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黑龙江省大庆市铁人中学2016届高三上学期第一次段考物理试卷


黑龙江省大庆市铁人中学 2016 届高三上学期第一次段考物理试 卷
二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中,第 14~18 题只有一 项符合题目要求,第 19~21 题有多项符合题目要求.全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分. 1.关于曲线运动的性质,下列说法正确的是( ) A.曲线运动一定是变速运动 B.变速

运动不一定是曲线运动 C.曲线运动一定是变加速运动 D.运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动 2.体操运动员做“单臂大回环”,用一只手抓住单杠,伸展身体,以单杠为轴做圆周运动.如 图所示,此过程中,下列说法最可能正确的是( )

A.运动员到达最低点时手臂受的拉力最大 B.运动员到达最高点时手臂受的拉力最大 C.运动员到达水平位置时手臂受的拉力最大 D.运动员手臂受的拉力大小始终保持不变 3.三个物块叠放于水平桌面上;小球 P 重 20N,挂在 c 绳下端,a 绳一端系在物块 3 上,b 绳一端系在水平天花板上,现用水平向左的拉力 F=20N 作用在物块 2,整个系统处于静止状 态时,a 绳水平,b 绳与水平方向成 45°角,下列说法正确的是( )

A.1 和 2 之间的摩擦力为 20N B.2 和 3 之间的摩擦力为 20N C.3 与桌面之间的摩擦力为 20N D.物体 3 受到 6 个力的作用 4.甲、乙两个质点同时沿同一直线运动,甲的初速度大小是乙的 2 倍,其速度时间图象如图 所示,下列说法正确的是( )

A.在 t=0 时刻,甲乙的运动方向相同 B.在 0﹣t2 时间内,乙的加速度先增大后减小 C.若甲乙从同一位置出发,则 t=t1 时刻它们相距最远 D.若甲乙从同一位置出发,则 t=t2 时刻它们相距最远 5.科幻大片《星际穿越》是基于知名理论物理学家基普?索恩的黑洞理论,加入人物和相关 情节改编而成的.电影中的黑洞花费三十名研究人员将近一年的时间,用数千台计算机精确 模拟才得以实现,让我们看到了迄今最真实的黑洞模样.若某黑洞的半径 R 约 45km,质量 M

和半径 R 的关系满足 = 级大约为( )

(其中 c 为光速,G 为引力常量) ,则该黑洞表面重力加速度的数量

A.10 m/s

8

2

B.10 m/s

10

2

C.10 m/s

12

2

D.10 m/s

14

2

6.如图所示,汽车通过轻质光滑的定滑轮,将一个质量为 m 的物体从井中拉出,绳与汽车连 接点距滑轮顶点高 h,开始时物体静止,滑轮两侧的绳都竖直绷紧,汽车以 v 向右匀速运动, 运动到跟汽车连接的细绳与水平方向的夹角为 30°,则( )

A.从开始到绳与水平方向的夹角为 30°时,拉力做功等于 mgh B.当绳与水平方向的夹角为 30°时,物体上升的速度为 C.当绳与水平方向的夹角为 30°时,物体上升的速度为 D.在绳与水平方向的夹角为 30°时,拉力功率大于 mg v v v

7.将质量为 M 的滑块 A 放在倾斜滑板 B 上,C 为位移传感器,它能将滑块 A 到传感器 C 的 距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示出滑块 A 的速率﹣时间(v﹣t)

图象.先给滑块 A 一个沿滑板 B 向上的初速度,得到的速率﹣时间(v﹣t)图象如图乙所示, 已知滑板和传感器始终静止不动,则( )

A.滑块 A 上滑时加速度的大小为 8m/s 2 B.滑块 A 下滑时加速度的大小为 8m/s C.可以求出滑板与滑块间的动摩擦因数 D.不能求出滑板与水平面的夹角 8.质量不计的直角形支架两端分别连接质量为 m 和 2m 的小球 A 和 B.支架的两直角边长度 分别为 2l 和 l,支架可绕固定轴 O 在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时 OA 边处于水 平位置,由静止释放,则( )

2

A.A、B 两球的最大速度之比 v1:v2=1:1 B.A 球与 B 球组成的系统机械能守恒 C.A 球的速度最大时,两小球的总重力势能最小 D.A 球的速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为 45°

三、非选择题:包括必考题和选考题两部分. 9.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中 A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡 皮筋与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图. (1)如果没有操作失误,图乙中的 F 与 F′两力中,方向一定沿 AO 方向的是 . 本实验采用的科学方法是 . A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模 型法.

10.如图 1 所示为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置图.实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量 M,重物的质量 m,用游标卡尺测量遮光片的宽度 d, 用米尺测量两光电门之间的距离 s; ②调整轻滑轮,使细线水平;

③让物块从光电门 A 的左侧由静止释放, 用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门 A 和光电 门 B 所用的时间△ tA 和△ tB,求出加速度 a; ④多次重复步骤③,求 a 的平均值 ; ⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数 μ.

回答下列问题: (1)下列说法正确的是 A.此实验需要平衡摩擦力 B.此实验需要满足条件:M 远大于 m C.此实验需要遮光片的宽度 d 尽量小些 D.此实验需要两光电门之间的距离 s 尽量小些 测量 d 时, 某次游标卡尺 (主尺的最小分度为 1mm) 如图 2 所示. 其读数为 (3)物块的加速度 a 可用 d、s、△ tA 和△ tB 表示为 a= . (4)动摩擦因数 μ 可用 M、m、 和重力加速度 g 表示为 μ= (5)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于 差”) . .

mm.

(填“偶然误差”或“系统误

11.传送带 AB 始终保持 v=1m/s 的速度水平移动,将一物块从离皮带很近处轻轻放在 A 点, 物体与皮带间的动摩擦因数为 0.1, AB 之间的距离 L=2.5m. 求物体由 A 运动到 B 所用的时间.

12.由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体 在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,围绕某一共同的圆心 O 在三角形所在平面内做相同角速度的圆周运动,若 A 星体质量为 2m,B、C 两星体的质量均 为 m,三角形的边长为 a,求: (1)C 星体的轨道半径 R 三个星体做圆周运动的周期 T.

二.选考题[此题相当于物理--选修 3-3] 13.如图所示,一可视为质点的物体质量为 m=1kg,在左侧平台上水平抛出,恰能无碰撞地 沿圆弧切线从 A 点进入光滑竖直圆弧轨道, 并沿轨道下滑, A、 B 为圆弧两端点, 其连线水平, O 为轨道的最低点.已知圆弧半径为 R=1.0m,对应圆心角为 θ=106°,平台与 AB 连线的高度 2 差为 h=0.8m,忽略空气阻力. (重力加速度 g=10m/s ,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求: (1)物体平抛的初速度.

物体运动到圆弧轨道最低点 O 时轨道对物体的支持力. (3)物体离开 B 点后能上升的最大高度.

黑龙江省大庆市铁人中学 2016 届高三上学期第一次段考 物理试卷
参考答案与试题解析

二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中,第 14~18 题只有一 项符合题目要求,第 19~21 题有多项符合题目要求.全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分. 1.关于曲线运动的性质,下列说法正确的是( ) A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动不一定是曲线运动 C.曲线运动一定是变加速运动 D.运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动 【考点】曲线运动. 【专题】物体做曲线运动条件专题. 【分析】曲线运动的特征是速度方向时刻变化,所以曲线运动是变速运动.变速运动不一定 是曲线运动,曲线运动的速度是变化的,但加速度不一定变化,运动物体的速度大小、加速 度大小都不变的运动不一定是直线运动,例如匀速圆周运动. 【解答】解:A、曲线运动的条件,合外力与速度不一条直线上,故速度方向时刻变化,所以 曲线运动是变速运动,故 A 正确. B、变速运动不一定是曲线运动,例如自由落体运动,速度在增加,但是直线运动,故 B 正确. C、曲线运动的速度是变化的,但加速度不一定变化,例如平抛运动,加速度不变,是匀变速 曲线运动,故 C 错误. D、运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动不一定是直线运动,例如匀速圆周运动的 加速度大小、速度大小不变.故 D 错误. 故选:AB. 【点评】本题要掌握两个特殊的曲线运动:平抛运动和匀速圆周运动,平抛运动的加速度恒 定,是匀变速曲线运动;匀速圆周运动的加速度大小、速度大小不变,但加速度和速度方向 时刻变化,是变加速曲线运动. 2.体操运动员做“单臂大回环”,用一只手抓住单杠,伸展身体,以单杠为轴做圆周运动.如 图所示,此过程中,下列说法最可能正确的是( )

A.运动员到达最低点时手臂受的拉力最大 B.运动员到达最高点时手臂受的拉力最大 C.运动员到达水平位置时手臂受的拉力最大 D.运动员手臂受的拉力大小始终保持不变 【考点】向心力;牛顿第二定律.

【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 【分析】运动员以单杠为轴做圆周运动,做变速圆周运动,根据速度的变化,分析手臂受的 拉力大小. 【解答】解:运动员以单杠为轴做圆周运动,做变速圆周运动,高度越高,速度越小,高度 越小,速度越大,所需要的向心力越大,由牛顿第二定律可知,运动员到达最低点时手臂受 的拉力最大,到达最高点时手臂受的拉力最小,故 A 正确,BCD 错误. 故选:A 【点评】解决本题的关键知道最高点速度最小,最低点速度最大,知道最低点向心力的来源, 由牛顿第二定律分析. 3.三个物块叠放于水平桌面上;小球 P 重 20N,挂在 c 绳下端,a 绳一端系在物块 3 上,b 绳一端系在水平天花板上,现用水平向左的拉力 F=20N 作用在物块 2,整个系统处于静止状 态时,a 绳水平,b 绳与水平方向成 45°角,下列说法正确的是( )

A.1 和 2 之间的摩擦力为 20N B.2 和 3 之间的摩擦力为 20N C.3 与桌面之间的摩擦力为 20N D.物体 3 受到 6 个力的作用 【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】对绳子的连接点受力分析,然后根据平衡条件并运用正交分解法列式求解水平绳的 拉力; 先后对物体 1,物体 1、2 整体、物体 1、2、3 整体受力分析,然后根据平衡条件求解 12 之间 的摩擦力. 【解答】解:A、对物体 1 受力分析,受重力和支持力,假如受水平方向的摩擦力,则不能保 持平衡,故物体 1 与物体 2 间的摩擦力为 0,故 A 错误; B、对物体 1 和物体 2 整体研究,受重力、支持力、向左的拉力 F 和向右的静摩擦力 f23,根 据平衡条件得:f23=F=20N;故 B 正确; C、对绳子的连接点受力分析,受到三根绳子的三个拉力,如图 根据平衡条件,有: x 方向:T2cos45°=T1 y 方向:T2sin45°=mg 解得:T1=mg=20N 即故水平绳中的拉力为 20N. 对物体 1、2、3 整体受力分析,受重力、支持力、向左的拉力为 20N、绳子 a 的拉力也为 20N, 所以 3 与桌面之间的摩擦力为 0N.故 C 错误; D、12 间摩擦力 0,23 间摩擦力 20N,则 3 与桌面间摩擦力 0,故 3 受重力、支持力、压力、 2 的摩擦力、绳子拉力,共 5 力作用,故 D 错误; 故选:B.

【点评】该题考查共点力作用下物体的平衡问题,但是涉及的物体和物体的受力都比较多, 关键在于结合各选项的要求,灵活地选择研究对象,然后根据平衡条件并结合正交分解法列 方程求解. 4.甲、乙两个质点同时沿同一直线运动,甲的初速度大小是乙的 2 倍,其速度时间图象如图 所示,下列说法正确的是( )

A.在 t=0 时刻,甲乙的运动方向相同 B.在 0﹣t2 时间内,乙的加速度先增大后减小 C.若甲乙从同一位置出发,则 t=t1 时刻它们相距最远 D.若甲乙从同一位置出发,则 t=t2 时刻它们相距最远 【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】速度时间图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,分析速度的 大小判断何时两个物体相距最远. 【解答】解:A、在 t=0 时刻,甲的速度为正,乙的速度为负,则知甲乙的运动方向相反,故 A 错误. B、速度时间图线的斜率表示加速度,则知在 0﹣t2 时间内,乙的加速度一直减小,故 B 错误. CD、甲一直沿正向运动,乙先沿负向运动,后沿正向运动,两者都沿正向运动时,若甲乙从 同一位置出发,t=t2 时刻前,甲的速度较大,两者间距增大,t=t2 时刻后,乙的速度较大,两 者间距减小,故 t=t2 时刻它们相距最远.故 C 错误,D 正确. 故选:D 【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示加速度,知道 速度相等时甲乙相距最远.

5.科幻大片《星际穿越》是基于知名理论物理学家基普?索恩的黑洞理论,加入人物和相关 情节改编而成的.电影中的黑洞花费三十名研究人员将近一年的时间,用数千台计算机精确 模拟才得以实现,让我们看到了迄今最真实的黑洞模样.若某黑洞的半径 R 约 45km,质量 M

和半径 R 的关系满足 = 级大约为( )

(其中 c 为光速,G 为引力常量) ,则该黑洞表面重力加速度的数量

A.10 m/s B.10 m/s C.10 m/s D.10 m/s 【考点】万有引力定律及其应用. 【专题】万有引力定律的应用专题. 【分析】根据物体与该天体之间的万有引力等于物体受到的重力,列出等式表示出黑洞表面 重力加速度.结合题目所给的信息求解问题. 【解答】解:黑洞实际为一天体,天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的 万有引力,

8

2

10

2

12

2

14

2

对黑洞表面的某一质量为 m 物体有:



又有



联立解得 g=


12 2

带入数据得重力加速度的数量级为 10 m/s ,故 C 正确、ABD 错误. 故选:C. 【点评】该题属于信息给予的他眉目,处理本题要从所给的材料中,提炼出有用信息,构建 好物理模型,选择合适的物理方法求解. 6.如图所示,汽车通过轻质光滑的定滑轮,将一个质量为 m 的物体从井中拉出,绳与汽车连 接点距滑轮顶点高 h,开始时物体静止,滑轮两侧的绳都竖直绷紧,汽车以 v 向右匀速运动, 运动到跟汽车连接的细绳与水平方向的夹角为 30°,则( )

A.从开始到绳与水平方向的夹角为 30°时,拉力做功等于 mgh

B.当绳与水平方向的夹角为 30°时,物体上升的速度为 C.当绳与水平方向的夹角为 30°时,物体上升的速度为

v v

D.在绳与水平方向的夹角为 30°时,拉力功率大于 mg v 【考点】功率、平均功率和瞬时功率;运动的合成和分解. 【专题】功率的计算专题. 【分析】将车的速度分解为沿绳方向和垂直绳子方向,沿绳子的方向的分速度等于物体的速 度,结合动能定理求出拉力做功的大小.拉力的大小大于重力,结合功率的公式判断拉力的 功率大小. 【解答】解:A、当绳与水平方向的夹角为 30°时,根据平行四边形定则知,物体的速度 , 根据动能定理得, C 错误. ,解得拉力做功 W= ,故 A 错误,B 正确,

D、拉力的大小大于 mg,拉力的功率 故选:BD.

,故 D 正确.

【点评】本题关键将找出车的合运动与分运动,正交分解后得到物体的速度表达式,最后根 据功能关系分析讨论. 7.将质量为 M 的滑块 A 放在倾斜滑板 B 上,C 为位移传感器,它能将滑块 A 到传感器 C 的 距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示出滑块 A 的速率﹣时间(v﹣t) 图象.先给滑块 A 一个沿滑板 B 向上的初速度,得到的速率﹣时间(v﹣t)图象如图乙所示, 已知滑板和传感器始终静止不动,则( )

A.滑块 A 上滑时加速度的大小为 8m/s 2 B.滑块 A 下滑时加速度的大小为 8m/s C.可以求出滑板与滑块间的动摩擦因数 D.不能求出滑板与水平面的夹角 【考点】匀变速直线运动的图像;牛顿第二定律.

2

【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】根据速度时间图线的斜率求出上滑和下滑的加速度大小.根据图线与时间轴围成的 面积求出上滑的位移.根据牛顿第二定律求出 滑块与木板间的动摩擦因数. 【解答】解:A、上滑的加速度大小为:a1=
2 2

=

m/s =8m/s ,故 A 正确;

2

2

B、下滑的加速度大小为:a2= = m/s =4m/s .故 B 错误. CD、上滑过程中,根据根据牛顿第二定律得:由牛顿第二定律 A 上滑时:mgsinθ+μmgcosθ=ma1 A 下滑时:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2 解得:μ=0.25.θ=arctan0.75,故 C 正确,D 错误. 故选:AC 【点评】解决本题的关键知道图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移.结 合牛顿第二定律研究. 8.质量不计的直角形支架两端分别连接质量为 m 和 2m 的小球 A 和 B.支架的两直角边长度 分别为 2l 和 l,支架可绕固定轴 O 在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时 OA 边处于水 平位置,由静止释放,则( )

A.A、B 两球的最大速度之比 v1:v2=1:1 B.A 球与 B 球组成的系统机械能守恒 C.A 球的速度最大时,两小球的总重力势能最小 D.A 球的速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为 45° 【考点】机械能守恒定律. 【专题】机械能守恒定律应用专题. 【分析】AB 两个球组成的系统机械能守恒,但对于单个的球来说机械能是不守恒的,根据系 统的机械能守恒列式可以求得 AB 之间的关系,同时由于 AB 是同时转动的,它们的角速度的 大小相同. 【解答】解:A、根据题意知两球的角速度相同,线速度之比为 VA:VB=ω?2l:ω?l=2:1, 故 A 错误; BC、系统只有重力做功,故机械能守恒,可知两球总重力势能最小时,二者的动能最大,故 BC 正确; D、当 OA 与竖直方向的夹角为 θ 时,由机械能守恒得: mg?2lcosθ﹣2mg?l(1﹣sinθ)= mVA + ?2mVB , 解得:VA = gl(sinθ+cosθ)﹣ gl, 由数学知识知,当 θ=45°时,sinθ+cosθ 有最大值,故 D 正确; 故选:BCD
2 2 2

【点评】本题中的 AB 的位置关系并不是在一条直线上,所以在球 AB 的势能的变化时要注意 它们之间的关系,在解题的过程中还要用到数学的三角函数的知识,要求学生的数学基本功 要好,本题由一定的难度. 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分. 9.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中 A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡 皮筋与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图. (1)如果没有操作失误,图乙中的 F 与 F′两力中,方向一定沿 AO 方向的是 F′ . 本实验采用的科学方法是 B . A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模 型法.

【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. 【分析】在实验中 F 和 F′分别由平行四边形定则及实验得出,明确理论值和实验值的区别即 可正确解答;本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则,因此 采用“等效法”,注意该实验方法的应用. 【解答】解: (1)F 是通过作图的方法得到合力的理论值,而 F′是通过一个弹簧称沿 AO 方向 拉橡皮条,使橡皮条伸长到 O 点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测 量出的合力.故方向一定沿 AO 方向的是 F′,由于误差的存在 F 和 F′方向并不在重合; 合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法. 故选:B. 故答案为: (1)F′ B 【点评】本实验采用的是“等效替代”的方法,即一个合力与几个分力共同作用的效果相同,可 以互相替代,明确“理论值”和“实验值”的区别. 10.如图 1 所示为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置图.实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量 M,重物的质量 m,用游标卡尺测量遮光片的宽度 d, 用米尺测量两光电门之间的距离 s; ②调整轻滑轮,使细线水平; ③让物块从光电门 A 的左侧由静止释放, 用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门 A 和光电 门 B 所用的时间△ tA 和△ tB,求出加速度 a; ④多次重复步骤③,求 a 的平均值 ; ⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数 μ.

回答下列问题: (1)下列说法正确的是 C A.此实验需要平衡摩擦力 B.此实验需要满足条件:M 远大于 m C.此实验需要遮光片的宽度 d 尽量小些 D.此实验需要两光电门之间的距离 s 尽量小些 测量 d 时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为 1mm)如图 2 所示.其读数为 9.60

mm.

(3) 物块的加速度 a 可用 d、 s、 △ tA 和△ tB 表示为 a=



(4)动摩擦因数 μ 可用 M、m、 和重力加速度 g 表示为 μ=



(5)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于 系统误差 (填“偶然误差”或“系统误 差”) . 【考点】探究影响摩擦力的大小的因素. 【专题】实验题;摩擦力专题. 【分析】 (1)根据实验的目的和要求事项分析答题; 游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺的示数; (3)由速度公式求出物块经过 A、B 两点时的速度,然后由匀变速运动的速度位移公式求出 物块的加速度; (4)由牛顿第二定律求出动摩擦因数. (5)由于实验设计造成的误差是系统误差,由于实验操作、读数等造成的误差属于偶然误差. 【解答】解: (1)A、该实验的目的是为了测量物块与长木板之间的摩擦因数,所以在实验的 过程中,不能调整长木板倾斜程度,平衡摩擦力,否则不能测量摩擦因数.故 A 错误. B、 实验原理中, 可以以整体为研究对象, 求出加速度的表达式, 所以不需要满足 M 远大于 m. 故 B 错误; C、由于在测量 A、B 两点的速度时,使用平均速度来代替瞬时速度,所以 d 小一些误差会更 小.故 C 正确; 2 2 D、在数据处理中,使用速度位移公式得:vB ﹣vA =2as:所以两光电门之间的距离 s 太小可 能会增大实验的误差.故 D 错误. 故选:C. 由图(b)所示游标卡尺可知,主尺示数为 9mm,游标尺示数为 12×0.05mm=0.60mm,则游标 卡尺示数为 9mm+0.600mm=9.60mm.

(3)物块经过 A 点时的速度 vA=

,物块经过 B 点时的速度 vB=

,物块做匀变速直线运

动,由速度位移公式得:vB ﹣vA =2as,加速度 a=

2

2



(4)以 M、m 组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:mg﹣μMg=(M+m) ,解得

μ=



(5)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于系统误差.

故答案为: (1)C;9.60; (3)

; (4)

; (5)

系统误差. 【点评】对游标卡尺进行读数时,要先确定游标尺的精度,主尺与游标尺的示数之和是游标 卡尺示数,读数时视线要与刻度线垂直. 11.传送带 AB 始终保持 v=1m/s 的速度水平移动,将一物块从离皮带很近处轻轻放在 A 点, 物体与皮带间的动摩擦因数为 0.1, AB 之间的距离 L=2.5m. 求物体由 A 运动到 B 所用的时间.

【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体的加速度,物体在传送带上先做匀加速直线运动,判断 出物体的速度达到传送带速度时,位移与 L 的关系,若位移大于 L,则物体一直做匀加速直线 运动,若位移小于 L,则物体先做匀加速直线运动再做匀速直线运动,根据匀变速直线运动的 公式求出运动的时间 【解答】解:物体的加速度:a= ,

当速度达到 1m/s 时,物块的位移:x=

m=0.5m<2.5m.

物块先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动. 则匀加速直线运动的时间:t1= =1s,

匀速直线运动的时间:t2=

=2s;

物体从 A 点运动到 B 点所经历的时间:t=t1+t2=3s. 答:物体由 A 运动到 B 所用的时间为 3s 【点评】解决本题的关键通过对物块的受力分析,得出加速度,再根据加速度与速度的关系 判断出物体的运动情况,从而根据运动学公式进行求解

12.由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体 在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,围绕某一共同的圆心 O 在三角形所在平面内做相同角速度的圆周运动,若 A 星体质量为 2m,B、C 两星体的质量均 为 m,三角形的边长为 a,求: (1)C 星体的轨道半径 R 三个星体做圆周运动的周期 T. 【考点】万有引力定律及其应用;向心力. 【专题】人造卫星问题. 【分析】 (1)C 与 B 的质量相等,所以运行的规律也相等,然后结合向心力的公式即可求出 C 的轨道半径; 三星体做圆周运动的周期 T 相等,写出 C 的向心加速度表达式即可求出.

【解答】解: (1)由万有引力定律,A 星受到 B、C 的引力的大小: 如图,

,方向

B 星受到的引力分别为:



,方向如图;

沿 x 方向:FBx=FABcos60°+FCB=



沿 y 方向:FBy=FABsin60°=



可得

=



通过对于 B 的受力分析可知,由于:



,合力的方向经过 BC 的中垂

线 AD 的中点,所以圆心 O 一定在 BC 的中垂线 AD 的中点处.所以:

RC=RB=

=



对 C 星:



解得 T=

. ;

答: (1)C 星体的轨道半径为

三个星体做圆周运动的周期为



【点评】该题借助于三星模型考查万有引力定律,其中 B 与 C 的质量相等,则运行的规律、 运动的半径是相等的.画出它们的受力的图象,在结合图象和万有引力定律即可正确解答. 二.选考题[此题相当于物理--选修 3-3] 13.如图所示,一可视为质点的物体质量为 m=1kg,在左侧平台上水平抛出,恰能无碰撞地 沿圆弧切线从 A 点进入光滑竖直圆弧轨道, 并沿轨道下滑, A、 B 为圆弧两端点, 其连线水平, O 为轨道的最低点.已知圆弧半径为 R=1.0m,对应圆心角为 θ=106°,平台与 AB 连线的高度 2 差为 h=0.8m,忽略空气阻力. (重力加速度 g=10m/s ,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求: (1)物体平抛的初速度. 物体运动到圆弧轨道最低点 O 时轨道对物体的支持力. (3)物体离开 B 点后能上升的最大高度.

【考点】动能定理的应用;平抛运动. 【专题】动能定理的应用专题. 【分析】 (1)根据物体能无碰撞地进入圆弧轨道,说明物体的末速度应该沿着 A 点切线方向, 再有圆的半径和角度的关系,可以求出 A 点切线的方向,即平抛末速度的方向,从而可以求 得初速度; 从抛出到最低点 O 的过程中,只有重力做功,机械能守恒,可以知道在 O 点的速度,再有向 心力的公式可以求得物体运动到圆弧轨道最低点 O 时受到的支持力的大小; (3)整个过程中,由于没有能量损失,所以物体离开 B 点后能上升的最大高度仍为 h. 【解答】解: (1)由于物体无碰撞进入圆弧轨道,即物体落到 A 点时速度方向沿 A 点切线方 向,则

tanα= 又由 h= gt
2

=tan53°

联立以上各式得 v0=3 m/s. 设物体到最低点的速度为 v,由动能定理,有 mv ﹣ mv0 =mg[h+R(1﹣cos53°)] 在最低点,据牛顿第二定律,有
2 2

FN﹣mg=m 代入数据解得 FN=43N (3)整个过程中,由于没有能量损失,所以物体离开 B 点后能上升的最大高度仍为 h=0.8m 答: (1)物体平抛的初速度为 3 m/s; 物体运动到圆弧轨道最低点 O 时对轨道的压力为 43 N; (3)物体离开 B 点后能上升的最大高度为 0.8m. 【点评】物体恰能无碰撞地沿圆弧切线从 A 点进入光滑竖直圆弧轨道,这是解这道题的关键, 理解了这句话就可以求得物体的初速度,本题很好的把平抛运动和圆周运动结合在一起,能 够很好的考查学生的能力,是道好题.


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