2019-2020年高一上學期期中物理試卷 含解析(VIII).doc

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2019-2020年高一上學期期中物理試卷 含解析(VIII) 　 一、選擇題（共48分，每題4分，其中1-8題為單選，9-12題為多選，錯選或不選得零分，選不全得2分） 1．關于質(zhì)點，下列說法正確的是（　?。? A．質(zhì)量和體積都很小的物體才能看作質(zhì)點 B．在直線運動中，位移的大小和路程一定相同 C．劉翔奪得了110m欄冠軍是因為平均速度大 D．中央電視臺每晚新聞聯(lián)播節(jié)目19：00開播指的是時間間隔 2．下面有關物理學史和物理學方法的說法中，不正確的有（　　） A．伽利略研究自由落體運動時，由于物體下落時間太短，不易測量，因此采用了“沖淡重力”的方法來測量時間，然后再把得出的結論合理外推 B．根據(jù)速度定義式v=，當△t非常非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法 C．物體的加速度又叫做速度的變化率，速度變化量越大，加速度越大 D．在推導勻變速運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法 3．以下說法正確的是（　?。? A．木塊在桌面上受到一個向上的支持力，這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 B．兩物體間有摩擦力時，一定有彈力 C．受靜摩擦力作用的物體一定是對地靜止的 D．滑動摩擦力的方向總是跟物體的運動方向相反，靜摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同 4．汽車以20m/s的速度做勻速直線運動，剎車后的加速度大小為4m/s2，那么剎車后 2s與剎車后6s汽車通過的路程比為（　?。? A．16：25 B．8：13 C．2：3 D．1：3 5．一列火車從靜止開始做勻加速直線運動，一人站在第一節(jié)車廂旁邊的前端觀察，第一節(jié)車廂通過他歷時2s，整列車箱通過他歷時10s，則這列火車的車廂有（　?。? A．5節(jié) B．10節(jié) C．20節(jié) D．25節(jié) 6．勻速前進的車廂頂部用細線豎直懸掛一小球，如圖所示，小球下方與一光滑斜面接觸．關于小球的受力，說法正確的是（　?。? A．重力和細線對它的拉力 B．重力、細線對它的拉力和斜面對它的彈力 C．重力和斜面對球的支持力 D．細線對它的拉力和斜面對它的支持力 7．如圖所示，放在水平地面上的物體M上疊放物體m，兩者間有一條處于壓縮狀態(tài)的彈簧，整個裝置相對地面靜止．則下列說法中正確的是（　?。? A．M對m的摩擦力方向向左 B．m對M的摩擦力方向向左 C．地面對M的摩擦力方向向右 D．地面對M的摩擦力方向向左 8．如圖所示，物塊A、B疊放在水平桌面上，裝砂的小桶C通過細線牽引B，使A、B一起在水平桌面上勻速直線運動，設A、B間的摩擦力用f1表示，B與桌面間的摩擦力用f2表示，若同時適當增大A物的質(zhì)量和C桶內(nèi)砂的質(zhì)量，而A、B仍一起保持勻速直線運動， 則摩擦力f1和f2的變化情況是（　?。? A．f1和f2都變大 B．f1和f2都不變 C．f1變大，f2不變 D．f1不變，f2變大 9．如圖所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球．下列關于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是（　?。? A．小車靜止時，F(xiàn)方向沿桿向上 B．小車靜止時，F(xiàn)方向垂直于桿向上 C．小車向右勻速運動時，F(xiàn)方向豎直向上 D．小車向左勻速運動時，F(xiàn)方向垂直于桿向上 10．質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關系為x=5t+t2（各物理量均采用國際單位制單位），則該質(zhì)點（　　） A．第1s內(nèi)的位移是6m B．前2s內(nèi)的平均速度是6m/s C．任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是1m D．任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s 11．如圖所示x﹣t圖象和v﹣t圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況，關于它們的物理意義，下列描述正確的是（　　） A．圖線1表示物體做曲線運動 B．x﹣t圖象中t1時刻v1＞v2 C．v﹣t圖象中0至t3時間內(nèi)4的平均速度大于3的平均速度 D．兩圖象中，t2、t4時刻分別表示2、4開始反向運動 12．如圖所示，A．B兩長方體木塊放在水平面上，它們的高度相等，長木板C放在它們上面．用水平力F拉木塊A，使A．B．C一起沿水平面向右勻速運動，則（　　） A．A對C的摩擦力向右 B．C對A的摩擦力向右 C．B對C的摩擦力向右 D．C對B的摩擦力向右 　 二、實驗題（本題共2小題，共20分） 13．某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度． （1）可判斷出固定重錘的是紙帶的　　端（填左右） （2）該同學經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點，測得h1、h2、h3、h4、h5．若打點的頻率為f，則打E點時速度為vE=　?。? （3）若分別計算出各計數(shù)點對應的速度數(shù)值，并在坐標系中畫出v2與h的關系圖線，如圖丙所示，則重力加速度 g=　　m/s2． （4）若當?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2，你認為該同學存在誤差的主要原因是　?。? 14．如圖1，某同學在做“探究彈簧的形變與外力的關系”實驗時，將一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，讓其自然下垂；然后在其最下端施加方向豎直向下的外力F，測出彈簧的總長度L．改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關系圖線如圖2甲所示（實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的）．由圖可知，該彈簧的原長（自然長度）為　　cm；該彈簧的勁度系數(shù)為：　　 N/m．若作出外力F與彈簧伸長長度X的關系圖線如圖2乙、丙所示，則圖2乙中圖線不過原點的原因是：　　； 丙圖中圖線后來彎曲的原因是：　??； 　 三、計算（共計42分） 15．氣球以20m/s的速度沿豎直方向勻速上升，當它上升到離地160m的高處時，一重物從氣球上掉落，則重物需要經(jīng)過多長時間才能落到地面？到達地面時的速度是多大？（g取10m/s2，不計空氣阻力） 16．一質(zhì)量不計的彈簧原長為10cm，一端固定于質(zhì)量m=2kg的物體上，另一端施一水平拉力F．若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當彈簧拉長至14cm時，物體恰好被拉動，（ g=10m/s2，設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等） （1）彈簧的勁度系數(shù)多大？ （2）若將彈簧拉長至11cm時（物體在滑動過程中），物體所受的摩擦力大小為多少？ （3）物體靜止時，若將彈簧拉長至13cm，物體所受到的摩擦力大小為多少？ 17．一輛值勤的警車停在公路邊，當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴重超載時，決定前去追趕，經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動起來，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運動，但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi)．問： （1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？ （2）警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車？ 　  參考答案與試題解析 　 一、選擇題（共48分，每題4分，其中1-8題為單選，9-12題為多選，錯選或不選得零分，選不全得2分） 1．關于質(zhì)點，下列說法正確的是（　　） A．質(zhì)量和體積都很小的物體才能看作質(zhì)點 B．在直線運動中，位移的大小和路程一定相同 C．劉翔奪得了110m欄冠軍是因為平均速度大 D．中央電視臺每晚新聞聯(lián)播節(jié)目19：00開播指的是時間間隔 【考點】質(zhì)點的認識． 【分析】路程是標量，大小等于運動軌跡的長度．位移是矢量，大小等于初末位置間的距離，100m比賽是在相同的位移內(nèi)比時間，也就是比較平均速度，當物體的形狀和大小在所研究的問題中可以忽略時，該物體可以看成質(zhì)點，時間是指時間的長度，在時間軸上對應一段距離，時刻是指時間點，在時間軸上對應的是一個點． 【解答】解：A、當物體的大小和形狀在所研究的問題中能忽略，物體可以看成質(zhì)點，不一定是體積小或質(zhì)量小的物體就可以看成質(zhì)點，故A錯誤； B、當物體做單向直線運動時，位移的大小等于路程，直線運動的位移大小不一定等于路程，故B錯誤； C、100m比賽是在相同的位移內(nèi)比時間，時間短的勝，即時間短的平均速度大，故C正確； D、新聞聯(lián)播節(jié)目19：00開播，是指時刻，故D錯誤； 故選：C 　 2．下面有關物理學史和物理學方法的說法中，不正確的有（　　） A．伽利略研究自由落體運動時，由于物體下落時間太短，不易測量，因此采用了“沖淡重力”的方法來測量時間，然后再把得出的結論合理外推 B．根據(jù)速度定義式v=，當△t非常非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法 C．物體的加速度又叫做速度的變化率，速度變化量越大，加速度越大 D．在推導勻變速運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法 【考點】加速度；物理學史． 【分析】明確理想實驗的基本內(nèi)容，知道伽利略為了沖淡重力而采取的方法； 速度的定義v=，當△t→0時，表示物體在t時刻的瞬時速度，是采用數(shù)學上極限思想方法． 掌握加速度的定義，知道加速度表示速度變化的快慢； 在推導位移公式時采用了微元法． 【解答】解：A、伽利略研究自由落體運動時，由于物體下落時間太短，不易測量，因此采用了“沖淡重力”的方法來測量時間，然后再把得出的結論合理外推．故A正確． B、速度的定義v=，表示平均速度，當△t→0時，表示物體在t時刻的瞬時速度，是采用數(shù)學上極限思想方法．故B正確． C、物體的加速度是表示速度變化快慢的物理量，其大小等于速度的變化快慢，而不是速率的變化率；故C不正確； D、在推導勻變速運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故D正確． 本題選不正確的，故選：C． 　 3．以下說法正確的是（　?。? A．木塊在桌面上受到一個向上的支持力，這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 B．兩物體間有摩擦力時，一定有彈力 C．受靜摩擦力作用的物體一定是對地靜止的 D．滑動摩擦力的方向總是跟物體的運動方向相反，靜摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同 【考點】摩擦力的判斷與計算． 【分析】彈力產(chǎn)生的條件：相互接觸擠壓；摩擦力產(chǎn)生的條件：接觸面粗糙；相互接觸擠壓；有相對運動或相對運動趨勢．彈力的方向垂直于接觸面，摩擦力的方向與接觸面相切，與相對運動或相對運動趨勢的方向相反． 【解答】解：A、木塊在桌面上受到一個向上的支持力，這是由于桌面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的，A錯誤； B、兩物體間有摩擦力時，一定有彈力，反之則不一定，B正確； C、受靜摩擦力作用的物體可能是運動的，比如在傳送帶上向上運送的貨物受靜摩擦力，C錯誤； D、滑動摩擦力的方向總是跟物體相對運動方向相反，靜摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同，D錯誤． 故選：B． 　 4．汽車以20m/s的速度做勻速直線運動，剎車后的加速度大小為4m/s2，那么剎車后 2s與剎車后6s汽車通過的路程比為（　　） A．16：25 B．8：13 C．2：3 D．1：3 【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系． 【分析】先求出汽車剎車到停止的時間，因為汽車速度為零后不再運動，然后根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出剎車后的位移． 【解答】解：汽車剎車到停止的時間：t0==s=5s＞2s 所以2s內(nèi)的位移：x1=v0t1+at12=202﹣422m=32m． 而6s＞5s，5s后汽車停止運動，所以6s內(nèi)的位移等于5s內(nèi)的位移 x2=v0t0+=205﹣452m=50m 則： =．故A正確，B、C、D錯誤． 故選：A 　 5．一列火車從靜止開始做勻加速直線運動，一人站在第一節(jié)車廂旁邊的前端觀察，第一節(jié)車廂通過他歷時2s，整列車箱通過他歷時10s，則這列火車的車廂有（　?。? A．5節(jié) B．10節(jié) C．20節(jié) D．25節(jié) 【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系． 【分析】本題以列車為參考系，人做初速度為0的勻加速直線運動，根據(jù)x=at2求出火車車廂的節(jié)數(shù)． 【解答】解：第一節(jié)車廂的長度x1=at12，則列車的長度x=at2，t是t1的5倍，則x是x1的25倍．故D正確，A、B、C錯誤． 故選：D 　 6．勻速前進的車廂頂部用細線豎直懸掛一小球，如圖所示，小球下方與一光滑斜面接觸．關于小球的受力，說法正確的是（　?。? A．重力和細線對它的拉力 B．重力、細線對它的拉力和斜面對它的彈力 C．重力和斜面對球的支持力 D．細線對它的拉力和斜面對它的支持力 【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用． 【分析】小球隨車做勻速運動，合力為零，先分析小球肯定受到的力：重力和細線的拉力，再用假設法分析斜面對球有無支持力． 【解答】解：小球必定受到重力和繩的拉力． 小球和光滑斜面接觸，斜面對小球沒有彈力，假設有彈力，小球?qū)⑹艿饺齻€力作用，重力和繩的拉力在豎直方向上，彈力垂直于斜面向上，三個力的合力不可能為零，小球?qū)⑾蛴疑戏竭\動，與題設條件矛盾．故斜面對小球沒有彈力．故小球只受到重力和細線對它的拉力兩個力．故A正確，BCD錯誤． 故選A 　 7．如圖所示，放在水平地面上的物體M上疊放物體m，兩者間有一條處于壓縮狀態(tài)的彈簧，整個裝置相對地面靜止．則下列說法中正確的是（　?。? A．M對m的摩擦力方向向左 B．m對M的摩擦力方向向左 C．地面對M的摩擦力方向向右 D．地面對M的摩擦力方向向左 【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用． 【分析】以m為研究對象，根據(jù)平衡條件研究它們受到的摩擦力； 以整體為研究對象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件分析地面對M有無摩擦力． 【解答】解：A、以m為研究對象，壓縮狀態(tài)的彈簧對m有向左的彈力，由平衡條件得到，m受到向右的摩擦力．根據(jù)牛頓第三定律得知，M受到m對它向左的摩擦力．故A錯誤，B正確； C、以整體為研究對象，分析受力如圖根據(jù)平衡條件得到，地面對M沒有摩擦力．故CD錯誤； 故選：B 　 8．如圖所示，物塊A、B疊放在水平桌面上，裝砂的小桶C通過細線牽引B，使A、B一起在水平桌面上勻速直線運動，設A、B間的摩擦力用f1表示，B與桌面間的摩擦力用f2表示，若同時適當增大A物的質(zhì)量和C桶內(nèi)砂的質(zhì)量，而A、B仍一起保持勻速直線運動， 則摩擦力f1和f2的變化情況是（　?。? A．f1和f2都變大 B．f1和f2都不變 C．f1變大，f2不變 D．f1不變，f2變大 【考點】共點力平衡的條件及其應用；摩擦力的判斷與計算． 【分析】由于AB一起向右運動，可以用整體法，AB整體水平方向受繩的拉力和滑動摩擦力f2．增大C的質(zhì)量，繩的拉力增大，AB整體的合力即加速度增大．對A來說，合力就是靜摩擦力f1，因此f1是增大的． 【解答】解：由題意知，對A：f1是靜摩擦力，f1=mAa， 對AB整體：F拉﹣f2=（mA+mB）a． f2是滑動摩擦力，f2=μ（mA+mB）g． 若增加C桶內(nèi)沙的質(zhì)量，系統(tǒng)加速度變大，故f1變大，f2不變，故ABC錯誤，D正確． 故選：D 　 9．如圖所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球．下列關于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是（　　） A．小車靜止時，F(xiàn)方向沿桿向上 B．小車靜止時，F(xiàn)方向垂直于桿向上 C．小車向右勻速運動時，F(xiàn)方向豎直向上 D．小車向左勻速運動時，F(xiàn)方向垂直于桿向上 【考點】共點力平衡的條件及其應用；物體的彈性和彈力． 【分析】小車靜止和勻速運動時，小球受重力和桿子對小球的作用力處于平衡，根據(jù)平衡求出作用力的大小和方向． 【解答】解：A、小車靜止時，小球處于平衡狀態(tài)，則F=mg，方向豎直向上，故AB錯誤； C、小車向右或向左勻速運動時，小球處于平衡狀態(tài)，則F=mg，方向豎直向上，故C正確，D錯誤． 故選：C 　 10．質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關系為x=5t+t2（各物理量均采用國際單位制單位），則該質(zhì)點（　?。? A．第1s內(nèi)的位移是6m B．前2s內(nèi)的平均速度是6m/s C．任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是1m D．任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s 【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系；平均速度． 【分析】將t=1s代入到x=5t+t2中得到第1s內(nèi)的位移；對照勻變速直線運動的位移時間關系公式x=v0t+，即可求得質(zhì)點的初速度和加速度，求出前2s內(nèi)的位移之后，與時間相比即可求得平均速度．任意相鄰的1s內(nèi)位移差根據(jù)推論：△x=aT2求解．速度增量根據(jù)△v=at求解． 【解答】解： A、將t=1s代入到x=5t+t2中得到第1s內(nèi)的位移x=6m．．故A正確． B、由x=5t+2t2可得前2s內(nèi)的平均速度為 =5+t=5+2=7（m/s），故B錯誤． C、根據(jù)勻變速直線運動的位移時間關系公式x=v0t+，可得質(zhì)點的初速度 v0=5m/s，加速度a=2m/s2，任意相鄰的1s內(nèi)位移差：△x=aT2=212m=2m，故C錯誤． D、任意1s內(nèi)的速度增量：△v=at=21m/s=2m/s，故D正確． 故選：AD． 　 11．如圖所示x﹣t圖象和v﹣t圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況，關于它們的物理意義，下列描述正確的是（　?。? A．圖線1表示物體做曲線運動 B．x﹣t圖象中t1時刻v1＞v2 C．v﹣t圖象中0至t3時間內(nèi)4的平均速度大于3的平均速度 D．兩圖象中，t2、t4時刻分別表示2、4開始反向運動 【考點】勻變速直線運動的圖像． 【分析】位移時間圖線的切線斜率表示物體的瞬時速度，速度時間圖線通過位移的大小判斷平均速度的大?。谖灰茣r間圖線中，通過物體位移增加還是減小判斷物體的運動方向，在速度時間圖線中，通過速度的正負值判斷物體的運動方向． 【解答】解：A、位移時間圖線是物體的位移隨時間的變化規(guī)律，并不是物體運動的軌跡．故A錯誤． B、位移時間圖線的切線斜率表示物體的瞬時速度，圖線1在t1時刻的斜率大于圖線2的斜率，則v1＞v2．故B正確． C、v﹣t圖象中0至t3時間，4的位移大于3的位移，時間相等，則4的平均速度大于3的平均速度．故C正確． D、在位移時間圖線中，在t2時刻，位移減小，則運動反向，在速度時間圖線中，在t4時刻，速度減小，但方向不變．故D錯誤． 故選BC． 　 12．如圖所示，A．B兩長方體木塊放在水平面上，它們的高度相等，長木板C放在它們上面．用水平力F拉木塊A，使A．B．C一起沿水平面向右勻速運動，則（　　） A．A對C的摩擦力向右 B．C對A的摩擦力向右 C．B對C的摩擦力向右 D．C對B的摩擦力向右 【考點】摩擦力的判斷與計算． 【分析】兩個物體相互接觸，并在接觸面上有一個運動趨勢，此時在接觸面上就會產(chǎn)生一個阻礙物體運動的力，該力就是摩擦力，即摩擦力的方向一定與物體運動趨勢方向相反． 【解答】解：由于用水平力F拉木塊A，使A、B、C一起沿水平面向右勻速運動，即若把ABC看做一個整體，即該整體向右運動，故該整體所受的摩擦力是向左的； 對于C來說，是由于A的摩擦力導致C向右運動，故A對C的摩擦力是向右的，據(jù)物體間力的作用是相互的，所以C對A的摩擦力是向左的；對于C和B來說，B是在C的摩擦力的作用下向右運動，故C對B的摩擦力是向右的，同理，B對C的摩擦力是向左的． 故選：AD． 　 二、實驗題（本題共2小題，共20分） 13．某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度． （1）可判斷出固定重錘的是紙帶的　左　端（填左右） （2）該同學經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點，測得h1、h2、h3、h4、h5．若打點的頻率為f，則打E點時速度為vE=　??； （3）若分別計算出各計數(shù)點對應的速度數(shù)值，并在坐標系中畫出v2與h的關系圖線，如圖丙所示，則重力加速度 g=　9.4　m/s2． （4）若當?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2，你認為該同學存在誤差的主要原因是　重錘受到阻力作用　． 【考點】驗證機械能守恒定律． 【分析】（1）重物做勻加速直線運動，連接重物的一端點跡密集，分析圖象紙帶可以答題． （2）應用勻變速直線運動的推論可以求出打E點的速度． （3）根據(jù)圖示圖象求出重力加速度． （4）重物下落過程受到阻力作用，重物受到的合力小于重力，重物的加速度小于重力加速度． 【解答】解：（1）由圖示紙帶可知，紙帶左側點擊密度，因此重錘固定在紙帶的左端． （2）打點頻率為f，則打點的時間間隔：t=，打E點時的速度：vE===； （3）由機械能守恒定律得：v2=2gh，v2﹣h圖象的斜率：k=2g==18.8，g=9.4m/s2； （4）由于重錘下落過程受到阻力作用，所測重力加速度偏小． 故答案為：（1）左；（2）；（3）9.4；（4）重錘受到阻力作用． 　 14．如圖1，某同學在做“探究彈簧的形變與外力的關系”實驗時，將一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，讓其自然下垂；然后在其最下端施加方向豎直向下的外力F，測出彈簧的總長度L．改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關系圖線如圖2甲所示（實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的）．由圖可知，該彈簧的原長（自然長度）為　10　cm；該彈簧的勁度系數(shù)為：　50　 N/m．若作出外力F與彈簧伸長長度X的關系圖線如圖2乙、丙所示，則圖2乙中圖線不過原點的原因是：　彈簧自身有重量??； 丙圖中圖線后來彎曲的原因是：　外力已超過彈性限度??； 【考點】探究彈力和彈簧伸長的關系． 【分析】該題考察了應用彈力與彈簧長度關系的圖象分析問題，由圖線和坐標軸交點的橫坐標表示彈簧的原長可知彈簧的原長．再由胡克定律可求出彈簧的勁度系數(shù)． 根據(jù)胡克定律F=kx，結合圖象物理意義，即可求解． 【解答】解： 由圖線和坐標軸交點的橫坐標表示彈簧的原長可知彈簧的原長為10cm； 當拉力為10N時，彈簧的形變量為x=30﹣10=20cm=0.2m 由胡克定律F=kx得： k===50N/m； 由圖乙可知，當沒有拉力時，彈簧已有長度，說明彈簧自身有重力，導致彈簧伸長； 而丙圖，當彈力達到一定范圍時，出現(xiàn)拉力與形變量不成正比，說明彈力超出最大限度， 故答案為：10；50；彈簧自身有重量； 外力已超過彈性限度． 　 三、計算（共計42分） 15．氣球以20m/s的速度沿豎直方向勻速上升，當它上升到離地160m的高處時，一重物從氣球上掉落，則重物需要經(jīng)過多長時間才能落到地面？到達地面時的速度是多大？（g取10m/s2，不計空氣阻力） 【考點】豎直上拋運動． 【分析】重物由氣球里掉落，由于慣性，保持原來向上的速度做豎直上拋運動，將其運動看成勻減速直線運動，落地時位移大小為160m，方向豎直向下，根據(jù)位移時間公式求解落地時間； 根據(jù)速度時間公式求解到達地面時的速度． 【解答】解：取全過程為一整體進行研究，從重物自氣球上掉落開始計時，經(jīng)時間t落地，規(guī)定初速度方向為正方向，畫出運動草圖，如圖所示． 重物在時間t內(nèi)的位移h=﹣160m， 將h=﹣160 m，v0=20 m/s代入位移公式h=v0t﹣gt2， 解得t=8s或t=﹣4s（舍去）； 所以重物落地速度為：v=v0﹣gt=20 m/s﹣108 m/s=﹣60 m/s， 其中負號表示方向豎直向下，與初速度方向相反． 答：重物需要經(jīng)過8s時間才能落到地面；到達地面時的速度是60 m/s，方向向下． 　 16．一質(zhì)量不計的彈簧原長為10cm，一端固定于質(zhì)量m=2kg的物體上，另一端施一水平拉力F．若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當彈簧拉長至14cm時，物體恰好被拉動，（ g=10m/s2，設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等） （1）彈簧的勁度系數(shù)多大？ （2）若將彈簧拉長至11cm時（物體在滑動過程中），物體所受的摩擦力大小為多少？ （3）物體靜止時，若將彈簧拉長至13cm，物體所受到的摩擦力大小為多少？ 【考點】胡克定律． 【分析】（1）當彈簧拉長至14cm時，物體恰好被拉動，物體所受的靜摩擦力達到最大值，根據(jù)摩擦力公式和胡克定律求彈簧的勁度系數(shù)． （2）物體在滑動過程中物體所受的摩擦力是滑動摩擦力，根據(jù)公式f=μN求解． （3）物體靜止時，若將彈簧拉長至13cm，物體所受的摩擦力是靜摩擦力，由平衡條件求解． 【解答】解： （1）由題意得，物體與地面間最大靜摩擦力 fmax=μN=μmg=0.2210N=4N 物體恰好被拉動，物體所受彈力等于最大靜摩擦力： F1=kx1=fmax 得 k===100N/m （2）若將彈簧拉長至11cm時（物體在滑動過程中），物體相對地面滑動，受到滑動摩擦力為 f2=μN=μmg=0.2210N=4N （3）彈簧彈力 F3=kx3=100（13﹣10）10﹣2N=3N＜fmax 物體受到靜摩擦力大小為 f3=F3=3N． 答： （1）彈簧的勁度系數(shù)是100N/m． （2）若將彈簧拉長至11cm時（物體在滑動過程中），物體所受的摩擦力大小為4N． （3）物體靜止時，若將彈簧拉長至13cm，物體所受到的摩擦力大小為3N． 　 17．一輛值勤的警車停在公路邊，當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴重超載時，決定前去追趕，經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動起來，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運動，但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi)．問： （1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？ （2）警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車？ 【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系． 【分析】貨車勻速運動在前面，警車從靜止開始勻加速運動在后面追，剛開始貨車的速度大于警車速度，故兩車之間的距離越來越大，當兩車速度相等時，位移最大，之后警車速度大于貨車，兩車之間的距離逐漸減小直至追上．在此過程中注意，警車發(fā)動的時間，貨車在做勻速運動，而警車不能一直加速下去，當速度達到90km/h時就不能增加了，而做勻速運動．所以該題要先分析警車能不能在勻加速階段追上貨車，若不能，則在勻速階段追上．當警車追上貨車時兩車位移相等． 【解答】解：（1）警車在追趕貨車的過程中，當兩車速度相等時，它們間的距離最大，設警車發(fā)動后經(jīng)過t1時間兩車的速度相等．則有： t1=， 此時貨車的位移為：s貨=（t0+t1）v1=（5.5+4）10 m=95 m 警車的位移為：． 所以兩車間的最大距離為：△s=s貨﹣s警=75 m． （2）v0=90 km/h=25 m/s，當警車剛達到最大速度時，運動時間為： ， 此時貨車的位移為：s′貨=（t2+t0）v1=（5.5+10）10 m=155 m 警車的位移為：s′警=m=125m， 因為s′貨＞s′警，故此時警車尚未趕上貨車，且此時兩車距離為： △s′=s′貨﹣s′警=30 m 警車達到最大速度后做勻速運動，設再經(jīng)過△t時間追趕上貨車，則有： ， 所以警車發(fā)動后要經(jīng)過t=t2+△t=12 s才能追上貨車． 答：（1）經(jīng)過4s兩車間的距離最大，此最大距離是75m； （2）警車發(fā)動后要12s才能追上貨車． 　  xx12月19日