河南省郑州四中高三物理上学期第一次调考试卷（含解析）.doc

河南省郑州四中 2016 届高三上学期第一次调考物理试卷一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分.在每小题给出的四个选项中，第 1-6 题只有一项符合题 目要求，第 70 题有多项符合题目要求1如图所示，a、b 两个质量相同的球用线连接，a 球用线挂在天花板上，b 球放在光滑斜面上，系 统保持静止，以下图示哪个是正确的（）a b cd2如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为 m 和 m（m：m=1：2）的物块 a、b 用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同当用水平力 f 作用于 b 上且两块共同向右加速运动时， 弹簧的伸长量为 x1；当用同样大小的力 f 竖直加速提升两物块时（如图乙所示），弹簧的伸长量为 x2，则 x1：x2 等于（ ）a1：1 b1：2 c2：1 d2：33如图，分别用力 f1、f2、f3 将质量为 m 的物体由静止沿同一固定粗糙斜面以相同的加速度从斜 面底端拉到斜面的顶端在此过程中，f1、f2、f3 做功的功率大小关系是（ ）ap1=p2=p3 bp1p2=p3 cp3p2p1 dp2p1p3144如图所示，发射远程弹道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行， 击中地面目标 bc 为椭圆轨道的远地点，距地面高度为 h已知地球半径为 r，地球质量为 m，引 力常量为 g关于弹头在 c 点处的速度 v 和加速度 a，下列结论正确的是（）av=，a= bv，a= cv=，a dv，a5如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左 加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡 皮筋在弹性限度内），与稳定在竖直位置相比，小球的高度（）a一定升高 b一定降低 c保持不变d升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定6空间存在着平行于 x 轴方向的静电场，其电势 随 x 的分布如图所示，a、m、o、n、b 为 x 轴上的点，|oa|ob|，|om|=|on|一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从 m 点由静止开始沿 x 轴向右运动，则下列判断中正确的是（）a粒子一定带正电b粒子从 m 向 o 运动过程中所受电场力均匀增大c粒子一定能通过 n 点d粒子从 m 向 o 运动过程电势能逐渐增加7如图所示，总质量为 460kg 的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为 0.5m/s2，当热气球 上升到 180m 时，以 5m/s 的速度向上匀速运动若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程 中热气球总质量不变，重力加速度 g=10m/s2关于热气球，下列说法正确的是（）a所受浮力大小为 4830n b加速上升过程中所受空气阻力保持不变 c从地面开始上升 10s 后的速度大小为 5m/s d以 5m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为 230n8两个共点力 fl、f2 大小不同，它们的合力大小为 f，则（）af1、f2 同时增大一倍，f 也增大一倍bf1、f2 同时增加 10n，f 也增加 10ncf1 增加 10n，f2 减少 10n，f 一定不变d若 f1、f2 中的一个增大，f 不一定增大9在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢当机车在东边拉着这列车厢 以大小为 a 的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩 p 和 q 间的拉力大小为 f；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向东行驶时，p 和 q 间的拉力大小仍为 f不计车厢与铁轨间 的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（）a8b10c15d1810位于水平面上的物体在水平恒力 f1 作用下，做速度为 v1 的匀速运动；若作用力变为斜面上的 恒力 f2，物体做速度为 v2 的匀速运动，且 f1 与 f2 功率相同则可能有（）af2=f1，v1v2 bf2=f1，v1v2 cf2f1，v1v2df2f1，v1v2二、实验题：本题共 3 小题，每空 2 分，共 14 分11以下是一些有关高中物理实验的描述，其中说法不正确的一项是（） a在“验证力的平行四边形定则”实验中的拉橡皮筋的细绳要稍长一点，并且实验时要使弹簧与木 板平面平行b在“验证机械能守恒定律”实验中，必须用天平称出重物的质量 c在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，应将弹簧竖直悬挂后再测原长 d在“探究力做功与动能的变化关系”实验中，需要平衡摩擦力12某兴趣小组在探究物体动能大小实验时，让一物体在恒定合外力作用下由静止开始沿直线运 动，记录下速度、时间、位置等实验数据，然后分别作出动能 ek 随时间变化和动能 ek 随位置变化 的两个图线，但横坐标没有标出，（1）请你判断物体动能随位置变化的图线应是图 ；若图甲中 oa 连线的斜率为 p，图乙中直线的斜率为 q，则物体所受合外力的大小为 ， 在 a 点所对应的瞬时速度的大小为 13某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如 图 1 所示已知小车质量 m=400g，砝码盘质量 m0=10g，所使用的打点计时器交流电频率 f=50hz其实验步骤是：a按图 1 中所示安装好实验装置； b调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动； c取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量 m； d再接通电源，然后放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度 a； e重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，调节垫块的位置，改变倾角，重复 bd 步 骤，求得小车在不同合外力 f 作用下的加速度回答下列问题：（g=9.8m/s2）（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？ （填“是”或“否”）实验中打出的其中一条纸带如图 2 所示，由该纸带可求得小车的加速度 a= m/s2此 时砝码盘中所加砝码质量为 g三、计算题（本题共 4 小题，共 46 分）14如图所示，直线 mn 表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在 a、b 两处，a、b 间的距离 为 85m，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度 a1=2.5m/s2，甲车运动 6.0s 时，乙车开始向 右做匀加速直线运动，加速度 a2=5.0m/s2，求两辆汽车相遇几次？相遇处距 a 处多远？15如图所示，一质量 m=0.4kg 的小物块，以 v0=2m/s 的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力 f 作 用下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t=2s 的时间物块由 a 点运动到 b 点，a、b 之间的距离l=10m已知斜面倾角 =30，物块与斜面之间的动摩擦因数 =重力加速度 g 取 10m/s2（1）求物块加速度的大小及到达 b 点时速度的大小拉力 f 与斜面的夹角多大时，拉力 f 最小？拉力 f 的最小值是多少？16在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场若将一个质量为 m、带正电电量 q 的 小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为 53的直线运动现将该小球从电场中某 点以初速度 v0 竖直向上抛出，求运动过程中（sin53=0.8，）（1）此电场的电场强度大小；小球运动的抛出点至最高点之间的电势差 u；（3）小球的最小动能17下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害某地有一倾角为 =37（sin37=）的山 坡 c，上面有一质量为 m 的石板 b，其上下表面与斜坡平行；b 上有一碎石堆 a（含有大量泥土）， a 和 b 均处于静止状态，如图所示假设某次暴雨中，a 浸透雨水后总质量也为 m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，a、b 间的动摩擦因数 1 减小为，b、c 间的动摩擦因数 2 减小为0.5，a、b 开始运动，此时刻为计时起点；在第 2s 末，b 的上表面突然变为光滑， 2 保持不变已 知 a 开始运动时，a 离 b 下边缘的距离 l=27m，c 足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力取重 力加速度大小 g=10m/s2求：（1）在 02s 时间内 a 和 b 加速度的大小a 在 b 上总的运动时间河南省郑州四中 2016 届高三上学期第一次调考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分.在每小题给出的四个选项中，第 1-6 题只有一项符合题 目要求，第 70 题有多项符合题目要求1如图所示，a、b 两个质量相同的球用线连接，a 球用线挂在天花板上，b 球放在光滑斜面上，系 统保持静止，以下图示哪个是正确的（ ）a b cd【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】先对 b 球受力分析，受重力、支持力和拉力，根据共点力平衡条件先判断下面的细线的方 向；再对 ab 两个球整体受力分析，受重力、支持力和拉力，再次根据共点力平衡条件判断上面的细 线的方向【解答】解：对 b 球受力分析，受重力、斜面对其垂直向上的支持力和细线的拉力，由于三力平衡 时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故细线拉力向右上方，故 a 图错误； 再对 ab 两个球整体受力分析，受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力，再次根据共点 力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方，故 c、d 图均错误；故选 b【点评】本题关键是先通过对 b 球受力分析后判断出下面细线的拉力方向，再对两球整体受力分 析，判断上面细线的拉力方向2如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为 m 和 m（m：m=1：2）的物块 a、b 用轻弹簧相 连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同当用水平力 f 作用于 b 上且两块共同向右加速运动时， 弹簧的伸长量为 x1；当用同样大小的力 f 竖直加速提升两物块时（如图乙所示），弹簧的伸长量为 x2，则 x1：x2 等于（ ）a1：1 b1：2 c2：1 d2：3【考点】牛顿第二定律；胡克定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】通过整体法求出加速度，再利用隔离法求出弹簧的弹力，从而求出弹簧的伸长量【解答】解：对甲图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度a=，对 a 物体有：f 弹 mg=ma，得， 对乙图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度，对 a 物体有：f 弹mg=ma，得，则 x1：x2=1：1故 a 正确，b、c、d 错 误故选 a【点评】解决本题的关键注意整体法和隔离法的运用，先要由整体法通过牛顿第二定律求出加速 度，再用隔离法运用牛顿第二定律求出弹簧的弹力3如图，分别用力 f1、f2、f3 将质量为 m 的物体由静止沿同一固定粗糙斜面以相同的加速度从斜 面底端拉到斜面的顶端在此过程中，f1、f2、f3 做功的功率大小关系是（）ap1=p2=p3 bp1p2=p3cp3p2p1dp2p1p3【考点】功率、平均功率和瞬时功率【专题】功率的计算专题【分析】对物体受力分析，由于物体的加速度相同，说明物体受到的合力相同，根据功的公式 p=fv可以求得拉力做功的瞬时功率情况【解答】解：物体的加速度相同，说明物体受到的合力相同， 物体在运动过程中，受到拉力 f，重力 mg，摩擦力 f，摩擦力 f= fn，根据图象可知，f2f1f3，根据牛顿第二定律，有：f1mgsin mgcos=ma，故 f1=mgsin+ mgcos+ma，f2cosmgsin （mgcos+f2sin）=ma，故 f2=，f3cosmgsin （mgcosf3sin）=ma，故 f3=， 所以 f2f1f3，由于斜面的长度相同，物体的加速度相同，所以物体到达顶端的时候，物体的速度的大小也是相同 的；根据 p=fv 可知，p2p1p3， 故选：d【点评】在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择，p=只能计算平均功率的大小，而p=fv 可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度4如图所示，发射远程弹道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行， 击中地面目标 bc 为椭圆轨道的远地点，距地面高度为 h已知地球半径为 r，地球质量为 m，引 力常量为 g关于弹头在 c 点处的速度 v 和加速度 a，下列结论正确的是（）av=，a= bv，a= cv=，a dv，a【考点】万有引力定律及其应用；向心力【专题】万有引力定律的应用专题【分析】根据弹头在 c 处所受的万有引力大小，根据牛顿第二定律求出加速度大小，通过万有引力 提供向心力求出在 c 处做圆周运动的线速度大小，结合万有引力大于向心力确定 c 处的速度大小【解答】解：根据知，若在 c 处做匀速圆周运动，线速度 v=，因为弹头 在 c 处做近心运动，万有引力大于向心力，知 v根据牛顿第二定律得，弹头在 c 处的加速度为：a=故 b 正确，a、c、d 错误 故选：b【点评】解决本题的关键知道当万有引力等于向心力，做匀速圆周运动，当万有引力大于向心力， 做近心运动，当万有引力小于向心力，做离心运动5如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左 加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡 皮筋在弹性限度内），与稳定在竖直位置相比，小球的高度（）a一定升高 b一定降低 c保持不变d升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定【考点】牛顿第二定律；胡克定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】以小球为研究对象，由牛顿第二定律可得出小球的加速度与受到的拉力之间的关系即可判 断【解答】解：设 l0 为橡皮筋的原长，k 为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：t1=mg，弹簧的伸长即小球与悬挂点的距离为 l1=l0+， 当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：t2cos=mg，t2sin=ma，所以：t2=， 弹簧的伸长：则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：l2=（l0+）cos=l0cos+=l1，所以 l1l2，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小，所以小球一定升高，故 a 正确，bcd 错 误故选：a【点评】本题 2016 届中考查牛顿第二定律的应用，注意整体法与隔离法的使用，同时要注意审题6空间存在着平行于 x 轴方向的静电场，其电势 随 x 的分布如图所示，a、m、o、n、b 为 x 轴上的点，|oa|ob|，|om|=|on|一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从 m 点由静止开始沿 x 轴向右运动，则下列判断中正确的是（）a粒子一定带正电b粒子从 m 向 o 运动过程中所受电场力均匀增大c粒子一定能通过 n 点d粒子从 m 向 o 运动过程电势能逐渐增加【考点】电势差与电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】由图可知，ab 两点电势相等，m 点的电势小于 n 点的电势，o 点的电势最高根据粒子 在电场作用下运动的方向可以判断它的电性；【解答】解：a：由图可知，ab 两点电势相等，o 点的电势最高，a 到 o 是逆电场线，粒子仅在电 场力作用下，从 m 点由静止开始沿 x 轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电a 错 误；b：a 到 m 电势均匀升高，故 a 到 0 的电场是匀强电场，所以粒子 m 向 o 运动过程中所受电场力 不变故 b 错误；c：由图可知，ab 两点电势相等，m 点的电势小于 n 点的电势，故 m 到 o 电场力做的功大于 o 到n 电场力做的功，所以粒子能通过 n 点故 c 正确；d：粒子从 m 向 o 运动过程电场力做正功，电势能一定减小，故 d 错误 故选：c【点评】该题中根据电势的关系，判定各点的电势高低是解题的关键；另外电势能不仅与电荷有关还与电势有关，分析时一定要注意电荷的正负属于基础题目7如图所示，总质量为 460kg 的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为 0.5m/s2，当热气球 上升到 180m 时，以 5m/s 的速度向上匀速运动若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程 中热气球总质量不变，重力加速度 g=10m/s2关于热气球，下列说法正确的是（）a所受浮力大小为 4830n b加速上升过程中所受空气阻力保持不变 c从地面开始上升 10s 后的速度大小为 5m/s d以 5m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为 230n【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】压轴题；共点力作用下物体平衡专题【分析】气球受重力、浮力和阻力，先加速后匀速，故加速度变化，合力变化，故阻力变化；开始 时速度为零，空气阻力为零，根据牛顿第二定律列式求解出浮力；最后匀速，再根据平衡条件列式 求解【解答】解：a、从地面刚开始竖直上升时，速度为零，故阻力为零，气球受重力和浮力，根据牛 顿第二定律，有：f 浮mg=ma解得：f 浮=m（g+a）=460（10+0.5）n=4830n，故 a 正确； b、气球受重力、浮力和空气阻力，若阻力不变，合力不变，气球匀加速上升，矛盾，故 b 错误； c、刚开始竖直上升时的加速度为 0.5m/s2，气球是变加速运动，加速度逐渐减小，故 10s 后的速度 大小小于 5m/s，故 c 错误；d、以 5m/s 匀速上升时，根据平衡条件，有：f 浮=mg+f，解得 f=230n，故 d 正确； 故选 ad【点评】本题关键明确气球做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大；然 后根据平衡条件和牛顿第二定律列式求解8两个共点力 fl、f2 大小不同，它们的合力大小为 f，则（）af1、f2 同时增大一倍，f 也增大一倍bf1、f2 同时增加 10n，f 也增加 10ncf1 增加 10n，f2 减少 10n，f 一定不变d若 f1、f2 中的一个增大，f 不一定增大【考点】力的合成【专题】受力分析方法专题【分析】两个大小不等的共点力 f1、f2，根据平行四边形定则表示出合力进行求解【解答】解：a、根据平行四边形定则，f1、f2 同时增大一倍，f 也增大一倍，故 a 正确b、fl、f2 方向相反，f1、f2 同时增加 10n，f 不变，故 b 错误c、fl、f2 方向相反，f1 增加 10n，f2 减少 10n，f 可能增加 20n，故 c 错误d、fl、f2 方向相反，若 f1、f2 中的一个增大，f 不一定增大，故 d 正确 故选：ad【点评】解决本题关键知道力的合成与分解遵循平行四边形定则，会根据平行四边形定则去求合力 或分力9在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢当机车在东边拉着这列车厢 以大小为 a 的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩 p 和 q 间的拉力大小为 f；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向东行驶时，p 和 q 间的拉力大小仍为 f不计车厢与铁轨间 的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（）a8b10c15d18【考点】牛顿第二定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】根据两次的情况，利用牛顿第二定律得出关系式，根据关系式分析可能的情况即可【解答】解：设 pq 两边的车厢数为 p 和 q， 当机车在东边拉时，根据牛顿第二定律可得：f=pma，当机车在西边拉时，根据牛顿第二定律可得：f=qma， 根据以上两式可得：，即两边的车厢的数目可能是 2 和 3，或 4 和 6，或 6 和 9，或 8 和 12，等等，所以总的车厢的数目可能是 5、10、15、20， 所以可能的是 bc故选：bc【点评】本题不是确切的数值，关键的是根据牛顿第二定律得出两次之间的关系，根据关系来判断 可能的情况，本题比较灵活，是道好题10位于水平面上的物体在水平恒力 f1 作用下，做速度为v1 的匀速运动；若作用力变为斜面上的 恒力 f2，物体做速度为 v2 的匀速运动，且 f1 与 f2 功率相同则可能有（）af2=f1，v1v2 bf2=f1，v1v2 cf2f1，v1v2df2f1，v1v2【考点】功率、平均功率和瞬时功率；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用【专题】功率的计算专题【分析】物体都做匀速运动，受力平衡，根据平衡条件列式，再根据 f1 与 f2 功率相同列式，联立 方程分析即可求解【解答】解：物体都做匀速运动，受力平衡，则：f1= mgf2 cos= （mgf2sin）解得：f2（cos+ sin）=f1根据 f1 与 f2 功率相同得：f1v1=f2v2cos由解得：， 所以 v1v2，而 f1 与 f2 的关系无法确定，大于、等于、小于都可以故选：bd【点评】该题要抓住物体都是匀速运动受力平衡及功率相等列式求解，难度适中二、实验题：本题共 3 小题，每空 2 分，共 14 分11以下是一些有关高中物理实验的描述，其中说法不正确的一项是（） a在“验证力的平行四边形定则”实验中的拉橡皮筋的细绳要稍长一点，并且实验时要使弹簧与木 板平面平行b在“验证机械能守恒定律”实验中，必须用天平称出重物的质量 c在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，应将弹簧竖直悬挂后再测原长 d在“探究力做功与动能的变化关系”实验中，需要平衡摩擦力【考点】验证力的平行四边形定则；验证机械能守恒定律；探究功与速度变化的关系【专题】实验题【分析】明确各个实验的目的、原理、误差来源，对各个实验逐渐进行分析即可【解答】解：a、在“验证力的平行四边形定则”实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长一些，并且实验过程 中要使弹簧秤与木板平面平行，可以减小实验的误差故 a 正确 b、在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证动能增加量和势能减小量是否相等，质量约去，不 一定需要天平测量物体的质量故 b 错误c、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，弹簧竖直使用时，要考虑重力的影响，应将弹簧竖 直悬挂后再测原长故 c 正确 d、在“探究力做功与动能的变化关系”实验中，为了方便表示合力做功等于橡皮筋所做的功，需要 平衡摩擦力故 d 正确本题选错误的，故选：b【点评】本题考查了四个实验中的问题，关键要理解实验的原理、操作步骤，以及实验中的注意事 项，基础题12某兴趣小组在探究物体动能大小实验时，让一物体在恒定合外力作用下由静止开始沿直线运 动，记录下速度、时间、位置等实验数据，然后分别作出动能 ek 随时间变化和动能 ek 随位置变化 的两个图线，但横坐标没有标出，（1）请你判断物体动能随位置变化的图线应是图 乙 ；若图甲中 oa 连线的斜率为 p，图乙中直线的斜率为 q，则物体所受合外力的大小为 p ，在 a 点所对应的瞬时速度的大小为【考点】探究功与速度变化的关系【专题】实验题【分析】由 ek=w=fx，ek=，可得：ek 与成 x 正比，ek 与 t2 成正比，故乙图 是物体动能随位置变化的图线，甲图是物体动能与时间的关系图线【解答】解：（1）由 ek=w=fx，可得：ek 与成 x 正比，故乙图是物体动能随位置变化的图线 在乙图中，由 ek=fx 得：f=即斜率 q= 在甲图中，p= 由得： 又：在这个过程中平均速度所以：x=将代入得：解得：v=故答案为：（1）乙；p；【点评】本题考查图象问题，应用公式判断出图象斜率的意义，再利用匀变速运动的规律求解即 可13某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如 图 1 所示已知小车质量 m=400g，砝码盘质量 m0=10g，所使用的打点计时器交流电频率 f=50hz其实验步骤是：a按图 1 中所示安装好实验装置； b调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动； c取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量 m； d再接通电源，然后放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度 a； e重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，调节垫块的位置，改变倾角，重复 bd 步 骤，求得小车在不同合外力 f 作用下的加速度回答下列问题：（g=9.8m/s2）（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？ 否 （填“是”或“否”）实验中打出的其中一条纸带如图 2 所示，由该纸带可求得小车的加速度 a= 2.49 m/s2此时砝码 盘中所加砝码质量为 90 g【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】根据小车做匀变速运动列出方程，对合外力进行分析即可求解；在匀变速直线运动中连续 相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；【解答】解：（1）当物体小车匀速下滑时有：mgsin=f+（m+m0）g当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力 mgsin 和摩擦力 f 不变，因此其合外力为（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量 在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数 2.49cm（最后的一组误差太大）， 即x=at2，将x=2.49cm，t=0.1s代入数据解得：a=2.49m/s2此时，小车的加速度： 代入数据得：m=0.090 kg=90 g故答案为：（1）否；2.49，90【点评】解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断 提高应用数学知识解答物理问题的能力三、计算题（本题共 4 小题，共 46 分）14如图所示，直线 mn 表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在 a、b 两处，a、b 间的距离 为 85m，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度 a1=2.5m/s2，甲车运动 6.0s 时，乙车开始向 右做匀加速直线运动，加速度 a2=5.0m/s2，求两辆汽车相遇几次？相遇处距 a 处多远？【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】直线运动规律专题【分析】先求出甲车运动 6.0s 时的位移，看此时有没有相遇，如没有设此后用时间 t 与乙车相遇， 根据时间和位移的关系列方程即可解题【解答】解：甲车运动 6 s 的位移为：x0=a1t=2=45 m 此时甲车尚未追上乙车，设此后经过时间 t 与乙车相遇，则有：a1（t+t0）2=a2t2+85 m 将上式代入数据并整理得：t212t+32=0解得：t1=4 s，t2=8 st1、t2 都有意义，t1=4 s 时，甲车追上乙车；t2=8 s 时，乙车追上甲车再次相遇第一次相遇地点距 a 的距离：x1=a1（t1+t0）2=125 m 第二次相遇地点距 a 的距离：x2=a1（t2+t0）2=245 m 答：两辆汽车相遇 2 次，两辆汽车相遇处距 a 处的距离分别为 125m，245m【点评】本题是追击问题，要注意最后求出的两个时间都有意义，表明两车可以相遇两次，第一次时甲追上乙，第二次时乙追上甲15如图所示，一质量 m=0.4kg 的小物块，以 v0=2m/s 的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力 f 作 用下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t=2s 的时间物块由 a 点运动到 b 点，a、b 之间的距离l=10m已知斜面倾角 =30，物块与斜面之间的动摩擦因数 =重力加速度 g 取 10m/s2（1）求物块加速度的大小及到达 b 点时速度的大小拉力 f 与斜面的夹角多大时，拉力 f 最小？拉力 f 的最小值是多少？【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；力的合成与分解的运用【专题】压轴题；牛顿运动定律综合专题【分析】（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式求解加速度和末速度； 对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解出拉力 f 的表 达式，分析出最小值【解答】解：（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式，有： v=v0+at联立解得；a=3m/s2v=8m/s对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，如图根据牛顿第二定律，有： 平行斜面方向：fcosmgsin30ff=ma 垂直斜面方向：fsin+fnmgcos30=0 其中：ff= fn联立解得：f=故当 =30时，拉力 f 有最小值，为 fmin=n； 答：（1）物块加速度的大小为 3m/s2，到达 b 点的速度为 8m/s； 拉力 f 与斜面的夹角 30时，拉力 f 最小，最小值是n【点评】本题是已知运动情况确定受力情况，关键先根据运动学公式求解加速度，然后根据牛顿第二定律列式讨论16在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场若将一个质量为 m、带正电电量 q 的 小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为 53的直线运动现将该小球从电场中某 点以初速度 v0 竖直向上抛出，求运动过程中（sin53=0.8，）（1）此电场的电场强度大小；小球运动的抛出点至最高点之间的电势差 u；（3）小球的最小动能【考点】电场强度；电势差【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为 53的直线运动，可知小球的 合力沿与竖直方向夹角为 53的直线方向，即可得到重力与电场力的关系，用几何关系求解 电势差 u=ed，其中 d 为沿电场方向的距离，小球抛出后，由运动的分解知识可知，水平方向做匀 加速直线运动，竖直方向做匀减速运动，由运动学方程求解即可（3）分别列式水平和竖直两个方向分速度与时间的关系式，得到合速度与时间的关系，运用数学知 识求解最小速度，即可求得最小动能【解答】解：（1）根据题设条件，电场力大小 f= mg由 f=qe 得，电场强度 e=上抛小球沿竖直方向做匀减速运动：vy=v0gt沿水平方向做初速度为 0 的匀加速运动，加速度为 a：ax=g 小球上升到最高点的时间 t=，此过程小球沿电场方向位移：x=axt2= 电场力做功 w=fx=mg= 小球运动的抛出点至最高点之间的电势差 u=ex=（3）水平速度 vx=axt，竖直速度 vy=v0gt，小球的速度 v=由以上各式得出 v2=g2t22v0gt+v