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安徽省示范高中2015届高三上学期第二次联考物理试卷一、选择题（每小题 4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确.）1. （4分）2014年1月14日，“玉兔”号月球车成功实施首次月面科学探测，在探测过程 中，假设月子车以200m/h的速度朝静止在其前方 0.3m的“嫦娥号”登陆器匀速运动.为避免相撞，地面指挥部耗时 2s设定了一个加速度为 a的减速指令并发出.设电磁波由地面传 播到月球表面需时1s,则a的大小至少是（）A. 0.02m/s 2B. 0.04m/s2C. 0.06m/s 2D. 0.08m/s 2考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题：直线运动规律专题.分析：根据月球车的速度和运动时间求出在指令发出时间内月球车的位移，结合速度位移公式求出加速度的最小值.斛答,解：v=200m/h=-i-m/s ,指令经10=3+1=4s后到达月球车，此时其已经运动了：18,I 12s=vt 0=-=-X 4-m.189此后其减速运动直到速度为零，由运动的对称性有：v2=2a （0.3m-Zmi）,百代入数据解之得：a=0.02m/s 2.故A正确，B、C D错误.故选：A.点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，结合位移关系，运用运动学公 式灵活求解.2. （4分）图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为 150kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，g取10m/s：下列判断正确的是（）A.前10s的悬线的拉力恒为 1500NB. 46s末塔吊的材料离地面的距离为22mC. 010s材料处于失重状态D.在30s36s钢索最容易发生断裂考点：牛顿第二定律；超重和失重.专题：牛顿运动定律综合专题.分析：根据速度时间图线得出匀加速运动的加速度，结合牛顿第二定律求出拉力的大小，根 据图线与时间轴围成的面积求出46s内的位移.根据加速度的方向判断物体的超失重，从而判断何时绳子容易断裂.2解：A 由图可知刖10s内物体的加速度 a=0.1m/s ,由F-mg=m河知，悬线的拉力 F=mg+ma=15010.1=1515N,故 A 错误.B、由图象面积可得整个过程上升高度是28nl下降的高度为6m, 46s末塔吊的材料离地面的距离为22m故B正确.C、因30s36s物体加速度向下，材料处于失重状态，Fvmg前10s材料处于超重状态，Fmg钢索最容易发生断裂.故 C D错误.故选：B.点评：本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题.3. （4分）2014年4月15日，澳大利亚珀斯，当日共有 9架军用飞机，2架民用飞机和11艘船只协助搜寻MH370如图所示为用直升机拉着水下探测器在马航可疑海域搜寻失联客机黑匣子的照片，探测器的质量为m,当直升机水平匀速飞行时，物体所受的浮力大小保持不变，由于探测器受到海水的水平方向的作用力，使偏离竖直方向，绳子与竖直方向恒成0角，下列说法正确的是（）A 绳子的拉力大小为B.绳子的拉力大小一定大于 mgC.探测器受到海水的水平方向的作用力等于绳子的拉力D.海水和绳子对探测器作用力的合力方向竖直向上考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用.专题：共点力作用下物体平衡专题.分析：选海水中探测器为研究对象，将其隔离进行受力分析，画出受力分析图，根据平衡条 件列式分析即可.解答：解：A、选海水中探测器为研究对象，将其隔离进行受力分析，受到竖直向下的重力， 沿绳方向的拉力，海水的水平方向的作用力，海水的竖直向上的浮力，受力分析如图 所示，、mg - F 浮竖直方向有 Fcos 0 +F浮=mg,贝U有 F=,cos e故绳子的拉力与 mg的关系不确定，故 AB错误；C、在水平方向上有 Fsin 9=F冲，因为sin。v 1,故F F冲，即探测器受到海水的水 平方向的作用力小于绳子的拉力，故C错误；H海水对探测器的作用力和绳子对探测器的拉力的合力与重力等大反向，故这两个 力的合力方向竖直向上，故D正确.故选：D点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，知道水中探测器的 运动情况.4. （4分）如图，在水平地面上内壁光滑的车厢中两正对竖直面AR CD间放有半球P和光滑均匀圆球Q,质量分别为mr M当车向右彳加速为 a的匀速直线运动时，P、Q车厢三者 相对静止，球心连线与水平方向的夹角为 0 ,则Q受到CD面的弓t力Fn和P受到AB面的弹 力Fn分别是（）A. Fn=Fn =Mgcot。C. FN=mgcotO MaFn =mgcot0 +maB. FN=Mgcot0 MaFn =mgcot0 +MaD. FN=Mgcot0 MaFn =Mgcot0 +ma考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用.专题：共点力作用下物体平衡专题.分析：隔离光滑均匀圆球 Q,又Q受力分析，根据平衡条件列式求解Fn,对两球组成的整体进行受力分析，根据平衡条件列式求解即可.解答：解：隔离光滑均匀圆球 Q,又Q受力分析如图所示，可得Mgcot 0 FN=Ma解得：FN=MgcotO - Ma,对两球组成的整体有：F n- Fn= （M+m a联立解得：F N=Mgcot0 +ma故选：DI点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，掌握整体法和隔离 法的运用.5. （4分）某运动员在进行跳水比赛中，以 4m/s的初速度竖直向上跳出，先以加速度 ai匀 减速直线上升，测得0.4s末到达最高点，2s末到达水面，进入水面后以加速度 a2匀减速直 线下B2.5s末的速度为v, 3s末恰到最低点，取竖直向上的方向为正方向，则（）A. ai= - 10m/s2, a2=16m/s2, v=8m/sC. ai= - 10m/s2, a2=16m/s v=4m/sB. a1=10m/s2, a2=16m/s2, v= 8m/sD. a1=10m/s2, a2=16m/s2, v=4m/s考点：匀变速直线运动的速度与时间的关系.专题：直线运动规律专题.分析：以4m/s的初速度竖直向上跳出，先以加速度a匀减速直线上升，测彳# 0.4s末到达最高点，速度为零，由速度时间关系求得加速度，并可得到入水时的速度，入水面后以 加速度a2匀减速直线下降，3s末恰到最低点，速度为零，求减速的加速度，进而求 得2.5s末的速度v.解答：解：先以加速度a匀减速直线上升，测得 0.4s末到达最高点，速度为零，故速度 a为：一p5二看w/旦小 一2s 末的速度为：V2=vo+a1t 2=4m/s - 10X 2m/s=- 16m/s；力口速度： 七二二-=-r m/s 2=16m /s2t 31跳出 2.5s 末的速度为：V4=V2+a2t 4= 16m/s+16X 0.5m/s= 8m/s.故选：A.点评：注意加速度的方向，恰当选择过程，应用速度时间关系求解.6. （4分）如图所示，质量为M倾角为9的斜劈在水平面上以一定的初速度向右滑动的过 程中，质量为m的光滑小球在斜面上恰好保持与斜劈相对静止，已知斜劈与地面的动摩擦因数是科，则下列说法正确的是（）A.小球与斜面间的压力是mgcos。B.小球与斜面的加速度大小是gtan 0c.地面对斜劈的支持力一定大于（ M+m gD.地面与斜劈间的动摩擦因数是g （1+sin 0 cos 0）考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用.专题：牛顿运动定律综合专题.分析：隔离对小球分析，根据牛顿第二定律求出小球的加速度，从而得出小球的加速度，根 据平行四边形定则求出斜面对小球的支持力大小.对整体分析，求出地面的支持力， 根据牛顿第二定律求出地面与斜劈间的动摩擦因数.解答：解：A、光滑小球恰好保持与斜面相对静止，则有重力与斜面弹力的合力水平向左， 根据平行四边形定则， 小球合力F合=mgtan0 =ma解得加速度a=gtan 0 ,根据平行四 边形定则知，N=吗,故A错误,B正确.C、由于在竖直方向上没有加速度，所以整体在竖直方向上合力为零，有 g,故C错误；cos日f支持=（M+mD对整体分析，加速度a=（ig,解得 尸tan 0 ,故D错误.故选：B.点评：解决本题的关键知道小球和斜劈具有相同的加速度，通过整体法和隔离法，运用牛顿 第二定律进行求解，难度中等.7. （4分）如图所示，质量均为 m的小物块A、B,在水平恒力F的作用下沿倾角为 37。固 定的光滑斜面加速向上运动.A B之间用与斜面平行的形变可忽略不计的轻绳相连，此时轻绳张力为FT=0.8mg,下列说法错误的是（已知 sin37 =0.6）（）A.小物块A的加速度大小为 0.2g8. F的大小为2mgC.撤掉F的瞬间，小物块 A的加速度方向仍不变D.撤掉F的瞬间，绳子上的拉力为 0考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用.专题：牛顿运动定律综合专题.分析：对A分析，根据牛顿第二定律求出小物块的加速度大小，对整体分析，根据牛顿第二定律求出F的大小，撤去F的瞬间，绳子的拉力立即变为零，结合合力方向确定加速度方向.解答：解：A、以A为研究对象，根据牛顿第二运动定律可得：Ft- mgsin37 =ma解得：a=0.2g , 小车A、B的加速度均为 0.2g ,故A正确；B、以A、B整体为研究对象：Fcos37 - 2mgsin37 =2ma解得： F=2mg故B正确；C、撤掉F的瞬间，绳子上的拉力立刻消失了，小物块A的加速度方向变为向下，故C错误、D正确.本题选错误的，故选：C.点评：本题考查了牛顿第二定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用，难度不大.8. （4分）如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B （长木板足够长）的左端放着小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力 F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，即 F=kt, 其中k为已知常数.若物体之间的滑动摩擦力 f的大小等于最大静摩擦力，且 A、B的质量 相等，则下列图中可以定性地描述长木板 B运动的V-t图象的是（）考点：牛顿第二定律；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：当F较小时，AB整体具有共同的加速度，二者相对静止，当F较大时，二者加速度不同，将会发生相对运动，此后A做变加速直线，B匀加速直线运动，为了求出两物体开始分离的时刻，必须知道分离时F的大小，此时采用整体法和隔离法分别列牛顿第二定律的方程即可解答：解：选AB整体为研究对象，AB整体具有共同的最大加速度，有牛顿第二定律得：a=ai-2r对B应用牛顿第二定律：ai=f对A应用牛顿第二定律：ai=二上m由以上解得：t= k此后，B将受恒力作用，做匀加速直线运动，图线为倾斜的直线故选：B点评：当两者相对运动后，B将受恒力作用，做匀加速运动，可排除C、D选项，A B选项的差别在于恰好相对运动的时刻，就需分别采用隔离法和整体法分别列方程了，也可 以采用反证法，看看当 F=f时是否相对滑动？所以，要注意总结解题方法9. （4分）两条可调角度导轨与圆环构成下图实验装置， 让质量分别为 m和m2的两个物体分 别同时从竖直圆上的 Pi, P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道 RA, P2A滑到A处，RA、P2A与竖直直径的夹角分别为 。1、。2,则（）A.调整导轨角度，只有当 。1=。2时，两物体运动时间才相同B.两小球在细杆上运动加速度之比为sin 0 1： sin 0 2C.物体分另I沿PiA、PaA下滑到A处的速度之比为 cos 0 1： cos 0 2D.若m=m,则两物体所受的合外力之比为cos 0 1： cos 0 2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：牛顿运动定律综合专题.分析：对小球分析，求出合力的大小，结合牛顿第二定律加速度之比，根据位移时间公式求出运动的时间的表达式，判断是否与 0有关，结合速度时间公式求出速度之比.解答：解：将物体的重力分别沿光滑弦轨道P1A、P2A方向和垂直轨道方向分解，则沿光滑的弦轨道P1A、P2A方向分力分别为 mgcos。1、n2gcos 0 2,根据牛顿第二定律知，加速 度分别为gcos 0 1和gcos 0 2.故B错误.若质量相等，则两物体的合力之比为cos 0 1： cos 0 2.故D正确.因为弦轨道的长度 L=dcos。，由L=lat解得：t=J2d, d为直径，可知运动的时 间相等，与0角无关，故A错误.根据v=at知，物体沿 RA、P2下滑到A处的速度之比为 cos 0 1： cos。2.故C错误. 故选：D.点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.10. （4分）如图所示，地面上的物块在平行于地面的水平力F作用下匀速运动，在固定的倾角为37。的斜面上，用同样大小的力F平行于斜面向上拉物块，物块恰能匀速下滑.若物块与水平和斜面的动摩擦因数相同，其中sin37 =0.6, cos37 =0.8,则下列说法正确的是（）A.物块与接触面的动摩擦因数为上同B.在水平地面上的物体做匀速运动的速度若增大，则维持匀速运动的力F也要增大C.斜面倾角增大到某一角度（小于 90。）时，若物体仍匀速下滑，则维持匀速运动的力F要比原来大D.作用在斜面上物体的力 F,若逆时针旋转一个较小夹角，要保持物体匀速下滑，则 F要 比原来小考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力.专题：牛顿运动定律综合专题.分析：分别对在水平面和斜面上，运用共点力平衡，联立求出动摩擦因数的大小.动摩擦因数的大小与速度无关，匀速运动的速度增大，F不变.根据共点力平衡，判断 F大小的变化.解答：解：A设物块质量为 m,物体在水平面上匀速运动时有：F=p mg在斜面上匀速下滑时有：mgsin30 =（imgcos30 +F,联立解得：故A错误.3B、动摩擦因数的大小与速度无关，匀速运动的速度增大，F不变，故B错误.C、物体在斜面上匀速下滑， mgsin a =mgcosa +F,a从37开始增大，则 mgsin a增大，m mgcosa变小，则力F增大，故C正确.H若F逆时针旋转一个较小夹角0 ,物体在斜面上匀速下滑，力变为F,则有：mgsin37 =科(mgcos37 - F sin 0) +F cos。，可知 F 变大，故 D 错误. 故选：C点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，难度中等.二、实验题（16分）11. （8分）图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的.光电计时器像打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有档光片的小车从a、b间通过时，光电计时器就可以 显示挡光片的挡光时间.某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，做了一个型遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为L=5mm将此U型遮光板装在小车上，让小车做匀速直线运动通过静止的光电计时器，实验时测得两次遮光时间分别为Ati=0.10s, t2=0.05s ,从第一遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间t=1s ,则：(1)图乙是 电火花 (填“电磁”或“电火花”)打点计时器，电源采用的是交流220V(填“交流4-6V或“交流220V).(2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为0.05 m/s ,第二个遮光片通过光电门的速度大小为 0.10 m/s.(3)小车做加速直线运动的加速度大小为0.05 m/s2.考点：测定匀变速直线运动的加速度.专题：实验题；直线运动规律专题.分析：(1)根据电磁打点计时器和电火花打点计时器的不同点可以判断是哪种打点计时器，从而可以判断使用的电源的电压的大小；(2)根据平均速度的公式可以计算出遮光片的平均速度的大小，近似的认为是遮光片的速度；(3)根据加速度的定义式可以直接计算出加速度的大小.解答：解：(1)图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流220V.(2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为V1=J =0.05m/s ,川第二个遮光片通过光电门的速度大小为V2= J =0.10m/s .(3)根据加速度的定义式可得滑块的加速度a=Xl_LL=0.05m/s2.故答案为：(1)电火花；交流 220V;(2) 0.05 ; 0.10 ;(3) 0.05点评：掌握在较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，正确利用匀变速运动规律求解加速度的大小.12. (8分)某学习小组利用如图1所示装置验证牛顿第二定律.(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是B (填选项前的字母)；A.将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节祛码盘和祛码质量的大小，使小车在祛码盘和祛码的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去祛码盘 和祛码，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及祛码盘和祛码，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动(2)如图2是按正确实验步骤打出的一条纸带，打点计时器的电源频率为50Hz,可算出小车的加速度a= 0.820 m/s2 (计算结果保留三位有效数字)；(3)该小组同学在验证“合力一定时加速度与质量成反比”时，增减祛码来改变小车的质量M得到小车的加速度 a与质量M的数据，画出a-1图线后，发现：当工较大时，图线发生弯曲.在处理数据时为避免图线发生弯曲的现象，该小组同学的应画出是A.B.的关系图线M4ira与(M+m的关系图线C.改画a与工的关系图线D.改画a与一的关系图线.(M+m )考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系.专题：实验题；牛顿运动定律综合专题.分析：(1)车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应 平衡摩擦力；(2)在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，说明任意两个技计数点之间的时间间隔为打点周期的 5倍，根据匀变速直线运动的推论公式 x=aT 2可以求出加速度 的大小；(3)分别对小车和祛码盘列出牛顿第二定律方程，即可知道绳子拉力就是祛码重力 的条件以及图象弯曲的原因.解答：解：(1)为了保证轻绳对小车的拉力等于小车所受的合力，应使轻绳与长木板平行，小车的重力沿斜面向下的分力刚好与小车下滑过程中所受的阻力平衡，为使轻绳中没有拉力，应撤去沙桶，不能撤去纸带，选项B正确；（2）用逐差法计算，即 a=，1一；/一1二m/s2=0.820m/s 2;,13X0,02X5） 2（3）当一较大时，图线发生弯曲是因为没有满足Mm造成的.沙桶（包括桶中的儿沙）与小车（包括车中的祛码） 的加速度a大小相等，以沙桶、小车整体为研究对象,若牛顿第二定律成立，则有 mg=（M+m a,即mg一定的情况下，a与一L成正比，充lll+ir有必要满足 Mm,避免了图线发生弯曲的现象.故答案为：（1） B;（2） 0.820 ;（3） A.点评：明确实验原理是解决有关实验问题的关键.在验证牛顿第二定律实验中，注意以下几点：（1）平衡摩擦力，这样绳子拉力才为合力；（2）满足祛码（连同祛码盘）质量远小于小车的质量，这样绳子拉力才近似等于祛码（连同祛码盘）的重力；（3）用“二分法”求出小车的加速度.三、计算题（本小题共 4小题，共计44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤，只写出最后答案的不得分. 有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.13. （8分）如图所示，两木块 A B质量均为m,用劲度系数为k、原长为L的轻弹簧连在 一起，放在倾角为 “的传送带上，两木块与传送带间的动摩擦因数均为心与传送带平行的细线拉住木块 A,传送带按图示方向匀速转动，两木块处于静止状态.求：（1） A、B两木块之间的距离；（2）剪断细线瞬间，A、B两木块加速度分别为多大.考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律.专题：共点力作用下物体平衡专题.分析：（1）隔离B木块分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力，结合胡克定律求出弹簧的形变量，从而求出 AB两木块的距离.（2）剪断细线瞬间弹簧弹力不变，分别对物块A B由牛顿第二运动定律列式即可求解.解答：解：（1）隔离B木块分析，由平衡条件可得：F弹=mgsin a +mgcosa由胡克定律：5弹=女4乂两木块间的距离为.二一丁-ABk（2）剪断细线瞬间弹簧弹力不变，对物块 B由牛顿第二运动定律有：F 弹一（mgsin a +mgcosa ） =ma解得aB=0对于物块 A 有 F弹+（imgcosa +mgsin a =ma a解得 aA=2 (gsin a + 科 gcos a )答：(1) A、B两木块之间的距离为 3in. 4)咤皿. ；Lk(2)剪断细线瞬间，A的加速度为0, B的加速度为2 (gsin a + gcosa). 点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，掌握整体法和隔离 法的运用.14. (10分)2014年7月24日，受台风“麦德姆”影响，安徽多地暴雨，严重影响了道路 交通安全.某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为 V1=40m/s, V2=25m/s,轿车在与货车距离 so=22m时才发现前方有货车，若此时轿车只是立即 刹车，则轿车要经过 s=160m才停下来.两车可视为质点.(1)若轿车刹车时货车以 V2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞？(2)若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经to=2s收到信号兵立即以加速度大小a2=2.5m/s 2匀速前进，通过计算分析两车会不会相撞？考点：匀变速直线运动的速度与位移的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题：直线运动规律专题.分析：(1)匀减速追赶匀速，把握住速度相等时距离最小，是撞上与撞不上的临界条件，按照速度相等分别求出两车的位移比较即可.(2)两车的速度相等是临界条件，分别将两车的位移求解出来，第二次前车的运动 状态与第一次不一样，先匀速后加速，比较这两个位移之间的关系即可.解答：解：(1)轿车经过s=160m才停下来的过程，由 U12=2a6得：轿车刹车过程的加速度大小：a1=5m/s2.恰好不相撞时两车的速度相等，即：U1 - a1t 1= U 2Vl - Vr, 得：11 =-=3s.al轿车前进的距离:S111=97.5m货车前进的距离:2S2=u2t1=75m,因为：S1 - S2=22.5mso,即：两车会相撞.(2)假设两车的速度相等,轿车前进的距离：S1即：u 1 a1t= u 2+a2 11 to)1t a1t2货车前进的距离：S22to + U 2 ( to)2+a2 (t - t o)解得：S1=m,因为：S19-S2 =21.7mv so,两车不会相撞.,两车会相撞.货车司机经t o=2s收到信号兵立即以加速度答：(1)若轿车刹车时货车以 V2匀速行驶, (2)若轿车在刹车的同时给货车发信号，大小a2=2.5m/s 2匀速前进，两车不会相撞.点评：分析问题时，一定要养成画草图分析问题的良好习惯.解题的基本思路是：分别对 两物体进行研究；画出运动过程示意图；列出位移方程找出时间关系，速度关 系解出结果，必要时进行讨论.15. (12分)如图，固定斜面顶端安装一定滑轮，左倾角a =53。，右斜面倾角 。=37。，一轻绳跨过定滑轮，两段分别与小物块 P和质量为M的小物块Q连接.初始时刻两物块恰好 处于静止状态，且离水平对面高度均为 h, 一切摩擦均不计，P、Q均可视为质点，重力加速 度大小为 g,取 sin37 =0.6, sin53 =0.8 .(1)物块P、Q的质量之比为多大？(2)若将轻绳剪断后，之后两物块沿各自斜面下滑，求P、Q在斜面上运动的时间之比；(3)若用手按住 Q不动，P的质量增加为原来的 2倍，Q的质量为M放手后，Q不会触及 滑轮，P着地后将轻绳子剪断，求放手后Q运动到最高点所经历的时间t.考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律.专题：共点力作用下物体平衡专题.分析：(1)两物块受力平衡，各自的重力平行斜面方向的分力相等；(2)先根据牛顿第二定律求解加速度之比，再根据位移公式求解时间之比；(3)对两个物体分别受力分析，根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据运动学公式列式求解.解答：解：(1)设P的质量为m.轻绳剪断前，两物块受力平衡，有：mgsin a =Mgsin 0得物块P、Q的质量之比为：u=_lL=2FlsinCL 4(2)轻绳剪断后，两物块在各自斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，设 P、Q在斜面上运动的时间分别为 t1、t2,加速度分别为a1、a2,则：根据牛顿第二定律有:rngsind .a1=-=gsin ama2且5m 日,gsin e得:=上t ? gin Cl 4(3)放手后，P沿斜面向下运动，Q先沿斜面向上运动，根据牛顿第二定律，对P,有：2mgsin a T=2ma对Q有：T- Mgsin 0 =Ma解得:=- a=g25对Q有：U 2-2a?_ sinOC得：U =而 u -at 3, u -a2t 4得：t-t3 + t4= -UH h钟g烈3M答：(1)物块P、Q的质量之比为3: 4;P、Q在斜面上运动的时间之比(2)若将轻绳剪断后，之后两物块沿各自斜面下滑,为 3: 4;(3)放手后Q运动到最高点所经历的时间 t为工画. 叩3芸点评：本题是已知受力情况确定运动情况的问题，关键是结合平衡条件、牛顿第二定律列式 求解加速度，然后根据运动学公式列式求解，不难.16. (14分)如甲图所示，质量为 M-4kg足够长的木板静止在光滑的水平面上，在木板的中点放一个质量 m-4kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的动摩擦因数为科-0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.两物块开始均静止， 从t-0时刻起铁块m受到水平向右,如下图乙所示的拉力 F的作用，F共作用时间为6s,(取g-10m/s2)求：大小(1)铁块和木板在前 2s的加速度大小分别为多少？(2)铁块和木板相对静止前，运动的位移大小各为多少？(3)力F作用的最后2s内，铁块和木板的位移大小分别是多少?考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间 的关系.专题：牛顿运动定律综合专题.分析：(1)分别对两物体受力分析，由牛顿第二定律可求得两物体的加速度；(2)分析两物体的运动过程，求出速度相等的时间；再则由位移公式可求得总位移;(3)利用牛顿第二定律求的加速度，在利用运动学公式求的位移解答：解：(1)前2s,对铁块m F-mg-ma,代入数据解得：a3m/s2对M mg-Ma,代入数据解得：a2-2m/s2(2) 2s内m的位移为宜=力t”二，父3父2%=6口M的位移为r昌3342乂 2?正加2s后，对n F -(1 mg=ma 1,代入数据aJim/6?,匀加速;对M科mg=M a 2带入数据解得 目? ?二2wJ，匀加速;设在经过to时间两物体速度相同为V,则V=vi-a ito=V2-a 2to解得 t o=2s, V=8m/s在t。内铁块m的位移为/ I二辍t 0考乂 2npi媪所以铁块和板相对静止前，铁块运动位移为x铁块=xi+x i=20m木板M的位移.；,：.：所以铁块和板相对静止前，木板运动位移为x木板=x2+x 2=16m(3)最后2s铁块和木板相对静止，一起以初速度V=8m/s做匀速运动，对铁块和木板整体分析F= (M+m aa=F 12M+m 4+ 4两者的位移为 万VAt十日取(At ) 2=3X2+9xL5X 22m=19m答：(1)铁块和木板在前 2s的加速度大小分别为 3m/s2, 2m/s2(2)铁块和木板相对静止前，运动的位移大小各为20m, 16m(3)力F作用的最后2s内，铁块和木板的位移大小分别是19m, 19m点评：本题综合考查牛顿第二定律、运动学公式及功的公式等内容，要注意做好正确的受力 分析及过程分析，应用牛顿第二定律及运动学公式等求解.
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