物理·江苏省徐州市沛县二中2016-2017学年高二上学期第一次月考物理试卷+Word版含解析 22页

全*品*高*考*网， 用后离不了！2016-2017学年江苏省徐州市沛县二中高二（上）第一次月考物理试卷 ‎　‎ 一．单项选择题．本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意 ‎1．如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间（x﹣t）图线．由图可知（　　）‎ A．在时刻t1，a、b两车运动方向相同 B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反 C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加 D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大 ‎2．直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．箱内物体对箱子底部始终没有压力 B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”‎ ‎3．如图所示，水平面上放置质量为M的三角形斜劈，斜劈顶端安装光滑的定滑轮，细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块．m1在斜面上运动，三角形斜劈保持静止状态．下列说法中正确的是（　　）‎ A．若m2向下运动，则斜劈受到水平面向左摩擦力 B．若m1沿斜面向下加速运动，则斜劈受到水平面向右的摩擦力 C．若m1沿斜面向下运动，则斜劈受到水平面的支持力大于（m1+m2+M）g D．若m2向上运动，则轻绳的拉力一定大于m2g ‎4．将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3．图中曲线为苹果在空中运行的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（　　）‎ A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长 B．苹果通过第3个窗户的平均速度最大 C．苹果通过第1个窗户重力做的功最大 D．苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小 ‎5．物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图所示，再把物块放到P点自由滑下则（　　）‎ A．物块将仍落在Q点 B．物块将会落在Q点的左边 C．物块将会落在Q点的右边 D．物块有可能落不到地面上 ‎6．有一个质量为4kg的质点在x﹣y平面内运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．质点做匀变速直线运动 B．质点所受的合外力为22 N C．2 s时质点的速度为6 m/s D．0时刻质点的速度为5 m/s ‎　‎ 二、多项选择题．本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎7．某物体以20m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g=10m/s2，则3s内物体的（　　）‎ A．路程为25 m B．位移大小为15 m，方向竖直向上 C．速度改变量的大小为10 m/s，方向竖直向下 D．平均速度大小为5 m/s，方向竖直向上 ‎8．新中国成立60周年，在天安门广场进行十年一次的大阅兵仪式，各个部队和军种都在紧张的演练，在空军演练中，某空降兵从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）‎ A．0～10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力，10～15整体所受重力小于空气阻力 B．0～10s内做加速度逐渐减小的加速运动动，10～15s内做加速度减小的减速运动 C．第10s末打开降落伞，以后做匀减速运动至第15s末 D．10s末～15s末加速度方向竖直向上，加速度的大小在逐渐减小 ‎9．河水的流速随与河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则（　　）‎ A．船渡河的最短时间是60s B．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直 C．船在河水中航行的轨迹是一条直线 D．船在河水中的最大速度是5m/s ‎10．A、B两个小球质量分别为m、2m，由两轻质弹簧连接（如图所示），处于平衡状态，下列说法正确的是（　　）‎ A．将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度为零，B的加速度为零 B．将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零 C．将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零 D．将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度不为零 ‎11．如图所示，A、B两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点，另一端与A相连接，下列说法正确的是（　　）‎ A．如果B对A无摩擦力，则地面对B也无摩擦力 B．如果B对A有向左的摩擦力，则地面对B也有向左的摩擦力 C．P点缓慢下移过程中，B对A的支持力一定减小 D．P点缓慢下移过程中，地面对B的摩擦力一定增大 ‎　‎ 三、简答题：（本题共3题，10个空格，每空3分，共30分）‎ ‎12．光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．‎ ‎（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M＞＞m，这样做的目的是　　；‎ ‎（2）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量　　，若上述测量 量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=　　；‎ ‎（3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系 图象．‎ 组别 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ M/kg ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ F/N ‎0.10‎ ‎0.15‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.30‎ ‎0.35‎ ‎0.40‎ a/m•s﹣2‎ ‎0.13‎ ‎0.17‎ ‎0.26‎ ‎0.34‎ ‎0.43‎ ‎0.51‎ ‎0.59‎ ‎（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：　　．‎ ‎13．某学生在“研究匀变速直线运动”的实验中得到了一条如图所示的纸带，测出相邻计数点间的距离分别为s1=2.60cm，s2=4.14cm，s3=5.69cm，s4=7.22cm，s5=8.75cm，s6=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则物体运动的加速度计算表达式为a=　　，代入数据，可得加速度a=　　m/s2（计算结果保留三位有效数字）．‎ ‎14．某同学做验证“力的平行四边形定则”实验，其装置如图甲所示，A为固定橡皮筋的图钉，OB、OC为细绳，O为橡皮筋与细绳的结点，图乙是根据实 验数据画出的力的图示．图甲中弹簧秤B的读数为　　N；图乙中的F和F′两力中，方向一定沿OA方向的是　　（填F或F′）；本实验采用的科学方法是　　．‎ A．理想实验法　　　　　　B．等效替代法 C．控制变量法　　　　　　D．建立物理模型法．‎ ‎　‎ 四．计算题（15题10分16每题10分，17，18每题16分）‎ ‎15．物体的质量为2kg，两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F，相关几何关系如图所示，θ=60°，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围．（g取10m/s2）‎ ‎16．如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度．‎ ‎17．2014年12月26日，我国东部14省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前l0m处正好匀减速至v2=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶．设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为lm/s2．求：‎ ‎（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小 ‎（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少．‎ ‎18．如图，质量M=1kg的木板静止在水平面上，质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端．设最大摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2．现给铁块施加一个水平向左的力F．‎ ‎（1）若力F恒为8N，经1s铁块运动到木板的左端．求：木板的长度 ‎（2）若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长．试通过分析与计算，在图2中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年江苏省徐州市沛县二中高二（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．单项选择题．本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意 ‎1．如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间（x﹣t）图线．由图可知（　　）‎ A．在时刻t1，a、b两车运动方向相同 B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反 C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加 D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大 ‎【考点】匀变速直线运动的图像；功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律，图线的斜率表示速度的大小，斜率的正负表示速度的方向．‎ ‎【解答】解：A、在时刻t1，a的位移不变，b的位移增大，知a车静止．故A错误．‎ B、在时刻t2，a的位移不变，b的位移减小，知a车静止．故B错误．‎ C、图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加．故C正确．‎ D、在t1到t2这段时间内中间时刻，b车速度为零，与a车相等，故b车的速率不是一直比a车的大．故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎2．直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．箱内物体对箱子底部始终没有压力 B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”‎ ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】先对整体受力分析，受重力和空气阻力，由于空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，速度越来越大，故箱子做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大；再对箱内物体受力分析，受到重力和支持力，根据牛顿第二定律列式分析讨论．‎ ‎【解答】解：A、由于箱子在下降的过程中受到空气的阻力，加速度的大小要小于重力加速度，由牛顿第二定律可知物体一定要受到箱子底部对物体的支持力的作用，所以A错误．‎ B、C、箱子刚从飞机上投下时，箱子的速度为零，此时受到的阻力的大小也为零，此时加速度的大小为重力加速度，物体处于完全失重状态，箱内物体受到的支持力为零；箱子接近地面时，速度最大，受到的阻力最大，所以箱子底部对物体向上的支持力也是最大的，所以B错误，C正确．‎ D、由以上的分析可知，箱子底部对物体向上的支持力随速度的增大而增大，所以不可能“飘起来”，所以D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎3．如图所示，水平面上放置质量为M的三角形斜劈，斜劈顶端安装光滑的定滑轮，细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块．m1在斜面上运动，三角形斜劈保持静止状态．下列说法中正确的是（　　）‎ A．若m2向下运动，则斜劈受到水平面向左摩擦力 B．若m1沿斜面向下加速运动，则斜劈受到水平面向右的摩擦力 C．若m1沿斜面向下运动，则斜劈受到水平面的支持力大于（m1+m2+M）g D．若m2向上运动，则轻绳的拉力一定大于m2g ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；静摩擦力和最大静摩擦力；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】运动情况不同，各部分受力不同，故需要根据选项提到的运动状态分别讨论，并运用整体法，牛顿第二定律的内容进行分析．即可求解．‎ ‎【解答】解：A、只说向下运动，没说明是加速向下还是减速向下还是匀速向下．分三种情况讨论：‎ ‎1）若m2加速向下运动，则m1沿斜面向上加速运动，加速度沿斜面向上，m1和斜面看作一个整体，则整体有沿斜面向上的加速，该加速度可正交分解为水平方向和竖直方向两个分量，则水平方向加速度由斜面受到的向左的摩擦力提供，竖直向上的加速度由地面支持力与重力的合力提供．故斜面受到水平向左的摩擦力．‎ ‎2）若m2减速下滑，则m1减速沿斜面上滑，加速度沿斜面向下，把m1和斜面看作整体，则整体有沿斜面向下的加速度．该加速度有水平向右的分量．该加速度分量由摩擦力提供．故斜面受到向右的摩擦力．‎ ‎3）若m2匀速下滑，则m1沿斜面匀速上滑，加速度为零．把m1和斜面看作整体，整体没有加速，处于平衡状态，故地面对斜面摩擦力为零．故A错误．‎ B、由于m1加速下滑，故m1加速度沿斜面下滑，把m1和斜面看作整体，整体有沿斜面向下的加速度，该加速度有水平向右的分量，所以斜面受到向右的摩擦力．故B正确．‎ C、同样没有说明是加速减速还是匀速，故C错误．‎ D、同样没有说明向上加速向上减速还是向上匀速，三种情况绳的拉力不同．需要讨论．故D错误 故选：B ‎　‎ ‎4．将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3．图中曲线为苹果在空中运行的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（　　）‎ A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长 B．苹果通过第3个窗户的平均速度最大 C．苹果通过第1个窗户重力做的功最大 D．苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小 ‎【考点】运动的合成和分解；竖直上抛运动；功率、平均功率和瞬时功率；重力势能的变化与重力做功的关系．‎ ‎【分析】将该斜抛运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动．两分运动和合运动具有等时性．‎ ‎【解答】解：A、将该斜抛运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向做匀速直线运动，通过3窗户的水平位移最大，所以时间最长．故A错误．‎ ‎ B、在运动的过程中速度越来越小，通过3窗户的平均速度最小．故B错误．‎ ‎ C、通过3个窗户时在竖直方向上的位移相等，所以重力做功相等．故C错误．‎ ‎ D、根据，重力功相等，通过第3个窗户的时间最长，所以平均功率最小．故D正确．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎5．物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图所示，再把物块放到P点自由滑下则（　　）‎ A．物块将仍落在Q点 B．物块将会落在Q点的左边 C．物块将会落在Q点的右边 D．物块有可能落不到地面上 ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】物块从光滑曲面上滑下时获得了一定的速度，当水平传送带静止时和逆时针方向转动时，物体都做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律分析加速度关系，由运动学公式判断物块滑离传送带时速度大小，由平抛运动的知识分析水平位移关系，判断物块是否落在Q点．‎ ‎【解答】解：物块从光滑曲面上滑下时，根据机械能守恒定律得知：两次物块滑到β处速度相同，即在传送带上做匀减速直线运动的初速度相同．当 水平传送带静止时和逆时针方向转动时，物体都受到相同的滑动摩擦力而做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得知：物块匀减速直线运动的加速度相同，当物块滑离传送带，两次通过的位移相同，根据运动学公式得知，物块滑离传送带时的速度相同，则做平抛运动的初速度相同，所以物块将仍落在Q点．‎ 故选A ‎　‎ ‎6．有一个质量为4kg的质点在x﹣y平面内运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．质点做匀变速直线运动 B．质点所受的合外力为22 N C．2 s时质点的速度为6 m/s D．0时刻质点的速度为5 m/s ‎【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】从图象可知，在x方向上做初速度为3m/s，加速度为1.5m/s2的匀加速直线运动，在y方向上做速度为4m/s的匀速直线运动．‎ ‎【解答】解：A、质点做匀变速曲线运动，故A错误；‎ B、由图知物体的加速度a==1.5m/s2，根据牛顿第二定律：F=ma=4×1.5=6N，B错误；‎ C、由图知，2s末在x方向上速度为6m/s，在y方向上初速度为=4m/s匀速运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为v==2m/s，故C错误；‎ D、由图知，在x方向上做初速度为3m/s，在y方向上初速度为=4m/s的匀速运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为v==5m/s，故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ 二、多项选择题．本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎7．某物体以20m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g=10m/s2，则3s内物体的（　　）‎ A．路程为25 m B．位移大小为15 m，方向竖直向上 C．速度改变量的大小为10 m/s，方向竖直向下 D．平均速度大小为5 m/s，方向竖直向上 ‎【考点】竖直上抛运动；位移与路程；平均速度．‎ ‎【分析】物体竖直上抛后，只受重力，加速度等于重力加速度，可以把物体的运动看成一种匀减速直线运动，由速度位移关系公式求出最大高度，由位移时间关系公式求解位移，由△v=at求出速度的改变量．平均速度等于位移与时间的比值．根据这些知识分析解答．‎ ‎【解答】解：AB、物体做竖直上抛运动，根据速度位移关系公式，有：﹣v02=2（﹣g）h；‎ 解得上升最大的高度：h==m=20m 根据位移时间关系公式，物体在3s内的位移：x=v0t﹣gt2=20×3﹣×10×32=15m，方向竖直向上；‎ 则在3s的路程为S=2h﹣x=2×20﹣15=25m，故A、B正确；‎ C、加速度为g，故速度改变量为△v=gt=30m/s，竖直向下；故C错误；‎ D、平均速度为： ===5m/s，方向竖直向上，故D正确；‎ 故选：ABD ‎　‎ ‎8．新中国成立60周年，在天安门广场进行十年一次的大阅兵仪式，各个部队和军种都在紧张的演练，在空军演练中，某空降兵从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）‎ A．0～10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力，10～15整体所受重力小于空气阻力 B．0～10s内做加速度逐渐减小的加速运动动，10～15s内做加速度减小的减速运动 C．第10s末打开降落伞，以后做匀减速运动至第15s末 D．10s末～15s末加速度方向竖直向上，加速度的大小在逐渐减小 ‎【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】由图象可知各段中物体的运动过程及加速度的变化，再由牛顿第二定律可得出物体受力的变化．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，在0～10s内物体做加速运动，但加速度越来越小，说明开始时物体的重力大于阻力；10～15s整体在减速，说明整体受到的阻力大于重力，故A正确；‎ B、0～10s内速度图象的斜率逐渐减小，所以做加速度逐渐减小的加速运动动，10～15s内图象的斜率逐渐减小，所以做加速度减小的减速运动，故B正确；‎ C、因10s末物体开始减速，说明此时伞已打开，图象的斜率减小、加速度减小，所以不是匀变速运动，故C错误；‎ D、由图象中坐标的变化及斜率的变化可知，10s末～15s末加速度方向竖直向上，加速度的大小在逐渐减小；故D正确；‎ 故选：ABD．‎ ‎　‎ ‎9．河水的流速随与河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则（　　）‎ A．船渡河的最短时间是60s B．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直 C．船在河水中航行的轨迹是一条直线 D．船在河水中的最大速度是5m/s ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短．当水流速最大时，船在河水中的速度最大．‎ ‎【解答】解：AB、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，t==s=100s．故A错误．故B正确．‎ C、船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线．故C错误．‎ D、要使船以最短时间渡河，船在航行中与河岸垂直，根据速度的合成可知，船河水中的最大速度是5m/s，故D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎10．A、B两个小球质量分别为m、2m，由两轻质弹簧连接（如图所示），处于平衡状态，下列说法正确的是（　　）‎ A．将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度为零，B的加速度为零 B．将A球上方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零 C．将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度为零 D．将A球下方弹簧剪断的瞬时，A的加速度不为零，B的加速度不为零 ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】剪断弹簧的瞬间，与小球接触的弹簧形变量不变，根据牛顿第二定律判断A、B的加速度变化．‎ ‎【解答】解：A、对A、B整体分析，上边弹簧的弹力为3mg，隔离对B分析，下边弹簧的弹力为2mg，将A球上方弹簧剪断的瞬时，对B球，合力为零，加速度为零，对A球，合力为3mg，加速度为3g，分析竖直向下．故A错误，B正确．‎ C、剪段下面的弹簧时，A球失去了向下的弹力，平衡被破坏，产生向上的加速度；B球失去向上的弹力，在重力作用下产生g的加速度．故C错误，D正确．‎ 故选BD．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，A、B两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点，另一端与A相连接，下列说法正确的是（　　）‎ A．如果B对A无摩擦力，则地面对B也无摩擦力 B．如果B对A有向左的摩擦力，则地面对B也有向左的摩擦力 C．P点缓慢下移过程中，B对A的支持力一定减小 D．P点缓慢下移过程中，地面对B的摩擦力一定增大 ‎【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】物块A受重力、支持力、静摩擦力，可能受弹簧弹力，也可能不受弹簧弹力，根据共点力平衡进行分析．‎ ‎【解答】解：物块A可能受到的弹簧弹力为零，受重力、支持力，二力处于平衡．也可能受重力、支持力、弹簧弹力和静摩擦力处于平衡．‎ A、若弹簧的弹力为0，物体A受到重力和支持力的作用，不受摩擦力．此时选取A与B组成的系统为研究的对象，系统仅仅受到重力和地面的支持力的作用，所以地面对B也无摩擦力．故A正确；‎ B、B对A有向左的摩擦力，若要平衡则应该受到弹簧的弹力，对AB整体受到重力支持力，弹簧的弹力，若要平衡必须有向左的摩擦力，故B正确；‎ C、由以上的分析可知，弹簧可能对A由拉力，也可能没有拉力．当弹簧对A没有拉力时，P向下运动的过程中，不会对A与B组成的系统产生影响．故CD错误．‎ 故选：AB．‎ ‎　‎ 三、简答题：（本题共3题，10个空格，每空3分，共30分）‎ ‎12．光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．‎ ‎（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M＞＞m，这样做的目的是　小车所受合外力大小等于（或约等于）mg　；‎ ‎（2）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量　两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运 动至光电门2所用时间”）　，若上述测量 量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=　（或）　；‎ ‎（3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系 图象．‎ 组别 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ M/kg ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ F/N ‎0.10‎ ‎0.15‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.30‎ ‎0.35‎ ‎0.40‎ a/m•s﹣2‎ ‎0.13‎ ‎0.17‎ ‎0.26‎ ‎0.34‎ ‎0.43‎ ‎0.51‎ ‎0.59‎ ‎（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：　木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完 全平衡摩擦力”）　．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．‎ 该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要．‎ 为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板的左端适当垫高，沙桶的总重力要远小于小车的重力，可使小车的合力近似等于沙桶总重力来测量．‎ ‎【解答】解：（1）设小车的质量为M，沙桶的质量为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，即当沙桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于沙桶的总重力．‎ 这样做的目的是小车所受合外力大小等于（或约等于）mg．‎ ‎（2）除了测量d、t1和t2之外，还需要测量两光电门之间的距离，v1=，v2=，‎ 加速度的表达式为a=（或）；‎ ‎（3）如下图 ‎（4）从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该同学实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．‎ 故答案为：（1）小车所受合外力大小等于（或约等于）mg；‎ ‎（2）两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运 动至光电门2所用时间”），‎ ‎（或“”）；‎ ‎（3）如右图；‎ ‎（4）木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完 全平衡摩擦力”）．‎ ‎　‎ ‎13．某学生在“研究匀变速直线运动”的实验中得到了一条如图所示的纸带，测出相邻计数点间的距离分别为s1=2.60cm，s2=4.14cm，s3=5.69cm，s4=7.22cm，s5=8.75cm，s6=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则物体运动的加速度计算表达式为a=　　，代入数据，可得加速度a=　9.60　m/s2（计算结果保留三位有效数字）．‎ ‎【考点】探究小车速度随时间变化的规律．‎ ‎【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．‎ ‎【解答】解：根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有：‎ s6﹣s3=3a1（2T）2 ①‎ s5﹣s2=3a2（2T）2 ②‎ s4﹣s1=3a3（2T）2 ③‎ a=（a1+a2+a3）‎ 解得：a=‎ 带入数据解得a=9.60m/s2．‎ 故答案为：； 9.60‎ ‎　‎ ‎14．某同学做验证“力的平行四边形定则”实验，其装置如图甲所示，A为固定橡皮筋的图钉，OB、OC为细绳，O为橡皮筋与细绳的结点，图乙是根据实验数据画出的力的图示．图甲中弹簧秤B的读数为　11.40　N；图乙中的F和F′两力中，方向一定沿OA方向的是　F　（填F或F′）；本实验采用的科学方法是　B　．‎ A．理想实验法　　　　　　B．等效替代法 C．控制变量法　　　　　　D．建立物理模型法．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【分析】在实验中F和F′分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别即可正确答题．本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用．‎ ‎【解答】解：根据图甲可知，弹簧秤B的读数为11.40N，图乙中的F与F′中，F′是由平行四边形得出的，而F是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，一定与AO共线的是 F．‎ 本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法．‎ 故选：B．‎ 故答案为：11.40；F；B ‎　‎ 四．计算题（15题10分16每题10分，17，18每题16分）‎ ‎15．物体的质量为2kg，两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F，相关几何关系如图所示，θ=60°，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围．（g取10m/s2）‎ ‎【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】对A物体受力分析，受到拉力F，重力mg，两根细绳的拉力F1、F2，根据共点力平衡条件列方程，然后根据两根细线的拉力都要大于或等于零分析判断．‎ ‎【解答】解：作出物体A受力如图所示，由平衡条件 Fy=Fsinθ+F1sinθ﹣mg=0 ①‎ Fx=Fcosθ﹣F2﹣F1cosθ=0 ②‎ 由①②式分别得：F=﹣F1 ③‎ F=+ ④‎ 要使两绳都能绷直，则有：‎ F1≥0 ⑤‎ F2≥0 ⑥‎ 由③⑤式得F有最大值：Fmax==N．‎ 由④⑥式得F有最小值：Fmin==N 综合得F的取值范围： N≤F≤N．‎ 答：拉力F的大小范围为N≤F≤N．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度．‎ ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】小球在光滑斜面有水平初速度，做类平抛运动，根据牛顿第二定律求出物体下滑的加速度，根据沿斜面向下方向的位移，结合位移时间公式求出运动的时间，根据水平位移和时间求出入射的初速度．‎ ‎【解答】解：物块在垂直于斜面方向没有运动，物块沿斜面方向上的曲线运动可分解为水平方向上初速度v0的匀速直线运动和沿斜面向下初速度为零的匀加速运动．‎ 在沿斜面方向上mgsinθ=ma，a=gsinθ 水平方向上的位移s=a=v0t 沿斜面向下的位移：y=b=‎ 由上式得：v0=‎ 答：入射初速度是．‎ ‎　‎ ‎17．2014年12月26日，我国东部14省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前l0m处正好匀减速至v2=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1‎ 正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶．设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为lm/s2．求：‎ ‎（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小 ‎（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少．‎ ‎【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】（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出加速和减速的位移，以及匀速运动的位移大小求出总位移．‎ ‎（2）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出匀加速和匀减速运动的时间，结合通过ETC通道和人工收费通道的时间求出节约的时间．‎ ‎【解答】解：（1）过ETC通道时，减速的位移和加速的位移相等，均为 ‎，‎ 所以总的位移 s总=2s1+10m=2×100+10m=210m．‎ ‎（2）过ETC通道时 s=22s． ‎ 过人工收费通道时，‎ 从减速到恢复到以前速度经历的位移．‎ 二者的位移差△s=s2﹣s总=225﹣210m=15m ‎ 在这段位移内过ETC通道时是匀速直线运动，‎ 所以．‎ 答：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为210m；‎ ‎（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是27s．‎ ‎　‎ ‎18．如图，质量M=1kg的木板静止在水平面上，质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端．设最大摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2．现给铁块施加一个水平向左的力F．‎ ‎（1）若力F恒为8N，经1s铁块运动到木板的左端．求：木板的长度 ‎（2）若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长．试通过分析与计算，在图2中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象．‎ ‎【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）根据牛顿第二定律分别求出铁块和木板的加速度，铁块相对木板的位移等于木板的长度时铁块滑到木板的左端，由位移公式求解木板的长度．‎ ‎（2）若力F从零开始逐渐增加，根据F与铁块的最大静摩擦力关系，以及铁块对木板的滑动摩擦力与木板所受地面的最大 静摩擦力，分析铁块的运动状态，确定平衡条件或牛顿第二定律研究铁块所受的摩擦力．‎ ‎【解答】解：（1）由牛顿第二定律：‎ ‎ 对铁块：F﹣μ2mg=ma1…①‎ ‎ 对木板：μ2mg﹣μ1（M+m）g=Ma2…②‎ 设木板的长度为L，经时间t铁块运动到木板的左端，则 ‎…③‎ ‎…④‎ 又：s铁﹣s木=L…⑤‎ 联立①②③④⑤解得：L=1m…⑥‎ ‎（2）（i）当F≤μ1（m+M）g=2N时，系统没有被拉动，静摩擦力与外力平衡，即有：f=F ‎（ii）当F＞μ1（m+M）g=2N时，如果M、m相对静止，铁块与木板有相同的加速度a，则：‎ ‎ F﹣μ1（m+M）g=（m+M）a…⑦‎ ‎ F﹣f=ma…⑧‎ 解得：F=2f﹣2…⑨‎ 此时：f≤μ2mg=4N，也即F≤6N…⑩‎ 所以：当2N＜F≤6N时，‎ ‎（iii）当F＞6N时，M、m相对滑动，此时铁块受到的摩擦力为：‎ f=μ2mg=4N f﹣F图象如图所示 答：‎ ‎（1）木板的长度为1m．‎ ‎（2）f﹣F图象如图所示．‎ ‎　‎ ‎2016年11月17日