2014-2015学年陕西省西安市周至一中高三（上）期中物理试卷
一、选择题（每题4分，共60分．题目给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）1．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2．则5s内物体的（）A．路程为25m
B．速度改变量的大小为10m/s
C．位移大小为25m，方向向上
D．平均速度大小为13m/s，方向向上
2．一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是（）A．在0～6s内，物体离出发点的最远距离为30m
B．在0～6s内，物体经过的路程为40m
C．在0～4s内，物体的平均速率为5m/s
D．在5～6s 内，物体所受的合外力做负功
3．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移△x所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移△x所用时间为t2．则物体运动的加速度为（）
A．B．
C．D．
4．某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落地声，由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2）（）A．10m B．20m C．30m D．40m
5．如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2．重力加速度大小为g，则有（）A．a1=0 a2=g B．a1=g a2=g
C．a1=0 a2=g D．a1=g a2=g
6．如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和
F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是（）
A．F1＞F2＞F3B．F3＞F1＞F2C．F2＞F3＞F1D．F3＞F2＞F1
7．如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（）
A．﹣1 B．2﹣C．﹣D．1﹣
8．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上．B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（）
A．B．C．
D．
9．如图所示，物体A、B和C叠放在水平桌面上，水平力为F B=5N，F C=10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止．以F f1、F f2和F f3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则（）
A．F f1=5N，F f2=0，F f3=0 B．F f1=5N，F f2=5N，F f3=0
C．F f1=0，F f2=5N，F f3=5N D．F f1=0，F f2=10N，F f3=5N
10．L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为（）
A．3 B．4 C．5 D．6
11．关于曲线运动，以下说法正确的是（）
A．曲线运动可能是匀速运动
B．做曲线运动的物体合外力一定不为零
C．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的
D．曲线运动不可能是一种匀变速运动
12．做匀速圆周运动的物体，在运动过程中，保持不变的物理量是（）A．速度B．加速度C．速率D．所受的合力
13．如图所示，蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升，速度为v．若在蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动，加速度大小为a，则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的（）
A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定
14．如图所示一架飞机水平地匀速飞行，飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则落地前四个铁球彼此在空中的排列情况是（）
A．B．C．D．
15．如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受到的力是（）
A．重力、支持力
B．重力、支持力、摩擦力
C．重力、支持力、向心力、摩擦力
D．以上均不正确
二、填空题：（每空2分，共18分）
16．如图甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．
①OD间的距离为cm．
②如图乙是根据实验数据绘出的s﹣t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，其大小为m/s2（保留三位有效数字）．
17．已知船在静水中的速度大小为4m/s，河水的流速处处相同，且大小为2m/s，测得该船经180s到达河的正对岸，则河宽为m，该船渡此河的最短时间为
S．
18．一辆运货的汽车总质量为3.0×103Kg，这辆汽车以10m/s的速率通过凸圆弧形桥，桥的圆弧半径为50m，则汽车通过桥顶部时，桥面受到汽车的压力大小为N，如果这辆汽车通过凸形桥顶部时速度达到m/s，汽车就对桥面无压力．
19．如图所示为一种常见的皮带传动装置的示意图，皮带传动后无打滑现象．已知A、B、C三点的半径R A=R，R B=2R，R C=，则A、B两点转动周期之比T A：T B：=，而A、C两点向心加速度之比a A：a C=．
三、解答题（共22分）要求写出必要的文字说明和主要的原始方程和重要的推导过程，有数字计算的要求标明物理量的单位．
20．某卡车司机在限速60km/h的公路上因疲劳驾驶而使汽车与路旁障碍物相撞．处理事故的警察在路旁泥地中发现了卡车顶上的一个金属零件，可以判断，这是事故发生时该零件从卡车顶上松脱后被抛出而陷在泥里的．警察测得该零件原位置与陷落点的水平距离为
13.3m，车顶距泥地的竖直高度为2.45m．请你根据这些数据判断该车是否超速．
21．如图所示，人重600N，木块A 重400N，人与A、A与地面间的动摩擦因数均为0.2，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：
（1）人对绳的拉力；
（2）人脚对A的摩擦力的方向和大小．
22．质量m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面作直线运动．0～2s内F与运动方向相反，2～4s内F与运动方向相同，物体运动的速度﹣时间图象如图所示，g取10m/s2，求物体与水平面间的动摩擦因数及水平力F的大小？
2014-2015学年陕西省西安市周至一中高三（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题4分，共60分．题目给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）1．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2．则5s内物体的（）A．路程为25m
B．速度改变量的大小为10m/s
C．位移大小为25m，方向向上
D．平均速度大小为13m/s，方向向上
考点：竖直上抛运动．
专题：直线运动规律专题．
分析：物体竖直上抛后，只受重力，加速度等于重力加速度，可以把物体的运动看成一种匀减速直线运动，由位移公式求出5s内位移，由平均速度公式求出平均速度，由△v=at求出速度的改变量．
解答：解：A、物体上升的最大高度为h1===45m，上升的时间为t1==3s，从最高点开始2s内下落的高度h2==m=20m，所以5s内物体通过的路程为
S=h1+h2=65m．故A错误．
B、速度改变量的大小△v=at=gt=10×5m/s=50m/s．故B错误．
C、5s内物体的位移x=v0t﹣=30×5﹣（m）=25m，方向竖直向上．故C正确．
D、平均速度==m/s=5m/s，方向竖直向上．故D错误．
故选C
点评：对于竖直上抛运动，通常有两种处理方法，一种是分段法，一种是整体法，两种方法可以交叉运用．
2．一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是（）A．在0～6s内，物体离出发点的最远距离为30m
B．在0～6s内，物体经过的路程为40m
C．在0～4s内，物体的平均速率为5m/s
D．在5～6s 内，物体所受的合外力做负功
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：v﹣t图象中，与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，图象与坐标轴围成的面积表示位移，
在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负；平均速率等于路程除以时间；根据动能定理判断合外力做功的正负．
解答：解：A、0﹣5s，物体向正向运动，5﹣6s向负向运动，故5s末离出发点最远，故A 错误；
B、由面积法求出0﹣5s的位移x1=35m，5﹣6s的位移x2=﹣5m，总路程为：x=x1+|x2|=40m，故B正确；
C、由面积法求出0﹣4s的位移x=30m，平度速度为：==7.5m/s 故C错误；
D、由图象知5～6s过程物体做匀加速运动，动能增加，由动能定理知合外力做正功，故D 错误．
故选：B
点评：本题考查了速度﹣﹣时间图象的应用及做功正负的判断，要明确斜率的含义，知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，要注意路程和位移的区别．
3．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移△x所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移△x所用时间为t2．则物体运动的加速度为（）
A．B．
C．D．
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：根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，可以求得两部分位移的中间时刻的瞬时速度，再由加速度的公式可以求得加速度的大小．
解答：解：物体作匀加速直线运动在前一段△x所用的时间为t1，平均速度为：，即为时刻的瞬时速度；
物体在后一段△x所用的时间为t2，平均速度为：，即为时刻的瞬时速度．
速度由变化到的时间为：△t=，
所以加速度为：a=
故选：A
点评：利用匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度这个结论，可以很容易的做出这道题，本题就是考查学生对匀变速直线运动规律的理解．
4．某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落地声，由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2）（）A．10m B．20m C．30m D．40m
考点：自由落体运动．
分析：石块做自由落体运动，由自由落体的位移公式可以直接求得结论．
解答：解：石头做自由落体运动，根据位移公式h=gt2=0.5×10×4m=20m．所以B正确．
故选B．
点评：本题考查学生对自由落体的理解，题目比较简单．
5．如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2．重力加速度大小为g，则有（）A．a1=0 a2=g B．a1=g a2=g
C．a1=0 a2=g D．a1=g a2=g
考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：通过共点力平衡求出弹簧的弹力大小，抓住抽出木板的瞬间，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律求出木块1、2的加速度．
解答：解：对1分析，弹簧的弹力F=mg．
撤去木板的瞬间，弹簧的弹力不变，木块1所受的合力仍然为零，则加速度a1=0．
对木块2，根据牛顿第二定律得，．
故选：C．
点评：本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，抓住瞬间弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解．
6．如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和
F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是（）
A．F1＞F2＞F3B．F3＞F1＞F2C．F2＞F3＞F1D．F3＞F2＞F1
考点：力的合成．
专题：计算题；压轴题．
分析：如果一个物体受到三个力的作用也能处于平衡状态，叫做三力平衡．很显然这三个力的合力应该为零．而这三个力可能互成角度，也可能在一条直线上；
对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力势必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法．本题对P点受力分析，可以运用合成法、分解法、正交分解法求解．
解答：解：对P点受力分析，如图
根据共点力平衡条件
F1=F3cos30°=F3
F2=F3sin30°=F3
因而
F3＞F1＞F2
故选B．
点评：物体在三个力的作用下处于平衡状态，要求我们分析三力之间的相互关系的问题叫三力平衡问题，这是物体受力平衡中最重要、最典型也最基础的平衡问题．这种类型的问题有以下几种常见题型：
①三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知．
②三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知《考试说明》中规定力的合成与分解的计算只限于两力之间能构成直角的情形．三个力互相不垂直时，无论是用合成法还是分解法，三力组成的三角形都不是直角三角形，造成求解困难．因而这种类型问题的解题障碍就在于怎样确定研究方法上．解决的办法是采用正交分解法，将三个不同方向的力分解到两个互相垂直的方向上，再利用平衡条件求解．
③三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知
三力方向未知时，无论是用合成法还是分解法，都找不到合力与分力之间的定量联系，因而单从受力分析图去求解这类问题是很难找到答案的．要求解这类问题，必须变换数学分析的角度，从我们熟悉的三角函数法变换到空间几何关系上去考虑，因而这种问题的障碍点是如何正确选取数学分析的方法．
解决这种类型的问题的对策是：首先利用合成法或分解法作出三力之间的平行四边形关系和三角形关系，再根据力的三角形寻找与之相似的空间三角形，利用三角形的相似比求解．
④三力的动态平衡问题
即三个力中，有一个力为恒力，另一个力方向不变，大小可变，第三个力大小方向均可变，分析第三个力的方向变化引起的物体受力的动态变化问题．
这种类型的问题不需要通过具体的运算来得出结论，因而障碍常出现在受力分析和画受力分析图上．在分析这类问题时，要注意物体“变中有不变”的平衡特点，在变中寻找不变
量．即将两个发生变化的力进行合成，利用它们的合力为恒力的特点进行分析．在解决这类问题时，正确画出物体在不同状态时的受力图和平行四边形关系尤为重要．
7．如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（）
A．﹣1 B．2﹣C．﹣D．1﹣
考点：共点力平衡的条件及其应用．
专题：计算题．
分析：在两种情况下分别对物体受力分析，根据共点力平衡条件，运用正交分解法列式求解，即可得出结论．
解答：解：对两种情况下的物体分别受力分析，如图
将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，
则有：
F滑=F3
mg=F4+F N；
F滑′=F5
mg+F6=F N′
而
F滑=μF N
F滑′=μF N′
则有
F1cos60°=μ（mg﹣F1sin60°）①
F2cos30°=μ（mg+F2sin30°）②
又根据题意
F1=F2 ③
联立①②③解得：
μ=2﹣
故选B．
点评：本题关键要对物体受力分析后，运用共点力平衡条件联立方程组求解，运算量较大，要有足够的耐心，更要细心．
8．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上．B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（）
A．B．C．
D．
考点：共点力平衡的条件及其应用；静摩擦力和最大静摩擦力；力的合成与分解的运用．专题：摩擦力专题．
分析：对物体进行受力分析，由共点力的平衡条件可得出摩擦力与F的关系，进而判断静摩擦力的变化．
解答：解：A、物体受重力、支持力及摩擦力平衡，当加上F后，物体仍处于平衡，则在沿斜面方向上物体平衡状态不同，而重力沿斜面向下的分力不变，故摩擦力不变；故A错误；
B、对B中物体受力分析可知，F只改变垂直于斜面的压力，不会影响沿斜面方向上的力，故摩擦力不变，故B错误；
C、加向上的F后，F有沿斜面向上的分力，若物体有向下的运动趋势，此时向下的重力的分力与向上的F的分力及摩擦力平衡，故摩擦力将变小，故C错误；
D、加竖直向下的力F后，F产生沿斜面向下的分力，则沿斜面向下的力为重力和F的分力，故增大了摩擦力；故D正确；
故选D．
点评：本题考查受力分析的应用，对于斜面模型要注意正确应用正交分解法进行分析．
9．如图所示，物体A、B和C叠放在水平桌面上，水平力为F B=5N，F C=10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止．以F f1、F f2和F f3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则（）
A．F f1=5N，F f2=0，F f3=0 B．F f1=5N，F f2=5N，F f3=0
C．F f1=0，F f2=5N，F f3=5N D．F f1=0，F f2=10N，F f3=5N
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：以A为研究对象，根据平衡条件求出B对A的静摩擦力大小．以AB整体为研究对象，求解C对B的静摩擦力大小．以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件求解桌面对C的静摩擦力大小．
解答：解：以A为研究对象，根据平衡条件得到：B对A的静摩擦力大小F f1=0，否则A 水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡．以AB整体为研究对象，根据平衡条件得到：F f2=F B=5N．再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：F f3=F C﹣F B=10N﹣5N=5N，方向水平向左．所以F f1=0，F f2=5N，F f3=5N．
故选：C．
点评：本题是三个物体的平衡问题，物体较多，研究对象要灵活选择，也可以就采用隔离法研究．
10．L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为（）
A．3 B．4 C．5 D．6
考点：物体的弹性和弹力．
专题：受力分析方法专题．
分析：先对物体Q受力分析，由共点力平衡条件可知，弹簧对Q有弹力，故弹簧对P有沿斜面向下的弹力；再对物体P受力分析，即可得到其受力个数．
解答：解：P、Q一起沿斜面匀速下滑时，由于木板P上表面光滑，滑块Q受到重力、P 的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力．根据牛顿第三定律，物体Q必对物体P有压力，同时弹簧对P也一定有向下的弹力，因而木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q 的压力和弹簧沿斜面向下的弹力，所以选项C正确；
故选：C．
点评：对物体受力分析，通常要用隔离法，按照先已知力，然后重力、弹力、摩擦力的顺序分析．
11．关于曲线运动，以下说法正确的是（）
A．曲线运动可能是匀速运动
B．做曲线运动的物体合外力一定不为零
C．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的
D．曲线运动不可能是一种匀变速运动
考点：曲线运动．
专题：物体做曲线运动条件专题．
分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．
解答：解：A、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误；
B、曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，故一定是变速运动，一定具有加速度，合力一定不为零，故B正确；
C、曲线运动的条件是合力与速度方向不共线，合力可以是恒力，如平抛运动，故C错误；
D、曲线运动的条件是合力与速度方向不共线，合力可以是恒力，故加速度可以是恒定加速度，如平抛运动是匀变速曲线运动，故D错误；
故选B．
点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．
12．做匀速圆周运动的物体，在运动过程中，保持不变的物理量是（）A．速度B．加速度C．速率D．所受的合力
考点：匀速圆周运动．
专题：匀速圆周运动专题．
分析：利用匀速圆周运动的特点即可求解，匀速圆周运动的特点是：线速度的大小不变，方向时刻改变，向心加速度、向心力的方向始终指向圆心．
解答：解：匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，即速率不变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，合外力提供向心力，向心力大小不变，方向始终指向圆心，所以合外力是变化的．故ABD错误，C正确．
故选：C
点评：解决本题的关键知道匀速圆周运动的特点，即线速度、向心加速度、向心力是矢量，矢量是变化的．
13．如图所示，蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升，速度为v．若在蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动，加速度大小为a，则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的（）
A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定
考点：运动的合成和分解．
专题：运动的合成和分解专题．
分析：蜡块参与了水平方向上初速度为0的匀加速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，根据合速度与合加速度的方向关系确定蜡块的运动轨迹．
解答：解：当合速度的方向与合力（合加速度）的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，且轨迹夹在速度与合力方向之间，轨迹的凹向大致指向合力的方向．蜡块的合速度方向竖直向上，合加速度方向水平向右，不在同一直线上，轨迹的凹向要大致指向合力的方向，知B正确，A、C、D错误．
故选B．
点评：解决本题的关键知道当合速度的方向与合力（合加速度）的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，且轨迹夹在速度与合力方向之间，轨迹的凹向大致指向合力的方向．
14．如图所示一架飞机水平地匀速飞行，飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则落地前四个铁球彼此在空中的排列情况是（）
A．B．C．D．
考点：平抛运动．
专题：平抛运动专题．
分析：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．飞机在水平方向上做匀速直线运动，所以释放的小球全部在飞机正下方，在竖直方向上做匀加速直线运动，所以相等时间间隔内的位移越来越大．
解答：解：飞机上释放的铁球做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以释放的铁球全部在飞机的正下方．在竖直方向上做自由落体运动，所以相等时间间隔内的位移越来越大．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
点评：解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，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．
15．如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受到的力是（）
A．重力、支持力
B．重力、支持力、摩擦力
C．重力、支持力、向心力、摩擦力
D．以上均不正确
考点：向心力；牛顿第二定律．
专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
分析：向心力是根据效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力来充当，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力．
解答：解：物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故ACD错误，B 正确．
故选：B．
点评：本题学生很容易错误的认为物体受到向心力作用，要明确向心力的特点，同时受力分析时注意分析力先后顺序，即受力分析步骤．
二、填空题：（每空2分，共18分）
16．如图甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．
①OD间的距离为 1.20cm．
②如图乙是根据实验数据绘出的s﹣t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示
a，其大小为0.463m/s2（保留三位有效数字）．
考点：探究小车速度随时间变化的规律．
专题：实验题．
分析：精度是1毫米刻度尺读数要估读到毫米的下一位，整数刻度用零补充位置；根据解析式讨论图象斜率的意义．
解答：解：①最小刻度是毫米的刻度尺读数要估读到最小刻度的下一位，故拿零来补充估测值位置
所以OD间的距离为1.20cm．
②由公式S=at2知图象的斜率表示a，即加速度的二分之一
根据图象得k=0.463m/s2
故答案为：①1.20．
②a，0.463．
点评：本题考查了打点计时器实验中图象处理数据的方法，原理是匀变速直线运动的规律，是一道基础题．
17．已知船在静水中的速度大小为4m/s，河水的流速处处相同，且大小为2m/s，测得该船经180s到达河的正对岸，则河宽为360m，该船渡此河的最短时间为90S．
考点：运动的合成和分解．
专题：运动的合成和分解专题．
分析：小船参与了静水运动和水流运动，可以将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性，求出河宽及渡河的最短时间．
解答：解：当船垂直到达对岸时，合速度应与河岸垂直，根据运动的合成与分解得，合速度大小为：
v=m/s．
所以河宽为：d=vt=2×180m=360m．
将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，在垂直河岸方向，位移一定为360m，根据合运动与分运动的等时性，在垂直河岸方向上的速度越大，渡河时间越短，所以最短时
间为：t===90s．
故本题答案为：360，90．
点评：解决本题的关键会进行运动的合成和分解，知道合运动与分运动具有等时性．
18．一辆运货的汽车总质量为3.0×103Kg，这辆汽车以10m/s的速率通过凸圆弧形桥，桥的圆弧半径为50m，则汽车通过桥顶部时，桥面受到汽车的压力大小为 2.4×104N，如果这辆汽车通过凸形桥顶部时速度达到10m/s，汽车就对桥面无压力．
考点：向心力；牛顿第二定律．
专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
分析：汽车通过凸圆弧形桥顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力提供汽车的向心力，根据牛顿第二定律求出支持力，再牛顿第三定律求解桥面受到汽车的压力大小．当汽车对桥面的压力为零，由汽车的重力提供向心力，再牛顿第二定律此时的速度．
解答：解：汽车通过凸圆弧形桥顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力提供汽车的向心力，根据牛顿第二定律得：
mg﹣F N=m
得：F N=mg﹣m=2.4×104N
又由牛顿第三定律得，桥面受到汽车的压力大小为：
F N′=F N=2.4×104N．
当F N=0时，有：mg=m
得到：v0=
故答案为：2.4×104，10
点评：汽车通过拱桥顶点时，通过分析受力情况，确定向心力来源，再由牛顿定律分析是超重还是失重现象．当汽车要腾空飞起做平抛运动时，由重力提供向心力，临界速度为
v0=，要记得．
19．如图所示为一种常见的皮带传动装置的示意图，皮带传动后无打滑现象．已知A、B、C三点的半径R A=R，R B=2R，R C=，则A、B两点转动周期之比T A：T B：=1：2，而A、C两点向心加速度之比a A：a C=6：1．
考点：线速度、角速度和周期、转速．
专题：匀速圆周运动专题．
分析：在皮带传动装置中，皮带不打滑，轮边缘的线速度大小相等，同一轮上各点的角速度相等，由线速度、角速度、周期间的关系式及向心加速度公式分析答题．
解答：解：根据题意得A、B两点线速度相等v A=v B=v，B、C两点角速度相等ωB=ωC=ω，根据T=，
R A=R，R B=2R，v A=v B，
所以A、B两点转动周期之比T A：T B=1：2，
根据ω=，所以ωA：ωB：=2：1，
根据向心加速度a=ω2r，
R A=R，R C=，
所以A、C两点向心加速度之比a A：a C=6：1；
故答案为：1：2；6：1
点评：知道“在皮带传动装置中，皮带不打滑，轮边缘的线速度大小相等，同一轮上各点的角速度相等，”是正确解题的前提与关键，由线速度、角速度、周期间的关系式及向心加速度公式即可正确解题．
三、解答题（共22分）要求写出必要的文字说明和主要的原始方程和重要的推导过程，有数字计算的要求标明物理量的单位．
20．某卡车司机在限速60km/h的公路上因疲劳驾驶而使汽车与路旁障碍物相撞．处理事故的警察在路旁泥地中发现了卡车顶上的一个金属零件，可以判断，这是事故发生时该零件从卡车顶上松脱后被抛出而陷在泥里的．警察测得该零件原位置与陷落点的水平距离为
13.3m，车顶距泥地的竖直高度为2.45m．请你根据这些数据判断该车是否超速．
考点：平抛运动．
专题：平抛运动专题．
分析：卡车刹车后，零件离开卡车后与卡车具有相同的初速度，零件做平抛运动，求出平抛运动的初速度，即可知道卡车是否超速．
解答：解：金属件做平抛运动，竖直方向做自由落体运动时间为t
则（1）
水平方向做匀速直线运动，初速为v0
则（2）
联立（1）（2）解出v0=18.8m/s
60km∕h=16.67 m/s＜v0
所以超速
答：该车超速．
点评：解决本题的关键知道零件离开卡车做平抛运动的初速度等于卡车刹车时的速度，通过平抛运动求出初速度，可知道是否超速．
21．如图所示，人重600N，木块A 重400N，人与A、A与地面间的动摩擦因数均为0.2，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：
（1）人对绳的拉力；
（2）人脚对A的摩擦力的方向和大小．
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：先后对人和木块整体、人受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解．
解答：解：（1）对人和木块整体受力分析，受重力（M+m）g、地面支持力N、绳子的拉力2F，向后的滑动摩擦力f，根据共点力平衡条件，有：
2F﹣f=0
N﹣（M+m）g=0
其中f=μN
解得f=200N
F=100N
（2）对人受力分析，受重力、木块的支持力、绳子的拉力F、向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，绳子的拉力与静摩擦力平衡等于100N，故由牛顿第三定律知，人的脚给木块摩擦力向右，大小为100N．
答：（1）人对绳的拉力为100N；
（2）人脚对A的摩擦力的方向向右，大小为100N．
点评：本题关键先后对人和木块整体、人受力分析，然后根据共点力平衡条件进行分析计算．
22．质量m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面作直线运动．0～2s内F与运动方向相反，2～4s内F与运动方向相同，物体运动的速度﹣时间图象如图所示，g取10m/s2，求物体与水平面间的动摩擦因数及水平力F的大小？
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：先分析物体的运动过程，共分两个阶段：匀减速直线运动和反向的匀加速直线运动．速度时间图象的斜率表示加速度；分阶段对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律计算出物体与水平面间的动摩擦因数．
解答：解：0～2s内，物体的加速度大小a1===5m/s2；
由牛顿第二定律可得F+μmg=ma1
2～4s内，物体的加速度大小a2===1m/s2；
由牛顿第二定律可得F﹣μmg=ma2
由上可得μ===0.2，F=m（a1+a2）=20×（5+1）N=60N
答：F的大小是60N，物体与水平间的动摩擦因数为0.2
点评：对于多阶段运动过程的处理，一定要分阶段进行分析处理，并能从速度时间图象上获取相关信息，速度时间图象的斜率表示加速度．