1、2016-2017学年广东省中山一中高三（上）第一次统测物理试题一、单选题（每题4分，共6题，共24分）1关于运动学的历史和概念，下列说法正确的是（）A伽利略通过对吊灯的观察，发现了吊灯摆动的等时性，并发明了摆钟B伽利略认为空中下落的物体，重的比轻的下落快C质点、自由落体运动都是理想化模型D研究物体运动只能以地面为参考系2如图所示，a、b分别为甲、乙两物体在同一直线上运动时的位移与时间的关系图线，其中a为过原点的倾斜直线，b为开口向下的抛物线下列说法正确的是（）A物体乙始终沿正方向运动Bt1时刻甲、乙两物体的位移相等、速度相等C0t2时间内物体乙的平均速度大于物体甲的平均速度Dt1到t2时间内
2、两物体的平均速度相同3一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点a的时间间隔为Ta，两次经过一个较高点b的时间间隔为Tb，则a、b之间的距离为（）A g（Ta2Tb2）B g（Ta2Tb2）C g（Ta2Tb2）D g（Ta2+Tb2）4一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m，则刹车后6s内的位移是（）A20 mB24 mC25 mD75 m5如图所示，小狗匀速向前跑动时，绳索上的拉力为F，绳索与地面夹角为=30，此时小狗向前跑动的动力是（）AFBC FD2F6一木箱放在水平地面上，木箱质量为m，用水平推力，即可使物体做匀速直线运
3、动，大小保持不变，方向改为与水平方向成60角斜向上拉物体，也能使它做匀速直线运动如图所示则木箱与水平地面的动摩擦因数为（）ABCD二、多选题（每题4分，共6题，共24分，错选、漏选得零分，少选得2分）7某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的vt图象如图所示，则下列关于他的运动情况分析正确的是（）A010 s加速度向下，1015 s加速度向上B010 s、1015 s内都在做加速度逐渐减小的变速运动C010 s内下落的距离大于100 mD1015 s内下落的距离大于75 m8甲、乙两物体在同一直线上，同时由一位置向同一方向运动，其速度图象如图所示
4、，下列说法正确的是（）A开始阶段乙跑在甲的前面，20秒后乙落在甲的后面B20秒末乙追上甲，且甲、乙速度相等C40秒末乙追上甲D在追上前的20秒末两物体相距最大9如图所示，倾角=30的斜面体A静止在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮，绳两端系有质量均为m的小物块a、b，整个装置处于静止状态不计绳与滑轮间的摩擦，重力加速度为g，则（）A小物块b受到竖直向上的摩擦力作用B小物块a受到沿斜面向下的摩擦力作用，大小为mgC斜面体A受到水平地面向左的摩擦力作用D细绳对小滑轮的压力大小为10如图所示，不计质量的光滑小滑轮用 细绳悬挂于墙上的O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现
5、将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（）AB与水平面间的摩擦力增大B绳子对B的拉力增大C悬于墙上的绳所受拉力不变DA、B静止时，图中、三角始终相等11如图所示，将一长方形木块锯开为A、B两部分后，静止放置在水平地面上则（）AB受到四个力作用BB受到五个力作用CA对B的作用力方向竖直向下DA对B的作用力方向垂直于它们的接触面向下12假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30 m/s，距离s0=100mt=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化图象如图所示，取运动方向为正方向，下列说法正确的是（）At=6 s时两车等速Bt=
6、6 s时两车距离最近C06 s内两车位移之差为90 mD两车09 s内会相撞三、填空题（共2题，共14分）13如图所示，为某同学用打点计时器做匀变速直线运动实验时打出的纸带，所用电源频率为50Hz该纸带上每相邻两计数点间还有4个点未画出，则其计数周期T=s，请用图中S1、S2、S3、S4、S5、S6和T表示出纸带做匀加速直线运动的加速度a=，根据图中数据，该纸带的加速度大小为m/s2，以及打点3时纸带的速度v3=m/s（计算结果保留两位有效数值）14“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示
7、（1）图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是力（2）（单选题）本实验采用的主要科学方法是A理想实验法 B等效替代法C控制变量法 D建立物理模型法（3）（多选题）实验中可减小误差的措施有A两个分力F1、F2的大小要尽量大些B两个分力F1、F2间夹角要尽量大些C拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些四、计算题（共4题，共48分）15一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状
8、态，且与水平线成30角已知B球的质量为3kg，求：（1）细绳对B球的拉力大小；（2）A球的质量（g取10m/s2）16如图所示，在倾角=30的斜面上放一木板A，重为GA=100N，板上放一重为GB=500N的木箱B，斜面上有一固定的挡板，先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧，然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F，使木板从木箱下匀速抽出，此时，绳子的拉力T=400N设木板与斜面间的动摩擦因数1=，求：（1）A、B间的摩擦力fB和摩擦因素2；（2）拉力F的大小17为了使航天员适应在失重环境下环境下的工作和生活，国家航天局对航天员进行失重训练，如图所示，训练机沿30倾角爬升到7000m高空后，向上
9、拉起，沿竖直方向向上作匀减速运动，拉起后向上的初速度为200m/s，加速度大小为g，当训练机上升到最高点后立即掉头向下，做竖直向下的加速运动，加速度大小仍为g，在此段时间内模拟出完全失重，为了安全，当训练机离地2000m高时必须拉起，且训练机速度达到350m/s后必须终止失重训练，取g=10m/s2，求：（1）训练机上升过程中离地的最大高度（2）训练机运动过程中，模拟完全失重的时间18一个质量为1kg的物体放在粗糙水平地面上，今用最小的拉力拉它，使之做匀速直线运动，已知这个最小拉力为6N，g取10m/s2，求：（1）物体与地面的动摩擦因素；（2）最小拉力与水平方向的夹角2016-2017学年广
10、东省中山一中高三（上）第一次统测物理试题参考答案与试题解析一、单选题（每题4分，共6题，共24分）1关于运动学的历史和概念，下列说法正确的是（）A伽利略通过对吊灯的观察，发现了吊灯摆动的等时性，并发明了摆钟B伽利略认为空中下落的物体，重的比轻的下落快C质点、自由落体运动都是理想化模型D研究物体运动只能以地面为参考系【考点】物理学史【分析】伽利略通过对吊灯的观察，发现了吊灯摆动的等时性，荷兰科学家惠更斯发明了摆钟；伽利略认为空中下落的物体，重的物体和轻的物体下落一样快；质点、自由落体运动都是理想化模型；参考系，是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系；参考系的选取是任意的【解
11、答】解：A、伽利略发现了单摆的等时性，世界上第一个做出摆钟的人，是天才的荷兰科学家C惠更斯，随后就制成了摆钟故A错误；B、伽利略认为空中下落的物体，重的物体和轻的物体下落一样快；故B错误；C、质点、自由落体运动都是为了研究问题方便引入的理想模型，故C正确D、参考系的选取是任意的，如何选择参照系，必须从具体情况来考虑，一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系故D错误故选：C2如图所示，a、b分别为甲、乙两物体在同一直线上运动时的位移与时间的关系图线，其中a为过原点的倾斜直线，b为开口向下的抛物线下列说法正确的是（）A物体乙始终沿正方向运动Bt1时刻甲、乙两物体的位移相等、速度相等C0t2时间
12、内物体乙的平均速度大于物体甲的平均速度Dt1到t2时间内两物体的平均速度相同【考点】匀变速直线运动的图像；平均速度【分析】位移时间图线的斜率表示速度，速度的正负表示物体的运动方向，根据两个物体速度的关系，分析两物体间距离如何变化通过位移与时间的比值比较平均速度的大小【解答】解：A、根据位移时间图线的斜率表示速度，斜率正负表示速度的方向，则知物体乙的运动方向先沿正方向，后沿负方向，故A错误B、t1时甲乙两物体的位移相同，由于图象的斜率不同，所以速度不同，故B错误C、0t2时间内，两物体的位移相同，所用时间相同，则平均速度相同故C错误D、t1到t2时间内两物体的位移相同，所用时间相同，则平均速度相
13、同故D正确故选：D3一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点a的时间间隔为Ta，两次经过一个较高点b的时间间隔为Tb，则a、b之间的距离为（）A g（Ta2Tb2）B g（Ta2Tb2）C g（Ta2Tb2）D g（Ta2+Tb2）【考点】竖直上抛运动【分析】物体做竖直上抛运动，上下两个过程具有对称性，可以利用对称来解，可以得到物体从最高点到A点的时间为Ta，从最高点到B点的时间为Tb，因物体从最高点出发初速度为0，作自由落体运动，由位移公式求解即可【解答】解：小球做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得，物体从最高点自由下落到A点的时间为Ta，物体从最高点自由下落到B点的时间为Tb，竖直
14、上抛运动的加速度a=g，由匀变速直线运动的位移公式：x=at2可得：最高点到A点的距离为：ha=gTa2 最高点到B点的距离为：hb=gTb2 a点在b点下方，由、解得，ab相距h=g（Ta2Tb2）故选：A4一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m，则刹车后6s内的位移是（）A20 mB24 mC25 mD75 m【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】根据匀变速直线运动的推论x=aT2和位移时间公式求出汽车的初速度和加速度，结合速度时间公式判断物体到停止的时间，从而根据位移公式求出刹车后6s内的位移【解答】解：设汽车的初速度
15、为v0，加速度为a根据匀变速直线运动的推论x=aT2得： x2x1=aT2得 a=2m/s2根据第1s内的位移：，代入数据得，9=v01+，解得v0=10m/s汽车刹车到停止所需的时间 t0=s=5s则汽车刹车后6s内的位移等于5s内的位移，为 x=m=25m故C正确，A、B、D错误故选：C5如图所示，小狗匀速向前跑动时，绳索上的拉力为F，绳索与地面夹角为=30，此时小狗向前跑动的动力是（）AFBC FD2F【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】对小狗受力进行分析，将拉力F向水平和竖直方向分解，根据平衡条件可求得小狗的动力【解答】解：把绳索上的拉力F分解，F的水平分量F
16、cos与小狗的动力满足二力平衡条件，因此小狗向前跑动的动力等于Fcos=F，故选：C6一木箱放在水平地面上，木箱质量为m，用水平推力，即可使物体做匀速直线运动，大小保持不变，方向改为与水平方向成60角斜向上拉物体，也能使它做匀速直线运动如图所示则木箱与水平地面的动摩擦因数为（）ABCD【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】用水平推力F即可使物体做匀速直线运动，根据共点力平衡列式，改用与水平方向成角的斜向上的拉力F去拉物体，也使它做匀速直线运动，根据共点力平衡联立列式可求解【解答】解：用水平推力F即可使物体做匀速直线运动，知摩擦力f=F=mg当改用与水平方向成角的斜向上的拉力F去拉物体，则有：
17、Fcos60=ff=（mgFsin60）联立解得：故选：C二、多选题（每题4分，共6题，共24分，错选、漏选得零分，少选得2分）7某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的vt图象如图所示，则下列关于他的运动情况分析正确的是（）A010 s加速度向下，1015 s加速度向上B010 s、1015 s内都在做加速度逐渐减小的变速运动C010 s内下落的距离大于100 mD1015 s内下落的距离大于75 m【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】速度时间图象的斜率等于加速度，根据斜率分析加速度大小如何变化，判断运动员的运
18、动情况根据运动员的位移与匀变速直线运动的位移关系分析位移的大小【解答】解：A、010s内图线的斜率为正，说明加速度方向向下1015 s斜率这负，加速度向上故A正确B、010 s、1015 s内图象切线的斜率都在减小，运动员都在做加速度逐渐减小的变速运动故B正确C、根据图象的面积表示位移，可知，010 s内下落的距离大于匀加速直线运动的位移，而匀加速直线运动的位移为 x=100m，所以010 s内下落的距离大于100m，故C正确D、1015 s内下落的距离小于匀减速直线运动的位移，而匀减速直线运动的位移为 x=5m=75m，所以1015 s内下落的距离小于75m，故D错误故选：ABC8甲、乙两物
19、体在同一直线上，同时由一位置向同一方向运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是（）A开始阶段乙跑在甲的前面，20秒后乙落在甲的后面B20秒末乙追上甲，且甲、乙速度相等C40秒末乙追上甲D在追上前的20秒末两物体相距最大【考点】匀变速直线运动的图像【分析】由速度图象可直接读出速度的大小，根据速度大小关系，分析甲乙两物体间距离的变化两图线的交点表示速度相等两物体由同一地点向同一方向作直线运动，当位移相等时两物体相遇【解答】解：A、开始阶段，乙的速度较大，乙跑在甲的前面，20s后的一段时间内，甲的速度较大，乙仍在甲的前面，直到40s末两者相遇故A错误B、在第20s末两物体速度相等，由图线的“面积”
20、看出，这段时间内甲的位移大于乙的位移，乙还没有追上甲故B错误C、两物体由同一地点向同一方向作直线运动，当位移相等时两物体相遇，所以40s末乙追上甲故C正确D、在追上前，速度相等时，相距最远，故20s末相距最远，故D正确；故选CD9如图所示，倾角=30的斜面体A静止在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮，绳两端系有质量均为m的小物块a、b，整个装置处于静止状态不计绳与滑轮间的摩擦，重力加速度为g，则（）A小物块b受到竖直向上的摩擦力作用B小物块a受到沿斜面向下的摩擦力作用，大小为mgC斜面体A受到水平地面向左的摩擦力作用D细绳对小滑轮的压力大小为【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与
21、分解的运用【分析】分别对小物块b、a两个物体以及整体分别进行受力分析，运用力的平衡条件列式分析即可【解答】解：A、由题图可知，物块b受到竖直方向的绳子的拉力，所以沿水平方向不受力，即小物块b与A之间没有弹力，所以b不受摩擦力的作用故A错误；B、对小物块a进行受力分析如图，则：由于绳子的拉力F=mg，所以沿斜面方向：f+mgsin=F联立得：小物块a受到沿斜面向下的摩擦力作用，大小为mg故B正确；C、对整体进行受力分析可知，A与a、b竖直方向只受到重力和支持力的作用，水平方向不受力故C错误；D、细绳对小滑轮的压力为两段绳子的拉力的合力，根据矢量合成的方法，大小为：N=2Fcos30=2mg=mg
22、故D正确故选：BD10如图所示，不计质量的光滑小滑轮用 细绳悬挂于墙上的O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（）AB与水平面间的摩擦力增大B绳子对B的拉力增大C悬于墙上的绳所受拉力不变DA、B静止时，图中、三角始终相等【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】对A分析可知绳上的拉力不变，再对B分析，作出受力分析图，根据共点力的平衡条件可得出摩擦力的变化；分析滑轮受力由力的合成与分解可得出夹角的大小关系【解答】解：A、对A分析，由于A处于静止，故绳子的拉力等于A的重力；绳子对B的拉力也保持不变，等于A
23、的重力；对B分析，B向右移动时，绳与地面的夹角减小，绳水平分量增大，而水平方向B受力平衡，摩擦力增大；故A正确，B错误；C、向右移动时，两绳间夹角增大，而两拉力不变，故悬于绳上的绳子的拉力将减小；故C错误；D、对滑轮分析，由于A一直竖直，故绳子与墙平行，故=；因拉A的绳子与拉B的绳子力相等，而拉滑轮的力与两绳子的力的合力大小相等，故拉滑轮的力应这两绳子拉力的角平分线上，故、三角始终相等；故D正确；故选：AD11如图所示，将一长方形木块锯开为A、B两部分后，静止放置在水平地面上则（）AB受到四个力作用BB受到五个力作用CA对B的作用力方向竖直向下DA对B的作用力方向垂直于它们的接触面向下【考点】
24、物体的弹性和弹力【分析】隔离对A分析，根据平衡条件判断它们之间的作用力与重力的关系再分情况计论AB间受力情况，则可判断物体可能的受力情况【解答】解：AB、对B受力分析，受重力、地面的支持力，A对B的静摩擦力与A对B的压力，处于平衡状态，因此B受4个力，故A正确，B错误；CD、对A物体分析，自身重力，B对A的支持力与静摩擦力，根据共点力的平衡条件可知，AB间作用力与重力等值反向，因此A对B的作用力方向竖直向下，故C正确，D错误；故选：AC12假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30 m/s，距离s0=100mt=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度
25、随时间变化图象如图所示，取运动方向为正方向，下列说法正确的是（）At=6 s时两车等速Bt=6 s时两车距离最近C06 s内两车位移之差为90 mD两车09 s内会相撞【考点】匀变速直线运动的图像【分析】甲车前3秒匀减速，后6秒匀加速；乙车前3秒匀速，后6秒匀减速；根据运动学公式求解出两车的位移表达式后求解或根据速度时间关系图象求解即可【解答】解：AB、由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示由图象可知，t=6s 时两车等速，此时距离最近，故AB正确；CD、图中阴影部分面积为06s内两车位移之差：x=303+30（63）=90ms0=100m，故不会相撞，故C正确，D错误故选：ABC三、填空
26、题（共2题，共14分）13如图所示，为某同学用打点计时器做匀变速直线运动实验时打出的纸带，所用电源频率为50Hz该纸带上每相邻两计数点间还有4个点未画出，则其计数周期T=0.1s，请用图中S1、S2、S3、S4、S5、S6和T表示出纸带做匀加速直线运动的加速度a=，根据图中数据，该纸带的加速度大小为0.17m/s2，以及打点3时纸带的速度v3=0.71m/s（计算结果保留两位有效数值）【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上1点时小车的瞬时速度大小【解答】解：
27、相邻的两个计数点间还有4个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：S4S1=3a1T2S5S2=3a2T2 S6S3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）=0.17 m/s2，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小v3=0.71 m/s 故答案为：0.10； 0.17； 0.7114“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据
28、实验结果画出的图示（1）图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是力F（2）（单选题）本实验采用的主要科学方法是BA理想实验法 B等效替代法C控制变量法 D建立物理模型法（3）（多选题）实验中可减小误差的措施有ACDA两个分力F1、F2的大小要尽量大些B两个分力F1、F2间夹角要尽量大些C拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些【考点】验证力的平行四边形定则【分析】本题根据“验证力的平行四边形定则”实验的原理及注意事项进行分析解答【解答】解：（1）实验中F是通过平行四边形定则作图得出的，而F是通过用一根细线拉动橡皮筋，使与
29、两个力拉时的效果相同得出的，故F一定是沿AO方向的；（2）本实验是通过一个力与两力效果相同得了的合力，故运用了等效替代的方法，故B正确；（3）实验是通过作图得出结果，故为了减小误差应让拉力尽量大些，故A正确；而夹角太大将会导至合力过小，故夹角不能太大，故B错误；为了防止出现分力的情况，应让各力尽量贴近木板，且与木板平行，故C正确；为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故D正确；故选ACD四、计算题（共4题，共48分）15一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，
30、B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30角已知B球的质量为3kg，求：（1）细绳对B球的拉力大小；（2）A球的质量（g取10m/s2）【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）对B球受力分析根据平衡条件结合几何关系列式即可求得细绳对B球的拉力；（2）再对A球分析，根据平衡条件即可求得A球的质量【解答】解：（1）对B球受力分析如图所示，B球处于平衡状态有：Tsin 30=mBgT=2mBg=2310 N=60 N（2）球A处于平衡状态有，在水平方向上有：Tcos 30=NAsin 30在竖直方向有：NAcos 30=mAg+Tsin 3
31、0由以上两式解得：mA=6 kg答：（1）细绳对B球的拉力大小为60N；（2）A球的质量为6 kg16如图所示，在倾角=30的斜面上放一木板A，重为GA=100N，板上放一重为GB=500N的木箱B，斜面上有一固定的挡板，先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧，然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F，使木板从木箱下匀速抽出，此时，绳子的拉力T=400N设木板与斜面间的动摩擦因数1=，求：（1）A、B间的摩擦力fB和摩擦因素2；（2）拉力F的大小【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）对B受力分析，根据平衡条件可求得B受到的摩擦力，再根据滑动摩擦力公式可求得动摩擦因素；
32、 （2）以整体为研究对象进行分析，根据平衡条件即可求得拉力F的大小【解答】解：（1）对B受力分析如图由平衡条件，沿斜面方向有为：GBsin+fB=T带入数据，解得A、B间摩擦力为：fB=150N方向沿斜面向下，垂直斜面方向：NB=GBcos=500=250NA、B动摩擦因数为：2=（2）以AB整体为研究对象，受力分析如图，由平衡条件得：F=fA+T（GA+GB）sinNA=（GA+GB）cosfA=1NA联立解得：F=325 N答：（1）A、B间的摩擦力fB为150N； 摩擦因数2； （2）拉力F的大小为325N17为了使航天员适应在失重环境下环境下的工作和生活，国家航天局对航天员进行失重训练
33、，如图所示，训练机沿30倾角爬升到7000m高空后，向上拉起，沿竖直方向向上作匀减速运动，拉起后向上的初速度为200m/s，加速度大小为g，当训练机上升到最高点后立即掉头向下，做竖直向下的加速运动，加速度大小仍为g，在此段时间内模拟出完全失重，为了安全，当训练机离地2000m高时必须拉起，且训练机速度达到350m/s后必须终止失重训练，取g=10m/s2，求：（1）训练机上升过程中离地的最大高度（2）训练机运动过程中，模拟完全失重的时间【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）竖直向上做减速运动，由运动学公式求的上升的高度，即可求得距地面的距离；（2）当加速度向下，大
34、小为g时，处于完全失重状态，求出向上减速的时间和位移，再根据运动学公式求出向下做匀加速直线运动的时间，两个时间之和即为完全失重的总时间【解答】解：（1）上升时间为：上升高度为：离地高度为：hm=h上+h0=9000m（2）判断当速度达到350m/s时，下落高度为：，此时离地高度为：h+h上h下=7000+20006125=28752000m所以一次上下创造的完全失重的时间为：T=t上+t下=55s答：（1）训练机上升过程中离地的最大高度为9000m（2）训练机运动过程中，模拟完全失重的时间为55s18一个质量为1kg的物体放在粗糙水平地面上，今用最小的拉力拉它，使之做匀速直线运动，已知这个最小
35、拉力为6N，g取10m/s2，求：（1）物体与地面的动摩擦因素；（2）最小拉力与水平方向的夹角【考点】共点力平衡的条件及其应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】（1）拉力斜向上时比较省力，根据正交分析法将拉力分解，根据平衡条件可得出拉力的表达式，再根据数学规律即可明确最小值表达式，从而求出动摩擦因素； （2）分析1中数据，根据数学规律可求得拉力的方向；【解答】解：（1）拉力斜向上比较省力，设夹角为；由受力分析如图：水平方向：FcosN=0 竖直方向：mgFsinN=0 联立解得F=（其中）当sin（+）=1 时，拉力取最小值，即：解得=0.75（2）此时，即=53所以可知=37答：（1）物体与地面的动摩擦因素为0.75；（2）最小拉力与水平方向的夹角为372016年10月17日