宜春中学联考高三物理上学期10月月考试卷（含解析）-人教版高三物理试题

-学年江西省新余一中、万载中学、宜春中学联考高三（上）月考物理试卷（10月份）一、选择题．（本题共10小题，每小题4分，共40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7-10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）1．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法．以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是()A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法B．根据速度定义式v=，当△t→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法2．A、B、C、D四个物体做直线运动，它们运动的x﹣t、v﹣t、a﹣t图象如图所示，已知物体在t=0时的速度均为零，其中0～4s内物体运动位移最大的是()A． B． C． D．3．如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是()A． B．C．L﹣ D．4．如图在水平板的左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧．紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度．已知滑块与板的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现将板的右端缓慢抬起（板与水平面的夹角为θ），直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是()A． B． C． D．5．一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点A的时间间隔是5s，两次经过一个较高点B的时间间隔是3s，则AB之间的距离是（g=10m/s2）()A．80m B．40mC．20m D．初速未知，无法确定6．如图所示为高度差h1=0.2m的AB、CD两个水平面，在AB平面的上方距离竖直面BCx=1.0m处，小物体以水平速度v=2.0m/s抛出，抛出点的高度h2=2.0m，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则()A．落在平面AB上 B．落在平面CD上C．落在竖直面BC上 D．落在C点7．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，地球的半径为R，地球自转的周期为T，引力常量为G，则可知()A．地球的质量为B．地球表面赤道处的重力加速度为g0﹣C．近地卫星在轨道运行的加速度大小为D．地球同步卫星在轨道运行的加速度大小为8．如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知()A．物体A做匀速运动 B．物体A做加速运动C．物体A所受摩擦力逐渐增大 D．物体A所受摩擦力逐渐减小9．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则()A．升降机停止前在向上运动B．O﹣tl时间内小球处于失重状态，t1﹣t2时间内小球处于超重状态C．t1﹣t3时间内小球向下运动，动能先增大后减小D．t3﹣t4时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量10．如图所示，质量为m的物块从倾角为θ的传送带底端由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持速率v匀速运动，物块与传动带间的动摩擦因数为μ（μ＞tanθ），物块到达顶端前能与传送带保持相对静止．在物块从静止释放到相对传送带静止的过程中，下列说法正确的是()A．电动机因运送物块多做的功为mv2B．系统因运送物块增加的内能为C．传送带克服摩擦力做的功为mv2D．电动机因运动物块增加的功率为μmgvcosθ二、实验题（两个小题，共17分．）11．图甲中游标卡尺的读数是__________cm，图乙中螺旋测微器的读数是__________mm．12．如图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带，A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s．由图可知，打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为__________m/s，小车的加速度为__________m/s2（结果均保留两位有效数字）．13．“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示，实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F．通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a﹣F图线，如图（b）所示．（1）图线__________（选填“①”或“②”）是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（2）在轨道水平时，小车运动的阻力Ff=__________N；（3）（单选）图（b）中，拉力F较大时，a﹣F图线明显弯曲，产生误差．为避免此误差可采取的措施是__________．A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动B．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量C．将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验．三、计算题：本大题共4小题，共52分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．14．“嫦娥一号”探月卫星以圆形轨道绕月飞行，卫星将获取的信息以微波信号发回地球，假设卫星绕月的轨道平面与地月连心线共面，各已知物理量如表中所示：地球质量月球质量地球半径月球半径月球表面重力加速度月球绕地轨道半径卫星绕月轨道半径MmRR1g1rr1（1）嫦娥一号在奔月过程中可能会经过受地球和月球引力的合力为零的位置，求这位置离月球表面的高度H．（2）求嫦娥一号在圆轨道半径为r1上绕月球飞行的周期为T．（忽略地球引力的影响；所有结果均用表格已知物理量表达）15．如图所示，在倾角θ=37°足够长的固定的斜面上，有一质量m=1kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.5，物体受到沿平行于斜面向上的轻绳线的拉力F=15N的作用，从静止开始运动，经t1=2S时绳子突然断了，求（1）t1=2S时物体的速度；（2）物体从静止开始沿斜面向上的最大距离；（3）从静止开始运动，经过t2=4S时重力的功率．16．如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v．水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角l27°的圆弧，CB为其竖直直径，（sin53°=0.8cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2）求：（1）小球经过C点的速度大小；（2）小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小；（3）平台末端O点到A点的竖直高度H．17．如图1所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2．试求：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？（2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在图2中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象．（设木板足够长）选做题：（只做3-4或3-5，9分）【选做3-4】18．如图所示，一束光从空气射到直角三棱柱ABC的侧面AB上，进入三棱镜后从另一侧面AC射出，调整入射光的方向，当光线第一次射到AC恰不穿过时，测出入射光与AB面的夹角θ为30°，求此三棱镜的折射率．【选做3-5】19．在光滑的水平面上，有三个小球A、B、C，质量分别为mA=1kg、mB=2kg、mC=4kg，AB之间有一个弹簧（与物体不拴接），在外力作用下处于压缩状态，储存了弹性势能Ep=108J，某时刻突然撤去外力，由静止释放AB，B离开弹簧后与C正碰，碰撞后粘在一起．求：BC粘在一起后的速度大小．

-学年江西省新余一中、万载中学、宜春中学联考高三（上）月考物理试卷（10月份）一、选择题．（本题共10小题，每小题4分，共40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7-10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）1．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法．以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是()A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法B．根据速度定义式v=，当△t→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法【考点】物理学史．【分析】质点是实际物体在一定条件下的科学抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；当时间非常小时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度，采用的是极限思维法；在研究多个量之间的关系时，常常要控制某些物理量不变，即控制变量法；在研究曲线运动或者加速运动时，常常采用微元法，将曲线运动变成直线运动，或将变化的速度变成不变的速度．【解答】解：A、用质点代替物体，采用的科学方法是建立理想化的物理模型的方法，故A错误；B、以时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，采用了极限思维法，故B正确；C、在研究加速度与质量和合外力的关系时，采用了控制变量法，故C错误；D、在推导匀变速运动的位移公式时，采用微元法将变速运动等效近似为很多小段的匀速运动，故D错误．故选：B．【点评】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习．2．A、B、C、D四个物体做直线运动，它们运动的x﹣t、v﹣t、a﹣t图象如图所示，已知物体在t=0时的速度均为零，其中0～4s内物体运动位移最大的是()A． B． C． D．【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；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】运动学中的图像专题．【分析】物体做单向直线运动时位移一直增大，速度方向不变，根据图象逐项分析即可．【解答】解：A、由位移﹣时间图象可知，4s末到达初始位置，总位移为零，故A错误；B、由速度﹣时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2﹣4s沿负方向运动，方向改变，4s内总位移为零，故B错误；C、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，位移一直增大，故C正确；D、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2﹣3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误．故选：C【点评】图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一，应熟知其特征，难度不大，属于基础题．3．如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是()A． B．C．L﹣ D．【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】原长为L，由胡克定律求出弹簧被压缩的长度，甲乙间的距离就知道了．【解答】解：两木块一起匀加速运动，它们有共同的加速度，对于整体，由F=（m1+m2）a﹣﹣﹣﹣﹣﹣①对于甲，F弹=m1a﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②对弹簧F弹=kx﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③解得，X=，故两木块之间的距离是L﹣，所以B正确．故选：B．【点评】两木块之间的距离就是弹簧后来的长度，由胡克定律很容易求出，本题较简单．4．如图在水平板的左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧．紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度．已知滑块与板的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现将板的右端缓慢抬起（板与水平面的夹角为θ），直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是()A． B． C． D．【考点】力的合成与分解的运用；静摩擦力和最大静摩擦力；胡克定律．【专题】受力分析方法专题．【分析】将板的右端缓慢抬起过程中，在滑块相对于板滑动前，弹簧处于自然状态，没有弹力．当滑块相对于板滑动后，滑块受到滑动摩擦力，由平衡条件研究弹簧弹力的大小F与夹角θ的变化关系．【解答】解：设板与水平面的夹角为α时，滑块相对于板刚要滑动，则由mgsinα=μmgcosα得tanα=，α=则θ在0﹣范围内，弹簧处于原长，弹力F=0当板与水平面的夹角大于α时，滑块相对板缓慢滑动，由平衡条件得F=mgsinθ﹣μmgcosθ=mgsin（θ﹣β），其中tanβ=﹣μ，说明F与θ正弦形式的关系．当时，F=mg．故选：C【点评】本题要应用平衡条件得到F与θ的函数关系式，再应用数学知识选择图象，考查运用数学知识分析物理问题的能力．5．一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点A的时间间隔是5s，两次经过一个较高点B的时间间隔是3s，则AB之间的距离是（g=10m/s2）()A．80m B．40mC．20m D．初速未知，无法确定【考点】竖直上抛运动．【分析】物体做竖直上抛运动，可以利用对称来解，可以得到物体从顶点到A的时间为，顶点到B点的时间为，从顶点出发物体做自由落体运动，根据位移公式x=gt2将其带入求解．【解答】解：小球做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得到物体从最高点自由下落到A点的时间为，最高点到B点的时间为，AB间距离为：hAB=g=×10×（2.52﹣1.52）m=20m故选：C．【点评】对于竖直上抛运动问题，关键要抓住对称性，知道上升和下降的时间相等，再由运动学公式即可求解．6．如图所示为高度差h1=0.2m的AB、CD两个水平面，在AB平面的上方距离竖直面BCx=1.0m处，小物体以水平速度v=2.0m/s抛出，抛出点的高度h2=2.0m，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则()A．落在平面AB上 B．落在平面CD上C．落在竖直面BC上 D．落在C点【考点】平抛运动．【专题】平抛运动专题．【分析】根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移，通过水平位移比较确定落点的位置．【解答】解：根据得，t=，水平位移x′=vt=2×m=，可知物体落在平面CD上．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，基础题．7．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，地球的半径为R，地球自转的周期为T，引力常量为G，则可知()A．地球的质量为B．地球表面赤道处的重力加速度为g0﹣C．近地卫星在轨道运行的加速度大小为D．地球同步卫星在轨道运行的加速度大小为【考点】同步卫星．【专题】人造卫星问题．【分析】（1）在地球表面上引力等于重力：（2）根据向心加速度表达式，即可求解向心加速度；（3）同步卫星所受万有引力等于向心力解向心加速度；【解答】解：A、根据万有引力等于重力，则有：：0解得：M=，故A正确；B、根据向心加速度表达式，则知赤道上物体加速度：a=，所以地球表面赤道处的重力加速度为g0﹣，故B正确；C、近地卫星在轨道运行的加速度a0==g0，故C错误；D、同步卫星所受万有引力等于向心力：=ma′结合A解得a′=，故D正确；故选：ABD【点评】人造地球卫星所受到的万有引力充当向心力，故由向心力公式可求得线速度、角速度、周期等8．如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知()A．物体A做匀速运动 B．物体A做加速运动C．物体A所受摩擦力逐渐增大 D．物体A所受摩擦力逐渐减小【考点】运动的合成和分解．【专题】运动的合成和分解专题．【分析】因B匀速下降，所以滑轮右边的绳子收缩的速度是不变的，把A实际运动的速度沿绳子收缩的方向和与绳子摆动的方向进行正交分解，结合B的速度不变，可判断A的运动情况．因B匀速下降，所以绳子的拉力的大小不变，把绳子拉A的力沿水平方向和竖直方向进行正交分解，判断竖直方向上的分量的变化，从而可知A对地面的压力的变化，即可得知摩擦力的情况．【解答】解：AB、B匀速下降，A沿水平面向左做运动，如图1，VB是VA在绳子方向上的分量，VB是恒定的，随着VB与水平方向的夹角增大，VA增大，所以A在水平方向上向左做加速运动．选项A错误B正确；CD、因为B匀速下降，所以B受力平衡，B所受绳拉力T=GB，A受斜向上的拉力等于B的重力，在图2中把拉力分解成竖着方向的F2和水平方向的F1，在竖直方向上，有N+F2=GA．绳子与水平方向的夹角增大，所以有F2增大，支持力N减小，所以摩擦力减小，选项C错误、D正确．故选：BD．【点评】该题既考查了力的合成与分解，又考察了运动的合成与分解，是一道质量较高的题．该题在对A的运动的分解时，要明确谁是合速度，谁是分速度，注意物体实际运动的速度为合速度．此种情况是把合速度沿绳子收缩的方向和绳子摆动的方向进行正交分解．9．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则()A．升降机停止前在向上运动B．O﹣tl时间内小球处于失重状态，t1﹣t2时间内小球处于超重状态C．t1﹣t3时间内小球向下运动，动能先增大后减小D．t3﹣t4时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量【考点】牛顿第二定律；超重和失重．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】根据弹力的变化，结合惯性的知识判断升降机停止前向哪个方向运动，对小球受力，通过加速度的方向确定超重还是失重；根据加速度的方向与速度方向的关系确定小球的速度变化，从而得出小球动能的变化．【解答】解：A、从0时刻开始，弹簧弹力减小，知小球向上运动，可知升降机停止前向上运动．故A正确．B、O﹣tl时间内，重力大于弹力，加速度向下，处于失重状态，t1﹣t2时间内，重力大于弹力，加速度向下，也处于失重状态．故B错误．C、O﹣tl时间内，小球向上运动，t1﹣t3时间内，小球向下运动，加速度先向下后向上，则速度先增大后减小，所以动能先增大后减小．故C正确．D、t3时刻处于最低点，t3﹣t4时间内，小球向上运动，动能增加，弹性势能减小，重力势能增加，则小球弹性势能的减小量等于动能和势能增加量之和，所以t3﹣t4时间内弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量．故D错误．故选：AC．【点评】本题考查力和运动的关系，以及能量守恒定律的运用，知道加速度方向与速度方向相同，做加速运动，加速度方向与速度方向相反，做减速运动．掌握判断超失重的方法，关键看加速度的方向．10．如图所示，质量为m的物块从倾角为θ的传送带底端由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持速率v匀速运动，物块与传动带间的动摩擦因数为μ（μ＞tanθ），物块到达顶端前能与传送带保持相对静止．在物块从静止释放到相对传送带静止的过程中，下列说法正确的是()A．电动机因运送物块多做的功为mv2B．系统因运送物块增加的内能为C．传送带克服摩擦力做的功为mv2D．电动机因运动物块增加的功率为μmgvcosθ【考点】功能关系；电功、电功率．【分析】在物块从静止释放到相对传送带静止的过程中，电动机多做的功等于系统摩擦产生的内能和物块机械能的增加量；电动机多做的功也等于克服摩擦力做的功；根据功能关系列式分析．【解答】解：A、电动机多做的功等于系统摩擦产生的内能和物块机械能的增加量；对滑块，增加的机械能为：△E=f•L=μmgcosθ••t系统增加的内能：Q=f•△S=f•（S带﹣S物）=f（vt﹣t）=μmgcosθ•t故△E=Q故电动机多做的功等于物体机械能增加量的2倍，大于mv2；故A错误；B、系统增加的内能：Q=f•△S=f•（S带﹣S物）=f（vt﹣t）=μmgcosθ•t物体的加速度：a==g（μcosθ﹣sinθ）故加速时间：t==故系统增加的内能：Q=；故B正确；C、传送带运动的距离：S带=vt=故传送带克服摩擦力做功：W克f=f•S带=μmgcosθ•=，故C错误；D、电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为：P=fv=μmgcosθ•v；故D正确；故选：BD．【点评】本题关键是明确滑块的受力情况、运动情况和能量转化情况，结合功能关系、运动学公式列式分析，不难．二、实验题（两个小题，共17分．）11．图甲中游标卡尺的读数是2.98cm，图乙中螺旋测微器的读数是5.680mm．【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【专题】实验题．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【解答】解：1、游标卡尺的主尺读数为：2.9cm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为8×0.1mm=0.8mm=0.08cm，所以最终读数为：2.9cm+0.08=2.98cm．2、螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm=0.180mm，所以最终读数为5.5mm+0.180mm=5.680mm．故答案为：2.98，5.680．【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量．12．如图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带，A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s．由图可知，打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为0.34m/s，小车的加速度为0.39m/s2（结果均保留两位有效数字）．【考点】验证力的平行四边形定则；探究小车速度随时间变化的规律．【专题】实验题．【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小【解答】解：相邻计数点间的时间间隔为0.1s．根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．有：vD==0.34m/s设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3﹣x1=2a1T2x4﹣x2=2a2T2为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得：a=（a1+a2）代入数据得：a=m/s2=0.39m/s2故答案为：0.34，0.39．【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．13．“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示，实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F．通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a﹣F图线，如图（b）所示．（1）图线①（选填“①”或“②”）是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（2）在轨道水平时，小车运动的阻力Ff=0.5N；（3）（单选）图（b）中，拉力F较大时，a﹣F图线明显弯曲，产生误差．为避免此误差可采取的措施是C．A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动B．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量C．将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验．【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．【分析】根据a﹣F图象的特点结合牛顿第二定律分析求解．理解该实验的实验原理和数据处理以及注意事项，知道实验误差的来源．【解答】解：（1）在水平轨道上，由于受到摩擦力，拉力不为零时，加速度仍然为零，可知图线Ⅱ是在轨道水平的情况下得到的．当轨道的右侧抬高过高时，（平衡摩擦力过度），拉力等于0时，会出现加速度，所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．（2）根据牛顿第二定律得，F﹣f=ma，a=，图线的斜率表示质量的倒数；因为F=0.5N时，加速度为零，解得f=0.5N．（3）由于开始段a﹣F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma得a=，而实际上a′=，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．所以更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验，可以减小弯曲的程度，而将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力可以避免出现这种情况．故最佳的答案是C选项．故选：C故答案为：（1）①（2）0.5（3）C【点评】对于图象问题，通常的方法是得出两个物理量的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．要清楚实验的研究方法和实验中物理量的测量．当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力．三、计算题：本大题共4小题，共52分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．14．“嫦娥一号”探月卫星以圆形轨道绕月飞行，卫星将获取的信息以微波信号发回地球，假设卫星绕月的轨道平面与地月连心线共面，各已知物理量如表中所示：地球质量月球质量地球半径月球半径月球表面重力加速度月球绕地轨道半径卫星绕月轨道半径MmRR1g1rr1（1）嫦娥一号在奔月过程中可能会经过受地球和月球引力的合力为零的位置，求这位置离月球表面的高度H．（2）求嫦娥一号在圆轨道半径为r1上绕月球飞行的周期为T．（忽略地球引力的影响；所有结果均用表格已知物理量表达）【考点】万有引力定律及其应用．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】（1）根据万有引力公式由引力相等求得卫星距月球表面的距离；（2）根据万有引力提供圆周运动向心力和月球表面重力与万有引力相等求得嫦娥一号的运行周期．【解答】解：（1）设卫星的质量为m'，由万有引力定律得：卫星受地球和月球引力相等有：G=G①由题意知，L1+L2=r②卫星到月球表面的距离为：h=L2﹣R1③由①②③可解得h=（2）由月球对卫星的万有引力提供向心力可得：G=mr1④而在月球表面有：G=m′g1⑤由④⑤两式可解得卫星的周期T=答：（1）嫦娥一号在奔月过程中受地球和月球引力相等时离月球表面的高度为；（2）嫦娥一号在圆轨道半径为r1上绕月球飞行的周期为．【点评】熟练掌握万有引力公式是正确解题的基础，知道在星球表面重力与万有引力相等，和万有引力提供圆周运动向心力作为问题的切入口．15．如图所示，在倾角θ=37°足够长的固定的斜面上，有一质量m=1kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.5，物体受到沿平行于斜面向上的轻绳线的拉力F=15N的作用，从静止开始运动，经t1=2S时绳子突然断了，求（1）t1=2S时物体的速度；（2）物体从静止开始沿斜面向上的最大距离；（3）从静止开始运动，经过t2=4S时重力的功率．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．【专题】功率的计算专题．【分析】（1）由牛顿第二定律求出加速度，然后由匀变速运动的速度公式求出速度．（2）由牛顿第二定律求出物体的加速度，然后由匀变速直线运动的速度位移公式求出位移．（3）由牛顿第二定律求出加速度，然后求出物体的速度，最后应用功率公式求出重力的瞬时功率．【解答】解：（1）由牛顿第二定律得：F﹣mgsin37°﹣μmgcos37°=ma1，代入数据解得：a1=5m/s2，2s末物体的速度：v1=a1t1=5×2=10m/s；（2）绳子断裂后，由牛顿第二定律得：mgsin37°+μmgcos37°=ma2，代入数据解得：a2=10m/s2，物体向上运动的最大距离：s=+=15m；（3）物体向上减速运动的时间：t0===1s，物体向下滑行时，由牛顿第二定律得：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma3，代入数据解得：a3=2m/s2，4s时物体的速度：v=a3t=2×（4﹣2﹣1）=2m/s，4s时刻重力的功率：P=mgvcos53°=1×10×2×0.6=12W；答：（1）t1=2S时物体的速度为10m/s；（2）物体从静止开始沿斜面向上的最大距离为15m；（3）从静止开始运动，经过t2=4S时重力的功率为12W．【点评】本题是一道力学综合题，分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用牛顿第二定律与运动学公式、功率公式P=Fvcosα可以解题．16．如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v．水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角l27°的圆弧，CB为其竖直直径，（sin53°=0.8cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2）求：（1）小球经过C点的速度大小；（2）小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小；（3）平台末端O点到A点的竖直高度H．【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力．【专题】机械能守恒定律应用专题．【分析】沿轨道恰好通过最高点C，根据牛顿第二定律求解小球经过C点的速度大小．从B点到C点，由机械能守恒定律求解B点速度．由牛顿第二定律得小球对轨道的压力大小．从A到B由机械能守恒定律求出A点速度，在A点进行速度的分解，根据平抛运动规律求出末端O点到A点的竖直高度H．【解答】解：（1）恰好运动到C点，有重力提供向心力，即mg=mvc=5m/s（2）从B点到C点，由机械能守恒定律有mvc2+2mgR=mvB2在B点对小球进行受力分析，由牛顿第二定律有FN﹣mg=mFN=6N根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为6.0N（3）从A到B由机械能守恒定律有mvA2+mgR（1﹣cos53°）=mvB2所以：vA=m/s在A点进行速度的分解有：vy=vAsin53°所以：H==3.36m答：（1）小球经过C点的速度大小是5m/s；（2）小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小是6N；（3）平台末端O点到A点的竖直高度是3.36m．【点评】本题是平抛运动和圆周运动相结合的典型题目，除了运用平抛运动和圆周运动的基本公式外，求速度的问题，动能定理不失为一种好的方法．17．如图1所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2．试求：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？（2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在图2中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象．（设木板足够长）【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】（1）根据牛顿第二定律求出木块和木板的加速度，铁块运动到木板的右端时，铁块与木板的位移之差等于板长，由位移公式列式求出时间．（2）在木板的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F时，分析木板与铁块的状态，根据平衡条件或牛顿第二定律求出铁块所受的摩擦力f与F的关系，画出图象．【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得研究木块m