福建省南平市邵武七中2017届高三上学期第一次月考物理试卷 18页

‎2016-2017学年福建省南平市邵武七中高三（上）第一次月考物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本大题包括12小题，后5题为多选题，全部选对得4分，选对但不全的得2分，错选、不选皆不得分，每小题4分，共48分）‎ ‎1．两行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳万有引力作用，那么这两个行星的向心加速度大小之比（　　）‎ A．1 B． C． D．‎ ‎2．地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是（　　）‎ A．物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力 B．在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心 C．在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴 D．物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大 ‎3．某物体做直线运动，下列图象能够表示物体做匀变速直线运动的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎4．如图所示，取一只扁玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中．用手捏玻璃瓶，可以看到透明细管中的水面变化，这一实验的目的是（　　）‎ A．说明玻璃瓶中水的体积发生了变化 B．验证液体的流动性 C．验证弹力的大小跟形变量成正比 D．说明外力可以使玻璃瓶发生形变 ‎5．如图是某质点的运动图象，由图象可以得出的正确结论是（　　）‎ A．0﹣4s内的位移大小是3m B．0﹣1s内加速度是2m/s2‎ C．0﹣4s内平均速度是2m/s D．0﹣1s内的速度方向与2﹣4s内速度方向相反 ‎6．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与水平面间的动摩擦因数都为μ，现用水平向右的力F推木块1，当两木块一起向右匀速运动时，两木块之间的距离为（　　）‎ A．L+ B．L+‎ C．L﹣ D．L﹣‎ ‎7．以下说法中正确的是（　　）‎ A．围着400m操场跑一圈，用时80s，则平均速度为5m/s B．挂在绳上处于静止的物体，受到绳的拉力是由于物体自身的形变引起的 C．静摩擦力不仅能存在于两静止物体之间，也可以存在于两个运动物体之间 D．当两粗糙物体之间的相对滑动停止后，则两物体之间的动摩擦因数变为零 ‎8．某实验小组，利用DIS系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为20N的物块，如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所有物块的压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．以下根据图象分析得出的结论中正确的是（　　）‎ A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态 B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态 C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层 D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层 ‎9．甲、乙两物体，甲的质量为4kg，乙的质量为2kg，甲从20m高处自由落下，1s后乙从10m高处自由落下，不计空气阻力．在两物体落地之前，下列说法中正确的是（　　）‎ A．同一时刻甲的速度大 B．同一时刻两物体的速度相同 C．两物体从起点各自下落1m时的速度是相同的 D．落地之前甲和乙的高度之差保持不变 ‎10．对牛顿第二定律的理解，下列说法正确的是（　　）‎ A．根据公式F=ma，可知物体所受的外力跟物体的加速度成正比 B．牛顿第二定律表明外力是使物体产生加速度的原因 C．由牛顿第二定律可知，1 N=1kg•m/s2‎ D．物体加速度的方向与所受合力的方向相同 ‎11．如图所示，光滑水平面上，水平恒力F拉小车和木块做加速运动，小车质量为M，木块质量为m，它们共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为μ．则在运动过程中（　　）‎ A．木块受到的摩擦力一定为μmg B．木块受到的合力为F C．小车受到的摩擦力为 D．小车受到的合力为m ‎　‎ 二、实验题：本大题包括3小题，共计20分．‎ ‎12．“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．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．‎ ‎（1）上述实验采用的科学方法是　　．（填字母标号，下同）‎ 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 ‎（2）实验中要注意　　．‎ A．固定有白纸的图板必须竖直放置，以保持平衡 B．用两弹簧测力计拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数必须相同 C．弹簧测力计必须与木板平面平行 ‎（3）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是　　．‎ ‎13．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中 ‎（1）为使细线的拉力等于小车受到的合力，应调节滑轮的高度，使细线与长木板平行，同时将长木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在　　（填“挂”或“不挂”）沙桶的情况下做运动．‎ ‎（2）若某同学根据实验数据作出的加速度a与作用力F的图线如图1所示，试分析图象不过原点的主要原因是 ‎　　．‎ ‎（3）实验中得到的一条纸带如图2所示，纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔为T，则：打点计时器打下点D时，小车运动速度的表达式vD=　　，小车运动加速度的表达式a=　　．‎ ‎14．某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（重力加速度g=9.8m/s2） ‎ 砝码质量 m/102g ‎0‎ ‎1.00‎ ‎2.00‎ ‎3.00‎ ‎4.00‎ ‎5.00‎ ‎6.00‎ ‎7.00‎ 标尺刻度 x/10﹣2m ‎15.00‎ ‎18.94‎ ‎22.82‎ ‎26.78‎ ‎30.66‎ ‎34.60‎ ‎42.00‎ ‎54.50‎ ‎（1）根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量 的关系曲线．‎ ‎（2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在　　 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为　　 N/m．‎ ‎　‎ 三、计算题：本大题共包括3小题，第15、16题每题8分，第17题10分，第18题12分，共计32分．‎ ‎15．高速公路给人们出行带来了方便，但是因为在高速公路上车辆行驶的速度大，在一些特殊的雾、雨、雪天气里若司机操作不当往往会出现多辆车追尾连续相撞的事故．在正常天气里某段高速公路允许的最高行驶速率为120km/h．如果某天有薄雾，一汽车在该平直高速路上行驶，相关部门通知允许行驶的最大速度为72km/h，已知这辆汽车刹车能产生的最大加速度为8m/s2，该车司机的反应时间（从发现前面障碍物到制动所需要的时间）为0.75s．‎ ‎（1）请你根据上面的数据算出司机在薄雾天的能见度至少要多少米？‎ ‎（2）若司机驾驶此车在正常天气里以最高速度匀速通过（1）中的距离需要多长时间？‎ ‎16．在学校组织的一次雪后大扫除活动中，一名学生用F=100N的拉力先后两次拉质量为m=20kg的雪筐沿水平地面运动，如图所示．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度取g=10m/s2）‎ ‎（1）第一次拉力为水平方向，雪筐恰好做匀速直线运动．求雪筐与地面之间的动摩擦因数．‎ ‎（2）第二次拉力与水平方向成37°，雪筐做匀加速直线运动，求雪筐加速度的大小．‎ ‎17．如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙均处于静止状态．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，g取10m/s2．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：‎ ‎（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？‎ ‎（2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？‎ ‎（3）若物体乙的质量m2=5kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？‎ ‎18．如图1，用同种材料制成倾角为θ=30°的斜面和长水平面，斜面长3m且固定，斜面与水平面之间有一段很小的弧形平滑连接．一小物块从斜面顶端以初速度为v0沿斜面向下滑动，若初速度v0=2m/s，小物块运动2s后停止在斜面上．减小初始速度v0，多次进行实验，记录下小物块从开始运动到最终停止在斜面上的时间t，作出相应的速度﹣﹣时间图象如图2所示．（已知g=10m/s2）求：‎ ‎（1）小物块在斜面上下滑的加速度大小和方向；‎ ‎（2）小物块与该种材料间的动摩擦因数；‎ ‎（3）某同学认为，若小物块初速度v0=3m/s，则根据图象可以推断出小物块从开始到最终停止的时间为3s．以上说法是否正确？若正确，请给出推导证明；若不正确，请说明理由，并解出正确的结果．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年福建省南平市邵武七中高三（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本大题包括12小题，后5题为多选题，全部选对得4分，选对但不全的得2分，错选、不选皆不得分，每小题4分，共48分）‎ ‎1．两行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳万有引力作用，那么这两个行星的向心加速度大小之比（　　）‎ A．1 B． C． D．‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】由万有引力提供向心力，可得向心加速度表达式．进而可得比值．‎ ‎【解答】解：‎ 对m1和m2由万有万有引力提供向心力可得：‎ ‎①‎ ‎②‎ 得：‎ 故C正确，ABD错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎2．地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是（　　）‎ A．物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力 B．在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心 C．在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴 D．物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动，向心力指向圆心，各点都指向地轴．地球上所以的物体角速度相等．‎ ‎【解答】解：A、物体随地球自转，都是绕地轴转动，所以向心力都指向地轴，万有引力一部分提供向心力，一部分提供重力，所以物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力，故A正确，‎ B、向心力都指向地轴，所以向心加速度也指向地轴，不是指向地心，故B错误，C正确；‎ C、根据a=ω2r可知，角速度相等，纬度越小，半径越大，向心加速度越大，故D正确．‎ 故选：ACD．‎ ‎　‎ ‎3．某物体做直线运动，下列图象能够表示物体做匀变速直线运动的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】匀速直线运动的特点是物体的速度保持不变．x﹣t图象的斜率等于速度，根据斜率分析物体是否做匀速直线运动．由v﹣t图象直接分析物体的运动情况．‎ ‎【解答】解：A、速度随时间不变，说明物体做匀速直线运动，故A错误；‎ B、x﹣t图象的斜率等于速度，此图线的斜率不变，说明速度不变，做匀速直线运动．故B错误．‎ C、由图看出速度随时间均匀增大，说明物体做匀加速直线运动．故C正确．‎ D、加速度不变且不等于零，说明物体做匀加速直线运动，故D正确．‎ 故选：CD ‎　‎ ‎4．如图所示，取一只扁玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中．用手捏玻璃瓶，可以看到透明细管中的水面变化，这一实验的目的是（　　）‎ A．说明玻璃瓶中水的体积发生了变化 B．验证液体的流动性 C．验证弹力的大小跟形变量成正比 D．说明外力可以使玻璃瓶发生形变 ‎【考点】物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】我们把物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变；‎ 微小形变，指肉眼无法看到的形变；如果一个力没有改变物体的运动状态，以及没有发生其他形变，（如拉伸、压缩、弯曲、扭转等）一定是使物体发生了微小形变，属于弹性形变．‎ ‎【解答】解：本实验装置是微小形变演示器，沿长轴方向压缩，容积变大，液面下降；沿短轴方向压时，容积减小，液面上升；‎ 故ABC错误，D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．如图是某质点的运动图象，由图象可以得出的正确结论是（　　）‎ A．0﹣4s内的位移大小是3m B．0﹣1s内加速度是2m/s2‎ C．0﹣4s内平均速度是2m/s D．0﹣1s内的速度方向与2﹣4s内速度方向相反 ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移．‎ ‎【解答】解：A、v﹣t图象的“面积”表示位移，所以0﹣4s内的位移大小为s=，平均速度是v=，故AC错误．‎ B、v﹣t图象的斜率表示加速度，所以0﹣1s内加速度是a=k==2m/s2，故B正确；‎ D、0﹣4s内的v﹣t图象均位于横轴上方，这表示速度的方向相同，即与规定的正方向相同，故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与水平面间的动摩擦因数都为μ，现用水平向右的力F推木块1，当两木块一起向右匀速运动时，两木块之间的距离为（　　）‎ A．L+ B．L+‎ C．L﹣ D．L﹣‎ ‎【考点】牛顿第二定律；胡克定律．‎ ‎【分析】当两木块一起匀速运动时，以B木块为研究对象，由平衡条件求出弹簧的弹力大小，由胡克定律求出弹簧被压缩的长度，即可得到两木块之间的距离．‎ ‎【解答】解：当两木块一起匀速运动时，以2木块为研究对象，‎ 由平衡条件得：kx=μm2g，得x=，‎ 则得两木块之间的距离为S=L﹣x=L﹣．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎7．以下说法中正确的是（　　）‎ A．围着400m操场跑一圈，用时80s，则平均速度为5m/s B．挂在绳上处于静止的物体，受到绳的拉力是由于物体自身的形变引起的 C．静摩擦力不仅能存在于两静止物体之间，也可以存在于两个运动物体之间 D．当两粗糙物体之间的相对滑动停止后，则两物体之间的动摩擦因数变为零 ‎【考点】摩擦力的判断与计算；平均速度．‎ ‎【分析】平均速度为位移与时间的比值，平均速率为路程与时间的比值；‎ 静摩擦力不仅能存在于两静止物体之间，也可以存在于两运动物体之间；‎ 动摩擦因数与接触面的材料、粗糙程度有关，与物体运动与否无关．‎ ‎【解答】解：A、围着400m操场跑一圈，位移为零，用时80s，故平均速度为零，故A错误；‎ B、挂在绳上处于静止的物体，受到绳的拉力是由于绳子的形变引起的，故B错误；‎ C、静摩擦力不仅能存在于两静止物体之间，也可以存在于两运动物体之间，比如叠放在一起，共同加速运动的木块之间，故C正确；‎ D、动摩擦因数与接触面的材料、粗糙程度有关，与物体运动与否无关，故D错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎8．某实验小组，利用DIS系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为20N的物块，如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所有物块的压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．以下根据图象分析得出的结论中正确的是（　　）‎ A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态 B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态 C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层 D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层 ‎【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】当物体受到的压力大于重力时，物体处于超重状态，加速度向上；当物体受到的压力小于重力时，物体处于失重状态，加速度向下；根据图象并结合实际情况得到压力变化规律，从而得到物体的运动情况．‎ ‎【解答】解：A、从时该t1到t2，物体受到的压力大于重力时，物体处于超重状态，加速度向上，故A错误；‎ B、从时刻t3到t4，物体受到的压力小于重力，物块处于失重状态，加速度向下，故B正确；‎ C、如果电梯开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层，那么应该从图象可以得到，压力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力，故C正确；‎ D、如果电梯开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层，那么应该是压力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力，故D错误；‎ 故选BC．‎ ‎　‎ ‎9．甲、乙两物体，甲的质量为4kg，乙的质量为2kg，甲从20m高处自由落下，1s后乙从10m高处自由落下，不计空气阻力．在两物体落地之前，下列说法中正确的是（　　）‎ A．同一时刻甲的速度大 B．同一时刻两物体的速度相同 C．两物体从起点各自下落1m时的速度是相同的 D．落地之前甲和乙的高度之差保持不变 ‎【考点】自由落体运动．‎ ‎【分析】因为甲乙物体均做自由落体运动，所以它们的初速度为零，加速度为g，根据运动学关系式求解物体下落过程中任意时刻的速度．‎ ‎【解答】解：A、因为甲乙物体同时做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g，甲任意时刻的速度为：v=gt，乙任意时刻的速度v′=g（t﹣1），所以两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度大于乙的速度，故A正确，B错误．‎ C、下落1m时，由位移速度关系式：v2=2gh，可解得各自下落1m时，它们的速度相同，故C正确．‎ D、经过时间t时，甲的位移为，所以甲离地面的高度为h=20﹣，‎ 乙的位移为，所以乙离地面的高度为h′=10﹣‎ 所以落地前甲和乙的高度之差△h=h﹣h′=15﹣gt，随着时间增大而减小，故D错误 故选：AC ‎　‎ ‎10．对牛顿第二定律的理解，下列说法正确的是（　　）‎ A．根据公式F=ma，可知物体所受的外力跟物体的加速度成正比 B．牛顿第二定律表明外力是使物体产生加速度的原因 C．由牛顿第二定律可知，1 N=1kg•m/s2‎ D．物体加速度的方向与所受合力的方向相同 ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】牛顿第二定律：物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．力是产生加速度的原因，若不存在力，则没有加速度．力和加速度都是矢量，物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定．‎ ‎【解答】解：A、公式F=ma中，速度变化是结果，力是外因，质量是内因；通过这个公式可以看出，加速度大小是内外因共同决定的，即原因决定结果，而不能说结果决定原因；故A错误；‎ B、牛顿第二定律表明外力的作用是物体速度变化的原因，即是产生加速度的原因，故B正确；‎ C、由牛顿第二定律公式F=ma可知，1 N=1kg•m/s2，故C正确；‎ D、牛顿第二定律公式F=ma中，力F与加速度a方向相同，故D正确；‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，光滑水平面上，水平恒力F拉小车和木块做加速运动，小车质量为M，木块质量为m，它们共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为μ．则在运动过程中（　　）‎ A．木块受到的摩擦力一定为μmg B．木块受到的合力为F C．小车受到的摩擦力为 D．小车受到的合力为m ‎【考点】摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】对整体分析，通过牛顿第二定律求出整体的加速度，再隔离分析，通过牛顿第二定律求出小车与木块间的摩擦力．‎ ‎【解答】解：对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=．‎ 对木块，所受的合力等于摩擦力的大小，f=ma=．故A、B、D错误，C正确．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ 二、实验题：本大题包括3小题，共计20分．‎ ‎12．“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．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．‎ ‎（1）上述实验采用的科学方法是　B　．（填字母标号，下同）‎ 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 ‎（2）实验中要注意　C　．‎ A．固定有白纸的图板必须竖直放置，以保持平衡 B．用两弹簧测力计拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数必须相同 C．弹簧测力计必须与木板平面平行 ‎（3）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是　F'　．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【分析】（1）明确实验原理和方法，从而明确所使用的物理方法；‎ ‎（2）根据实验操作过程是纸面上，力的图示也画在白纸上，分析对弹簧秤、细绳、橡皮条的要求以及如何减小误差，同时从作力的图示的角度考虑如何减小误差．‎ ‎（3）根据实验过程，明确实验数据处理的基本方法，从而确定两合力的来源．‎ ‎【解答】解：（1）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，故B正确，ACD错误；‎ ‎（2）A、固定有白纸的图板是为了在白纸上作图，实验中并不需要竖直放置，故A错误；‎ B、适当使二力大些，并不需要两弹簧测力计的示数相同，故B错误；‎ C、为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，故C正确．‎ 故选：C．‎ ‎（3）F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O点的时的值，因此F是F1与F2合成的理论值，F′是F1与F2合成的实际值．‎ 故答案为：（1）B；（2）C；（3）F‘‎ ‎　‎ ‎13．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中 ‎（1）为使细线的拉力等于小车受到的合力，应调节滑轮的高度，使细线与长木板平行，同时将长木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在　不挂　（填“挂”或“不挂”）沙桶的情况下做运动．‎ ‎（2）若某同学根据实验数据作出的加速度a与作用力F的图线如图1所示，试分析图象不过原点的主要原因是 ‎　没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够　．‎ ‎（3）实验中得到的一条纸带如图2所示，纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔为T，则：打点计时器打下点D时，小车运动速度的表达式vD=　　，小车运动加速度的表达式a=　　．‎ ‎【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，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法．‎ 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，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．‎ ‎【解答】解：（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在不挂钩码的情况下做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力大小等于绳子的拉力；‎ ‎（2）F≠0，a=0，所以图线不过原点的主要原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；‎ ‎（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．‎ vD=；‎ 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，‎ 得：x3﹣x1=2a1T2‎ x4﹣x2=2a2T2‎ 为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值 得：a=（a1+a2）=；‎ 故答案为：（1）不挂 （2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 （3）‎ ‎　‎ ‎14．某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（重力加速度g=9.8m/s2） ‎ 砝码质量 m/102g ‎0‎ ‎1.00‎ ‎2.00‎ ‎3.00‎ ‎4.00‎ ‎5.00‎ ‎6.00‎ ‎7.00‎ 标尺刻度 x/10﹣2m ‎15.00‎ ‎18.94‎ ‎22.82‎ ‎26.78‎ ‎30.66‎ ‎34.60‎ ‎42.00‎ ‎54.50‎ ‎（1）根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量 的关系曲线．‎ ‎（2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在　0～4.9N　 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为　25.8　 N/m．‎ ‎【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．‎ ‎【分析】（1）一个砝码的质量为0.1kg，横轴表示质量．纵轴表示弹簧的长度，描点作图．‎ ‎（2）根据图象看哪一段满足线性关系，哪一段满足胡克定律．根据胡克定律F=kx求出劲度系数．‎ ‎【解答】解：（1）描点作图，如图．‎ ‎（2）从图象可以看出在0～4.9N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．‎ ‎ 根据胡克定律F=kx得：‎ ‎ k===25.8N/m．‎ ‎　‎ 三、计算题：本大题共包括3小题，第15、16题每题8分，第17题10分，第18题12分，共计32分．‎ ‎15．高速公路给人们出行带来了方便，但是因为在高速公路上车辆行驶的速度大，在一些特殊的雾、雨、雪天气里若司机操作不当往往会出现多辆车追尾连续相撞的事故．在正常天气里某段高速公路允许的最高行驶速率为120km/h．如果某天有薄雾，一汽车在该平直高速路上行驶，相关部门通知允许行驶的最大速度为72km/h，已知这辆汽车刹车能产生的最大加速度为8m/s2，该车司机的反应时间（从发现前面障碍物到制动所需要的时间）为0.75s．‎ ‎（1）请你根据上面的数据算出司机在薄雾天的能见度至少要多少米？‎ ‎（2）若司机驾驶此车在正常天气里以最高速度匀速通过（1）中的距离需要多长时间？‎ ‎【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）刹车距离决定可以出行的能见度，刹车距离由反应位移和制动位移组成，由运动学可得这两段位移，进而可知能见度最小值．‎ ‎（2）由正常天气的最大速度和匀速直线运动规律，可得司机驾驶此车在正常天气里以最高速度匀速通过（1）中的距离需要的时间．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）v=72km/h=20m/s 反应时间内汽车的位移：‎ x1=vt1=0.75v=0.75×20m=15m，‎ 匀减速直线运动：‎ v2=2ax2‎ 解得：‎ ‎；‎ 能见度：‎ x=x1+x2=15m+25m=40m；‎ ‎（2）v′=120km/h=m/s 由运动学可得：‎ x=v′t 解得：‎ t==1.2s；‎ 答：（1）司机在薄雾天的能见度至少40m．‎ ‎（2）若司机驾驶此车在正常天气里以最高速度匀速通过（1）中的距离需要1.2s．‎ ‎　‎ ‎16．在学校组织的一次雪后大扫除活动中，一名学生用F=100N的拉力先后两次拉质量为m=20kg的雪筐沿水平地面运动，如图所示．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度取g=10m/s2）‎ ‎（1）第一次拉力为水平方向，雪筐恰好做匀速直线运动．求雪筐与地面之间的动摩擦因数．‎ ‎（2）第二次拉力与水平方向成37°，雪筐做匀加速直线运动，求雪筐加速度的大小．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】（1）雪筐恰好做匀速直线运动时受力平衡，据此求出摩擦力大小，然后由滑动摩擦力公式计算摩擦因数；‎ ‎（2）对雪筐受力分析，正交分解，根据牛顿第二定律求加速度大小．‎ ‎【解答】解：（1）第一次拉力为水平方向，雪筐做匀速直线运动．则有：‎ F=μN=μmg ‎ 已知F=10ON，m=20kg，代入可得：μ=0.5 ‎ ‎（2）以平行于地面方向为X轴，垂直地面方向为Y轴建立直角坐标系．‎ 根据牛顿第二定律有：‎ x轴：Fcos37°﹣μN=ma Y轴：Fsin37°+N=mg ‎ 联立并代入数据得：a=0.5 m/s2‎ 答：（1）第一次拉力为水平方向，雪筐恰好做匀速直线运动．雪筐与地面之间的动摩擦因数为0.5．‎ ‎（2）第二次拉力与水平方向成370，雪筐做匀加速直线运动，雪筐加速度的大小为0.5m/s2．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙均处于静止状态．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，g取10m/s2．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：‎ ‎（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？‎ ‎（2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？‎ ‎（3）若物体乙的质量m2=5kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？‎ ‎【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】（1）以结点O为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出轻绳OA、OB受到的拉力．‎ ‎（2）乙物体水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，由二力平衡求解乙受到的摩擦力大小和方向．‎ ‎（3）当乙物体刚要滑动时，物体甲的质量m1达到最大，此时乙受到的静摩擦力达到最大值Fmax=μm2g，再平衡条件求出物体甲的质量．‎ ‎【解答】解：（1）对结点O，如图有：‎ ‎①‎ ‎②‎ 解得=‎ ‎ TB=m1gtanθ=‎ ‎（2）对于乙物体：摩擦力f=TB=；‎ 方向水平向左 ‎（3）当乙物体刚要滑动时静摩擦力达到最大值，即 ‎ Fmax=μm2g ③‎ ‎ 又TBmax=Fmax④‎ 由②③④得：m1max2.0kg，即物体甲的质量m1最大不能超过2.0kg．‎ 答：（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是和；‎ ‎（2）物体乙受到的摩擦力是，方向水平向左；‎ ‎（3）若物体乙的质量m2=5kg，物体甲的质量m1最大不能超过2.0kg．‎ ‎　‎ ‎18．如图1，用同种材料制成倾角为θ=30°的斜面和长水平面，斜面长3m且固定，斜面与水平面之间有一段很小的弧形平滑连接．一小物块从斜面顶端以初速度为v0沿斜面向下滑动，若初速度v0=2m/s，小物块运动2s后停止在斜面上．减小初始速度v0，多次进行实验，记录下小物块从开始运动到最终停止在斜面上的时间t，作出相应的速度﹣﹣时间图象如图2所示．（已知g=10m/s2）求：‎ ‎（1）小物块在斜面上下滑的加速度大小和方向；‎ ‎（2）小物块与该种材料间的动摩擦因数；‎ ‎（3）某同学认为，若小物块初速度v0=3m/s，则根据图象可以推断出小物块从开始到最终停止的时间为3s．以上说法是否正确？若正确，请给出推导证明；若不正确，请说明理由，并解出正确的结果．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】（1）物体做匀减速直线运动，加速度方向沿斜面向上．根据相应的t﹣v0图象求出加速度的大小．‎ ‎（2）根据牛顿第二定律，运用正交分解求出动摩擦因数的大小．‎ ‎（3）不正确．因为随着初速度v0的增大，小物块会滑到水平面上，规律将不再符合图象中的正比关系．根据匀变速直线运动的速度位移公式求出物体滑动底端的速度，从而根据匀变速直线运动的速度时间公式求出在斜面上运行的时间．根据牛顿第二定律求出物体在水平面上的加速度，根据速度时间公式求出在水平面上运动的时间，从而求出总时间．‎ ‎【解答】解：（1）由图象的斜率等于加速度，可得，加速度为 a===1m/s2，方向沿斜面向上；‎ ‎（2）物块所受的滑动摩擦力大小为 Ff=μmgcosθ，‎ 由牛顿第二定律得：μmgcosθ﹣mgsinθ=ma 解得：μ=；‎ ‎（3）不正确．因为随着初速度v0的增大，小物块会滑到水平面上，‎ 规律将不再符合图象中的正比关系，‎ 设小物块在斜面上滑行位移x1=3m时的速度减为v1，‎ v02﹣v12=2ax1，解得：v1=m/s，‎ v1=v0﹣at1，小物块在斜面上滑行时间 t1==（3﹣）s，‎ 小物块在水平面上滑行，牛顿第二定律：μmg=ma′，解得 a′=4m/s2，‎ 小物块在水平面上滑行时间v1=a′t2，解得：t2=0.25s，‎ 运动总时间 t总=t1+t2=（3﹣+0.25）s=（3.25﹣）s；‎ 答：‎ ‎（1）小物块在斜面上下滑的加速度大小为1m/s2，方向沿斜面向上；‎ ‎（2）小物块与该种材料间的动摩擦因数μ是；‎ ‎（3）不正确，运动总时间为（3.25﹣）s．‎ ‎　‎ ‎2016年12月25日