福建省宁德市霞浦一中学2017届高三(上)第二次月考物理试卷(解析版).doc


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 ) D.4m/s2 )

C.3m/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 D.大小为 ,方向垂直木板向下 ,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 D.三个小球落地的动能相同

C.三个小球落地的速度相同

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 2 (2)某同学在表中记录了实验测得的几组数据,vB ﹣vA 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= 有效数字) ; 次数 1 2 3 F(N) 0.60 1.04 1.42

,表中第 3 次实验缺失的数据是

m/s2(结果保留三位

vB2﹣vA2(m2/s2) 0.77 1.61 2.34

a(m/s2) 0.80 1.68

(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
2 =0.6, 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/s ,sin37°

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 ) D.4m/s2

C.3m/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 故选 D. ×4m=34m,故 D 正确;

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 D.大小为 ,方向垂直木板向下 ,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= 故选:B. m/s=5m/s.故 D 错误.

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 D.三个小球落地的动能相同

C.三个小球落地的速度相同 【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 ? A:O ? B:O ? C=1:3:5,故 A 正 匀速运动,故初速度与水平分位移成正比,故 v1:v2:v3=O 确; B、三个小球的竖直分位移相同,根据 C、由于初速度不同,根据末速度公式 D、由 C 分析,三个球落地的速度大小不同,故 同) ,故 D 错误; 故选 AB. 可以得到时间相同,故 B 正确; ,末速度不同,故 C 错误; 也不一定相同(质量也不知道是否相

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;
2 【解答】解:A、由机械能守恒可知,mgR= mv ;

解得 b 点时的速度为

,故 A 错误; 可得,支持力 F=3mg,

B、b 点时,物体受重力、支持力而做圆周运动,则由 F﹣mg=m

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 故选:CD ,故 D 正确;

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 2 (2)某同学在表中记录了实验测得的几组数据,vB ﹣vA 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= (结果保留三位有效数字) ; 次数 1 2 3 F(N) 0.60 1.04 1.42

2 ,表中第 3 次实验缺失的数据是 2.44 m/s

vB2﹣vA2(m2/s2) 0.77 1.61 2.34

a(m/s2) 0.80 1.68 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 (2)根据匀变速直线运动的位移与速度公式:v ﹣

=2as,可以求出:a=



2 代入数据解得:a=2.44m/s .

(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. mg;

答: (1)悬挂小球的细线的拉力大小为

(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 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, ; +2mv1,解得铁块滑上 B 位置瞬间木板的速

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
2 =0.6, 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/s ,sin37°

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.
2 【解答】解: (1)对小物块,由 A 到 B 有 vy =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 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 ﹣ m

+μmgcos53°=ma1 (4)物块沿斜面上滑:mgsin53° 所以 a1=10m/s
2

2 物块沿斜面下滑:mgsin53° ﹣μmgcos53°=ma2 a2=6m/s

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


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