贵州省铜仁一中2022届高三物理上学期第二次月考试题含解析

2022-2022学年贵州省铜仁一中高三（上）第二次月考物理试卷一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1．建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.50m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取l0m/s2）()A．510NB．490NC．890ND．910N2．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点．设滑块所受支持力为FN．OP与水平方向的夹角为θ．下列关系正确的是()A．F=B．F=mgtanθC．FN=D．FN=mgtanθ3．将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则()A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθD．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ4．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为()A．B．C．D．3μmg5．如图，一固定斜面上两个质量相同的小滑块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑．已知A与斜面间的动摩擦因数是B与斜面间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，B与斜面间的动摩擦因数是()-23-\nA．tanαB．cotαC．tanαD．cotα6．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于平衡状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中()A．F1保持不变，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3保持不变C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变7．直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是()A．箱内物体对箱子底部始终没有压力B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”8．滑雪运动员以20m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差为3.2m．不计空气阻力，g取10m/s2．运动员飞过的水平距离为s，所用时间为t，则下列结果正确的是()A．s=16mt=0.50sB．s=16mt=0.80sC．s=20mt=0.50sD．s=20mt=0.80s9．某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面以25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10m至15m之间．忽略空气阻力，取g=10m/s2．球在墙面上反弹点的高度范围是()A．0.8m至1.8mB．0.8m至1.6mC．1.0m至1.6mD．1.0m至1.8m-23-\n10．如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O．现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F()A．一定是拉力B．一定是推力C．一定等于0D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于0二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全对得2分，错选或不答得0分）11．如图所示，两个完全相同的光滑球的质量为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间．若缓慢转动挡板至斜面垂直，则在此过程中()A．A，B两球间的弹力不变B．B球对挡板的压力逐渐减小C．B球对斜面的压力逐渐增大D．A球对斜面的压力逐渐增大12．如图，重量为G的物体A在大小为F的水平向左恒力作用下，静止在倾角为α的光滑斜面上．下列关于物体对斜面压力N大小的表达式，正确的是()A．N=B．N=C．N=Gsinα+FcosαD．N=13．如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩．在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以d=H﹣2t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度）规律变化，则物体做()-23-\nA．速度大小不变的曲线运动B．速度大小增加的曲线运动C．加速度大小方向均不变的曲线运动D．加速度大小方向均变化的曲线运动14．如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的()A．F1B．F2C．F3D．F415．如图所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从转动的半径为r2．已知主动轮做逆时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法中正确的是()A．从动轮做顺时针转动B．从动轮做逆时针转动C．从动轮的转速为nD．从动轮的转速为n三、实验题（本题共2答题，每小题9分，共18分，请将正确的答案填写到答卷的相应位置）16．如图1所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是20cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm．图2中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点．（1）请在坐标图2中画出蜡块4s内的轨迹；（2）玻璃管向右平移的加速度a=__________；（3）当t=4s时蜡块的速度v4=__________．-23-\n17．如图1所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的﹣端带有定滑轮的足够长的木板上，P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量．读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦．（1）下列说法正确的是__________A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平B．实验时应先接通电源后释放小车C．实验中m2应远小于m1D．测力计的读数始终为m2g（2）图2为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度的大小是__________m/s2（交流电的频率为50Hz，结果保留二位有效数字）．（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a﹣F图象，可能是图3中的__________．四、计算题（本题共3分，共32分）-23-\n18．A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s．A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2．求：（1）A球经多长时间落地？（2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少？19．如图a，质量m=1kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图b所示．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ为多少？（2）比例系数k．20．（14分）抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力．（设重力加速度为g）（1）若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出，落在球台的P1（如图实线所示），求P1点距O点的距离s1；（2）若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点（如图虚线所示），求v2的大小；（3）若球在O点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3处，求发球点距O点的高度h3．-23-\n2022-2022学年贵州省铜仁一中高三（上）第二次月考物理试卷一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1．建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.50m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取l0m/s2）()A．510NB．490NC．890ND．910N【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】先以建筑材料为研究对象，它有向上的加速度，由牛顿第二定律求得绳子的拉力大小，再对人研究，由平衡条件求出地面对人的支持力大小，再求解人对地面的压力大小．【解答】解：以建筑材料为研究对象，由牛顿第二定律得：T﹣mg=ma，得绳子的拉力大小为：T=m（g+a）=20×（10+0.5）N=210N再对人研究，则得地面对人支持力大小为：N=Mg﹣T=700N﹣210N=490N，由牛顿第三定律可得工人对地面的压力大小为：N′=N=490N选项ACD错误，B正确．故选：B【点评】本题中建筑材料处于非平衡状态，由牛顿运动定律处理，对人处于平衡状态，由平衡条件研究．2．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点．设滑块所受支持力为FN．OP与水平方向的夹角为θ．下列关系正确的是()A．F=B．F=mgtanθC．FN=D．FN=mgtanθ【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】物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力．【解答】解：对小滑块受力分析，受水平推力F、重力G、支持力FN、根据三力平衡条件，将受水平推力F和重力G合成，如图所示，由几何关系可得-23-\n，，所以A正确，B、C、D错误．故选A．【点评】本题受力分析时应该注意，支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心．本题也可用正交分解列式求解！3．将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则()A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθD．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ【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】物体的重力有两个作用效果，使物体沿斜面下滑和使物体紧压斜面，将重力正交分解后，当重力的下滑分量大于滑动摩擦力时，物体加速下滑，当重力的下滑分量小于最大静摩擦力时，物体不能下滑，匀速下滑时，重力的下滑分量等于滑动摩擦力．【解答】解：A、物体由静止释放，对物体受力分析，受重力、支持力、摩擦力，如图物体下滑时，应满足条件：mgsinθ＞μmgcosθ解得μ＜tanθ．故A错误；B、给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，则有mgsinθ＞μmgcosθ，物体将加速下滑．故B错误；C、用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，根据平衡条件，有F﹣mgsinθ﹣μmmgcosθ=0由题，μ=tanθ故解得F=2mgsinθ．故C正确；D、用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，根据平衡条件，有F+mgsinθ﹣μmmgcosθ=0，又μ=tanθ解得F=0，故D错误；故选：C-23-\n【点评】本题关键将重力按照作用效果正交分解，然后求出最大静摩擦力，结合共点力平衡条件讨论即可．4．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为()A．B．C．D．3μmg【考点】牛顿运动定律的应用-连接体．【专题】压轴题．【分析】要使四个物体一块做加速运动而不产生相对滑动，则两接触面上的摩擦力不能超过最大静摩擦力；分析各物体的受力可确定出哪一面上达到最大静摩擦力；由牛顿第二定律可求得拉力T．【解答】解：本题的关键是要想使四个木块一起加速，则任两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力．设左侧两木块间的摩擦力为f1，右侧木块间摩擦力为f2；则有对左侧下面的大木块有：f1=2ma，对左侧小木块有T﹣f1=ma；对右侧小木块有f2﹣T=ma，对右侧大木块有F﹣f2=2ma﹣﹣﹣（1）；联立可F=6ma﹣﹣﹣﹣（2）；四个物体加速度相同，由以上式子可知f2一定大于f1；故f2应达到最大静摩擦力，由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为μmg，所以应有f2=μmg﹣﹣﹣﹣（3），联立（1）、（2）、（3）解得．故选B．【点评】本题注意分析题目中的条件，明确哪个物体最先达到最大静摩擦力；再由整体法和隔离法求出拉力；同时还应注意本题要求的是绳子上的拉力，很多同学求成了F．5．如图，一固定斜面上两个质量相同的小滑块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑．已知A与斜面间的动摩擦因数是B与斜面间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，B与斜面间的动摩擦因数是()-23-\nA．tanαB．cotαC．tanαD．cotα【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AB整体进行研究，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件列方程求解．【解答】解：设每个物体的质量为m，B与斜面之间动摩擦因数为μ．以AB整体为研究对象．根据平衡条件得2mgsinα=μAmgcosα+μBmgcosα=2μmgcosα+μmgcosα解得μ=tanα故选A．【点评】本题是力平衡问题，研究对象也可以采用隔离法研究，要注意斜面对两个物体的支持力相等．6．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于平衡状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中()A．F1保持不变，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3保持不变C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变【考点】共点力平衡的条件及其应用．【专题】计算题．【分析】分别以B和整体为研究对象，分别进行受力分析画出力的示意图，根据F的变化可知B对A的作用力，及地面对A的作用力．-23-\n【解答】解：对B分析，可知墙对B的作用力及A对球的作用力的合力与F及重力的合力大小相等，方向相反，故当F增大时，B对A的压力增大；即F2增大；同理可知，墙对B的作用力F1增大；对整体分析，整体受重力、支持力、摩擦力及压力F而处于平衡，故当F增大时，地面对A的支持力增大；故F3增大；但水平方向力不变；故选C．【点评】本题由于角度不发生变化，故压力增大时，B对A的压力增大；因此本题的难度不大．7．直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是()A．箱内物体对箱子底部始终没有压力B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重．【分析】根据箱子的受力的情况可以判断物体的运动状态，进而由牛顿第二定律可以判断物体和箱子之间的作用力的大小．【解答】解：A、由于箱子在下降的过程中受到空气的阻力，加速度的大小要小于重力加速度，由牛顿第二定律可知物体一定要受到箱子底部对物体的支持力的作用，所以A错误．B、箱子刚从飞机上投下时，箱子的速度为零，此时受到的阻力的大小也为零，此时加速度的大小为重力加速度，物体处于完全失重状态，箱内物体受到的支持力为零，所以B错误．C、箱子接近地面时，速度最大，受到的阻力最大，所以箱子底部对物体向上的支持力也是最大的，所以C正确．D、若下落距离足够长，由于箱子阻力和下落的速度成二次方关系，最终将匀速运动，受到的压力等于重力，所以D错误．故选：C．【点评】本题主要是考查根据物体的运动情况来分析物体受力的大小，物体运动状态的判断是解题的关键．-23-\n8．滑雪运动员以20m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差为3.2m．不计空气阻力，g取10m/s2．运动员飞过的水平距离为s，所用时间为t，则下列结果正确的是()A．s=16mt=0.50sB．s=16mt=0.80sC．s=20mt=0.50sD．s=20mt=0.80s【考点】平抛运动．【专题】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，根据高度差求出运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移．【解答】解：根据得，t=．则水平位移x=v0t=20×0.8m=16m．故B正确，A、C、D错误．故选：B．【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，结合运动学公式灵活求解．9．某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面以25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10m至15m之间．忽略空气阻力，取g=10m/s2．球在墙面上反弹点的高度范围是()A．0.8m至1.8mB．0.8m至1.6mC．1.0m至1.6mD．1.0m至1.8m【考点】平抛运动．【专题】压轴题．【分析】球沿水平方向反弹，所以反弹后的球做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，列方程求解即可．【解答】解：球做平抛运动，在水平方向上：x=V0t由初速度是25m/s，水平位移是10m至15m之间，所以球的运动的时间是0.4s﹣0.6s之间，在竖直方向上自由落体：h=gt2所以可以求得高度的范围是0.8m至1.8m，所以A正确．故选A．【点评】本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决．10．如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O．现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F()A．一定是拉力-23-\nB．一定是推力C．一定等于0D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于0【考点】向心力；牛顿第二定律．【专题】压轴题．【分析】小球通过最高点时，受重力和杆的弹力作用，杆的弹力和重力和合力提供向心力，故杆的弹力的方向一定与杆平行，但可能与杆同向，也可能与杆反向．【解答】解：小球做竖直面上的圆周运动，在最高点时的向心力大小与速度有关．（特值法）特殊情况下，F向=mg，小球只受重力；当v＞，小球受重力和拉力；当v＜，小球受重力和推力．由于轻杆可以产生推力，而且v的大小未知，因此三种可能都存在；故选D．【点评】本题关键在于杆求出无弹力的临界情况，杆对小球可以是拉力，可以是支持力，也可以没有力，而绳子对球只能是拉力．二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全对得2分，错选或不答得0分）11．如图所示，两个完全相同的光滑球的质量为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间．若缓慢转动挡板至斜面垂直，则在此过程中()A．A，B两球间的弹力不变B．B球对挡板的压力逐渐减小C．B球对斜面的压力逐渐增大D．A球对斜面的压力逐渐增大【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】在逆时针缓慢转动挡板至挡板与斜面垂直的过程中，两完全相同的小球处于静止状态．则小球A受力不变，而小球B由于挡板对球A的弹力方向发生变化，导致球B对挡板及斜面作用力发生变化．【解答】解：A、D虽然挡板在变化，但球B对球A的弹力方向没有改变，球B的重力没有变化，则斜面对球A的支持力方向也没变，虽然球A位置在缓慢变化，但球A所受力没有变化，故A球对斜面的压力不变，A、B两球的弹力没有变．所以A正确，D错误；B、C，球B受力分析如图，当缓慢转动挡板至挡板与斜面垂直的过程中，弹力F1的方向也从图示位置转动到与斜面平行位置．则两个弹力的合力不变，当夹角变小时，两弹力大小均变小，故B球对挡板的压力逐渐减少，B球对斜面的压力逐渐减少．故B正确，C错误；故选AB-23-\n【点评】挡板的缓慢变化，导致弹力F1的方向在变化，从而出现两力的合力不变，而其夹角变小，可以确定这两力大小如何变化．当然可以通过画受力的动态图来一目了然12．如图，重量为G的物体A在大小为F的水平向左恒力作用下，静止在倾角为α的光滑斜面上．下列关于物体对斜面压力N大小的表达式，正确的是()A．N=B．N=C．N=Gsinα+FcosαD．N=【考点】共点力平衡的条件及其应用．【专题】计算题．【分析】对物体A受力分析，用合成法求解出斜面对物体A的支持力，进一步得出物体对斜面的压力．【解答】解：对物体A受力分析，受推力F、重力G、支持力N，如图根据共点力平衡条件，推力和重力的合力应该与支持力等值、反向、共线，结合几何关系，有F=GtanαN=-23-\n将推力和重力正交分解，如图，根据共点力平衡条件，有Gsinα=FcosαN=Fsinα+Gcosα由于物体对斜面压力等于斜面对物体的支持力故选ABD．【点评】对于共点力平衡问题可以用合成法求解，也可以用分解法求解，还可以用正交分解法求解．13．如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩．在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以d=H﹣2t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度）规律变化，则物体做()A．速度大小不变的曲线运动B．速度大小增加的曲线运动C．加速度大小方向均不变的曲线运动D．加速度大小方向均变化的曲线运动【考点】运动的合成和分解．【分析】物体B水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速直线运动，根据题意d=H﹣2t2，结合位移时间关系公式，可以得出加速度的大小；合运动与分运动的速度、加速度都遵循平行四边形定则，由于合速度大小和方向都变化，得出物体的运动特点和合加速度的情况．【解答】解：A、B、物体B参加了两个分运动，水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动；对于竖直分运动，结合位移﹣时间关系公式x=v0t+at2，可得到d=H﹣x=H﹣（v0yt+at2）①-23-\n又根据题意d=H﹣2t2②可以得对比①②两式可得出：竖直分运动的加速度的大小为ay=4m/s2竖直分运动的初速度为v0y=0故竖直分速度为vy=4t物体的水平分速度不变合运动的速度为竖直分速度与水平分速度的合速度，遵循平行四边形定则，故合速度的方向不断变化，物体一定做曲线运动，合速度的大小v=，故合速度的大小也一定不断变大，故A错误，B正确；C、D、水平分加速度等于零，故合加速度等于竖直分运动的加速度，因而合加速度的大小和方向都不变，故C正确，D错误；故选BC．【点评】合运动与分运动具有等效性，因而可以通过先研究分运动，再合成为合运动，从而得到合运动的规律．14．如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的()A．F1B．F2C．F3D．F4【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】先结合平衡条件对B球受力分析，OB细线恰好沿竖直方向，得知绳子AB张力为零，再对A球受力分析，然后根据共点力平衡条件分析即可．【解答】解：首先对B球受力分析，合力为零．故B球受重力和OB绳子的向上的拉力，由于B球保持静止，受力平衡，故AB绳子的拉力为零；再对A球受力分析，受重力，OA绳子的拉力和一个题中需要求解的力，根据三力平衡条件，可以知道，任意两个力的合力必定与第三个力等值、反向、共线，由于重力和OA绳子的拉力的合力必定在AO方向和竖直方向之间，故只有F2与F3符合；故选BC．【点评】本题关键先用隔离法对球B受力分析，得出绳子AB张力为零，再对A球受力分析，然后根据三力平衡的条件分析．-23-\n15．如图所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从转动的半径为r2．已知主动轮做逆时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法中正确的是()A．从动轮做顺时针转动B．从动轮做逆时针转动C．从动轮的转速为nD．从动轮的转速为n【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】皮带联动中，由于转动过程中皮带不打滑，即二者线速度相同，又由于皮带交叉，主动轮做逆时针转动，则从动轮做顺时针转动．【解答】解：A、B、由于皮带交叉，主动轮做逆时针转动，则从动轮做顺时针转动，故A正确，B错误；C、D、由于转动过程中皮带不打滑，即二者线速度相同vM=vN，由v=ωr1及ω==2πn知：动轮的转速为n，C正确，D错误；故选：AC．【点评】本题关键要知道皮带联动问题中线速度大小相同，再找方向关系．三、实验题（本题共2答题，每小题9分，共18分，请将正确的答案填写到答卷的相应位置）16．如图1所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是20cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm．图2中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点．（1）请在坐标图2中画出蜡块4s内的轨迹；（2）玻璃管向右平移的加速度a=5×10﹣2m/s2；（3）当t=4s时蜡块的速度v4=m/s．-23-\n【考点】运动的合成和分解．【专题】运动的合成和分解专题．【分析】（1）根据蜡块水平方向和竖直方向上每段时间内的位移作出蜡块的轨迹．（2）根据水平方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小．（3）蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，水平方向上做匀加速直线运动，分别求出2末水平方向和竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则求出速度的大小．【解答】解：（1）如图（2）蜡块在水平方向做匀加速运动，每相邻1秒位移差值△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm）△x=at2则加速度a==5×10﹣2m/s2（3）竖直方向上的分速度vy==0.1m/s水平分速度vx=at=0.2m/s根据平行四边形定则得，v==m/s故答案为：（1）如上图所示．（2）5×10﹣2m/s2．（3）m/s．【点评】解决本题的关键知道蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动，知道速度、加速度、位移都是矢量，合成遵循平行四边形定则．-23-\n17．如图1所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的﹣端带有定滑轮的足够长的木板上，P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量．读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦．（1）下列说法正确的是BA．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平B．实验时应先接通电源后释放小车C．实验中m2应远小于m1D．测力计的读数始终为m2g（2）图2为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度的大小是0.50m/s2（交流电的频率为50Hz，结果保留二位有效数字）．（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a﹣F图象，可能是图3中的C．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【专题】实验题．【分析】（1）正确解答本题需要掌握：了解打点计时器的原理和具体使用，尤其是在具体实验中的操作细节要明确．（2）该实验必须要平衡摩擦；由于该实验的连接方式，小车是在绳的拉力下加速运动，故不要求重物质量远小于小车质量；由牛顿第二定律可求解测力计的读数．（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2求解加速度．（4）如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况【解答】解：（1）A、该实验首先必须要平衡摩擦力，长木板必须倾斜，故A错误；B、为提高打点的个数，打点计时器的使用都要求先接通电源后释放小车，故B正确；C、由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求重物质量远小于小车质量，故C错误；D、由于重物向下加速度运动，由牛顿第二定律：m2g﹣2F=m2a，-23-\n解得：F=，故D错误；故选：B．（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，有：△x=0.0339﹣0.0289=a×（0.1）2解得：a=0.50m/s2（3）若没有平衡摩擦力，则当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，所以可能是图中的图线C．故选：C．故答案为：（1）B；（2）0.50；（3）C．【点评】对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做．第2问选项C为易错选项，这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的办法，题目价值很高．四、计算题（本题共3分，共32分）18．A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s．A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2．求：（1）A球经多长时间落地？（2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少？【考点】竖直上抛运动；平抛运动．【专题】计算题．【分析】（1）A球做匀加速直线运动，根据位移时间公式直接求解；（2）B球做平抛运动，A球落地时间内，分别求出B球的水平分位移和竖直分位移，然后根据空间关系，得出A、B两球间的距离．【解答】解：（1）A球做竖直下抛运动：将h=15m．v0=10m/s代入，可得：t=1s即A球经1s时间落地．（2）B球做平抛运动：将v0=10m/s．t=1s代入，可得：此时A球与B球的距离L为：-23-\n将x．y．h代入，得：即A、B两球间的距离是．【点评】本题关键是分清两球的运动规律，同时结合空间位置情况，运用运动学公式求解．19．如图a，质量m=1kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图b所示．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ为多少？（2）比例系数k．【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】（1）根据b图可以看出当没有风的作用时物体的加速度的大小是4m/s2，由牛顿第二定律可以求得物体与斜面间的动摩擦因数；（2）当风速为5m/s时，物体的加速度为零，说明此时的物体受力平衡，对物体受力分析，由平衡的条件可以求得比例系数k．【解答】解：（1）对初始时刻：F风=0由图读出a0=4m/s2mgsinθ﹣μmgcosθ=ma0①将a代入①式，解得：μ=0.25；（2）对末时刻加速度为零：mgsinθ﹣μN﹣kvcosθ=0②又N=mgcosθ+kvsinθ由图得出此时v=5m/s代入②式解得：k=0.84kg/s．答：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.25；（2）比例系数k是0.84kg/s．【点评】本题考查了学生的看图分析图象的能力，能根据图象从中找出有用的信息，对于本题抓住风速为零和风速为5m/s这两个时刻的物体的运动状态即可求得结果．20．（14分）抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力．（设重力加速度为g）（1）若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出，落在球台的P1（如图实线所示），求P1点距O点的距离s1；（2）若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点（如图虚线所示），求v2的大小；-23-\n（3）若球在O点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3处，求发球点距O点的高度h3．【考点】平抛运动．【专题】平抛运动专题．【分析】（1）根据高度求出平抛运动的时间，再根据初速度和时间求出水平位移．（2）若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网，知平抛的高度等于网高，从而得知平抛运动的时间，根据运动的对称性求出平抛运动的位移，再根据水平位移和时间求出平抛的初速度．（3）根据抛体运动的特点求出小球越过球网到达最高点的水平位移，从而得知小球反弹到越球网时的水平位移，对反弹的运动采取逆向思维，抓住水平方向和竖直方向运动的等时性求出小球越过球网到达最高点的竖直位移与整个竖直位移的比值，从而求出发球点距O点的高度．【解答】解：（1）设发球时飞行时间为t1，根据平抛运动有：s1=v1t1解得：s1=．（2）设发球高度为h2，飞行时间为t2，同理有：x2=v2t2且h2=h2x2=L得：．（3）设球从恰好越过球网到最高点的时间为t，水平距离为s，根据抛体运动的特点及反弹的对称性，知反弹到最高点的水平位移为，则反弹到越过球网的水平位移为．在水平方向上做匀速直线运动，所以从越过球网到最高点所用的时间和从反弹到最高点的时间比为1：2．对反弹到最高点的运动采取逆向思维，根据水平方向上的运动和竖直方向上的运动具有等时性，知越过球网到最高点竖直方向上的时间和反弹到最高点在竖直方向上的时间比为1：2．-23-\n根据：h=得知越过球网到最高点竖直方向上的位移和反弹到最高点的位移为1：4，即：解得：．答：（1）P1点距O点的距离为．（2）v2的大小为．（3）发球点距O点的高度．【点评】解决本题的关键掌握平抛运动的规律，以及知道小球平抛落地反弹后的运动与平抛运动对称．-23-