福建省宁德市霞浦一中2017届高三上学期期中物理试卷 20页

‎2016-2017学年福建省宁德市霞浦一中高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本题共12题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．许多科学家为物理学的发展做出了重大贡献，下列叙述中符合史实的是（　　）‎ A．亚里士多德认为：两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快 B．伽利略通过理想斜面实验的研究，指出力是维持物体运动的原因 C．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的大小 D．开普勒根据第谷观测行星运动的数据，总结出行星运动三大定律 ‎2．某航母跑道长200m．飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s．那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为（　　）‎ A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s ‎3．下列说法中正确的是（　　）‎ A．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于书发生了微小形变而产生的 B．摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同 C．一个质量一定的物体放在地球表面任何位置所受的重力大小都相同 D．静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用 ‎4．A、B两辆汽车从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度时间图象如图所示，则在6s内（　　）‎ A．A、B两辆汽车运动方向相反 B．A车的加速度大于B车的加速度 C．t=4s时，A、B两辆汽车相距最远 D．t=4s时，A、B两辆汽车刚好相遇 ‎5．升降机从地面上升，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示．则升降机内一个重物受到的支持力的功率随时间变化的图象可能是下图中的（g取10m/s2）（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎6．如图所示，粗糙的水平面上放有一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直挡板间放有一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现将挡板水平向右缓慢平移，A始终保持静止．则在B着地前的过程中（　　）‎ A．挡板对B的弹力减小 B．A对B的弹力减小 C．地面对A的弹力增大 D．地面对A的摩擦力增大 ‎7．关于光电效应，下列说法正确的是（　　）‎ A．极限频率越大的金属材料逸出功越大 B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应 C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小 D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 ‎8．如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一个定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，手扶物块B使A、B处于静止状态．松手后A下落、B沿斜面上滑，则从松手到物块A着地前的瞬间（　　）‎ A．由于绳子的拉力做功，所以A、B为系统机械能不守恒 B．轻绳对物块B做的功等于物块B的机械能增量 C．物块A的重力势能的减少量等于物块A和B的动能增加量 D．物块A的机械能与物块B的重力势能之和减小 ‎9．据NASA中文消息，2014年9月24日，印度首个火星探测器“曼加里安”号从较高的椭圆过渡轨道成功进入较低的火星圆周轨道．下列关于“曼加里安”号探测器的说法正确的是（　　）‎ A．从地球发射的速度应该小于第三宇宙速度 B．从椭圆轨道进入火星轨道过程应该减速 C．绕火星运行周期与其质量无关 D．仅根据在轨高度与运行周期就可估算火星平均密度 ‎10．如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与质量为mB的小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上质量为mA的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动．设某时刻物块A运动的速度大小为VA，加速度大小为aA，小球B运动的速度大小为VB，轻绳与杆的夹角为θ．则（　　）‎ A．VB=VAcosθ B．aA=﹣g C．小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能 D．当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大 ‎11．如图所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图所示．以下判断正确的是（　　）‎ A．图线与纵轴的交点M的值aM=﹣g B．图线与横轴的交点N的值TN=mg C．图线的斜率等于物体的质量m D．图线的斜率等于物体质量的倒数 ‎12．蹦床类似于竖直放置的轻弹簧（共弹力满足F=kx，弹性势能满足EP=kx2，x为床面下沉的距离，k为常量）．质量为m的运动员静止站在蹦床上时，床面下沉；蹦床比赛中，运动员经过多次蹦跳，逐渐增加上升高度，测得某次运动员离开床面在空中的最长时间为△t．运动员可视为质点，空气阻力忽略不计，重力加速度为g．则可求（　　）‎ A．常量k=‎ B．运动员上升的最大高度h=g（△t）2‎ C．床面压缩的最大深度x=x0+‎ D．整个比赛过程中运动员增加的机械能△E=mg2（△t）2‎ ‎　‎ 二、实验题（本题共2小题，每空格2分，共14分）‎ ‎13．（1）某同学做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验．某次测量如图1所示，指针示数为　　cm．‎ ‎（2）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，所得数据作成x﹣m图象如图2：（重力加速度g取9.8m/s2）‎ 根据所测得的数据和关系曲线可知，这种规格的弹簧劲度系数为　　N/m．在图象的末端图象变弯曲的原因是：　　．‎ ‎14．如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．‎ ‎（1）实验时，该同学进行了如下操作：‎ ‎①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态．测量出　　（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h．‎ ‎②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t．‎ ‎③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．‎ ‎（2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为　　 （已知重力加速度为g）‎ ‎（3）验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：‎ ‎①写出a与m之间的关系式：　　（还要用到M和g）．‎ ‎②a的值会趋于　　．‎ ‎　‎ 四、计算题（本题共3小题，第15题10分、16题12分，17题16分共38分．答题时要写出必要的文字说明和物理公式，只有答案或只有数字运算的不给分）‎ ‎15．如图所示，某人距离平台右端x0=10m处由静止起跑，以恒定的加速度向平台右端冲去，离开平台后恰好落在地面上的小车车箱底板中心．设平台右端与车箱底板间的竖直高度H=1.8m，与车箱底板中心的水平距离x=1.2m，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）人刚跳离平台时的速度大小 ‎（2）人运动的总时间．‎ ‎16．如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9 kg的木块（木块可视为质点），车与木块均处于静止状态．一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=200m/s的初速度水平向左飞，瞬间击中木块并留在其中．已知木块与平板之间的动摩擦因数μ=0.5，（g=10m/s2）求：‎ ‎（1）子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度 ‎（2）若木块不会从小车上落下，求三者的共同速度 ‎（3）若是木块刚好不会从车上掉下，则小车的平板至少多长？‎ ‎17．利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处．如图所示，已知传送轨道平面与水平方向成37°角，倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数μ=0.25．传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s，两轮轴心相距L=5m，B、C 分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑．现将质量m=1kg的工件放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到传送带上的B 点时速度v0=8m/s，AB 间的距离s=1m．工件可视为质点，g 取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：‎ ‎（1）弹簧的最大弹性势能；‎ ‎（2）工件沿传送带上滑的时间；‎ ‎（3）若传送装置顺时针匀速转动的速度v 可在v＞4m/s的范围内调节，试推导工件滑动到C 点时的速度vC 随速度v 变化的关系式．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年福建省宁德市霞浦一中高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题共12题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．许多科学家为物理学的发展做出了重大贡献，下列叙述中符合史实的是（　　）‎ A．亚里士多德认为：两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快 B．伽利略通过理想斜面实验的研究，指出力是维持物体运动的原因 C．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的大小 D．开普勒根据第谷观测行星运动的数据，总结出行星运动三大定律 ‎【考点】物理学史．‎ ‎【分析】本题是物理学史问题，根据相关科学家的物理学成就进行解答．‎ ‎【解答】解：A、伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快，故A错误．‎ B、伽利略通过理想斜面实验的研究，指出力是维持物体运动的原因，不是维持运动的原因，故B正确．‎ C、牛顿发现万有引力定律之后，卡文迪许通过扭秤实验测定出了万有引力常量G，故C错误．‎ D、开普勒根据第谷观测行星运动的数据，总结出行星运动三大定律，故D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ ‎2．某航母跑道长200m．飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s．那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为（　　）‎ A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s ‎【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系．‎ ‎【分析】已知飞机的末速度、加速度和位移，代入公式，即可求出初速度．‎ ‎【解答】解：由运动学公式v2﹣v02=2as 代人数据得： m/s，故选B正确．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎3．下列说法中正确的是（　　）‎ A．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于书发生了微小形变而产生的 B．摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同 C．一个质量一定的物体放在地球表面任何位置所受的重力大小都相同 D．静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用 ‎【考点】摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】物体发生形变后，要恢复原状，对与它接触的物体有力的作用，这就是弹力．是施力物体发生弹性形变对受力物体的力．摩擦力可以是动力，也可以是阻力，静止的物体也可以受到滑动摩擦力，地球各处的重力加速度g可能不同，根据维度和高度有关，‎ ‎【解答】解：A、书放在水平桌面上受到的支持力，施力物体是桌面，所以是桌面发生形变产生的，故A错误；‎ B、摩擦力与相对运动方向相反，可以与物体的运动方向相同，如物体随传送带一起向上运动，静摩擦力方向与运动方向相同，故B正确；‎ C、地球各处的重力加速度g不同，根据G=mg可知，一个质量一定的物体放在地球表面不同位置所受的重力大小可能不同，故C错误；‎ D、静止的物体也可以受到滑动摩擦力，如一个物体在另一个静止的物体上滑动时，静止的物体也受到滑动摩擦力，故D错误 故选：B．‎ ‎　‎ ‎4．A、B两辆汽车从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度时间图象如图所示，则在6s内（　　）‎ A．A、B两辆汽车运动方向相反 B．A车的加速度大于B车的加速度 C．t=4s时，A、B两辆汽车相距最远 D．t=4s时，A、B两辆汽车刚好相遇 ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】在v﹣t图象中速度的正负表示物体的速度方向，即运动方向．图线与坐标轴围成的面积表示位移．在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负．如果从同一位置出发，相遇要求在同一时刻到达同一位置，即同一段时间内的位移相同．根据速度和位置关系，即可判断两者间距如何变化．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，两物体的速度均沿正方向，故方向相同，故A错误；‎ B、B直线斜率的绝对值大于A直线斜率的绝对值，故B车的加速度大于A车的加速度，B错误；‎ C、在t=4s之前B物体的速度比A物体的速度大，B在A的前方，所以两物体相距越来越远，t=4s之后A物体的速度大于B物体的速度，两物体相距越来越近，故t=4s时，A、B两辆汽车相距最远，故C正确，D错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎5．升降机从地面上升，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示．则升降机内一个重物受到的支持力的功率随时间变化的图象可能是下图中的（g取10m/s2）（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；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】分析物体的受力情况和运动情况，由功率公式P=Fv得到拉力的功率与时间的关系式，再选择图象．‎ ‎【解答】解：根据升降机在一段时间内的速度随时间变化情况图象，升降机先匀加速运动后匀速运动，支持力先大于重力后等于重力，则升降机内一个重物受到的支持力的功率随时间变化的图象可能是C．‎ 故选：C ‎　‎ ‎6．如图所示，粗糙的水平面上放有一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直挡板间放有一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现将挡板水平向右缓慢平移，A始终保持静止．则在B着地前的过程中（　　）‎ A．挡板对B的弹力减小 B．A对B的弹力减小 C．地面对A的弹力增大 D．地面对A的摩擦力增大 ‎【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】先对B物体受力分析，受重力、A对B的支持力和挡板对B的支持力，根据平衡条件求解出两个支持力；再对AB整体受力分析，受重力、地面支持力、挡板对其向左的支持力和地面对其向右的静摩擦力，再次根据共点力平衡条件列式求解．‎ ‎【解答】解：先对B受力分析，受重力、A对B的支持力和挡板对B的支持力，如图：‎ 根据共点力平衡条件，有：‎ N1=‎ N2=mgtanθ 再对AB整体受力分析，受重力、地面支持力、挡板对其向左的支持力和地面对其向右的静摩擦力，如图：‎ 根据共点力平衡条件，有 f=N2‎ N=（M+m）g 故 f=mgtanθ 挡板保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变大，故f变大，N不变，N1变大，N2变大；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎7．关于光电效应，下列说法正确的是（　　）‎ A．极限频率越大的金属材料逸出功越大 B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应 C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小 D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 ‎【考点】光电效应．‎ ‎【分析】光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素．‎ ‎【解答】解：A、逸出功W=hv0，知极限频率越大，逸出功越大，故A正确．‎ B、光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关．故B错误．‎ C、根据光电效应方程Ekm=hγ﹣W0知，最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不会影响金属的逸出功．故C错误．‎ D、入射光的光强一定时，频率越高，光子的能量值越大，入射光中的光子的数目越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，故D错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一个定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，手扶物块B使A、B处于静止状态．松手后A下落、B沿斜面上滑，则从松手到物块A着地前的瞬间（　　）‎ A．由于绳子的拉力做功，所以A、B为系统机械能不守恒 B．轻绳对物块B做的功等于物块B的机械能增量 C．物块A的重力势能的减少量等于物块A和B的动能增加量 D．物块A的机械能与物块B的重力势能之和减小 ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【分析】机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功；物体机械能的增加量等于除重力外其余力做的功．正确选择研究对象进行分析，从而明确能量间的相互转化情况．‎ ‎【解答】解：A、对AB系统来说，绳子拉力属于内力，故绳子拉力不考虑，由于整体只有重力做功，故机械能守恒，故A错误；‎ B、对B分析可知，重力之外的力只有绳子拉力做功，故绳子对B做功等于物块B的机械能增加量，故B正确； ‎ C、A的重力势能的减小量等于AB动能的增加量以及B重力势能的增加量，故C错误；‎ D、由于总机械能守恒，则可知，A的机械能与物体B的机械能之和不变，由于B的动能增加，故物块A的机械能与物块B的重力势能之和减小，故D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎9．据NASA中文消息，2014年9月24日，印度首个火星探测器“曼加里安”号从较高的椭圆过渡轨道成功进入较低的火星圆周轨道．下列关于“曼加里安”号探测器的说法正确的是（　　）‎ A．从地球发射的速度应该小于第三宇宙速度 B．从椭圆轨道进入火星轨道过程应该减速 C．绕火星运行周期与其质量无关 D．仅根据在轨高度与运行周期就可估算火星平均密度 ‎【考点】万有引力定律及其应用；向心力．‎ ‎【分析】了解三大宇宙速度的物理意义，知道绕火星运动由万有引力提供圆周运动向心力，由此分析讨论．‎ ‎【解答】解：A、第三宇宙速度是发射脱离太阳系航天器的最小发射速度，而曼加里安号还是在太阳系里运动，故其发射速度应小于第三宇宙速度，故A正确；‎ B、根据卫星变轨原理知，航天器改变轨道成为绕火星圆周运动的航天器时需要减速从而初火星束缚，成为其人造卫星，故B正确；‎ C、绕火星运动行时，万有引力提供圆周运动向心力可得周期T=，由此可知周期与航天器质量无关，故C正确；‎ D、根据万有引力提供向心力由轨道高度与周期可以求得火星的质量，但未知火星的半径，故无法求得火星的密度，所以D错误．‎ 故选：ABC．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与质量为mB的小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上质量为mA的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动．设某时刻物块A运动的速度大小为VA，加速度大小为aA，小球B运动的速度大小为VB，轻绳与杆的夹角为θ．则（　　）‎ A．VB=VAcosθ B．aA=﹣g C．小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能 D．当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大 ‎【考点】机械能守恒定律；运动的合成和分解．‎ ‎【分析】将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度；再依据矢量的合成法则，及牛顿第二定律，并选取A与B作为系统，根据机械能守恒条件，即可求解．‎ ‎【解答】解：A、将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度．在沿绳子方向的分速度为vAcosθ，所以vB=vAcosθ．故A正确；‎ B、根据力的合成与分解法则，结合牛顿第二定律，Tcosθ﹣mAg=mAa，‎ 而T＜mBg，则有，aA＜﹣g，故B错误．‎ ‎ C、选AB作为系统，系统的机械能守恒，那么小球B减小的机械能等于物块A增加的机械能．故C错误．‎ ‎ D、除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小．所以A上升到与滑轮等高时，机械能最大．故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图所示．以下判断正确的是（　　）‎ A．图线与纵轴的交点M的值aM=﹣g B．图线与横轴的交点N的值TN=mg C．图线的斜率等于物体的质量m D．图线的斜率等于物体质量的倒数 ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】对货物受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律求出加速度的一般表达式进行分析．‎ ‎【解答】解：对货物受力分析，受重力mg和拉力T，根据牛顿第二定律，有 T﹣mg=ma a=﹣g 作出加速度与拉力T的关系图象如下图 A、当T=0时，a=﹣g，即图线与纵轴的交点M的值aM=﹣g，故A正确；‎ B、当a=0时，T=mg，故图线与横轴的交点N的值TN=mg，故B正确；‎ C、D、图线的斜率表示质量的倒数，故C错误，D正确；‎ 故选ABD．‎ ‎　‎ ‎12．蹦床类似于竖直放置的轻弹簧（共弹力满足F=kx，弹性势能满足EP=kx2，x为床面下沉的距离，k为常量）．质量为m的运动员静止站在蹦床上时，床面下沉；蹦床比赛中，运动员经过多次蹦跳，逐渐增加上升高度，测得某次运动员离开床面在空中的最长时间为△t．运动员可视为质点，空气阻力忽略不计，重力加速度为g．则可求（　　）‎ A．常量k=‎ B．运动员上升的最大高度h=g（△t）2‎ C．床面压缩的最大深度x=x0+‎ D．整个比赛过程中运动员增加的机械能△E=mg2（△t）2‎ ‎【考点】功能关系；弹性势能．‎ ‎【分析】由胡克定律可求得常量k；‎ 根据匀变速直线运动的规律可求得上升的高度，则可判断是否符合要求；‎ 根据功能关系可求得床面压缩的最大深度和整个比赛过程中运动员增加的机械能．‎ ‎【解答】解：A、根据运动员静止站在蹦床上时，床面下沉x0；则：mg=kx0‎ 解得k=；故A正确； ‎ B、根据匀变速直线运动公式，上升下落时间相等，即上升时间为，上升的最大高度：h=．故B错误；‎ C、运动员从最高点到最低点的过程中重力势能转化为蹦床的弹性势能，即：‎ 所以：x=．故C正确；‎ D、整个比赛过程中运动员增加的机械能等于运动员从x0处到最高点的重力势能与减小的弹性势能的差，即：△E=mg（x0+h）﹣=mgx0+mg2（△t）2﹣••=mgx0+mg2（△t）2．故D错误．‎ 故选：AC ‎　‎ 二、实验题（本题共2小题，每空格2分，共14分）‎ ‎13．（1）某同学做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验．某次测量如图1所示，指针示数为　16.00　cm．‎ ‎（2）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，所得数据作成x﹣m图象如图2：（重力加速度g取9.8m/s2）‎ 根据所测得的数据和关系曲线可知，这种规格的弹簧劲度系数为　35　N/m．在图象的末端图象变弯曲的原因是：　超过了弹簧的弹性限度，不再符合胡克定律　．‎ ‎【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．‎ ‎【分析】（1）刻度尺的读数需估读，需读到最小刻度的下一位．‎ ‎（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）刻度尺读数需读到最小刻度的下一位，指针示数为16.00cm．‎ ‎（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== N/m=35N/m．‎ 图象之所以发生弯曲是因为超过了弹簧的弹性限度，不再符合胡克定律；‎ 故答案为：（1）16.00；（2）35；超过了弹簧的弹性限度，不再符合胡克定律．‎ ‎　‎ ‎14．如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．‎ ‎（1）实验时，该同学进行了如下操作：‎ ‎①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态．测量出　挡光片中心　（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h．‎ ‎②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t．‎ ‎③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．‎ ‎（2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为　mgh=（2M+m）（）2　 （已知重力加速度为g）‎ ‎（3）验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：‎ ‎①写出a与m之间的关系式：　a=　（还要用到M和g）．‎ ‎②a的值会趋于　重力加速度g　．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】根据系统机械能守恒，得出系统重力势能的减小量和系统动能的增加量，根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度求出系统末动能．‎ 对系统研究，根据牛顿第二定律求出加速度与m的关系式，通过关系式分析，m增大，a趋向于何值．‎ ‎【解答】解：（1、2）需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离，系统的末速度为：v=，‎ 则系统重力势能的减小量△Ep=mgh，系统动能的增加量为： =，若系统机械能守恒，则有：mgh=（2M+m）（）2．‎ ‎（3）根据牛顿第二定律得，系统所受的合力为mg，则系统加速度为：a==，当m不断增大，则a趋向于g．‎ 故答案为：（1）①挡光片中心 （2）mgh=（2M+m）（）2（3）①a=　②重力加速度g ‎　‎ 四、计算题（本题共3小题，第15题10分、16题12分，17题16分共38分．答题时要写出必要的文字说明和物理公式，只有答案或只有数字运算的不给分）‎ ‎15．如图所示，某人距离平台右端x0=10m处由静止起跑，以恒定的加速度向平台右端冲去，离开平台后恰好落在地面上的小车车箱底板中心．设平台右端与车箱底板间的竖直高度H=1.8m，与车箱底板中心的水平距离x=1.2m，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）人刚跳离平台时的速度大小 ‎（2）人运动的总时间．‎ ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】（1）根据高度求出平抛运动的时间，结合平抛运动的水平位移和时间气促平抛运动的初速度．‎ ‎（2）结合平均速度的推论求出匀加速直线运动的时间，从而得出人运动的总时间．‎ ‎【解答】解：（1）人在平台上运动的时间为t1，离开平台后做平抛运动的初速度为υ，运动的时间为t2，则：‎ 由平抛运动的公式得x=υt2‎ H=gt22‎ 解得t2=0.6s ‎ υ=2m/s ‎ ‎（2）人在平台上运动x0=，‎ 代入数据解得t1=10s ‎ 人运动的总时间t=t1+t2=10.6s ‎ 答：（1）人刚跳离平台时的速度大小是2m/s；‎ ‎（2）人运动的总时间为10.6s．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9 kg的木块（木块可视为质点），车与木块均处于静止状态．一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=200m/s的初速度水平向左飞，瞬间击中木块并留在其中．已知木块与平板之间的动摩擦因数μ=0.5，（g=10m/s2）求：‎ ‎（1）子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度 ‎（2）若木块不会从小车上落下，求三者的共同速度 ‎（3）若是木块刚好不会从车上掉下，则小车的平板至少多长？‎ ‎【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）子弹射入木块的过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出共同速度；‎ ‎（2）子弹、木块、小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出它们的共同速度；‎ ‎（3）对系统由能量守恒定律求出小车的平板的最小长度．‎ ‎【解答】解：（1）子弹射入木块过程系统动量守恒，‎ 以水平向左为正，则由动量守恒有：‎ m0v0=（m0+m）v1，解得：v1===10m/s；‎ ‎（2）子弹、木块、小车系统动量守恒，以向左为正方向，‎ 由动量守恒定律得：（m0+m）v1=（m0+m+M）v，‎ 解得：v===2m/s；‎ ‎（3）子弹击中木块到木块相对小车静止过程，由能量守恒定律得：‎ ‎（m0+m）v12=μ（m0+m）gL+（m0+m+M）v2，解得：L=8m；‎ 答：（1）子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度为10m/s．‎ ‎（2）若木块不会从小车上落下，三者的共同速度为2m/s．‎ ‎（3）若是木块刚好不会从车上掉下，则小车的平板长度至少为8m．‎ ‎　‎ ‎17．利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处．如图所示，已知传送轨道平面与水平方向成37°角，倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数μ=0.25．传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s，两轮轴心相距L=5m，B、C 分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑．现将质量m=1kg的工件放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到传送带上的B 点时速度v0=8m/s，AB 间的距离s=1m．工件可视为质点，g 取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：‎ ‎（1）弹簧的最大弹性势能；‎ ‎（2）工件沿传送带上滑的时间；‎ ‎（3）若传送装置顺时针匀速转动的速度v 可在v＞4m/s的范围内调节，试推导工件滑动到C 点时的速度vC 随速度v 变化的关系式．‎ ‎【考点】功能关系；牛顿第二定律；弹性势能．‎ ‎【分析】（1）根据工件离开斜面顶端滑到皮带上的B点时速度v0=8m/s，AB间的距离s=lm，通过能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能．‎ ‎（2）因为μ＜tan37°，当工件速度减为传送带速度时，又以不同的加速度向上减速，根据牛顿第二定律求出两次匀减速直线运动的加速度，然后根据运动学公式求出上滑的总时间．‎ ‎（3）当传送带速度在4m/s＜v＜8m/s的范围内调节时，工件先以加速度a1减速向上滑行，再以加速度a2减速向上滑行，根据运动学公式求出工件滑动到C点时的速度vc随速度v变化的关系式．‎ 当传送带的速度v≥8m/s的范围内调节时，工件将沿传送带以加速度a2减速滑行到C点，根据运动学公式求出工件滑动到C点时的速度vc随速度v变化的关系式．‎ ‎【解答】解：（1）根据能量守恒定律得：‎ 弹簧的最大弹性势能为 Ep=mgssin37°+mv02‎ 解得 EP=38J．‎ ‎（2）工件沿传送轨道减速向上滑动的过程中有：mgsin37°+μmgcos37°=ma1‎ 解得 a1=8m/s2．‎ 从B点运动到与传送带共速需要的时间 t1==s=0.5s．‎ 工件滑行的位移大小 s1==m=3m＜L．‎ 因为μ＜tan37°，所以工件将沿传送带继续减速上滑．‎ ‎ mgsin37°﹣μmgcos37°=ma2‎ 解得 a2=4m/s2．‎ 假设工件速度减为零时，工件未从传送带上滑落，则 t2==s=1s．‎ 工件滑行的位移大小 s2===2m=L﹣s1；‎ 故假设成立，工件沿传送带上滑的时间 t=t1+t2=1.5s．‎ ‎（3）当传送带速度在4m/s＜v＜8m/s的范围内调节时，工件先以加速度a1减速向上滑行的位移为 ‎ s1′=．‎ 当速度减到v后又以加速度a2减速向上滑行 L﹣s1′=‎ 解得，工件滑动C点的速度vC随速度v的变化关系式 vc=‎ 当传送带的速度v≥8m/s的范围内调节时，工件将沿传送带以加速度a2减速滑行到C点 ‎ vc2﹣v02=2a2L 工件滑动到C点的速度vc随速度v变化的关系式 vc=2m/s．‎ 答：‎ ‎（1）弹簧的最大弹性势能为38J．‎ ‎（2）工件沿传送带上滑的时间为1.5s．‎ ‎（3）当传送带速度在4m/s＜v＜8m/s时，工件滑动C点的速度vC随速度v的变化关系式为vc=，当传送带的速度v≥8m/s时，工件滑动到C点的速度vc随速度v变化的关系式为vc=2m/s．‎ ‎　‎ ‎2016年12月11日