1、- 1 -浙江省建德市新安江中学 2018-2019 学年高一物理上学期期末复习试题（含解析）一、选择题1.下面哪位科学家首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法( )A. 亚里士多德B. 第谷C. 牛顿D. 伽利略【答案】D【解析】【分析】亚里士多德用快慢描述物体的运动，牛顿发现了牛顿三定律和万有引力定律，爱因斯坦的成就主要在量子力学，如光子说、质能方程、光电效应方程等，伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力
2、地推进了人类科学的发展。【详解】伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展。故选：D。【点睛】本题考查物理学史，要注意准确掌握各位物理学家所做出的贡献，并从中学习相应的物理方法。2.在国际单位制中,力学中的三个基本物理量的单位是( )A. kg、m、s B. N、m、sC. m/s2、kg、s D. N、kg、m【答案】A【解析】【分析】国际单位制规定了七个基本物理量分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、- 2 -物质的量它们的在国际单位制中的单位称为基
3、本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位由此解答即可。【详解】力学三个基本物理量：长度、质量、时间，以及三个基本单位：千克、米、秒。故应选：A。【点睛】解决本题的关键是掌握力学三个基本物理量：长度、质量、时间，以及三个基本单位：千克、米、秒。3.如图为一种新型弹跳鞋叫弹跳跷。当人穿着这种鞋从高处跳下压缩弹簧，人就会向上弹起，进而带动弹跳鞋跳跃。假设弹跳鞋对人的作用力类似于弹簧弹力且始终在竖直方向运动，不计空气阻力，下列说法中正确的是( )A. 人向上弹起的过程中，始终处于超重状态B. 人向上弹起的过程中，鞋对人的作用力大于人对鞋的作用力C. 弹簧压缩到最低点时，鞋对人的作
4、用力大于人的重力D. 从最高点下落到最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动【答案】C【解析】【分析】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度，合力也向下；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上。【详解】A、C 项：人从弹簧开始压缩最大开始向上运动，开始时弹力大于重力，合力向上，处于超重状态，弹簧越来越小，当弹力与重力相等时，速度最大，由于惯性人继续向上运动，弹力小于重力，合力向下，处于失重状态，故 A 错误，C 正确；B 项：由牛顿第三定律可知，鞋对人的作用力等于人对鞋的
5、作用力，故 B 错误；D 项：从最高点下落，做自由落体运动，到弹跳鞋与地面接触，接下来人压缩弹簧，开始时- 3 -弹簧形变较小，所以开始一小段时间，人的重力大于弹力，由于向下压缩弹簧，所以弹力增大，人的加速度减小，所以人接下来做加速度减小的加速运动，故 D 错误。故应选：C。4.如下图为一位体操运动员的几种挂杠方式，其手臂用力最小的是( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：本题中人受到三个力，重力和两个拉力将重力按照力的效果分解，运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大”的结论，即可以判断将人所受的重力按照效果进行分
6、解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而 A 图中人最费力，B 图中人最省力，B 正确5.火车在长直水平轨道上匀速行驶。门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处。这是因为( )A. 人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动B. 人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C. 人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D. 人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度【答案】D【解析】【分析】火车在长直轨道上匀速
7、行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，水平方向由于惯性保持与火车相同的速度，所以落到车上原处。【详解】人跳起时，水平方向由于惯性保持与火车相同的速度，而起跳后，在水平方向人不受外力做匀速直线运动，速度与火车保持相同，所以落到车上原处，故 BC 错误，D 正确。- 4 -故选：D。【点睛】此题主要考查学生对惯性的理解和掌握。惯性现象在日常生活中十分常见，在学习中要注意细心观察，认真领会，用所学惯性知识解决相关的物理问题。6.把一个质量为 2kg 的物体挂在弹簧秤下，在电梯中看到弹簧秤的示数是 16N，g 取10m/s2，则可知电梯的运动情况可能是( )A. 以 8m/s2的加速度加速上升 B.
8、以 4m/s2的加速度减速上升C. 以 2m/s2的加速度加速下降 D. 以 8m/s2的加速度减速下降【答案】C【解析】【分析】电梯和物体具有相同的加速度，对物体分析，根据牛顿第二定律求出物体的加速度大小和方向，从而得出电梯的运动情况【详解】对物体分析，弹簧秤的示数即弹簧秤对物体的拉力，根据牛顿第二定律得，方向竖直向下，知电梯以 2m/s2的加速度减速上升，或以2m/s2的加速度加速下降。故应选：C。【点睛】解决本题的关键知道物体与电梯的加速度相同，根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向是解决本题的关键。7.如图所示， “旋转秋千”中的两个座椅 A、 B 质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋
9、转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是A. A 的速度比 B 的大B. A 与 B 的向心加速度大小相等C. 悬挂 A、 B 的缆绳与竖直方向的夹角相等D. 悬挂 A 的缆绳所受的拉力比悬挂 B 的小【答案】D【解析】- 5 -根据 A、 B 座椅同轴转动可推知它们转动的角速度相等，结合 v=r 可推知 A、 B 速度的关系，再根据 a=r 2及 A、 B 圆周运动半径关系可推知向心加速度的大小关系，由 F 向 =ma 向 及拉力与重力、向心力的关系 可推知 A、 B 缆绳的拉力大小。因为两座椅 A、 B 均绕着圆盘轴做圆周运动，故角速度 A= B
10、，假设圆盘转动的角速度很大，则 A、 B 均会被甩起来，由于绳长相等，不难推出 A 做圆周运动的半径小于 B 的半径，由v=r 可知 A 的速度比 B 的小，故 A 错误；又由 a=r 2知， A 的向心加速度一定小于 B 的向心加速度，故 B 项错误；由 F 向 =ma 向 ，可知 FA 向 F B 向 ，对座椅进行受力分析，如图所示：拉力和重力的合力提供 A、 B 做圆周运动的向心力，则有 F 向 =mgsin ，可知悬挂 A 的缆绳与竖直方向的夹角比 B 小，故 C 错误；再由 ，可知悬挂 A 的缆绳所受的拉力比悬挂 B 的小，故 D 项正确。【考点定位】本题考查圆周运动在游乐场上的应用
11、。解决本题的关键是抓住 A 与 B 是同轴转动，具有共同的角速度这一特点作为突破口，利用极限假设法推知 A、 B 做圆周运动的半径关系是突破的难点。难度：中等。8.竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广如图所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成玩儿时，双手一搓竹柄，然后双手松开，竹蜻蜓就会旋转着飞上天空，过一会儿落下来,松手后，关于竹蜻蜓和空气间相互作用力，下列说法中正确的是（ ）A. 竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力B. 竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力C. 竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力D. 竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同-
12、6 -【答案】ABC【解析】竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力是一对作用与反作用力，根据牛顿第三定律，它们大小相等方向相反，故选 C.9.如图所示是滑梯简化图，一小孩从滑梯上 A 点开始无初速度下滑，在 AB 段匀加速下滑，在 BC 段匀减速下滑，滑到 C 点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。假设小孩在 AB 段和 BC 段滑动时的动摩擦因数分别为 和 ， AB 与 BC 长度相等，则A. 整个过程中地面对滑梯始终无摩擦力作用B. 动摩擦因数C. 小孩从滑梯上 A 点滑到 C 点先超重后失重D. 整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力【答案】B【解析】试题分析：小朋
13、友在 AB 段做匀加速直线运动，将小朋友的加速度 分解为水平和竖直两个方向，由于小朋友有水平向右的分加速度即有向右的力，根据牛顿定律知，地面对滑梯的摩擦力方向先水平向右；有竖直向下的分加速度，则由牛顿第二定律分析得知：小孩处于失重，地面对滑梯的支持力 小于小朋友和滑梯的总重力同理，小朋友在 BC 段做匀减速直线运动时，小孩处于超重，地面对滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的总重力，地面对滑梯的摩擦力方向水平向左，故 ACD 错误；设 AB 的长度为 L，AB 间的高度为 h，则 ，小孩在 B 点的速度为 v小孩从 A 到 B 为研究对象，由动能定理得： ，小孩从 B 到 C 为研究过程，由动能定理得
14、： ，联立代入数据得： ，故 B 正确考点：牛顿第二定律，动能定理- 7 -【名师点睛】小朋友在 AB 段做匀加速直线运动，加速度沿斜面向下；在 BC 段做匀减速直线运动，加速度沿斜面向上以小朋友和滑梯整体为研究对象，将小朋友的加速度分解为水平和竖直两个方向，由牛顿定律分析地面对滑梯的摩擦力方向和支持力的大小；判断超失重时，利用加速度的方向判断即可10.“儿童蹦极”中，栓在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳.质量为 m 的小明如图静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为 mg，若此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时( )A. 加速度为零B. 加速度 a g，沿原断裂绳的方向斜向左下方C. 加速度
15、a g，沿未断裂绳的方向斜向右上方D. 加速度 a g，方向竖直向下【答案】B【解析】【分析】小明静止时受到重力和两根橡皮条的拉力，处于平衡状态，三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；撤去一个力后，其余两个力未变，故合力与撤去的力等值、反向、共线，求出合力后根据牛顿第二定律求解加速度。【详解】小明静止时受到重力和两根橡皮条的拉力，处于平衡状态，如图由于 T1=T2=mg，故两个拉力的合力一定在角平分线上，且在竖直线上，故两个拉力的夹角为120，当右侧橡皮条拉力变为零时，左侧橡皮条拉力不变，重力也不变；由于三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，
16、故左侧橡皮条拉力与重力的合力- 8 -与右侧橡皮条断开前的弹力反方向，大小等于 mg，故加速度为 g，沿原断裂绳的方向斜向左下方。故选：B。【点睛】本题关键是对小明受力分析后，根据三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线来确定撤去一个力后的合力，再根据牛顿第二定律求解加速度。11.如图所示，物体 A 和 B 的质量均为 m，用轻绳连接并跨过光滑轻质定滑轮， B 放在水平面上， A 用轻绳竖直悬挂.现用力 F 拉着 B 沿水平面向左匀速运动的过程中，轻绳对 A 的拉力的大小是( )A. 大于 mg B. 总等于 mgC. 一定小于 mg D. 以上三项都不正确【答案】A【解
17、析】将 B 的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，如图解得 v2=vcos；由于 不断变小，故 v2不断变大；由于物体 A 的速度等于 v2，故物体 A 加速上升，加速度向上，即物体 A 处于超重状态，故绳子的拉力大于 mg；故选 A。点睛：本题关键是正确地找出物体 B 的合运动与分运动，然后根据运动分解的平行四边形定则，得到物体 A 速度的一般表达式，得出物体 A 处于超重状态，从而得到拉力大于重力。12.如图所示，一名运动员在参加跳远比赛，他腾空过程中离地面的最大高度为 L，成绩为4L，假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为 ，运动员可视为质点，不计
18、空气阻力，则有 （ ）- 9 -A. tan =2 B. tan =1 C. tan = D. tan =【答案】B【解析】腾空过程中离地面的最大高度为 L，落地过程中，做平抛运动，根据运动学公式： ，解得： ，运动员在空中最高点的速度即为运动员起跳时水平方向的分速度，根据分运动与合运动的等时性，则水平方向的分速度为： ，根据运动学公式，在最高点竖直方向速度为零，那么运动员落到地面时的竖直分速度为： ，运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角的正切值为： ，故 B 正确，ACD 错误。二、选择题13.16 世纪末，伽利略推翻了已在欧洲流行近两千年的亚里士多德关于力和运动的观点，开启了物理学发展
19、的新纪元。以下说法中正确的是( )A. 两物体从同一高度自由下落，较轻的物体下落慢B. 用力推车车前进，撤去推力车就停下来，说明运动需要力来维持C. 石头和羽毛在真空环境下下落快慢是一样的D. 一个物体维持匀速直线运动，不需要力【答案】CD【解析】【分析】亚里士多德的观点有：重物比轻物下落快；力是维持物体运动的原因，物体受力就会运动，不再受力了，它总会逐渐停下来；物体受的力越大，速度就越大伽利略用实验和推理，证明了力不是维持物体运动的原因。【详解】A 项：两物体从同一高度自由下落，所以两物体下落一样快，故 A 错误；B 项：力不是维持物体运动的原因，所以用力推车车前进，撤去推力车不会马上停下，
20、故 B错误；- 10 -C 项：石头和羽毛在真空环境下下落一样快，故 C 正确；D 项：伽利略用实验和推理，证明了力不是维持物体运动的原因，故 D 正确。故选：CD。【点睛】本题考查对亚里士多德和伽利略关于运动与力的关系的理论观点的了解，是物理学史的问题，比较简单。14.如图所示，将两个质量均为 m 的小球 a、b 用细线相连悬挂于 O 点，用力 F 拉小球 a，使整个装置处于平衡状态,且悬线 Oa 与竖直方向的夹角为 =30,则 F 的大小可能为( )A. B. C. D. 【答案】CD【解析】【分析】以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件，分析 F 可能的值。【详
21、解】以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出 F 在三个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：F 与 T 的合力与重力总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F 与绳子 oa 垂直时，F 有最小值，即图中 2 位置，F 的最小值为：- 11 -Fmin=2mgsin=mg。所以 故选：CD。【点睛】本题是隐含的临界问题，运用图解法确定出 F 的范围，再进行选择。15.如图所示，物体 A、B 用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。A 静止在倾角为 45的粗糙斜面上，B 悬挂着.已知 mA3 mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由 45减小到 30，那么下列说法中正确的是( )A. 弹簧的弹力不变B.
22、 物体 A 对斜面的压力将减小C. 物体 A 受到的静摩擦力将减小D. 弹簧的弹力及 A 受到的静摩擦力都不变【答案】AC【解析】【分析】先对物体 B 受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到拉力等于物体 B 的重力；再对物体 A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件列式分析。【详解】设 mA=3mB=3m，对物体 B 受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到：T=mg，则知弹簧的弹力不变再对物体 A 受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图- 12 -刚开始由于 mAgsin45= ，所以摩擦力沿斜面向上后来变为 30以后摩擦力仍然沿斜面向上。根据平衡条件得到：f+T-3m
23、gsin=0N-3mgcos=0解得： f=3mgsin-T=3mgsin-mgN=3mgcos当 变小时，物体 A 受到的静摩擦力 f 减小，物体 A 对斜面的压力 N 增大；故 C 正确，BD错误。故选：AC。【点睛】本题关键是先对物体 B 受力分析，再对物体 A 受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解。三、实验题16.如图 1 为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为 50Hz 的交流电源，打点的时间间隔为 表示.在小车质量 M 未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”.(1)完成下列实验步骤中的填空平衡小车所受的
24、阻力：撤去砂和砂桶，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_的点.- 13 -按住小车，在左端挂上适当质量的砂和砂桶，在小车中放入砝码.打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量 m.按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤.在每条纸带上清晰的部分，每隔 4 个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距 、.求出与不同 m 相对应的加速度 a.以砝码的质量 m 为横坐标， 为纵坐标，在坐标纸上做出 关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则 与 应成_关系(填“线性”或“非线性”).(2)完成下列填空本实验中，为了保证在改变小车中砝码
25、的质量时，小车所受的拉力近似不变，则砂和砂桶的总质量应满足的条件是_.如图 2 所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D 是该同学在纸带上选取的连续四个计数点.该同学用刻度尺测出 AC 间的距离为 ，测出 BD 间的距离为.则小车运动的加速度 a=_.(用 、 和 表示)如图 3 为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为 k，在纵轴上的截距为 b，若牛顿第二定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_.【答案】 (1). (1) 等间距， (2). 线性； (3). (2) 远小于小车和砝码的总质量； (4). ； (5). ， (6). 【解析】【分析】为了保
26、证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量由匀变速直线运动的推论得：x=aT 2可求出加速度若加速度与小车和砝码的总质量成反比，即 ，所以 ，则 与 m 应成成线性关系设小车质量为 M，则由牛顿第二定律写出 与小车上砝码质量 m+M 的表达式，然后结合斜率与截距概念求解即可。【详解】(1)平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均- 14 -匀；若加速度与小车和砝码的总质量成反比，即 a= ，k 是比例系数所以则 与 m 应成成线性关系；(2)为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘
27、和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量；由x=aT 2得x2-x1=2a（5t） 2，所以 ；设小车质量为 M，小车受到外力为 F，由牛顿第二定律有 F=（m+M）a；所以 则 图象的斜率为 故 ，纵轴截距为 b= 所以 。【点睛】实验问题要掌握实验原理、注意事项和误差来源；遇到涉及图象的问题时，要先根据物理规律写出关于纵轴与横轴的函数表达式，再根据斜率和截距的概念求解即可。17.如图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出小球的运动轨迹。(1)以下是实验操作过程中的一些做法，其中合理的是_.A.安装斜槽轨道时，应使其末端切线水平B.每次释放小球的位置可以任意选择C.每次小球
28、应从同一位置由静止释放D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接- 15 -(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点 O 为坐标原点，测量它们的水平坐标 x 和竖直坐标 y，图中 图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_。A.A B.B C.C D.D(3)下图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹， O 为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、 B、 C，测得 A、 B 两点竖直坐标 y1为 5.0cm、 y2为 45.0cm， A、 B 两点水平间距 x 为40.0cm。则平抛小球的初速度 v0为_m/s，若 C 点的竖直坐标 y3为 60.0cm，则小球在C 点的
29、速度 vC为_m/s(结果保留两位有效数字).【答案】 (1). （1）AC； (2). （2）C； (3). （3） ， (4). 【解析】【分析】保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线；平抛运动竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；联立求得两个方向间的位移关系可得出正确的图象；根据平抛运动的处理方法，直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动即可求解。【详解】(1) A 项：为了保证小球的
30、初速度水平，斜槽末端需切线水平，故 A 正确；B、C 项：为了保证每次小球平抛运动的初速度大小相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，故 B 错误，C 正确；- 16 -D 项：为了作出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑曲线连接，故 D 错误。故选：AC；(2)根据 x=v0t 得， ，可知 y 与 x2成线性关系，故选 C；(3) 根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，所以 水平方向的速度，即平抛小球的初速度为 联立解得：v 0=2.0m/s，若 C 点的竖直坐标 y3为 60.0cm，则小球在 C 点的对应速度 vC：据公式可得： vy2=2gh，所以v
31、下 =2vy 所以 C 点的速度为：v c=4.0m/s。【点睛】解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，提高解决问题的能力；灵活应用平抛运动的处理方法是解题的关键。四、计算题18.杭黄高铁是连接杭州市和黄山市的高速铁路。2018 年 12 月 25 日，正式开通运营，运行时的最大时速为 250 公里。杭黄高速列车在一次联调联试运行中由 A 站开往 B 站， A、 B 车站间的铁路为直线。技术人员乘此列车从 A 车站出发，列车从启动匀加速到 270km/h，用了150s 时间，在匀速运动了 10 分钟后，列
32、车匀减速运动，经过 200 秒后刚好停在 B 车站.求:(1)求此高速列车启动、减速时的加速度;(2)求 A、 B 两站间的距离；【答案】 （1）0.5m/s 2，-0.375m/s 2；（2）58125m【解析】【分析】分别确定高速列车启动、减速运动过程的初速度、末速度和时间，由加速度定义式 求出加速度。- 17 -【详解】(1) 由加速度的定义式 有：高速列车启动时的加速度为高速列车减速时的加速度为 ；(2) 加速过程的位移为 匀速过程的位移为减速过程的位移为 总位移为19.一物块以一定的初速度沿斜面向上滑动，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化的关系如图所示.求:(
33、1)斜面的倾角 (2)物块与斜面间的动摩擦因 .【答案】 （1） ；（2）【解析】【分析】对上滑过程和下滑过程分别运用牛顿第二定律求出斜面的倾角和动摩擦因数。【详解】物块上滑时做匀减速直线运动，对应于速度图象中 0-0.5s 时间段，该段图象的斜率的绝对值就是加速度的大小，即： 物块下滑时做匀加速直线运动，对应于速度图象中 0.5-1.5s 时间段，同理可得：上滑时，根据牛顿第二定律得：mgsin+mgcos=ma 1，下滑时，根据牛顿第二定律得：mgsin-mgcos=ma 2，- 18 -联立解得： ，=30。【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动
34、学的桥梁，知道图线的斜率表示加速度是解题的关键。20.如图所示，小孩子与冰车的总质量为 .大人用大小为 ，方向与水平面的夹角的恒力 使冰车由静止开始沿水平冰面运动。已知冰车与冰面间的动摩擦因数为，取 ， .求:(1)小孩与冰车受到冰面支持力的大小；(2)小孩子与冰车运动的加速度的大小；(3)若拉力 F 作用 时间后撤去，最终小孩和冰车将停下来，则小孩和冰车在此运动过程中的总位移的大小 (结果保留 2 位有效数字)。【答案】 （1）188N；（2）0.33m/s 2；（3）17.53m【解析】【分析】(1)对小孩和冰车受力分析，抓住竖直方向上平衡求出支持力的大小。(2)结合水平方向上所受的合力，
35、根据牛顿第二定律求出加速度的大小。【详解】(1) 冰车和小孩受力如图所示竖直方向上有 N+Fsin=mg得支持力 N=188N；(2) 由牛顿第二定律得：水平方向上有 Fcos-f=ma又摩擦力为 f=N解得加速度 a=0.33m/s2；- 19 -(3) t=8s 时间内，冰车位移是 解得：x 1=10.56m撤去拉力后物块在滑动摩擦力的作用下做匀减速运动到停止。解得： 减速过程中的位移为 全过程的总位移为 。【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，这类问题关键是求加速度。21.如图所示，一个质量为 m 的小球（可视为质点）以某一初速度从 A
36、 点水平抛出，恰好从圆管 BCD 的 B 点沿切线方向进入圆弧，经 BCD 从圆管的最高点 D 射出，恰好又落到 B 点。已知圆弧的半径为 R 且 A 与 D 在同一水平线上， BC 弧对应的圆心角 60，不计空气阻力。求：(1)小球从 A 点做平抛运动的初速度 v0的大小；(2)小球在 D 点时的速度大小 ;(3)在 D 点处小球对管壁的作用力 的大小和方向；【答案】 （1） ；（2） ；（3） ，方向竖直向下【解析】【分析】根据几何关系求出平抛运动下降的高度，从而求出竖直方向上的分速度，根据运动的合成和- 20 -分解求出初速度的大小；根据平抛运动知识求出小球在 D 点的速度，再根据牛顿第二定律求出管壁对小球的弹力作用。【详解】(1) 小球从 A 到 B 的过程做平抛运动。如图所示,由几何关系可得 联立解得： ；(2) 小球从 D 到 B 的过程做平抛运动解得： ；(3) D 处小球做圆周运动，设管壁对小球的支持力为 ，由牛顿第二定律有解得： 由牛顿第三定律可得,小球在 D 处对管壁的压力大小为 ，方向竖直向下。【点睛】本题综合考查了平抛运动和圆周运动的基础知识，难度不大，关键搞清平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源。- 21 -
