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2016-2017學(xué)年福建省寧德市政和一中、周寧一中高三（上）第一次聯(lián)考物理試卷

參考答案與試題解析

一、選擇題（本題共14小題，每小題4分，共56分，1-10為單選題，11-14為多選題，多選題選不全的得2分，有錯選或不答的得0分）

1．如圖所示，為一質(zhì)點做直線運動時的加速度﹣時間（a～t）圖象，圖中陰影部分的面積S表示（ ）

A．初速度 B．末速度 C．速度的變化量 D．位移

【考點】加速度與質(zhì)量的關(guān)系圖像．

【專題】運動學(xué)中的圖像專題．

【分析】圖象表示加速度隨時間的變化規(guī)律，由于加速度隨時間均勻增加，可以求出△t時間內(nèi)的平均加速度，然后用公式a=確定速度的變化量．

【解答】解：根據(jù)平均加速度的定義式=，得到△v=△t

由于加速度隨時間均勻增加，從t₁到t₂時刻的平均加速度等于該段時間最大加速度和最小加速度的平均值，故速度的變化等于圖中矩形的面積，也就等于小梯形的面積；

故選：C．

【點評】本題關(guān)鍵是先求出從t₁到t₂時刻的平均加速度，然后得出矩形的面積表示從t₁到t₂時刻的速度改變量，而矩形的面積等于梯形面積，故梯形面積等于速度改變量．

2．現(xiàn)在城市的滑板運動非常流行，在水平地面上一名滑板運動員雙腳站在滑板上以一定速度向前滑行，在橫桿前起跳并越過桿，從而使人與滑板分別從桿的上下通過，如圖所示，假設(shè)人和滑板運動過程中受到的各種阻力忽略不計，運動員能順利完成該動作，最終仍落在滑板原來的位置上，要使這個表演成功，運動員除了跳起的高度足夠外，在起跳時雙腳對滑板作用力的合力方向應(yīng)該（ ）

A．豎直向下 B．豎直向上 C．向下適當(dāng)偏后 D．向下適當(dāng)偏前

【考點】運動的合成和分解．

【專題】運動的合成和分解專題．

【分析】運動員順利完成該動作，最終仍落在滑板原來的位置上，可知運動員所做的運動在水平方向的分運動應(yīng)與滑板的運動相同，所以運動員在起跳時豎直起跳，由于本身就有水平初速度，所以運動員既參與了水平方向上的勻速直線運動，又參與了豎直上拋運動．

【解答】解：運動員豎直起跳，由于本身就有水平初速度，所以運動員既參與了水平方向上的勻速直線運動，又參與了豎直上拋運動．各分運動具有等時性，水平方向的分運動與滑板的運動情況一樣，最終落在滑板的原位置．所以豎直起跳時，對滑板的作用力應(yīng)該是豎直向下．故A正確，B、C、D錯誤．

故選A．

【點評】解決本題的關(guān)鍵是掌握運動的合成與分解，知道各分運動具有獨立性，分運動和合運動具有等時性．

3．如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機(jī)，三腳架的三根輕質(zhì)支架等長，與豎直方向均成30°角，則每根支架中承受的壓力大小為（ ）

A．mg B． C． D．

【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用．

【專題】計算題．

【分析】以相機(jī)為研究對象，對相機(jī)受力分析，先將各支架的作用力向水平和豎直方向分析，由共點力的平衡條件可得出各支架的受力．

【解答】解：要使相機(jī)受力平衡，則三根支架豎直向上的力的合力應(yīng)等于重力，

即3Fcosθ=mg；

解得F=mg；

故選D．

【點評】本題因是立體圖，無法將所有力畫出，因三根支架受力相等，故可以由一根支架的受力得出所有支架的合力．

4．如圖所示為英國人阿特伍德設(shè)計的裝置，不考慮繩與滑輪的質(zhì)量，不計軸承、繩與滑輪間的摩擦．初始時兩人均站在水平地面上，當(dāng)位于左側(cè)的甲用力向上攀爬時，位于右側(cè)的乙始終用力抓住繩子，最終至少一人能到達(dá)滑輪．下列說法中正確的是（ ）

A．若甲的質(zhì)量較大，則甲先到達(dá)滑輪

B．若甲的質(zhì)量較大，則乙先到達(dá)滑輪

C．若甲、乙質(zhì)量相同，則乙先到達(dá)滑輪

D．若甲、乙質(zhì)量相同，則甲先到達(dá)滑輪

【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．

【專題】應(yīng)用題；定性思想；方程法；牛頓運動定律綜合專題．

【分析】不管怎么拉，繩子對兩人的拉力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律比較出加速度的大小，從而根據(jù)位移時間公式進(jìn)行判斷

【解答】解：設(shè)繩子的拉力為F，由牛頓第二定律得，

對甲：a_甲==﹣g，

對乙：a_乙==﹣g，

甲乙都做初速度為零的勻加速直線運動：x=at²，勻速時間：t=，

如果甲乙質(zhì)量相等，則：a_甲=a_乙，甲乙同時到達(dá)滑輪，

當(dāng)甲的質(zhì)量大，則甲的加速度小，乙的加速度大，乙先到達(dá)滑輪；

如果乙的質(zhì)量較大，乙的 加速度小，甲的加速度大，甲先到達(dá)滑輪；故ACD錯誤，B正確；

故選：B．

【點評】本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵抓住繩子拉力大小相等，結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式進(jìn)行求解．

5．一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環(huán)，箱與桿的質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，如圖所示．已知環(huán)沿桿勻加速下滑時，環(huán)與桿間的摩擦力大小為f，則此時箱對地面的壓力大小為（ ）

A．Mg+f B．Mg﹣f C．Mg+mg D．Mg﹣mg

【考點】物體的彈性和彈力；摩擦力的判斷與計算．

【專題】共點力作用下物體平衡專題．

【分析】以箱子為研究對象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求出地面對箱子的支持力，再根據(jù)牛頓第三定律求出箱對地面的壓力．

【解答】解：以箱子為研究對象，分析受力情況，箱子受到重力Mg、地面的支持力N和環(huán)對箱子向下的滑動摩擦力f，

根據(jù)平衡條件得：

N=Mg+f

根據(jù)牛頓第三定律得箱對地面的壓力大?。?/p>

N′=N=Mg+f

故選：A．

【點評】分析物體間的內(nèi)力時，通常要選擇一個物體作為研究對象，即將物體從相同中隔離出來；本題還要結(jié)合平衡條件和牛頓第三定律分析；基礎(chǔ)問題．

6．一長輕質(zhì)薄硬紙片置于光滑水平地面上，木板上放質(zhì)量均為1kg的A、B兩物塊，A、B與薄硬紙片之間的動摩擦因數(shù)分別為μ₁=0.3，μ₂=0.2，水平恒力F作用在A物塊上，如圖所示，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s²，則（ ）

A．若F=1N，則物塊、薄硬紙片都靜止不動

B．若F=1.5N，則A物塊所受摩擦力大小為1.5N

C．若F=8N，則B物塊的加速度為4.0m/s²

D．無論力F多大，A與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動

【考點】牛頓第二定律；摩擦力的判斷與計算．

【專題】定性思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題．

【分析】先以B為研究對象，當(dāng)B剛要相對于板滑動時靜摩擦力達(dá)到最大值，由牛頓第二定律求出臨界加速度，再由對整體求出F的大小，即可判斷A、B的狀態(tài)，運用隔離法和整體法結(jié)合求解．

【解答】解：A與木板間的最大靜摩擦力為：

f_A=μm_Ag=0.3×1×10N=3N，

B與木板間的最大靜摩擦力為：

f_B=μm_Bg=0.2×1×10N=2N

A、F=1N＜f_A，所以AB即木板保持相對靜止，整體在F作用下向左勻加速運動，故A錯誤；

B、若F=1.5N＜f_A，所以AB即木板保持相對靜止，整體在F作用下向左勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣f=m_Aa，所以A物塊所受摩擦力f＜F=1.5N，故B錯誤；

C、當(dāng)B剛要相對于板滑動時靜摩擦力達(dá)到最大值，由牛頓第二定律得：

f_B=m_Ba₀，

又f_B=μm_Bg

得：a₀=2m/s²；

對整體，有：F₀=（m_A+m_B）·a₀=2×2N=4N

即達(dá)到4N后，B將相對地木板運動，此時摩擦力f=2N；則對木板可知，木板受到A的摩擦力大于B的摩擦力；故A和木板間不會發(fā)生相對運動；則可知，當(dāng)拉力為8N時，B與木板間的摩擦力即為滑動摩擦力為4N，此后增大拉力，不會改變B的受力；其加速度大小均為2m/s²，故C正確，D錯誤；

故選：D．

【點評】本題以常見的運動模型為核心，考查了摩擦力、牛頓第二定律、隔離法與整體法的應(yīng)用等知識；解決的關(guān)鍵是正確對兩物體進(jìn)行受力分析．注意在C的計算中一定要先分析臨界值才能準(zhǔn)確計算．

7．如圖所示，小車上有一個定滑輪，跨過定滑輪的繩一端系一重球，另一端系在彈簧秤上，彈簧秤固定在小車上，開始時小車處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)小車勻加速向右運動時，與靜止?fàn)顟B(tài)相比較，下述說法中正確的是（ ）

A．彈簧秤讀數(shù)變大，小車對地面壓力變大

B．彈簧秤讀數(shù)變大，小車對地面壓力變小

C．彈簧秤讀數(shù)變大，小車對地面的壓力不變

D．彈簧秤讀數(shù)不變，小車對地面的壓力變大

【考點】牛頓第二定律；胡克定律．

【專題】牛頓運動定律綜合專題．

【分析】以重球為研究對象，分別研究小車靜止時和運動時輕繩的拉力，分析彈簧秤讀數(shù)的變化．以整體為研究對象，研究地面對小車的支持力的變化，再由牛頓第三定律研究小車對地面壓力的變化．

【解答】解：解：開始時小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球受重力mg、繩的拉力F_繩1，由于小球靜止，所以F_繩1=mg，

當(dāng)小車勻加速向右運動穩(wěn)定時，小球也向右勻加速運動．小球受力如圖：

由于小球向右做勻加速運動，所以小球的加速度水平向右，根據(jù)牛頓第二定律小球的合力也水平向右，根據(jù)力圖幾何關(guān)系得出：此時繩子的拉力F_繩2＞mg，所以繩中拉力變大，彈簧秤讀數(shù)變大．

對整體進(jìn)行受力分析：

開始時小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，整體所受地面的支持力等于本身重力．當(dāng)小車勻加速向右運動穩(wěn)定時，整體在豎直方向無加速度，也就是整體在豎直方向出于平衡狀態(tài)，所以整體所受地面的支持力仍然等于本身重力．

故選C．

【點評】本題采用隔離法和整體法結(jié)合分析物體的受力情況，是常用的方法，比較簡單．

8．如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一豎直向下的恒力F，則（ ）

A．物塊可能勻速下滑

B．物塊仍以加速度a勻加速下滑

C．物塊將以大于a的加速度勻加速下滑

D．物塊將以小于a的加速度勻加速下滑

【考點】牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．

【專題】壓軸題；牛頓運動定律綜合專題．

【分析】將F分解為垂直于斜面和平行于斜面兩個方向F₁和F₂，根據(jù)力的獨立作用原理，單獨研究F的作用效果，當(dāng)F引起的動力增加大時，加速度增大，相反引起的阻力增大時，加速度減?。?/p>

【解答】解：未加F時，物體受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有：a=．

當(dāng)施加F后，加速度a′=，因為gsinθ＞μgcosθ，所以Fsinθ＞μFcosθ，可見a′＞a，即加速度增大．故C確，A、B、D均錯誤．

故選C．

【點評】解決本題的關(guān)鍵能夠正確地進(jìn)行受力分析，運用牛頓第二定律進(jìn)行求解．

9．如圖所示，斜面上a、b、c三點等距，小球從a點正上方O點拋出，做初速為v₀的平拋運動，恰落在b點．若小球初速變?yōu)関，其落點位于c，則（ ）

A．v₀＜v＜2v₀ B．v=2v₀ C．2v₀＜v＜3v₀ D．v＞3v₀

【考點】平拋運動．

【專題】平拋運動專題．

【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，平拋運動的水平位移由初速度和運動時間決定．

【解答】解：小球從a點正上方O點拋出，做初速為v₀的平拋運動，恰落在b點，改變初速度，落在c點，知水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍，若時間不變，則初速度變?yōu)樵瓉淼?倍，由于運動時間變長，則初速度小于2v₀．故A正確，B、C、D錯誤．

故選A．

【點評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，知道平拋運動的時間由高度決定，時間和初速度共同決定水平位移．

10．一物體由靜止開始自由下落，一小段時間后突然受一恒定水平向右的風(fēng)力的影響，但著地前一段時間風(fēng)突然停止，則其運動的軌跡可能是圖中的哪一個（ ）

A． B． C． D．

【考點】運動的合成和分解．

【專題】運動的合成和分解專題．

【分析】物體所受合力的方向（加速度的方向）大致指向曲線運動軌跡凹的一向，開始時，加速度方向豎直向下，做自由落體運動，受到水平向右的風(fēng)力時，合力的方向指向右偏下，風(fēng)停止后，合力的方向有向下．根據(jù)合力與速度的方向關(guān)系，判斷其軌跡．

【解答】解：物體一開始做自由落體運動，速度向下，當(dāng)受到水平向右的風(fēng)力時，合力的方向右偏下，速度和合力的方向不在同一條直線上，物體做曲線運動，軌跡應(yīng)夾在速度方向和合力方向之間．風(fēng)停止后，物體的合力方向向下，與速度仍然不在同一條直線上，做曲線運動，軌跡向下凹．故C正確，A、B、D錯誤．

故選C．

【點評】解決本題的關(guān)鍵知道曲線運動的軌跡夾在速度方向和合力方向之間，物體所受合力的方向大致指向軌跡凹的一向．

11．農(nóng)民在精選谷種時，常用一種叫“風(fēng)車”的農(nóng)具進(jìn)行分選．在同一風(fēng)力作用下，谷種和癟谷（空殼）谷粒都從洞口水平飛出，結(jié)果谷種和癟谷落地點不同，自然分開，如圖所示．對這一現(xiàn)象，下列分析正確的是（ ）

A．M處為谷種，N處為癟谷

B．M處為癟谷，N處為谷種

C．谷種質(zhì)量大，慣性大，飛得遠(yuǎn)些

D．谷種飛出洞口時的速度比癟谷飛出洞口時的速度小些

【考點】平拋運動．

【專題】平拋運動專題．

【分析】谷種和癟谷做的是平拋運動，平拋運動可以分解到水平方向和豎直方向去研究，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，兩個方向上運動的時間相同．

【解答】解：D、在大小相同的風(fēng)力作用下，風(fēng)車做的功相同，由于谷種的質(zhì)量大，所以離開風(fēng)車時的速度小，所以D正確．

A、由于谷種飛出時的速度較小，而谷種和癟谷的運動的時間相同，所以谷種的水平位移較小，癟谷的水平位移較大，所以N處是癟谷，M處是谷種，所以A正確，B錯誤．

C、由于谷種飛出時的速度較小，而運動的時間相同，所以谷種的水平位移較小，與谷種的慣性大小無關(guān)，所以C錯誤．

故選AD

【點評】本題就是對平拋運動規(guī)律的考查，平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動，和豎直方向上的自由落體運動來求解．

12．電梯的頂部掛有一個彈簧秤，秤下端掛了一個重物，電梯勻速直線運動時，彈簧秤的示數(shù)為10N．電梯做勻變速運動，在某時刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)變?yōu)?N，關(guān)于電梯的運動，以下說法正確的是（ ）

A．電梯可能向上加速運動，加速度大小為4m/s²

B．電梯可能向下加速運動，加速度大小為4m/s²

C．電梯可能向上減速運動，加速度大小為2m/s²

D．電梯可能向下減速運動，加速度大小為2m/s²

【考點】牛頓運動定律的應(yīng)用-超重和失重．

【專題】牛頓運動定律綜合專題．

【分析】對重物受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出重物的加速度大小和方向，從而得出電梯的加速度大小和方向，從而判斷出電梯的運動規(guī)律．

【解答】解：電梯勻速直線運動時，彈簧秤的示數(shù)為10N，知重物的重力等于10N，對重物有：mg﹣F=ma，解得a=2m/s²，方向豎直向下，則電梯的加速度大小為2m/s²，方向豎直向下．電梯可能向下做加速運動，也可能向上做減速運動．故A錯誤，B錯誤，C正確，D錯誤；

故選C．

【點評】解決本題的關(guān)鍵知道重物和電梯具有相同的加速度，根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析，通過加速度判斷電梯的運動情況．

13．水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場和火車站，用于對旅客的行李進(jìn)行安全檢查．如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖，緊繃的傳送帶AB始終保持v=1m/s的恒定速率運行．旅客把行李無初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，AB間的距離為2m，g取10m/s²．若乘客把行李放到傳送帶的同時也以v=1m/s的恒定速度平行于傳送帶運動去B處取行李，則（ ）

A．乘客與行李同時到達(dá)B

B．行李提前0.5s到達(dá)B

C．乘客提前0.5s到達(dá)B

D．若傳送帶速度足夠大，行李最快也要2s才能到達(dá)B

【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．

【專題】傳送帶專題．

【分析】行李在傳送帶上先加速運動，然后再和傳送帶一起勻速運動，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出時間．若行李一直做勻加速運動時，運動時間最短．

【解答】解：A、B、C、由牛頓第二定律，得 μmg=ma得 a=1m/s²．設(shè)行李做勻加速運動的時間為t，行李加速運動的末速度為v=1m/s．由v=at₁ 代入數(shù)值，得t₁=1s，勻加速運動的位移大小為：

x==0.5m，

勻速運動的時間為：t₂==1.5s，

行李從A到B的時間為：t=t₁+t₂=1+1.5=2.5s．

而乘客一直做勻速運動，從A到B的時間為t_人==2s．故乘客提前0.5 s到達(dá)B．故A、B錯誤C正確；

D、若行李一直做勻加速運動時，運動時間最短．由L=，解得最短時間t_m=2s．故D正確．

故選：CD．

【點評】該題考查是的傳送帶問題，行李在傳送帶上先加速運動，然后再和傳送帶一起勻速運動，若要時間最短，則行李一直做勻加速運動．

14．一小船在靜水中的速度為3m/s，河寬150m，水流速度為4m/s，它要從河岸的一側(cè)渡河到另一側(cè)，則下列說法正確的是（ ）

A．小船可以到達(dá)正對岸

B．小船渡河時間不少于50s

C．小船以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為200m

D．小船以最短位移渡河時，位移大小為150m

【考點】運動的合成和分解．

【專題】運動的合成和分解專題．

【分析】船航行時速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度，最短的時間主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，這個分量一般剛好是船在靜水中的速度，即船當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過河的時候渡河時間最短；如果船在靜水中的速度小于河水的流速，則合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正達(dá)對岸．

【解答】解：A、D、因為船在靜水中的速度小于河水的流速，由平行四邊形法則求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正達(dá)對岸，那么最短位移大于150m，故AD選項錯誤．

B、當(dāng)船的靜水中的速度垂直河岸時渡河時間最短：t_min==s=50s，故選項B正確．

C、船以最短時間50s渡河時沿河岸的位移：x=v_st_min=4×50m=200m，即到對岸時被沖下200m，故選項C正確．

故選：BC．

【點評】小船過河問題屬于運動的合成問題，要明確分運動的等時性、獨立性，運用分解的思想，看過河時間只分析垂直河岸的速度，分析過河位移時，要分析合速度．

二、實驗題（每空2分，共16分）

15．（10分）（1）小明同學(xué)到實驗室去做《驗證力的平行四邊形定則》的實驗時看見實驗桌上有一把20分度的游標(biāo)卡尺，他立即用游標(biāo)卡尺測量了鋼筆套的長度，如圖（a）所示，則鋼筆套的長度為 10.55 mm．

（2）隨后小明開始做《驗證力的平行四邊形定則》的實驗，在水平放置的木板上墊上一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上的A點，橡皮條的另一端拴上兩個細(xì)繩套，如圖（b）所示．先用兩個彈簧秤鉤住細(xì)繩套，互成角度拉橡皮條使之伸長，結(jié)點到某一位置O，此時記下兩個彈簧測力計的讀數(shù)F₁和F₂和兩細(xì)繩的方向．請完成下列問題：

①F₁的讀數(shù)如圖（c）所示（只畫出了彈簧秤的一部分）則F₁= 1.22 N．

②小明再用一個彈簧測力計鉤住細(xì)繩套把橡皮條拉長，應(yīng)該使結(jié)點拉到 同一位置O ，記下彈簧測力計的讀數(shù)，并記下 細(xì)繩的方向 ．

③在本實驗中，若保持F₁和F₂的大小不變，則關(guān)于這兩個力的合力的說法中正確的是 BD

A．合力F的大小隨F₁與F₂夾角的增大而增大

B．F₁和F₂的夾角在0°到180°之間時，夾角越小，合力F越大

C．F₁或F₂的大小總是小于合力F的大小

D．合力F的大小不一定大于F₁或F₂的大?。?/p>

【考點】驗證力的平行四邊形定則．

【專題】實驗題．

【分析】（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；

（2）本實驗的目的是要驗證平行四邊形定則，故應(yīng)通過平行四邊形得出合力再與真實的合力進(jìn)行比較；理解實驗的原理即可解答本題．

【解答】解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：1cm=10mm，游標(biāo)尺上第11個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為0.05×11mm=0.55mm，所以最終讀數(shù)為：10mm+0.55mm=10.55mm．

（2）①根據(jù)圖C讀出F₁=1.22N

②為了保證作用效果相同，則用一個彈簧測力計鉤住細(xì)繩套把橡皮條拉長，應(yīng)該使結(jié)點拉到同一位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)，并記下細(xì)繩的方向；

③A、根據(jù)平行四邊形定則可知，當(dāng)F₁和F₂的大小不變時，夾角越大，合力越小，故A錯誤，B正確；

C、合力可以大于分力，也可以小于分力，沒有直接聯(lián)系，故C錯誤，D正確．

故選：BD

故答案為：（1）10.55；

（1）①1.22；

②同一位置O； 細(xì)繩的方向；

③BD

【點評】對于基本測量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測量．本題屬于對實驗原理的直接考查，應(yīng)準(zhǔn)確掌握實驗的目的及實驗原理分析需要記錄的內(nèi)容，在學(xué)習(xí)絕不能死記硬背．

16．（6分）某實驗小組應(yīng)用如圖1所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，所使用的打點計時器所接的交流電的頻率為50Hz．實驗步驟如下：

A．按圖所示安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細(xì)線豎直；

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動；

C．掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；

D．改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度．

根據(jù)以上實驗過程，回答以下問題：

（1）對于上述實驗，下列說法正確的是 C ．

A．小車的 加速度與砝碼盤的加速度大小相等

B．實驗過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)

C．與小車相連的輕繩與長木板一定要平行

D．彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半

E．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）實驗中打出的一條紙帶如圖2所示，由該紙帶可求得小車的加速度為 0.16 m/s²．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象，與本實驗相符合的是 A ．

【考點】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．

【專題】實驗題；實驗探究題；定量思想；方程法；牛頓運動定律綜合專題．

【分析】（1）根據(jù)實驗原理，可知小車的加速度與砝碼盤的加速度不等，但彈簧測力計的讀數(shù)為小車所受合外力，砝碼加速度向下，處于失重狀態(tài)，不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件；

（2）在勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù)，根據(jù)作差法求解加速度，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點時小車的瞬時速度大??；

（3）數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象，應(yīng)該是過原點的一條傾斜直線．

【解答】解：（1）A、由圖可知，小車的加速度是砝碼盤的加速度大小的2倍，故A錯誤；

B、實驗過程中，砝碼向下加速運動，處于失重狀態(tài)，故B錯誤；

C、小車相連的輕繩與長木板一定要平行，保證拉力沿著木板方向，故C正確；

D、實驗過程中，砝碼向下加速運動，處于失重狀態(tài)，故彈簧測力計的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤總重力的一半，故D錯誤；

E、由于不是砝碼的重力，即為小車的拉力，故不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件，故E錯誤；

故選：C

（2）設(shè)相鄰兩個計數(shù)點之間的位移分別為x₁、x₂、x₃，相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=5×0.02=0.1s，

由△x=aT²結(jié)合作差法得：a=m/s²，

（3）由題意可知，小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系應(yīng)該是成正比，即為過原點的一條傾斜直線，故A符合；

故選：A．

故答案為：（1）C；（2）0.16；（3）A

【點評】解答實驗問題的關(guān)鍵是正確理解實驗原理，加強(qiáng)基本物理知識在實驗中的應(yīng)用，同時不斷提高應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解答物理問題的能力；掌握求加速度的方法，注意單位的統(tǒng)一，同時理解由圖象來尋找加速度與合力的關(guān)系．

三、計算題（本題共3道小題，17題8分，18、19題各10分，共28分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟）

17．（8分）如圖所示，兩塊小磁鐵質(zhì)量均為0.5kg，A磁鐵用輕質(zhì)彈簧吊在天花板上，B磁鐵在A正下方的地板上，彈簧的原長L₀=10cm，勁度系數(shù)k=100N/m．當(dāng)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)時，彈簧的長度為L=11cm．不計地磁場對磁鐵的作用和磁鐵與彈簧間相互作用的磁力，求B對地面的壓力大小．（g取10m/s²）

【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；胡克定律．

【專題】計算題；定量思想；推理法；共點力作用下物體平衡專題．

【分析】胡克定律是力學(xué)基本定律之一．適用于一切固體材料的彈性定律，它指出：在彈性限度內(nèi)，物體的形變跟引起形變的外力成正比，結(jié)合受力分析，牛頓第三定律求B對地面的壓力大?。?/p>

【解答】解：根據(jù)胡克定律，有：F=kx=100×0.01=1N，

對A受力分析，根據(jù)平衡條件：N=mg﹣F=5﹣1=4N，

根據(jù)牛頓第三定律，A對B的作用力也是4N，

對B受力分析，根據(jù)平衡條件：F_N=mg+N=5+4=9N，

根據(jù)牛頓第三定律，B對地面的壓力大小也為9N；

答；B對地面的壓力大小為9N．

【點評】本題關(guān)鍵根據(jù)胡克定律列式求解伸長量，要明確彈簧彈力與伸長量成正比，牛頓第三定律的應(yīng)用．

受力分析，受力分析是處理力學(xué)問題的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，所以要熟練掌握物體受力分析的一般步驟和方法．

18．（10分）如圖所示，質(zhì)量分別為m_A=3kg、m_B=1kg的物塊A、B置于足夠長的水平面上，在F=13N的水平推力作用下，一起由靜止開始向右做勻加速運動，已知A、B與水平面間的動摩擦因素分別為μ_A=0.1，μ_B=0.2，取g=10m/s²．求：

（1）物塊A、B﹣起做勻加速運動的加速度；

（2）物塊A對物塊B的作用力大小；

（3）某時刻A、B的速度為v=10m/s，此時撤去推力F，求撤去推力后物塊B滑行的距離．

【考點】牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．

【專題】牛頓運動定律綜合專題．

【分析】（1）物塊A、B由推力F和滑動摩擦力的合力產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律求解整體的加速度．

（2）以B為研究對象，由牛頓第二定律求出物塊A對物塊B的作用力．

（3）撤去水平力F后，物塊A、B一起做減速運動，以整體為研究對象，由動能定理求出滑行的距離．

【解答】解：（1）設(shè)物塊A、B一起做勻加速運動的加速度為a，則

F﹣μ_Am_Ag﹣μ_Bm_Bg=（m_A+m_B）a

代入數(shù)據(jù)解得 a=2m/s²

（2）設(shè)物塊A對物塊B的作用力大小為F′，則

F′﹣μ_Bm_Bg=m_Ba

代入數(shù)據(jù)解得 F′=4N

（3）撤去水平力F后，物塊A、B一起做減速運動，設(shè)滑行距離為x，

B滑行過程中克服摩擦力做的功為W_f，則

﹣（μ_Am_Ag+μ_Bm_Bg）x=0﹣

代入數(shù)據(jù)解得 x=40m

答：（1）物塊A、B一起做勻加速運動的加速度為2m/s²；

（2）物塊A對物塊B的作用力為4N；

（3）若物塊A、B一起運動的速度v=10m/s時，撤去水平力F，此后物塊B滑行的路程是40m．

【點評】本題考查綜合運用牛頓第二定律和動能定理處理動力學(xué)問題的能力，常規(guī)題，比較簡單．

19．（10分）如圖，可看作質(zhì)點的小物塊放在長木板正中間，已知長木板質(zhì)量為M=4kg，長度為L=2m，小物塊質(zhì)量為m=1kg，長木板置于光滑水平地面上，兩物體皆靜止．現(xiàn)在用一大小為F的水平恒力作用于小物塊上，發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)F超過2.5N時，才能讓兩物體間產(chǎn)生相對滑動．設(shè)兩物體間的最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小，重力加速度g=10m/s²，試求：

（1）小物塊和長木板間的動摩擦因數(shù)．

（2）若一開始力F就作用在長木板上，且F=12N，則小物塊經(jīng)過多長時間從長木板上掉下？

【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．

【專題】牛頓運動定律綜合專題．

【分析】（1）對整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律列方程求出二者一起勻加速的最大加速度，然后以M為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律列方程求出摩擦因數(shù)；

（2）小物塊從模板上滑下時二者位移差等于木板長，結(jié)合運動學(xué)公式列方程求解．

【解答】（1）設(shè)兩物體間的最大靜摩擦力為f，當(dāng)F=2.5N作用于m時，對整體由牛頓第二定律有：

F=（M+m）a…①

對M，由牛頓第二定律有：f=Ma…②

由①②可得：f=2N

小物塊豎直方向上受力平衡，所受支持力N=mg，由摩擦力公式有 f=μmg

得：μ=0.2…③

（2）F=12N作用于M時，兩物體發(fā)生相對滑動，設(shè)M、m加速度分別為a₁、a₂，

對M，由牛頓第二定律F﹣f=Ma₁…④

得：a₁=2.5m/s²

對m，由牛頓第二定律f=ma₂…⑤

得：a₂=2m/s²

由勻變速直線運動規(guī)律，兩物體在t時間內(nèi)位移為

…⑥

…⑦

m剛滑下M時有：…⑧

由⑥⑦⑧得：t=2s

答：（1）小物塊和長木板間的動摩擦因數(shù)為0.2；

（2）若一開始力F就作用在長木板上，且F=12N，則小物塊經(jīng)過2s從長木板上掉下．

【點評】該題涉及到相對運動的過程，列牛頓第二定律方程時一定要先確定研究對象，要認(rèn)真分析物體的受力情況和運動情況，并能熟練地運用勻變速直線運動的公式．