河北省衡水市故城高中2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）

河北省衡水市故城高中2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）

‎2016-2017学年河北省衡水市故城高中高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项正确，第9～12题有多项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）‎ ‎1．以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，刹车后获得大小为a=4m/s2的加速度，刹车后的第3s内，汽车走过的路程为（　　）‎ A．12.5 m B．2 m C．10 m D．0.5 m ‎2．如图所示，两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的速度时间图象，已知在t2时刻，两车相遇，下列说法正确的是（　　）‎ A．a车速度先减小后增大，b车速度先增大后减小 B．t1时刻a车在前，b车在后 C．t1～t2时刻a、b的位移相同 D．a车加速度先减小后增大，b车加速度先减小后增大 ‎3．如图所示，轻杆与竖直墙壁成53°角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg（g表示重力加速度），则轻杆对小球的弹力大小为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎4．如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在升降机内天花板的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧，当升降机以加速度a竖直向上做匀加速直线运动时，两根细线之间的夹角为θ．则弹簧被压缩的长度为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．如图所示，用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上的球，当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细绳上的拉力将（　　）‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 ‎6．如图所示，足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度匀速运行．t=0时，在最左端轻放一个小滑块，t=2s时，传送带突然制动停下． 已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，g=10m/s2． 在图中，关于滑块相对地面运动的v﹣t图象正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎7．如图所示，离地面高2m处有有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾斜角为45°的光滑斜面滑下，已知重力加速度g=10m/s2，若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（　　）‎ A． m/s B．2m/s C． m/s D．4m/s ‎8．如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB=l＞h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动．要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（　　）‎ A． B．π C．2π D． ‎ ‎9．质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面（　　）‎ A．无摩擦力 B．水平向左的摩擦力 C．支持力为（M+m）g D．支持力小于（M+m）g ‎10．如图，小球从倾角为θ 的斜面顶端A点以速率vo做平抛运动，则（　　）‎ A．若小球落到斜面上，则vo越大，小球飞行时间越大 B．若小球落到斜面上，则vo越大，小球末速度与竖直方向的夹角越大 C．若小球落到水平面上，则vo越大，小球飞行时间越大 D．若小球落到水平面上，则vo越大，小球末速度与竖直方向的夹角越大 ‎11．如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是（　　）‎ A．若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大 B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大 C．转速增加，A物体比B物体先滑动 D．转速增加，C物体先滑动 ‎12．如图所示，物块的质量m=1kg，初速度v0=10m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的图象如图乙所示，g=10m/s2，下列选项中正确的是（　　）‎ A．2～3s内物块做匀减速运动 B．在t=1s时刻，恒力F反向 C．恒力F大小为10N D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3‎ ‎　‎ 二、实验题：（共2题，共14分）‎ ‎13．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象．‎ ‎（1）图线不过坐标原点的原因是　　；‎ ‎（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量　　（填“是”或“否”）；‎ ‎（3）由图象求出小车和传感器的总质量为　　 kg．（保留1位有效数字）‎ ‎14．某实验小组的同学在验证力的平行四边形定则时，操作过程如下：‎ ‎①将一张白纸固定在水平放置的木板上，橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉两个细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点位于图1中的O点；‎ ‎②在白纸上记录O点的位置和两细绳套的方向，同时读出两弹簧测力计的读数F1和F2；‎ ‎③选取合适的标度在白纸上作出F1和F2的图示，由平行四边形定则作出F1和F2的合力F；‎ ‎④用一个弹簧测力计拉细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点仍到达O点；‎ ‎⑤在白纸上记录细绳套的方向，同时读出弹簧测力计的读数F′；‎ ‎⑥按以上选取的标度在白纸上作出F′的图示，比较F和F′的大小和方向；‎ ‎⑦改变两细绳套的方向和弹簧测力计的拉力的大小，重复以上操作，得出实验结论．‎ ‎（1）对本实验的下列叙述中正确的是　　；‎ A．两次拉伸橡皮筋应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度 B．两细绳套必须等长 C．每次都应将弹簧测力计拉伸到相同刻度 D．拉橡皮筋的细绳套要长一些，标记同一细绳套方向的两点要远一些 ‎（2）某次操作时两弹簧测力计的指针指在图2中所示的位置，则两弹簧测力计的读数分别为FB=　　 N、FC=　　 N；‎ ‎（3）如果本实验所用弹簧测力计的量程均为5N．其中图3甲中F1=3.00N、F2=3.80N，且两力互相垂直；图乙中F1=F2=4.00N，且两力的夹角为30°；图丙中F1=F2=4.00N，且两力的夹角为120°．其中明显不符合操作的是图　　．‎ ‎　‎ 三、计算题：（共3题，15题10分，16题12分，17题16分，共38分）‎ ‎15．粗糙的水平面上一物体在沿水平方向拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图线如图所示．取重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）前2s内物体运动的加速度和位移；‎ ‎（2）物体的质量m和物体与地面间的动摩擦因数μ．‎ ‎16．如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度为v=4m/s．（取g=10m/s2）试求：‎ ‎（1）小球做平抛运动的初速度v0；‎ ‎（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；‎ ‎（3）小球到达圆弧最高点C时，对轨道的压力．‎ ‎17．如图，可看作质点的小物块放在长木板正中间，已知长木板质量为M=4kg，长度为L=2m，小物块质量为m=1kg，长木板置于光滑水平地面上，两物体皆静止．现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5N时，才能让两物体间产生相对滑动．设两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g=10m/s2，试求：‎ ‎（1）小物块和长木板间的动摩擦因数．‎ ‎（2）若一开始力F就作用在长木板上，且F=12N，则小物块经过多长时间从长木板上掉下？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年河北省衡水市故城高中高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项正确，第9～12题有多项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）‎ ‎1．以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，刹车后获得大小为a=4m/s2的加速度，刹车后的第3s内，汽车走过的路程为（　　）‎ A．12.5 m B．2 m C．10 m D．0.5 m ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出汽车的路程．‎ ‎【解答】解：36km/h=10m/s，汽车速度减为零的时间，‎ 可知第3s内的位移等于最后0.5s内的位移，采用逆向思维，最后0.5s内的路程x=．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的速度时间图象，已知在t2时刻，两车相遇，下列说法正确的是（　　）‎ A．a车速度先减小后增大，b车速度先增大后减小 B．t1时刻a车在前，b车在后 C．t1～t2时刻a、b的位移相同 D．a车加速度先减小后增大，b车加速度先减小后增大 ‎【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．‎ ‎【分析】根据速度时间图线判断两汽车的运动情况，通过图线与时间轴围成的面积表示位移判断哪个汽车在前．通过图线的斜率判断加速度的变化．‎ ‎【解答】解：A、由图线可知，a车的速度先增大后减小，b车的速度先减小后增大．故A错误．‎ BC、在t2时刻，两车相遇，在t1﹣t2时间内，a图线与时间轴围成的面积大，则a的位移大，可知t1时刻，b车在前，a车在后．故BC错误．‎ D、图线切线的斜率表示加速度，可知a车的加速度先减小后增大，b车的加速度先减小后增大．故D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎3．如图所示，轻杆与竖直墙壁成53°角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg（g表示重力加速度），则轻杆对小球的弹力大小为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】以小球为研究对象，分析受力情况，由共点力平衡条件求解轻杆对小球的弹力大小．‎ ‎【解答】解：以小球为研究对象，分析受力情况，如图所示，根据共点力平衡条件得：‎ ‎ 轻杆对小球的弹力大小为 F===‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在升降机内天花板的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧，当升降机以加速度a竖直向上做匀加速直线运动时，两根细线之间的夹角为θ．则弹簧被压缩的长度为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；胡克定律．‎ ‎【分析】以A物体受力分析，A受重力、拉力及弹簧的弹力而向上做匀加速直线运动；F与T的合力竖直向上，由牛顿第二定律及力的合成可求得弹簧的弹力；再由胡克定律可解出形变量．‎ ‎【解答】解：对球A受力分析，受重力mg、拉力T、弹簧的弹力F而向上做匀加速直线运动，‎ 则有牛顿第二定律可知：，‎ 即：F=m（g+a）tan，‎ 根据胡克定律，有：F=kx，‎ 联立可得x=，故C正确．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上的球，当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细绳上的拉力将（　　）‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】小球放在光滑的斜面上，受到重力G、细绳的拉力F2和斜面的支持力F1，作出细绳在三个不同方向时力的合成图，分析拉力F2和支持力F1的变化情况．‎ ‎【解答】解：球的重力有两个效果，即拉细绳和压斜面，用图解法分析，作出力的分解图示如图所示，‎ 由图可知，当细绳由水平方向逐渐向上偏移至竖直方向时，细绳上的拉力F2将先减小后增大，当F2和F1的方向垂直时，F2有极小值；而球对斜面的压力F1逐渐减小，故D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎6．如图所示，足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度匀速运行．t=0时，在最左端轻放一个小滑块，t=2s时，传送带突然制动停下． 已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，g=10m/s2． 在图中，关于滑块相对地面运动的v﹣t图象正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】滑块放在传送带上受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，当速度与传送带相等时，和传送带一起做运动运动，当传送带突然制动停下时，滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止．‎ ‎【解答】解：滑块放在传送带上受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，a==μg=2m/s2，‎ 滑块运动到与传送带速度相同时需要的时间t1==1s 然后随传送带一起匀速运动的时间t2=t﹣t1=1s 当送带突然制动停下时，滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止，a′=﹣a=﹣2m/s2‎ 运动的时间t3=‎ 所以速度时间图象对应D选项．‎ 故选D ‎　‎ ‎7．如图所示，离地面高2m处有有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾斜角为45°的光滑斜面滑下，已知重力加速度g=10m/s2，若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（　　）‎ A． m/s B．2m/s C． m/s D．4m/s ‎【考点】动能定理的应用；平抛运动．‎ ‎【分析】平抛运动的时间由高度决定，结合高度求出平抛运动的时间，根据斜面的长度，结合牛顿第二定律求出加速度，根据位移时间公式，抓住时间相等求出v0的大小．‎ ‎【解答】解：甲平抛运动的时间为：t=；‎ 乙在斜面下滑的加速度为：a==g．‎ 对于乙，下滑的位移大小为 h．‎ 根据 h=v0t+at2，代入数据得：‎ 联立解得 v0==×= m/s 故选：A ‎　‎ ‎8．如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB=l＞h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动．要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（　　）‎ A． B．π C．2π D． ‎ ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】要使球不离开水平面，临界情况是对水平面的压力为零，靠拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出转动轴的最大角速度，从而得出转速的最大值．‎ ‎【解答】解：当小球对水平面的压力为零时，有：Tcosθ=mg，Tsinθ=mlsinθω2，‎ 解得最大角速度为：ω==，‎ 则最大转速为：n==．故D正确，A、B、C错误．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎9．质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面（　　）‎ A．无摩擦力 B．水平向左的摩擦力 C．支持力为（M+m）g D．支持力小于（M+m）g ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】物体沿斜面匀速下滑，斜面体保持静止，两物体都保持平衡，以整体为研究对象，分析受力情况，作出力图，由平衡条件确定地面对斜面的摩擦力方向和支持力大小．‎ ‎【解答】解：以物体和斜面体组成的整体为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图．设斜面的倾角为α．由平衡条件得知，地面对斜面体有向左的摩擦力，‎ ‎ 大小为f=Fcosα．地面对斜面的支持力N=（M+m）g﹣Fsinα＜（M+m）g．‎ 故选BD．‎ ‎　‎ ‎10．如图，小球从倾角为θ 的斜面顶端A点以速率vo做平抛运动，则（　　）‎ A．若小球落到斜面上，则vo越大，小球飞行时间越大 B．若小球落到斜面上，则vo越大，小球末速度与竖直方向的夹角越大 C．若小球落到水平面上，则vo越大，小球飞行时间越大 D．若小球落到水平面上，则vo越大，小球末速度与竖直方向的夹角越大 ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】若小球落到斜面上，竖直位移与水平位移之比等于tanθ，列式分析时间与初速度的关系．将速度进行分解，求出末速度与竖直方向夹角的正切．‎ 若小球落到水平面上，飞行时间一定．由速度分解求解末速度与竖直方向的夹角的正切，再进行分析．‎ ‎【解答】解：‎ A、若小球落到斜面上，则有tanθ===，得 t=，可知t∝v0，故A正确．‎ B、末速度与竖直方向夹角的正切 tanα====，保持不变，故B错误．‎ C、若小球落到水平面上，飞行的高度h一定，由h=得 t=，可知t不变．故C错误．‎ D、末速度与竖直方向的夹角的正切 tanβ==，t不变，则vo越大，小球末速度与竖直方向的夹角越大，故D正确．‎ 故选：AD ‎　‎ ‎11．如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是（　　）‎ A．若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大 B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大 C．转速增加，A物体比B物体先滑动 D．转速增加，C物体先滑动 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】A、B、C三个物体放在匀速转动的水平台上，随转台做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，当物体所受的最大静摩擦力达到最大值时开始滑动，根据产生离心运动的条件判断分析哪个物体先滑动．‎ ‎【解答】解：A、三物体未滑动时，角速度相同，设为ω，根据向心加速度公式a=rω2知C的半径最大，的加速度最大，故A正确；‎ B、三个物体受到的静摩擦力，，，，所以B物体受到的摩擦力最小，故B错误；‎ C、根据μmg=mrω2得，，AB临界速度相等，所以AB一起滑动，故C错误；‎ D、根据μmg=mrω2得，，因为C的临界速度最小，增加转速，可知C先达到最大静摩擦力，所以C先滑动，故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，物块的质量m=1kg，初速度v0=10m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的图象如图乙所示，g=10m/s2，下列选项中正确的是（　　）‎ A．2～3s内物块做匀减速运动 B．在t=1s时刻，恒力F反向 C．恒力F大小为10N D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．‎ ‎【分析】通过图象可知，物体在恒力F作用下先做匀减速直线运动，恒力F反向后做匀减速子线运动，根据图象求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出恒力F和摩擦力的大小．结合运动规律求出恒力F反向时刻．‎ ‎【解答】由运动学公式v2﹣v=2ax可知，v2﹣x图象中前5m图线的斜率为2a，‎ 所以在前5 m内，物块以a==m/s2=10 m/s2的加速度做匀减速运动，减速时间为t==s=1 s．‎ ‎5～13 m的运动过程中，物块以a′==m/s2=4 m/s2的加速度做匀加速运动，加速时间为t′==s=2 s，‎ 即物块在2～3 s内做匀加速运动，A错误；‎ 在t=1s时刻，物体做匀减速，即恒力F反向，B正确；‎ 根据牛顿第二定律可知，在减速的过程中，F+μmg=ma，‎ 加速过程中F﹣μmg=ma′，‎ 代入数据可解得F=7 N，μ=0.3，所以C错误，D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ 二、实验题：（共2题，共14分）‎ ‎13．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象．‎ ‎（1）图线不过坐标原点的原因是　没有平衡摩擦力或平衡的不够　；‎ ‎（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量　否　（填“是”或“否”）；‎ ‎（3）由图象求出小车和传感器的总质量为　1　 kg．（保留1位有效数字）‎ ‎【考点】验证牛顿第二运动定律．‎ ‎【分析】（1）由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；‎ ‎（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．‎ ‎（3）a﹣F图象中的斜率表示质量的倒数．‎ ‎【解答】解：（1）由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力或平衡的不够；‎ ‎（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．‎ ‎（3）a﹣F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，k=，所以质量M=kg 故答案为：（1）没有平衡摩擦力或平衡的不够；（2）否；（3）1‎ ‎　‎ ‎14．某实验小组的同学在验证力的平行四边形定则时，操作过程如下：‎ ‎①将一张白纸固定在水平放置的木板上，橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉两个细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点位于图1中的O点；‎ ‎②在白纸上记录O点的位置和两细绳套的方向，同时读出两弹簧测力计的读数F1和F2；‎ ‎③选取合适的标度在白纸上作出F1和F2的图示，由平行四边形定则作出F1和F2的合力F；‎ ‎④用一个弹簧测力计拉细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点仍到达O点；‎ ‎⑤在白纸上记录细绳套的方向，同时读出弹簧测力计的读数F′；‎ ‎⑥按以上选取的标度在白纸上作出F′的图示，比较F和F′的大小和方向；‎ ‎⑦改变两细绳套的方向和弹簧测力计的拉力的大小，重复以上操作，得出实验结论．‎ ‎（1）对本实验的下列叙述中正确的是　AD　；‎ A．两次拉伸橡皮筋应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度 B．两细绳套必须等长 C．每次都应将弹簧测力计拉伸到相同刻度 D．拉橡皮筋的细绳套要长一些，标记同一细绳套方向的两点要远一些 ‎（2）某次操作时两弹簧测力计的指针指在图2中所示的位置，则两弹簧测力计的读数分别为FB=　3.20　 N、FC=　2.60　 N；‎ ‎（3）如果本实验所用弹簧测力计的量程均为5N．其中图3甲中F1=3.00N、F2=3.80N，且两力互相垂直；图乙中F1=F2=4.00N，且两力的夹角为30°；图丙中F1=F2=4.00N，且两力的夹角为120°．其中明显不符合操作的是图　乙　．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【分析】本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的．本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，根据实验原理和方法来选择，由弹簧测力计的读数规则读出弹簧秤的示数，抓住弹簧测力计的量程，通过平行四边形定则求出合力的大小，从而判断弹簧测力计能否测量合力的大小．‎ ‎【解答】解：（1）A、在该实验中要求每次拉橡皮筋的时要使橡皮筋形变的长度和方向都相同，即要到同一位置，这样两次的效果带等效，才符合“等效替代”法，故A正确；‎ B、绳子的长短对分力大小和方向亦无影响，所以绳子不需要等长，故B错误；‎ C、拉力的大小没有限制，每次做实验的时候，拉力大小不要求相等，所以不需要将弹簧测力计拉伸到相同的刻度，故C错误；‎ D、为了减小误差，拉橡皮条的细绳需长些，标记方向的两点要远些，故D正确．‎ 故选：AD ‎（2）由弹簧测力计的读数规则可知FB=3.20 N、FC=2.60 N；‎ ‎（3）对于甲同学，合力．对于乙同学F乙=2×4cos15°＞5N，对于丙同学，F丙=4N．可见操作不合适的是乙同学，因为他的两个力的合力超过了弹簧测力计的量程．‎ 故答案为：（1）AD；（2）3.20；2.60；（3）乙．‎ ‎　‎ 三、计算题：（共3题，15题10分，16题12分，17题16分，共38分）‎ ‎15．粗糙的水平面上一物体在沿水平方向拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图线如图所示．取重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）前2s内物体运动的加速度和位移；‎ ‎（2）物体的质量m和物体与地面间的动摩擦因数μ．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）根据速度图象的斜率等于加速度，求出前2s内物体运动的加速度，由x=求出位移．‎ ‎（2）分析物体的运动情况：前2s内做匀加速运动，后2s内做匀速直线运动，由图读出两个过程中水平拉力的大小，根据牛顿第二定律分别研究两个过程，列出方程，联立解得m和μ．‎ ‎【解答】解：（1）根据速度图象的斜率等于加速度，知前2s内物体的运动加速度：a===2m/s2‎ 前2s内物体的位移为：x===4m ‎（2）根据牛顿第二定律得：‎ ‎ 前2s内：F1﹣μmg=ma ‎ 后2s内：F2=μmg 由图得 F1=15N，F2=5N 代入解得：m=5kg，μ=0.1‎ 答：（1）前2s内物体运动的加速度是2m/s2，位移是4m；‎ ‎（2）物体的质量是5kg，物体与地面间的动摩擦因数是0.1．‎ ‎　‎ ‎16．如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度为v=4m/s．（取g=10m/s2）试求：‎ ‎（1）小球做平抛运动的初速度v0；‎ ‎（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；‎ ‎（3）小球到达圆弧最高点C时，对轨道的压力．‎ ‎【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动；向心力．‎ ‎【分析】（1）恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧，说明到到A点的速度vA方向与水平方向的夹角为θ，这样可以求出初速度v0；‎ ‎（2）平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据平抛运动的基本规律求出P点与A点的水平距离和竖直距离；‎ ‎（3）选择从A到C的运动过程，运用动能定理求出C点速度，根据向心力公式求出小球在最高点C时对轨道的压力．‎ ‎【解答】解：（1）小球到A点的速度如图所示，由图可知 ‎，‎ ‎（2）由平抛运动规律得：‎ 竖直方向有：‎ vy=gt 水平方向有：x=v0t 解得：h=0.6m ‎（3）取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得：‎ 代入数据得：‎ 由圆周运动向心力公式得：‎ 代入数据得：NC=8N 由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小，方向竖直向上 答：（1）小球做平抛运动的初速度为2m/s；‎ ‎（2）P点与A点的水平距离为0.69m，竖直高度为0.6m；‎ ‎（3）小球到达圆弧最高点C时，对轨道的压力为8N，方向竖直向上．‎ ‎　‎ ‎17．如图，可看作质点的小物块放在长木板正中间，已知长木板质量为M=4kg，长度为L=2m，小物块质量为m=1kg，长木板置于光滑水平地面上，两物体皆静止．现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5N时，才能让两物体间产生相对滑动．设两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g=10m/s2，试求：‎ ‎（1）小物块和长木板间的动摩擦因数．‎ ‎（2）若一开始力F就作用在长木板上，且F=12N，则小物块经过多长时间从长木板上掉下？‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）对整体为研究对象，根据牛顿第二定律列方程求出二者一起匀加速的最大加速度，然后以M为研究对象，根据牛顿第二定律列方程求出摩擦因数；‎ ‎（2）小物块从模板上滑下时二者位移差等于木板长，结合运动学公式列方程求解．‎ ‎【解答】（1）设两物体间的最大静摩擦力为f，当F=2.5N作用于m时，对整体由牛顿第二定律有：‎ F=（M+m）a…①‎ 对M，由牛顿第二定律有：f=Ma…②‎ 由①②可得：f=2N 小物块竖直方向上受力平衡，所受支持力N=mg，由摩擦力公式有 f=μmg 得：μ=0.2…③‎ ‎（2）F=12N作用于M时，两物体发生相对滑动，设M、m加速度分别为a1、a2，‎ 对M，由牛顿第二定律F﹣f=Ma1…④‎ 得：a1=2.5m/s2‎ 对m，由牛顿第二定律f=ma2…⑤‎ 得：a2=2m/s2‎ 由匀变速直线运动规律，两物体在t时间内位移为 ‎…⑥‎ ‎…⑦‎ m刚滑下M时有：…⑧‎ 由⑥⑦⑧得：t=2s 答：（1）小物块和长木板间的动摩擦因数为0.2；‎ ‎（2）若一开始力F就作用在长木板上，且F=12N，则小物块经过2s从长木板上掉下．‎ ‎　‎ ‎2016年11月9日