江西安福二中2017届高三上学期物理10月第二次周练试卷.doc
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2017-2018学年江西省吉安市安福二中高三(上)第二次周练物理试卷(9月份)一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分)1.一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度行驶,现在要到达前方某地时的速度也为40m/s,有三种行进方式:a一直匀速直线运动;b先减速再加速;c先加速再减速,则()A.a种方式先到达B.b种方式先到达C.c种方式先到达D.条件不足,无法确定2.如图所示,物体A在斜面上由静止匀加速滑下后,又在水平面上匀减速地滑过后停下(设经过斜面与水平面相接处时速度大小不变),测得物体在斜面上滑行时间是在水平面上滑行时间的一半,则物体在斜面上的加速度a1与在水平面上的加速度a2的大小关系为()A.a1=a2B.a1=2a2C.a1=a2D.a1=4a23.如图所示,将一直杆固定在地面上,与地面间夹角为θ.一光滑轻环套在杆上,一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上,用另一轻绳跨过滑轮系在轻环上,用手拉住轻绳另一端并使OP恰好在竖直方向,现水平向右缓慢拉绳至轻环重新静止,此时QP 段轻绳与天花板之间所夹的锐角为()A.90°﹣θB.45°﹣C.45°+D.θ4.将力F分解成F1和F2,若已知F1的大小和F2与F的夹角θ(θ为锐角),则下列判断不正确的是()A.当F1>Fsinθ时,有两解B.当F1=Fsinθ时,一解C.当Fsinθ<F1<F时,有两解D.当F1<Fsinθ时,无解5.新修订的《国家学生体质健康标准》将“引体向上”作为男同学的必测项目.如图所示.质量为50kg的某同学两手正提单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下顎距单杠面的高度为0.6m.然后用恒力向上拉,经过1s下颚到达单杠.不考虑空气阻力和因手臀穹曲而引起人的重心相对人体位置的变化,取g=1Om/s2.则该同学()A.所用恒力大小为440NB.所用恒力大小为560NC.下颚到达单红面时速度大小为0.6 m/sD.向上运动的过程中处于失重状态6.如图所示是在高速公路是哪个用测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号间的时间差测出被测物体的速度.图中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号,设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔△t=1.0s,超声波在空气中的传播速度是v=340m/s,若汽车的运动情况是()(汽车运动方向沿车与测速仪的连线)A.汽车在靠近超声波测速仪,速度大小为17.0m/sB.汽车在靠近超声波测速仪,速度大小为17.9m/sC.汽车在远离超声波测速仪,速度大小为17.0m/sD.汽车在远离超声波测速仪,速度大小为17.9m/s7.甲、乙两个物体从同一地点开始沿同一方向运动,其速度图象如图所示,图中t4=2t2,两段曲线均为半径相同的圆弧,则在0﹣t4时间内()A.乙物体的加速度先增大后减少B.两物体在t2时刻运动方向和加速度方向均改变C.两物体t1时刻相距最远,t4时刻相遇D.0﹣t4时间内甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度8.如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上.乙的宽度足够大,速度为v1.则()A.在地面参考系中,工件做类平抛运动B.在乙参考系中,工件在乙上滑动的轨迹是直线C.工件在乙上滑动时,受到乙的摩擦力方向不变D.工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度等于v19.如图所示,倾角为30°的斜面体A上放一质量为m物块P,用平行于斜面体的轻弹簧栓接在挡板B上.在物块P上施加水平向右的推力F,整个系统处于静止,此时弹簧处于伸长状态,其弹力大小为0.5mg,下列说法正确的是()A.斜面体对物块P无摩擦力B.地面对斜面体A的作用力方向水平向左C.若减小推力F,物块P不会下滑D.若增大推力F,弹簧的长度一定会变短10.如图所示,圆环套在水平棒上可以滑动,轻绳OA的A端与圆环套(重力不计)相连,O端与质量m=1kg的重物相连;定滑轮固定在B处,跨过定滑轮的轻绳,两端分别与重物m、重物G相连,当两条细绳间的夹角φ=90°,OA与水平杆的夹角θ=53°时圆环恰好没有滑动,不计滑轮大小,整个系统处于静止状态,已知sin 53°=0.8;cos 53°=0.6,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.则下列说法正确的是()A.圆环与棒间的动摩擦因数μ=0.75B.棒对环的支持力为1.6 NC.重物G的质量M=0.6 kgD.圆环与棒间的动摩擦因数μ=0.6二、填空题(每小题5分,共20分)11.在伽利略的时代,技术不发达,无法直接测量自由落体的瞬时速度,伽利略采用了一个巧妙的方法,用来“冲淡”重力.伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,得出结论:铜球在斜面上做运动,进一步科学推理得出结论:自由落体运动是一种运动,并且所有落体在自由下落时的加速度都(填“相同”或“不同”).12.甲、乙两位同学为测量反应时间做下面实验:实验时甲同学用一只手在木尺下端做握住木尺的准备,当看到乙同学放开手时,他立即握住木尺,如果测出木尺下降的高度为11.25cm,则甲同学的反应时间为s(g取10m/s2).13.为了探究小球自由下落时的运动,某物理实验小组的同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次,拍下小球下落时的运动状态,如图1所示.(1)可以看出小球在做直线运动(选填“匀速”或“变速”),其理由是;(2)图2中四个速度随时间的关系图象,能反映出该小球下落运动的是.(选填图中的选项字母)14.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,根据实验所测数据,为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其k=N/m(保留两位有效数字)(2)一兴趣小组进一步探究,当挂上某一钩码P,弹簧在伸长过程中,弹簧的弹性势能将,钩码P的机械能将(以上两空选填“增加”、“减少”、“不变”).三、计算题(每小题10分,共40分)15.某质点从静止开始做匀加速直线运动,经过5s速度达到10m/s,然后保持匀速运动了20s,接着经过4s匀减速运动到静止.求:(1)匀加速和匀减速过程的加速度;(2)这一过程中的总位移?16.学校每周一都会举行升旗仪式,小明是学校的升旗手,已知国歌从响起到结束的时间是48s,旗杆高度是19m,红旗从离地面1.4m处开始升起.小明从国歌响起时开始升旗,若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速运动,时间持续4s,然后使红旗做匀速运动,最后使红旗做匀减速运动,加速度大小与开始升起时的加速度大小相同,国歌结束时红旗刚好到达旗杆的顶端且速度为零.试求:(1)计算小明升旗时红旗的位移S和匀速运动的位移时间t2.(2)红旗匀速运动的速度大小v.(3)使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小a.17.如图,重力为100N的物体挂在O点保持静止,已知AO水平,BO与竖直方向成30°角,求:(1)AO、BO两根绳子对O点的拉力;(2)保持BO方向不变,把A点向上移动的过程中,AO绳受力的最小值.18.如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为m A=10kg,m B=20kg,A、B之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5,一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°,今欲用外力将物体B匀速向右拉出,求:水平力F的大小.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)2016-2017学年江西省吉安市安福二中高三(上)第二次周练物理试卷(9月份)参考答案与试题解析一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分)1.一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度行驶,现在要到达前方某地时的速度也为40m/s,有三种行进方式:a一直匀速直线运动;b先减速再加速;c先加速再减速,则()A.a种方式先到达B.b种方式先到达C.c种方式先到达D.条件不足,无法确定【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【分析】作出三种方式运动时速度﹣时间图象,根据位移相等、到达出事点时的速度相等比较时间的长短.【解答】解:速度图象的斜率等于加速度大小,图线与坐标轴所围“面积”等于位移,三种方式末速度相等,作出速度图象所示,由于到达出事地点时三种方式的位移大小相等、速度大小相等,由图象看出c种方式所用时间最短,则c种方式先到达.故选:C.【点评】本题如果运用运动学公式分析比较复杂,通过作速度图象可形象直观地比较时间长短,速度、加速度和位移的大小关系是作图的依据.2.如图所示,物体A在斜面上由静止匀加速滑下后,又在水平面上匀减速地滑过后停下(设经过斜面与水平面相接处时速度大小不变),测得物体在斜面上滑行时间是在水平面上滑行时间的一半,则物体在斜面上的加速度a1与在水平面上的加速度a2的大小关系为()A.a1=a2B.a1=2a2C.a1=a2D.a1=4a2【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】物体在斜面上匀加速运动的末速度等于在水平面上匀减速运动的初速度,结合速度时间公式求出物体在斜面上的加速度a1与在水平面上的加速度a2的大小关系.【解答】解:物体在斜面上匀加速运动的末速度等于在水平面上匀减速运动的初速度,根据速度时间公式有:v=a1t1,v=a2t2,由于,解得a1=2a2.故选:B.【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式,并能灵活运用,基础题.3.如图所示,将一直杆固定在地面上,与地面间夹角为θ.一光滑轻环套在杆上,一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上,用另一轻绳跨过滑轮系在轻环上,用手拉住轻绳另一端并使OP恰好在竖直方向,现水平向右缓慢拉绳至轻环重新静止,此时QP 段轻绳与天花板之间所夹的锐角为()A.90°﹣θB.45°﹣C.45°+D.θ【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】水平向右缓慢拉绳至轻环重新静止,则环处于静止状态,对环受力分析,由于不考虑重力,则有绳子的拉力垂直于杆的方向时,圆环能保持静止,根据几何关系求解.【解答】解:对轻环Q进行受力分析如图,则只有绳子的拉力垂直于杆的方向时,绳子的拉力沿杆的方向没有分力,此时圆环能保持静止,由几何关系可知,绳子与竖直方向之间的夹角是θ,则QP段轻绳与天花板之间所夹的锐角为90°﹣θ,故A正确.故选:A【点评】该题考查共点力的平衡与矢量的合成,解答的关键是只有绳子的拉力垂直于杆的方向时,即绳子的拉力沿杆的方向没有分力时,光滑轻环才能静止.4.将力F分解成F1和F2,若已知F1的大小和F2与F的夹角θ(θ为锐角),则下列判断不正确的是()A.当F1>Fsinθ时,有两解B.当F1=Fsinθ时,一解C.当Fsinθ<F1<F时,有两解D.当F1<Fsinθ时,无解【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.【分析】根据平行四边形定则或者三角形定则作图分析:若F1<Fsinθ,无解;若F1=Fsinθ,唯一解;若F>F1>Fsinθ,两解;若F1>F,唯一解.【解答】解:A、当F>F1>Fsinθ时,根据平行四边形定则,如图,有两组解.若F1>F,只有一组解.故A错误.B、当F1=Fsinθ时,两分力和合力恰好构成三角形,有唯一解.故B正确.C、当Fsinθ<F1<F时,根据平行四边形定则,如图,有两解,故C正确;D、F1<Fsinθ时,分力和合力不能构成三角形,无解.故B错误,D正确.本题选择错误的,故选:A.【点评】本题关键是根据平行四边形定则作图分析,知道合力与分力是等效替代关系.5.新修订的《国家学生体质健康标准》将“引体向上”作为男同学的必测项目.如图所示.质量为50kg的某同学两手正提单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下顎距单杠面的高度为0.6m.然后用恒力向上拉,经过1s下颚到达单杠.不考虑空气阻力和因手臀穹曲而引起人的重心相对人体位置的变化,取g=1Om/s2.则该同学()A.所用恒力大小为440NB.所用恒力大小为560NC.下颚到达单红面时速度大小为0.6 m/sD.向上运动的过程中处于失重状态【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式求出加速度,根据牛顿第二定律求出恒力F的大小,结合速度时间公式求出他的速度大小,加速度向上物体处于超重状态,加速度向下,物体处于失重状态.【解答】解:(1)根据H=得,a=,根据牛顿第二定律得,F﹣mg=ma,解得F=mg+ma=50×(10+1.2)N=560N,故A错误,B正确;C、下颚到达单红面时速度大小为v=at=1.2×1m/s=1.2m/s,故C错误;D、由于加速度向上,所以人处于超重状态,故D错误.故选:B【点评】本题考查匀变速直线运动规律的应用和牛顿第二定律在解题中的作用,知道加速度向上物体处于超重状态,加速度向下,物体处于失重状态.6.如图所示是在高速公路是哪个用测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号间的时间差测出被测物体的速度.图中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号,设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔△t=1.0s,超声波在空气中的传播速度是v=340m/s,若汽车的运动情况是()(汽车运动方向沿车与测速仪的连线)A.汽车在靠近超声波测速仪,速度大小为17.0m/sB.汽车在靠近超声波测速仪,速度大小为17.9m/sC.汽车在远离超声波测速仪,速度大小为17.0m/sD.汽车在远离超声波测速仪,速度大小为17.9m/s【考点】匀速直线运动及其公式、图像.【分析】比较前后两次到测试仪之间的距离可判断出汽车的运动方向,根据图中P1、P2的间隔的刻度值,以及P1、n1和P2、n2之间间隔的刻度值.可以求出P1、n1和P2、n2间的时间,即超声波由发出到接收所需要的时间.从而可以求出超声波前后两次从测速仪传到汽车所用的时间,结合声速,进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离.汽车前后两次到测速仪之间的距离之差即为汽车前进的路程.由于两次超声波发出的时间间隔为1秒.汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始,到第二次与超声波相遇结束.求出这个时间,就是汽车运动的时间.根据汽车运动的距离和时间,即可求出汽车的运动速度.【解答】解:由于测试仪发出信号到接收信号间的距离在减小,可知汽车在靠近超声波测速仪.P1、P2间的刻度值为30个格,时间长为1秒,发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是12个格,则时间为:=0.4s此时超声波前进的距离:==68m;发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为:=0.3s此时超声波返回的距离:=×0.3m=51m,所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为:△S=S1﹣S2=68m﹣51m=17m.汽车运行17m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点,其间有28.5小格,即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔,即:t=28.5×=0.95s;故汽车的行驶速度v=17.9m/s.故B正确,A、C、D错误.故选:B.【点评】汽车在接收到信号之间的距离,要通过其与测速仪之间的距离的变化求出.如何确定汽车运动的时间,是此题的难点.两次信号的时间间隔虽然是1秒,但汽车在接收到两次信号时其其通过的路程所对应的时间不是1秒.要从起第一次接收到超声波的信号开始计时,到第二次接收到超声波的信号结束,由此来确定其运动时间.通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键.7.甲、乙两个物体从同一地点开始沿同一方向运动,其速度图象如图所示,图中t4=2t2,两段曲线均为半径相同的圆弧,则在0﹣t4时间内()A.乙物体的加速度先增大后减少B.两物体在t2时刻运动方向和加速度方向均改变C.两物体t1时刻相距最远,t4时刻相遇D.0﹣t4时间内甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度【考点】匀变速直线运动的图像.【分析】速度时间图线的斜率表示加速度的大小,图线与时间轴围成的面积表示位移.结合数学知识进行分析.【解答】解:在0﹣t4时间内:A、根据速度时间图线的斜率表示加速度,可知,在0﹣t2时间内,乙物体的加速度减小,在t2﹣t2时间内乙的加速度也减小,故A错误.B、甲乙的速度图象都在时间轴的上方,速度都为正,方向没有改变,在t2时刻加速度方向均改变,故B错误;C、图线与时间轴围成的面积表示位移,根据图象可知,t3时刻相距最远,t4时刻相遇,故C错误;D、0﹣t4时间内甲物体的位移等于乙物体的位移,时间相等,则平均速度相等,故D正确.故选:D【点评】解决本题的关键能够从速度时间图线中获取信息,知道斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移.8.如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上.乙的宽度足够大,速度为v1.则()A.在地面参考系中,工件做类平抛运动B.在乙参考系中,工件在乙上滑动的轨迹是直线C.工件在乙上滑动时,受到乙的摩擦力方向不变D.工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度等于v1【考点】摩擦力的判断与计算;参考系和坐标系.【分析】在地面参考系中,沿甲与乙的运动方向分析摩擦力方向,根据合外力方向与初速度方向的夹角分析工件的运动情况.【解答】解:A、在地面参考系中,沿甲运动的方向滑动摩擦力分力向左,沿乙运动的方向滑动摩擦力沿乙运动方向,则摩擦力的合力如图.合初速度沿甲运动的方向,则合力与初速度不垂直,所以工件做的不是类平抛运动.故A错误.B、在乙参考系中,如右图所示,摩擦力的合力与合初速度方向相反,故工件在乙上滑动的轨迹是直线,做匀减速直线运动,故B正确.C、工件在乙上滑动时,在x轴方向做匀减速直线运动,在y轴方向做匀加速直线运动,可知两个方向摩擦力的分力不变,受到乙的摩擦力方向不变,当工件沿垂直于乙的速度减小为0时,不受摩擦力,故工件在乙上滑行的过程中所受摩擦力方向不变.故C正确.D、设t=0时刻摩擦力与纵向的夹角为α,侧向(x轴方向)、纵向(y轴方向)加速度的大小分别为a x、a y,则=tanα很短的时间△t内,侧向、纵向的速度增量大小分别为△v x=a x△t,△v y=a y△t解得:=tanα由题意知tanα==,则=,则当△v x=v0,△v y=v1,所以工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度等于v1.故D 正确.故选:BCD.【点评】本题考查工件在传送带上的相对运动问题,关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.9.如图所示,倾角为30°的斜面体A上放一质量为m物块P,用平行于斜面体的轻弹簧栓接在挡板B上.在物块P上施加水平向右的推力F,整个系统处于静止,此时弹簧处于伸长状态,其弹力大小为0.5mg,下列说法正确的是()A.斜面体对物块P无摩擦力B.地面对斜面体A的作用力方向水平向左C.若减小推力F,物块P不会下滑D.若增大推力F,弹簧的长度一定会变短【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.【分析】根据P的受力情况,由平衡条件分析P是否受摩擦力,并确定弹簧的状态.对整体研究,分析地面对斜面体的摩擦力情况.【解答】解:由于弹簧处于拉伸状态,已知斜面的倾角为30°.设弹力大小为F,物块P弹=0.5mg=mgsin30°,可知在没有推力F的条件下,物块P一定能处于平的质量为m.则F弹衡状态,而且恰好不受摩擦力.将推力F分解如图,则:A、由于F有沿斜面向上的分力,需有向下的摩擦力与之平衡,所以斜面体对物块P有摩擦力.故A错误;B、以A与P组成的整体为研究对象,则水平方向受到推力F的作用,将产生向右运动的趋势,所以A还要受到向左的摩擦力的作用.故B正确;C、由于F有沿斜面向上的分力,所以推力则P受到的摩擦力也会随之减小,P仍然能平衡.故C正确;D、由开始的分析可知,F只是能让A产生向上运动的趋势,由于不知道F沿斜面向上的分力与最大静摩擦力之间的大小关系,所以若增大推力F,弹簧的长度不一定会变短.故D错误.故选:BC【点评】本题关键是灵活地选择研究对象进行受力分析,然后根据共点力平衡条件分析,注意物体P与斜面体间的静摩擦力、弹簧弹力方向的不确定性.10.如图所示,圆环套在水平棒上可以滑动,轻绳OA的A端与圆环套(重力不计)相连,O端与质量m=1kg的重物相连;定滑轮固定在B处,跨过定滑轮的轻绳,两端分别与重物m、重物G相连,当两条细绳间的夹角φ=90°,OA与水平杆的夹角θ=53°时圆环恰好没有滑动,不计滑轮大小,整个系统处于静止状态,已知sin 53°=0.8;cos 53°=0.6,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.则下列说法正确的是()A.圆环与棒间的动摩擦因数μ=0.75B.棒对环的支持力为1.6 NC.重物G的质量M=0.6 kgD.圆环与棒间的动摩擦因数μ=0.6【考点】共点力平衡的条件及其应用.【分析】(1)圆环恰好没有滑动,将要开始滑动时,所受的静摩擦力刚好达到最大值.根据共点力平衡条件对环进行研究,求出动摩擦因数以及棒对环的支持力.(2)圆环将要滑动时,对重物进行受力分析,求解重物G的质量.【解答】解:A、因为圆环将要开始滑动,所受的静摩擦力刚好达到最大值,有f=μF N.对环进行受力分析,则有:μF N﹣F T cos θ=0,F N﹣F T sin θ=0,F T=F T′=mgsin θ,代入数据解得:μ=cotθ=,F N=6.4 N,故A正确,BD错误;C、对重物m则有:Mg=mgcos θ,得:M=mcosθ=0.6 kg,故C正确.故选:AC【点评】本题是在共点力作用下重物的平衡问题,采用隔离法分别研究三个物体,分析受力情况是解题的关键之处.二、填空题(每小题5分,共20分)11.在伽利略的时代,技术不发达,无法直接测量自由落体的瞬时速度,伽利略采用了一个巧妙的方法,用来“冲淡”重力.伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,得出结论:铜球在斜面上做运动,进一步科学推理得出结论:自由落体运动是一种运动,并且所有落体在自由下落时的加速度都(填“相同”或“不同”).【考点】自由落体运动.【分析】要了解伽利略“理想斜面实验”的内容、方法、原理以及物理意义,伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上,进行理想化推理.(也称作理想化实验)它标志着物理学的真正开端.在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法,通常称之为理想实验法或科学推理法.【解答】解:小球在斜面上由静止释放,受到的阻力很小,故小球做的是初速度为零的匀加速运动;当物体不受阻力时,只受重力,由静止释放,故做初速度为零,加速度为g的匀加速直线,只要物体只受重力,加速度都相同;故答案为:初速度为零的匀加速直线初速度为零,加速度为g的匀加速直线相同【点评】解伽利略“斜面实验”的历史背景,以及实验方法,体会实验在物理中的重要作用.注意了解物理实验的几个基本方法.12.甲、乙两位同学为测量反应时间做下面实验:实验时甲同学用一只手在木尺下端做握住木尺的准备,当看到乙同学放开手时,他立即握住木尺,如果测出木尺下降的高度为11.25cm,则甲同学的反应时间为s(g取10m/s2).。
2017年江西省某校高考物理二模试卷二、选择题:本大题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项是符合题目要求,第5~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分.有选错的得0分.1. 一小球从水平地面斜向上抛出,最后又落会同一水平面,不计空气阻力,在下图中能正确表示速度矢量变化过程的是()A B C D2. 在同一条平直公路上行驶的a车和b车,其速度-时间图像分别为图中直线a和曲线b,已知t=0时刻a车与b车在同一位置,t2时刻a车在b车前方,由图可知()A a车与b车一定相遇一次B 在t2时刻b车的运动方向发生改变C t1到t2时间内两车之间的距离越来越小D 在0∼t3时间内,t1时刻两车相距最远3. 2016年9月15日,中国成功发射天宫二号空间实验室,对其轨道进行控制、调整到距离地面高ℎ=393km处与随后发射的神舟11号飞船成功对接,景海鹏和陈冬雨两名航天员进驻天宫二号.已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,当天宫二号在预定轨道正常运行时,下列描述正确的是()A 宇航员在天宫二号内可用天平测物体的质量B 天宫二号运动周期大于24ℎC 天宫二号线速度大小为√g(R+ℎ)D 天宫二号如果要变轨到高轨道则需要加速4. 如图所示,匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点.已知BE中点O的电势为零,A、B、C三点的电势分别为7V、−1V、3V,则E、F两点的电势分别为()A 2 V,−2 VB 1 V,−3 VC −1 V,−5 VD −2 V,−4 V5. 如图所示,横截面为直角三角形的斜劈A,底面靠在粗糙的竖直墙面上,力F指向球心水平作用在光滑球B上,系统处于静止状态.当力F增大时,系统还保持静止,则下列说法正确的是()A 斜劈A所受力的合力增大B 斜劈A对竖直墙壁的压力增大C 球B对地面的压力一定增大D 墙面对斜劈A的摩擦力增大6. 如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图;图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交流电表;设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用R0表示,变阻器R相当于用户用电器的总电阻。
2016-2017学年江西省吉安市安福二中高三(上)第二次诊断物理试卷(9月份)一、选择题.1.如图所示,一轻弹簧上端固定在O点,下端拴一个钢球,当钢球静止在A处时,弹簧伸长量为x0;现对钢球施加一个水平向右的拉力,使钢球缓慢移至B 处,此时弹簧与竖直方向的夹角为θ(弹簧的伸长量不超过弹性限度),则此时弹簧的伸长量为()A.x0B.x0cosθC.D.x0(﹣1)2.如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是()A.当m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大B.当m一定时,θ越大,轻杆受力越小C.当θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大D.当θ一定时,M越小,可悬挂重物C的质量m越大3.如图所示,木块A静止在斜面体B上.设木块受到斜面体的支持力大小为N,摩擦力大小为f.当斜面体水平向左做加速度逐渐增大的加速运动时,若木块A 相对于斜面体B始终保持静止,则()A.N增大,f增大B.N不变,f增大C.N减小,f先增大后减小 D.N增大,f先减小后增大4.如图所示,一倾角θ=37°的足够长斜面固定在水平地面上.当t=0时,滑块以初速度v0=10m/s沿斜面向上运动,已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列说法正确的是()A.滑块一直做匀变速直线运动B.t=1s时,滑块速度减为零,然后静止在斜面上C.t=2s时,滑块恰好又回到出发点D.t=3s时,滑块的速度为4m/s5.有上下两条摩擦因数相同的水平轨道L1、L2,它们在同一竖直面内,相同质量的物块A、B放置在两轨道上,轨道L1开一条平行轨道方向的细缝,可使细线通过,如图所示.A物块在B物块正上方.在连接A、B细线的中点O施加拉力,使A、B一起向右做匀速直线运动,则F的方向可能是(图中OQ表示水平方向)()A.沿OP方向B.沿OQ方向C.沿ON方向D.沿OP、OQ、ON方向都可能6.如图所示,倾角为θ=30°的斜面体放在水平地面上,﹣个重为G的球在水平力F的作用下静止于光滑斜面上,此时水平力的大小为F;若将力F从水平方向逆时针转过某﹣角度α后,仍保持F的大小不变,且小球和斜面依然保持静止,此时水平地面对斜面体的摩擦力为f,那么F和f的大小分别是()A.F=G,f=G B.F=G,f=G C.F=G,f=G D.F=G,f=g 7.如图所示,放在斜面上的物体处于静止状态,斜面倾角θ为30°,物体质量为m,若使物体沿斜面从静止开始下滑,至少需要施加平行斜面向下的推力F=0.2mg,则()A.若F变为大小0.1mg沿斜面向下的推力,则物体与斜面的摩擦力大小是0.1mg B.若F变为大小0.1mg沿斜面向上的推力,则物体与斜面的摩擦力大小是0.2mg C.若使物体沿斜面从静止开始上滑,F至少应变为大小1.2mg沿斜面向上的推力D.若F变为大小为0.8mg沿斜面向上的推力,则物体与斜面的摩擦力大小是0.3mg8.如图所示,由相同材料做成的A、B两物体放在长木板上,随长木板一起以速度v向右做匀速直线运动,它们的质量分别为m A和m B,且m A>m B.某时刻木板停止运动,设木板足够长,下列说法中正确的是()A.若木板光滑,由于A的惯性较大,A、B间的距离将增大B.若木板粗糙,由于B的惯性较小,A、B间的距离将减小C.若木板光滑,A、B间距离保持不变D.若木板粗糙,A、B间距离保持不变9.如图a所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图b所示(g=10m/s2),则下列结论正确的是()A.物体的质量为3kgB.物体的加速度大小为5m/s2C.弹簧的劲度系数为7.5N/cmD.物体与弹簧分离时动能为0.4J10.一物体由静止沿倾角为θ的斜面下滑,加速度为a;若给此物体一个沿斜面向上的初速度v o,使其上滑,此时物体的加速度可能为()A.a B.2a C.gsinθ﹣a D.2gsinθ+a二、填空题11.(5分)三个同一平面上的力作用在物体的同一点,大小分别为30N、40N、50N,则三个力合力的最大值为N,最小值为N;若三个力在同一直线上,则最大值为N,最小值为N.12.(5分)作用于同一点的两个力F1、F2的合力F随F1、F2的夹角变化的情况如图所示,则F1=,F2=.13.(5分)为了定性研究阻力(摩擦阻力和空气阻力)与速度的关系,某同学设计了如图所示的实验.接通打点计时器,将拴有金属小球的细线拉离竖直方向一个角度后由静止释放,小球撞击固定在小车右端的挡板,使小车和挡板在无动力条件下一起运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点,用刻度尺测出相邻两点间的距离,小车运动的加速度逐渐(填“增大、减小或不变”),表明小车所受的阻力随速度的减小而(填“增大、减小或不变”).14.(5分)在“用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中:(1)安装纸带时,应将纸带置于复写纸(或墨粉纸盘)的(选填“上方”或“下方”).把纸带固定在小车上,应在放开小车(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源.(2)下方为实验中打出的一段纸带,计时器打点的时间间隔为0.02s.根据所给的纸带,利用刻度尺进行测量,求得P点的速度为m/s.三、计算题15.(10分)重力为G的物体A,静止在倾角为θ的斜面B上,求:(1)对物体A受力分析,画出示意图(2)求物体A的合力是多少;利用已知量G和θ,求出A受到的其他力的大小.16.(10分)如图所示,一根轻质弹簧的原长为20cm,竖直悬挂着,当用15N 的力向下拉弹簧时,量得弹簧长24cm.问:(1)弹簧的劲度系数为多少?(2)若把它竖立在水平桌面上,用30N的力竖直向下压时,弹簧长为多少?17.(10分)质量为m=4kg的小物块以v0=8m/s的初速度沿无限长的粗糙斜面向上滑,0.8s后物块到达最高点,已知斜面的倾角θ=37°,g=10m/s2.求物块与斜面间的动摩擦因数μ.(cos37°=0.8,sin37°=0.6)18.(10分)一个滑雪者,质量为50kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在滑下x=60m时的速度为10m/s,求滑雪者受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力).2016-2017学年江西省吉安市安福二中高三(上)第二次诊断物理试卷(9月份)参考答案与试题解析一、选择题.1.如图所示,一轻弹簧上端固定在O点,下端拴一个钢球,当钢球静止在A处时,弹簧伸长量为x0;现对钢球施加一个水平向右的拉力,使钢球缓慢移至B 处,此时弹簧与竖直方向的夹角为θ(弹簧的伸长量不超过弹性限度),则此时弹簧的伸长量为()A.x0B.x0cosθC.D.x0(﹣1)【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.【分析】以小球为研究对象,分析受力情况,由平衡条件和胡克定律得到弹簧的伸长量的表达式.【解答】解:下端拴一个钢球,当钢球静止在A处时,弹簧伸长量为x0,则有kx0=mg解得:k=对小球进行研究,分析受力情况:重力mg、水平外力F和弹簧的弹力F.由平弹衡条件得:又由胡克定律得f=kx则有kx=得x==,故C正确.故选:C【点评】本题是平衡条件与胡克定律的综合应用,分析受力情况是解题的关键,难度适中.2.如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是()A.当m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大B.当m一定时,θ越大,轻杆受力越小C.当θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大D.当θ一定时,M越小,可悬挂重物C的质量m越大【考点】合力的大小与分力间夹角的关系;静摩擦在日常生活中的应用.【分析】先将C的重力按照作用效果分解,根据平行四边形定则求解轻杆受力;再隔离物体A受力分析,根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力.【解答】解:A、对ABC整体分析可知,对地压力为:F N=(2M+m)g;与θ无关,故A错误;B、将C的重力按照作用效果分解,如图所示:根据平行四边形定则,有:F1=F2==故m一定时,θ越大,轻杆受力越小;故B正确;C、对A分析,受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力,根据平衡条件,有:f=F1cosθ=,与M无关,故C错误;D、只要动摩擦因素足够大,即可满足F1cosθ≤μF1sinθ,不管M多大,M都不会滑动;故D错误;故选:B.【点评】本题关键是明确物体的受力情况,然后根据平衡条件列式分析,选项D 涉及摩擦自锁现象,不难.3.如图所示,木块A静止在斜面体B上.设木块受到斜面体的支持力大小为N,摩擦力大小为f.当斜面体水平向左做加速度逐渐增大的加速运动时,若木块A 相对于斜面体B始终保持静止,则()A.N增大,f增大B.N不变,f增大C.N减小,f先增大后减小 D.N增大,f先减小后增大【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.【分析】使物体和斜面体一起向左做加速运动,加速度水平向左,将加速度分解为沿斜面向下和垂直于斜面向上两个方向,根据牛顿第二定律得到支持力N和摩擦力f的关系式进行分析.【解答】解:当加速度较小时,摩擦力f沿斜面向上.将加速度分解为沿斜面向下和垂直于斜面向上.根据牛顿第二定律得N﹣mgcosθ=masinθ,mgsinθ﹣f=macosθ,得到N=mgcosθ+m asinθ;f=mgsinθ﹣macosθ可知当a增大时,N增大,f减小.当加速度较大时,摩擦力f沿斜面向下.根据牛顿第二定律得N﹣mgcosθ=masinθ,mgsinθ+f=macosθ,得到N﹣mgcosθ=masinθ,f=macosθ﹣mgsinθ可知当a增大时,N增大,f增大.所以N增大,f先减小后增大.故D正确,A、B、C错误.故选:D.【点评】本题考查灵活运用正交分解处理物理问题的能力,采用的是分解加速度,不分解要求的力的方法,使解题过程简洁方便.4.如图所示,一倾角θ=37°的足够长斜面固定在水平地面上.当t=0时,滑块以初速度v0=10m/s沿斜面向上运动,已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列说法正确的是()A.滑块一直做匀变速直线运动B.t=1s时,滑块速度减为零,然后静止在斜面上C.t=2s时,滑块恰好又回到出发点D.t=3s时,滑块的速度为4m/s【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】对于上滑过程,受力分析后,根据牛顿第二定律列式求出加速度,根据运动学速度位移关系公式列式求解即可;同理对下滑过程,根据牛顿第二定律求出加速度,然后分析比较即可【解答】解:A、以沿斜面向下为正方向,上滑过程,由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1代入数据解得:下滑过程,由牛顿第二定律得:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2代入数据解得:可知滑块向下运动的加速度与向上运动的加速度不同,故A错误;B、由A的方向可知,滑块不可能静止在斜面上.故B错误;C、滑块向上运动到最高点的时间:s向上运动的最大位移:x=m向下的运动:所以:s滑块恰好又回到出发点的总时间:s.故C错误;D、t=3s时,滑块的速度为:v3=﹣v0+a1t1+a2t2′=﹣10+10×1+2×2=4m/s.故D正确.故选:D【点评】本题是已知上滑时的运动情况确定受力情况,然后根据受力情况确定下滑时的运动情况,求解出加速度是关键.5.有上下两条摩擦因数相同的水平轨道L1、L2,它们在同一竖直面内,相同质量的物块A、B放置在两轨道上,轨道L1开一条平行轨道方向的细缝,可使细线通过,如图所示.A物块在B物块正上方.在连接A、B细线的中点O施加拉力,使A、B一起向右做匀速直线运动,则F的方向可能是(图中OQ表示水平方向)()A.沿OP方向B.沿OQ方向C.沿ON方向D.沿OP、OQ、ON方向都可能【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.【分析】对A、B两物体分析,抓住A、B对水平轨道的正压力不同,导致摩擦力不等,根据水平方向上平衡,得出AO、BO拉力的大小,从而确定拉力F的方向.【解答】解:力的作用点是在细线的中点,而且物块A在B的正上方,所以三角形ABO是等腰三角形,且AB在竖直方向,所以AO与BO与水平方向的夹角相等.因为A对水平轨道的正压力大于B对水平轨道的正压力,所以水平面对A 的摩擦力大于水平面对B的摩擦力,由题意细线AO受到的拉力必须大于BO受到的拉力,所以F的方向只能是ON方向.故C正确,A、B、D错误.故选:C【点评】解决本题的关键知道滑动摩擦力与正压力成正比,通过摩擦力的大小得出绳子拉力的大小,从而确定拉力的方向.6.如图所示,倾角为θ=30°的斜面体放在水平地面上,﹣个重为G的球在水平力F的作用下静止于光滑斜面上,此时水平力的大小为F;若将力F从水平方向逆时针转过某﹣角度α后,仍保持F的大小不变,且小球和斜面依然保持静止,此时水平地面对斜面体的摩擦力为f,那么F和f的大小分别是()A.F=G,f=G B.F=G,f=G C.F=G,f=G D.F=G,f=g 【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.【分析】先研究第一种情况:通过对小球出状态的分析,利用共点力平衡条件可求出水平力F的大小.再研究力F方向变化后的情况:先对小球受力分析,运用作图法求得力F与水平方向的角度,因为小球和斜面都处于静止状态,可对整体受力分析求出地面对斜面的摩擦力.【解答】解:先研究第一种情况:对物体受力分析如图所示.由平衡条件得:N与F的合力F′与重力G大小相等,由三角函数关系得:F=Gtanθ=;转过一角度后,由F大小不变,小球静止,支持力与F的合力不变,故此时转动方向如图:后F转根据几何知识可得F转过的角度是2θ.对整体受力分析并正交分解如图:水平方向:f=Fcos2θ=Gcos60°=故选:D【点评】此题关键是运用平衡条件的推论得到转动后F的方向,要善于运用作图法,得到相关的角度,同时要灵活选择研究对象,采用隔离和整体相结合的方法比较简便.7.如图所示,放在斜面上的物体处于静止状态,斜面倾角θ为30°,物体质量为m,若使物体沿斜面从静止开始下滑,至少需要施加平行斜面向下的推力F=0.2mg,则()A.若F变为大小0.1mg沿斜面向下的推力,则物体与斜面的摩擦力大小是0.1mg B.若F变为大小0.1mg沿斜面向上的推力,则物体与斜面的摩擦力大小是0.2mg C.若使物体沿斜面从静止开始上滑,F至少应变为大小1.2mg沿斜面向上的推力D.若F变为大小为0.8mg沿斜面向上的推力,则物体与斜面的摩擦力大小是0.3mg【考点】摩擦力的判断与计算.【分析】对物体进行受力分析,根据共点力平衡求出施加平行斜面向下的推力F=0.2mg时的摩擦力大小,然后再根据共点力平衡判断推力大小和方向变化时所受的摩擦力大小.【解答】解:A、施加平行斜面向下的推力F=0.2mg,根据共点力平衡,有:F+mgsin30°=f,解得f=0.7mg,当推力F变为0.1mg,方向仍然沿斜面向下,此时物体处于静止状态,所受的摩擦力f′=mgsin30°+0.1mg=0.6mg.故A错误.B、当F的大小为0.1mg,方向向上,则物体仍然处于静止,有mgsin30°=F+f,解得f=0.4mg.故B错误.C、若想使物体沿斜面从静止开始上滑,摩擦力方向沿斜面向下,根据共点力平衡有:F=mgsin30°+f=0.5mg+0.7mg=1.2mg.故C正确.D、若F大小为0.8mg,方向沿斜面向上,物体处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力,根据共点力平衡有:mgsin30°+f=F,解得f=0.3mg.故D正确.故选:CD.【点评】解决本题的关键能够正确地进行受力分析,判断出物体是处于静止还是运动,运用共点力平衡进行求解.8.如图所示,由相同材料做成的A、B两物体放在长木板上,随长木板一起以速度v向右做匀速直线运动,它们的质量分别为m A和m B,且m A>m B.某时刻木板停止运动,设木板足够长,下列说法中正确的是()A.若木板光滑,由于A的惯性较大,A、B间的距离将增大B.若木板粗糙,由于B的惯性较小,A、B间的距离将减小C.若木板光滑,A、B间距离保持不变D.若木板粗糙,A、B间距离保持不变【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;惯性.【分析】若木板光滑,则A,B以速度v做匀速运动,间距不变;若木板粗糙,同种材料制成的物体与木板间动摩擦因数相同,根据牛顿第二定律分析A,B减速运动的加速度关系,判断它们间距是否变化.【解答】解:A、C若木板光滑,木板停止运动后,A,B均以速度v做匀速运动,间距不变,故A错误,C正确.B、D若木板粗糙,同种材料制成的物体与木板间动摩擦因数相同,根据牛顿第二定律得到:μmg=ma,a=μg,则可见A,B匀减速运动的加速度相同,间距不变.故C错误,D正确.故选CD【点评】考查牛顿第二定律以及学生的综合分析能力.难度适中.物体由于滑动摩擦力作用而减速时,加速度大小为a=μg,与物体的质量无关.9.如图a所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图b所示(g=10m/s2),则下列结论正确的是()A.物体的质量为3kgB.物体的加速度大小为5m/s2C.弹簧的劲度系数为7.5N/cmD.物体与弹簧分离时动能为0.4J【考点】胡克定律.【分析】由图象分析可知,初始,物体静止在弹簧上面,弹簧弹力与重力平衡,施加F后即为合力,物体匀加速上升,弹簧上的弹力逐渐变小,运动位移为4cm 后,弹簧恢复原长,此时物块和弹簧分离,此后物体受到恒定的力F=30N和重力做匀加速运动.根据牛顿第二定律分别列出起始和分离状态时的方程联立可解得.【解答】解:A、初始,物体静止在弹簧上面,弹簧弹力与重力平衡,施加F后即为合力,所以有:10N=ma…①,此后物体匀加速上升,弹力逐渐变小,当弹簧恢复原长后,物块和弹簧分离,合力为:30N﹣mg=ma…②,联立①②两式,整理得物体重力:mg=20N,质量m=2Kg,故A错误;B、当弹簧恢复原长后,物块和弹簧分离,合力为30N﹣mg=ma,又已求得m=2Kg,则,故B正确;C、由图可知,从初始弹簧弹力等于重力到弹簧恢复原长,位移为4cm,即弹力等于重力时,弹簧形变量为△X=4cm,劲度系数,故C错误;D、对匀加速过程,根据速度位移公式,有:v2=2ax;分离时动能:;故D正确;故选:BD【点评】本题考查图象的识别,从图象中获取信息是物理的一项基本能力,获取信息后能否根据获取的信息分析过程,灵活运用好牛顿第二定律是关键.10.一物体由静止沿倾角为θ的斜面下滑,加速度为a;若给此物体一个沿斜面向上的初速度v o,使其上滑,此时物体的加速度可能为()A.a B.2a C.gsinθ﹣a D.2gsinθ+a【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】设斜面的动摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律分别对物体下滑和上滑两个过程列式,即可求得上滑的加速度表达式,再通过计论分析加速度的可能值.【解答】解:设斜面的动摩擦因数为μ,上滑过程加速度大小为a′,根据牛顿第二定律,得:下滑过程:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma ①上滑过程:mgsinθ+μmgcosθ=ma′②则得a=g(sinθ﹣μcosθ)③,a′=g(sinθ+μcosθ)④若斜面光滑,μ=0,则得a′=a;由③④得a′=2gsinθ﹣a;若μ=tanθ,a=sinθ,a′=sinθ,则得a′=2a;故AB正确,CD错误.故选:AB.【点评】本题考查牛顿第二定律的应用问题,要注意根据牛顿第二定律求得加速度的表达式,再分析两个过程加速度的关系,得到可能值是解题的关键.二、填空题11.三个同一平面上的力作用在物体的同一点,大小分别为30N、40N、50N,则三个力合力的最大值为120N,最小值为0N;若三个力在同一直线上,则最大值为120N,最小值为20N.【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.【分析】当这三个力作用在同一物体上,并且作用在同一直线上,方向相同,三个力的合力最大.如果三个力不在同一直线上,夹角可以变化,当两个较小力的合力大小等于第三个力,方向相反时,合力为零,此时三个力的合力的最小.【解答】解:当三个力作用在同一直线、同方向时,三个力的合力最大,即F=40N+50N+30N=120N.当三个力作用在一个物体上,不在一条直线,并且夹角可以改变,50N能在40N 与30N最大与最小之间,所以能使物体处于静止状态,故此时三个力的合力为零,即它们合力的最小值为0.若三个力在同一直线上,则最大值为120N,最小值为30N+40N﹣50N=20N,故答案为:120,0;120,20.【点评】当多个力合成时,它们作用在同一直线上、同方向时,合力最大;求最小合力时,先考虑合力为零的情况.12.作用于同一点的两个力F1、F2的合力F随F1、F2的夹角变化的情况如图所示,则F1=30N或40N,F2=40N或30N.【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.【分析】根据图象可知,当两力夹角为180°与90°的合力大小,结合力的平行四边形定则,即可求解.【解答】解:由图可知,当两力夹角为180°时,合力的大小为10N,则有:F1﹣F2的绝对值为10N;而两力夹角为90°的合力大小为50N,则有:因此解得:F1=30N,F2=40N或F1=40N,F2=30N;故答案为:30N或40N;40N或30N.【点评】考查由图象读取信息,掌握两力合成的法则:平行四边形定则.13.为了定性研究阻力(摩擦阻力和空气阻力)与速度的关系,某同学设计了如图所示的实验.接通打点计时器,将拴有金属小球的细线拉离竖直方向一个角度后由静止释放,小球撞击固定在小车右端的挡板,使小车和挡板在无动力条件下一起运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点,用刻度尺测出相邻两点间的距离,小车运动的加速度逐渐减小(填“增大、减小或不变”),表明小车所受的阻力随速度的减小而减小(填“增大、减小或不变”).【考点】测定匀变速直线运动的加速度.【分析】根据运动学推论△x=at2,从纸带上数据得出相邻的△x在逐渐减小,所以小车运动的加速度逐渐减小.根据牛顿第二定律得小车所受的阻力减小.【解答】解:根据运动学推论△x=at2,知道如果是匀变速直线运动,△x为定值.从纸带上数据得出相邻的△x在逐渐减小,所以小车运动的加速度逐渐减小.小车所受的阻力即为小车的合力.根据牛顿第二定律得小车所受的阻力减小.故答案为:减小;减小.【点评】本题考查考生处理实验数据的能力及推理能力,注意速度对物体运动的阻碍是解题的关键,同时掌握牛顿运动定律的应用.14.在“用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中:(1)安装纸带时,应将纸带置于复写纸(或墨粉纸盘)的下方(选填“上方”或“下方”).把纸带固定在小车上,应在放开小车之前(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源.(2)下方为实验中打出的一段纸带,计时器打点的时间间隔为0.02s.根据所给的纸带,利用刻度尺进行测量,求得P点的速度为 1.2m/s.【考点】探究小车速度随时间变化的规律.【分析】(1)熟练使用打点计时器,熟悉具体的实验操作即可正确解答;(2)根据计数点A、B(即P的左右两边点)在刻度尺上的位置,可读出结果,注意要进行估读;根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可求出打P这个计数点时纸带的瞬时速度大小.【解答】解:(1)使用电磁打点计时器时,纸带应穿过限位孔,复写纸要放在纸带的上面,即将纸带置于复写纸(或墨粉纸盘)的下方;打点时应先接通电源,稳定后,再释放小车,让纸带运动.(2)设P左右两边点为A与B,根据计数点A、B在刻度尺上的位置,可知计数点A、B之间的距离为:4.80cm.由图可知x AB=4.80cm,其中T=0.02s;据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,有:v P==m/s=1.2m/s故答案为:(1)下方,之前;(2)1.2.【点评】明确实验原理以及具体的实验操作,加强基本物理规律在实验数据处理中的应用;掌握求解瞬时速度的方法,注意测量读数的估计值,及单位的转换.三、计算题15.(10分)(2016秋•吉安校级月考)重力为G的物体A,静止在倾角为θ的斜面B上,求:(1)对物体A受力分析,画出示意图(2)求物体A的合力是多少;利用已知量G和θ,求出A受到的其他力的大小.【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.。
江西省景德镇市安福中学高三物理模拟试题含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点。
现在在A、B两点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷,则关于C、D两点的场强和电势,下列说法正确的是A.C、D两点的场强不同,电势相同B.C、D两点的场强相同,电势不同C.C、D两点的场强、电势均不同D.C、D两点的场强、电势均相同参考答案:A2. 如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。
以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。
t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。
取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______(双选,填正确答案标号)a. h=1.7mb. 简谐运动的周期是0.8sc. 0.6s内物块运动的路程是0.2md. t=0.4s时,物块与小球运动方向相反参考答案:ab考点:简谐振动.3. 均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合; 磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流。
现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。
为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为()A.B.C.D.参考答案:C4. 如图所示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为。
先将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是( )A.小球A和B的速度都为B.小球A和B的速度都为C.小球A的速度为,小球B的速度为D.小球A的速度为,小球B的速度为参考答案:C5. 如图所示,北斗导航系统中两颗卫星,均为地球同步卫星.某时刻位于轨道上的A、 B两位置.设地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,地球自转周期为T.则A.两卫星线速度大小均为B.两卫星轨道半径均为C.卫星l由A运动到B所需的最短时间为D.卫星l由4运动到B的过程中万有引力做正功参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 质量为2kg的物体,在水平推力的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图像如图所示。
2017年江西省高考物理二模试卷一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分)1.(4分)下列关于物理学史或所用物理学方法的几种论述,其中正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,建立质点概念是应用近似替代法B.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很多小段,每一小段近视看作匀速直线运动,然后把各小段的位移之和代表物体的位移,这里采用了微元法C.牛顿在经典力学上贡献突出,加速度a=是其用比值定义法确定的D.伽利略为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法2.(4分)某质点运动的v﹣t图象如图所示,下列有关该质点运动情况的判断,正确的是()A.在第2s末,质点的速度方向发生改变B.在0﹣2s时间内,质点做直线运动,在2s﹣4s时间内,质点做曲线运动C.在0﹣2s时间内,质点的位移大小为2mD.在2﹣4s时间内,质点的加速度不断减小,方向也不断变化3.(4分)如图所示,甲、乙、丙三个小球从倾角为45°的斜面上同一点开始平抛运动,甲球落到斜面上,乙球落到斜面底端,丙球落到水平地面上,如果甲、乙、丙三个小球在水平方向上的位移之比为1:2:3,则甲、乙、丙三个小球做平抛运动的初速度之比为()A.:2:3 B.1:2:3 C.:2:3 D.:2:34.(4分)2016年8月17日至8月24日,全国跳伞锦标赛在宁夏省盐池县通用机场成功举行,来自北京、河南、山西等地的10支跳伞代表队在此进行了激烈角逐,运动员从直升飞机上由静止跳下,在水平风力分影响下,沿曲线降落,下列说法正确的是()A.若无水平风力的影响,运动员下落时间会缩短B.若水平风力越大,运动员着地时动能越大C.若水平风力忽大忽小,运动员下落时间可能增大,也可能减小D.运动员(及伞包等)在下落过程中,动能增加,重力势能减少,但机械能守恒5.(4分)2016年8月20日,济宁市青年广场人山人海,热闹非凡,兴高采烈的观看杂技演员表演的“飞车走壁”精彩节目,如图所示,已知桶壁倾角为θ,摩托车(含演员)的质量为m.若某次匀速圆周远动的平面与地面平行时,轨道半径为r,且摩托车刚好不受桶壁垂直运动方向的侧向摩擦力,下列判断正确的是()A.摩托车(含演员)的环绕周期为2πB.轨道半径r越大,摩托车(含演员)的向心加速度a就越大C.若半径r减小后仍做匀速圆周运动,摩托车(含演员)的重力势能减小,动能会增加D.摩托车(含演员)做匀速圆周运动时,所受合外力有可能为零6.(4分)2016年7月5日晚,云南6县普降大到暴雨,引发山洪、滑坡和泥石流等自然灾害,临汾军分区派遣直8教护直升机利用绳索悬吊法转运伤员,如图所示,在水平风力的影响下,悬停在空中的直升机,伤员及转运设备均相对静止不动,若水平风力的大小缓慢变化少许(方向不变)之后,绳索与竖直方向的夹角θ也相应变化,但直升机仍然悬停在空中不动,且与伤员及转运设备相对静止,假设伤员及转运设备受到的重力用G表示,水平风力用F表示,空气的浮力不可忽略(恒定不变),下列判断正确的是()A.伤员及转运设备受到四个力作用B.若水平风力增大,由F拉=可知,绳索的拉力可能增大,减小或不变C.若水平风力减小,绳索的拉力与水平风力的合力可能斜向左上、斜向右上或竖直向上D.无论水平风力如何变化,绳索的拉力与水平风力的合力一定竖直向上7.(4分)2016年十三届全国冬季运动会单板滑雪U型场地决赛中,史万成勇夺金牌,如图所示,当史万成从半圆(U型的一部分)形场地的坡顶下滑到坡底的过程中,假如速率一直恒定不变,空气阻力不计,下列说法正确的是()A.史万成的下滑过程中机械能守恒B.史万成下滑过程中受到三个力的作用C.史万成下滑过程中重力做功的功率先增大后减小D.史万成下滑过程中克服摩擦力做功的功率逐渐减小8.(4分)2016年8月16溶凌晨1时40分,全球首颗量子卫星﹣墨子号,在酒泉卫星发射中心成功发射,凭借此次发射,中国将在防黑客通讯技术方面远远领先于其全球竞争对手,如图所示,卫星最后定轨在离地面500km的预定圆周轨道,已知地球半径约6400km,同步卫星距地面约36000km,下列说法正确的是()A.墨子号卫星的发射速度有可能为7.8km/sB.在相等时间内,墨子号卫星通过的弧长约为同步卫星通过弧长的8.5倍C.墨子号卫星的向心加速度约为同步卫星的向心加速度的37.8倍D.同步卫星绕地球转动周期,大于墨子号卫星绕地球转动周期9.(4分)静止在地面上的物块P、Q间夹了一压缩量为3cm的弹簧,如图所示,已知m P=6kg和m Q=4kg,与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.3,弹簧的劲度系数为k=200N/m,取g=10m/s2,现用F=8N的水平拉力作用在物块Q上,则力F作用后,向右运动的过程中,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()A.刚加拉力F时,物块Q的瞬时加速度为0.5m/s2B.物块Q先做加速度变小的加速运动,后做加速度变大的减速运动C.物块Q速度最大时,弹簧的压缩量为1cmD.物块P可能会相对地面向右滑动10.(4分)如图所示,内壁光滑的圆管形轨道竖直放置在光滑水平地面上,且恰好处在两固定光滑挡板M、N之间,圆轨道半径为R,其质量为2m,一质量为m的小球能在管内运动,小球可视为质点,管的内径不计,当小球运动到轨道最高点时,圆轨道对地面的压力刚好为零,则下列判断正确的是()A.小球运动的最小速度为B.圆轨道对地面的最大压力为10mgC.当小球离挡板N最近时,圆轨道对挡板N的压力大小为5mgD.圆轨道对挡板M、N的压力总是为零二、解答题(共6小题,满分70分)11.(5分)某物理兴趣小组利用如图所示的实验装置探究合外力与速度的关系,一段带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上,用轻绳绕过定滑轮及动滑轮将滑块与弹簧测力计相连,实验中改变动滑轮下悬挂的钩码个数,进行多次测量,记录弹簧测力计的示数F,并利用速度传感器测出从同一位置P由静止开始双方那个的滑块经过速度传感器时的速度大小v,用天平测出滑块的质量m,用刻度尺测出P与速度传感器的距离s,当地的重力加速度大小为g,两滑轮的质量均可忽略不计.(1)实验中钩码的质量(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量.(2)根据实验数据作出v2﹣F图象,如图2图象中最符合实际情况的是(3)若滑块与长木板间的动摩擦因数μ已知,再根据实验已测物理量及v2﹣F 图象,推测图象与横轴交点的坐标为(用已知物理量和实验测得的恒定不变的物理量的字母表示)12.(7分)某同学在一次探究活动中测量木块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图甲所示,一表面粗糙的长木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;长木板上有一长方体木块,其一端与纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与砝码盘连接,开始实验时,在砝码盘中放入适量砝码,木块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列点.(1)实验前,该同学用毫米刻度尺测得长方体木块边长如图乙所示,其读数为mm(2)如图丙所示是实验中得到的一条纸带,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,测得相邻的计数点之间的距离分别如图所示,已知电磁打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=m/s2(结果保留两位有效数字)(3)然后该组同学用天平测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m;若木块的加速度用a表示,重力加速度用g表示,不计纸带和电磁打点计时器之间的摩擦阻力计空气阻力,所求木块与长木板间动摩擦因数表达式为μ=.(用题中所给或被测物理量的字母表示)(4)若考虑到纸带和电磁打点计时器之间的摩擦阻力为f1,长方体木块运动时受到的空气阻力为f2,则所求木块与长木板间动摩擦因数表达式修正为μ=,从系统误差的角度来考虑,第(3)问中的实验测量值总是(填“偏大”、“偏小”或“准确”)13.(14分)如图所示,把质量m=1kg的滑块从左侧光滑斜面高h=0.1m处由静止释放,当右侧木板水平放置时,滑块在水平板上运动0.2m停止,欲使滑块从左侧同一高度下滑而在右侧木板上最远滑行0.1m,可以在滑块滑到水平板上时施加一个竖直向下的恒力F,也可以将右侧的木板向上转动一锐角θ,形成斜面,已知斜面与木板在两种情况下均通过光滑小圆弧完美连接,重力加速度g=10m/s2,求:(1)恒力F的大小(2)锐角θ的大小(3)在(2)情况中滑块从冲上斜面到第一次返回最低点所用的时间.14.(12分)2016年8月17日,广西省南宁市上思县至吴圩机场二级路段发生山体滑坡事故,假设在发生山体滑坡时,山坡的底部B处正有一游客逗留,如图所示,此时距坡底160m的山坡A处有一圆形石头正以2m/s的速度、1m/s2的加速度匀加速下滑,游客发现后,立即以0.4m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动跑离坡底,石头滑到B处前后速度大小不变,但开始以2m/s2的加速度匀减速运动,已知游客从发现圆形石头到开始逃跑的反应时间为1s,游客跑动的最大速度为6m/s,且游客的运动与圆形石头的运动在同一竖直平面内,试求:(1)圆形石头滑到坡度B处时,游客前进的位移大小(2)该游客若能脱离危险,请计算石头与游客间的最小距离,若不能脱离危险,请通过计算说明理由.15.(14分)如图所示,质量为m的正方体小滑块从高为h、倾角α=53°的斜面顶端A点由静止释放,运动到斜面底端B点后进入一半径为R的光滑细圆管内(B点处有一段长度可忽略的圆弧,圆管内径略大于小滑块的边长),已知小滑块在运动过程中始终受到一水平向左的外力F=mg作用,g为重力加速度,小滑块恰好能到达D点,OD与竖直直径BC的夹角β=37°,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:(1)小滑块第一次到达B点时对细圆管底壁的压力大小(2)小滑块与斜面间的滑动摩擦力的大小.16.(18分)如图所示,粗糙水平平台的台面离地高度差为h=0.8m,可看做质点的物体A、B静置在距水平平台边缘C点5m处的D点,物体A的质量m1=1kg,物体B的质量m2=2kg,物体A与水平平台间的动摩擦因数μ1=0.2,物体B与水平平台间的动摩擦因数μ2=0.1,现用水平向右的恒力F=13N推物体A,作用一段时间后撤去F,最后物体B冲出C点后的落地点与C点的水平距离为x=1.6m,重力加速度g=10m/s2,试求(1)物体A、B一起加速运动时,A、B之间的作用力大小(2)物体B运动到C点处时的速度大小(3)在力F撤去前,物体A、B一起运动的位移大小.2017年江西省高考物理二模试卷参考答案与试题解析一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分)1.(4分)下列关于物理学史或所用物理学方法的几种论述,其中正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,建立质点概念是应用近似替代法B.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很多小段,每一小段近视看作匀速直线运动,然后把各小段的位移之和代表物体的位移,这里采用了微元法C.牛顿在经典力学上贡献突出,加速度a=是其用比值定义法确定的D.伽利略为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法【解答】解:A、质点采用的科学方法为建立理想化物理模型的方法,不是近似替代法,故A错误;B、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,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故B正确;C、牛顿在经典力学上贡献突出,由于加速度与合外力F成正比,与物体的质量成反比,不符合比值定义法的共性,所以加速度a=不是其用比值定义法确定的.故C错误.D、伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,故D错误.故选:B2.(4分)某质点运动的v﹣t图象如图所示,下列有关该质点运动情况的判断,正确的是()A.在第2s末,质点的速度方向发生改变B.在0﹣2s时间内,质点做直线运动,在2s﹣4s时间内,质点做曲线运动C.在0﹣2s时间内,质点的位移大小为2mD.在2﹣4s时间内,质点的加速度不断减小,方向也不断变化【解答】解:A、1﹣3s质点一直沿负方向运动,故第2s末质点运动方向没有发生改变,故A错误;B、在2s﹣4s时间内,速度先负后正,先沿负方向运动,后沿正方向运动,是直线运动,故B错误;C、图象与时间轴所围的“面积”表示位移,则在0﹣2s时间内,质点的位移大小为x=,故C正确;D、图象的斜率表示加速度,在2﹣4s时间内,图象的斜率一直为正,方向不变,故D错误;故选:C3.(4分)如图所示,甲、乙、丙三个小球从倾角为45°的斜面上同一点开始平抛运动,甲球落到斜面上,乙球落到斜面底端,丙球落到水平地面上,如果甲、乙、丙三个小球在水平方向上的位移之比为1:2:3,则甲、乙、丙三个小球做平抛运动的初速度之比为()A.:2:3 B.1:2:3 C.:2:3 D.:2:3【解答】解:甲、乙两球都落在斜面上,竖直方向的分位移和水平方向的分位移比值一定,都有tan45°===,解得:t=水平位移x=v0t=甲、乙两个小球在水平方向上的位移之比为1:2,由上式可得甲、乙两个小球做平抛运动的初速度之比为1:=:2乙、丙都落在水平面上,运动的时间相等,由x=v0t得:乙、丙两个小球做平抛运动的初速度之比为2:3.故甲、乙、丙三个小球做平抛运动的初速度之比为:2:3.故选:A4.(4分)2016年8月17日至8月24日,全国跳伞锦标赛在宁夏省盐池县通用机场成功举行,来自北京、河南、山西等地的10支跳伞代表队在此进行了激烈角逐,运动员从直升飞机上由静止跳下,在水平风力分影响下,沿曲线降落,下列说法正确的是()A.若无水平风力的影响,运动员下落时间会缩短B.若水平风力越大,运动员着地时动能越大C.若水平风力忽大忽小,运动员下落时间可能增大,也可能减小D.运动员(及伞包等)在下落过程中,动能增加,重力势能减少,但机械能守恒【解答】解:A、C、运动员同时参与了两个分运动,竖直方向向下落和水平方向随风飘,两个分运动同时发生,相互独立;所以风的大小对运动的时间没有影响.故A错误,C错误;B、两个分运动同时发生,相互独立,但水平风速越大,运动员沿水平方向的分速度越大,则落地的合速度越大,运动员的动能越大;故B正确;D、运动员在下降的过程中风力做功,同时空气的阻力也做功,运动员的机械能可能不守恒.故D错误;故选:B5.(4分)2016年8月20日,济宁市青年广场人山人海,热闹非凡,兴高采烈的观看杂技演员表演的“飞车走壁”精彩节目,如图所示,已知桶壁倾角为θ,摩托车(含演员)的质量为m.若某次匀速圆周远动的平面与地面平行时,轨道半径为r,且摩托车刚好不受桶壁垂直运动方向的侧向摩擦力,下列判断正确的是()A.摩托车(含演员)的环绕周期为2πB.轨道半径r越大,摩托车(含演员)的向心加速度a就越大C.若半径r减小后仍做匀速圆周运动,摩托车(含演员)的重力势能减小,动能会增加D.摩托车(含演员)做匀速圆周运动时,所受合外力有可能为零【解答】解:A、对摩托车受力分析,根据牛顿第二定律可知,解得T=2π,故A正确;B、根据牛顿第二定律可知mgtanθ=ma n,解得a n=gtanθ,与半径无关,故B错误;C、若半径r减小后仍做匀速圆周运动,摩托车(含演员)的高度减小,则重力势能减小,根据可知,则动能减小,故C错误;D、摩托车(含演员)做匀速圆周运动时,所受合外力提供其作圆周运动所需要的向心力,故合力一定不为零,故D错误;故选:A6.(4分)2016年7月5日晚,云南6县普降大到暴雨,引发山洪、滑坡和泥石流等自然灾害,临汾军分区派遣直8教护直升机利用绳索悬吊法转运伤员,如图所示,在水平风力的影响下,悬停在空中的直升机,伤员及转运设备均相对静止不动,若水平风力的大小缓慢变化少许(方向不变)之后,绳索与竖直方向的夹角θ也相应变化,但直升机仍然悬停在空中不动,且与伤员及转运设备相对静止,假设伤员及转运设备受到的重力用G表示,水平风力用F表示,空气的浮力不可忽略(恒定不变),下列判断正确的是()A.伤员及转运设备受到四个力作用B.若水平风力增大,由F拉=可知,绳索的拉力可能增大,减小或不变C.若水平风力减小,绳索的拉力与水平风力的合力可能斜向左上、斜向右上或竖直向上D.无论水平风力如何变化,绳索的拉力与水平风力的合力一定竖直向上【解答】解:A、以伤员及转运设备为研究对象,受到重力、绳子拉力、风力和浮力4个力作用,A正确;B、伤员及转运设备受力示意图如图所示,则拉力为F拉cosθ+F浮=G,则F拉=,由于空气的浮力不可忽略(恒定不变),则风力增大,θ增大,绳子拉力增大,B错误;CD、无论水平风力如何变化,绳索的拉力与水平风力的合力总是与重力、浮力的合力等大反向,即一定竖直向上,C错误、D正确.故选:AD.7.(4分)2016年十三届全国冬季运动会单板滑雪U型场地决赛中,史万成勇夺金牌,如图所示,当史万成从半圆(U型的一部分)形场地的坡顶下滑到坡底的过程中,假如速率一直恒定不变,空气阻力不计,下列说法正确的是()A.史万成的下滑过程中机械能守恒B.史万成下滑过程中受到三个力的作用C.史万成下滑过程中重力做功的功率先增大后减小D.史万成下滑过程中克服摩擦力做功的功率逐渐减小【解答】解:AB、运动员下滑的过程中受重力、摩擦力与支持力共三个力作用.其中摩擦力做负功,故机械能不守恒,故A错误,B正确.C、在下滑过程中,重力的功率P=mgvcosθ,其中θ为速度方向与重力方向的夹角,在下滑过程中θ增大,故重力的功率逐渐减小,故C错误;D、在下滑过程中,摩擦力的功率P=fv=+mgsinθ)v,其中θ为速度方向与重力方向的夹角,在下滑过程中θ增大,故摩擦力的功率逐渐增大,故D错误;故选:B8.(4分)2016年8月16溶凌晨1时40分,全球首颗量子卫星﹣墨子号,在酒泉卫星发射中心成功发射,凭借此次发射,中国将在防黑客通讯技术方面远远领先于其全球竞争对手,如图所示,卫星最后定轨在离地面500km的预定圆周轨道,已知地球半径约6400km,同步卫星距地面约36000km,下列说法正确的是()A.墨子号卫星的发射速度有可能为7.8km/sB.在相等时间内,墨子号卫星通过的弧长约为同步卫星通过弧长的8.5倍C.墨子号卫星的向心加速度约为同步卫星的向心加速度的37.8倍D.同步卫星绕地球转动周期,大于墨子号卫星绕地球转动周期【解答】解:A、墨子号卫星的发射速度不可能为7.8km/s,它会落向地面,不可能成为地球的卫星,故A错误;B、墨子号卫星的轨道半径为同步卫星的轨道半径km根据线速度公式,墨子号卫星的线速度和同步卫星的线速度之比为:弧长△s=v•△t,相同时间内墨子号通过的弧长与同步卫星通过的弧长之比为:,故B错误;C、根据向心加速度公式,,故C正确;D、根据周期公式,轨道半径越大,周期越大,同步卫星的轨道半径大于墨子号卫星的轨道半径,所以同步卫星的转动周期大于墨子号卫星的转动周期,故D正确;故选:CD9.(4分)静止在地面上的物块P、Q间夹了一压缩量为3cm的弹簧,如图所示,已知m P=6kg和m Q=4kg,与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.3,弹簧的劲度系数为k=200N/m,取g=10m/s2,现用F=8N的水平拉力作用在物块Q上,则力F作用后,向右运动的过程中,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()A.刚加拉力F时,物块Q的瞬时加速度为0.5m/s2B.物块Q先做加速度变小的加速运动,后做加速度变大的减速运动C.物块Q速度最大时,弹簧的压缩量为1cmD.物块P可能会相对地面向右滑动=kx=200×0.03N=6N,对Q受力分析,【解答】解:A、开始时,弹簧的弹力F弹﹣μm Q g=m Q a,解得a=0.5m/s2,故A正确;根据牛顿第二定律可知F+F弹B、在拉力作用到Q上后,物体Q做加速运动,由于弹簧的压缩量减小,弹力减小,受到的合力减小,故加速度减小,当弹力摩擦力合弹力之和等于零后,物体Q继续向前运动,此时物体Q受到合力增大,方向向左,做加速度增大的减速运动,故B正确;C、当弹力摩擦力合弹力之和等于零时,物体Q的速度最大,故kx+F﹣μm Q g=0,解得x=0.02m=2cm,故C错误;D、整体受力分析可知,PQ受到的滑动摩擦力f′=μ(m Q+m P)g=30N>8N,故物体P不可能运动,故D错误;故选:AB10.(4分)如图所示,内壁光滑的圆管形轨道竖直放置在光滑水平地面上,且恰好处在两固定光滑挡板M、N之间,圆轨道半径为R,其质量为2m,一质量为m的小球能在管内运动,小球可视为质点,管的内径不计,当小球运动到轨道最高点时,圆轨道对地面的压力刚好为零,则下列判断正确的是()A.小球运动的最小速度为B.圆轨道对地面的最大压力为10mgC.当小球离挡板N最近时,圆轨道对挡板N的压力大小为5mgD.圆轨道对挡板M、N的压力总是为零【解答】解:A、当小球运动到最高点时速度最小,此时圆轨道对地面的压力为零,可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力,根据牛顿第二定律得,mg+N=m,N=2mg,解得最高点的速度v1=,A错误;B、根据动能定理得,mg•2R=,解得v2=;根据牛顿第二定律得,N′﹣mg=,联立解得小球对轨道的最大压力N′=8mg,则圆轨道对地面的最大压力为F N=2mg+8mg=10mg,故B正确;CD、在小球运动到挡板N时,根据动能定理得,mgR=,根据牛顿第二定律得,N″=m,联立解得N″=5mg,则圆轨对挡板N的压力为5mg,故C正确、D错误.故选:BC.二、解答题(共6小题,满分70分)11.(5分)某物理兴趣小组利用如图所示的实验装置探究合外力与速度的关系,一段带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上,用轻绳绕过定滑轮及动滑轮将滑块与弹簧测力计相连,实验中改变动滑轮下悬挂的钩码个数,进行多次测量,记录弹簧测力计的示数F,并利用速度传感器测出从同一位置P由静止开始双方那个的滑块经过速度传感器时的速度大小v,用天平测出滑块的质量m,用刻度尺测出P与速度传感器的距离s,当地的重力加速度大小为g,两滑轮的质量均可忽略不计.(1)实验中钩码的质量不需要(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量.(2)根据实验数据作出v2﹣F图象,如图2图象中最符合实际情况的是B(3)若滑块与长木板间的动摩擦因数μ已知,再根据实验已测物理量及v2﹣F 图象,推测图象与横轴交点的坐标为(μmg,0)(用已知物理量和实验测得的恒定不变的物理量的字母表示)【解答】解:(1)因为滑块所受的拉力可由弹簧测力计直接测出,故实验时钩码的质量不需要远小于滑块的质量;(2)根据动能定理:Fs﹣μmgs=mv2﹣0可得:v2=•F﹣2μgs当m、s、μ为定值,v2与F为线性关系,且v=0时,F>0,故B正确;(3)由v2=•F﹣2μgs可知,将v=0代入解得F=μmg,所以图象与横轴交点的坐标为(μmg,0)故答案为:(1)不需要;(2)B;(3)(μmg,0).12.(7分)某同学在一次探究活动中测量木块与木板之间的动摩擦因数,实验。
2016-2017学年江西省吉安市安福二中高三(上)第一次诊断物理试卷(10月份)一、选择题(每小题4分,共40分).1.放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑,如图甲.在滑块A上放一物体B,物体B始终与A保持相对静止,以加速度a2沿斜面匀加速下滑,如图乙.在滑块A上施加一竖直向下的恒力F,滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑,如图丙.则()A.a1=a2=a3B.a1=a2<a3 C.a1<a2=a3 D.a1<a2<a32.如图所示,光滑的半圆柱固定在水平地面上,在其圆心O l的正上方02处有一光滑小滑轮.质量分别为m、m的A、B两小球通过两光滑的小滑轮用细线相连.当O2A间细线的长度与圆柱半径相等时,两小球处于静止状态,且半圆柱对小球B的作用力恰好为零,则O2A与竖直方向的夹角θ为()A.60°B.45°C.30°D.15°3.质点在xOy平面上运动,它在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图甲、乙所示,下列说法正确的是()A.质点的初速度为3m/sB.质点初速度的方向与合外力方向垂直C.质点做匀变速曲线运动D.质点速度方向与y轴正方向的夹角越来越大4.力对物体的转动效果,取决于()A.力矩的大小B.力臂的长短C.力的大小和方向D.力矩的大小和方向5.在离地高h处,以速度v0抛出一小球,不计空气阻力,已知h=.则小球落地时间不可能是()A.B.C.D.6.已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比,且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同.现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为()A.m1:m2B.:C.:D.:7.如图所示,一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P 点.第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,张力大小为T1;第二次在水平恒力F′作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,至Q点时轻绳中的张力为大小T2.关于这两个过程,下列说法中正确的是()A.第一个过程中,拉力F在逐渐变大,且最大值一定大于F′B.两个过程中,轻绳的张力均变大C.T1大于T2D.两个过程中F和F′做的功一样8.河水的流速与离河岸的关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间关系如图乙所示,若船以最短时间渡河,则下列判断正确的是()A.船渡河的最短时间是100sB.船在河水中的最大速度是5m/sC.船在河水中航行的轨迹是一条直线D.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直9.如图,光滑斜面C静止在粗糙的水平地面上,质量均为m的滑块A、B叠放在一起后由静止开始下滑,此过程中斜面保持静止.则下列说法正确的是()A.A对B的压力等于mgB.B受4个力的作用C.地面对C的摩擦力方向水平向左D.若将A撤去,则B下滑的加速度变小10.绷紧的传送带长L=32m,铁块与带间动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2,下列正确的是()A.若皮带静止,A处小铁块以V0=10m/s向B运动,则铁块到达B处的速度为6m/s B.若皮带始终以4m/s的速度向左运动,而铁块从A处以V0=10m/s向B运动,铁块到达B 处的速度为6m/sC.若传送带始终以4m/s向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,铁块将一直向右匀加速运动D.若传送带始终以10m/s向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,铁块到达B处的速度为8m/s二、填空题(每小题5分,共20分)11.如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮.在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管以速度v水平向右匀速运动.已知蜡块匀速上升的速度大小为3cm/s,玻璃管水平运动的速度大小为4cm/s,则:(1)蜡块的所做运动为A.匀速直线运动B.匀变速直线运动C.曲线运动(2)蜡块的运动速度为cm/s.12.质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛,由于空气阻力,经2s达到最高点,设物体运动中所受的空气阻力大小不变,g=10m/s2,则物体上升的高度为,物体从最高点落回抛出点的时间为.13.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图,A、B为缠绕磁带的两个轮子,两轮的半径均为r,在放音结束时,磁带全部绕到了B轮上,磁带的外缘半径R=3r,现在进行倒带,使磁带绕到A轮上.倒带时A轮是主动轮,其角速度是恒定的,B轮是从动轮,经测定,磁带全部绕到A轮上需要时间为t,从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中,磁带的运动速度(填“变大”、“变小”或“不变”),所需时间(填“大于”、“小于”或“等于”).14.某同学在做测定木块与木板间的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案.方案a:木板固定,用弹簧测力计拉动木块,如图a所示.方案b:木块水平固定,通过细线水平拉动木板,如图b所示.①上述两种方案中,你认为更合理的方案是(选择题a或b),原因是.②除了实验必需的器材之外,该同学还准备了质量为100g的砝码若干个,该同学在木块上与F N的数据,而且以F 加放砝码,改变木块对木板的正压力F N,并记录若干组弹簧力F弹为纵坐标,F N为横坐标,做出图象,那么作出来的画像应该是如图c哪个图.弹三、计算题(每小题10分,共40分)15.一水池水深H=3m,现从水面上方h=1.8m高处由静止释放一个硬质小球,测得小球从释放到落至水池底部用时t=1.1s.已知小球直径远小于水池深度,不计空气及水的阻力,进入水池过程中浮力变化不计,取g=10m/s2,求:(1)小球在水中运动的时间和加速度;(2)从水面上方多高处由静止释放小球,才能使小球从释放到落至池底所用时间最短.16.质量为m=4kg的小物块静止于粗糙水平地面上.现用F=12N的水平恒力拉动小物块,经过时间t=2s,小物块运动了x0=4m的距离,取g=10m/s2.求:(1)物块受到的重力G的大小;(2)物快做匀加速运动加速度a的大小;(3)物块与地面间的动摩擦因数μ的大小.17.2014年世界杯在巴西举行,本次世界杯采用了先进的“鹰眼”技术,观测足球运动轨迹.在某场比赛中运动员发出一个任意球后,足球射中球门的横梁后被水平弹出,直接落地.“鹰眼”测得足球射中横梁的位置距地面高度为2.45m,足球落地瞬间,速度方向与水平成530角.sin53°=0.8,cos53°=0.6;不计空气阻力,取g=10m/s2,求:(1)足球被横梁水平弹出后,在空中运动的时间(2)足球被横梁水平弹出时速度大小.18.《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,游戏中的故事也相当有趣,如图甲,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒.某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设:小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示,若h1=0.8m,l1=2m,h2=2.4m,l2=1m,小鸟飞出能否直接打中肥猪的堡垒?请用计算结果进行说明.(取重力加速度g=10m/s2)2016-2017学年江西省吉安市安福二中高三(上)第一次诊断物理试卷(10月份)参考答案与试题解析一、选择题(每小题4分,共40分).1.放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑,如图甲.在滑块A上放一物体B,物体B始终与A保持相对静止,以加速度a2沿斜面匀加速下滑,如图乙.在滑块A上施加一竖直向下的恒力F,滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑,如图丙.则()A.a1=a2=a3B.a1=a2<a3 C.a1<a2=a3 D.a1<a2<a3【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.【分析】先对整体受力分析,根据牛顿第二定律求解出加速度,进行比较即可.【解答】解:甲图中加速度为a1,则有:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1解得:a1=gsinθ﹣μgcosθ乙图中的加速度为a2,则有:(m+m′)gsinθ﹣μ(m+m′)gcosθ=(m+m′)a2解得:a2=gsinθ﹣μgcosθ丙图中的加速度为a3,则有:(mg+F)sinθ﹣μ(mg+F)cosθ=ma3解得:a3=故a1=a2<a3,故ACD错误,B正确.故选:B2.如图所示,光滑的半圆柱固定在水平地面上,在其圆心O l的正上方02处有一光滑小滑轮.质量分别为m、m的A、B两小球通过两光滑的小滑轮用细线相连.当O2A间细线的长度与圆柱半径相等时,两小球处于静止状态,且半圆柱对小球B的作用力恰好为零,则O2A与竖直方向的夹角θ为()A.60°B.45°C.30°D.15°【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】先对B进行受力分析,B受到重力和绳子的拉力,从而可知绳子的拉力为mg;然后对A进行受力分析,由共点力的平衡而可判断各选项的正确与否.【解答】解:由于半圆柱对小球B的作用力恰好为零,可知绳子的拉力为mg;设OA与竖直方向夹角为θ,对A分析,如图所示:由几何关系可知拉力F和支持力N与水平方向的夹角相等,而且F与N的大小也相等.有:2Fcosθ=mg;联立可得:cosθ=所以:θ=30°.选项C正确,选项ABD错误.故选:C3.质点在xOy平面上运动,它在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图甲、乙所示,下列说法正确的是()A.质点的初速度为3m/sB.质点初速度的方向与合外力方向垂直C.质点做匀变速曲线运动D.质点速度方向与y轴正方向的夹角越来越大【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.【分析】根据两图象可知:质点在x方向上做匀加速直线运动,在y方向上做匀速直线运动,根据平行四边形定则得出质点的初速度.根据速度分解法分析速度方向与y轴正方向间夹角的变化.【解答】解:A、在x方向上的初速度为v x=3m/s,y方向上的速度为v y===4m/s,根据平行四边形定则,则初速度的大小v0==5m/s.故A错误.B、x轴方向质点做匀加速直线运动,合外力沿x轴正方向.y轴方向质点做匀速直线运动,合外力为零,所以质点的合外力沿x轴正方向.而初速度方向不沿y轴正方向,所以质点初速度的方向与合外力方向不垂直.故B错误.C、质点的合外力恒定,且与初速度不在同一直线上,所以质点做匀变速曲线运动.故C正确.D、x轴方向质点做匀加速直线运动,速度均匀增大,y轴方向质点做匀速直线运动,速度沿y轴负方向,且保持不变,由平行四边形定则可知,质点速度方向与y轴正方向的夹角越来越小.故D错误.故选:C4.力对物体的转动效果,取决于()A.力矩的大小B.力臂的长短C.力的大小和方向D.力矩的大小和方向【考点】力矩的平衡条件.【分析】力的作用效果受力的大小、方向、作用点的影响,考虑转动效果时,要考虑受力的力矩情况.【解答】解:力对物体的转动效果,取决于力矩的大小和方向,故ABC错误,D正确;故选:D5.在离地高h处,以速度v0抛出一小球,不计空气阻力,已知h=.则小球落地时间不可能是()A.B.C.D.【考点】抛体运动.【分析】依题意,当小球竖直下抛时,小球落地时间最短,小球竖直上抛时,小球落地时间最长.小球落地时间介于两时间之间.分别求出最短时间和最长时间即可选出答案.【解答】解:当小球竖直下抛时: (1)又 (2)两式联立解之得,当小球竖直上抛时: (3)由(2)(3)联立解之得,故小球落地时间介于:所以小球的落地时间不可能是.本题选不可能的,故选:D.6.已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比,且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同.现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为()A.m1:m2B.:C.:D.:【考点】功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律.【分析】已知雨滴在下落过程中做匀速运动,所受的重力和空气阻力为一对平衡力,即f=mg=kv2,再根据公式P=【解答】解:已知雨滴在下落过程中做匀速运动,所受的重力和空气阻力为一对平衡力,即f=mg=kv2,所以雨滴下落的速度为,又因为P=代入解得故选:C7.如图所示,一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P 点.第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,张力大小为T1;第二次在水平恒力F′作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,至Q点时轻绳中的张力为大小T2.关于这两个过程,下列说法中正确的是()A.第一个过程中,拉力F在逐渐变大,且最大值一定大于F′B.两个过程中,轻绳的张力均变大C.T1大于T2D.两个过程中F和F′做的功一样【考点】动能定理的应用;共点力平衡的条件及其应用;功的计算.【分析】第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,则小球处于平衡状态,第二次在水平恒力F′作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,则到达Q点时速度为零,由于重力和拉力都是恒力,可以把这两个力合成为新的“重力”,则第二次小球的运动可以等效于单摆运动,找出“最低点”,最低点的速度最大,在Q点速度为零,则向心力为零,判断T2与mg的关系.【解答】解:A、第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,则小球处于平衡状态,根据平衡条件得:F=mgtanθ,随着θ增大,F逐渐增大,第二次从P点开始运动并恰好能到达Q点,则到达Q点时速度为零,在此过程中,根据动能定理得:F′lsinθ=mgl(1﹣cosθ)解得:F′=mgtan,因为θ<90°,所以mgtan<mgtanθ,则F>F′,故A正确;B、第一次运动过程中,根据几何关系可知,绳子的拉力,所以轻绳的张力变大,第二次由于重力和拉力都是恒力,可以把这两个力合成为新的“重力”,则第二次小球的运动可以等效于单摆运动,当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时,小球处于“最低点”,最低点的速度最大,此时绳子张力最大,所以第二次绳子张力先增大,后减小,故B错误;C、第一次运动到Q点时,受力平衡,根据几何关系可知,,第二次运动到Q点时,速度为零,则向心力为零,则绳子拉力T2=mgcosθ+F′sinθ=mgcosθ+=mg,故T1大于T2;故C正确;D、对过程分析可知,两过程中动能的改变量均相同,重力做功相同,则由动能定理可知,两个过程中F和F′做的功一样的;故D正确;故选:ABD.8.河水的流速与离河岸的关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间关系如图乙所示,若船以最短时间渡河,则下列判断正确的是()A.船渡河的最短时间是100sB.船在河水中的最大速度是5m/sC.船在河水中航行的轨迹是一条直线D.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直【考点】运动的合成和分解.【分析】当船的静水速与河岸垂直时,渡河的时间最短,当船运动到河中央时,水流速最大,则合速度最大.【解答】解:A、D、当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,则最短时间t=.故A、D正确.B、当水流速最大时,船的速度最大,最大速度v=.故B正确.C、因为水流速度在变化,即沿河岸方向有加速度,知合速度方向与加速度方向不在同一条直线上,船的轨迹是曲线.故C错误.故选ABD.9.如图,光滑斜面C静止在粗糙的水平地面上,质量均为m的滑块A、B叠放在一起后由静止开始下滑,此过程中斜面保持静止.则下列说法正确的是()A.A对B的压力等于mgB.B受4个力的作用C.地面对C的摩擦力方向水平向左D.若将A撤去,则B下滑的加速度变小【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】先对AB整体,运用牛顿第二定律求出加速度,再由A,由正交分解法求B对A 的摩擦力和支持力,再对B受力分析,分析受力个数,对ABC研究,根据加速度分析C受到的摩擦力方向,根据牛顿第二定律分析将A撤去,则B下滑的加速度变化情况.【解答】解:A、AB整体具有沿斜面向下的加速度,设为加速度为a,由牛顿第二定律可知:(m+m)a=(m+m)gsinθ得:a=gsinθ将a正交分解为竖直方向分量a1,水平分量a2,由于具有水平分量a2,故物体A必受水平向左摩擦力f,A受力如1图所示:由牛顿第二定律得:竖直方向上:mg﹣N=ma1…①水平方向上:f=ma2…②斜面与水平方向的夹角为θ,摩擦力与弹力的合力与水平方向夹角为θ,由几何关系得;a1=asinθ=gsinθsinθ=gsin2θ…③a2=acosθ=gsinθcosθ…④得:N=mg﹣mgsin2θ=mgcos2θ,f=mgsinθcosθ,故A错误;B、对B受力分析,B受到重力、斜面的支持力、A对B的压力以及A对B的摩擦力,共四个力作用,故B正确;C、把ABC看成一个整体,则整体具有水平向左的分加速度,所以C受到地面对C水平向左的静摩擦力,故C正确;D、若将A撤去,对B,由牛顿第二定律可知:ma=mgsinθ,得:a=gsinθ,B的加速度不变,故D错误.故选:BC10.绷紧的传送带长L=32m,铁块与带间动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2,下列正确的是()A.若皮带静止,A处小铁块以V0=10m/s向B运动,则铁块到达B处的速度为6m/s B.若皮带始终以4m/s的速度向左运动,而铁块从A处以V0=10m/s向B运动,铁块到达B 处的速度为6m/sC.若传送带始终以4m/s向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,铁块将一直向右匀加速运动D.若传送带始终以10m/s向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,铁块到达B处的速度为8m/s【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】物块滑上传送带,若传送到不动,物块先做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的速度.若传送带匀速转动,根据物块的速度与传送带的速度大小判断物体的运动情况,根据运动学公式结合牛顿第二定律进行求解.【解答】解:A、若传送带不动,物体做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得,匀减速直线运动的加速度大小a=μg=1m/s2,根据﹣=﹣2aL,解得:v B=6m/s.故A正确.B、若皮带始终以4m/s的速度向左运动,而铁块从A处以V0=10m/s向B运动,物块滑上传送带做匀减速直线运动,到达B点的速度大小一定等于6m/s.故B正确.C、若传送带始终以4m/s向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,铁块先向右做匀加速运动,加速到4m/s经历位移:,之后随皮带一起做匀速运动,C错误;D、若传送带始终以10m/s向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,若铁块一直向右做匀加速运动,铁块到达B处的速度:,则铁块到达B处的速度为8m/s,故D正确.故选:ABD.二、填空题(每小题5分,共20分)11.如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮.在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管以速度v水平向右匀速运动.已知蜡块匀速上升的速度大小为3cm/s,玻璃管水平运动的速度大小为4cm/s,则:(1)蜡块的所做运动为AA.匀速直线运动B.匀变速直线运动C.曲线运动(2)蜡块的运动速度为5cm/s.【考点】运动的合成和分解.【分析】(1)分析蜡块在相互垂直的两个方向上的运动情况,从而得知其合运动是直线运动(是匀速直线运动或匀变速直线运动)还是曲线运动.(2)分析水平和竖直方向上的速度,对其利用平行四边形定则进行合成,即可求得其实际运动的速度.【解答】解:(1)蜡块参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动,因两个方向上的运动的加速度都为零,所以合加速度方向为零,蜡块做匀速直线运动,选项A 正确.故选:A(2)蜡块的运动合速度为:v合===5cm/s故答案为:(1)A;(2)512.质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛,由于空气阻力,经2s达到最高点,设物体运动中所受的空气阻力大小不变,g=10m/s2,则物体上升的高度为24m,物体从最高点落回抛出点的时间为s.【考点】竖直上抛运动.【分析】物体上升到最高点做匀减速运动,根据平均速度公式即可求得最大高度;先求出阻力的大小,根据牛顿第二定律求出向下运动时的加速度,再根据位移时间公式求解最高点落回抛出点所用的时间.【解答】解:物体上升到最高点做匀减速运动,则:h=t=×2=24m;物体向上运动时有:a1===12m/s2解得:f=0.4N;当物体向下运动时有:a2==8m/s2所以h=a2=24m解得:t2=s故答案为:24m,s.13.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图,A、B为缠绕磁带的两个轮子,两轮的半径均为r,在放音结束时,磁带全部绕到了B轮上,磁带的外缘半径R=3r,现在进行倒带,使磁带绕到A轮上.倒带时A轮是主动轮,其角速度是恒定的,B轮是从动轮,经测定,磁带全部绕到A轮上需要时间为t,从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中,磁带的运动速度变大(填“变大”、“变小”或“不变”),所需时间大于(填“大于”、“小于”或“等于”).【考点】线速度、角速度和周期、转速.【分析】主动轮和从动轮边缘上的点线速度相等,A的角速度恒定,半径增大,线速度增大,当两轮半径相等时,角速度相等.【解答】解:在A轮转动的过程中,半径增大,角速度恒定,随着磁带的倒回,A的半径变大,根据v=rω,知A线速度增大,若磁带全部绕到A轮上需要的时间为t,由于A线速度越来越大,倒回前一半磁带比倒回后一半磁带所用时间要长,即A、B两轮的角速度相等所需要的时间大于.故答案为:变大;大于.14.某同学在做测定木块与木板间的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案.方案a:木板固定,用弹簧测力计拉动木块,如图a所示.方案b:木块水平固定,通过细线水平拉动木板,如图b所示.①上述两种方案中,你认为更合理的方案是b(选择题a或b),原因是不受木板如何运动的限制.②除了实验必需的器材之外,该同学还准备了质量为100g的砝码若干个,该同学在木块上加放砝码,改变木块对木板的正压力F N,并记录若干组弹簧力F与F N的数据,而且以F弹为纵坐标,F N为横坐标,做出图象,那么作出来的画像应该是如图c哪个图B.弹【考点】探究影响摩擦力的大小的因素.【分析】①方案a:对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的,只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时,拉力才与摩擦力成为一对平衡力,它们大小相等.方案B:拉动木板时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力.②.根据摩擦力公式推导函数关系式,对应图象【解答】解:(1)由图示实验可知,实验b中,弹簧测力计固定不动,不受木板如何运动的限制,使示数更稳定,测量更准确,因此b方案更.(2)根据摩擦力公式f=uF N,故f与F N成正比,故B正确故答案为:①b,不受木板如何运动的限制(或摩擦力的测量更方便、准确);②B三、计算题(每小题10分,共40分)15.一水池水深H=3m,现从水面上方h=1.8m高处由静止释放一个硬质小球,测得小球从释放到落至水池底部用时t=1.1s.已知小球直径远小于水池深度,不计空气及水的阻力,进入水池过程中浮力变化不计,取g=10m/s2,求:(1)小球在水中运动的时间和加速度;(2)从水面上方多高处由静止释放小球,才能使小球从释放到落至池底所用时间最短.【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】(1)通过空中自由落体的时间,求出在水中运动的时间,根据落水的速度、在水中运动的时间、位移,求出在水中运动的加速度,即可分析小球在水中的运动情况.(2)列出下落总时间与水面上方高度的关系式,通过数学方法求极小值.【解答】解:(1)水面上①解得s设水中做匀变速运动的加速度为a,时间为,则s ②③解得a=0,即水中做匀速直线运动(2)设释放点距水面x,则总时间④当时,即=1.5m答:(1)小球在水中运动的时间0.6s和加速度为0;(2)从水面上方1.5m处由静止释放小球,才能使小球从释放到落至池底所用时间最短16.质量为m=4kg的小物块静止于粗糙水平地面上.现用F=12N的水平恒力拉动小物块,经过时间t=2s,小物块运动了x0=4m的距离,取g=10m/s2.求:(1)物块受到的重力G的大小;(2)物快做匀加速运动加速度a的大小;(3)物块与地面间的动摩擦因数μ的大小.【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.【分析】(1)根据G=mg,结合质量,即可求解;(2)根据位移公式,结合位移,即可求解;(3)根据牛顿第二定律,结合滑动摩擦力的公式,即可求解.【解答】解:(1)由G=mg可得G=40N;。
江西安福二中2017-2018学年高三上学期物理11月第二次周练试卷 第I 卷(选择题 共48分)一、选择题1.在研究物体的运动时,下列说法正确的是( )A .研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时,此杆可当做质点来处理B .在大海中航行的船要确定它在大海中的位置,可以把它当做质点来处理C .研究杂技演员在走钢丝的表演时,杂技演员可以被当做质点来处理D .研究子弹穿过一张薄纸的时间时,子弹不可以被看做质点。
2.如图所示,某同学利用玩具枪练习射击本领,空中用细线悬挂一个可视为质点的小球,小球离地高度为h ,玩具枪的枪口与小球相距s 且在同一水平面上,子弹以0v 的速度沿水平方向射出,子弹从枪膛射出的同时剪断细线,则下列说法正确的是(不计空气阻力)( )A 、子弹自由飞行过程中,相同时间内子弹的速度变化量不相等B 、子弹自由飞行过程中,子弹的动能随高度的变化不是均匀的C 、要使子弹在小球落地前击中小球必须满足2202g h s v D 、子弹一定能击中小球3.如图所示,两个质量为m 1的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120°,用轻绳将两球与质量为m 2的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则m 1:m 2为( )A .1:1B .1:2C .124.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2=4:1,当导线AB 在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时,电流表A 1的示数为12mA ,则电流表2的示数为( )A .3mAB .48mAC .与R 的阻值有关D .05.如图所示,匀强电场场强大小为E ,方向与水平方向夹角为θ(45θ≠︒),场中有一质量为m ,电荷量为q +的带电小球,用长为L 的细线悬挂于O 点。
当小球静止时,细线恰好水平。
现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点,小球电荷量不变,则在此过程中A .外力所做的功为cot mgL θB .带电小球的电势能增加(sin cos )qEL θθ+C .带电小球的电势能增加2cot mgL θD .外力所做的功为tan mgL θ 6.火星的质量和半径分别约为地球的110和12,地球表面的重力加速度为g ,则火星表面的重力加速度约为( ) A.0.2g B.0.4g C.2.5g D.5g7.如图,质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h 的坑,如图所示,在此过程中( )A .重力对物体做功为mgHB .重力对物体做功为mg (H+h )C .外力对物体做的总功为零D .地面对物体的平均阻力为8.如图,垂直于水平桌面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为B ,宽度为L. 光滑均匀金属导轨OM 、ON 固定在桌面上,O 点位于磁场的左边界,且OM 、ON 与磁场左边界成45°角.均匀金属棒ab 放在导轨上,且与磁场的右边界重合.t =0时,金属棒在水平向左的外力F 作用下以速度v 0做匀速直线运动,直至通过磁场.已知均匀MN 棒ab 间的总电阻为R ,其余电阻不计,则A .金属棒ab 中的感应电流方向为从a 到bB .在t = L/v 0时间内,通过金属棒ab 截面的电荷量为q =BL 2R C .在t = L/v 0时间内,外力F 的大小随时间均匀变化 D .在t = L/v 0时间内,流过金属棒ab 的电流大小保持不变第Ⅱ卷(非选择题 共62分)三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。
文档从网络中收集,已重新整理排版.word版本可编辑•欢迎下载支持.2017届高三年段第二次联考试卷高三物理考试时间90分钟,满分100分一、选择题。
(每题4分,共44分。
其中第1题至第6题只有一个选项正确,第7题至第11题有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分)1、下列说法正确的是:A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B、汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构C、一朿光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短D、按照波尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增加2、2016年10月17 H 7时30分,搭载两轲航天员的“神舟十一号”载人飞船由“长征二号”运载火箭成功发射升空,10月19日凌晨,“神舟十一号”飞船与“天宫二号”自动交会对接成功。
“神舟十号”与“天宫一号”对接时,轨道髙度是343公里,而“神舟十一号”和“天宫二号”对接时的轨道高度是393公里,这与未来空间站的轨道髙度基本相同。
根据以上信息,判断下列说法正确的是A."神舟十一号”飞船的环绕速度大于第一宇宙速度B.“天宫一号”的动能比"天宫二号”的动能大C.“天宫一号”的周期比“天宫二号”的周期小D.“神舟十一号”飞船必须在“天宫二号”的轨道上,再加速实现对接3、如图所示电容器充电结朿后保持与电源连接,电源电压恒左,带电油滴在极板间静止,若将板间距变大些,则油滴的运动将()A、向上运动B、向下运动C、保持静止D、向左运动4、如图,质量为M的楔形物块静巻在水平地而上,英斜而的倾角为0。
斜面上有一质量为羽的小物块,小物块与斜而之间存在摩擦。
用恒力尸沿斜而向上拉小物块,使之匀速上滑。
在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静I匕。
地面对楔形物块的支持力为A・(J/+zz?)g B・(』/+山)g_FC.g+用in " D・(M+ g—fsin 0lword版本可编辑•欢迎下载支持.5. 如图甲所示,静止在光滑水平面上的长木板万(长木板足够长)的左端放着小物块&某时刻.X 受到水平向右的外力尸作用,尸随时间X] --- F上的变化规律如图乙所示,即F=kt.其中女为已知常数。
江西省南昌市2017届高三第二次模拟考试理综物理试题本试卷分第1卷(选择题)和第嘴(非选择题)两部分;共14页。
时量150分钟,满分300分。
第I卷(选择题共2l题,每小题6分,共126分)二、选择题(本题共8小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,14—18小题有项符合题目要求,第19—21题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)14.近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆,正在进行着激动人心的科学探究,为我们将来登上火星,开发和利用火星奠定了坚定的基础,如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得运动的周期为T,则火星的平均密度的表达式为(K为常数)17.磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈,当以速度v 0刷卡时,在线圈中产生感应电动势c 其感应电动势E 随时闻t 变化关系如甲图所示。
如果只将刷卡速度改为v 0/2,线圈中的E 一t 关系可能是18.如图所示,在纸面内半径为R 的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为8的匀强磁场,一点电荷从图中A 点以速度%垂直磁场射人,当该电荷离开磁场时,速度方向刚好改变了1800,不计电荷的重力,下列说法正确的是A .该点电荷带正电B .该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过D 点C .该点电荷的比荷为02q v m BR= D .该点电荷在磁场中的运动时间03Rt v π=19.某同学在开展研究性学习的过程中,利用加速度传感器研究质量 为5kg 的物体由静止开始做直线运动的规律,并在计算机上得到了前4s 内物体加速度随时间变化的图象,如图所示。
设第ls 内运动方向为正方向,则下列说法正确的是A .物体先向正方向运动,后向负方向运动B .物体在第3s 末的速度最大C .前4s 内合外力做的功等于前2s 内合外力做的功D .物体在第4s 末的动能为22.5JA.A、B两球所受弹力的大小之比为4:3 C.A、B两球的动能之比为64:27B.A、B两球运动的周期之比为4:3 D.A、B两球的重力势能之比为16:9第Ⅱ卷(非选择题,共174分)三、非选择题:包括必做题和选做题两部分。
江西安福二中2017届高三上学期物理10月第二次周练试卷
第I 卷(选择题 共48分)
一、选择题
1.有关质点的下列说法正确的是 A .质量很小的物体一定能够被看作质点 B .微观粒子一定能够被看作质点 C .在某些情况下地球可能被看作质点 D .体积大的物体肯定不能看作质点
2.在探究平抛运动的规律时,可以选用如图下列各种装置图,以下说法合理的是( )
A .选用装置1研究平抛物体竖直分运动,只能用眼睛看A 、
B 两球是否同时落地 B .选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹,弯管末端B 一定要水平
C .选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D .除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒15帧的录像获得平抛轨迹
3.位移坐标原点O 的质点1F 、2F 和3F 三力在作用下保持静止,已知其中1F 的大小恒定不变,方向沿y 轴负方向的;2F 的方向与x 轴正方向的夹角为(
)
45θθ<,但大小未知,如图所示,则下列关于力3F 的判断正确的是( )
A .3F 的最小值为1cos F θ
B .3F 的大小可能为1sin F θ
F的方向可能与2F的方向相反
C.
3
F与2F的合力大小与2F的大小有关
D.
3
4.关于人造卫星,下列说法正确的是()
A.人造卫星环绕地球的运行的速度可能为12.0km/s
B.人造卫星环绕地球的运行的速度可能为7.9km/s
C.人造卫星环绕地球的运行的周期可能为80min
D.人造卫星环绕地球的运行的周期不可能为200min
5.调压变压器是一种自耦变压器,它的构造如图所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,AB间加上正弦交流电压U,移动滑动触头P的位置,就可以调节输出电压.在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表,变阻器的滑动触头为Q,则()
A.保持P的位置不动,将Q向下移动时,电流表的读数变大
B.保持P的位置不动,将Q向下移动时,电流表的读数变小
C.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的读数变大
D.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的读数变小
6.图甲中,MN为很大的薄金属板(可理解为无限大),金属板原来不带电.在金属板的右侧,距离金属板为d的位置上放入一个电荷量为+q的点电荷,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布.P是点电荷右侧、与点电荷之间的距离也为d的一个点,几位同学想求出P点的电场强度大小,但发现问题很难.几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的.图乙中两异号点电荷的电荷量的大小均为q,它们之间的距离为2d,虚线是两点电荷连线的中垂线.由此他们求出了P点的电场强度大小,一共有以下四个不同的答案(答案中k为静电力常量),其中正确的是
A .
289kq d B .2kq d C .234kq d D .2
109kq
d
7. 如图所示,在水平向右的匀强电场中以竖直和水平方向建立直角坐标系,一带负电的油滴从坐标原点以初速度v 0向第一象限某方向抛出,当油滴运动到最高点A (图中未画出)时速度为v t ,试从做功与能量转化角度分析此过程,下列说法正确的是
A .若v t >v 0,则重力和电场力都对油滴做正功引起油滴动能增大
B .若v t >v 0,则油滴电势能的改变量大于油滴重力势能的改变量
C .若v t = v 0,则A 点可能位于第一象限
D .若v t = v 0,则A 点一定位于第二象限
8.图a 是用电流传感器(相当于电流表,其内阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R ,L 是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R .图b 是某同学画出的在t 0时刻开关S 切换前后,通过传感器的电流随时间变化的图象.关于这些图象,下列说法中正确的是( )
y
x
v 0 E
O
A.图b中甲是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况
B.图b中乙是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况
C.图b中丙是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况
D.图b中丁是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况
第Ⅱ卷(非选择题共62分)
三、非选择题
9.利用右图所示的的装置,研究重物自由下落过程中重力势能的减少量与_________________(填“动能的增加量”或“速度的增加量”)的关系,可以验证机械能守恒定律.在处理实验数据时,需要确定打点时重物的动能.一次实验中,质量为m的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点迹,如图所示. 已知相邻两点之间的时间间隔为T.测得A、B两点间的距离为h1,B、C两点间的距离为h2.由此可以确定,在打点计时器打下B点时,重物的动能为_______________.
10.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压).实验时用到的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0﹣10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.
(1)在图1虚线框中画出实验电路图.要求尽量减少实验误差.
(2)在图2方格图中画出小灯泡的U﹣I曲线.
11.如图所示,A、B两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连,不带电的B、C通过一根轻弹簧拴接在一起,且处于静止状态,其中A带负电,电荷量大小为q。
质量为2 m的A静止于斜面的光滑部分(斜面倾角为37°,其上部分光滑,下部分粗糙且足够长,粗糙部分的摩擦系数为μ,且μ=tan300,上方有一个平行于斜面向下的匀强电场),通过细绳与B相连接,此时与B相连接的轻弹簧恰好无形变。
弹簧劲度系数为k。
B、C质量相等,均为m,不计滑轮的质量和摩擦,重力加速度为g。
(1)电场强度E的大小为多少?
(2)现突然将电场的方向改变180°,A开始运动起来,当C刚好要离开地面时(此时B 还没有运动到滑轮处,A刚要滑上斜面的粗糙部分),B的速度大小为v,求此时弹簧的弹性势能E P。
(3)若(2)问中A刚要滑上斜面的粗糙部分时,绳子断了,电场恰好再次反向,请问A 再经多长时间停下来?
12.如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为v0、质量均为m、电荷量均为q。
在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与y轴正向相同,在d<y≤2d的一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于xoy平面向里。
粒子离开电场上边缘y=d时,能够到达的最右侧的位置为(1.5d,d)。
最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场。
已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子重力以及粒子间的相互作用,求:
(1)电场强度E;
(2)磁感应强度B;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间。
参考答案
1.C
2.BD
3.A
4.B
5.BC
6.A
7.BD
8.BC
9.动能的增加量 2
122
()8m h h T
+ 10.(1)如图所示; (2)如图所示;
11.解(1)根据平衡条件:2sin37qE mg mg += ,可以得到:5mg
E q
=。
(2)c 刚离开地面时,弹簧的伸长为mg
x k
=
,由能量守恒定律得: 2
12sin 3732
p mgx qEx mgx m v E +=++ ,整理可以得到:
2
2
2
2352
p m k
g
m
v E =
-。
(3)绳子断后,根据牛顿第二定律可以得到:
2sin 372cos370.2mg mg qE a g m
μ--==-
在根据运动学公式可以得到:5v v t a g
=
= 12.解:(1)沿x 轴正方向发射的粒子有x=1.5d ,y=d
由类平抛运动基本规律得:0x t =v 221at y = m qE a =
联立可得2
89m E qd
=v (2)沿x 轴正方向发射的粒子射入磁场时有01.5d t =v 2
y d t =v
联立可得04
3y =
v v
053
==v v ,方向与水平成53°,斜向右上方 (2分) 据题意知该粒子轨迹恰与上边缘相切,则其余粒子均达不到y=2d 边界 由几何关系可知3
5
d R R =+
(1分) 2Bq m R
=v v
m R qB =v
联立可得083m B qd =v (3)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角,经过(1.5d ,d )恰与上边界相切的粒子轨迹对应的圆心角最大
由几何关系可知圆心角254θ=︒ 粒子运动周期0
234m d
T qB ππ=
=v 0
127360240d t T θ
π=
=
︒
v。