安徽省“江淮十校”联考2016届高三上第二次月考物理试卷解析版

2015-2016学年安徽省“江淮十校”联考高三（上）第二次月考物理试卷一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项，第1题～第8题只有一个选项符合题目要求，第9题～第12题有多项符号要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分．1．关于物理学研究使用的主要方法，以下说法错误的是（）A．在探究合力与分力关系时，使用的是等效替代法B．在利用速度﹣时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的是微元法C．用质点代替物体，使用的是理想模型法D．伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是实验归纳法2．如图所示，a、b、c、d四条圆轨道的圆心均在地球的自转轴上，其a、b、c的圆心在地球球心处，关于绕地球做匀速圆周运动的卫星，下列说法正确的是（）A．图a、b、c、d都是可能的轨道B．只有a、b、c是可能的轨道C．图a、b、c都可能是同步卫星的轨道D．若b、c轨道半径相同，在这两个轨道上运行的所有卫星的速度大小、加速度大小、向心力大小、绕行周期、重力加速度大小都一定分别相等3．一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其﹣t的图象如图所示，则（）A．质点做匀速直线运动，速度为1m/sB．质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2C．质点在1s末速度为3m/sD．质点在第1s内的平均速度15m/s4．一足够长的倾角为θ的斜面固定在水平面上，在斜面顶端放置一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一力传感器，连接传感器和光滑小球间是一平行于斜面的轻杆，如图所示，现由静止释放木板，木板沿斜面下滑，稳定时传感器的示数为F1，当木板固定时，传感器的示数为F2．则下列说法正确的是（）A．稳定后传感器的示数一定为零B．tanθ=C．cotθ=D．cotθ=5．17世纪，英国天文学家哈雷跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定的时间飞临地球，后哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星围绕太阳公转的轨道是一个非常扁的椭圆，如图所示．从公元前240年起，哈雷彗星每次回归，国均有记录．它最近一次回归的时间是1986年．从公元前240年至今，我国关于哈雷彗星回归记录的次数，最合理的是（）A．24次 B．30次 C．124次 D．319次6．如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为（）A．R﹣ B． C． D．+7．如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态．现在从球心O．处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向缓慢向下移动．设乙对挡板的压力大小为F1，甲对斜面的压力大小为F2，甲对乙的弹力为F3．在此过程（）A．F1逐渐增大，F2逐渐增大，F3逐渐增大B．F1逐渐减小，F2保持不变，F3逐渐减小C．F1保持不变，F2逐渐增大，F3先增大后减小D．F1逐渐减小，F2保持不变，F3先减小后增大8．倾角为θ的粗糙斜面上放一质量为m的木块，接触面间的动摩擦因数为μ，现通过一轻质定滑轮沿斜面向上拉木块，拉力的功率恒为P，斜面足够长，则木块可以获得的最大速度为（）A． B．C． D．9．如图所示，相同乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程，正确的是（）A．球1和球2在空可能相遇B．球1的飞行时间大于球2的飞行时间C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率D．落台时，球1的重力功率等于球2的重力功率10．已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在适当的位置放上具有一定传送带的物块（如图a所示），以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图b所示（图取沿斜面向上的运动方向为正方向，其两坐标大小v1＞v2）．已知传送带的速度保持不变，物块的质量为m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则下列判断正确的是（）A．0～t1内，物块对传送带做负功B．0～t1内，电动机消耗的功率为μmgcosθ•v2C．物块与传送带间的动摩擦因数μ与倾角θ的关系是：μ＜tanθD．0～t2内，传送带克服摩擦力产生的热量为Q=μmgcosθ11．质量为m的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球刚好接触成三角形，上层一只足球放在底层三只足球的正上面，系统保持静止．若最大静摩擦等于滑动摩擦，则（）A．底层每个足球对地面的压力为mgB．底层每个足球之间的弹力为零C．下层每个足球对上层足球的支持力大小为D．水平面的摩擦因数至少为12．如图所示，在距水平地面高为08m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m1=5kg的滑块A．半径R=06m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m2=3kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将滑块与球连接起．杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响．现给滑块A施加一个水平向右、大小为55N的恒力F（g=10m/s2）．则（）A．把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程力F做功为44JB．小球B运动到C处时的速度大小为0C．小球B被拉到与滑块A的速度大小相等时，D．把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C处时小球B的机械能增加了18J二、实验题：每空3分，共12分．13．关于力学实验，下列说法正确的是（）A．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，应将弹簧竖直悬挂测量不挂钩码时的长度B．在“验证力的平行四边形定则”的实验，两次应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度C．在“探究加速度与质量、力的关系”的实验，平衡摩擦力时应将装有砝码的小桶通过定滑轮拴在木块上D．在“研究平抛物体的运动”的实验，小球可以从不同位置释放E．在“探究动能定理”的实验，必须用完全相同的橡皮筋，且每次试验橡皮筋拉伸的长度也必须相同14．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a﹣F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为．（填选项前的字母）A．2tanθB．C．kD．．三、计算题：共40分．请写出必要的公式和文字表述．15．减速带是交叉路口上常见的一种交通设施，在某小区门口有一橡胶减速带（如图），有一警用巡逻车正以最大速度20m/s从小区门口经过，在离减速带50m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带，而巡逻车要匀减速到5m/s通过减速带（减速带的宽度忽略不计），减速到5m/s后立即以25m/s2的加速度继续追赶，设在整个过程，巡逻车与逃犯均在水平直道上运动，求从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间．16．如图所示，倾斜轨道的下端与半径为R的圆轨道平滑连接，现在使小球从弧形轨道上端距地面2R的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，轨道摩擦不计．试求：（1）小球在最低点B时对轨道的压力大小；（2）若使小球能过圆轨道最高点C，则释放小球时，A′点距离地面的高度至少是多少？17．在风洞实验室进行如图所示的实验．在倾角为37°的固定斜面上，有一个质量为1kg的物块，在风洞施加的水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经过12s到达B点时立即关闭风洞，撤去恒力F，物块到达C点是速度变为零，通过速度传感器测得这一过程物块每隔02s的瞬时速度，表给出了部分数据：t/s00020406…141618…v/（m•s﹣1）00102030…402000…已知sin37°=06，con37°=08，g取10m/s2求：（1）A、C两点间的距离（2）水平恒力F的大小．请考生从给出的2道题任选一题作答，并用2B铅笔匝答题卡上把所选题目题号涂黑．注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题．如果多做，则按所做的第一题计分．18．“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星．设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T已知月球半径为R，引力常量为G．（球的体积公式V=πR3，其R为球的半径）求：（1）月球的质量M；（2）月球表面的重力加速度g；（3）月球的密度ρ．19．有一极地卫星绕地球做匀速圆周运动，该卫星的运动周期为，其T0为地球的自转周期．已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R．求：（1）该卫星一昼夜经过赤道上空的次数n为多少？试说明理由．（2）该卫星离地面的高度H．

2015-2016学年安徽省“江淮十校”联考高三（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项，第1题～第8题只有一个选项符合题目要求，第9题～第12题有多项符号要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分．1．关于物理学研究使用的主要方法，以下说法错误的是（）A．在探究合力与分力关系时，使用的是等效替代法B．在利用速度﹣时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的是微元法C．用质点代替物体，使用的是理想模型法D．伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是实验归纳法【考点】物理学史；伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．【分析】物理学的发展离不开科学的思维方法，要明确各种科学方法在物理的应用，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等．【解答】解：A、在探究合力与分力关系时，使用的是等效替代法，故A正确；B、在利用速度﹣时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的是微元法，故B正确；C、质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故C正确；D、伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是理想实验法，故D错误；本题选错误的，故选：D【点评】在高物理学习，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习．2．如图所示，a、b、c、d四条圆轨道的圆心均在地球的自转轴上，其a、b、c的圆心在地球球心处，关于绕地球做匀速圆周运动的卫星，下列说法正确的是（）A．图a、b、c、d都是可能的轨道B．只有a、b、c是可能的轨道C．图a、b、c都可能是同步卫星的轨道D．若b、c轨道半径相同，在这两个轨道上运行的所有卫星的速度大小、加速度大小、向心力大小、绕行周期、重力加速度大小都一定分别相等【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】卫星绕地球做匀速圆周运动，是靠万有引力提供向心力，万有引力的方向指向地心，故圆周运动的圆心为地心．【解答】解：A、卫星运动过程的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的心，即地心为圆周运动的圆心．因此轨道d是不可能的，而轨道a、b、c均是可能的轨道，故A错误，B正确；C、同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空．故轨道只可能为a．故C错误；D、根据万有引力提供向心力公式可知，由于卫星的质量不一定相等，所以向心力大小不一定相等，故D错误．故选：B．【点评】解决本题的关键知道卫星绕地球做匀速圆周运动，圆心即为地心．以及同步卫星的轨道在赤道上空．3．一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其﹣t的图象如图所示，则（）A．质点做匀速直线运动，速度为1m/sB．质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2C．质点在1s末速度为3m/sD．质点在第1s内的平均速度15m/s【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】运动学的图像专题．【分析】﹣t的图象表示平均速度与时间的关系．在v﹣t图象，倾斜的直线表示匀速直线运动，图线的斜率等于加速度，由直接读出速度．由=求平均速度．【解答】解：AB、由图得：=1+t．即x=t+t2，根据x=v0t+at2，对比可得：v0=1m/s，a=1m/s2，则加速度为a=2m/s2．由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动，初速度为1m/s，加速度为2m/s2，故A、B错误．C、质点做匀加速直线运动，在1s末速度为v=v0+at=1+2×1=3m/s．故C正确．D、质点在第1s内的平均速度===2m/s，故D错误．故选：C【点评】本题的实质上是速度﹣时间图象的应用，写出解析式，分析物体的运动性质是关键，要明确斜率的含义，能根据图象读取有用信息．4．一足够长的倾角为θ的斜面固定在水平面上，在斜面顶端放置一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一力传感器，连接传感器和光滑小球间是一平行于斜面的轻杆，如图所示，现由静止释放木板，木板沿斜面下滑，稳定时传感器的示数为F1，当木板固定时，传感器的示数为F2．则下列说法正确的是（）A．稳定后传感器的示数一定为零B．tanθ=C．cotθ=D．cotθ=【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】当木板沿斜面下滑时，对整体分析，求出加速度，隔离对小球分析，求出传感器示数的表达式，当木板固定时，对小球分析，根据共点力平衡求出传感器示数的表达式，从而分析判断．【解答】解：当木板沿斜面下滑时，对整体分析，加速度a=gsinθ﹣μgcosθ，隔离对小球分析，mgsinθ﹣F1=ma，解得F1=μmgcosθ，当木板固定时，对小球分析，根据共点力平衡有：F2=mgsinθ，则，解得．故C正确，A、B、D错误．故选：C．【点评】本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用，知道木板沿斜面下滑时，小球和木板具有相同的加速度．5．17世纪，英国天文学家哈雷跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定的时间飞临地球，后哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星围绕太阳公转的轨道是一个非常扁的椭圆，如图所示．从公元前240年起，哈雷彗星每次回归，国均有记录．它最近一次回归的时间是1986年．从公元前240年至今，我国关于哈雷彗星回归记录的次数，最合理的是（）A．24次 B．30次 C．124次 D．319次【考点】万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】因为地球和彗星的心天体相等，根据开普勒第三定律（常数），通过半径关系求出周期比，从而得出哈雷彗星的周期，求出哈雷彗星回归记录的次数．【解答】解：设彗星的周期为T1，地球的公转周期为T2，由开普勒第三定律得：=，可知哈雷彗星的周期大约为76年，．所以最合理的次数是30次．故B正确，A、C、D错误．故选：B．【点评】解决本题的关键掌握开普勒第三定律（常数），通过该定律得出彗星与地球的公转周期之比．6．如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为（）A．R﹣ B． C． D．+【考点】向心力．【专题】牛顿第二定律在圆周运动的应用．【分析】小球在光滑碗内靠重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力和重力的关系求出小球与半球形碗球心连线与竖直方向的夹角，根据几何关系求出平面离碗底的距离h．【解答】解：小球靠重力和支持力的合力提供向心力，如图所示：小球做圆周运动的半径为：r=Rsinθ，根据力图可知：tanθ=而向心力：F向=mω2Rsinθ；解得：cosθ=．所以h=R﹣Rcosθ=R﹣R•=R﹣．故A正确．故选：A．【点评】解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的源，运用牛顿第二定律和几何关系进行求解．7．如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态．现在从球心O．处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向缓慢向下移动．设乙对挡板的压力大小为F1，甲对斜面的压力大小为F2，甲对乙的弹力为F3．在此过程（）A．F1逐渐增大，F2逐渐增大，F3逐渐增大B．F1逐渐减小，F2保持不变，F3逐渐减小C．F1保持不变，F2逐渐增大，F3先增大后减小D．F1逐渐减小，F2保持不变，F3先减小后增大【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】先对物体乙受力分析，作出力的合成图，分析挡板和甲对乙的作用力的变化情况．对甲与乙整体受力分析，受重力、斜面的支持力、挡板的支持力和力F，然后根据平衡条件列式，分析斜面对甲的支持力如何变化；【解答】解：先对物体乙受力分析，受重力、挡板的支持力F1′和甲物体的支持力F3′，如图根据平衡条件，结合几何关系可以看出挡板的支持力F1′不断减小，甲对乙的弹力F3′不断减小，根据牛顿第三定律，乙对挡板的压力F1不断减小，甲对乙的弹力F3不断减小；再对甲与乙整体受力分析，受重力、斜面的支持力、挡板的支持力和已知力F，如图根据平衡条件，有x方向：F+（M+m）gsinθ﹣F1=0y方向：F2﹣（M+m）gcosθ=0解得：F2=（M+m）gcosθ，保持不变．结合牛顿第三定律，物体甲对斜面的压力F2不变．故B正确，ACD错误．故选：B．【点评】本题关键是对物体甲受力分析，根据平衡条件结合图示法得到挡板支持力的变化情况；再对甲与乙整体受力分析，得到斜面支持力的变化情况．8．倾角为θ的粗糙斜面上放一质量为m的木块，接触面间的动摩擦因数为μ，现通过一轻质定滑轮沿斜面向上拉木块，拉力的功率恒为P，斜面足够长，则木块可以获得的最大速度为（）A． B．C． D．【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【专题】功率的计算专题．【分析】物体的拉力等于重力沿斜面的分力和摩擦力之和时，速度达到最大，根据动滑轮的特点，P=即可求得【解答】解：当拉力等于阻力与重力沿斜面向下的分力之和时，速度达到最大，根据动滑轮的特点可得：F=，绳的速度为V=2v，根据P=FV可得：，故D正确故选：D【点评】本题主要考查了动滑轮的特点，根据物体的拉力等于阻力与重力沿斜面向下的分力之和时速度达到最大即可求得9．如图所示，相同乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程，正确的是（）A．球1和球2在空可能相遇B．球1的飞行时间大于球2的飞行时间C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率D．落台时，球1的重力功率等于球2的重力功率【考点】功率、平均功率和瞬时功率；平抛运动．【分析】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，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较过网时的速度【解答】解：A、球1和球2平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，在相同时间内下降高度相同，由于球1的水平位移较大，可知过网时球1的速度大于球2的速度，故不可能相遇，故A错误，B错误．C、因为平抛运动的加速度不变，都为g，可知球1和球2的速度变化率相等，故C正确．D、落台时，由于时间相等，则竖直分速度相等，根据P=mgvy知，重力的瞬时功率相等，故D正确．故选：CD【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，抓住等时性，结合运动学公式灵活求解10．已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在适当的位置放上具有一定传送带的物块（如图a所示），以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图b所示（图取沿斜面向上的运动方向为正方向，其两坐标大小v1＞v2）．已知传送带的速度保持不变，物块的质量为m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则下列判断正确的是（）A．0～t1内，物块对传送带做负功B．0～t1内，电动机消耗的功率为μmgcosθ•v2C．物块与传送带间的动摩擦因数μ与倾角θ的关系是：μ＜tanθD．0～t2内，传送带克服摩擦力产生的热量为Q=μmgcosθ【考点】功能关系；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】由图b看出，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上．0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，可知物块对传送带做功情况．由于物块能向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ．根据动能定理研究0～t2内，传送带对物块做功．根据能量守恒判断可知，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，系统产生的热量等于摩擦力与相对路程的乘积．【解答】解：A、由图b知，物块先向下运动后向上运动，说明传送带的运动方向应向上．0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传送带做负功．故A正确．B、由图b知，传送带的速度为v2，0～t1内，电动机消耗的功率为P=fv2=μmgcosθ•v2，故B正确．C、在t1～t2内，物块向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ，得μ＞tanθ．故C错误．D、热量等于物体与传送带间的摩擦力与相对位移的乘积；物体受到的摩擦力大小为f=μmgcosθ；相对路程为△x=（+v2t1）+[v2（t2﹣t1）﹣（t2﹣t1）]=，故内能的增量为产生的热量为Q=μmgcosθ•△x=μmgcosθ（），故D错误．故选：AB【点评】本题首先要读懂图象，正确分析物体的运动情况．其次要注意外力做功等于动能的增量；而摩擦力与相对路程的乘积等于内能的增量．11．质量为m的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球刚好接触成三角形，上层一只足球放在底层三只足球的正上面，系统保持静止．若最大静摩擦等于滑动摩擦，则（）A．底层每个足球对地面的压力为mgB．底层每个足球之间的弹力为零C．下层每个足球对上层足球的支持力大小为D．水平面的摩擦因数至少为【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】作图题；学科综合题；定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题．【分析】根据整体法求出底层每个足球对地面的压力，四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，四个球的球心连线构成了正四面体，四个球都保持静止状态，受力都平衡，对足球受力分析并结合几何关系求解．【解答】解：A、根据整体法，下面每个球对地面的压力为N，3N=4mg，故mg；故A错误；B、四个球的球心连线构成了正四面体，下层每个足球之间的弹力为零，故B正确；C、上层足球受到重力、下层足球对上层足球的三个支持力，由于三个支持力的方向不是竖直向上，所以三个支持力在竖直方向的分量之和等于重力；根据正四面体几何关系可求，F与mg的夹角的余弦值cosθ=，正弦值sinθ=；则有：F+mg=N=，F=f，联立解得：f=mgF=mg，则，所以水平面的摩擦因数至少为，故C正确，D错误故选：BC【点评】本题主要考查了整体法和隔离法的应用，要求同学们能正确对足球进行受力分析，知道四个球的球心连线构成了正四面体，能结合几何关系求解，对同学们的数学能力要求较高，但本题题干出的不是太好，应当注明不考虑转动的情况．12．如图所示，在距水平地面高为08m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m1=5kg的滑块A．半径R=06m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m2=3kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将滑块与球连接起．杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响．现给滑块A施加一个水平向右、大小为55N的恒力F（g=10m/s2）．则（）A．把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程力F做功为44JB．小球B运动到C处时的速度大小为0C．小球B被拉到与滑块A的速度大小相等时，D．把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C处时小球B的机械能增加了18J【考点】功能关系；功的计算．【分析】根据几何知识求出滑块移动的位移大小，再求解力F做的功．当B球到达C处时，滑块A的速度为零，B球的速度不为零．当绳与轨道相切时两球速度相等，小滑块A与小球B的速度大小相等．根据系统的机械能守恒求得小球B运动到C处时的速度，再得到小球B的机械能增加量．【解答】解：A、设PO=H．由几何知识得，PB===1m，PC=H﹣R=02m．F做的功为W=F（PB﹣PC）=55×（1﹣02）=44J．故A正确．B、当B球到达C处时，已无沿绳的分速度，所以此时滑块A的速度为零．对两球及绳子组成的系统的能量变化过程，由功能关系，得W=m2v12+m2gR，解得小球B运动到C处时的速度v1=236m/s，故B错误．C、当绳与轨道相切时滑块A与B球速度相等，由几何知识得：sin∠OPB==．故C正确．D、把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C处时小球B的机械能增加量为△E=+m2gR=44．故D错误．故选：AC【点评】本题连接体问题，从功能关系研究物体的速度与高度，关键分析两物体之间速度的关系和运用几何知识研究物体的位移．二、实验题：每空3分，共12分．13．关于力学实验，下列说法正确的是（）A．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，应将弹簧竖直悬挂测量不挂钩码时的长度B．在“验证力的平行四边形定则”的实验，两次应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度C．在“探究加速度与质量、力的关系”的实验，平衡摩擦力时应将装有砝码的小桶通过定滑轮拴在木块上D．在“研究平抛物体的运动”的实验，小球可以从不同位置释放E．在“探究动能定理”的实验，必须用完全相同的橡皮筋，且每次试验橡皮筋拉伸的长度也必须相同【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系；验证力的平行四边形定则．【专题】实验题；实验探究题；比较思想；归纳法；弹力的存在及方向的判定专题．【分析】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．其平衡摩擦力的原因以及做法在实验应当清楚，并根据各实验的注意事项即可正确解答．【解答】解：A、在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，应将弹簧竖直悬挂测量不挂钩码时的长度，避免应弹簧的重力而产生的误差；故A正确；B、在“验证力的平行四边形定则”的实验，要使分力的效果与合力的效果相同，则需要两次将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度．故B正确；C、在“探究加速度与质量、力的关系”的实验，平衡摩擦力时应应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出的纸带判断小车是否匀速运动．故C错误；D、在“研究平抛物体的运动”的实验，为使小球抛出时的速度不变，小球要从同一个位置释放．故D错误；E、在“探究动能定理”的实验，必须用完全相同的橡皮筋，且每次试验橡皮筋拉伸的长度也必须相同，以保证各个橡皮筋做的功都相同．故E正确．故选：ABE【点评】该题是一道力学实验的实验原理与注意事项的汇总，通过本题让学生掌握各种实验关键的步骤，重要的方法，及实验原理．14．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132m/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a﹣F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为D．（填选项前的字母）A．2tanθB．C．kD．．【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】（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a﹣F图说，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，故单摆周期为006s，由△x=aT2可得：a=≈132m/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a﹣F图象的斜率k=，小车质量为M=，故选D．故答案为：（1）BCD；（2）132；（3）D．【点评】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，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a﹣F图说，图象的斜率表示小车质量的倒数．三、计算题：共40分．请写出必要的公式和文字表述．15．减速带是交叉路口上常见的一种交通设施，在某小区门口有一橡胶减速带（如图），有一警用巡逻车正以最大速度20m/s从小区门口经过，在离减速带50m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带，而巡逻车要匀减速到5m/s通过减速带（减速带的宽度忽略不计），减速到5m/s后立即以25m/s2的加速度继续追赶，设在整个过程，巡逻车与逃犯均在水平直道上运动，求从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间．【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】警察先做匀减速直线运动，然后做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，逃犯一直做匀速直线运动，警察的位移与逃犯位移之差为50m时警察追上逃犯，应用匀变速直线运动规律与匀速运动规律求出警察追上逃犯的时间．【解答】解：警察做匀减速直线运动，由速度位移公式可知，加速度：a===﹣375m/s2，减速需要的时间：t1===4s，警察加速的时间：t2===6s，加速的位移：s2===75m，设经过时间t警察追上逃犯，警察的位移：s警察=s1+s2+v警察（t﹣t1﹣t2）=50+75+20×（t﹣4﹣6）=20t﹣75，逃犯的位移：s逃犯=v逃犯t=10t，警察追上逃犯时：s警察﹣s逃犯=50，即：20t﹣75﹣10t=50，解得：t=125s；答：从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间是125s．【点评】本题考查了追及问题，分析清楚警察与逃犯的运动过程，应用匀变速直线运动规律、匀速运动规律即可正确解题；分析清楚运动过程，找出追及的条件是解题的关键．16．如图所示，倾斜轨道的下端与半径为R的圆轨道平滑连接，现在使小球从弧形轨道上端距地面2R的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，轨道摩擦不计．试求：（1）小球在最低点B时对轨道的压力大小；（2）若使小球能过圆轨道最高点C，则释放小球时，A′点距离地面的高度至少是多少？【考点】动能定理；向心力．【专题】计算题；定量思想；推理法；动能定理的应用专题．【分析】（1）对小球从A到B过程运用动能定理列式求解末速度；在B点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解支持力，再根据牛顿第三定律得到压力；（2）考虑临界情况，在C点，重力提供向心力，得到C点的速度；对从A′点到C过程，根据动能定理列式；最后联立求解即可．【解答】解：（1）小球从A到B的过程，由动能定理得：得：v=2在最低点，根据牛顿第二定律，有：得：NB=5mg根据牛顿第三定律：小球在最低点B时，对轨道的压力大小为5mg．（2）设小球恰好能过C点，则在C点有：．设此时A′点距地面高度为h，则小球从A′到C的过程，由机械能守恒定律得：mgh=mg•2R+联立解得：h=25R答：（1）小球在最低点B时对轨道的压力大小为5mg；（2）若使小球能过圆轨道最高点C，则释放小球时，A′点距离地面的高度至少是25R．【点评】本题关键是明确小球的受力情况和运动情况，结合动能定理、牛顿第二定律列式分析，基础题目．17．在风洞实验室进行如图所示的实验．在倾角为37°的固定斜面上，有一个质量为1kg的物块，在风洞施加的水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经过12s到达B点时立即关闭风洞，撤去恒力F，物块到达C点是速度变为零，通过速度传感器测得这一过程物块每隔02s的瞬时速度，表给出了部分数据：t/s00020406…141618…v/（m•s﹣1）00102030…402000…已知si