2024年度高二物理下學(xué)期期末模擬試卷及答案（九）(一)

2024年高二物理下學(xué)期期末模擬試卷及答案（九）

一、選擇題：本大題共10小題，每小題4分，共40分.其中1?6

題為單選題，7?10題為多選題

1.意大利科學(xué)家伽利略在研究物體變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，做了著名的〃斜

面實(shí)驗(yàn)〃，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)銅球做

的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是

他對(duì)大傾角情況進(jìn)行了合理的外推，由此得出的結(jié)論是（）

A.自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B.重的物體與輕的物體下落一樣快

C.物體都具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性，即慣性

D.力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

2.某賣場售貨員欲坐電梯將一臺(tái)式彈簧秤由1樓送至5樓，在1樓

處該售貨員將臺(tái)式彈簧秤放置在電梯內(nèi)，同時(shí)將一物體靜止地放在臺(tái)

式彈簧秤上，下列有關(guān)說法正確的是（）

A.電梯未啟動(dòng)時(shí)物體對(duì)彈簧秤的壓力就是物體所受的重力

B.電梯在啟動(dòng)時(shí)物體對(duì)彈簧秤產(chǎn)生壓力是因?yàn)槲矬w發(fā)生了形變，而

且該形變比電梯未啟動(dòng)時(shí)要大

C.電梯在啟動(dòng)時(shí)物體對(duì)彈簧秤的壓力大于彈簧秤對(duì)物體的支持力

D.電梯在即將到達(dá)5樓時(shí)，物體處于超重狀態(tài)

3?假設(shè)地球是一半徑為R,質(zhì)量分布均勻的球體.已知質(zhì)量分布均

勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體引力為零，有人設(shè)想要打穿地球從中國建立一條

通過地心的孔徑大小可忽略的光滑隧道直達(dá)巴西.如只考慮物體間的

萬有引力，則從隧道口拋下一物體，物體的加速度（）

A.一直增大B.一直減小C.先增大后減小D.先減小后增大

4.宇航員在某星球表面，以一定初速度豎直上拋一小球，測得小球

從拋出到返回的時(shí)間為t；若他在地球表面以相同的初速度豎直上拋

同一小球，小球從拋出到返回時(shí)間為9t.若已知該星球的半徑與地球

半徑之比為R：r=l：4,不計(jì)空氣阻力.則（）

A.該星球表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比為1：9

B.該星球的密度與地球密度之比為4：9

C.該星球與地球第一宇宙速度之比為3：2

D.在該星球與地球上自相同高度處以相同初速度平拋物體的水平射

程之比為1：1

5.在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖如圖所示，測速

儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差

可以測出被測的物體的速度；某時(shí)刻測速儀發(fā)出超聲波，同時(shí)汽車在

離測速儀355m處開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)測速儀接收到反射回來

的超聲波信號(hào)時(shí)，汽車在離測速儀335m處恰好停下，已知聲速為

340m/s,則汽車在這20m位移內(nèi)的平均速度為（）

A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s

如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為、的小環(huán)能沿著一輕細(xì)繩光滑

6.m1m2

地滑動(dòng)，繩的兩端固定于直桿上的A、B兩點(diǎn)，桿與水平面的夾角

0=15°,在桿上又套上一質(zhì)量不計(jì)的可自由滑動(dòng)的光滑小輕環(huán)，繩穿

過輕環(huán)，并使m】、m2在其兩側(cè)，不計(jì)一切摩擦，系統(tǒng)最終處于靜止

狀態(tài)時(shí)巾=45。，則兩小環(huán)質(zhì)量之比mi：1112為（）

7.如圖所示，一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下以a勻加速拉出，

魚缸最終沒有滑出桌面.若魚缸與桌布的動(dòng)摩擦因數(shù)為內(nèi)、魚缸與桌

面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為由，已知心>|12,則在上述過程中（）

A.只有滿足a>Rg,桌布才能從魚缸下拉出

B.魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間大于在桌面上的滑動(dòng)時(shí)間

C.若貓?jiān)龃罄?，魚缸有可能滑出桌面

D.若貓減小拉力，魚缸受到的摩擦力有可能變小

8.我國探月工程中相繼發(fā)射了〃嫦娥一號(hào)〃和〃嫦娥二號(hào)〃兩顆衛(wèi)星，

其中〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星總重2350千克，其上搭載了8種科學(xué)探測儀器

重約130千克,在離月球表面200公里高度的極月圓軌道繞月球飛行,

〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星總重2480千克，其上搭載七種科學(xué)探測設(shè)備重約140

千克，衛(wèi)星環(huán)繞月球飛行的軌道高度為100公里，則（）

A.〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星與〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星的速度之比為收：1

B.〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星比〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星的動(dòng)能大

D.無論是否計(jì)A的質(zhì)量，A、B彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

二、實(shí)驗(yàn)題：共2小題，第11題6分，第14題9分，共15分

11.一個(gè)噴漆桶能夠向外噴射不同速度的油漆霧滴，某同學(xué)決定測量

霧滴的噴射速度，他采用如圖1所示的裝置，一個(gè)直徑為d=40cm的

紙帶環(huán)，安放在一個(gè)可以按照不同轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的固定轉(zhuǎn)臺(tái)上，紙

帶環(huán)上刻有一條狹縫A,在狹縫A的正對(duì)面畫一條標(biāo)志線，如圖1所

示.在轉(zhuǎn)臺(tái)開始轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)，向側(cè)面同樣開有狹縫B的紙盒

中噴射油漆霧滴，當(dāng)狹縫A轉(zhuǎn)至與狹縫B正對(duì)平行時(shí)，霧滴便通過狹

縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡，已知這些痕跡都是狹縫還未轉(zhuǎn)完一圈

就留下來的.將紙帶從轉(zhuǎn)臺(tái)上取下來，展開平放，并與毫米刻度尺對(duì)

齊，如圖所示.則

(1)設(shè)噴射到紙帶上的油漆霧滴痕跡到標(biāo)志線的距離為S,則從圖2

可知，其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離So=—cm

如果轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為則這些霧滴噴射速度最大值

(2)T=3.14s,v0=

m/s(保留兩位有效數(shù)字).

12.(9分)在〃探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系〃實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用

了如圖甲所示的裝置.請根據(jù)實(shí)驗(yàn)思路回答下列問題：

打點(diǎn)：產(chǎn)器步塊

細(xì)線

紙帶L-

長木6\

水平實(shí)貶臺(tái)I>

小沙楠

甲乙

（1）通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的a-F圖象，造成這一結(jié)果的原因是:

在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面的夾角—（填〃偏大〃或〃偏小〃）.

（2）該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為

50Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還

有四個(gè)點(diǎn)未畫出.由此可算出運(yùn)動(dòng)過程中小車的加速度為

m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

?1n|niqnnpn甲nipnip…n甲Iinpni|工nnpii|nnpni|nnpni[niq心

0由1234567

丙

（3）關(guān)于這套實(shí)驗(yàn)裝置，下列說法正確的是—

A.用該套實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)，實(shí)驗(yàn)中除了必須墊高長木

板以平衡摩擦力外，還必須保證小沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量

B.用該套實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，若該同學(xué)能找到用以測量細(xì)

線張力的力傳感器，實(shí)驗(yàn)中不必保證小沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量，但

仍然必須墊高長木板以平衡摩擦力

C.用該套實(shí)驗(yàn)裝置可以以滑塊為研究對(duì)象驗(yàn)證動(dòng)能定理，實(shí)驗(yàn)中必

須墊高長木板以平衡摩擦力，同時(shí)必須滿足小沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)

量

D.用該套實(shí)驗(yàn)裝置可以以滑塊與小砂桶組成的系統(tǒng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒

定律，實(shí)驗(yàn)中除了必須墊高木板以平衡摩擦力，同時(shí)必須保證小沙桶

質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量.

三、計(jì)算題：本大題共3小題，共55分.把解答寫在答題卡中指定

的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟.

13.（11分）汽車靜止在位于摩托車正前方的某處A,兩車同時(shí)同向

由靜止開始沿平直的公路行駛，其中摩托車開始做加速度為a0勻加

速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)行至A處后改做勻速運(yùn)動(dòng)，汽車一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，為使

摩托車能追上汽車，汽車行駛的加速度應(yīng)滿足什么條件？

14.（13分）如圖甲所示，輕繩一端系一質(zhì)量為1kg的小球，另一

端可繞固定的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最

高點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，取水平向右為正方向，小球的水平分速度v隨時(shí)間t

變化關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)一切摩擦，取g=10m/s2.

甲乙

（1）求t2時(shí)刻輕繩對(duì)小球的拉力大?。?/p>

（2）若在最高點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)給小球的水平初速度改為v=&m/s,保持輕

繩長度不變，繩子被拉直時(shí)垂直于繩子方向的分速度不變.求小球經(jīng)

過最低點(diǎn)時(shí)小球的速度大小.

15.（13分）有一條沿逆時(shí)針方向勻速傳送的淺色傳送帶，其恒定

速度v=2m/s,傳送帶與水平面的夾角6=37。，傳送帶上下兩端AB間

距離l=6m,如圖所示，現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的煤塊以v=2m/s的初速度

從AB的中點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)n=0.5,滑

輪大小可忽略不計(jì)，求煤塊最終在傳送帶上留下的黑色痕跡的長

度.已知g取lOm/s?,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

[選修3-5]

16.已知?dú)湓犹幱诨鶓B(tài)時(shí)的能量為Ei（Ei<0）,氫原子處于n能

Ei

級(jí)時(shí)能量為;7,現(xiàn)有大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，則

這些氫原子可以發(fā)出一種不同頻率的光；用這些光照射某種金屬，

若其中最小頻率的光子恰能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，已知普朗克常量為

h,則該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率為—.

17.（12分）有一內(nèi)表面光滑的質(zhì)量為M=lkg的金屬盒靜止在水平

地面上，其與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)方0.05,金屬盒內(nèi)前后壁距離為

L=10m,如圖所示，在盒內(nèi)正中央處有一質(zhì)量m=3kg可視為質(zhì)點(diǎn)的靜

止小球，現(xiàn)在給盒一個(gè)向右的瞬時(shí)初速度已知球與盒發(fā)生

v0=6m/s,

的碰撞為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短.g取lOm/s?,求金屬盒與小球發(fā)

生第二次碰撞前金屬盒前進(jìn)的總位移？

參考答案與試題解析

一、選擇題：本大題共10小題，每小題4分，共40分.其中1?6

題為單選題，7?10題為多選題

1.意大利科學(xué)家伽利略在研究物體變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，做了著名的〃斜

面實(shí)驗(yàn)〃，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)銅球做

的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是

他對(duì)大傾角情況進(jìn)行了合理的外推，由此得出的結(jié)論是（）

A.自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B.重的物體與輕的物體下落一樣快

C.物體都具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性，即慣性

D.力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

【考點(diǎn)】自由落體運(yùn)動(dòng)；慣性.

【分析】結(jié)論是由實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出來的，所以結(jié)論必須與實(shí)驗(yàn)相聯(lián)系，題

目中的結(jié)論要與隨著斜面傾角的增大，銅球做怎樣的運(yùn)動(dòng)有關(guān).

【解答】解：A、銅球在較小傾角斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的

是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，傾角最

大的情況就是90。時(shí)，這時(shí)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，由此得出的結(jié)論是

自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng).選項(xiàng)A正確

B、在自由落體運(yùn)動(dòng)中，輕重物體下落一樣快，在該實(shí)驗(yàn)中不能得出

輕重物體下落的快慢，故B錯(cuò)誤.

C、該實(shí)驗(yàn)不能得出慣性這一結(jié)論，故C錯(cuò)誤.

D、物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，但是該實(shí)驗(yàn)不能得出該結(jié)論，故D

錯(cuò)誤.

故選：A.

【點(diǎn)評(píng)】該題屬于實(shí)驗(yàn)推論題，要求同學(xué)們正確理解科學(xué)家的基本觀

點(diǎn)和佐證實(shí)驗(yàn)，該題難度不大，屬于基礎(chǔ)題.

2.某賣場售貨員欲坐電梯將一臺(tái)式彈簧秤由1樓送至5樓，在1樓

處該售貨員將臺(tái)式彈簧秤放置在電梯內(nèi)，同時(shí)將一物體靜止地放在臺(tái)

式彈簧秤上，下列有關(guān)說法正確的是（）

A.電梯未啟動(dòng)時(shí)物體對(duì)彈簧秤的壓力就是物體所受的重力

B.電梯在啟動(dòng)時(shí)物體對(duì)彈簧秤產(chǎn)生壓力是因?yàn)槲矬w發(fā)生了形變，而

且該形變比電梯未啟動(dòng)時(shí)要大

C.電梯在啟動(dòng)時(shí)物體對(duì)彈簧秤的壓力大于彈簧秤對(duì)物體的支持力

D.電梯在即將到達(dá)5樓時(shí)，物體處于超重狀態(tài)

【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用■超重和失重.

【分析】相互作用力的條件；大小相等、方向相反、同一直線，兩個(gè)

受力物體.

根據(jù)超重與失重時(shí)物體受到的支持力與重力的關(guān)系，以及牛頓第三定

律判斷BD選項(xiàng)；

【解答】解：A、物體受到彈簧秤的支持力和物體對(duì)彈簧秤的壓力，

兩個(gè)力的大小相等、方向相反、作用在同一條直線上；又由于物體處

于平衡狀態(tài)，所以電梯未啟動(dòng)時(shí)物體對(duì)彈簧秤的壓力等于物體所受的

重力，但不能說物體對(duì)彈簧秤的壓力就是物體所受的重力，因?yàn)閮蓚€(gè)

力是不同性質(zhì)的力.故A錯(cuò)誤；

B、電梯在啟動(dòng)時(shí)物體的加速度的方向向上，物體受到的支持力大于

重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，物體對(duì)彈簧秤產(chǎn)生壓力大于物體的重

力；而電梯未啟動(dòng)時(shí)，物體對(duì)彈簧秤產(chǎn)生壓力等于物體的重力；物體

對(duì)彈簧秤產(chǎn)生壓力是因?yàn)槲矬w發(fā)生了形變，所以電梯在啟動(dòng)時(shí)物體的

形變比電梯未啟動(dòng)時(shí)要大.故B正確；

C、物體對(duì)彈簧秤的壓力和彈簧秤對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力與反

作用力，二者總是大小相等，方向相反.故C錯(cuò)誤；

D、電梯在即將到達(dá)5樓時(shí)，電梯是向上做減速運(yùn)動(dòng)，加速度的方向

向下，所以物體處于失重狀態(tài).故D錯(cuò)誤.

故選：B

【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查對(duì)牛頓第三定律和超重失重現(xiàn)象的理解，利

用牛頓第二定律來分析物體的加速度，并判斷運(yùn)動(dòng)情況是解答的關(guān)

鍵.

3.假設(shè)地球是一半徑為R,質(zhì)量分布均勻的球體.已知質(zhì)量分布均

勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體引力為零，有人設(shè)想要打穿地球從中國建立一條

通過地心的孔徑大小可忽略的光滑隧道直達(dá)巴西.如只考慮物體間的

萬有引力，則從隧道口拋下一物體，物體的加速度（）

A.一直增大B.一直減小C.先增大后減小D.先減小后增大

【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用；牛頓第二定律.

【分析】抓住物體在中心位置的加速度以及初末狀態(tài)的加速度，判斷

物體加速度的變化.

【解答】解：物體在地球表面，加速度mR2,在地心處，物體所

受萬有引力的合力為零，則加速度為零，可知物體的加速度先減小后

增大，故D正確，ABC錯(cuò)誤.

故選：D.

【點(diǎn)評(píng)】本題通過特殊位置法分析判斷，抓住初末狀態(tài)和地心處的加

速度大小，從而分析判斷，難度不大.

4.宇航員在某星球表面，以一定初速度豎直上拋一小球，測得小球

從拋出到返回的時(shí)間為t；若他在地球表面以相同的初速度豎直上拋

同一小球，小球從拋出到返回時(shí)間為9t.若已知該星球的半徑與地球

半徑之比為R：r=l：4,不計(jì)空氣阻力.則（）

A.該星球表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比為1：9

B.該星球的密度與地球密度之比為4：9

C.該星球與地球第一宇宙速度之比為3：2

D.在該星球與地球上自相同高度處以相同初速度平拋物體的水平射

程之比為1：1

【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其

應(yīng)用.

【分析】根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出地球表面和星球表面的重力加

速度之比，根據(jù)萬有引力等于重力，求出星球和地球的質(zhì)量比，從而

求得密度之比.由V二遍求第一宇宙速度之比.結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

求水平射程之比.

2v0

【解答】解：A、豎直上拋的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：HT，因而得該星球

g星2L9

表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比為：贏二不=丁，故A

錯(cuò)誤.

B、在天體表面，由萬有引力等于重力得：GT7=mg得，M=-^,則

KG

M3g

天體的密度為：p二工九R3=4兀GR

3

P星g星二A

所以該星球的密度與地球密度之比為：石而二疏?R=9X1=36.故B

錯(cuò)誤.

C、第一宇宙速度公式v二遍，則知該星球與地球第一宇宙速度之比

為：7^.=3：2,故C正確.

D、平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程為：x=vot=vo^,則知在該星球與地球上自

相同高度處以相同初速度平拋物體的水平射程之比為L3,故D錯(cuò)

誤.

故選：C

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道豎直上拋運(yùn)動(dòng)上升階段和下降階段是對(duì)

稱的，以及掌握萬有引力等于重力這一理論.

5.在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖如圖所示，測速

儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差

可以測出被測的物體的速度；某時(shí)刻測速儀發(fā)出超聲波，同時(shí)汽車在

離測速儀355m處開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)測速儀接收到反射回來

的超聲波信號(hào)時(shí)，汽車在離測速儀335m處恰好停下，已知聲速為

340m/s,則汽車在這20m位移內(nèi)的平均速度為（）

A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s

【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用；平均速度.

【分析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，將汽車的減速運(yùn)動(dòng)分為兩段相

等的時(shí)間，則可知兩段時(shí)間內(nèi)的位移之比，從而求出超聲波前進(jìn)的位

移，從而求出汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，由平均速度公式即可求得平均速度.

【解答】解：汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，且汽車在與超聲波相遇前后運(yùn)動(dòng)的

時(shí)間相等，則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，兩段時(shí)間內(nèi)的位移之比

一定為3：1；則可知，在與超聲波相遇時(shí)，汽車前進(jìn)的距離為：x=20

3

X"j=15m；

故超聲波與汽車相遇時(shí)前進(jìn)的距離為：s=355-15=340m.

u340

因此可知，前進(jìn)運(yùn)動(dòng)20m的總時(shí)間為：t=2X互而=2X薪=2s；

汽車的平均速度為：V=7=^=10m/s；

故選：B.

【點(diǎn)評(píng)】本題為追及相遇問題，要注意明確超聲波遇到汽車和返回過

程中時(shí)間相等，并且接收到返回信號(hào)時(shí)汽車剛好停止，所以可以利用

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析位移關(guān)系，即可求出時(shí)間關(guān)系.

如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為、的小環(huán)能沿著一輕細(xì)繩光滑

6.mIm2

地滑動(dòng)，繩的兩端固定于直桿上的A、B兩點(diǎn)，桿與水平面的夾角

0=15°,在桿上又套上一質(zhì)量不計(jì)的可自由滑動(dòng)的光滑小輕環(huán)，繩穿

過輕環(huán)，并使m】、m2在其兩側(cè)，不計(jì)一切摩擦，系統(tǒng)最終處于靜止

狀態(tài)時(shí)6=45。，則兩小環(huán)質(zhì)量之比mi：012為（）

A.tanl5°B.tan30°C.tan60°D.tan75°

【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用.

【分析】小環(huán)C為輕環(huán)，受兩邊細(xì)線的拉力的合力與桿垂直，故可以

根據(jù)平衡條件得到細(xì)線的4段與豎直方向的夾角，然后分別對(duì)甲環(huán)、

乙環(huán)受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合正交分解法列式求解.

【解答】解：小環(huán)C為輕環(huán)，重力不計(jì)，故受兩邊細(xì)線的拉力的合力

與桿垂直，故C環(huán)與乙環(huán)與豎直方向的夾角為60。，C環(huán)與甲環(huán)與豎

直方向的夾角為30。，A點(diǎn)與甲環(huán)與豎直方向的夾角也為30。，乙環(huán)與

B點(diǎn)與豎直方向的夾角為60。，根據(jù)平衡條件，對(duì)甲環(huán)，有：

2Tcos30°=mig

對(duì)乙環(huán)，根據(jù)平衡條件，有：

2Tcos600=m2g

故mi：m2=tan60°

故選：C.

【點(diǎn)評(píng)】本題切入點(diǎn)在于小環(huán)是輕環(huán)，受細(xì)線的拉力的合力與桿垂直,

難點(diǎn)在于結(jié)合幾何關(guān)系找到各個(gè)細(xì)線與豎直方向的夾角，然后根據(jù)平

衡條件列式分析，不難.

7.如圖所示，一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下以a勻加速拉出，

魚缸最終沒有滑出桌面.若魚缸與桌布的動(dòng)摩擦因數(shù)為山、魚缸與桌

面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為已知?jiǎng)t在上述過程中（）

A.只有滿足a>Rg,桌布才能從魚缸下拉出

B.魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間大于在桌面上的滑動(dòng)時(shí)間

C.若貓?jiān)龃罄?，魚缸有可能滑出桌面

D.若貓減小拉力，魚缸受到的摩擦力有可能變小

【考點(diǎn)】牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用.

【分析】根據(jù)摩擦力性質(zhì)可判斷魚缸受到的摩擦力方向以及拉力變化

時(shí)摩擦力的變化情況；再根據(jù)牛頓第二定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行分

析，明確拉力變化后運(yùn)動(dòng)位移的變化情況.

【解答】解：A、對(duì)魚缸分析，設(shè)加速度為a-由牛頓第二定律可得:

|iimg=ma/,解得：a^piig,所以當(dāng)滿足a>mg,魚缸和桌布之間有相

對(duì)滑動(dòng)，桌布才能從魚缸下拉出，故A正確；

B、由于魚缸在桌布上動(dòng)摩擦因數(shù)大于在桌面上的動(dòng)摩擦因數(shù)，則由

牛頓第二定律可知，魚缸在桌布上的加速度大于在桌面上的加速度；

但在桌面上做減速運(yùn)動(dòng)，則由v=at可知，它在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間小

于在桌面上的滑動(dòng)時(shí)間，故B錯(cuò)誤；

C、魚缸受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，其大小與拉力無關(guān)，只與壓力

和動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān)，因此增大拉力時(shí)，摩擦力不變，加速度不變，魚

缸不會(huì)滑出桌面，故C錯(cuò)誤；

D、貓減小拉力時(shí)，由A分析可知，當(dāng)滿足a>內(nèi)g,魚缸和桌布之間

有相對(duì)滑動(dòng)，加速度不變；當(dāng)滿足aVnig,魚缸和桌布相對(duì)靜止，此

四2(m+lD)

時(shí)設(shè)桌布質(zhì)量為nV,則魚缸的加速度為：3=一二^=|12g，因?yàn)榭?

>R，加速度減小，所以若貓減小拉力，魚缸受到的摩擦力有可能變

小，故D正確.

故選：AD.

【點(diǎn)評(píng)】本題考查牛頓第二定律以及摩擦力的應(yīng)用，分析判斷魚缸受

到的摩擦力是解題的關(guān)鍵，同時(shí):還要注意掌握物體的運(yùn)動(dòng)情況，能

根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析.

8.我國探月工程中相繼發(fā)射了〃嫦娥一號(hào)〃和〃嫦娥二號(hào)〃兩顆衛(wèi)星，

其中〃嫦娥一號(hào)"衛(wèi)星總重2350千克，其上搭載了8種科學(xué)探測儀器

重約130千克,在離月球表面200公里高度的極月圓軌道繞月球飛行,

〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星總重2480千克,其上搭載七種科學(xué)探測設(shè)備重約140

千克，衛(wèi)星環(huán)繞月球飛行的軌道高度為100公里，則()

A.〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星與〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星的速度之比為加：1

B.〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星比〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星的動(dòng)能大

C.〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星比〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星的加速度小

D.〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星比〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星所受的月球引力大

【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其

應(yīng)用.

【分析】衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由月球的萬有引力

提供，由此列式，得出v、a的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式求相關(guān)的比例關(guān)

系.

【解答】解：根據(jù)萬有引力等于向心力得：

G與二m與ma,得丫=眄a鳥

A、設(shè)月球的半徑為R,〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星與〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星的軌道半徑

分別為R+100km和R+100km,則由v=科得：〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星與“嫦

娥一號(hào)〃衛(wèi)星的速度之比不等于血：1.故A錯(cuò)誤.

2

B、衛(wèi)星的動(dòng)能Ek=jmv=^

Ek2ro2rl

則〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星與〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星的動(dòng)能之比用=5?五

=葭鬻7同義石濾>1,即〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星比〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星的動(dòng)

K+1XI。235。

能大，故B正確.

C、由a二號(hào)可知，衛(wèi)星的軌道半徑越小，加速度越大，則〃嫦娥二號(hào)〃

r

衛(wèi)星比〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星的加速度大，故C錯(cuò)誤.

D、根據(jù)F=G詈得：〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星與〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星所受的月球引

F2ro2,R+2X105

力之比7；=兀?（R+1X105）x2>1,即〃嫦娥二號(hào)〃衛(wèi)星比〃嫦娥一號(hào)〃衛(wèi)星

所受的月球引力大，故D正確.

故選：BD

【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵要掌握衛(wèi)星問題的基本思路：萬有引力等于向心

力，要能夠根據(jù)題意選擇恰當(dāng)?shù)南蛐牧Φ谋磉_(dá)式，根據(jù)表達(dá)式解出要

討論的量.

9.如圖所示，B點(diǎn)位于斜面底端M點(diǎn)的正上方，并與斜面頂端A點(diǎn)

等高且已知高度為h,在A、B兩點(diǎn)分別以不同速度沿水平方向拋出

質(zhì)量相等的兩個(gè)小球a、b.若a球落到M點(diǎn)的同時(shí)，b球恰好垂直

落到斜面的中點(diǎn)N,不計(jì)空氣阻力，已知重力加速度為g,則根據(jù)以

上條件可求出（）

A.a球拋出的初速度VaB.斜面的傾角

C.a、b兩球拋出的時(shí)間間隔D.a球落地的動(dòng)能

【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng).

【分析】抓住b球垂直撞在斜面的中點(diǎn)，結(jié)合速度關(guān)系和位移關(guān)系聯(lián)

立求出斜面的傾角，從而得出a球的水平位移，通過a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

求出初速度.根據(jù)下降的高度得出兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而得出兩球平

拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔.

【解答】解：A、小球b恰好垂直落在斜面的中點(diǎn)，可知小球b下降

的高度已知，根據(jù)位移時(shí)間公式可以求出b球下降的時(shí)間為：

從而結(jié)合速度時(shí)間公式求出豎直分速度為:

V

Vyb=gtb=VghVbb

,因?yàn)樾∏蚯『么怪甭湓谛泵嫔?，則有：tan。二二二痂,

22

根據(jù)位移關(guān)系有：聞6二2一b二色庫,聯(lián)立可以求出血，從而得

vbtb2Vb2Vb

出斜面的傾角，根據(jù)幾何關(guān)系求出小球a平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，小球

a下落的高度為h,則小球a平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間匕楞，根據(jù)水平位移

和時(shí)間求出a球的初速度，故AB正確.

C、由于a、b兩球下降的高度均已知，根據(jù)位移時(shí)間公式可以得出兩

球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而求出a、b兩球拋出的時(shí)間間隔，故C正確.

D、由于a球的質(zhì)量未知，無法求出a球落地的動(dòng)能，故D錯(cuò)誤.

故選：ABC.

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)

動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解.

10.如圖所示，平行于光滑固定斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固

定在傾角為e的斜面底端，另一端與物塊A連接，物塊B在斜面上緊

靠著物塊A但不粘連，物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時(shí)兩物塊均靜止.現(xiàn)

用平行于斜面向上的力F拉動(dòng)物塊B,使B做加速度為a的勻加速運(yùn)

動(dòng)，已知前一段時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)是變力，之后F是恒力，已知重力加速度

為g,則（）

8

A.A的最大位移為理誓■

B.若A的質(zhì)量為m,則A達(dá)到最大速度時(shí)的位移為理號(hào)」

C.無論是否計(jì)A的質(zhì)量，A、B都是在斜面上同一位置處分離

D.無論是否計(jì)A的質(zhì)量，A、B彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；功能關(guān)系.

【分析】AB分離后，A做簡諧運(yùn)動(dòng)，最大位移為2倍振幅；

A的速度最大時(shí)加速度為零，根據(jù)胡克定律求出A達(dá)到最大速度時(shí)的

位移；

物體A、B恰好分離的臨界條件是兩個(gè)物體間的彈力為零，結(jié)合牛頓

第二定律列式分析.

【解答】解：A、對(duì)AB整體，不受拉力時(shí)彈力：F朽2mgsinB,根據(jù)

胡克定律，壓縮量：x二駕警■,

A與B分離后的平衡位置的彈簧彈力：F占mgsinO,壓縮量4=理誓~,

故振動(dòng)幅度A=x-x=理薩；

故A的最大位移為：Xm=2A=型鬻，故A錯(cuò)誤；

B、由圖知，A的加速度為零，速度最大，根據(jù)牛頓第二定律和胡克

定律得：mgsin0=kx,

得：*=理誓",故B正確；

C、物體AB剛分離時(shí)，AB間彈力為零,對(duì)物體A,有：F彈-mgsinO=ma,

故取不同的質(zhì)量，彈簧彈力不同，分離位置不同，故C錯(cuò)誤；

D、對(duì)AB組成的系統(tǒng)，有拉力和彈簧彈力做功，故機(jī)械能不守恒，

故D錯(cuò)誤；

故選：B

【點(diǎn)評(píng)】從受力角度看，兩物體分離的條件是兩物體間的正壓力為

0.從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看，一起運(yùn)動(dòng)的兩物體恰好分離時(shí)，兩物體在沿斜

面方向上的加速度和速度仍相等.

二、實(shí)驗(yàn)題：共2小題，第11題6分，第14題9分，共15分

11.一個(gè)噴漆桶能夠向外噴射不同速度的油漆霧滴，某同學(xué)決定測量

霧滴的噴射速度，他采用如圖1所示的裝置，一個(gè)直徑為d=40cm的

紙帶環(huán)，安放在一個(gè)可以按照不同轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的固定轉(zhuǎn)臺(tái)上，紙

帶環(huán)上刻有一條狹縫A,在狹縫A的正對(duì)面畫一條標(biāo)志線，如圖1所

示.在轉(zhuǎn)臺(tái)開始轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)，向側(cè)面同樣開有狹縫B的紙盒

中噴射油漆霧滴，當(dāng)狹縫A轉(zhuǎn)至與狹縫B正對(duì)平行時(shí)，霧滴便通過狹

縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡，已知這些痕跡都是狹縫還未轉(zhuǎn)完一圈

就留下來的.將紙帶從轉(zhuǎn)臺(tái)上取下來，展開平放，并與毫米刻度尺對(duì)

齊，如圖所示.則

(1)設(shè)噴射到紙帶上的油漆霧滴痕跡到標(biāo)志線的距離為S,則從圖2

可知，其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離So=2.15cm

如果轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為則這些霧滴噴射速度最大值

(2)T=3.14s,v0=

7.4m/s(保留兩位有效數(shù)字).

【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.

【分析】(1)霧滴運(yùn)動(dòng)的路程一定，速度越大，運(yùn)行的時(shí)間越短，

此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過的弧度越小，打在紙帶上的點(diǎn)距離標(biāo)志線的距離越小，

根據(jù)圖2即可讀出結(jié)果；

(2)在紙帶環(huán)轉(zhuǎn)速3一定的情況下，油漆霧滴速度越大，到達(dá)紙帶

環(huán)的時(shí)間t越短，則標(biāo)志線轉(zhuǎn)過的角度e越小，轉(zhuǎn)過的弧長S越短，

油漆霧滴到達(dá)紙帶環(huán)的位置距離標(biāo)志線越近，所以到達(dá)d點(diǎn)的油漆霧

滴是速度最大的.

【解答】解：(1)霧滴運(yùn)動(dòng)的路程一定，速度越大，運(yùn)行的時(shí)間越

短，此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過的弧度越小，打在紙帶上的點(diǎn)距離標(biāo)志線的距離越

小.

所以其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離Si=2.15cm；

(2)速度最大點(diǎn)距離標(biāo)志線的距離是△S=2.15cm,根據(jù)

D_△8A9T

t=

v0~0)=2K

△S=y-AB

乙

V-22LD___"D7TD23.14X0.42?/

AS

解得：T—.T=丁2.15X102x3.14m/s

TD

故答案為：2.15；7.4

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道霧滴運(yùn)動(dòng)的路程一定，速度越大，運(yùn)行

的時(shí)間越短，此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過的弧度越小，打在紙帶上的點(diǎn)距離標(biāo)志線

的距離越小.

12.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系〃實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖甲

所示的裝置.請根據(jù)實(shí)驗(yàn)思路回答下列問題：

打點(diǎn)產(chǎn)器J塊細(xì)我滑輪

長癡31

水平實(shí)鞋臺(tái)IIv

小沙橋

甲z

（1）通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的a-F圖象，造成這一結(jié)果的原因是:

在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面的夾角偏大（填〃偏大〃或''偏

小〃）.

（2）該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為

50Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還

有四個(gè)點(diǎn)未畫出.由此可算出運(yùn)動(dòng)過程中小車的加速度為

m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

A?B?C?D??￡F??G

|iiii|irilplii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|Hh|iiipiii|iiii|iiii|iiii[iiii|

Ocn1234567

丙

（3）關(guān)于這套實(shí)驗(yàn)裝置，下列說法正確的是ABC

A.用該套實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)，實(shí)驗(yàn)中除了必須墊高長木

板以平衡摩擦力外，還必須保證小沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量

B.用該套實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，若該同學(xué)能找到用以測量細(xì)

線張力的力傳感器，實(shí)驗(yàn)中不必保證小沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量，但

仍然必須墊高長木板以平衡摩擦力

C.用該套實(shí)驗(yàn)裝置可以以滑塊為研究對(duì)象驗(yàn)證動(dòng)能定理，實(shí)驗(yàn)中必

須墊高長木板以平衡摩擦力，同時(shí)必須滿足小沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)

量

D.用該套實(shí)驗(yàn)裝置可以以滑塊與小砂桶組成的系統(tǒng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒

定律，實(shí)驗(yàn)中除了必須墊高木板以平衡摩擦力，同時(shí)必須保證小沙桶

質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量.

【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系.

【分析】(1)考查實(shí)驗(yàn)時(shí)平衡摩擦力時(shí)出現(xiàn)的誤差問題，不是未平

衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力時(shí)過大.從圖上分析兩

圖各是什么原因即可.

(2)根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出C點(diǎn)

的瞬時(shí)速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律Ax二at?可以求出加速度的

大小.

(3)驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)應(yīng)平衡摩擦力且沙桶質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊

質(zhì)量；

合力做功等于物體動(dòng)能的變化量，根據(jù)動(dòng)能定理分析答題；

在只有重力或只有彈力做功的情況下系統(tǒng)機(jī)械能守恒.

【解答】解：(1)由圖乙所示圖象可知，a-F圖象在a軸上有截距,

即當(dāng)拉力為零時(shí)已經(jīng)產(chǎn)生加速度，小車所受的合力大于沙桶的重力，

這是由于平衡摩擦力時(shí)木板傾角偏大，平衡摩擦力過大造成的.

(2)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0.02

X5=0.1s,

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：△x=at2可知，加速度為：

DE-ABIEF-BC+FG-CDDG-AD0.0650-B0260-(0.0260-0.0050)

a=9t2=9t2=9X0.i2

=0.20m/s2.

(3)A、驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力，認(rèn)為滑塊受到的拉

力等于沙桶的重力，因此用該套實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)，實(shí)驗(yàn)

中除了必須墊高長木板以平衡摩擦力外，還必須保證小沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小

于滑塊質(zhì)量，故A正確；

B、驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力，如果能測出小車受到的

拉力就不需要滿足沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量，因此用該套實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)

證牛頓第二定律，若該同學(xué)能找到用以測量細(xì)線張力的力傳感器，實(shí)

驗(yàn)中不必保證小沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量，但仍然必須墊高長木板以

平衡摩擦力，故B正確；

C、平衡摩擦力且滿足小沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量時(shí)，滑塊受到的合

力等于沙桶的重力，因此用該套實(shí)驗(yàn)裝置可以以滑塊為研究對(duì)象驗(yàn)證

動(dòng)能定理，實(shí)驗(yàn)中必須墊高長木板以平衡摩擦力，同時(shí)必須滿足小沙

桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量，故C正確；

D、當(dāng)只有重力或只有彈力做功時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，墊高木板以平衡

摩擦力同時(shí)保證小沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量時(shí)，滑塊與小砂桶組成的

系統(tǒng)不滿足只有重力對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤；

故答案為：(1)偏大；(2)0.20；(3)ABC.

【點(diǎn)評(píng)】教科書上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚.

對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由.比如為什么要平衡摩擦

力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等.

三、計(jì)算題：本大題共3小題，共55分.把解答寫在答題卡中指定

的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟.

13.(11分)(2016春?武漢校級(jí)期末)汽車靜止在位于摩托車正前

方的某處A,兩車同時(shí)同向由靜止開始沿平直的公路行駛，其中摩托

車開始做加速度為a。勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)行至A處后改做勻速運(yùn)動(dòng)，汽

車一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，為使摩托車能追上汽車，汽車行駛的加速度應(yīng)

滿足什么條件？

【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速

度與時(shí)間的關(guān)系.

【分析】摩托車能追上汽車的臨界情況是速度相等時(shí)，恰好追上，結(jié)

合速度時(shí)間公式，根據(jù)位移關(guān)系求出汽車行駛的加速度滿足條件.

【解答】解：假設(shè)摩托車加速行駛的時(shí)間為匕，勻速行駛的時(shí)間為t2,

汽車的加速度為a

若摩托車恰好追上汽車，此時(shí)速度相等，有v=a(ti+t2)=aoti,

y1a(tj+t2)2<v12

解得：a《手.

答：汽車行駛的加速度應(yīng)滿足a4寺.

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)中的追及問題，關(guān)鍵抓住臨界情況，結(jié)合

速度公式和位移公式，抓住位移關(guān)系進(jìn)行求解.

14.（13分）（2016春?武漢校級(jí)期末）如圖甲所示，輕繩一端系一

質(zhì)量為1kg的小球，另一端可繞固定的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)使小球在豎直

平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，取水平向右為正方向，小球

的水平分速度v隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)一切摩擦，取

g=10m/s2.

甲

（1）求t2時(shí)刻輕繩對(duì)小球的拉力大??；

（2）若在最高點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)給小球的水平初速度改為v=^m/s,保持輕

繩長度不變，繩子被拉直時(shí)垂直于繩子方向的分速度不變.求小球經(jīng)

過最低點(diǎn)時(shí)小球的速度大小.

【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力.

【分析】（1）由圖得出小球在最高點(diǎn)的速度和最低點(diǎn)的速度，結(jié)合

機(jī)械能守恒即可求出繩子的長度；然后由牛頓第二定律即可求出拉

力；

（2）分析小球過最高點(diǎn)的條件，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)求出繩子被拉直的位

置，結(jié)合機(jī)械能守恒求出繩子被拉直時(shí)的速度，將速度分解求出兩個(gè)

分速度，再由機(jī)械能守恒求出小球經(jīng)過最低點(diǎn)的速度.

【解答】解：（1）從水平位置到豎直位置有：冷扁+mg?2R嘮?

代入數(shù)據(jù)解得：R=0.4m

最低點(diǎn)有：Fmg=R

代入數(shù)據(jù)解得：F=72.5N

（2）由于故小球從最高點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)，

假設(shè)平拋8后繩拉直，有

R*sin0=vt

R（1-cos8）=^-gt2

解得：e=9o°

可知小球做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好到達(dá)與圓心等高的點(diǎn)，然后小球開始做圓

周運(yùn)動(dòng)，其豎直速度保持不變，水平速度消失.故有：

vy=V2iR=V2X10X0.4=2V2m/s

1219

從水平位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)有：yrovy+mgR=ymv

代入數(shù)據(jù)得：V=4m/S

答：（1）t2時(shí)刻輕繩對(duì)小球的拉力大小是72.5N；

（2）若在最高點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)給小球的水平初速度改為“比m/s,保持輕

繩長度不變，小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)小球的速度大小是4m/s.

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用，和應(yīng)用機(jī)

械能守恒動(dòng)量解題的能力，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象獲取有效信息，難

度適中.

15.（13分）（2016春?武漢校級(jí)期末）有一條沿逆時(shí)針方向勻速傳

送的淺色傳送帶，其恒定速度v=2m/s,傳送帶與水平面的夾角0=37°,

傳送帶上下兩端AB間距離l=6m,如圖所示，現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的煤

塊以v=2m/s的初速度從AB的中點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，煤塊與傳送帶之間的動(dòng)

摩擦因數(shù)|1=0.5,滑輪大小可忽略不計(jì)，求煤塊最終在傳送帶上留下

的黑色痕跡的長度.已知g取lOm/s?,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的

關(guān)系.

【分析】根據(jù)牛頓第二定律分別求出煤塊上升和下滑過程中的加速度

大小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分段求出煤塊相對(duì)于皮帶的位移大小，最后分

析留下的軌跡長度.

【解答】解：滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的加速度為：

mgsin8+mgcos82

a1=--------------------------------=10in/s,

1m

上升的時(shí)間為：［1嘮:0?2s,

1o

上升過程中的位移為：x嚴(yán)11-7?匕=o.2m,

此過程中皮帶向下的位移為：Mi=vti=0.4m,

所以相對(duì)位移為：△xi=0.2+0.4=0.6m；

物塊下降過程中達(dá)到與皮帶速度相等的時(shí)間為：2s,

下降過程中