福建省龙岩市四校联考高一下学期期中物理试卷

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2015—2016学年福建省龙岩市四校联考高一（下)期中物理试卷一、单项选择题（每小题3分，共30分．以下题目中，只有一个选项正确．）1．关于使用机械的下列说法正确的是（）A．机械效率越高，做功越多B．机械效率越高，功率越大C．功率越大，做功越快D．使用机械效率高的机械可以省功2．关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（）A．作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒C．作匀变速运动的物体机械能一定守恒D．外力对物体做功为零时，机械能一定守恒3．物体在两个相互垂直的力F1、F2作用下运动，经过一段时间，力F1对物体做功4J,物体克服力F2做功3J，则F1、F2的合力对物体做功为（）A．1J B．5J C．7J D．12J4．如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入顺时针匀速转动的水平传送带上，并从右端滑出，则传送带对物体做功的情况不可能是（）A．始终不做功 B．始终做正功C．始终做负功 D．先做正功后做负功5．如图所示，小物体从A处静止开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处．已知A距水平面OB的高度为h,物体的质量为m,现用力将物体m从B点静止沿原路拉回至距水平面高为h的C点处,需外力做的功至少应为(）A．mgh B．mgh C．mgh D．2mgh6．质量相等的甲、乙两物体在空中竖直下落，运动中两物体所受阻力的特点不同，其v﹣t图象如图所示．则下列判断正确的是(）A．t0时刻甲、乙两物体的加速度相同B．t0时刻甲、乙两物体所受阻力相同C．0﹣t0时间内，甲物体克服阻力做的功比乙的多D．0﹣t0时间内,甲、乙两物体重力势能的变化量相同7．假设一河流中各处水流的速度大小跟河岸的距离成正比，即河中心的水流速最大，越靠近两岸的水流速越小，一条小船船头始终垂直河岸以相对静水的某一速度行驶，则该船横渡过河的运动轨迹可能是下列图中的（）A． B． C． D．8．如图所示,水平地面上一辆汽车正通过一根跨过定滑轮不可伸长的绳子提升竖井中的重物，不计绳重及滑轮的摩擦，在汽车向右以V0匀速前进的过程中,以下说法中正确的是（）A．当绳与水平方向成θ角时,重物上升的速度为V0•sinθB．当绳与水平方向成θ角时,重物上升的速度为C．汽车的输出功率将保持恒定D．被提起重物的动能不断增大9．一小物块以20m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2，则以下说法中错误的是（)A．在第2s末物块到达最高点，瞬时加速度为零B．在0～1s内上升的高度是总高度的四分之三C．在第3s末时的速度与第1s末时的速度等大反向D．在0~4s内的平均速率为10m/s10．起重机的钢索吊着重物在空中竖直方向上运动的某段时间内，其速度﹣﹣时间图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个（）A． B． C． D．二．多项选择题（每小题4分,共16分．以下题目中，有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）11．如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩至最短，若不计弹簧的质量和空气阻力，小球由b→c的运动过程中（）A．小球的动能逐渐减小 B．小球的重力势能逐渐减小C．小球的机械能守恒 D．小球的加速度先减小后增大12．一人用力把质量为2kg的物体由静止向上匀加速提高1m，使物体获得4m/s的速度，则下列说法中正确的是（g=10m/s2)(）A．物体动能改变为32J B．克服物体重力做功为20JC．合外力对物体做的功为16J D．物体机械能增加了36J13．一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽90m、水流速度为5m/s的河流中渡河，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则该小船（）A．渡河的最短时间为30sB．以最短时间渡河时，小船运动的合速度为4m/sC．渡河的最短航程150mD．以最短航程渡河时,所需的时间为50s14．有质量相等的a、b、c三个小球,在同一高度以大小相等的初速度分别将a球竖直向下抛出，b球斜向上抛出，c球斜向下抛出，不计空气阻力．则从抛出到落地的过程中,这三个小球(）A．运动时间相同 B．运动加速度相同C．落地时重力的功率相同 D．落地时的动能相同三．实验题（共18分，每空2分)15．在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：（1）某同学在实验中得到的纸带如图所示,其中A、B、C、D是打下的相邻的四个点,它们到运动起点O的距离分别为s1、s2、s3、s4．已知当地的重力加速度为g，打点计时器所用电源频率为f,重锤质量为m．请根据以上数据计算重锤从开始下落起到打点计时器打C点的过程中，重力势能的减少量为，动能的增加量为．（用题目所给字母表示）（2）甲、乙、丙三位同学分别得到A、B、C三条纸带,它们前两个打点间的距离分别是1。9mm、7。0mm、1。8mm．那么一定存在操作错误的同学是，错误原因可能是．（3）某同学在同一次实验中计算了多组动能的变化量△Ek，画出动能的变化量△Ek与下落的对应高度△h的关系图象，在实验误差允许的范围内，得到的△EK﹣△h图象应是如下图的．16．一同学想利用如图所示的实验装置探究动能定理．（1)实验时为了保证滑块受到的合力与砝码所受重力大小基本相等，砝码质量应满足的实验条件是；在本次实验中需要测量的物理量有：砝码的质量m、遮光条的宽度d、遮光条通过光电门1的时间t1、遮光条通过光电门2的时间t2，光电门1到光电门2的距离s，还需测量（用文字说明并用相应的字母表示）．（2）在（1）的基础上，当挂上砝码后带动滑块由静止加速运动,经过光电门1时的速度V1=．则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为(用题中的字母表示）．四．计算题(10+12+14=36分）17．在空中某一高度水平抛出一物体，初速度为10m/s，落地时速度方向与水平地面夹角为60°（g取10m/s2)求：（1)落地速度的大小（2）从抛出点到落地点水平位移的大小．18．某型号汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为2×103kg，从汽车在平直路面上行驶时受到的阻力是2×103N．（1)求汽车在平直路面行驶所能达到的最大速度．（2）若汽车在额定功率下启动，当它的速度为15m/s时的加速度是多少？(3）若汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，行驶到60m时速度刚好达到最大，则从开始启动到达到最大速度所用的时间是多少？19．如图所示,在水平面上有一轻质弹簧，其左端与竖直墙壁相连，在水平面右侧有一倾斜的传送带与水平面在A点平滑连接，皮带轮以V=5m/s的速率逆时针匀速转动．一质量m=1kg可视为质点的物体压缩弹簧到O点（与弹簧不拴接），然后静止释放，最后物体到达传送带上端B点时的速率刚好为零．已知物体与水平面及物体与传送带的动摩擦因数均为0。5，水平面OA段长L=1m，皮带轮AB之间长S=1。8m，传送带与水平面之间的夹角α为37°，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8．求:（1）物体经过A点时的速率（2）释放物体之前弹簧所具有的弹性势能（3）物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量．

2015-2016学年福建省龙岩市四校联考高一（下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题3分，共30分．以下题目中,只有一个选项正确．)1．关于使用机械的下列说法正确的是（）A．机械效率越高，做功越多B．机械效率越高,功率越大C．功率越大,做功越快D．使用机械效率高的机械可以省功【考点】机械能守恒定律．【分析】机械效率是有用功跟总功的比值，它是反映机械性能优劣的一个重要指标；功率是表示物体做功快慢的物理量；物体做功多少是由功率大小和做功时间共同决定的．【解答】解:A、机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一，机械效率高，表明使用该机械做功时，有用功在总功中所占的比例高,机械性能好，它并不能反映机械做功的快慢，功率是单位时间内所做的功，它反映的是物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功越快,故AB错误，C正确；D、使用任何机械都不可以省功，故D错误．故选:C2．关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（）A．作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒C．作匀变速运动的物体机械能一定守恒D．外力对物体做功为零时，机械能一定守恒【考点】机械能守恒定律．【分析】在只有重力或弹簧弹力做功时，机械能守恒．要正确理解只有重力做功，物体除受重力外，可以受其它力，但其它力不做功或做功的代数和为0【解答】解:A、做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒,比如：降落伞匀速下降，机械能减小．故A错误．B、只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒．故B正确．C、做匀变速直线运动的物体机械能不一定守恒，比如:水平面上的匀加速直线运动,机械能增大，故C错误；D、除重力和弹簧的弹力之外的外力对系统做功的代数和为零时，系统的机械能才守恒,故D错误；故选：B3．物体在两个相互垂直的力F1、F2作用下运动，经过一段时间，力F1对物体做功4J，物体克服力F2做功3J,则F1、F2的合力对物体做功为（）A．1J B．5J C．7J D．12J【考点】功的计算；牛顿第二定律．【分析】解答本题应明确：功的标量，合力做功等于各力做功的代数和．【解答】解：合外力做的总功为等于各力做功的代数和，故有:W=W1+W2=4﹣3=1J；故选：A．4．如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入顺时针匀速转动的水平传送带上，并从右端滑出，则传送带对物体做功的情况不可能是（)A．始终不做功 B．始终做正功C．始终做负功 D．先做正功后做负功【考点】功的计算．【分析】当物体到达传送带上时，物体的速度可能大于、等于和小于传送带的速度,分三种情况讨论即可得出结论．【解答】解：A、当物体到达传送带上时,如果物体的速度恰好和传送带的速度相等，那么物体和传送带将一起在水平面上运动,它们之间没有摩擦力的作用,所以传送带对物体始终不做功，所以A可能．B、若物体速度大,则受向后的摩擦力,做负功．直至速度一致为止，摩擦力消失，不做功，不会出现再做正功的情况；若物体速度小,则受向前的摩擦力，做正功．到速度一致时，摩擦力又变为零，不做功；则说明传送带可以对物体做正功，也可以做负功；故BC可能，D不可能；因选不可能，故选:D5．如图所示，小物体从A处静止开始沿光滑斜面AO下滑,又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处．已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现用力将物体m从B点静止沿原路拉回至距水平面高为h的C点处,需外力做的功至少应为（)A．mgh B．mgh C．mgh D．2mgh【考点】动能定理的应用．【分析】物体从A到B全程应用动能定理可得，重力做功与物体克服滑动摩擦力做功相等，返回AO的中点处时，滑动摩擦力依然做负功,重力也会做负功，要想外力做功最少，物体末速度应该为零，由动能定理可解答案【解答】解：物体从A到B全程应用动能定理可得:mgh﹣Wf=0﹣0由B返回C处过程，由动能定理得：WF﹣Wf﹣mgh=0﹣0联立可得：WF=mgh；故C正确，ABD错误．故选：C6．质量相等的甲、乙两物体在空中竖直下落，运动中两物体所受阻力的特点不同，其v﹣t图象如图所示．则下列判断正确的是（）A．t0时刻甲、乙两物体的加速度相同B．t0时刻甲、乙两物体所受阻力相同C．0﹣t0时间内，甲物体克服阻力做的功比乙的多D．0﹣t0时间内，甲、乙两物体重力势能的变化量相同【考点】功能关系；匀变速直线运动的图像；功的计算．【分析】根据v﹣t图线的斜率比较出加速度的大小，由牛顿第二定律可分析阻力的大小．根据图线与时间轴所围成的面积比较位移的大小，由功的公式分析克服阻力做的功的大小．由高度的变化分析重力势能变化量的大小．【解答】解：A、v﹣t图线的斜率表示加速度，由图可知,t0时刻物体乙的加速度大于甲的加速度,故A错误．B、根据牛顿第二定律得mg﹣f=ma，得f=mg﹣ma，m相同，可知,甲物体所受的阻力大于乙物体所受的阻力，故B错误．C、0﹣t0时间内,甲物体的位移大于乙的位移，而且甲物体所受的阻力大于乙物体所受的阻力，所以甲物体克服阻力做的功比乙的多，故C正确．D、根据0﹣t0时间内，甲物体的位移大于乙的位移，可知，0﹣t0时间内，甲物体重力势能的变化量比乙的大，故D错误；故选：C7．假设一河流中各处水流的速度大小跟河岸的距离成正比，即河中心的水流速最大，越靠近两岸的水流速越小，一条小船船头始终垂直河岸以相对静水的某一速度行驶，则该船横渡过河的运动轨迹可能是下列图中的（）A． B． C． D．【考点】运动的合成和分解．【分析】小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，分运动和合运动具有等时性,根据垂直河岸方向的运动去判断渡河的轨迹即可．【解答】解：在小船渡河的过程中，船的速度大小与方向都不变，河中心的水流速最大，越靠近两岸的水流速越小，而合速度的方向与船的速度方向之间的夹角：可知河中心的水流速最大,越靠近两岸的水流速越小，则合速度的方向与船的方向之间的夹角在河中心最大，越靠近两岸的越小，符合这种情况的是D选项．故选:D8．如图所示,水平地面上一辆汽车正通过一根跨过定滑轮不可伸长的绳子提升竖井中的重物，不计绳重及滑轮的摩擦，在汽车向右以V0匀速前进的过程中，以下说法中正确的是()A．当绳与水平方向成θ角时,重物上升的速度为V0•sinθB．当绳与水平方向成θ角时，重物上升的速度为C．汽车的输出功率将保持恒定D．被提起重物的动能不断增大【考点】功能关系；运动的合成和分解;功率、平均功率和瞬时功率．【分析】对汽车的速度沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行分解，沿绳子方向的速度分量等于重物上升的速度大小，结合三角函数的知识求重物上升的速度．以重物为研究对象，分析重物的运动情况，分析绳子拉力的变化，判断汽车输出功率的变化情况．【解答】解:AB、将汽车的速度v0沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示，则有：重物上升的速度v物=v0cosθ，故AB错误．C、汽车向右匀速前进的过程中,角度θ逐渐减小，cosθ增大，所以v物增大，重物加速上升,克服重力做功的功率增大，根据能量守恒定律知，汽车的输出功率增大，故C错误．D、重物加速上升，动能不断增大，故D正确．故选：D9．一小物块以20m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2，则以下说法中错误的是(）A．在第2s末物块到达最高点，瞬时加速度为零B．在0～1s内上升的高度是总高度的四分之三C．在第3s末时的速度与第1s末时的速度等大反向D．在0～4s内的平均速率为10m/s【考点】竖直上抛运动；平均速度．【分析】竖直上抛运动是加速度为﹣g的匀减速直线运动,根据位移时间关系公式列式求解即可．【解答】解:A、选取向上为正方向；小物块做竖直上抛运动，到达最高点的速度是0，所以需要的时间：s到达最高点后的加速度仍然等于重力加速度g．故A错误；B、小物块上升的最大高度：H=m在0～1s内上升的高度是:h=m=．故B正确；C、第1s末时的速度:v1=v0﹣gt1=20﹣10×1=10m/s第3s末时的速度:v3=v0﹣gt3=20﹣10×3=﹣10m/s，负号表示方向向下．可知在第3s末时的速度与第1s末时的速度等大反向．故C正确；D、2﹣4s内小物块做自由落体运动,路程与0﹣2s内的路程相等，所以0﹣4s内的总路程是2×20=40m，所以在0~4s内的平均速率为：m/s．故D正确．本题选择错误的，故选：A10．起重机的钢索吊着重物在空中竖直方向上运动的某段时间内，其速度﹣﹣时间图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个（）A． B． C． D．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像．【分析】钢索拉力的功率P=Fv，根据速度图象分析重物的运动情况,根据牛顿第二定律得出拉力与重力的关系，再由功率公式得出功率与时间的关系式，选择图象．【解答】解：在0﹣t1时间内：重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为a1，速度v1=v0﹣a1t,根据牛顿第二定律得:mg﹣F=ma1,F=mg﹣ma1，拉力的功率P1=Fv=（mg﹣ma1)（v0﹣a1t1）,m、a1均一定，则P1∝t成减函数．在t1﹣t2时间内：重物向上做匀速直线运动,拉力F=mg,则拉力的功率P2=Fv=mgv,P2不变，根据拉力的大小得到,P2大于t1时刻拉力的功率．在t2﹣t3时间内：重物向上做匀减速直线运动,设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得：mg﹣F=ma2，F=mg﹣ma2，拉力的功率P3=Fv=（mg﹣ma2）（v﹣a2t）,m、a2均一定，P3与t是线性关系，随着t延长，P3减小．t2时刻拉力突然减小，功率突然减小．故选：C．二．多项选择题（每小题4分,共16分．以下题目中，有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分,有选错或不答的得0分．）11．如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩至最短，若不计弹簧的质量和空气阻力，小球由b→c的运动过程中（）A．小球的动能逐渐减小 B．小球的重力势能逐渐减小C．小球的机械能守恒 D．小球的加速度先减小后增大【考点】功能关系．【分析】小球由b→c的运动过程中，弹簧的弹力逐渐增大，开始弹力小于重力，到bc间某位置时弹力等于重力，后弹力大于重力，因此，小球从b→c过程中先做加速运动，后做减速运动，到c点速度减为零,弹簧压缩到最短，因此明确了整个过程中小球的运动情况，即可判断其动能的变化，结合功能关系分析小球机械能的变化．【解答】解:AD、在小球由b→c的运动过程中，小球受到重力和弹簧的弹力两个力作用，开始时重力大于弹力，小球向下做加速运动,随着弹力增大，合力减小，加速度减小．后来弹力等于重力,再大于重力，合力反向增大，加速度反向增大，小球做减速运动，在重力和弹力相等时，小球动能最大．所以小球的动能先增大后减小，加速度先减小后增大，故A错误,D正确．B、小球的高度不断下降,重力一直做正功，则小球的重力势能逐渐减小；故B正确；C、在整个过程中，对于小球和弹簧组成的系统，只有弹力和重力做功,系统的机械能守恒,由于弹力对小球做负功,则小球的机械能逐渐减小；故C错误；故选:BD12．一人用力把质量为2kg的物体由静止向上匀加速提高1m,使物体获得4m/s的速度,则下列说法中正确的是（g=10m/s2）（）A．物体动能改变为32J B．克服物体重力做功为20JC．合外力对物体做的功为16J D．物体机械能增加了36J【考点】功能关系；动能定理．【分析】物体动能改变量等于末动能和初动能之差．由物体上升的高度求解克服物体重力做的功．根据动能定理求解合外力对物体做的功．人对物体做功等于物体机械能的增加．【解答】解：A、物体动能增加量为:△Ek=mv2﹣0=×2×42=16J，故A错误；B、重力对物体做功为：WG=﹣mgh=﹣1×20×1=﹣20J，则克服物体重力做功为20J，故B正确；C、根据动能定理,知合外力对物体做的功等于动能的增加量,为16J,故C正确；D、物体机械能增加量为:△E=mgh+mv2=2×10×1+×2×42=36J，故D正确；故选:BCD13．一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽90m、水流速度为5m/s的河流中渡河，已知sin37°=0.6,cos37°=0。8，则该小船（)A．渡河的最短时间为30sB．以最短时间渡河时，小船运动的合速度为4m/sC．渡河的最短航程150mD．以最短航程渡河时,所需的时间为50s【考点】运动的合成和分解．【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短；水流速大于静水速，合速度的方向不可能与河岸垂直,不能垂直渡河，当合速度的方向与静水速方向垂直时,渡河位移最短．【解答】解：A、小船要过河时间最短，船头方向需垂直河岸方向：．故A正确；B、以最短时间渡河时，船头方向需垂直河岸方向，与水流的方向垂直，所以小船运动的合速度为：m/s．故B错误；C、当合速度的方向与静水速方向垂直时，渡河位移最短,设船头与上游所成的夹角为θ，则有：cosθ==，解得：θ=53°．则合速度的方向与河岸的夹角：α=90°﹣53°=37°渡河的最短航程：m．故C正确；D、合速度的大小：v=vs•sinθ=5×sin53°=4m/s以最短航程渡河时，所需的时间为：s．故D错误．故选：AC14．有质量相等的a、b、c三个小球，在同一高度以大小相等的初速度分别将a球竖直向下抛出,b球斜向上抛出，c球斜向下抛出，不计空气阻力．则从抛出到落地的过程中，这三个小球（）A．运动时间相同 B．运动加速度相同C．落地时重力的功率相同 D．落地时的动能相同【考点】功率、平均功率和瞬时功率；动能定理．【分析】三球均只受重力,加速度相等，均为g,将三球的运动分解水平方向和竖直方向，结合竖直方向上的运动比较运动的时间．根据动能定理比较落地的动能大小，结合重力的瞬时功率公式比较落地时重力的功率．【解答】解：A、a球竖直下抛，b球斜向上抛出，c球斜向下抛出，都仅受重力，加速度相同，a、c三球在竖直方向上均做有初速度的匀加速直线运动，b球在竖直方向上做竖直上抛，加速度均为g，但是a向下的初速度最大，则a的运动时间最短,b球运动时间最长,故A错误,B正确．C、根据动能定理知，mgh=，由于重力做功相等,初动能相等，可知落地的动能相等，由于落地时速度方向不同，根据P=mgvcosθ知，落地时重力的功率不同，故C错误，D正确．故选：BD．三．实验题（共18分，每空2分）15．在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：(1）某同学在实验中得到的纸带如图所示,其中A、B、C、D是打下的相邻的四个点，它们到运动起点O的距离分别为s1、s2、s3、s4．已知当地的重力加速度为g，打点计时器所用电源频率为f，重锤质量为m．请根据以上数据计算重锤从开始下落起到打点计时器打C点的过程中,重力势能的减少量为mgs3，动能的增加量为．(用题目所给字母表示）(2)甲、乙、丙三位同学分别得到A、B、C三条纸带，它们前两个打点间的距离分别是1。9mm、7.0mm、1.8mm．那么一定存在操作错误的同学是乙，错误原因可能是先释放重物,后接通电源．（3）某同学在同一次实验中计算了多组动能的变化量△Ek，画出动能的变化量△Ek与下落的对应高度△h的关系图象,在实验误差允许的范围内，得到的△EK﹣△h图象应是如下图的C．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的瞬时速度，从而得出动能的增加量．(2)根据自由落体运动的位移时间公式求出第一、二两个点的大约距离，从而确定哪一位同学操作错误．（3）根据机械能守恒定律得出△Ek与△h的关系式，从而确定正确的图线．【解答】解：（1）重锤从开始下落起到打点计时器打C点的过程中，重力势能的减少量为△Ep=mgs3．C点的瞬时速度，则动能的增加量=．（2）根据x=知,第一、二两个点的距离大约2mm，可知乙同学操作错误,错误原因可能是先释放重物，后接通电源．（3)根据机械能守恒得,△Ek=mg△h,可知△Ek与h成正比,故选：C．故答案为:（1）mgs3,;(2）乙，先释放重物，后接通电源（或释放纸带初速度不为零等）．（3）C．16．一同学想利用如图所示的实验装置探究动能定理．(1）实验时为了保证滑块受到的合力与砝码所受重力大小基本相等，砝码质量应满足的实验条件是钩码的质量远小于滑块的质量;在本次实验中需要测量的物理量有：砝码的质量m、遮光条的宽度d、遮光条通过光电门1的时间t1、遮光条通过光电门2的时间t2，光电门1到光电门2的距离s,还需测量滑块的质量M（用文字说明并用相应的字母表示)．（2）在（1）的基础上，当挂上砝码后带动滑块由静止加速运动，经过光电门1时的速度V1=．则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为mgs=（用题中的字母表示)．【考点】探究功与速度变化的关系．【分析】（1）根据牛顿第二定律可以推导出滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等的条件，根据实验目的可知需要测量的数据；（2）实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，求出合力的功和动能的增加量即可．【解答】解：(1）设绳子上拉力为F(即滑块的合外力为F）,对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma①对钩码有：mg﹣F=ma②F=，由此可知当M＞＞m时，钩码的重力等于绳子的拉力；由于实验需要计算滑块的动能,因此需要测量滑块的质量M．（2）滑块的外力做功为:W=mgs由于遮光条通过光电门的时间极短，因此可以用其平均速度代替瞬时速度，则经过光电门1时的速度v1=,经过光电门2时的速度v2=，故滑块的动能为：故选需要验证的关系式为：mgs=．故答案为：（1)钩码的质量远小于滑块的质量；滑块的质量M；（2）；mgs=．四．计算题（10+12+14=36分）17．在空中某一高度水平抛出一物体，初速度为10m/s，落地时速度方向与水平地面夹角为60°（g取10m/s2）求:（1)落地速度的大小（2）从抛出点到落地点水平位移的大小．【考点】平抛运动．【分析】（1）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．将落地时速度的速度进行分解，求解落地时的速度大小．（2）由落地的速度进行分解求落地时竖直分速度vy，再由vy=gt求出时间,从而求得水平位移．【解答】解：（1）将落地时速度的速度进行分解，由平抛运动的知识得落地时的速度大小为：v==20m/s（2）由平抛运动的知识得落地时竖直分速度为：vy=v0tan60°=10m/s又由vy=gt得：t=s因此水平位移为：x=v0t=10m≈17。3m答:（1）落地速度的大小是20m/s．（2）抛出点到落地点水平位移的大小是17.3m．18．某型号汽车发动机的额定功率为60kW,汽车的质量为2×103kg，从汽车在平直路面上行驶时受到的阻力是2×103N．（1)求汽车在平直路面行驶所能达到的最大速度．（2）若汽车在额定功率下启动，当它的速度为15m/s时的加速度是多少？（3)若汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，行驶到60m时速度刚好达到最大，则从开始启动到达到最大速度所用的时间是多少？【考点】功率、平均功率和瞬时