山东省聊城市临清二中2022届高三物理上学期开学试卷含解析

2022-2022学年山东省聊城市临清二中高三（上）开学物理试卷一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分．其中1-8题为单选题，9-12题为多选题，全对得4分，选对但不全的得2分，选错不给分）1．有研究发现，轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度：即加速度变化得越慢，乘坐轿车的人就会感到越舒适；加速度变化得越快，乘坐轿车的人就会感到越不舒适．若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位应是()A．m/sB．m/s2C．m2/sD．m/s32．如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，图中正确的是()A．B．C．D．3．如图所示，AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h．运动开始时AB杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在AB和OC杆上）小环M的速度大小为()A．B．C．ωhD．ωhtg（ωt）4．从距地面某一高度，相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气的阻力．则它们在下落过程中()A．两球之间的距离保持不变B．两球落地前任一时刻的速度相同C．两球的速度之差保持不变D．两球在刚要落地时的速度大小不同5．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内），与稳定在竖直位置相比，小球的高度()22\nA．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定6．在机场货物托运处常用传送带运送行李和货物如图，靠在一起的两个质地相同、质量大小均不同的包装箱随传送带一起上行，下列说法正确的是()A．匀速上行时b受到3个力作用B．匀加速上行时b受到4个力作用C．若上行过程传送带因故突然停止时、b受到4个力作用D．若上行过程传送带因故突然停止后、b受到摩擦力一定比原来大7．如图所示，质量满足mA=2mB=3mC的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断AB间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为（取向下为正）()A．﹣g、2g、0B．﹣2g、2g、0C．﹣g、g、0D．﹣2g、g、g8．如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A从B的左端以初速度v0=3m/s开始水平向右滑动，已知M＞m．用①和②分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于二者速度v随时间t的变化图象，其中可能正确的是()22\nA．B．C．D．9．如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止．若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则B的受力个数可能为()A．3个B．4个C．5个D．6个10．一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止．则下列说法正确的是()A．在缓慢拉开B的过程中，水平力F不变B．斜面体所受地面的支持力一定不变C．斜面对物体A作用力的合力不变D．斜面体受到地面的摩擦力一定变大11．如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间夹角为θ1，绳子张力为F1；将绳子B端移至C点，等整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ2，绳子张力为F2；将绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ3，绳子张力为F3，不计摩擦，则()22\nA．θ1=θ2=θ3B．θ1=θ2＜θ3C．F1＞F2＞F3D．F1=F2＜F312．在2022年上海世博会风洞飞行表演上，若风洞内向上的风速、风量保持不变，让质量为m的表演者通过身姿调整，可改变所受向上的风力大小，以获得不同的运动效果．假设人体受风力大小与有效面积成正比，已知水平横躺时受风力有效面积最大，站立时受风力有效面积最小，为最大值的1/8．风洞内人可上下移动的空间总高度为H．开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移．现人由静止开始从最高点A以向下的最大加速度匀加速下落，如图所示，经过B点后，再以向上的最大加速度匀减速下落，到最低点C处速度刚好为零，则()A．人向上的最大加速度是gB．人向下的最大加速度是gC．BC之间的距离是HD．BC之间的距离是H二、实验题（共2小题，共14分）13．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．①部分实验步骤如下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C．将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：__________（用字母填写）22\n②图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=__________s③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=__________．④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=__________．14．在“验证力的平行四边形定则”实验中（1）部分实验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端拴上两根细线B．其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录钩码个数、结点O的位置，以及橡皮绳的伸长方向C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使__________，记录__________和__________．（2）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cosα：cosβ=__________．三、计算题（共4小题，共38分）15．两个完全相同的物块A、B，质量均为m=0.8kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动．图中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用的v﹣t图象，求：（1）物块A所受拉力F的大小；（2）8s末物块A、B之间的距离x．16．如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连．已知大气压强为1.0×105Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m2，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略．开始时被封闭气体压强为1.0×105Pa、温度为27°C，试求：（1）缓慢升高气体温度，气缸恰好开始向左运动时气体的压强P和温度t；（2）某同学认为封闭气体的温度只有在27°C到（1）问中t之间，才能保证气缸静止不动，你是否同意他的观点？若同意，请说明理由；若不同意，计算出正确的结果．22\n17．水平的传送带以v0=4m/s的速度顺时针匀速转动．传送带长为l=19m．某时刻在其左端轻放上一小物块，5s后传送带因故障停止转动，小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．试通过计算判断物块能否到达传送带的右端，若不能，请算出离右端最近的距离s，若能，请算出到达右端的速度v．18．如图所示，PQ为一固定水平放置的光滑细长杆，质量均为m的两小球A、B穿于其上，两球被穿于杆上的轻弹簧相连．在A、B两球上还系有长度为2L的轻线，在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E，C、D球质量分别为m和2m，用轻绳连接并跨过定滑轮．释放C、D后，当C、D球运动时轻弹簧长度也为L，已知劲度系数为K，（弹簧在弹性限度内，重力加速度为g）求：（1）C、D球运动时，连接C、D的轻绳中张力T；（2）求细杆对A球的弹力FA大小；（3）求弹簧的原始长度？2022-2022学年山东省聊城市临清二中高三（上）开学物理试卷一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分．其中1-8题为单选题，9-12题为多选题，全对得4分，选对但不全的得2分，选错不给分）1．有研究发现，轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度：即加速度变化得越慢，乘坐轿车的人就会感到越舒适；加速度变化得越快，乘坐轿车的人就会感到越不舒适．若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位应是()A．m/sB．m/s2C．m2/sD．m/s3考点：力学单位制．专题：常规题型．22\n分析：根据题意可知新物理量表示的是加速度变化的快慢，根据定义式的特点可以知道物理量的单位．解答：解：新物理量表示的是加速度变化的快慢，所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值，加速度的单位是m/s2，所以新物理量的单位应该是m/s3，故D正确，ABC错误；故选：D．点评：加速度是表示速度变化快慢的物理量，根据加速度的定义式，可以理解表示加速度变化的快慢的新物理量的单位．2．如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，图中正确的是()A．B．C．D．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：对物体受力分析可知，在斜面上时物体受到重力支持力和摩擦力的作用，在这些力的作用下物体沿着斜面向下做匀加速直线运动，到达水平面上之后，在滑动摩擦力的作用下做匀减速运动，由此可以判断物体运动过程中的物理量的关系解答：解：A、由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以A错误；B、根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以B错误；C、物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以C错误．D、在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以D正确；故选：D点评：本题是为速度﹣﹣时间图象的应用，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，属于基础题．3．如图所示，AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h．运动开始时AB杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在AB和OC杆上）小环M的速度大小为()22\nA．B．C．ωhD．ωhtg（ωt）考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，根据转动的角度求出AB杆上M点的线速度，根据平行四边形定则求出M点的速度．解答：解：经过时间t，角OAB为ωt，则AM的长度为，则AB杆上M点绕A点的线速度v=．将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，垂直于AB杆上分速度等于M点绕A点的线速度v，则小环M的速度=．故A正确，B、C、D错误．故选A．点评：解决本题的关键知道小环沿OC方向的速度是合速度，它在垂直AB杆方向上的分速度等于M点绕A点转动的线速度．4．从距地面某一高度，相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气的阻力．则它们在下落过程中()A．两球之间的距离保持不变B．两球落地前任一时刻的速度相同C．两球的速度之差保持不变D．两球在刚要落地时的速度大小不同考点：自由落体运动．专题：自由落体运动专题．分析：甲乙两球均做自由落体运动，由位移公式列出它们的距离与时间关系的表达式，再求出速度之差与时间的关系，从而分析判断．解答：解：A、两球之间的距离=gt+，可知之间的距离随着时间的增大而增大，故A错误．B、两球在落地前瞬间同一时刻速度不等，速度之差△v=g（t+1）﹣gt=g，保持不变，故B错误，C正确．D、根据v2=2gh知，下落的高度相同，则刚要落地时的速度大小相等，故D错误．故选：C．22\n点评：解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题．5．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内），与稳定在竖直位置相比，小球的高度()A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定考点：牛顿第二定律；胡克定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：以小球为研究对象，由牛顿第二定律可得出小球的加速度与受到的拉力之间的关系即可判断．解答：解：设L0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T1=mg，弹簧的伸长即小球与悬挂点的距离为L1=L0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：T2=，弹簧的伸长：则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：L2=（L0+）cosα=L0cosα+＜=L1，所以L1＞L2，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小，所以小球一定升高，故A正确，BCD错误．故选：A．点评：本题中考查牛顿第二定律的应用，注意整体法与隔离法的使用，同时要注意审题．22\n6．在机场货物托运处常用传送带运送行李和货物如图，靠在一起的两个质地相同、质量大小均不同的包装箱随传送带一起上行，下列说法正确的是()A．匀速上行时b受到3个力作用B．匀加速上行时b受到4个力作用C．若上行过程传送带因故突然停止时、b受到4个力作用D．若上行过程传送带因故突然停止后、b受到摩擦力一定比原来大考点：力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对行李箱进行受力分析，分析受力个数时可借助力的形成原因、作用效果和牛顿第三定律进行判断．解答：解：A、匀速上行时，对行李箱受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，a、b间没有挤压，故不会有弹力，故A正确；B、匀加速上行时，对行李箱受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，a、b间没有挤压，故不会有弹力，故B错误；C、上行过程传送带因故突然停止时，两个物体由于惯性继续上滑，根据牛顿定律，有mgsinθ+μmgcosθ=ma解得a=g（sinθ+μcosθ），由于两个行李箱的材料相同，故动摩擦因数相同，故加速度相同，没有相互挤压，故依然受重力、支持力和摩擦力，但摩擦力的方向反了，变为滑动摩擦力，故C错误；D、若上行过程传送带因故突然停止后，物体由于惯性继续上滑，又由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故b受到摩擦力不一定变大，故D错误；故选A．点评：本题关键是对物体受力分析，受力分析时，可以根据力的形成原因，力的作用效果，以及牛顿第三定律进行判断．7．如图所示，质量满足mA=2mB=3mC的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断AB间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为（取向下为正）()A．﹣g、2g、0B．﹣2g、2g、0C．﹣g、g、0D．﹣2g、g、g22\n考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：本题考查了瞬间加速度的计算，弹簧弹力不能发生突变，在剪短瞬间仍然保持原来的大小和方向；而细绳的弹力会发生突变，在剪断瞬间会突然改变；剪断细线前对A、B和C整体物体分别受力分析，根据平衡条件求出细线的弹力，断开细线后，再分别对A、B和C整体受力分析，求解出合力并运用牛顿第二定律求解加速度．解答：解：设C物体的质量为m，则A物体的质量为3m，B物体的质量为1.5m，剪断细线前，对BC整体受力分析，受到总重力和细线的拉力而平衡，故T=2.5mg；再对物体A受力分析，受到重力、细线拉力和弹簧的拉力；剪断细线后，重力和弹簧的弹力不变，细线的拉力减为零，故物体A受到的力的合力等于2.5mg，向上，根据牛顿第二定律得A的加速度为①物体C受到的力不变，合力为零，故C的加速度为aC=0②剪断细线前B受重力、绳子的拉力和弹簧的拉力，他们合力为零；剪短细线后，绳子的拉力突变为零，重力和弹簧的弹力不变，故B合力大小等于绳子的拉力2.5mg，方向竖直向下，根据牛顿第二定律得B的加速度为③根据①②③式知ABD错误，C正确；故选C．点评：本题是力学中的瞬时问题，关键是先根据平衡条件求出各个力，然后根据牛顿第二定律列式求解加速度；同时要注意轻弹簧的弹力与形变量成正比，来不及突变，而细线的弹力是有微小形变产生的，故可以突变．8．如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A从B的左端以初速度v0=3m/s开始水平向右滑动，已知M＞m．用①和②分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于二者速度v随时间t的变化图象，其中可能正确的是()22\nA．B．C．D．考点：匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：木块滑上木板，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律比较出A、B的加速度大小，从而确定速度时间图线的正误，若A不能够滑下，则两者最终拥有共同的速度，若能够滑下，则A的速度较大．解答：解：AB、木块滑上木板，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：aA=，，已知M＞m，则aA＞aB．①图线斜率的绝对值大于②图线斜率的绝对值，故AB错误；C、若A不能够滑下，则两者最终拥有共同的速度，若能够滑下，则A的速度较大，故C正确；D、若A不能够滑下，则两者最终拥有共同的速度，若能够滑下，则A的速度较大，故D错误．故选：C．点评：本题综合考查了动能定理，牛顿第二定律，对学生能力的要求较高，关键是通过图线的斜率判断图象的正误．9．如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止．若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则B的受力个数可能为()A．3个B．4个C．5个D．6个考点：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．22\n分析：先对AB整体受力分析，判断整体相对斜面体的运动趋势；再对A受力分析，最后对物体B受力分析，B可能受到斜面的静摩擦力，也可能不受斜面的静摩擦力，即B受力情况有两种可能．解答：解：先对AB整体受力分析，受重力、推力、支持力；当推力平行斜面向上的分力大于重力的下滑分力时，有上滑趋势；当推力平行斜面向上的分力小于重力的下滑分力时，有下滑趋势；当推力平行斜面向上的分力等于重力的下滑分力时，无滑动趋势；再对物体A受力分析，受推力、重力、支持力和向左的静摩擦力，共4个力；最后对B受力分析，受重力、A对B的压力和向右的静摩擦力、斜面体对A的支持力，如果B物体相对斜面体有滑动趋势，则受到斜面体的静摩擦力，若相对斜面体无滑动趋势，则不受斜面体的静摩擦力，即物体B可能受4个力，也可能受5个力；故选：BC．点评：分析物体受力常常采用隔离法，一般按这个顺序分析受力：重力、弹力、摩擦力．10．一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止．则下列说法正确的是()A．在缓慢拉开B的过程中，水平力F不变B．斜面体所受地面的支持力一定不变C．斜面对物体A作用力的合力不变D．斜面体受到地面的摩擦力一定变大考点：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：先对物体B受力分析，根据共点力平衡条件求出绳子的拉力T；再对木块A受力分析，同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况．解答：解：A、对木块B受力分析，如图，根据共点力平衡条件有：F=mBgtanθT=在缓慢拉开B的过程中，θ变大，故F变大，故A错误；B、对整体受力分析，整体竖直方向只受重力和支持力；拉力沿水平方向，故支持力不变，故B正确；C、物体A受重力、支持力、细线的拉力，可能没有静摩擦力，也可能有沿斜面向下的静摩擦力，还有可能受沿斜面向上的静摩擦力，故拉力T变大后，静摩擦力可能变小，也可能变大．支持力不变，故斜面对物体的作用力可能增大也可能减小或不变，故C错误；D、因F随夹角的增大而增大；对整体受力分析可知，水平方向拉力与摩擦力大小相等；故摩擦力一定随拉力的增大而增大，故D正确；故选：BD．22\n点评：本题关键分别对A、B受力分析，然后根据共点力平衡条件分析求解，在计算地面对斜面的支持力时，可以用整体法，不需要考虑系统内力，能使解题过程大大简化．11．如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间夹角为θ1，绳子张力为F1；将绳子B端移至C点，等整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ2，绳子张力为F2；将绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ3，绳子张力为F3，不计摩擦，则()A．θ1=θ2=θ3B．θ1=θ2＜θ3C．F1＞F2＞F3D．F1=F2＜F3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：绳子右端从B移动到C点时，根据几何关系可以判断出，两个绳子之间的夹角不变，然后根据三力平衡条件判断出绳子拉力不变；绳子右端从B移动到D点时，绳子间夹角变大，再次根据共点力平衡条件判断．解答：解：设绳子结点为O，对其受力分析，如图当绳子右端从B移动到C点时，根据几何关系，有AOsin+OBsin=AC同理有AO′sin+O′Bsin=AC绳子长度不变，有AO+OB=AO′+O′B故θ1=θ222\n绳子的结点受重力和两个绳子的拉力，由于绳子夹角不变，根据三力平衡可知，绳子拉力不变，即F1=F2；绳子右端从B移动到D点时，绳子间夹角显然变大，绳子的结点受重力和两个绳子的拉力，再次根据共点力平衡条件可得F1＜F3故θ1=θ2＜θ3，F1=F2＜F3故选BD．点评：本题关键根据几何关系判断出两次移动过程中两绳子间夹角的变化情况，然后根据共点力平衡条件作图，运用合成法分析．12．在2022年上海世博会风洞飞行表演上，若风洞内向上的风速、风量保持不变，让质量为m的表演者通过身姿调整，可改变所受向上的风力大小，以获得不同的运动效果．假设人体受风力大小与有效面积成正比，已知水平横躺时受风力有效面积最大，站立时受风力有效面积最小，为最大值的1/8．风洞内人可上下移动的空间总高度为H．开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移．现人由静止开始从最高点A以向下的最大加速度匀加速下落，如图所示，经过B点后，再以向上的最大加速度匀减速下落，到最低点C处速度刚好为零，则()A．人向上的最大加速度是gB．人向下的最大加速度是gC．BC之间的距离是HD．BC之间的距离是H考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：由题意，人体受风力大小与正对面积成正比，设最大风力为Fm，由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得重力G=Fm，人站立时风力为Fm，人下降过程分为匀加速和匀减速过程，先根据牛顿第二定律求出两个过程的加速度，再结合运动学公式分析求解．解答：解：A、设最大风力为Fm，由于人体受风力大小与正对面积成正比，故人站立时风力为Fm，由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得重力G=Fm，人平躺上升时有最大加速度a==g，故A错误；B、人站立加速下降时的加速度22\na1=人平躺减速下降时的加速度a2==g故B错误；C、设下降的最大速度为v，有速度位移公式加速下降过程位移x1=减速下降过程位移x2=故x1：x2=4：3因而x2=，故C正确，D错误；故选：C点评：本题关键将下降过程分为匀加速过程和匀减速过程，求出各个过程的加速度，然后根据运动学公式列式判断．二、实验题（共2小题，共14分）13．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．①部分实验步骤如下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C．将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：DCBA（用字母填写）②图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=0.1s③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=．④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=．22\n考点：探究小车速度随时间变化的规律．专题：计算题；实验题．分析：①先连接实验器材，测量时先接通电源，后释放纸带；②打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s；③匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；④根据公式△x=aT2列式求解．解答：解：①先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；故为DCBA；②打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=0.1s；③匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故；④根据公式△x=aT2，有：；解得：；故答案为：①DCBA，②0.1，③，④．点评：本题关键明确实验原理、实验步骤，会计算瞬时速度和加速度，基础题．14．在“验证力的平行四边形定则”实验中（1）部分实验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端拴上两根细线B．其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录钩码个数、结点O的位置，以及橡皮绳的伸长方向C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使结点O的重合，记录钩码个数和细绳的方向．（2）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cosα：cosβ=．考点：验证力的平行四边形定则．专题：实验题；平行四边形法则图解法专题．22\n分析：“验证力的平行四边形定则”的实验原理是：记录两个分力以及合力的大小和方向后，选用相同的标度将这三个力画出来，画出来的合力是实际值，然后根据平行四边形画出合力的理论值，通过比较实际值和理论值的关系来进行验证，明确了实验原理即可知知道实验中需要记录的物理量和具体的操作．解答：解：（1）该实验采用“等效代替”法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤B中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应的细线方向．（2）根据O点处于平衡状态，正交分解有：竖直方向：4mgsinα+3mgsinβ=5mg①水平方向：4mgcosα=3mgcosβ②联立①②解得：．故答案为：（1）结点O的重合、钩码个数、细绳的方向；（2）点评：要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解，正确理解“等效代替”的含义．三、计算题（共4小题，共38分）15．两个完全相同的物块A、B，质量均为m=0.8kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动．图中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用的v﹣t图象，求：（1）物块A所受拉力F的大小；（2）8s末物块A、B之间的距离x．考点：匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律．专题：运动学中的图像专题．分析：（1）由速度时间图象得到物体的运动规律，然后根据速度时间公式求出加速度，再对物体受力分析，根据牛顿第二定律列方程求解即可；（2）根据平均速度公式分别求出物体AB的位移，得到两个物体的间距．解答：解：（1）设A、B两物块的加速度分别为a1、a2，由v﹣t图象可知：A的初速度v0=6m/s，A物体的末速度v1=12m/s，B物体的速度v2=0，根据速度时间公式，有①②22\n对A、两物块分别由牛顿第二定律得：F﹣Ff=ma1③Ff=ma2④由①②③④可得：F=1.8N即物块A所受拉力F的大小为1.8N．（2）设A、B两物块8s内的位移分别为x1、x2由图象得：mm所以x=x1﹣x2=60m即8s末物块A、B之间的距离x为60m．点评：本题关键是根据速度时间图象得到两物体的运动情况，然后根据运动学公式、牛顿第二定律列方程并联立方程组求解．16．如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连．已知大气压强为1.0×105Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m2，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略．开始时被封闭气体压强为1.0×105Pa、温度为27°C，试求：（1）缓慢升高气体温度，气缸恰好开始向左运动时气体的压强P和温度t；（2）某同学认为封闭气体的温度只有在27°C到（1）问中t之间，才能保证气缸静止不动，你是否同意他的观点？若同意，请说明理由；若不同意，计算出正确的结果．考点：封闭气体压强；气体的等容变化和等压变化．专题：气体的状态参量和实验定律专题．分析：（1）气缸恰好开始运动时，摩擦力为最大静摩擦力，根据力学知识可以求出此时的压强，气体等压变化，由气态方程可以求出此时温度；（2）当活塞刚要向右运动时，此时气体有最低温度，刚要向左运动时有最高温度，根据等压变化可以求出最低和最高温度．解答：解：（1）气缸开始运动时，气缸与地面间的摩擦力为最大静摩擦力，此时有：ps=p0s+f气缸内气体压强为：气体发生了等容变化有：代入数据得：T=360K即：t=T﹣273=87℃故气缸恰好开始向左运动时气体的压强P=1.2×105pa，温度为t=87℃（2）不同意．当气缸恰好向右运动时，温度有最低值，22\n气缸内气体压强为：等容变化，得T=240K，即t′=T′﹣273=﹣33℃故温度在87℃到﹣33℃之间气缸静止不动．点评：在求解被封闭气体压强时，往往结合力学知识进行求解，注意将力学知识和热学知识的联系，加强所学知识的综合应用．17．水平的传送带以v0=4m/s的速度顺时针匀速转动．传送带长为l=19m．某时刻在其左端轻放上一小物块，5s后传送带因故障停止转动，小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．试通过计算判断物块能否到达传送带的右端，若不能，请算出离右端最近的距离s，若能，请算出到达右端的速度v．考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律求出物块在传送带上的加速度，根据运动学公式求出物块速度达到传送带速度时的时间和位移，求出匀速运动的位移，从而得出传送带停止转动后匀减速运动的位移，结合速度位移公式求出到达右端的速度．解答：解：物块在传送带上的加速度a=，物块达到传送带速度时的位移，达到传送带速度时的时间，则物块匀速运动的时间t2=5﹣2s=3s，可知物块匀速运动的位移x2=v0t2=4×3m=12m．当传送带停止转动时，物块距离右端的距离s=L﹣x1﹣x2=19﹣4﹣12m=3m．物块匀减速运动的加速度大小，速度减为零的位移，知物块能够到达右端．根据，代入数据解得v=2m/s．答：能到达右端，到达右端的速度为2m/s．点评：解决本题的关键理清物块在传送带上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，难度中等．22\n18．如图所示，PQ为一固定水平放置的光滑细长杆，质量均为m的两小球A、B穿于其上，两球被穿于杆上的轻弹簧相连．在A、B两球上还系有长度为2L的轻线，在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E，C、D球质量分别为m和2m，用轻绳连接并跨过定滑轮．释放C、D后，当C、D球运动时轻弹簧长度也为L，已知劲度系数为K，（弹簧在弹性限度内，重力加速度为g）求：（1）C、D球运动时，连接C、D的轻绳中张力T；（2）求细杆对A球的弹力FA大小；（3）求弹簧的原始长度？考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；胡克定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）释放C、D后，C、D都做匀变速运动，加速度大小相等，由整体法根据牛顿第二定律求出它们的加速度大小，再对C球研究，由牛顿第二定律求出连接C、D的轻绳中张力T；（2）对滑轮研究，竖直方向上力平衡，求出AE线的拉力，再对A球研究，由平衡条件求出细杆对A球的弹力FA大小．（3）对A球研究，由平衡条件得到弹簧的弹力，由胡克定律求出弹簧的压缩量，再求出弹簧的原始长度．解答：解：C、D球在竖直方向做匀变速运动，则它们的加速度大小为：a==以C球为研究对象，则有：T﹣mg=ma得轻绳的拉力为：T=mg+ma=mg（2）对滑轮，设AE线的拉力为T1，有：2T1cos30°=2T得：T1=对A球，在竖直方向：FA=mg+T1sin60°得：FA=（3）对A球：在水平方向有：F弹=T1cos60°得：F弹=弹簧被压缩，所以弹簧原长：L0=L+x=L+=L+答：（1）C、D球运动时，连接C、D的轻绳中张力为mg；（2）细杆对A球的弹力FA大小为；22\n（3）弹簧的原始长度是L+．点评：本题中有连接体问题和平衡问题．连接体的加速度大小相等，也可以根据整体法求出加速度，隔离法求解绳子的拉力．22