2022年高三上學期第一次月考物理試題 含解析

xx學年湖南省長沙一中高三上學期第一次月考物理試卷一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。每小題給出的四個選項中，第18題只有一項符合題目要求，第9-12題有多項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分）1假若某物體受到xx個恒力作用而處于平衡狀態(tài)，某時刻撇去其中一個恒力而保持其余恒力都不變，則此后物體可能（）A做勻速直線運動B做拋物線運動C做圓周運動D靜止2如圖，冰壺是冬奧會的正式比賽項目，冰壺在冰面運動時受到的阻力很小，以下有關冰壺的說法正確的是（）A冰壺在冰面上的運動直接驗證了牛頓第一定律B冰壺在冰面上做運動狀態(tài)不變的運動C冰壺在冰面上的運動說明冰壺在運動過程中慣性慢慢減小D冰壺在運動過程中抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”是不變的3如圖所示，一個小物體在足夠長的斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，斜面各處粗糙程度相同，物體在斜面上運動過程中，下列說法正確的是（）A小物體向上滑到某位置后一定會靜止于斜面上B小物體可能會滑到斜面底端，且速度剛好為零C小物體的動能可能是先減小后增大，而機械能一直減小D小物體上滑時，在相同的時間內，摩擦力做的功可能相等4如圖所示，質量分別為m、2m的物體A、B由輕質彈簧相連后放置在一箱子C內，箱子質量為m，整體懸掛處于靜止狀態(tài)當剪斷細繩的瞬間，以下說法正確的是（重力加速度為g）（）A物體A的加速度等于gB物體B的加速度大于gC物體C的加速度等于gD物體B和C之間的彈力為零5在不計空氣阻力的情況下，某物體以30m/s的初速度從地面豎直上拋，則（重力加速度g 取10m/s2）（）A前4s內物體的平均速度大小為10m/sB前4s內物體的位移大小為50mC第2s末到第4s末物體的平均速度為5m/sD第2s內和第4s內物體的速度改變量不相同6隨著太空技術的飛速發(fā)展，地球上人們登陸其它星球成為可能假設未來的某一天，宇航員登上某一星球后，測得該星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的k倍，而該星球的平均密度與地球的差不多，則該星球質量大約是地球質量的（）A倍Bk倍Ck2倍Dk3倍7如圖所示，置于水平地面帶有豎直立桿的底座總質量為0.2kg，豎直立桿長0.5m，有一質量為0.05kg的小環(huán)從桿的下端以4m/s的初速度向上運動，剛好能到達桿的頂端，在環(huán)向上運動的過程中，底座對水平地面的壓力為（）A1.7NB1.8NC2.0ND2.3N8xx年我國多地都出現了霧霾天氣，嚴重影響了人們的健康和交通，設有一輛汽車能見度較低的霧霾天氣里以54 km/h的速度勻速行駛，司機突然看到正前方有一輛靜止的故障車，該司機剎車的反應時間為0.6 s，剎車后汽車勻減速前進，剎車過程中加速度大小為5 m/s2，最后停在故障車前1.5 m處，避免了一場事故以下說法正確的是（）A司機發(fā)現故障車后，汽車經過3 s停下B司機發(fā)現故障車時，汽車與故障車的距離為33mC從司機發(fā)現故障車到停下來的過程，汽車的平均速度為7.5 m/sD從司機發(fā)現故障車到停下來的過程，汽車的平均速度為11 m/s9高層住宅向上提升重物時常采用如圖所示裝置，電機通過纜繩牽引重物沿豎直方向勻速上升，地面上的人通過移動位置使拉繩與豎直方向的夾角保持不變，設纜繩與豎直方向的夾角為，纜繩的拉力為F1，拉繩的拉力為F2，則在重物沿豎直方向勻速上升的過程中，下列結論正確的是（）A總是小于B可能大于CF1一定變大，F2可能不變DF1和F2一定都變大10如圖所示，光滑水平地面上固定一帶滑輪的豎直桿，用輕繩系著小滑塊繞過滑輪，用恒力F1 水平向左拉滑塊的同時，用恒力F2拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始向右運動，B和C是A點右方的兩點，且AB=BC，則以下說法正確的是（）A從A點至B點F2做的功大于從B點至C點F2做的功B從A點至B點F2做的功小于從B點至C點F2做的功C從A點至C點F2做的功可能等于滑塊克服F1做的功D從A點至C點F2做的功一定大于滑塊克服F1做的功11如圖甲所示，固定斜面AC長為L，B為斜面中點，AB段光滑一物塊在恒定拉力F作用下，從最低點A由靜止開始沿斜面上滑至最高點C，此過程中物塊的動能Ek隨位移s變化的關系圖象如圖乙所示設物塊由A運動到C的時間為t0，下列描述該過程中物塊的速度v隨時間t、加速度大小a隨時間t、加速度大小a隨位移s、機械能E隨位移s變化規(guī)律的圖象中，可能正確的是（）ABCD12如圖所示，A、B分別為豎直放置的光滑圓軌道的最低點和最高點，已知小球通過A點時的速度大小為2m/s，則該小球通過最高點B的速度大小可能是（取重力加速度g=10m/s2）（）A1m/sB2m/sC3m/sD4m/s二、非選擇題（共6小題，共62分）13某同學要測量一根彈簧的勁度系數k，他先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，當彈簧自然下垂時，用刻度尺測得彈簧的長度為L0，分別在彈簧下端掛上1個、2個和3個質量為m的砝碼時，測得對應的彈簧的長度為L1、L2和L3下表是該同學記錄的數據： 代表符號 L0L1 L2 L3 刻度數值/cm 5.70 7.40 9.15 10.95（1）根據以上數據，計算出每增加一個砝碼時彈簧平均伸長量L的數值為L=cm（2）已知重力加速度g，則計算該彈簧的勁度系數的表達式k=（3）若m=50g，g=9.8m/s2可求彈簧的勁度系數k=N/m14甲、乙兩同學均設計了測動摩擦因數的實驗已知重力加速度為g（1）甲同學所設計的實驗裝置如圖甲所示其中A為一質量為M的長直木板，B為木板上放置的質量為m的物塊，C為物塊右端連接的一輕質彈簧測力計實驗時用力將A從B的下方抽出，通過C的讀數F1即可測出動摩擦因數則該設計能測出（填“A與B”或“A與地面”）之間的動摩擦因數，其表達式為（2）乙同學的設計如圖乙所示他在一端帶有定滑輪的長木板上固定有A、B兩個光電門，與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示掛鉤處所受的拉力實驗時，多次改變砂桶中砂的質量，每次都讓物塊從靠近光電門A處由靜止開始運動，讀出多組測力計示數F及對應的物塊在兩光電門之間的運動時間t在坐標系中作出F的圖線如圖（丙）所示，圖線的斜率為k，與縱軸的截距為b，與橫軸的截距為c因乙同學不能測出小車質量，故該同學還應該測出的物理量為根據該測量物理量及圖線信息可知物塊與木板之間的動摩擦因數表達式為15如圖所示，一質量為m=0.3kg的物體靜止于光滑水平面上的A點，當對它施加以斜向右上方的恒力F時，該物體沿水平面做勻加速直線運動到B點，測得其在B點的速度為v=4m/s，A、B兩點的距離為s=0.6m，求此恒力F的取值范圍（重力加速度g取10m/s2）16 a是地球赤道上一棟建筑，b是在赤道平面內做勻速圓周運動、距地面9.6×106m的衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，某一時刻b、c剛好位于a的正上方（如圖所示），請畫出經30h后，a、b、c的大致位置并說明理由（取地球半徑R=6.4×106m，地球表面重力加速度g=10m/s2，=）17粗糙水平軌道AB與豎直平面內的光滑圓弧軌道BC相切于B點，一物塊（可看成為質點）在水平向右的恒力F作用下自水平軌道的P點處由靜止開始勻加速運動到B，此時撤去該力，物塊滑上圓弧軌道，在圓弧軌道上運動一段時間后，回到水平軌道，恰好返回到P點停止運動，已知物塊在圓弧軌道上運動時對軌道的壓力最大值為F1=2.02N，最小值為F2=1.99N，當地重力加速度為g=10m/s2（1）求物塊的質量m的大??；（2）若已知圓弧軌道的半徑為R=8m，P點到B點的距離是x=0.5m，求F的大小18如圖，質量為m、長為L、高為h的矩形木塊A置于水平地面上，木塊與地面間動摩擦因數為1，木塊上表面光滑，其左端放置一個質量也為m的小物塊B某時刻木塊A和小物塊B同時獲得水平向右的速度v0后開始運動，不計空氣阻力，經過一段時間后B落地（1）求B從A滑出時A已靜止的條件；（2）若B從A滑出時A仍在運動，求B落地時距A右端的水平距離2022年高三上學期第一次月考物理試題 含解析一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。每小題給出的四個選項中，第18題只有一項符合題目要求，第9-12題有多項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分）1假若某物體受到xx個恒力作用而處于平衡狀態(tài)，某時刻撇去其中一個恒力而保持其余恒力都不變，則此后物體可能（）A做勻速直線運動B做拋物線運動C做圓周運動D靜止【考點：】物體做曲線運動的條件；牛頓第二定律 分析：物體受到一組共點恒力作用而處于平衡狀態(tài)，當撤去某一個恒力時，余下力的合力與此力大小相等、方向相反，根據物體的合力與速度方向可能的關系，分析物體可能的運動情況【解答：】解：物體受到一組共點恒力作用而處于平衡狀態(tài)，當撤去某一個恒力時，余下力的合力與此力大小相等、方向相反，說明物體受到的合力恒定不變，若原來的力與速度方向相反時，撤去此力后，物體的合力與速度方向相同時，物體做勻加速直線運動；若原來的力與速度方向相同時，撤去此力后，物體的合力與速度方向相反時，物體做勻減速直線運動；若物體原來做勻速直線運動，而且原來的力與速度不在同一直線上時，撤去此力后，物體的合力與速度方向不在同一直線上，則物體做勻變速曲線運動，若剛好垂直，則做平拋運動所以B正確，ACD錯誤故選：B【點評：】本題中利用了平衡條件的推論，得到撤去力后物體的合力是恒力，關鍵要分情況討論合力與速度方向間的關系，分析物體的運動性質2如圖，冰壺是冬奧會的正式比賽項目，冰壺在冰面運動時受到的阻力很小，以下有關冰壺的說法正確的是（）A冰壺在冰面上的運動直接驗證了牛頓第一定律B冰壺在冰面上做運動狀態(tài)不變的運動C冰壺在冰面上的運動說明冰壺在運動過程中慣性慢慢減小D冰壺在運動過程中抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”是不變的【考點：】牛頓第一定律；慣性 分析：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，冰壺在冰面上的運動受到摩擦力的作用，不能驗證了牛頓第一定律；慣性與物體的質量有關；【解答：】解：A、力是改變物體運動狀態(tài)的原因，冰壺在冰面上的運動受到摩擦力的作用，速度逐漸減小，所以不能驗證了牛頓第一定律故AB錯誤；C、質量是慣性大小的量度，與速度的大小無關故C錯誤；D、質量是慣性大小的量度，冰壺的質量不變，所以在運動過程中抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”是不變的故D正確故選：D【點評：】該題考查對牛頓第一定律與慣性的理解，要注意牛頓第一定律對應物體不受力或受到的合外力等于0的情況，運動的狀態(tài)不發(fā)生變化而該題中，冰壺的速度會逐漸減小3如圖所示，一個小物體在足夠長的斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，斜面各處粗糙程度相同，物體在斜面上運動過程中，下列說法正確的是（）A小物體向上滑到某位置后一定會靜止于斜面上B小物體可能會滑到斜面底端，且速度剛好為零C小物體的動能可能是先減小后增大，而機械能一直減小D小物體上滑時，在相同的時間內，摩擦力做的功可能相等【考點：】功能關系 分析：分析物體可能的運動情況：可能先向上勻減速運動，后向下勻加速運動，也可能向上勻減速運動，停在最高點動能可能先減小后增大，也可能一直減小到零物體克服摩擦力做功，機械能始終減小【解答：】解：AB、物體減速上升，到最高點后可能保持靜止，也可能加速下滑，故如果回到最低點速度不可能為零，故A錯誤，B錯誤；C、物體減速上升，到最高點后可能加速下滑，故動能可能是先減小后增加；物體受重力、支持力和摩擦力，由于克服摩擦力做功，故機械能一直減小，故C正確；D、小物體上滑時，是勻加速直線運動，在相同的時間內位移一定不等，故在相同的時間內摩擦力做的功不可能相等，故D錯誤；故選：C【點評：】本題關鍵分析物體可能的運動情況涉及動能變化的問題，優(yōu)先考慮用動能定理分析4如圖所示，質量分別為m、2m的物體A、B由輕質彈簧相連后放置在一箱子C內，箱子質量為m，整體懸掛處于靜止狀態(tài)當剪斷細繩的瞬間，以下說法正確的是（重力加速度為g）（）A物體A的加速度等于gB物體B的加速度大于gC物體C的加速度等于gD物體B和C之間的彈力為零【考點：】牛頓第二定律 【專題：】牛頓運動定律綜合專題分析：先對A受力分析，求出細線剪短前后A的加速度；再對B、C整體受力分析，求出BC整體的加速度【解答：】解：A、物體A受重力和支持力，在細繩剪斷瞬間仍受力平衡，所以a=0，故A錯誤；BC、B、C物體相對靜止，將B、C看作一個整體，受重力和彈簧的壓力，彈簧的壓力等于A物體的重力，故整體的加速度為：a=；故B正確，C錯誤D、根據B項分析知B與C之間彈力如果為零，C的加速度將為g，故物體B和C之間的彈力不為零，故D錯誤故選：B【點評：】本題是瞬時問題，關鍵在于BC的加速度相等，要將BC當作整體來研究5在不計空氣阻力的情況下，某物體以30m/s的初速度從地面豎直上拋，則（重力加速度g 取10m/s2）（）A前4s內物體的平均速度大小為10m/sB前4s內物體的位移大小為50mC第2s末到第4s末物體的平均速度為5m/sD第2s內和第4s內物體的速度改變量不相同【考點：】平均速度 【專題：】直線運動規(guī)律專題分析：豎直上拋運動是初速度向上，加速度向下的勻變速直線運動，對上升和下降的整個過程列式求解比較簡便【解答：】解：A、選向上為正方向，4s末的速度V=3010×4=10m/s，平均速度=10m/s，故A正確；B、根據平均速度公式，前4s位移為x4=t4=10×4=40m，故B錯誤；C、對于勻變速直線運動，某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，故第2s末到第4s末物體的平均速度等于第3s末的瞬時速度，根據速度時間公式，有： =3010×3=0，故C錯誤；D、加速度為g，向下，故第2s內和第4s內物體的速度改變量v=gt=10×1=10m/s，故D錯誤；故選：A【點評：】本題關鍵是要把豎直上拋運動的上升和下降的整個過程看成勻變速直線運動進行處理，而不能分段處理，否側將使問題復雜化6隨著太空技術的飛速發(fā)展，地球上人們登陸其它星球成為可能假設未來的某一天，宇航員登上某一星球后，測得該星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的k倍，而該星球的平均密度與地球的差不多，則該星球質量大約是地球質量的（）A倍Bk倍Ck2倍Dk3倍【考點：】萬有引力定律及其應用；向心力 【專題：】萬有引力定律的應用專題分析：根據萬有引力等于重力，列出等式表示出重力加速度再根據密度與質量關系代入表達式找出半徑的關系，求出質量關系【解答：】解：根據萬有引力等于重力，列出等式：g=，其中M是地球的質量，r應該是物體在某位置到球心的距離根據根據密度與質量關系得：M=r3，星球的密度跟地球密度相同，g=Gr，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的k倍，所以星球的半徑也是地球的k倍，所以再根據M=r3得：星球質量是地球質量的k3倍故選：D【點評：】求一個物理量之比，我們應該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再根據表達式進行比較7如圖所示，置于水平地面帶有豎直立桿的底座總質量為0.2kg，豎直立桿長0.5m，有一質量為0.05kg的小環(huán)從桿的下端以4m/s的初速度向上運動，剛好能到達桿的頂端，在環(huán)向上運動的過程中，底座對水平地面的壓力為（）A1.7NB1.8NC2.0ND2.3N【考點：】牛頓第二定律 分析：小環(huán)在下落過程中，受到重力和向上的滑動摩擦力，底座受到重力、小環(huán)向下的摩擦力和地面的支持力，由平衡條件求地面對底座的支持力，即可由牛頓第三定律求得底座對地面的壓力【解答：】解：根據速度位移公式：v2=2ax所以：Ff+mBg=mBaFN+Ff=mAg聯立以上三式解得：FN=1.7N 由作用力和反作用力關系，底座對水平面的壓力：FN=FN=1.7N 故選：A【點評：】本題中底座與小環(huán)的加速度不同，采用隔離法研究，抓住加速度是關鍵，由牛頓運動定律和運動學公式結合進行研究8xx年我國多地都出現了霧霾天氣，嚴重影響了人們的健康和交通，設有一輛汽車能見度較低的霧霾天氣里以54 km/h的速度勻速行駛，司機突然看到正前方有一輛靜止的故障車，該司機剎車的反應時間為0.6 s，剎車后汽車勻減速前進，剎車過程中加速度大小為5 m/s2，最后停在故障車前1.5 m處，避免了一場事故以下說法正確的是（）A司機發(fā)現故障車后，汽車經過3 s停下B司機發(fā)現故障車時，汽車與故障車的距離為33mC從司機發(fā)現故障車到停下來的過程，汽車的平均速度為7.5 m/sD從司機發(fā)現故障車到停下來的過程，汽車的平均速度為11 m/s【考點：】勻變速直線運動的位移與時間的關系；平均速度 【專題：】直線運動規(guī)律專題分析：根據速度時間公式求出勻減速運動的時間，結合反應時間，求出汽車發(fā)現故障車到停止的時間根據勻減速和勻速運動的位移，以及停在故障車前的距離求出發(fā)現故障車時汽車與故障車的距離根據位移和時間求出平均速度【解答：】解：A、54km/h=15m/s，剎車后汽車做勻減速直線運動的時間，則汽車經過3.6s停下來，故A錯誤B、汽車與故障車的距離x=+1.5m=33m，故B正確C、從司機發(fā)現故障車到停下來的過程，汽車的平均速度，故C、D錯誤故選：B【點評：】解決本題的關鍵知道汽車在反應時間內做勻速直線運動，剎車后做勻減速直線運動，結合運動學公式靈活求解，基礎題9高層住宅向上提升重物時常采用如圖所示裝置，電機通過纜繩牽引重物沿豎直方向勻速上升，地面上的人通過移動位置使拉繩與豎直方向的夾角保持不變，設纜繩與豎直方向的夾角為，纜繩的拉力為F1，拉繩的拉力為F2，則在重物沿豎直方向勻速上升的過程中，下列結論正確的是（）A總是小于B可能大于CF1一定變大，F2可能不變DF1和F2一定都變大【考點：】運動的合成和分解；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應用 分析：對空調主機受力分析，因做勻速運動，故在豎直方向合力為零，水平方向合力為零，由數學關系即可判斷【解答：】解：對物體受力分析如圖一物體勻速運動，故合力為零在豎直方向：F1cosmgF2cos=0在水平方向：F1sinF2sin=0在上升過程中，增大，而不變，聯立可以判斷纜繩拉力F1和拉繩拉力F2都增大；因F1大于F2，故纜繩與豎直方向的夾角小于角，故AD正確，BC錯誤；故選：AD【點評：】本題主要考查了受力分析，利用共點力平衡列式結合數學關系即可判斷10如圖所示，光滑水平地面上固定一帶滑輪的豎直桿，用輕繩系著小滑塊繞過滑輪，用恒力F1 水平向左拉滑塊的同時，用恒力F2拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始向右運動，B和C是A點右方的兩點，且AB=BC，則以下說法正確的是（）A從A點至B點F2做的功大于從B點至C點F2做的功B從A點至B點F2做的功小于從B點至C點F2做的功C從A點至C點F2做的功可能等于滑塊克服F1做的功D從A點至C點F2做的功一定大于滑塊克服F1做的功【考點：】動能定理的應用 【專題：】動能定理的應用專題分析：F2做的功等于F2與繩頭位移大小乘積，根據繩頭的位移大小關系，分析從A點至B點與從B點至C點F2做的功的大小關系分析物體經過A點與C點可能的速率關系，由動能定理從A點至C點F2做的功與滑塊克服F1做的功可能的關系【解答：】解：A、B由題，AB=BC，根據數學知識得知，從A點至B點繩頭的位移大于從B點至C點的位移，F2又是恒力，則從A點至B點F2做的功大于從B點至C點F2做的功故A正確，B錯誤C、D物體從A到C過程，可能先加速后減速，物體在A點與C點速率可能相等，根據動能定理得知，物體從A運動到C過程中動能的變化量為零，總功為零，則從A點至C點F2做的功可能等于滑塊克服F1做的功故C正確，D錯誤故選C【點評：】本題是動能定理的應用，要與分析物體可能的運動情況結合起來F2做的功要研究繩頭移動的位移大小11如圖甲所示，固定斜面AC長為L，B為斜面中點，AB段光滑一物塊在恒定拉力F作用下，從最低點A由靜止開始沿斜面上滑至最高點C，此過程中物塊的動能Ek隨位移s變化的關系圖象如圖乙所示設物塊由A運動到C的時間為t0，下列描述該過程中物塊的速度v隨時間t、加速度大小a隨時間t、加速度大小a隨位移s、機械能E隨位移s變化規(guī)律的圖象中，可能正確的是（）ABCD【考點：】動能定理的應用；牛頓第二定律 【專題：】動能定理的應用專題分析：根據動能隨s的表達式得出整個過程中的運動規(guī)律，即前半段做勻加速直線運動，后半段做勻減速直線運動，結合平均速度的推論比較兩段過程中的運動時間根據除重力以外其它力做功判斷機械能的變化【解答：】解：A、根據動能隨s的表達式知，動能先均勻增加，然后均勻減小，即合力先做正功再做負功，知物塊先做勻加速直線運動，然后做勻減速直線運動，勻加速直線運動的位移和勻減速直線運動的位移大小相等，勻減速直線運動的平均速度大于勻加速直線運動的平均速度，則勻減速運動的時間小于勻加速直線運動的時間，故A錯誤B、前半段和后半段均做勻變速直線運動，兩段過程中加速度分別不變，但是兩段過程中的時間不等，故B錯誤，C正確D、根據除重力以外其它力做功等于機械能的增量，知前半段恒力F做正功，可知機械能隨s均勻增加，后半段只有重力做功，機械能守恒，故D正確故選：CD【點評：】解決本題的關鍵得出物塊在整個過程中的運動規(guī)律，注意前半段和后半段的運行時間不同，這是容易錯誤的地方12如圖所示，A、B分別為豎直放置的光滑圓軌道的最低點和最高點，已知小球通過A點時的速度大小為2m/s，則該小球通過最高點B的速度大小可能是（取重力加速度g=10m/s2）（）A1m/sB2m/sC3m/sD4m/s【考點：】機械能守恒定律；向心力 【專題：】機械能守恒定律應用專題分析：小球在光滑的圓軌道內運動，只有重力做功，其機械能守恒，根據機械能守恒定律得到小球在最高點的速度表達式小球要能到達最高點，向心力要大于重力，得到最高點速度的范圍，再進行選擇【解答：】解：設小球到達最高點B的速度為vB根據機械能守恒定律得 mg2R+m=得到vB= 小球要能到達最高點，則在最高點B時，mmg得到 vB由聯立得 gR4代入得：vB2m/s又機械能守恒定律可知，vBvA=2m/s解得 2m/svB2m/s故選：BCD【點評：】本題是機械能守恒定律、向心力等知識的綜合應用，關鍵是臨界條件的應用：當小球恰好到達最高點時，由重力提供向心力，臨界速度v0=，與細繩的模型相似二、非選擇題（共6小題，共62分）13某同學要測量一根彈簧的勁度系數k，他先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，當彈簧自然下垂時，用刻度尺測得彈簧的長度為L0，分別在彈簧下端掛上1個、2個和3個質量為m的砝碼時，測得對應的彈簧的長度為L1、L2和L3下表是該同學記錄的數據： 代表符號 L0L1 L2 L3 刻度數值/cm 5.70 7.40 9.15 10.95（1）根據以上數據，計算出每增加一個砝碼時彈簧平均伸長量L的數值為L=1.75cm（2）已知重力加速度g，則計算該彈簧的勁度系數的表達式k=（3）若m=50g，g=9.8m/s2可求彈簧的勁度系數k=28N/m【考點：】探究彈力和彈簧伸長的關系 【專題：】實驗題；彈力的存在及方向的判定專題分析：由表中數據可求得平均伸長量，再由胡克定律明確表達式，代入對應的數據即可求得勁度系數【解答：】解：（1）由表中數據可知，平均伸長量L=1.75cm；（2）根據胡克定律可知，mg=kL；解得：k=；（3）將數據代入可得：k=28N/m故答案為：（1）1.75cm；（2）；（3）28【點評：】彈簧測力計的原理是在彈簧的彈性限度內，彈簧的伸長與受到的拉力成正比對于實驗問題，我們要充分利用測量數據求解可以減少誤差14甲、乙兩同學均設計了測動摩擦因數的實驗已知重力加速度為g（1）甲同學所設計的實驗裝置如圖甲所示其中A為一質量為M的長直木板，B為木板上放置的質量為m的物塊，C為物塊右端連接的一輕質彈簧測力計實驗時用力將A從B的下方抽出，通過C的讀數F1即可測出動摩擦因數則該設計能測出A與B（填“A與B”或“A與地面”）之間的動摩擦因數，其表達式為（2）乙同學的設計如圖乙所示他在一端帶有定滑輪的長木板上固定有A、B兩個光電門，與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示掛鉤處所受的拉力實驗時，多次改變砂桶中砂的質量，每次都讓物塊從靠近光電門A處由靜止開始運動，讀出多組測力計示數F及對應的物塊在兩光電門之間的運動時間t在坐標系中作出F的圖線如圖（丙）所示，圖線的斜率為k，與縱軸的截距為b，與橫軸的截距為c因乙同學不能測出小車質量，故該同學還應該測出的物理量為光電門A、B之間的距離x根據該測量物理量及圖線信息可知物塊與木板之間的動摩擦因數表達式為=【考點：】探究影響摩擦力的大小的因素 【專題：】實驗題；摩擦力專題分析：（1）用力將A從B的下方抽出達到穩(wěn)定狀態(tài)時，B所受的滑動摩擦力與彈簧測力計的拉力平衡滑動摩擦力f=N，N等于B的重力，f由彈簧測力計Q讀出，從而可測得動摩擦因數（2）小車從靠近甲光電門處由靜止開始做勻加速運動，位移x=at2位移一定，找出a與t的關系，以及斜率k、截距b的意義，然后即可求出動摩擦因數的表達式【解答：】解：（1）當A達到穩(wěn)定狀態(tài)時B處于靜止狀態(tài)，彈簧測力計的讀數F與B所受的滑動摩擦力f大小相等，B對木塊A的壓力大小等于B的重力mg，由f=N得，=，由從Q上讀取F1，則可求得，為A與B之間的動摩擦因數（2）小車由靜止開始做勻加速運動，位移x=at2a=根據牛頓第二定律得對于沙和沙桶，F合=Fmg=ma則：F=+mg則圖線的斜率為：k=2mx，縱軸的截距為b=mg；k與摩擦力是否存在無關，小車與長木板間的摩擦因數：=故答案為：（1）A與B，；（2）光電門A、B之間的距離x；=【點評：】本題關鍵要理解掌握光電門測量速度的原理，運用動能定理得到動摩擦因數的表達式，分析圖象截距的意義15如圖所示，一質量為m=0.3kg的物體靜止于光滑水平面上的A點，當對它施加以斜向右上方的恒力F時，該物體沿水平面做勻加速直線運動到B點，測得其在B點的速度為v=4m/s，A、B兩點的距離為s=0.6m，求此恒力F的取值范圍（重力加速度g取10m/s2）【考點：】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系 【專題：】牛頓運動定律綜合專題分析：設F與水平方向的夾角為先根據動能定理列式，得到F與、s、m的關系再根據要使物體沿水平面運動，必須有Fsinmg，聯立求解【解答：】解：設F與水平方向的夾角為根據動能定理得：Fcoss= 據題，0°90°，則 cos1 要使要使物體沿水平面運動，必須有Fsinmg 由解得：F4N由解得：F5N故此恒力F的取值范圍為 4NF5N答：此恒力F的取值范圍為 4NF5N【點評：】解決本題的關鍵要注意物體沿水平面運動的條件：Fsinmg，不能只根據動能定理得到F4N16a是地球赤道上一棟建筑，b是在赤道平面內做勻速圓周運動、距地面9.6×106m的衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，某一時刻b、c剛好位于a的正上方（如圖所示），請畫出經30h后，a、b、c的大致位置并說明理由（取地球半徑R=6.4×106m，地球表面重力加速度g=10m/s2，=）【考點：】萬有引力定律及其應用；向心力 【專題：】萬有引力定律的應用專題分析：該題主要考查同步衛(wèi)星，近地衛(wèi)星及赤道上的物體間的追趕問題對于不同軌道上的追趕問題，我們要從不同衛(wèi)星的角速度或周期關系出發(fā)去解決問題【解答：】解：由于a物體和同步衛(wèi)星c的周期都為24h所以30h后兩物體相對于原位置轉過的角度是90°，根據萬有引力提供向心力得： =解得：T=2而b的半徑為9.6×106m，地球的R=6.4×106m，地球表面重力加速度g=10m/s2解得：Tb6h30個小時轉6圈，所以又回到了原位置答：30h后a與c物體相對于原位置轉過的角度是90°，b又回到了原位置如圖【點評：】利用題目提供的物理量找出不同衛(wèi)星的角速度或周期關系，根據圓周運動知識求出轉過的圈數17粗糙水平軌道AB與豎直平面內的光滑圓弧軌道BC相切于B點，一物塊（可看成為質點）在水平向右的恒力F作用下自水平軌道的P點處由靜止開始勻加速運動到B，此時撤去該力，物塊滑上圓弧軌道，在圓弧軌道上運動一段時間后，回到水平軌道，恰好返回到P點停止運動，已知物塊在圓弧軌道上運動時對軌道的壓力最大值為F1=2.02N，最小值為F2=1.99N，當地重力加速度為g=10m/s2（1）求物塊的質量m的大??；（2）若已知圓弧軌道的半徑為R=8m，P點到B點的距離是x=0.5m，求F的大小【考點：】動能定理；向心力 【專題：】動能定理的應用專題分析：（1）抓住物體在B點壓力最大，在最高點速度為零，根據徑向的合力提供向心力，結合動能定理求出物塊的質量（2）根據牛頓第二定律求出B點的速度，對P到B和全過程分別運用動能定理，求出F的大小【解答：】解：（1）物塊在B點時，壓力最大，根據牛頓第二定律得，當物塊速度為零時，F2=mgcos，根據動能定理得，聯立三式解得 m=0.2kg（2）在B點，有：，代入數據解得v1=，從P到B，有：，對全過程運用動能定理得，Fx2Wf=0，聯立解得F=0.32N答：（1）物塊的質量m的大小為0.2kg（2）F的大小為0.32N【點評：】本題為曲線運動與動能定理的綜合應用典型題，解題的關鍵在于對過程和點的把握；知道何處壓力最大和何處壓力最小是關鍵18如圖，質量為m、長為L、高為h的矩形木塊A置于水平地面上，木塊與地面間動摩擦因數為1，木塊上表面光滑，其左端放置一個質量也為m的小物塊B某時刻木塊A和小物塊B同時獲得水平向右的速度v0后開始運動，不計空氣阻力，經過一段時間后B落地（1）求B從A滑出時A已靜止的條件；（2）若B從A滑出時A仍在運動，求B落地時距A右端的水平距離【考點：】牛頓第二定律；平拋運動 【專題：】牛頓運動定律綜合專題分析：（1）根據牛頓第二定律求出B在A上時的加速度大小，結合速度時間公式求出A速度減為零的時間，根據這段時間內B、A的位移之差大于等于L求出滿足的條件（2）根據位移關系，結合運動學公式求出B在A上滑行的時間，根據速度時間公式求出B滑出時A的速度，然后B做平拋運動，A做勻減速運動，結合牛頓第二定律和運動學公式求出B落地時距A右端的水平距離【解答：】解：（1）B在A上時，A滑行的加速度大小，若A速度減為零的時間，要使B從A滑出時A已靜止，則有：，解得（2）根據得，B滑出時，A的速度，A做平拋運動，平拋運動的水平位移，B繼續(xù)做勻減速運動的加速度大小a2=g，則繼續(xù)勻減速運動的位移，B落地時距A右端的水平距離x=x1x2=答：（1）B從A滑出時A已靜止的條件為；（2）若B從A滑出時A仍在運動，求B落地時距A右端的水平距離為【點評：】本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用，關鍵理清A、B的運動規(guī)律，結合牛頓第二定律和運動學公式進行求解