物理卷·2017届江西省上饶市上饶县中学高三上学期第二次月考物理试卷（理奥赛） （解析版）

物理卷·2017届江西省上饶市上饶县中学高三上学期第二次月考物理试卷（理奥赛） （解析版）

‎2016-2017学年江西省上饶市上饶县中学高三（上）第二次月考物理试卷（理奥赛）‎ ‎　‎ 一、选择题（本题10小题，每小题4分，共40分，其中7、8、9、10题为多选题，全部选对的4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）．‎ ‎1．关于物理学思想方法，下列说法中叙述错误的是（　　）‎ A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法 B．验证力的平行四边形定则的实验中，主要是应用了“等效替换”的思想 C．在定义“速度”、“加速度”等物理量时，应用了比值的方法 D．伽利略在研究自由落体运动时采用了微小量放大的方法 ‎2．A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动．B在前，A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速度是原来的一半，碰后两球的速度比vA′：vB′为（　　）‎ A．2：3 B．1：3 C．2：1 D．1：2‎ ‎3．在中国航天骄人的业绩中有这些记载：“天宫二号”在离地面343km的圆形轨道上飞行；“嫦娥三号”在距月球表面高度为200km的圆形轨道上飞行；“北斗”卫星导航系统由“同步卫星”（地球静止轨道卫星，在赤道平面，距赤道的高度约为 36000千米）和“倾斜同步卫星”（周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空）等组成．则以下分析不正确的是（　　）‎ A．设“天宫二号”绕地球运动的周期为T，用G表示引力常量，则用表达式求得的地球平均密度比真实值要小 B．“天宫二号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要大 C．“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内 D．“嫦娥三号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离小 ‎4．质量为m的球从高处由静止开始下落，已知球所受的空气阻力与速度大小成正比．下列图象分别描述了球下落过程中加速度a、速度v随时间t的变化关系和动能Ek、机械能E随下落位移h的变化关系，其中可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．竖直放置的“”形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G，现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从与A点等高的B点沿支架缓慢地向C点移动，则绳中拉力大小变化的情况是（　　）‎ A．先变小后变大 B．先不变后变小 C．先不变后变大 D．先变大后变小 ‎6．如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，开始时A静止在弹簧上面．今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面．设开始时弹簧的弹性势能为E，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为E，则关于E、E大小关系及系统机械能变化△E的说法中正确的是（　　）‎ A．E=E B．E＞E C．△E＞0 D．△E＜0‎ ‎7．如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎8．从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是（　　）‎ A．A上抛的初速度与B落地时速度大小相等，都是v B．两物体在空中运动的时间相等 C．A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同 D．两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点 ‎9．甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（　　）‎ A．两弹簧振子完全相同 B．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲：F乙=2：1‎ C．振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D．振子的振动频率之比f甲：f乙=1：2‎ ‎10．如图所示，相同的乒乓球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中，正确的是（　　）‎ A．过网时球1的速度小于球2的速度 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 ‎　‎ 二、试验题 ‎11．（8分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．‎ ‎（1）实验时，一定要进行的操作是　　．‎ 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，同时记录力传感器的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M．‎ ‎（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），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（结果保留三位有效数字）．‎ ‎（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图3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　　．‎ A．‎ B.﹣m0‎ C．﹣m0‎ D．‎ ‎（4）乙同学根据测量数据做出如图4所示的a﹣F图线，该同学做实验时存在的问题是　　．‎ ‎12．（6分）如图所示，一农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一钢卷尺，请你粗略地测出水流出管口的速度大小和从管口到地面之间在空中水柱的质量（已知水的密度为ρ，重力加速度为g）：‎ ‎（1）除了已测出的水管内径L外，你需要测量的物理量是（写出物理量名称和对应的字母）：　　；‎ ‎（2）水流出管口的速度表达式为　　；（请用已知量和待测量的符号表示）‎ ‎（3）空中水的质量的表达式为　　．（请用已知量和待测量的符号表示）‎ ‎　‎ 三、计算题（共46分）‎ ‎13．（10分）如图所示，质量为m的物体被两根细绳OA、OB挂在小车上，两根细绳与车顶水平面夹角分别为530和370．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）若小车静止不动，绳OA拉力 T1和绳OB拉力T2分别为多大？‎ ‎（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，绳OA拉力 T1和绳OB拉力T2分别为多大？‎ ‎（3）若OA绳中恰好没有拉力，则小车向右运动的加速度为多大？‎ ‎14．（10分）弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动．在t=0时刻，振子从O、B间的P点以速度V向B点运动；在t=0.2s时，振子速度第一次变为﹣v；在t=0.5s时，振子速度第二次变为﹣v．‎ ‎（1）若B、C之间的距离为25cm，求振子在4.0s内通过的路程；‎ ‎（2）若B、C之间的距离为25cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象．‎ ‎15．（12分）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向．在O点正上方距盘面高为h=5m处有一个可间断滴水的容器，从t=0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水．（取g=10m/s2）‎ ‎（1）每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？‎ ‎（2）当圆盘的角速度为1.5π时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2m，求容器的加速度a．‎ ‎16．（14分）我国将于2022年举办冬季奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125．一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；‎ ‎（2）滑雪者到达B处的速度；‎ ‎（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年江西省上饶市上饶县中学高三（上）第二次月考物理试卷（理奥赛）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题10小题，每小题4分，共40分，其中7、8、9、10题为多选题，全部选对的4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）．‎ ‎1．关于物理学思想方法，下列说法中叙述错误的是（　　）‎ A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法 B．验证力的平行四边形定则的实验中，主要是应用了“等效替换”的思想 C．在定义“速度”、“加速度”等物理量时，应用了比值的方法 D．伽利略在研究自由落体运动时采用了微小量放大的方法 ‎【考点】物理学史；物理模型的特点及作用．‎ ‎【分析】质点是实际物体在一定条件下的科学抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；‎ 验证力的平行四边形定则的实验中，应用了“等效替换”的思想；‎ 比值法就是应用两个物理量的比值来定量研究第三个物理量．它适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义．‎ 当伽利略运用逻辑加实验的方法研究了自由落体运动的规律．‎ ‎【解答】解：A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，故A正确；‎ B、验证力的平行四边形定则的实验中，合力与分力具有效果相同，故主要是应用了“等效替换”的思想，故B正确；‎ C、在定义“速度”、“加速度”等物理量时，均应用了比值定义法，故C正确；‎ D、伽利略在研究自由落体运动时没有采用微小量放大的方法，而是采用理想实验的方法，故D错误；‎ 本题选错误的，故选：D．‎ ‎【点评】‎ 在高中物理学习中，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．A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动．B在前，A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速度是原来的一半，碰后两球的速度比vA′：vB′为（　　）‎ A．2：3 B．1：3 C．2：1 D．1：2‎ ‎【考点】动量守恒定律．‎ ‎【分析】碰撞过程遵守动量守恒，根据动量守恒定律和已知条件，列式求出碰后B的速率，即可求得速率之比．‎ ‎【解答】解：设碰撞前A的速率为vA．由题，碰后A的速率为vA′=．①‎ 以A初速度方向为正，根据动量守恒定律得：2mvA=m+2mvB′‎ 解得：vB′=②‎ 由①：②得：vA′：vB′=2：3‎ 故选：A ‎【点评】本题关键要知道碰撞过程最基本的规律：动量守恒定律，结合已知条件，即可求解．‎ ‎　‎ ‎3．在中国航天骄人的业绩中有这些记载：“天宫二号”在离地面343km的圆形轨道上飞行；“嫦娥三号”在距月球表面高度为200km的圆形轨道上飞行；“北斗”卫星导航系统由“同步卫星”（地球静止轨道卫星，在赤道平面，距赤道的高度约为 36000千米）和“倾斜同步卫星”（周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空）等组成．则以下分析不正确的是（　　）‎ A．设“天宫二号”绕地球运动的周期为T，用G表示引力常量，则用表达式求得的地球平均密度比真实值要小 B．“天宫二号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要大 C．“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内 D．“嫦娥三号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离小 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【分析】根据万有引力提供向心力得出地球的质量，结合密度公式求出地球的密度表达式，从而分析判断．根据万有引力提供向心力得出线速度与轨道半径的关系，从而比较线速度的大小．“倾斜同步卫星”不定点于某地上空，则“同步卫星”和“倾斜同步卫星”的轨道平面不在同一平面内．‎ ‎【解答】解：A、根据得，地球的质量M=，则地球的密度=，由于r＞R，用求得的地球平均密度比真实值要小，故A正确．‎ B、根据得，v=，“天宫二号”的轨道半径较小，则“天宫二号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要大，故B正确．‎ C、由题意可知，“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内，故C正确．‎ D、根据题意无法得出“嫦娥三号”与“同步卫星”和地球间的距离大小，故D错误．‎ 本题选错误的，故选：D．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度与轨道半径的关系，本题属于信息题，能从题干中挖掘出“同步卫星”和“倾斜同步卫星”的轨道平面不在同一平面内．‎ ‎　‎ ‎4．质量为m的球从高处由静止开始下落，已知球所受的空气阻力与速度大小成正比．下列图象分别描述了球下落过程中加速度a、速度v随时间t的变化关系和动能Ek、机械能E随下落位移h的变化关系，其中可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】根据牛顿第二定律分析球下落过程加速度的变化进而得到其速度的变化情况，v﹣t图象的斜率表示加速度；动能的变化等于合外力做的功，阻力做的功等于球机械能的变化量．由这些知识分析．‎ ‎【解答】解：A、已知球所受的空气阻力与速度大小成正比，即f=kv，根据牛顿第二定律：mg﹣kv=ma，得a=g﹣①‎ 开始时v比较小，且mg＞kv，球向下加速，当v逐渐增大，则a减小，即球做加速度逐渐减小的加速运动，又 v=at ②，①②整理得：a=，可见a不是均匀减小，故A错误；‎ B、由前面分析知球做加速度逐渐减小的加速运动，其斜率应该逐渐减小，故B正确；‎ C、由动能定理：mgh﹣fh=Ek，即Ek=（mg﹣kv）h，由于v是变化的，故Ek﹣h不是线性关系，故C错误；‎ D、机械能的变化量等于克服阻力做的功：﹣fh=E﹣E0‎ v逐渐增大，则f逐渐增大，即E﹣h图象的斜率逐渐变大，故D正确；‎ 故选：BD ‎【点评】本题借助数学函数知识考查了动能定理以及重力以外的力做功等于机械能的变化量等功能关系，原则就是将利用功能关系列出的方程整理成图象对应的函数解析式，分析其斜率的物理意义．‎ ‎　‎ ‎5．竖直放置的“‎ ‎”形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G，现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从与A点等高的B点沿支架缓慢地向C点移动，则绳中拉力大小变化的情况是（　　）‎ A．先变小后变大 B．先不变后变小 C．先不变后变大 D．先变大后变小 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，两绳的夹角增大．滑轮两侧绳子的拉力大小相等，方向关于竖直方向对称．以滑轮为研究对象，根据平衡条件研究绳的拉力变化情况．当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中，根据几何知识分析得到滑轮两侧绳子的夹角不变，由平衡条件判断出绳子的拉力保持不变．‎ ‎【解答】解：当轻绳从B端到直杆的最上端的过程中，设两绳的夹角为2α．‎ 设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到 sinα=，L、S不变，则α保持不变．‎ 再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变．‎ 当轻绳的右端从直杆的最上端移到B时，设两绳的夹角为2θ．以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图1所示．根据平衡条件得 ‎2Fcosθ=mg 得到绳子的拉力F=‎ 所以在当轻绳的右端从直杆的最上端移到B时的过程中，θ减小，cosθ增大，则F变小．‎ 故选：B ‎【点评】‎ 本题是共点力平衡中动态变化分析问题，关键在于运用几何知识分析α的变化，这在高考中曾经出现过，有一定的难度．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，开始时A静止在弹簧上面．今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面．设开始时弹簧的弹性势能为E，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为E，则关于E、E大小关系及系统机械能变化△E的说法中正确的是（　　）‎ A．E=E B．E＞E C．△E＞0 D．△E＜0‎ ‎【考点】功能关系；弹性势能．‎ ‎【分析】无论A怎样运动，B刚要离地时弹簧弹力等于B的重力，所以弹簧的伸长量相同，根据胡克定律即可求解上升的位移，缓慢运动，不计动能，拉力做功转化为A的重力势能和弹性势能，加速运动，拉力做功转化为A的重力势能、弹性势能和A的动能，且加速上升时时间较短．‎ ‎【解答】解：A、B、无论A怎样运动，B刚要离地时弹簧弹力等于B的重力．由于AB的质量相等，所以弹簧的变化量相等，所以弹性势能的变化量相同．故A正确，B错误；‎ C、D、用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面的过程中A的重力势能增大，所以系统的机械能增大，△E＞0．故C正确，D错误．‎ 故选：AC ‎【点评】本题是含有弹簧的平衡问题，关键是分析两个状态弹簧的状态和弹力，再由几何关系研究A上升距离与弹簧形变量的关系．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】要找出小木块速度随时间变化的关系，先要分析出初始状态物体的受力情况，本题中明显重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，有牛顿第二定律求出加速度a1；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度a2；比较知道a1＞a2‎ ‎【解答】解：初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，‎ 由牛顿第二定律得：‎ 加速度：a1==gsinθ+μgcosθ；‎ 当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，‎ 但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度：‎ a2==gsinθ﹣μgcosθ；‎ 比较知道a1＞a2，图象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率变小．‎ 故选D ‎【点评】‎ 本题的关键1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑．2、小木块两段的加速度不一样大．是一道易错题．‎ ‎　‎ ‎8．从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是（　　）‎ A．A上抛的初速度与B落地时速度大小相等，都是v B．两物体在空中运动的时间相等 C．A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同 D．两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点 ‎【考点】自由落体运动．‎ ‎【分析】竖直上抛运动看成向上的加速度为﹣g的匀减速直线运动处理，根据两物体在空中同时到达同一高度求出运动经过的时间，由运动学公式和竖直上抛运动的对称性分析求解．‎ ‎【解答】解：A、设两物体从下落到相遇的时间为t，竖直上抛物体的初速度为v0，则由题gt=v0﹣gt=v 解得v0=2v．故A错误；‎ B、根据竖直上抛运动的对称性可知，B自由落下到地面的速度为2v，在空中运动时间为tB=，‎ A竖直上抛物体在空中运动时间tA=2×．故B错误；‎ C、物体A能上升的最大高度hA=，B开始下落的高度hB=g（）2，显然两者相等．故C正确．‎ D、两物体在空中同时达到同一高度为h=gt2=．故D错误．‎ 故选：C ‎【点评】本题涉及两个物体运动的问题，关键要分析两物体运动的关系，也可以根据竖直上抛运动的对称性理解．‎ ‎　‎ ‎9．甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（　　）‎ A．两弹簧振子完全相同 B．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲：F乙=2：1‎ C．振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D．振子的振动频率之比f甲：f乙=1：2‎ ‎【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．‎ ‎【分析】由振动图象读出两弹簧振子周期之比，根据周期公式T=2分析弹簧振子是否完全相同．由图读出两振子位移最大值之比，但由于振子的劲度系数可能不等，无法确定回复力最大值之比．振子甲速度为零时，振子乙速度最大．频率与周期互为倒数．‎ ‎【解答】解：A、由振动图象读出两弹簧振子周期之比T甲：T乙=2：1，根据周期公式T=2分析可知，两弹簧振子一定不完全相同．故A错误．‎ ‎ B、由振动图象读出两振子位移最大值之比x甲：x乙=2：1，根据简谐运动的特征F=﹣kx，由于弹簧的劲度系数k可能不等，回复力最大值之比F甲：F乙不一定等于2：1．故B错误．‎ ‎ C、由图看出，甲在最大位移处时，乙在平衡位置，即振子甲速度为零时，振子乙速度最大．故C正确．‎ ‎ D、两弹簧振子周期之比T甲：T乙=2：1，频率之比是f甲：f乙=1：2．故D正确．‎ 故选CD ‎【点评】本题考查对振动图象的理解能力．不能把两弹簧振子错当成同一个弹簧振子，得到回复力最大值之比F甲：F乙=2：1．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，相同的乒乓球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中，正确的是（　　）‎ A．过网时球1的速度小于球2的速度 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】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，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 ‎　‎ 二、试验题 ‎11．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．‎ ‎（1）实验时，一定要进行的操作是　BC　．‎ 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，同时记录力传感器的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M．‎ ‎（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），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　2.00　m/s2（结果保留三位有效数字）．‎ ‎（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图3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　C　．‎ A．‎ B.﹣m0‎ C．﹣m0‎ D．‎ ‎（4）乙同学根据测量数据做出如图4所示的a﹣F图线，该同学做实验时存在的问题是　没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够　．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（1）根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤．‎ ‎（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车的加速度．‎ ‎（3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a﹣F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．‎ ‎（4）根据F不等于零，加速度a仍然为零，分析图线不过原点的原因．‎ ‎【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A、D错误．‎ B、实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确．‎ C、实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，故C正确．‎ 故选：BC．‎ ‎（2）根据△x=aT2，运用逐差法得，a=‎ ‎=m/s2=2.00 m/s2．‎ ‎（3）由牛顿第二定律得：2F=ma，则a=，a﹣F图象的斜率：k=，则小车的质量m′=m﹣m0=﹣m0，故C正确．‎ ‎（4）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．‎ 故答案为：（1）BC，（2）2.00，（3）C，（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．‎ ‎【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图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，一农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一钢卷尺，请你粗略地测出水流出管口的速度大小和从管口到地面之间在空中水柱的质量（已知水的密度为ρ，重力加速度为g）：‎ ‎（1）除了已测出的水管内径L外，你需要测量的物理量是（写出物理量名称和对应的字母）：　水平位移s，管口离地的高度h　；‎ ‎（2）水流出管口的速度表达式为　　；（请用已知量和待测量的符号表示）‎ ‎（3）空中水的质量的表达式为　m=　．（请用已知量和待测量的符号表示）‎ ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度．根据水质量的表达式确定需要测量的物理量．‎ ‎【解答】解：（1）水流出水管后做平抛运动，需要测出水的：水平位移s，管口离地的高度h；‎ ‎（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，设水在空中的运动时间为t，‎ 水做平抛运动，在水平方向：s=vt，在竖直方向：h=，‎ 则水在空中运动的时间t=，水的初速度．‎ ‎（3）空中水的质量表达式m=×=．‎ 故答案为：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=．‎ ‎【点评】本题关键是明确实验原理，运用平抛运动的模型列式分析，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，较难．‎ ‎　‎ 三、计算题（共46分）‎ ‎13．（10分）（2016秋•上饶县校级月考）如图所示，质量为m的物体被两根细绳OA、OB挂在小车上，两根细绳与车顶水平面夹角分别为530和370．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）若小车静止不动，绳OA拉力 T1和绳OB拉力T2分别为多大？‎ ‎（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，绳OA拉力 T1和绳OB拉力T2分别为多大？‎ ‎（3）若OA绳中恰好没有拉力，则小车向右运动的加速度为多大？‎ ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】（1）小车静止时，物体受力平衡，根据共点力的平衡列方程；‎ ‎（2）小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，运用正交分解法，建立水平和竖直方向的直角坐标系，列出水平和竖直方向的动力学方程；‎ ‎（3）OA绳中恰好没有拉力，物体受力分析，根据平行四边形定则求出合力，求出加速度；‎ ‎【解答】解：对物体进行受力分析如图所示，‎ ‎（1）小车静止不动，物体受力平衡 ‎（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，建立水平和竖直方向的直角坐标系：‎ 竖直方向：①‎ 水平方向：②‎ 联立①②得 ‎（3）若OA绳中恰好没有拉力，物体受到重力和绳子的拉力 mgtan53°=ma ‎ 解得：‎ 答：（1）若小车静止不动，绳OA拉力为0.8mg和绳OB拉力为0.6mg ‎（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，绳OA拉力为0.2mg和绳OB拉力为1.4mg ‎（3）若OA绳中恰好没有拉力，则小车向右运动的加速度为 ‎【点评】本题是采用正交分解法求解的，也可以应用合成法处理，即作出两绳拉力的合力，平衡时其合力与重力大小相等，方向相反．‎ ‎　‎ ‎14．（10分）（2016秋•上饶县校级月考）弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动．在t=0时刻，振子从O、B间的P点以速度V向B点运动；在t=0.2s时，振子速度第一次变为﹣v；在t=0.5s时，振子速度第二次变为﹣v．‎ ‎（1）若B、C之间的距离为25cm，求振子在4.0s内通过的路程；‎ ‎（2）若B、C之间的距离为25cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象．‎ ‎【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．‎ ‎【分析】（1）在t=0时刻，振子从OB间的P点以速度v向B点运动，经过0.2s它的速度大小第一次与v相同，方向相反，再经过0.5s它的速度大小第二次与v相同，方向与原来相反，质点P运动到关于平衡位置对称的位置，求出周期．由B、C之间的距离得出振幅，从而求出振子在4.0s内通过的路程．‎ ‎（2）由B、C之间的距离得出振幅，结合振子开始计时的位置，写出振子位移表达式，结合公式即可画出图象．‎ ‎【解答】解：（1）根据已知条件分析得：弹簧振子振动周期为：‎ T=（+）s×4=1.0s，‎ 若B、C之间的距离为25cm，则振幅为：A=12.5cm 所以振子在4.0s内通过的路程为：l=4A×=4×12.5×cm=200cm ‎（2）若B、C间距离为25cm，则振幅为12.5cm．从B点开始计时，规定O到B为正方向，则t=0时刻，位移为正向最大值，则弹簧振子位移表达式为：‎ ‎ x=Acost=12.5cost cm=12.5cos2πt cm 振动图象如图所示 答：（1）若B、C间距离为25cm，振子在4.0s内通过的路程l为200cm．‎ ‎（2）若B、C间距离为25cm，从B点开始计时，规定O到B为正方向，弹簧振子位移表达式为x=12.5cos2πt cm．振动图象如图：‎ ‎【点评】本题在于关键分析质点P的振动情况，确定P点的运动方向和周期．写振动方程时要抓住三要素：振幅、角频率和初相位．‎ ‎　‎ ‎15．（12分）（2016秋•上饶县校级月考）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向．在O点正上方距盘面高为h=5m处有一个可间断滴水的容器，从t=0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水．（取g=10m/s2）‎ ‎（1）每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？‎ ‎（2）当圆盘的角速度为1.5π时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2m，求容器的加速度a．‎ ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）每一滴水离开容器后在竖直方向上做自由落体运动，结合位移时间公式求出运动的时间．‎ ‎（2）第二滴水在水平方向上先做匀加速直线运动，离开容器后做平抛运动，结合运动学公式求出落点到O的距离，同理得出第三滴水落点到O的距离，结合圆盘转动的角度，运用几何关系，抓住两落点的距离求出容器的加速度．‎ ‎【解答】解：（1）离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运动，‎ 根据h=得，每一滴水滴落到盘面上所用时间t===1 s．‎ ‎（2）第二滴水离O点的距离为x1=at2+（at）t=a 第三滴水离O点的距离为x2=a（2t）2+（a•2t） t=4a 又△θ=ωt=1.5π 即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上x轴方向及垂直x轴的方向上，所以x12+x22=x2‎ 即（a）2+（4a）2=22，‎ 解得a= m/s2．‎ 答：（1）每一滴水离开容器后经过1s滴落到盘面上．‎ ‎（2）容器的加速度为m/s2．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道水滴离开容器前做匀加速直线运动，离开容器后做平抛运动，结合运动学公式和几何关系进行求解，难度中等．‎ ‎　‎ ‎16．（14分）（2016春•沈阳校级期中）我国将于2022年举办冬季奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125．一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；‎ ‎（2）滑雪者到达B处的速度；‎ ‎（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的综合应用；动能定理．‎ ‎【分析】（1）根据牛顿第二定律求出滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间的加速度，再根据速度时间公式求出运动的时间．‎ ‎（2）再根据牛顿第二定律求出速度大于4m/s时的加速度，球心速度为4m/s之前的位移，从而得出加速度变化后的位移，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑雪者到达B处的速度．‎ ‎（3）根据动能定理分别求出在水平面上速度减为4m/s之前的位移和速度由4m/s减小到零的位移，两个位移之和为滑行的最大距离．‎ ‎【解答】解：（1）设滑雪者质量为m，滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间，由牛顿第二定律有：mgsin37°﹣μ1mgcos37°=ma1，‎ 解得：a1=4m/s2，‎ 故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间：；‎ ‎（2）则根据牛顿定律和运动学公式有：，‎ mgsin37°﹣μ2mgcos37°=ma2，‎ x2=L﹣x1，，‎ 代入数据解得：vB=16m/s；‎ ‎（3）设滑雪者速度由vB=16m/s减速到v1=4m/s期间运动的位移为x3‎ ‎，速度由v1=4m/s减速到零期间运动的位移为x4，则由动能定理有：‎ ‎，，‎ 所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为：x=x3+x4=99.2m．‎ 答：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间为1s．‎ ‎（2）滑雪者到达B处的速度为16m/s．‎ ‎（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为99.2m．‎ ‎【点评】本题综合运用了牛顿第二定律、动能定理等规律，关键理清滑雪者的运动过程，正确地受力分析，运用牛顿定律或动能定理解题；对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．‎ ‎　‎