1、2015-2016学年宁夏银川市唐徕回民中学高三（上）周测物理试卷一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动，关于小球运动到P点时的加速度方向，下列图中可能的是（）ABCD2质点在水平面内运动，水平面内有xOy直角坐标系，质点的坐标（x，y）随时间t变化的规律是：（m），（m），则质点的运动是（）A质点的运动是匀速直线运动B质点的运动是匀加速直线运动C质点的运动是非匀变速直线运动D质点的运动是非匀变速曲线运动3小船在静水中速度为3m/s，它在一条水流速度为4m/s、河宽为
2、150m的河中渡河，则（）A小船渡河时间可能为40 sB小船渡河时间至少需30 sC小船不可能垂直河岸正达对岸D小船在用50 s时间渡河的情况下，到对岸时被沿河岸冲下250 m4在高空匀速水平飞行的轰炸机，每隔1s投放一颗炸弹，若不计空气阻力，则，这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上这些炸弹都落于地面上同一点这些炸弹落地时速度大小方向都相同相邻炸弹在空中距离保持不变以上说法正确的是（）ABCD5在高处以初速度v0水平抛出一石子，当它的速度方向由水平方向变化到与水平方向成角的过程中（不计空气阻力），石子的水平位移的大小是（）ABCD6如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、
3、v2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成=37角；则两小球初速度之比（）（sin37=0.6，cos37=0.8）A0.6BCD0.87在某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮的角速度为1，则丙轮的角速度为（）ABCD8在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，应满足（）Asin=Btan=Csin=Dcot=9质量为m的小
4、球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（）A0BmgC3mgD5mg10如图所示，轻质杆OA长l=0.5m，A端固定一个质量为3kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动通过最高点时小球的速率是2m/s，g取10m/s2，则此时细杆OA（）A受到24 N的拉力B受到24 N的压力C受到6 N的拉力D受到6 N的压力11设地球表面的重力加速度为g，物体在距地心4R（R是地球半径）处，由于地球的引力作用而产生的重力加速度g，则g：g为（）A1：1B1：9C1：4D1：1612如图所示，关于静止于地球赤道上的物
5、体A，贴着地面运行的卫星B，相对地球静止的人造卫星C，相对于地心，下列说法正确的是（）A物体A的加速度和卫星C具有相同的加速度，但均小于卫星B的加速度B卫星B的运行速度大于卫星C，卫星C的速度大于物体AC卫星B的运行周期大于物体A，物体A的周期等于卫星C的周期D若它们的质量相等，则所受合外力最大的是卫星C二、不定项选择题（本题共6小题，每小题3分在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求全部选对的得3分，选对但不全的得1.5分，有选错的得0分）13一质点做圆周运动，速度处处不为零，则（）A任何时刻质点所受的合力一定不为零B任何时刻质点的加速度一定不为零C质点速度的大小一定不断地变化D质点
6、速度的方向一定不断地变化14如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A人拉绳行走的速度为vcosB人拉绳行走的速度为C船的加速度为D船的加速度为15如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rb点在小轮上，到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则（）Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小相等16如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m
7、的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力17如图所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有（）A小球通过最高点的最小速度为B小球通过最高点的最小速度为零C小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力18“东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造卫星B的质量之比为mA：mB=1：2，轨道半径之比为2：1
8、，则下面的结论中正确的是（）A它们受到地球的引力之比为FA：FB=1：1B它们的运行速度大小之比为vA：vB=1：C它们的运行周期之比为TA：TB=：1D它们的运行角速度之比为A：B=：1三、实验题（每空2分，共10分）19如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图平衡小车所受的阻力的操作：取下，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动如果打出的纸带如图（b）所示，则应（减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹为止图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量设图中直线的斜率为k，在
9、纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为，小车的质量为20如图甲所示，是一位同学在实验室中照的一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，由于照相时的疏忽，没有摆上背景方格板，图中方格是后来用直尺画在相片上的（图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向，每小格的边长均为5mm ），为了补救这一过失，他对小球的直径进行了测量，如图乙所示，如果取重力加速度 g=10m/s2，则（1）照片闪光的频率为Hz；（2）小球作平抛运动的初速度为m/s四、计算题（本题共6小题，共36分解答时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有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）21如图所示，
10、一质量为0.6kg的小物块，静止在光滑水平桌面上，桌面距地面高度为0.8m，用一水平向右的恒力F推动小物块，使物体向右运动，运动2m后撤去恒力F，小物块滑离桌面做平抛运动落到地面，平抛过程的水平位移为0.8m不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2求：（1）小物块飞离桌面时的速度大小；（2）恒力F的大小22有一小船从A处渡河，如图所示，已知河宽为400m，其下游300m处是暗礁的危险水域，水流速度恒为5m/s，欲使小船能安全到达对岸（1）则船相对静水的最小速度应是多少？（2）此时船头的指向与河岸的夹角又是多大23A、B两球质量分别为m1与m2，用一劲度系数为K的弹簧相连，一长为l1的细线与m1
11、相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO上，如图所示，当m1与m2均以角速度绕OO做匀速圆周运动时，弹簧长度为l2求：（1）此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？（2）将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？24一辆载重汽车的质量为4m，通过半径为R的拱形桥，若桥顶能承受的最大压力为F=3mg，为了安全行驶，汽车应以多大速度通过桥顶？25如图所示，在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳，绳的下端挂一个质量为m的小球，已知绳能承受的最大拉力为2mg，小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以速度v2=落到墙脚边求：（1）绳断裂瞬间小球的速度v1；（2）圆柱形房屋的高
12、度H和半径26宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L若抛出时的初速增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G求该星球的质量M2015-2016学年宁夏银川市唐徕回民中学高三（上）周测物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动，关于小球运动到P点时的加速度方向，下列图中可能的是（）ABCD【考点】向心加速度；
13、牛顿第二定律；向心力【分析】小球在竖直平面内做圆周运动，运动到图示的P点时，速度大小和方向都在改变，即P点的加速度应可分解为沿PO方向的向心加速度和垂直于PO的切向加速度【解答】解：小球在竖直面内做圆周运动，运动到图示的P点时，所受的合力可分解为向心力和切向方向的力，即P点的加速度应可分解为沿PO方向的向心加速度和垂直于PO的切向加速度，故D选项正确故选D2质点在水平面内运动，水平面内有xOy直角坐标系，质点的坐标（x，y）随时间t变化的规律是：（m），（m），则质点的运动是（）A质点的运动是匀速直线运动B质点的运动是匀加速直线运动C质点的运动是非匀变速直线运动D质点的运动是非匀变速曲线运动【
14、考点】运动的合成和分解【分析】位移对时间的一次求导得到速度，二次求导得到加速度；对两个分运动分别求解速度和加速度，然后根据平行四边形定则合成得到合速度和合运动的加速度；判断物体的运动性质【解答】解：x方向分位移： m；故x方向分速度为：vx=0.4t+0.75；x方向分运动的加速度为：ax=0.4m/s2；y方向分位移为： m；故故x方向分速度为：vy=1.2t+2.25；x方向分运动的加速度为：ay=1.2m/s2；合运动的速度与x轴的夹角的正切为：tan=；合运动的加速度与x轴的夹角的正切为：tan=3；由于tan=tan，故合速度是匀加速直线运动；故选：B3小船在静水中速度为3m/s，它
15、在一条水流速度为4m/s、河宽为150m的河中渡河，则（）A小船渡河时间可能为40 sB小船渡河时间至少需30 sC小船不可能垂直河岸正达对岸D小船在用50 s时间渡河的情况下，到对岸时被沿河岸冲下250 m【考点】运动的合成和分解【分析】判断小车能否到达正对岸，看合速度的方向能否垂直河岸当垂直河岸方向的分速度最大时，渡河时间最短根据分运动和合运动具有等时性，结合运动学公式进行求解【解答】解：A、B、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，则最短时间t=s故AB错误C、因为静水速小于水流速，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能垂直河岸，所以小船不可能到达正对岸故C正确D、小船若在50s内渡河，
16、到对岸时，它将被冲下的距离x=v水t=450m=200m故D错误故选：C4在高空匀速水平飞行的轰炸机，每隔1s投放一颗炸弹，若不计空气阻力，则，这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上这些炸弹都落于地面上同一点这些炸弹落地时速度大小方向都相同相邻炸弹在空中距离保持不变以上说法正确的是（）ABCD【考点】平抛运动【分析】根据平抛运动规律可知，当炸弹投放后由于惯性在水平方向上和飞机速度相同，每次投放的炸弹初速度相同，下落高度相同，因此每个炸弹运动规律一样同时注意各个炸弹之间的相对运动是怎样的【解答】解：由于惯性炸弹和飞机水平方向具有相同速度，因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上，故正确；早投放的炸弹早落地
17、，因此炸弹不会落在同一点，故错误；由于水平方向速度相同，下落高度相同，因此这些炸弹落地速度大小方向都相同，故正确；因为竖直方向上相同时刻速度不同，空中相邻的炸弹之间的距离随着时间均匀增大，故错误故选：B5在高处以初速度v0水平抛出一石子，当它的速度方向由水平方向变化到与水平方向成角的过程中（不计空气阻力），石子的水平位移的大小是（）ABCD【考点】平抛运动【分析】石子做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同，来分析计算即可【解答】解：由于石子的速度方向到与水平方向成角，所以竖直分速度为vy=v0tan，由vy=gt，可得时间为
18、t=所以x=故选：C6如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成=37角；则两小球初速度之比（）（sin37=0.6，cos37=0.8）A0.6BCD0.8【考点】平抛运动【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平抛运动水平位移和竖直位移的关系确定两小球初速度大小之比【解答】解：对于小球1，根据Rcos=，解得t1=，则v1=Rsin对于小球2，根据Rsin=，解得t2=，则v2=Rcos则两小球的初速度之比=故B正确，A、C
19、、D错误故选：B7在某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮的角速度为1，则丙轮的角速度为（）ABCD【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑说明线速度相同，根据v=r解答【解答】解：由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r1、r2、r3则1r1=2r2=3r3故3=故选：A8在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦
20、力等于零，应满足（）Asin=Btan=Csin=Dcot=【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】车做匀速圆周运动，重力和支持力的合力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可【解答】解：车匀速转弯，合力等于向心力，如图根据牛顿第二定律mgtan=m解得tan=故选：B9质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（）A0BmgC3mgD5mg【考点】向心力；牛顿第二定律；牛顿第三定律【分析】对小球在最高点受力分析，找出向心力来源，根据牛顿第二、三定律和向心力公式列方程求解！【解答】解：当小球以速度v经内
21、轨道最高点时且不脱离轨道，则小球仅受重力，重力充当向心力，有mg=m；当小球以速度2v经内轨道最高点时，小球受重力G和轨道对小球竖直向下的支持力N，如图，合力充当向心力，有mg+N=m；又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N=N；由以上三式得到，N=3mg故答案选：C10如图所示，轻质杆OA长l=0.5m，A端固定一个质量为3kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动通过最高点时小球的速率是2m/s，g取10m/s2，则此时细杆OA（）A受到24 N的拉力B受到24 N的压力C受到6 N的拉力D受到6 N的压力【考点】向心力；物体的弹性和弹力【分析】小球在细杆
22、的作用下，在竖直平面内做圆周运动对最高点受力分析，找出提供向心力的来源，结合已知量可求出最高点小球速率为2m/s时的细杆受到的力【解答】解：小球以O点为圆心在竖直平面内作圆周运动，当在最高点小球与细杆无弹力作用时，小球的速度为V1，则有：mg=m得：v1=m/s因为m/s2m/s，所以小球受到细杆的支持力，小球在O点受力分析：重力与支持力mgF支=m则F支=mgm=303=6N，所以细杆受到的压力，大小为6N，故D正确故选：D11设地球表面的重力加速度为g，物体在距地心4R（R是地球半径）处，由于地球的引力作用而产生的重力加速度g，则g：g为（）A1：1B1：9C1：4D1：16【考点】万有引
23、力定律及其应用【分析】根据万有引力等于重力，列出等式表示出重力加速度根据物体距球心的距离关系进行加速度之比【解答】解：根据万有引力等于重力，列出等式：mg=mg=故有： =故选：D12如图所示，关于静止于地球赤道上的物体A，贴着地面运行的卫星B，相对地球静止的人造卫星C，相对于地心，下列说法正确的是（）A物体A的加速度和卫星C具有相同的加速度，但均小于卫星B的加速度B卫星B的运行速度大于卫星C，卫星C的速度大于物体AC卫星B的运行周期大于物体A，物体A的周期等于卫星C的周期D若它们的质量相等，则所受合外力最大的是卫星C【考点】万有引力定律及其应用【分析】本题中涉及到三个做圆周运动物体，A、C转
24、动的周期相等，B、C都为卫星，故比较他们的周期、角速度、线速度、向心加速度的关系时，涉及到两种物理模型，要两两比较【解答】解：A、三个卫星都是万有引力提供向心力，由ma=m可知，物体A的加速度和卫星B具有相同的加速度，但均大于卫星C的加速度，故A错误B、物体A与卫星C相比较，角速度相等，由v=r，可知AC，根据卫星的速度公式v=得vcvB，则vAvCvB，故B正确；C、卫星c为同步地球卫星，所以Ta=Tc根据v=，T=得：卫星的周期 T=2，可知TcTb，所以Ta=TcTb，故C错误；D、根据万有引力公式：F=m，若它们的质量相等，则所受合外力最小的是卫星C故D错误；故选：B二、不定项选择题（
25、本题共6小题，每小题3分在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求全部选对的得3分，选对但不全的得1.5分，有选错的得0分）13一质点做圆周运动，速度处处不为零，则（）A任何时刻质点所受的合力一定不为零B任何时刻质点的加速度一定不为零C质点速度的大小一定不断地变化D质点速度的方向一定不断地变化【考点】匀速圆周运动；向心加速度；向心力【分析】做圆周运动的物体速度方向不停地改变，速度的大小可能改变，可能不变圆周运动一定具有加速度【解答】解：A、做圆周运动的物体速度方向一定变化，一定具有加速度，则合外力一定不为零故AB正确 C、圆周运动的质点速度大小可能改变，可能不变故C错误 D、某点的切线方
26、向即为质点速度方向，所以圆周运动速度方向不断变化，故D正确；故选：ABD14如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A人拉绳行走的速度为vcosB人拉绳行走的速度为C船的加速度为D船的加速度为【考点】运动的合成和分解；牛顿第二定律【分析】绳子收缩的速度等于人在岸上的速度，连接船的绳子端点既参与了绳子收缩方向上的运动，又参与了绕定滑轮的摆动根据船的运动速度，结合平行四边形定则求出人拉绳子的速度，及船的加速度【解答】解：A、船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度如右上图所示根据平行四边形定
27、则有，v人=vcos故A正确，B错误C、对小船受力分析，如左下图所示，则有Fcosf=ma，因此船的加速度大小为，故C正确，D错误；故选：AC15如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rb点在小轮上，到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则（）Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小相等【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度【分析】共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的各点线速度大小相等，根据v=
28、r，a=r2=可知各点线速度、角速度和向心加速度的大小【解答】解：A、a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=r，c的线速度大于b的线速度，则a、c两点的线速度不等故A错误，C正确；B、a、c的线速度相等，根据v=r，知角速度不等，但b、c角速度相等，所以a、b两点的角速度不等故B错误；D、根据a=r2得，d点的向心加速度是c点的2倍，根据a=知，a的向心加速度是c的2倍，所以a、d两点的向心加速度相等故D正确故选：CD16如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B小球在最高点时绳子
29、的拉力不可能为零C若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】对小球在不同位置时分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程即可解答【解答】解：A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，故A错误；B、小球在圆周最高点时，满足一定的条件可以使绳子的拉力为零，故B错误；C、小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，重力提供向心力，v=，故C正确；D、小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大于重力，故D正确故选CD17如图所
30、示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有（）A小球通过最高点的最小速度为B小球通过最高点的最小速度为零C小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力【考点】牛顿第二定律；向心力【分析】小球在竖直光滑圆形管道内做圆周运动，在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，从而可以确定在最高点的最小速度小球做圆周运动是，沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力【解答】解：A、在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0故A错
31、误，B正确 C、小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力故C正确 D、小球在水平线ab以上管道中运动时，当速度非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力当速度比较小时，内侧管壁有作用力故D错误故选BC18“东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造卫星B的质量之比为mA：mB=1：2，轨道半径之比为2：1，则下面的结论中正确的是（）A它们受到地球的引力之比为FA：FB=1：1B它们的运行速度大小之比为vA：vB=1：C它们的运行周期之比为TA：TB=：1D它们的运行角速度之比为A：B=：1【考点】人造卫星的加速度、周期和轨
32、道的关系；万有引力定律及其应用【分析】人造地球卫星的向心力由万有引力提供，则由公式可得出各量的表达式，则可得出各量间的比值【解答】解：人造地球卫星的万有引力充当向心力，即解得：，A、根据F=，引力之比1：8，故A错误B、由，线速度之比为1：，故B正确C、由，周期之比为，故C正确D、由可知，角速度之比为，故D错误故选：BC三、实验题（每空2分，共10分）19如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图平衡小车所受的阻力的操作：取下砝码，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动如果打出的纸带如图（b）所示，则应减小（减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出
33、的点迹间隔相等为止图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为，小车的质量为【考点】验证牛顿第二运动定律【分析】平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀，根据牛顿第二定律写出与小车上砝码质量m的表达式，然后结合斜率与截距概念求解即可【解答】解：平衡摩擦力时，应不挂砝码，打出的纸带如图b所示说明小车加速运动，故应减小倾角，直到纸带上打出的点迹间隔相等（均匀）为止设小车的质量为m，则有F=（m+m）a，变形得，所以图象的斜率为，所以
34、作用力，图象的截距为，所以故答案为：砝码； 减小；间隔相等；20如图甲所示，是一位同学在实验室中照的一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，由于照相时的疏忽，没有摆上背景方格板，图中方格是后来用直尺画在相片上的（图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向，每小格的边长均为5mm ），为了补救这一过失，他对小球的直径进行了测量，如图乙所示，如果取重力加速度 g=10m/s2，则（1）照片闪光的频率为10Hz；（2）小球作平抛运动的初速度为1m/s【考点】研究平抛物体的运动【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常
35、数解出闪光周期，然后进一步根据小球水平和竖直方向运动特点求解【解答】解：（1）由乙图可知小球的直径为2.0cm，而小球在照片上的尺寸正好是一个格子的边长，所以每个格子的边长实际是2cm，在竖直方向上有：h=gT2，其中h=（105）2=10cm，代入求得：T=0.1s所以：f=10Hz（2）水平方向：x=v0t，其中x=5L=0.1m，t=T=0.1s，故v0=1m/s故答案为：10，1四、计算题（本题共6小题，共36分解答时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有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）21如图所示，一质量为0.6kg的小物块，静止在光滑水平桌面上
36、，桌面距地面高度为0.8m，用一水平向右的恒力F推动小物块，使物体向右运动，运动2m后撤去恒力F，小物块滑离桌面做平抛运动落到地面，平抛过程的水平位移为0.8m不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2求：（1）小物块飞离桌面时的速度大小；（2）恒力F的大小【考点】动能定理的应用【分析】（1）物块离开桌面后做平抛运动，根据平抛运动的基本公式即可求解离开桌面的速度；（2）物块在水平桌面运动过程中，由动能定理列式即可求解【解答】解：（1）设小物块飞离桌面时速度大小为v，由题意可得：水平方向：x=vt竖直方向：由可得： =（2）物块在水平桌面运动，由动能定理可得：由式可得：答：（1）小物块飞离桌面时的
37、速度大小为2m/s；（2）恒力F的大小为0.6N22有一小船从A处渡河，如图所示，已知河宽为400m，其下游300m处是暗礁的危险水域，水流速度恒为5m/s，欲使小船能安全到达对岸（1）则船相对静水的最小速度应是多少？（2）此时船头的指向与河岸的夹角又是多大【考点】运动的合成和分解【分析】为了使小船在危险水域之前到达对岸，临界情况是小船到达危险水域前，恰好到达对岸，确定出合位移的方向，即为合速度的方向，根据合速度的方向和水流速度，根据平行四边形定则确定静水速的最小值【解答】解：设小船到达危险水域前，恰好到达对岸，则其合位移方向如图所示，设合位移方向与河岸的夹角为，则tan（90）=0.75，解
38、得：=53小船的合速度方向与合位移方向相同，根据平行四边形定则知，当船相对于静水的速度 v1垂直于合速度时，v1最小，由图可知，v1的最小值为v1min=v2sin=5m/s=4m/s，这时v1的方向与河岸的夹角=90=37；而在离对岸400m时，离其下游300m，则船头的指向与河岸的夹角为37，即为小船船头的指向答：（1）则船相对静水的最小速度应是4m/s；（2）此时船头的指向与河岸的夹角是3723A、B两球质量分别为m1与m2，用一劲度系数为K的弹簧相连，一长为l1的细线与m1相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO上，如图所示，当m1与m2均以角速度绕OO做匀速圆周运动时，弹
39、簧长度为l2求：（1）此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？（2）将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？【考点】牛顿第二定律；向心力【分析】（1）B球绕OO做匀速圆周运动，靠弹簧的弹力提供向心力，求出弹簧的弹力，根据胡克定律即可得出弹簧的伸长量A球在水平方向上受绳子的拉力和弹簧的弹力，两个力合力提供A球做圆周运动的向心力，从而求出绳子的拉力（2）绳子突然烧断的瞬间，绳子拉力立即消失，弹簧的弹力来不及发生变化，根据牛顿第二定律分别求出两球的合力，从而得出两球的加速度【解答】解：（1）对B球有：，又根据胡克定律得：F=kx所以对A球有：TF=所以故弹簧的伸长量为，绳子的张力为（2）烧断细绳的瞬间，拉力T=
40、0，弹力F不变根据牛顿第二定律，对A球有：对B球有：细绳烧断的瞬间两球的加速度分别为：，24一辆载重汽车的质量为4m，通过半径为R的拱形桥，若桥顶能承受的最大压力为F=3mg，为了安全行驶，汽车应以多大速度通过桥顶？【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】在拱形桥最高点，当支持力等于零时，速度最大，当支持力等于3mg时，速度最小，根据重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力列式即可求解【解答】解：设汽车速度为v1时刚好不脱离桥顶，汽车速度为v2时，桥顶刚好承受压力为：N=3mg则有：4mg=4m，解得：v1=当支持力F=3mg时，速度最小，根据牛顿第二定律得 4mgF=4m得v2=所以安全行驶的速度
41、范围为：v答：为了安全行驶，汽车过拱形桥的速度应该在v范围内25如图所示，在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳，绳的下端挂一个质量为m的小球，已知绳能承受的最大拉力为2mg，小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以速度v2=落到墙脚边求：（1）绳断裂瞬间小球的速度v1；（2）圆柱形房屋的高度H和半径【考点】动能定理；平抛运动【分析】（1）小球在水平面仙做圆周运动时，由重力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求解速度v1；（2）小球在绳子断开后做平抛运动，根据动能定理求得小球下落的高度h，H=h+Lcos由平抛运动的规律求解半径【解答】解：（1）分析小球的
42、受力情况， Tcos=mg Tsin=m解得=60，v1=（2）由动能定理有， mgh=解得h=所以H=h+Lcos=L由平抛运动的规律，有 h=由几何知识得R=3L答：（1）绳断裂瞬间小球的速度v1为（2）圆柱形房屋的高度H和半径分别为L和3L26宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L若抛出时的初速增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G求该星球的质量M【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动【分析】运用平抛运动规律表示出抛出点与落地点之间的距离求解星球表面重力加速度忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式求解天体质量【解答】解：设小球平抛初速度为V0，星球表面重力加速度为g，第一次平抛，根据平抛运动水平方向和竖直方向规律得：第二次平抛，根据平抛运动水平方向和竖直方向规律得：联立和解得：根据在星球表面万有引力等于重力得：结合解得M=答：该星球的质量M是2016年9月3日
