安徽省六安市舒城县舒州中学2022届高三物理上学期第一次月考试题含解析

2022-2022学年安徽省六安市舒城县舒州中学高三（上）第一次月考物理试卷　一、选择题：本题共12小题，每小题4分．1-10题，每题只有一项符合题目要求．11-12题为多选题1．某物体运动的速度﹣时间图象如所示，则可以判断物体的运动形式是（　　）A．朝某一个方向做直线运动B．做匀变速直线运动C．做曲线运动D．做来回往复的运动　2．一个初速度为v0的物体沿直线运动，它的加速度方向和v0方向相同，且加速度a越来越大，ts后末速度为vt，则ts内物体平均速度v的大小满足（　　）A．B．＜C．＞D．=　3．甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标，甲车在前一半时间内以速度V1做匀速直线运动，后一半时间内以速度V2做匀速直线运动；乙车在前一半路程中以速度V1做匀速直线运动，后一半路程中以速度V2做匀速直线运动，（V1≠V2）则（　　）A．甲先到达B．乙先到达C．甲、乙同时到达D．不能确定　4．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动直到停下．开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为8m和6m．下列说法中正确的是（　　）A．汽车在开始刹车后4s末停下B．汽车在开始刹车后5s末停下C．从开始刹车到停下，汽车的位移大小是20mD．从开始刹车到停下，汽车的位移大小是20.25m　5．图中弹簧秤、绳和滑轮的质量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，物体都处于静止状态，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则（　　）-16-\nA．F3＞F1=F2B．F3=F1＞F2C．F1=F2=F3D．F1＞F2=F3　6．一质点由静止开始做直线运动的v﹣t关系图象如图，则该质点的x﹣t关系图象可大致表示为下列中的（　　）A．B．C．D．　7．如图所示，两物体由高度相同、路径不同的光滑斜面由静止下滑，物体通过两条路径的长度相等，通过C点前后速度大小不变，且到达最低点B、D时两点的速度大小相等，则下列说法正确的是（　　）A．物体沿AB斜面运动时间较短B．物体沿ACD斜面运动时间较短C．物体沿两个光滑斜面运动时间相等D．无法确定　8．做匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为v和7v，经历时间为t，则下列判断中正确的是（　　）A．经过A、B中点时速度为5vB．经过A、B中点时速度为4vC．从A到B所需时间的中间时刻（即t）的速度为5vD．在后一半时间（即后t）所通过的距离比前一半时间通过的距离多vt　9．“叠罗汉”是一种高难度的杂技．由六人叠成的三层静态造型如图所示，假设每个人的质最均为m，下面五人弯腰后背部呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（重力加速度为g）（　　）-16-\nA．mgB．mgC．mgD．mg　10．一倾角为30°的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速下滑．现给物体施加如图所示力F，F与竖直方向夹角为30°，斜劈仍静止，物体加速下滑，则此时地面对斜劈的摩擦力为（　　）A．大小为零B．方向水平向右C．方向水平向左D．无法判断大小和方向　11．如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（　　）A．球B对墙的压力减小B．物体A与球B之间的作用力增大C．地面对物体A的摩擦力减小D．物体A对地面的压力减小　12．竖直上抛的物体，又落回抛出点，关于物体运动的下列说法中不正确的有（　　）A．上升过程和下落过程，时间相等、位移相同B．物体到达最高点时，速度为零、加速度也为0C．整个过程中，任意相等时间内物体的速度变化量均相同D．不管竖直上抛的初速度有多大（v0＞10m/s），物体上升过程的最后1s时间内的位移总是不变的　　二、实验题（共18分）13．（10分）（2022春•怒江州校级期末）某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量m=50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图1所示．-16-\n（1）以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：①实验操作：　　　　　　，释放纸带，让重锤自由落下，　　　　　　．②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图2所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm，x2=4.14cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75cm，x6=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重锤运动的加速度计算表达式为a=　　　　　　，代入数据，可得加速度a=　　　　　　m/s2（计算结果保留三位有效数字）．（2）结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：　　　　　　．　14．在验证力的平行四边形定则实验中：（1）将下述实验步骤按正确顺序用字排列应是　　　　　　．a．在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F．b．只用一只测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置．c．记下两测力计读数，描出两测力计的方向．d．在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮条的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置、并记下此位置．e．记下测力计的读数F和细绳方向，按同一比例做出这个力的图示．比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相同．f．改变两测力计拉力的大小和方向，重做两次实验，从实验得出结论．（2）在实验过程中要注意：①细绳、弹簧秤应与水平木板保持　　　　　　．②弹簧秤伸长的方向与细绳要　　　　　　．　　三、计算题（34分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，明确写出结果．15．（10分）（2022秋•舒城县校级月考）一空间探测器从某一星球表面竖直升空，假设探测器质量恒为1500kg，发动机推动力F为恒力，若探测器升空过程中发动机突然关闭，其速度随时间的变化情况如图所示，图线上A、B、C三点对应的时刻分别为9s、25s和45s．已知该星球表面没有空气．试求：（1）求探测器在该星球表面达到的最大高度H；（2）求该星球表面的重力加速度．-16-\n　16．（12分）（2022•安徽校级二模）一辆执勤的警车停在直公路边，当警员发现从他旁边以v=10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经t0=2s警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，问：（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？（2）若警车能达到的最大速度是vmax=12m/s，达到最大速度后匀速运动，则警车发动起来后至少要多长时间才能追上违章的货车？　17．（12分）（2022•泰兴市校级模拟）如图所示，物体A的质量m=3kg，用两根轻绳B、C连接于竖直墙上，要使两绳都能绷直，即物体A在如图所示位置保持平衡，现施加一个力F作用于物体，力F的方向如图所示，若夹角θ=60°，求力F的大小应满足的条件．（取g=10m/s2）　　2022-2022学年安徽省六安市舒城县舒州中学高三（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题：本题共12小题，每小题4分．1-10题，每题只有一项符合题目要求．11-12题为多选题1．某物体运动的速度﹣时间图象如所示，则可以判断物体的运动形式是（　　）A．朝某一个方向做直线运动B．做匀变速直线运动C．做曲线运动D．做来回往复的运动【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】本题是速度﹣时间图象，速度的正负表示速度的方向．图线在横轴上方表示速度都正方向．【解答】解：AC、由速度﹣时间图象可知，速度都正值，表示物体都沿正方向运动，即朝某一方向直线运动，而不是往复运动．故A正确，CD错误．-16-\nB、物体做的是匀加速直线运动与匀减速直线运动交替的运动，加速度在交替变化，整个不是匀变速直线运动．故B错误．故选：A．【点评】本题考查理解速度图象的能力，要注意速度的方向由其正负号来表示，匀变速直线运动的特点是加速度恒定不变．　2．一个初速度为v0的物体沿直线运动，它的加速度方向和v0方向相同，且加速度a越来越大，ts后末速度为vt，则ts内物体平均速度v的大小满足（　　）A．B．＜C．＞D．=【考点】平均速度．【专题】直线运动规律专题．【分析】速度时间图线切线的斜率表示加速度，通过斜率的变化判断加速度的变化．若物体做匀加速直线运动，根据推论得出平均速度的大小，结合匀加速直线运动和变加速直线运动的位移关系比较平均速度【解答】解：若物体做匀加速直线运动，如图所示，根据匀变速直线运动推论，知匀加速直线运动的平均速度为：．因为变加速直线运动图线与时间轴围成的面积小于匀加速直线运动图线与时间轴围成的面积，则匀加速直线运动的位移大于变加速直线运动的位移，所以该运动的平均速度小于．故B正确，ACD错误．故选：B【点评】解决本题的关键知道速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，图线切线的斜率表示加速度　3．甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标，甲车在前一半时间内以速度V1做匀速直线运动，后一半时间内以速度V2做匀速直线运动；乙车在前一半路程中以速度V1做匀速直线运动，后一半路程中以速度V2做匀速直线运动，（V1≠V2）则（　　）A．甲先到达B．乙先到达C．甲、乙同时到达D．不能确定【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．【专题】计算题．【分析】要求哪辆车先到达，只需要分别求出两车所用的时间与位移、速度的关系式，然后作差即可．-16-\n【解答】解：设甲乙两地之间的距离为x，甲运动的时间为t1，乙运动的时间为t2，则对于甲来说有x=+解得t1=对于乙来说有t2==则t2﹣t1==＞0故t2＞t1即甲车用的时间少，即甲车先到达．故A正确．故选：A．【点评】这类题目共同的特点是所给的物理量之间存在着某种关系：位移关系，时间关系，速度关系，只要耐心，用位移速度表示出各自运动的时间，然后将时间作差或作商即可．　4．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动直到停下．开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为8m和6m．下列说法中正确的是（　　）A．汽车在开始刹车后4s末停下B．汽车在开始刹车后5s末停下C．从开始刹车到停下，汽车的位移大小是20mD．从开始刹车到停下，汽车的位移大小是20.25m【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．【分析】根据某段时间内的位移之差是一恒量求出加速度，结合第1s内的位移求出初速度的大小，结合速度位移公式求出刹车到停止经过的位移．【解答】解：根据△x=aT2得，汽车的加速度a=．根据，代入数据解得，初速度v0=9m/s．则汽车开始刹车到停下所需的时间t=．从开始刹车到停下，汽车的位移大小．故D正确，A、B、C错误．故选：D．【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用．　5．图中弹簧秤、绳和滑轮的质量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，物体都处于静止状态，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则（　　）-16-\nA．F3＞F1=F2B．F3=F1＞F2C．F1=F2=F3D．F1＞F2=F3【考点】物体的弹性和弹力．【专题】受力分析方法专题．【分析】弹簧称的读数等于弹簧受到的拉力．甲图、乙图分别以物体为研究对象由平衡条件求解．丙图以动滑轮为研究对象分析受力情况，根据平衡条件求解．【解答】解：甲图：物体静止，弹簧的拉力F1=mg；乙图：对物体为研究对象，作出力图如图．由平衡条件得：F2=Gsin60°=mg=0.866mg丙图：以动滑轮为研究对象，受力如图．由几何知识得F3=mg．以上分析可知：F3=F1＞F2，故ACD错误，B正确．故选：B．【点评】本题是简单的力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图．对于丙图，是平衡中的特例，结果要记忆．　6．一质点由静止开始做直线运动的v﹣t关系图象如图，则该质点的x﹣t关系图象可大致表示为下列中的（　　）A．B．C．D．【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】根据指定v﹣t图线判断出物体的运动规律，从而得知物体的位移时间的大致关系．-16-\n【解答】解：物体开始向正方向做匀减速直线运动到零，然后反向做匀加速直线运动．位移时间图线的切线斜率表示瞬时速度，可知瞬时速度先减小后反向增大．故B正确，A、C、D错误．故选B．【点评】解决本题的关键能够通过速度时间图线得出物体的运动规律，以及知道位移时间图线的切线斜率表示瞬时速度．　7．如图所示，两物体由高度相同、路径不同的光滑斜面由静止下滑，物体通过两条路径的长度相等，通过C点前后速度大小不变，且到达最低点B、D时两点的速度大小相等，则下列说法正确的是（　　）A．物体沿AB斜面运动时间较短B．物体沿ACD斜面运动时间较短C．物体沿两个光滑斜面运动时间相等D．无法确定【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】通过牛顿第二定律求的加速度大小关系，画出v﹣t图象，即可比较时间．【解答】解：物体沿AB运动，一直做匀加速运动，物体沿ACD运动，AC段的加速度大于AB的加速度，然后再做加速度变小的匀加速运动；由动能定理可知，滑到BD点时速度大小相等，故v﹣t图象如图可物体沿路ACD滑下所用时间较短，故B正确，A、C、D错误．故选：B【点评】解决本题的关键抓住末速度大小相等，图线围成的面积相等，从而比较时间．　8．做匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为v和7v，经历时间为t，则下列判断中正确的是（　　）A．经过A、B中点时速度为5vB．经过A、B中点时速度为4vC．从A到B所需时间的中间时刻（即t）的速度为5vD．在后一半时间（即后t）所通过的距离比前一半时间通过的距离多vt【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系．-16-\n【专题】直线运动规律专题．【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式，联立方程求出经过A、B中点的速度，根据平均速度推论得出中间时刻的瞬时速度，结合位移公式求出前一半时间和后一半时间内的位移，从而得出多走的距离．【解答】解：A、设A、B中点的速度为，根据速度位移公式得，，，解得，故A正确，B错误．C、根据平均速度推论知，从A到B中间时刻的瞬时速度为，故C错误．D、后一半时间内的平均速度=，前一半时间内的平均速度，则后一半时间（即后t）所通过的距离比前一半时间通过的距离多=，故D错误．故选：A．【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．　9．“叠罗汉”是一种高难度的杂技．由六人叠成的三层静态造型如图所示，假设每个人的质最均为m，下面五人弯腰后背部呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（重力加速度为g）（　　）A．mgB．mgC．mgD．mg【考点】力的分解．【专题】受力分析方法专题．【分析】六个人都处于静止状态，所以受力都是平衡的，因为下面五人的背部均呈水平状态，所以不用看腿的角度，例如最上面的人腿上的力就是，用隔离法分别受力分析就可以了．【解答】解：最上面的人受到的竖直向下重力为G，所以每个腿上的力都是，中间层最左边的人，受到竖直向下的力为：G+=，所以每个腿上的力都是-16-\n，由对称性，中间层最右边的人每个腿上的力也是最底层中间的人，受到竖直向下的力为：G+=，所以其每条腿上的力为：故答案为：C【点评】受力平衡的题，一般用到整体法或隔离法，应用隔离法时注意顺序是层层剥皮，也就是由上到下，由外到里．分别应用平衡条件即可　10．一倾角为30°的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速下滑．现给物体施加如图所示力F，F与竖直方向夹角为30°，斜劈仍静止，物体加速下滑，则此时地面对斜劈的摩擦力为（　　）A．大小为零B．方向水平向右C．方向水平向左D．无法判断大小和方向【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】滑块匀速下滑时，受重力、支持力和摩擦力，三力平衡，故支持力和摩擦力的合力与重力平衡，竖直向上，根据牛顿第三定律得到滑块对斜面体的作用力方向；当加推力F后，滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力同比增加，合力方向不变．【解答】解：块匀速下滑时，受重力、支持力和摩擦力，三力平衡，故支持力和摩擦力的合力与重力平衡，竖直向上，根据牛顿第三定律得到滑块对斜面体的作用力方向竖直向下，等于mg；当加推力F后，根据滑动摩擦定律f=μN，支持力和滑动摩擦力同比增加，故其合力的方向不变，根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力的合力方向也不变，竖直向下；故斜面体相对与地面无运动趋势，静摩擦力仍然为零；故A正确，BCD错误；故选：A．【点评】本题关键对滑块受力分析后根据平衡条件得到支持力和摩擦力的合力方向，然后根据牛顿第三定律得到滑块对斜面体的作用力的合力方向，当压力增加后，滑动摩擦力也增加，但两个力的合力方向不变．　11．如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（　　）A．球B对墙的压力减小B．物体A与球B之间的作用力增大C．地面对物体A的摩擦力减小D．物体A对地面的压力减小-16-\n【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】对小球进行受力分析，根据A物体移动可得出小球B受A支持力方向的变化，由几何关系可得出各力的变化，对整体进行分析可得出水平向上摩擦力及竖直向上的压力的变化．【解答】解：对小球B受力分析，作出平行四边形如图所示：A滑动前，B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等，方向相反；如图中实线所示；而将A向外平移后，B受弹力的方向将上移，如虚线所示，但B仍受力平衡，由图可知A对B球的弹力及墙壁对球的弹力均减小；故A正确，B错误；以AB为整体分析，水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故摩擦力减小，故C正确；竖直方向上受重力及地面的支持力，两物体的重力不变，故A对地面的压力不变，故D错误；故选：AC．【点评】本题应注意图析法及整体法的应用，灵活选择研究对象可以对解决物理题目起到事半功倍的效果．　12．竖直上抛的物体，又落回抛出点，关于物体运动的下列说法中不正确的有（　　）A．上升过程和下落过程，时间相等、位移相同B．物体到达最高点时，速度为零、加速度也为0C．整个过程中，任意相等时间内物体的速度变化量均相同D．不管竖直上抛的初速度有多大（v0＞10m/s），物体上升过程的最后1s时间内的位移总是不变的【考点】竖直上抛运动．【专题】定量思想；等效替代法；直线运动规律专题．【分析】物体以某一初速度沿竖直方向抛出（不计空气阻力），物体只在重力作用下所做的运动，叫做竖直上抛运动；竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性．（1）速度对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等，方向相反；（2）时间对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等．【解答】解：AB、根据对称性，上升过程和下落过程时间相等，而位移大小相等、方向相反，所以位移不同，故A错误．B、物体到最高点时速度为零，加速度为g，故B错误；C、根据△v=at=gt，知在任意相等时间t内，速度变化量均为gt，故C正确，D、根据逆向思维知，物体上升过程最后1s内位移和自由下落第1s内位移大小是相等的，都为x=×g×12=g，故D正确．本题选错误的，故选：AB【点评】本题关键明确竖直上抛运动的定义、性质以及对称性，并且能灵活运用对称性，将不好求的量变得容易解答．　-16-\n二、实验题（共18分）13．（10分）（2022春•怒江州校级期末）某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量m=50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图1所示．（1）以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：①实验操作：　先接通电源　，释放纸带，让重锤自由落下，　关闭电源　．②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图2所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm，x2=4.14cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75cm，x6=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重锤运动的加速度计算表达式为a=　　，代入数据，可得加速度a=　9.60　m/s2（计算结果保留三位有效数字）．（2）结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：　将重锤换成较大质量的重锤或者实验过程中让重锤下落时纸带尽量减小摩擦．　．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【专题】实验题．【分析】根据逐差法，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量可以求出物体运动的加速度大小；根据实验原理可知，造成该实验误差的主要原因是物体下落过程中存在摩擦阻力．【解答】解：（1）①实验操作：先接通电源，然后释放纸带，让重锤自由落下，再关闭电源．②根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有：x6﹣x3=3a1（2T）2…①x5﹣x2=3a2（2T）2…②x4﹣x1=3a3（2T）2…③a=…④联立①②③④解得：a=；代入数据解得：a=9.60m/s2．（2）根据实验原理可知，造成该实验误差的主要原因是物体下落过程中存在摩擦阻力，一是小球下落的空气阻力，二是纸带和限位孔之间的摩擦，故具体采取的具体措施为：将重锤换成较大质量的重锤或者实验过程中让重锤下落时纸带尽量减小摩擦．-16-\n故答案为：（1）接通电源，关闭电源，；9.60，（2）将重锤换成较大质量的重锤或者实验过程中让重锤下落时纸带尽量减小摩擦．【点评】明确实验原理，能根据作差法求出加速度，会分析实验误差，对于基础实验要亲自动手进行实际操作，同时加强利用基本物理规律解决实验问题的能力．　14．在验证力的平行四边形定则实验中：（1）将下述实验步骤按正确顺序用字排列应是　d、c、a、b、e、f　．a．在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F．b．只用一只测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置．c．记下两测力计读数，描出两测力计的方向．d．在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮条的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置、并记下此位置．e．记下测力计的读数F和细绳方向，按同一比例做出这个力的图示．比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相同．f．改变两测力计拉力的大小和方向，重做两次实验，从实验得出结论．（2）在实验过程中要注意：①细绳、弹簧秤应与水平木板保持　平行　．②弹簧秤伸长的方向与细绳要　在同一直线上　．【考点】验证力的平行四边形定则．【专题】实验题．【分析】（1）本实验采用了等效替代的方法，要求两次拉橡皮筋时要使橡皮筋的形变相同，就量将橡皮筋拉到同一点，两次效果相同．实验步骤一般都是先安装设备，然后进行实验、测量，最近整理仪器，进行数据处理的顺序进行实验．（2）在实验过程中要注意：①细绳、弹簧秤应与水平木板保持平行；②弹簧秤伸长的方向与细绳要在同一直线上．【解答】解：（1）进行实验时在明确实验原理以及实验目的基础上，要先进行实验设备的安装，即先在桌面上放一块方木板，在木板上垫一张白纸，把橡皮条一端固定在木板的P点，然后进行实验和有关数据的测量，最后进行数据处理和仪器的整理．故实验步骤是：d、c、a、b、e、f；（2）在实验过程中要注意：①细绳、弹簧秤应与水平木板保持平行；②弹簧秤伸长的方向与细绳要在同一直线上．故答案为：（1）d、c、a、b、e、f；（2）①平行；②在同一直线上．【点评】对于实验最重要的实验原理，要能根据实验原理，安排实验步骤，分析误差，并明确实验的注意事项等等．　三、计算题（34分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，明确写出结果．-16-\n15．（10分）（2022秋•舒城县校级月考）一空间探测器从某一星球表面竖直升空，假设探测器质量恒为1500kg，发动机推动力F为恒力，若探测器升空过程中发动机突然关闭，其速度随时间的变化情况如图所示，图线上A、B、C三点对应的时刻分别为9s、25s和45s．已知该星球表面没有空气．试求：（1）求探测器在该星球表面达到的最大高度H；（2）求该星球表面的重力加速度．【考点】万有引力定律及其应用；匀变速直线运动的图像．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】由速度与时间图象可发现：宇宙空间探测器前9S内向上做匀加速直线运动，9S到25S向上做匀减速直线运动，以后回头做自由落体运动．则探测器上升的最大高度是在25S．星球表面的重力加速度，则是探测器做自由落体的加速度．所以图象中的9S后的斜率大小就是重力加速度的值．【解答】解：（1）由图线可见，空间探测器上升的所能达到的最大高度应等于它在第一、第二运动阶段中通过的总位移值，而前25s图象与时间轴所围成的三角形面积大小等于总位移的大小．则有H=800m．（2）空间探测器的发动机突然关闭后，它只受该行星的重力的作用，故它运动的加速度即为该行星表面处的重力加速度值，从V﹣t图线不难发现，9s末空间探测器关闭了发动机，所以V﹣t图线上的斜率大小即等于该行星表面处的重力加速度大小g=4m/s2．答：（1）求探测器在该星球表面达到的最大高度是800m；（2）求该星球表面的重力加速度是4m/s2．【点评】学会从图象中寻找信息，速度与时间图象：斜率大小即为加速度大小，斜率正负表示加速度的方向，是匀加速还是匀减速，哪部分面积表示位移的大小．　16．（12分）（2022•安徽校级二模）一辆执勤的警车停在直公路边，当警员发现从他旁边以v=10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经t0=2s警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，问：（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？（2）若警车能达到的最大速度是vmax=12m/s，达到最大速度后匀速运动，则警车发动起来后至少要多长时间才能追上违章的货车？【考点】匀变速直线运动的公式；匀速直线运动及其公式、图像．【专题】计算题；追及、相遇问题．【分析】（1）首先要判断出达到共同速度时相距最远，然后再处理用追击问题的方法求最远位移．（2）在警车追上违章车之前分两个运动过程，即匀加速过程和匀速过程．两过程时间分别求解相加即可．【解答】解：（1）两车间距离最大时：v警=v=at1sm=v（t1+t0）﹣v-16-\n解得sm=45m．（2）设警车匀加速运动时间为t2，警车发动起来经t追上货车，vmax=at2vmax+vm（t﹣t2）=v（t+t0）解得t=28s．答：（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是45m；（2）警车发动起来后至少要经过28s才能追上违章的货车．【点评】对于追击问题，当两者的速度相等时，物体之间的距离由最大值或是最小值，这是解决此类问题的一个突破口．　17．（12分）（2022•泰兴市校级模拟）如图所示，物体A的质量m=3kg，用两根轻绳B、C连接于竖直墙上，要使两绳都能绷直，即物体A在如图所示位置保持平衡，现施加一个力F作用于物体，力F的方向如图所示，若夹角θ=60°，求力F的大小应满足的条件．（取g=10m/s2）【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】对小球受力分析，然后根据平衡条件并运用正交分解法，得到F与两个绳子拉力的关系式再求解范围．【解答】解：A球受力如图所示，则有水平方向：Fcosθ=FBcosθ+FC①竖直方向：Fsinθ+FBsinθ=mg②由②式得由①、②式得所以力F大小应满足的条件是17.3N≤F≤34.6N．【点评】本题是物体平衡中极值问题，也可以直接寻找临界条件：当力F最小时，OC绳松驰，张力为零；当力F最大时，OB绳松驰，张力为零；根据平衡条件分别求出力F的最小值和最大值，再求出力F的范围．-16-