1、2016-2017学年浙江省杭州市建人高复学校高三（上）第一次月考物理试卷一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得3分，选错得0分）1被誉为第一个“称出”地球质量的科学家是（）A开普勒B牛顿C笛卡尔D卡文迪许2在研究落体运动时，某研究人员让一个小铁钉和一小团棉花同时从某一高处下落，总是小铁钉先落地，这是因为（）A小铁钉比小棉花团重B小铁钉不受空气阻力C小棉花团受到的空气阻力影响较大D小铁钉受到的空气阻力影响较大3如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着质量均为2kg的物块A、B，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10N、方向竖直向下
2、的力施加在物块A上，则此瞬间，A对B的压力大小为（g=10m/s2）（）A10 NB20 NC25 ND30 N4如图所示，铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即Ff=kv2那么，当列车分别以120km/h和40km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为（）A3：1B9：1C27：1D81：15韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900J，他克服阻力做功100J韩晓鹏在此过程中（）A动能增加了1 9
3、00 JB动能增加了2 000 JC重力势能减小了1 900 JD重力势能减小了2 000J6如图所示，质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高当线拉力最小时，推力F等于（）AmgsinBCmgsin2D7如图所示，质量为m的物体放在斜面上，在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，物体始终静止在斜面上，物体受到斜面的摩擦力f和斜面的支持力N分别为（重力加速度为g）（）Af=m（gsin +acos ）N=m（gcos asin）Bf=m（gcos +asin ）N=m（gsin
4、acos ）Cf=m（acos gsin ）N=m（gcos +asin ）Df=m（asin gcos ）N=m（gsin +acos ）8一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍，该质点的加速度为（）ABCD二、不定项选择题（本题共4小题，每题16分，满分16分。每题所给的选项中，至少有一个正确答案。全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分）9通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量这两个物理量可以是（）A卫星的速度和角速度B卫星的质量和轨道
5、半径C卫星的质量和角速度D卫星的运行周期和轨道半径10我国高铁技术处于世界领先水平，它是由动车和拖车组合而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该列车组（）A启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3：2C进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：211如图，一固定
6、容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W重力加速度大小为g设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（）Aa=Ba=CN=DN=12如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的aF图象取g=10m/s2，则（）A滑块的质量m=4 kgB木板的质量M=6 kgC当F=8 N时滑块的加速度为2 m/s2D滑块与木板间的动摩擦因数为0.1三填空题（每空2分，共18分）13
7、某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动实验中必要的措施是（）A细线必须与长木板平行B先接通电源再释放小车C小车的质量远大于钩码的质量D平衡小车与长木板间的摩擦力14为了探究平抛运动的规律，将小球A和B置于同一高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析通过多次实验，甲同学能够证明A平抛运动在水平方向是匀速运动B平抛运动在竖直方向是自由落体运动若重力加速度为g，坐标纸方格边长为L，则乙同学可得到小球平抛时初速度大小为15某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、
8、30Hz和40Hz打出纸带的一部分如图（b）所示该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其它题给条件进行推算（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为，打出C点时重物下落的速度大小为，重物下落的加速度大小为（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%由此推算出f为 Hz16一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
9、B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变17如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块B，盒的质量是滑块质量的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对盒静止，则此时盒的速度大小为，滑块相对于盒运动的路程为四计算题（本题有4个小题，共42分）18如图所示，在距地面高为H=45m处，有一小球A以初速度v0=10m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度同方向滑出，B与水平地面间的动摩擦因数为u
10、=0.4，A、B均可视为质点，空气阻力不计（取g=10m/s2）求A球落地时，A、B相距多远？某同学的解答如下解：A做平抛运动：H=2tA=3（s）A的水平距离sA=v0tA=103=30（m）B受摩擦力做匀减速运动：mg=maa=g=4m/s2故在A下落过程中B的位移为：sB=v0tAatA2=103432=12mA、B间的距离sAB=sAsB=3012=18m你同意上述解法吗？若同意，说明理由；若不同意，写出你认为正确的答案（题目解答中，你认为正确的结论，可以不重复写出）192014年12月26日，我国东部14省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称汽车分别通过ETC通
11、道和人工收费通道的流程如图所示假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前l0m处正好匀减速至v2=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为lm/s2求：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少20如图，将质量m=1kg的圆环套在固定的倾斜直杆上，杆的倾角为37，环的直径略大于杆的截面直径对环施加一位于竖直平面内斜向上
12、与杆夹角为37的拉力F=10N，使圆环由静止开始沿杆加速度向上运动，已知环与杆间动摩擦因数=0.5（g取10m/s2）求：（1）F作用2s时圆环的速度是多大？（2）2s后撤去力F，求圆环继续沿杆上滑的最大距离是多少？21利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处如图所示，已知传送轨道平面与水平方向成37角，倾角也是37的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数=0.25传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s，两轮轴心相距L=5m，B、C 分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑现将质量m=1kg的工件放在弹簧上，用力将弹
13、簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到传送带上的B点时速度v0=8m/s，AB 间的距离s=1m工件可视为质点，g 取10m/s2（sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）工件沿传送带上滑的时间；（3）若传送装置顺时针匀速转动的速度v 可在v4m/s的范围内调节，试推导工件滑动到C 点时的速度vC随速度v变化的关系式2016-2017学年浙江省杭州市建人高复学校高三（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得3分，选错得0分）1被誉为第一个“称出”地球质量的
14、科学家是（）A开普勒B牛顿C笛卡尔D卡文迪许【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定【分析】本题考查了物理学史，了解所涉及伟大科学家的重要成就，如高中所涉及到的牛顿、笛卡尔、开普勒、卡文迪许、胡克等重要科学家的成就要明确【解答】解：牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量G的具体值，G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出，故ABC错误，D正确故选：D2在研究落体运动时，某研究人员让一个小铁钉和一小团棉花同时从某一高处下落，总是小铁钉先落地，这是因为（）A小铁钉比小棉花团重B小铁钉不受空气阻力C小棉花团受到的空气阻力影响较大D小铁钉受到的空气阻力影响较大【考点】自由落
15、体运动【分析】质量不同的物体同时从同一高度处下落，在没有空气阻力的情况下应该同时落地但若有空气阻力，则与阻力与重力比例有关【解答】解：A、铁钉和棉花落地时间是由合力产生的加速度决定的不只与重力的大小有关，故A错误； B、小铁钉也受空气阻力，只是空气阻力的影响小，则B错误 C、棉花团所受到的合外力为重力和阻力的合力，合力小，根据牛顿第二定律可知加速度小于重力加速度，故C正确； D、二者在下落过程中，都受到空气阻力，铁钉受到的空气阻力相对于其重力的比重小，影响小，故D错误故选：C3如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着质量均为2kg的物块A、B，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10N、
16、方向竖直向下的力施加在物块A上，则此瞬间，A对B的压力大小为（g=10m/s2）（）A10 NB20 NC25 ND30 N【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【分析】原来物体A、B整体受力平衡，即整体受重力和弹簧的支持力平衡；突然将一个大小为10N、方向竖直向下的力施加在物块A上，此瞬间AB整体受到的重力和弹簧的弹力不变，故整体具有了向下的加速度，先根据牛顿第二定律求出整体的加速度，然后再对A受力分析，根据牛顿第二定律求出B对A的支持力【解答】解：物体AB整体受力平衡，受重力和支持力，合力为零突然对物体A施加一个竖直向下的10N的压力，对AB整体而言，受到重力、弹簧弹力和所加的外力，合
17、力等于所加的外力，根据牛顿第二定律，有：F=2ma解得：a=2.5m/s2再对物体A受力分析，受到所加的外力、重力和B对A的支持力，根据牛顿第二定律，有：F+mgN=ma由解得：N=25N根据牛顿第三定律，A对B的压力大小等于B对A的支持力，故A对B的压力大小为25N故选：C4如图所示，铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即Ff=kv2那么，当列车分别以120km/h和40km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为（）A3：1B9：1C27：1D81：1【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】
18、当机车匀速前进时，机车的牵引力等于机车所受的阻力，机车牵引力功率可以用公式P=Fv，进行求解【解答】解：已知列车匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比，即f=kv2，当列车在水平轨道上匀速行驶时，牵引力等于阻力，即F=f=kv2，所以由功率公式P=Fv=kv3，所以当列车分别以120km/h和40km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时，P1：P2=k3：k（40km/h）3=27：1，故C正确故选：C5韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900J，他克服阻力做功100J韩晓鹏在此过程中（）A动能增加了1
19、900 JB动能增加了2 000 JC重力势能减小了1 900 JD重力势能减小了2 000J【考点】功能关系【分析】根据动能定理确定动能的变化物体重力做功多少，物体的重力势能就减小多少【解答】解：AB、外力对物体所做的总功为 W总=WG+W阻=1900J100J=1800J，是正功，根据动能定理得：动能增加了1800J故A、B错误；CD、重力对物体做功为1900J，是正功，则物体重力势能减小了1900J故C正确，D错误；故选：C6如图所示，质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高当线拉力最
20、小时，推力F等于（）AmgsinBCmgsin2D【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】先以小球为研究对象斜面体缓慢地向左移动过程中，小球缓慢上升，合力为零运用作图法得出线的拉力取得最小时，线与水平方向的夹角，并求出拉力的最小值，再对整体进行研究，由平衡条件求出F【解答】解：以小球为研究对象小球受到重力mg、斜面的支持力N和细线的拉力T，在小球缓慢上升过程中，小球的合力为零，则N与T的合力与重力大小相等、方向相反，根据平行四边形定则作出三个位置力的合成图如图，则得当T与N垂直，即线与斜面平行时T最小，则得线的拉力最小值为 Tmin=Tmin=mgsin再对小球和斜面体组
21、成的整体研究，根据平衡条件得： F=Tmincos=（mgsin）cos=故选D7如图所示，质量为m的物体放在斜面上，在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，物体始终静止在斜面上，物体受到斜面的摩擦力f和斜面的支持力N分别为（重力加速度为g）（）Af=m（gsin +acos ）N=m（gcos asin）Bf=m（gcos +asin ）N=m（gsin acos ）Cf=m（acos gsin ）N=m（gcos +asin ）Df=m（asin gcos ）N=m（gsin +acos ）【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力；牛顿运动定律的综合应用【分析】隔离对
22、物体分析，结合物体的加速度，采用正交分解，通过牛顿第二定律求出摩擦力和支持力的大小【解答】解：对物体受力分析，受重力、支持力、摩擦力（沿斜面向上），向右匀加速，故合力大小为ma，方向水平向右；采用正交分解法，在平行斜面方向，有：fmgsin=macos，在垂直斜面方向，有：mgcosN=masin，联立解得：f=m（gsin +acos ），N=m（gcos asin）；故A正确，BCD错误；故选：A8一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍，该质点的加速度为（）ABCD【考点】动能；匀变速直线运动规律的综合运用【分析】由题意知，动能变为原来的9倍，可解
23、得末速度和初速度的倍数关系，结合位移公式，可分别求出初速度和末速度，再由加速度的定义求得质点的加速度【解答】解：设初速度为v0，末速度为vt，加速度为a，则位移为：s=（v0+vt）t，初动能为mv02，末动能为mvt2，因为动能变为原来的9倍，所以有=9 联立解得：v0=； vt=由加速度定义可得：a=，故A正确，BCD错误故选：A二、不定项选择题（本题共4小题，每题16分，满分16分。每题所给的选项中，至少有一个正确答案。全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分）9通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理
24、量才能计算出冥王星的质量这两个物理量可以是（）A卫星的速度和角速度B卫星的质量和轨道半径C卫星的质量和角速度D卫星的运行周期和轨道半径【考点】万有引力定律及其应用【分析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力充当向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律列式求中心天体的质量，然后由选项条件判断正确的答案【解答】解：卫星围绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，A、已知卫星的速度和角速度，则轨道半径r=，根据即可求解冥王星质量M，故A正确；B、根据可知，卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出冥王星质量，故B错误；C、根据可知，卫星的质量可以约去，只知道角速度不能求出冥王星质量，故C错误；D、根
25、据可知，知道卫星的运行周期和轨道半径可求解冥王星质量M，故D正确；故选：AD10我国高铁技术处于世界领先水平，它是由动车和拖车组合而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该列车组（）A启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3：2C进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之
26、比为1：2【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律【分析】根据受力分析，结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力；根据动能定理分析从关闭发动机到停下来滑行的距离；当牵引力和阻力的大小相等时，动车的速度达到最大值，由此可以求得将非动力车改为动力车的数量【解答】解：设每节动车的功率为P，牵引力为F，每一节车厢的质量是m，阻力为kmg，A、启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同故A错误；B、做加速运动时，有两节动力车厢，对整个的车进行受力分析得：2F8kmg=8ma对6、7、8车厢进行受力分析得：F13kmg=3ma
27、对7、8车厢进行受力分析得：F22kmg=2ma联立可得：故B正确；C、设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s，则：可得：s=可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比故C错误；D、当只有两节动力车时，最大速率为v，则：2P=8kmgv改为4节动车带4节拖车的动车组时：4P=8kmgv所以：v=2v，故D正确故选：BD11如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W重力加速度大小为g设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（）Aa=
28、Ba=CN=DN=【考点】动能定理；向心力【分析】质点P下滑的过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理求出质点P到达最低点时的速度，在最低点，质点受重力和支持力，根据合力提供向心力，列式求解【解答】解：质点P下滑的过程，由动能定理得 mgRW=在最低点，质点P的向心加速度 a=根据牛顿第二定律得 Nmg=m解得 N=，故AC正确，BD错误故选：AC12如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的aF图象取g=10m/s2，则（）A滑块的质量m=4 kgB木板的质量M=6 kgC
29、当F=8 N时滑块的加速度为2 m/s2D滑块与木板间的动摩擦因数为0.1【考点】牛顿第二定律【分析】当拉力较小时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和M发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法分析【解答】解：AB、当F=6N时，加速度为a=1m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有F=（M+m）a，代入数据解得M+m=6 kg；当F6 N时，根据牛顿第二定律得a=F，知图线的斜率k=，解得M=2 kg，滑块的质量m=4 kg，故A正确，B错误；CD、根据F6 N的图线知，F=4 N时，a=0，即0=F，代入数据解得=0.1，D正确；当F=8 N时，对滑块，根
30、据牛顿第二定律得mg=ma，解得a=g=1 m/s2，C错误故选：AD三填空题（每空2分，共18分）13某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动实验中必要的措施是（）A细线必须与长木板平行B先接通电源再释放小车C小车的质量远大于钩码的质量D平衡小车与长木板间的摩擦力【考点】探究小车速度随时间变化的规律【分析】分析实验目标和实验原理，明确实验中需要注意事项，即可求解【解答】解：AB、为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带；故AB正确；C、本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加
31、速运动即可；故C错误；D、由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力；故D错误；故选：AB14为了探究平抛运动的规律，将小球A和B置于同一高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析通过多次实验，甲同学能够证明BA平抛运动在水平方向是匀速运动B平抛运动在竖直方向是自由落体运动若重力加速度为g，坐标纸方格边长为L，则乙同学可得到小球平抛时初速度大小为【考点】研究平抛物体的运动【分析】实验中，A自由下落，A、B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动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
32、间间隔，结合水平位移和时间求出初速度【解答】解：A做自由落体运动，A、B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，故选B；竖直方向上，由匀变速直线运动的推论得：y=7L5L=2L=gt2，解得：t=，小球的初速度：v0=；故答案为：B；15某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz打出纸带的一部分如图（b）所示该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其它题给条件进行推算（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落
33、的速度大小为（s1+s2）f，打出C点时重物下落的速度大小为（s2+s3），重物下落的加速度大小为（s3s1）f2（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%由此推算出f为40 Hz【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B和C点的瞬时速度，利用速度公式求加速度；（2）利用牛顿第二定律和解出的加速度求频率【解答】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：vB=（s1+s2）f；vC=（s2+s3）f；由速度公式vC=
34、vB+aT可得：a=（s3s1）f2；（2）由牛顿第二定律可得：mg0.01mg=ma，所以a=0.99g，结合（1）解出的加速度表达式，代入数据可得：f2=2解得：f=40Hz故答案为：（1）（s1+s2）f；（s2+s3）f；（s3s1）f2 （2）4016一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变【考点】物体做曲线运动的条件；牛顿第二定律【分析】明确物体做曲线运动的条件，速度方向与加速度方向不在
35、同一直线上，如果在同一直线则做直线运动，速度方向与加速度方向相同时物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动；由牛顿第二定律F=ma可知，物体加速度的方向由合外力的方向决定；由加速度的定义a=来判断质点单位时间内速率的变化量【解答】解：A质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上，质点做匀加速或匀减速直线运动，质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反；如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上，物体做曲线运动，速度方向沿切线方向，力和运动方向之间有夹角，故A错误；B由A分析可知，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故
36、B正确；C由于质点做匀速直线运动，即所受合外力为0，原来质点上的力不变，增加一个恒力后，则质点所受的合力就是这个恒力，所以加速度方向与该恒力方向相同，故C正确；D因为合外力恒定，加速度恒定，由v=at可知，质点单位时间内速度的变化量总是不变，但是，如果质点做匀变速曲线运动，则单位时间内速率的变化量是变化的，故D错误故选：BC17如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块B，盒的质量是滑块质量的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对盒静止，则此时盒的速度大小为，滑块相对于盒运动的路程为【考
37、点】动量守恒定律；功能关系【分析】物体与盒子组成的系统动量守恒；先由动量守恒求出盒子与物块的最终速度，再结合损失的机械能即可求出滑块相对于盒运动的路程【解答】解：设滑块的质量是m，碰后速度为v共，物体与盒子组成的系统合外力为0，设向左为正方向，由动量守恒定律得：mv=（m+2m）v共，解得：v共=v，开始时盒子与物块的机械能：E1=mv2，碰后盒子与物块的机械能：E2=（m+2m）v共2=mv2损失的机械能：E=E1E2=mgs，解得：s=；故答案为：；四计算题（本题有4个小题，共42分）18如图所示，在距地面高为H=45m处，有一小球A以初速度v0=10m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方
38、有一物块B也以相同的初速度同方向滑出，B与水平地面间的动摩擦因数为u=0.4，A、B均可视为质点，空气阻力不计（取g=10m/s2）求A球落地时，A、B相距多远？某同学的解答如下解：A做平抛运动：H=2tA=3（s）A的水平距离sA=v0tA=103=30（m）B受摩擦力做匀减速运动：mg=maa=g=4m/s2故在A下落过程中B的位移为：sB=v0tAatA2=103432=12mA、B间的距离sAB=sAsB=3012=18m你同意上述解法吗？若同意，说明理由；若不同意，写出你认为正确的答案（题目解答中，你认为正确的结论，可以不重复写出）【考点】平抛运动；牛顿第二定律【分析】B做匀减速直线
39、运动，速度减为零后不再运动，不能用平抛运动的时间求解B的位移，应根据速度时间公式求出B速度减为零的时间，判断A落地时，B是否停止，再结合位移公式求出B的位移，从而得出A、B之间的距离【解答】解：解答有误 B停下的时间tA B的位移 A、B间的距离sAB=sAsB=3012.5=17.5m答：解答错误，A球落地时，A、B相距17.5m192014年12月26日，我国东部14省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前l0m处正好匀减速至v2=5
40、m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为lm/s2求：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出加速和减速的位移，以及匀速运动的位移大小求出总位移（2）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出匀加速和匀减速运动的时间，结合通过ETC通道和人工收费通
41、道的时间求出节约的时间【解答】解：（1）过ETC通道时，减速的位移和加速的位移相等，均为，所以总的位移 s总=2s1+10m=2100+10m=210m（2）过ETC通道时 s=22s 过人工收费通道时，从减速到恢复到以前速度经历的位移二者的位移差s=s2s总=225210m=15m 在这段位移内过ETC通道时是匀速直线运动，所以答：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为210m；（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是27s20如图，将质量m=1kg的圆环套在固定的倾斜直杆上，杆的倾角为37，环的直径略大于杆的截面直径对环施加一位于竖直平面内斜向上
42、与杆夹角为37的拉力F=10N，使圆环由静止开始沿杆加速度向上运动，已知环与杆间动摩擦因数=0.5（g取10m/s2）求：（1）F作用2s时圆环的速度是多大？（2）2s后撤去力F，求圆环继续沿杆上滑的最大距离是多少？【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）根据牛顿第二定律求出圆环向上滑动的加速度，结合速度时间公式求出圆环的速度（2）撤去拉力后，结合牛顿第二定律求出圆环的加速度，结合速度位移公式求出圆环继续上滑的最大距离【解答】解：（1）由受力分析和牛顿第二定律及运动学规律可知：Fcos37mgsin37f=ma1mgcos37=N+Fsin37f=N2s时圆环的速度
43、为：v=a1t1，代入数据解得：v=2m/s（2）撤去外力后，由牛顿第二定律及运动学规律得：mgsin37+f=ma2N=mgcos37f=N代入数据解得：，答：（1）F作用2s时圆环的速度是2m/s；（2）圆环继续沿杆上滑的最大距离是0.2m21利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处如图所示，已知传送轨道平面与水平方向成37角，倾角也是37的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数=0.25传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s，两轮轴心相距L=5m，B、C 分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑现将质量m=1k
44、g的工件放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到传送带上的B点时速度v0=8m/s，AB 间的距离s=1m工件可视为质点，g 取10m/s2（sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）工件沿传送带上滑的时间；（3）若传送装置顺时针匀速转动的速度v 可在v4m/s的范围内调节，试推导工件滑动到C 点时的速度vC随速度v变化的关系式【考点】功能关系；弹性势能【分析】（1）根据工件离开斜面顶端滑到皮带上的B点时速度v0=8m/s，AB间的距离s=lm，通过能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能（2）因为tan37，当工件速度减为传送带速度时，
45、又以不同的加速度向上减速，根据牛顿第二定律求出两次匀减速直线运动的加速度，然后根据运动学公式求出上滑的总时间（3）当传送带速度在4m/sv8m/s的范围内调节时，工件先以加速度a1减速向上滑行，再以加速度a2减速向上滑行，根据运动学公式求出工件滑动到C点时的速度vc随速度v变化的关系式当传送带的速度v8m/s的范围内调节时，工件将沿传送带以加速度a2减速滑行到C点，根据运动学公式求出工件滑动到C点时的速度vc随速度v变化的关系式【解答】解：（1）滑块从A到B过程，弹簧的弹性势能的减小等于滑块机械能的增加，根据机械能守恒定律，弹簧的最大弹性势能为：Ep=mgssin37+mv02代入数据解得：E
46、P=38J（2）工件沿传送轨道减速向上滑动的过程中有：mgsin37+mgcos37=ma1代入数据解得 a1=8m/s2从B点运动到与传送带共速需要的时间为：t1=s=0.5s工件滑行的位移大小为：s1=t1=0.5m=3mL因为tan37，所以工件将沿传送带继续减速上滑有：mgsin37mgcos37=ma2代入数据解得：a2=4m/s2假设工件速度减为零时，工件未从传送带上滑落，则有：t2=s=1s工件滑行的位移大小为：s2=t2=1=2m=Ls1；故假设成立，工件沿传送带上滑的时间为：t=t1+t2=1.5s（3）当传送带速度在4m/sv8m/s的范围内调节时，工件先以加速度a1减速向上滑行的位移为：s1=当速度减到v后又以加速度a2减速向上滑行 Ls1=，解得，工件滑动C点的速度vC随速度v的变化关系式为：vc=，当传送带的速度v8m/s的范围内调节时，工件将沿传送带以加速度a2减速滑行到C点，有：vc2v02=2a2L工件滑动到C点的速度vc随速度v变化的关系式 vc=2 m/s答：（1）弹簧的最大弹性势能为38J（2）工件沿传送带上滑的时间为1.5s（3）当传送带速度在4m/sv8m/s时，工件滑动C点的速度vC随速度v的变化关系式为vc=，当传送带的速度v8m/s时，工件滑动到C点的速度vc随速度v变化的关系式为vc=2 m/s2016年12月20日