2022-2022学年山西省临汾市曲沃中学高三(上)段考物理试卷一、选择题(每题4分,共84分,选不全得2分,选错者0分)1.A、B、C三质点运动的x﹣t图象如图所示,则下列说法中正确的是()A.在0~t0这段时间内,三质点位移关系为xA>xc>xBB.在t0时刻A、B、C运动方向相同C.在0~t0这段时间内,三质点的平均速度相等D.B质点做匀加速直线运动,A、C加速度方向相反2.如图所示表示甲、乙两物体相对同一参考系的s﹣t图象,下面说法不正确的是()A.甲和乙都做匀速直线运动B.甲和乙运动的出发点相距s2C.乙运动的速度大于甲运动的速度D.甲比乙早出发t1时间3.一条船要在最短时间内渡过宽为100m的河,已知河水的流速v1与船离河岸的距离x变化的关系如图甲所示,船在静水中的速度v2与时间t的关系如图乙所示,则以下判断中正确的是()A.船渡河的最短时间是25sB.船运动的轨迹可能是直线C.船在河水中的加速度大小为0.4m/s2D.船在河水中的最大速度是5m/s4.一轻弹簧上端固定,下端挂一物块甲,甲和乙用一细线相连,如图所示,甲的质量为2m,乙的质量为m,两者均处于静止状态.当甲、乙之间的细线被剪断的瞬间,甲、乙的加速度大小记作a甲、a乙,那么()25A.a甲=0a乙=gB.a甲=a乙=gC.a甲=0a乙=0D.a甲=ga乙=g5.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车加速上坡时,乘客()A.处于失重状态B.不受摩擦力的作用C.受到向前(水平向右)的摩擦力作用D.所受力的合力竖直向上6.如图所示,用一根长为L的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧,小球A处于静止,则需对小球施加的力可能等于()A.mgB.mgC.mgD.mg7.如图所示,光滑球的质量为m,放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间.若缓慢转动挡板至与斜面垂直,此过程中()A.m对挡板的压力先减小后增大B.m对挡板的压力逐渐减小C.m对斜面的压力先减小后增大D.m对斜面的压力逐渐增大258.如图所示,轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ(θ<90°),重力速度为g,则()A.物体B受到的摩擦力可能为零B.物体B受到的摩擦力为mAgcosθC.物体B对地面的压力可能为零D.物体B对地面的压力为mBg﹣mAgsinθ9.如图所示,斜面体ABC置于粗糙的水平地面上,小木块m在斜面上静止或滑动时,斜面体均保持静止不动.下列哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩擦力?()A.小木块m静止在斜面BC上B.小木块m沿斜面BC加速下滑C.小木块m沿斜面BA减速下滑D.小木块m沿斜面AB减速上滑10.如图所示,斜面放置于粗糙水平地面上,物块A通过跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接,系统处于静止状态,现对B施加一水平力F使B缓慢地运动,使绳子偏离竖直方向一个角度,在此过程中()A.斜面对物块A的摩擦力一直增大B.绳对滑轮的作用力不变C.地面对斜面的摩擦力一直增大D.地面对斜面的支持力保持不变11.如图所示,光滑水平面上放质量均为m的滑块A和斜面体C,在C的斜面上又放一质量也为m的滑块B;用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动,则各物体所受的合力()A.滑块A最大B.斜面体C最大25C.同样大D.不能判断谁大谁小12.如图所示,用细线竖直悬挂一质量为M的杆,质量为m的小环套在杆上,它与杆间有摩擦,环由静止释放后沿杆下滑过程中加速度大小为a,则环下滑过程中细线对杆的拉力大小为()A.MgB.Mg+mgC.Mg+mg﹣maD.Mg+mg+ma13.如图,一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子,木板、人、箱子均处于静止状态,三者的质量均为m,重力加速度为g,则()A.箱子受到的摩擦力方向向右B.地面对木板的摩擦力方向向左C.木板对地面的压力大小为3mgD.若人用斜向下的力推箱子,则木板对地面的压力会大于3mg14.如图所示,在光滑平面上有一静止小车M,小车上静止地放置着木块m,和小车间的动摩擦因数为μ=0.3,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2,可能正确的有()A.a1=2m/s2,a2=2m/s2B.a1=2m/s2,a2=3m/s2C.a1=3m/s2,a2=4m/s2D.a1=3m/s2,a2=2m/s215.有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法()①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球匀速转动.A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大D.尽管空间站匀速转动,加速度也不为零2516.如图所示,质量为M的三角形木块a,放在水平面上,把另一质量为m的木块b放在a的斜面上,斜面的倾角为θ,对a施一水平力F,使b不沿斜面滑动,不计一切摩擦,则b对a的压力为()A.B.mgcosθC.D.17.用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上,当升降机加速下降时,出现如图所示的情形.四位同学对此现象做出了分析与判断,其中可能正确的是()A.升降机的加速度大于g,侧壁对球无挤压B.升降机的加速度小于g,侧壁对球有挤压C.升降机的加速度等于g,侧壁对球无挤压D.升降机的加速度等于g,侧壁对球有挤压18.如图,质量分别为M和m的两物块(均可视为质点,且M>m)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同.设此过程中F1对M做的功为W1,F2对m做的功为W2,则()A.无论水平面光滑与否,都有W1=W2B.若水平面光滑,则W1>W2C.若水平面粗糙,则W1>W2D.若水平面粗糙,则W1<W219.如图所示,一根跨过光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),a站在滑轮正下方的地面上,b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a的质量与演员b的质量之比为()A.1:1B.2:1C.3:1D.4:12520.如图所示,质量为m的木块从半径为R的固定半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块做匀速圆周运动,则()A.木块的加速度为零B.木块的加速度不变C.木块的速度不变D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心21.如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块()A.线速度相同B.角速度相同C.向心加速度相同D.向心力相同四、实验题(15分,每空5分)22.为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图1所示的实验装置.其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量.(滑轮质量不计)(1)实验时,一定要进行的操作是__________.(多选)A.用天平测出砂和砂桶的质量.B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力.C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计示数.D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带.E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为__________m/s2(结果保留两位有效数字).(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a﹣F图象是一条直线,求得图线的斜率为k,则小车的质量为__________.三、解答题(共3小题,满分51分)2523.(14分)如图所示,足够长的传送带水平放置,以速度v=4m/s向右匀速转动,传送带上表面离地面的高度h=0.45m,一质量为m=1kg的物块,以速度v0=6m/s向左滑上传送带,与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2,求:(1)物块落地时的速度大小;(2)物块相对传送带滑动过程中,产生的热量Q.24.(16分)如图所示,长为l1=5m的竖直杆上端距地面H=50m,杆正下方距杆下端l2=12m处有一薄圆环.杆由静止释放,1s后圆环也由静止释放,杆和环均不转动,不计空气阻力,取10g=m/s2,求:(l)杆追上圆环后穿过环所用的时间;(2)杆穿过圆环后,杆上端与圆环的最大距离.25.(21分)如图,长为L=2m、质量mA=4kg的木板A放在光滑水平面上,质量mB=1kg的小物块(可视为质点)位于A的中点,水平力F作用于A.AB间的动摩擦因素μ=0.2(AB间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2).求:(1)为使AB保持相对静止,F不能超过多大?(2)若拉力F=12N,物块B从A板左端滑落时木板A的速度为多大?2022-2022学年山西省临汾市曲沃中学高三(上)段考物理试卷一、选择题(每题4分,共84分,选不全得2分,选错者0分)251.A、B、C三质点运动的x﹣t图象如图所示,则下列说法中正确的是()A.在0~t0这段时间内,三质点位移关系为xA>xc>xBB.在t0时刻A、B、C运动方向相同C.在0~t0这段时间内,三质点的平均速度相等D.B质点做匀加速直线运动,A、C加速度方向相反考点:匀变速直线运动的图像.专题:运动学中的图像专题.分析:位移时间图线的斜率表示速度,根据纵坐标的变化量表示位移.平均速度等于位移与时间的比值.解答:解:A、由图知,在0~t0这段时间内,三质点的起点相同,终点也相同,所以位移相同,故A错误.B、根据斜率表示速度,可知B与C的速度方向相同,与A的速度方向相反,故B错误.C、在0~t0这段时间内,三质点的位移相等,时间相等,则平均速度相等,故C正确.D、B质点做匀速直线运动,A先减速后加速,C一直加速,则A与C的加速度方向先相反后相同,故D错误.故选:C.点评:本题是位移﹣时间图象问题,抓住图象的数学意义:斜率等于物体的速度,来分析物体的运动情况.2.如图所示表示甲、乙两物体相对同一参考系的s﹣t图象,下面说法不正确的是()A.甲和乙都做匀速直线运动B.甲和乙运动的出发点相距s2C.乙运动的速度大于甲运动的速度D.甲比乙早出发t1时间考点: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.专题:运动学中的图像专题.分析:通过位移随时间的变化规律判断物体的运动情况,通过图象确定两物体出发点的距离已经出发的先后顺序.解答:解:A、甲的位移随时间均匀减小,做匀速直线运动,乙的位移随时间均匀增大,做匀速直线运动.故A正确.25B、由图象可知,甲乙两物体的出发点相距s2.故B正确.C、由图线的斜率,无法比较甲乙运动的速度大小,C错误;D、由图象可知,甲物体比乙物体早出发t1时间.故D正确.本题选不正确的故选:C点评:解决本题的关键掌握位移时间图象的物理意义,知道图线的斜率表示速度,难度适中.3.一条船要在最短时间内渡过宽为100m的河,已知河水的流速v1与船离河岸的距离x变化的关系如图甲所示,船在静水中的速度v2与时间t的关系如图乙所示,则以下判断中正确的是()A.船渡河的最短时间是25sB.船运动的轨迹可能是直线C.船在河水中的加速度大小为0.4m/s2D.船在河水中的最大速度是5m/s考点:运动的合成和分解.专题:运动的合成和分解专题.分析:将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向,当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短.当水流速最大时,船在河水中的速度最大.解答:解:A、当船头始终与河岸垂直时,渡河时间最短,为:t==s=20s.故A错误.B、船在沿河岸方向上做变速运动,在垂直于河岸方向上做匀速直线运动,两运动的合运动是曲线.故B错误;C、在发生50m时,所需要的时间为:t==10s,根据a=,可解得:a==0.4m/s2,故C正确.D、当水流速最大时,船的速度最大,为:vm==m/s.故D错误.故选:C.点评:解决本题的关键将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向,抓住分运动与合运动具有等时性进行求解,注意加速度求解是本题的重点.4.一轻弹簧上端固定,下端挂一物块甲,甲和乙用一细线相连,如图所示,甲的质量为2m,乙的质量为m,两者均处于静止状态.当甲、乙之间的细线被剪断的瞬间,甲、乙的加速度大小记作a甲、a乙,那么()25A.a甲=0a乙=gB.a甲=a乙=gC.a甲=0a乙=0D.a甲=ga乙=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:根据平衡求出弹簧的弹力大小,抓住剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,分别对甲乙研究,根据牛顿第二定律求出瞬时加速度.解答:解:对甲乙整体分析,弹簧的弹力为:F=3mg,剪断细线的瞬间,对甲有:,方向向上.对乙有:,方向向下.故选:B.点评:本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题,抓住剪断细线瞬间,弹簧弹力不变,结合牛顿第二定律进行求解.5.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车加速上坡时,乘客()A.处于失重状态B.不受摩擦力的作用C.受到向前(水平向右)的摩擦力作用D.所受力的合力竖直向上考点: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:根据整体运动加速度与部分运动加速度相同,对与车相对静止的人受力分析可知.解答:解:车加速上坡,车里的乘客与车相对静止,应该和车具有相同的加速度,方向沿斜坡向上,对人受力分析可知,人应受到竖直向下的重力,垂直水平面竖直向上的弹力和水平向右的摩擦力,三力合力沿斜面向上,B、D错误;弹力大于重力,物体处于超重状态,A错误;故选:C点评:本题考查整体法与隔离法的运用,注意当部分物体与整体相对静止时应具有相同的加速度.256.如图所示,用一根长为L的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧,小球A处于静止,则需对小球施加的力可能等于()A.mgB.mgC.mgD.mg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:小球A处于静止,受力平衡,分析受力情况,用作图法得出对小球施加的力最小的条件,再由平衡条件求出力的最小值.解答:解:以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图,根据作图法分析得到,当小球施加的力F与细绳垂直时,所用的力最小.根据平衡条件得F的最小值为Fmin=Gsin30°=0.5mg所以对小球施加的力:F≥0.5mg故选:AB.点评:本题物体平衡中极值问题,关键是确定极值条件,本题采用图解法得到力最小的条件,也可以运用数学函数法求解极值.7.如图所示,光滑球的质量为m,放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间.若缓慢转动挡板至与斜面垂直,此过程中()A.m对挡板的压力先减小后增大B.m对挡板的压力逐渐减小C.m对斜面的压力先减小后增大D.m对斜面的压力逐渐增大25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:在挡板所受的三个力中,重力大小方向都不变,斜面支持力方向不变,三力的合力为零,作出几个有代表性的图进行分析.解答:解:受力分析如图,将F1与F2合成,其合力与重力等大反向如图:挡板转动时,挡板给球的弹力F1与斜面给球的弹力F2合力大小方向不变,其中F2的方向不变,作辅助图如上,挡板转动过程中,F1的方向变化如图中a、b的规律变化,为满足平行四边形定则,其大小变化规律是逐渐的变小,其中挡板与斜面垂直时为最小.与此对应,F2的大小为一直减小.根据牛顿第三定律,m对挡板的压力始终与F1大小相等方向相反,所以m对挡板的压力逐渐减小;同理,m对斜面的压力与F2大小相等方向相反,所以m对斜面的压力逐渐减小.故选:B.点评:本题关键是对小球受力分析,然后根据平衡条件并运用合成法分析;要明确三力平衡中,任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线.8.如图所示,轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ(θ<90°),重力速度为g,则()A.物体B受到的摩擦力可能为零B.物体B受到的摩擦力为mAgcosθC.物体B对地面的压力可能为零D.物体B对地面的压力为mBg﹣mAgsinθ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B为研究对象,分析受力,作出力图.绳子的拉力大小等于A的重力不变.根据平衡条件分析摩擦力和支持力.解答:解:以B为研究对象,分析受力,作出力图如图所示.25根据平衡条件得:物体B受到的摩擦力:f=Fcosθ物体B受到的支持力:FN=mBg﹣Fsinθ又F=mAg得到:f=mAgcosθ,FN=mBg﹣mAgsinθ.故选:BD.点评:本题采用正交分解法处理力平衡问题,这是物体受多个力作用时常用的方法,中等难度.9.如图所示,斜面体ABC置于粗糙的水平地面上,小木块m在斜面上静止或滑动时,斜面体均保持静止不动.下列哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩擦力?()A.小木块m静止在斜面BC上B.小木块m沿斜面BC加速下滑C.小木块m沿斜面BA减速下滑D.小木块m沿斜面AB减速上滑考点:摩擦力的判断与计算;牛顿第二定律.专题:摩擦力专题.分析:根据运动的分析,可知当木块做匀速直线运动时,斜面体不受摩擦力,而当木块做加速或减速运动时,可将加速度分解,从而即可确定斜面体的受到静摩擦力的方向.解答:解:A、小物块静止在BC斜面上时,以斜面体和小木块整体为研究对象,则由牛顿第二定律F合=ma=0,故斜面体在水平方向不受摩擦力,所以A项错.B、小木块m沿BC面加速下滑时,小木块水平方向有向右的加速度分量,如右图所示,将小木块与斜面体作为整体在水平方向应用牛顿第二定律,f=M×0+max,且f与ax方向相同,水平向右,故B项正确.C、同理,因木块m沿斜面BA减速下滑运动,将其加速度分解,可得f与ax方向相同,水平向右,C项正确,D、同理,因木块m沿斜面AB减速上滑运动,则斜面体在水平方向受到的加速度方向向左,因此静摩擦力的方向向左,故D项错误.故选BC25点评:考查静摩擦力产生的原因,理解平衡与不平衡的区别,掌握运动的合成与分解的方法.分解加速度是解题的关键之处.10.如图所示,斜面放置于粗糙水平地面上,物块A通过跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接,系统处于静止状态,现对B施加一水平力F使B缓慢地运动,使绳子偏离竖直方向一个角度,在此过程中()A.斜面对物块A的摩擦力一直增大B.绳对滑轮的作用力不变C.地面对斜面的摩擦力一直增大D.地面对斜面的支持力保持不变考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:以物体B受力分析,由共点力的平衡条件可求得拉力变化;再对整体受力分析可求得地面对斜面体的摩擦力;再对A物体受力分析可知A受到的摩擦力的变化.解答:解:取物体B为研究对象,分析其受力情况,设细绳与竖直方向夹角为a,则有:F=mgtanα;解得:T=;在物体B缓慢拉高的过程中,θ增大,则水平力F随之变大,对A、B两物体与斜面体这个整体而言,由于斜面体与物体A仍然保持静止,则地面对斜面体的摩擦力一定变大,但是因为整体竖直方向并没有其他力,故斜面体所受地面的支持力没有变,在这个过程中尽管绳子张力变大,但是由于物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向,故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定,故AB错误,CD正确;故选:CD点评:本题要注意正确选择研究对象,正确进行受力分析,再根据共点力平衡中的动态平衡分析各力的变化情况.2511.如图所示,光滑水平面上放质量均为m的滑块A和斜面体C,在C的斜面上又放一质量也为m的滑块B;用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动,则各物体所受的合力()A.滑块A最大B.斜面体C最大C.同样大D.不能判断谁大谁小考点:牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:三物体保持相对静止,向前做加速运动,可知三物体具有共同的加速度,根据牛顿第二定律判断出三物体的合力大小.解答:解:三物体相对静止,一起向前加速运动,具有相同的加速度,根据牛顿第二定律知,各个物体的质量相等,则合力相等.故C正确,A、B、D错误.故选C.点评:解决本题的关键知道两物体具有相同的加速度,根据牛顿第二定律进行分析.12.如图所示,用细线竖直悬挂一质量为M的杆,质量为m的小环套在杆上,它与杆间有摩擦,环由静止释放后沿杆下滑过程中加速度大小为a,则环下滑过程中细线对杆的拉力大小为()A.MgB.Mg+mgC.Mg+mg﹣maD.Mg+mg+ma考点:牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:对环进行受力分析,根据牛顿第二定律列式求出摩擦力,再对杆进行受力分析,根据平衡条件列式即可求解.解答:解:对m应用牛顿第二定律得:mg﹣f=ma解得:f=mg﹣ma对M有Mg+f﹣T=0解得:T=Mg+mg﹣ma故选:C点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,要求同学们能正确分析物体的受力情况,难度不大,所以基础题.2513.如图,一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子,木板、人、箱子均处于静止状态,三者的质量均为m,重力加速度为g,则()A.箱子受到的摩擦力方向向右B.地面对木板的摩擦力方向向左C.木板对地面的压力大小为3mgD.若人用斜向下的力推箱子,则木板对地面的压力会大于3mg考点:共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:对箱子受力分析,根据平衡条件判断其受静摩擦力方向;对三个物体的整体受力分析,根据平衡条件判断地面对整体的支持力和静摩擦力情况.解答:解:A、人用力F向右推箱子,对箱子受力分析,受推力、重力、支持力、静摩擦力,根据平衡条件,箱子受到的摩擦力方向向左,与推力平衡,故A错误;B、对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,不是静摩擦力,否则不平衡,故地面对木板没有静摩擦力,故B错误;C、对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,根据平衡条件,支持力等于重力;根据牛顿第三定律,支持力等于压力;故压力等于重力,为3mg;故C正确;D、若人用斜向下的力推箱子,三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,故压力依然等于3mg,故D错误;故选:C.点评:本题关键是采用隔离法和整体法灵活地选择研究对象,然后根据共点力平衡条件列式判断,基础题目.14.如图所示,在光滑平面上有一静止小车M,小车上静止地放置着木块m,和小车间的动摩擦因数为μ=0.3,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2,可能正确的有()A.a1=2m/s2,a2=2m/s2B.a1=2m/s2,a2=3m/s2C.a1=3m/s2,a2=4m/s2D.a1=3m/s2,a2=2m/s2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:对整体受力分析,根据牛顿第二定律列方程;再对m受力分析,根据牛顿第二定律列方程;最后联立方程组求解.解答:解:当f<μmg=3m(N)时,木块与小车一起运动,且加速度相等,最大共同加速度为μmg=mamax25amax=μg=3m/s2当f≥3m(N)时,小车的加速度大于木块的加速度,此时木块与小车发生相对运动,此时木块加速度最大,由牛顿第二定律得:amax=μg=3m/s2小车的加速度a2>3m/s2由以上的分析可知,当物块与小车一起运动时,加速度:;当小车相对于物块向前运动时,,.故A正确,C正确,故选:AC点评:本题关键先对整体受力分析,再对小滑块受力分析,然后根据牛顿第二定律列方程,联立方程组求解.15.有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法()①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球匀速转动.A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大D.尽管空间站匀速转动,加速度也不为零考点:加速度.专题:直线运动规律专题.分析:加速度是描述速度变化快慢的物理量,即速度变化快一定是加速度大,速度变化慢一定是加速度小.加速度的大小与速度大小无关系.速度为零,加速度可以不为零;加速度为零,速度可以不为零.解答:解:A、火箭点火启动时,初速度是v1为零,但是下一时刻速度v2不为零;因为,所以加速不为零.故A错误.B、轿车紧急刹车,说明速度变化很快,所以加速度很大.故B正确.C、高速行驶的磁悬浮列车,速度很大,但是完全可以做匀速直线运动,所以加速度也可以为零.故C错误.D、空间站匀速转动,需要向心力,加速度为向心加速度.故D正确.故选:BD点评:判断加速度的大小依据:①速度变化快慢②单位时间内速度的变化大小.16.如图所示,质量为M的三角形木块a,放在水平面上,把另一质量为m的木块b放在a的斜面上,斜面的倾角为θ,对a施一水平力F,使b不沿斜面滑动,不计一切摩擦,则b对a的压力为()25A.B.mgcosθC.D.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:b与a恰好不发生相对滑动时,b与a的加速度相同,以b为研究对象,根据牛顿第二定律可求出A对B的支持力.以ab整体为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度,再对b研究求出a对b的支持力,由牛顿第三定律得到b对a的压力大小解答:解:A、以b木块为研究对象,b与a不发生相对滑动时,b的加速度水平向左,分析受力如图,根据牛顿第二定律得:a对b的支持力为:N=由牛顿第三定律得到:b对a的压力大小为:N′=N=.故A正确,B错误.C、以ab整体为研究对象,由牛顿第二定律得加速度为:a=对b研究得有:N′=,故C错误,D正确.故选:AD点评:本题是连接类型的问题,两物体的加速度相同,既可以采用隔离法,也可以采用整体法和隔离法相结合的方法研究,要灵活选择研究对象,关键是不要漏选.17.用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上,当升降机加速下降时,出现如图所示的情形.四位同学对此现象做出了分析与判断,其中可能正确的是()A.升降机的加速度大于g,侧壁对球无挤压B.升降机的加速度小于g,侧壁对球有挤压C.升降机的加速度等于g,侧壁对球无挤压D.升降机的加速度等于g,侧壁对球有挤压25考点:牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:小球的加速度与升降机的加速度相等,结合小球的加速度大小,分析是否有绳子拉力,从而抓住水平方向平衡判断是否有挤压.解答:解:当升降机加速下降时,加速度等于g,则小球在竖直方向上仅受重力,拉力为零,由于小球在水平方向上平衡,可知侧壁对小球无挤压,故C正确,D错误.当升降机加速下降时,加速度大于g,小球受重力、绳子的拉力,由于水平方向上平衡,则侧壁对小球有弹力,即侧壁对球有挤压,故A错误.当升降机加速下降是,加速度小于g,不会出现如图所示的情况,球会在悬点下方,故B错误.故选:C.点评:解决本题的关键知道小球和升降机具有相同的加速度,通过隔离对小球分析,合力在竖直下降,抓住水平方向平衡进行求解.18.如图,质量分别为M和m的两物块(均可视为质点,且M>m)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同.设此过程中F1对M做的功为W1,F2对m做的功为W2,则()A.无论水平面光滑与否,都有W1=W2B.若水平面光滑,则W1>W2C.若水平面粗糙,则W1>W2D.若水平面粗糙,则W1<W2考点:功的计算.专题:功的计算专题.分析:两个作用力大小相等,作用的位移也相等,通过W=Fscosθ,比较做功的大小.解答:解:由题意可知:F1做功为W1=FLcosαF2做功为W2=FLcosα故BCD错误,A正确;故选:A点评:解决本题的关键掌握功的公式W=Fscosθ,运用好做功的两个必须因素.19.如图所示,一根跨过光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),a站在滑轮正下方的地面上,b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a的质量与演员b的质量之比为()25A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1考点:机械能守恒定律;向心力.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:b向下摆动过程中机械能守恒,在最低点绳子拉力与重力之差提供向心力,根据向心力公式得出绳对b的拉力,a刚好对地面无压力,可得绳子对a的拉力,根据拉力相等,可得两者质量关系.解答:解:b下落过程中机械能守恒,有:①在最低点有:②联立①②得:Tb=2mbg当a刚好对地面无压力时,有:Ta=magTa=Tb,所以,ma:mb=2:1,故ACD错误,B正确.故选:B.点评:根据物体的运动规律选择正确规律求解是解决这类问题的关键,同时正确受力分析是解题的前提.20.如图所示,质量为m的木块从半径为R的固定半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块做匀速圆周运动,则()A.木块的加速度为零B.木块的加速度不变C.木块的速度不变D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心考点:向心力;匀速圆周运动.专题:匀速圆周运动专题.分析:木块下滑过程中速率不变做匀速圆周运动,加速度不为零,具有向心加速度.根据牛顿第二定律分析碗对木块的支持力的变化,分析摩擦力的变化.解答:解:A、C、木块做匀速圆周运动,速度方向时刻在变化,速度在改变,加速度一定不为零.故AC错误.B、D木块下滑过程中木块做匀速圆周运动,具有向心加速度,加速度方向时刻指向球心,而加速度是矢量,所以加速度是变化的.故B错误,D正确.故选:D点评:匀速圆周运动是变加速曲线运动,速度、加速度都时刻在变化.基础题.21.如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块()25A.线速度相同B.角速度相同C.向心加速度相同D.向心力相同考点:线速度、角速度和周期、转速.分析:物体在同一个转盘上随转盘一起运动时,具有相同的角速度,这是解这类题目的突破口,然后根据向心加速度、向心力公式进行求解.解答:解:A、由于A、B在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等,由v=ωr,可知线速度不同,故A错误;B、由于A、B在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等,故B正确;C、根据a=ω2r,可知角速度相等,半径不同则向心加速度不同,故C错误;D、根据F=mω2r可知,质量相等,角速度相等,半径不同则向心力不同,故D错误.故选B.点评:描述圆周运动的物理量较多,在学习过程中要熟练掌握公式和各个物理量之间的联系.四、实验题(15分,每空5分)22.为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图1所示的实验装置.其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量.(滑轮质量不计)(1)实验时,一定要进行的操作是BCD.(多选)A.用天平测出砂和砂桶的质量.B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力.C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计示数.D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带.E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为0.48m/s2(结果保留两位有效数字).(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a﹣F图象是一条直线,求得图线的斜率为k,则小车的质量为.考点:探究加速度与物体质量、物体受力的关系.专题:实验题;牛顿运动定律综合专题.25分析:(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项;(2)依据逐差法可得小车加速度.(3)小车质量不变时,加速度与拉力成正比,对a﹣F图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数.解答:解:(1)AE、本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A错误,E错误.B、该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,故需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;C、打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C正确;D、改变砂和砂桶质量,即改变拉力的大小,打出几条纸带,研究加速度随F变化关系,故D正确;故选:BCD.(2)由于两计数点间还有两个点没有画出,故单摆周期为0.06s,由△x=aT2可得:a==0.48m/s2.(3)对a﹣F图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,此题,弹簧测力计的示数F=F合,故小车质量为m=.故答案为:(1)BCD(2)0.48(3)点评:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,小车质量不变时,加速度与拉力成正比,对a﹣F图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数.三、解答题(共3小题,满分51分)23.(14分)如图所示,足够长的传送带水平放置,以速度v=4m/s向右匀速转动,传送带上表面离地面的高度h=0.45m,一质量为m=1kg的物块,以速度v0=6m/s向左滑上传送带,与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2,求:(1)物块落地时的速度大小;(2)物块相对传送带滑动过程中,产生的热量Q.25考点:动能定理的应用;向心力.专题:动能定理的应用专题.分析:(1)物块离开传送带后做平抛运动,应用动能定理可以求出落地时的速度.(2)求出物块相对于传送的滑行的路程,然后求出产生的热量.解答:解:(1)物块向向左做匀减速直线运动,然后向右做初速度为零的匀加速直线运动,当物块速度与传送带速度相等后向右做匀速直线运动,离开传送带后做平抛运动,当物块再次返回A点时,物块的速度:vA=4m/s,由动能定理得:mgh=mv2﹣mvA2,代入数据解得,物体落地时的速度:v=5m/s;(2)物块相对传送带滑动时的加速度:a==μg=0.2×10=2m/s2,物块向左滑动过程中,其与传送带之间的相对位移:x1=+v=+4×=21m,物块向右滑动过程中,其与传送带之间的相对位移:x2=v﹣=4×﹣=4m,产生的热量:Q=μmg(x1+x2)=0.2×1×10×(21+4)=50J;答:(1)物块落地时的速度大小为5m/s;(2)物块相对传送带滑动过程中,产生的热量Q为50J.点评:本题是一道力学综合题,分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键,应用动能定理、运动学公式与功的计算公式可以解题.24.(16分)如图所示,长为l1=5m的竖直杆上端距地面H=50m,杆正下方距杆下端l2=12m处有一薄圆环.杆由静止释放,1s后圆环也由静止释放,杆和环均不转动,不计空气阻力,取10g=m/s2,求:(l)杆追上圆环后穿过环所用的时间;(2)杆穿过圆环后,杆上端与圆环的最大距离.25考点:自由落体运动.专题:自由落体运动专题.分析:(1)先根据位移时间关系公式列式求解杆追上环的时间,同理根据位移时间关系公式列式求解杆的上端点追上环的时间,然后求解时间差即可;(2)杆落地时两者距离最远,先根据位移时间关系公式求解杆落地的时间,然后根据位移时间关系求解环的位移,结合几何关系得到最大间距.解答:解:(1)设杆下落后经过时间t1下端追上圆环,有:解得:t1=1.7s设经过时间t2杆上段离开圆环,有:解得:t2=2.2s穿过圆环时间:t=t2﹣t1=0.5s(2)杆落地时两者距离最远,设杆经过t3落地,有:H﹣l1=解得:t3=3s圆环下降距离:h=(t3﹣1)2=20m最大距离:△h=(H﹣l1)﹣(l1+l2+h)=8m答:(l)杆追上圆环后穿过环所用的时间为0.5s;(2)杆穿过圆环后,杆上端与圆环的最大距离为8m.点评:本题关键是明确杆和环的运动规律,然后多次根据位移时间关系公式列式求解,不难.25.(21分)如图,长为L=2m、质量mA=4kg的木板A放在光滑水平面上,质量mB=1kg的小物块(可视为质点)位于A的中点,水平力F作用于A.AB间的动摩擦因素μ=0.2(AB间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2).求:(1)为使AB保持相对静止,F不能超过多大?(2)若拉力F=12N,物块B从A板左端滑落时木板A的速度为多大?考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)隔离对物块分析,求出恰好不发生相对滑动时的加速度,再对整体分析,根据牛顿第二定律求出拉力的最大值(2)由牛顿第二定律求的AB的加速度,由运动学公式求的滑下时的位移,即可求得速度解答:解:(1)F最大时,物块水平方向受到静摩擦力最大fm,由牛顿第二定律得:fm=μmBg=mBa解得临界加速度为:a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2,对整体分析得:F=(mA+mB)a=(4+1)×2N=10N(2)若拉力F=12N>10N,AB发生相对滑动,25对B:对A:F﹣fm=mAaA代入数据解得:设B从A上滑落时,则有:a2t2﹣a1t2=L得:t=2s对A有:v=a2t=2.5×2=5m/s答:(1)为使AB保持相对静止,F不能超过10N(2)若拉力F=12N,物块B从A板左端滑落时木板A的速度为5m/s点评:本题考查了牛顿第二定律的临界问题,关键抓住临界状态,采用整体法和隔离法进行求解,难度中等.25