福建省福州市文博中学2017届高三上学期月考物理试卷（10月份）

福建省福州市文博中学2017届高三上学期月考物理试卷（10月份）

‎2016-2017学年福建省福州市文博中学高三（上）月考物理试卷（10月份）‎ ‎　‎ 一、选择题：本题共11小题，每题4分，1-6题为单选题，7-12题为多项选择题．‎ ‎1．从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度﹣时间图象如图所示．在0～t2时间内，下列说法中正确的是（　　）‎ A．Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小 B．在第一次相遇之前，t1时刻两物体相距最远 C．t2时刻两物体相遇 D．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是 ‎2．如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，小车左边紧贴墙壁，若在小车斜面上放着一个物体m，当m沿着小车的斜表面下滑时，小车M始终静止不动，则小车M受力个数可能为（　　）‎ A．4个或5个 B．5个或6个 C．3个或4个 D．4个或6个 ‎3．如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲：r乙=3：1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（　　）‎ A．滑动前m1与m2的角速度之比ω1：ω2=3：1‎ B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1：a2=1：3‎ C．随转速慢慢增加，m1先开始滑动 D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动 ‎4．如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动，角速度为ω．若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是（　　）‎ A．dv02=L2g B．ωL=π（1+2n）v0，（n=0，1，2，3…）‎ C．v0=ω D．dω2=gπ2（1+2n）2，（n=0，1，2，3…）‎ ‎5．一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（　　）‎ A．向心加速度大小之比为4：1 B．角速度大小之比为2：1‎ C．周期之比为1：8 D．轨道半径之比为1：2‎ ‎6．用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次钉子进入木板的深度是（　　）‎ A．（﹣1）d B．（﹣1）d C． d D． d ‎7．如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h（l，h均为定值）．将A向B水平抛出的同时，B自由下落．A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（　　）‎ A．A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度 B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰 C．A、B不可能运动到最高处相碰 D．A、B一定能相碰 ‎8．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动．下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B之间的摩擦力可能大小不变 B．A、B之间的摩擦力一定变小 C．B与墙之间可能没有摩擦力 D．弹簧弹力一定不变 ‎9．太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车．当太阳光照射到汽车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进．设汽车在平直公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变．之后汽车又继续前进了距离s，达到最大速度vmax．设汽车质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，则下列说法正确的是（　　）‎ A．汽车的额定功率为fvmax B．汽车匀加速运动过程中，克服阻力做功为fvt C．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，牵引力所做的功为mv﹣mv2‎ D．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，合力所做的功为mv ‎10．如图装置中，绳子与滑轮的质量不计，摩擦不计，两个物体的质量分别为m1和m2，动滑轮两边的绳子与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，装置处于静止状态，则（　　）‎ A．m2可以小于m1 B．m2必定大于 C．m2必定要等于 D．θ1与θ2必定相等 ‎11．如图所示，倾角为θ的斜面上只有下面AB段粗糙，其余部分都光滑．有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L．将它们由静止释放，释放时下端距A为2L．当下端运动到AB段下方距A点时小方块运动的速度达到最大．设小方块与粗糙斜面的动摩擦因数为μ，小方块停止时其下端与A点的距离为s，则下列说法正确的是（　　）‎ A．μ=tanθ B．μ=2tanθ C．s=3L D．s=4L ‎　‎ 二、填空题15分（11题6分，12题4分，13题5分）‎ ‎12．如图所示为某同学在一次实验中打出的一条纸带，其中ABCDEF是用打点频率为50Hz的打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：‎ ‎①图中五个数据中有不符合有效数字要求的一组数据应改为　　cm；‎ ‎②物体运动的加速度是　　m/s2；（保留三位有效数字）‎ ‎③根据以上②‎ 问计算结果可以估计纸带是该同学最可能做下列那个实验打出的纸带是　　‎ ‎ A．练习使用打点计时器 ‎ B．探究“加速度与力和质量的关系”‎ ‎ C．用落体法验证机械能守恒定律 ‎ D．用斜面和小车研究匀变速直线运动 ‎④根据以上③问结果，为了求出物体在运动过程中所受的阻力，还需测量的物理量有　　（用字母表示并说明含义）．用测得的量及加速度a表示物体在运动过程中所受的阻力表达式为f=　　．（当地重力加速度为g）‎ ‎13．用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图．‎ ‎（1）本实验中“等效代替”的含义是　　‎ A．橡皮筋可以用细绳替代 B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 ‎（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是　　，图中　　是F1、F2合力的理论值，　　是合力的实验值．‎ ‎14．某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时，‎ ‎（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为　　cm；‎ ‎（2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动．设小车的质量为M，正方体木块的边长为a，并用刻度尺量出图中AB的距离为l（a＜l且已知θ很小时tanθ≈sinθ），则小车向下滑动时受到的摩擦力为　　‎ ‎（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量m，测出对应的加速度a，则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是　　‎ ‎　‎ 三、计算题41分（15题8分、16题8分、17题12分，18题各13分）‎ ‎15．如图所示，质量m=4kg的物体（可视为质点）用细绳拴住，放在水平传送带的右端，物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，传送带的长度l=6m，当传送带以v=4m/s的速度做逆时针转动时，绳与水平方向的夹角θ=37°．已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：‎ ‎（1）传送带稳定运动时绳子的拉力；‎ ‎（2）某时刻剪断绳子，则经过多少时间，物体可以运动到传送带的左端．‎ ‎16．北京时间十月十五日九时，在酒泉卫星发射中心用“长征二号F”型运载火箭发射升空．此后，飞船按照预定轨道环绕地球十四圈，在太空飞行约二十一小时，若其运动可近似认为是匀速圆周运动，飞船距地面高度约为340千米，已知万有引力常量为G=6.67×10﹣11牛•米2/千克2，地球半径约为6400千米，且地球可视为均匀球体，则试根据以上条件估算地球的密度．（结果保留1位有效数学）‎ ‎17．同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置．图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板．M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H．N板上固定有三个圆环．将质量为m的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处．不考虑空气阻力，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度；‎ ‎（2）小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；‎ ‎（3）摩擦力对小球做的功．‎ ‎18．如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长．求：‎ ‎（1）小物块放后，小物块及小车的加速度各为多大？‎ ‎（2）经多长时间两者达到相同的速度？‎ ‎（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g=10m/s2）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年福建省福州市文博中学高三（上）月考物理试卷（10月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：本题共11小题，每题4分，1-6题为单选题，7-12题为多项选择题．‎ ‎1．从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度﹣时间图象如图所示．在0～t2时间内，下列说法中正确的是（　　）‎ A．Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小 B．在第一次相遇之前，t1时刻两物体相距最远 C．t2时刻两物体相遇 D．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是 ‎【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】v﹣t图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，切线的斜率表示加速度；图象与坐标轴围成的面积表示位移，两个物体同一地点同时开始沿同一直线运动，相遇的要求在同一时刻到达同一位置；匀变速直线运动的平均速度为．‎ ‎【解答】解：‎ A、由图象可知I物体做加速度越来越小的加速运动，所受的合外力不断减小，II物体做匀减速直线运动所受的合外力不变，故A错误；‎ B、图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知在t1时刻两物体面积差最大，相距最远，故B正确；‎ C、图象与坐标轴围成的面积表示位移，则t2时刻Ⅰ的位移大于Ⅱ的位移，没有相遇，故C错误；‎ D、Ⅱ物体做匀减速直线运动，平均速度大小等于，Ⅰ物体做变加速直线运动，根据图线与时间轴所围面积表示位移可知，其位移大于以相同的初速度和末速度做匀加速运动的位移，所以其平均速度大小大于，故D错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎2．如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，小车左边紧贴墙壁，若在小车斜面上放着一个物体m，当m沿着小车的斜表面下滑时，小车M始终静止不动，则小车M受力个数可能为（　　）‎ A．4个或5个 B．5个或6个 C．3个或4个 D．4个或6个 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】由于小车的斜面是否光滑未知，要进行讨论，分两种情况分析：若斜面光滑时和斜面粗糙时分别分析M受力的个数．‎ ‎【解答】解：若M斜面光滑时，M受到4个力：重力Mg、m对M的压力，墙壁的弹力和地面的支持力；若m匀速下滑时，M受到4个力：重力Mg、m对M的压力和滑动摩擦力，地面的支持力，根据整体法研究知墙壁对M没有弹力；若斜面粗糙，m加速下滑时，M受到5个力：重力Mg、m对M的压力和滑动摩擦力，墙壁的弹力和地面的支持力；‎ 故选A ‎　‎ ‎3．如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲：r乙=3：1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（　　）‎ A．滑动前m1与m2的角速度之比ω1：ω2=3：1‎ B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1：a2=1：3‎ C．随转速慢慢增加，m1先开始滑动 D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动 ‎【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．‎ ‎【分析】抓住两圆盘边缘的线速度大小相等，结合圆盘的半径关系得出两圆盘的角速度之比，从而根据向心加速度公式求出向心加速度之比．抓住最大静摩擦提供向心力求出发生滑动时的临界角速度，结合甲乙的角速度进行分析判断 ‎【解答】解：A、甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有：ω1•3r=ω2•r，则得ω甲：ω乙=1：3，所以物块相对盘开始滑动前，m1与m2的角速度之比为1：3．故A错误．‎ B、物块相对盘开始滑动前，根据a=ω2r得：m1与m2的向心加速度之比为 a1：a2=ω12•2r：ω22r=2：9，故B错误．‎ C、D、根据μmg=mrω2知，临界角速度，可知甲乙的临界角速度之比为，甲乙线速度相等，甲乙的角速度之比为ω甲：ω乙=1：3，可知当转速增加时，m2先达到临界角速度，所以m2先开始滑动．故D正确，C错误．‎ 故选：D ‎　‎ ‎4．如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动，角速度为ω．若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是（　　）‎ A．dv02=L2g B．ωL=π（1+2n）v0，（n=0，1，2，3…）‎ C．v0=ω D．dω2=gπ2（1+2n）2，（n=0，1，2，3…）‎ ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A点做匀速圆周运动，恰好击中A点，说明A点正好在最低点被击中，则A点转动的时间t=，根据平抛运动水平位移可求得平抛的时间，两时间相等联立可求解．‎ ‎【解答】解：BC、飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A点做匀速圆周运动，恰好击中A点，说明A点正好在最低点被击中，设时间为t，飞镖飞行时间t和圆盘转动的周期满足：‎ t=nT+（n=0，1，2、），‎ 由T=和L=v0t得：‎ ωL=π（2n+1）v0‎ 故B正确，C错误；‎ AD、平抛的竖直位移为d，则d=gt2，联立有：‎ dω2=gπ2（2n+1）2，‎ ‎2d=gL2‎ 故A错误，D错误 故选：B ‎　‎ ‎5．一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（　　）‎ A．向心加速度大小之比为4：1 B．角速度大小之比为2：1‎ C．周期之比为1：8 D．轨道半径之比为1：2‎ ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据万有引力提供向心力，通过线速度的变化得出轨道半径的变化，从而得出向心加速度、周期、角速度的变化．‎ ‎【解答】解：根据得，v=，动能减小为原来的，则线速度减为原来的，则轨道半径变为原来的4倍．则轨道半径之比为1：4．‎ 根据解得，，T=，则向心加速度变为原来的，角速度变为原来的，周期变为原来的8倍．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎6．用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次钉子进入木板的深度是（　　）‎ A．（﹣1）d B．（﹣1）d C． d D． d ‎【考点】动能定理的应用．‎ ‎【分析】阻力与深度成正比，力是变力，可以应用f﹣d图象分析由动能定理答题．‎ ‎【解答】解：由题意可知，阻力与深度d成正比，f﹣d图象如图所示，‎ F﹣x图象与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功，‎ 每次钉钉子时做功相同，如图所示可得：‎ 力与深度成正比，则：f=kd，f′=kd′，‎ 两次做功相同， df=（f+f′）（d′﹣d），‎ 解得：d′=‎ 第二次钉子进入木板的深度：h=d′﹣d=（）d．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h（l，h均为定值）．将A向B水平抛出的同时，B自由下落．A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（　　）‎ A．A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度 B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰 C．A、B不可能运动到最高处相碰 D．A、B一定能相碰 ‎【考点】平抛运动；自由落体运动．‎ ‎【分析】因为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，根据该规律抓住地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反与判断两球能否相碰．‎ ‎【解答】解：A、若A球经过水平位移为l时，还未落地，则在B球正下方相碰．故A正确．‎ B、A、B在第一次落地前不碰，由于反弹后水平分速度、竖直分速度大小不变，方向相反，则以后一定能碰．故B错误，D正确．‎ C、若A球落地时的水平位移为时，则A、B在最高点相碰．故C错误．‎ 故选AD．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动．下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B之间的摩擦力可能大小不变 B．A、B之间的摩擦力一定变小 C．B与墙之间可能没有摩擦力 D．弹簧弹力一定不变 ‎【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】隔离对A分析，通过A受力平衡判断A、B之间摩擦力的变化．通过对整体分析，抓住AB不动，弹簧的弹力不变，判断B与墙之间有无摩擦力．‎ ‎【解答】解：A、对A，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsinθ，若F=2mAgsinθ，则A、B之间的摩擦力大小可能不变．故A正确，B错误．‎ C、对整体分析，由于AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力．故C错误，D正确．‎ 故选AD．‎ ‎　‎ ‎9．太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车．当太阳光照射到汽车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进．设汽车在平直公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变．之后汽车又继续前进了距离s，达到最大速度vmax．设汽车质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，则下列说法正确的是（　　）‎ A．汽车的额定功率为fvmax B．汽车匀加速运动过程中，克服阻力做功为fvt C．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，牵引力所做的功为mv﹣mv2‎ D．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，合力所做的功为mv ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=fvmax求出额定功率，根据平均速度推论求出匀加速直线运动的位移，从而得出匀加速运动过程中克服阻力做功的大小．根据动能定理求出合力做功的大小．‎ ‎【解答】解：A、当牵引力等于阻力时，速度最大，则额定功率P=fvmax，故A正确．‎ B、汽车匀加速直线运动的位移x=，则克服阻力做功为，故B错误．‎ C、设总路路为x，根据动能定理知，W﹣fx=，则牵引力做功W=fx+，故C错误．‎ D、根据动能定理知，合力做功等于动能的变化量，则合力做功W=，故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎10．如图装置中，绳子与滑轮的质量不计，摩擦不计，两个物体的质量分别为m1和m2，动滑轮两边的绳子与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，装置处于静止状态，则（　　）‎ A．m2可以小于m1 B．m2必定大于 C．m2必定要等于 D．θ1与θ2必定相等 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】对m2分析可知绳子的拉力大小，对滑轮分析，由于滑轮放在一根绳子上，绳子两端的张力相等，故可知两绳子和竖直方向上的夹角相等，由共点力的平衡关系可得出两质量的关系．‎ ‎【解答】解：对m2分析可知，m2‎ 受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m2g； ‎ 对于滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角θ1和θ2相等；故D正确；‎ 由以上可知，两端绳子的拉力等于m2g，而它们的合力等于m1g，因互成角度的两分力与合力组成三角形，故可知：2m2g＞m1g，故有：m2＞m1，故B正确C错误，‎ m2可以小于m1，故A正确；‎ 故选：ABD．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，倾角为θ的斜面上只有下面AB段粗糙，其余部分都光滑．有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L．将它们由静止释放，释放时下端距A为2L．当下端运动到AB段下方距A点时小方块运动的速度达到最大．设小方块与粗糙斜面的动摩擦因数为μ，小方块停止时其下端与A点的距离为s，则下列说法正确的是（　　）‎ A．μ=tanθ B．μ=2tanθ C．s=3L D．s=4L ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．‎ ‎【分析】有半数木块过A点速度最大，此时整体的合力为零，根据平衡条件求解求出动摩擦因数．根据动能定理即可求解小方块停止时下端与A的距离．‎ ‎【解答】解：设小方块的总质量为m．当下端运动到A下面距A为L时小方块运动的速度达到最大，此时整体的合外力为零，根据平衡条件得：‎ ‎•μmgcosθ=mgsinθ 解得：μ=2tanθ 小方块停止时下端与A的距离是s，则根据动能定理得：‎ mg（3L+s）sinθ﹣μmgcosθ•L﹣μmgcosθ（s﹣L）=0‎ 将μ=2tanθ代入解得：s=4L．‎ 故选：BD ‎　‎ 二、填空题15分（11题6分，12题4分，13题5分）‎ ‎12．如图所示为某同学在一次实验中打出的一条纸带，其中ABCDEF是用打点频率为50Hz的打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：‎ ‎①图中五个数据中有不符合有效数字要求的一组数据应改为　2.00　cm；‎ ‎②物体运动的加速度是　9.79　m/s2；（保留三位有效数字）‎ ‎③根据以上②问计算结果可以估计纸带是该同学最可能做下列那个实验打出的纸带是　C　‎ ‎ A．练习使用打点计时器 ‎ B．探究“加速度与力和质量的关系”‎ ‎ C．用落体法验证机械能守恒定律 ‎ D．用斜面和小车研究匀变速直线运动 ‎④根据以上③问结果，为了求出物体在运动过程中所受的阻力，还需测量的物理量有　物体的质量m　（用字母表示并说明含义）．用测得的量及加速度a表示物体在运动过程中所受的阻力表达式为f=　m（g﹣a）　．（当地重力加速度为g）‎ ‎【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．‎ ‎【分析】①刻度尺为毫米刻度尺，需要进行估读，故在读数时应保留到十分之一毫米位；‎ ‎②根据匀变速直线运动推论△x=at2求出加速度；‎ ‎③根据②问中计算的加速度的数值可以判断该同学做哪个实验打出的纸带．‎ ‎④由牛顿第二定律求出阻力．‎ ‎【解答】解：①毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位，这五个数据中不符合有效数字读数要求的是：2.0，应改为2.00．‎ ‎②计数点之间的时间间隔为：t=0.02s，‎ 由△x=at2可知，加速度：a==≈9.79m/s2；‎ ‎③由加速度a=9.79m/s2；可知，此物体做自由落体运动，所以该实验是用落体法验证机械能守恒定律．‎ 故选：C．‎ ‎④对物体，由牛顿第二定律得：mg﹣f=ma，解得，阻力f=m（g﹣a）；‎ 故答案为：（1）2.0，2.00；（2）9.79；（3）C．（4）m（g﹣a）．‎ ‎　‎ ‎13．用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图．‎ ‎（1）本实验中“等效代替”的含义是　D　‎ A．橡皮筋可以用细绳替代 B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 ‎（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是　F′　，图中　F　是F1、F2合力的理论值，　F′　是合力的实验值．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【分析】（1）该实验采用了“等效替代”的方法，即两次拉橡皮筋，要使橡皮筋的形变相同；‎ ‎（2）该实验采用了“等效法”，由于实验误差的存在，导致F1与F2‎ 合成的实际值与与理论值存在差别．‎ ‎【解答】解：（1）该实验采用了“等效法”，即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的，即要求橡皮筋的形变量相同，故ABC错误，D正确；‎ ‎（2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，在平行四边形的对角线上，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力，因此其方向沿着AO方向．‎ 故答案是：（1）D，（2）F′，F，F′．‎ ‎　‎ ‎14．某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时，‎ ‎（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为　3.150　cm；‎ ‎（2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动．设小车的质量为M，正方体木块的边长为a，并用刻度尺量出图中AB的距离为l（a＜l且已知θ很小时tanθ≈sinθ），则小车向下滑动时受到的摩擦力为　　‎ ‎（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量m，测出对应的加速度a，则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是　C　‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（1）根据游标卡尺读数的方法直接读数即可；‎ ‎（2）对小车进行受力分析，根据平衡关系及几何关系即可求解；‎ ‎（3）随着m的逐渐增大，当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足m＜＜M的条件，图象就会发生弯曲．‎ ‎【解答】解：（1）由图乙可以读出正方体木块的边长为：a=31mm+10×0.05mm=31.50mm=3.150cm；‎ ‎（2）设此时木板与水平面的夹角为θ，小车刚好做匀速直线运动，所以小车受力平衡，则有：‎ f=Mgsinθ 根据几何关系可知：sinθ=‎ 所以f=‎ ‎（3）设小车与砝码的质量为M，小桶与砂子的质量为m，根据牛顿第二定律得：‎ 对m：mg﹣F拉=ma 对M：F拉=Ma 解得：F拉=‎ 当m＜＜M时，绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力．所以刚开始a﹣m图象是一条过原点的直线，‎ 当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足m＜＜M的条件，图象弯曲，且加速度增大的速度变慢，故选C 故答案为：（1）3.150；（2）；（3）C．‎ ‎　‎ 三、计算题41分（15题8分、16题8分、17题12分，18题各13分）‎ ‎15．如图所示，质量m=4kg的物体（可视为质点）用细绳拴住，放在水平传送带的右端，物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，传送带的长度l=6m，当传送带以v=4m/s的速度做逆时针转动时，绳与水平方向的夹角θ=37°．已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：‎ ‎（1）传送带稳定运动时绳子的拉力；‎ ‎（2）某时刻剪断绳子，则经过多少时间，物体可以运动到传送带的左端．‎ ‎【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）物块受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力处于平衡，根据共点力平衡，运用正交分解求出绳子拉力的大小．‎ ‎（2）剪断绳子，物块先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度时，一起做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出物体运动到传送带的左端的时间．‎ ‎【解答】解：（1）对物体受力分析：Tsinθ+N=mg Tcosθ=f f=μN 联立解得T=．‎ ‎（2）剪断后N′=mg a=‎ 物体加速运动的时间 物体加速运动的距离 匀速运动的时间．‎ 总时间t=t1+t2=2.5s．‎ 答：（1）传送带稳定运动时绳子的拉力为8.7N；‎ ‎（2）某时刻剪断绳子，则经过2.5s，物体可以运动到传送带的左端 ‎　‎ ‎16．北京时间十月十五日九时，在酒泉卫星发射中心用“长征二号F”型运载火箭发射升空．此后，飞船按照预定轨道环绕地球十四圈，在太空飞行约二十一小时，若其运动可近似认为是匀速圆周运动，飞船距地面高度约为340千米，已知万有引力常量为G=6.67×10﹣11牛•米2/千克2‎ ‎，地球半径约为6400千米，且地球可视为均匀球体，则试根据以上条件估算地球的密度．（结果保留1位有效数学）‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】通过周期，根据万有引力提供向心力求出地球的质量，从而根据密度公式求出地球的密度 ‎【解答】解：设地球半径为R，地球质量为M，地球密度为ρ；飞船距地面高度为h，运行周期为T，飞船质量为m．‎ 据题意题s=5400s 飞船沿轨道运行时有： =m（R+h）而M=‎ 由①②③式得： ==6×103kg/m3‎ 答：地球的密度为6×103kg/m3‎ ‎　‎ ‎17．同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置．图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板．M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H．N板上固定有三个圆环．将质量为m的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处．不考虑空气阻力，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度；‎ ‎（2）小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；‎ ‎（3）摩擦力对小球做的功．‎ ‎【考点】向心力；平抛运动．‎ ‎【分析】（1）根据平抛运动的特点，将运动分解即可求出；‎ ‎（2）根据平抛运动的特点，即可求出小球运动到Q点时速度的大小；在Q点小球受到的支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出小球受到的支持力的大小；最后有牛顿第三定律说明对轨道压力的大小和方向；‎ ‎（3）小球从P到Q的过程中，重力与摩擦力做功，由功能关系即可求出摩擦力对小球做的功．‎ ‎【解答】解：（1）小球从Q抛出后运动的时间：①‎ 水平位移：L=vQ•t ②‎ 小球运动到距Q水平距离为的位置时的时间：③‎ 此过程中小球下降的高度：h=④‎ 联立以上公式可得：h=‎ 圆环中心到底板的高度为：H﹣=；‎ ‎（2）由①②得小球到达Q点的速度：⑤‎ 在Q点小球受到的支持力与重力的合力提供向心力，得：⑥‎ 联立⑤⑥得：‎ 由牛顿第三定律可得，小球对轨道的压力的大小：mg（1+） 方向：竖直向下 ‎（3）小球从P到Q的过程中，重力与摩擦力做功，由功能关系得：mgR+Wf=⑦‎ 联立⑥⑦得：Wf=mg（）‎ 答：（1）到底板的高度：；‎ ‎（2）小球的速度的大小：小球对轨道的压力的大小：mg（1+） 方向：竖直向下；‎ ‎（3）摩擦力对小球做的功：mg（）．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长．求：‎ ‎（1）小物块放后，小物块及小车的加速度各为多大？‎ ‎（2）经多长时间两者达到相同的速度？‎ ‎（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g=10m/s2）‎ ‎【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）对车和物体受力分析，由牛顿第二定律可以求得加速度的大小；‎ ‎（2）车和物体都做加速运动，由速度公式可以求得两者达到相同速度时的时间；‎ ‎（3）分析物体和车的运动的过程可以知道，车的运动可以分为两个过程，利用位移公式分别求得两个过程的位移，即可求得总位移的大小．‎ ‎【解答】解：（1）对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得物块的加速度为：am=μg=2m/s2‎ 小车的加速度： =0.5 m/s2 ．‎ ‎（2）由：amt=υ0+aMt 代入数据得：t=1s 所以速度相同时用的时间为1s．‎ ‎（3）在开始1s内小物块的位移为：‎ 最大速度：υ=at=2m/s ‎ 在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动，加速度：‎ a==0.8m/s2‎ 这0.5s内的位移：S2=Vt+at2=1.1m 所以通过的总位移s=s1+s2=2.1m．‎ 答：（1）小物块放后，小物块及小车的加速度各为2m/s2和0.5m/s2；‎ ‎（2）经1s两者达到相同的速度？‎ ‎（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为2.1m ‎　‎ ‎2017年1月14日