1、2015-2016学年江苏省扬州中学高一（下）月考物理试卷（3月份）一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意1在匀速转动的水平圆盘上有一个相对转盘静止的物体，则物体相对于转盘的运动趋势是（）A没有相对运动趋势B沿切线方向C沿半径指向圆心D沿半径背离圆心2如图所示，从倾角为的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出，小球均落到斜面上，当抛出的速度为v1时，小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为1，当抛出的速度为v2时，小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为2，则（）A当v1v2时，12B当12，v1v2时C无论v1、v2大小如何，均有1=2D2=1+3宇宙
2、间存在一些离其它恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为m的星位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为L，忽略其它星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动，则（）A当质量m变为原来的2倍，距离L也变为原来的2倍时，周期变为原来的2倍B当质量m变为原来的2倍，距离L也变为原来的2倍时，线速度变为原来的2倍C该三星系统运动的周期跟两星间距离L无关，只与星的质量m有关D该三星系统运动的周朔跟星的质量m无关，只与两星间距离L有关4如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间的动
3、摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是（）Aa=gBa=Ca=Da=5如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，FNv2图象如图乙所示下列说法正确的是（）A当地的重力加速度大小为B小球的质量为C当v2=c时，杆对小球弹力方向向上D若v2=2b，则杆对小球弹力大小为2a二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有不少于两个选项符合题意全部选对得4分，漏选得2分，错选和不答的得0分6假
4、设一个小球在沼泽地中下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动，沼泽地对球和球对沼泽地的作用力大小分别为F1、F2下列说法中正确的是（）A在加速向下运动时，F1F2B在匀速向下运动时，F1=F2C在减速向下运动时，F1F2D在整个运动过程中，F1=F27如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B则（）AA对地面的压力等于（M+m）gBA对地面的摩擦力方向向左CB对A的压力大小为mgD细线对小球的拉力大小为mg8铁路转弯处的弯道半径，是根据地形决定的弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上
5、的行驶速率v有关下列说法正确的是（）Av一定时，r越小则要求h越大Bv一定时，r越大则要求h越大Cr一定时，v越小则要求h越大Dr一定时，v越大则要求h越大9我国在轨运行的气象卫星有两类，一类是极地轨道卫星风云1号，绕地球做匀速圆周运动的周期为12h，另一类是地球同步轨道卫星风云2号，运行周期为24h下列说法正确的是（）A风云1号的线速度大于风云2号的线速度B风云1号的向心加速度大于风云2号的向心加速度C风云1号的发射速度大于风云2号的发射速度D风云1号、风云2号相对地面均静止10如图所示，在动摩擦因数=0.2的水平面上，质量m=2kg的物块与水平轻弹簧相连，物块在与水平方向成=45角的拉力F
6、作用下处于静止状态，此时水平面对物块的弹力恰好为零g取10m/s2，以下说法正确的是（）A此时轻弹簧的弹力大小为20 NB当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为8 m/s2，方向向左C若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度大小为8 m/s2，方向向右D若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为10 m/s2，方向向右三、实验题：本题共2小题，每空4分，共24分把答案填在答题纸相应的横线上11在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处
7、由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm（g取9.80m/s2）根据以上直接测量的物理量得小球初速度为0=（用题中所给字母表示）小球初速度的测量值为m/s（保留两位有效数字）12用图（a）所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系完成平衡摩擦力的相关内容：（A）取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高；（B）接通打点计时器
8、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（选填“增大”、“减小”或“不改变”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹为止某同学实验时得到如图（c）所示的aF图象（沙和沙桶质量远小于小车质量），则该同学探究的是：在条件下，成正比上题中若沙和沙桶质量过大，不能远小于小车质量，则可能会出现图哪种图象四、计算论述题：本题共4小题，共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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13如图所示，将质量m=0.5kg的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数为=0.
9、5对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角=53的恒定拉力F=10N，使圆环从静止开始做匀加速直线运动（取g=10m/s2，sin 53=0.8，cos 53=0.6）求：（1）圆环加速度a的大小；（2）若F作用时间t=1s后撤去，圆环从静止开始到停共能运动多远14如图所示，在竖直平面的xoy坐标系中，oy竖直向上，ox水平该平面内存在沿x轴正方向的恒定风力一物体从坐标原点沿oy方向竖直向上抛出，初速度为V0=4m/s，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中M点所示，（坐标格为正方形）求：（1）小球在M点的速度V1（2）在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N（3）小球到达N点的速
10、度V2的大小15如图所示，装置BOO可绕竖直轴OO转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角=37已知小球的质量m，细线AC长l，B点距C点的水平距离和竖直距离相等（cos37=，cos37=） （1）当装置处于静止状态时，求AB和AC细线上的拉力大小；（2）若AB细线水平且拉力等于重力的一半，求此时装置匀速转动的角速度1的大小；（3）若要使AB细线上的拉力为零，求装置匀速转动的角速度的取值范围（提示应在一个最大值和一个最小值之间变化才能保证AB细线拉力为零）16如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、
11、B两个物块，B物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计细线能承受的最大拉力为8NA、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F求：（g取10m/s2）（1）绳子刚有拉力时转盘的角速度；（2）A物块刚脱离B物块时转盘的角速度；（3）绳子刚断开时转盘的角速度；（4）试通过计算在坐标系中作出 F2图象2015-2016学年江苏省扬州中学高一（下）月考物理试卷（3月份）参考答案与试题解析一、单项选择题：
12、本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意1在匀速转动的水平圆盘上有一个相对转盘静止的物体，则物体相对于转盘的运动趋势是（）A没有相对运动趋势B沿切线方向C沿半径指向圆心D沿半径背离圆心【考点】向心力【分析】匀速转动的水平转盘上有一相对转盘静止的物体，做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力根据向心力方向的特点分析静摩擦力方向，确定物体的运动趋势【解答】解：由题，物体随转盘一起做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，方向始终指向圆心，则物体相对于转盘的运动趋势是沿半径背离圆心故选：D【点评】本题根据匀速圆周运动的特点分析物体运动趋势的方向静摩擦力方向总是与物体相对运动趋势方向相反
13、2如图所示，从倾角为的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出，小球均落到斜面上，当抛出的速度为v1时，小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为1，当抛出的速度为v2时，小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为2，则（）A当v1v2时，12B当12，v1v2时C无论v1、v2大小如何，均有1=2D2=1+【考点】平抛运动【分析】小球落在斜面上，位移与水平方向的夹角等于斜面的倾角，结合夹角的正切值求出速度与水平方向的夹角与位移与水平方向夹角的关系，从而分析判断【解答】解：如图所示，由平抛运动的规律知Lcos=v0t，Lsin=gt2则得：tan=，由图知：tan（+）=，可得：tan（+）=2ta
14、n所以与抛出速度v0无关，故1=2，1、2的大小与斜面倾角有关，故ABD错误，C正确故选：C【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍3宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为m的星位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为L，忽略其它星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动，则（）A当质量m变为原来的2倍，距离L也变为原来的2倍时，周期变为原来的2倍B当质量m变为原来的2倍，距离L也变为原来的2倍时，线速度变为原来的2倍C该三星系统运
15、动的周期跟两星间距离L无关，只与星的质量m有关D该三星系统运动的周朔跟星的质量m无关，只与两星间距离L有关【考点】万有引力定律及其应用【分析】先写出任意两个星星之间的万有引力，求每一颗星星受到的合力，该合力提供它们的向心力然后用L表达出它们的轨道半径，最后写出用周期和线速度表达的向心力的公式，整理即可的出结果【解答】解：任意两个星星之间的万有引力为：F=每一颗星星受到的合力为：F1=，恒星的转动半径R=，根据万有引力的合力提供圆周运动向心力有=mA、可得周期T=，可知当质量m和L均变为原来的2倍，可知周期变为原来的2倍，故A正确；B、可得线速度v=，可知当质量m和L均变为原来的倍时，可知线速度
16、保持不变，故B错误；CD、由周期T=可知，周期既与恒星的质量m有关也与恒星的距离有关，故CD错误故选：A【点评】解决该题首先要理解模型所提供的情景，然后能够列出合力提供向心力的公式，才能正确解答题目4如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是（）Aa=gBa=Ca=Da=【考点】牛顿第二定律【分析】要分析木板的加速度就是来分析它受力，而题目并没有说木板相对物块到底是动了还是没动，因此我们
17、要分两种情况来考虑这个问题：一：木板相对物块没动，这样的话就是说木板和物块一起做匀加速直线运动，可以通过受力来找加速度二：木板相对物块动了，则木板就是在物块的摩擦力和地面的摩擦力作用下做匀加速直线运动，又可以做出一个结果【解答】解：一：木板相对物块没动若Fmg，则木板上下表面都受到大小相等、方向相反的摩擦力，摩擦力大小为F，此时木板加速度为0；若mgFmg，则木板和物块一起做匀加速直线运动，整体水平方向的受力为：拉力F和地面的摩擦力f，则其加速度为：a=，二：木板相对物块动了此时Fmg，则木板就是在物块的摩擦力和地面对它的摩擦力作用下做匀加速直线运动，其受到木块的摩擦力为：f1=mg，受到地面
18、的摩擦力为f2=mg，则获得的加速度为：a=，故D正确故选：D【点评】小技巧，注意题目里面的一些暗示这是一个需要思维缜密的题，通过题干问的加速度可能是？我们就可只推测这个至少应该有两个答案，也就是会有两种运动情况，进而仔细分析题目找出这两种情况即可5如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，FNv2图象如图乙所示下列说法正确的是（）A当地的重力加速度大小为B小球的质量为C当v2=c时，杆对小球弹力方向向上D若v2=2b，则杆对小球弹力大小为2a【考点】向心力；物体的弹性和弹力【分
19、析】小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力与杆的弹力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题【解答】解：A、由图象知，当v2=0时，F=a，故有：F=mg=a，由图象知，当v2=b时，F=0，杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有：mg=m，得：g=，故A错误；B、由A分析知，当有a=时，得：m=，故B正确C、由图象可知，当v2=c时，有：0Fa=mg，小球对杆的弹力方向向上，则杆对小球弹力方向向下，故C错误D、由图象可知，当v2=2b时，由F合=m，故有：F+mg=2a，得：F=mg，故D错误故选：B【点评】本题的关键要知道小球在最高点时由合力提供向心力
20、，要掌握圆周运动向心力公式，要求同学们能根据图象获取有效信息二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有不少于两个选项符合题意全部选对得4分，漏选得2分，错选和不答的得0分6假设一个小球在沼泽地中下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动，沼泽地对球和球对沼泽地的作用力大小分别为F1、F2下列说法中正确的是（）A在加速向下运动时，F1F2B在匀速向下运动时，F1=F2C在减速向下运动时，F1F2D在整个运动过程中，F1=F2【考点】作用力和反作用力【分析】沼泽地地面对小球的支持力和小球对沼泽地地面的压力是相互作用力，二者大小相等对小球受力分析，小球受重力和支持力，重力大于支持力，故小
21、球会向下加速运动；【解答】解：小球对沼泽地地面的压力与沼泽地地面对小球的支持力为作用力与反作用力，故二力一定相等，故A、C错误；B、D正确故选：BD【点评】不管小球是加速下降、匀速下降还是减速下降，小球对沼泽地地面的支持力和沼泽地 地面对小球的压力总是等大、反向、共线，与小球的运动状态无关7如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B则（）AA对地面的压力等于（M+m）gBA对地面的摩擦力方向向左CB对A的压力大小为mgD细线对小球的拉力大小为mg【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】先对整体受
22、力分析，然后根据共点力平衡条件分析AB选项，再隔离B物体受力分析后根据平衡条件分析CD选项【解答】解：AB、对AB整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，为（M+m）g；根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，大小相等，故对地面的压力等于（M+m）g，故A正确，B错误；CD、对小球受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：F=，T=mgtan其中cos=，tan=，故：F=，T=mg故C正确，D错误；故选：AC【点评】本题关键是采用整体法和隔离法，受力分析后根据平衡条件列式分析8铁路转弯处的弯道半径，是根据
23、地形决定的弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关下列说法正确的是（）Av一定时，r越小则要求h越大Bv一定时，r越大则要求h越大Cr一定时，v越小则要求h越大Dr一定时，v越大则要求h越大【考点】向心力【分析】火车转弯时，重力与支持力的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解【解答】解：设内外轨的水平距离为d，根据火车转弯时，重力与支持力的合力提供向心力得：如果r一定时，v越大则要求h越大，故C错误，D正确；如果v一定时，r越大则要求h越小，r越小则要求h越大，故A正确，B错误故选：AD【点评】本题是物理模型在实际生活中的应用题，知道圆周运动
24、向心力的来源，注意几何关系在解题中的运用，难度适中9我国在轨运行的气象卫星有两类，一类是极地轨道卫星风云1号，绕地球做匀速圆周运动的周期为12h，另一类是地球同步轨道卫星风云2号，运行周期为24h下列说法正确的是（）A风云1号的线速度大于风云2号的线速度B风云1号的向心加速度大于风云2号的向心加速度C风云1号的发射速度大于风云2号的发射速度D风云1号、风云2号相对地面均静止【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，据此讨论描述圆周运动的物理量与半径的关系，再根据半径关系求解即可【解答】解：A、卫星做圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力
25、=m=ma=mT=2，风云2号周期大于风云1号周期，所以风云2号轨道半径大于风云1号轨道半径，v=，所以风云1号的线速度大于风云2号的线速度，故A正确；B、a=，所以风云1号的向心加速度大于风云2号的向心加速度，故B正确；C、风云2号轨道半径大于风云1号轨道半径，所以风云1号的发射速度小于风云2号的发射速度，故C错误；D、风云2号的周期等于地球的公转周期，相对地面静止，风云1号周期小于地球的公转周期，相对地面运动，故D错误；故选：AB【点评】本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论10如图所示，在动摩擦因数=0.2的水平面上，质量m=2kg的物
26、块与水平轻弹簧相连，物块在与水平方向成=45角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的弹力恰好为零g取10m/s2，以下说法正确的是（）A此时轻弹簧的弹力大小为20 NB当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为8 m/s2，方向向左C若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度大小为8 m/s2，方向向右D若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为10 m/s2，方向向右【考点】牛顿第二定律【分析】先分析撤去力F前弹簧的弹力大小；再研究撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，对小球受力分析，根据牛顿第二定律求出瞬间的加速度大小；剪断弹簧的瞬间，弹簧的弹力为零，根据牛顿第二定律求出物块的加速度【解答】解：A、小球
27、受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：F弹=mgtan45=201=20N，拉力F=，故A正确；B、撤去力F的瞬间，弹簧的弹力仍然为20N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用；小球所受的最大静摩擦力为：f=mg=0.220N=4N，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：a=，合力方向向左，所以向左加速故B正确；C、D、剪断弹簧的瞬间，弹簧的弹力为零，根据牛顿第二定律得，a=10m/s2，故C错误，D正确；故选：ABD【点评】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，知道撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解三、实验题：本题共2小题，每空4分
28、，共24分把答案填在答题纸相应的横线上11在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm（g取9.80m/s2
29、）根据以上直接测量的物理量得小球初速度为0=x（用题中所给字母表示）小球初速度的测量值为1.0m/s（保留两位有效数字）【考点】研究平抛物体的运动【分析】小球离开导轨后做平抛运动，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动根据匀变速直线运动的推论x=aT2，由y1、y2求出A到B或B到C的时间，再求出初速度【解答】解：（1）竖直方向：小球做匀加速直线运动，根据推论x=aT2得 y2y1=gT2，得：T=水平方向：小球做匀速直线运动x=v0T，则有 v0=x（2）x=10.00cm=0.1m，A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm；将数据代入公式：v
30、0=x=0.1m/s=1.0m/s解得v0=1.0m/s故答案为：x，1.0【点评】本题主要考查了匀变速直线运动中基本规律以及推论的应用，平时要加强练习，提高应用基本规律解决问题能力12用图（a）所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系完成平衡摩擦力的相关内容：（A）取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高；（B）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（选填“增大”、“减小”或“不改变”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔相等为止某同学实验时得到如图（c）所示的aF图象（沙和沙桶质量远小于小车质量），则该同学探究的是：在小车质量一定的条件下
31、，小车的加速度与所受拉力成正比上题中若沙和沙桶质量过大，不能远小于小车质量，则可能会出现图哪种图象【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】1探究加速度与力、质量关系实验，小车受到的合力等于砂与砂桶的重力，实验前需要平衡摩擦力；平衡摩擦力时木板倾角要适当，使小车沿斜面重力的分类等于摩擦力，斜面倾角不要过大，否则会导致过平衡摩擦力，时小车受到的合力大于砂与砂桶的重力，aF图象在纵轴上有截距2根据图象的意义，说明a一F的关系；3在小车质量远大于小桶及砝码质量的情况下，可以近似认为小车受到的合力等于小桶与砝码的重力，如果小车质量没有远大于小桶与砝码的质量，小车受到的合力明显小于小桶与砝码的
32、重力，如果仍然认为小车受到的合力等于小桶与砝码的重力，则加速度与力不成正比，aF图象不是直线，而是一条曲线【解答】解：（1）探究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，实验前要平衡摩擦力，可以在木板下面加垫块，让木板倾斜，小车重力沿斜面的分力与摩擦力相等，它们的合力为零，达到平衡摩擦力的目的由图b图象可知，纸带上两点之间的距离之间增大，说明小车做加速运动，质量沿斜面向下的分力大于摩擦力，这是由过度平衡摩擦力造成的所示，则应 减小木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔相等为止（2）该实验中使用了控制变量法，使用在探究a与F的关系时，质量保持不变，即小车的重力一定；由图（c
33、）所示的aF图象可知，小车的加速度与所受拉力成正比（3）由于没有满足小车质量M远大于小桶及钩码质量m，当拉力较大时加速度与小桶及砝码重力不成正比，图线上部向下弯曲故选：B故答案为：减小，间隔相等； 小车质量一定的，小车的加速度与所受拉力B【点评】探究加速度与力、质量关系实验需要平衡摩擦力，但不要过度平衡摩擦力四、计算论述题：本题共4小题，共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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13如图所示，将质量m=0.5kg的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数为=0.5对环施加一位于
34、竖直平面内斜向上与杆夹角=53的恒定拉力F=10N，使圆环从静止开始做匀加速直线运动（取g=10m/s2，sin 53=0.8，cos 53=0.6）求：（1）圆环加速度a的大小；（2）若F作用时间t=1s后撤去，圆环从静止开始到停共能运动多远【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【分析】（1）由牛顿第二定律可以求出加速度（2）由牛顿第二定律求出环的加速度，然后应用匀变速直线运动的运动学公式求出圆环的位移【解答】解：（1）对圆环，由牛顿第二定律得：Fcos53（Fsin53mg）=ma，解得：a=9m/s2；（2）1s内物体的位移：x1=at2=4.5m，1s末物体的速度：v=at=9m/
35、s，撤去拉力后，圆环的加速度：a=g=5m/s2，撤去拉力后圆环的位移：x2=8.1m，圆环的总位移：x=x1+x2=12.6m；答：（1）圆环加速度a的大小为9m/s2；（2）若F作用时间t=1s后撤去，圆环从静止开始到停共能运动12.6m【点评】本题考查了求加速度与圆环的位移问题，考查了牛顿第二定律的应用，分析清楚圆环的运动过程是解题的关键，应用牛顿第二定律与运动学公式可以解题14如图所示，在竖直平面的xoy坐标系中，oy竖直向上，ox水平该平面内存在沿x轴正方向的恒定风力一物体从坐标原点沿oy方向竖直向上抛出，初速度为V0=4m/s，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中M点所示，（坐标格
36、为正方形）求：（1）小球在M点的速度V1（2）在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N（3）小球到达N点的速度V2的大小【考点】运动的合成和分解【分析】（1）根据运动的分解，结合运动学公式，即可求解；（2）根据竖直方向的对称性，结合水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，从而即可求解；（3）运用分运动与合运动的等时性，结合平行四边形定则，即可求解【解答】解：（1）设正方形的边长为s0竖直方向做竖直上抛运动，v0=gt1，2s0=t1水平方向做匀加速直线运动，3s0=t1解得v1=6 m/s（2）由竖直方向的对称性可知，小球再经过t1到x轴，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，所
37、以回到x轴时落到x=12处，位置N的坐标为（12，0）（3）物体从O到M的时间与M到N的时间相等，因此此运动可看成水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向可看成竖直上抛运动所以物体到达N点水平方向的速度为v，则=，所以 vNx=12m/s，而竖直方向N点的速度为4m/s，那么N点的速度为m/s=4m/s；答：（1）小球在M点的速度V1=6m/s；（2）N点横坐标（12，0） （3）小球到达N点的速度V2的大小V2=【点评】考查运动学公式，掌握运动的合成与分解的应用，注意竖直上抛的对称性，理解牛顿第二定律的应用15如图所示，装置BOO可绕竖直轴OO转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别
38、系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角=37已知小球的质量m，细线AC长l，B点距C点的水平距离和竖直距离相等（cos37=，cos37=） （1）当装置处于静止状态时，求AB和AC细线上的拉力大小；（2）若AB细线水平且拉力等于重力的一半，求此时装置匀速转动的角速度1的大小；（3）若要使AB细线上的拉力为零，求装置匀速转动的角速度的取值范围（提示应在一个最大值和一个最小值之间变化才能保证AB细线拉力为零）【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】（1）静止时受力分析，根据平衡条件列式求解；（2）对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律列式即可求解；（3）当细线AB张力为零时，
39、绳子AC拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的范围【解答】解：（1）对小球进行受力分析，由平衡条件得：TAB=mgtan37=0.75mg，（2）根据牛顿第二定律得：Tcos=mg，Tsin解得：（3）由题意，当最小时，绳AC与竖直方向的夹角=37，受力分析，如图，则有：解得：当最大时，绳AC与竖直方向的夹角=53，则有：解得：，所以的取值范围为：答：（1）当装置处于静止状态时，AB细线上的拉力为0.75mg，AC细线上的拉力大小为1.25mg；（2）若AB细线水平且拉力等于重力的一半，此时装置匀速转动的角速度1的大小为；（3）若要使AB细线上的拉力为零，装置匀速转动的角速度
40、的取值范围为【点评】解决本题的关键理清小球做圆周运动的向心力来源，确定小球运动过程中的临界状态，运用牛顿第二定律进行求解16如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计细线能承受的最大拉力为8NA、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F求：（g取10m/s2）（1）绳子刚有拉力时转盘的角速度；（2）A物块刚脱离B物
41、块时转盘的角速度；（3）绳子刚断开时转盘的角速度；（4）试通过计算在坐标系中作出 F2图象【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】（1）对AB整体分析，当绳子刚有拉力时，摩擦力达到最大，根据牛顿第二定律求出绳子刚有拉力时转盘的角速度，从而得出拉力为零时的角速度范围（2）对B分析，通过最大静摩擦力结合牛顿第二定律求出刚要滑动时的角速度，根据牛顿第二定律求出此时拉力的表达式以及角速度的范围（3）对A分析，根据最大拉力以及A所受的最大静摩擦力，通过牛顿第二定律求出绳子刚要断时的角速度，以及绳子拉力的表达式（4）结合各个阶段拉力的表达式和角速度的范围作出图线【解答】解：（1）对AB整体分析，
42、当绳子刚有拉力时，根据牛顿第二定律得：，当B物体与将发生滑动时的角速度为：；则：T=0，0，2；（2）当A物体所受的摩擦力大于最大静摩擦力时，A将要脱离B物体，此时的角速度由：得：则：（2，4）此时绳子的张力为：T=2m2r12mg=2160.252=6N8N，故绳子末断接下来随角速度的增大，B脱离A物体（3）只有A物体作匀速圆周运动，当拉力最大时的角速度为3，根据牛顿第二定律得：则：，则当角速度为：2，即绳子产生了拉力则：，4，6（4）坐标系中作出 F2图象如图所示答：（1）绳子刚有拉力时转盘的角速度为2rad/s；（2）A物块刚脱离B物块时转盘的角速度4rad/s；（3）绳子刚断开时转盘的角速度为6rad/s（4）F2图象如图所示【点评】解决本题的关键正确地确定研究对象，搞清向心力的来源，结合临界条件，通过牛顿第二定律进行求解
