江苏省淮安市淮阴中学2022学年高一物理上学期第二次月考试卷含解析

2022-2022学年江苏省淮安市淮阴中学高一（上）第二次月考物理试卷一、选择题（每小题只有一个选项是正确的．7小题，每小题3分，共计21分．）1．在人类认识运动的过程中，对自由落体运动的研究，应用了抽象思维、数学推理和科学实验相结合的研究方法，被誉为人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学真正的开始．采用这一研究方法的科学家是()A．亚里士多德B．牛顿C．爱因斯坦D．伽利略2．做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是()A．合外力B．速率C．速度D．加速度3．如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ．若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A．GB．GsinθC．GcosθD．Gtanθ4．下列图象能反映物体在直线上运动经2s不能回到初始位置的是()A．B．C．D．5．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑．在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它的作用力的方向()A．沿斜面向上B．沿斜面向下C．竖直向上D．垂直斜面向上6．体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为()20\nA．mgB．C．D．7．将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率相同．重力加速度为g，假设小球所受阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为()A．mgB．mgC．mgD．mg二、多项选择题（共计24分．每题4分，共24分，选错或多选不得分，漏选得2分．）8．A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长比lA：lB=4：3，转过的圆心角比θA：θB=3：2．则下列说法中正确的是()A．它们的线速度比vA：vB=3：4B．它们的角速度比ωA：ωB=2：3C．它们的周期比TA：TB=2：3D．它们的向心加速度比aA：aB=2：19．如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支钢笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中正确的有()A．笔尖留下的痕迹是一条抛物线B．笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线C．在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变D．在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变20\n10．有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的s﹣t图象如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v﹣t图象如图乙所示．根据图象做出的以下判断中正确的是()A．物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B更大B．在0﹣3s的时间内，物体B运动的位移为30mC．t=3s时，物体C追上物体DD．t=3s是相遇前物体C与物体D之间间距最大的时刻11．如图所示，有A、B两物体，mA=2mB，用轻杆连接后放在光滑的斜面上，在它们下滑的过程中，()A．它们的加速度大小a=gsinθB．它们的加速度大小a＞gsinθC．轻杆受到的弹力0D．轻杆受到的弹力大小为mBgsinθ12．如图所示，两个质量相同的A、B小球用长度不等的不可伸长的轻质细线拴在同一点O，并且在同一水平面内做匀速圆周运动，悬线OA、OB与竖直方向夹角分别为60°、30°则()A．A、B小球受绳子拉力大小之比为：3B．A、B小球向心加速度大小之比3：1C．A、B小球运动角速度之比为1：1D．A、B小球运动线速度大小之比为3：120\n13．如图所示，两只大小相同的A与B小球水平相距10m，离地面高都为5m，同时相向水平抛出，初速度大小分别为2m/s、3m/s，小球在飞行过程中所受空气的作用力忽略不计．若小球能与水平地面相碰撞，碰撞前后，小球的水平方向的分速度大小和方向都不改变，竖直方向的分速度大小不变、方向相反，且与地面碰撞的时间极短，可忽略不计．g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．两球不会在空中相碰B．两球抛出后2s在空中相碰C．两球相碰时的位置离A球4m远D．两球相碰时速度的方向刚好相反，且碰撞点在A、B球抛出时的位置连线的中垂线上二、填空题，每空2分，共20分．14．某同学在做研究平抛物体运动规律的实验时得到了如图所示的小球的运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出．其中A点的坐标为（0，0），g=10m/s2，则（1）A点__________（选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点；（2）小球开始作平抛运动的初速度大小为__________m/s，小球运动到B位置时的速度大小为__________m/s．15．（14分）如图（1）所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移﹣时间（s﹣t）图象和速率﹣时间（v﹣t）图象．整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h．（1）现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v﹣t图象如图（2）所示．从v﹣t图线可得滑块A上滑时的加速度大小a=__________m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响__________．（选填“比较明显，不能忽略”或“不明显可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律．①实验时在保持滑块质量一定的情况下，通过改变__________（选填“滑块初速度v”或“斜面高度h”），来验证加速度与力成正比的关系；20\n②在验证力一定的情况下，加速度与质量成反比的关系时，为了保持滑块所受的合力不变，在改变滑块质量M时必须调节气垫导轨右端的高度h（见图（1））．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是__________A．M增大（或减小）时，必须增大（或减小）h，且保持不变B．M增大（或减小）时，必须减小（或增大）h，以保持M•h不变（3）将气垫导轨转换成滑板，滑块A换成滑块A′，给滑块A′一沿滑板向上的初速度，A′的s﹣t图线如图（3）所示．图线不对称是由于__________造成的，由图线可知滑块上滑的最大位移的大小smax=__________，可求得滑块上滑时初速度v0′=__________．三、计算题，共55分．解答要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．16．一根原长为0.20m的轻质弹簧，劲度系数k=20N/m，一端拴着一个质量为1kg的小球，在光滑的水平面上绕另一端做匀速圆周运动，此时弹簧的实际长度为0.25m，如图所示．求：（1）小球运动的线速度为多大？（2）小球运动的周期为多大？17．（14分）一物体从某位置以初速度v0=30m/s竖直向上抛出，运动过程受空气阻力大小恒为重力的0.5倍，取g=10m/s2．求：（1）上升过程中加速度大小a1及下降过程中加速度大小a2；（2）物体返回到抛出点时的末速度大小．18．如图所示，质量为M=2kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量为m=1.2kg的小球相连．今用跟水平方向成α=37°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，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）运动过程中轻绳中的弹力以及轻绳与水平方向的夹角θ；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ．19．（16分）如图所示，AB是一段位于竖直平面内的半径为R=0.6m的光滑圆轨道，末端B处的切线沿水平方向．一个质量为m=0.6kg的小物体P从轨道顶端处A点由静止释放，滑到B点处飞出，落在水平地面的C点，其轨迹如图中虚线BC所示．已知P落地时相对于B点的水平位移OC=l=2.4m，B点离地面的高度为h=1.8m．整个过程中不计空气阻力，小物体P可视为质点，g取10m/s2．现于轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带右端E轮正上方与B点相距．先将驱动轮锁定，传送带处于静止状态．使P仍从A点处由静止释放，它离开B端后先在传送带上滑行，然后从传送带上水平飞出，恰好仍落在地面上C点．E轮半径很小．试求：20\n（1）小物体P从静止的传送带右端E点水平飞出时的速度大小vE．（2）小物体P与传送带之间的动摩擦因数μ．（3）小物体P刚到圆轨道最低点B时，对轨道的压力F压．（4）若将驱动轮的锁定解除，并调节传送带向右匀速传送的速度v，再使P仍从A点由静止释放，问最后P能否击中C点右侧3.5m远处的D点，若能击中，请求出相应的传送带的速度v；若不能击中，请通过计算推理说明．2022-2022学年江苏省淮安市淮阴中学高一（上）第二次月考物理试卷一、选择题（每小题只有一个选项是正确的．7小题，每小题3分，共计21分．）1．在人类认识运动的过程中，对自由落体运动的研究，应用了抽象思维、数学推理和科学实验相结合的研究方法，被誉为人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学真正的开始．采用这一研究方法的科学家是()A．亚里士多德B．牛顿C．爱因斯坦D．伽利略考点：物理学史．专题：常规题型．分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．解答：解：在人类认识运动的过程中，对自由落体运动的研究，应用了抽象思维、数学推理和科学实验相结合的研究方法，被誉为人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学真正的开始．采用这一研究方法的科学家是伽利略，故ABC错误，D正确；故选：D．点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．2．做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是()A．合外力B．速率C．速度D．加速度考点：物体做曲线运动的条件；曲线运动．分析：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动．解答：解：既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，速度一定是改变的．而受到的合力、加速度以及速率都可以不变，如平抛运动的合力与加速度不变，匀速圆周运动的速率不变．20\n故选：C．点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．3．如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ．若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A．GB．GsinθC．GcosθD．Gtanθ考点：力的合成．专题：受力分析方法专题．分析：人受多个力处于平衡状态，合力为零．人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件求解．解答：解：人受多个力处于平衡状态，人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件得椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值，反向，即大小是G．故选A．点评：通过受力分析和共点力平衡条件求解．4．下列图象能反映物体在直线上运动经2s不能回到初始位置的是()A．B．C．D．考点：匀变速直线运动的图像．分析：位移时间图象反映了物体各个不同时刻的位置坐标情况，速度时间图象反映了物体的速度随时间的变化情况，加速度与时间关系图象反映了物体不同时刻的加速度情况．解答：解：A、位移时间图象反映了物体各个不同时刻的位置坐标情况，从图中可以看出物体沿x轴正方向前进2m后又返回，故A错误；B、速度时间图象反映了物体的速度随时间的变化情况，从图中可以看出速度一直为正，故物体一直前进，故B正确；C、速度时间图象反映了物体的速度随时间的变化情况，图线与时间轴包围的面积表示位移的大小，从图中可以看出第一秒物体前进1m，第二秒物体后退1m，故C错误；20\nD、加速度与时间关系图象反映了物体不同时刻的加速度情况，由于初速度情况未知，故物体的运动情况不清楚，故D正确；故选：B．点评：本题关键是要明确位移时间图象、速度时间图象和加速度时间图象的物理意义；在具体问题中要能区分出斜率与面积等的含义．5．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑．在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它的作用力的方向()A．沿斜面向上B．沿斜面向下C．竖直向上D．垂直斜面向上考点：牛顿第二定律．分析：由于苹果都是匀速运动的，把周围的苹果看成一个整体，对中间的苹果受力分析即可得出结论．解答：解：这个质量为m的苹果是匀速下滑的，这说明受力平衡，它自身受到的重力竖直向下，大小为mg，以及来自下面苹果和周围苹果传来的力，说明周围苹果对它的合力与重力的大小相等方向相反，所以周围苹果对它的作用力大小为mg，方向竖直向上．故选：C．点评：从题目来看好像是很多的苹果，会有很多的力产生，但应用整体法，问题就简单了，就和水平面上放的物体一样了．6．体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为()A．mgB．C．D．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：以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，根据几何知识求出相关的角度，由平衡条件求解球架对篮球的支持力，即可得到篮球对球架的压力．解答：解：以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α．由几何知识得：cosα==20\n根据平衡条件得：2Ncosα=mg解得：N=则得篮球对球架的压力大小为：N′=N=．故选：C．点评：本题关键要通过画出力图，正确运用几何知识求出N与竖直方向的夹角，再根据平衡条件进行求解．7．将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率相同．重力加速度为g，假设小球所受阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为()A．mgB．mgC．mgD．mg考点：牛顿第二定律；自由落体运动；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：闪光频率相同，则小球每经过两个相邻位置的时间间隔是相同的，根据位移公式求出两种情况的加速度之比，根据牛顿第二定律列方程表示出上升和下落的加速度，联立即可求解．解答：解：设每块砖的厚度是d，向上运动上运动时：9d﹣3d=aT2①向下运动时：3d﹣d=a′T2②联立①②得：=③根据牛顿第二定律，向上运动时：mg+f=ma④向下运动时：mg﹣f=ma′⑤20\n联立③④⑤得：f=mg；故选：B．点评：解决本题的关键是利用匀变速直线运动的推论△x=aT2求出两种情况下的加速度，进而由牛顿第二定律即可求解．二、多项选择题（共计24分．每题4分，共24分，选错或多选不得分，漏选得2分．）8．A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长比lA：lB=4：3，转过的圆心角比θA：θB=3：2．则下列说法中正确的是()A．它们的线速度比vA：vB=3：4B．它们的角速度比ωA：ωB=2：3C．它们的周期比TA：TB=2：3D．它们的向心加速度比aA：aB=2：1考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：根据公式v=求解线速度之比，根据公式ω=求解角速度之比，根据公式T=求周期之比解答：解：A、两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内它们通过的弧长之比为lA：lB=4：3，根据公式公式v=，线速度之比为vA：vB=4：3，故A错误；B、通过的圆心角之比θA：θB=3：2，根据公式ω=，角速度之比为ωA：ωB=3：2，故B错误；C、由根据公式T=，周期之比为TA：TB=2：3；故C正确；D、a=Vω，它们的向心加速度比aA：aB=2：1，故D正确；故选：CD点评：本题关键是记住线速度、角速度、周期和向心加速度的公式，根据公式列式分析，基础题9．如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支钢笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中正确的有()A．笔尖留下的痕迹是一条抛物线20\nB．笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线C．在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变D．在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：铅笔尖参与两个运动：既随三角板向右的匀速运动，又沿三角板直角边向上做匀加速运动，与平抛运动类似，得出轨迹形状．曲线运动中物体速度的方向是该点轨迹的切线方向．根据运动的合成确定加速度的方向．解答：解：A、B由题可知，铅笔尖既随三角板向右的匀速运动，又沿三角板直角边向上做匀加速运动，其运动轨迹是向上弯曲的抛物线．故A正确，B错误．C、在运动过程中，笔尖运动的速度方向是轨迹的切线方向，时刻在变化．故C错误．D、笔尖水平方向的加速度为零，竖直方向加速度的方向竖直向上，则根据运动的合成规律可知，笔尖运动的加速度方向始终竖直向上，保持不变．故D正确．故选AD点评：本题中采用类比的方法得到笔尖的运动情况，也可以采用数学参数方程的方法定量分析笔尖的运动情况．10．有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的s﹣t图象如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v﹣t图象如图乙所示．根据图象做出的以下判断中正确的是()A．物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B更大B．在0﹣3s的时间内，物体B运动的位移为30mC．t=3s时，物体C追上物体DD．t=3s是相遇前物体C与物体D之间间距最大的时刻考点：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．专题：运动学中的图像专题．分析：位移时间图象：倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率等于速度；坐标的变化量表示位移．速度时间图象的“面积”表示位移，交点表示速度相等，分析两物体的运动情况，判断C、D间距离的变化．解答：解：A、由甲图看出：物体A和B位移图象都是倾斜的直线，斜率都不变，速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，A图线的斜率大于B图线的斜率，A的速度比B更大．故A正确．B、由甲图看出：在0﹣3s的时间内，物体B运动的位移为s=10m．故B错误．20\nC、由乙图看出：t=3s时，D图线所围“面积”大于C图线所围“面积”，说明D的位移大于的位移，而两物体从同一地点开始运动的，所以物体C还没有追上物体D．故C错误．D、由乙图看出：前3s内，D的速度较大，DC间距离增大，3s后C的速度较大，两者距离减小，t=3s时，物体C与物体D之间有最大间距．故D正确．故选：AD．点评：对于位移图象和速度图象要从图象的数学意义来理解其物理意义，抓住斜率、面积、交点等数学意义分析物体的运动情况．11．如图所示，有A、B两物体，mA=2mB，用轻杆连接后放在光滑的斜面上，在它们下滑的过程中，()A．它们的加速度大小a=gsinθB．它们的加速度大小a＞gsinθC．轻杆受到的弹力0D．轻杆受到的弹力大小为mBgsinθ考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：先以整体为研究对象进行分析，可求得整体的加速度；再用隔离法分析轻杆的力．解答：解：A、B、对整体受力分析可知，整体受重力、弹力；将重力沿斜面和垂直于斜面进行分析，则支持力与重力垂直于斜面的分力相平衡；合外力为：F=（mA+mB）gsinθ；由牛顿第二定律可知：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）a解得：a=gsinθ；故A正确，B错误；C、D、对物体B分析，可知物体B受到的合力：F′=mBa=mBgsinθ；F=T+mBgsinθ故说明轻杆的力为零；故C正确，D错误；故选：AC．点评：本题为简单的连接体问题，注意正确选取研究对象，一般先对整体分析可得出加速度，若分析内力时应采用隔离法进行分析．12．如图所示，两个质量相同的A、B小球用长度不等的不可伸长的轻质细线拴在同一点O，并且在同一水平面内做匀速圆周运动，悬线OA、OB与竖直方向夹角分别为60°、30°则()A．A、B小球受绳子拉力大小之比为：320\nB．A、B小球向心加速度大小之比3：1C．A、B小球运动角速度之比为1：1D．A、B小球运动线速度大小之比为3：1考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，列式求解即可．解答：解：对其中任意一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ；绳子的拉力T=，可得A、B小球受绳子拉力大小之比TA：TB=cos30°：cos60°=：1；由向心力公式得到：F=ma=mω2r=m设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ可得：a=gtanθ，ω=，v=tanθ可得A、B小球向心加速度大小之比aA：aB=tan60°：tan30°=3：1A、B小球运动角速度之比为ωA：ωB=1：1．A、B小球运动线速度大小之比为v1：v2=tan60°：tan30°=3：1故选：BCD点评：本题关键要对球受力分析，找向心力来源，通过列式，运用比例法解答．要抓住高度h相等进行分析．13．如图所示，两只大小相同的A与B小球水平相距10m，离地面高都为5m，同时相向水平抛出，初速度大小分别为2m/s、3m/s，小球在飞行过程中所受空气的作用力忽略不计．若小球能与水平地面相碰撞，碰撞前后，小球的水平方向的分速度大小和方向都不改变，竖直方向的分速度大小不变、方向相反，且与地面碰撞的时间极短，可忽略不计．g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．两球不会在空中相碰B．两球抛出后2s在空中相碰C．两球相碰时的位置离A球4m远D．两球相碰时速度的方向刚好相反，且碰撞点在A、B球抛出时的位置连线的中垂线上20\n考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：两球在与地面碰撞前后，水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上落地前做自由落体运动，反弹后做竖直上抛运动，结合运动学公式和等时性分析判断．解答：解：A、因为两球在水平方向上一直做匀速直线运动，竖直方向上的运动规律相同，可知两球一定会在空中相碰，碰撞的时间t=，故A错误，B正确．C、相碰时，A球的水平位移xA=vAt=2×2m=4m，落地的时间，则2s时恰好反弹到与抛出点等高度，可知相碰时距离A球初始位置4m，故C正确．D、两球相碰时的位置在与A、B抛出点的连线上，速度方向相反，距离A球初始位置4m，不在连线的中垂线上，故D错误．故选：BC．点评：解决本题的关键知道小球在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，结合运动学公式灵活求解，难度不大．二、填空题，每空2分，共20分．14．某同学在做研究平抛物体运动规律的实验时得到了如图所示的小球的运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出．其中A点的坐标为（0，0），g=10m/s2，则（1）A点不是（选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点；（2）小球开始作平抛运动的初速度大小为2m/s，小球运动到B位置时的速度大小为2m/s．考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题．分析：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出相等的时间间隔，再根据v0=求出平抛运动的初速度，由匀变速运动的推论求出B点的竖直分速度，从而求出B点速度．解答：解：（1）根据△y=gT2△y=（40﹣15）﹣15=10cm=0.1m解得：T=若A点是抛出点，则AB间的竖直距离h=，故A点不是平抛运动的开始的位置；20\n（2）初速度小球运动到B位置时竖直速度则B点速度为故答案为：（1）不是；（2）2，2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，结合运动学公式和推论灵活求解．15．（14分）如图（1）所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移﹣时间（s﹣t）图象和速率﹣时间（v﹣t）图象．整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h．（1）现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v﹣t图象如图（2）所示．从v﹣t图线可得滑块A上滑时的加速度大小a=7.5m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响不明显可忽略．（选填“比较明显，不能忽略”或“不明显可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律．①实验时在保持滑块质量一定的情况下，通过改变斜面高度h（选填“滑块初速度v”或“斜面高度h”），来验证加速度与力成正比的关系；②在验证力一定的情况下，加速度与质量成反比的关系时，为了保持滑块所受的合力不变，在改变滑块质量M时必须调节气垫导轨右端的高度h（见图（1））．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是BA．M增大（或减小）时，必须增大（或减小）h，且保持不变B．M增大（或减小）时，必须减小（或增大）h，以保持M•h不变（3）将气垫导轨转换成滑板，滑块A换成滑块A′，给滑块A′一沿滑板向上的初速度，A′的s﹣t图线如图（3）所示．图线不对称是由于滑动摩擦力造成的，由图线可知滑块上滑的最大位移的大小smax=0.64m，可求得滑块上滑时初速度v0′=3.2m/s．考点：验证牛顿第二运动定律．专题：实验题．分析：根据v﹣t图象求出该图象的斜率，其斜率的绝对值就是加速度大小．从v﹣t图象中我们发现两条倾斜直线的斜率绝对值大小几乎相等，说明滑块A沿气垫导轨上下运动加速度大小相等．实验运用控制变量法研究．对滑块进行运动和受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题．20\n解答：解：（1）从图象可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略．根据加速度的定义式可以得出a===7.5m/s2．（2）①牛顿第二定律研究的是加速度与合外力和质量的关系．当质量一定时，可以改变力的大小，当斜面高度不同时，滑块受到的力不同，可以探究加速度与合外力的关系．②由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保证向下的分力不变，应该使Mg•不变，所以应该调节滑块的质量及斜面的高度，且使Mh不变；故选：B；（3）①滑板与滑块间的滑动摩擦力比较大，导致图象成抛物线形．从图上可以读出，滑块上滑和下滑时发生位移大小约为x=0.74m﹣0.10m=0.64m上滑时间约为t1=0.4s，下滑时间约为t2=0.6s，上滑时看做反向匀加速运动，根据动学规律有：根据动学规律有：x=a1t12，v=at1；联立解得v=0.64m/s；故答案为：（1）（1）7.5，不明显，可忽略；（2）①斜面高度h，②B；（3）滑动摩擦力，0.64m，3.2点评：解答本题关键是能够把v﹣t图象运用物理规律结合数学知识解决问题．对滑块进行运动和受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题．三、计算题，共55分．解答要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．16．一根原长为0.20m的轻质弹簧，劲度系数k=20N/m，一端拴着一个质量为1kg的小球，在光滑的水平面上绕另一端做匀速圆周运动，此时弹簧的实际长度为0.25m，如图所示．求：（1）小球运动的线速度为多大？（2）小球运动的周期为多大？考点：向心力；胡克定律；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）弹簧拉着小球在水平面内做匀速圆周运动，靠弹力提供向心力，根据牛顿第二定律和胡克定律结合求线速度．（2）根据公式v=求小球运动的周期．解答：解：（1）根据牛顿第二定律得k（L﹣L0）=m代入数据，解得v===0.5m/s20\n（2）小球运动的周期为T==≈3.14s答：（1）小球运动的线速度为是0.5m/s．（2）小球运动的周期为3.14s．点评：解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．17．（14分）一物体从某位置以初速度v0=30m/s竖直向上抛出，运动过程受空气阻力大小恒为重力的0.5倍，取g=10m/s2．求：（1）上升过程中加速度大小a1及下降过程中加速度大小a2；（2）物体返回到抛出点时的末速度大小．考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）物体做竖直上抛运动，可以看作加速度为a的匀减速直线运动，根据牛顿第二定律求加速度；（2）由运动学公式先求上升的最大高度，再根据推导式求返回时的速度解答：解：（1）对物体，上升过程牛顿第二定律方程得：=15m/s2对物体，下降过程牛顿第二定律方程得：=5m/s2（2）上升最大高度：h==30m=m/s答：（1）上升过程中加速度大小15m/s2及下降过程中加速度大小5m/s2；（2）物体返回到抛出点时的末速度大小m/s点评：竖直上抛运动是常见的运动，是高考的热点，将竖直上抛运动看成一种匀减速直线运动，这样处理比较简单18．如图所示，质量为M=2kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量为m=1.2kg的小球相连．今用跟水平方向成α=37°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，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）运动过程中轻绳中的弹力以及轻绳与水平方向的夹角θ；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ．考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．20\n专题：共点力作用下物体平衡专题．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θ和拉力T；（2）木块和小球组成的整体为研究对象，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μ．解答：解：（1）对小球，受重力、拉力F和细线的拉力T，如图1，根据平衡条件，有：水平方向Fcosα﹣Tcosθ=0竖直方向Fsinα+Tsinθ﹣mg=0代入数据解得：tanθ=0.75故θ=37°，T=10N（2）对滑块和小球整体，收重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，如图2，根据平衡条件，有：水平方向：Fcosα﹣f=0竖直方向：Fsinα+FN﹣（m+M）g=0其中：f=μFN代入数据，解得：μ=0.31答：（1）运动过程中轻绳中的弹力为10N，轻绳与水平方向的夹角θ为37°；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ为0.31．点评：本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究．19．（16分）如图所示，AB是一段位于竖直平面内的半径为R=0.6m的光滑圆轨道，末端B处的切线沿水平方向．一个质量为m=0.6kg的小物体P从轨道顶端处A点由静止释放，滑到B点处飞出，落在水平地面的C点，其轨迹如图中虚线BC所示．已知P落地时相对于B点的水平位移OC=l=2.4m，B点离地面的高度为h=1.8m．整个过程中不计空气阻力，小物体P可视为质点，g取10m/s2．现于轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带右端E轮正上方与B点相距．先将驱动轮锁定，传送带处于静止状态．使P仍从A点处由静止释放，它离开B端后先在传送带上滑行，然后从传送带上水平飞出，恰好仍落在地面上C点．E轮半径很小．试求：（1）小物体P从静止的传送带右端E点水平飞出时的速度大小vE．（2）小物体P与传送带之间的动摩擦因数μ．（3）小物体P刚到圆轨道最低点B时，对轨道的压力F压．（4）若将驱动轮的锁定解除，并调节传送带向右匀速传送的速度v，再使P仍从A点由静止释放，问最后P能否击中C点右侧3.5m远处的D点，若能击中，请求出相应的传送带的速度v；若不能击中，请通过计算推理说明．20\n考点：向心力；平抛运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）物体P从E点平抛运动时间不变，水平位移大小为，下落的高度为h，根据分位移规律求出vE；（2）小物体P从E点一平抛到C点的过程中，根据平抛运动的规律求出物体通过B点的速度，再由牛顿第二定律和运动学公式结合求解动摩擦因数；（3）在B点，根据牛顿第二、第三定律求物体对轨道的压力；（4）当小物体一直加速运动E点时其速度最大，由运动学公式求解出最大速度，再分析即可．解答：解：（1）小物体P从E点一平抛到C点的过程中，有：h=gt2，l=vEt代入数据，解得：vE=2m/s（2）小物体P从E点一平抛到C点的过程中，有：h=gt2，l=vBt代入数据，解得：vB=4m/s小物体P从B点到E点的过程中，有：μmg=ma得：a=μg又有2（﹣μg）•=vE2﹣vB2代入数据，解得：μ=0.5（3）小物体经轨道的B点时有：FN﹣mg=m解得：FN=22N根据牛顿第三定律可知，小物体对轨道B点的压力大小为22N，方向竖直向下．（4）当小物体一直加速运动E点时其速度最大，设为vE．则有：2（μg）•=vE2﹣vB2得：vE=2m/s抛出的最大水平位移大小为：xm=vEt=1.2m=3.2m＜xCD+1.2=4.7m，故不能击中D点．答：（1）小物体P从静止的传送带右端E点水平飞出时的速度大小vE是2m/s．20\n（2）小物体P与传送带之间的动摩擦因数μ是0.5．（3）小物体P刚到圆轨道最低点B时，对轨道的压力F压是22N．（4）最后P不能击中C点右侧3.5m远处的D点．点评：本题是牛顿运动定律、运动学规律和平抛运动的综合应用，要具有分析物体运动过程的能力，要抓住平抛运动的时间由高度决定这一知识点．20