山西大學附中2016屆高三期中物理試題(含解析).doc

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2015-2016學年山西大學附中高三（上）期中物理試卷 　一、單選題（共6小題，每小題4分，共24分）． 1．在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻，下列關于科學家和他們貢獻的敘述符合史實的是（　　） A．牛頓根據(jù)理想斜面實驗，提出了力不是維持物體運動的原因 B．卡文迪許通過扭秤實驗，測出了萬有引力常量 C．伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動規(guī)律 D．伽利略巧妙地利用“月﹣地”推演，證明了天、地引力的統(tǒng)一 2．如圖，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人或滅火作業(yè)．為了節(jié)省救援時間，人沿梯子勻加速向上運動的同時消防車勻速后退，則關于消防隊員的運動，下列說法中正確的是（　?。? A．消防隊員做勻加速直線運動 B．消防隊員做勻變速曲線運動 C．消防隊員做變加速曲線運動 D．消防隊員水平方向的速度保持不變 　3．如圖所示，三顆人造地球衛(wèi)星的質量滿足Ma=Mb＜Mc，b與c半徑相同，則（　?。? A．線速度vb=vc＞va B．周期Tb=Tc＞Ta C．b與c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 D．b所需的向心力最大 　4．銀河系中的某雙星由質量不等的星體S1和S2構成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞二者連線上某一定點C做勻速圓周運動．由天文觀察測到其運動的周期為T，S1到C點的距離為r1，S1和S2之間的距離為r，已知萬有引力常量為G．由此可求出S2的質量為（　?。? A． B． C． D． 　5．無級變速是在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，性能優(yōu)于傳統(tǒng)的檔位變速器．如圖所示是截錐式無級變速模型示意圖，兩個錐輪中間有一個滾輪，主動輪、滾輪、從動輪之間靠著彼此之間的靜摩擦力帶動．當位于主動輪與從動輪之間的滾輪從左向右移動時，從動輪轉速降低，滾輪從右向左移動時從動輪轉速增加．當滾輪位于主動輪直徑D1、從動輪直徑D2的位置上時，則主動輪轉速n1，從動輪轉速n2之間的關系是（　?。? A．n2=n1 B．n2=n1 C．n2=n1 D．n2=n1 　 6．商場很多電梯是臺式的，顧客站在勻速上行的臺式扶梯上上樓，若顧客站著不動時，扶梯對他做功為W1，做功功率為P1，若他在扶梯上相對扶梯向上勻速走動時，扶梯對他做功為W2，做功功率為P2，則下列說法中正確的是（　?。? A．W1=W2，P1=P2 B．W1＞W(wǎng)2，P1=P2 C．W1=W2，P1＞P2 D．W1＞W(wǎng)2，P1＞P2 　　 二、多選題（共7小題，每小題5分，共35分，全選對得5分，漏選得3分，選錯或不選得0分）． 7．受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上作直線運動，其v﹣t圖線如圖所示，則（　?。? A．在0～t1秒內(nèi)，外力F大小不斷增大 B．在t1時刻，外力F為零 C．在t1～t2秒內(nèi)，外力F大小可能不斷減小 D．在t1～t2秒內(nèi)，外力F大小可能先減小后增大 　 8．如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時A、B靜止，彈簧處于豎直．現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但AB并未運動．下列說法正確的是（　?。? A．施加F前，豎直墻壁對B的摩擦力可能向下 B．施加F前，彈簧彈力大小一定等于A、B兩物體重力大小之和 C．施加F后，A、B之間的摩擦力大小可能為零 D．施加F后，B與豎直墻壁之間可能沒有摩擦力 9．如圖所示，A、B兩物塊的質量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上．A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ． 最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g．現(xiàn)對B施加一水平拉力F，則（　?。? A．當F＜2μmg時，A、B相對地面靜止 B．當F=μmg時，A的加速度為μg C．當F＞3μmg時，A相對B滑動 D．無論F為何值，A的加速度不會超過μg 　10．如圖所示，兩個半徑不同而內(nèi)壁光滑的半圓軌道固定在地面上，質量相等的兩個小球分別從與球心在同一水平高度的A、B兩點由靜止開始自由滑下，它們通過軌道最低點時（　?。? A．速度相同 B．向心加速度相同 C．對軌道的壓力相等 D．機械能相等 　 11．如圖所示，有兩個相同材料物體組成的連接體在斜面上運動，當作用力F一定時，m2所受繩的拉力（　　） A．與θ無關 B．與斜面動摩擦因數(shù)無關 C．與系統(tǒng)運動狀態(tài)有關 D．FT=，僅與兩物體質量有關 　12．兩個質量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則它們的（　?。? A．運動的周期相同 B．受到的拉力一定相同 C．運動的角速度相同 D．向心加速度相同 　 13．甲、乙兩人在同一點O，分別向豎直墻壁MN水平投擲飛鏢，落在墻上時，飛鏢A與豎直墻壁夾角為α=53，飛鏢B與豎直墻壁夾角為β=37，A、B兩點之間相距為d，如圖所示．設射出點O離墻壁的水平距離為S，甲、乙兩人投出的飛鏢水平初速分別為v1、v2，則（　?。? A．S= B．S= C．v1：v2=4：3 D．v1：v2=5：3 　 　 三、實驗題（共2小題，每空2分，共10分） 14．圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分．圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么： （1）照片的閃光頻率為　　　　　　Hz．． （2）小球做平拋運動的初速度的大小為　　　　　　m/s． 15．如圖1為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究“加速度和力的關系”的實驗裝置． （1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持　　　 　　　不變，用鉤碼所受的重力作為　　　 　　　，用DIS測小車的加速度． （2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a﹣F關系圖線如圖2所示，此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是　　　　　 A．小車與軌道之間存在摩擦 　 B．導軌保持了水平狀態(tài) C．所掛鉤碼的總質量太大 　 D．所用小車的質量太大． 四、計算題（共3小題，共計31分，解答寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案寫出數(shù)值和單位．） 16．一水池水深H=0.8m．現(xiàn)從水面上方h=0.8m高處由靜止釋放一質量為m=0.1kg的硬質球體，測得球體從釋放到落至水池底部用時t=0.6s．已知球體直徑遠小于水池深度，不計空氣及水的阻力，取g=10m/s2，求： （1）通過計算判斷球體在水中做什么運動？ （2）從水面上方多高處由靜止釋放球體，才能使球體從釋放到落至池底所用時間最短． 　 17．（10分）（2008?濰坊模擬）如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，有一長為l的細線，細線的一端固定在O 點，另一端拴一質量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動，已知O 點到斜面底邊的距離soc=L．求： （1）小球通過最高點A時的速度vA； （2）小球通過最低點B時，細線對小球的拉力； （3）小球運動到A點或B點時細線斷裂，小球沿斜面滑落到斜面底邊時到C點的距離若相等，則l和L應滿足什么關系． 　 18．（12分）（2011?山東）如圖所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平臺上放置一質量M=2kg、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長度l1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙．在A最右端放有可視為質點的物塊B，其質量m=1kg．B與A左段間動摩擦因數(shù)μ=0.4．開始時二者均靜止，現(xiàn)對A施加F=20N水平向右的恒力，待B脫離A（A尚未露出平臺）后，將A取走．B離開平臺后的落地點與平臺右邊緣的水平距離x=1.2m．（取g=10m/s2）求 （1）B離開平臺時的速度vB． （2）B從開始運動到剛脫離A時，B運動的時間tB和位移xB． （3）A左端的長度l2． 　 　 2015-2016學年山西大學附中高三（上）期中物理試卷 參考答案與試題解析 　 一、單選題（共6小題，每小題4分，共24分）． 1．在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻，下列關于科學家和他們貢獻的敘述符合史實的是（　?。? A．牛頓根據(jù)理想斜面實驗，提出了力不是維持物體運動的原因 B．卡文迪許通過扭秤實驗，測出了萬有引力常量 C．伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動規(guī)律 D．伽利略巧妙地利用“月﹣地”推演，證明了天、地引力的統(tǒng)一 【考點】物理學史． 【專題】常規(guī)題型． 【分析】根據(jù)物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可． 【解答】解：A、伽利略根據(jù)理想斜面實驗，提出了力不是維持物體運動的原因，故A錯誤； B、卡文迪許通過扭秤實驗，測出了萬有引力常量，故B正確； C、開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動規(guī)律，故C錯誤； D、牛頓巧妙地利用“月﹣地”推演，證明了天、地引力的統(tǒng)一．故D錯誤； 故選：B． 【點評】本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一． 　 2．如圖，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人或滅火作業(yè)．為了節(jié)省救援時間，人沿梯子勻加速向上運動的同時消防車勻速后退，則關于消防隊員的運動，下列說法中正確的是（　　） A．消防隊員做勻加速直線運動 B．消防隊員做勻變速曲線運動 C．消防隊員做變加速曲線運動 D．消防隊員水平方向的速度保持不變 【考點】運動的合成和分解；牛頓第二定律． 【專題】運動的合成和分解專題． 【分析】消防員參與了沿梯子方向的勻加速直線運動和水平方向上的勻速直線運動，通過合速度與合加速度是否在同一條直線上判斷消防員做直線運動還是曲線運動． 【解答】解：A、根據(jù)運動的合成，知合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線，其加速度的方向大小不變，所以消防員做勻變速曲線運動．故A、C錯誤，B正確． D、將消防員的運動分解為水平方向和豎直方向，知水平方向上的最終的速度為勻速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度，因為沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在變，所以消防隊員水平方向的速度在變．故D錯誤． 故選B． 【點評】解決本題的關鍵掌握運動的合成與分解，知道通過分解為水平方向和豎直方向來判斷消防隊員在水平方向的速度變化． 　 3．如圖所示，三顆人造地球衛(wèi)星的質量滿足Ma=Mb＜Mc，b與c半徑相同，則（　?。? A．線速度vb=vc＞va B．周期Tb=Tc＞Ta C．b與c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 D．b所需的向心力最大 【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用． 【專題】學科綜合題；定量思想；推理法；萬有引力定律在天體運動中的應用專題；人造衛(wèi)星問題． 【分析】人造地球衛(wèi)星為萬有引力充當向心力，故由萬有引力公式可得出不同軌道上的線速度、角速度及向心加速度的關系． 【解答】解：人造地球衛(wèi)星受到地球的引力充當向心力，即F==m=mrw2=ma=m； 由公式可知： A、線速度v=，即半徑越大，線速度越小，故vb=vc＜va，故A錯誤； B、周期T=，半徑越大，周期越大，故Tb=Tc＞Ta，故B正確； C、向心加速度a=，半徑越大，向心加速度越小，故bc的加速度小于a的加速度，故C錯誤； D、向心力F=，故相同質量下，半徑越大，向心力越小；而相同半徑下，質量越大，向心力越大，故b受到的向心力最小，故D錯誤； 故選：B． 【點評】天體的運動中比較各量的變化一定要緊密結合萬有引力定律，所有的結論都應是由萬有引力推出的． 　 4．銀河系中的某雙星由質量不等的星體S1和S2構成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞二者連線上某一定點C做勻速圓周運動．由天文觀察測到其運動的周期為T，S1到C點的距離為r1，S1和S2之間的距離為r，已知萬有引力常量為G．由此可求出S2的質量為（　　） A． B． C． D． 【考點】萬有引力定律及其應用． 【專題】萬有引力定律的應用專題． 【分析】雙星系統(tǒng)在萬有引力的作用下做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，寫出公式變形后即可解得結果． 【解答】解：S1在萬有引力作用下繞C做圓周運動，萬有引力提供向心力，設S2的質量為M，S1的質量為m，得： 整理得：所以選項D正確． 故選：D 【點評】S1在萬有引力作用下繞C做圓周運動，屬于萬有引力定律的基本應用，簡單題． 　 5．無級變速是在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，性能優(yōu)于傳統(tǒng)的檔位變速器．如圖所示是截錐式無級變速模型示意圖，兩個錐輪中間有一個滾輪，主動輪、滾輪、從動輪之間靠著彼此之間的靜摩擦力帶動．當位于主動輪與從動輪之間的滾輪從左向右移動時，從動輪轉速降低，滾輪從右向左移動時從動輪轉速增加．當滾輪位于主動輪直徑D1、從動輪直徑D2的位置上時，則主動輪轉速n1，從動輪轉速n2之間的關系是（　?。? A．n2=n1 B．n2=n1 C．n2=n1 D．n2=n1 【考點】線速度、角速度和周期、轉速． 【專題】勻速圓周運動專題． 【分析】主動輪、滾輪、從動輪之間靠著彼此之間的靜摩擦力帶動，邊緣上的點線速度相等，抓住線速度相等，根據(jù)轉速與轉動半徑的關系求出主動輪和從動輪轉速的關系． 【解答】解：角速度ω=2πn，則主動輪的線速度，從動輪的線速度．因為主動輪和從動輪的線速度相等，則πD1n1=πD2n2，所以．故B正確，A、C、D錯誤． 故選B． 【點評】解決本題的關鍵掌握線速度與轉速和半徑的關系，以及知道主動輪和從動輪邊緣上的點的線速度相等． 　 6．商場很多電梯是臺式的，顧客站在勻速上行的臺式扶梯上上樓，若顧客站著不動時，扶梯對他做功為W1，做功功率為P1，若他在扶梯上相對扶梯向上勻速走動時，扶梯對他做功為W2，做功功率為P2，則下列說法中正確的是（　?。? A．W1=W2，P1=P2 B．W1＞W(wǎng)2，P1=P2 C．W1=W2，P1＞P2 D．W1＞W(wǎng)2，P1＞P2 【考點】功率、平均功率和瞬時功率． 【專題】功率的計算專題． 【分析】功等于力和在力的方向上通過距離的乘積，兩種情況力的大小相同，但通過的距離不同，據(jù)此分析判斷做功的多少；根據(jù)P=Fv判定功率的關系． 【解答】解：第一次是人相對電梯靜止，電梯將人送上樓，第二次人相對電梯v2的速度上行，兩次所用時間不同，第二次用的時間少，第二次送客運行的距離少，用力相同，根據(jù)W=Fs可知第二次做功少，所以W1＞W(wǎng)2． 電梯勻速上行，速度不變；人相對電梯靜止或勻速向上走時，都是出于平衡狀態(tài)，電梯對人的作用力都等于人的重力，根據(jù)公式：P=Fv，兩次的功率是相等的，即：P1=P2．所以選項B正確． 故選：B 【點評】本題考查了學生對功的計算公式的掌握和運用，確定第二次送客運行的距離少是本題的關鍵． 　 二、多選題（共7小題，每小題5分，共35分，全選對得5分，漏選得3分，選錯或不選得0分）． 7．受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上作直線運動，其v﹣t圖線如圖所示，則（　?。? A．在0～t1秒內(nèi)，外力F大小不斷增大 B．在t1時刻，外力F為零 C．在t1～t2秒內(nèi)，外力F大小可能不斷減小 D．在t1～t2秒內(nèi)，外力F大小可能先減小后增大 【考點】勻變速直線運動的圖像；牛頓第二定律． 【專題】壓軸題． 【分析】（1）v﹣t圖象中，斜率表示加速度，從圖象中可以看出0～t1秒內(nèi)做加速度越來越小的加速運動，t1～t2秒內(nèi)做加速度越來越大的減速運動，兩段時間內(nèi)加速度方向相反； （2）根據(jù)加速度的變化情況，分析受力情況． 【解答】解：A．根據(jù)加速度可以用v﹣t圖線的斜率表示，所以在0～t1秒內(nèi)，加速度為正并不斷減小，根據(jù)加速度，所以外力F大小不斷減小，A錯誤； B．在t1時刻，加速度為零，所以外力F等于摩擦力，不為零，B錯誤； C．在t1～t2秒內(nèi)，加速度為負并且不斷變大，根據(jù)加速度的大小，外力F大小可能不斷減小，C正確； D．如果在F先減小一段時間后的某個時刻，F(xiàn)的方向突然反向，根據(jù)加速度的大小，F(xiàn)后增大，因為v﹣t圖線后一段的斜率比前一段大，所以外力F大小先減小后增大是可能的，故D正確． 故選CD． 【點評】本題考查v﹣t圖線的相關知識點，涉及牛頓第二定律的應用及受力分析的能力，難度較大． 　 8．如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時A、B靜止，彈簧處于豎直．現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但AB并未運動．下列說法正確的是（　　） A．施加F前，豎直墻壁對B的摩擦力可能向下 B．施加F前，彈簧彈力大小一定等于A、B兩物體重力大小之和 C．施加F后，A、B之間的摩擦力大小可能為零 D．施加F后，B與豎直墻壁之間可能沒有摩擦力 【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用． 【專題】共點力作用下物體平衡專題． 【分析】隔離對A分析，通過A受力平衡判斷A、B之間摩擦力的變化．通過對整體分析，抓住AB不動，彈簧的彈力不變，判斷B與墻之間有無摩擦力． 【解答】解：A、施加F前，對整體受力分析，一定受重力、彈簧彈力，若豎直方向受靜摩擦力，則也一定受墻向右的彈力，但若受向右的彈力，則沒有向左的力與之平衡，合力不可能為零，故整體不受墻的彈力，也不受靜摩擦力；故A錯誤； B、施加F前，對整體受力分析，受重力、彈簧彈力，根據(jù)平衡條件彈簧彈力大小一定等于A、B兩物體重力大小之和，B正確； C、當施加F后，仍然處于靜止，開始A所受的靜摩擦力大小為mAgsinθ，若F=mAgsinθ，則A、B之間的摩擦力為零，故C正確． D、對整體分析，由于AB不動，彈簧的形變量不變，則彈簧的彈力不變，開始彈簧的彈力等于A、B的總重力，施加F后，彈簧的彈力不變，總重力不變，根據(jù)平衡知，則B與墻之間一定有摩擦力．故D錯誤． 故選：BC． 【點評】解決本題的關鍵能夠正確地進行受力分析，運用共點力平衡進行求解，以及掌握整體法和隔離法的運用． 　 9．如圖所示，A、B兩物塊的質量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上．A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ． 最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g．現(xiàn)對B施加一水平拉力F，則（　?。? A．當F＜2μmg時，A、B相對地面靜止 B．當F=μmg時，A的加速度為μg C．當F＞3μmg時，A相對B滑動 D．無論F為何值，A的加速度不會超過μg 【考點】牛頓第二定律． 【專題】牛頓運動定律綜合專題． 【分析】根據(jù)A、B之間的最大靜摩擦力，隔離對B分析求出整體的臨界加速度，通過牛頓第二定律求出A、B不發(fā)生相對滑動時的最大拉力．然后通過整體法隔離法逐項分析． 【解答】解：AB之間的最大靜摩擦力為：fmax=μmAg=2μmg，AB發(fā)生滑動的加速度為a=μg，B與地面間的最大靜摩擦力為：f′max=μ（mA+mB）g=μmg，故拉力F最小為F：F﹣f′max=（m+2m）?a，所以 F=上，AB將發(fā)生滑動 A、當 F＜2 μmg 時，F(xiàn)＜fmax，AB之間不會發(fā)生相對滑動，B與地面間會發(fā)生相對滑動，所以A、B 都相對地面運動，選項A錯誤． B、當 F=μmg 時，故AB間不會發(fā)生相對滑動，由牛頓第二定律有：a=，選項B正確． C、當 F＞3μmg 時，AB間會發(fā)生相對滑動，選項C正確． D、A對B的最大摩擦力為2μmg，無論F為何值，A的加速度為a=μg，當然加速度更不會超過μg，選項D正確． 故選：BCD． 【點評】本題考查了摩擦力的計算和牛頓第二定律的綜合運用，解決本題的突破口在于通過隔離法和整體法求出A、B不發(fā)生相對滑動時的最大拉力． 　 10．如圖所示，兩個半徑不同而內(nèi)壁光滑的半圓軌道固定在地面上，質量相等的兩個小球分別從與球心在同一水平高度的A、B兩點由靜止開始自由滑下，它們通過軌道最低點時（　　） A．速度相同 B．向心加速度相同 C．對軌道的壓力相等 D．機械能相等 【考點】機械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力． 【專題】機械能守恒定律應用專題． 【分析】小球從與球心在同一水平高度的A、B兩點由靜止開始自由下滑過程中，受到重力和支持力作用，但只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律可求出小球到最低點的速度，然后由向心加速度公式求向心加速度，由牛頓第二定律求出支持力，進而來比較向心加速度大小和壓力大小． 【解答】解：A、設半圓軌道的半徑為r，小球到最低點的速度為v，由機械能守恒定律得：mgr=，所以v=由于它們的半徑不同，所以線速度不等，故A錯誤； B、小球的向心加速度an=，與上式聯(lián)立可以解得：an=2g，與半徑無關，因此此時小球的向心加速度相等，故B正確； C、在最低點，由牛頓第二定律得：FN﹣mg=m，聯(lián)立解得；FN=3mg，即壓力為3mg，由于球的質量相等，所以對軌道的壓力相同．故C正確． D、A、B兩點由靜止開始自由下滑過程中，受到重力和支持力作用，但只有重力做功，機械能守恒，兩球初位置的機械能相等，所以末位置的機械能也相等，故D正確． 故選BCD 【點評】小球下滑，機械能守恒，由機械能守恒定律、牛頓第二定律、向心力公式分別求出小球的向心加速度，可以看出它們與圓軌道的半徑無關． 　 11．如圖所示，有兩個相同材料物體組成的連接體在斜面上運動，當作用力F一定時，m2所受繩的拉力（　?。? A．與θ無關 B．與斜面動摩擦因數(shù)無關 C．與系統(tǒng)運動狀態(tài)有關 D．FT=，僅與兩物體質量有關 【考點】牛頓第二定律；力的合成與分解的運用． 【專題】牛頓運動定律綜合專題． 【分析】對整體分析，運用牛頓第二定律求出整體的加速度，隔離對m2分析，運用牛頓第二定律求出拉力的大小，判斷與什么因素有關 【解答】解：對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，a=． 隔離對m2分析，有：T﹣m2gsinθ﹣μm2gcosθ=m2a，解得：T=．知繩子的拉力與θ無關，與動摩擦因數(shù)無關，與運動狀態(tài)無關，僅與兩物體的質量有關． 故選：AD 【點評】解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，運用牛頓第二定律進行求解，注意整體法和隔離法的運用 　 12．兩個質量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則它們的（　?。? A．運動的周期相同 B．受到的拉力一定相同 C．運動的角速度相同 D．向心加速度相同 【考點】向心力；牛頓第二定律． 【專題】定量思想；模型法；牛頓第二定律在圓周運動中的應用． 【分析】抓住小球圓周運動的向心力由重力和繩的拉力的合力提供，分析小球的受力情況，由牛頓第二定律列式分析． 【解答】解：小球做圓周運動所需要的向心力由重力和繩拉力的合力提供，設繩與豎直方向的夾角為θ． 對任意一球受力分析，由牛頓第二定律有： 在豎直方向有：Fcosθ﹣mg=0 ① 在水平方向有：Fsinθ=ma=mLsinθ=mLsinθω2 ② 由①得：T=，可知θ不同，拉力F不等． 由①②得：a=gtanθ，T=2π，ω= 因為兩個小球在同一水平面內(nèi)做圓周運動，Lcosθ相等，周期T和角速度ω相同，向心加速度不等．故AC正確，BD錯誤． 故選：AC 【點評】能分析清楚題目中各個物理量的關系，抓住合力提供向心力展開討論，分析向心力來源是關鍵． 　 13．甲、乙兩人在同一點O，分別向豎直墻壁MN水平投擲飛鏢，落在墻上時，飛鏢A與豎直墻壁夾角為α=53，飛鏢B與豎直墻壁夾角為β=37，A、B兩點之間相距為d，如圖所示．設射出點O離墻壁的水平距離為S，甲、乙兩人投出的飛鏢水平初速分別為v1、v2，則（　?。? A．S= B．S= C．v1：v2=4：3 D．v1：v2=5：3 【考點】平拋運動． 【專題】平拋運動專題． 【分析】兩只飛鏢水平射出，都做平拋運動，水平方向的分運動是勻速直線運動，豎直方向的分運動是自由落體運動，根據(jù)速度的分解，用豎直方向的分速度分別表示出兩個飛鏢的初速度，由水平距離與初速度之比表示兩個飛鏢運動的時間、兩個飛鏢豎直距離之差等于d，即可求解水平距離． 【解答】解：設兩個飛鏢運動的時間分別為t1和t2，水平距離為s． 對于飛鏢2：初速度大小為：v2=gt2tanβ，運動時間，解得． 對于飛鏢1：初速度大小為：v1=gt1tanθ2，運動時間t1=，解得 d= 解得s=． 則． 則初速度之比為4：3．故A、C正確，B、D錯誤． 故選AC． 【點評】本題要掌握平拋運動的分解方法：水平方向的分運動是勻速直線運動，豎直方向的分運動是自由落體運動，用豎直方向的分速度表示初速度，用水平距離與初速度之比表示時間是解答的關鍵． 　 三、實驗題（共2小題，每空2分，共10分） 14．圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分．圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么： （1）照片的閃光頻率為　10　Hz．． （2）小球做平拋運動的初速度的大小為　0.75　m/s． 【考點】研究平拋物體的運動． 【專題】實驗題；平拋運動專題． 【分析】正確應用平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動；解答本題的突破口是利用在豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差等于常數(shù)解出閃光周期，然后進一步根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律、推論求解． 【解答】解：（1）在豎直方向上有：△h=gT2，其中△h=10cm，代入求得：T=0.1s， 因此閃光頻率為： 故答案為：10． （2）小球水平方向做勻速直線運動，故有： x=v0t，其中x=3L=7.5cm 所以v0=0.75m/s 故答案為：0.75． 【點評】對于平拋運動問題，一定明確其水平和豎直方向運動特點，尤其是在豎直方向熟練應用勻變速直線運動的規(guī)律和推論解題． 　 15．如圖1為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究“加速度和力的關系”的實驗裝置． （1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持　小車的總質量　不變，用鉤碼所受的重力作為　小車所受拉力　，用DIS測小車的加速度． （2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a﹣F關系圖線如圖2所示，此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是　C　 A．小車與軌道之間存在摩擦 　B．導軌保持了水平狀態(tài) C．所掛鉤碼的總質量太大 　D．所用小車的質量太大． 【考點】探究加速度與物體質量、物體受力的關系． 【專題】實驗題． 【分析】（1）探究加速度與力的關系，應控制小車的質量保持不變；平衡摩擦力后用鉤碼的重力作為小車受到的拉力； （2）控制實驗所控制的變量，分析圖象，根據(jù)圖象特點得出實驗結論；根據(jù)實驗注意事項分析圖象偏離直線的原因． 【解答】解：（1）探究加速度與力的關系，應保持小車的質量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的拉力． （2）由圖象OA段可知，a與F成正比，即：在小車質量一定時，加速度a與小車受到的合力F成正比； 以小車與鉤碼組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)所受的合外力等于鉤碼的重力m鉤碼g， 由牛頓第二定律得：m鉤碼g=（m小車+m鉤碼）a，小車的加速度a=g， 小車受到的拉力F=m小車a=，當m鉤碼＜＜m小車時， 可以認為小車受到的合力等于鉤碼的重力，如果鉤碼的質量太大， 則小車受到的合力小于鉤碼的重力，實驗誤差較大，a﹣F圖象偏離直線，故C正確． 故答案為：（1）小車的總質量； 小車所受拉力 （2）C 【點評】本題考查了控制變量法的應用、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗誤差分析，實驗誤差分析是本題的難點；應知道當砝碼質量遠小于小車質量時，可以認為小車受到的拉力等于鉤碼重力． 　 四、計算題（共3小題，共計31分，解答寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案寫出數(shù)值和單位．） 16．一水池水深H=0.8m．現(xiàn)從水面上方h=0.8m高處由靜止釋放一質量為m=0.1kg的硬質球體，測得球體從釋放到落至水池底部用時t=0.6s．已知球體直徑遠小于水池深度，不計空氣及水的阻力，取g=10m/s2，求： （1）通過計算判斷球體在水中做什么運動？ （2）從水面上方多高處由靜止釋放球體，才能使球體從釋放到落至池底所用時間最短． 【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系． 【專題】牛頓運動定律綜合專題． 【分析】（1）通過空中自由落體的時間，求出在水中運動的時間，根據(jù)落水的速度、在水中運動的時間、位移，求出在水中運動的加速度，即可分析小球在水中的運動情況．（2）列出下落總時間與水面上方高度的關系式，通過數(shù)學方法求極小值． 【解答】解：（1）設小球落至水面所用時間為t1，在水中運動做勻變速運動，加速度為a，則 v=gt1 聯(lián)立解得a=0m/s2，則小球在水中勻速運動． （2）設釋放點距水面x，則，， 利用均值定理，當時t最小，即 答： （1）小球在水中勻速運動． （2）在水面上方0.4m高處由靜止釋放小球，小球落至池底所用時間最短． 【點評】解決本題要掌握自由落體運動的位移公式，速度公式求時間求速度．關鍵要能運用數(shù)學知識求解時間最短的條件． 　 17．（10分）（2008?濰坊模擬）如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，有一長為l的細線，細線的一端固定在O 點，另一端拴一質量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動，已知O 點到斜面底邊的距離soc=L．求： （1）小球通過最高點A時的速度vA； （2）小球通過最低點B時，細線對小球的拉力； （3）小球運動到A點或B點時細線斷裂，小球沿斜面滑落到斜面底邊時到C點的距離若相等，則l和L應滿足什么關系． 【考點】牛頓第二定律；向心力；機械能守恒定律． 【分析】（1）小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動，說明小球在A點時細線的拉力為零，只有重力的分力做向心力； （2）從A到B的過程中只有重力做功，由機械能守恒定律可以求得B點時的速度，再有向心力的公式可以求得拉力； （3）無論從A點還是B點斷裂，小球做的都是類平拋運動，可以分兩個分向來求解． 【解答】（1）小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動，剛小球通過A點時細線的拉力為零， 根據(jù)圓周運動和牛頓第二定律有： ， 解得：． （2）小球從A點運動到B點，根據(jù)機械能守恒定律有： ， 解得：． 小球在B點時根據(jù)圓周運動和牛頓第二定律有， ， 解得：T=6mgsinθ． （3）小球運動到A點或B點時細線斷裂，小球在平行底邊方向做勻速運動， 在垂直底邊方向做初速為零的勻加速運動（類平拋運動）． 細線在A點斷裂：． 細線在B點斷裂：． 又sA=sB． 聯(lián)立解得：． 答：（1）小球通過最高點A時的速度． （2）小球通過最低點B時，細線對小球的拉力是6mgsinθ． （3）l和L應滿足的關系是． 【點評】本題的綜合性較強，要了解物體做圓周運動的特點，同時也用到了類平拋的知識和機械能守恒，是一個很好的綜合題目，很能考查學生的分析解題能力． 　 18．（12分）（2011?山東）如圖所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平臺上放置一質量M=2kg、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長度l1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙．在A最右端放有可視為質點的物塊B，其質量m=1kg．B與A左段間動摩擦因數(shù)μ=0.4．開始時二者均靜止，現(xiàn)對A施加F=20N水平向右的恒力，待B脫離A（A尚未露出平臺）后，將A取走．B離開平臺后的落地點與平臺右邊緣的水平距離x=1.2m．（取g=10m/s2）求 （1）B離開平臺時的速度vB． （2）B從開始運動到剛脫離A時，B運動的時間tB和位移xB． （3）A左端的長度l2． 【考點】動能定理的應用；勻變速直線運動的位移與時間的關系；牛頓第二定律；平拋運動． 【分析】對A、B隔離受力分析，根據(jù)受力情況再做運動過程情況分析，根據(jù)運動性質結合物理規(guī)律解決問題．要注意物體運動的位移指的是相對于地面的位移．要善于畫出運動過程的位置圖象，有利于解題． 【解答】解：（1）設物塊平拋運動的時間為t，由平拋運動規(guī)律得： h=gt2，x=vBt 聯(lián)立解得vB=2m/s． （2）設B的加速度為aB，B在A的粗糙表面滑動，受向右的滑動摩擦力做勻加速直線運動． 由牛頓第二定律，F(xiàn)合=μmg=maB， 由勻變速直線運動規(guī)律，vB=aBtB，xB=aBtB2， 聯(lián)立解得：tB=0.5s，xB=0.5m． （3）設B剛好開始運動時A的速度為v，以A為研究對象，由動能定理得Fl1=Mv12 設B運動后A的加速度為aA，由牛頓第二定律和運動學的知識得： F﹣μmg=MaA，（l2+xB）=v1tB+aAtB2， 聯(lián)立解得l2=1.5m． 答：（1）B離開平臺時的速度vB為2m/s． （2）B運動的時間tB為0.5s，位移xB為0.5m． （3）A左端的長度l2為1.5m． 【點評】能夠根據(jù)物體的受力情況確定物體的運動情況，運用牛頓第二定律和運動學公式解決．動能定理的應用要注意過程的選取和總功的求解．