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海南省侨中三亚学校2016届高三上学期第三次月考物理试题


2015-2016 学年海南省侨中三亚学校高三(上)第三次月考物理试 卷
一、单项选择题:本大题共 6 小题,每小题 3 分,共 18 分.在每小题给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的. 1.某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平 地面上, 把排球在水里弄湿, 然后让排球从规定的高度自由落下, 并在白纸上留下球的水印. 再 将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接 触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数,即为冲击力最大值.下列物 理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是( ) A.建立“合力与分力”的概念 B.建立“点电荷”的概念 C.建立“瞬时速度”的概念 D.研究加速度与合力、质量的关系 2.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( ) A.点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,所以加速度一定为零 B.太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,其加速度为零 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. 高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车. 因轿车紧急刹车, 速度变化很快, 所以加速度很大 3.物体 A、B 的 x﹣t 图象如图所示,由图可知( )

A.从第 3 s 起,两物体运动方向相同,且 vA>vB B.两物体由同一位置开始运动,但物体 A 比 B 迟 3 s 才开始运动 C.5 s 内 A、B 的平均速度相等 D.在 5 s 内物体的位移相同,5 s 末 A、B 相遇 4.消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中,不计绳子的重力,以 下说法正确的是( ) A.绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力 B.绳子对儿童的拉力大于儿童的重力 C.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力 D.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力 5.如图所示,某大剧院的屋顶为半球形,一只小猴在该屋顶向上缓慢爬行,它在向上爬的过 程中( )

A.屋顶对它的支持力变大 B.屋顶对它的支持力变小 C.屋顶对它的摩擦力变大 D.屋顶对它的作用力变小 6.如图所示,光滑水平桌面上,有物体 A、B 用轻弹簧相连,两物块质量相等,即 mA=mB, 在水平拉力 FA 和 FB 的作用下一起运动,已知 FA<FB,不计弹簧质量,则以下说法中正确的 有( )

A.撤去 FA 瞬间,B 的加速度一定变大 B.弹簧突然从 P 点断裂的瞬间,B 的加速度小于 C.撤去 FB 后,弹簧将伸长 D.撤去 FA 后,弹簧将缩短

二、多项选择题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.在每小题给出的四个选项中,有 多个选项是符合题目要求的.全部选对的,得 5 分:选对但不全的,的 3 分;有选错的,得 0 分. 7.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的 是( ) A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变 B.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度 永远运动下去 C. 笛卡儿指出: 如果运动中的物体没有受到力的作用, 它将继续以同一速度沿同一直线运动, 既不停下来也不偏离原来的方向 D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 8.将一物块分成相等的 A、B 两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板, 绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止.则( )

A.绳子上拉力可能为零 B.地面受的压力可能为零 C.地面与物体间可能存在摩擦力 D.AB 之间可能存在摩擦力

9.如图,物块 a、b 和 c 的质量相同,a 和 b、b 和 c 之间用完全相同的轻弹簧 S1 和 S2 相连, 通过系在 a 上的细线悬挂于固定点 O.整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块 a 的加 速度的大小记为 a1,S1 和 S2 相对于原长的伸长分别记为△ l1 和△ l2,重力加速度大小为 g.在 剪断的瞬间, ( )

A.a1=3g

B.a1=0 C.△ l1=2△ l2

D.△ l1=△ l2

10.如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块.开始时,升降机做匀速运动,物块相 对于斜面匀速下滑.当升降机加速上升时, ( )

A.物块与斜面间的摩擦力减少 B.物块与斜面间的正压力增大 C.物块相对于斜面减速下滑 D.物块相对于斜面匀速下滑

三、实验题:16 分,把答案写在题中指定的答题处,不要求写出演算过程. 11. 某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度, 测量结果如图 (a) 和(b)所示.该工件的直径为 cm,高度为 mm.

12. (12 分) (2015 秋?三亚校级月考)某实验小组欲以如图 1 所示实验装置“探究加速度与物 体受力和质量的关系”.图 1 中 A 为小车,B 为装有砝码的小盘,C 为一端带有定滑轮的长木 板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为 m1,小盘(及砝码)的质量为 m2.

(1)下列说法正确的是 A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源 B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 C.本实验中应满足 m2 远小于 m1 的条件 D.在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作 a﹣m1 图象 (2)实验中,得到一条打点的纸带,如图 2 所示,已知相邻计数点间的时间间隔为 T,且间 距 x1、x2、x3、x4、x5、x6 已量出,则打点计时器打下 F 点时小车的瞬时速度的计算式为 vF= ,小车加速度的计算式 a= . (3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作 出小车加速度 a 与砝码重力 F 的图象如图 3 所示. 若牛顿第二定律成立, 重力加速度 g=10m/s , 则小车的质量为 kg,小盘的质量为 kg. (4)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极 限值,此极限值为 m/s .
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四、计算题:本大题共 3 小题,13 题 12 分,14 题 16 分,15 题 18 分,共 46 分.把解答写在 答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤. 13. (12 分) (2014 秋?沈阳期末)汽车正以 10m/s 的速度在平直的公路上前进,突然发现正前 方有一辆自行车以 4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为 2 6m/s 的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车,求关闭油门时汽车离自行车多远? 14. (16 分) (2015 秋?三亚校级月考)如图所示,物体从光滑斜面上的 A 点由静止开始下滑, 经过 B 点后进入水平面(设经过 B 点前后速度大小不变) ,最后停在 C 点.每隔 0.2 秒钟通过 2 速度传感器测量物体的瞬时速度,表给出了部分测量数据. (重力加速度 g=10m/s ) t(s) 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … V(m/s) 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … 求: (1)物体在斜面上的加速度大小; (2)物体与水平面之间的动摩擦因数 μ; (3)t=0.6s 时的瞬时速度 v.

15. (18 分) (2012?闵行区二模)如图所示,某三角支架 ABO 中,轻杆 BO 可绕通过 O 点的 光滑轴转动,AO⊥BO,AB 间用细绳连接,θ=37 .在 B 点连接质量为 m=2kg 的小球,杆 AO 在外力作用下保持竖直方向,且使整个装置沿 BA 方向做直线运动.已知重力加速度为 2 g=10m/s ,sin37°=0.6,cos37°=0.8. (1)当整个装置做匀速直线运动时,细绳 AB 和杆 OB 对小球作用力分别为多大? (2) 当整个装置以加速度 a=g 做匀减速运动时, 轻绳 AB 和杆 OB 对小球作用力分别为多大?
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2015-2016 学年海南省侨中三亚学校高三(上)第三次月 考物理试卷
参考答案与试题解析

一、单项选择题:本大题共 6 小题,每小题 3 分,共 18 分.在每小题给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的. 1.某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平 地面上, 把排球在水里弄湿, 然后让排球从规定的高度自由落下, 并在白纸上留下球的水印. 再 将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接 触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数,即为冲击力最大值.下列物 理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是( ) A.建立“合力与分力”的概念 B.建立“点电荷”的概念 C.建立“瞬时速度”的概念 D.研究加速度与合力、质量的关系 考点: 力的合成. 专题: 等效替代法. 分析: 通过白纸上的球的印迹,来确定球发生的形变的大小,从而可以把不容易测量的一次 冲击力用球形变量的大小来表示出来,在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小,这 是用来等效替代的方法. 解答: 解:A、合力和分力是等效的,它们是等效替代的关系,所以 A 正确. B、点电荷是一种理想化的模型,是采用的理想化的方法,所以 B 错误.

C、瞬时速度是把很短的短时间内的物体的平均速度近似的认为是瞬时速度,是采用的极限的 方法,所以 C 错误. D、研究加速度与合力、质量的关系的时候,是控制其中的一个量不变,从而得到其他两个物 理量的关系,是采用的控制变量的方法,所以 D 错误. 故选 A. 点评: 在物理学中为了研究问题方便,经常采用很多的方法来分析问题,对于常用的物理方 法一定要知道. 2.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( ) A.点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,所以加速度一定为零 B.太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,其加速度为零 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. 高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车. 因轿车紧急刹车, 速度变化很快, 所以加速度很大 考点: 加速度. 专题: 直线运动规律专题. 分析: 加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,与速度的大小无 关.匀速圆周运动的物体加速度不为零. 解答: 解:A、点火后即将升空的火箭,速度为零,加速度不为零,故 A 错误. B、太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,加速度的方向指向地心,大小不为零,故 B 错误. C、高速行驶的磁悬浮列车,速度很大,但是加速度可能为零,比如匀速运动时,故 C 错误. D、加速度是反映速度变化快慢的物理量,紧急刹车时,速度变化很快,加速度很大,故 D 正 确. 故选:D. 点评: 解决本题的关键知道加速度的物理意义,知道加速度的大小与速度大小、速度变化量 的大小无关. 3.物体 A、B 的 x﹣t 图象如图所示,由图可知( )

A.从第 3 s 起,两物体运动方向相同,且 vA>vB B.两物体由同一位置开始运动,但物体 A 比 B 迟 3 s 才开始运动 C.5 s 内 A、B 的平均速度相等 D.在 5 s 内物体的位移相同,5 s 末 A、B 相遇 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: A 物体 3s 末开始运动,B 从 0 时刻开始运动,位移图象的斜率等于速度,可判断速度 大小.由纵坐标的变化量读出位移,即可分析 5s 内平均速度的关系.当两物体的位移相同时 相遇. 解答: 解: A、从第 3s 起,图线 A 的斜率大于 B 的斜率,且均正值,而位移图象的斜率等于速度,则从 第 3s 起,两物体运动方向相同,且 vA>vB.故 A 正确.

B、A 物体从 3s 末开始从距原点正方向上 5m 处出发,而 B 物体在 0 时刻末从原点出发.故 B 错误. C、物体的位移等于△ x,则知 5s 内 B 通过的位移大于 A 的位移,5s 内 B 的平均速度大于 A 的平均速度.故 C 错误. D、5s 内 A 通过的位移为 xA=10﹣0=10(m) ,B 的位移为 xB=10﹣5(m)=5m,位移不等.5s 末两物体相遇.故 D 错误. 故选 A 点评: 对于位移图象, 关键抓住斜率等于速度、 物体的位移等于△ x 即可分析物体的运动情况. 4.消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中,不计绳子的重力,以 下说法正确的是( ) A.绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力 B.绳子对儿童的拉力大于儿童的重力 C.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力 D.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力 考点: 牛顿第三定律. 分析: 作用力和反作用力大小相等,方向相反,且同时产生、同时变化、同时消失,是同种 性质的力.它们作用在不同的物体上,不能进行合成. 解答: 解:A、绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是作用力和反作用力,大小相等,方 向相反,故 A 错误; B、儿童从井内加速向上提的过程中,加速度方向向上,根据牛顿第二定律得绳子对儿童的拉 力大于儿童的重力.故 B 正确; C、消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力和反作用力,故 C 错误; D、 消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力作用在不同物体上, 不是一对平衡力, 故 D 错误; 故选:B. 点评: 解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上, 且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上. 5.如图所示,某大剧院的屋顶为半球形,一只小猴在该屋顶向上缓慢爬行,它在向上爬的过 程中( )

A.屋顶对它的支持力变大 B.屋顶对它的支持力变小 C.屋顶对它的摩擦力变大 D.屋顶对它的作用力变小 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: 由题意可知,研究对象处于动态平衡状态(因为他在缓慢爬行) ,所以对其在某位置受 力分析,再利用平行四边形定则进行力的合成或分解来列出支持力与摩擦力的表达式.从而 由式中的 θ 变化,可以求出屋顶对他的支持力与摩擦力的变化. 解答: 解:对小猴在某点受力分析: 将 F 支、Ff 进行力的合成,由三角函数关系可得: F 支=Gcosβ

Ff=Gsinβ 当缓慢向上爬行时,β 渐渐变小,则 F 支变大,Ff 变小,所以 A 正确,BC 错误; D、屋顶对它的作用力与重力大小相等方向相反,所以大小不变,所以 D 错误; 故选:A

点评: 考查支持力与摩擦力方向,并利用力的平行四边形定则构建支持力、摩擦力与重力间 的关系. 6.如图所示,光滑水平桌面上,有物体 A、B 用轻弹簧相连,两物块质量相等,即 mA=mB, 在水平拉力 FA 和 FB 的作用下一起运动,已知 FA<FB,不计弹簧质量,则以下说法中正确的 有( )

A.撤去 FA 瞬间,B 的加速度一定变大 B.弹簧突然从 P 点断裂的瞬间,B 的加速度小于 C.撤去 FB 后,弹簧将伸长 D.撤去 FA 后,弹簧将缩短 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: 先对两个物体组成的系统整体进行受力分析,得出弹簧的拉力的表达式,然后结合各 选项的条件,使用牛顿第二定律逐个分析即可. 解答: 解:A、对整体分析,FA<FB,选取向右为正方向,整体的加速度 a=

撤去 FA 瞬间,整体的加速度:

,由于不知道两个力之间的具体的关系,所以不

判断出撤去 FA 瞬间,B 的加速度一定变大.故 A 错误; B、弹簧突然从 P 点断裂的瞬间,弹簧的弹力消失,所以 B 的加速度等于 .故 B 错误;

C、 撤去 FB 前, 弹簧的弹力 F1: F1﹣FA=mAa, 则: F1=FA+mAa= 弹簧的伸长量: ,



撤去 FB 后,

,弹簧的弹力 F2:

<F1,弹簧的伸长量:

,所以撤去 FB 后,弹簧将伸缩短.故 C 错误; D、撤去 FA 后弹簧的弹力 F3:F3=mAa′= = <F1,所以弹簧的伸长量:

.所以撤去 FA 后,弹簧将伸缩短.故 D 正确. 故选:D 点评: 解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔 离法的运用. 二、多项选择题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.在每小题给出的四个选项中,有 多个选项是符合题目要求的.全部选对的,得 5 分:选对但不全的,的 3 分;有选错的,得 0 分. 7.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的 是( ) A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变 B.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度 永远运动下去 C. 笛卡儿指出: 如果运动中的物体没有受到力的作用, 它将继续以同一速度沿同一直线运动, 既不停下来也不偏离原来的方向 D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 考点: 物理学史. 分析: 本题应抓住亚里士多德、伽利略、笛卡儿和牛顿关于力和运动关系的一些理论和观点, 进行分析. 解答: 解:A、亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动.故 A 错误. B、伽利略“理想实验”得出结论:力不是维持运动的原因,即运动必具有一定速度,如果它不 受力,它将以这一速度永远运动下去.故 B 正确. C、 笛卡儿指出: 如果运动中的物体没有受到力的作用, 它将继续以同一速度沿同一直线运动, 既不停下来也不偏离原来的方向,符合历史事实.故 C 正确. D、 牛顿认为, 物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质, 符合事实. 故 D 正确. 故选:BCD. 点评: 本题考查了一些力学物理学史,对于牛顿、伽利略和笛卡儿关于运动和力的观点,要 理解并记牢.

8.将一物块分成相等的 A、B 两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板, 绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止.则( )

A.绳子上拉力可能为零 B.地面受的压力可能为零 C.地面与物体间可能存在摩擦力 D.AB 之间可能存在摩擦力 考点: 摩擦力的判断与计算. 专题: 摩擦力专题. 分析: 隔离对 A 分析,判断绳子的拉力的有无,以及 AB 之间有无摩擦力.对 AB 整体分析, 判断地面有无摩擦力以及对地面有无压力. 解答: 解:AD、对 A 分析,有若 A 所受的重力、B 对 A 的支持力和摩擦力三个力平衡, 则绳子拉力为零.故 A 正确,D 正确. BC、对整体分析,整体可能受总重力、支持力,拉力.若地面的支持力等于总重力,则绳子 拉力为零,因为绳子的拉力不可能大于 A 的重力,所以地面对 B 一定有支持力.根据整体平 衡知,水平方向方向上,地面对 B 无摩擦力.故 B、C 错误. 故选 AD. 点评: 解决本题的关键能够正确地进行受力分析,运用共点力平衡求解,注意整体法和隔离 法的运用. 9.如图,物块 a、b 和 c 的质量相同,a 和 b、b 和 c 之间用完全相同的轻弹簧 S1 和 S2 相连, 通过系在 a 上的细线悬挂于固定点 O.整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块 a 的加 速度的大小记为 a1,S1 和 S2 相对于原长的伸长分别记为△ l1 和△ l2,重力加速度大小为 g.在 剪断的瞬间, ( )

A.a1=3g B.a1=0 C.△ l1=2△ l2 D.△ l1=△ l2 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: 对细线剪短前后的 a、b、c 物体分别受力分析,然后根据牛顿第二定律求解加速度与 弹簧的伸长量. 解答: 解:A、B、对 a、b、c 分别受力分析如图,

根据平衡条件,有: 对 a:F2=F1+mg 对 b:F1=F+mg 对 c:F=mg 所以:F1=2mg 弹簧的弹力不能突变,因形变需要过程,绳的弹力可以突变,绳断拉力立即为零. 当绳断后,b 与 c 受力不变,仍然平衡,故 a=0; 对 a,绳断后合力为 F 合=F1+mg=3mg=maa,aB=3g 方向竖直向下;故 A 正确,B 错误. C、 D、 当绳断后, b 与 c 受力不变, 则 F1=k△ l1, ; 同时: F=k△ l2, 所以: . 联

立得△ l1=2△ l2:故 C 正确,D 错误. 故选:AC. 点评: 考查了牛顿第二定律的瞬时性的应用,重点区分绳和弹簧弹力的特点,注意加速度与 受力的瞬时对应关系. 10.如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块.开始时,升降机做匀速运动,物块相 对于斜面匀速下滑.当升降机加速上升时, ( )

A.物块与斜面间的摩擦力减少 B.物块与斜面间的正压力增大 C.物块相对于斜面减速下滑 D.物块相对于斜面匀速下滑 考点: 牛顿第二定律;物体的弹性和弹力;共点力平衡的条件及其应用. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 对物体进行受力分析,得出匀速下滑时的受力情况,然后分析升降机加速上升时的情 况即可. 解答: 解:当升降机匀速运动时,物块相对于斜面匀速下滑,则:f=μmgcosθ=mgsinθ,所 以:sinθ=μcosθ;支持力与摩擦力的合力竖直向上,大小等于重力; 当升降机加速上升时,物体有竖直向上的加速度,则物体受到的支持力一定增大,此时的摩 擦力:f′=μ?FN′,由于接触面的压力增大,所以物体与斜面间的摩擦力增大,故 A 错误,B 正 确; 假设物体以加速度 a 向上运动时,有 N=m(g+a)cosθ,所以 f′=μm(g+a)cosθ,对物体受力 分析可知,水平方向上,由于 m(g+a)sinθ=μm(g+a)cosθ,所以 Nsinθ=f′cosθ,即物体在 水平方向上合力为 0,所以物体仍做匀速下滑运动.故 C 错误,D 正确. 故选:BD.

点评: 本题考查了判断物体与升降机的位置关系问题,知道当升降机加速上升时,物体受到 的支持力一定增大是正确解题的关键. 三、实验题:16 分,把答案写在题中指定的答题处,不要求写出演算过程. 11. 某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度, 测量结果如图 (a) 和(b)所示.该工件的直径为 1.220 cm,高度为 6.860 mm.

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 1.2cm,游标尺上第 4 个刻度和主尺上某一刻度对齐, 所以游标读数为 4×0.05mm=0.20mm=0.020cm, 所以最终读数为:1.2cm+0.020cm=1.220cm. 2、螺旋测微器的固定刻度为 6.5mm,可动刻度为 36.0×0.01mm=0.360mm,所以最终读数为 6.5mm+0.360mm=6.860mm, 故答案为:1.220,6.860 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,要能正确使用这些基本 仪器进行有关测量. 12. (12 分) (2015 秋?三亚校级月考)某实验小组欲以如图 1 所示实验装置“探究加速度与物 体受力和质量的关系”.图 1 中 A 为小车,B 为装有砝码的小盘,C 为一端带有定滑轮的长木 板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为 m1,小盘(及砝码)的质量为 m2.

(1)下列说法正确的是 C A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源 B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 C.本实验中应满足 m2 远小于 m1 的条件 D.在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作 a﹣m1 图象 (2)实验中,得到一条打点的纸带,如图 2 所示,已知相邻计数点间的时间间隔为 T,且间 距 x1、x2、x3、x4、x5、x6 已量出,则打点计时器打下 F 点时小车的瞬时速度的计算式为 vF= ,小车加速度的计算式 a= .

(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作 出小车加速度 a 与砝码重力 F 的图象如图 3 所示. 若牛顿第二定律成立, 重力加速度 g=10m/s , 则小车的质量为 2.0 kg,小盘的质量为 0.06 kg. (4)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极 限值,此极限值为 10 m/s . 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: (1)实验时需要提前做的工作有两个:①平衡摩擦力,且每次改变小车质量时,不 用重新平衡摩擦力,因为 f=mgsinθ=μmgcosθ,m 约掉了.②让小车的质量 M 远远大于小盘 和重物的质量 m. 2 (2)根据匀变速直线运动的推论公式△ x=aT 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 F 点时小车的瞬时速度大小. (3)由 F﹣a 图的斜率等于小车质量,可得到小车质量,F=0 时,产生的加速度是由于托盘作 用产生的,可得托盘质量; (4)车在托盘和砝码带动下最大的加速度不会超过托盘和砝码下落的加速度,而此下落加速 度的极值就是重力加速度. 解答: 解: (1)A、实验时应先接通电源后释放小车,故 A 错误. B、平衡摩擦力,假设木板倾角为 θ,则有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m 约掉了,故不需要重新平 衡摩擦力.故 B 错误.
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C、让小车的质量 m1 远远大于小盘和重物的质量 m2,因为:际上绳子的拉力 F=Ma=



故应该是 m2<<m1,即实验中应满足小盘和重物的质量远小于小车的质量,故 C 正确; D、F=ma,所以:a= ,所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时,通常作 a﹣ 图象, 故 D 错误; 故选:C (2)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 F 点时小车的瞬时速度大小. vF= 根据匀变速直线运动的推论公式△ x=aT 可以求出加速度的大小,得: 2 x4﹣x1=3a1T 2 x5﹣x2=3a2T 2 x6﹣x3=3a3T 为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得: a= (a1+a2+a3)= (3)对 a﹣F 图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,故小车质量为:m1= F=0 时,产生的加速度是由于托盘作用产生的,故有:mg=m1a0, 解得:m= =0.06kg
2 2

=2.0kg,

(4)小车的加速度最大等于自由落体的加速度,故极限值为 10m/s 故答案为: (1)C; (2) ,

; (3)2.0,0.06; (4)10

点评: 本题考察的比较综合,需要学生对这一实验掌握的非常熟,理解的比较深刻才不会出 错,知道 a﹣F 图的斜率等于小车质量的倒数,难度适中.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. 四、计算题:本大题共 3 小题,13 题 12 分,14 题 16 分,15 题 18 分,共 46 分.把解答写在 答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤. 13. (12 分) (2014 秋?沈阳期末)汽车正以 10m/s 的速度在平直的公路上前进,突然发现正前 方有一辆自行车以 4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为 2 6m/s 的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车,求关闭油门时汽车离自行车多远? 考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题: 追及、相遇问题.

分析: 汽车恰好不碰上自行车,知速度相等时,两车恰好不碰上,根据速度时间公式和速度 位移公式求出速度相等时所经历的时间和汽车的位移,根据时间求出自行车的位移,从而求 出关闭油门时汽车离自行车的距离. 解答: 解:在汽车做减速运动的过程中,自行车仍在作匀速运动.当汽车的速度大于自行 车速度时,两车间距离在减小;当两车速度相等时,距离不变,当汽车速度小于自行车速度 时,距离增大;因此,当汽车速度减小到与自行车速度相等没有碰撞时,便不会碰撞.因而 开始时两车间距离等于汽车与自行车位移之差.

汽车减速到 4m/s 时发生的位移和运动的时间分别为: x 汽= t= m=7m = s=1s

这段时间内自行车发生的位移为: x 自=v 自 t=4×1m=4m, 汽车关闭油门时离自行车的距离为: x=x 汽﹣x 自=(7﹣4)m=3m. 答:关闭油门时汽车离自行车 3m 远. 点评: 解决本题的关键理清运动的过程,抓住临界状态,速度相等时,根据位移关系求出关 闭发动机时两车的距离. 14. (16 分) (2015 秋?三亚校级月考)如图所示,物体从光滑斜面上的 A 点由静止开始下滑, 经过 B 点后进入水平面(设经过 B 点前后速度大小不变) ,最后停在 C 点.每隔 0.2 秒钟通过 2 速度传感器测量物体的瞬时速度,表给出了部分测量数据. (重力加速度 g=10m/s ) t(s) 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … V(m/s) 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … 求: (1)物体在斜面上的加速度大小; (2)物体与水平面之间的动摩擦因数 μ; (3)t=0.6s 时的瞬时速度 v.

考点: 牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: (1) 根据图表中的数据可知: 前 0.4s 物体还在斜面上, 根据 求出此时加速度,

(2) )根据图表中的数据可知:物体在水平面上的加速度,然后利用牛顿第二定律可求动摩 擦因数 μ; (3)研究物体由 t=0 到 t=1.2s 过程,根据斜面上匀加速运动的末速度等于水平面匀减速运动 的初速度,由速度公式求出物体在斜面上运动的时间,再求出 t=0.6s 时的瞬时速度 v. 解答: 解: (1)由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为:

(2)由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行的加速度大小为:

根据牛顿第二定律得:μmg=ma2 解得: (3)设物体在斜面上到达 B 点时的时间为 tB,则物体到达 B 时的速度为: vB=a1tB ① 由图表可知当 t=1.2s 时,速度 v=1.1m/s,此时有: v=vB﹣a2(t﹣tB) ② 联立①②带入数据得:tB=0.5s,vB=2.5m/s 所以当 t=0.6s 时物体已经在水平面上减速了 0.1s,速度为 v=2.5﹣0.1×2=2.3m/s. 答: (1)物体在斜面上的加速度大小 5m/s ; (2)物体与水平面之间的动摩擦因数 μ 为 0.2; (3)t=0.6s 时的瞬时速度为 2.3m/s. 点评: 本题由表格的形式反映物体的运动情况,运用运动学的基本公式求解加速度.要抓住 物体在斜面上和水平面上运动之间速度关系,研究物体在斜面上运动的时间. 15. (18 分) (2012?闵行区二模)如图所示,某三角支架 ABO 中,轻杆 BO 可绕通过 O 点的 光滑轴转动,AO⊥BO,AB 间用细绳连接,θ=37 .在 B 点连接质量为 m=2kg 的小球,杆 AO 在外力作用下保持竖直方向,且使整个装置沿 BA 方向做直线运动.已知重力加速度为 2 g=10m/s ,sin37°=0.6,cos37°=0.8. (1)当整个装置做匀速直线运动时,细绳 AB 和杆 OB 对小球作用力分别为多大? (2) 当整个装置以加速度 a=g 做匀减速运动时, 轻绳 AB 和杆 OB 对小球作用力分别为多大?
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考点: 共点力平衡的条件及其应用. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: (1)当整个装置做匀速直线运动时,小球的合力为零,分析小球的受力情况,根据 平衡条件求解细绳 AB 和杆 OB 对小球作用力.

(2)当整个装置以加速度 a=g 做匀减速运动时,分析小球的受力情况,根据牛顿第二定律求 解轻绳 AB 和杆 OB 对小球作用力. 解答: 解: (1)当整个装置做匀速直线运动时,小球受力如图 1 所示,由平衡条件得: F2sinθ=mg, F2cosθ=F1. 解得:F1= ,F2=

(2)沿加速度方向和加速度垂直的方向进行正交分解得: F3sinθ=mgcosθ F3cosθ+mgsinθ﹣F4=ma 解得:F3= ,F4= 和 . 和

答: (1)当整个装置做匀速直线运动时,细绳 AB 和杆 OB 对小球作用力分别为

(2) 当整个装置以加速度 a=g 做匀减速运动时, 轻绳 AB 和杆 OB 对小球作用力分别为 .

点评: 本题的解题关键是分析小球的受力情况,作出力图.对于正交分解,往往按加速度方 向和加速度垂直的方向进行正交分解.


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