1、2016-2017学年江苏省徐州市沛县中学高三（上）第一次质检物理试卷一单项选择题（本大题共5题，每小题3分，共计15分；每小题只有一个选项符合题意）1在物理学的发展进程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法的说法中不正确的是（）A在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法B质点和点电荷采用的是同一种思想方法C合力和分力体现了等效替换的思想D加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量2一个做匀减速直线运动的物体，经3.0s速度减为零，若测出它在最后1.0s内的位
2、移是1.0m那么该物体在这3.0s内的平均速度是（）A1.0 m/sB3.0 m/sC5.0 m/sD9.0 m/s3如图所示，相隔一定距离的两个完全相同的小圆柱体a、b被固定在等高的水平线上，一根细绳跨过这两个圆柱体，细绳的下端悬挂一个重物若细绳和圆柱体之间无摩擦且重物质量一定时，则细绳越长（）A细绳张力越小，细绳对圆柱体a的作用力越大B细绳张力越小，细绳对圆柱体a的作用力越小C细绳张力越大，细绳对圆柱体a的作用力越小D细绳张力越大，细绳对圆柱体a的作用力越大4一汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化关系如图所示假定汽车所受阻力的大小f恒定不变下列描
3、述该汽车的速度v随时间t变化的图象中，可能正确的是（）ABCD5质量为m的球从高处由静止开始下落，已知球所受的空气阻力与速度大小成正比下列图象分别描述了球下落过程中加速度a、速度v随时间t的变化关系和动能Ek、机械能E随下落位移h的变化关系，其中可能正确的是（）ABCD二、多项选择题（本大题共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，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）6小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10m/s2，则小球（）A下落的最大速度为5 m/sB第一次反弹的初速度大小为3 m/sC能弹起
4、的最大高度为0.45 mD能弹起的最大高度为1.25 m7“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射，目前正在月球上方100km的圆形轨道上运行已知“嫦娥二号”卫星的运行周期、月球半径、月球表面重力加速度、万有引力恒量G根据以上信息可求出（）A卫星所在处的加速度B月球的平均密度C卫星线速度大小D卫星所需向心力8如图所示，质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，不计空气阻力，则（）A物体所受合力做的功等于mv2+mgHB底板对物体的支持力做的功等于mgH+mv2C钢索的拉力做的功等于Mv2+MgHD钢索的拉力、电梯的重
5、力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于Mv29如图所示，三角体由两种材料拼接而成，BC界面平行底面DE，两侧面与水平面夹角分别为30和60，已知物块从A静止下滑，加速至B匀速至D；若该物块静止从A沿另一侧面下滑，则有（）A通过C点的速率等于通过B点的速率BAB段的运动时间大于AC段的运动时间C将加速至C匀速至ED一直加速运动到E，但AC段的加速度比CE段大10如图所示，倾角=30的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时A位于斜面的C点，C、D两点间的距离为L现由静止同时释
6、放A、B，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置为E点，D、E两点间距离为若A、B的质量分别为4m和m，A与斜面之间的动摩擦因数=，不计空气阻力，重力加速度为g整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则（）AA在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做匀减速运动BA在从C至D的过程中，加速度大小为gC弹簧的最大弹性势能为mgLD弹簧的最大弹性势能为mgL三简答题（本大题共2小题，共计24分，每空3分）11某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图（交流电的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_m/s2（保
7、留二位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是_（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示该图线不通过原点，其主要原因是_12某活动小组利用图甲装
8、置验证机械能守恒定律钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g（1）用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=_cm（2）要验证机械能守恒，只要比较_AD2（）与gh是否相等 BD2（）与2gh是否相等CD2（）与gh是否相等 DD2（）与2gh是否相等（3）钢球通过光电门的平均速度_（选填“”或“”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差_（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小四、计算题：（本题共4小题，共计61分，
9、解答时请写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）132岁女童突然从10楼坠落，在楼下的吴菊萍奋不顾身地冲过去用双手接住了孩子，吴菊萍双臂骨折，受伤较重，被网友称为“最美妈妈”如右图所示，设坠楼女童的质量m=10kg，从离地高H=28.5m的阳台无初速掉下，下落过程中女童所受空气阻力大小约为自身重力的0.4倍；在女童开始掉下瞬间，吴菊萍即刻从静止开始匀加速直线奔跑水平距离s=9m到达女童坠落点，随即张开双臂在距离地面高h=1.5m处接住女童，经缓冲使女童到达地面时的速度恰好为零若缓冲过程中的空气阻力可不计，重力加速度g=1
10、0m/s2，试求：（1）女童在被接住前的坠落时间；（2）吴菊萍跑到女童坠落点时的速度大小；（3）在缓冲过程中，吴菊萍双臂所承受的平均作用力大小14如图所示，一质量M=3kg的足够长的小车停在光滑水平地面上，另一木块m=1kg，以v0=4m/s的速度冲上小车，木块与小车间动摩擦因数=0.3，g=10m/s2，求经过时间t=2.0s时：（1）小车的速度大小v；（2）以上过程中，小车运动的距离x；（3）以上过程中，木块与小车由于摩擦而产生的内能Q15光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧形轨道BC组成，二都在B处相切并平滑连接，O为圆心，O、A在同一条水平线，OC竖起，一直径略小于圆管直径的质量为m的
11、小球，用细线穿过管道与质量为M的物块连接，将小球由A点静止释放，当小球运动B处时细线断裂，小球继续运动，已知弧形轨道的半径为R=m，所对应的圆心角为53，sin53=0.8，g=10m/s2（1）若M=5m，求小球在直轨道部分运动时的加速度大小；（2）若M=5m，求小球在C点抛出后下落高度h=m时到C点的水平位移；（3）M、N满足什么关系时，小球能够运动到C点？16滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大假设滑雪者的速度超过4
12、m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由1=0.25变为2=0.125一滑雪者从倾角=37的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；（2）滑雪者到达B处的速度；（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离2016-2017学年江苏省徐州市沛县中学高三（上）第一次质检物理试卷参考答案与试题解析一单项选择题（本大题共5题，每小题3分，共计15分；每小题只有一个选项符合题意）1在物理学的发展
13、进程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法的说法中不正确的是（）A在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法B质点和点电荷采用的是同一种思想方法C合力和分力体现了等效替换的思想D加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量【考点】物理学史【分析】加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量；理想化模型是抓主要因素，忽略次要因素得到的，质点及点电荷采用了理想化的物理模型的方法；合力与分力能够等效替代，采用了等效替代的思想；把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近
14、似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微分与积分的思想【解答】解：A、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法，故A不正确；B、质点和点电荷均采用了理想模型法，故B正确；C、合力和分力体现了等效替换的思想；故C正确；D、加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量；故D正确本题选不正确的，故选：A2一个做匀减速直线运动的物体，经3.0s速度减为零，若测出它在最后1.0s内的位移是1.0m那么该物体在这3.0s内的平均速度是（）A1.0 m/sB3.0 m/sC5.0
15、 m/sD9.0 m/s【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度【分析】假设时间倒流，物体做反向的初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式求解出加速度，再求解3s内总位移，得到3s的平均速度【解答】解：假设时间倒流，物体做反向的初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：最后一秒：3s内：故：x=9x1=9m那么该物体在这3.0s内的平均速度是：故选B3如图所示，相隔一定距离的两个完全相同的小圆柱体a、b被固定在等高的水平线上，一根细绳跨过这两个圆柱体，细绳的下端悬挂一个重物若细绳和圆柱体之间无摩擦且重物质量一定时，则细绳越长（）A细绳张力越小，细绳对圆柱体a的作用
16、力越大B细绳张力越小，细绳对圆柱体a的作用力越小C细绳张力越大，细绳对圆柱体a的作用力越小D细绳张力越大，细绳对圆柱体a的作用力越大【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】圆柱体相当于定滑轮，不省力，绳子上各处张力大小相等，左右两根绳对重物的合力与物体的重力大小相等方向相反，由力的合成法可知，即可知绳越长，作用力与竖直方向的夹角越小以重物和绳子整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件分析圆柱体对绳子的作用力变化【解答】解：对重物受力分析可知，左右两根绳对重物的合力与物体的重力大小相等方向相反，所以轻绳对物体的作用力的合力不变，以重物和绳子整体为研究对象，分析受力情况：重力
17、、圆柱体A对绳子的作用力FA，圆柱体B对绳子的作用力FB，根据对称性可知，FA=FB，由平衡条件可得2FAcos=G，是圆柱体对绳子的作用力与竖直方向夹角，G是物体的重力绳越长时，越小，cos越大，则FA越小所以绳越长时，轻绳的张力将变小，所以ACD错误，B正确故选：B4一汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化关系如图所示假定汽车所受阻力的大小f恒定不变下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图象中，可能正确的是（）ABCD【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】抓住功率变为原来的2倍，结合速度的变化判断牵引力的变化，根据
18、牛顿第二定律得出加速度的变化根据牵引力等于阻力时速度最大，求出最大速度，从而确定正确的图线【解答】解：汽车开始做匀速直线运动，功率为P0，当功率变为2P0，知该时刻牵引力变为原来的2倍，汽车做加速运动，由于速度增大，牵引力减小，则加速度减小，即做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，根据知，功率变为原来的2倍，则最大速度为2v0，故D正确，A、B、C错误故选：D5质量为m的球从高处由静止开始下落，已知球所受的空气阻力与速度大小成正比下列图象分别描述了球下落过程中加速度a、速度v随时间t的变化关系和动能Ek、机械能E随下落位移h的变化关系，其中可能正确的是（）ABCD【考点】功
19、能关系；动能；机械能守恒定律【分析】根据牛顿第二定律分析球下落过程加速度的变化进而得到其速度的变化情况，vt图象的斜率表示加速度；动能的变化等于合外力做的功，阻力做的功等于球机械能的变化量【解答】解：A、已知球所受的空气阻力与速度大小成正比，即f=kv，根据牛顿第二定律：mgkv=ma，得a=g，开始时v比较小，mgkv，球向下加速，当v逐渐增大，则a减小，即球做加速度逐渐减小的加速运动，又 v=at ，整理得：a=，可见a不是均匀减小，故A错误；B、由前面分析知球做加速度逐渐减小的加速运动，其斜率应该逐渐减小，故B错误；C、由动能定理：mghfh=Ek，即Ek=（mgkv）h，由于v是变化的
20、，故Ekh不是线性关系，C错误；D、机械能的变化量等于克服阻力做的功：fh=EE0v逐渐增大，则f逐渐增大，即Eh图象的斜率逐渐变大，故D正确；故选：D二、多项选择题（本大题共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，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）6小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10m/s2，则小球（）A下落的最大速度为5 m/sB第一次反弹的初速度大小为3 m/sC能弹起的最大高度为0.45 mD能弹起的最大高度为1.25 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
21、【分析】速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，根据图线与时间轴围成的面积求出下落的高度，由图读出反弹的初速度，根据图线与时间轴围成的面积求出反弹的最大高度【解答】解：A、00.5s内小球下落，则知下落的最大速度为5 m/s，故A正确B、0.50.8s内小球反弹，则第一次反弹的初速度大小为3 m/s，故B正确CD、物体弹起的最大高度为 h=0.33m=0.45m，故C正确，D错误故选：ABC7“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射，目前正在月球上方100km的圆形轨道上运行已知“嫦娥二号”卫星的运行周期、月球半径、月球表面重力加速度、万有引力恒量G根据以上信息可求出（）A卫星所在处
22、的加速度B月球的平均密度C卫星线速度大小D卫星所需向心力【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据万有引力等于重力G和万有引力提供向心力进行分析【解答】解：A、根据万有引力等于重力G，可求出月球的质量M=，根据，求出嫦娥二号的轨道半径r=，再根据a=r，求出向心加速度故A正确 B、月球的质量M=，月球的体积V=，所以可求出月球的平均密度故B正确 C、可求出嫦娥二号的轨道半径r=，根据v=，求出卫星的线速度大小故C正确 D、因为不知道卫星的质量，所以求不出卫星所需的向心力故D错误故选ABC8如图所示，质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上
23、升高度为H时，速度达到v，不计空气阻力，则（）A物体所受合力做的功等于mv2+mgHB底板对物体的支持力做的功等于mgH+mv2C钢索的拉力做的功等于Mv2+MgHD钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于Mv2【考点】功能关系；功的计算【分析】对物体应用动能定理即可求解物体所受合力做的功，根据电梯的运动情况，可以求得电梯的加速度的大小，再有牛顿第二定律可以求得电梯对物体的支持力的大小，从而可以求得功的大小【解答】解：A、对物体应用动能定理得：合力对物体做的功W=mv2，故A错误；B、电梯由静止开始向上做加速运动，设加速度的大小为a，由速度和位移的关系式可得，v2=2aH，
24、所以a=，对电梯由牛顿第二定律可得， FNmg=ma，所以 FN=mg+ma=mg+m，地板对物体的支持力做的功为W=FNH=（mg+ma）H=mgH+mv2，所以B正确C、对于整体由牛顿第二定律可得，F（M+m）g=（M+m）a，所以钢索的拉力为F=（M+m）g+（M+m）a，钢索的拉力做的功等于FH=（M+m）gH+（M+m）v2，所以C错误D、根据动能定理可得，合力对电梯M做的功等于电梯的动能的变化即为Mv2，则钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于Mv2，所以D正确故选：BD9如图所示，三角体由两种材料拼接而成，BC界面平行底面DE，两侧面与水平面夹角分别为30和
25、60，已知物块从A静止下滑，加速至B匀速至D；若该物块静止从A沿另一侧面下滑，则有（）A通过C点的速率等于通过B点的速率BAB段的运动时间大于AC段的运动时间C将加速至C匀速至ED一直加速运动到E，但AC段的加速度比CE段大【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】先求出物体从倾角一定的斜面下滑的加速度的一般表达式，然后讨论影响加速度大小的各个因数对加速度的影响，再讨论各段的运动情况【解答】解：A、物体从倾角为的斜面滑下，根据动能定理得：mghmgco=mv2，故物体通过C点的速率大于通过B点的速率，故A错误；B、物体从倾角为的斜面滑下，根据牛顿第二定律得：mgsinmgc
26、o=ma，解得a=gsingco 根据运动学公式，有=at2 ，由得到AB段的运动时间大于AC段的运动时间，故B正确；C、由式可知，物体将一直加速滑行到E点，但AC段的加速度比CE段大，故C错误，D正确；故选：BD10如图所示，倾角=30的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时A位于斜面的C点，C、D两点间的距离为L现由静止同时释放A、B，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置为E点，D、E两点间距离为若A、B的质量分别为4m和m，A与斜面之间的动摩擦因数=，不计空气
27、阻力，重力加速度为g整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则（）AA在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做匀减速运动BA在从C至D的过程中，加速度大小为gC弹簧的最大弹性势能为mgLD弹簧的最大弹性势能为mgL【考点】功能关系；弹性势能【分析】对AB整体从C到D的过程受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，从D点开始与弹簧接触，压缩弹簧，弹簧被压缩到E点的过程中，弹簧弹力是个变力，则后一阶段不可能是匀减速直线运动，当A的速度为零时，弹簧被压缩到最短，此时弹簧弹性势能最大，整个过程中对AB整体应用动能定理求解弹簧弹力做的功，进而求出弹簧的最大弹性势能【解答】解：AB、对AB整体从C到D的过程受力分析
28、，根据牛顿第二定律得：a=，从D点开始与弹簧接触，压缩弹簧，弹簧被压缩到E点的过程中，弹簧弹力是个变力，则加速度是变化的，所以A在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做变减速运动，直到速度为零，故A错误，B正确；C、当A的速度为零时，弹簧被压缩到最短，此时弹簧弹性势能最大，整个过程中对AB整体应用动能定理得：00=4mg（L+）sin30mg（L+）4mgcos30（L+）W弹解得：则弹簧具有的最大弹性势能，故C正确，D错误故选：BC三简答题（本大题共2小题，共计24分，每空3分）11某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图（交流
29、电的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2（保留二位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是m/s2（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根
30、据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示该图线不通过原点，其主要原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运的加速度根据图象运用数学知识求出物理量的关系式【解答】解：（1）相邻的计数点之间的时间间隔为0.04s根据运动学公式得：x=at2，a=3.2m/s2（2）根据图象运用数学知识求出物理量的关系式： m/s2（3）当F0时，a=0也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢，原因是实验前未
31、平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分故答案为：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示， m/s2（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分12某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g（1）用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=0.950cm（2）要验证机械能守恒，只要比较DAD2（）与gh是否相等 BD2（）与2gh是否相等CD2（）与gh是否相等 DD2（）与2gh是否相等（3）钢球通过光电
32、门的平均速度（选填“”或“”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差不能（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度，根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式（3）根据匀变速直线运动的规律判断求解【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为：0.9cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.0510mm=0.50mm，所以最终读数为：0.950cm（2）利用小球通过光电门的
33、平均速度来代替瞬时速度，故：v=，根据机械能守恒的表达式有：mgh=mD2（）即只要比较D2（）与2gh是否相等，故选：D（3）根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻速度，所以钢球通过光电门的平均速度钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差不能通过增加实验次数减小故答案为：（1）0.950cm（2）D（3），不能四、计算题：（本题共4小题，共计61分，解答时请写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）132岁女童突然从10楼坠落，在楼下的吴菊萍奋不顾身地冲过去用双手接住了孩子，吴菊萍双
34、臂骨折，受伤较重，被网友称为“最美妈妈”如右图所示，设坠楼女童的质量m=10kg，从离地高H=28.5m的阳台无初速掉下，下落过程中女童所受空气阻力大小约为自身重力的0.4倍；在女童开始掉下瞬间，吴菊萍即刻从静止开始匀加速直线奔跑水平距离s=9m到达女童坠落点，随即张开双臂在距离地面高h=1.5m处接住女童，经缓冲使女童到达地面时的速度恰好为零若缓冲过程中的空气阻力可不计，重力加速度g=10m/s2，试求：（1）女童在被接住前的坠落时间；（2）吴菊萍跑到女童坠落点时的速度大小；（3）在缓冲过程中，吴菊萍双臂所承受的平均作用力大小【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律【分析】（1）女童下落做匀加速
35、运动，根据牛顿第二定律求出加速度，再由位移公式求坠落的时间（2）吴菊萍从静止开始匀加速直线运动，由位移和时间，运用平均速度公式求吴菊萍跑到女童坠落点时的速度（3）在缓冲过程中，运用动能定理求吴菊萍双臂所承受的平均作用力【解答】解：（1）女童下落做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：mg0.4mg=ma1；代入数据得：a1=6m/s2又由位移公式得：Hh=代入数据解得：t=3s（2）吴菊萍从静止开始匀加速直线运动，则有：=s代入数据解得：v=6m/s（3）在缓冲过程中，对女童，运用动能定理得：mghFh=0且有：v=a1t联立并代入数据解得：F=1180N根据牛顿第三定律知，吴菊萍双臂所承受的平均作
36、用力大小为1180N答：（1）女童在被接住前的坠落时间是3s；（2）吴菊萍跑到女童坠落点时的速度大小是6m/s；（3）在缓冲过程中，吴菊萍双臂所承受的平均作用力大小是1180N14如图所示，一质量M=3kg的足够长的小车停在光滑水平地面上，另一木块m=1kg，以v0=4m/s的速度冲上小车，木块与小车间动摩擦因数=0.3，g=10m/s2，求经过时间t=2.0s时：（1）小车的速度大小v；（2）以上过程中，小车运动的距离x；（3）以上过程中，木块与小车由于摩擦而产生的内能Q【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】根据牛顿第二定律分别求出木块和小车的加速度，结合速度时间公式
37、求出速度相同的时间，得出小车先做匀加速直线运动，与木块速度相同后一起做匀速运动从而可得速度大小；结合位移公式分别求出匀加速和匀速运动的位移，从而得出小车运动的距离根据运动学公式求出木块和小车之间相对运动位移大小，结合Q=fx求出摩擦产生的热量【解答】解：（1）木块的加速度am=g=3m/s2小车的加速度： =1 m/s2两者速度相等时：v=v0amt1=aMt1解得：t1=1s，v=1m/s此后小车和木块共同匀速运动，则t=2.0s时小车的速度大小v=1m/s（2）小车加速阶段的位移为： =0.5m匀速运动的时间t2=tt1=1s小车匀速阶段的位移为：x2=vt2=11=1m2s内小车运动的距
38、离x=x1+x2=1.5m（3）速度相等前，木块的位移：x=2.5m木块和小车的相对位移为：x=xx1=2m木块与小车由于摩擦而产生的内能：Q=fx=mgx=6J答：（1）小车的速度大小为1m/s；（2）以上过程中，小车运动的距离为1.5m；（3）以上过程中，木块与小车由于摩擦而产生的内能为6J15光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧形轨道BC组成，二都在B处相切并平滑连接，O为圆心，O、A在同一条水平线，OC竖起，一直径略小于圆管直径的质量为m的小球，用细线穿过管道与质量为M的物块连接，将小球由A点静止释放，当小球运动B处时细线断裂，小球继续运动，已知弧形轨道的半径为R=m，所对应的圆心角为
39、53，sin53=0.8，g=10m/s2（1）若M=5m，求小球在直轨道部分运动时的加速度大小；（2）若M=5m，求小球在C点抛出后下落高度h=m时到C点的水平位移；（3）M、N满足什么关系时，小球能够运动到C点？【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动【分析】（1）对小球受力分析，根据牛顿第二定律可求得加速度大小；（2）由几何关系分析AB的长度，再由运动学公式可求得B点的速度，再对BC过程由机械能守恒定律，离后C后的平抛运动进行分析，联立可求得离开C后的水平位移；（3）对小于由A到B的过程以及线断后过程进行分析，根据机械能守恒定律列式，联立可求得M与m之间的关系【解答】解：（1）设细
40、线中张力为F，对小球：Fmgsin53=ma对物块：MgF=Ma联立解得：a=7m/s2（2）在RtOAB中，得：xAB=；由v2=2axAB代入数据解得：v=2m/s；从B到C，根据机械能守恒，有：mv2=mvC2+mgR（1cos53）小球离开C后做平抛运动，有：x=vCth=联立并代入数据解得：X=m（3）小球AB：M、m系统机械能守恒，有：（M+m）v2=MgxABmgxABsin53线断后，小球BC，0mv2=mg（1cos53）联立，解得：Mm答：（1）若M=5m，求小球在直轨道部分运动时的加速度大小为7m/s2（2）若M=5m，求小球在C点抛出后下落高度h=m时到C点的水平位移m
41、；（3）M、N满足Mm时，小球能够运动到C点16滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由1=0.25变为2=0.125一滑雪者从倾角=37的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）滑雪者从静止开始到动
42、摩擦因数发生变化所经历的时间；（2）滑雪者到达B处的速度；（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离【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】（1）根据牛顿第二定律求出滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间的加速度，再根据速度时间公式求出运动的时间（2）再根据牛顿第二定律求出速度大于4m/s时的加速度，球心速度为4m/s之前的位移，从而得出加速度变化后的位移，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑雪者到达B处的速度（3）根据动能定理分别求出在水平面上速度减为4m/s之前的位移和速度由4m/s减小到零的位移，两个位移之和为滑行的最大距离【解答】解：（
43、1）设滑雪者质量为m，滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间，由牛顿第二定律有：mgsin371mgcos37=ma1解得：故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间：（2）则根据牛顿定律和运动学公式有：mgsin372mgcos37=ma2x2=Lx1代入数据解得：vB=16m/s（3）设滑雪者速度由vB=16m/s减速到v1=4m/s期间运动的位移为x3，速度由v1=4m/s减速到零期间运动的位移为x4，则由动能定理有：所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为：x=x3+x4=99.2m答：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间为1s（2）滑雪者到达B处的速度为16m/s（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为99.2m2016年9月25日
