福建省晋江市南侨中学2019-2020高三上学期物理第一阶段考试试卷

福建省晋江市南侨中学2019-2020学年高三上学期物理第一阶段考试试卷
一、单选题
1．（2019高三上·晋江月考）甲、乙两辆汽车从同一地点同时出发，并向同一方向直线行驶，如图所示是它的速度随时间变化的图象，下列判断中错误的是：(　　)
A．在t1时刻，甲、乙两车的速度相等
B．在0-t1内，乙车加速度一直比甲车的加速度大
C．在0-t1内，乙车平均速度比甲车平均速度大
D．甲、乙两车相遇时，一定在t1时刻以后
2．（2019高二上·涡阳月考）如图所示,两个质量均为m的物体A、B叠放在光滑水平面上,已知A与B间的动摩擦因数为 ,重力加速度为g。现用水平外力F拉A,要将A拉离B,则F至少要大于：（　　）
A． B． C． D．
3．（2019高三上·晋江月考）如图所示，倾角为θ=300的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P，横截面为直角三角形的物块A放在挡板与斜面之间，则物块A对竖直挡板P的压力与对斜面的压力大小之比为：（　　）
A．1 ：2 B．2 ：1 C． D．
4．（2019高三上·漳平月考）如图所示，AB、BD为两段轻绳，其中BD段水平，BC为处于伸长状态的轻质弹簧，且AB和BC与竖直方向的夹角均为 ，现将BD绳绕B点缓慢向上转动，转动过程中保持B点位置不动，则在转动过程中，BD绳中张力Fr变化情况是：（　　）
A．变大 B．变小
C．先变小后变大 D．先变大后变小
5．（2019高三上·晋江月考）如图所示，A、B两个小箱子的质量大小为mA=4mB ，它们之间用轻弹簧相连，一起静止在光滑水平面上，用向右的水平恒力F作用于箱子B，使系统由静止开始运动，弹簧的伸长量为x1,如把同样大小的水平恒力F改为作用于箱子A上，使系统由静止开始向左运动时弹簧的伸长量为x2，则x1 : x2为（　　）
A．1 ：4 B．4 ：1
C．1 ：1 D．以上都有可能
6．（2019高三上·晋江月考）如图所示,两个相同材料制成的水平摩擦轮A和B,两轮半径分别为RA与RB,且RA=2RB ,A为主动轮。当A匀速转动时,在A轮边缘处放置的小木块恰能相对静止在A轮的边缘上,若将小木块放在B轮上让其静止,木块离B轮轴的最大距离为：（　　）
A． B． C．RB D．2RB
7．（2019高三上·晋江月考）如图所示，有一足够长的斜面，其倾角为 ，将一个小球帖斜面顶端沿水平方向抛出，若小球抛出时的动能为9J，则该小球第一次落在斜面上时的动能为（　　）
A．36J B．27J C．21J D．12J
8．（2019高三上·晋江月考）如图所示，悬线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一个CD光盘的中央小孔后系一个小球，当小球静止时，悬线恰好处于竖直方向并且刚好挨着水平桌面的边缘，现将光盘按在水平桌面上，并且沿着水平桌面的边沿以速度v向右匀速移动，不计悬线与孔的摩擦，CD光盘始终紧挨桌面边缘，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球移动的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
9．（2019高三上·晋江月考）质量为m的小球用不可伸长的细线a、b分别系在轻质细杆的A、B两点，如图所示，细线a与水平方向的夹角为θ，细线b在水平方向上且长为L，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是：（　　）
A．细线a一定受到小球的拉力
B．细线b一定受到小球的拉力
C．只有当角速度ω> 时，细线b才受到拉力
D．细线a中的拉力随角速度的增大而增大
10．（2016·江苏）如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有（）
A．TA>TB B．EkA>EkB
C．SA=SB D．
11．（2019高三上·晋江月考）火星的半径约为地球半径的一半，其质量约为地球质量的1/9,那么：（　　）
A．火星平均密度约为地球密度的
B．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
C．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
D．火星的第一宇宙约为地球第一宇宙速度的
12．（2019高三上·晋江月考）质量m=1kg的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动，所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示。对图示的全过程进行研究，下列叙述正确的是(　　)
A．外力做的总功为8J
B．物体的运动时间为1.4s
C．外力做功的平均功率约为4W
D．物体运动到x=3m处时，外力做功的瞬时功率最大
三、实验题
13．（2019高三上·晋江月考）某同学利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与合外力的关系，小车的质量为M,沙桶与沙的总质量为m，通过改变m来改变小车所受合外力的大小，小车的加速度a可由打点计时器打出的纸带数据求出，现保持小车的质量M不变，逐渐增大沙桶的总质量m进行多次实验，得到多组a、F的值（F为弹簧测力计的示数）
（1）图乙为上述实验中打出一条纸带，计数点A为小车刚释放时打下的第一个实验点，每两个计数点之间还有4个实验点没画出，打点计时器的所使用的交流电的频率为50Hz，则打出计数点C 时，小车的速度大小为　 　m/s,小车的加速度为　 　m/s2 (计算结果保留1位有效数字）
（2）根据实验数据画出了如图丙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度，则横轴应该是：（____________）
A． B． C．mg D．F
（3）当沙与沙桶的总质量较大，导致a较大时，关于丙图的下列说法中正确是：（_________）
A．图线逐渐偏向纵轴
B．图线逐渐偏向横轴
C．图线仍保持原方向不变
14．（2019高三上·晋江月考）某同学用实验来验证两个共点力合成的平行四边形定则，在竖直平面内，将一个小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条的自然长度为GE，用两个测力计拉动小圆环到达O点，小圆环受到两个拉力F1、F2，橡皮条受到的拉力为F0，如图所示。
（1）此时要记录下拉力F1，F2的大小，并在白纸上标出　 　，以及O点的位置。
（2）在本实验中，不必要的操作是：（_________）
A．选用轻质小圆环
B．弹簧测力计在使用前应校零
C．撤去F1，F2，改用一个测力计拉动小圆环时，仍使它处于O点
D．用两个测力计拉动小圆环时，要保持两个测力计的拉力互相垂直
（3）下图中的F’是用一个测力计拉小圆环时在白纸止根据实验结果画出的力的图示，则在F与F’中，方向一定沿GO方向的是：　 　。
四、解答题
15．（2019高三上·晋江月考）如图所示，一物体以v0＝2 m/s的初速度从粗糙斜面顶端下滑到底端用时t＝1s．已知斜面长度L＝1.5 m，斜面的倾角θ＝30°，重力加速度取g＝10 m/s2．求：
（1）物体滑到斜面底端时的速度大小；
（2）物体沿斜面下滑的加速度大小和方向；
（3）物体与斜面间的动摩擦因数．
16．（2019高三上·晋江月考）如图所示，倾角为α的光滑斜面与半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道在同一竖直平面内，其中斜面与水平面BE光滑吻接，水平面BE长为L=0.4m，半圆的直径CD沿竖直方向CE可看作重合，现有一个可视为质点的小球从斜面上距B点高度为H处由静止释放，小球在水平面所受阻力恒为其重力的0.2倍。（取g=10m/s2)试求：
（1）若小球经E处的水平轨道进入半圆形轨道并恰好能沿着轨道运动，则高度H为多少？
（2）若小球释放处距离B点的高度h小于（1）中的H值，小球可击中与圆心等高的G点，由此高度h为多少？
17．（2019高三上·晋江月考）如图所示，传送带与地面夹角θ＝37°，从A到B长度为L＝10.25 m，传送带以v0＝10 m/s的速率逆时针转动．在传送带上端A无初速地放一个质量为m＝0.5 kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5．煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹．已知sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，求：
（1）煤块从A运动到B的时间；
（2）煤块从A到B的过程中传送带上形成黑色痕迹的长度．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.根据v-t图像可知：在t1时刻，甲、乙两车的速度相等，A不符合题意；
B.图像的斜率代表了运动的加速度，从图像可以看出在在0-t1内，乙车加速度不是一直比甲车的加速度大，B符合题意；
C.在v-t图像中，图像所包围的面积表示运动走过的位移，从图像可以看出在0-t1内，乙车的位移大于甲车的位移，所以乙车平均速度比甲车平均速度大，C不符合题意；
D. 在0-t1内，乙车的位移大于甲车的位移，所以甲、乙两车相遇时，一定在t1时刻以后，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，两图像的交点意味着两个物体具有相同的速度，结合选项分析即可。
2．【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】拉力F作用在A上，B产生的最大加速度为 ，对A由牛顿第二定律得： ，
解得： ，
故答案为：C
【分析】利用牛顿第二定律结合加速度的大小可以求出拉力的大小。
3．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】将物体A受重力按照力的效果进行分解,如图所示:
计算得出:
故
即物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为 ;
故答案为：A
【分析】对物体进行受力分析，在重力、斜面和竖直挡板支持力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
4．【答案】B
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】以结点B为研究对象，分析受力情况：受到AB、BC和BD的拉力，如图：
由平衡条件得知，F2和F3的合力与F1大小相等、方向相反，要保持B点的位置不变，BD绳向上转动的角度最大为 ，由于B点的位置不变，因此弹簧的弹力不变，由图解可知，AB绳的拉力减小，BD绳的拉力也减小，
故答案为：B
【分析】对结点B进行受力分析，在弹力和两个拉力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，结合拉力方向的变化分析其他力的变化。
5．【答案】B
【知识点】对单物体(质点)的应用；胡克定律
【解析】【解答】当水平力作用在B上时要是整个系统运动，则
以A为对象，有牛顿第二定律可知：
解得：
当水平力作用在A上时要是整个系统运动，则
以B为对象，有牛顿第二定律可知：
解得：
所以
故答案为：B
【分析】分别对两个物体进行受力分析，结合物体的加速度，利用牛顿第二定律求解弹簧的弹力，结合胡克定律求解弹簧伸长量的关系。
6．【答案】B
【知识点】圆周运动实例分析
【解析】【解答】两轮边缘的线速度大小相等，两轮半径RA=2RB，则由线速度与角速度关系 得： ，因为同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等，根据题意有，设在B轮上的转动半径最大为r，则根据最大静摩擦力等于向心力得： ，
得到
故答案为：B
【分析】A轮和B轮相切，所以边缘具有相同的线速度，结合圆盘的半径求解角速度的关系，物体做圆周运动，与圆盘A具有相同的角速度，静摩擦力提供向心力，结合向心力公式求解轨道半径即可。
7．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】小球做平抛运动，有： ，
已知
小球落在斜坡上的动能为： ，
代入数据计算得出 ；
故答案为：C
【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，落地时利用水平位移和竖直位移的关系列方程求解运动时间，进而求解末状态的水平速度和竖直速度，求解末状态的动能即可。
8．【答案】A
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】线与光盘的交点参与两个运动，一是沿着线方向的运动，二是垂直线方向的运动，则合运动的速度大小为 ，由数学三角函数关系，则有
而线的速度，即为小球上升的速度。
小球同时还参与水平方向的匀速直线运动，速度大小为 ，因此小球的合速度为
故答案为：A
【分析】把光盘的速度分解到沿绳子的速度和垂直于绳子的速度，其中沿绳子的速度等于拉物体的速度，再利用几何关系分析两个物体速度的关系。
9．【答案】A,C
【知识点】圆周运动实例分析
【解析】【解答】A.小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等,可以知道a绳的张力不可能为零,A符合题意；
BC. 当b绳拉力为零时,有: ,
计算得出 ,
可以知道当角速度 时,b绳出现弹力。B不符合题意，C符合题意；
D.根据竖直方向上平衡得, ,
计算得出 ,
可以知道a绳的拉力不随角速度的变化而变化。D不符合题意；
故答案为：AC
【分析】对小球进行受力分析，重力和绳子拉力提供向心力，结合物体的角速度和轨道半径，利用向心力公式分析求解即可。
10．【答案】A,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】根据 知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由 知， ，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒的行星运动的面积定律知同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒行星运动的周期定律知，D正确。
【分析】由开普勒定律第三定律可确定周期与半径的关系，据开普勒第二定律可确定扫过的面积相等，则可知半径大的速度小．
11．【答案】A,B,D
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】A.星球的密度 ，
所以代入数据得到火星的密度是地球的 ，A符合题意；
BC.星球表面的重力加速度 ，代入数据得到火星的重力加速度是地球的 ，B符合题意，C不符合题意；
D.星球的第一宇宙速度 ，代入数据得到火星的第一宇宙速度是地球的 ，D符合题意．
故答案为：ABD
【分析】当不考虑天体自转，天体表面物体受到的重力等于万有引力，结合万有引力定律求解表面的加速度；当卫星的轨道半径为中心天体的半径时，此时的速度为第一宇宙速度，结合万有引力定律和向心力公式求解此时的速度。
12．【答案】A,B,D
【知识点】动能定理的综合应用；功率及其计算
【解析】【解答】A.F-x图像所包围的面积表示合外力做功，所以：
A符合题意；
B.根据动能定理 可求得物体在3m处的速度为：
物体在5m处的速度为：
根据平均速度可知物体在第一段位移中运动的时间为：
物体在第二段位移中运动的时间为：
所以物体的运动时间为1.4s，B符合题意；
C.根据功率的定义可知
C不符合题意；
D.物体在3m前做匀加速运动，在3m后做匀减速运动，因此3m处速度最大，此时力最大；根据瞬时功率的定义 可知物体运动到x=3m处时，外力做功的瞬时功率最大，D符合题意。
故答案为：ABD
【分析】结合题目给出的外力随距离的关系，利用公式W=Fs求解外力做功，利用动能定理求解物体的速度；求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs，除以总时间即为平均功率，利用公式P=Fv求解瞬时功率。
13．【答案】（1）0.8；4
（2）D
（3）C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）纸带上面每打一点的时间间隔是 ,且每两个记数点间还有四个计时点未画出，所以 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
根据匀变速直线运动的推论公式 可得: （2）在保持小车的质量M不变的情况下，根据牛顿第二定律 可知：
所以横轴应该表示小车受到的合外力F，D符合题意，ABC不符合题意。（3）因为图象的斜率为 ,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,C符合题意；AB不符合题意。
【分析】（1）C点的速度等于物体在BD段中运动的平均速度，即利用BD的长度除以对应的时间即可；结合纸带上点的距离，利用逐差法求解物体的加速度即可。
（2）结合牛顿第二定律的表达式，选择合适的横纵坐标，使得图形是一条直线即可；
（3）弹簧测力计已经测量出了拉力，不需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块。
14．【答案】（1）F1与F2的方向
（2）A；D
（3）F
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）做探究共点力合成的规律实验:我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,所以要测出两个力的大小以及F1与F2的方向，以便与画平行四边形验证。（2）A.小圆环的作用是通过弹簧拉橡皮筋,不需要轻质的，A符合题意；
B. 弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零，B不符合题意
C. 该实验采用“等效替代”法,因此两次拉橡皮筋要到同一位置,C不符合题意;
D.用两根弹簧测力计拉动小圆环时,量弹簧夹角适当,便于做平行四边形,便于减小误差即可,并非要求两弹簧测力计相互垂直,D符合题意.（3）实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上,即F与橡皮筋在同一条直线上,由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差,即由平行四边形定则作出的为
【分析】（1）绳子起到的作用是标注拉力的方向；
（2）两个力的夹角不宜过大或过小，两个力也不宜过大或过小；
（3）从图乙中可以看出，F’是根据平行四边形定则绘制出的合力，另外一个力为实际测量值。
15．【答案】（1）解：设物体滑到斜面底端时速度为v，则有：L＝ t
代入数据解得：v＝1 m/s
（2）解：因v<v0，即物体做匀减速运动，加速度方向沿斜面向上，加速度的大小为：
（3）解：物体沿斜面下滑时，受力分析如图所示．由牛顿第二定律得：Ff－mgsinθ＝ma
FN＝mgcosθ
Ff＝μFN
联立解得：
代入数据解得：μ＝
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【分析】（1）物体下滑，做匀变速运动，结合运动的初速度、运动时间和位移求解末速度即可；
（2）结合物体的速度变化量以及对应的时间，利用加速度的定义式求解物体的加速度；
（3）对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解动摩擦因数。
16．【答案】（1）解：小球恰好沿圆轨道运动，则在C点满足
小球由A运动到E处由动能定理可得
解得
（2）解：由于h小于H，小球由E处进入后脱离圆轨道做平抛运动击中G点，则有
小球由A到C由动能定理得
解得
【知识点】动能定理的综合应用；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）当小球恰好经过最高点的时候，只有重力提供向心力，对小球进行受力分析，利用向心力公式求解此时的速度，利用动能定理求解下落高度即可；
（2）物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，结合物体在C点速度，利用动能定理求解下落高度h。
17．【答案】（1）解：煤块刚放上时，受到向下的摩擦力a1=g（sinθ+μcosθ）=10m/s2
t1=v0/a1
x1= a1t21/2
达到v0后，受到向上的摩擦力a2=g（sinθ-μcosθ）=2m/s2
x2=L-x1=5.25m
x2=v0t2+at2/2
t2=0.5s
将煤块从A到B的时间为t=t1+t2=1.5s
（2）解：第一过程划痕长Δx1=v0t1-a1t12/2=5m
第二过程划痕长Δx2=x2-v0t2=0.25m
Δx1与Δx2部分重合划痕总长5m
【知识点】对单物体(质点)的应用；匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】（1）物体先做加速运动，后做减速运动，明确摩擦力方向，对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度，结合运动学公式求解两段时间即可；
（2）结合第一问求解的时间求解传送带的路程，两者做差即为痕迹长度。
福建省晋江市南侨中学2019-2020学年高三上学期物理第一阶段考试试卷
一、单选题
1．（2019高三上·晋江月考）甲、乙两辆汽车从同一地点同时出发，并向同一方向直线行驶，如图所示是它的速度随时间变化的图象，下列判断中错误的是：(　　)
A．在t1时刻，甲、乙两车的速度相等
B．在0-t1内，乙车加速度一直比甲车的加速度大
C．在0-t1内，乙车平均速度比甲车平均速度大
D．甲、乙两车相遇时，一定在t1时刻以后
【答案】B
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.根据v-t图像可知：在t1时刻，甲、乙两车的速度相等，A不符合题意；
B.图像的斜率代表了运动的加速度，从图像可以看出在在0-t1内，乙车加速度不是一直比甲车的加速度大，B符合题意；
C.在v-t图像中，图像所包围的面积表示运动走过的位移，从图像可以看出在0-t1内，乙车的位移大于甲车的位移，所以乙车平均速度比甲车平均速度大，C不符合题意；
D. 在0-t1内，乙车的位移大于甲车的位移，所以甲、乙两车相遇时，一定在t1时刻以后，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，两图像的交点意味着两个物体具有相同的速度，结合选项分析即可。
2．（2019高二上·涡阳月考）如图所示,两个质量均为m的物体A、B叠放在光滑水平面上,已知A与B间的动摩擦因数为 ,重力加速度为g。现用水平外力F拉A,要将A拉离B,则F至少要大于：（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】拉力F作用在A上，B产生的最大加速度为 ，对A由牛顿第二定律得： ，
解得： ，
故答案为：C
【分析】利用牛顿第二定律结合加速度的大小可以求出拉力的大小。
3．（2019高三上·晋江月考）如图所示，倾角为θ=300的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P，横截面为直角三角形的物块A放在挡板与斜面之间，则物块A对竖直挡板P的压力与对斜面的压力大小之比为：（　　）
A．1 ：2 B．2 ：1 C． D．
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】将物体A受重力按照力的效果进行分解,如图所示:
计算得出:
故
即物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为 ;
故答案为：A
【分析】对物体进行受力分析，在重力、斜面和竖直挡板支持力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
4．（2019高三上·漳平月考）如图所示，AB、BD为两段轻绳，其中BD段水平，BC为处于伸长状态的轻质弹簧，且AB和BC与竖直方向的夹角均为 ，现将BD绳绕B点缓慢向上转动，转动过程中保持B点位置不动，则在转动过程中，BD绳中张力Fr变化情况是：（　　）
A．变大 B．变小
C．先变小后变大 D．先变大后变小
【答案】B
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】以结点B为研究对象，分析受力情况：受到AB、BC和BD的拉力，如图：
由平衡条件得知，F2和F3的合力与F1大小相等、方向相反，要保持B点的位置不变，BD绳向上转动的角度最大为 ，由于B点的位置不变，因此弹簧的弹力不变，由图解可知，AB绳的拉力减小，BD绳的拉力也减小，
故答案为：B
【分析】对结点B进行受力分析，在弹力和两个拉力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，结合拉力方向的变化分析其他力的变化。
5．（2019高三上·晋江月考）如图所示，A、B两个小箱子的质量大小为mA=4mB ，它们之间用轻弹簧相连，一起静止在光滑水平面上，用向右的水平恒力F作用于箱子B，使系统由静止开始运动，弹簧的伸长量为x1,如把同样大小的水平恒力F改为作用于箱子A上，使系统由静止开始向左运动时弹簧的伸长量为x2，则x1 : x2为（　　）
A．1 ：4 B．4 ：1
C．1 ：1 D．以上都有可能
【答案】B
【知识点】对单物体(质点)的应用；胡克定律
【解析】【解答】当水平力作用在B上时要是整个系统运动，则
以A为对象，有牛顿第二定律可知：
解得：
当水平力作用在A上时要是整个系统运动，则
以B为对象，有牛顿第二定律可知：
解得：
所以
故答案为：B
【分析】分别对两个物体进行受力分析，结合物体的加速度，利用牛顿第二定律求解弹簧的弹力，结合胡克定律求解弹簧伸长量的关系。
6．（2019高三上·晋江月考）如图所示,两个相同材料制成的水平摩擦轮A和B,两轮半径分别为RA与RB,且RA=2RB ,A为主动轮。当A匀速转动时,在A轮边缘处放置的小木块恰能相对静止在A轮的边缘上,若将小木块放在B轮上让其静止,木块离B轮轴的最大距离为：（　　）
A． B． C．RB D．2RB
【答案】B
【知识点】圆周运动实例分析
【解析】【解答】两轮边缘的线速度大小相等，两轮半径RA=2RB，则由线速度与角速度关系 得： ，因为同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等，根据题意有，设在B轮上的转动半径最大为r，则根据最大静摩擦力等于向心力得： ，
得到
故答案为：B
【分析】A轮和B轮相切，所以边缘具有相同的线速度，结合圆盘的半径求解角速度的关系，物体做圆周运动，与圆盘A具有相同的角速度，静摩擦力提供向心力，结合向心力公式求解轨道半径即可。
7．（2019高三上·晋江月考）如图所示，有一足够长的斜面，其倾角为 ，将一个小球帖斜面顶端沿水平方向抛出，若小球抛出时的动能为9J，则该小球第一次落在斜面上时的动能为（　　）
A．36J B．27J C．21J D．12J
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】小球做平抛运动，有： ，
已知
小球落在斜坡上的动能为： ，
代入数据计算得出 ；
故答案为：C
【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，落地时利用水平位移和竖直位移的关系列方程求解运动时间，进而求解末状态的水平速度和竖直速度，求解末状态的动能即可。
8．（2019高三上·晋江月考）如图所示，悬线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一个CD光盘的中央小孔后系一个小球，当小球静止时，悬线恰好处于竖直方向并且刚好挨着水平桌面的边缘，现将光盘按在水平桌面上，并且沿着水平桌面的边沿以速度v向右匀速移动，不计悬线与孔的摩擦，CD光盘始终紧挨桌面边缘，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球移动的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】线与光盘的交点参与两个运动，一是沿着线方向的运动，二是垂直线方向的运动，则合运动的速度大小为 ，由数学三角函数关系，则有
而线的速度，即为小球上升的速度。
小球同时还参与水平方向的匀速直线运动，速度大小为 ，因此小球的合速度为
故答案为：A
【分析】把光盘的速度分解到沿绳子的速度和垂直于绳子的速度，其中沿绳子的速度等于拉物体的速度，再利用几何关系分析两个物体速度的关系。
二、多选题
9．（2019高三上·晋江月考）质量为m的小球用不可伸长的细线a、b分别系在轻质细杆的A、B两点，如图所示，细线a与水平方向的夹角为θ，细线b在水平方向上且长为L，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是：（　　）
A．细线a一定受到小球的拉力
B．细线b一定受到小球的拉力
C．只有当角速度ω> 时，细线b才受到拉力
D．细线a中的拉力随角速度的增大而增大
【答案】A,C
【知识点】圆周运动实例分析
【解析】【解答】A.小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等,可以知道a绳的张力不可能为零,A符合题意；
BC. 当b绳拉力为零时,有: ,
计算得出 ,
可以知道当角速度 时,b绳出现弹力。B不符合题意，C符合题意；
D.根据竖直方向上平衡得, ,
计算得出 ,
可以知道a绳的拉力不随角速度的变化而变化。D不符合题意；
故答案为：AC
【分析】对小球进行受力分析，重力和绳子拉力提供向心力，结合物体的角速度和轨道半径，利用向心力公式分析求解即可。
10．（2016·江苏）如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有（）
A．TA>TB B．EkA>EkB
C．SA=SB D．
【答案】A,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】根据 知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由 知， ，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒的行星运动的面积定律知同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒行星运动的周期定律知，D正确。
【分析】由开普勒定律第三定律可确定周期与半径的关系，据开普勒第二定律可确定扫过的面积相等，则可知半径大的速度小．
11．（2019高三上·晋江月考）火星的半径约为地球半径的一半，其质量约为地球质量的1/9,那么：（　　）
A．火星平均密度约为地球密度的
B．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
C．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
D．火星的第一宇宙约为地球第一宇宙速度的
【答案】A,B,D
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】A.星球的密度 ，
所以代入数据得到火星的密度是地球的 ，A符合题意；
BC.星球表面的重力加速度 ，代入数据得到火星的重力加速度是地球的 ，B符合题意，C不符合题意；
D.星球的第一宇宙速度 ，代入数据得到火星的第一宇宙速度是地球的 ，D符合题意．
故答案为：ABD
【分析】当不考虑天体自转，天体表面物体受到的重力等于万有引力，结合万有引力定律求解表面的加速度；当卫星的轨道半径为中心天体的半径时，此时的速度为第一宇宙速度，结合万有引力定律和向心力公式求解此时的速度。
12．（2019高三上·晋江月考）质量m=1kg的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动，所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示。对图示的全过程进行研究，下列叙述正确的是(　　)
A．外力做的总功为8J
B．物体的运动时间为1.4s
C．外力做功的平均功率约为4W
D．物体运动到x=3m处时，外力做功的瞬时功率最大
【答案】A,B,D
【知识点】动能定理的综合应用；功率及其计算
【解析】【解答】A.F-x图像所包围的面积表示合外力做功，所以：
A符合题意；
B.根据动能定理 可求得物体在3m处的速度为：
物体在5m处的速度为：
根据平均速度可知物体在第一段位移中运动的时间为：
物体在第二段位移中运动的时间为：
所以物体的运动时间为1.4s，B符合题意；
C.根据功率的定义可知
C不符合题意；
D.物体在3m前做匀加速运动，在3m后做匀减速运动，因此3m处速度最大，此时力最大；根据瞬时功率的定义 可知物体运动到x=3m处时，外力做功的瞬时功率最大，D符合题意。
故答案为：ABD
【分析】结合题目给出的外力随距离的关系，利用公式W=Fs求解外力做功，利用动能定理求解物体的速度；求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs，除以总时间即为平均功率，利用公式P=Fv求解瞬时功率。
三、实验题
13．（2019高三上·晋江月考）某同学利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与合外力的关系，小车的质量为M,沙桶与沙的总质量为m，通过改变m来改变小车所受合外力的大小，小车的加速度a可由打点计时器打出的纸带数据求出，现保持小车的质量M不变，逐渐增大沙桶的总质量m进行多次实验，得到多组a、F的值（F为弹簧测力计的示数）
（1）图乙为上述实验中打出一条纸带，计数点A为小车刚释放时打下的第一个实验点，每两个计数点之间还有4个实验点没画出，打点计时器的所使用的交流电的频率为50Hz，则打出计数点C 时，小车的速度大小为　 　m/s,小车的加速度为　 　m/s2 (计算结果保留1位有效数字）
（2）根据实验数据画出了如图丙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度，则横轴应该是：（____________）
A． B． C．mg D．F
（3）当沙与沙桶的总质量较大，导致a较大时，关于丙图的下列说法中正确是：（_________）
A．图线逐渐偏向纵轴
B．图线逐渐偏向横轴
C．图线仍保持原方向不变
【答案】（1）0.8；4
（2）D
（3）C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）纸带上面每打一点的时间间隔是 ,且每两个记数点间还有四个计时点未画出，所以 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
根据匀变速直线运动的推论公式 可得: （2）在保持小车的质量M不变的情况下，根据牛顿第二定律 可知：
所以横轴应该表示小车受到的合外力F，D符合题意，ABC不符合题意。（3）因为图象的斜率为 ,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,C符合题意；AB不符合题意。
【分析】（1）C点的速度等于物体在BD段中运动的平均速度，即利用BD的长度除以对应的时间即可；结合纸带上点的距离，利用逐差法求解物体的加速度即可。
（2）结合牛顿第二定律的表达式，选择合适的横纵坐标，使得图形是一条直线即可；
（3）弹簧测力计已经测量出了拉力，不需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块。
14．（2019高三上·晋江月考）某同学用实验来验证两个共点力合成的平行四边形定则，在竖直平面内，将一个小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条的自然长度为GE，用两个测力计拉动小圆环到达O点，小圆环受到两个拉力F1、F2，橡皮条受到的拉力为F0，如图所示。
（1）此时要记录下拉力F1，F2的大小，并在白纸上标出　 　，以及O点的位置。
（2）在本实验中，不必要的操作是：（_________）
A．选用轻质小圆环
B．弹簧测力计在使用前应校零
C．撤去F1，F2，改用一个测力计拉动小圆环时，仍使它处于O点
D．用两个测力计拉动小圆环时，要保持两个测力计的拉力互相垂直
（3）下图中的F’是用一个测力计拉小圆环时在白纸止根据实验结果画出的力的图示，则在F与F’中，方向一定沿GO方向的是：　 　。
【答案】（1）F1与F2的方向
（2）A；D
（3）F
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）做探究共点力合成的规律实验:我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,所以要测出两个力的大小以及F1与F2的方向，以便与画平行四边形验证。（2）A.小圆环的作用是通过弹簧拉橡皮筋,不需要轻质的，A符合题意；
B. 弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零，B不符合题意
C. 该实验采用“等效替代”法,因此两次拉橡皮筋要到同一位置,C不符合题意;
D.用两根弹簧测力计拉动小圆环时,量弹簧夹角适当,便于做平行四边形,便于减小误差即可,并非要求两弹簧测力计相互垂直,D符合题意.（3）实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上,即F与橡皮筋在同一条直线上,由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差,即由平行四边形定则作出的为
【分析】（1）绳子起到的作用是标注拉力的方向；
（2）两个力的夹角不宜过大或过小，两个力也不宜过大或过小；
（3）从图乙中可以看出，F’是根据平行四边形定则绘制出的合力，另外一个力为实际测量值。
四、解答题
15．（2019高三上·晋江月考）如图所示，一物体以v0＝2 m/s的初速度从粗糙斜面顶端下滑到底端用时t＝1s．已知斜面长度L＝1.5 m，斜面的倾角θ＝30°，重力加速度取g＝10 m/s2．求：
（1）物体滑到斜面底端时的速度大小；
（2）物体沿斜面下滑的加速度大小和方向；
（3）物体与斜面间的动摩擦因数．
【答案】（1）解：设物体滑到斜面底端时速度为v，则有：L＝ t
代入数据解得：v＝1 m/s
（2）解：因v<v0，即物体做匀减速运动，加速度方向沿斜面向上，加速度的大小为：
（3）解：物体沿斜面下滑时，受力分析如图所示．由牛顿第二定律得：Ff－mgsinθ＝ma
FN＝mgcosθ
Ff＝μFN
联立解得：
代入数据解得：μ＝
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【分析】（1）物体下滑，做匀变速运动，结合运动的初速度、运动时间和位移求解末速度即可；
（2）结合物体的速度变化量以及对应的时间，利用加速度的定义式求解物体的加速度；
（3）对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解动摩擦因数。
16．（2019高三上·晋江月考）如图所示，倾角为α的光滑斜面与半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道在同一竖直平面内，其中斜面与水平面BE光滑吻接，水平面BE长为L=0.4m，半圆的直径CD沿竖直方向CE可看作重合，现有一个可视为质点的小球从斜面上距B点高度为H处由静止释放，小球在水平面所受阻力恒为其重力的0.2倍。（取g=10m/s2)试求：
（1）若小球经E处的水平轨道进入半圆形轨道并恰好能沿着轨道运动，则高度H为多少？
（2）若小球释放处距离B点的高度h小于（1）中的H值，小球可击中与圆心等高的G点，由此高度h为多少？
【答案】（1）解：小球恰好沿圆轨道运动，则在C点满足
小球由A运动到E处由动能定理可得
解得
（2）解：由于h小于H，小球由E处进入后脱离圆轨道做平抛运动击中G点，则有
小球由A到C由动能定理得
解得
【知识点】动能定理的综合应用；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）当小球恰好经过最高点的时候，只有重力提供向心力，对小球进行受力分析，利用向心力公式求解此时的速度，利用动能定理求解下落高度即可；
（2）物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，结合物体在C点速度，利用动能定理求解下落高度h。
17．（2019高三上·晋江月考）如图所示，传送带与地面夹角θ＝37°，从A到B长度为L＝10.25 m，传送带以v0＝10 m/s的速率逆时针转动．在传送带上端A无初速地放一个质量为m＝0.5 kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5．煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹．已知sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，求：
（1）煤块从A运动到B的时间；
（2）煤块从A到B的过程中传送带上形成黑色痕迹的长度．
【答案】（1）解：煤块刚放上时，受到向下的摩擦力a1=g（sinθ+μcosθ）=10m/s2
t1=v0/a1
x1= a1t21/2
达到v0后，受到向上的摩擦力a2=g（sinθ-μcosθ）=2m/s2
x2=L-x1=5.25m
x2=v0t2+at2/2
t2=0.5s
将煤块从A到B的时间为t=t1+t2=1.5s
（2）解：第一过程划痕长Δx1=v0t1-a1t12/2=5m
第二过程划痕长Δx2=x2-v0t2=0.25m
Δx1与Δx2部分重合划痕总长5m
【知识点】对单物体(质点)的应用；匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】（1）物体先做加速运动，后做减速运动，明确摩擦力方向，对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度，结合运动学公式求解两段时间即可；
（2）结合第一问求解的时间求解传送带的路程，两者做差即为痕迹长度。

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