1、2016-2017学年四川省德阳市中江县龙台中学高三（上）第二次月考物理试卷一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1下列关于天文学发展史说法正确的是（）A哥白尼建立了地心说B开普勒提出绕同一恒星运行的行星轨道的半长轴的平方跟公转周期的立方之比都相等C牛顿建立了万有引力定律，并用该定律计算出了两物体之间引力的大小D卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量G，其在国际单位制中的单位是2一个物体在多个力的作用下处于静止状态如果仅使用其中的一个力大小逐渐减小到零，
2、然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在这过程中其余各力均不变，那么下列各图中，能正确描述该过程中物体速度变化情况的（）ABCD3物体在xOy平面内做曲线运动，从t=0时刻起，在x方向的位移图象和y方向的速度图象如图所示，则（）A物体的初速度沿x轴的正方向B物体所受合力沿y轴的负方向C物体在t=2 s时的速度大小为0D物体的初速度大小为3 m/s4如图所示，质量为M、半径为R的半圆形容器静放在粗糙水平地面上，O为圆心有一原长为2R，劲度系数为K=的轻弹簧一端固定在圆心O处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点OP与水平方向的夹角为=30下列说法错误的是（）A小球受到轻弹簧
3、的弹力大小为mgB小球受到的摩擦力大小为mgC小球受到容器的支持力大小为1.5mgD地面对容器支持力大小为Mg+2mg5如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（）AQ受到的摩擦力一定变小BQ受到的摩擦力一定变大C轻绳上拉力一定变小DQ受到的摩擦力可能变大6如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处半径rArB=rC则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是（）AaA=aB=aCBaCaAaBCaCaAaBDaAaB=
4、aC7如图所示，一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度滑行，斜面各处粗糙程度相同，初速度方向沿斜面向上，则物体在斜面上运动的过程中不正确的选项是（）A动能一定是先减小后增大B机械能一直减小C如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同，则此后物体动能将不断增大D如果某段时间内摩擦力做功为W，再经过相同的时间，两段时间内摩擦力做功可能相等8如图（a）所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图（b）所示，若重力加速度g取10m/s2根据图（b）中所提供的信息可以计算出（）A物体的质量B斜面的倾角C加速度为6m/s2时
5、物体的速度D加速度由2m/s2增加到6m/s2过程物体通过的位移9人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1、T2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则（）A =（）B =（）C =（）2D =（）210如图所示光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球a、b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（）A当v=时，小球b在轨道最高点对轨道无压力B当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mgC速度v至少为，才能使两球在管
6、内做圆周运动D只要v，小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg11质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面下列说法中正确的是（）A物体的重力势能减少mghB物体的动能增加mghC物体的机械能减少mghD重力做功mgh12一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（）Ax2=5x1 v2=3v1Bx1=9x2 v2=5v1Cx2=5x1 W2=8W1Dv2=3v1 W2
7、=9W1二、实验题13用如图所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平（1）实验时，一定要进行的操作是（填步骤序号）A小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数F0；B改变砂和砂桶质量，打出几条纸带C用天平测出砂和砂桶的质量D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）以拉力传感器示数的二倍F（F=2F0）为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的aF图象如图所示，则可能正确的是（3）某同学得到如图所示的纸带已知打点计时器电源频率为50HzA、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连
8、续的点由此可算出小车的加速度a=m/s2（保留两位有效数字）（4）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C若测得木板每次后移距离x，A、B间距离y1，A、C间距离y2（重力加速度为g）根据以上直接测量的物理量可导出测小球初速度的公式为三、计算题（本大题共4小题，共47分解答应
9、写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）14如图所示，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为l的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M的木块上，两个小环之间的距离也为l，小环保持静止试求：（1）小环对杆的压力；（2）小环与杆之间的动摩擦因数至少为多大？15如图所示，在光滑水平面上运动的物体，刚好能越过一个倾角为的固定在水平面上的光滑斜面做自由落体运动，落地时的速度为v，不考虑空气阻力及小球滚上斜面瞬间的能量损失，则求小球在斜面上运动的时间以及斜面的长度？16某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，试
10、问，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星？已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，不考虑大气对光的折射17如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M=2kg的小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R=5m的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，轨道最低点B与水平轨道BC相切相连，水平轨道BC长为3m，物块与水平轨道BC间的摩擦因素=0.4，整个轨道处于同一竖直平面内现将质量为m=1kg的物块（可视为质点）从A点无初速度释放，取重力加速度为g=10m/s2求：（1）物块下滑过程中受到的最大支持力；（2）小车最终获得的速度大小及此过程中产生的
11、热量；（3）为使小车最终获得的动能最大，求物块释放点与A点的高度差2016-2017学年四川省德阳市中江县龙台中学高三（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1下列关于天文学发展史说法正确的是（）A哥白尼建立了地心说B开普勒提出绕同一恒星运行的行星轨道的半长轴的平方跟公转周期的立方之比都相等C牛顿建立了万有引力定律，并用该定律计算出了两物体之间引力的大小D卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量G，其在国际单位制中的
12、单位是【考点】物理学史【分析】本题根据这些知识解答：哥白尼提出的“日心说”，实现了天文学的根本变革；第谷通过20年的天文观测，记录了大量的有关行星位置的数据，开普勒研究了第谷的数据，提出了有关行星运动的三大定律；牛顿根据开普勒三大定律和牛顿运动定律以及向心力公式，成功的发现了万有引力定律；牛顿发现万有引力定律100多年后，卡文迪许通过几个铅球间的引力成功地测量出了万有引力常量的数值【解答】解：A、哥白尼建立日心说，有力地打破了长期以来居于宗教统治地位的“地心说”，实现了天文学的根本变革，故A错误；B、开普勒第三定律提出：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，故B错误
13、；C、牛顿建立了万有引力定律，但没有测出引力常量G，所以用万有引力定律还不能计算出了两物体之间引力的大小故C错误；D、卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量G，其单位可根据万有引力定律的公式推导由F=G，得到 G=，故G的单位为 Nm2/kg2，故D正确；故选：D2一个物体在多个力的作用下处于静止状态如果仅使用其中的一个力大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在这过程中其余各力均不变，那么下列各图中，能正确描述该过程中物体速度变化情况的（）ABCD【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】据题，物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所
14、受的合力为零，其中的一个力与其他各力的合力大小相等、方向相反当保持这个力方向不变、大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小，分析物体的合力如何变化，确定物体的加速度如何变化，分析物体的运动情况，判断速度的变化情况，再选择图象【解答】解：依题，原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中的一个力保持方向不变、大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，物体的加速度先增大后减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动根据速度图象的斜率等于加速度可知，速度图象的斜率先增大后减小，所以图象D正确故选
15、：D3物体在xOy平面内做曲线运动，从t=0时刻起，在x方向的位移图象和y方向的速度图象如图所示，则（）A物体的初速度沿x轴的正方向B物体所受合力沿y轴的负方向C物体在t=2 s时的速度大小为0D物体的初速度大小为3 m/s【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】根据物体在x方向和y方向上的分速度大小，结合平行四边形定则确定合速度的大小和方向【解答】解：A、在x方向上物体做匀速直线运动，初始时刻y方向上初速度为3m/s，根据平行四边形定则知，物体的初速度不沿x轴的正方向，初速度的大小为：v=故AD错误；B、物体在x方向上做匀速直线运动，在y方向上做匀减速直线运动，
16、可知合加速度方向沿y轴负方向，根据牛顿第二定律得，物体所受的合力沿y轴的负方向，故B正确C、物体在2s时，x方向上的分速度为4m/s，y方向上的分速度为0，则合速度为4m/s故C错误故选：B4如图所示，质量为M、半径为R的半圆形容器静放在粗糙水平地面上，O为圆心有一原长为2R，劲度系数为K=的轻弹簧一端固定在圆心O处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点OP与水平方向的夹角为=30下列说法错误的是（）A小球受到轻弹簧的弹力大小为mgB小球受到的摩擦力大小为mgC小球受到容器的支持力大小为1.5mgD地面对容器支持力大小为Mg+2mg【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析
17、】对小球进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件求小球受到的弹力和摩擦力求解地面对容器支持力大小需要对整体进行受力分析【解答】解：ABC、对小球进行受力分析如图：因为弹簧原长为2R，劲度系数为 K=，而OP长度为R，所以小球受到轻弹簧的弹力大小 F=mg把重力沿P点的切线和垂直于切线方向分解，根据共点力平衡条件得出：G1=f，N=F+G2根据几何关系得出：G1=mgsin60=mg，G2=mg所以小球受到的摩擦力大小为 f=G1=mg小球受到容器的支持力 N=F+G2=1.5mg，故ABC正确D、对半圆形容器和小球整体受了分析：受重力和地面对它们的支持力据共点力平衡条件得到地面对容器
18、支持力大小等于整体的重力大小即地面对容器支持力大小为 Mg+mg故D错误本题选错误的，故选：D5如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（）AQ受到的摩擦力一定变小BQ受到的摩擦力一定变大C轻绳上拉力一定变小DQ受到的摩擦力可能变大【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】分别对P、Q两个物体进行受力分析，运用力的平衡条件解决问题由于不知具体数据，对于静摩擦力的判断要考虑全面【解答】解：C、对物体P受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故
19、绳子的拉力等于物体P的重力；当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，故绳子的拉力仍然等于物体P的重力，轻绳上拉力一定不变故C错误；A、B、D、再对物体Q受力分析，受重力、拉力、支持力，可能有静摩擦力；当静摩擦力沿斜面向上时，有T+f=mgsin，当用水平向左的恒力推Q时，静摩擦力f会减小，也可能摩擦力大小不变，方向相反当静摩擦力沿着斜面向下时，有T=f+gsin，当用水平向左的恒力推Q时，静摩擦力会增加；故AB错误，D正确故选：D6如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处半径rArB=rC则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是（）AaA=aB=aCBa
20、CaAaBCaCaAaBDaAaB=aC【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】共轴转动的点角速度相等，靠传送带传动轮子边缘的点线速度大小相等，抓住A、C两点的角速度相等，根据a=r2比较A、C向心加速度，抓住A、B的线速度相等，根据比较向心加速度【解答】解：A、C的角速度相等，根据a=r2知，A的半径大于C的半径，则A的向心加速度大于C的向心加速度；A、B的线速度相等，根据知，B的半径小于A的半径，则B的向心加速度大于A的向心加速度，所以aCaAaB故C正确，A、B、D错误故选：C7如图所示，一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度滑行，斜面各处粗糙程度相同，初速度方向沿斜面向上，则物体在斜
21、面上运动的过程中不正确的选项是（）A动能一定是先减小后增大B机械能一直减小C如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同，则此后物体动能将不断增大D如果某段时间内摩擦力做功为W，再经过相同的时间，两段时间内摩擦力做功可能相等【考点】功能关系；动能和势能的相互转化【分析】本题A的关键是明确物体存在不能返回的情况；题B的关键是根据“功能原理”，摩擦力始终对物体做负功可知，机械能一直减小；题C的关键是根据动能定理可知若总功为摩擦力做的功说明物体返回到了起始位置，即物体正反向加速运动；题D的关键是借助vt图象，存在物体从向上到返回时间内与相同时间内返回过程的路程相同的情况，再根据摩擦力大小不变即可求
22、解【解答】解：A：物体向上运动过程加速度方向向下做匀减速运动，动能不断减小，当速度减到0时，受力分析可知不能确定mgsin与mgcos的大小关系，如果mgsinmgcos物体会静止在斜面上，所以A错误；B：由于物体运动过程中摩擦力对物体始终做负功，根据“功能原理”可知物体的机械能一定减小，所以B正确；C：根据动能定理，本题中=可知，如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同，说明此过程重力没有做功，即说明此时物体刚好返回到开始的位置，物体正向下做加速运动，所以此后动能应不断增加，故C正确；D：上升过程物体做匀减速运动，由W=fx=mgcosx可知，x应为物体发生的路程，若物体从上升到返回过
23、程摩擦力做的功为W，根据vt图象（如下图），此过程物体经过的路程可与相同时间内物体返回过程发生的位移大小相同，摩擦力做的功即相同，所以D正确；由于本题选择不正确的选项，故选：A8如图（a）所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图（b）所示，若重力加速度g取10m/s2根据图（b）中所提供的信息可以计算出（）A物体的质量B斜面的倾角C加速度为6m/s2时物体的速度D加速度由2m/s2增加到6m/s2过程物体通过的位移【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力
24、F与加速度a的函数关系，然后结合图象得出相关信息【解答】解：AB、对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图x方向：Fcosmgsin=ma y方向：NFsinGcos=0 从图象中取两个点（20N，2m/s2），（30N，6m/s2）代入式解得m=2kg，=37所以物体的重力G=20N，斜面的倾角为=37故A正确，B正确CD、题中并未说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/s2时物体的速度大小因为物体做变加速运动，无法求出物体通过的位移故C、D错误故选AB9人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1、T2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，
25、则（）A =（）B =（）C =（）2D =（）2【考点】万有引力定律及其应用【分析】要求重力加速度g之比，必须求出重力加速度g的表达式，而g与卫星的轨道半径r有关，根据已知条件需要求出r和卫星的运动周期之间的关系式【解答】解：人造卫星在地球的引力的作用下绕地球做圆周运动，则有G=mrr=忽略地球的自转，则有mg=G故有mg=G解得g=GM=故B正确故选B10如图所示光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球a、b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（）A当v=时，小球b在轨
26、道最高点对轨道无压力B当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mgC速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动D只要v，小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg【考点】机械能守恒定律；向心力【分析】根据小球的速度，抓住径向的合力提供向心力求出小球在最高点和最低点所受的弹力，从而得出在最高点和最低点的压力差；根据最高点的最小速度，通过动能定理求出小球在最低点的最小速度【解答】解：A、当小球b在轨道最高点对轨道无压力，根据牛顿第二定律得，mg=m，解得v=根据动能定理得mg2R=mv2mv2，解得v=故A正确B、小球b通过最高点无压力时，速度v=，设小球a在最低点
27、的速度为v，根据动能定理知，mg2R=mv2mv2，解得v=所以小球a在最低点的向心力为Fn=m=5mg，b球在最高点的向心力Fn=m=mg，小球a比小球b所需的向心力大4mg故B错误C、小球通过最高点的最小速度为零，根据动能定理得，mg2R=mv20，解得最小速度v=故C错误D、v时，最高点的速度大于等于，则小球在最高点受到向下的弹力，设小球在最高点的速度为v1，最低点的速度为v2，根据牛顿第二定律得，最高点F1+mg=m，最低点F2mg=m，则压力差F=F2F1=2mg+m（），又mg2R=mv22mv12，解得F=6mg故D正确故选：AD11质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止
28、竖直下落到地面下列说法中正确的是（）A物体的重力势能减少mghB物体的动能增加mghC物体的机械能减少mghD重力做功mgh【考点】重力势能的变化与重力做功的关系；动能定理；功能关系【分析】知道重力做功量度重力势能的变化知道合力做功量度动能的变化知道除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化【解答】解：A、根据重力做功与重力势能变化的关系得：wG=Ep物体在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面，wG=mgh，所以重力势能减小了mgh故A正确B、根据牛顿第二定律得：F合=ma=mg根据动能定理知道：w合=Ekw合=mgh，物体的动能增加mgh，故B正确C、物体除了重力还受到阻力f根据牛
29、顿第二定律得：F合=ma=mgf=mgf=mg由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出：w外=Ew外=wf=fh=mgh物体的机械能减少mgh，故C错误D、wG=mgh，故D错误故选AB12一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（）Ax2=5x1 v2=3v1Bx1=9x2 v2=5v1Cx2=5x1 W2=8W1Dv2=3v1 W2=9W1【考点】功的计算；匀变速直线运动的速度与时间的
30、关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律【分析】由牛顿第二定律可以求得物体在两段时间的加速度的大小，在由位移的公式可以分别求得速度、位移的关系，根据动能定理可以求得合力做功的关系【解答】解：由于物体受的合力是2倍的关系，根据牛顿第二定律F=ma可知，加速度也是2倍的关系，即a2=2a1，所以物体的位移 X1=a1t02，速度为 v1=a1t0，做的功为 W1=F0X1，物体的位移为 X2=X1+V1t0+a2t02=X1+a1t0t0+2a1t02=a1t02=5X1，速度为 v2=v1+a2t0=3v1，做的功为 W2=2F0（X2X1）=8F0X1=8W1所以AC正确故选AC二
31、、实验题13用如图所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平（1）实验时，一定要进行的操作是AB（填步骤序号）A小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数F0；B改变砂和砂桶质量，打出几条纸带C用天平测出砂和砂桶的质量D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）以拉力传感器示数的二倍F（F=2F0）为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的aF图象如图所示，则可能正确的是C（3）某同学得到如图所示的纸带已知打点计时器电源频率为50HzA、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的
32、点由此可算出小车的加速度a=5.0m/s2（保留两位有效数字）（4）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C若测得木板每次后移距离x，A、B间距离y1，A、C间距离y2（重力加速度为g）根据以上直接测量的物理量可导出测小球初速度的公式为【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的
33、关系【分析】（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤（2）抓住加速度与合力成正比，结合实验未平衡摩擦力确定正确的图线（3）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车的加速度（4）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度【解答】解：（1）A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确；B、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确；C、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂
34、桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误故选：AB（2）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以aF图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的aF图象在F轴上有截距，故C正确故选：C（3）根据x=aT2，运用逐差法得，a=（4）解：（1）在竖直方向上，根据y22y1=gT2得：T=，则小球的初速度为：=故答案为：（1）AB （2）C （3）5.0 （4）三、计算题（本大题共4小题，共47分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）14如图所示，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为l的
35、轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M的木块上，两个小环之间的距离也为l，小环保持静止试求：（1）小环对杆的压力；（2）小环与杆之间的动摩擦因数至少为多大？【考点】共点力平衡的条件及其应用；牛顿第三定律【分析】本题的关键在于选取研究对象，一是整体法，二是隔离法，能够巧妙的选取研究对象可以事半功倍【解答】解：由于作用在M的两根轻绳长度均为l，且两个小环之间的距离也为l，两个小环的质量均为m，故两个小环对杆的压力大小相等，设每个小环对杆的压力大小为FN，（1）整体法分析有：两个小环对杆的压力之和等于两环与木块的重力之和，即2FN=（M+2m）g 即FN=M g+mg 由牛顿第三定律得：小环对杆的压
36、力FN=M g+mg （2）设每根绳子上的拉力为FT，研究M得：2FTcos30=Mg 临界状态，此时小环受到的静摩擦力达到最大值，则有： FTsin30=FN 解得：动摩擦因数至少为 = 答：（1）小环对杆的压力M g+mg （2）动摩擦因数至少为15如图所示，在光滑水平面上运动的物体，刚好能越过一个倾角为的固定在水平面上的光滑斜面做自由落体运动，落地时的速度为v，不考虑空气阻力及小球滚上斜面瞬间的能量损失，则求小球在斜面上运动的时间以及斜面的长度？【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用【分析】根据牛顿第二定律求出小球在斜面上的加速度，根据运动学公式求出在斜面上的运动时间，根据自
37、由落体运动求解斜面高度，根据几何关系求解斜面长【解答】解：小球在斜面上运动时，根据牛顿第二定律可得：mgsin=ma，所以a=gsin整个过程中机械能守恒，所以冲上斜面前速度是v在斜面的高度，斜面长为L=，所以冲上斜面的过程中，0=vtgsin，所以答：小球在斜面上运动的时间为，斜面的长度为16某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，试问，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星？已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，不考虑大气对光的折射【考点】万有引力定律及其应用【分析】同步卫星绕地球做匀
38、速圆周运动，受到的万有引力提供向心力，其向心力用周期表示，结合“黄金代换”求出同步卫星的轨道半径，再利用几何关系确定太阳照不到同步卫星的范围，那么，即可求出看不到卫星的时间【解答】解：设地球同步卫星的轨道半径为r，其受到的地球万有引力提供向心力，即： 对地面上的物体有：由以上两式可得：如图所示，观察者从A点到B点的时间内，将看不到卫星，由几何关系可知：观察者看不见此卫星的时间： =答：春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内观察者看不见此卫星的时间为：17如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M=2kg的小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R=5m的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，轨道
39、最低点B与水平轨道BC相切相连，水平轨道BC长为3m，物块与水平轨道BC间的摩擦因素=0.4，整个轨道处于同一竖直平面内现将质量为m=1kg的物块（可视为质点）从A点无初速度释放，取重力加速度为g=10m/s2求：（1）物块下滑过程中受到的最大支持力；（2）小车最终获得的速度大小及此过程中产生的热量；（3）为使小车最终获得的动能最大，求物块释放点与A点的高度差【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律【分析】（1）根据动能定理求出物块下滑到B点的速度，结合牛顿第二定理求出支持力的大小（2）根据牛顿第二定理分别求出小车和物块的加速度大小，结合位移关系之差等于L求出相对运动的时间，从而确定出相对滑动的距
40、离，结合Q=mgx求出产生的热量（3）作出小车和物块的速度时间图线，分析何时小车的动能最大，结合运动学公式和动能定理求出物块释放点与A点的高度差【解答】解：（1）物块下滑至圆弧轨道最低点B时对轨道压力最大，设B点的速度为v，下滑过程中根据动能定理得，在B点由牛顿第二定律得，代入数据联立解得N=3mg=30N（2）设物块从B点起经过时间t飞离小车，则：对物块由牛顿第二定律有：mg=ma1，解得物块的位移x1=，对小车，根据牛顿第二定律得，mg=Ma2，代入数据解得，小车的位移，当物块与小车分离时有：x1x2=L，代入数据解得，或t2=3s，判定：若取t2=3s，物块速度v=va1t2=1043m
41、/s=2m/s，不合理，舍去若取，物块的速度，小车的速度，假设合理，物块飞离小车，综上可知，小车最终获得的速度大小为m/s此过程中，相对位移为板长，则摩擦产生的热量Q=mgL=0.4103J=12J（3）分析可知，只有相对滑行阶段小车方可加速，且，对小车由动能定理=Ek知，只有t最大，小车获得动能才最大由vt图象可知，滑块滑到小车右端时恰好与小车共速，相对运动的时间最长设滑块到B点的速度为v，滑到右端时共同速度为v共，小车加速时间为tM，则有：，代入数据解得tM=1s，v=6m/s设释放点与A点的高度差为h，对滑块下滑阶段由动能定理得，代入数据解得h=3.2m答：（1）物块下滑过程中受到的最大支持力为30N；（2）小车最终获得的速度大小及此过程中产生的热量为12J；（3）为使小车最终获得的动能最大，求物块释放点与A点的高度差为3.2m2016年12月20日