1、第I卷（选择题 共41分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共21分，每小题只有一个选项符合题意。1.伽利略在对自由落体的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是（ ）A.实验检验，数学推理 B.数学推理，实验检验 C.提出假设，实验检验 D.实验检验，合理外推2.某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“粘”挂图或试题答案，如图所示。关于小磁铁，下列说法中正确的是（ ）A.磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上B.磁铁受到的五个力的作用C.磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力D.磁铁受到的支持力与黑
2、板受到的压力是一对相互作用力3.如图所示，物体A、B随水平圆盘绕中心轴一起匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有（ ）A.圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B.圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D.圆盘对B的摩擦力和向心力4.某人在竖直方向运动的电梯里称量体重时，发现体重计的示数比自己正常的体重减少了10%。已知重力加速度，则以下判断正确的是（ ）A.电梯以的加速度加速下降 B.电梯以的加速度减速下降C.电梯以的加速度加速下降 D.电梯以的加速度减速上升5.如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套
3、在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下列分析正确的是（ ）A.螺丝帽的重力与其受到的最大静摩擦力平衡B.螺丝帽受到塑料管的弹力方向水平向外，背离圆心C.此时手转动塑料管的角速度D.若塑料管的转动加快，螺丝管有可能相对塑料管发生运动6.a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星。下列说法中正确的是（ ）A.b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B.b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
4、C.b、c运行周期相同，且大于a的运行周期D.b、c受到的万有引力大小相等，且小于a受到的万有引力7.如图甲所示，紧绷的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带。若从小物体滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则（ ）A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D. 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用二、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，
5、选对但不全的得2分，错选或不答得0分。8.下列关于运动和力的叙述中，正确的是（ ）A.做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B.物体做圆周运动，所受的合力不一定指向圆心C.物体所受合力方向与运动方向相同，该物体一定做直线运动D.物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同9.一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图所示。关于物体的运动，下列说法中正确的是（ ）A.物体做匀变速直线运动 B.物体做匀变速曲线运动C.物体运动的加速度大小是 D.物体运动的初速度大小是10.如图所示，一飞行器围绕地球沿半径r的圆轨道1运动，经P点时，启动
6、推进器短时间向前喷气使其变轨，2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道，待飞行器变轨道稳定飞行后，则飞行器（ ）A.变轨后将沿轨道2运动 B.相对于变轨前运行周期变短C.变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等D.变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等11.如图所示，在竖直的转动轴上，a、b两点间距为0.4m，细线ac长0.5m，bc长0.3m，在c点系一质量为m的小球，在转动轴带着小球转动的过程中，下列说法正确的是（ ）A.转速较小时，ac受拉力，bc松弛B.bc刚好拉直时ac中拉力为1.25mgC.bc拉直后转速增大，ac拉力增大D.bc拉直后转速增大，ac拉力不变12.如图（a）所示，用
7、一水平外力F使物体静止在倾角为的光滑斜面上，逐渐增大F，物体开始沿斜面向上做加速运动，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。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.物体能静止在斜面上所施加的最小外力D.加速度为时物体的速度第II卷（非选择题，共79分）三、简答题：本题共2小题，共计24分，每空3分，请将答案填写在答题卡相应的位置。13.（12分）某同学利用如图（a）装置做“探究弹药弹力大小与其长度的关系”的实验。（1）在安装刻度尺时，必须使刻度保持_状态。（2）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可
8、得该弹簧的原长_cm，劲度系数_N/m。（3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c）所示时，该弹簧的长度x=_cm。14.（12分）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d。开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间
9、t。（1）木板的加速度可以用d、t表示为_；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）_。（2）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是（ ）（3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_。A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以获得更大的速度以提高实验精度D.可以获得更大的加速度以提高实验精度四、计算题：本大题共4小题，共55分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15.（10分）随着航天技术的不断发展，人类宇航员可以乘航天器
10、登陆一些未知星球。一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验：他把一小钢球托举到距星球表面高度为h处由静止释放，计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t。此前通过天文观测测得此星球的半径为R。已知万有引力常量为G，不计小钢球下落过程中的气体阻力，可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力。（1）求星球表面的重力加速度；（2）求此星球的质量；（3）若卫星绕星球做匀速圆周运动，运行周期为T，则此卫星距星球表面的高度为多少？16.（14分）如图所示，AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳的方向不变，AC与竖直方向的夹角为60，改变BC绳的方向
11、，试求：（1）时BC绳上的拉力大小；（2）物体能达到平衡时，角的取值范围；（3）在的范围内，求BC绳上拉力的最小值。17.（16分）如图所示，小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。（1）若想小球在竖直平面内做完整的圆周运动，其通过最高点的速度至少应为多少？（2）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。（3）轻绳能承受的最大拉力多大？18.（15分）一长木板置于粗糙水平地
12、面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物的v-t图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小取。求：（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数。（2）木板的最小长度。（3）木板右端离墙壁的最终距离。参考答案一、1.C 2.D 3.B 4.A 5.A 6.C 7.B二、8.BC 9. BD 10. BD 11. AB
13、D 12. ABC三、13.（1）竖直 （2）4.00（填“4”“4.0”也对）、50；（3）1014.（1）；保持不变，重复实验多次测量，求平均值；（2）c （3）B 四、15.解：（1）设此星球表面的重力加速度为g，则，解得；（2）设此星球的质量为M，则，解得；（3）设此卫星距星球表面的高度为H，则，解得16.解：（1）当时，有，故；（2）改变BC绳的方向时，AC绳的拉力方向不变，两绳拉力的合力F与物体的重力平衡，重力大小和方向保持不变，经分析可知，最小为0，此时；且必须小于120，否则两绳的合力不可能竖直向上，所以角的取值范围是；（3）在的范围内，当两绳垂直时，即时，最小，17.解：（1
14、）若想小球在竖直平面内做完整的圆周运动，其在最高点时，满足，解得：；（2）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，知，在水平和竖直两方向上分别有：竖直：，水平：，求得：，落地时其竖直分速度为：，落地时速度为：；（3）设绳子承受的最大拉力为，这也是球受到绳的最大拉力，球做圆周运动的半径为：，在最低点时球受到的合力提供向心力，即：，求得：18.（1）规定向右为速度的正方向。木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为，小物块和木板的质量分别为m和M。由牛顿第二定律有，由图可知，木板与墙壁碰前瞬间速度，由运动学公式得，式中是木板碰前的位移，是小木块和木板开始运动时的速度，联立以上各
15、式解得：在木板与墙壁碰撞后，木板以的速度向左做匀变速运动，小物块以的速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为，由牛顿第二定律有，由图（b）可得，式中，联立解得；（2）设碰撞后木板的加速度为，经过时间，木板和小物块刚好具有共同速度，由牛顿第二定律及运动学公式得，碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移为，小物块运动的位移为，小物块相对木板的位移为，因为运动过程中小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度为6.0m。（3）在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直至停止，设加速度为，此过程中小物块和木板运动的位移为。由牛顿第二定律及运动学公式得，碰后木板运动的位移为，木板右端离墙壁的最终距离为6.5m。
