物理卷·2018届北京市丰台区普通高中高二上学期会考调研物理试卷 （解析版） 26页

‎2016-2017学年北京市丰台区普通高中高二（上）会考调研物理试卷 ‎　‎ 一、单项选择题（本题共13小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的．每小题3分，共45分）‎ ‎1．下列物理量中，属于矢量的是（　　）‎ A．速度 B．动能 C．时间 D．功率 ‎2．在物理学史上，测出万有引力常量G的科学家是（　　）‎ A．卡文迪许 B．伽利略 C．牛顿 D．开普勒 ‎3．作用在同一个物体的两个共点力，一个大小为30N，另一个大小为40N，它们的合力大小可能为（　　）‎ A．0 B．40N C．80N D．100N ‎4．如图所示，物体沿斜面向下匀速滑行，不计空气阻力，关于物体的受力情况，正确的是（　　）‎ A．受重力、支持力、摩擦力 B．受重力、支持力、下滑力 C．受重力、支持力 D．受重力、支持力、摩擦力、下滑力 ‎5．如图所示，天花板上挂着一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧下端挂着一个质量为m的小球．小球处于静止状态（弹簧形变在弹性限度内），则轻弹簧的伸长量等于（　　）‎ A．mg B．k mg C． D．‎ ‎6．真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．若保持这两个点电荷之间的距离不变，将它们的电荷量都变成原来的3倍，则改变电荷量后这两个点电荷之间静电力的大小为（　　）‎ A．3F B．9F C．F D．2F ‎7．下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（　　）‎ A．小石块被竖直向上抛出后在空中的过程 B．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 C．人乘电梯，人随电梯加速上升的过程 D．子弹射穿木块，子弹在木块中运动的过程 ‎8．在图所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎9．如图所示，虚线为小明抛出一小球的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点．三位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙来描述小球经过P点时的速度方向．下列选项中正确的是（　　）‎ A．甲 B．乙 C．丙 D．以上都不对 ‎10．如图所示，用水平外力F将木块压在竖直墙面上保持静止状态，下列说法正确的是（　　）‎ A．木块所受重力与墙对木块的静摩擦力是一对平衡力 B．木块所受重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力 C．木块对墙的压力与水平力F是平衡力 D．水平力F与墙对木块的正压力是一对作用力和反作用力 ‎11．蹦床运动是运动员从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育活动．当运动员离开蹦床后弹向空中的过程中，运动员具有的（　　）‎ A．动能增加，势能减少 B．动能增加，势能增加 C．动能减少，势能减少 D．动能减少，势能增加 ‎12．2016年11月，歼﹣20飞机在第11届中国国际航空航天博览会上进行飞行展示，这是中国自主研制的新一代隐身战斗机首次公开亮相．在某次短距离起飞过程中，战机只用了10秒钟就从静止加速到起飞速度288km/h，假设战机在起飞过程中做匀加速度直线运动，则它的加速度大小为（　　）‎ A．28.8m/s2 B．10m/s2 C．8m/s2 D．2m/s2‎ ‎13．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图．结合上述材料，下列说法不正确的是（　　）‎ A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 ‎　‎ 二、（供选学物理1-1的考生做）‎ ‎14．如图是一正弦式交变电流的电流图象．由图象可知，这个电流的周期和频率分别为（　　）‎ A．0.03s，33Hz B．0.02s，50Hz C．0.01s，100Hz D．0.02s，100Hz ‎　‎ 三、（供选学物理3-1的考生做）‎ ‎15．在图所示的电路中，电阻R=2.0Ω，电源的内电阻r=1.0Ω，不计电流表的内阻．闭合开关S后，电流表的示数I=0.5A，则电源的电动势E等于（　　）‎ A．1.0V B．1.5V C．2.0V D．3.0V ‎　‎ 四、（供选学物理1一l的考生做）‎ ‎16．2016年08月16日凌晨1时40分，由我国科学家自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心成功发射．将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信．这将是跨度最大、史上最安全的通信网络．‎ ‎“墨子号”是质量为640公斤的量子卫星，在卫星家族中只是不起眼的小瘦子，不过娇小的量子卫星获胜法宝是3个神奇装备．‎ 装备1：激光器．激光器的作用就是生成单个的光量子．量子是能量等物理量的最小单元，光量子也就是光的最小量子单元．‎ 装备2：量子纠缠源．和激光器不同，它的使命是制造出一对对处于纠缠状态的光量子．纠缠中的量子即使相隔万里也能心灵相通，其中一个状态发生改变，另一个也会相应改变．‎ 装备3：量子密钥通信机和量子纠缠发射机．这两个仪器相当于发射器，都是负责把光量子发射到地面实验站．密钥通信机是一对一，纠缠发射机则是一对二．‎ 根据以上信息，可以判断下列说法中正确的是（　　）‎ A．“墨子号”卫星绕地球作匀速运动 B．光量子可以再分成更小的能量单元 C．“墨子号”卫星与地球间有相互作用力 D．一对纠缠状态的光量子间不存在相互作用力 ‎　‎ 五、（供选学物理3-1的考生做）‎ ‎17．如图所示，在正点电荷形成的电场中有a、b、c三点，它们到该点电荷的距离分别为ra、rb和rc，且ra＜rb＜rc．分别用ϕa、ϕb、ϕc表示a、b、c三点的电势，则（　　）‎ A．ϕa=ϕb=ϕc B．ϕa＜ϕb＜ϕc C．ϕb＞ϕa＞ϕc D．ϕa＞ϕb＞ϕc ‎　‎ 六、多项选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的．每小题4分，共9分．每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分）‎ ‎18．（4分）关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A．落地时间仅由抛出点高度决定 B．抛出点高度一定时，落地时间与初速度大小有关 C．初速度一定的情况下，水平飞出的距离与抛出点高度无关 D．抛出点高度一定时，水平飞出距离与初速度大小成正比 ‎19．（4分）一物体沿直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示．由图象可知（　　）‎ A．物体做初速度为零的匀加速直线运动 B．在0～5s内物体运动的加速度大小为6 m/s2‎ C．在0～5s内物体运动的加速度大小为4m/s2‎ D．在0～5s内物体运动的位移大小为100m ‎20．（4分）电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重为10N的重物，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为12N．关于电梯的运动（如图所示），以下说法正确的是（　　）‎ A．电梯可能向上加速运动 B．电梯可能向下加速运动 C．电梯可能向上减速运动 D．电梯可能向下减速运动 ‎　‎ 七、填空题（每小题4分，共16分）‎ ‎21．（4分）如图所示，高为h的光滑斜面固定在水平地面上．一质量为m的小物块，从斜面顶端A由静止开始下滑．重力加速度为g．若不计空气阻力，则小物块从A滑到斜面底端B的过程中重力做的功为　　，小物块滑到底端B时速度的大小为　　．‎ ‎22．（4分）一质量为2kg的物块，静止在水平地面上，物体与地面的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平拉力． 当物体拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力大小是　　，当物体拉力大小为10N时，地面对物体的摩擦力大小是　　．（g取10N/kg）‎ ‎23．（4分）如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，A球被金属片弹出做平抛运动，同时B球做自由落体运动．通过观察发现：A球在空中运动的时间　　B球在空中运动的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）；增大两小球初始点到水平地面的高度，再进行上述操作，通过观察发现：A球在空中运动的时间　　B球在空中运动的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）．‎ ‎24．（4分）某同学进行“测定匀变速直线运动的加速度”的实验．他的主要实验步骤有：‎ A．把一端装有定滑轮的长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，连接好电路．‎ B．把细绳拴在小车上，并在另一端挂上适当的钩码，使之跨过定滑轮，调整装置，使小车能在长木板上平稳地加速滑行．把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后面．‎ C．把小车停在靠近打点计时器处，接通交流电源放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点．‎ D．更换新纸带，重复实验三次，选择一条最理想的纸带进行分析．‎ 本同学挑选出的纸带如图所示．图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s．计数点C对应物体的瞬时速度为　　m/s，整个运动过程中物体的加速度为　　m/s2．‎ ‎　‎ 八、论述计算题解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．‎ ‎25．（7分）如图所示，质量m=2.0kg的物体静止在光滑水平面上．t=0时刻，用F=6.0N的水平拉力，使物体由静止开始运动．求：‎ ‎（1）物体运动的加速度大小a；‎ ‎（2）物体在t=4.0s时通过的距离x．‎ ‎26．（7分）如图所示，在电场强度E=1.0×104N/C的匀强电场中，一电荷量q=+1.0×10﹣8C的点电荷从电场中的A点运动到B点，电场力对电荷做的功W=2.0×10﹣5J，求：‎ ‎（1）点电荷所受电场力F的大小；‎ ‎（2）A、B两点间的距离x．‎ ‎　‎ 九、（供选学物理1-1的考生做）（8分）‎ ‎27．（8分）2016年11月17日，新华社太空特约记者、航天员景海鹏（左二）、陈冬（左一）在“天宫二号”里与地面上的航天员王亚平（右一）一起为全国青少年小朋友录制的一堂“太空科普课”．课堂内容有“太空养蚕”、“太空种生菜”，失重环境下表演“远程投喂食物”等．为了简化问题便于研究，将“天宫二号”绕地球的运动视为匀速圆周运动（示意图如图所示）．已知这次太空授课的时间为t，“天宫二号”距离地面的高度为h，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G．‎ ‎（1）求在太空授课的过程中“天宫二号”绕地球运行的角速度大小；‎ ‎（2）求在这次太空授课的时间t内“天宫二号”运动经过路程；‎ ‎（3）在太空失重的环境中，可以做很多科学的实验，研究跟地面环境不一样的情况．请你设计一个科学实验，并简述实验目的和方案．‎ ‎　‎ 十、（供选学物理3-1的考生做）（8分）‎ ‎28．（8分）如图所示，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间匀强磁场的磁感应强度为B1，一束电荷量为q带正电的粒子从图示方向射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，结果分别打在a、b两点．通过测量发现两点间距离为△x．不计粒子所受重力．求：‎ ‎（1）这束粒子射入磁感应强度为B2的磁场时的速度大小；‎ ‎（2）打在a、b两点的粒子的质量之差；‎ ‎（3）两点间距离大一些更方便测量，请写出至少两项可行的措施．‎ ‎29．（8分）图1中，质量为m1=1kg的物块叠放在质量为m2=3kg的木块右端．木板足够长，放在光滑的水平地面上，木板与物块之间的动摩擦因数为μ1=0.2．整个系统开始时静止，重力加速度g=10m/s2．‎ ‎（1）在木板右端施加水平向右的拉力F，为使木板和物块发生相对运动，拉力F至少应为多大？‎ ‎（2）在0﹣4s内，若拉力F的变化如图2所示，2s后木板进入μ2=0.25的粗糙水平面，在图3中画出0﹣4s内木板和物块的v﹣t图象，并求出0﹣4s内物块相对木块的位移大小和整个系统因摩擦而产生的内能．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年北京市丰台区普通高中高二（上）会考调研物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单项选择题（本题共13小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的．每小题3分，共45分）‎ ‎1．下列物理量中，属于矢量的是（　　）‎ A．速度 B．动能 C．时间 D．功率 ‎【考点】矢量和标量．‎ ‎【专题】定性思想；归纳法；直线运动规律专题．‎ ‎【分析】矢量是既有大小，又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量．根据有没有方向，确定是矢量还是标量．‎ ‎【解答】解：A、矢量是既有大小又有方向的物理量，速度是矢量，故A正确．‎ BCD、标量是只有大小没有方向的物理量．动能、时间、功率都是标量，故BCD错误．‎ 故选：A ‎【点评】对于物理量的矢标性是学习物理量的基本内容，矢量要掌握其方向特点进行记忆．‎ ‎　‎ ‎2．在物理学史上，测出万有引力常量G的科学家是（　　）‎ A．卡文迪许 B．伽利略 C．牛顿 D．开普勒 ‎【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．‎ ‎【专题】万有引力定律的应用专题．‎ ‎【分析】牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量G的具体值．G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出．卡文迪许的扭秤试验，不仅以实践证明了万有引力定律，同时也让此定律有了更广泛的使用价值．‎ ‎【解答】解：顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量G的具体值．G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出．‎ 故选A．‎ ‎【点评】卡文迪许测出的G=6.7×10﹣11 Nm2/kg2，与现在的公认值6.67×10﹣11Nm2/kg2 极为接近；直到1969年G的测量精度还保持在卡文迪许的水平上．‎ ‎　‎ ‎3．作用在同一个物体的两个共点力，一个大小为30N，另一个大小为40N，它们的合力大小可能为（　　）‎ A．0 B．40N C．80N D．100N ‎【考点】力的合成．‎ ‎【专题】定性思想；推理法；受力分析方法专题．‎ ‎【分析】两个力的合力范围为|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2．根据两个力的大小，求出合力范围，可知合力大小的可能值．‎ ‎【解答】解：这两个力的合力范围为10N≤F合≤70N．故B正确，ACD错误．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握两个力的合力范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，物体沿斜面向下匀速滑行，不计空气阻力，关于物体的受力情况，正确的是（　　）‎ A．受重力、支持力、摩擦力 B．受重力、支持力、下滑力 C．受重力、支持力 D．受重力、支持力、摩擦力、下滑力 ‎【考点】物体的弹性和弹力．‎ ‎【专题】受力分析方法专题．‎ ‎【分析】选取物体A 为研究的对象，按照重力、弹力、摩擦力，最后是其他的力的顺序找出A受到的力即可．‎ ‎【解答】解：对物体A进行受力分析可得，首先有重力，物体与斜面间相互挤压，斜面对其一定有支持力，物体匀速运动，一定受到滑动摩擦力，且滑动摩擦力的大小与重力沿斜面向下的分量大小相等，方向相反．平时所说的下滑力实际上是重力沿斜面向下的分量．故只有选项A正确．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】理解力的概念，掌握力的特点，是正确分析受力的基础和依据．要想熟练掌握，还需要通过一定量的练习，不断加深对物体运动规律的认识，反复体会方法，总结技巧才能达到．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，天花板上挂着一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧下端挂着一个质量为m的小球．小球处于静止状态（弹簧形变在弹性限度内），则轻弹簧的伸长量等于（　　）‎ A．mg B．k mg C． D．‎ ‎【考点】胡克定律．‎ ‎【专题】定性思想；推理法；弹力的存在及方向的判定专题．‎ ‎【分析】对小球受力分析，根据平衡条件可明确弹力与重力间的关系，从而求出弹簧的伸长量．‎ ‎【解答】解：对小球分析可知，小球受重力和弹力的作用而处于平衡，则有：‎ kx=mg 解得：x=，故D正确，ABC错误．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题考查胡确克定律以及平衡条件的应用，要注意明确F=kx中的x为形变量而不是弹簧的长度．‎ ‎　‎ ‎6．真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．若保持这两个点电荷之间的距离不变，将它们的电荷量都变成原来的3倍，则改变电荷量后这两个点电荷之间静电力的大小为（　　）‎ A．3F B．9F C．F D．2F ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【专题】定性思想；推理法；电荷守恒定律与库仑定律专题．‎ ‎【分析】由库仑定律根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系，从而即可求解．‎ ‎【解答】解：由库仑定律可得原来电荷之间的库仑力为F，则：F=k 若将它们的电荷量都变为原来的3倍，其余条件不变，‎ 则它们之间的作用力为：F′=k=k 故F′=9F，故ACD错误，B正确，‎ 故选：B．‎ ‎【点评】库仑定律应用时涉及的物理量较多，因此理清各个物理量之间的关系，可以和万有引力定律进行类比学习．‎ ‎　‎ ‎7．下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（　　）‎ A．小石块被竖直向上抛出后在空中的过程 B．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 C．人乘电梯，人随电梯加速上升的过程 D．子弹射穿木块，子弹在木块中运动的过程 ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【专题】定性思想；推理法；机械能守恒定律应用专题．‎ ‎【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力做功或弹力做功，分析物体的受力的情况，判断做功情况，根据机械能守恒的条件来判断物体机械能是否守恒，也可以根据机械能的概念判断．‎ ‎【解答】解：A、小石块被抛出后在空中运动的过程，只受重力，机械能守恒．故A正确．‎ B、木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程，动能不变，重力势能减小，则其机械能必定减小，故B错误．‎ C、人乘电梯加速上升的过程，电梯对人做正功，则人的机械能增加，故C错误．‎ D、子弹射穿木块，子弹在木块中运动的过程由于阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能不守恒，故D错误；‎ 故选：A ‎【点评】本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件和机械能的概念即可判断，也可以通过分析动能和重力势能的变化分析机械能是否守恒．‎ ‎　‎ ‎8．在图所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】左手定则．‎ ‎【专题】带电粒子在复合场中的运动专题．‎ ‎【分析】在利用左手定则判断导体所受安培力时，可以先确定让电流方向和四指指向一致，然后通过旋转手让磁感线穿过手心，从而确定大拇指的指向，即安培力方向，不要想着同时让电流和四指指向一致、磁场穿过手心，这样容易手忙脚乱，造成错误．‎ ‎【解答】解：利用左手定值进行判断，先让电流和四指指向一致，然后让磁感线穿过手心，看大拇指指向即安培力的方向；A图中安培力向上，B图中向下；C图中向下；D图中垂直纸面向外，故BCD错误，A正确．‎ 故选A．‎ ‎【点评】本题比较简单，直接考察了安培定制的应用，做这类题目要注意电流、磁场方向的表示方法，不要弄错方向．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，虚线为小明抛出一小球的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点．三位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙来描述小球经过P点时的速度方向．下列选项中正确的是（　　）‎ A．甲 B．乙 C．丙 D．以上都不对 ‎【考点】抛体运动．‎ ‎【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题．‎ ‎【分析】曲线运动的物体在某一点的速度方向沿该点的切线方向，从而即可求解．‎ ‎【解答】解：某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，故B正确，ACD错误．‎ 故选：B ‎【点评】解决本题的关键知道曲线运动的速度方向，知道速度的方向在不停地改变．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，用水平外力F将木块压在竖直墙面上保持静止状态，下列说法正确的是（　　）‎ A．木块所受重力与墙对木块的静摩擦力是一对平衡力 B．木块所受重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力 C．木块对墙的压力与水平力F是平衡力 D．水平力F与墙对木块的正压力是一对作用力和反作用力 ‎【考点】静摩擦力和最大静摩擦力；牛顿第三定律．‎ ‎【专题】摩擦力专题．‎ ‎【分析】木块处于静止，在竖直方向上受两个力，即重力和墙对木块的静摩擦力．平衡力作用在同一物体上，作用力和反作用力作用在不同的物体上．‎ 木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力，两个力是一对平衡力．‎ ‎【解答】解：A、B：木块处于静止，在竖直方向上受两个力，即重力和墙对木块的静摩擦力．两个力是一对平衡力．故A正确，B错误；‎ C：木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力，两个力是一对平衡力．故C错误，D错误；‎ 故选：A．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．与平衡力的区别在于，作用力和反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一物体上．‎ ‎　‎ ‎11．蹦床运动是运动员从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育活动．当运动员离开蹦床后弹向空中的过程中，运动员具有的（　　）‎ A．动能增加，势能减少 B．动能增加，势能增加 C．动能减少，势能减少 D．动能减少，势能增加 ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【专题】机械能守恒定律应用专题．‎ ‎【分析】本题根据影响动能和重力势能大小的因素分析．动能与物体的质量和速度有关．质量越大，速度越大，动能越大．重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．‎ ‎【解答】解：运动员离开蹦床弹向空中的过程中，质量不变，速度减小，动能减少；但所处高度增加，重力势能增加．‎ 故选D．‎ ‎【点评】此题关键从影响能量大小的因素来分析能量的变化，可以根据动能和重力势能的表达式分析．‎ ‎　‎ ‎12．2016年11月，歼﹣20飞机在第11届中国国际航空航天博览会上进行飞行展示，这是中国自主研制的新一代隐身战斗机首次公开亮相．在某次短距离起飞过程中，战机只用了10秒钟就从静止加速到起飞速度288km/h，假设战机在起飞过程中做匀加速度直线运动，则它的加速度大小为（　　）‎ A．28.8m/s2 B．10m/s2 C．8m/s2 D．2m/s2‎ ‎【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【专题】计算题；定量思想；推理法；直线运动规律专题．‎ ‎【分析】飞机做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度时间公式求得加速度 ‎【解答】解：v=288km/h=80m/s 飞机做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度时间公式可知 v=at a=，故C正确 故选：C ‎【点评】本题主要考查了初速度为零的匀加速直线运动速度时间公式，熟练运用公式即可 ‎　‎ ‎13．（2016•北京）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图．结合上述材料，下列说法不正确的是（　　）‎ A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 ‎【考点】洛仑兹力；地磁场．‎ ‎【专题】定量思想；推理法；带电粒子在磁场中的运动专题．‎ ‎【分析】根据课本中有关地磁场的基础知识，同时明在确磁场及磁通量的性质；即可确定此题的答案．‎ ‎【解答】解：A、地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角；故A正确；‎ B、磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B正确；‎ C、磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误；‎ D、地磁场与射向地球赤道的带电宇宙射线粒子速度方向并不平行，所以对带电宇宙射线粒子有力的作用，故D正确；‎ 本题选错误的，故选：C．‎ ‎【点评】本题考查了地磁场的性质以及磁通量等内容，要注意借助地磁场的磁场分布分析地磁场对应的性质．‎ ‎　‎ 二、（供选学物理1-1的考生做）‎ ‎14．如图是一正弦式交变电流的电流图象．由图象可知，这个电流的周期和频率分别为（　　）‎ A．0.03s，33Hz B．0.02s，50Hz C．0.01s，100Hz D．0.02s，100Hz ‎【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式．‎ ‎【专题】定性思想；推理法；交流电专题．‎ ‎【分析】根据图象可以直接得出电流的最大值和周期的大小，根据周期与频率的关系得出频率的大小．‎ ‎【解答】解：由图象可知，电流的最大值为10A，周期T=0.02s；则频率f===50Hz，故B正确，ACD错误．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】解决本题的关键是明确i﹣t图象的意义，能根据图象获取有用信息，并能利用这些信息以及相应物理量间的关系进行有关运算．‎ ‎　‎ 三、（供选学物理3-1的考生做）‎ ‎15．在图所示的电路中，电阻R=2.0Ω，电源的内电阻r=1.0Ω，不计电流表的内阻．闭合开关S后，电流表的示数I=0.5A，则电源的电动势E等于（　　）‎ A．1.0V B．1.5V C．2.0V D．3.0V ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【专题】恒定电流专题．‎ ‎【分析】已知电阻及内电阻，则由闭合电路的欧姆定律可求得电源的电动势．‎ ‎【解答】解：由闭合电路的欧姆定律可求得，E=I（R+r）=0.5×（2+1）V=1.5V； ‎ 故选B．‎ ‎【点评】本题考查闭合电路的欧姆定律的直接应用，属公式的直接应用，题目较为简单．‎ ‎　‎ 四、（供选学物理1一l的考生做）‎ ‎16．2016年08月16日凌晨1时40分，由我国科学家自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心成功发射．将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信．这将是跨度最大、史上最安全的通信网络．‎ ‎“墨子号”是质量为640公斤的量子卫星，在卫星家族中只是不起眼的小瘦子，不过娇小的量子卫星获胜法宝是3个神奇装备．‎ 装备1：激光器．激光器的作用就是生成单个的光量子．量子是能量等物理量的最小单元，光量子也就是光的最小量子单元．‎ 装备2：量子纠缠源．和激光器不同，它的使命是制造出一对对处于纠缠状态的光量子．纠缠中的量子即使相隔万里也能心灵相通，其中一个状态发生改变，另一个也会相应改变．‎ 装备3：量子密钥通信机和量子纠缠发射机．这两个仪器相当于发射器，都是负责把光量子发射到地面实验站．密钥通信机是一对一，纠缠发射机则是一对二．‎ 根据以上信息，可以判断下列说法中正确的是（　　）‎ A．“墨子号”卫星绕地球作匀速运动 B．光量子可以再分成更小的能量单元 C．“墨子号”卫星与地球间有相互作用力 D．一对纠缠状态的光量子间不存在相互作用力 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；牛顿第三定律；万有引力定律及其应用．‎ ‎【专题】信息给予题；定性思想；推理法；万有引力定律的应用专题．‎ ‎【分析】“墨子星”卫星绕地球做匀速圆周运动；与地球之间有万有引力；结合材料信息，光量子是光的最小能量单元，一对纠缠不清的光量子即使相隔万里也能心灵相通，其中一个状态发生改变，另一个也会相应改变，说明光量子间存在相互作用力 ‎【解答】解：A、“墨子号”卫星绕地球作匀速圆周运动，故A错误；‎ B、根据材料知光量子也就是光的最小量子单元，故B错误；‎ C、“墨子号”卫星与地球间有万有引力，故C正确；‎ D、根据材料知一对纠缠状态的光量子间存在相互作用力，故D错误；‎ 故选：C ‎【点评】这是一道信息给予题，考查学生从材料中获取信息的能力，阅读量较大，关键是利用学过的知识解决问题．‎ ‎　‎ 五、（供选学物理3-1的考生做）‎ ‎17．（2016•北京学业考试）如图所示，在正点电荷形成的电场中有a、b、c三点，它们到该点电荷的距离分别为ra、rb和rc，且ra＜rb＜rc．分别用ϕa、ϕb、ϕc表示a、b、c三点的电势，则（　　）‎ A．ϕa=ϕb=ϕc B．ϕa＜ϕb＜ϕc C．ϕb＞ϕa＞ϕc D．ϕa＞ϕb＞ϕc ‎【考点】电势；点电荷的场强．‎ ‎【专题】应用题；定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题．‎ ‎【分析】根据电场线的方向判断电势的高低，分析时抓住顺着电场线电势逐渐降低．‎ ‎【解答】解：正电荷的电场中电场线从正电荷出发到无穷远处终止，‎ 因为ra＜rb＜rc，根据顺着电场线方向电势降低可知，‎ 所以a、b、c三点的电势ϕa＞ϕb＞ϕc，故ABC错误，D正确．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题关键理解并掌握电场线的物理意义：顺着电场线电势逐渐降低，属于基础性题目，比较简单．‎ ‎　‎ 六、多项选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的．每小题4分，共9分．每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分）‎ ‎18．（4分）关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A．落地时间仅由抛出点高度决定 B．抛出点高度一定时，落地时间与初速度大小有关 C．初速度一定的情况下，水平飞出的距离与抛出点高度无关 D．抛出点高度一定时，水平飞出距离与初速度大小成正比 ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【专题】定性思想；推理法；平抛运动专题．‎ ‎【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，平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移 ‎【解答】解：A、平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关．故A正确，B错误．‎ C、初速度一定，水平位移与时间有关，即与抛出点的高度有关．故C错误．‎ D、抛出点高度一定，时间一定，根据x=v0t知水平距离与初速度成正比．故D正确．‎ 故选：AD ‎【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，知道平抛运动的时间由高度决定 ‎　‎ ‎19．（4分）一物体沿直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示．由图象可知（　　）‎ A．物体做初速度为零的匀加速直线运动 B．在0～5s内物体运动的加速度大小为6 m/s2‎ C．在0～5s内物体运动的加速度大小为4m/s2‎ D．在0～5s内物体运动的位移大小为100m ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【专题】比较思想；图析法；运动学中的图像专题．‎ ‎【分析】根据速度图象的斜率表示物体的加速度，可以求出0﹣2s内的加速度．由“面积”求出位移．‎ ‎【解答】解：A、物体做初速度为10m/s的匀加速直线运动，故A错误．‎ BC、根据速度图象的斜率表示物体的加速度可知，在0～5s内物体运动的加速度大小为：a===4m/s2，故B错误，C正确；‎ D、由速度图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在0～5s内物体运动的位移大小为：x=×5m=100m，故D正确．‎ 故选：CD ‎【点评】本题是速度图象问题，关键要抓住数学知识研究图象的物理意义：斜率表示加速度，面积表示位移．‎ ‎　‎ ‎20．（4分）电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重为10N的重物，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为12N．关于电梯的运动（如图所示），以下说法正确的是（　　）‎ A．电梯可能向上加速运动 B．电梯可能向下加速运动 C．电梯可能向上减速运动 D．电梯可能向下减速运动 ‎【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重．‎ ‎【专题】牛顿运动定律综合专题．‎ ‎【分析】电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数等于重物的重力．弹簧秤的示数变为8N，产生了失重现象，以重物为研究对象，根据牛顿第二定律分析加速度方向，再确定电梯的运动情况．‎ ‎【解答】解：电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数等于重物的重力，即G=10N．当弹簧秤的示数变为12N时，弹簧的拉力大小等于12N．以重物为研究对象，根据牛顿第二定律分析得出其加速度方向竖直向上，电梯的运动情况可能是：向上加速运动或向下减速运动．‎ 故选：AD ‎【点评】本题关键运用牛顿第二定律分析加速度方向，而电梯的运动方向可能有两种：竖直向上或竖直向下．可理解的基础上记住结论．‎ ‎　‎ 七、填空题（每小题4分，共16分）‎ ‎21．（4分）如图所示，高为h的光滑斜面固定在水平地面上．一质量为m的小物块，从斜面顶端A由静止开始下滑．重力加速度为g．若不计空气阻力，则小物块从A滑到斜面底端B的过程中重力做的功为　mgh　，小物块滑到底端B时速度的大小为　　．‎ ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【专题】机械能守恒定律应用专题．‎ ‎【分析】重力做功只与物体的初末的位置有关，斜面的高度为h，由此可以求得重力做功的大小；‎ 在运动的过程中，只有重力做功，所以整个过程中物体的机械能守恒，根据机械能守恒可以求得物体的速度的大小．‎ ‎【解答】解：小物块从A滑到斜面底端B的过程中重力做的功只与物体的初末的位置有关，所以重力做的功为W=mgh；‎ 整个过程中物体的机械能守恒，去地面为零势能面，由机械能守恒可得，‎ mgh=mV2，‎ 所以小物块滑到底端B时速度的大小为．‎ 故答案为：mgh；．‎ ‎【点评】本题是对机械能守恒的直接应用，掌握住机械能守恒定律即可，题目比较简单．‎ ‎　‎ ‎22．（4分）一质量为2kg的物块，静止在水平地面上，物体与地面的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平拉力． 当物体拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力大小是　5N　，当物体拉力大小为10N时，地面对物体的摩擦力大小是　6N　．（g取10N/kg）‎ ‎【考点】摩擦力的判断与计算．‎ ‎【专题】定性思想；推理法；摩擦力专题．‎ ‎【分析】物体静止置于水平桌面上，对地面的压力等于物体的重力，由最大静摩擦力等于滑动摩擦力求出最大静摩擦力．根据水平拉力与最静摩擦力的关系判断物体的状态，确定摩擦力的大小．‎ ‎【解答】解：滑动摩擦力，即最大静摩擦力，f=μFN=μmg=0.3×20N=6N，‎ ‎（1）当拉力为5N时，5N＜6N，物体未被拉动，此时物体受到静摩擦力大小等于拉力，所以地面对物体的摩擦力是5N；‎ ‎（2）当拉力为10N时，10N＞6N，物体被拉动，此时物体受到滑动摩擦力，所以地面对物体的摩擦力是6N；‎ 故答案为：5N 6N ‎【点评】计算摩擦力，首先要分析物体的状态，确定是什么摩擦力．当水平拉力小于等于最大静摩擦力时，物体拉不动，受到的是静摩擦力；当水平拉力大于最大静摩擦力时，物体被拉动，受到的是滑动摩擦力．‎ ‎　‎ ‎23．（4分）如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，A球被金属片弹出做平抛运动，同时B球做自由落体运动．通过观察发现：A球在空中运动的时间　等于　B球在空中运动的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）；增大两小球初始点到水平地面的高度，再进行上述操作，通过观察发现：A球在空中运动的时间　等于　B球在空中运动的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）．‎ ‎【考点】研究平抛物体的运动．‎ ‎【专题】实验题；定性思想；类比法；平抛运动专题．‎ ‎【分析】A球沿水平方向抛出做平抛运动，同时B球被松开，自由下落做自由落体运动，发现每次两球都同时落地，只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动，即使增大两小球初始点到水平地面的高度，规律不变，两球仍同时落地．‎ ‎【解答】解：由于两球同时运动，A球做平抛运动，B球自由落体运动，发现每次两球都同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，即使增大两小球初始点到水平地面的高度，规律不变，两球仍同时落地．‎ 故答案为：等于；等于．‎ ‎【点评】本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律，是考查基础题目的好题．‎ ‎　‎ ‎24．（4分）某同学进行“测定匀变速直线运动的加速度”的实验．他的主要实验步骤有：‎ A．把一端装有定滑轮的长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，连接好电路．‎ B．把细绳拴在小车上，并在另一端挂上适当的钩码，使之跨过定滑轮，调整装置，使小车能在长木板上平稳地加速滑行．把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后面．‎ C．把小车停在靠近打点计时器处，接通交流电源放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点．‎ D．更换新纸带，重复实验三次，选择一条最理想的纸带进行分析．‎ 本同学挑选出的纸带如图所示．图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s．计数点C对应物体的瞬时速度为　0.544　m/s，整个运动过程中物体的加速度为　1.36　m/s2．‎ ‎【考点】测定匀变速直线运动的加速度．‎ ‎【专题】计算题；实验题；定量思想；推理法；直线运动规律专题．‎ ‎【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，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C点时小车的瞬时速度大小 ‎【解答】解：相邻两个计数点之间的时间间隔T=0.1s，‎ 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知：‎ vC==0.544m/s，‎ 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：xCD﹣xAB=2a1T2‎ xDE﹣xBC=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）==1.36m/s2；‎ 故答案为：0.544；1.36‎ ‎【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用 ‎　‎ 八、论述计算题解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．‎ ‎25．（7分）如图所示，质量m=2.0kg的物体静止在光滑水平面上．t=0时刻，用F=6.0N的水平拉力，使物体由静止开始运动．求：‎ ‎（1）物体运动的加速度大小a；‎ ‎（2）物体在t=4.0s时通过的距离x．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【专题】计算题；定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题．‎ ‎【分析】（1）对物体受力分析，明确物体受重力、支持力及拉力的作用而做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可求得加速度；‎ ‎（2）物体的初速度为零，根据位移公式即可求得4s内通过的距离．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）根据牛顿第二定律，物体加速度的大小 a==m/s2=3.0 m/s2‎ ‎（2）物体在t=4.0 s内通过的距离 x=a t 2=m=24 m 答：（1）物体运动的加速度大小a为3.0 m/s2；‎ ‎（2）物体在t=4.0s时通过的距离x为24m．‎ ‎【点评】本题考查牛顿第二定律的应用，注意正确受力分析和运动过程分析，注意体会加速度在力和运动中的桥梁作用．‎ ‎　‎ ‎26．（7分）如图所示，在电场强度E=1.0×104N/C的匀强电场中，一电荷量q=+1.0×10﹣8C的点电荷从电场中的A点运动到B点，电场力对电荷做的功W=2.0×10﹣5J，求：‎ ‎（1）点电荷所受电场力F的大小；‎ ‎（2）A、B两点间的距离x．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【专题】计算题；定性思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题．‎ ‎【分析】（1）匀强电场中电场强度不变，根据F=Eq即可求得电场力的大小；‎ ‎（2）已知电场力做功大小，再根据功的公式W=FL即可求得AB两点间的距离．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）点电荷在A点所受电场力F=qE=1.0×104×1.0×10﹣8=1×10﹣4N；‎ ‎（2）由W=FxAB可得：‎ xAB==m=0.2m 答：（1）点电荷所受电场力F的大小为1×10﹣4N；‎ ‎（2）A、B两点间的距离x为0.2m．‎ ‎【点评】本题考查匀强电场中电场力以及功的计算，要注意明确电场力的方向与电场方向和电荷的正负均有关系，知道正电荷受力沿电场线方向，而负电荷受力逆着电场线方向．‎ ‎　‎ 九、（供选学物理1-1的考生做）（8分）‎ ‎27．（8分）2016年11月17日，新华社太空特约记者、航天员景海鹏（左二）、陈冬（左一）在“天宫二号”里与地面上的航天员王亚平（右一）一起为全国青少年小朋友录制的一堂“太空科普课”．课堂内容有“太空养蚕”、“太空种生菜”，失重环境下表演“远程投喂食物”等．为了简化问题便于研究，将“天宫二号”绕地球的运动视为匀速圆周运动（示意图如图所示）．已知这次太空授课的时间为t，“天宫二号”距离地面的高度为h，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G．‎ ‎（1）求在太空授课的过程中“天宫二号”绕地球运行的角速度大小；‎ ‎（2）求在这次太空授课的时间t内“天宫二号”运动经过路程；‎ ‎（3）在太空失重的环境中，可以做很多科学的实验，研究跟地面环境不一样的情况．请你设计一个科学实验，并简述实验目的和方案．‎ ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【专题】计算题；定量思想；方程法；人造卫星问题．‎ ‎【分析】（1）万有引力提供向心力，求得速度，‎ ‎（2）根据s=vt在这次太空授课的时间t内“天宫二号”运动经过路程；‎ ‎（3）根据牛顿第二定律设计实验方案 ‎【解答】解：（1）万有引力提供向心力，有 解得：‎ ‎（2）“天宫二号”绕地球运行的线速度v ‎“天宫二号”在时间t内经过的路程s ‎（3）实验：测物体的质量，实验方案，利用力传感器测出物体受到的合外力F，由加速度传感器测出物体运动的加速度a，根据牛顿第二定律可得：‎ 答：（1）在太空授课的过程中“天宫二号”绕地球运行的角速度大小；‎ ‎（2）在这次太空授课的时间t内“天宫二号”运动经过路程；‎ ‎（3）在太空失重的环境中，可以做很多科学的实验，研究跟地面环境不一样的情况．请你设计一个科学实验，并简述实验目的和方案 实验：测物体的质量，实验方案，利用力传感器测出物体受到的合外力F，由加速度传感器测出物体运动的加速度a，根据牛顿第二定律可得：‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，分别求出速度，角速度表达式并能灵活运用．‎ ‎　‎ 十、（供选学物理3-1的考生做）（8分）‎ ‎28．（8分）如图所示，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间匀强磁场的磁感应强度为B1，一束电荷量为q带正电的粒子从图示方向射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，结果分别打在a、b两点．通过测量发现两点间距离为△x．不计粒子所受重力．求：‎ ‎（1）这束粒子射入磁感应强度为B2的磁场时的速度大小；‎ ‎（2）打在a、b两点的粒子的质量之差；‎ ‎（3）两点间距离大一些更方便测量，请写出至少两项可行的措施．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在混合场中的运动．‎ ‎【专题】计算题；定性思想；方程法；带电粒子在磁场中的运动专题．‎ ‎【分析】（1）带电粒子在电容器两极板间受电场力和洛伦兹力平衡，应用平衡条件可以求出粒子的速度．‎ ‎（2）粒子在磁场B2中做匀速圆周运动，根据题意求出粒子的轨道半径之差，粒子做圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子的质量，然后求出质量之差．‎ ‎（3）根据粒子轨道半径公式分析答题．‎ ‎【解答】解：（1）粒子在电容器中做匀速直线运动，‎ 由平衡条件得：qvB1=q，解得：v=；‎ ‎（2）粒子在B2中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，‎ 由牛顿第二定律得：qvB2=m，解得：r=，‎ 由题意可知，粒子的轨道半径之差：△r=，‎ 则粒子质量之差：△m=；‎ ‎（3）粒子在磁场中的轨道半径r=，‎ ab两点间的距离△x=2△r=，‎ 要增大ab间的距离，可以增大U或减小B2；‎ 答：（1）这束粒子射入磁感应强度为B2的磁场时的速度大小为；‎ ‎（2）打在a、b两点的粒子的质量之差为；‎ ‎（3）两点间距离大一些更方便测量，可以增大U或减小B2．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道从速度选择器进入偏转磁场，速度相同．以及知道在偏转磁场中的半径与电荷的比荷有关，同位素，电量相同，质量不同，偏转的半径就不同．‎ ‎　‎ ‎29．（8分）图1中，质量为m1=1kg的物块叠放在质量为m2=3kg的木块右端．木板足够长，放在光滑的水平地面上，木板与物块之间的动摩擦因数为μ1=0.2．整个系统开始时静止，重力加速度g=10m/s2．‎ ‎（1）在木板右端施加水平向右的拉力F，为使木板和物块发生相对运动，拉力F至少应为多大？‎ ‎（2）在0﹣4s内，若拉力F的变化如图2所示，2s后木板进入μ2=0.25的粗糙水平面，在图3中画出0﹣4s内木板和物块的v﹣t图象，并求出0﹣4s内物块相对木块的位移大小和整个系统因摩擦而产生的内能．‎ ‎【考点】功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．‎ ‎【专题】计算题．‎ ‎【分析】（1）刚要发生相对运动时，两物体间的摩擦力达到最大值，即达到最大静摩擦，认为等滑动摩擦；先对牧块分析求出加速度a，再对整体分析求出合力F；‎ ‎（2）物块在0﹣2s内做匀加速直线运动，木板在0﹣1s内做匀加速直线运动，在1﹣2s内，木板做匀速运动，2s后物块做匀减速直线运动，木板做匀减速直线运动，由图象计算对应位移，然后利用摩擦生热等于滑动摩擦力乘以相对位移来计算内能．‎ ‎【解答】解：（1）把物块和木板看作整体，由牛顿第二定律得：‎ ‎ F=（m1+m2）a ‎ 物块与木板将要相对滑动时，‎ ‎ μm1g=m1a ‎ 联立解得F=μ1（m1+m2）g=8N ‎ （2）物块在0﹣2s内做匀加速直线运动，木板在0﹣1s内做匀加速直线运动，‎ 在1﹣2s内，木板做匀速运动，2s后物块做匀减速直线运动，木板做匀减速直线运动，‎ 故二者在整个运动过程的v﹣t图象如图所示：‎ ‎ 0﹣2s内物块相对木板向左运动，2﹣4s内物块相对木板向右运动，‎ ‎ 0～2 s内物块相对木板的位移大小△x1=2m，‎ ‎ 系统因摩擦产生的内能 ‎ Q1=μm1g△x1=4J；‎ ‎ 2～4 s内物块相对木板的位移大小 ‎△x2=1m，‎ ‎ 物块与木板因摩擦产生的内能 ‎ Q2=μm1g△x2=2J，‎ ‎ 木反对地位移 ‎ x2=3m，‎ ‎ 木板与地面因摩擦产生的内能 ‎ Q3=μ（m1+m2）g×x2=30J；‎ ‎ 0～4s内系统因摩擦产生的总内能为 ‎ Q=Q1+Q2+Q3=36J．‎ 答：（1）为使木板和物块发生相对运动，拉力F至少应为8N；‎ ‎ （2）二者在整个运动过程的v﹣t图象如图所示：‎ ‎；0～4s内系统因摩擦产生的总内能为36J．‎ ‎【点评】本题是一道综合题，侧重考查受力分析、功能关系、匀变速直线运动等知识，解题的关键在于相对静止的条件、摩擦生热公式的正确运用．‎