1、2015-2016学年河北省廊坊市中国石油天然气管道局中学高二（下）第二次月考物理试卷一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分，有的题目只有一个正确答案，有的题目有多个正确答案，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1如图所示，套在水平光滑金属杆上振动的弹簧振子，下列叙述正确的是（）A在平衡位置的回复力为零B在平衡位置时动能为零C在最大位移时加速度为零D在最大位移时弹性势能为零2一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则下列说法中正确的是（）A质点P的运动方向向右B波的周期可能为sC波的频率可能为1.25Hz
2、D波的传播速度可能为20m/s3如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有（）A该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱B该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强Ca质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的D再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱4如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点已知入射方向与边AB的夹角为=30，E、F分别为边AB、BC的中点，则
3、（）A该棱镜的折射率为B光在F点发生全反射C光从空气进入棱镜，波长变小D从F点出射的光束与入射到E点的光束平行5a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向空气，光路如图所示，则下列说法正确的是（）A逐渐增大入射角的过程中，a光先发生全反射B通过同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的宽C在该介质中b光的传播速度大于a光的传播速度D在该介质中a光的波长小于b光的波长6某小型潜艇正在做水下升降训练潜艇上开一强光灯（可视为点光源）水面观摩人员发现水面上的圆形透光平面半径正均匀增大，由此可判定该潜艇的运动（）A加速上升B加速下沉C匀速上升D匀速下沉7某质点的位移随时间的变化关系式x=4t2t2，
4、x与t的单位分别是m和s则该质点的初速度和加速度分别是（）A4m/s和2m/s2B0和2m/s2C4m/s和4m/s2D4m/s和08质量均为1kg的10个相同的砖块，平行紧靠成一直线放在光滑的地面上，如图所示，第1个砖受到10N的水平力作用，问第7个砖对第8个砖的压力是（）A10NB7NC3ND09小球做自由落体运动，与地面发生碰撞，反弹后速度大小与落地速度大小相等若从释放小球时开始计时，且不计小球与地面发生碰撞的时间，则小球运动的速度图线可能是图中的（）A B C D10如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连结，弹簧、地面水平A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、
5、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2物块与地面的最大静摩擦力为f则弹簧的劲度系数为（）A B C D11如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点设滑块所受支持力为N，OP与水平方向的夹角为，下列关系正确的是（）AF=BF=CN=DN=mgtan 12长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角变大），另一端不动，如图所示则铁块受到的摩擦力Ff随角度的变化图象可能正确的是下图中的（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A B C D二、实验题（共18分，共2小题，14题最后三个空2分，其它每空1分）13在探究
6、求合力的方法实验中，某实验小组采用了如图1所示的实验装置实验中，把橡皮条的一端固定在板上的G点，橡皮条的另一端拴上两条细绳套，将木板竖直固定好，在两条细绳套上分别挂上适当的钩码，互成角度拉橡皮条使之伸长，将结点拉到某一位置O，此时需要记下结点的位置O以及和再用一条细绳套挂上适当的钩码把橡皮条拉长，使结点也到达同一个位置O，再次记录和实验时，用两个力拉橡皮条和用一个力拉橡皮条都使之伸长且使结点到达同一个位置O的目的是14（1）如图所示四条纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带（纸带的右端后通过打点计时器）从点痕的分布情况可以断定：纸带是匀速通过打点计时器的，纸带是越走越快的，纸带是开始越走越
7、快，后来又越走越慢的（填写编号A B C D）（2）根据打出的纸带，不用公式计算能直接得出的物理量是A时间间隔 B瞬时速度 C加速度 D平均速度（3）实验时，打点计时器应接低压（选填“直流”或“交流”）电源，每隔s打一次点如图2是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3那么相邻两个计数点之间的时间间隔为s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3cm、x2=7.5 cm、x3=13.5cm，则物体通过1计数点的速度v1=m/s，通过2计数点的速度v2=m/s，运动的加速度为m/s2三、论述计算题（共3小题，共34分解答应写出必要的文字说明、方程
8、式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15如图所示，物体m与天花板间的动摩擦因数为，当力F与水平方向间夹角为时，物体沿天花板匀速运动，则力F的大小为多少？16某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C（QCS=30）时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是30，如图所示已知小球的质量为m，该同学（含磁铁）的质量为M，求此时：（1）悬挂小球的细线的拉力大小为多少？（2）该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少17一辆值勤的警车停在公
9、路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内问：（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？（2）警车发动后要多长时间才能追上货车？2015-2016学年河北省廊坊市中国石油天然气管道局中学高二（下）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分，有的题目只有一个正确答案，有的题目有多个正确答案，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1如图所示，套在水平光滑金属杆上振动的弹簧振子，下列叙
10、述正确的是（）A在平衡位置的回复力为零B在平衡位置时动能为零C在最大位移时加速度为零D在最大位移时弹性势能为零【分析】物体经过平衡位置时，回复力为零，速度最大；在最大位移处，回复力F=kx最大；弹性势能最大；【解答】解：AB、简谐振动物体经过平衡位置时，回复力为零，速度最大，故A正确，B错误；C、在最大位移处，回复力F=kx最大，故加速度最大；故C错误；D、最大位移处，弹簧形变量最大，弹性势能最大，故D错误故选：A【点评】简谐运动是周期性运动，速度、位移、加速度、回复力均随着时间按照正弦规律变化，基础问题2一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如
11、图中的虚线所示，则下列说法中正确的是（）A质点P的运动方向向右B波的周期可能为sC波的频率可能为1.25HzD波的传播速度可能为20m/s【分析】根据简谐运动特点判断质点P的运动情况根据两个时刻波形图象，结合周期性，确定周期的可能值，由波长求出波速的可能值【解答】解：A、简谐横波沿x轴方向传播，质点P只沿竖直方向振动，不会向右移动故A错误B、由图，得到t=（n+）T，n=0，1，2，、则周期T=s，因为n为整数，T不可能为s故B错误C、由上，频率f=Hz，当n=0时，f=1.25Hz，故C正确D、若波速v=20m/s，则在t=0.2s内波传播的路程x=vt=4m，根据波形图象，波向右传播的最短
12、距离6m，向左传播的最短距离18m，所以波速不可能为20m/s故D错误故选：C【点评】知道两个时刻的波形，根据波的周期性，得到的是波速和周期的通项要知道介质中质点不“随波逐流”3如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有（）A该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱B该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强Ca质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的D再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱【分
13、析】两列波干涉时，两列波的波峰与波峰、波谷与波谷相遇处，振动始终加强，波峰与波谷相遇处振动始终减弱振动加强点的振动等于波单独传播时振幅的之和【解答】解：A、B此时b质点处是两列波波峰与波峰叠加的地方，c质点处是波谷与波谷叠加的地方，振动是最强的d处在振动加强的区域，振动也是最强的即b、c、d质点振动都最强a处是波峰与波谷相遇处振动最弱故A错误，B正确C、a质点处是两列波波峰与波谷叠加的地方，振动始终是最弱的，而b、c、d质点处是两列波波峰与波峰、波谷与波谷叠加的地方，振动始终是最强的故C正确d处是平衡相遇点，由于振动方向相同，因此是振动加强点故B错误D、图示时刻a在平衡位置，b在波峰，c在波谷
14、，再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，但bc两点的振动始终是加强的故D错误故选BC【点评】在波的干涉现象中，振动加强点的振动始终是加强的，但质点在简谐运动，其位移随时间是周期性变化的4如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点已知入射方向与边AB的夹角为=30，E、F分别为边AB、BC的中点，则（）A该棱镜的折射率为B光在F点发生全反射C光从空气进入棱镜，波长变小D从F点出射的光束与入射到E点的光束平行【分析】由几何关系可知入射角和折射角，由折射定律可求得折射率；求出三棱镜的临界角可以判断F点能否发生全反射；由波速的变化可得出波长的变化；由
15、折射现象可知光束能否平行【解答】解：在E点作出法线可知入射角为60，折射角为30，由n=可得折射率为；故A正确；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；由公式v=可知，故C正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故D错误；故选AC【点评】光的直线传播题目中常考的内容为折射定律；在解题时要特别注意光路图的重要性，要习惯于利用几何关系确定各角度5a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向空气，光路如图所示，则下列说法正确的是（）A逐渐增大入射角的过程中，a光先发生全反射B通过同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的宽C在该介质中b
16、光的传播速度大于a光的传播速度D在该介质中a光的波长小于b光的波长【分析】由图象知道b光的折射率大于a光的，折射率大的光波短，光波短的条纹间距小，传播速度小【解答】解：A、由图知b光的折射率大，所以b光先发生全反射，A错误；B、折射率大的光波长短，而条纹间距与波长成正比，B正确；C、由公式v=知折射率大的速度小，C错误；D、在该介质中a光的波长大于b光的波长，D错误；故选B【点评】要记住折射率和波长的关系，波长和条纹间距的关系，这是解决此类问题的关键6某小型潜艇正在做水下升降训练潜艇上开一强光灯（可视为点光源）水面观摩人员发现水面上的圆形透光平面半径正均匀增大，由此可判定该潜艇的运动（）A加速
17、上升B加速下沉C匀速上升D匀速下沉【分析】光由水中传播到水面时，透光面边缘的光刚好发生了全反射当此透光水面的半径变大时，根据几何知识分析光源正在上浮还是正在下沉，从而判断出潜艇的运动情况【解答】解：光由水中传播到水面时，透光平面边缘的光刚好发生了全反射，入射角等于临界角C，大小不变，故当圆形透光平面半径均匀增大时，对应的入射光线的方向与原来的入射光线平行，如图，根据相似三角形知光源S到水面的距离均匀增大设临界角为C，设透光圆面的半径匀速速度大小为v1，光源下沉的速度为v2根据数学知识知：v1t=v2ttanC，得：v1=v2tanCv1不变，则知v2也不变，所以光源将匀速下沉，可知，该潜艇的运
18、动匀速下沉，故ABC错误，D正确故选：D【点评】本题的关键要理解全反射现象，掌握临界角公式，运用作图法来分析光源的运动情况7某质点的位移随时间的变化关系式x=4t2t2，x与t的单位分别是m和s则该质点的初速度和加速度分别是（）A4m/s和2m/s2B0和2m/s2C4m/s和4m/s2D4m/s和0【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式得出物体的初速度和加速度【解答】解：根据得，质点的初速度v0=4m/s，加速度a=4m/s2故C正确，A、B、D错误故选：C【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，知道公式的矢量性8质量均为1kg的10个相同的砖块，平行紧靠成一直线放在光滑的
19、地面上，如图所示，第1个砖受到10N的水平力作用，问第7个砖对第8个砖的压力是（）A10NB7NC3ND0【分析】由整体法求出加速度，再将后3块和前7块作为两个整体来考虑，隔离求解【解答】解：将10块砖看做一个整体，由牛顿第二定律得：a=将后3块看做一个整体，设第7个砖对第8个砖的压力为F，由牛顿第二定律得：F=Ma=31N=3N答：第7个砖对第8个砖的压力是3N【点评】恰当分组，灵活选用整体和隔离思想求解，好题！9小球做自由落体运动，与地面发生碰撞，反弹后速度大小与落地速度大小相等若从释放小球时开始计时，且不计小球与地面发生碰撞的时间，则小球运动的速度图线可能是图中的（）A B C D【分析
20、】小球做自由落体运动，落地前做匀加速直线运动，与地面发生碰撞反弹速度与落地速度大小相等，方向相反，然后向上做匀减速直线运动，根据速度时间关系得到速度时间关系图象【解答】解：A、小球与地面碰撞时，速度大小不变，但方向发生突变，A图中速度没有突变，故A错误；B、小球与地面碰撞时，速度大小不变，但方向发生突变，B图中速度没有突变，故B错误；、C、由图象可以看出，速度先减小到零，再反向增加到原来的值（竖直上抛运动），然后反弹（速度大小不变、方向突变），再重复这种运动，是上抛运动，故C错误；D、由图象可以看出，速度先增加（自由落体运动），然后反弹（速度大小不变、方向突变），再减小到零（竖直上抛运动中的上
21、升过程），再重复这种运动，故D正确；故选D【点评】本题关键要注意速度的方向用正负来表示，然后结合自由落体运动和竖直上抛运动的速度时间关系来找出函数图象10如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连结，弹簧、地面水平A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2物块与地面的最大静摩擦力为f则弹簧的劲度系数为（）A B C D【分析】分别对物体处于对A、B点时进行受力分析，根据平衡条件列方程即可求解【解答】解：水平方向上，物块在A点受弹簧弹力和地面的摩擦力，方向相反，根据平衡条件有：k（x0x1）=f同理，在B点根据水平方向上，受力平衡有：k（x2x
22、0）=f联立解得：k=故选：C【点评】本题考查了平衡条件以及胡克定律的直接应用，基础题11如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点设滑块所受支持力为N，OP与水平方向的夹角为，下列关系正确的是（）AF=BF=CN=DN=mgtan 【分析】对滑块进行受力分析，作出力图，由于滑块处于静止状态，合力为零，由平衡条件求解N和F【解答】解：对滑块进行受力分析，作出力图，由题，滑块处于静止状态，合力为零，则有Ftan=mg，Nsin=mg得，F=，N=故选：B【点评】本题是三力平衡问题，分析受力，作力图是关键此题采用合成法进行处理，也可以采用正交分
23、解法求解12长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角变大），另一端不动，如图所示则铁块受到的摩擦力Ff随角度的变化图象可能正确的是下图中的（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A B C D【分析】摩擦力变化有两个阶段，角度小于一定角度时是静摩擦，角度大于一定角度时是动摩擦静摩擦力根据平衡条件研究，滑动摩擦力根据公式分析【解答】解：使铁块沿着斜面下滑的力是F=mgsin，对于一个确定的角度，最大静摩擦力是fm=mgcos如果Ffm，那么，铁块所受的是静摩擦，由平衡条件得知，摩擦力f=F=mgsin，当逐渐变大，会出现Ffm，这样，出现滑动摩擦，摩擦力f=
24、fm=mgcos，在阶段1即静摩擦阶段，f=F=mgsin，的变化范围在0到90之间，sin随变大而变大，当F大到等于fm后，就进入第2阶段即动摩擦阶段，f=fm=mgcos，余弦函数随变大而变小，由题，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两阶段在衔接处没有数值突变，故C正确；故选C【点评】一般来说最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大一点，应注意本题中的条件是最大静摩擦力等于滑动摩擦力故不会由突变产生二、实验题（共18分，共2小题，14题最后三个空2分，其它每空1分）13在探究求合力的方法实验中，某实验小组采用了如图1所示的实验装置实验中，把橡皮条的一端固定在板上的G点，橡皮条的另一端拴上两条细绳套，将木板竖
25、直固定好，在两条细绳套上分别挂上适当的钩码，互成角度拉橡皮条使之伸长，将结点拉到某一位置O，此时需要记下结点的位置O以及两细绳的方向和俩组钩码的个数再用一条细绳套挂上适当的钩码把橡皮条拉长，使结点也到达同一个位置O，再次记录该细绳的方向和钩码的个数实验时，用两个力拉橡皮条和用一个力拉橡皮条都使之伸长且使结点到达同一个位置O的目的是两次拉到同样的位置O，橡皮条的伸长量相同，两次作用效果相同，这样一组钩码单独拉时的力，就是两组钩码共同拉时拉力的合力【分析】验证力的平行四边形定则实验采用等效替代法，实验过程应记录拉力的方向与大小，然后比较合力的理论值与合力实际测量值间的关系，然后得出结论【解答】解：
26、本实验采用等效替代法，实验过程应记录拉力的大小与方向，实验中，把橡皮条的一端固定在板上的G点，橡皮条的另一端拴上两条细绳套，将木板竖直固定好，在两条细绳套上分别挂上适当的钩码，互成角度拉橡皮条使之伸长，将结点拉到某一位置O，此时需要记下结点的位置O以及两细绳的方向和俩组钩码的个数再用一条细绳套挂上适当的钩码把橡皮条拉长，使结点也到达同一个位置O，再次记录该细绳的方向和钩码的个数实验时，用两个力拉橡皮条和用一个力拉橡皮条都使之伸长且使结点到达同一个位置O的目的是两次拉到同样的位置O，橡皮条的伸长量相同，两次作用效果相同，这样一组钩码单独拉时的力，就是两组钩码共同拉时拉力的合力故答案为：两细绳的方
27、向；两组钩码的个数；该细绳的方向；钩码的个数；两次拉到同样的位置O，橡皮条的伸长量相同，两次作用效果相同，这样一组钩码单独拉时的力，就是两组钩码共同拉时拉力的合力【点评】在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解14（1）如图所示四条纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带（纸带的右端后通过打点计时器）从点痕的分布情况可以断定：纸带A、C是匀速通过打点计时器的，纸带B是越走越快的，纸带D是开始越走越快，后来又越走越慢的（填写编号A B C D）（2）根据打出的纸带，不用公式计算能直接得出的物理量是
28、AA时间间隔 B瞬时速度 C加速度 D平均速度（3）实验时，打点计时器应接低压交流（选填“直流”或“交流”）电源，每隔0.02s打一次点如图2是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3那么相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3cm、x2=7.5 cm、x3=13.5cm，则物体通过1计数点的速度v1=0.375m/s，通过2计数点的速度v2=0.525m/s，运动的加速度为1.5m/s2【分析】打点计时器打点时间间隔相同，从纸带上点的分布情况判断纸带运动情况；根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理
29、量是否能正确得出；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，可以求出打纸带上各点时小车的瞬时速度大小【解答】解：（1）从点痕的分布情况可以断定：纸带A、C相邻的计数点之间距离相等，所以是匀速通过打点计时器的，纸带B从左到右邻的计数点之间距离增大，所以是越走越快的，纸带D从左到右邻的计数点之间距离先增大再减小，所以是开始越走越快，后来又越走越慢的（2）A、打点计时器是每隔0.02s打下一个点，所以数点就知道时间间隔，故A正确；B、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解瞬时速度，故B错误C、根据匀
30、变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，故C错误D、根据=可以求解平均速度，故D错误（3）实验时，打点计时器应接低压交流电源，每隔0.02s打一次点每5个连续点取1个计数点，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中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，v1=0.375 m/s，v2=0.525 m/s，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：a=1.5m/s2，故答案为：（1）A、C，B，D；（2）A；（3）交流，0.02，0.1，0.375，0.525，1.5【点评】能够知道纸带相邻的计数点之间的时间间隔，了解打点计时器的构造并能熟
31、练应用，难度不大，属于基础题；分清楚实验中能够通过仪器直接测得的物理量和运用物理规律间接求得的物理量；要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用三、论述计算题（共3小题，共34分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15如图所示，物体m与天花板间的动摩擦因数为，当力F与水平方向间夹角为时，物体沿天花板匀速运动，则力F的大小为多少？【分析】分析物体的受力情况，画出受力图物体匀速运动，合力为零，根据平衡条件，运用正交分解法和摩擦力公式结合求解力F的大小【解答】解：物体受
32、到重力mg、推力F、天花板的压力N和滑动摩擦力，画出物体的受力图如图由于物体做匀速运动，则有水平方向：Fcos=f竖直方向：Fsin=N+mg又f=N联立解得：F=答：力F的大小为【点评】本题是多个力平衡问题，分析受力情况是求解的关键，要正确分析受力情况画出力图，要注意天花板对物体的弹力方向是向下的16某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C（QCS=30）时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是30，如图所示已知小球的质量为m，该同学（含磁铁）的质量为M，求此时：（1）悬挂小球
33、的细线的拉力大小为多少？（2）该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少【分析】（1）小球处于静止状态，合外力为零，分析小球的受力情况，根据平衡条件求解悬挂小球的细线的拉力大小；（2）对人研究，分析受力情况，由平衡条件求解地面的支持力和摩擦力大小【解答】解：（1）对小球受力分析：重力、细线的拉力和磁铁的引力设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2根据平衡条件得： 水平方向：F1sin30=F2sin30 竖直方向：F1cos30+F2cos30=mg解得，F1=F2=mg（2）以人为研究对象，分析受力情况：重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2，F2=F2=mg根据平衡条件得 f
34、=F2sin30 N=F2cos30+Mg解得，N=Mg+ f=mg答：（1）悬挂小球的细线的拉力大小为mg（2）该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为Mg+和mg【点评】本题分析受力情况是解题的关键，再根据平衡条件进行求解17一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内问：（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？（2）警车发动后要多长时间才能追上货车？【分析】货车匀速运动在前面，警车从静止开始匀加速运动在后面追，
35、刚开始货车的速度大于警车速度，故两车之间的距离越来越大，当两车速度相等时，位移最大，之后警车速度大于货车，两车之间的距离逐渐减小直至追上在此过程中注意，警车发动的时间，货车在做匀速运动，而警车不能一直加速下去，当速度达到90km/h时就不能增加了，而做匀速运动所以该题要先分析警车能不能在匀加速阶段追上货车，若不能，则在匀速阶段追上当警车追上货车时两车位移相等【解答】解：（1）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们间的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等则有：t1=，此时货车的位移为：s货=（t0+t1）v1=（5.5+4）10 m=95 m警车的位移为：所以两车间的最大距离
36、为：s=s货s警=75 m（2）v0=90 km/h=25 m/s，当警车刚达到最大速度时，运动时间为：， 此时货车的位移为：s货=（t2+t0）v1=（5.5+10）10 m=155 m警车的位移为：s警=m=125m，因为s货s警，故此时警车尚未赶上货车，且此时两车距离为：s=s货s警=30 m警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过t时间追赶上货车，则有：，所以警车发动后要经过t=t2+t=12 s才能追上货车答：（1）经过4s两车间的距离最大，此最大距离是75m；（2）警车发动后要12s才能追上货车【点评】两物体在同一直线上运动，往往涉及到追击、相遇或避免碰撞等问题，解答此类问题的关键条件是：分别对两个物体进行研究；画出运动过程示意图；列出位移方程；找出时间关系、速度关系、位移关系；解出结果，必要时要进行讨论这是一道典型的追击问题要抓住速度、时间、位移之间的关系，必要时可以作出速度时间图象帮助解题2016年7月20日