1、2013届上海市奉贤区高三 11月调研测试物理试卷与答案（带解析） 选择题 属于国际单位制基本单位的一组是 ( ) A m、 kg、 s B kg、 m/s2、 s C m、 N、 s D kg、 m/s、 s 答案： A 试题分析：国际单位制中的基本物理量为质量、长度和时间，基本单位为 kg、m、 s，故选 A 考点：考查国际单位制 点评：本题难度较小，对国际单位制中的基本物理量和基本单位要加强记忆 起重机将质量为 m的货物以 a的加速度加速升高 h，则在这段高度内 (重力加速度为 g) ( ) A货物的重力势能一定增加 mah B货物的动能一定增加 mah-mgh C货物的机械能一定增加
2、mah mgh D货物的机械能一定增加 mah 答案： C 试题分析：根据动能定理可知，货物动能的增加量等于货物合外力做的功 mah，B错误；根据功能关系，货物机械能的增量等于除重力以外的力做的功而不等于合外力做的功 ,D错误；由功能关系知 ,重力势能的增量对应货物重力做的负功的大小 mgh,A错误；由功能关系 ,货物机械能的增量为起重机拉力做的功m(g+a)h,C 正确 . 考点：考查功能关系 点评：本题难度较小，明确重力做功等于重力势能的变化，除重力以外其他力做功等于机械能的变化 如图所示是自行车传动结构的示意图，其中 是半径为 r1的牙盘（大齿轮）， 是半径为 r2的飞轮（小齿轮）， 是
3、半径为 r3的后轮，假设脚踏板的转速为 n（ r/s），则自行车前进的速度为 ( ) A B C D 答案： C 试题分析：脚踏板的线速度为 ，小齿轮角速度为 ，后轮与小齿轮角速度相同，则后轮线速度为 ，故选 C 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，皮带传动装置问题要注意两点：一是同一皮带上线速度相等，二是同一转盘上角速度相等 如图所示，物体沿固定粗糙斜面匀减速下滑，现在物体上施一竖直向下的恒力 F，仍在下滑，则在下滑过程中（ ） A物体受到的摩擦力可能不变 B物体加速度大小一定增大 C物体加速度大小一定变小 D物体加速度大小可能不变 答案： B 试题分析：物体所受摩擦力为滑动摩擦力，大小
4、为 ，施加竖直向下的恒力F后，物体对斜面的正压力增大，滑动摩擦力增大， A错；由可知施加压力 F后合力增大，加速度增大，B对；同理 CD错；故选 B 考点：考查牛顿第二定律的应用 点评：本题难度较小，在一开始物体匀减速下滑的条件是关键，说明摩擦力大于重力沿斜面向下的分力 如图所示，两相同轻质硬杆 OO1、 OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴 O、 O1、O2转动， O 点悬挂一重物，将两相同木块 m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。 f表示木块与挡板间摩擦力的大小， 表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且 O1、 O2始终等高，则（ ） A Ff变小 B Ff
5、变大 C F 变小 D F 变大 答案： D 试题分析：两木块在竖直方向上静止，即摩擦力等于自身重力，所以 Ff不变 ,当挡板间的距离增大时，两杆的分力增大，所以木块与挡板间的正压力， F增大， 减小，所以正压力增大，故选 D 考点：考查受力平衡的分析 点评：本题难度中等，本题要先明确研究对象，分析不同的力有可能选取的研究对象不同，注意弹力和摩擦力的方向 如图画出了从竖直方向 y轴上沿 x轴（在水平地面上）正向抛出的三个小球 a、 b和 c的运动轨迹，不计空气阻力，则 ( ) A a的飞行时间比 b的长 B b和 c的飞行时间相同 C a的水平速度比 b的小 D b的初速度比 c的大 答案：
6、BD 试题分析：平抛运动的时间取决于抛出的高度，所以 b和 c的飞行时间相同， B正确， a的抛出高度小于 b的，所以 a的飞行时间比 b的短， A错误， a的运动时间最短，但是 水平位移最大，所以 a的初速度最大， C错误， b和 c的运动时间相同，但是 c的水平位移小于 b的，所以 b的初速度大于 c的， D正确，故选 BD 考点：本题考查了平抛运动问题 点评：本题难度较小，做平抛运动的物体在水平方向上做匀速运动，在竖直方向上做自由落体运动，平抛运动的时间取决于抛出的高度，水平方向上的位移取决于初速度和时间 如图， 固定的光滑斜面顶端安装一定滑轮，小物块 A、 B用轻绳连接并跨过滑轮（不计
7、滑轮的质量和摩擦）。初始时刻， A、 B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后 A下落、 B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块刚着地过程中两物块 ( ) A、速率的变化量不同 B、运动时间不同 C、重力势能变化量不同 D、重力做功的平均功率相同 答案： BCD 试题分析：剪断两物块，轻绳后 A下落、 B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地， AB两物体都只有重力做功，所以 AB两物体机械能守恒，得到, ， , ， A错；由 A、 B恰好静止状态，得到 ,两物体重力势能的变化量分别是， ,所以重力势能的变化量不同， C对；对A: ,联立得到 ，对 B： ，,联立得到 ，因 ，所以 AB两物体重力做功的
8、平均功率相同， D对，同理 B对；故选 BCD 考点：考查机械能守恒定律，匀变速直线运动的公式，功率的公式 点评：本题难度较大，本题学生学生清楚绳剪断后 A物体做自由落体运动， B物体做初速为零的匀加速直线运动，然后用相应的公式求解 如图所示，斜面除 AB段粗糙外，其余部分都是光滑的，一个物体从顶端滑下，经过 A、 C两点时的速度相等，且 AB=BC，（物体与 AB段摩擦因数处处相等，斜面与水平面始终相对静止），则下列说法中正确的是 ( ) A、物体的重力在 AB段和 BC 段对物体做功相等 B、物体在 AB段和 BC 段运动的加速度大小相等 C、物体在 AB段和 BC 段速度变化相同 D、物
9、体在 AB段和 BC 段斜面受到水平面的静摩擦力方向相反 答案： ABD 试题分析：重力做功为 mgh， h为初末位置的高度差，由于 AB=BC 因此物体的重力在 AB段和 BC 段对物体做功相等， A对；从 A到 B物体做的是匀减速直线运动，在 BC 段物体做的是匀加速直线运动，由 可知两端过程的加速度大小相等， B对；物体在 AB段速度减小，在 BC 段速度增大，速度变化量的方向不同， C错；物体从 A到 B的过程中做匀减速直线运动，加速度方向沿斜面向上，水平分加速度水平向右，以整体为研究对象，地面对整体的加速度方向水平向右，同理判断物体从 B到 C 的过程中整体加速度方向水平向左，地面对
10、斜面体的摩擦力方向水平向左， D对；故选 ABD 考点：考查功和牛顿第二定律的应用 点评：本题难度中等，判断摩擦力方向时，应以整体为研究对象，应用质点系方法判断，把物体的加速度分解为水平和竖直的分加速度 如图所示，物体 A用轻质细绳与圆环 B连接，圆环套在固定斜杆 MN 上，用一水平力 F作用在绳上的 O 点，将 O 点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大， B环始终处于静止状态，则 ( ) A O 点能到达与圆环 B等高处 B细绳拉力逐渐增大 C杆对圆环 B的摩擦力减小 D杆对圆环 B的弹力不变 答案： BC 试题分析：将 O 点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大，水平力 F逐渐增
11、大， O 点受力平衡， O 点不能到达与圆环 B等高处，选项 A错误 B正确；把圆环重物看作整体，分析受力，建立沿着杆的弹力和摩擦力的直角坐标系，可知拉力的分力与杆的弹力平衡，因此杆的弹力逐渐增大， D错；摩擦力与 拉力的分力之和与重力平衡，由此可知摩擦力减小， C对；故选 BC 考点：考查动态平衡 点评：本题难度较大，本题的难度在于杆不是竖直的，以整体为研究对象分析摩擦力和弹力变化时，选择合适的直角坐标系十分关键 如图所示，底部有一个小孔的盛水容器做下列运动，（设容器在运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力），则观察的现象是 （ ） A在自由下落过程中小孔向下漏水 B在水平抛出运动过程中小孔
12、向下漏水 C在任意方向抛出运动过程中小孔不向下漏水 D在竖直向上抛出运动过程中，向上运动时小孔向下漏水，向下运动时小孔不向下漏水 答案： C 试题分析：在容器所做的上述几种运动形式中 ,都只受重力作用 ,加速度都是重力加速度 g,容器中的水都处于完全失重状态 ,水对容器底部的压力都为零 ,所以都不会有水漏出来 ,只有 C正确 考点：考查完全失重状态 点评：本题难度较小，完全失重状态时，所有质点的加速度均为重力加速度，运动状态完全一致 游泳运动员以恒定的速率垂直河岸过河，当水速突然增大时，则过河 ( ) A路程增加、时间增加 B路程增加、时间不变 C路程增加、时间缩短 D路程、时间都不变 答案：
13、 B 试题分析：当运动员垂直河岸过河时，过河时间最短，由各分运动独立性可知水速的增大，不会影响过河时间，但沿着河岸的速度会增大，位移会增大，故选 B 考点：考查小船过河 点评：本题难度较小，过河时间只由河宽、垂直河岸的分运动有关 对曲线运动，下列说法中正确的是（ ） A速度方向和加速度方向不可能一致 B合外力一定与速度方向垂直 C合外力一定发生变化 D物体与曲线轨道间的摩擦力方向和速度方向平行 答案： A 试题分析：只有当加速度方向与速度方向不在同一条直线上时，物体才能做曲线运动， A对；曲线运动中合外力方向不一定与速度垂直， B错；合外力不一定发生变化，例如匀变速曲线运动， C错；同理 D错
14、；故选 A 考点：考查曲线运动的条件 点评：本题难度较小，曲线运动只是运动轨迹是曲线，只要当加速度方向与速度方向不在同一条直线上时，物体就能做曲线运动 关于物体的惯性，正确的是（ ） A骑车上坡前紧蹬几下是为了增大惯性冲上坡 B子弹在空中飞行速度逐渐减小故惯性也减小 C物体惯性的大小由质量大小决定 D物体由静止开始运动的瞬间惯性最大 答案： C 试题分析：惯性是物体本身的属性，只与物体的质量有关，与物体的运动状态，速度大小都没有关系，故选 C 考点：考查惯性 点评：本题难度较小，惯性是物体本身的属性，只与物体的质量有关 关于速度和加速度的关系，正确的是（ ） A速度变化得越多，加速度就越大 B
15、速度变化得越快，加速度就越大 C加速度方向不变，速度方向也不变 D加速度大小变小，速度大小也变小 答案： B 试题分析：加速度描述物体速度变化的快慢，速度变化越快，加速度越大而加速度与速度没有直接关系， 加速度不等于零时，表示物体的速度一定在变化 A错； B对；做匀变速曲线的物体，加速度保持恒定不变，但速度方向时刻发生变化， C错；同理 D错；故选 B 考点：考查加速度和速度的关系 点评：本题难度较小，加速度是运动学中最重要的物理量，要先抓住物理意义、定义式以及与其他物理量的关系 现实生活中，物体运动的 v-t图线不可能存在的是（ ） 答案： C 试题分析：根据 A图象知道，物体先做加速度减小
16、加速运动，再做加速度增大的减速运动，故 A 错误根据 C 图象知道，同一时刻物体有了两个对应的速度，不符合实际，故 C正确根据 B图象知道，物体做加速度变化的加速运动，故B错误，根据 D图象知道，物体先做加速度减小加速运动，再做加速度增大的减速运动，再做加速度减小的反向加速运动，最后做加速度增大的减速运动，故 D错误 考点：考查了运动的图像 点评：本题难度较小，图象题历来为考试热点，对于运动学图象应注意明确图象的性质根据 v-t图象的性质判断图象所表示的运动性质图象的截距、斜率、面积及交点的意义常为解题的关键 粗糙的水平地面上有一木箱，现用一水平力拉着木箱加速前进，则（ ） A木箱所受的拉力和
17、地面对木箱的摩擦力是一对平衡力 B木箱 对地面的摩擦力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力 C木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力 D木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力 答案： B 试题分析：以木箱为研究对象，拉力 F在水平方向上的分力与摩擦力平衡， A错；木箱对地面的摩擦力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力， B对；木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力， C 错；木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力， D错；故选 B 考点：考查平衡力和相互作用力的关系 点评：本题难度较小 ，掌握平衡力与相互作用力的区别是关键 物
18、体与粗糙斜面一起沿水平面向左匀速运动，物体和斜面相对静止，如图所示。则斜面对物体的总作用力方向（ ） A必沿 b方向 B必沿方向 C必沿 d方向 D a、 b、 d方向都有可能 答案： A 试题分析：物体与粗糙斜面一起沿水平面向左匀速运动，说明物体受力平衡，物体受到重力，支持力和摩擦力的作用，由力的合成与分解可知支持力与摩擦力的合力竖直向上，大小与重力相反，故选 A 考点：考查受力平衡的分析 点评：本题难度较小，注意斜面对物体的作用力有两个，合力与重力是等大反向的关系 物体做竖直上抛运动时，在任意相同时间间隔内速度的变化量（ ） A大小相同、方向相同 B大小相同、方向不同 C大小不同、方向不同
19、 D大小不同、方向相同 答案： A 试题分析：由加速度的概念可知 ， 的方向与加速度的方向相同，由此可知在任意相同时间间隔内速度的变化量大小相同、方向相同，故选 A 考点：考查加速度的概念 点评：本题难度较小，加速度指的是在单位时间内速度的变化量，深刻理解公式的矢量性是关键 下列概念的建立没有用到 “等效替代 ”方法的是（ ） A “合力与分力 ” B “平均速度 ” C “总电阻 ” D “质点 ” 答案： D 试题分析： “合力与分力 ”、 “平均速度 ”、 “总电阻 ”都是按照效果相同提出的概念，质点的概念是理想化模型，故选 D 考点：考查物理方法 点评：本题难度较小，对常见的物理方法：
20、等效替代、理想模型、比例法等要了解才行 如图是伽利略的 “理想实验 ”，根据该实验下列说法正确的是 （ ） A该实验为牛顿第二定律的提出提供了有力的实验依据 B该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信 C该实验充分证实了亚里士多德 “力是维持物体运动的原因 ”的结论 D该实验是说明了物体的运动不需要力来维持 答案： D 试题分析：该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据， A错；该实验是理想实验，是通过实验加推力得到的实验结果，是可信的， B错；该实验充分推翻了亚里士多德 “力是维持物体运动的原因 ”的结论，说明了物体的运动不需要力来维持， C错； D对；故
21、选 D 考点：考查伽利略的理想实验 点评：本题难度较小，了解理想实验的过程和方法 是关键 实验题 某学习小组设计了一种如图所示的摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数。其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤、连接摆锤的轻质细杆，细杆可绕轴 O 在竖直平面内自由转动。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与 O 等高的位置由静止释放。摆锤到最低点附近橡胶片紧压地面擦过一段很小的距离，之后继续摆动至最高位置。若测得摆锤的质量为 m，摆锤重心到 O 点的距离为 L，橡胶片紧压地面擦过的距离 s，摆锤摆到最左端杆与竖直方向成 角，摆锤经过最低点时对地面的压力大小为 F，在橡胶片擦过地面距离
22、 s过程中此压力视为不变。（重力加速度为 g） （ 1）橡胶片与地面间的动摩擦因数 的表达式为 _。（请用题中已知的物理量字母来表示） （ 2）换用不同橡胶片测得 与 的大致关系如图线所示。已知 L=1m，s=0.116m，则 F约是摆锤重力的 _倍。 （ 3）把摆锤经过最低点时对地面的压力 F作为橡胶片擦过地面距离 s过程中的压力，则此导致测得的橡胶片与地面间的动摩擦因数 _(填 “偏大 ”“偏小 ”或 “无影响 ”)。 答案：（ 1） (2分 ) （ 2） 2.99倍 (2分 )（ 3倍左右都可以） （ 3）偏小 (2分 ) 试题分析：（ 1）由能量守恒可知重锤的重力势能的减小量完全转化为
23、克服摩擦力做功，因此 （ 2） ，通过查询三角函数关系表，得出图像斜率即 的值，带入数据即可求得 F约为重力的 3倍（ 3）由以上关系可知，把摆锤经过最低点时对地面的压力 F作为橡胶片擦过地面距离 s过程中的压力，则此导致测得的橡胶片与地面间的动摩擦因数 偏小 考点：考查力学实验 点评：本题难度较大，对于图像处理的方法要加强练习，同时注意误差的分析能力的锻炼 利用如图装置进行 “探究加速度与力、质量关系 ”的实验，图中轨道较粗糙，实验中小夹 子的总重力当作是小车受到的外力，每个小夹子的重力为 0.098N。下表数据是在小车质量不变下，测得小车的加速度 a与小车受的外力 F的一些实验数据： 小夹
24、子数（个） 2 3 4 5 6 小夹子的总重力F/N 0.196 0.294 0.392 0.490 0.588 a/（ms-2） 0.25 0.58 0.90 1.20 1.53 (1)请在坐标中画出 a-F的图线 (2)（单选题）根据（ 1）中画出 a-F图中可以发现实验过程中存在的问题可能是 ( ) A、轨道倾角太大 B、轨道倾角太小 C、小车质量增大了 D、小车质量减小了 答案：（ 1）见右图 (3分 ) （ 2） B (3分 试题分析： (1)描点连线时结果应是一条倾斜直线 (2)从图像中可以看出，当 a=0时，力 F不为零，说明轨道倾角太小，平衡摩擦力不够，故选 B 考点：考查验证
25、牛顿第二定律 点评：本题难度较小，本实验采取的是控制变量法，所以需要平衡掉摩擦力 在 “研究力的合成 ”实验中，根据实验数据画出了力的图示，图上标出了 F1、F2、 F、 四个力。 （ 1）其中力 _与橡皮条一定在同一直线上（填上述给出的力的符号）。 （ 2）（多选题） 有关该实验说法正确的是（ ） A通过细绳套用一个弹簧秤拉和用两个弹簧秤拉，只要橡皮条伸长相同长度即可 B在实验前，一定要将弹簧秤调零 C实验中，弹簧秤和所拉的绳套一定要和木板平行 D如果手头只有一个弹簧秤，通过改变方法也可以完成实验 答案： (1) F (2分 ) （ 2）（ BCD ） (4分 ) 试题分析：（ 1）力 F为
26、实验值， F为真实值，因此 F与橡皮条一定在同一直线上（ 2）实验过程中要求效果相同， A错；故选 BCD 考点：考查平行四边形的验证 点评：本题难度较小，本实验中注意实验原理，验证的是两次的效果是否相同 在 “DIS 验证牛顿第三定律 ”实验中，把两个 _传感器的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，得到如图所示的图线。 （ 1）请在上述空格填上传感器名称。 （ 2）（多选题）根据图线能得出的结论是（ ） A作用力和反作用力性质相同 B作用力和反作用力同时存在同时消失 C作用力和反作用力大小相等方向相反 D作用力和反作用力分别作用在两个物体上 答案：（ 1） 力 (2分 ) （ 2）（ BC ） (
27、4分 ) 试题分析：（ 1）由于是验证的相互作用力的关系，传感器应为力传感器（ 2）由图可得，作用力与反作用力关于横轴对称作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，同时产生、同时消失、同时发生变化，但无法从图象中判断作用力与反作用力是作用在同一物体上，还是作用在两个物体上也无法判断性质是否相同，故选 BC 考点：牛顿第三定律 点评：本题难度较小，作用力与反作用力的特点：等大、反向、共线、同生、同灭、同变化、同性质；作用点不同 填空题 物体从某一行星表面（行星表面不存在空气）竖直向上抛出。从抛出时开始计时，得到如图所示的 s-t图像，则该行星表面的重力加速度为_m/s2；当时间 t0时以初速度 1
28、0m/s又抛出另一物体，经 t时间两物体在空中相遇，为使 t最大，则 t0 _s。 答案： 2 2 试题分析：从图上可以读出上升的最大高度和竖直上抛的时间，根据求出星球表面的重力加速度 ；该物体竖直上抛的初速度为gt=8m/s，由两物体在空中相遇，位移相同，则当 t最大时， t0 2s 考点：考查竖直上抛运动 点评：本题难度较大，注意观察图像，根据上抛运动规律求解，在竖直上抛运动中由于初速度与加速度方向相反 ，因此可看做整体过程的匀减速直线运动 如图所示，半径足够大的圆盘 M水平放置，绕过其圆心的竖直轴 OO匀速转动，规定经过 O 点且水平向右为 x轴正方向。在圆心 O 点正上方距盘面高为h=
29、0.8m处有一个可间断滴水的容器，容器沿水平轨道与 x轴平行的方向做匀速直线运动。每当一滴水刚好落到盘面上时容器正好滴下一滴水，且空中还有一滴水。则每一滴水离开容器后经 _s滴落到盘面上，要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线，圆盘转动的角速度 应为 _rad/s。 (g取10m/s2) 答案： 0.4 5np (n=1,2.3) 试题分析：水滴在坚直方向作自由落体运动，有 得 ；要使每一滴水在圆盘面上的落点都位于同一条直线上，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的角度为 2n，所以角速度为 5np (n=1,2.3) 考点：考查匀速圆周运动 点评：本题难度较小，注意本题中的多解问题是关键 如
30、图所示，均匀正方体边长为 0.5m，重为 12N，在上端加一水平力 F，恰能绕 O 轴翻动，则 F N。若要使正方体能绕 O 轴翻动，则至少需要做的功为 J。 答案： 6 1.24或 试题分析：由力矩公式 ，把正方体缓慢翻动，需要旋转 45，力 F做的功转化为重力势能的增量 考点：考查功的计算 点评：本题难度较小，注意恰能绕 O 点转动和能绕 O 轴翻动的不同临界情况的区别 若测得 “嫦娥二号 ”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运动的周期为 T，已知万有引力恒量为 G，半径为 R的球体体积公式 V pR3，则 “嫦娥二号 ”的角速度为 _，估算月球的密度为 _。（用已知字母表示）
31、 答案： 试题分析：由角速度公式 ，由万有引力提供向心力可知考点：考查天体密度的计算 点评：本题难度较小 ，注意题目中贴近表面做圆周运动，轨道半径等于天体半径 一个质量为 0.5kg的小球 A以 2.0m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为 1.0kg的另一小球 B发生正碰，碰后 A以 0.2m/s的速度被弹回，碰后两球的总动量为 _kg m/s， B球的速度为 _m/s。 答案： 1.1 试题分析：碰撞前后系统动量守恒，初状态动量为 ，由动量守恒定律可知 考点：考查动量守恒 点评：本题难度较小，处理动量守恒问题时，注意首先要规定正方向，找到初末位置 如图所示，用绳跨过定滑轮把湖中的小船
32、拉向岸边 ，为使小船以速度 v船=2m/s匀速靠岸，则拉绳的速度将 (填 “增大 ”、 “不变 ”或 “减小 ”)，当绳与水平方向成角 =370时，绳端的速度大小为 m/s。（ sin370=0.6， cos370=0.8）答案：减小 1.6 试题分析：把 A点速度进行分解，沿着绳子的分速度为 ，随着 a角的逐渐增大，沿着绳子的分速度逐渐减小，则拉绳的速度逐渐减小，当绳与水平方向成角 =370时，绳端的速度大小为 考点：考查运动的合成与分解 点评：本题难度较小，对于绳子末端的速度分解问题，分解为沿着绳子拽和垂直绳子摆两个分速度 计算题 (10分）如图所示， AB、 BC 均为轻细杆，处在同一竖
33、直平面内， AB杆高为 h=0.8m。 A、 B、 C三处均用铰接连接，其中 A、 C两点在同一水平面上，BC 杆与水平面夹角为 30。一个质量为 m=2kg的小球（可视为质点）穿在 BC杆上，对小球施加一个水平向左的恒力 F使小球静止在 BC 杆中点处，不计一切摩擦。 (g取 10m/s2)，求： （ 1）恒力 F的大小； （ 2）此时 AB杆对 B处铰链的作用力大小和方向。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）由受力平衡可知 (2)建立直角坐标系可得 （ 5分） 考点：考查受力平衡的分析 点评：本题难度较小，对于此类问题首先明确研究对象，对于受力较多的情况采用正交分解法 (12分）
34、用同种材料制成倾角为 =37的斜面和长水平面，斜面长 2.5m且固定，斜面与水平面之间有一段很小的弧形连接。一小物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面向下滑动，若初始速度 v0=2.0m/s，小物块运动 2.0s后停止在斜面上。减小初始速度 v0，多次进行实验，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间 t，做出相应的 t-v0图像如图所示。（ sin37=0.6， cos37=0.8， g取 10m/s2）求： （ 1）小物块在斜面上下滑的加速度的大小和方向； （）小物块与该种材料间的动摩擦因数； （ 3）辨析题：求小物块初速度 v0=3m/s滑下运动的时间。 某同学认为，若小物块初速度 v0=3m/
35、s，则根据图像可以推知小物块从开始运动到最终停下的时间为 3s。 该同学说法是否正确？若正确，请求出物块运动的位移；若不正确，请说明理由，并解出物块运动的时间。 答案：（ 1） 1.0m/s2加速度的方向沿斜面向上（） 0.875（ 3） 1.23s 试题分析：（ 1） =-1.0m/s2， 1.0m/s2也给分（ 2分） 加速度的方向沿斜面向上（ 1分） （ 2）牛顿第二定律： 垂直斜面方向 FN=mgcos ； （ 1分） 平行于斜面方向 mgsin-FN=ma （ 2分） 解出 =0.875 （ 1分） （ 3）不正确。因为随着初速度 v0的增大，小物块会滑到水平面上，规律将不再符合图像
36、中的正比关系（ 2分） 设小物块在斜面上滑行位移 s1=2.5m时的速度减为 v1， 则 v1= =2m/s （ 1分） 小物块在斜面上滑行时间 t1= 小物块在水平面上滑行，牛顿定律： -mg=ma （ 1分） 解出 a=-g=- m/s2 小 物块在水平面上滑行时间 t2= =0.23s 运动总时间 t 总 = t1+ t2=（ 1+0.23） s = 1.23s ( ) （ 1分） 考点：考查牛顿第二定律的应用 点评：本题难度中等，本题难点自傲与运动物体的多过程问题，首先应根据运动学特点计算加速度，再由牛顿第二定律求解 (14分）一探险队在探险时遇到一山沟，山沟的一侧 OA竖直，另一侧的
37、坡面 OB呈抛物线形状，与一平台 BC 相连，如图所示。已知山沟竖直一侧 OA的高度为 2h，平台离沟底 h高处， C点离竖直 OA的水平距离为 2h。以沟底的 O点为原点建立坐标系 xOy，坡面的抛物线方程为 y=x2/2h。质量为 m的探险队员从山沟的竖直一侧，沿水平方向跳向平台。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为 g。求： (1)若探险队员以速度 v0水平跳出时，掉在坡面 OB的某处，则他在空中运动的时间为多少？ （ 2）为了能跳在平台上，他的初速度应满足什么条件？请计算说明。 （ 3）若已知探险队员水平跳出，刚到达 OBC面的动能 Ek=1.55mgh，则他跳出时的水平速度可能为多
38、大？ 答案： (1) （ 2） v0 （ 3） 试题分析： (1) （ 4分）下落高度 (2) （ 4分）若掉 在 C处， 若掉在 B 处， v0 (3) （ 6分，两个解各 3分）若掉在 BC 面上， 若掉在坡面 OB上， 考点：考查功能关系的应用 点评：本题难度较大，在应用动能定理求解问题时，先明确研究过程，确定初末位置，判断受力和做功情况，求解平抛运动时，充分利用分运动特点是关键 (14分）如图所示，高为 0.3m的水平通道内，有一个与之等高的质量为 M 1.2kg表面光滑的立方体，长为 L 0.2m的轻杆下端用铰链连接于 O 点， O点固定在水平地面上竖直挡板的底部（挡板的宽度可忽略）
39、，轻杆的上端连着质量为 m 0.3kg的小球，小球靠在立方体左侧。取 g 10m/s2， sin37 0.6，cos37 0.8。 （ 1）为了使轻杆与水平地面夹角 37时立方体平衡且不动，作用在立方体上的水平推力 F1应为多大？ （ 2）若立方体在 F2 4.5N 的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，则刚要与挡板相碰时其速度多大？ （ 3）立方体碰到挡板后即停止运动，而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置，若小球与地面接触的时间为 t 0.05s，则小球对地面的平均冲击力为多大？ （ 4）当杆回到竖直位置时撤去 F2，杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下，最终立方体在通道内的
40、运动速度多大？ 答案：（ 1） （ 2） 0.8m/s（ 3） 27.9N（ 4） 。 试题分析：（ 1）（ 3分）对小球有： 由上式得： 由牛顿第三定律及平衡条件，对立方体有： （ 2） （ 3分） 对小球及立方体有： m/s =0.8m/s （ 3）（ 4分）设小球碰地的速度为 v2 ,有 m/s =2.15m/s 设小球碰地后反弹的速度为 v3，则有 2m/s 对小球的碰地过程，根据牛顿第二定律有 N=mg+ 由牛顿第三定律，小球对地面的平均冲击力大小为 27.9N （ 4）（ 4 分）设杆靠在立方体向右倒下与地面的夹角为 时小球与立方体分离，此时小球与立方体的速度分别为 v和 V，可有 代入数据整理后可得 联立上述方程可解得 。 考点：考查动能定理和牛顿第二定律的应用 点评：本题难度较大，本题为力学综合题目，明确考查的知识点是关键，对于平均冲力有两种求法，根据动能定理或动量定理，如果题目中给出时间一般情况下应用动量定理，本题就是这样
