福建省宁德市霞浦一中学2017届高三上学期第二次月考物理试卷 19页

‎2016-2017学年福建省宁德市霞浦一中学高三（上）第二次月考物理试卷 ‎　‎ 一、单项选择题（本题共6题，每小题4分，共24分．每小题只有一个选项正确，请将正确的选项填写在答题卷上）‎ ‎1．关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（　　）‎ A．在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了控制变量法 B．在利用速度﹣时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的是微元法 C．用点电荷代替带电体，应用的是理想模型法 D．伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是等效替代法 ‎2．有一列火车正在做匀加速直线运动．从某时刻开始计时，第1s内，发现火车前进了3m．第2s内发现火车前进了6m．则火车的加速度为（　　）‎ A．0.5m/s2 B．2m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2‎ ‎3．如图所示为一个质点作直线运动的v﹣t图象，下列说法中正确的是（　　）‎ A．在18s～22s时间内，质点的位移为24m B．整个过程中，BC段的加速度最大 C．整个过程中，E点所表示的状态是离出发点最远 D．BC段表示质点通过的位移为34m ‎4．如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（　　）‎ A．0‎ B．大小为g，方向竖直向下 C．大小为，方向垂直木板向下 D．大小为，方向水平向右 ‎5．河水的流速随离河岸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7m/s ‎6．如图所示，小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角，轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一小铁球，当小车做匀变速直线运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ＜α，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上 B．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上 C．小车可能以加速度gtanα向右做匀加速运动 D．小车一定以加速度gtanθ向右做匀加速运动 ‎　‎ 二、多项选择题（本题共6题，每小题4分，共24分．每小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或多选都不得分）‎ ‎7．在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是（　　）‎ A．玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象 B．氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大 C．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 D．铀元素的半衰期为T，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化 ‎8．19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的．关于光电效应和氢原子模型，下列说法正确的（　　）‎ A．光电效应实验中，入射光足够强就可以发生光电效应 B．若某金属的逸出功为W0，该金属的截止频率为 C．保持入射光强度不变，增大人射光频率，金属在单位时间内逸出的光电子数将减小 D．氢原子由低能级向高能级跃迁时，吸收光子的能量可以稍大于两能级间能量差 ‎9．如图所示，三个小球从同一高处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O′是O在水平面上的射影点，且O′A：O′B：O′C=1：3：5．若不计空气阻力，则下列说法正确关系是（　　）‎ A．v1：v2：v3=1：3：5 B．三个小球下落的时间相同 C．三个小球落地的速度相同 D．三个小球落地的动能相同 ‎10．如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止，若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（　　）‎ A．物块滑到b点时的速度为 B．物块滑到b点时对b点的压力是mg C．物块滑到b点时对b点的压力是3mg D．c点与b点的距离为 ‎11．一兴趣小组做了一次实验，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h后停住，利用传感器和计算机显示该同学受到地面的支持力F随时间变化的图象如图所示．根据图象提供的信息，以下判断正确的是（　　）‎ A．在0至t2时间内该同学处于失重状态 B．t2时刻该同学的加速度为零 C．t3时刻该同学的速度达到最大 D．在t3至t4时间内该同学处于超重状态 ‎12．如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2．下列反映a1和a2变化图象和可以定性描述长木板B运动的vt图象正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎　‎ 三、实验题（本题共2小题，每空格2分，共14分）‎ ‎13．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，其中的两个实验步骤分别是 A．在水平放置的方板上固定一张白纸，用图钉橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板平面平行）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O的位置并读出两个弹簧测力计的示数F1和F2‎ B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F并记下细绳的方向 请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中　　；B中　　．‎ ‎14．如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距为L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录细线拉力和小车到达A、B时的速率．‎ ‎（1）本实验有关的说法正确的是：　　（多选）‎ A．两速度传感器之间的距离应适当远些 B．不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量 C．应先释放小车，再接通速度传感器的电源 D．改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量 ‎（2）某同学在表中记录了实验测得的几组数据，vB2﹣vA2是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式为a=　　，表中第3次实验缺失的数据是　　m/s2（结果保留三位有效数字）；‎ 次数 F（N）‎ vB2﹣vA2（m2/s2）‎ a（m/s2）‎ ‎1‎ ‎0.60‎ ‎0.77‎ ‎0.80‎ ‎2‎ ‎1.04‎ ‎1.61‎ ‎1.68‎ ‎3‎ ‎1.42‎ ‎2.34‎ ‎　　‎ ‎（3）甲同学在探究加速度与力的关系时，作出的a一F图线，如图2所示．则实验存在的问题是　　．（填写“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”）造成的．‎ ‎　‎ 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．某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的“功力”下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C（∠QCS=45°）时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是45°，如图所示．已知小球的质量为m，该同学（含磁铁）的质量为M，求此时：‎ ‎（1）悬挂小球的细线的拉力大小为多少？‎ ‎（2）该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？‎ ‎16．如图所示，木板右端BC段为光滑圆弧且静止在光滑水平面上，木板AB段的上表面与圆弧的最低点相切，木板的左端A有一可视为质点的小铁块．现突然给铁块水平向右的初速度v0，铁块到达木板B位置时速度变为原初速度的一半，之后继续上滑并刚好能到达圆弧的最高点C．若木板质量为2m，铁块的质量为m，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小铁块滑到B位置时木板的速度；‎ ‎（2）小铁块到达C位置时两者的共同速度；‎ ‎（3）光滑圆弧面的半径．‎ ‎17．质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑的圆弧轨道下滑．B、C为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角θ=106°，轨道最低点为O，A点距水平面的高度h=0.8m，小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8s后第二次经过D点，物块与斜面间的动摩擦因数为μ1=（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）试求：‎ ‎（1）小物块离开A点时的水平初速度v1．‎ ‎（2）小物块经过O点时对轨道的压力．‎ ‎（3）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.3，传送带的速度为5m/s，则PA间的距离是多少？‎ ‎（4）斜面上CD间的距离．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年福建省宁德市霞浦一中学高三（上）第二次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单项选择题（本题共6题，每小题4分，共24分．每小题只有一个选项正确，请将正确的选项填写在答题卷上）‎ ‎1．关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（　　）‎ A．在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了控制变量法 B．在利用速度﹣时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的是微元法 C．用点电荷代替带电体，应用的是理想模型法 D．伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是等效替代法 ‎【考点】物理学史．‎ ‎【分析】物理学的发展离不开科学的思维方法，要明确各种科学方法在物理中的应用，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等．‎ ‎【解答】解：A、在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，由于涉及物理量较多，因此采用控制变量法进行实验，故A正确；‎ B、在利用速度﹣时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，采用极限思想，把时间轴无限分割，得出面积大小等于物体位移的结论，故B正确．‎ C、点电荷是高中所涉及的重要的理想化模型，都是抓住问题的主要因素，忽略次要因素，故C正确；‎ D、伽利略对自由落体运动的研究，以及理想斜面实验探究力和运动的关系时，采用的是理想斜面实验法，故D错误；‎ 本题选错误的，故选D．‎ ‎　‎ ‎2．有一列火车正在做匀加速直线运动．从某时刻开始计时，第1s内，发现火车前进了3m．第2s内发现火车前进了6m．则火车的加速度为（　　）‎ A．0.5m/s2 B．2m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】由题意知，物体做匀变速运动和第1s内和第2s内位移，利用逐差法求解．‎ ‎【解答】解：根据相邻相等时间位移之差 解得：‎ 故选：C ‎　‎ ‎3．如图所示为一个质点作直线运动的v﹣t图象，下列说法中正确的是（　　）‎ A．在18s～22s时间内，质点的位移为24m B．整个过程中，BC段的加速度最大 C．整个过程中，E点所表示的状态是离出发点最远 D．BC段表示质点通过的位移为34m ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】由图可知物体的运动过程中速度的变化，由图象中斜率可得出加速度的大小关系；由图象与时间由围成的面积可得出物体的位移．‎ ‎【解答】解：A、在18s～22s时间内，质点先做减速运动，再反向加速，由面积可知，物体的位移为零，故A错误；‎ B、图象的斜率表示物体的加速度，由图可知，CE段的斜率最大，故CD段的加速度最大，故B错误；‎ C、从A到D物体一直做正向运动，故位移一直增大，而D到E物体反向运动，故D点离出发点最远，故C错误；‎ D、BC段的位移为×4m=34m，故D正确；‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（　　）‎ A．0‎ B．大小为g，方向竖直向下 C．大小为，方向垂直木板向下 D．大小为，方向水平向右 ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】木板撤去前，小球处于平衡态，根据共点力平衡条件先求出各个力，撤去木板瞬间，支持力消失，弹力和重力不变，求出合力后即可求出加速度．‎ ‎【解答】解：木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图 根据共点力平衡条件，有 F﹣Nsin30°=0‎ Ncos30°﹣G=0‎ 解得 N=‎ F=mg 木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故 加速度为 a==‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎5．河水的流速随离河岸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7m/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：若要使船以最短时间渡河，则：‎ A、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，t==s=100s．故A错误．‎ B、船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直时，船渡河时间最短，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、当水流速最大时，船的速度最大，vm= m/s=5m/s．故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角，轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一小铁球，当小车做匀变速直线运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ＜α，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上 B．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上 C．小车可能以加速度gtanα向右做匀加速运动 D．小车一定以加速度gtanθ向右做匀加速运动 ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有两种，运动方向有两种．‎ ‎【解答】解：A、B、对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得：‎ mgtanα=ma，‎ 得到：‎ a=gtanα 对轻杆固定的小球研究．设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为β，由牛顿第二定律，得：‎ m′gtanβ=m′a′‎ 因为a=a′，得到β=α＞θ，则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故A错误，B正确．‎ C、D、小车的加速度a=tanα，方向向右，而运动方向可能向右，也可能向左．故C错误．D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ 二、多项选择题（本题共6题，每小题4分，共24分．每小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或多选都不得分）‎ ‎7．在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是（　　）‎ A．玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象 B．氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大 C．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 D．铀元素的半衰期为T，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化 ‎【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．‎ ‎【分析】β衰变所释放的电子不是来自核外电子，是原子核内部的一个中子转变为一个电子和一个质子，电子释放出来；半衰期的大小与所处的物理环境和化学状态无关，由原子核内部因素决定 ‎【解答】解：A、玻尔理论成功地解释了氢原子的光谱现象．故A正确．‎ B、氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大．故B正确．‎ C、β射线是原子核中的一个中子转变为一个电子和一个质子，电子释放出来．故C错误．‎ D、半衰期的大小与温度无关，由原子核内部因素决定．故D错误．‎ 故选：AB ‎　‎ ‎8．19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的．关于光电效应和氢原子模型，下列说法正确的（　　）‎ A．光电效应实验中，入射光足够强就可以发生光电效应 B．若某金属的逸出功为W0，该金属的截止频率为 C．保持入射光强度不变，增大人射光频率，金属在单位时间内逸出的光电子数将减小 D．氢原子由低能级向高能级跃迁时，吸收光子的能量可以稍大于两能级间能量差 ‎【考点】爱因斯坦光电效应方程．‎ ‎【分析】A、只有当入射光的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，与照射光的强弱无关；‎ B、根据光电效应方程，EKm=hv﹣W0，即可求解截止频率；‎ C、光的强度等于光子数目与光子的能量乘积；增大频率时减小了光照强度；‎ D、根据电子跃迁过程中，由△E=Em﹣En，即可求解．‎ ‎【解答】解：A、发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，并不是光足够强，就能发生光电效应，故A错误；‎ B、金属的逸出功W0=hγ，得该金属的截止频率为：γ=，故B正确；‎ C、一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单个光子的能量值越大，光子的个数越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，故C正确；‎ D、氢原子由低能级向高能级跃迁时，吸收光子的能量只能等于两能级间能量差，故D错误．‎ 故选：BC ‎　‎ ‎9．如图所示，三个小球从同一高处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O′是O在水平面上的射影点，且O′A：O′B：O′C=1：3：5．若不计空气阻力，则下列说法正确关系是（　　）‎ A．v1：v2：v3=1：3：5 B．三个小球下落的时间相同 C．三个小球落地的速度相同 D．三个小球落地的动能相同 ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】三个小球都做平抛运动，将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运用平抛运动的位移公式、速度公式列式分析．‎ ‎【解答】解：A、三个小球的竖直分位移相同，故自由落体运动的时间相等，水平分运动为匀速运动，故初速度与水平分位移成正比，故v1：v2：v3=O̒A：O̒B：O̒C=1：3：5，故A正确；‎ B、三个小球的竖直分位移相同，根据可以得到时间相同，故B正确；‎ C、由于初速度不同，根据末速度公式，末速度不同，故C错误；‎ D、由C分析，三个球落地的速度大小不同，故也不一定相同（质量也不知道是否相同），故D错误；‎ 故选AB．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止，若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（　　）‎ A．物块滑到b点时的速度为 B．物块滑到b点时对b点的压力是mg C．物块滑到b点时对b点的压力是3mg D．c点与b点的距离为 ‎【考点】机械能守恒定律；向心力．‎ ‎【分析】由机械能守恒可求得物块滑到b点时的速度，由向心力公式可求得b点对物体的支持力，由牛顿第三定律可知物块对b点的压力；‎ ‎【解答】解：A、由机械能守恒可知，mgR=mv2；‎ 解得b点时的速度为，故A错误；‎ B、b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由F﹣mg=m可得，支持力F=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对b点的压力为3mg； 故B错误，C正确；‎ D、对全程由动能定理可知，mgR﹣μmgs=0，解得bc两点间的距离为，故D正确；‎ 故选：CD ‎　‎ ‎11．一兴趣小组做了一次实验，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h后停住，利用传感器和计算机显示该同学受到地面的支持力F随时间变化的图象如图所示．根据图象提供的信息，以下判断正确的是（　　）‎ A．在0至t2时间内该同学处于失重状态 B．t2时刻该同学的加速度为零 C．t3时刻该同学的速度达到最大 D．在t3至t4时间内该同学处于超重状态 ‎【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重．‎ ‎【分析】根据支持力和重力的大小关系，运用牛顿第二定律判断加速度的方向，从而判断出该同学所处的状态．‎ ‎【解答】解：A、在到t2时间内，支持力的大小小于重力，加速度大小向下，所以该同学处于失重状态．故A正确．‎ B、在t2时刻，支持力的大小等于重力，加速度为0．故B正确．‎ C、在0至t2时间内该同学加速度大小向下，t2时刻该同学的速度达到最大．故C错误．‎ D、根据牛顿第二定律得在t3到t4时间内，支持力的大小大于重力，加速度方向向上，所以该同学处于超重状态．故D正确．‎ 故选：ABD ‎　‎ ‎12．如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2．下列反映a1和a2变化图象和可以定性描述长木板B运动的vt图象正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】当水平拉力F较小时，木板和木块保持相对静止一起向右做匀加速直线运动，运用整体法求解出加速度．当木块和木板发生相对滑动时，隔离分析得出两者的加速度大小，从而得出正确的图线．‎ ‎【解答】解：A、当F较小时，木块和木板一起做匀加速直线运动，加速度：a==，则知a∝t；‎ 当拉力达到一定程度后，木块和木板之间发生相对滑动，对木块，所受的滑动摩擦力恒定，加速度恒定，即a2==μg；‎ 对m1，加速度为 a1==﹣，由于＜，可知a1图线后一段斜率大于前一段的斜率，故A正确，B错误．‎ C、由A的分析可知，木板先做加速度增大的加速运动，后做匀加速直线运动，开始木板的速度图象是曲线，后来是倾斜的直线，由图示图象可知，C正确，D错误；‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ 三、实验题（本题共2小题，每空格2分，共14分）‎ ‎13．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，其中的两个实验步骤分别是 A．在水平放置的方板上固定一张白纸，用图钉橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板平面平行）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O的位置并读出两个弹簧测力计的示数F1和F2‎ B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F并记下细绳的方向 请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中　未记下两条细绳的方向　；B中　应将橡皮条与细绳的结点拉到原来的位置O点　．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【分析】步骤A中只有记下两条细绳的方向，才能确定两个分力的方向，进一步才能根据平行四边形定则求合力；步骤B中只有使结点到达同样的位置O，才能表示两种情况下力的作用效果相同，根据F1、F2作出平行四边形，对角线表示合力，根据几何关系可以求出合力大小．‎ ‎【解答】解：本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果．所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示．步骤A中未记下两条细绳的方向；步骤B中未说明把橡皮条的结点拉到位置O；‎ 故答案为：未记下两条细绳的方向；应将橡皮条与细绳的结点拉到原来的位置O点．‎ ‎　‎ ‎14．如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距为L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录细线拉力和小车到达A、B时的速率．‎ ‎（1）本实验有关的说法正确的是：　AB　（多选）‎ A．两速度传感器之间的距离应适当远些 B．不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量 C．应先释放小车，再接通速度传感器的电源 D．改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量 ‎（2）某同学在表中记录了实验测得的几组数据，vB2﹣vA2是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式为a=　　，表中第3次实验缺失的数据是　2.44　m/s2（结果保留三位有效数字）；‎ 次数 F（N）‎ vB2﹣vA2（m2/s2）‎ a（m/s2）‎ ‎1‎ ‎0.60‎ ‎0.77‎ ‎0.80‎ ‎2‎ ‎1.04‎ ‎1.61‎ ‎1.68‎ ‎3‎ ‎1.42‎ ‎2.34‎ ‎　2.44　‎ ‎（3）甲同学在探究加速度与力的关系时，作出的a一F图线，如图2所示．则实验存在的问题是　平衡摩擦力过度　．（填写“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”）造成的．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（1）两速度传感器之间的距离应适当远些，增大L，可以减小误差；不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量；实验应先接通电源后再释放小车；因为实验中拉力传感器记录小车受到拉力，不需要使所挂钩码的质量远小于小车质量；‎ ‎（2）根据运动学公式中速度和位移的关系可以写出正确的表达式；‎ ‎（3）根据F=0，加速度不为零，分析图线不过原点的原因．‎ ‎【解答】解：（1）A、两速度传感器之间的距离应适当远些，增大L，可以减小误差，故A正确；‎ B、不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量，故B正确；‎ C、应该先接通电源后再释放小车，故C错误；‎ D、改变所挂钩码的数量时，不需要使所挂钩码的质量远小于小车质量，因为实验中拉力传感器记录小车受到拉力，故D错误；‎ 故选：AB．‎ ‎（2）根据匀变速直线运动的位移与速度公式：v2﹣=2as，可以求出：a=，‎ 代入数据解得：a=2.44m/s2．‎ ‎（3）根据图象可知，当F等于零，但是加速度不为零，知平衡摩擦力过度．‎ 故答案为：（1）AB；（2），2.44；（3）平衡摩擦力过度．‎ ‎　‎ 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．某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的“功力”下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C（∠QCS=45°）时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是45°，如图所示．已知小球的质量为m，该同学（含磁铁）的质量为M，求此时：‎ ‎（1）悬挂小球的细线的拉力大小为多少？‎ ‎（2）该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】（1）小球处于静止状态，合外力为零，分析小球的受力情况，根据平衡条件求解悬挂小球的细线的拉力大小；‎ ‎（2）对人和球整体研究，分析受力情况，由平衡条件求解地面的支持力和摩擦力大小．‎ ‎【解答】解：（1）以小球为研究对象，受力分析如图所示：‎ 则由平衡条件得：‎ Fsin45°=FCsin45°‎ FCcos45°+Fcos45°=mg 解得F=FC=mg ‎（2）以小球和该同学整体为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件得：‎ f=Fsin45°‎ N+Fcos45°=（M+m）g 将F值代入解得f= mg，N=Mg+mg．‎ 答：（1）悬挂小球的细线的拉力大小为mg；‎ ‎（2）该同学受到地面的支持力为Mg+mg，摩擦力大小为mg．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，木板右端BC段为光滑圆弧且静止在光滑水平面上，木板AB段的上表面与圆弧的最低点相切，木板的左端A有一可视为质点的小铁块．现突然给铁块水平向右的初速度v0，铁块到达木板B位置时速度变为原初速度的一半，之后继续上滑并刚好能到达圆弧的最高点C．若木板质量为2m，铁块的质量为m，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小铁块滑到B位置时木板的速度；‎ ‎（2）小铁块到达C位置时两者的共同速度；‎ ‎（3）光滑圆弧面的半径．‎ ‎【考点】动量守恒定律；功能关系．‎ ‎【分析】（1）铁块与木板在水平方向动量守恒，应用动守恒定律可以求出木板的速度．‎ ‎（2）木板与小铁块在水平方向系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出铁块到达C时的共同速度．‎ ‎（3）铁块从B到C过程系统机械能守恒，对系统应用机械能守恒定律可以求出圆弧面的半径．‎ ‎【解答】解：（1）先以木板和铁块为系统，水平方向不受外力，所以动量守恒，设初速度方向为正方向，‎ 在水平方向，由动量守恒定律得：mv0=m+2mv1，解得铁块滑上B位置瞬间木板的速度为：v1=v0；‎ ‎（2）当铁块到达圆弧的最高点时，BC的共同速度为v2，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：‎ m+2m=3mv2，‎ 解得：v2=；‎ ‎（3）木块和铁块组成的系统中只有重力做功，由机械能守恒定律得：‎ m+•2m=•3m+mgR，‎ 解得：R=；‎ 答：（1）小铁块滑到B位置时木板的速度大小为v0；‎ ‎（2）小铁块到达C位置时两者的共同速度大小为；‎ ‎（3）光滑圆弧面的半径为．‎ ‎　‎ ‎17．质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑的圆弧轨道下滑．B、C为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角θ=106°，轨道最低点为O，A点距水平面的高度h=0.8m，小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8s后第二次经过D点，物块与斜面间的动摩擦因数为μ1=（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）试求：‎ ‎（1）小物块离开A点时的水平初速度v1．‎ ‎（2）小物块经过O点时对轨道的压力．‎ ‎（3）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.3，传送带的速度为5m/s，则PA间的距离是多少？‎ ‎（4）斜面上CD间的距离．‎ ‎【考点】动能定理的应用；平抛运动．‎ ‎【分析】（1）利用平抛运动规律，在B点对速度进行正交分解，得到水平速度和竖直方向速度的关系，‎ 而竖直方向速度Vy=显然易求，则水平速度V0可解．‎ ‎（2）首先利用动能定理解决物块在最低点的速度问题，然后利用牛顿第二定律在最低点表示出向心力，则滑块受到的弹力可解．根据牛顿第三定律可求对轨道的压力．‎ ‎（3）根据牛顿第二定律和运动学公式求解．‎ ‎（4）物块在轨道上上滑属于刹车问题，要求出上滑的加速度、所需的时间；再求出下滑加速度、距离，利用匀变速直线运动规律公式求出位移差．‎ ‎【解答】解：（1）对小物块，由A到B有vy2=2gh 在B点tan=‎ 所以v0=3m/s．‎ ‎（2）对小物块，由B到O由动能定理可得：‎ mgR（1﹣sin37°）=m﹣m 其中vB=5m/s 在O点N﹣mg=‎ 所以N=43N 由牛顿第三定律知对轨道的压力为N′=43N ‎（3）传送带的速度为5m/s，所以小物块在传送带上一直加速，‎ μ2mg=ma3‎ PA间的距离是SPA==1.5m ‎（4）物块沿斜面上滑：mgsin53°+μmgcos53°=ma1‎ 所以a1=10m/s2‎ 物块沿斜面下滑：mgsin53°﹣μmgcos53°=ma2 a2=6m/s2‎ 由机械能守恒知vc=vB=5m/s 小物块由C上升到最高点历时t1==0.5s 小物块由最高点回到D点历时t2=0.8s﹣0.5s=0.3s 故SCD=t1﹣a2‎ 即SCD=0.98m．‎ 答：（1）小物块离开A点的水平初速度为3m/s．‎ ‎ （2）小物块经过O点时对轨道的压力为43N ‎ （3）则PA间的距离是1.5m ‎ （4）斜面上CD间的距离为0.98m ‎　‎ ‎2016年12月15日