2019-2020年高一上学期期末物理试卷 含解析(VI).doc

2019-2020年高一上学期期末物理试卷 含解析(VI)一、选择题（共14小题，共76分第18题每小题5分在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，第914题有多项符合题目要求，每小题5分全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1将一小球以v=10m/s的初速度竖直向上抛出，其能上升的最大高度为（不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2）（）A5mB10mC15mD20m2在拔河比赛中，下列各因素对获胜最有利的是（）A对绳的拉力大于对方B质量大于对方C手对绳的握力大于对方D对地面的最大静摩擦力大于对方3甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是（）A甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末C乙在前4s内的平均速度等于甲的速度D2s后甲、乙两物体的速度方向相反4甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，运动轨道半径之比为1：2当甲转过60时，乙转过了45，则它们所受的合外力大小之比为（）A1：4B2：3C3：16D4：95细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53，如图所示以下说法正确的是（）A小球静止时弹簧的弹力大小为mgB小球静止时细绳的拉力大小为mgC细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD细线烧断瞬间小球的加速度立即为g6小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速运动，第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1，第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下（小狗不与滑梯接触），加速度为a2，则（）Aa1=a2Ba1a2Ca1a2D无法判断a1与a2的大小7如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将（）A逐渐增大B逐渐减小C先增大后减小D先减小后增大8如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度vA0，若这时B的速度为vB，则（）AvB0BvB=0CvB=vADvBvA9关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（）A牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为零时的特例B力是改变物体运动状态的原因C速度大的物体惯性大，所以不容易停下来D物体的运动不需要力来维持10有一辆汽车驶过如图所示的一崎岖段路面，下列说法正确的是（）A汽车在B点时处于超重状态B汽车在A点时处于失重状态C汽车在A点时处于超重状态D汽车在B点时处于失重状态11如图，长为R的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小球在最高点的速度v下列说法正确的是（）Av的最小值为Bv由零逐渐增大，向心力也逐渐增大C当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐减小12如图所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触若使斜劈A在斜面C上静止不动，则P、Q对球B无压力以下说法正确的是（）A若C的斜面光滑，斜劈A加速下滑时Q点对球B有压力B若C的斜面光滑，斜劈A减速上滑时P、Q对球B均无压力C若C的斜面粗糙，斜劈A匀速下滑时P、Q对球B均无压力D若C的斜面粗糙，斜劈A加速下滑时P点对球B有压力13如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度v沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆为一与传送带等高的光滑水平面一物体以恒定的速度v0沿水平面分别从左、右两端滑上传送带后，下列说法中正确的是（）A若vv0，物体从左端沿上传送带后必然先减速运动，再匀速运动B若vv0，物体从右端沿上传送带后，该物体可能到达左端水平面C物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间D若vv0且物体从右端滑上传送带后又回到了右端，则在此过程中物体必然先减速运动，再一直加速运动14如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的vt图象如图乙所示，已知t2时刻物体B速度达到最大（重力加速度为g），则（）A施加外力前，弹簧的形变量为B外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为M（ga）CA、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零Dt2时刻B的加速度必不为零三、实验题（两小题，共17分）15某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为N（2）下列不必要的实验要求是（请填写选项前对应的字母）A应测量重物M所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置16在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出（1）当M与m的大小关系满足时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力（2）某次实验过程中打出的纸带如图2所示，相邻记数点间时间间隔0.1s，通过纸带数据可得出小车加速度为m/s2（小数点后保留两位）（3）如图3（a）所示为甲同学根据测量数据作出的aF图线，说明实验存在的问题是（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的aF图线如图3（b）所示，乙丙两图线反映的质量关系为M乙M丙（填“大于”、“小于”或“等于”）四、计算题（17题12分，18题13分，19题14分，20题18分，共57分）17如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=100m，子弹射出的水平速度v=200m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10m/s2，求：（1）从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？（2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？18如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm处放置一小物块（A与盘保持相对静止），其质量为m=2kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力和最大值为其重力的k倍（k=0.5），试求：（1）当圆盘转动的角速度=2rad/s时，物块A圆周运动时的线速度大小？（2）角速度与（1）问相同时，物块与圆盘间的摩擦力的大小为多大？（3）欲使A与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过多大（取重力加速度g=10m/s2）19如图所示，质量m=1kg的小球套在细斜杆上，斜杆与水平方向成=30角，球与杆之间的滑动摩擦因数，球在竖直向上的拉力F=20N作用下沿杆向上滑动（g=10m/s2）求：（1）求球对杆的压力大小和方向；（2）小球的加速度多大；（3）要使球以相同的加速度沿杆向下加速运动，F应变为多大20某光滑桌面上，整齐叠放着n本质量均为m的同种新书，处于静止状态，书本之间的摩擦因数均为、宽度为L，书本正前方有一固定的竖直挡板（厚度不计），书本到挡板距离为2L，如图所示为侧视图在水平向右的力F作用下，所有书本无相对滑动，一起向右运动当上面书本撞击挡板后便立即停止运动，直至下面书本全部通过挡板下方区域后，才掉落至桌面，且上面书本碰撞挡板前后对下面书本的压力保持不变（不考虑书本形变）已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小，所有运动均为一维直线运动则：（1）若n=7，力F作用于第7本书上，大小为3mg，求书本的加速度大小；（2）若n=7，力F作用于第7本书上，大小为3mg，求书本与挡板碰撞时的速度大小；（3）若n=7，力F作用于第3本书上，求书本向右运动的最大加速度大小；（4）若力F作用于第k（kn）本书，书本以最大加速度加速碰撞挡板，调节挡板高度使得碰撞后上方k本书停止运动，试讨论下方书本能否穿出挡板及穿出后书本的速度大小参考答案与试题解析一、选择题（共14小题，共76分第18题每小题5分在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，第914题有多项符合题目要求，每小题5分全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1将一小球以v=10m/s的初速度竖直向上抛出，其能上升的最大高度为（不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2）（）A5mB10mC15mD20m【考点】竖直上抛运动【分析】将一小球以v=10m/s的初速度竖直向上抛出，小球向上做初速度为10m/s，加速度为g的匀减速直线运动，到达最高点的速度为0，利用匀变速直线运动的速度与位移关系求出上升的最大高度【解答】解：将一小球以v=10m/s的初速度竖直向上抛出，小球向上做初速度为10m/s，加速度为g的匀减速直线运动，到达最高点的速度为0由匀变速直线运动的速度与位移关系可得：0v2=2（g）h解得：h=5m即小球能上升的最大高度为5m故选：A2在拔河比赛中，下列各因素对获胜最有利的是（）A对绳的拉力大于对方B质量大于对方C手对绳的握力大于对方D对地面的最大静摩擦力大于对方【考点】静摩擦力和最大静摩擦力；牛顿第三定律【分析】在拔河比赛中，根据牛顿第三定律可知，两队相互间的拉力大小相等，比赛的胜利的是取决于对地面的最大静摩擦力【解答】解：拔河比赛中，甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力大小相等，当拉力大于某队最大静摩擦力时，该队发生移动，可知取决于比赛胜利的因素是对地面的最大静摩擦力的大小；在粗糙程度相同的情况下，质量大于对方可以增大最大静摩擦力对获胜是有利的故B、D正确，A、C错误故选：BD3甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是（）A甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末C乙在前4s内的平均速度等于甲的速度D2s后甲、乙两物体的速度方向相反【考点】匀变速直线运动的图像【分析】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负【解答】解：A、甲做匀速直线运动，乙物体前2s做匀加速直线运动，加速度为正方向，后4s做匀减速直线运动，加速度为负方向，所以乙物体全程不是匀变速直线运动，故A错误B、甲、乙两物体由同一位置出发；在速度时间图象中图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；所以前2s内乙的三角形面积等于甲的正方形面积，即位移相同，此时两车相遇；前6s内甲车的矩形面积等于乙车三角形的面积，此时又相遇，故B正确C、前4s内甲的位移小于乙的位移，所以甲的平均速度小于乙的平均速度，故C错误D、由于在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；所以前6s内甲乙两物体的速度都为正方向，故D错误故选：B4甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，运动轨道半径之比为1：2当甲转过60时，乙转过了45，则它们所受的合外力大小之比为（）A1：4B2：3C3：16D4：9【考点】向心力【分析】根据甲乙的角度大小得出角速度之比，再根据得出合外力大小之比【解答】解：当甲转过60时，乙转过了45，根据=知，角速度之比为4：3根据得，甲乙的质量比为1：2，轨道半径比为1：2角速度之比为4：3知所受的合外力之比为4：9故D正确，A、B、C错误故选D5细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53，如图所示以下说法正确的是（）A小球静止时弹簧的弹力大小为mgB小球静止时细绳的拉力大小为mgC细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD细线烧断瞬间小球的加速度立即为g【考点】牛顿第二定律【分析】小球静止时，分析受力情况，由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，即可求出加速度【解答】解：A、B小球静止时，分析受力情况，如图，由平衡条件得：弹簧的弹力大小为：F=mgtan53=细绳的拉力大小为：T=，故AB错误；C、D、细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：a=，故C错误，D正确故选：D6小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速运动，第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1，第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下（小狗不与滑梯接触），加速度为a2，则（）Aa1=a2Ba1a2Ca1a2D无法判断a1与a2的大小【考点】牛顿第二定律【分析】分析小孩的受力情况，根据牛顿第二定律得到加速度的表达式，分析小孩的质量变化时，加速度是否变化【解答】解：设小孩的质量为m，与滑梯的动摩擦因数为，滑梯的倾角为小孩下滑过程中受到重力mg、滑梯的支持力N和滑动摩擦力f，根据牛顿第二定律得： mgsinf=ma N=mgcos 又f=N联立得：a=g（sincos），可见，加速度a与小孩的质量无关，则当第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下时，加速度与第一次相同，即有a1=a2故选A7如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将（）A逐渐增大B逐渐减小C先增大后减小D先减小后增大【考点】向心力；共点力平衡的条件及其应用；决定向心力大小的因素【分析】在力学中，有这样一类问题：一个物体（质点）受到三个共点力（或多个共点力但可以等效为三个共点力）作用而处于平衡状态，其中一个力变化引起其它力的变化，需要判定某些力的变化情况，或确定其极值它的求解方法对其他矢量的分析同样适用对球受力分析，受重力、支持力、拉力，其中重力大小方向都不变，支持力方向不变、大小变，拉力大小与方向都变，可用作图法分析【解答】解：对球受力分析，受重力、支持力、拉力，如图其中重力大小方向都不变，支持力方向不变，拉力大小与方向都变，将重力按照作用效果分解由图象可知，G1先变小后变大，G2变小又根据共点力平衡条件G1=FG2=N故拉力F先变小后变大；故选D8如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度vA0，若这时B的速度为vB，则（）AvB0BvB=0CvB=vADvBvA【考点】运动的合成和分解【分析】把A上升的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的速度，而沿绳子方向的速度与B的速度相等【解答】解：对于A，它的速度如图中标出的vA，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是v1 vB，其中vB就是B的速度（同一根绳子，大小相同），当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，vA=0，所以B的速度vB=0故选：B9关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（）A牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为零时的特例B力是改变物体运动状态的原因C速度大的物体惯性大，所以不容易停下来D物体的运动不需要力来维持【考点】牛顿第一定律【分析】牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律；即物体在不受力的作用时，总保持静止状态或物体做匀速直线运动状态质量是物体的惯性大小的量度【解答】解：A、牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，不是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例，它们的含义并不是完全相同的；故A错误；B、由牛顿第一定律可知，当物体不受力或受平衡力时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，因此力是改变物体运动状态的原因；故B正确；C、惯性的大小仅仅与物体的质量有关，与物体速度的大小无关，故C错误；D、由牛顿第一定律可得，力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因；故D正确故选：BD10有一辆汽车驶过如图所示的一崎岖段路面，下列说法正确的是（）A汽车在B点时处于超重状态B汽车在A点时处于失重状态C汽车在A点时处于超重状态D汽车在B点时处于失重状态【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重【分析】当物体具有向上的加速度时，处于超重状态当物体具有向下的加速度时，处于失重状态【解答】解：A、D、汽车在B点时具有向下的加速度，根据牛顿运动定律得知，汽车对路面的压力小于汽车的重力，汽车处于失重状态故A错误，D正确B、C、汽车在A点时具有向上的加速度，根据牛顿运动定律得知，汽车对路面的压力大于汽车的重力，汽车处于超重状态故B错误，C正确故选：CD11如图，长为R的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小球在最高点的速度v下列说法正确的是（）Av的最小值为Bv由零逐渐增大，向心力也逐渐增大C当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐减小【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零，根据牛顿第二定律列式判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系【解答】解：A、由于杆能够支撑小球，所以小球在最高点的最小速度为零，故A错误B、在最高点，根据公式F=m，可知速度增大，向心力也逐渐增大故B正确C、在最高点，若速度v=，杆子对小球的弹力为零，当v，杆子表现为拉力，速度增大，向心力增大，则杆子对小球的拉力增大故C正确D、当v时，杆子表现为支持力，速度减小，向心力减小，则杆子对小球的支持力增大故D错误故选：BC12如图所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触若使斜劈A在斜面C上静止不动，则P、Q对球B无压力以下说法正确的是（）A若C的斜面光滑，斜劈A加速下滑时Q点对球B有压力B若C的斜面光滑，斜劈A减速上滑时P、Q对球B均无压力C若C的斜面粗糙，斜劈A匀速下滑时P、Q对球B均无压力D若C的斜面粗糙，斜劈A加速下滑时P点对球B有压力【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】斜劈A在斜面体C上静止不动，则B受重力和支持力平衡当斜面光滑，斜劈A和B球具有相同的加速度沿斜面向下加速，通过对B球进行受力分析，判断P、Q对球有无压力当斜面粗糙或光滑，按照同样的方法，先判断出整体的加速度方向，再隔离对B进行受力分析，从而判断P、Q对球有无压力【解答】解：A、当斜面光滑，斜劈是A加速下滑还是以一定的初速度沿斜面上滑，斜劈和球具有相同的加速度，方向沿斜面向下根据牛顿第二定律，知B球的合力方向沿斜面向下所以B球受重力、底部的支持力、以及Q对球的弹力知P点对球无压力，Q点对B有压力故A正确，B错误C、斜劈A沿斜面匀速下滑，知B球处于平衡状态，受重力和底部的支持力平衡所以P、Q对球均无压力故C正确D、斜劈A沿斜面加速下滑，斜劈和球这个整体具有相同的加速度，方向沿斜面向下根据牛顿第二定律，知B球的合力方向沿斜面向下所以B球受重力、底部的支持力、以及Q对球的弹力故D错误故选：AC13如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度v沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆为一与传送带等高的光滑水平面一物体以恒定的速度v0沿水平面分别从左、右两端滑上传送带后，下列说法中正确的是（）A若vv0，物体从左端沿上传送带后必然先减速运动，再匀速运动B若vv0，物体从右端沿上传送带后，该物体可能到达左端水平面C物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间D若vv0且物体从右端滑上传送带后又回到了右端，则在此过程中物体必然先减速运动，再一直加速运动【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】从左端滑上传送带时，物体可以先加速，当速度等于传送带速度时匀速运动，也可以一直加速运动，也可以一直匀速运动，也可以先减速后匀速运动，还可以一直减速；从右端滑上传送带时，可以先匀减速运动到速度为0再反向加速后匀速，也可以先减速后反向匀加速，也可能一直做匀减速运动到达另一端分情况进行讨论即可解题【解答】解：A、若vv0，物体从右端滑上传送带又回到右端，先向左做匀减速直线运动，减到零后返回做匀加速直线运动，达到传送带速度后做匀速直线运动故A错误B、若vv0，物体从右端滑上传送带，做匀减速直线运动，可能到达左端故B正确C、物体从右端滑动左端，一直做匀减速直线运动，在左端滑动右端，若v2v1，可能一直做匀减速直线运动，运动的时间可能相等故C错误D、若vv0物体从右端滑上传送带又回到右端物体受到的摩擦力一直向右，加速度不变，即先向左匀减速，后向右匀加速，故D正确故选：BD14如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的vt图象如图乙所示，已知t2时刻物体B速度达到最大（重力加速度为g），则（）A施加外力前，弹簧的形变量为B外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为M（ga）CA、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零Dt2时刻B的加速度必不为零【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【分析】题中弹簧弹力根据胡克定律列式求解，先对物体AB整体受力分析，根据牛顿第二定律列方程；再对物体B受力分析，根据牛顿第二定律列方程；t1时刻是A与B分离的时刻，之间的弹力为零【解答】解：A、施加F前，物体AB整体平衡，根据平衡条件，有：2Mg=kx解得：x=，故A正确B、施加外力F的瞬间，对B物体，根据牛顿第二定律，有：F弹MgFAB=Ma其中：F弹=2Mg解得：FAB=M（ga），故B正确C、物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v与a且A与B之间的作用力：FAB=0；对B：F弹Mg=Ma解得：F弹=M（g+a），故C错误D、由题可知t2时刻B达到最大速度，所以B的加速度必为零故D错误故选：AB三、实验题（两小题，共17分）15某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为3.6N（2）下列不必要的实验要求是D（请填写选项前对应的字母）A应测量重物M所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置【考点】验证力的平行四边形定则【分析】确定出弹簧测力计的分度值，从而读出弹簧秤的读数在该实验中，由于P、O的位置确定，则A弹簧的拉力大小和方向一定，合力又一定，则弹簧B的拉力大小和方向也一定，不需进行多次实验【解答】解：（1）弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N图指针落在3N到4N的第3格处，所以3.6N（2）A、实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道故A正确；B、弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零故B正确；C、拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性故C正确；D、当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验故D错误本题选不必要的，故选：D故答案为：（1）3.6，（2）D16在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出（1）当M与m的大小关系满足Mm时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力（2）某次实验过程中打出的纸带如图2所示，相邻记数点间时间间隔0.1s，通过纸带数据可得出小车加速度为0.99m/s2（小数点后保留两位）（3）如图3（a）所示为甲同学根据测量数据作出的aF图线，说明实验存在的问题是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的aF图线如图3（b）所示，乙丙两图线反映的质量关系为M乙小于M丙（填“大于”、“小于”或“等于”）【考点】验证牛顿第二运动定律【分析】（1）要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有mM时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力；（2）根据作差法求解加速度；（3）图中有拉力时没有加速度，说明没有（完全）平衡小车受到的摩擦力；（4）根据a=知aF图象斜率表示质量倒数【解答】解：（1）根据牛顿第二定律，对整体有：a=，则绳子的拉力F=Ma=，显然要有F=mg必有m+M=M，故有Mm，即只有Mm时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力（2）根据作差法得：a=0.99m/s2；（3）图中有拉力时没有加速度，是由于实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的（4）根据a=知aF图象斜率表示质量倒数，根据图象可知，乙的斜率大于丙的斜率，则乙的质量小于丙的质量故答案为：（1）Mm；（2）0.99；（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（4）小于四、计算题（17题12分，18题13分，19题14分，20题18分，共57分）17如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=100m，子弹射出的水平速度v=200m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10m/s2，求：（1）从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？（2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？【考点】平抛运动；平抛物体与自由落体同时落地【分析】子弹做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，目标靶做自由落体运动，由水平和竖直方向的运动规律分析可以求出【解答】解：（1）子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经t时间击中目标靶，则 t=，代入数据得，t=0.5s，（2）目标靶做自由落体运动，则h=gt2，代入数据得 h=1.25m答：（1）从子弹由枪口射出开始计时，子弹经0.5s击中目标靶；（2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为1.25m18如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm处放置一小物块（A与盘保持相对静止），其质量为m=2kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力和最大值为其重力的k倍（k=0.5），试求：（1）当圆盘转动的角速度=2rad/s时，物块A圆周运动时的线速度大小？（2）角速度与（1）问相同时，物块与圆盘间的摩擦力的大小为多大？（3）欲使A与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过多大（取重力加速度g=10m/s2）【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】（1）根据线速度与角速度之间的关系求解线速度即可；（2）对滑块受力分析，受到重力、支持力和指向圆心的静摩擦力，摩擦力提供向心力，根据向心力的公式即可求出；（3）当静摩擦力达到最大值时，转动的加速度最大，根据静摩擦力提供向心力，运用牛顿第二定律列式求解即可【解答】解：（1）由圆周运动的公式：v=r=0.202=0.40m/s（2）f=m2r=2220.2N=1.6N方向为指向圆心即当圆盘转动的角速度=2rad/s时，物块与圆盘间的摩擦力大小为1.6N，方向总是指向圆心（3）当最大静摩擦力提供向心力时，加速度最大，根据牛顿第二定律，有kmg=mm2r解得： rad/s即圆盘转动的最大角速度为5rad/s答：（1）当圆盘转动的角速度=2rad/s时，物块A圆周运动时的线速度大小是0.40m/s；（2）角速度与（1）问相同时，物块与圆盘间的摩擦力的大小为1.6N；（3）欲使A与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过5rad/s19如图所示，质量m=1kg的小球套在细斜杆上，斜杆与水平方向成=30角，球与杆之间的滑动摩擦因数，球在竖直向上的拉力F=20N作用下沿杆向上滑动（g=10m/s2）求：（1）求球对杆的压力大小和方向；（2）小球的加速度多大；（3）要使球以相同的加速度沿杆向下加速运动，F应变为多大【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【分析】（1）（2）小球受重力、杆子的弹力、拉力和摩擦力四个力作用抓住垂直于杆子方向合力为零求出支持力的大小，从而求出球对杆子压力的大小和方向根据牛顿第二定律求出小球加速度的大小（3）对小球受力分析，根据牛顿第二定律求得F【解答】解：假设杆对小球弹力垂直于杆向下，对小球眼垂直于杆方向（Fmg）cos30FN=0解得，弹力方向垂直于杆向下根据牛顿第三定律可知，球队杆的压力大小为N，方向垂直于杆向上（2）对小球沿杆方向有牛顿第二定律可知（Fmg）sinf=ma其中f=FN解得a=2.5m/s2（3）对小球受力分析，根据牛顿第二定律可知（mgF）sin30f=maN=（mgF）cosf=FN联立解得F=0答：（1）求球对杆的压力大小为N，方向垂直于杆向上（2）小球的加速度为2.5m/s2（3）要使球以相同的加速度沿杆向下加速运动，F应变为020某光滑桌面上，整齐叠放着n本质量均为m的同种新书，处于静止状态，书本之间的摩擦因数均为、宽度为L，书本正前方有一固定的竖直挡板（厚度不计），书本到挡板距离为2L，如图所示为侧视图在水平向右的力F作用下，所有书本无相对滑动，一起向右运动当上面书本撞击挡板后便立即停止运动，直至下面书本全部通过挡板下方区域后，才掉落至桌面，且上面书本碰撞挡板前后对下面书本的压力保持不变（不考虑书本形变）已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小，所有运动均为一维直线运动则：（1）若n=7，力F作用于第7本书上，大小为3mg，求书本的加速度大小；（2）若n=7，力F作用于第7本书上，大小为3mg，求书本与挡板碰撞时的速度大小；（3）若n=7，力F作用于第3本书上，求书本向右运动的最大加速度大小；（4）若力F作用于第k（kn）本书，书本以最大加速度加速碰撞挡板，调节挡板高度使得碰撞后上方k本书停止运动，试讨论下方书本能否穿出挡板及穿出后书本的速度大小【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】（1）对整体分析，运用动能定理求出书本与挡板碰撞时的速度大小；（2）对下面4本书整体分析，抓住最大摩擦力的大小，根据牛顿第二定律求出最大加速度大小；（3）若力F作用于书的上半区，结合牛顿第二定律求出最大加速度，根据速度位移公式求出碰撞前的速度，再结合速度位移公式求出下方书本穿出挡板的速度大小若力F作用于下半区，结合最大加速度求出碰撞前的速度，结合速度位移公式求出穿出后速度的表达式，通过穿出后速度大于零求出k的取值范围【解答】解：（1）对整体受力分析，根据牛顿第二定律可知F=7ma，解得a=（2）有运动学公式可知（3）对下面4本书整体分析得：3mg=4mam，解得：（4）若用力F作用于上半区，有：，则最大加速度为：a=，碰撞前的速度为：v1=，当下方nk本书穿越挡板时，加速度仍然是：，则穿出后的速度大小为：若力F作用于下半区有：k，则最大加速度为：，碰撞前速度为：，当下方nk本书穿越挡板时，加速度为：a=，则穿出后的速度大小为：，条件为：nkn，下方书本不能穿出答：（1）书本与挡板碰撞时的速度大小为（2）书本向右运动的最大加速度大小为（3）若用力F作用于上半区，kn，穿出后的速度大小为若力F作用于下半区 nkn，穿出后的速度大小为若 nkn，下方书本不能穿出答：（1）若n=7，力F作用于第7本书上，大小为3mg，书本的加速度大小为；（2）若n=7，力F作用于第7本书上，大小为3mg，求书本与挡板碰撞时的速度大小为；（3）若n=7，力F作用于第3本书上，求书本向右运动的最大加速度大小；（4）若用力F作用于上半区，穿出后的速度大小为若力F作用于下半区，穿出后的速度大小为若，下方书本不能穿出xx1月19日