2019-2020年高二上学期第一次段考物理试卷 含解析.doc

2019-2020年高二上学期第一次段考物理试卷 含解析一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分每小题只有一个选项符合题意1为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示那么下列说法中正确的是（）A顾客始终受到三个力的作用B顾客始终处于超重状态C顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下D顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下2如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的（）ABCD3如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则（）A0t1时间内力F的功率逐渐增大Bt1t2时间内物块A做加速度减小的加速运动Ct3时刻物块A的动能最大Dt3时刻后物体做反方向运动4有一个质量为2kg的质点在xy平面上运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）A质点所受的合外力的大小为3NB质点的初速度的大小为3m/sC质点做匀变速直线运动D质点初速度的方向与合外力的方向垂直5xx年12月，我国成功地进行了“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获取月球的相关数据该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经过时间t，卫星行程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是弧度，万有引力常量为G，月球半径为R，则可推知月球密度的表达式是（）ABCD6如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则下列说法正确的是（）A拉力F变小B杆对A的弹力FN不变C拉力F的功率P不变D绳子自由端的速率v增大7如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示不计空气阻力下列说法中正确的是（）At1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等Bt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等Ct1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等Dt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分8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OA：OB：OC=1：3：5若不计空气阻力，则下列说法正确关系是（）Av1：v2：v3=1：3：5B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9在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环（小环可以自由转动，但不能上下移动），小环上连接一轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触如图所示，图中小环与小球在同一水平面上，图中轻绳与竖直轴成角设图和图中轻绳对小球的拉力分别为Ta和Tb，圆锥内壁对小球的支持力分别为Na和Nb，则下列说法中正确的是（）ATa一定为零，Tb一定为零BTa可以为零，Tb可以为零CNa一定不为零，Nb可以为零DNa可以为零，Nb可以为零10如图所示，A为置于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点已知A、B、C绕地心运动的周期相同相对于地心，下列说法中正确的是（）A卫星C的运行速度大于物体A的速度B物体A和卫星C具有相同大小的加速度C卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等D卫星B在P点的加速度大小与卫星C在该点加速度大小相等11如图所示，某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，若斜面雪坡的倾角为，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则（）A如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C运动员在空中经历的时间是D运动员落到雪坡时的速度大小是12物体在水平拉力和恒定摩擦力的作用下，在水平面上沿直线运动的vt关系如图所示，已知第1秒内合外力对物体做功为W1，摩擦力对物体做功为W2，则（）A从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W1，摩擦力做功为4W2B从第4秒末到第6秒末合外力做功为0，摩擦力做功为W2C从第5秒末到第7秒末合外力做功为W1，摩擦力做功为2W2D从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W1，摩擦力做功为1.5W2三、简答题：本大题共2小题；其中第12题6分，第13题12分，共计18分请将解答填写在答题纸相应的位置处13某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=；经过光电门2时的速度表达式v2=，滑块加速度的表达式a=（以上表达式均用已知字母表示）（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是AM增大时，h增大，以保持二者乘积增大BM增大时，h减小，以保持二者乘积不变CM减小时，h增大，以保持二者乘积不变DM减小时，h减小，以保持二者乘积减小14图1所示为某同学研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、刻度尺除以上器材外，还需要的实验器材有：A秒表 B天平（附砝码） C低压交流电源 D低压直流电源（2）实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做运动（3）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变（4）如图2所示，A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x1，B、C间的距离为x2，则小车的加速度a=已知T=0.10s，x1=5.90cm，x2=6.46cm，则a=m/s2（结果保留2位有效数字）（5）在做实验时，该同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力在处理数据时，他以小车的加速度的倒数为纵轴，以小车和车上砝码的总质量M为横轴，描绘出M图象，图3中能够正确反映M关系的示意图是四、计算题：本题共4小题，共61分，解答时请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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15重为G1=8N的物体悬挂在绳PA和PB的结点上PA偏离竖直方向37角，PB在水平方向，连接着另一个重为G2=100N的木块，木块静止于倾角为37的斜面上，如图所示，（已知sin 37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g取10m/s2）试求：（1）绳PA和PB所受的拉力；（2）木块受到的斜面作用的弹力和摩擦力16如图甲所示，质量为m=lkg的物体置于倾角为=37固定斜面上（斜面足够长），对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=1s时撤去拉力，物体运动的部分vt图象如图乙，试求：（1）物体与斜面间的滑动摩擦因数；（2）第ls内拉力F的平均功率；（3）物体返回原处的时间17如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径R=1m，在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道 AB，滑道右端 B 与圆盘圆心 O 在同一竖直线上，且 B 点距离圆盘圆心的竖直高度h=1.25m，在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为=0.2，现用力F=4N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度=2rad/s，绕通过圆心 O 的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由B 点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内重力加速度取10m/s2（1）若拉力作用时间为0.5s，求所需滑道的长度；（2）求拉力作用的最短时间18如图所示，在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到对面的高台上一质量m=60kg的选手脚穿轮滑鞋以v0=7m/s的水平速度抓住竖直的绳开始摆动，选手可看作质点，绳子的悬挂点到选手的距离l=6m当绳摆到与竖直方向夹角=37时，选手放开绳子，不考虑空气阻力和绳的质量取重力加速度g=l0m/s2，sin37=0.6cos 37=0.8求：（1）选手放开绳子时的速度大小；（2）选手放开绳子后继续运动，到最高点时，刚好可以站到水平传送带A点，传送带始终以v=3m/s的速度匀速向左运动，传送带的另一端B点就是终点，且sAB=3.75m若选手在传送带上自由滑行，受到的摩擦阻力为自重的0.2倍通过计算说明该选手是否能顺利冲过终点B求出选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量Qxx学年江苏省泰州市泰兴中学高二（上）第一次段考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分每小题只有一个选项符合题意1为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示那么下列说法中正确的是（）A顾客始终受到三个力的作用B顾客始终处于超重状态C顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下D顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重【分析】正确解答本题要掌握：正确对物体进行受力分析，应用牛顿第二定律解题；明确超重和失重的实质，理解生活中的超重和失重现象【解答】解：A、以人为研究对象，加速过程中，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下沿电梯加速上升，而匀速运动的过程中顾客受到重力与支持力的作用故A错误；B、顾客有竖直向上的加速度，因此顾客处于超重状态，而匀速运动的过程中顾客处于平衡状态故B错误；C、D、顾客处于超重状态时，顾客受到水平方向的静摩擦力作用，对扶梯的压力大于顾客的重量，顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方；而匀速运动的过程中顾客处于平衡状态，顾客对扶梯作用力的方向竖直向下故D正确故选：D2如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的（）ABCD【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】先对b球受力分析，受重力、支持力和拉力，根据共点力平衡条件先判断下面的细线的方向；再对ab两个球整体受力分析，受重力、支持力和拉力，再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的方向【解答】解：对b球受力分析，受重力、斜面对其垂直向上的支持力和细线的拉力，由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故细线拉力向右上方，故A图错误；再对ab两个球整体受力分析，受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力，再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方，故C、D图均错误；故选B3如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则（）A0t1时间内力F的功率逐渐增大Bt1t2时间内物块A做加速度减小的加速运动Ct3时刻物块A的动能最大Dt3时刻后物体做反方向运动【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】根据拉力和最大静摩擦力的大小关系，确定加速度的方向，通过加速度方向与速度方向的关系判断物块做加速运动还是减速运动【解答】解：A、0t1时间内，由于F小于最大静摩擦力，可知物块A处于静止，功率始终为零，故A错误B、t1t2时间内，拉力F大于最大静摩擦力，加速度方向向右，由于F在增大，则加速度增大，做加速度增大的加速运动，故B错误C、在t1t3时间内，拉力F大于摩擦力，加速度方向向右，一直做加速运动，在t3时刻以后，由于拉力小于摩擦力，向右做减速运动，可知t3时刻物块A的动能最大，故C正确，D错误故选：C4有一个质量为2kg的质点在xy平面上运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）A质点所受的合外力的大小为3NB质点的初速度的大小为3m/sC质点做匀变速直线运动D质点初速度的方向与合外力的方向垂直【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】从图象可知，在x方向上做初速度为3m/s，加速度为1.5m/s2的匀加速直线运动，在y方向上做速度为4m/s的匀速直线运动【解答】解：A、由图知物体的加速度a=1.5m/s2，根据牛顿第二定律：F=ma=21.5=3N，A正确；B、由图知，在x方向上做初速度为3m/s，在y方向上初速度为4m/s，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为v=5m/s，故B错误；C、质点做匀变速曲线运动，C错误；D、质点合外力的方向沿x方向，初速度方向与x方向的夹角正切值为：tan=，=53，不垂直，D错误；故选：A5xx年12月，我国成功地进行了“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获取月球的相关数据该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经过时间t，卫星行程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是弧度，万有引力常量为G，月球半径为R，则可推知月球密度的表达式是（）ABCD【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据线速度和角速度的定义式，计算出卫星绕月球做匀速圆周运动的线速度和角速度，再根据线速度和角速度的关系计算出卫星运动的轨道半径根据万有引力提供向心力计算出月球的质量，再根据密度的定义式计算月球的密度【解答】解：该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经过时间t，卫星行程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是弧度，所以该卫星的线速度、角速度分别为v=，又因为v=r，所以轨道半径为=根据万有引力提供向心力，得月球的质量为M=月球的体积为V=所以月球的密度=，故B正确、ACD错误故选：B6如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则下列说法正确的是（）A拉力F变小B杆对A的弹力FN不变C拉力F的功率P不变D绳子自由端的速率v增大【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】对A分析，因为A做匀速直线运动，抓住A竖直方向上合力为零判断拉力F的变化将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于F的速度，从而求出F的功率，判断其变化【解答】解：设绳子与竖直方向上的夹角为，因为A做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，有：Fcos=mg，因为增大，则F增大，水平方向合力为零，有：FN=Fsin，F增大，FN增大，故A错误，B错误C、物体A沿绳子方向上的分速度v1=vcos，该速度等于自由端的速度，增大，自由端速度减小，拉力的功率P=Fv1=，知拉力的功率不变故C正确，D错误故选：C7如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示不计空气阻力下列说法中正确的是（）At1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等Bt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等Ct1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等Dt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等【考点】向心力【分析】过最高点后，速度越来越大，水平分速度也要变大，结合该规律确定最高点的时刻，抓住水平位移的关系确定面积是否相等【解答】解：过最高点后，水平分速度要增大，经过四分之一圆周后，水平分速度为零，可知从最高点开始经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小，可知t1时刻小球通过最高点根据题意知，图中x轴上下方图线围成的阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周，然后再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知S1和S2的面积相等故A正确，B、C、D错误故选：A二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分8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OA：OB：OC=1：3：5若不计空气阻力，则下列说法正确关系是（）Av1：v2：v3=1：3：5B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=OA：OB：OC=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AB9在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环（小环可以自由转动，但不能上下移动），小环上连接一轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触如图所示，图中小环与小球在同一水平面上，图中轻绳与竖直轴成角设图和图中轻绳对小球的拉力分别为Ta和Tb，圆锥内壁对小球的支持力分别为Na和Nb，则下列说法中正确的是（）ATa一定为零，Tb一定为零BTa可以为零，Tb可以为零CNa一定不为零，Nb可以为零DNa可以为零，Nb可以为零【考点】向心力【分析】小球在圆锥内做匀速圆周运动，对小球进行受力分析，合外力提供向心力，根据力的合成原则即可求解【解答】解：对甲图中的小球进行受力分析，小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以Ta可以为零，若Na等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向不能指向圆心而提供向心力，所以Na一定不为零；对乙图中的小球进行受力分析，若Tb为零，则小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以Tb可以为零，若Nb等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向也可以指向圆心而提供向心力，所以Nb可以为零；故B、C正确，A、D错误故选：BC10如图所示，A为置于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点已知A、B、C绕地心运动的周期相同相对于地心，下列说法中正确的是（）A卫星C的运行速度大于物体A的速度B物体A和卫星C具有相同大小的加速度C卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等D卫星B在P点的加速度大小与卫星C在该点加速度大小相等【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据A、C的周期相等，知角速度相等，通过v=r比较A、C速度的大小因为卫星的周期一定，根据万有引力提供向心力确定其轨道半径一定根据卫星所受的万有引力，通过牛顿第二定律比较加速度的大小【解答】解：A、因周期相同，v=r则A正确 B、加速度a=，则C的加速度大，则B错误 C、因周期相同，则B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等，则C正确 D、卫星B在P点，与卫星C在该点到地球的距离相同，故加速度相同，故D正确故选：ACD11如图所示，某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，若斜面雪坡的倾角为，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则（）A如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C运动员在空中经历的时间是D运动员落到雪坡时的速度大小是【考点】平抛运动【分析】运动员做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由斜面倾角的正切等于竖直位移与水平位移之比，从而求出运动的时间；因此可求出竖直方向的运动速度，求解运动员落地点时的速度大小；同时可求出竖起高度与抛出点和落地点的距离【解答】解：设在空中飞行时间为t，运动员在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；C、运动员竖直位移与水平位移之比： =tan，则有飞行的时间t=，故C正确；D、竖直方向的速度大小为：vy=gt=2v0tan，运动员落回雪坡时的速度大小为：v=v0，故D错误；AB、设运动员落到雪坡时的速度方向与水平方向夹角为，则tan=2tan，由此可知，运动员落到雪坡时的速度方向与初速度方向无关，初速度不同，运动员落到雪坡时的速度方向相同，故A错误，B正确；故选：BC12物体在水平拉力和恒定摩擦力的作用下，在水平面上沿直线运动的vt关系如图所示，已知第1秒内合外力对物体做功为W1，摩擦力对物体做功为W2，则（）A从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W1，摩擦力做功为4W2B从第4秒末到第6秒末合外力做功为0，摩擦力做功为W2C从第5秒末到第7秒末合外力做功为W1，摩擦力做功为2W2D从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W1，摩擦力做功为1.5W2【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的图像【分析】合外力做功由动能定理研究根据速度图象的“面积”分析位移大小，由功的公式研究摩擦力做功【解答】解：A、从第1秒末到第3秒内动能变化等于0，合外力做功为0根据“面积”大小等于位移，可知，从第1秒末到第3秒末的位移是第1秒内位移的4倍，由W=fs可得：摩擦力做功为4W2，故A错误B、第1秒内，根据动能定理得：W1=m42J=8m，摩擦力做功 W2=f41=2f从第4秒末到第6秒合外力做功WF=m22m22=0，路程为s=221m=2m，摩擦力做功Wf=fs=2f=W2故B正确C、从第5秒末到第7秒，合外力做功WF=m420=8m=W1，摩擦力做功 Wf=f24J=4f=2W2故C正确D、从第3秒末到第4秒，合外力做功WF=m22m42=6m=0.75W1，摩擦力做功 Wf=f（2+4）1=3f=1.5W2故D正确故选：BCD三、简答题：本大题共2小题；其中第12题6分，第13题12分，共计18分请将解答填写在答题纸相应的位置处13某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=；经过光电门2时的速度表达式v2=，滑块加速度的表达式a=（以上表达式均用已知字母表示）（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是BCAM增大时，h增大，以保持二者乘积增大BM增大时，h减小，以保持二者乘积不变CM减小时，h增大，以保持二者乘积不变DM减小时，h减小，以保持二者乘积减小【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】知道光电门测量滑块瞬时速度的原理根据运动学公式求出加速度表示出滑块的合力，根据表达式判断【解答】解：（1）滑块经过光电门1时的速度表达式v1=经过光电门2时的速度表达式v2=a=游标卡尺的读数由主尺和游标尺两部分组成读数为8.15mm（2）滑块的合力F合=Mg，为了保持滑块所受的合力不变，所以M和h 不能同时增大或减小故选BC故答案为：（1），；（2）BC14图1所示为某同学研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、刻度尺除以上器材外，还需要的实验器材有：BCA秒表 B天平（附砝码） C低压交流电源 D低压直流电源（2）实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动（3）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是mM这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变（4）如图2所示，A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x1，B、C间的距离为x2，则小车的加速度a=已知T=0.10s，x1=5.90cm，x2=6.46cm，则a=0.56m/s2（结果保留2位有效数字）（5）在做实验时，该同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力在处理数据时，他以小车的加速度的倒数为纵轴，以小车和车上砝码的总质量M为横轴，描绘出M图象，图3中能够正确反映M关系的示意图是C【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材，根据匀变速直线运动的推论x=aT2求解加速度，根据牛顿第二定律得出加速度的倒数与质量的关系，从而选择图象【解答】解：（1）本实验中需测小车质量，则需要天平，电磁打点计时器需要低压交流电源，故选：BC（2）平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可； （3）根据实验误差的来源，在 Mm条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力（4）根据x=aT2得：，带入数据得：，（5）根据牛顿第二定律得：，则，则以为纵轴，以总质量M为横轴，作出的图象为一倾斜直线，且纵坐标不为0，故C正确故选：C故答案为：（1）BC；（2）匀速直线；（3）mM；（4）；0.56；（5）C四、计算题：本题共4小题，共61分，解答时请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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15重为G1=8N的物体悬挂在绳PA和PB的结点上PA偏离竖直方向37角，PB在水平方向，连接着另一个重为G2=100N的木块，木块静止于倾角为37的斜面上，如图所示，（已知sin 37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g取10m/s2）试求：（1）绳PA和PB所受的拉力；（2）木块受到的斜面作用的弹力和摩擦力【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】（1）先以结点P为研究对象，分析受力情况，由平衡条件求出绳PA和PB所受的拉力（2）再以G2为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解斜面对木块的弹力和摩擦力【解答】解：（1）如图甲所示分析结点P受力，由平衡条件得： FAcos37=G1 FAsin37=FB可解得：绳PA的拉力 FA=10 NBP绳的拉力为FB=6 N（2）再分析G2的受力情况如图乙所示由物体的平衡条件可得： Ff=G2sin37+FBcos37 FN+FBsin37=G2 cos37又有FB=FB解得：Ff=64.8N，FN=76.4N答：（1）绳PA和PB所受的拉力分别为10N和6N（2）木块受到的斜面作用的弹力和摩擦力分别为：64.8N和76.4N16如图甲所示，质量为m=lkg的物体置于倾角为=37固定斜面上（斜面足够长），对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=1s时撤去拉力，物体运动的部分vt图象如图乙，试求：（1）物体与斜面间的滑动摩擦因数；（2）第ls内拉力F的平均功率；（3）物体返回原处的时间【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律【分析】（1）向上做减速运动的过程中，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程求出动摩擦因数；（2）在向上做加速运动的过程中，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程求出拉力；（3）由运动学的时间即可求出物体返回原处的时间【解答】解：（1）设力F作用时物体的加速度为a1，撤去拉力后物体的加速度大小为a2；根据图象可知：a1=20 m/s2，a2=10 m/s2撤去力F后，由牛顿第二定律有mgsin+mgcos=ma2代入数据得：=0.5（2）物体向上加速的过程中，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知Fmgsinmgcos=ma1撤去力F后，由牛顿第二定律有mgsin+mgcos=ma2代入解得F=30 N由图可知向上加速运动的时间：t1=1s由图象可知，向上加速运动的过程中的位移： m拉力的平均功率：P=W（3）向上减速的位移： m上滑时的位移x=x1+x2=10m+20m=30m，向上减速的时间： s下滑时由牛顿第二定律得：mgsinmgcos=ma3，又：代入数据得： s，故： =3+（s）答：（1）物体与斜面间的滑动摩擦因数是0.5；（2）第ls内拉力F的平均功率是300W；（3）物体返回原处的时间是（3+）s17如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径R=1m，在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道 AB，滑道右端 B 与圆盘圆心 O 在同一竖直线上，且 B 点距离圆盘圆心的竖直高度h=1.25m，在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为=0.2，现用力F=4N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度=2rad/s，绕通过圆心 O 的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由B 点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内重力加速度取10m/s2（1）若拉力作用时间为0.5s，求所需滑道的长度；（2）求拉力作用的最短时间【考点】平抛运动；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律；匀速圆周运动【分析】（1）物块离开B点后做平抛运动，可以求出平抛运动的时间和平抛运动的初速度，物块在滑道上先匀加速运动再匀减速运动，两个运动的位移之和为滑道的长度（2）若圆盘转一圈，物块恰好调入小桶，此时作用力时间最短圆盘转一圈的时间与匀加速运动、匀减速运动、平抛运动三个时间之和相等【解答】解：（1）物块平抛：；物块离开滑道时的速度：拉动物块的加速度，由牛顿第二定律：Fmg=ma1；得：撤去外力后，由牛顿第二定律：mg=ma2；得：匀加速运动的位移x1=80.25m=1m，匀加速运动的速度v1=a1t1=4m/s匀减速运动的位移x2=3m板长L=x1+x2=4m故所需滑道的长度为4m（2）盘转过一圈时落入，拉力时间最短；盘转过一圈时间：；物块在滑道上先加速后减速，最终获得：v=a1t1a2t2物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系：t1+t2+t=T由上两式得：t1=0.3s故拉力作用的最短时间为0.3s18如图所示，在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到对面的高台上一质量m=60kg的选手脚穿轮滑鞋以v0=7m/s的水平速度抓住竖直的绳开始摆动，选手可看作质点，绳子的悬挂点到选手的距离l=6m当绳摆到与竖直方向夹角=37时，选手放开绳子，不考虑空气阻力和绳的质量取重力加速度g=l0m/s2，sin37=0.6cos 37=0.8求：（1）选手放开绳子时的速度大小；（2）选手放开绳子后继续运动，到最高点时，刚好可以站到水平传送带A点，传送带始终以v=3m/s的速度匀速向左运动，传送带的另一端B点就是终点，且sAB=3.75m若选手在传送带上自由滑行，受到的摩擦阻力为自重的0.2倍通过计算说明该选手是否能顺利冲过终点B求出选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量Q【考点】机械能守恒定律；平抛运动【分析】（1）选手拉着绳子在摆动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律求出选手放开绳子时的速度大小（2）根据平行四边形定则求出选手放开绳子时水平方向和竖直方向上的分速度，当选手到达最高点时，竖直方向上的分速度为零，选手在传送带上的初速度等于水平分速度，结合牛顿第二定律和运动学公式求出选手在传送带上滑行的位移，从而判断能否顺利冲过终点求出选手相对于传送带的路程，根据Q=fs求出摩擦而产生的热量【解答】解：（1）对选手从抓住绳子到放开绳子的整个过程中，由机械能守恒定律得mv02=mgL（1cos37）+mv2；解得：选手放开绳子时的速度 v=5m/s（2）选手在放开绳子时，水平速度为vx，竖直速度为vy，则 vx=vcos37=4m/s选手在最高点站到传送带上A点有4m/s向右的速度，在传送带上做匀减速直线运动选手的加速度大小 a=2m/s2以地面为参考系，由vx2=2ax，解得 x=4m3.75m，所以选手可以顺利冲过终点B设选手从A到B的时间为t，则 sAB=vxtat2；解得t1=1.5s，t2=2.5s（舍去）在这段时间内传送带通过的位移为：x1=v1t=4.5m摩擦力做功为：Wf=Q=kmg（sAB+x1）=990J答：（1）选手放开绳子时的速度大小为5m/s（2）选手可以顺利冲过终点B选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量Q为990Jxx年12月19日