山西省太原外国语学校2022届高三物理上学期9月月考试题含解析

2022-2022学年山西省太原外国语学校高三（上）月考物理试卷（9月份）一、选择题：（在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一项是正确的，第7～10小题有多个选项正确，每题5分，全选对的得5分，选对但不全的得3分，选错的得0分；共50分.请将所选答案的标号填在答题纸相应的位置）1．最近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势．王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的()A．速度增加，加速度减小B．速度增加，加速度增大C．速度减小，加速度增大D．速度减小，加速度减小2．如图所示为通过轻杆相连的A、B两小球，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点．已知两球重力均为G，轻杆与细线OA长均为L．现用力F作用于小球B上（图上F未标出），使系统保持静止状态且A、B两球在同一水平线上．则力F最小值为()A．GB．GC．GD．2G3．近来，我国大部分地区都出现了雾霾天气，给人们的正常生活造成了极大的影响．在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵．如图a、b分别为小汽车和大卡车的v﹣t图象，以下说法正确的是()A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾B．在t=5s时追尾C．在t=3s时追尾D．由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾4．如图所示，一轻杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B（可视为质点）．将其放在一个直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成α角，槽右壁与水平地面成θ角时，两球刚好能平衡，且α≠θ，则A、B两小球质量之比为()-17-\nA．B．C．D．5．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住，现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是()A．F减小，N不变B．F不变，N减小C．F不变，N增大D．F增大，N减小6．地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落至原处O点的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于()A．B．C．D．7．宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风，卧看满天云不动，不知云与我俱东．在这首诗当中，诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解．关于诗中所描述的运动及参考系，以下说法正确的是()-17-\nA．“飞花”是以运动的船为参考系的B．“飞花”是以两岸的榆树为参考系的C．“云与我俱东”是以运动的船为参考系的D．“云与我俱东”是以两岸的红花为参考系的8．如图所示，A、B两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点，另一端与A相连接，下列说法正确的是()A．如果B对A无摩擦力，则地面对B也无摩擦力B．如果B对A有向左的摩擦力，则地面对B也有向左的摩擦力C．P点缓慢下移过程中，B对A的支持力一定减小D．P点缓慢下移过程中，地面对B的摩擦力一定增大9．如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止．移动过程中()A．细线对小球的拉力变大B．斜面对小球的支持力变大C．斜面对地面的压力变大D．地面对斜面的摩擦力变小10．图为一质点做直线运动的v﹣t图象，下列说法正确的是()-17-\nA．整个过程中，CD段的加速度与DE段加速度方向相等B．整个过程中，AB段的加速度最小C．整个过程中，C点所表示的状态离出发点最远D．BC段所表示的运动通过的路程是34m二、实验探究题：本大题每空4分，共16分．11．在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的()A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置12．如图甲是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为g．（1）利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=__________cm；（2）实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有__________；A．小物块质量mB．遮光条通过光电门的时间tC．光电门到C点的距离sD．小物块释放点的高度h（3）为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据（2）测量的物理量，建立图丙所示的坐标系来寻找关系，其中合理的是__________．-17-\n三、计算题（共34分）13．在正常情况下，火车以54km/h的速度匀速开过一个小站．现因需要，必须在这一小站停留，火车将要到达小站时，以﹣0.5m/s2的加速度做匀减速运动，停留2分钟后，又以0.3m/s2的加速度出小站，一直到恢复原来的速度．求因列车停靠小站而延误的时间．14．1935年在苏联的一条直铁轨上，有一列火车因蒸汽不足而停驶，驾驶员把货车厢甲（如图所示）留在现场，只拖着几节车厢向前方不远的车站开进，但他忘了将货车厢刹好，使车厢在斜坡上以4m/s的速度匀速后退，此时另一列火车乙正以16m/s的速度向该货车厢驶来．驾驶技术相当好的驾驶员波尔西列夫发现货车厢甲向自己驶来时两车相距仅100m，他立即刹车，紧接着加速倒退，结果恰好接住了货车厢甲，从而避免了相撞．设列车乙刹车过程和加速倒退过程均为匀变速直线运动，且加速度大小相等，求列车乙刹车和加速倒退过程的加速度大小．15．如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，若物体恰好不下滑，则推力F为多少？若物体恰好不上滑，则推力F为多少？（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）-17-\n2022-2022学年山西省太原外国语学校高三（上）月考物理试卷（9月份）一、选择题：（在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一项是正确的，第7～10小题有多个选项正确，每题5分，全选对的得5分，选对但不全的得3分，选错的得0分；共50分.请将所选答案的标号填在答题纸相应的位置）1．最近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势．王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的()A．速度增加，加速度减小B．速度增加，加速度增大C．速度减小，加速度增大D．速度减小，加速度减小【考点】加速度．【分析】王强同学把房价类比成速度，房价上涨快慢类比成加速度，根据加速度与速度关系进行分析．【解答】解：房价类比成速度，房价上涨快慢类比成加速度，房价上涨出现减缓趋势，相当于加速度减小，但仍然在上涨，相当于加速度与速度方向相同，速度仍然增大．故A正确，BCD错误．故选：A．【点评】此题是生活联系实际的加速度决定于物体所受合力和物体的质量，与速度没有直接的关系，加速席减小，速度不一定减小．2．如图所示为通过轻杆相连的A、B两小球，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点．已知两球重力均为G，轻杆与细线OA长均为L．现用力F作用于小球B上（图上F未标出），使系统保持静止状态且A、B两球在同一水平线上．则力F最小值为()A．GB．GC．GD．2G【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】对A受力分析，根据平衡条件求解AB的拉力，然后对B受力分析，求拉力最小的情况．【解答】解：对A受力分析，根据平衡条件AB的拉力为零，即A受重力和OA的拉力二力平衡，对B受力分析，根据矢量三角形定则知当F与BO垂直时F最小，最小值为：F=Gsin45°=G故选：A．【点评】本题关键受力分析后根据共点力平衡条件求解．-17-\n3．近来，我国大部分地区都出现了雾霾天气，给人们的正常生活造成了极大的影响．在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵．如图a、b分别为小汽车和大卡车的v﹣t图象，以下说法正确的是()A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾B．在t=5s时追尾C．在t=3s时追尾D．由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾【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．【专题】运动学中的图像专题．【分析】当两车通过的位移之差等于30m时，两车会发生追尾．根据速度﹣时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移，进行分析．【解答】解：根据速度﹣时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，t=3s时，b车的位移为：sb=vbt=10×3m=30ma车的位移为sa=×（30+20）×1+××2=60m则sa﹣sb=30m，所以在t=3s时追尾．故C正确．故选：C【点评】解答本题关键要抓住速度图象的面积表示位移，由几何知识和位移关系进行求解，4．如图所示，一轻杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B（可视为质点）．将其放在一个直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成α角，槽右壁与水平地面成θ角时，两球刚好能平衡，且α≠θ，则A、B两小球质量之比为()A．B．C．D．【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】先对A球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，然后根据共点力平衡条件并结合合成法列式；再对B球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，同样根据共点力平衡条件列式；最后联立求解．【解答】解：对A球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，如图所示：-17-\n根据共点力平衡条件，有：…①再对B球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，如图所示：根据平衡条件，有：…②联立①②解得：故选：B【点评】本题关键先后对A球、B球受力分析，然后根据共点力平衡条件并结合合成法列式求解，注意杆对两个球的弹力等大、反向、共线．5．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住，现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是()A．F减小，N不变B．F不变，N减小C．F不变，N增大D．F增大，N减小【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】共点力作用下物体平衡专题．-17-\n【分析】对小球受力分析，作出力的平行四边形，同时作出AB与半径组成的图象；则可知两三角形相似，故由相似三角形知识可求得拉力及支持力．【解答】解：小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，N，三个力．满足受力平衡．作出受力分析图如下由图可知△OAB∽△GFA即：==当A点上移时，半径不变，G不变，AB长度减小，则知F减小，N不变，故A正确；故选：A．【点评】相似三角形法在处理共点力的动态平衡时较为常见，当无法准确得出角边关系时，应考虑应用此法．6．地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落至原处O点的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于()A．B．C．D．【考点】自由落体运动．【专题】实验题．【分析】本题考查了竖直上抛运动的对称性，物体做竖直上抛时其上升到最高点所用时间和落回所用时间相等，整个过程为匀变速运动，可以看作先向上的匀减速运动，然后向下的自由落体运动两部分组成．【解答】解：小球从O点上升到最大高度过程中：h1=g（）2①-17-\n小球从P点上升的最大高度：h2=g（）2②依据题意：h1﹣h2=H③联立①②③解得：g=故选：D【点评】分析物体运动的形式，根据运动特点，然后选择相应的规律求解是解决运动问题的基本思路，要在学习中不断培养解题思路．7．宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风，卧看满天云不动，不知云与我俱东．在这首诗当中，诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解．关于诗中所描述的运动及参考系，以下说法正确的是()A．“飞花”是以运动的船为参考系的B．“飞花”是以两岸的榆树为参考系的C．“云与我俱东”是以运动的船为参考系的D．“云与我俱东”是以两岸的红花为参考系的【考点】参考系和坐标系．【专题】直线运动规律专题．【分析】研究物体的运动情况时，需要先选取一个标准做为参照物，物体与参照物的位置发生了变化，物体就是运动的；物体与参照物的位置没有发生变化，物体就是静止的．【解答】解：A、细细品味古诗，飞花两岸照船红，“飞花”是以运动的船为参考系的．故A正确，B错误；B、在本题中船是向东行驶，而“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止，即“云与我”以相同的速度相对于地球向东运动．所以“云与我俱东”是以两岸的“红花”为参照物的，故C错误；D正确；故选：AD．【点评】此题通过古诗句考查同学们对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握，研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论．-17-\n8．如图所示，A、B两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点，另一端与A相连接，下列说法正确的是()A．如果B对A无摩擦力，则地面对B也无摩擦力B．如果B对A有向左的摩擦力，则地面对B也有向左的摩擦力C．P点缓慢下移过程中，B对A的支持力一定减小D．P点缓慢下移过程中，地面对B的摩擦力一定增大【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】物块A受重力、支持力、静摩擦力，可能受弹簧弹力，也可能不受弹簧弹力，根据共点力平衡进行分析．【解答】解：物块A可能受到的弹簧弹力为零，受重力、支持力，二力处于平衡．也可能受重力、支持力、弹簧弹力和静摩擦力处于平衡．A、若弹簧的弹力为0，物体A受到重力和支持力的作用，不受摩擦力．此时选取A与B组成的系统为研究的对象，系统仅仅受到重力和地面的支持力的作用，所以地面对B也无摩擦力．故A正确；B、B对A有向左的摩擦力，若要平衡则应该受到弹簧的弹力，对AB整体受到重力支持力，弹簧的弹力，若要平衡必须有向左的摩擦力，故B正确；C、由以上的分析可知，弹簧可能对A由拉力，也可能没有拉力．当弹簧对A没有拉力时，P向下运动的过程中，不会对A与B组成的系统产生影响．故CD错误．故选：AB．【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意整体法和隔离法的运用．9．如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止．移动过程中()A．细线对小球的拉力变大B．斜面对小球的支持力变大C．斜面对地面的压力变大D．地面对斜面的摩擦力变小【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．-17-\n【分析】取小球为研究对象，根据平衡条件得到拉力、支持力与绳子和斜面夹角的关系式，即可分析其变化；对斜面研究，由平衡条件分析地面对斜面的支持力和摩擦力，即可分析斜面对地面的压力变化．【解答】解：A、B设物体和斜面的质量分别为m和M，绳子与斜面的夹角为θ．取球研究：小球受到重力mg、斜面的支持力N和绳子的拉力T，则由平衡条件得斜面方向：mgsinα=Tcosθ①垂直斜面方向：N+Tsinθ=mgcosα②使小球沿斜面缓慢移动时，θ增大，其他量不变，由①式知，T增大．由②知，N变小，故A正确，B错误．C、D对斜面和小球整体分析受力：重力（M+m）g、地面的支持力N′和摩擦力f、绳子拉力T，由平衡条件得f=Nsinα，N变小，则f变小，N′=（M+m）g+Ncosα，N变小，则N′变小，由牛顿第三定律得知，斜面对地面的压力也变小．故C错误，D正确．故选：AD．【点评】本题采用隔离法研究两个物体的动态平衡问题，分析受力情况是基础．掌握整体法和隔离法的灵活运用．10．图为一质点做直线运动的v﹣t图象，下列说法正确的是()A．整个过程中，CD段的加速度与DE段加速度方向相等B．整个过程中，AB段的加速度最小C．整个过程中，C点所表示的状态离出发点最远D．BC段所表示的运动通过的路程是34m【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．【专题】运动学中的图像专题．【分析】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，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负．-17-\n【解答】解：AB、v﹣t图象中，斜率表示加速度，CE段斜率不变，所以CD段的加速度与DE段加速度方向相等，故A正确；B、整个过程中，AB段的倾角最小，斜率最小，AB段的加速度最小，故B正确；C、从静止到D点的图象与坐标轴围成的面积在时间轴的上方，位移为正，D点以后位移为负，说明此时已经反方向运动了，故D点表示的状态离出发点最远，故C错误；D、图象与坐标轴围成的面积表示位移，则BC段质点通过的路程是x=×（5+12）×4m=34m，故D正确；故选：ABD．【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，属于基础题．二、实验探究题：本大题每空4分，共16分．11．在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的()A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置【考点】验证力的平行四边形定则．【专题】实验题．【分析】该实验采用了“等效替代”的原理，即合力与分力的关系是等效的，要求两次拉橡皮筋时的形变量和方向是等效的，注意所有要求都要便于操作，有利于减小误差进行，所有操作步骤的设计都是以实验原理和实验目的为中心展开，据此可正确解答本题．【解答】解：A、B、本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系．根据合力与分力是等效的，本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同．故A错误，B正确；C、D、在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，即两个拉力和一个拉力等效，而弹簧称不必拉到相同刻度．故C错误，D正确．故选：BD．【点评】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等．12．如图甲是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为g．-17-\n（1）利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=1.060cm；（2）实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有BC；A．小物块质量mB．遮光条通过光电门的时间tC．光电门到C点的距离sD．小物块释放点的高度h（3）为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据（2）测量的物理量，建立图丙所示的坐标系来寻找关系，其中合理的是B．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【专题】实验题．【分析】（1）游标卡尺的读数时先读出主尺的刻度，然后看游标尺上的哪一个刻度与主尺的刻度对齐，最后读出总读数；（2）根据题目的叙述，确定实验的原理，然后确定待测量与摩擦力的公式；（3）根据实验的原理确定处理实验数据的方法．【解答】解：（1）主尺的刻度：1cm，游标尺上的第12个刻度与主尺的刻度对齐，读数是：0.05×12=0.60mm，总读数：10mm+0.60mm=10.60mm=1.060cm；（2）实验的原理：根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：v=；B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：﹣μmgs=0﹣mv2；联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式：μ=；还需要测量的物理量是：光电门P与C之间的距离s，与遮光条通过光电门的时间t，故BC正确，AD错误．（3）由动摩擦因数的表达式可知，μ与t2和s的乘积成反比，所以s与的图线是过原点的直线，应该建立的坐标系为：纵坐标用物理量，横坐标用物理量s，即B正确，ACD错误．-17-\n故答案为：（1）1.060；（2）BC；（3）B．【点评】本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式，从而确定要测量的物理量．要先确定实验的原理，然后依据实验的原理解答即可．三、计算题（共34分）13．在正常情况下，火车以54km/h的速度匀速开过一个小站．现因需要，必须在这一小站停留，火车将要到达小站时，以﹣0.5m/s2的加速度做匀减速运动，停留2分钟后，又以0.3m/s2的加速度出小站，一直到恢复原来的速度．求因列车停靠小站而延误的时间．【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．【专题】直线运动规律专题．【分析】火车先做匀减速直线运动，根据速度时间关系式解出所需的时间，根据位移时间关系式解出位移，火车后一过程做匀加速直线运动，再根据速度时间关系式和位移时间关系式分别解得结果．【解答】解：设火车匀速运动的速度为v，进小站做匀减速运动时的加速度为a1，位移为s1，时间为t1，出小站做匀加速运动时的加速度为a2，位移为s2，时间为t2，由v=54km/h=15m/s，m=225m，s=30s，m=375m，s=50s，火车因进小站在减速、停留、加速过程中共用时（30+120+50）s=200s，如正常情况下，这一过程只需用时：s=40s，所以因列车停靠小站而延误的时间为160s．答：因列车停靠小站而延误的时间为160s．【点评】本题关键是分析清楚火车的运动情况，先匀减速直线运动后做匀加速直线运动，然后根据速度时间公式和速度位移公式列式求解．14．1935年在苏联的一条直铁轨上，有一列火车因蒸汽不足而停驶，驾驶员把货车厢甲（如图所示）留在现场，只拖着几节车厢向前方不远的车站开进，但他忘了将货车厢刹好，使车厢在斜坡上以4m/s的速度匀速后退，此时另一列火车乙正以16m/s的速度向该货车厢驶来．驾驶技术相当好的驾驶员波尔西列夫发现货车厢甲向自己驶来时两车相距仅100m，他立即刹车，紧接着加速倒退，结果恰好接住了货车厢甲，从而避免了相撞．设列车乙刹车过程和加速倒退过程均为匀变速直线运动，且加速度大小相等，求列车乙刹车和加速倒退过程的加速度大小．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．-17-\n【分析】在列车相等时，是它们的距离最小的时候，如果此时没有相撞，那就不可能再相撞了，本题中如果速度相等时刚好相遇，此时轿车刹车的加速度为最小加速度．【解答】解：设火车乙从减速到和货车厢甲相遇共用时为t，取向右为正方向，则货车厢甲的初速度v1=4m/s，火车乙的初速度v2=﹣16m/s对货车厢甲有：x1=v1t，对火车乙有：x2=v2t+at2由两车相遇时速度相等有：v1=v2+at又由x1﹣x2=x0代入数据解得：a=2m/s2．答：列车乙刹车和加速倒退过程的加速度大小为2m/s2．【点评】解决本题的关键知道速度大者减速追及速度小者，若不相撞，速度相等时有最小距离，结合临界状态，结合运动学公式进行求解．15．如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，若物体恰好不下滑，则推力F为多少？若物体恰好不上滑，则推力F为多少？（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）【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】若物体恰好不下滑，摩擦力方向沿斜面向上，若物体恰好不上滑，摩擦力方向沿斜面向下．分别针对两种情况，运用平衡条件和正交分解法，求出F的两个值．【解答】解：若物体恰好不下滑，也就是F较小时，摩擦力方向将沿斜面向上，根据受力分析和平衡条件有沿斜面方向上：Fcosθ+f=mgsinθ垂直于斜面方向上：Fsinθ+mgcosθ=FN当摩擦力达到最大静摩擦力，即f=μFN时，推力F最小．Fmin=若物体恰好不上滑，也就是F较大时，摩擦力方向将沿斜面向下，根据受力分析和平衡条件有沿斜面方向上：Fcosθ=f+mgsinθ垂直斜面方向上：Fsinθ+mgcosθ=FN当摩擦力达到最大静摩擦力，即f=μFN时，推力F最大．Fmax=答：若物体恰好不下滑，则推力F为．-17-\n若物体恰好不上滑，则推力F为．【点评】此题主要考查了受力分析和正交分解法的在平衡问题的应用，属于典型的问题，难度不大，属于中档题．-17-