1、2016-2017学年湖北省襄阳五中高三（上）开学物理试卷（8月份）一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50分其中1-6题为单选，7-10题为多选全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1在一根轻绳的上、下两端各拴一个小球，一人用手拿住上端的小球站在某高台上，放手后小球自由下落，两小球落地的时间差为ts如果将它们开始下落的高度提高一些，用同样的方法让它们自由下落，不计空气阻力，则两小球落地的时间差将（）A减小B增大C不变D无法判定2两物体M、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30、60，M、m均处于静止状态则（）A绳OA对M的拉力大小
2、大于绳OB对M的拉力B绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力Cm受到水平面的静摩擦力大小为零Dm受到水平面的静摩擦力的方向水平向左3如图，A、B、C三个物体用轻绳经过滑轮连接，物体A、B的速度向下，大小均为v，则物体C的速度大小为（）A2vcosBvcosCD4如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30，g取10m/s2则的最大值是（）A rad/sB rad/sC1.0 rad/sD0.5 rad/s5如图所示，在斜面顶端A
3、以速度v水平抛出一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P；若在A点以速度2v水平抛出小球，经过时间t2完成平抛运动不计空气阻力，则（）At22t1Bt2=2t1Ct22t1D落在B点6国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3
4、的大小关系为（）Aa2a1a3Ba3a2a1Ca3a1a2Da1a2a37用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图象如图所示，g=10m/s2，则可以计算出（）A物体与水平面间的最大静摩擦力BF为14N时物体的速度C物体与水平面间的滑动摩擦因数D物体的质量8如图所示，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩勾住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计静止时p、q与竖直方向的夹角均为60下列判断正确的有（）A若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mgB若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为gC若q和球突然脱钩，则
5、脱钩后瞬间p对球的拉力大小为mgD若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g9汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t汽车在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g=10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度达12m/s突然减小油门，使发动机功率减小到40kw，对接下去车子的运动情况的描述正确的有（）A先做匀减速运动再做匀速运动B先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D最后的速度大小是8 m/s10如图所示，由不同材料拼接成的长直杆CPD，P为两材料分界点，DPCP，现让直杆以下面两种情况与水平面成45一个套在长直杆上的圆环静止开始从顶端滑到底端
6、，两种情况下圆环经过相同的时间滑到P点则圆环（）A与杆CP段的动摩擦因数较大B两次滑到P点的速度一定不相同C两次滑到P点摩擦力做功一定相同D到达底端D所用时间较长二、实验题（本大题共两小题，共16分）11一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量与对应时间t的比值定义为角加速度（即=）我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动
7、时，纸带可以卷在圆盘侧面上；接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径r为_cm；（2）由图丙可知，打下计数点B时，圆盘转动的角速度为_rad/s；（3）圆盘转动的角加速度大小为_rad/s2； （ （2），（3）问中计算结果保留三位有效数字）12某同学设计了如下图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因素滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m，托盘和盘中砝码的总质量为m，实验中，滑块
8、在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的_与_，计算a的运动学公式是_；根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：_他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算若要求a是m的一次函数，必须使上式中的_保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于_；实验得到a与m的关系如图所示，由此可知=_（取两位有效数字）三、计算题（本大题共4小题，共44分）13酒后驾车严重威胁公众交通安全若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间，将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离科学研究发现，反应时间和感
9、知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化一驾驶员正常驾车和酒后驾车时，感知前方危险后汽车运动vt图线分别如图甲、乙求：（1）正常驾驶时的感知制动距离s；（2）酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离s14如图所示，质量M=2kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球相连今用跟水平方向成=30角的力F=10N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2求：（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数15如图所示，半径为、质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接（绳子的延长线经过球心 ），两轻绳的另一端系在
10、一根竖直杆的A、B两点上，A、B两点相距为l，当两轻绳伸直后，A、B两点到球心的距离均为l当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时（轻绳a、b与杆在同一竖直平面内）求：（1）竖直杆角速度为多大时，小球恰好离开竖直杆？（2）当竖直杆角速度=2时，轻绳a的张力Fa为多大？16如图甲所示，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2（设最大静摩擦擦等于滑动摩擦），t=0时，车在外力作用下开始沿水平面做直线运动，其vt图象如图乙所示，已知t=12s时，平板车停止运动，此后平板车始终静止g取10m/s2，在运动过程中物块未从平板车上掉下（1）求t=3s时物块的加速度；（2
11、）求t=8s时物块的速度；（3）若物块相对平板车的运动会留下痕迹，请求出物块整个运动过程中在平板车上留下的痕迹的长度2016-2017学年湖北省襄阳五中高三（上）开学物理试卷（8月份）参考答案与试题解析一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50分其中1-6题为单选，7-10题为多选全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1在一根轻绳的上、下两端各拴一个小球，一人用手拿住上端的小球站在某高台上，放手后小球自由下落，两小球落地的时间差为ts如果将它们开始下落的高度提高一些，用同样的方法让它们自由下落，不计空气阻力，则两小球落地的时间差将（）A减小B增大C不变D无法判定【考点】自
12、由落体运动【分析】不论站在何处释放，一球落地后，另一球运动的位移总等于绳长L，根据L=v0t+gt2，求出两球落地的时间差的变化【解答】解：设细线的长度为L，第一个小球着地后，另一个小球运动的位移为L，在L内运行的时间，即为两球落地的时间差，第一个球着地的速度为另一个小球在位移L内的初速度高度越高，落地的速度越大，知高度越高，另一个小球在位移L内的初速度越大，根据L=v0t+gt2，初速度越大，时间越短所以tt故A正确，BCD错误故选：A2两物体M、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30、60，M、m均处于静止状态则（）A绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M
13、的拉力B绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力Cm受到水平面的静摩擦力大小为零Dm受到水平面的静摩擦力的方向水平向左【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】对结点O受力分析，再沿水平方向对正交分解，然后利用平衡条件求出AO、BO绳的张力F1和F2对m受力分析，两绳对m的拉力为水平向左的F1，水平向右的F2，有平衡条件知F1和F2的差就等于m受到的摩擦力的大小【解答】解：A、B、对接点O受力分析如图：把F1和F2分别分解到水平方向和竖直方向沿水平方向列方程：F1cos30=F2cos60沿竖直方向列方程：F1sin30+F2sin60=Mg由联立得：F1=F2=故F2F1
14、故A错误，B错误；C、D、对m受力分析如下图：水平方向列平衡方程：F1+f=F2由解得：f=F2F1=，故m受到的摩擦力为静摩擦力方向水平向左故C错误，D正确故选：D3如图，A、B、C三个物体用轻绳经过滑轮连接，物体A、B的速度向下，大小均为v，则物体C的速度大小为（）A2vcosBvcosCD【考点】运动的合成和分解【分析】将c的速度分解为沿左边绳子方向速度大小等于小球a的速度大小；而沿右边绳子方向的速度大小等于B的速度大小，且绳子在竖直方向的速度相等由平行四边形定则即可求解【解答】解：当物体A、B的速度向下，大小均为v，根据平行四边形定则，则有vc=2vcos物体c的速度大小为2vcos，
15、故A正确，BCD错误；故选：A4如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30，g取10m/s2则的最大值是（）A rad/sB rad/sC1.0 rad/sD0.5 rad/s【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，角速度最大，由牛顿第二定律求出最大角速度【解答】解：当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由
16、牛顿第二定律得：mgcosmgsin=m2r代入数据解得：=1.0rad/s，选项C正确，ABD错误故选：C5如图所示，在斜面顶端A以速度v水平抛出一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P；若在A点以速度2v水平抛出小球，经过时间t2完成平抛运动不计空气阻力，则（）At22t1Bt2=2t1Ct22t1D落在B点【考点】平抛运动【分析】抓住小球落在斜面上，结合竖直位移和水平位移的关系求出运动的时间，从而得出水平位移的表达式，确定初速度增倍后，小球将落在水平面根据下降的高度关系求出运动的时间关系【解答】解：在斜面顶端A以速度v水平抛出一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P，有tan=，解得，水
17、平位移x=，初速度变为原来的2倍，若还落在斜面上，水平位移应该变为原来的4倍，可知在A点以速度2v水平抛出小球，小球将落在水平面可知两球下降的高度之比为1：2，根据t=知，则t22t1故选：C6国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、
18、a2、a3的大小关系为（）Aa2a1a3Ba3a2a1Ca3a1a2Da1a2a3【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据万有引力提供向心力可比较东方红一号和东方红二号的加速度；同步卫星的运行周期和地球自转周期相等，角速度相等，根据比较固定在地球赤道上的物体和东方红二号的加速度【解答】解：东方红二号地球同步卫星和地球自转的角速度相同，由a=2r可知，a2a3；由万有引力提供向心力可得：a=，东方红一号的轨道半径小于东方红二号的轨道半径，所以有：a1a2，所以有：a1a2a3，故ABC错误，D正确故选：D7用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随
19、外力F变化的图象如图所示，g=10m/s2，则可以计算出（）A物体与水平面间的最大静摩擦力BF为14N时物体的速度C物体与水平面间的滑动摩擦因数D物体的质量【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力【分析】对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系，然后结合图象得出相关信息即可求解【解答】解：物体受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力根据牛顿第二定律得：Fmg=ma解得：a=g 由a与F图线，得到0.5=10 4=10 联立得，m=2Kg，=0.3，故CD正确；故a=0时，F为6N，即最大静摩擦力为6N，故A正确；由于物体先静止后又做变加速运动，无法利用匀变速直线运动规律求速度
20、和位移，又F为变力无法求F得功，从而也无法根据动能定理求速度，故B错误；故选ACD8如图所示，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩勾住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计静止时p、q与竖直方向的夹角均为60下列判断正确的有（）A若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mgB若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为gC若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为mgD若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【分析】明确绳子与弹簧的性质，当弹簧脱钩后，绳子发生突变；而绳子脱钩后，弹簧不能突变；再根据受力分析
21、即可求得球受到的合力，则可求得加速度【解答】解：A、原来p、q对球的拉力大小均为mgp和球脱钩后，球将开始沿圆弧运动，将q受的力沿法向和切线正交分解（见图1），得Fmgcos60=，即，合力为mgsin60=ma，A错误，B正确；C、q和球突然脱钩后瞬间，p的拉力未来得及改变，仍为mg，因此合力为mg（见图2），球的加速度为大小为g故C错误，D正确；故选：BD9汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t汽车在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g=10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度达12m/s突然减小油门，使发动机功率减小到40kw，对接下去车子的运动情况的描述正确的有（）A先做
22、匀减速运动再做匀速运动B先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D最后的速度大小是8 m/s【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】发动机功率减小，根据P=Fv，判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的变化，根据加速度方向和速度方向的关系得出物体的运动情况【解答】解：A、根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，知汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速运动故C正确，AB错误D、当额定功
23、率为60kW时，做匀速直线运动的速度为12m/s，则f=5000N当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，v=m/s故D正确故选：CD10如图所示，由不同材料拼接成的长直杆CPD，P为两材料分界点，DPCP，现让直杆以下面两种情况与水平面成45一个套在长直杆上的圆环静止开始从顶端滑到底端，两种情况下圆环经过相同的时间滑到P点则圆环（）A与杆CP段的动摩擦因数较大B两次滑到P点的速度一定不相同C两次滑到P点摩擦力做功一定相同D到达底端D所用时间较长【考点】动能定理的应用【分析】对两个过程，根据运动学基本公式结合牛顿第二定律判断动摩擦因数的关系，小物块两次滑动经过P点的时间相同，且DPCP，根据
24、平均速度公式判断两次滑到P点的速度关系，从C到D和从D到C分别利用动能定理可以比较物块滑到低端时的速度大小，再根据运动学基本公式判断那种情况所用时间关系【解答】解：A、第一种情况：从C到P过程， =a1t2=g（sin451cos45）t2，第二种情况：从D到P过程， =a2t2=g（sin452cos45）t2，因为，所以12，即圆环与直杆CP段的动摩擦因数较大，故A正确；B、由题意可知，小物块两次滑动经过P点的时间相同，且DPCP，因此从D到P的平均速度大于从C到P的平均速度，设从C到P点时速度为v1，从D到P时速度为v2，则根据匀变速直线运动特点有：，即从D到P点速度大于从C到P点的速度
25、，则得v1v2，故B正确；C、由于不知道动摩擦因数以及DP和CP的具体关系，所以不能判断两次滑到P点摩擦力做功是否相等，故C错误；D、从C到D和从D到C过程中摩擦力做功相等，重力做功相等，根据动能定理可知，两次滑动中物块到达底端速度相等，设圆环滑到底端的速度大小为v则第一种情况：从P到D过程， =t1第二种情况：从P到C过程， =t2因为，v1v2所以t1t2则得第一次圆环到达底端D所用时间较长故D正确故选：ABD二、实验题（本大题共两小题，共16分）11一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量与对应时间t的比值定义为角加速度（即=）我们用电磁
26、打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径r为3.000cm；（2）由图丙可知，打下计数点B时，圆盘转动的角速度为9.18rad/s；（3）圆盘转动的角加速度大小为23.5rad/s2；
27、（ （2），（3）问中计算结果保留三位有效数字）【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】（1）20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，读数时先读大于1mm的整数部分，再读不足1m的小数部分；（2）根据平均速度等于中间时刻瞬时速度求出D点的瞬时速度，然后根据v=r求解角速度；（3）用逐差法求解出加速度，再根据加速度等于角加速度与半径的乘积来计算角加速度【解答】解：（1）整数部分为60mm，小数部分为零，由于精确度为0.05mm，故需写到0.001cm处，故读数为6.000cm；故半径为3.000cm；（2）打下计数点B时，速度为vB=0.2755m/s故=9.18rad/s（3）纸带运动的加速
28、度为a=0.705m/s2由于=，=，故角加速度为=23.5rad/s2故故答案为：（1）3.000；（2）9.18；（9.179.19）（3）23.5；（23.224.0）12某同学设计了如下图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因素滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m，托盘和盘中砝码的总质量为m，实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的位移s与时间t，计算a的运动学公式是a=；根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：
29、a=g，他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算若要求a是m的一次函数，必须使上式中的m+m保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上；实验得到a与m的关系如图所示，由此可知=0.23（0.210.25）（取两位有效数字）【考点】探究影响摩擦力的大小的因素【分析】根据初速为零的匀加速直线运动位移时间公式找出求解加速度要测量的物理量通过求出加速度的大小，从而列出加速度与质量的关系式，并作出这两量的图象，由图象斜率去算出摩擦因数【解答】解：滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，根据s=at2得a=，所以需要测量的是位移s和时间t对整体进行研究，根据牛顿第二定律得：a
30、=g，若要求a是m的一次函数必须使不变，即使m+m不变，在增大m时等量减小m，所以实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上（3）将取为k，有k=，在图象上取两点将坐标代入解得=0.23（在0.21到0.25之间是正确的）故答案为：位移s 时间t a=a=g，m+m，滑块上0.23（0.210.25）三、计算题（本大题共4小题，共44分）13酒后驾车严重威胁公众交通安全若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间，将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离科学研究发现，反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化一驾驶员正常驾车和酒后驾车时，感知前方危险后汽车运
31、动vt图线分别如图甲、乙求：（1）正常驾驶时的感知制动距离s；（2）酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离s【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】汽车刹车做匀变速直线运动，注意驾驶员在反应时间里没有操作车，故汽车仍做匀速直线运动，根据图象得出初速度、反应时间等，根据匀变速直线运动规律求解【解答】解：设驾驶员饮酒前、后的反应时间分别为t1、t2，由图线可得t1=0.5s，t2=1.5s，汽车初速度v0=30m/s，正常驾驶时的减速时间为t3=4.0s，由图线可得，正常驾驶时的感知制动距离s=75m，同理，可求出酒后驾驶时的感知制动距离s=105m，所以s=
32、ss=105m75m=30m答：（1）正常驾驶时的感知制动距离s为75m；（2）酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离s为30m14如图所示，质量M=2kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球相连今用跟水平方向成=30角的力F=10N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2求：（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数【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】（1）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角；（2）以木块和小球组成的整体为研究对象，
33、分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数【解答】解：（1）设细绳对B的拉力为T以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得： Fcos30=Tcos Fsin30+Tsin=mg 代入解得，T=10，tan=，即=30（2）以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2再平衡条件得 Fcos30=f N+Fsin30=（M+m）g又f=N得到，=代入解得，=答：（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角=30；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数=15如图所示，半径为、质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接（绳子的延长线经过球心 ），两轻绳的另一端系在
34、一根竖直杆的A、B两点上，A、B两点相距为l，当两轻绳伸直后，A、B两点到球心的距离均为l当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时（轻绳a、b与杆在同一竖直平面内）求：（1）竖直杆角速度为多大时，小球恰好离开竖直杆？（2）当竖直杆角速度=2时，轻绳a的张力Fa为多大？【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】（1）小球恰离开竖直杆时，受重力和拉力，拉力的竖直分力与重力平衡，水平分力提供向心力；（2）由向心力公式可明确此时绳是否张紧，再根据向心力公式列式即可明确此时绳a的拉力【解答】（1）小球恰好离开竖直杆时，小球与竖直杆间的作用力为零，设此时轻绳a与竖直杆间的夹角为，由题意可知sin=，r=沿半径：Fas
35、in =m2r垂直半径：Facos =mg联立解得=2（2）若角速度再增大，小球将离开竖直杆，在轻绳b恰伸直前，设轻绳a与竖直杆的夹角为，此时小球做圆周运动的半径为r=lsin 沿半径：Fasin =m2r，垂直半径：Facos =mg联立解得Fa=m2l当轻绳b恰伸直时，=60，此时=由于=2故轻绳b已拉直，小球做圆周运动的半径为r=lsin 60沿半径：Fasin 60+Fbsin 60=m2r垂直半径：Facos 60=Fbcos 60+mg联立解得Fa=ml2+mg，代入数据解得：Fa=3mg答：（1）竖直杆角速度为2时，小球恰好离开竖直杆？（2）当竖直杆角速度=2时，轻绳a的张力Fa
36、为3mg16如图甲所示，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2（设最大静摩擦擦等于滑动摩擦），t=0时，车在外力作用下开始沿水平面做直线运动，其vt图象如图乙所示，已知t=12s时，平板车停止运动，此后平板车始终静止g取10m/s2，在运动过程中物块未从平板车上掉下（1）求t=3s时物块的加速度；（2）求t=8s时物块的速度；（3）若物块相对平板车的运动会留下痕迹，请求出物块整个运动过程中在平板车上留下的痕迹的长度【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的图像【分析】（1）分析物块的受力情况以及平板车的加速度，从而明确物块的运动情景；从而求出其
37、加加速度； （2）由图象分析平板车的运动过程，再根据小车的运动进行分析，明确两物体的运动规律，从而根据运动学公式分析8s时小车的速度； （3）根据位移公式求出两物体的对地位移，从而确定所产生的痕迹【解答】解：（1）平板车对物块的摩擦力最大值为fmax=mg，故物块的加速度最大值为amax=g=0.210=2m/s2但平板车的加速度由图象知为a=4m/s2amax故平板车不可能与物块一起向右加速，其加速度只能取a1=amax=2m/s2（2）物块向右做加速度为2m/s2的匀加速运动，而平板车则做加速度为a0=4 m/s2的加速运动；当t=t1=6s时，物块速度v1=a1t1=12m/s此后，由图
38、象可知平板车在外力作用下做初速度为v0=24m/s、加速大小为a0=4 m/s2的匀减速运动，开始时物块的速度仍小于平板车的速度，故物块仍加速，直至两者共速设平板车减速持续时间为t2，两者共速，则：v=v1+a1t2=v0a0 t2解得：t2=2s，v=16m/s故t=8s时物块的速度为v=16m/s（3）t=8s后，平板车的加速度为a0=4 m/s2，而物块的加速度源于摩擦力，其最大值为a1=amax=2m/s2，显然物块不可能与平板车一起减速，只能做加速度为a1=amax=2m/s2的匀减速运动，直至停止在物块与平板车共速前，物块相对于平板车向后运动，其相对位移大小为x1=a0t12+（v1+v）t2a1（t1+t2）解得：x1=48m物块与平板车共速后，物块相对于平板车向前运动，其相对位移大小为x2=32m两阶段的相对运动而产生的痕迹会有部分重叠，由于x1x2，故痕迹长度为x=48m答：（1）t=3s时物块的加速度为2m/s2；（2）t=8s时物块的速度16m/s（3）物块整个运动过程中在平板车上留下的痕迹的长度为48m2016年9月27日
