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2015-2016学年湖北省襄阳市老河口一中高一(下)期中物理试卷(解析版)

2015-2016 学年湖北省襄阳市老河口一中高一(下)期中物理试 卷
一、单选题(本大题 12 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1. (4 分) (2016?泰州一模)如图(a)所示,质量相等的 a、b 两物体,分别从斜面上的同 一位置 A 由静止下滑,经 B 点的水平面上滑行一段距离后停下.不计经过 B 点时的能量损 失,用传感器采集到它们的速度﹣时间图象如图(b)所示,下列说法正确的是( )

A.a 在斜面上滑行的加速度比 b 的大 B.a 在水平面上滑行的距离比 b 的短 C.a 与斜面间的动摩擦因数比 b 的小 D.a 与水平面间的动摩擦因数比 b 的大 2. (4 分) (2012 秋?河西区期末)如图所示,一物块受到一个水平力 F 作用静止于斜面上, F 的方向与斜面平行,如果将力 F 撤消,下列对物块的描述正确的是( )

A.木块将沿面斜面下滑 B.木块受到的摩擦力变大 C.木块立即获得加速度 D.木块所受的摩擦力改变方向 3. (4 分) (2016?泰州一模)一质量为 m 的人站在观光电梯内的磅秤上,电梯以 0.1g 的加 速度加速上升 h 高度,在此过程中( )

A.磅秤的示数等于 mg B.磅秤的示数等于 0.1mg C.人的动能增加了 0.9mgh D.人的机械能增加了 1.1mgh 4. (4 分) (2016?石家庄模拟)甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动, 它们运动的加速度随时间变化图象如图所示.关于两车的运动情况,下列说法正确的是 ( )

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A.在 0~4s 内甲车做匀加速直线运动,乙车做匀减速直线运动 B.在 0﹣2s 内两车间距逐渐增大,2s~4s 内两车间距逐渐减小 C.在 t=2s 时甲车速度为 3m/s,乙车速度为 4.5m/s D.在 t=4s 时甲车恰好追上乙车 5. (4 分) (2015 秋?广州校级期末)如图所示,质量分别为 M 和 m 的两个小球静止置于高 低不同的两个平台上,a、b、c 分别为不同高度的参考平面,下列说法正确的是( )

A.若以 c 为参考平面,M 的机械能大 B.若以 b 为参考平面,M 的机械能大 C.若以 a 为参考平面,m 的机械能大 D.无论如何选择参考平面,总是 M 的机械能大 6. (4 分) (2012?海南学业考试)据报导,刘翔在 2012 年 5 月 19 日国际田联钻石联赛上海 站 110m 跨栏比赛中,取得 12 秒 97 的好成绩,并获得第一名.与同组比赛的其他运动员相 比,比赛过程中刘翔的( ) A.位移最大 B.初速度最大 C.平均速度最大 D.运动时间最长 7. (4 分) (2012?海南学业考试)以下关于“质点”的认识和运用,正确的是( ) A.计算天体之间的引力时,将天体当作质点 B.研究地球自转时,将地球当作质点 C.评判跳水比赛的运动员动作时,将运动员当作质点 D.测量列车通过某隧道口所用的时间时,将列车当作质点 8. (4 分) (2014?濮阳二模)一个质点运动的速度时间图象如图甲所示,任意很短时间内质 点的运动可以近似视为匀速运动, 该时间内质点的位移即为条形阴影区域的面积, 经过累积, 图线与坐标轴围成的面积即为质点在相应时间内的位移. 利用这种微元累积法我们可以研究 许多物理问题,图乙是某物理量随时间变化的图象,此图线与坐标轴所围成的面积,下列说 法中不正确的是( )

A.如果 y 轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势,则面积等于该磁场在相应时间内磁感 应强度的变化量 B.如果 y 轴表示力做功的功率,则面积等于该力在相应时间内所做的功 C.如果 y 轴表示流过用电器的电流,则面积等于在相应时间内流过该用电器的电量 D.如果 y 轴表示加速度,则面积等于质点在相应时间内的速度变化

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9. (4 分) (2016?开封模拟)如图所示,一固定杆与水平方向夹角为 θ,将一质量为 m1 的 滑块套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为 m2 的小球,杆与滑块之间的动摩擦因数为 μ.若 滑块与小球保持相对静止以相同的加速度 a 一起运动,此时绳子与竖直方向夹角为 β,且 θ <β,则滑块的运动情况是( )

A.沿着杆加速下滑 B.沿着杆加速上滑 C.沿着杆减速下滑 D.沿着杆减速上滑 10. (4 分) (2016?石家庄模拟)一个质量为 lkg 的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,假 如小球所受空气阻力大小恒定,该过程的位移一时间图象如图所示,g=l0m/s ,下列说法正 确的是( )
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A.小球抛出时的速度为 12m/s B.小球上升和下落的时间之比为 2: C.小球落回到抛出点时所受合力的功率为 64 W D.小球上升过程的机械能损失大于下降过程的机械能损失 11. (4 分) (2016?石家庄模拟)如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实 验,他让铜球沿阻力很小的斜面从静止滚下,利用滴水计时记录铜球运动的时间.关于伽利 略的“斜面实验”,下列说法正确的是( )

A.伽利略测定了铜球运动的位移与时间,进而得出了速度随位移均匀增加的结论 B.铜球在斜面上运动的加速度比自由落体下落的加速度小,所用时间长得多,时间容易测 量 C.若斜面长度一定,铜球从顶端滚动到底端所需时间随倾角的增大而增大 D.若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比 12. (4 分) (2016?丽水一模)小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为 v0 的塑料小 球, 若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比, 小球运动的速率随时间变化的规律 如图所示,t1 时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为 v1,下列说法中正确的是( )

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A.小球上升过程中的平均速度大于 B.小球下降过程中的平均速度大于 C.小球射出时的加速度值最大,到达最高点的加速度值为 0 D.小球的加速度在上升过程中逐渐减小,在下降过程中也逐渐减小 二、实验题(16 分) 13. (6 分) (2011?闵行区一模)“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示,其中 A 为固 定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳,图乙是在白纸上根据实验 结果画出的图示. (1)图乙中的 F 与 F′两力中,方向一定沿 AO 方向的是力 . (2) (单选题)本实验采用的主要科学方法是 A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 (3) (多选题)实验中可减小误差的措施有 A.两个分力 F1、F2 的大小要尽量大些 B.两个分力 F1、F2 间夹角要尽量大些 C.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些.

14. (10 分) (2016 春?湖北校级期中)在验证机械能守恒定律的实验中,质量为 m 的重锤 从高处由静止开始下落, 重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点, 对纸带上的点 的痕迹进行测量,就可验证机械能守恒定律. (1)如图所示,选取纸带上打出的连续五个点 A、B、C、D、E,测出 A 点距起始点 O 的 距离为 s0,点 A、C 间的距离为 s1,点 C、E 间的距离为 s2,使用的交流电的频率为 f,则 打点计时器在打 C 点时重锤的动能为 Ek= ,打点计时器在打 O 点和 C 点的这 段时间内重锤的重力势能减少量为△ Eh= .实验中发现,重锤减小的重力势能 总是略 (选填“大于”、“小于”或“等于”)重锤增加的动能,其主要原因是 . (2) 利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度, 则加速度 a 的表达式为 a= .
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三、计算题(36 分) 15. (12 分) (2016 春?湖北校级期中)如图所示,质量为 m=0.2kg 的小球(可视为质点) 从水平桌面左端点 A 以初速度 v0 水平抛出, 桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道 MNP, 其形 状为半径 R=0.8m 的圆环剪去了左上角 135°的圆弧,MN 为其竖直直径.P 点到桌面的竖直 2 距离也为 R.小球飞离桌面后恰由 P 点无碰撞地落入圆轨道,g=10m/s ,求: (1)小球在 A 点的初速度 v0 及 AP 间水平距离 x; (2)小球到达圆轨道最低点 N 时对 N 点的压力; (3)判断小球能否到达圆轨道最高点 M.

16. (8 分) (2011 春?惠安县期末)气球以 10m/s 的速度匀速上升,当它上升到离地面 40m 高处,从气球上落下一个物体.不计空气阻力,求(1)物体落到地面需要的时间; (2)落 到地面时速度的大小. (g=10m/s ) . 17. (16 分) (2016 春?湖北校级期中)如图所示,一木楔静置于粗糙的水平地面上,木楔与 物块间的动摩擦因数 μ=0.2.在木楔的倾角为 θ=37°的斜面上,有一质量 m=1.0kg 的物块由 静止开始沿斜面下滑,当滑行路程 s=2m 时,求: (1)物块的速度为多少? (2)在这个过程中木楔没有移动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向(g=10m/s , sin37°=0.6,sin53°=0.8) .
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2015-2016 学年湖北省襄阳市老河口一中高一(下)期中 物理试卷
参考答案与试题解析

一、单选题(本大题 12 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1. (4 分) (2016?泰州一模)如图(a)所示,质量相等的 a、b 两物体,分别从斜面上的同 一位置 A 由静止下滑,经 B 点的水平面上滑行一段距离后停下.不计经过 B 点时的能量损 失,用传感器采集到它们的速度﹣时间图象如图(b)所示,下列说法正确的是( )

A.a 在斜面上滑行的加速度比 b 的大 B.a 在水平面上滑行的距离比 b 的短 C.a 与斜面间的动摩擦因数比 b 的小 D.a 与水平面间的动摩擦因数比 b 的大 【考点】动能定理;匀变速直线运动的图像 【分析】由图象可知,物体在斜面上做匀加速运动,在水平面做匀减速运动,v﹣t 图象中, 倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐 标轴围成的面积表示位移. 【解答】解:A、由乙图图象斜率可知 a 做加速运动时的加速度比 b 做加速时的加速度大, 故 A 正确; B、物体在水平面上的运动是匀减速运动,a 从 t1 时刻开始,b 从 t2 时刻开始.由图象与坐 标轴围成的面积表示位移可知,a 在水平面上做匀减速运动的位移比 b 在水平面上做匀减速 运动的位移大,故 B 错误; C、物体在斜面上运动的加速度为 的加速度大于 b 的加速度,所以 a 与斜面间的动摩擦因数比 b 的小,故 C 正确; D、物体在斜面上运动的加速度为 ,因为 a 的加速度小于 b 的加速度,所以 ,因为 a

a 与水平面间的动摩擦因数比 b 的小,故 D 错误 故选:AC 【点评】本题是速度﹣﹣时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度﹣﹣时间图象中 图象与坐标轴围成的面积的含义, 能根据图象读取有用信息, 并能灵活运用牛顿第二定律解 题,难度不大. 2. (4 分) (2012 秋?河西区期末)如图所示,一物块受到一个水平力 F 作用静止于斜面上, F 的方向与斜面平行,如果将力 F 撤消,下列对物块的描述正确的是( )
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A.木块将沿面斜面下滑 B.木块受到的摩擦力变大 C.木块立即获得加速度 D.木块所受的摩擦力改变方向 【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用 【分析】 将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面方向, 在垂直于斜面的平面内分 析受力情况,根据平衡条件分析摩擦力大小和方向如何变化. 【解答】解:设木块的重力为 G,将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方 向,沿斜面向下的分力大小为 Gsinθ,如图 1 所示,为物体在斜面平面内受力情况. 力 F 未撤掉时,由图 1 根据平衡条件得,静摩擦力大小 f1= 静摩擦力不小于 . 力 F 撤掉时, 重力分力 Gsinθ< ,即重力的下滑分力一定小于最大静摩 .所以最大

擦力,所以木块仍保持静止. F 撤消后,由图 2 知,根据平衡条件得 f2=Gsinθ,所以木块受到的摩擦力变小.由图看出, 木块所受的摩擦力方向发生了改变.故 D 正确,ABC 错误. 故选:D

【点评】 本题中木块受力分布在立体空间中, 可分成垂直于斜面和平行斜面两个平面进行研 究. 3. (4 分) (2016?泰州一模)一质量为 m 的人站在观光电梯内的磅秤上,电梯以 0.1g 的加 速度加速上升 h 高度,在此过程中( )

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A.磅秤的示数等于 mg B.磅秤的示数等于 0.1mg C.人的动能增加了 0.9mgh D.人的机械能增加了 1.1mgh 【考点】功能关系;牛顿运动定律的应用-超重和失重 【分析】根据牛顿第二定律求出磅秤的示数,结合合力做功得出动能的增加量,根据重力势 能即动能的变化情况得出机械能的变化量. 【解答】解:A、根据牛顿第二定律得:F﹣mg=ma 解得:F=mg+ma=1.1mg,即磅秤的示数等于 1.1mg,故 AB 错误; C、根据动能定理得:△ EK=W 合=mah=0.1mgh,故 C 错误; D、人上升 h,则重力做功为﹣mgh,可知重力势能增大 mgh,动能增加 0.1mgh,则机械能 增大了 1.1mgh,故 D 正确. 故选:D 【点评】解决本题的关键知道重力做功与重力势能的关系,合力做功与动能的关系,对于机 械能的判断,也可以根据除重力以外其它做功进行判断. 4. (4 分) (2016?石家庄模拟)甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动, 它们运动的加速度随时间变化图象如图所示.关于两车的运动情况,下列说法正确的是 ( )

A.在 0~4s 内甲车做匀加速直线运动,乙车做匀减速直线运动 B.在 0﹣2s 内两车间距逐渐增大,2s~4s 内两车间距逐渐减小 C.在 t=2s 时甲车速度为 3m/s,乙车速度为 4.5m/s D.在 t=4s 时甲车恰好追上乙车 【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;匀变速直线运动的 位移与时间的关系 【分析】根据图象可知,乙的加速度逐渐减小,不是匀减速直线运动,根据加速度时间图象 知道图象与时间轴所围的面积表示速度,然后据甲乙物体的速度关系判断选项. 【解答】解:A、根据图象可知,乙的加速度逐渐减小,不是匀减速直线运动,故 A 错误; B、据加速度时间图象知道图象与时间轴所围的面积表示速度.据图象可知,当 t=4s 时,两 图象与 t 轴所围的面积相等,即该时刻两辆车的速度相等;在 4 秒前乙车的速度大于甲车的 速度,所以乙车在甲车的前方,所以两车逐渐远离,当 t=4s 时,两车速度相等即相距最远, 故 BD 错误; C、在 t=2s 时乙车速度为 ,甲车速度为 v 甲=1.5×2=3m/s,

故 C 正确. 故选:C 【点评】 本题考查了图象与追及问题的综合, 解决本题的关键知道加速度时间图线围成的面 积表示速度的变化量,难度适中.

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5. (4 分) (2015 秋?广州校级期末)如图所示,质量分别为 M 和 m 的两个小球静止置于高 低不同的两个平台上,a、b、c 分别为不同高度的参考平面,下列说法正确的是( )

A.若以 c 为参考平面,M 的机械能大 B.若以 b 为参考平面,M 的机械能大 C.若以 a 为参考平面,m 的机械能大 D.无论如何选择参考平面,总是 M 的机械能大 【考点】机械能守恒定律;重力势能 【分析】机械能等于动能与重力势能之和.重力势能的计算式是 EP=mgh,h 是物体相对于 参考平面的高度,若物体位于参考平面下方,重力势能为负值. 【解答】解:两个小球均静止,没有动能,机械能就等于它们具有的重力势能. A、若以 c 为参考平面,M、m 的机械能分别为:EPM=MghM,EPm=mghm,hM>hm,但由 于两个物体的质量关系未知,所以不能比较机械能的大小,故 A 错误. B、若以 b 为参考平面,M 的机械能为零,m 的机械能为负值,所以 M 的机械能大,故 B 正确. C、若以 a 为参考平面,M、m 的机械能分别为:EPM=﹣MghM,EPm=﹣mghm,hM、hm 是 两个物体相对 a 所在水平面的高度,hM<hm,但由于两个物体的质量关系未知,所以不能 比较机械能的大小,故 C 错误. D、由于两个物体的质量关系未知,m 的机械能也可能大于 M 的机械能.故 D 错误. 故选:B 【点评】解决本题关键掌握重力势能的计算式 EP=mgh,理解重力势能的相对性,知道 h 是 物体相对于参考平面的高度. 6. (4 分) (2012?海南学业考试)据报导,刘翔在 2012 年 5 月 19 日国际田联钻石联赛上海 站 110m 跨栏比赛中,取得 12 秒 97 的好成绩,并获得第一名.与同组比赛的其他运动员相 比,比赛过程中刘翔的( ) A.位移最大 B.初速度最大 C.平均速度最大 D.运动时间最长 【考点】平均速度 【分析】田径比赛是在相同的位移内比时间,也就是比较平均速度. 【解答】解:110m 比赛是在相同的位移内比时间,时间短的胜,即时间短的平均速度大.故 C 正确,A、B、D 错误. 故选:C. 【点评】解决本题的关键知道相同位移内比时间,实际上比较的是平均速度. 7. (4 分) (2012?海南学业考试)以下关于“质点”的认识和运用,正确的是( ) A.计算天体之间的引力时,将天体当作质点 B.研究地球自转时,将地球当作质点 C.评判跳水比赛的运动员动作时,将运动员当作质点 D.测量列车通过某隧道口所用的时间时,将列车当作质点 【考点】质点的认识 【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据 把物体看成质点的条件来判断即可.
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【解答】解:A、当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质 点,与体积、质量大小无关,计算天体之间的引力时,将天体当作质点,故 A 正确. B、研究地球自转时,自身的大小对研究问题有影响,所以不能当作质点,故 B 错误. C、评判跳水比赛的运动员动作时,不可以忽略运动员自身大小,不可将物体看成质点,故 C 错误. D、测量列车通过某隧道口所用的时间时,列车的长度对研究的时间有影响,我们就不可以 把它看成质点,故 D 错误. 故选:A. 【点评】考查学生对质点这个概念的理解,关键是知道物体能看成质点时的条件,看物体的 大小体积对所研究的问题是否产生影响,物体的大小体积能否忽略. 8. (4 分) (2014?濮阳二模)一个质点运动的速度时间图象如图甲所示,任意很短时间内质 点的运动可以近似视为匀速运动, 该时间内质点的位移即为条形阴影区域的面积, 经过累积, 图线与坐标轴围成的面积即为质点在相应时间内的位移. 利用这种微元累积法我们可以研究 许多物理问题,图乙是某物理量随时间变化的图象,此图线与坐标轴所围成的面积,下列说 法中不正确的是( )

A.如果 y 轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势,则面积等于该磁场在相应时间内磁感 应强度的变化量 B.如果 y 轴表示力做功的功率,则面积等于该力在相应时间内所做的功 C.如果 y 轴表示流过用电器的电流,则面积等于在相应时间内流过该用电器的电量 D.如果 y 轴表示加速度,则面积等于质点在相应时间内的速度变化 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;匀变速直线运动的图像 【分析】 本题根据图形面积所表示的量等于横坐标轴量与纵坐标轴量的乘积所得量的值. 结 合相关的规律进行分析. 【解答】 解: A、 如果 y 轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势, 根据 E= 知, △ Φ=E?△ t

知,面积等于该磁场在相应时间内磁通量的变化量.故 A 错误. B、如果 y 轴表示力做功的功率,则面积等于该力在相应时间内所做的功.故 B 正确. C、如果 y 轴表示流过用电器的电流,由 q=It 知,面积等于在相应时间内流过该用电器的电 量.故 C 正确 D、如果 y 轴表示加速度,由 a= 知,△ v=a△ t,知面积等于质点在相应时间内的速度变

化.故 D 正确. 本题选错误的,故选:A 【点评】考查图形面积的意义,要学会变通,能举一反三.关键要掌握相关的物理规律. 9. (4 分) (2016?开封模拟)如图所示,一固定杆与水平方向夹角为 θ,将一质量为 m1 的 滑块套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为 m2 的小球,杆与滑块之间的动摩擦因数为 μ.若

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滑块与小球保持相对静止以相同的加速度 a 一起运动,此时绳子与竖直方向夹角为 β,且 θ <β,则滑块的运动情况是( )

A.沿着杆加速下滑 B.沿着杆加速上滑 C.沿着杆减速下滑 D.沿着杆减速上滑 【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用 【分析】环与小球保持相对静止,并以相同的加速度 a 一起下滑,对整体进行受力分析求出 加速度,采用隔离法,分析小球的受力,求出加速度,结合 θ<β 分析即可判断. 【解答】解:把滑块和球看做一个整体受力分析,沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得, 若速度方向向下,则 沿斜面方向: (m1+m2)gsinθ﹣f=(m1+m2)a 垂直斜面方向:FN=(m1+m2)gcosθ 摩擦力:f=μFN 联立可解得:a=gsinθ﹣μgcosθ, 对小球有:若 θ=β,a=gsinβ 现有:θ<β,则有 a>gsinβ 所以 gsinθ﹣μgcosθ>gsinβ gsinθ﹣gsinβ>μgcosθ 因为 θ<β,所以 gsinθ﹣gsinβ<0,但 μgcosθ>0 所以假设不成立,即速度的方向一定向上. 由于加速度方向向下,所以物体沿杆减速上滑,故 D 正确. 故选:D 【点评】分析多个物体的受力时,一般先用整体法来求得共同的加速度,再用隔离法分析单 个物体的受力,求得物体的受力情况,本题就是典型的应用整体隔离法的题目. 10. (4 分) (2016?石家庄模拟)一个质量为 lkg 的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,假 2 如小球所受空气阻力大小恒定,该过程的位移一时间图象如图所示,g=l0m/s ,下列说法正 确的是( )

A.小球抛出时的速度为 12m/s B.小球上升和下落的时间之比为 2: C.小球落回到抛出点时所受合力的功率为 64 W D.小球上升过程的机械能损失大于下降过程的机械能损失 【考点】功能关系;功率、平均功率和瞬时功率 【分析】 根据图象读出上升过程的位移和时间, 求得平均速度, 由公式 = 求解初速度,

由速度公式求出上升时的加速度, 由牛顿第二定律求出空气阻力, 再由牛顿第二定律求得下
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落时的加速度, 即可由位移公式求上升和下落时间之比. 由公式 P=Fv 求合力的瞬时功率. 由 功能关系分析上升和下落机械能损失的关系. 【解答】解:A、由图知,小球上升的位移 x=24m,用时 t1=2s,平均速度 = = 得初速度 v0=24m/s.故 A 错误. = =12m/s ;由牛顿第二定律得:mg+f=ma1;解得空气阻
2

= =12m/s.由

B、上升时加速度大小为 a1=

力的大小 f=2N 2 对于下落过程,由牛顿第二定律得 mg﹣f=ma2;解得 a2=8m/s ;则 a1:a2=3:2 根据位移公式 x= t2= : = : ,及上升和下落的位移大小相等,可知上升和下落的时间之比为 t1: .故 B 错误.

C、由上可得下落时间 t2= s,小球落回到抛出点时速度为 v=a2t2=8 m/s 所受合力 F 合=mg﹣f=8N,此时合力的功率为 P=64 W.故 C 正确. D、小球上升和下落两个过程克服空气阻力做功相等,由功能原理知,球上升过程的机械能 损失等于下降过程的机械能损失.故 D 错误. 故选:C 【点评】 解决本题的关键要熟练运用运动学公式和牛顿第二定律研究上升与下落过程的加速 度、运动时间,要知道对于匀变速直线运动,求平均速度有两个公式可 = 和 = 于上升和下落过程,要明确位移大小相等,空气阻力大小相等. 11. (4 分) (2016?石家庄模拟)如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实 验,他让铜球沿阻力很小的斜面从静止滚下,利用滴水计时记录铜球运动的时间.关于伽利 略的“斜面实验”,下列说法正确的是( ) .对

A.伽利略测定了铜球运动的位移与时间,进而得出了速度随位移均匀增加的结论 B.铜球在斜面上运动的加速度比自由落体下落的加速度小,所用时间长得多,时间容易测 量 C.若斜面长度一定,铜球从顶端滚动到底端所需时间随倾角的增大而增大 D.若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比 【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法 【分析】本题考查了伽利略对自由落体运动的研究,只要了解其研究过程、采用的方法以及 其科学的思维即可正确解答本题. 【解答】解:A、伽利略测定了铜球运动的位移与时间,进而得出了位移 x 与 t 平方的成正 比,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化,小球是否做匀变速运动.故 A 错误;
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B、在伽利略时代,没有先进的计时仪器,因此伽利略让小球从斜面上滚下来用米“冲淡”重 力,铜球在斜面上运动的加速度比自由落体下落的加速度小,所用时间长得多,时间容易测 量.故 B 正确; C、若斜面长度一定,铜球从顶端滚动到底端所需时间随倾角的增大而减小.故 C 错误. D、他得到的结论是,若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间的平方成正比, 故 D 错误. 故选:B 【点评】伽利略对自由落体规律的研究为我们提供正确的研究物理的方法、思路、理论,他 创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法. 12. (4 分) (2016?丽水一模)小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为 v0 的塑料小 球, 若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比, 小球运动的速率随时间变化的规律 如图所示,t1 时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为 v1,下列说法中正确的是( )

A.小球上升过程中的平均速度大于 B.小球下降过程中的平均速度大于 C.小球射出时的加速度值最大,到达最高点的加速度值为 0 D.小球的加速度在上升过程中逐渐减小,在下降过程中也逐渐减小 【考点】竖直上抛运动;平均速度 【分析】由速度图象的“面积”表示位移来分析它与匀变速直线运动平均速度的关系.由小球 受到的空气阻力与速率成正比,根据牛顿第二定律分析上升和下降阶段的加速度变化. 【解答】解:A、上升过程若是匀减速直线运动,其平均速度为 ,而从图中可以看出其

面积小于匀减速直线运动的面积, 即小球实际上升的位移小于做匀减速上升的位移, 而平均 速度等于位移与时间之比,故其平均速度小于匀减速运动的平均速度,即小于 误. B、同理,可知小球下降过程中的平均速度大于匀加速下降的平均速度,即大于 .故 B .故 A 错

正确. C、小球抛出时,根据牛顿第二定律得:mg+kv=ma,此时速率最大,可知此时的加速度最 大,到最高点时,v=0,加速度 a=g,不是 0.故 C 错误. D、上升过程有:mg+kv=ma,v 减小,a 减小.下降过程有:mg﹣kv=ma,v 增大,a 减小, 故 D 正确. 故选:BD 【点评】本题关键是受力分析,只有分析好小球的受力,判断出小球加速度的变化情况,利 用的面积表示位移,平均速度等于位移比时间分析平均速度.
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二、实验题(16 分) 13. (6 分) (2011?闵行区一模)“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示,其中 A 为固 定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳,图乙是在白纸上根据实验 结果画出的图示. (1)图乙中的 F 与 F′两力中,方向一定沿 AO 方向的是力 F′ . (2) (单选题)本实验采用的主要科学方法是 B A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 (3) (多选题)实验中可减小误差的措施有 ACD A.两个分力 F1、F2 的大小要尽量大些 B.两个分力 F1、F2 间夹角要尽量大些 C.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些.

【考点】验证力的平行四边形定则 【分析】本题根据“验证力的平行四边形定则”实验的原理及注意事项进行分析解答. 【解答】解: (1)实验中 F 是通过平行四边形定则作图得出的,而 F′是通过用一根细线拉 动橡皮筋,使与两个力拉时的效果相同得出的,故 F'一定是沿 AO 方向的; (2)本实验是通过一个力与两力效果相同得了的合力,故运用了等效替代的方法,故 B 正 确; (3)实验是通过作图得出结果,故为了减小误差应让拉力尽量大些,故 A 正确; 而夹角太大将会导至合力过小,故夹角不能太大,故 B 错误; 为了防止出现分力的情况,应让各力尽量贴近木板,且与木板平行,故 C 正确; 为了准确记下拉力的方向,故采用两点描线时两点应尽量距离大一些,故细绳应长些,故 D 正确; 故选 ACD. 【点评】 实验问题一定要紧扣实验的原理和实验需要注意的事项进行掌握, 并能根据实验原 理进行设计性实验. 14. (10 分) (2016 春?湖北校级期中)在验证机械能守恒定律的实验中,质量为 m 的重锤 从高处由静止开始下落, 重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点, 对纸带上的点 的痕迹进行测量,就可验证机械能守恒定律. (1)如图所示,选取纸带上打出的连续五个点 A、B、C、D、E,测出 A 点距起始点 O 的 距离为 s0,点 A、C 间的距离为 s1,点 C、E 间的距离为 s2,使用的交流电的频率为 f,则 打点计时器在打 C 点时重锤的动能为 Ek=
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, 打点计时器在打 O 点和

C 点的这段时间内重锤的重力势能减少量为△ Eh= mg(s0+s1) .实验中发现,重锤减小 的重力势能总是略 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)重锤增加的动能,其主要原因 是 重锤带着纸带下落过程中存在着阻力作用 . (2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度,则加速度 a 的表达式为 a= .

【考点】验证机械能守恒定律 【分析】 根据匀变速直线运动中某段时间中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度, 可 以求出 C 点的瞬时速度大小,进一步可以求出 C 点动能,根据重力做功和重力势能之间的 关系可以求出重力势能的减小量, 由于重锤带着纸带下落过程中存在着阻力作用, 则重锤减 小的重力势能总是略大于动能的增加量,根据作差法求出加速度. 【解答】解: (1)在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,故 C 点的速度为: vC= = ,

则打点计时器在打 C 点时重锤的动能为 Ek=



打点计时器在打 O 点和 C 点的这段时间内重锤的重力势能减少量为△ Eh=mgh=mg(s0+s1) , 由于重锤带着纸带下落过程中存在着阻力作用, 则重锤减小的重力势能总是略大于动能的增 加量. 2 (2)利用匀变速直线运动的推论△ x=at 得: a= = .

故答案为: (1)

;mg(s0+s1) ;大于;重锤带着纸带下落过程中存在着

阻力作用; (2)



【点评】 本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法, 纸带问题的处理是力学实验中 常见的问题,在实验中,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动的瞬时速度和加速度. 三、计算题(36 分) 15. (12 分) (2016 春?湖北校级期中)如图所示,质量为 m=0.2kg 的小球(可视为质点) 从水平桌面左端点 A 以初速度 v0 水平抛出, 桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道 MNP, 其形

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状为半径 R=0.8m 的圆环剪去了左上角 135°的圆弧,MN 为其竖直直径.P 点到桌面的竖直 距离也为 R.小球飞离桌面后恰由 P 点无碰撞地落入圆轨道,g=10m/s ,求: (1)小球在 A 点的初速度 v0 及 AP 间水平距离 x; (2)小球到达圆轨道最低点 N 时对 N 点的压力; (3)判断小球能否到达圆轨道最高点 M.
2

【考点】功能关系;平抛运动;动能定理 【分析】 (1)物块由 A 点做平抛运动,在 P 点恰好沿圆轨道的切线进入轨道,然后根据平 抛运动的特点即可求解; (2)物块离开 D 点做平抛运动,由 P 点沿圆轨道切线落入圆轨道,知道了到达 P 点的速度 方向,将 P 点的速度分解为水平方向和竖直方向,根据竖直方向上做自由落体运动求出竖 直分速度,再根据角度关系求出水平分速度,即离开 D 点时的速度 vD.最后由牛顿第二定 律即可求出压力; (3)物块在内轨道做圆周运动,在最高点有临界速度,则 mg=m ,根据机械能守恒定律,

求出 M 点的速度,与临界速度进行比较,判断其能否沿圆轨道到达 M 点. 【解答】解: (1)物块由 A 点做平抛运动,在 P 点恰好沿圆轨道的切线进入轨道,则物块 在 P 点的竖直分速度为:vy=v0tan45°= v0 由平抛运动规律得:R= ,x=v0t

代入数据解得:v0=4 m/s, x=1.6m. (2)物块在 P 点的速度为: =4 m/s

物块从 P 点到 N 点,由动能定理得:mgR(1﹣cos45°)=

物块在 N 点,由牛顿第二定律得: 代入数据解得物块所受支持力为:FN=11.17N 由牛顿第三定律得,物块对 N 点的压力为 F'N=11.17N,方向竖直向下. (3)假设小球能够到达 M 点,由功能关系得:mgR(1+cos45°)= 代入数据解得: m/s

小球能够完成圆周运动,在 M 点须有:mg≤ 即:



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m/s,由 v'<vM 知,小球不能到达圆轨道最高点 M. 答: (1)小球在 A 点的初速度是 4m/s,AP 间水平距离是 1.6m; (2)小球到达圆轨道最低点 N 时对 N 点的压力是 11.17N; (3)小球不能到达圆轨道最高点 M. 【点评】该题涉及到多个运动过程,主要考查了机械能守恒定律、平抛运动基本公式、圆周 运动向心力公式的应用,用到的知识点及公式较多,难度较大,属于难题. 16. (8 分) (2011 春?惠安县期末)气球以 10m/s 的速度匀速上升,当它上升到离地面 40m 高处,从气球上落下一个物体.不计空气阻力,求(1)物体落到地面需要的时间; (2)落 2 到地面时速度的大小. (g=10m/s ) . 【考点】匀变速直线运动规律的综合运用 【分析】本题考查匀变速直线运动的规律,由于已知初速度,加速度,位移,故可以利用位 移公式 S=V0t+ at 求运动时间 t, 可以利用速度﹣位移的关系式
2


2

=2aS 求解落地速度.

【解答】解: (1)设向上为正方向,则初速度 v0=10m/s,g=﹣10m/s ,物体的位移 S=﹣40m, 由位移公式 S=V0t+ at 得 物体落到地面需要的时间 t=4S. (2)根据 ﹣ =2aS 可得
2

物体落到地面时速度大小为 vt=30m/s. 【点评】运动学公式的熟练运用,要明确知道①所有的运动学公式都是矢量式,要注意正 方向的选择.②每一个运动学公式都牵扯到四个物理量,而描述匀变速直线运动的物理量 只有五个.要牢牢掌握每个公式. 17. (16 分) (2016 春?湖北校级期中)如图所示,一木楔静置于粗糙的水平地面上,木楔与 物块间的动摩擦因数 μ=0.2.在木楔的倾角为 θ=37°的斜面上,有一质量 m=1.0kg 的物块由 静止开始沿斜面下滑,当滑行路程 s=2m 时,求: (1)物块的速度为多少? 2 (2)在这个过程中木楔没有移动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向(g=10m/s , sin37°=0.6,sin53°=0.8) .

【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;力的合成与分解的运用 【分析】 (1) 根据牛顿第二定律求出物块下滑的加速度, 结合速度位移公式求出物块的速度. (2)对整体分析,根据牛顿第二定律求出地面对木楔的摩擦力的大小和方向. 【解答】解: (1)根据牛顿第二定律得,物块的加速度为:

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a= 根据 v =2as 得物块的速度为: v= m/s.
2

=10×0.6﹣0.2×10×0.8m/s =4.4m/s .

2

2

(2)对整体分析,根据牛顿第二定律得: f 地=macos37°=1×4.4×0.8N=3.52N,方向水平向左. 答: (1)物块的速度为 m/s;

(2)地面对木楔的摩擦力的大小为 3.52N,方向水平向左. 【点评】本题的解法是对加速度不同的两个物体用整体法,中学用得较少.常用方法是隔离 木楔 ABC 研究,分析受力,根据平衡求解地面对木楔的摩擦力的大小和方向.

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