2016届高三物理上册第一次联考试卷2.doc

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2015-2016学年福建省晨曦、冷曦、正曦、岐滨四校高三（上）第一次联考物理试卷

一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分．每题只有一个选项正确）
1．甲、乙两物体都做匀加速直线运动，已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度，则在某一段时间内( )
A．甲的位移一定比乙的大 B．甲的平均速度一定比乙的大
C．甲的速度变化一定比乙的大 D．甲的末速度一定比乙的大

2．我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象，如图所示．以下判断正确的是( )

A．6～8min内，深潜器的加速度最大
B．4～6min内，深潜器匀速下降
C．3～4min内，潜水员处于超重状态
D．6～10min内，深潜器的加速度不变

3．体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为( )

A．mg B． C． D．

4．如图所示，重物G用轻绳悬于O点，被轻绳OA、OB拉住，现保持O点及OA绳位置不变，缓缓将OB绳由水平方向向上转动，在转动过程中OA、OB绳中的张力变化情况是( )

A．OA绳张力一直变大，OB绳张力一直变小
B．OA绳张力一直变大，OB绳张力先变小后变大
C．OA绳张力一直变小，OB绳张力一直变大
D．OA绳张力一直变小，OB绳张力先变小后变大

5．如图所示的位移（s）﹣时间（t）图象和速度（v）﹣时间（t）图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是( )

A．图线1表示物体做直线运动
B．s﹣t图象中t1时刻v1＞v2
C．v﹣t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等
D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动

6．如图所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ．则弹簧的长度被压缩了( )

A． B． C． D．

7．放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧秤相连，如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，今对物块A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左匀加速运动，设A、B的质量分别为m、M，则弹簧秤的示数( )

A． B． C． D．

8．2013年6月11日17时38分“神舟十号”飞船成功发射，本次任务飞船在轨飞行15天．飞船入轨后，按照预定程序，先后与“天宫一号”进行1次自动交会对接和1次航天员手控交会对接．要使“神舟十号”飞船追上“天宫一号”目标飞行器完成交会对接，则( )
A．只能从较低轨道上加速
B．只能从较高轨道上加速
C．只能从“天宫一号”同一高度的轨道上加速
D．无论在什么轨道上，只要加速都行

二、多选题（本题共5小题，每题5分，共30分．每题有多个选项正确）
9．如图所示，用皮带输送机将质量为M的物块向上传送，两者间保持相对静止，则下列关于物块所受摩擦力Ff的说法正确的是( )

A．皮带传送的速度越大，Ff越大
B．皮带加速运动的加速度越大，Ff越大
C．皮带速度恒定，物块质量越大，Ff越大
D．Ff的方向一定与皮带速度方向相同

10．如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦．现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )

A．物块先向左运动，再向右运动
B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动
C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动
D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零

11．如图所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体( )

A．无摩擦力 B．有水平向右的摩擦力
C．支持力为（M+m）g D．支持力小于（M+m）g

12．如图甲所示，在光滑的水平面上，物体A在水平方向的外力F作用下做直线运动，其v﹣t图象如图乙所示，向右为正方向．下列判断正确的是( )

A．在0﹣1 s内，外力F不断增大 B．在1﹣2 s内，外力F大小不变
C．在1﹣2 s内，外力F方向向右 D．在2﹣3 s内，外力F方向向左

13．如图所示，让物体分别同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2．则( )

A．物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sinθ1：sinθ2
B．物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1：cosθ2
C．物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为1：1
D．两物体质量相同，则两物体所受的合外力之比为cosθ1：cosθ2

三、实验题（本题共2小题，共15分）
14．在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据．

（1）F/N实验中使用位移传感器和计算机，可以便捷地获取信息和处 理信息，所获取的信息是__________；
（2）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；
（3）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：__________
（4）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图（b）所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将__________．（填“变大”，“变小”，“不变”）

15．用图1所示的实验装置来验证牛顿第二定律
①为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下__________，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做__________运动．
②某次实验测得的数据如下表所示．根据这些数据在图2坐标图中
描点并作出图线，从图线求得合外力大小为__________N （计算结果保留两位有效数字）．

四、计算题（本题共4小题，共38分．需写出规范的解题步骤）
16．一物体在冰面上做匀减速直线运动直到停止，已知最初3s和最后3s内所通过的位移分别为16.5m和4.5m，求：
（1）物体在冰面上滑行的加速度的大小，
（2）物体在冰面上滑行的总时间和总路程．

17．如图所示，斜面倾角为45°，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞．已知AB两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力．求：
（1）小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P；
（2）小球落到C点时速度的大小．

18．如图所示，物块A、B用一轻绳相连，A放在倾角 θ=37°的斜面上，B竖直悬挂并保持静止，连接A与滑轮的细绳与斜面平行．已知物块A的质量mA=20kg，物块与斜面间的摩擦因数=0.5，求物块B的质量mB的取值范围．（sin37°=0.60，cos37°=0.80）

19．如图所示，在倾角为θ=30°的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住．已知人的质量为60kg，小车的质量为10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面对小车间的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍，取重力加速度g=10m/s2，当人以280N的力拉绳时，试求（斜面足够长）：
（1）人与车一起向上运动的加速度大小；
（2）人所受摩擦力的大小和方向；
（3）某时刻人和车沿斜面向上的速度为3m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？

2015-2016学年福建省晨曦、冷曦、正曦、岐滨四校高三（上）第一次联考物理试卷

一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分．每题只有一个选项正确）
1．甲、乙两物体都做匀加速直线运动，已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度，则在某一段时间内( )
A．甲的位移一定比乙的大 B．甲的平均速度一定比乙的大
C．甲的速度变化一定比乙的大 D．甲的末速度一定比乙的大

考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
专题：直线运动规律专题．
分析：要正确解答本题必须熟练掌握匀变速直线运动公式：x=，△v=a△t，x=v0+at．并且抓住关键条件：相同时间，据此可正确解答本题．
解答： 解：A、匀变速直线运动位移公式：x=，已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度，但是不知道甲、乙两物体的初速度大小关系，所以在某一段时间内位移关系无法比较，故A错误；
B、根据平均速度v=得甲、乙两物体平均速度无法比较，故B错误；
C、根据△v=a△t，所以一段时间内加速度大的物体速度变化大，故C正确．
D、知道甲、乙两物体的初速度大小关系，根据x=v0+at得任意时刻的速度无法比较，故D错误．
故选：C．
点评：对于运动学公式要全面理解，要明确公式中各个物理量的含义、公式适用条件等，不可片面的从某一角度理解．

2．我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象，如图所示．以下判断正确的是( )

A．6～8min内，深潜器的加速度最大
B．4～6min内，深潜器匀速下降
C．3～4min内，潜水员处于超重状态
D．6～10min内，深潜器的加速度不变

考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
专题：运动学中的图像专题．
分析：要明确v﹣t图象的物理意义：其斜率表示加速度的大小，和横坐标围成的面积表示位移大小．
解答： 解：A、v﹣t图象的斜率表示加速度，0﹣1min内和3﹣4min内加速度最大，故A错误；
B、v﹣t图象和横坐标围成的面积表示位移大小，0﹣4min内位移大小为：
h=×（120+240）×2m=360m
4﹣6min内静止不动，故B错误；
C、3﹣4min内，减速下降，加速度向上，处于超重状态，故C正确；
D、8min前后，深潜器的加速度方向是不同的，故D错误；
故选：C．
点评：对应v﹣t图象题目一定明确坐标轴、斜率、面积的含义，难度适中．

3．体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为( )

A．mg B． C． D．

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：以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，根据几何知识求出相关的角度，由平衡条件求解球架对篮球的支持力，即可得到篮球对球架的压力．
解答： 解：以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α．
由几何知识得：cosα==
根据平衡条件得：2Ncosα=mg
解得：N=
则得篮球对球架的压力大小为：N′=N=．
故选：C．

点评：本题关键要通过画出力图，正确运用几何知识求出N与竖直方向的夹角，再根据平衡条件进行求解．

4．如图所示，重物G用轻绳悬于O点，被轻绳OA、OB拉住，现保持O点及OA绳位置不变，缓缓将OB绳由水平方向向上转动，在转动过程中OA、OB绳中的张力变化情况是( )

A．OA绳张力一直变大，OB绳张力一直变小
B．OA绳张力一直变大，OB绳张力先变小后变大
C．OA绳张力一直变小，OB绳张力一直变大
D．OA绳张力一直变小，OB绳张力先变小后变大

考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．
专题：共点力作用下物体平衡专题．
分析：以结点O为研究对象，分析受力情况，作出两个位置力的合成图，分析两绳所受拉力大小变化情况．
解答： 解：以结点O为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得知，绳OA的拉力FOA与绳OB的拉力FOB的合力与重力大小相等、方向相反，
作出三个位置力的合成图如图，则由几何知识得知，FOA始终变小，FOB先减小后增大．
故选：D．

点评：本题采用图解法分析动态平衡问题，作出力图是基础，运用几何知识分析力的变化是关键．

5．如图所示的位移（s）﹣时间（t）图象和速度（v）﹣时间（t）图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是( )

A．图线1表示物体做直线运动
B．s﹣t图象中t1时刻v1＞v2
C．v﹣t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等
D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动

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：s﹣t图线与v﹣t图线只能描述直线运动；s﹣t的斜率表示物体运动的速度，斜率的正和负分别表示物体沿正方向和负方向运动．v﹣t的斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移．
解答： 解：A、无论速度时间图象还是位移时间图象只能表示物体做直线运动．故A正确．
B、在s﹣t图象中图线的斜率表示物体的速度，在t1时刻图线1的斜率大于图线2的斜率，故v1＞v2．故B正确．
C、在v﹣t图线中图线与时间轴围成的面积等于物体发生的位移．故在0﹣t3时间内4围成的面积大于3围成的面积，故3的平均速度小于4的平均速度．故C错误．
D、s﹣t图线的斜率等于物体的速度，斜率大于0，表示物体沿正方向运动；斜率小于0，表示物体沿负方向运动．而t2时刻之前物体的运动沿正方向，t2时刻之后物体沿负方向运动．故t2时刻开始反向运动．v﹣t图象中速度的正负表示运动方向，从0﹣t5这段时间内速度始终为正，故t4时刻没有反向运动；故D错误．
答案：AB．
点评：对于v﹣t图线和s﹣t图线的基本的特点、功能一定要熟悉，这是我们解决这类问题的金钥匙，在学习中要多多积累．

6．如图所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ．则弹簧的长度被压缩了( )

A． B． C． D．

考点：胡克定律；共点力平衡的条件及其应用．
专题：电场力与电势的性质专题．
分析：对A球受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法得到弹簧的弹力，最后根据胡克定律得到弹簧的压缩量．
解答： 解：对球A受力分析，受重力mg、拉力T、弹簧的弹力F，如图

根据平衡条件，结合合成法，有
F=mgtan
根据胡克定律，有
F=kx
解得
x=
故选：C．
点评：本题关键是对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件并运用合成法求解出弹力，最后根据胡克定律求解出弹簧的压缩量．

7．放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧秤相连，如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，今对物块A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左匀加速运动，设A、B的质量分别为m、M，则弹簧秤的示数( )

A． B． C． D．

考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；胡克定律．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再对B研究，求出弹簧秤对B的拉力大小，得到弹簧秤的示数．
解答： 解：根据牛顿第二定律得：
对整体：a==
对B：F弹﹣μMg=Ma
解得，F弹=μMg+Ma=μMg+M（）=
故选：B
点评：本题抓住连接体加速度相同的特点，采用整体法和隔离法结合求解弹簧秤的示数，可以看出这个结果与水平面有无摩擦无关．

8．2013年6月11日17时38分“神舟十号”飞船成功发射，本次任务飞船在轨飞行15天．飞船入轨后，按照预定程序，先后与“天宫一号”进行1次自动交会对接和1次航天员手控交会对接．要使“神舟十号”飞船追上“天宫一号”目标飞行器完成交会对接，则( )
A．只能从较低轨道上加速
B．只能从较高轨道上加速
C．只能从“天宫一号”同一高度的轨道上加速
D．无论在什么轨道上，只要加速都行

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：飞船运动时是万有引力充当向心力，根据线速度V=分析加速后半径的大小与速度的关系．
解答： 解：当“神舟十号”开始加速时，“神舟十号”由于速度增大，故将向高轨道运动，所以“神舟十号”为了追上“天宫一号”，只能从低轨道上加速，A正确．
故选；A
点评：天体运动问题，记住两个公式：万有引力充当向心力和近地面重力约等于万有引力．

二、多选题（本题共5小题，每题5分，共30分．每题有多个选项正确）
9．如图所示，用皮带输送机将质量为M的物块向上传送，两者间保持相对静止，则下列关于物块所受摩擦力Ff的说法正确的是( )

A．皮带传送的速度越大，Ff越大
B．皮带加速运动的加速度越大，Ff越大
C．皮带速度恒定，物块质量越大，Ff越大
D．Ff的方向一定与皮带速度方向相同

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：传送带专题．
分析：本题要分传送带加速、皮带匀速运动、皮带向上减速，三种情况传送带运动情况进行讨论，再根据牛顿第二定律即可求解．
解答： 解：A、当传送带加速时，Ff﹣mgsinθ=ma，即Ff=mgsinθ+ma．故皮带加速运动的加速度越大Ff越大，与速度无关，A错误，B正确；
C、当皮带匀速运动时，a=0，因此Ff=mgsinθ，故m越大Ff越大，C正确．
D、当皮带向上减速时mgsinθ+Ff=ma，当a增大到a＞gsinθ时，Ff方向沿斜面向下，故D错误．
故选BC
点评：本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，关键是能正确对物体进行受力分析，难度适中．

10．如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦．现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )

A．物块先向左运动，再向右运动
B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动
C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动
D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零

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：压轴题；牛顿运动定律综合专题．
分析：据题，当物块相对木板滑动了一段距离仍有相对运动时撤掉拉力，此时物块的速度小于木板的速度，两者之间存在滑动摩擦力，根据摩擦力的方向分别分析两个物体的运动情况．
解答： 解：由题知道：当物块相对木板滑动了一段距离仍有相对运动时撤掉拉力，此时物块的速度小于木板的速度，两者之间存在滑动摩擦力，物块受到木板的滑动摩擦力方向向右，与其速度方向相同，向右做加速运动，而木板受到物块的滑动摩擦力方向向左，与其速度方向相反，向右做减速运动，当两者速度相等时一起向右做匀速直线运动．
故选BC
点评：本题关键要分析得到撤掉拉力时两个物体之间仍存在摩擦力，考查分析物体受力情况和运动情况的能力．

11．如图所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体( )

A．无摩擦力 B．有水平向右的摩擦力
C．支持力为（M+m）g D．支持力小于（M+m）g

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：选择合适的研究对象是本题的关键，因为m匀速直线运动，M静止，所以M和m具有相同的加速度，只要两个物体的加速度一样我们就可以看做一个整体，所以选M和m组成的整体为研究对象分析较简单．
解答： 解：选M和m组成的整体为研究对象，设绳子上的拉力为T，受力分析如图：

由平衡条件可以判断，M必受到沿水平面向右的摩擦力
假设：斜面的倾角为θ
则：N+Tsinθ=（M+m）g，所以：N小于（M+m）g
故选：BD
点评：应用平衡条件时，选择合适的研究对象是关键，常用的方法有整体法和隔离法，一种方法分析很麻烦时，及时选用另一种方法试试．

12．如图甲所示，在光滑的水平面上，物体A在水平方向的外力F作用下做直线运动，其v﹣t图象如图乙所示，向右为正方向．下列判断正确的是( )

A．在0﹣1 s内，外力F不断增大 B．在1﹣2 s内，外力F大小不变
C．在1﹣2 s内，外力F方向向右 D．在2﹣3 s内，外力F方向向左

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：速度图象的斜率等于加速度，由牛顿第二定律分析外力F的变化．
解答： 解：A、在0﹣1 s内，图象切线不断减小，则加速度不断减小，由牛顿第二定律得知外力F不断减小．故A错误．
B、在1﹣2 s内，图象的斜率不变，则加速度不变，方向与初速度方向相反，由牛顿第二定律得知外力F大小不变，方向向左．故B正确，C错误．
D、在2﹣3 s内，加速度为负，外力F方向与初速度方向相反，所以F的方向向左．故D正确．
故选BD
点评：本题是速度﹣﹣时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息．属于基础题．

13．如图所示，让物体分别同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2．则( )

A．物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sinθ1：sinθ2
B．物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1：cosθ2
C．物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为1：1
D．两物体质量相同，则两物体所受的合外力之比为cosθ1：cosθ2

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：对物体受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑的加速度．通过位移以及加速度，根据位移时间公式求出运动的时间，从而得出末速度，然后进行比较．
解答： 解：A、物体受重力、支持力，根据牛顿第二定律得，a=，所以加速度大小之比为cosθ1：cosθ2．故A错误．
B、物体的位移2Rcosθ，则，解得t=，与夹角无关，知下滑时间之比为1：1．则v=at，知速度之比为cosθ1：cosθ2．故B正确，C正确．
D、加速度大小之比为cosθ1：cosθ2，根据牛顿第二定律知，合外力之比为cosθ1：cosθ2．故D正确．
故选BCD．
点评：本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．

三、实验题（本题共2小题，共15分）
14．在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据．

a/ms﹣2 2.01 2.98 4.02 6.00
F/N 1.00 2.00 3.00 5.00
（1）F/N实验中使用位移传感器和计算机，可以便捷地获取信息和处 理信息，所获取的信息是在连续相等时间内的位移；
（2）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；
（3）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：平衡摩擦力时倾角过大
（4）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图（b）所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将变大．（填“变大”，“变小”，“不变”）

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
专题：实验题；牛顿运动定律综合专题．
分析：本题（1）的关键是明确位移传感器的含义及使用方法；（3）题的关键是明确该实验需要平衡摩擦力，否则作出的a﹣F图象将不过原点，注意纵轴截距与横轴截距的含义；（4）题的关键是分别对小车和重物列出牛顿第二定律方程，写出a与mg的函数方程，然后再根据斜率的概念讨论即可．
解答： 解：（1）位移传感器是专门用来测量位移的仪器，所以使用位移传感器和计算机，所获得的信息是在连续相等时间内的位移．
（2）a﹣F图象如图所示

（3）由图象可知，当=0时，a大于0，说明小车会加速运动，表明在平衡摩擦力时倾角过大．
（4）根据牛顿第二定律可知，对小车应有F=Ma，即a==，此时a﹣F图象的斜率为k=
再对重物应有mg﹣F=ma，联立可得a=，若把mg当做F，则应有a=，此时a﹣F图象实际斜率为k′=，所以k＞k′，
所以图象的斜率大于实际的斜率，即斜率变大．
故答案为（1）在连续相等时间内的位移
（2）如图
（3）平衡摩擦力时倾角过大
（4）大于
点评：关于牛顿第二定律实验要明确以下几点：①为什么要求平衡摩擦力；②为什么要求重物质量m＜＜小车质量M；图象不过原点与弯曲的原因是什么．

15．用图1所示的实验装置来验证牛顿第二定律
①为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下砂桶，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做匀速运动．
②某次实验测得的数据如下表所示．根据这些数据在图2坐标图中
描点并作出图线，从图线求得合外力大小为0.30N （计算结果保留两位有效数字）．

考点：验证牛顿第二运动定律．
专题：实验题；牛顿运动定律综合专题．
分析：明确实验原理，了解具体操作步骤的含义，尤其是实验中如何进行平衡摩擦力的操作；由F=ma可知，在图象中，图象的斜率表示物体所受合外力的大小．
解答： 解：①将不带滑轮的木板一端适当垫高，在取下砂桶的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，这样便平衡了摩擦力．
②用描点法画出图象如下所示：

由F=ma可知，在图象中，图象的斜率表示物体所受合外力的大小，有图象可知其斜率为k=0.30，故所受合外力大小为0.30N．
故答案为：①砂桶，匀速
②作图，0.30
点评：在解决实验问题时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析，同时也加深了对具体实验操作步骤的理解．

四、计算题（本题共4小题，共38分．需写出规范的解题步骤）
16．一物体在冰面上做匀减速直线运动直到停止，已知最初3s和最后3s内所通过的位移分别为16.5m和4.5m，求：
（1）物体在冰面上滑行的加速度的大小，
（2）物体在冰面上滑行的总时间和总路程．

考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度；匀速直线运动及其公式、图像．
专题：直线运动规律专题．
分析：（1）将物体的运动看成沿相反方向的初速度为零的匀加速运动，由最后3s的位移，求出加速度．
（2）由最初3s内的位移求出平均速度，得到最初1.5s末的瞬时速度，即可求得物体在冰面上滑行的总时间，由位移公式求解总路程．
解答： 解：（1）设加速度的大小为a，则
而t=3s，s2=4.5m，代入解得，a=1m/s2
（2）最初3s物体的平均速度=5.5m/s
此平均速度等于这段时间中点时刻的瞬时速度v，所以物体在冰面上滑行的总时间
t总==7s
物体在冰面上滑行的总路程s总==24.5m
答：
（1）物体在冰面上滑行的加速度的大小是1m/s2．
（2）物体在冰面上滑行的总时间是7s，总路程24.5m．
点评：本题运用逆向思维，将匀减速运动看成沿相反方向的加速度大小相等的匀加速运动，比较简便．

17．如图所示，斜面倾角为45°，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞．已知AB两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力．求：
（1）小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P；
（2）小球落到C点时速度的大小．

考点：平抛运动；自由落体运动；功率、平均功率和瞬时功率．
专题：平抛运动专题．
分析：（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出小球到达B点的速度，再根据平均速度公式求出这段位移内的平均速度，从而求出重力做功的平均功率．
（2）从B点反弹后做平抛运动，根据平抛运动竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值，求出运动的时间，求出竖直分速度，根据平行四边形定则求出合速度，即C点的速度．
解答： 解：（1）小球下降过程中，做自由落体运动，落到斜面B点的速度为v，
满足：2gh=v2
解得：
所以小球在AB段重力的平均功率：
（2）小球从B到C做平抛运动，设B到C的时间为t，
竖直方向：
水平方向：xBCcosθ=vt
解得：t=
所以C点的速度为 ．
点评：解决本题的关键掌握求解平均功率的方法，可以根据P=mg求解，也可以根据P=求解．以及知道平抛运动竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值．

18．如图所示，物块A、B用一轻绳相连，A放在倾角 θ=37°的斜面上，B竖直悬挂并保持静止，连接A与滑轮的细绳与斜面平行．已知物块A的质量mA=20kg，物块与斜面间的摩擦因数=0.5，求物块B的质量mB的取值范围．（sin37°=0.60，cos37°=0.80）

考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．
专题：共点力作用下物体平衡专题．
分析：先对物体B受力分析，得到绳子的拉力F；然后对物体A受力分析，分恰好不上滑和恰好不下滑两种临界状态，根据平衡条件列方程求解．
解答： 解：依题意，对物体B受力分析，根据平衡条件，绳子的拉力：
F=mBg…①
（1）若F较小，A物块有沿着斜面向下滑的趋势，这时A物块受力如图：

由平衡条件，有：
N=mAgcos37°…②
F+f=mAgsin37°…③
f≤μN…④
代入数据解①②③④得：mB≥4kg
（2）若F较大，A物块有沿着斜面向上滑动的趋势，这时A物块受力如图：

由平衡条件，有：
N=mAgcos37°…⑤
F=f+mAgsin37°…⑥
f≤μN…⑦
代入数据解①⑤⑥⑦得：mB≤20kg
答：物块B的质量mB的取值范围是：4kg≤mB≤20kg．
点评：本题关键抓住恰好不上滑和恰好不下滑两种临界情况，然后根据平衡条件列方程求解，不难．

19．如图所示，在倾角为θ=30°的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住．已知人的质量为60kg，小车的质量为10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面对小车间的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍，取重力加速度g=10m/s2，当人以280N的力拉绳时，试求（斜面足够长）：
（1）人与车一起向上运动的加速度大小；
（2）人所受摩擦力的大小和方向；
（3）某时刻人和车沿斜面向上的速度为3m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？

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：（1）将人和车看成整体，对整体分析，受总重力、两个拉力、支持力和斜面的摩擦力，根据牛顿第二定律求出整体的加速度．
（2）人和车具有相同的加速度，根据人的加速度，求出人的合力，从而根据人的受力求出人所受摩擦力的大小和方向．
（3）由牛顿第二定律确定加速度，再由速度公式可求得时间
解答： 解：（1）对整体，设人的质量为m1，小车质量为m2，斜面对小车的摩擦力为f1=k（m1+m2）g，小车对人的静摩擦力为f2，绳子上的张力为F．则：
2F﹣（m1+m2）gsin30°﹣f1=（m1+m2）a，①
f1=k（m1+m2）g，②
解得a=2m/s2
故人与车一起运动的加速度大小为2 m/s2．方向沿斜面向上；
（2）对人受力分析知
F﹣m1gsin30°+f2=m1a，
解得f2=140N，方向沿斜面向上
故人所受摩擦力的大小为140N，方向沿斜面向上．
（3）撤去拉力后，人和车共同加速度为：a1=gsin30°﹣0.1g=4m/s2；
人和车一起滑到最高点所用时间t==s=0.75s；
答：（1）人与车一起运动的加速度大小为2m/s2；方向沿斜面向上；
（2）人所受摩擦力的大小为140N；方向沿斜面向上；
（3）人和车一起滑到最高点所用时间为0.75s．
点评：本题考查了整体法和隔离法的运用，解题的关键正确地进行受力分析，求加速度可以整体法受力分析，求内力时必须要隔离受力个数少的进行受力分析，然后根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律求解．

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳，