山西省临汾市曲沃中学2022届高三物理上学期段考试卷含解析

2022-2022学年山西省临汾市曲沃中学高三（上）段考物理试卷一、选择题（每题4分，共84分，选不全得2分，选错者0分）1．A、B、C三质点运动的x﹣t图象如图所示，则下列说法中正确的是()A．在0～t0这段时间内，三质点位移关系为xA＞xc＞xBB．在t0时刻A、B、C运动方向相同C．在0～t0这段时间内，三质点的平均速度相等D．B质点做匀加速直线运动，A、C加速度方向相反2．如图所示表示甲、乙两物体相对同一参考系的s﹣t图象，下面说法不正确的是()A．甲和乙都做匀速直线运动B．甲和乙运动的出发点相距s2C．乙运动的速度大于甲运动的速度D．甲比乙早出发t1时间3．一条船要在最短时间内渡过宽为100m的河，已知河水的流速v1与船离河岸的距离x变化的关系如图甲所示，船在静水中的速度v2与时间t的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是()A．船渡河的最短时间是25sB．船运动的轨迹可能是直线C．船在河水中的加速度大小为0.4m/s2D．船在河水中的最大速度是5m/s4．一轻弹簧上端固定，下端挂一物块甲，甲和乙用一细线相连，如图所示，甲的质量为2m，乙的质量为m，两者均处于静止状态．当甲、乙之间的细线被剪断的瞬间，甲、乙的加速度大小记作a甲、a乙，那么()25A．a甲=0a乙=gB．a甲=a乙=gC．a甲=0a乙=0D．a甲=ga乙=g5．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车加速上坡时，乘客()A．处于失重状态B．不受摩擦力的作用C．受到向前（水平向右）的摩擦力作用D．所受力的合力竖直向上6．如图所示，用一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的力可能等于()A．mgB．mgC．mgD．mg7．如图所示，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．若缓慢转动挡板至与斜面垂直，此过程中()A．m对挡板的压力先减小后增大B．m对挡板的压力逐渐减小C．m对斜面的压力先减小后增大D．m对斜面的压力逐渐增大258．如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ（θ＜90°），重力速度为g，则()A．物体B受到的摩擦力可能为零B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθC．物体B对地面的压力可能为零D．物体B对地面的压力为mBg﹣mAgsinθ9．如图所示，斜面体ABC置于粗糙的水平地面上，小木块m在斜面上静止或滑动时，斜面体均保持静止不动．下列哪种情况，斜面体受到地面向右的静摩擦力？()A．小木块m静止在斜面BC上B．小木块m沿斜面BC加速下滑C．小木块m沿斜面BA减速下滑D．小木块m沿斜面AB减速上滑10．如图所示，斜面放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统处于静止状态，现对B施加一水平力F使B缓慢地运动，使绳子偏离竖直方向一个角度，在此过程中()A．斜面对物块A的摩擦力一直增大B．绳对滑轮的作用力不变C．地面对斜面的摩擦力一直增大D．地面对斜面的支持力保持不变11．如图所示，光滑水平面上放质量均为m的滑块A和斜面体C，在C的斜面上又放一质量也为m的滑块B；用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动，则各物体所受的合力()A．滑块A最大B．斜面体C最大25C．同样大D．不能判断谁大谁小12．如图所示，用细线竖直悬挂一质量为M的杆，质量为m的小环套在杆上，它与杆间有摩擦，环由静止释放后沿杆下滑过程中加速度大小为a，则环下滑过程中细线对杆的拉力大小为()A．MgB．Mg+mgC．Mg+mg﹣maD．Mg+mg+ma13．如图，一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均处于静止状态，三者的质量均为m，重力加速度为g，则()A．箱子受到的摩擦力方向向右B．地面对木板的摩擦力方向向左C．木板对地面的压力大小为3mgD．若人用斜向下的力推箱子，则木板对地面的压力会大于3mg14．如图所示，在光滑平面上有一静止小车M，小车上静止地放置着木块m，和小车间的动摩擦因数为μ=0.3，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2，可能正确的有()A．a1=2m/s2，a2=2m/s2B．a1=2m/s2，a2=3m/s2C．a1=3m/s2，a2=4m/s2D．a1=3m/s2，a2=2m/s215．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法()①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球匀速转动．A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D．尽管空间站匀速转动，加速度也不为零2516．如图所示，质量为M的三角形木块a，放在水平面上，把另一质量为m的木块b放在a的斜面上，斜面的倾角为θ，对a施一水平力F，使b不沿斜面滑动，不计一切摩擦，则b对a的压力为()A．B．mgcosθC．D．17．用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上，当升降机加速下降时，出现如图所示的情形．四位同学对此现象做出了分析与判断，其中可能正确的是()A．升降机的加速度大于g，侧壁对球无挤压B．升降机的加速度小于g，侧壁对球有挤压C．升降机的加速度等于g，侧壁对球无挤压D．升降机的加速度等于g，侧壁对球有挤压18．如图，质量分别为M和m的两物块（均可视为质点，且M＞m）分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过的位移相同．设此过程中F1对M做的功为W1，F2对m做的功为W2，则()A．无论水平面光滑与否，都有W1=W2B．若水平面光滑，则W1＞W2C．若水平面粗糙，则W1＞W2D．若水平面粗糙，则W1＜W219．如图所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a站在滑轮正下方的地面上，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a的质量与演员b的质量之比为()A．1：1B．2：1C．3：1D．4：12520．如图所示，质量为m的木块从半径为R的固定半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使得木块做匀速圆周运动，则()A．木块的加速度为零B．木块的加速度不变C．木块的速度不变D．木块下滑过程中的加速度大小不变，方向时刻指向球心21．如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块()A．线速度相同B．角速度相同C．向心加速度相同D．向心力相同四、实验题（15分，每空5分）22．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量．（滑轮质量不计）（1）实验时，一定要进行的操作是__________．（多选）A．用天平测出砂和砂桶的质量．B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力．C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计示数．D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带．E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为__________m/s2（结果保留两位有效数字）．（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a﹣F图象是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为__________．三、解答题（共3小题，满分51分）2523．（14分）如图所示，足够长的传送带水平放置，以速度v=4m/s向右匀速转动，传送带上表面离地面的高度h=0.45m，一质量为m=1kg的物块，以速度v0=6m/s向左滑上传送带，与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，g取10m/s2，求：（1）物块落地时的速度大小；（2）物块相对传送带滑动过程中，产生的热量Q．24．（16分）如图所示，长为l1=5m的竖直杆上端距地面H=50m，杆正下方距杆下端l2=12m处有一薄圆环．杆由静止释放，1s后圆环也由静止释放，杆和环均不转动，不计空气阻力，取10g=m/s2，求：（l）杆追上圆环后穿过环所用的时间；（2）杆穿过圆环后，杆上端与圆环的最大距离．25．（21分）如图，长为L=2m、质量mA=4kg的木板A放在光滑水平面上，质量mB=1kg的小物块（可视为质点）位于A的中点，水平力F作用于A．AB间的动摩擦因素μ=0.2（AB间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2）．求：（1）为使AB保持相对静止，F不能超过多大？（2）若拉力F=12N，物块B从A板左端滑落时木板A的速度为多大？2022-2022学年山西省临汾市曲沃中学高三（上）段考物理试卷一、选择题（每题4分，共84分，选不全得2分，选错者0分）251．A、B、C三质点运动的x﹣t图象如图所示，则下列说法中正确的是()A．在0～t0这段时间内，三质点位移关系为xA＞xc＞xBB．在t0时刻A、B、C运动方向相同C．在0～t0这段时间内，三质点的平均速度相等D．B质点做匀加速直线运动，A、C加速度方向相反考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：位移时间图线的斜率表示速度，根据纵坐标的变化量表示位移．平均速度等于位移与时间的比值．解答：解：A、由图知，在0～t0这段时间内，三质点的起点相同，终点也相同，所以位移相同，故A错误．B、根据斜率表示速度，可知B与C的速度方向相同，与A的速度方向相反，故B错误．C、在0～t0这段时间内，三质点的位移相等，时间相等，则平均速度相等，故C正确．D、B质点做匀速直线运动，A先减速后加速，C一直加速，则A与C的加速度方向先相反后相同，故D错误．故选：C．点评：本题是位移﹣时间图象问题，抓住图象的数学意义：斜率等于物体的速度，来分析物体的运动情况．2．如图所示表示甲、乙两物体相对同一参考系的s﹣t图象，下面说法不正确的是()A．甲和乙都做匀速直线运动B．甲和乙运动的出发点相距s2C．乙运动的速度大于甲运动的速度D．甲比乙早出发t1时间考点：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：通过位移随时间的变化规律判断物体的运动情况，通过图象确定两物体出发点的距离已经出发的先后顺序．解答：解：A、甲的位移随时间均匀减小，做匀速直线运动，乙的位移随时间均匀增大，做匀速直线运动．故A正确．25B、由图象可知，甲乙两物体的出发点相距s2．故B正确．C、由图线的斜率，无法比较甲乙运动的速度大小，C错误；D、由图象可知，甲物体比乙物体早出发t1时间．故D正确．本题选不正确的故选：C点评：解决本题的关键掌握位移时间图象的物理意义，知道图线的斜率表示速度，难度适中．3．一条船要在最短时间内渡过宽为100m的河，已知河水的流速v1与船离河岸的距离x变化的关系如图甲所示，船在静水中的速度v2与时间t的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是()A．船渡河的最短时间是25sB．船运动的轨迹可能是直线C．船在河水中的加速度大小为0.4m/s2D．船在河水中的最大速度是5m/s考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短．当水流速最大时，船在河水中的速度最大．解答：解：A、当船头始终与河岸垂直时，渡河时间最短，为：t==s=20s．故A错误．B、船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线．故B错误；C、在发生50m时，所需要的时间为：t==10s，根据a=，可解得：a==0.4m/s2，故C正确．D、当水流速最大时，船的速度最大，为：vm==m/s．故D错误．故选：C．点评：解决本题的关键将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性进行求解，注意加速度求解是本题的重点．4．一轻弹簧上端固定，下端挂一物块甲，甲和乙用一细线相连，如图所示，甲的质量为2m，乙的质量为m，两者均处于静止状态．当甲、乙之间的细线被剪断的瞬间，甲、乙的加速度大小记作a甲、a乙，那么()25A．a甲=0a乙=gB．a甲=a乙=gC．a甲=0a乙=0D．a甲=ga乙=g考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据平衡求出弹簧的弹力大小，抓住剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，分别对甲乙研究，根据牛顿第二定律求出瞬时加速度．解答：解：对甲乙整体分析，弹簧的弹力为：F=3mg，剪断细线的瞬间，对甲有：，方向向上．对乙有：，方向向下．故选：B．点评：本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，抓住剪断细线瞬间，弹簧弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解．5．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车加速上坡时，乘客()A．处于失重状态B．不受摩擦力的作用C．受到向前（水平向右）的摩擦力作用D．所受力的合力竖直向上考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据整体运动加速度与部分运动加速度相同，对与车相对静止的人受力分析可知．解答：解：车加速上坡，车里的乘客与车相对静止，应该和车具有相同的加速度，方向沿斜坡向上，对人受力分析可知，人应受到竖直向下的重力，垂直水平面竖直向上的弹力和水平向右的摩擦力，三力合力沿斜面向上，B、D错误；弹力大于重力，物体处于超重状态，A错误；故选：C点评：本题考查整体法与隔离法的运用，注意当部分物体与整体相对静止时应具有相同的加速度．256．如图所示，用一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的力可能等于()A．mgB．mgC．mgD．mg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：小球A处于静止，受力平衡，分析受力情况，用作图法得出对小球施加的力最小的条件，再由平衡条件求出力的最小值．解答：解：以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图，根据作图法分析得到，当小球施加的力F与细绳垂直时，所用的力最小．根据平衡条件得F的最小值为Fmin=Gsin30°=0.5mg所以对小球施加的力：F≥0.5mg故选：AB．点评：本题物体平衡中极值问题，关键是确定极值条件，本题采用图解法得到力最小的条件，也可以运用数学函数法求解极值．7．如图所示，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．若缓慢转动挡板至与斜面垂直，此过程中()A．m对挡板的压力先减小后增大B．m对挡板的压力逐渐减小C．m对斜面的压力先减小后增大D．m对斜面的压力逐渐增大25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：在挡板所受的三个力中，重力大小方向都不变，斜面支持力方向不变，三力的合力为零，作出几个有代表性的图进行分析．解答：解：受力分析如图，将F1与F2合成，其合力与重力等大反向如图：挡板转动时，挡板给球的弹力F1与斜面给球的弹力F2合力大小方向不变，其中F2的方向不变，作辅助图如上，挡板转动过程中，F1的方向变化如图中a、b的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律是逐渐的变小，其中挡板与斜面垂直时为最小．与此对应，F2的大小为一直减小．根据牛顿第三定律，m对挡板的压力始终与F1大小相等方向相反，所以m对挡板的压力逐渐减小；同理，m对斜面的压力与F2大小相等方向相反，所以m对斜面的压力逐渐减小．故选：B．点评：本题关键是对小球受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法分析；要明确三力平衡中，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线．8．如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ（θ＜90°），重力速度为g，则()A．物体B受到的摩擦力可能为零B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθC．物体B对地面的压力可能为零D．物体B对地面的压力为mBg﹣mAgsinθ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B为研究对象，分析受力，作出力图．绳子的拉力大小等于A的重力不变．根据平衡条件分析摩擦力和支持力．解答：解：以B为研究对象，分析受力，作出力图如图所示．25根据平衡条件得：物体B受到的摩擦力：f=Fcosθ物体B受到的支持力：FN=mBg﹣Fsinθ又F=mAg得到：f=mAgcosθ，FN=mBg﹣mAgsinθ．故选：BD．点评：本题采用正交分解法处理力平衡问题，这是物体受多个力作用时常用的方法，中等难度．9．如图所示，斜面体ABC置于粗糙的水平地面上，小木块m在斜面上静止或滑动时，斜面体均保持静止不动．下列哪种情况，斜面体受到地面向右的静摩擦力？()A．小木块m静止在斜面BC上B．小木块m沿斜面BC加速下滑C．小木块m沿斜面BA减速下滑D．小木块m沿斜面AB减速上滑考点：摩擦力的判断与计算；牛顿第二定律．专题：摩擦力专题．分析：根据运动的分析，可知当木块做匀速直线运动时，斜面体不受摩擦力，而当木块做加速或减速运动时，可将加速度分解，从而即可确定斜面体的受到静摩擦力的方向．解答：解：A、小物块静止在BC斜面上时，以斜面体和小木块整体为研究对象，则由牛顿第二定律F合=ma=0，故斜面体在水平方向不受摩擦力，所以A项错．B、小木块m沿BC面加速下滑时，小木块水平方向有向右的加速度分量，如右图所示，将小木块与斜面体作为整体在水平方向应用牛顿第二定律，f=M×0+max，且f与ax方向相同，水平向右，故B项正确．C、同理，因木块m沿斜面BA减速下滑运动，将其加速度分解，可得f与ax方向相同，水平向右，C项正确，D、同理，因木块m沿斜面AB减速上滑运动，则斜面体在水平方向受到的加速度方向向左，因此静摩擦力的方向向左，故D项错误．故选BC25点评：考查静摩擦力产生的原因，理解平衡与不平衡的区别，掌握运动的合成与分解的方法．分解加速度是解题的关键之处．10．如图所示，斜面放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统处于静止状态，现对B施加一水平力F使B缓慢地运动，使绳子偏离竖直方向一个角度，在此过程中()A．斜面对物块A的摩擦力一直增大B．绳对滑轮的作用力不变C．地面对斜面的摩擦力一直增大D．地面对斜面的支持力保持不变考点：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：以物体B受力分析，由共点力的平衡条件可求得拉力变化；再对整体受力分析可求得地面对斜面体的摩擦力；再对A物体受力分析可知A受到的摩擦力的变化．解答：解：取物体B为研究对象，分析其受力情况，设细绳与竖直方向夹角为a，则有：F=mgtanα；解得：T=；在物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F随之变大，对A、B两物体与斜面体这个整体而言，由于斜面体与物体A仍然保持静止，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，但是因为整体竖直方向并没有其他力，故斜面体所受地面的支持力没有变，在这个过程中尽管绳子张力变大，但是由于物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定，故AB错误，CD正确；故选：CD点评：本题要注意正确选择研究对象，正确进行受力分析，再根据共点力平衡中的动态平衡分析各力的变化情况．2511．如图所示，光滑水平面上放质量均为m的滑块A和斜面体C，在C的斜面上又放一质量也为m的滑块B；用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动，则各物体所受的合力()A．滑块A最大B．斜面体C最大C．同样大D．不能判断谁大谁小考点：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：三物体保持相对静止，向前做加速运动，可知三物体具有共同的加速度，根据牛顿第二定律判断出三物体的合力大小．解答：解：三物体相对静止，一起向前加速运动，具有相同的加速度，根据牛顿第二定律知，各个物体的质量相等，则合力相等．故C正确，A、B、D错误．故选C．点评：解决本题的关键知道两物体具有相同的加速度，根据牛顿第二定律进行分析．12．如图所示，用细线竖直悬挂一质量为M的杆，质量为m的小环套在杆上，它与杆间有摩擦，环由静止释放后沿杆下滑过程中加速度大小为a，则环下滑过程中细线对杆的拉力大小为()A．MgB．Mg+mgC．Mg+mg﹣maD．Mg+mg+ma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：对环进行受力分析，根据牛顿第二定律列式求出摩擦力，再对杆进行受力分析，根据平衡条件列式即可求解．解答：解：对m应用牛顿第二定律得：mg﹣f=ma解得：f=mg﹣ma对M有Mg+f﹣T=0解得：T=Mg+mg﹣ma故选：C点评：本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，难度不大，所以基础题．2513．如图，一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均处于静止状态，三者的质量均为m，重力加速度为g，则()A．箱子受到的摩擦力方向向右B．地面对木板的摩擦力方向向左C．木板对地面的压力大小为3mgD．若人用斜向下的力推箱子，则木板对地面的压力会大于3mg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：对箱子受力分析，根据平衡条件判断其受静摩擦力方向；对三个物体的整体受力分析，根据平衡条件判断地面对整体的支持力和静摩擦力情况．解答：解：A、人用力F向右推箱子，对箱子受力分析，受推力、重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，箱子受到的摩擦力方向向左，与推力平衡，故A错误；B、对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不是静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故B错误；C、对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，根据平衡条件，支持力等于重力；根据牛顿第三定律，支持力等于压力；故压力等于重力，为3mg；故C正确；D、若人用斜向下的力推箱子，三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故压力依然等于3mg，故D错误；故选：C．点评：本题关键是采用隔离法和整体法灵活地选择研究对象，然后根据共点力平衡条件列式判断，基础题目．14．如图所示，在光滑平面上有一静止小车M，小车上静止地放置着木块m，和小车间的动摩擦因数为μ=0.3，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2，可能正确的有()A．a1=2m/s2，a2=2m/s2B．a1=2m/s2，a2=3m/s2C．a1=3m/s2，a2=4m/s2D．a1=3m/s2，a2=2m/s2考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：对整体受力分析，根据牛顿第二定律列方程；再对m受力分析，根据牛顿第二定律列方程；最后联立方程组求解．解答：解：当f＜μmg=3m（N）时，木块与小车一起运动，且加速度相等，最大共同加速度为μmg=mamax25amax=μg=3m/s2当f≥3m（N）时，小车的加速度大于木块的加速度，此时木块与小车发生相对运动，此时木块加速度最大，由牛顿第二定律得：amax=μg=3m/s2小车的加速度a2＞3m/s2由以上的分析可知，当物块与小车一起运动时，加速度：；当小车相对于物块向前运动时，，．故A正确，C正确，故选：AC点评：本题关键先对整体受力分析，再对小滑块受力分析，然后根据牛顿第二定律列方程，联立方程组求解．15．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法()①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球匀速转动．A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D．尽管空间站匀速转动，加速度也不为零考点：加速度．专题：直线运动规律专题．分析：加速度是描述速度变化快慢的物理量，即速度变化快一定是加速度大，速度变化慢一定是加速度小．加速度的大小与速度大小无关系．速度为零，加速度可以不为零；加速度为零，速度可以不为零．解答：解：A、火箭点火启动时，初速度是v1为零，但是下一时刻速度v2不为零；因为，所以加速不为零．故A错误．B、轿车紧急刹车，说明速度变化很快，所以加速度很大．故B正确．C、高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，但是完全可以做匀速直线运动，所以加速度也可以为零．故C错误．D、空间站匀速转动，需要向心力，加速度为向心加速度．故D正确．故选：BD点评：判断加速度的大小依据：①速度变化快慢②单位时间内速度的变化大小．16．如图所示，质量为M的三角形木块a，放在水平面上，把另一质量为m的木块b放在a的斜面上，斜面的倾角为θ，对a施一水平力F，使b不沿斜面滑动，不计一切摩擦，则b对a的压力为()25A．B．mgcosθC．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：b与a恰好不发生相对滑动时，b与a的加速度相同，以b为研究对象，根据牛顿第二定律可求出A对B的支持力．以ab整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再对b研究求出a对b的支持力，由牛顿第三定律得到b对a的压力大小解答：解：A、以b木块为研究对象，b与a不发生相对滑动时，b的加速度水平向左，分析受力如图，根据牛顿第二定律得：a对b的支持力为：N=由牛顿第三定律得到：b对a的压力大小为：N′=N=．故A正确，B错误．C、以ab整体为研究对象，由牛顿第二定律得加速度为：a=对b研究得有：N′=，故C错误，D正确．故选：AD点评：本题是连接类型的问题，两物体的加速度相同，既可以采用隔离法，也可以采用整体法和隔离法相结合的方法研究，要灵活选择研究对象，关键是不要漏选．17．用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上，当升降机加速下降时，出现如图所示的情形．四位同学对此现象做出了分析与判断，其中可能正确的是()A．升降机的加速度大于g，侧壁对球无挤压B．升降机的加速度小于g，侧壁对球有挤压C．升降机的加速度等于g，侧壁对球无挤压D．升降机的加速度等于g，侧壁对球有挤压25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：小球的加速度与升降机的加速度相等，结合小球的加速度大小，分析是否有绳子拉力，从而抓住水平方向平衡判断是否有挤压．解答：解：当升降机加速下降时，加速度等于g，则小球在竖直方向上仅受重力，拉力为零，由于小球在水平方向上平衡，可知侧壁对小球无挤压，故C正确，D错误．当升降机加速下降时，加速度大于g，小球受重力、绳子的拉力，由于水平方向上平衡，则侧壁对小球有弹力，即侧壁对球有挤压，故A错误．当升降机加速下降是，加速度小于g，不会出现如图所示的情况，球会在悬点下方，故B错误．故选：C．点评：解决本题的关键知道小球和升降机具有相同的加速度，通过隔离对小球分析，合力在竖直下降，抓住水平方向平衡进行求解．18．如图，质量分别为M和m的两物块（均可视为质点，且M＞m）分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过的位移相同．设此过程中F1对M做的功为W1，F2对m做的功为W2，则()A．无论水平面光滑与否，都有W1=W2B．若水平面光滑，则W1＞W2C．若水平面粗糙，则W1＞W2D．若水平面粗糙，则W1＜W2考点：功的计算．专题：功的计算专题．分析：两个作用力大小相等，作用的位移也相等，通过W=Fscosθ，比较做功的大小．解答：解：由题意可知：F1做功为W1=FLcosαF2做功为W2=FLcosα故BCD错误，A正确；故选：A点评：解决本题的关键掌握功的公式W=Fscosθ，运用好做功的两个必须因素．19．如图所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a站在滑轮正下方的地面上，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a的质量与演员b的质量之比为()25A．1：1B．2：1C．3：1D．4：1考点：机械能守恒定律；向心力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：b向下摆动过程中机械能守恒，在最低点绳子拉力与重力之差提供向心力，根据向心力公式得出绳对b的拉力，a刚好对地面无压力，可得绳子对a的拉力，根据拉力相等，可得两者质量关系．解答：解：b下落过程中机械能守恒，有：①在最低点有：②联立①②得：Tb=2mbg当a刚好对地面无压力时，有：Ta=magTa=Tb，所以，ma：mb=2：1，故ACD错误，B正确．故选：B．点评：根据物体的运动规律选择正确规律求解是解决这类问题的关键，同时正确受力分析是解题的前提．20．如图所示，质量为m的木块从半径为R的固定半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使得木块做匀速圆周运动，则()A．木块的加速度为零B．木块的加速度不变C．木块的速度不变D．木块下滑过程中的加速度大小不变，方向时刻指向球心考点：向心力；匀速圆周运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：木块下滑过程中速率不变做匀速圆周运动，加速度不为零，具有向心加速度．根据牛顿第二定律分析碗对木块的支持力的变化，分析摩擦力的变化．解答：解：A、C、木块做匀速圆周运动，速度方向时刻在变化，速度在改变，加速度一定不为零．故AC错误．B、D木块下滑过程中木块做匀速圆周运动，具有向心加速度，加速度方向时刻指向球心，而加速度是矢量，所以加速度是变化的．故B错误，D正确．故选：D点评：匀速圆周运动是变加速曲线运动，速度、加速度都时刻在变化．基础题．21．如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块()25A．线速度相同B．角速度相同C．向心加速度相同D．向心力相同考点：线速度、角速度和周期、转速．分析：物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的突破口，然后根据向心加速度、向心力公式进行求解．解答：解：A、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，由v=ωr，可知线速度不同，故A错误；B、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，故B正确；C、根据a=ω2r，可知角速度相等，半径不同则向心加速度不同，故C错误；D、根据F=mω2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同则向心力不同，故D错误．故选B．点评：描述圆周运动的物理量较多，在学习过程中要熟练掌握公式和各个物理量之间的联系．四、实验题（15分，每空5分）22．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量．（滑轮质量不计）（1）实验时，一定要进行的操作是BCD．（多选）A．用天平测出砂和砂桶的质量．B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力．C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计示数．D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带．E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为0.48m/s2（结果保留两位有效数字）．（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a﹣F图象是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为．考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．专题：实验题；牛顿运动定律综合专题．25分析：（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；（2）依据逐差法可得小车加速度．（3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a﹣F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．解答：解：（1）AE、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误，E错误．B、该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C正确；D、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；故选：BCD．（2）由于两计数点间还有两个点没有画出，故单摆周期为0.06s，由△x=aT2可得：a==0.48m/s2．（3）对a﹣F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数F=F合，故小车质量为m=．故答案为：（1）BCD（2）0.48（3）点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a﹣F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．三、解答题（共3小题，满分51分）23．（14分）如图所示，足够长的传送带水平放置，以速度v=4m/s向右匀速转动，传送带上表面离地面的高度h=0.45m，一质量为m=1kg的物块，以速度v0=6m/s向左滑上传送带，与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，g取10m/s2，求：（1）物块落地时的速度大小；（2）物块相对传送带滑动过程中，产生的热量Q．25考点：动能定理的应用；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）物块离开传送带后做平抛运动，应用动能定理可以求出落地时的速度．（2）求出物块相对于传送的滑行的路程，然后求出产生的热量．解答：解：（1）物块向向左做匀减速直线运动，然后向右做初速度为零的匀加速直线运动，当物块速度与传送带速度相等后向右做匀速直线运动，离开传送带后做平抛运动，当物块再次返回A点时，物块的速度：vA=4m/s，由动能定理得：mgh=mv2﹣mvA2，代入数据解得，物体落地时的速度：v=5m/s；（2）物块相对传送带滑动时的加速度：a==μg=0.2×10=2m/s2，物块向左滑动过程中，其与传送带之间的相对位移：x1=+v=+4×=21m，物块向右滑动过程中，其与传送带之间的相对位移：x2=v﹣=4×﹣=4m，产生的热量：Q=μmg（x1+x2）=0.2×1×10×（21+4）=50J；答：（1）物块落地时的速度大小为5m/s；（2）物块相对传送带滑动过程中，产生的热量Q为50J．点评：本题是一道力学综合题，分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键，应用动能定理、运动学公式与功的计算公式可以解题．24．（16分）如图所示，长为l1=5m的竖直杆上端距地面H=50m，杆正下方距杆下端l2=12m处有一薄圆环．杆由静止释放，1s后圆环也由静止释放，杆和环均不转动，不计空气阻力，取10g=m/s2，求：（l）杆追上圆环后穿过环所用的时间；（2）杆穿过圆环后，杆上端与圆环的最大距离．25考点：自由落体运动．专题：自由落体运动专题．分析：（1）先根据位移时间关系公式列式求解杆追上环的时间，同理根据位移时间关系公式列式求解杆的上端点追上环的时间，然后求解时间差即可；（2）杆落地时两者距离最远，先根据位移时间关系公式求解杆落地的时间，然后根据位移时间关系求解环的位移，结合几何关系得到最大间距．解答：解：（1）设杆下落后经过时间t1下端追上圆环，有：解得：t1=1.7s设经过时间t2杆上段离开圆环，有：解得：t2=2.2s穿过圆环时间：t=t2﹣t1=0.5s（2）杆落地时两者距离最远，设杆经过t3落地，有：H﹣l1=解得：t3=3s圆环下降距离：h=（t3﹣1）2=20m最大距离：△h=（H﹣l1）﹣（l1+l2+h）=8m答：（l）杆追上圆环后穿过环所用的时间为0.5s；（2）杆穿过圆环后，杆上端与圆环的最大距离为8m．点评：本题关键是明确杆和环的运动规律，然后多次根据位移时间关系公式列式求解，不难．25．（21分）如图，长为L=2m、质量mA=4kg的木板A放在光滑水平面上，质量mB=1kg的小物块（可视为质点）位于A的中点，水平力F作用于A．AB间的动摩擦因素μ=0.2（AB间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2）．求：（1）为使AB保持相对静止，F不能超过多大？（2）若拉力F=12N，物块B从A板左端滑落时木板A的速度为多大？考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）隔离对物块分析，求出恰好不发生相对滑动时的加速度，再对整体分析，根据牛顿第二定律求出拉力的最大值（2）由牛顿第二定律求的AB的加速度，由运动学公式求的滑下时的位移，即可求得速度解答：解：（1）F最大时，物块水平方向受到静摩擦力最大fm，由牛顿第二定律得：fm=μmBg=mBa解得临界加速度为：a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2，对整体分析得：F=（mA+mB）a=（4+1）×2N=10N（2）若拉力F=12N＞10N，AB发生相对滑动，25对B：对A：F﹣fm=mAaA代入数据解得：设B从A上滑落时，则有：a2t2﹣a1t2=L得：t=2s对A有：v=a2t=2.5×2=5m/s答：（1）为使AB保持相对静止，F不能超过10N（2）若拉力F=12N，物块B从A板左端滑落时木板A的速度为5m/s点评：本题考查了牛顿第二定律的临界问题，关键抓住临界状态，采用整体法和隔离法进行求解，难度中等．25