山西省吕梁市孝义市模拟物理试卷2月份解析版

2017届山西省吕梁市孝义市模拟物理试卷（2月份）一、选择题（共12小题，每小题3分，满分40分）1在物理学的发展史中，有一位科学家开创了以实验以逻辑推理相结合的科学研究方法，研究了落体运动的规律，这位科学家是（）A伽利略B安培C库伦D焦耳2一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（）AtanB2tanCD3在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是（）AvAvBvCtAtBtCBvA=vB=vCtA=tB=tCCvAvBvCtAtBtCDvAvBvCtAtBtC4我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神州八号”的运行轨道高度为343km它们的运行轨道均视为圆周，则（）A“天宫一号”比“神州八号”速度大B“天宫一号”比“神州八号”周期大C“天宫一号”比“神州八号”角速度大D“天宫一号”比“神州八号”加速度大5如图所示，倾角30的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板，质量m的小球从斜面上高为处静止释放，到达水平面恰能贴着挡板内侧运动不计小球体积，不计摩擦和机械能损失则小球沿挡板运动时对挡板的力是（）A0.5mgBmgC1.5mgD2mg6天文上曾出现几个行星与太阳在同一直线上的现象，假设地球和火星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，周期分别是T1和T2，它们绕太阳运动的轨道基本上在同一平面上，若某时刻地球和火星都在太阳的一侧，三者在一条直线上，那么再经过多长的时间，将再次出现这种现象（已知地球离太阳较近，火星较远）（）ABCD7如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m=3kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60，小球静止在光滑的半圆形器皿中水平向右的力F=40N作用在b上，三个物体保持静止状态g取10m/s2，下列说法正确的是（）A物体c受到向右的静摩擦力B物体b受到一个摩擦力，方向向左C桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右D撤去力F的瞬间，三个物体将获得向左的加速度8如图所示，离地面高h处有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾角为45的光滑斜面滑下若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（）ABCD9（4分）公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处（）A路面外侧高内侧低B车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动C车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小10（4分）如图所示，小球A、B穿在一根与水平面成角的光滑的固定杆上，一条跨过定滑轮的细绳两端分别连接A、B两球，不计所有摩擦当两球静止时，OA绳与杆的夹角为，OB绳沿竖直方向，则以下说法正确的是（）A小球A可能受到2个力的作用B小球B可能受到3个力的作用CA、B的质量之比为1：tanD绳子对A的拉力大于对B的拉力11（4分）如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳子一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一个竖直平面内为了使脚所受到的拉力增大，可采取的方法是（）A只增加绳子的长度B只增加重物的质量C只将病人脚向左移动远离定滑轮D只将两定滑轮的间距增大12（4分）2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动则此飞行器的（）A线速度大于地球的线速度B向心加速度大于地球的向心加速度C向心力仅有太阳的引力提供D向心力仅由地球的引力提供二、解答题（共6小题，满分60分）13（4分）一列有8节车厢的动车组列车，沿列车前进方向看，每两节车厢中有一节自带动力的车厢（动车）和一节不带动力的车厢（拖车）该动车组列车在水平铁轨上匀加速行驶时，设每节动车的动力装置均提供大小为F的牵引力，每节车厢所受的阻力均为f，每节车厢总质量均为m，则第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为14（4分）如图，水平地面上有一坑，其竖直截面为半圆，abab为沿水平方向的直径若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，则圆的半径为15（16分）在“研究平抛物体运动”的实验中（如图1），通过描点画出平抛小球的运动轨迹（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有a安装斜槽轨道，使其末端保持水平b每次小球释放的初始位置可以任意选择c每次小球应从同一高度由静止释放d为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是（3）图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，A、B两点水平间距x为40.0cm则平抛小球的初速度v0为m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）16（10分）如图质量为20kg的小孩坐在秋千板上，小孩离拴绳子的栋梁2m如果秋千板摆到最低点时，速度为3m/s，问小孩对秋千板的压力是多大？如果绳子最大承受力为1200N，则小孩通过最低点时的最大速度是多少？（忽略秋千板的质量，g取10m/s2）17（12分）如图所示，倾角为37的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数=0.25现小滑块以某一初速度 从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以v0水平抛出，经过0.4s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中（已知sin37=0.6，cos37=0.8），g取10 m/s2，求：（1）小球水平抛出的速度v0的大小；（2）小滑块的初速度的大小18（14分）如图所示，长为l的长木板A放在动摩擦因数为1的水平地面上，一滑块B（大小可不计）从A的左侧以初速度v0向右滑上木板，滑块与木板间的动摩擦因数为2（A与水平地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同）已知A的质量为M=2.0kg，B的质量为m=3.0kg，A的长度为l=3.0m，1=0.2，2=0.4，（g取10m/s2）（1）A、B刚开始运动时各自的加速度分别是多大？（2）为保证B在滑动过程中不滑出A，初速度v0应满足什么条件？（3）分别求A、B对地的最大位移2017届山西省吕梁市孝义市模拟物理试卷（2月份）参考答案与试题解析一、选择题（共12小题，每小题3分，满分40分）1（2015北京学业考试）在物理学的发展史中，有一位科学家开创了以实验以逻辑推理相结合的科学研究方法，研究了落体运动的规律，这位科学家是（）A伽利略B安培C库伦D焦耳【考点】物理学史【分析】伽利略通过对自由落体运动的研究，开创了把实验和逻辑推理相结合的科学研究方法和科学思维方式【解答】解：A、伽利略通过逻辑推理证明亚里士多德理论内部存在矛盾，通过铜球从斜面滚下的实验，运用数学演算，得到自由落体运动是匀加速直线运动，开创了把实验和逻辑推理相结合的科学研究方法和科学思维方式故A正确B、安培提出了分子电流假说，研究了磁场对电流的作用，故B错误C、库仑发现了电荷间作用力的规律库仑定律，故C错误D、焦耳研究能量守恒问题，故D错误故选：A【点评】本题考查物理学史，对于著名物理学家的理论、实验等成就要加强记忆，不在简单试题上犯错误2一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（）AtanB2tanCD【考点】平抛运动【分析】物体做平抛运动，可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，根据速度与斜面垂直，得出水平分速度与竖直分速度的比值，从而得出小球在竖直位移与在水平方向位移之比【解答】解：球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与竖直方向的夹角为，则有：tan=，竖直方向上和水平方向上的位移比值为=故D正确，A、B、C错误故选：D【点评】本题是有条件的平抛运动，关键要明确斜面的方向反映了速度方向与竖直方向的夹角，将速度进行分解，再运用平抛运动的规律解决这类问题3在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是（）AvAvBvCtAtBtCBvA=vB=vCtA=tB=tCCvAvBvCtAtBtCDvAvBvCtAtBtC【考点】平抛运动【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同【解答】解：三个物体都做平抛运动，取一个相同的高度，此时物体的下降的时间相同，水平位移大的物体的初速度较大，如图所示，由图可知：vAvBvC，由h=gt2 可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以tAtBtC，所以C正确故选C【点评】本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解4（2012安徽）我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神州八号”的运行轨道高度为343km它们的运行轨道均视为圆周，则（）A“天宫一号”比“神州八号”速度大B“天宫一号”比“神州八号”周期大C“天宫一号”比“神州八号”角速度大D“天宫一号”比“神州八号”加速度大【考点】人造卫星的环绕速度【分析】天宫一号绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律比较线速度、周期、向心加速度的大小【解答】解：A：天宫一号和“神州八号”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力：，即 ，故轨道高度越小，线速度越大故A错误； B：万有引力提供向心力：，故轨道高度越小，周期越小故B正确；C：万有引力提供向心，故轨道高度越小，角速度越大故C错误；D：万有引力提供向心力，故轨道高度越小，加速度越大故D错误故选B【点评】解决本题的关键掌握线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系5如图所示，倾角30的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板，质量m的小球从斜面上高为处静止释放，到达水平面恰能贴着挡板内侧运动不计小球体积，不计摩擦和机械能损失则小球沿挡板运动时对挡板的力是（）A0.5mgBmgC1.5mgD2mg【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】根据动能定理求出到达水平面时的速度，根据向心力公式求出挡板对小球的压力即可【解答】解：在斜面运动的过程中根据动能定理得：根据向心力公式有：N=m由解得：N=mg根据牛顿第三定律可知，小球沿挡板运动时对挡板的力mg故选B【点评】本题主要考查了动能定理及向心力公式的直接应用，难度适中6天文上曾出现几个行星与太阳在同一直线上的现象，假设地球和火星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，周期分别是T1和T2，它们绕太阳运动的轨道基本上在同一平面上，若某时刻地球和火星都在太阳的一侧，三者在一条直线上，那么再经过多长的时间，将再次出现这种现象（已知地球离太阳较近，火星较远）（）ABCD【考点】万有引力定律及其应用【分析】由于地球比火星轨道低，周期小，故再次出现这种现象时，地球比火星多转一周，由此可以解得需要的时间【解答】解：设需要的时间为t，在此时间内地球比火星多转一周，就会再次出现这种现象，故有：即：解得：，故D正确 故选D【点评】要会分析题目，比如所谓的再次出现某一现象，一般应经过的时间是周期的倍数关系，若涉及两个物体，则一般他们之间就是运动快的多转一周7如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m=3kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60，小球静止在光滑的半圆形器皿中水平向右的力F=40N作用在b上，三个物体保持静止状态g取10m/s2，下列说法正确的是（）A物体c受到向右的静摩擦力B物体b受到一个摩擦力，方向向左C桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右D撤去力F的瞬间，三个物体将获得向左的加速度【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力；共点力平衡的条件及其应用【分析】A、整个系统保持静止，隔离法分析c，可得出受静摩擦力为0B、由b静止，可知水平面上受力平衡，且c对b的静摩擦力为0，则a对b的静摩擦力大小为F，方向水平向左C、对a，受水平向右的b对a的静摩擦力，大小为F，绳对a的拉力T，和桌面对a的静摩擦力，三力平衡，需要先根据三角关系求出绳的拉力T，进而判断桌面对a的静摩擦力的大小和方向D、撤去F后，对a分析，看绳的拉力和未撤去F前的桌面对a的静摩擦力的大小，若拉力小于静摩擦力则整个系统静止，若拉力大于摩擦力，再隔离分析b对a的静摩擦力，进而分析整个系统是否有向左的加速度【解答】解：设水平向右为正方向，设a、b、c的质量为m1，由于均静止，故加速度为：a1=0m/s2A、对c：设b对c的静摩擦力为f，则水平方向上只受f影响，且c保持静止，由牛顿第二定律得：f=m1a1，代入数据得：f=0N，故A错误；B、对b：b静止，设a对b的静摩擦力为f1，则水平面上：F+f1+f=m1a1=0，即：f1=F=40N，故b只受一个静摩擦力，方向与F相反，即水平向左，故B正确；C、对a，a静止，设绳的拉力为T，器皿对小球的弹力为N，桌面对a的静摩擦力为f2，则水平面上：f1+f2T=m1a1=0 ，对小球受力分析如图：由于小球静止，故竖直方向上：Nsin60+Tsin60=mg 水平方向上：Ncos60=Tcos60 联立式代入数据解得：T=10N，f222.68N，故地面对a的静摩擦力水平向左，故C错误；D、若撤去F，对a，水平方向上受绳的拉力：T=10N静摩擦力f2，故整个系统仍然保持静止，故D错误；故选：B【点评】本题主要考查力的分解和平衡力判断，结合牛顿第二定律会使此类题目变得简单8如图所示，离地面高h处有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾角为45的光滑斜面滑下若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（）ABCD【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；平抛运动【分析】根据题意可知：甲做平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，运动的时间可以通过竖直方向上自由落体运动的公式求解，乙做匀加速直线运动，运动的时间与甲相等，由几何关系及位移时间公式即可求解【解答】解：甲做平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，根据h=得：t=根据几何关系可知：x乙=乙做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知：a=根据位移时间公式可知：由式得：v0=所以A正确故选A【点评】该题考查了平抛运动及匀变速直线运动的基本公式的直接应用，抓住时间相等去求解，难度不大，属于中档题9（4分）公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处（）A路面外侧高内侧低B车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动C车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小【考点】向心力【分析】汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力速率为vc时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零根据牛顿第二定律进行分析【解答】解：A、路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确B、车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动故B错误C、当速度为vc时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑故C正确D、当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变故D错误故选：AC【点评】解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题10（4分）如图所示，小球A、B穿在一根与水平面成角的光滑的固定杆上，一条跨过定滑轮的细绳两端分别连接A、B两球，不计所有摩擦当两球静止时，OA绳与杆的夹角为，OB绳沿竖直方向，则以下说法正确的是（）A小球A可能受到2个力的作用B小球B可能受到3个力的作用CA、B的质量之比为1：tanD绳子对A的拉力大于对B的拉力【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】分别对AB两球分析，运用合成法，用T表示出A、B两球的重力，同一根绳子上的拉力相等，即绳子AB两球的拉力是相等的【解答】解：A、对A球受力分析可知，A受到重力，绳子的拉力以及杆对A球的弹力，三个力的合力为零，故A错误；B、对B球受力分析可知，B受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对B球没有弹力，否则B不能平衡，故B错误；C、分别对AB两球分析，运用合成法，如图：根据共点力平衡条件，得：T=mBg（根据正弦定理列式）故mA：mB=1：tan，故C正确；D、定滑轮不改变力的大小，则绳子对A的拉力等于对B的拉力，故D错误故选：C【点评】本题考查了隔离法对两个物体的受力分析，关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等结合几何关系将两个小球的重力联系起来11（4分）如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳子一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一个竖直平面内为了使脚所受到的拉力增大，可采取的方法是（）A只增加绳子的长度B只增加重物的质量C只将病人脚向左移动远离定滑轮D只将两定滑轮的间距增大【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】对与滑轮接触的一小段绳子受力分析，根据共点力平衡条件求出脚对绳子的拉力，根据表达式讨论即可【解答】解：对与滑轮接触的一小段绳子受力分析，如图受到绳子的两个等大的拉力F1=F2=mg，2F1cos=F，解得：F=2mgcos，要减小拉力F，关键是要增大角或者减小m，故B正确；增加绳子长度不会改变角度，故不会改变里F，故A错误；将脚向左移动，会减小角，会增加拉力，故C正确；由几何关系可知，两个滑轮间距增大，会增加角，故拉力F会减小，故D错误；故选：BC【点评】本题关键求出拉力的表达式，然后根据表达式求解12（4分）（2012江苏）2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动则此飞行器的（）A线速度大于地球的线速度B向心加速度大于地球的向心加速度C向心力仅有太阳的引力提供D向心力仅由地球的引力提供【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，飞行器靠太阳和地球引力的合力提供向心力，根据v=r，a=r2比较线速度和向心加速度的大小【解答】解：A、飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，根据v=r，知探测器的线速度大于地球的线速度故A正确B、根据a=r2知，探测器的向心加速度大于地球的向心加速度故B正确C、探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供故C、D错误故选AB【点评】本题考查万有引力的应用，题目较为新颖，在解题时要注意分析向心力的来源及题目中隐含的条件二、解答题（共6小题，满分60分）13（4分）一列有8节车厢的动车组列车，沿列车前进方向看，每两节车厢中有一节自带动力的车厢（动车）和一节不带动力的车厢（拖车）该动车组列车在水平铁轨上匀加速行驶时，设每节动车的动力装置均提供大小为F的牵引力，每节车厢所受的阻力均为f，每节车厢总质量均为m，则第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为0【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【分析】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得加速度；再以前4节车厢为研究对象求解第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小【解答】解：整体受到的牵引力为4F，阻力为8f，根据牛顿第二定律可得加速度为：a=；设第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为T，以前面4节车厢为研究对象，根据牛顿第二定律可得：2F4fT=4ma，即：2F4fT=4m，解得T=0，故答案为：0【点评】本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答；注意整体法和隔离法的应用14（4分）如图，水平地面上有一坑，其竖直截面为半圆，abab为沿水平方向的直径若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，则圆的半径为【考点】平抛运动【分析】平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，竖直方向上的位移已经知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知识来求，然后才能求圆的半径【解答】解：如图所示h=R则Od=R小球做平抛运动的水平位移为：x=R+R竖直位移为：y=h=R根据平抛运动的规律得：y=gt2x=v0t联立解得：R=故答案为：【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，结合几何关系和运动学公式灵活求解15（16分）在“研究平抛物体运动”的实验中（如图1），通过描点画出平抛小球的运动轨迹（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有aca安装斜槽轨道，使其末端保持水平b每次小球释放的初始位置可以任意选择c每次小球应从同一高度由静止释放d为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是c（3）图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，A、B两点水平间距x为40.0cm则平抛小球的初速度v0为2.0m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为4.0m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）【考点】研究平抛物体的运动【分析】（1）根据实验的原理，结合实验中的注意事项确定正确的操作步骤（2）根据平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式求出y与x2的关系式，从而确定正确的图线（3）根据位移时间公式分别求出抛出点到A、B两点的时间，结合水平位移和时间求出初速度根据速度位移公式求出C点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出C点的速度【解答】解：（1）a、为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，故a正确；b、为了使小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止滚下，故b错误，c正确；d、描绘小球的运动轨迹，用平滑曲线连接，故d错误故选：ac（2）根据x=v0t，y=得，y=，可知yx2的图线为一条过原点的倾斜直线，故选：C（3）5cm=0.05m，45cm=0.45m，40cm=0.40m，60cm=0.60m，根据得：，根据得：，则小球平抛运动的初速度为：C点的竖直分速度为：，根据平行四边形定则知，C点的速度为：=4.0m/s故答案为：（1）ac；（2）c；（3）2.0，4.0【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，结合运动学公式，抓住等时性进行求解16（10分）如图质量为20kg的小孩坐在秋千板上，小孩离拴绳子的栋梁2m如果秋千板摆到最低点时，速度为3m/s，问小孩对秋千板的压力是多大？如果绳子最大承受力为1200N，则小孩通过最低点时的最大速度是多少？（忽略秋千板的质量，g取10m/s2）【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】以小孩为研究对象，分析受力，小孩受到重力和秋千板的支持力，由这两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力，再由牛顿第三定律研究他对秋千板的压力，当绳子的拉力达到最大承受力1200N时，小孩的速度最大，根据牛顿第二定律求解最大速度【解答】解：小孩通过圆周运动最低点时，合外力提供向心力，则有：解得：FN=290N根据牛顿第三定律可知，小孩对秋千板的压力是290N，当绳子的拉力达到最大承受力1200N时，小孩的速度最大，则有：Fmg=m解得：vm=10m/s答：小孩对秋千板的压力是290N，如果绳子最大承受力为1200N，则小孩通过最低点时的最大速度是10m/s【点评】本题是实际生活中的圆周运动问题，分析物体的受力情况，确定向心力的来源是关键17（12分）如图所示，倾角为37的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数=0.25现小滑块以某一初速度 从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以v0水平抛出，经过0.4s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中（已知sin37=0.6，cos37=0.8），g取10 m/s2，求：（1）小球水平抛出的速度v0的大小；（2）小滑块的初速度的大小【考点】平抛运动；牛顿第二定律【分析】（1）小球做平抛运动，恰好垂直斜面方向落入凹槽，知速度的方向与斜面垂直，根据平行四边形定则求出小球抛出时的初速度（2）根据小球的水平位移求出滑块上滑的位移，结合牛顿第二定律和位移时间公式求出滑块的初速度【解答】解：（1）设小球落入凹槽时竖直速度为vy ，则有：v1=gt=100.4=4m/s根据平行四边形定则得：v0=v1tan37=3m/s （2）小球落入凹槽时的水平位移为：x=v0t=30.4=1.2m 则滑块的位移为：s=1.5m滑块上滑时：mgsin37+mgcos37=ma 代入数据解得：a=8m/s2根据公式有：s=vtat2代入数据解得：v=5.35m/s答：（1）小球水平抛出的速度v0的大小为3m/s（2）小滑块的初速度的大小为5.35m/s【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，抓住滑块和小球的运动时间相同，结合小球的水平位移与滑块的位移关系，运用运动学公式进行求解18（14分）如图所示，长为l的长木板A放在动摩擦因数为1的水平地面上，一滑块B（大小可不计）从A的左侧以初速度v0向右滑上木板，滑块与木板间的动摩擦因数为2（A与水平地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同）已知A的质量为M=2.0kg，B的质量为m=3.0kg，A的长度为l=3.0m，1=0.2，2=0.4，（g取10m/s2）（1）A、B刚开始运动时各自的加速度分别是多大？（2）为保证B在滑动过程中不滑出A，初速度v0应满足什么条件？（3）分别求A、B对地的最大位移【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；滑动摩擦力【分析】（1）分别对A、B进行受力分析，根据牛顿第二定律即可求解各自加速度；（2）当AB速度相等时，恰好到木板末端，此时不滑出A物体，就不会滑出，根据速度时间公式及位移时间公式，抓住位移关系列式即可求解；（3）AB速度达到相等后，相对静止一起以v=1m/s的初速度，a=2g=2m/s2的加速度一起匀减速运动直到静止，求出一起运动的位移，再分别求出速度相等前各自运动的位移即可求解【解答】解：（1）分别对A、B进行受力分析，根据牛顿第二定律：B物体的加速度：A物体的加速度：（2）当AB速度相等时，恰好到木板末端，此时不滑出A物体，就不会滑出，设经过时间t，AB的速度相等则有：v0aBt=aAt根据位移关系得：=L带入数据解得：t=1s，v0=5m/s所以初速度应小于等于5m/s（3）AB速度达到相等后，相对静止一起以v=1m/s的初速度，a=2g=2m/s2的加速度一起匀减速运动直到静止，发生的位移：s=0.25m之前A发生的位移为sA=0.5mB发生的位移=3m所以A发生的位移为sA+s=o.5m+0.25m=0.75m B发生的位移为sB+s=3.0m+0.25m=3.25m答：（1）A、B刚开始运动时各自的加速度分别是4m/s2和1m/s2；（2）为保证B在滑动过程中不滑出A，初速度v0应满足小于等于5m/s；（3）A、B对地的最大位移分别为0.75m和3.25m【点评】本题主要考查了牛顿第二定律、运动学基本公式的直接应用，知道当AB速度相等时，恰好到木板末端，此时不滑出A物体，就不会滑出，这个临界条件，难度适中