1、高考资源网（） 您身边的高考专家2015-2016学年河北省衡水市冀州中学高三（上）期中物理试卷（复习班）一、选择题：本题共14小题，每小题5分在每小题给出的四个选项中，第5.7.13.14题有多项符合题目要求，其余题目只有一项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1对质点运动的描述，以下说法正确的是( )A平抛运动是加速度每时每刻都改变的运动B匀速圆周运动是加速度不变的运动C某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度一定为零D某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度不一定为零2如图所示，楔形物块a固定在水平地面上，在其斜面上静止着小物块b现用大小一定的力F分别沿不
2、同方向作用在小物块b上，小物块b仍保持静止，如下图所示则a、b之间的静摩擦力一定增大的是( )ABCD3如图所示，bc为固定在小车上的水平横杆，物块M串在杆上，靠摩擦力保持相对杆静止，M又通过轻细线悬吊着一个小铁球m，此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动，而M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为小车的加速度逐渐增大，M始终和小车保持相对静止，当加速度增加到2a时( )A横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍B横杆对M的弹力增人到原来的2倍C细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D细线的拉力增加到原来的2倍4如图所示，有一倾角为的斜面体 B静置在水平地面上，物体A放在斜面上且与B保持相对静
3、止现对斜面体B施加向左的水平推力，使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度从零开始逐渐增大，直到A和B开始发生相对运动，则关于A物体受到B物体的支持力FN和摩擦力Ff，下列说法正确的是( )AFN增大，Ff持续增大BFN不变，Ff不变CFN增大，Ff先减小后增大DFN减小，Ff先增大后减小5地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切不计阻力，以下说法正确的是( )A如果地球的转速为原来的倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来而处于完全失重状态B卫星甲、乙分别经过P点时的速度相等C卫星丙的
4、周期最小D卫星甲的机械能最大6如图所示，a、b的质量均为m，a从倾角为45的光滑固定斜面顶端无初速地下滑，b从斜面顶端以初速度0平抛，对二者从斜面顶端运动到地面的运动过程以下说法正确的是( )A都做匀变速运动B落地时的瞬时速率相同C加速度相同D运动的时间相同7A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E点在D点的正上方，与A等高从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )A球1和球2运动的时间之比为1：2B球1和球2动能增加量之比为1：2C球1和球2抛出时初速度之比为2：1D球1和球2运
5、动时的加速度之比为1：28如图所示，放于竖直面内的光滑金属圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，当圆环以角速度绕竖直直径转动时，发现小球受到三个力作用，则可能为( )ABCD29冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，运动员在水平冰面上沿半径为R的圆做圆周运动，其安全速度为( )Av=kBvCvDv10如图所示，DO是水平面，AB为斜面，初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（物体与斜面及水平面间的动摩擦因数处处相同且
6、不为零，不计物体滑过B、C点时的机械能损失）( )A大于v0B等于v0C小于v0D取决于斜面的倾角11如图所示，一个小球在竖直环内至少能做（n+1）次完整的圆周运动，当它第（n1）次经过环的最低点时速度大小为7m/s，第n次经过环的最低点时的速度大小为5m/s，则小球第（n+1）次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足( )A等于3m/sB小于1m/sC等于1m/sD大于1m/s12轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5kg的物块相连，如图甲所示弹簧处于原长状态，物块静止且与水平面间的动摩擦因数=0.2以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐
7、标变化的情况如图乙所示物块运动至x=0.4m处时速度为零则此时弹簧的弹性势能为（g=10m/S2）( )A3.1 JB3.5 JC1.8 JD2.0J13如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面，不计一切阻力，下列说法正确的是( )A小球落地点离O点的水平距离为RB小球落地点时的动能为C小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零D若将半圆弧轨道上部的圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R14如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变用水平力，缓慢推动物体，
8、在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g则( )A撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为gC物体做匀减速运动的时间为2D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg（x0）二、解答题（共4小题，满分40分）15某同学利用如图所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连实验时要调整气垫导轨水平不挂钩码和细线，接通气源，释放滑块，如果滑块_，则表示气垫导轨已调整至水
9、平状态不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间实施下列措施能够达到实验调整目标的是_A调节P使轨道左端升高一些B调节Q使轨道右端降低一些C遮光条的宽度应适当大一些D滑块的质量增大一些E气源的供气量增大一些实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是_16如图甲所示，质量为M的长木板静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从木板左端冲上木板从物块冲上木板到物块和木板达到
10、共同速度的过程中，物块和木板的vt图象分别如图乙中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标分别为a（0，10）、b（0，0）、c（4，4）、d（12，0）根据vt图象求：（1）物块在长木板上滑行的距离；（2）物块质量m与长木板质量M之比17如图所示，质量为1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点，O点距地面高度为5.4m如果使小球绕OO轴在水平面内做圆周运动，若细线受到拉力为12.5N时就会拉断，求：（1）当小球的角速度为多大时线将断裂？（2）小球落地点与悬点的水平距离（g取10m/s2）18（14分）如图所示，竖直光滑的杆子上套有一滑块A，滑块通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B，B又通
11、过一轻质弹簧连接物块C，C静止在地面上开始用手托住A，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，现将A由静止释放，当速度达到最大时，C也刚好同时离开地面，此时B还没有到达滑轮位置已知：mA=1.2kg，mB=1kg，mc=1kg，滑轮与杆子的水平距离L=0.8m试求：（1）A下降多大距离时速度最大？（2）弹簧的劲度系数（3）AB的最大速度是多少？2015-2016学年河北省衡水市冀州中学高三（上）期中物理试卷（复习班）一、选择题：本题共14小题，每小题5分在每小题给出的四个选项中，第5.7.13.14题有多项符合题目要求，其余题目只有一项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0
12、分1对质点运动的描述，以下说法正确的是( )A平抛运动是加速度每时每刻都改变的运动B匀速圆周运动是加速度不变的运动C某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度一定为零D某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度不一定为零【考点】加速度 【专题】直线运动规律专题【分析】根据牛顿第二定律知道物体的合力方向决定物体加速度方向加速度是描述速度变化快慢的物理量【解答】解：A、物体做平抛运动，物体只受重力，根据牛顿第二定律得：平抛运动的加速度就是重力加速度，所以平抛运动是加速度不变的运动故A错误B、匀速圆周运动的加速度就是向心加速度，向心加速度的方向始终指向圆心，不断改变所以匀速圆周运动是加速度每时每刻都
13、改变的运动故B错误C、某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度不一定为零，例如匀速直线运动，故C错误，D正确故选D【点评】解决本题的关键要知道由物体的合力与质量决定加速度以及加速度的物理意义2如图所示，楔形物块a固定在水平地面上，在其斜面上静止着小物块b现用大小一定的力F分别沿不同方向作用在小物块b上，小物块b仍保持静止，如下图所示则a、b之间的静摩擦力一定增大的是( )ABCD【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用 【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】对物体进行受力分析，根据平衡条件，运用正交分解法列出平衡方程，再判断静摩擦力的变化【解答】解：不加力F时，对物块进行受力
14、分析，将重力分解，根据平衡条件得出：f=mgsinA、力图：f=mgsin+F，故摩擦力一定增大B、如果Fmgsin，f=mgsinf，则摩擦力变小如果Fmgsin，f=Fmgsin，由于不知道F的大小，所以摩擦力变化不确定，f可能增大，可能减小，也可能大小不变C与B相似，摩擦力变化不确定，f可能增大，可能减小，也可能大小不变D、力图：根据平衡条件得出：f=mgsin，故摩擦力不变故选A【点评】本题要抓住静摩擦力的可变性，根据对物体进行受力分析，根据平衡条件结合力的分解列出平衡方程，确定出静摩擦力的变化3如图所示，bc为固定在小车上的水平横杆，物块M串在杆上，靠摩擦力保持相对杆静止，M又通过轻
15、细线悬吊着一个小铁球m，此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动，而M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为小车的加速度逐渐增大，M始终和小车保持相对静止，当加速度增加到2a时( )A横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍B横杆对M的弹力增人到原来的2倍C细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D细线的拉力增加到原来的2倍【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用 【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】以小球和物块整体为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系对小球研究，根据牛顿第二定律，采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系【解答】解：A
16、、B对小球和物块组成的整体，分析受力如图1所示，根据牛顿第二定律得： 水平方向：f=（M+m）a， 竖直方向：N=（M+m）g则当加速度增加到2a时，横杆对M的摩擦力f增加到原来的2倍横杆对M的弹力等于两个物体的总重力，保持不变故A正确，B错误C、D，以小球为研究对象，分析受力情况如图2所示，由牛顿第二定律得：mgtan=ma，得tan=，当a增加到两倍时，tan变为两倍，但不是两倍细线的拉力T=，可见，a变为两倍，T不是两倍故CD错误故选A【点评】本题首先要选择好研究对象，其次要正确分析受力情况运用牛顿第二定律采用正交分解法和隔离法相结合4如图所示，有一倾角为的斜面体 B静置在水平地面上，物
17、体A放在斜面上且与B保持相对静止现对斜面体B施加向左的水平推力，使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度从零开始逐渐增大，直到A和B开始发生相对运动，则关于A物体受到B物体的支持力FN和摩擦力Ff，下列说法正确的是( )AFN增大，Ff持续增大BFN不变，Ff不变CFN增大，Ff先减小后增大DFN减小，Ff先增大后减小【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用 【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度水平向左，将加速度分解为沿斜面向下和垂直于斜面向上两个方向，根据牛顿第二定律得到支持力FN和摩擦力Ff的关系式进行分析【解答】解：当加速度较小时，摩擦力
18、Ff沿斜面向上将加速度分解为沿斜面向下和垂直于斜面向上根据牛顿第二定律得 FNmgcos=masin， mgsinFf=macos，得到FN=mgcos+masin Ff=mgsinmacos可知当a增大时，FN增大，Ff减小 当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面向下根据牛顿第二定律得 FNmgcos=masin， mgsin+Ff=macos，得到FNmgcos=masin，Ff=macosmgsin可知当a增大时，FN增大，Ff增大故C正确故选C【点评】本题考查灵活运用正交分解处理物理问题的能力，采用的是分解加速度，不分解要求的力的方法，使解题过程简洁方便5地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤
19、道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切不计阻力，以下说法正确的是( )A如果地球的转速为原来的倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来而处于完全失重状态B卫星甲、乙分别经过P点时的速度相等C卫星丙的周期最小D卫星甲的机械能最大【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 【专题】应用题；定性思想；图析法；人造卫星问题【分析】根据发射速度大小，分析卫星发射的难易程度，发射速度越大，发射越困难机械能跟卫星的速度、高度和质量有关，质量未知时，是无法比较卫星的机械能大小的根据开普勒第三定律知，椭圆半长轴越大，卫星的周期越大由牛顿第二定
20、律研究加速度【解答】解：A、使地球上的物体票“飘”起来即物体处于完全失重状态，即此时物体所受地球的重力完全提供物体随地球自转时的向心力则有：Gmg=ma，当物体飘起来的时候，万有引力完全提供向心力，则此时物体的向心加速度为G=m（g+a），即此时的向心加速度a=g+a，根据向心加速度和转速的关系有：a=R（n2）2，a=R（n2）2可得：n=n=n，故A正确B、物体在椭圆形轨道上运动，轨道高度超高，在近地点时的速度越大，故B错误；C、根据开普勒第三定律知，椭圆半长轴越小，卫星的周期越小，卫星丙的半长轴最短，故周期最小，故C正确D、卫星的机械能跟卫星的速度、高度和质量有关，因未知卫星的质量，故不
21、能确定甲卫星的机械能最大，故D错误故选：AC【点评】卫星绕地球运动，轨道高度越大，发射速度越大，发射越困难，卫星在近地点的速度越大在随圆轨道上运动的卫星，万有引力和卫星运动所需要向心力不是始终相等的，故在椭圆轨道上运动的卫星不是始终处于完全失重状态6如图所示，a、b的质量均为m，a从倾角为45的光滑固定斜面顶端无初速地下滑，b从斜面顶端以初速度0平抛，对二者从斜面顶端运动到地面的运动过程以下说法正确的是( )A都做匀变速运动B落地时的瞬时速率相同C加速度相同D运动的时间相同【考点】动能定理的应用；平抛运动 【专题】动能定理的应用专题【分析】A、通过判断物体的加速度是否变化来判断物体的运动B、根
22、据动能定理求出两球落地的速率C、根据牛顿第二定律，求出两物体的加速度D、平抛运动的时间由高度决定，根据h=求出平抛运动的时间求出物体a的加速度，根据匀变速直线运动的位移时间公式求出运动的时间【解答】解：A、物体a受重力和支持力，F合=mgsin45，根据牛顿第二定律，a=物体b做平抛运动，加速度为g知两物体的加速度不变，所以两物体都做匀变速运动，但是两物体的加速度不等故A正确，C错误 B、对a运用动能定理，mgh=，对b运用动能定理，有mgh=，知b球的速率大于a球的速率故B错误 D、a球做匀加速直线运动，则运动的时间b球做平抛运动，根据h=得，知两个时间不等故D错误故选A【点评】解决本题的关
23、键会运用动能定理和动力学解题，知道加速度不变的运动为匀变速运动7A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E点在D点的正上方，与A等高从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )A球1和球2运动的时间之比为1：2B球1和球2动能增加量之比为1：2C球1和球2抛出时初速度之比为2：1D球1和球2运动时的加速度之比为1：2【考点】平抛运动；功能关系 【专题】定量思想；合成分解法；平抛运动专题【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，根据高度确定运动的时间，通过水
24、平位移求出初速度之比根据动能定理求出动能的增加量之比【解答】解：A、因为AC=2AB，则AC的高度差是AB高度差的2倍，根据得，t=，解得运动的时间比为1：故A错误；B、根据动能定理得，mgh=Ek，知球1和球2动能增加量之比为1：2故B正确；C、AC在水平方向上的位移是AB在水平方向位移的2倍，结合x=v0t，解得初速度之比为2：1故C正确；D、平抛运动的加速度为g，两球的加速度相同故D错误故选：BC【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，结合运动学公式进行求解8如图所示，放于竖直面内的光滑金属圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R细绳一端系于球
25、上，另一端系于圆环最低点，当圆环以角速度绕竖直直径转动时，发现小球受到三个力作用，则可能为( )ABCD2【考点】向心力；牛顿第二定律 【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力，细绳要产生拉力，绳要处于拉升状态，根据几何关系及向心力基本格式求出刚好不受拉力时的角速度，此角速度为最小角速度，只要大于此角速度就受三个力【解答】解：因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力，细绳要产生拉力，绳要处于拉升状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水
26、平方向的合力提供，其大小为：F=m2r，根据几何关系，其中r=Rsin60一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，对小球进行受力分析得：Fmin=2mgsin60，即：2mgsin60=mRsin60解得：，所以只要就符合题意故选：D【点评】本题主要考查了圆周运动向心力公式的应用以及同学们受力分析的能力，要求同学们能找出临界状态并结合几何关系解题，难度适中9冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，运动员在水平冰面上沿半径为R的圆做圆周运动，其安全速度为( )Av=kBvCvDv【考点】
27、向心力；牛顿第二定律 【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】运动员在水平面上做圆周运动的向心力是由运动员受到的冰给运动员的最大静摩擦力提供的，根据向心力的公式可以计算出此时的最大速度【解答】解：由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员的最大的速度为v，则：kmg=m解得：v=，所以安全速度v，故B正确故选：B【点评】找到向心力的来源，能够提供的最大的向心力就是最大静摩擦力，此时的速度就是最大的速度10如图所示，DO是水平面，AB为斜面，初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速
28、度刚好为零，则物体具有的初速度（物体与斜面及水平面间的动摩擦因数处处相同且不为零，不计物体滑过B、C点时的机械能损失）( )A大于v0B等于v0C小于v0D取决于斜面的倾角【考点】功能关系 【分析】物体从D点滑动到顶点A过程中，分为水平和斜面两个过程，由于只有重力和摩擦力做功，根据动能定理列式求解即可【解答】解：物体从D点滑动到顶点A过程中mgxAOmgxDBmgcosxAB=m由几何关系cosxAB=xOB，因而上式可以简化为mgxAOmgxDBmgxOB=mmgxAOmgxDO=m从上式可以看出，到达顶点的动能与路径无关故选：B【点评】该题考查斜面上的摩擦力做功的特点，解答本题关键的根据动
29、能定理列式，对列得的方程进行讨论得出结论11如图所示，一个小球在竖直环内至少能做（n+1）次完整的圆周运动，当它第（n1）次经过环的最低点时速度大小为7m/s，第n次经过环的最低点时的速度大小为5m/s，则小球第（n+1）次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足( )A等于3m/sB小于1m/sC等于1m/sD大于1m/s【考点】向心力；牛顿第二定律；机械能守恒定律 【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】小球转动过程中，受到重力、支持力和摩擦力，只有重力和摩擦力做功，机械能的减小量等于克服摩擦力做的功，摩擦力与支持力成正比，由于小球机械能不断减小，每次转动一圈后经过同一个位置的速率都变
30、小，故弹力也减小，故阻力也减小，根据功能关系列式分析即可【解答】解：小球从第N2次通过最低点到N1次通过最低点的过程中，消耗的机械能为：mv2N1mv2N2=m（4925）=12m；它从第N1次通过最低点到N次通过最低点的过程中，因为速度减小，需要的向心力减小，所以与圆环间的压力减小，因此消耗的机械能将小于12m 因此第N次通过最低点时的动能：E25m12m=m 所以：V1m/s；故选D【点评】本题关键是对小球受力分析，结合每次转动一圈后经过同一个位置的速率都变小，再根据功能关系列式分析求解12轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5kg的物块相连，如图甲所示弹簧处于原长状态，物块静止且
31、与水平面间的动摩擦因数=0.2以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示物块运动至x=0.4m处时速度为零则此时弹簧的弹性势能为（g=10m/S2）( )A3.1 JB3.5 JC1.8 JD2.0J【考点】功能关系；弹性势能 【分析】Fx图象与坐标轴围成图形的面积表示F所做的功，根据动能定理列方程求克服弹簧弹力做的功，即等于弹簧的弹性势能【解答】解：由图线与坐标轴围成的面积表示功可以得到力F做的功：W=（5+10）0.2+10（0.40.2）=3.5J设克服弹簧弹力做的功为WF，根据动能定理：WWFmgx=0代入得：3.5WF0
32、.20.5100.4=0得：WF=3.1J则EP=3.1J故选：A【点评】本题考查动能定理的应用以及Fx图象中“面积”的含义，可以对比vt图象中面积的含义得出其物理意义13如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面，不计一切阻力，下列说法正确的是( )A小球落地点离O点的水平距离为RB小球落地点时的动能为C小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零D若将半圆弧轨道上部的圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R【考点】向心力；平抛运动；动能定理的应用 【专题】计算题【分析】小球恰能通过圆弧最高点P，重力恰好提供向心力，可先求出过最高
33、点的速度，小球离开最高点后做平抛运动，可由动能定理求解落地速度，将半圆弧轨道上部的圆弧截去，同样可以用动能定理求解【解答】解：A、小球恰好通过最高点，重力恰好提供向心力mg=m解得v=小球离开最高点后做平抛运动2R=gt2x=vt解得x=2R因而A错误；B、小球平抛过程mg（2R）=Ek2mv2解得Ek2=mgR因而B正确；C、小球恰好通过最高点，重力恰好提供向心力，故C错误；D、不计一切阻力，最高点速度为零mg（R+h）=0Ek2解得h=1.5R因而D正确；故选BD【点评】本题关键分析清楚物体的运动过程，然后结合平抛运动和动能定理的相关知识求解14如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙
34、上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g则( )A撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为gC物体做匀减速运动的时间为2D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg（x0）【考点】牛顿第二定律 【专题】压轴题；牛顿运动定律综合专题【分析】本题通过分析物体的受力情况，来确定其运动情况：撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变
35、，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，可知加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；撤去F后，根据牛顿第二定律求解物体刚运动时的加速度大小；物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律求得加速度，由运动学位移公式求得时间；当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，可求得此时弹簧的压缩量，即可求解物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功【解答】解：A、撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做
36、减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；故A错误B、撤去F后，根据牛顿第二定律得物体刚运动时的加速度大小为a=故B正确C、由题，物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律得：匀减速运动的加速度大小为a=g将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则 3x0=，得t=故C错误D、由上分析可知，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，此时弹簧的压缩量为x=，则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为W=mg（x0x）=故D正确故选BD【点评】本题分析物体的受力情况
37、和运动情况是解答的关键，要抓住加速度与合外力成正比，即可得到加速度是变化的运用逆向思维研究匀减速运动过程，比较简便二、解答题（共4小题，满分40分）15某同学利用如图所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连实验时要调整气垫导轨水平不挂钩码和细线，接通气源，释放滑块，如果滑块能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等，则表示气垫导轨已调整至水平状态不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间实施下列措施能够达到实验调整目标的是ABA调节
38、P使轨道左端升高一些B调节Q使轨道右端降低一些C遮光条的宽度应适当大一些D滑块的质量增大一些E气源的供气量增大一些实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是mgL=（m+M）（）2（m+M）（）2【考点】验证机械能守恒定律 【专题】实验题；机械能守恒定律应用专题【分析】明确实验原理以及气垫导轨装置的特点可正确解答；表示出钩码的重力势能减少量和系统动能增加量的大小来验证机械能守恒定律【解答】解：实验时要调整气垫导轨水平不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块能在气垫导轨上静
39、止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等，则表示气垫导轨调整至水平状态不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间说明滑块做加速运动，也就是左端低，右端高所以实施下列措施能够达到实验调整目标的是调节P使轨道左端升高一些，调节Q使轨道右端降低一些故选AB实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度钩码的重力势能减少了：mgL，系统动能增加了：（m+M）（）2（m+M）（）2则
40、系统机械能守恒成立的表达式是mgL=（m+M）（）2（m+M）（）2故答案为：能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等 AB mgL=（m+M）（）2（m+M）（）2【点评】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项16如图甲所示，质量为M的长木板静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从木板左端冲上木板从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图象分别如图乙中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标分别为a（0，10）、b（0
41、，0）、c（4，4）、d（12，0）根据vt图象求：（1）物块在长木板上滑行的距离；（2）物块质量m与长木板质量M之比【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系 【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）物块滑上长木板后，做匀减速直线运动，长木板做匀加速直线运动，当两者速度相同后，一起做匀减速直线运动根据图线与时间轴围成的面积分别求出物块在达到共同速度前木块和长木板的位移，从而求出位移之差，即物块在长木板上 滑行的距离（2）分别对物块、木板和整体运用牛顿第二定律，结合图线求出加速度的大小，从而得出木块和木板的质量之比【解答】解：（1）由vt图象的物理意义可得，物块在木板上滑行的距离
42、s=4m4m=20m （2）设物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小为a1，木板做匀加速直线运动的加速度大小为a2，达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律对物块：1mg=ma1，对木板：1mg2（m+M）g=Ma2，对整体：2（m+M）g=（M+m）a，由图象得：a1=1.5m/s2，a2=1m/s2，a=0.5m/s2由以上各式解得：m：M=3：2答：（1）物块在长木板上滑行的距离为20m（2）物块质量m与木板质量M之比为3：2【点评】解决本题的关键理清物块和木板的运动情况，结合牛顿第二定律和图象进行求解知道图线与时间轴围成的面积表示位移，图线的斜率表示加速度17
43、如图所示，质量为1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点，O点距地面高度为5.4m如果使小球绕OO轴在水平面内做圆周运动，若细线受到拉力为12.5N时就会拉断，求：（1）当小球的角速度为多大时线将断裂？（2）小球落地点与悬点的水平距离（g取10m/s2）【考点】向心力 【专题】匀速圆周运动专题【分析】（1）小球靠拉力和重力的合力提供向心力，根据几何关系求出最大向心力，根据向心力公式求出最大角速度；（2）绳断裂后，小球做平抛运动，根据平抛运动的基本公式即可求解【解答】解：（1）小球在水平面内做圆周运动时，由重力G和拉力F的合力提供向心力，当绳子拉力为12.5N时，向心力最大，则有：F合=7.5
44、N合力与竖直方向之间的夹角：则：=37根据几何关系得：r=Lsin37=0.50.6=0.3m根据向心力公式得：F合=m2r代入数据解得：=5rad/s（2）绳断裂后，小球做平抛运动，初速度为：v=r=50.3=1.5m/s竖直方向下落的高度为：h=5.40.5cos37=5.0m所以t=s水平位移为：x0=vt=1.51=1.5m则：x=m答：（1）当小球的角速度为5rad/s时，线将断裂（2）断裂后小球落地点与悬点的水平距离为m【点评】该题将受力分析、水平面内的圆周运动与平抛运动结合在一起，属于小综合，解决本题的关键搞清小球做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解18（14分）如图
45、所示，竖直光滑的杆子上套有一滑块A，滑块通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B，B又通过一轻质弹簧连接物块C，C静止在地面上开始用手托住A，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，现将A由静止释放，当速度达到最大时，C也刚好同时离开地面，此时B还没有到达滑轮位置已知：mA=1.2kg，mB=1kg，mc=1kg，滑轮与杆子的水平距离L=0.8m试求：（1）A下降多大距离时速度最大？（2）弹簧的劲度系数（3）AB的最大速度是多少？【考点】动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用 【专题】动能定理的应用专题【分析】（1）当A速度达到最大时，加速度等于0，此时C刚好同时离开地面，那么对B和C整体可求出绳子拉力，
46、根据几何关系求得B上升高度，求出A下降的高度（2）B上升的高度等于开始与此时弹簧形变量之和，由胡克定律求解弹簧的劲度系数（3）对于物体A、B、C以及弹簧组成系统，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，根据机械能守恒定律和两物体的速度关系列式求解即可【解答】解：（1）当A速度达到最大时，即加速度等于0的时候，此时C也刚好同时离开地面，那么对B和C整体分析只有绳子拉力和重力，因此此时绳子拉力为：T=mBg+mCg=210N=20N当A的速度最大加速度等于0时，即：Tcos=mAg，代入数据得：=53假设A下降的高度为h，则根据几何关系可得：tan=，带入得：h=L=0.6m；（2）根据几何关
47、系可知，A下降0.6m时定滑轮到A的距离为：s=1m那么绳子拉长的长度也就是B上升的高度就是：hB=sL=0.2m初始状态，绳子无张力，对B分析有：kx1=mBg，弹簧的压缩量：x1=末状态，C刚好离开地面，对C分析有：kx2=mCg，即弹簧的伸长量：x2=根据几何关系得：x1+x2=hB代入计算得：2=0.2解得：k=100N/m（3）由第二问可知，初状态弹簧压缩为：x1=0.1m和末状态弹簧拉伸为：x2=0.1m，弹簧弹性势能没有变化，那么在此过程中ABC和弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：Ep=mBg（x1+x2）mAgh+mBvB2+mAvA2+Ep，有几何关系可得AB的速度关系有：vAcos=vB带入计算得：vA=m/s，vB=m/s；答：（1）A下降0.6m时速度最大；（1）弹簧的劲度系数为100N/m（2）A、B的最大速度分别是m/s、m/s【点评】本题关键分析清楚物体的运动规律，然后根据平衡条件和机械能守恒定律以及胡克定律列式后联立求解即可- 23 - 版权所有高考资源网
