2020-2021學(xué)年重慶市高三年級上冊期中物理試卷及答案解析

2020-2021學(xué)年重慶市高三上期中物理試卷

一.選擇題（共6小題，滿分18分，每小題3分）

1.（3分）下列說法正確的是（）

A.第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小環(huán)繞速度

B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量的數(shù)值

C.海王星是人們依據(jù)萬有引力定律計算的軌道而發(fā)現(xiàn)的

D.開普勒潛心研究第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，提出行星繞太陽做勻速圓周運動

2.（3分）中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“亞太九號”通信衛(wèi)星，該衛(wèi)星運行的軌道示

意圖如圖所示，衛(wèi)星先沿橢圓軌道I運行，近地點為Q,遠地點為P,當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過P點

時點火加速,使衛(wèi)星由橢圓軟道1轉(zhuǎn)移到地球同步軌道2上運行，下列說法正確的是（）

/軌道、,軌道2

A.衛(wèi)星在軌道1和軌道2上運動時的機械能相等

B.E星在軌道I上運行經(jīng)過P點的加速度等于在軌道2上運行經(jīng)過P點的加速度

C.衛(wèi)星在軌道2上時處于超重狀態(tài)

D.衛(wèi)星在軌道1上運行經(jīng)過P點的速度大于經(jīng)過Q點的速度

3.（3分）如圖，在光滑水平面上放著質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩個物塊，彈簧與A、

B拴連，現(xiàn)用外力緩慢向左推B使彈簧壓縮，此過程中推力做功W.然后撤去外力，則

（）

A.從撤去外力到A離開墻面的過程中，墻面對A的沖量大小為2標(biāo)W

B.當(dāng)A離開墻面時，B的動量大小為師W

C.A離開墻面后，A的最大速度為膘

2IV

D.A離開墻面后，彈簧的最大彈性勢能為一

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4.（3分）如圖所示，物體A、B用輕質(zhì)細繩連接后跨過定滑輪，A靜止在傾角為30°的固

定的斜面上，A與滑輪之間的細繩平行于斜面1B與滑輪之間的細繩保持豎直，A、B的

質(zhì)量關(guān)系為mA=3mB,剛開始無外力F時，物體A恰不下滑，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動

摩擦力。現(xiàn)給物體B一個水平外力，將它緩慢拉起到夾角為0=60°,則以下說法中正

確的是（）

A.物體A與斜面間動摩擦因數(shù)等于不

B.物體A與斜面間摩擦力先減小后增大

C.外力F先減小后增大

D.當(dāng)0角繼續(xù)增大時，物體A仍能保持靜止

5.（3分）如圖，小球自高H處自由下落剛好能從粗糙圓弧槽右側(cè)進入圓弧軌道，并能從左

側(cè)沖出槽口最大高度達不計空氣阻力，小球與圓弧處處動摩擦因數(shù)都相等，則小球再

次運動到圓弧右側(cè)時，下面說法中正確的是（）

A.不能到達槽口

B.剛好能到達槽口

C.能沖出槽口，高度小于1H

D.能沖出槽口，高度等于H

6.（3分）如圖所示，一個表面光滑的斜面體M置于水平地面上它的兩個斜面與水平面的

夾角分別為a、B，且a<B，M的頂端裝有一定滑輪，一輕質(zhì)細繩跨過定滑輪后連接A、

B兩個小滑塊細繩與各自的斜面平行，不計繩與滑輪間的摩擦，A、B恰好在同一高度處

于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細繩后，A、B滑至斜面底端，M始終保持靜止則（）

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A.滑塊A的質(zhì)最小于滑塊B的質(zhì)量

B.兩滑塊到達斜面底端時的速率相同

C.兩滑塊到達斜面底端時，滑塊A重力的瞬時功率較大

D.兩滑塊到達斜面底端所用時間相同

二.多選題（共4小題，滿分16分，每小題4分）

7.（4分）如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m,分別與跨過定滑輪的輕繩連接（不計繩

與輪、滑輪與軸之間的摩擦），用水平變力F拉物體A沿水平方向向右做勻速直線運動。

A.物體B做勻加速直線運動

B.物體B處于超重狀態(tài)

C.物體B的加速度逐漸增大

D.物體B的加速度逐漸減小

8.（4分）如圖甲所示，滑塊A和足夠長的木板B疊放在水平地面上，A和B之間、B和

地面之間的動摩擦因數(shù)相同，A和B的質(zhì)量均為m?，F(xiàn)對B施加一水平向右逐漸增大的

力F,當(dāng)F增大到Fo時B開始運動，之后力F按圖乙所示的規(guī)律繼續(xù)增大，圖乙中的x

為B運動的位移，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。對兩物塊的運動過程，以下說法

正確的是（）

A.木板B開始運動后過一段時間，A再開始運動

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B.滑塊A的加速度一直在增大

C.自x=0至木板x=xo木板B對A做功為也普

4

D.x=xo時，木板B的速度大小為J索

9.（4分）如圖所示，一圓錐凹面固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，圓錐凹面與水平

轉(zhuǎn)臺間的夾角為e,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與圓錐凹面的對稱軸oo'重合，轉(zhuǎn)臺以一定角速度0）勻

速旋轉(zhuǎn)。一質(zhì)量為m的小物塊放在圓錐凹面內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨圓錐凹面一

起轉(zhuǎn)動且相對圓錐凹面靜止。已知小物塊到O點的距離為L,重力加速度為g,則下列

說法正確的是（）

A.若角速度3=咨嚶，小物塊只受兩個力作用

NLccs^O

B.若角速度3=廨嚶，小物塊一定受三個力作用

\Lcosz3

C.若角速度3=焉%，小物塊只受兩個力作用

D.若角速度3=熹的小物塊一定受三個力作用

10.（4分）如圖所示，質(zhì)量相等的兩個物塊A和B用輕彈簧連接后，再用細線將A懸掛,

A和B處于靜止?fàn)顟B(tài),剪斷細線，A、B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中，

下列說法正確的是（）

33

A.當(dāng)A加速度為時，B的加速度可能也為；g

B.只有重力和彈力對A做功，A機械能守恒

C.當(dāng)A、B的動能相等時，彈簧的壓縮量最大

D.當(dāng)A、B的速度相差最大時，兩者加速度均為g

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三.實驗題（共5小題，滿分54分）

11.（6分）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，橡皮條一端固定在貼有白紙的水平木

板上P點，另一端栓上兩根細繩，每根細繩分別連著量程為5N、最小刻度為0.1N的彈

簧測力計A和B,平行木板沿兩個不同的方向拉彈簧測力計。某次實驗，當(dāng)橡皮條與兩

細繩的結(jié)點被拉到0點時，兩細繩剛好相互垂直，彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示。

甲乙

（1）兩細繩對結(jié)點的拉力大小可由A、B分別讀出:FA=N和FB=N；

（2）請在圖乙的方格紙（一小格邊長表示0.5N）上畫出這兩個力及它們合力的圖示。

12.（10分）某實驗小組要做“探究小車所受外力與加速度關(guān)系”的實驗，采用的實驗裝置

14巾**67

甲乙

圖3

（1）本實驗中（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力,（填“需要”

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或“不需要”）桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。

（2）該同學(xué)在研究小車運動時打出了一條紙帶，如圖2所示，在紙帶上，連續(xù)5個點為

一個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間的距離依次為xi=1.45cm、X2=2.45cm、X3=3.45cm、

X4=4.44cm、X5=5.45cm、X6=6.46cm,打點計時器的頻率f=50Hz,整個過程中小車的

平均加速度為m/s2o（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（3）另一組同學(xué)為了減小系統(tǒng)誤差，設(shè)計了如圖3甲所示的裝置，實驗中改變沙和沙桶

的質(zhì)量以彈簧測力計的讀數(shù)F為橫坐標(biāo)，以加速度為縱坐標(biāo)，得到小車的加速度a與彈

簧彈力F的對應(yīng)關(guān)系如圖3乙所示。

①圖象不過原點，可能的原因是o

②若圖中的橫截距為b,斜率為k,重力加速度為4則小車的質(zhì)量為，小車和

桌面間的動摩擦因數(shù)為o

13.（1（）分）如圖所示，一個可視為質(zhì)點的質(zhì)品為m=1kg的滑塊放在木板上表面中點處.

木板長為L=8m,木板放在光滑的水平地面上，今在木板右端施加水平向右的恒力F.已

知木板質(zhì)量為M=4kg，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)口=。2,且最大靜摩擦力等于滑動摩

2

擦力，取重力加速度g=10m/so

（1）若滑塊與木板保持相對靜止，求F的取值范圍；

（2）若恒力F作用2s后，滑塊恰能運動到木板的最左端，求F的大小：

（3）若F=18N,作用】s后撤去，求滑塊相對木板滑動的整個過程中，系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)

生的熱最。

,1...........1吃務(wù)

^TTTT7T7T777T77TTTTTTT

14.（12分）如圖，質(zhì)量m=20kg的物塊（可視為質(zhì)點），與質(zhì)量M=30kg、高h=0.8m、

長度L=4m的小車一起以vo向右勻速運動.現(xiàn)在A處固定一高h=0.8m、寬度不計的障

礙物，當(dāng)車撞到障礙物時被粘住不動，而貨物繼續(xù)在車上滑動，到A處時即做平拋運動，

恰好與傾角為53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑動至0點，已知貨物與車間的動摩擦

因數(shù)p=0.5,兩平臺的高度差h'=2m.（g=10m/s2,sin53°=0.8>cos53°=0.6）求：

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（1）貨物平拋時的水平速度Vl；

（2）車與貨物共同速度的大小vo；

（3）當(dāng)M停止運動開始到m運動至O點結(jié)束的時間.

15.（16分）在光滑的水平面上，有一質(zhì)量M=4kg的平板車，其右端固定一輕擋板，擋板

上固定一根輕質(zhì)彈簧，在平板車左端P處有一可視為質(zhì)點的小滑塊，其質(zhì)量m=2kg。平

板車表面上Q處的左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑，且PQ間的距離L=2m,如圖所示。某時刻平

板車以初速度vi=lm/s向左運動，同時小滑塊以初速度V2=5m/s向右運動。一段時間后，

小滑塊與平板車達到柘對靜止，此時小滑塊與Q點相距;L.不U空氣阻力，重力加速度

4

g取10m/s2.求：

（1）小滑塊與平板車相對靜止時的速度；

（2）小滑塊與平板車的粗糙面之間的動摩擦因數(shù)上，

四.多選題（共2小題，滿分12分）

16.（4分）下列說法正確的是（）

A.所有晶體的導(dǎo)熱性能一定各向異性

B.荷葉上的小水珠呈球形是水表面張力作用的結(jié)果

C.給籃球打氣越壓越吃力，說明氣體分子間存在斥力

D.一定量100℃的水變成100C的水蒸氣，其內(nèi)能一定增加

E.只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低

17.（8分）如圖所示，勁度系數(shù)k=5OON/m的彈簧下端固定在水平地面上，上端與一活塞

相連，導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)被活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。

已知汽缸質(zhì)量mi=5kg,汽缸底面積S=10cm2,大氣壓強p0=1.0xl（）5pQ,此時活塞

離汽缸底部的距離hi=40cm?，F(xiàn)在汽缸頂部加一質(zhì)量m2=5kg的重物。忽略汽缸壁厚度

以及活塞與汽缸之間的摩擦力，汽缸下端離地足夠高，環(huán)境溫度保持不變，取g=

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lOm/s2.求汽缸穩(wěn)定時卜.降的距離。

五.多選題(共2小題)

18.如圖所示是一列簡諧波在t=0時的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動，

其位移隨時間變化的函數(shù)表達式為y=10sin5mcm.關(guān)于這列簡諧波及質(zhì)點P的振動，下

列說法中正確的是()

A.質(zhì)點P的位移方向和速度方向始終相反

B.這列簡諧波的振幅為20cm

C.這列簡諧波沿x軸正向傳播

D.這列簡諧波在該介質(zhì)中的傳播速度為IOm/s

19.一扇形玻璃戒的橫截面如圖所示，圓心角NAOC=I20。，圖中的虛線OB為扇形的對

稱軸，D為OC的中點，一細束平行于玻璃磚械面的單色光沿與OC面成30°角的方向

從D點射入玻璃磚，折射光線與豎直方向平行。

(i)求該玻璃豉對該單色光的折射率：

(ii)請計算判斷此單色九能否從玻璃磚圓弧面射出，若能射出，求射出時折射角的正弦

值。

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B

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2020-2021學(xué)年重慶市高三上期中物理試卷

參考答案與試題解析

一.選擇題（共6小題，滿分18分，每小題3分）

1.（3分）下列說法正確的是（）

A.第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小環(huán)繞速度

B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量的數(shù)值

C.海王星是人們依據(jù)萬有引力定律計算的軌道而發(fā)現(xiàn)的

D.開普勒潛心研究第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，提出行星繞太陽做勻速圓周運動

【解答】解：A、第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大速度，也是發(fā)射

人造地球衛(wèi)星的最小速度，故A錯誤；

B、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但引力常量由英國物理學(xué)家卡文迪許通過實驗測得，故B

錯誤；

C、海王星在1846年9月23口被發(fā)現(xiàn)，是唯一利用數(shù)學(xué)預(yù)測而非有計劃的觀測發(fā)現(xiàn)的行

星，故C正確；

D、開普勒潛心研究第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，提出行星繞太陽做橢圓運動，故D錯誤，

故選：Co

2.（3分）中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“亞太九號”通信衛(wèi)星，該衛(wèi)星運行的軌道示

意圖如圖所示，衛(wèi)星先沿橢圓軌道1運行，近地點為Q,遠地點為P,當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過P點

時點火加速，使衛(wèi)星由橢圓軌道1轉(zhuǎn)移到地球同步軌道2上運行，下列說法正確的是（）

軌道1、軌道2

------7

A.衛(wèi)星在朝L道1和軌道2上運動時的機械能相等

B.衛(wèi)星在軌道1上運行經(jīng)過P點的加速度等于在軌道2上運行經(jīng)過P點的加速度

C.衛(wèi)星在軌道2」二時處于超重狀態(tài)

D.衛(wèi)星在軌道1上運行經(jīng)過P點的速度大于經(jīng)過Q點的速度

【解答】解：A、在P點處時，衛(wèi)星在軌道1的速度小于軌道2上的速度，因此在軌道1

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的機械能小于在軌道2上運動時的機械能，故A錯誤；

B、根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得：處等=小。，所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點

的加速度等于在軟道I上經(jīng)過P點的加速度，故B正確；

C、衛(wèi)星在軌道2上時處于失重狀態(tài)，故C錯誤；

D、衛(wèi)星從Q到P,因引力做負功，則在軌道1上運行經(jīng)過P點的速度小于經(jīng)過Q點的

速度，故D錯誤。

故選：Bo

3.(3分)如圖，在光滑水平面上放著質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩個物塊，彈簧與A、

B拴連，現(xiàn)用外力緩慢向左推B使彈簧壓縮，此過程中推力做功W.然后撤去外力，則

()

:."A1A/WVWAAAAV|~B~|

A.從撤去外力到A離開墻面的過程中，墻面對A的沖量大小為2亞W

B.當(dāng)A離開墻面時，B的動量大小為痂W

C.A離開墻面后，A的最大速度為膘

2W

D.A離開墻面后，彈簧的最大彈性勢能為百

【解答】解：A、設(shè)當(dāng)A離開墻面時，B的速度大小為VB.根據(jù)功能關(guān)系知，W=jmvB2,

得VB=楞.從撤去外力到A離開墻面的過程中，對A、B及彈簧組成的系統(tǒng)，由動量

定理得：墻面對A的沖量大小I=mvB-0=歷而，故A錯誤；

B、當(dāng)A離開墻面時，B的動量大小pB=mvB=-2mW,故B正確；

C、當(dāng)彈簧再次恢瑪原長時，A的速度最大，從A離開墻壁到AB共速的過程，系統(tǒng)動量

和機械能均守恒，取向右為正方向，由動量守恒有：mvB=2mvA+mv'B①

由機械能守恒有：W=i*2mvA2+7mv,B2@

由①②解得：A的最大速度為VA=］需，故C正確；

D、B撤去F后，A離開豎直墻后，當(dāng)兩物體速度相同時，彈簧伸長最長或壓縮最短，彈

性勢能最大。

設(shè)兩物體相同速度為v,A離開墻時，B的速度為vo.根據(jù)動量守恒和機械能守恒得

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mvB=3mv,

19

W=^,3mv-+Epm

聯(lián)立解得：彈簧的彈性勢能最大值為EPm=半，故D錯誤。

故選：BCDo

4.（3分）如圖所示，物體A、B用輕質(zhì)細繩連接后跨過定滑輪，A靜止在傾角為30°的固

定的斜面上，A與滑輪之間的細繩平行于斜面.,B與滑輪之間的細繩保持豎直，A、B的

質(zhì)量關(guān)系為mA=3mB,剛開始無外力F時，物體A恰不下滑，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動

摩擦力?，F(xiàn)給物體B一個水平外力，將它緩慢拉起到夾角為0=60°,則以下說法中正

確的是（）

A.物體A與斜面間動摩擦因數(shù)等于三■

B.物體A與斜面間摩擦力先減小后增大

C.外力F先減小后增大

D.當(dāng)0角繼續(xù)增大時，物體A仍能保持靜止

【解答】解：A、剛開始無外力F時，物體A恰不下滑由平衡條件可得：mAgsin300=

mBg+pmAgcos300,解得：〃=故A錯誤；

BC、現(xiàn)給物體B一個水平外力，將它緩慢拉起到夾角為0=60°過程中，以B為研究對

象進行受力分析，根據(jù)平衡條件，

可知水平外力大小為:F=mBgtanO

因為8逐漸增大，所以水平外力F也逐漸增大；

細繩對B的拉力為：F尸喘

當(dāng)6=60"時，F(xiàn)T=2mBg>niAgsin300=2mB9

說明斜面對A的摩擦力先沿斜面向上，后沿斜面向下，所以物體A與斜面間摩擦力先減

小后增大，故B正確，C錯誤。

C.當(dāng)3=60°時，斜面對A的摩擦力為：Ff=Fy-niAgsin30c=燃然。-mAgsin3。。=

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c

-^rnAg=pniAgcos30

說明此時斜面對A的摩擦力是最大靜摩擦力，當(dāng)角繼續(xù)增大時，繩子的拉力會進一步增

大，物體A將沿斜面向上運動，故D錯誤；

故選：Bo

5.（3分）如圖，小球自高H處自由下落剛好能從粗糙圓弧槽右側(cè)進入圓弧軌道，并能從左

側(cè)沖出槽口最大高度達萬.不計空氣阻力，小球與圓弧處處動摩擦因數(shù)都相等，則小球再

次運動到圓弧右側(cè)時，下面說法中正確的是（）

手

W

A.不能到達槽口

B.剛好能到達槽口

C.能沖出槽口，高度小于

D.能沖出槽口，高度等于H

【解答】解：設(shè)小球從向右進入圓弧槽的過程小球克服摩擦力做功為Wi.返回過程小球

克服摩擦力做功為W2.設(shè)小球能沖出槽口，高度為鼠

H

小球從高H處自由下落到從左側(cè)最高點的過程，根據(jù)動能定理得mg--Wi=O

H

小球返回過程，由動能定理得mg（--h）-W2=0

由于經(jīng)過圓弧槽上同一點時小球向左的速度大于向右返回的速度，向左運動時向心力較

大，圓弧槽的支持力較大，小球受到的摩擦力較大，所以有W1>W2。

由以上三式可得h>0,說明小球能沖出槽口，由于機械能有損失，沖出槽口的高度小于

1

-H,故C正確，ABD錯誤。

2

故選：Co

6.（3分）如圖所示，一個表面光滑的斜面體M置于水平地面上它的兩個斜面與水平面的

夾角分別為a、0，且aV0，M的頂端裝有一定滑輪，一輕質(zhì)細繩跨過定滑輪后連接A、

B兩個小滑塊細繩與各自的斜面平行，不計繩與滑輪間的摩擦，A、B恰好在同一高度處

于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細繩后，A、B滑至斜面底端，M始終保持靜止則（）

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A.滑塊A的質(zhì)最小于滑塊B的質(zhì)量

B.兩滑塊到達斜面底端時的速率相同

C.兩滑塊到達斜面底端時，滑塊A重力的瞬時功率較大

D.兩滑塊到達斜面底端所用時間相同

【解答】解：A、滑塊A和滑塊B沿著斜面方向的分力等大，故：mAgsina=mBgsinp：

由于a〈S，故mA>m3,故A錯誤。

B、滑塊下滑過程機械能守恒，有：mgh=/m、，2,則/礪，由于兩個滑塊的高度差

相等，故落地速度大小相等，但是速度方向不同，所以速率相等，故B止確。

C、滑塊到達斜面底端時，滑塊重力的瞬時功率:PA=mAgsina*v,PB=mBgsina*v；由

-TmAgsina=mBgsinp,故PA=PB,故C錯誤。

D、由牛頓第二定律得：mgsin8=ma,a=gsinO,a<f,則HAVAB,物體的運動時間為：

1=，v相同、aA<aB,則IA>（B,故D錯誤。

故選：Bo

二.多選題（共4小題，滿分16分，每小題4分）

7.（4分）如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m,分別與跨過定滑輪的輕繩連接（不計繩

與輪、滑輪與軸之間的摩擦），用水平變力F拉物體A沿水平方向向右做勻速直線運動。

A.物體B做勻加速直線運動

B.物體B處于超重狀態(tài)

C.物體B的加速度逐漸增大

D.物體B的加速度逐漸減小

【解答】解：A、C、D、將物體A的速度進行分解，如圖所示:

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a

根據(jù)投影定理得，VAcosa=vB,物體A速度VA恒定不變，向右勻速運動過程中，a減小,

則物體B的速度VB逐漸增大，但不是勻加速直線運動，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，加速度逐漸

減小，A、C錯誤，D正確；

B、物體B具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，B正確。

故選：BDo

8.（4分）如圖甲所示，滑塊A和足夠長的木板B替放在水平地面上，A和B之間、B和

地面之間的動摩擦因數(shù)相同，A和B的質(zhì)量均為m?，F(xiàn)對B施加一水平向右逐漸增大的

力F,當(dāng)F增大到Fo時B開始運動，之后力F按圖乙所示的規(guī)律繼續(xù)增大，圖乙中的x

為B運動的位移，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。對兩物塊的運動過程，以下說法

正確的是（）

m

甲乙

A.木板B開始運動后過一段時間，A再開始運動

B.滑塊A的加速度一直在增大

C.自x=0至木板x=xo木板B對A做功為0°

4

D.x=xo時，木板B的速度大小為J野

【解答】解：A、開始A、B相對靜止一起開始做加速運動，B運動時A同時運動，故A

錯誤；

B、當(dāng)拉力較小時A、B相對靜止一起加速運動，當(dāng)拉力F大到一定值后A、B相對滑動，

A、B相對靜止一起加速運動時，A的加速度一直增加，當(dāng)A、B相對滑動后，A的加速

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度保持不變，故B錯誤；

CD、當(dāng)拉力等于最大靜摩擦力即拉力等于滑動摩擦力時，B開始運動，由圖示圖象可知，

B受到地面的摩擦力：f=Fo,

11

對A、B系統(tǒng)從x=0到x=xo過程，由動能定理得：￡（Fo+2Fo）xo-fxo=a?解

得一=腐’

11

從x=0到x=xo過程過程，對A,由動能定理得：W=-^mv2=yFoxo，木板B對A做

功為工Foxo,故CD正確。

4

故選：CD。

9.（4分）如圖所示，一圓錐凹面固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，圓錐凹面與水平

轉(zhuǎn)臺間的夾角為仇轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與圓錐凹面的對稱軸OO'重合，轉(zhuǎn)臺以一定角速度io勻

速旋轉(zhuǎn)。一質(zhì)量為m的小物塊放在圓錐凹面內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨圓錐凹面一

起轉(zhuǎn)動且相對圓錐凹面靜止。已知小物塊到0點的距離為L,重力加速度為g,則下列

說法正確的是（）

A.若角速度3=產(chǎn)喀，小物塊只受兩個力作用

7Leos，。

B.若角速度3=碎%，小物塊一定受三個力作用

7Leos48

C.若角速度3=焉器，小物塊只受兩個力作用

D.若角速度3=焉色,小物塊一定受三個力作庫

【解答】解：AB、當(dāng)小物塊受重力和支持力時，由牛頓第二定律得:

mgtanO=ma）QLcosO,

解得30=俾嚶.故A正確，B錯誤；

YLeos乙8

C、當(dāng)角速度3=焉">30時，小物塊具有向上運動的趨勢，一定受沿斜面向下的摩

擦力作用，則物塊受到重力、支持力和摩擦力三個力作用。故C錯誤，D正確

故選：AD。

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10.（4分）如圖所示，質(zhì)量相等的兩個物塊A和B用輕彈簧連接后，再用細線將A懸掛,

A和B處于靜止?fàn)顟B(tài)c剪斷細線，A、B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中，

下列說法正確的是（）

固

1

K

7

0

33

A.當(dāng)A加速度為；g時，B的加速度可能也為

B.只有重力和彈力對A做功，A機械能守恒

C.當(dāng)A、B的動能相等時，彈簧的壓縮量最大

D.當(dāng)A、B的速度相系最大時，兩者加速度均為g

3

【解答】解：A、當(dāng)A加速度為時，彈簧對A的拉力方向向下，對B的拉力方向向上，

設(shè)彈簧的拉力為F,則對A：F+mg=maA

可得:F=

對B：mg-f=maB

B的加速度：aB=故A錯誤：

B、彈簧的彈力對A做功，A的機械能不守恒。故B錯誤；

C、開始時彈簧處「伸長狀態(tài)，A的加速度大于B的加速度，所以開始時的一段時間內(nèi)A

的速度大于B的速度，A、B之間的距離將減小，A、B之間的距離小于彈簧的原長后,

A的加速度小于B的加速度，A與B之間的距離繼續(xù)減??；它們的速度-時間關(guān)系圖象

如圖：

可知當(dāng)二者的速度相等時，A相對丁B的位移最大，此時彈簧的長度最短，壓縮量最大。

故C正確：

D、由圖可得，當(dāng)它們的速度相差最大時，二者速度-時間的圖象的斜率是相等的，即它

們的加速度相等,設(shè)加速度都是a,則：

2ma=2mg,

所以：a=g

即：當(dāng)A、B的速度相差最大時，兩者加速度均為故D正確。

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三.實驗題（共5小題，滿分54分）

II.（6分）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，橡皮條一端固定在貼有白紙的水平木

板上P點，另一端栓上兩根細繩，每根細繩分別連著量程為5N、最小刻度為0.1N的彈

簧測力計A和B,平行木板沿兩個不同的方向拉彈簧測力計。某次實驗，當(dāng)橡皮條與兩

細繩的結(jié)點被拉到0點時，兩細繩剛好相互垂直，彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示。

甲乙

（1）兩細繩對結(jié)點的拉力大小可由A、B分別讀出：FA=4.00N和FB=2.50N：

（2）請在圖乙的方格紙（一小格邊長表示0.5N）上畫出這兩個力及它們合力的圖示。

【解答】解：（1）彈簧測力計的分度值為0.1N,由圖示彈簧測力計可知，其示數(shù)FA=4.00N,

FB=2.50NO

（2）根據(jù)所選標(biāo)度作出力FA、FB的圖示，然后以表示兩力的線段為臨邊作平行四邊形,

平行四邊形的對角線是兩拉力的合力，如圖所示；

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故答案為：（1）4.00；2.50；（2）圖示如圖所示。

12.（10分）某實驗小組要做“探究小車所受外力與加速度關(guān)系”的實驗，采用的實驗裝置

冷'—：j"一彳

S2

0濁國力計一a

枳03b一打電計時器/

olZ_^

甲乙

圖3

（1）本實驗中需要（填“需要”或“不需要”）立衡摩擦力，需要（填“需要”

或“不需要”）桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。

（2）該同學(xué)在研究小車運動時打出了一條紙帶，如圖2所示，在紙帶上，連續(xù)5個點為

一個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間的距離依次為xi=1.45cm、X2=2.45cm、X3=3.45cm、

X4=4.44cm、X5=5.45cm、X6=6.46cm,打點計時器的頻率f=50Hz,整個過程中小車的

平均加速度為1.00話2。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（3）另一組同學(xué)為了減小系統(tǒng)誤差，設(shè)計了如圖3甲所示的裝置，實驗中改變沙和沙桶

的質(zhì)量以彈簧測力計的讀數(shù)F為橫坐標(biāo)，以加速度為縱坐標(biāo)，得到小車的加速度a與彈

黃彈力F的對應(yīng)關(guān)系如圖3乙所示。

①圖象不過原點，可能的原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

2

②若圖中的橫截距為b,斜率為k,重力加速度為g,則小車的質(zhì)審為_工_,小車和桌

K

kb

面間的動摩擦因數(shù)為—。

~9~

【解答】解：（1）平衡摩擦力后當(dāng)桶的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時可以近似認為小車所受

拉力等于桶的重力，

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為使小車受到的拉力等于桶的總重量，實驗中需要平衡摩擦力，需要桶的總質(zhì)量遠小于

小車的質(zhì)量。

（2）打點計時器的頻率f=50Hz,打點計時器打點時間間隔1=）=魄=0.02$,

/JU

連續(xù)5個點為一個計數(shù)點，計數(shù)點間的時間間隔t=O.O2X5s=O.ls：

由勻變速直線運動的推論△x=a,可知小車的平均加速度:

%十%十_工廠%]+%5-太2+尤6-工3_(4.44—1.45+5.45—2.45+6.46—3.45)x10

am/s2

39t2-9X0.12

=1.00m/s2；

（3）①由圖示圖象可知，a?F圖象不過原點，當(dāng)力F大到一定值時小車才產(chǎn)生加速度，

說明小車所受合力小于拉力F,這可能是沒有平衡摩瘵力或平衡摩擦力不足造成的c

②設(shè)小車與桌面間的匆摩擦因數(shù)為4小車質(zhì)量為m,

對小車，由牛頓第二定律得：2F-nmg=ma,

解得：a=稱F-pg

由圖示a-F圖象可知，圖象的斜率k=^,小車質(zhì)量m=搟

mk

當(dāng)a=（H、h橫軸截距b二^mg,小車與桌面間的動摩擦因數(shù)甲烙

故答案為：（1）需要；需要：（2）1.00：（3）①沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足：②彳；

kb

O

9

13.（10分）如圖所示，一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=lkg的滑塊放在木板上表面中點處，

木板長為L=8m,木板放在光滑的水平地面上，今在木板右端施加水平向右的恒力F.已

知木板質(zhì)量為M=4kg.滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)口=0.2,且最大靜摩擦力等于滑動摩

擦力，取重力加速度g=10m/s2。

（1）若滑塊與木板保持相對靜止，求F的取值范圍；

（2）若恒力F作用2s后，滑塊恰能運動到木板的最左端，求F的大小；

（3）若F=18N,作用1s后撤去，求滑塊相對木板滑動的整個過程中，系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)

生的熱量。

/////////////////////

【解答】解：（1）當(dāng)卷塊剛好相對于木板運動時，以滑塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定

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律可得：

Hrng=mao,

解得：ao=2m/s2,

此時的作用力為Fo,以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得：

Fo=（m+M）ao

解得：Fo=lON

所以若滑塊與木板保持相對靜止，F(xiàn)的取值范圍為ONWFWI0N；

（2）若恒力F作用t=2s后，滑塊恰能運動到木板的最左端，設(shè)此過程中木板的加速度

為a,

12121

根據(jù)位移?時間關(guān)系可得：~at--aot=

解得：a=4m/s2,

對木板根據(jù)牛頓第二定律可得：F-nmg=Ma

解得:F=18N；

（3）若F=18N,作用t'=Is后撤去，假設(shè)滑塊沒有脫離木板，從開始到最后二者共速，

根據(jù)動量定理可得：

Ft'=（m+M）v

解得：v=3.6m/s

在Is內(nèi)木板的加速度仍大小為a,則Is內(nèi)木板的位移x=laf2=2m

拉力做的功為W=Fx=36J

產(chǎn)生的熱、="?一去6+“）1；2=3.6J；

若滑塊離開木板產(chǎn)生的熱為Q'=〃7ng4=8J>3.6L說明滑塊最終沒有脫離木板，產(chǎn)

生的熱為3.6J。

答：（1）若滑塊與木板保持相對靜止，F(xiàn)的取值范圍為0NWFW10N；

（2）若恒力F作用2s后，滑塊恰能運動到木板的最左端，F(xiàn)的大小為18N；

（3）若F=18N,作用Is后撤去，滑塊相對木板滑動的整個過程中，系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生

的熱量為3.6J。

14.（12分）如圖，質(zhì)量m=20kg的物塊（可視為質(zhì)點），與質(zhì)量M=3Okg、高h=0.8m、

長度L=4m的小車-一起以vo向右勻速運動.現(xiàn)在A處固定一高h=0.8m、寬度不計的障

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礙物，當(dāng)車撞到障礙物時被粘住不動，而貨物繼續(xù)在車上滑動，到A處時即做平拋運動，

恰好與傾角為53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑動至0點，已知貨物與車間的動摩擦

因數(shù)十=。5,兩平臺的高度差h'=2m.（g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6）求:

（1）貨物平拋時的水平速度vi；

（2）車與貨物共同速度的大小vo；

（3）當(dāng)M停止運動開始到m運動至O點結(jié)束的時間.

【解答】解：（1）貨物從小車上滑出之后做平拋運動，設(shè)平拋運動的時間為t2,則：h=igt22,

解得平拋運動的時間為：12=腭=W^s=0.4s；

經(jīng)過斜面頂點時，?豎直分速度vy=gt2=10X0.4m/s=4m/s；

在斜面頂點分解速度如圖，

由運動的合成與分解可得：vx=vycot53°,

解得：vx=3m/s：

即貨物平拋時的水平速度vi=vx=3m/s；

（2）以貨物為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得減速運動的加速度大小為：

@=甯=〃。=sm/s2,

根據(jù)速度位移關(guān)系可得：v02-vJ=2aL,

解得:vo=7m/s；

（3）m在M上運動的時間為U,根據(jù)速度時間關(guān)系可得：vo-vi=ati,

解得：Q=2聲==0.8s,

C4KJ

設(shè)物體在光滑斜面上運動的加速度為a',運動的時間為13,則：

根據(jù)牛頓第二定律得:a'=gsin53°=8m/s2,

運動的初速度v=就各=得m/s=Sm$

斜面長L=/守=Om=2-5加，

第22頁共27頁

根據(jù)位移時間關(guān)系可得：L=vt3+1azt32,

解得：t3a0.38s,

所以當(dāng)M停止運動開始到m運動至O點結(jié)束的時間t=tj+t2+t3=0.8s+0.4s+0.38s=1.58s.

答：（1）貨物平拋時的水平速度為3m/s；

（2）車與貨物共同速度的大小7m/s；

（3）當(dāng)M停止運動開始到m運動至O點結(jié)束的時間為1.58s.

15.（16分）在光滑的水平面上，有一質(zhì)量M=4kg的平板車，其右端固定一輕擋板，擋板

上固定一根輕質(zhì)彈簧，在平板車左端P處有一可視為質(zhì)點的小滑塊，其質(zhì)量m=2kg。平

板車表面上Q處的左側(cè)粗糙,右側(cè)光滑，且PQ間的距離L=2m,如圖所示。某時刻平

板車以初速度vi=lm/s向左運動，同時小滑塊以初速度V2=5m/s向右運動。一段時間后，

小滑塊與平板車達到相對靜止，此時小滑塊與Q點相距:L.不計空氣阻力，重力加速度

4

gBX10m/s2.求：

（1）小滑塊與平板車相對靜止時的速度；

（2）小滑塊與平板車的粗糙面之間的動摩擦因數(shù)

【解答】解：（1）由于滑塊和平板車組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)共同速度為v,取向右為正

方向，故有：

mv2-Mvi=（m+M）v

解得：v=lm/s,方向沿水平向右。

（2）本題有兩種可能：

（i）如果小滑塊尚未越過Q點就與平板車達到相右靜止，根據(jù)能量守恒定律有：

pmgx^L=21TIV22+2（m+M）v2

解得：n=0.8

（ii）如果小滑塊越過Q點與彈簧相互作用后，再返回與平板車達到相對靜止，有：

,51?1711

mgx三十2（m+M）v?

第23頁共27頁

解得：|4'=0.48

答：（1）小滑塊與平板車相對靜止時的速度為lm/s,方向沿水平向右；

（2）小滑塊與平板車的粗糙面之間的動摩擦因數(shù)日是0.8或0.48o

四.多選題（共2小題，滿分12分）

16.（4分）下列說法正確的是（）

A.所有晶體的導(dǎo)熱性能一定各向異性

B.荷葉上的小水珠呈球形是水表面張力作用的結(jié)果

C.給籃球打氣越壓越吃力，說明氣體分子間存在斥力

D.一定量100C的