点受轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律 FNmg=m联立解得：FN=9N依据牛顿第三定律，滑块在B点对轨道的压力 FN=FN=9N（3）若滑块恰好能够经过C点，设此时滑块的速度为vC，依据牛顿第二定律有 mg=m解得：vC=m/s=5m/s滑块由A点运动到C点的过程中，由动能定理 Fxmg2R Fxmg2R+解得水平恒力F应满足的条件：F0.625N 答：（1）滑块通过C点时的速度大小为10m/s；（2）滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道的压力大小为9N；（3）水平力F的大小大于等于0.625N点评：本题是平抛运动、机械能守恒定律和动能定理的综合应用，关键要把握每个过程的物理规律，挖掘隐含的临界条件：滑块恰好经过C点时，由重力充当向心力，与绳系物体的模型类似21（2008海淀区一模）如图所示，一轻质弹簧竖直固定在地面上，自然长度l0=0.50m，上面连接一个质量m1=1.0kg的物体A，平衡时物体距地面h1=0.40m，此时弹簧的弹性势能EP=0.50J在距物体A正上方高为h=0.45m处有一个质量m2=1.0kg的物体B自由下落后，与弹簧上面的物体A碰撞并立即以相同的速度运动，已知两物体不粘连，且可视为质点g=10m/s2求：（1）碰撞结束瞬间两物体的速度大小；（2）两物体一起运动第一次具有竖直向上最大速度时弹簧的长度；（3）两物体第一次分离时物体B的速度大小考点：动量守恒定律；胡克定律；机械能守恒定律菁优网版权所有专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：（1）根据速度位移公式求出碰撞前B的速度大小，根据动量守恒定律求出碰撞结束瞬间两物体的速度大小（2）根据胡克定律，通过开始时A受重力和弹力平衡求出劲度系数，当弹簧弹力与两物体总重力相等时，速度最大，根据胡克定律求出弹簧的形变量，从而求出弹簧的长度（3）两物体向上运动过程中在弹簧达到原长时分离，从碰后到分离的过程，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，根据系统机械能守恒求出两物体第一次分离时物体B的速度大小解答：解：（1）设物体B自由下落与物体A相碰时的速度为v0，则解得：v0=3.0m/s设A与B碰撞结束瞬间的速度为v1，根据动量守恒定律m2 v0=（m1+m2）v1，解得：v1=1.5 m/s，（2）设物体A静止在弹簧上端时弹簧的压缩量为x1，x1=l0h1=0.10m设弹簧劲度系数为k，根据胡克定律有m1g=kx1解得：k=100N/m两物体向上运动过程中，弹簧弹力等于两物体总重力时具有最大速度，设此时弹簧的压缩量为x2，则（m1+m2）g=kx2，解得：x2=0.20m，设此时弹簧的长度为l，则l=l0x2解得：l=0.30m（3）两物体向上运动过程中在弹簧达到原长时分离，从碰后到分离的过程，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，=解得：v2= m/s=0.87 m/s答：（1）碰撞结束瞬间两物体的速度大小为1.5m/s（2）两物体一起运动第一次具有竖直向上最大速度时弹簧的长度为0.30m（3）两物体第一次分离时物体B的速度大小为0.87m/s点评：本题综合考查了胡克定律、共点力平衡，机械能