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& 河南省豫南九校联盟2015届高三下学期第二次模拟物理试卷 Word版含解析
河南省豫南九校联盟2015届高三下学期第二次模拟物理试卷 Word版含解析
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资料概述与简介
河南省豫南九校联盟2015届高考物理二模试卷
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题后给出的四个选项中，第1-8小题只有一个选项正确，第9-12小题中有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）
1．意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是(
A．力不是维持物体运动的原因
B．力是使物体产生加速度的原因
C．自由落体运动是一种匀变速直线运动
D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性
2．一质点做直线运动的v﹣t关系图象如图所示，则该质点的x﹣t关系图象可大致表示为下列图中的(
A． B． C． D．
3．水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C，用不打滑皮带相连，如图所示（俯视图），三圆轮的半径之比为RA：RB：RC=3：2：1，当主动轮C匀速转动时，在三轮的边缘上分别放置一小物块P（可视为质点），P均恰能相对静止在各轮的边缘上，设小物块P所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块P与轮A、B、C接触面间的动摩擦因素分别为μA、μB、，μC，A、B、C三轮转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC，则(
A．μA：μB：μC=2：3：6 B．μA：μB：μC=6：3：2
C．ωA：ωB：ωC=1：2：3 D．ωA：ωB：ωC=6：3：2
4．如图所示，固定斜面AO、BO与水平方向夹角均为45°，现由A点以某一初速度水平抛出一个小球（可视为质点），小球恰能垂直于BO落在C点，则OA与OC的比值为(
A．：1 B．2：1 C．3：1 D．4：1
5．在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是(
A． B． C． D．
6．如图所示，在竖直放置的离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个支承轮上靠摩擦带动，支承轮与管状模型间不打滑．铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时支承轮转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品．已知管状模型内壁半径为R，支承轮的半径为r，重力加速度为g，则支承轮转动的最小角速度ω为(
A． B． C． D．
7．如图所示，m=0.5kg的小滑块以v0=6m/s的初速度从倾角为37°的斜面AB的底端A滑上斜面，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6．cos37°=0.8．若从滑块滑上斜面起，经1.2s滑块正好通过B点．则AB两点之间的距离为(
A．0m B．2.16m C．0.36m D．1.44m
8．质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m的重物，另一端固定在桌面上．如图所示，工件与桌面、绳之间以及绳与桌面边缘之间的摩擦都忽略不计，桌面上绳子与桌面平行，则重物下落过程中，工件的加速度为(
A． B． C． D．
9．我国自主研制的“嫦娥三号”，携带“玉兔”月球车已于日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空，落月点有一个富有诗意的名字“广寒”．若已知月球质量为m月，月球半径为R，引力常量为G，忽略月球自转的影响，以下说法正确的(
A．若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为
B．若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为T=
C．若在月球上以较小的初速度v0竖直上抛一个物体，则物体从抛出到落回抛出点所用时间为
D．若在月球上以较小的初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为
10．如图所示，质量为M的木板C放在水平地面上，固定在C上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b连接小球A和小球B，小球A、B的质量分别为mA和mB，当与水平方向成30°右向上的力F作用在小球B上时，A、B、C刚好相对静止且一起向右匀速运动，此时绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则下列判断正确的是(
A．地面对C的支持力等于（M+mA+mB）g
B．力F的大小为mB g
C．地面对C的摩擦力大小为mBg
11．用一水平拉力使质量为m的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体与水平面间的摩擦因数不变，物体的v﹣t图象如图所示．下列表述正确的是(
A．在0﹣t1时间内物体做曲线运动
B．在0～t1时间内拉力逐渐减少
C．在t1～t2时间内合外力做功
D．在t1～t2时间内拉力的功率不为零
12．如图是某缓冲装置，劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连，直杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为Ff，直杆质量不可忽略．一质量为m的小车以速度v0撞击弹簧，最终以速度v弹回．直杆足够长，且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计小车与地面的摩擦．则(
A．小车被弹回时速度v一定小于v0
B．直杆在槽内移动的距离等于（mv﹣mv2）
C．弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力
D．直杆在槽内向右运动时，小车与直杆始终保持相对静止
二、实验题：（本题2小题，每小题8分，共16分）
13．在做探究加速度与力、质量的关系实验时：
（1）如图1是某同学得到的一条纸带，从0点开始每5个计时点取一个计数点，依照打点的先后顺序依次编号为1、2、3、4、5、6，测得x1=5.18cm，x2=4.40cm，x3=3.62cm，x4=2.78cm，x5=2.00cm，x6=1.22cm．根据纸带求得小车的加速度大小为__________m/s2．（结果保留两位有效数字）
（2）在实验中另一同学得不出当小车的质量一定时加速度a与作用力F成正比的正确图线，而是得出下列图2中图线．请分别说出得出图中A、B、C三种图的原因．
①得到A图的原因__________．
②得到B图的原因__________．
③得到C图的原因__________．
14．某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．
（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为__________cm．
（2）图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A的时间为2.55×10﹣3s，小球通过B的时间为5.15×10﹣3s，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为v1、v2，其中v1=__________m/s．
（3）用刻度尺测出光电门A、B间的距离H，已知当地的重力加速度为g，只需比较__________和__________是否相等，就可以验证机械能是否守恒（用题目中给出的物理量符号表示）．
（4）通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，（3）中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是__________．
三、计算题（本题共4小题，36分．解答时写出必要的解题步骤和单位．）
15．擦黑板也许同学们都经历过，手拿黑板擦在竖直的黑板面上，或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦，将黑板上的粉笔字擦干净．已知黑板的规格是：4.5m×1.5m，黑板的下边沿离地的高度为0.8m，若小黑板擦（可视为质点）的质量为0.16kg，现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板，手臂对小黑板擦的作用力F与黑板面一直成53°角，F=20N，他所能擦到的最大高度为2m，g取10m/s2．sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：
（1）此小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数；
（2）如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿 黑板面竖直向下滑落，则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小．
16．如图所示，质量为m的木板放在倾角为θ的光滑固定斜面上，用一根轻绳拴着长木板静止在斜面上，质量为M=2m的人站在木板上，当绳子突然断开时，人立即在木板上奔跑，假如人的脚与板接触处不打滑．人的脚与木板间的滑动摩擦因数为μ，重力加速度为g．
（1）要保持木板相对斜面静止，人应以多大的加速度朝什么方向跑动？
（2）要保持人相对于斜面的位置不变，人在原地奔跑而使木板以多大的加速度朝什么方向运动？
17．浙江卫视六频道《我老爸最棒》栏目中有一项人体飞镖项目，该运动简化模型如图所示．某次运动中，手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下，在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出，摆至最低处B时小孩松手，飞镖依靠惯性飞出击中竖直放置的圆形靶最低点D点，圆形靶的最高点C与B在同一高度，C、O、D在一条直径上，A、B、C三处在同一竖直平面内，且BC与圆形靶平面垂直．已知飞镖质量m=1kg，BC距离s=8m，靶的半径R=2m，AB高度差h=0.8m，g取10m/s2．不计空气阻力，小孩和飞镖均可视为质点．
（1）求孩子在A处被推出时初速度vo的大小；
（2）若小孩摆至最低处B点时沿BC方向用力推出飞镖，飞镖刚好能击中靶心，求在B处小孩对飞镖做的功W；
（3）在第（2）小题中，如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变，但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度v，要让飞镖能够击中圆形靶，求v的取值范围．
18．如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过一不可伸长的细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的倾角为30°斜面上，C物体与斜面的滑动摩擦因数为μ=．用手拿住物体C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，斜面足够长，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：
（1）从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离；
（2）C物体的质量是B物体质量的多少倍？
（3）B的最大速度vBm．
河南省豫南九校联盟2015届高考物理二模试卷
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题后给出的四个选项中，第1-8小题只有一个选项正确，第9-12小题中有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）
1．意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是(
A．力不是维持物体运动的原因
B．力是使物体产生加速度的原因
C．自由落体运动是一种匀变速直线运动
D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性
考点：牛顿第一定律；惯性．
分析：结论是由实验推导出来的，所以结论必须与实验相联系，题目中的结论要与随着斜面倾角的增大，铜球做怎样的运动有关．
解答： 解：铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90°时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动．
点评：该题属于实验推论题，要求同学们正确理解科学家的基本观点和佐证实验，该题难度不大，属于基础题．
2．一质点做直线运动的v﹣t关系图象如图所示，则该质点的x﹣t关系图象可大致表示为下列图中的(
A． B． C． D．
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：根据指定v﹣t图线判断出物体的运动规律，从而得知物体的位移时间的大致关系．
解答： 解：物体开始向正方向做匀减速直线运动到零，然后反向做匀加速直线运动．位移﹣时间图线的切线斜率表示瞬时速度，可知瞬时速度先减小后反向增大，另外反向运动时加速度大于原来的加速度，所以运动相同距离所用时间短．故B正确，A、C、D错误．
点评：解决本题的关键能够通过速度时间图线得出物体的运动规律，以及知道位移时间图线的切线斜率表示瞬时速度．
3．水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C，用不打滑皮带相连，如图所示（俯视图），三圆轮的半径之比为RA：RB：RC=3：2：1，当主动轮C匀速转动时，在三轮的边缘上分别放置一小物块P（可视为质点），P均恰能相对静止在各轮的边缘上，设小物块P所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块P与轮A、B、C接触面间的动摩擦因素分别为μA、μB、，μC，A、B、C三轮转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC，则(
A．μA：μB：μC=2：3：6 B．μA：μB：μC=6：3：2
C．ωA：ωB：ωC=1：2：3 D．ωA：ωB：ωC=6：3：2
考点：线速度、角速度和周期、转速；牛顿第二定律．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：皮带连接轮A、B、C且不打滑，三轮边缘线速度相等；三轮的边缘上放置一小物块P，P均恰能相对静止在各轮的边缘上，最大静摩擦力提供向心力，利用牛顿第二定律列式求解即可．
解答： 解：小物块P水平方向只受最大静摩擦力，提供向心力，所以向心加速度a=μg，而，ABC三轮边缘的线速度大小相同，所以，
所以μA：μB：μC=2：3：6；
由v=Rω可知，，
所以ωA：ωB：ωC=2：3：6，
故正确答案为A．
点评：通过皮带相连的，它们的线速度相等；还有同轴转的，它们的角速度相等，这是解题的隐含条件，再V=rω，及牛顿第二定律列式求解即可．
4．如图所示，固定斜面AO、BO与水平方向夹角均为45°，现由A点以某一初速度水平抛出一个小球（可视为质点），小球恰能垂直于BO落在C点，则OA与OC的比值为(
A．：1 B．2：1 C．3：1 D．4：1
考点：平抛运动．
专题：平抛运动专题．
分析：本题可以以A点为坐标原点，AO为y轴，垂直于AO为x轴建立坐标系，运用运动的分解法，根据分位移公式求出两个分位移之比．
解答： 解：以A点为坐标原点，AO为y轴，垂直于AO为x轴建立坐标系，分解速度和加速度，则在x轴上做初速度为，加速度为的匀减速直线运动，末速度刚好为零，运动时间为．
在y轴上做初速度为，加速度为的匀加速直线运动，末速度为，利用平均速度公式得位移关系
OA：OC==3：1．
点评：本题的这种解法不是常用的方法，也可以根据常规的方法，将平抛运动分解成水平和竖直两个方向研究．
5．在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是(
A． B． C． D．
考点：超重和失重．
专题：运动学中的图像专题．
分析：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态．
解答： 解：对人的运动过程分析可知，人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；
在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，所以D正确．
点评：本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了．
6．如图所示，在竖直放置的离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个支承轮上靠摩擦带动，支承轮与管状模型间不打滑．铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时支承轮转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品．已知管状模型内壁半径为R，支承轮的半径为r，重力加速度为g，则支承轮转动的最小角速度ω为(
A． B． C． D．
考点：线速度、角速度和周期、转速．
专题：匀速圆周运动专题．
分析：经过最高点的铁水要紧压模型内壁，否则，铁水会脱离模型内壁，故临界情况是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解管状模型转动的线速度；然后结合v=rω求解支承轮转动的最小角速度．
解答： 解：经过最高点的铁水要紧压模型内壁，临界情况是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
支承轮与模型是同缘传动，边缘点线速度相等，故支承轮边缘点的线速度也为；
故支承轮转动的最小角速度ω为：
点评：本题关键是明确铁水恰后不脱离模型内壁的临界情况时重力恰好提供向心力，然后结合牛顿第二定律和v=rω列式求解，不难．
7．如图所示，m=0.5kg的小滑块以v0=6m/s的初速度从倾角为37°的斜面AB的底端A滑上斜面，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6．cos37°=0.8．若从滑块滑上斜面起，经1.2s滑块正好通过B点．则AB两点之间的距离为(
A．0m B．2.16m C．0.36m D．1.44m
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滑块上滑的加速度，结合速度时间公式求出速度减为零的时间，求出上滑的最大位移，根据牛顿第二定律求出下滑的加速度，根据位移公式求出下滑的位移，从而得出AB两点间的距离．
解答： 解：滑块沿斜面向上运动时，加速度大小为：
a1=g（sin 37°+μcos 37°）=10×（0.6+0.5×0.8）=10 m/s2，
滑块经t1==0.6 s速度即减为零．因此1.2 s时是向下经过B点．
下滑时加速度大小为：
a2=g（sin 37°﹣μcos 37°）=10×（0.6﹣0.5×0.8）=2 m/s2，
物体上滑的最大距离：x==1.8m．
再次经过B点时，下滑的距离：x1=a1t2=2×0.36=0.36m．
所以B点到A点距离为：△x=x﹣x1=1.44m．
点评：解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
8．质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m的重物，另一端固定在桌面上．如图所示，工件与桌面、绳之间以及绳与桌面边缘之间的摩擦都忽略不计，桌面上绳子与桌面平行，则重物下落过程中，工件的加速度为(
A． B． C． D．
考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：抓住相等时间内重物下落的距离是工件运动距离的2倍，得出加速度之间的关系，结合牛顿第二定律求出绳子的拉力，再隔离对工件分析，运用牛顿第二定律求出工件的加速度．
解答： 解：相等时间内重物下落的距离是工件运动距离的2倍，因此，重物的加速度也是工件加速度的2倍，设绳子上的拉力为F，
根据牛顿第二定律有：，
工件加速度为：，所以A正确．
点评：解决本题的关键通过位移关系得出加速度的关系，这是解决本题的突破口，再运用牛顿第二定律进行求解．
9．我国自主研制的“嫦娥三号”，携带“玉兔”月球车已于日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空，落月点有一个富有诗意的名字“广寒”．若已知月球质量为m月，月球半径为R，引力常量为G，忽略月球自转的影响，以下说法正确的(
A．若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为
B．若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为T=
C．若在月球上以较小的初速度v0竖直上抛一个物体，则物体从抛出到落回抛出点所用时间为
D．若在月球上以较小的初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为
考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．
专题：人造卫星问题．
分析：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度；忽略月球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式求出月球表面重力加速度，再根据竖直上抛的运动规律求解．
解答： 解：A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度；
根据万有引力提供向心力得：=m
所以在月球上发射一颗绕它作圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为：v=，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力得：mr
得：T=2π，
则最小周期为T=，故B正确；
C、忽略月球自转的影响，根据万有引力等于重力：
在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间t==，故C错误；
D、在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度h=②
由以上两式解得：h=，故D正确；
故选：BD．
点评：把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题；运用黄金代换式GM=gR2求出问题是考试中常见的方法．
10．如图所示，质量为M的木板C放在水平地面上，固定在C上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b连接小球A和小球B，小球A、B的质量分别为mA和mB，当与水平方向成30°右向上的力F作用在小球B上时，A、B、C刚好相对静止且一起向右匀速运动，此时绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则下列判断正确的是(
A．地面对C的支持力等于（M+mA+mB）g
B．力F的大小为mB g
C．地面对C的摩擦力大小为mBg
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：分别对AB两个小球受力分析，根据平衡条件求出AB质量的关系以及F的大小；以ABC整体为研究对象受力分析，根据平衡条件求出地面对C的支持力和摩擦力．
解答： 解：A、以B为研究对象受力分析，水平方向受力平衡：Fcos30°=Fbcos30°，得：Fb=F，竖直方向受力平衡，则：Fsin30°+Fbsin30°=mBg，得：F=mBg，故A错误；
D、以A为研究对象受力分析，竖直方向：mAg+Fbsin30°=Fasin60°，水平方向：Fasin30°=Fbsin60°，联立得：mA=mB，故D正确；
B、以ABC整体为研究对象受力分析，竖直方向：FN+Fsin30°=（M+mA+mB）g，可见FN小于（M+mA+mB）g，故B正确；水平方向：Ff=Fcos30°=mBgcos30°=，故C正确．
故选：BCD．
点评：本题考查受力分析以及平衡条件的应用，关键是灵活的选择研究对象．
11．用一水平拉力使质量为m的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体与水平面间的摩擦因数不变，物体的v﹣t图象如图所示．下列表述正确的是(
A．在0﹣t1时间内物体做曲线运动
B．在0～t1时间内拉力逐渐减少
C．在t1～t2时间内合外力做功
D．在t1～t2时间内拉力的功率不为零
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：物体先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速直线运动；根据动能定理和牛顿第二定律列式分析即可．
解答： 解：A、内拉力朝前，位移向前，故物体做直线运动，故A错误；
B、内，物体做加速度不断减小的加速运动，根据牛顿第二定律，有F﹣Ff=ma，摩擦力不变，故拉力不断减小，故B正确；
C、t1～t2时间内，物体匀速前进，合力为零，故合外力做功为零，故C错误；
D、t1～t2时间内，物体匀速前进，拉力做正功，故拉力的功率不为零，故D正确；
故选：BD．
点评：本题关键是由图象得到物体的运动情况，根据牛顿第二定律列式判断出拉力的变化情况，难度不大，属于基础题．
12．如图是某缓冲装置，劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连，直杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为Ff，直杆质量不可忽略．一质量为m的小车以速度v0撞击弹簧，最终以速度v弹回．直杆足够长，且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计小车与地面的摩擦．则(
A．小车被弹回时速度v一定小于v0
B．直杆在槽内移动的距离等于（mv﹣mv2）
C．弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力
D．直杆在槽内向右运动时，小车与直杆始终保持相对静止
考点：动能定理的应用；静摩擦力和最大静摩擦力．
分析：小车把弹簧压缩到x=时，两者一起推动杆向右减速运动，这个过程中，杆受到的摩擦力不变，弹簧的压缩量x先增大，到车与杆的速度相等时x保持不变，直到杆的速度减为0，小车才被弹簧反弹．
解答： 解：A、小车在向右运动的过程中，弹簧的形变量若始终小于x=时，直杆和槽间无相对运动，小车被弹回时速度υ一定等于υ0；若形变量等于x=时，杆和槽间出现相对运动，克服摩擦力做功，小车的动能减小，所以小车被弹回时速度υ一定小于υ0，A错误；
B、整个过程应用动能定理：Ffs=△EK，直杆在槽内移动的距离s=（mv02﹣mv2），故B正确；
C、当弹力等于最大静摩擦力时杆即开始运动，此时车的速度大于杆的速度，弹簧进一步被压缩，弹簧的弹力大于最大静摩擦力，故C正确；
D、直杆在槽内向右运动时，开始小车速度比杆的大，所以不可能与直杆始终保持相对静止，故D错误．
故选：BC．
点评：缓冲装置是一种实用装置，在生产和生活中有着广泛的应用，本题就是根据某种缓冲装置改编的一道物理试题，试题设计新颖，物理思想深刻．正确解答这道试题，要求考生具有扎实的高中物理基础以及很强的分析和解决问题的能力．
二、实验题：（本题2小题，每小题8分，共16分）
13．在做探究加速度与力、质量的关系实验时：
（1）如图1是某同学得到的一条纸带，从0点开始每5个计时点取一个计数点，依照打点的先后顺序依次编号为1、2、3、4、5、6，测得x1=5.18cm，x2=4.40cm，x3=3.62cm，x4=2.78cm，x5=2.00cm，x6=1.22cm．根据纸带求得小车的加速度大小为0.80m/s2．（结果保留两位有效数字）
（2）在实验中另一同学得不出当小车的质量一定时加速度a与作用力F成正比的正确图线，而是得出下列图2中图线．请分别说出得出图中A、B、C三种图的原因．
①得到A图的原因平衡摩擦力时，轨道倾角过大．
②得到B图的原因平衡摩擦力不够，或未平衡摩擦力．
③得到C图的原因未满足小车质量远远大于砂、桶总质量．
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：（1）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
（2）①A图象表明在小车的拉力为0时，合外力大于0，说明平衡摩擦力过度．
②B图象说明在拉力大于0时，物体的加速度为0，说明绳子的拉力被摩擦力平衡了，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
③当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，否则图象将会发生弯曲．
解答： 解：（1）打点计时器的打点周期为0.02s，所以相邻两记数点间的时间间隔为：T=5×0.02=0.1s．
根据逐差法有：
a==×0.01m/s2=﹣0.80m/s2，负号表示与运动方向相反．
（2）①A图象表明在小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过渡，即平衡摩擦力时，轨道倾角过大．
②B图象说明在拉力大于0时，物体的加速度为0，说明合外力为0，即绳子的拉力被摩擦力平衡了，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够．
③该实验中当小车的质量远大于砂、桶总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，随着F的增大，即随着钩码质量增大，逐渐的钩码质量不再比小车质量小的多，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象．
故答案为：（1）0.80
（2）①平衡摩擦力时，轨道倾角过大
②平衡摩擦力不够，或未平衡摩擦力
③未满足小车质量远远大于砂、桶总质量
点评：（1）本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
（2）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含义．
14．某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．
（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为1.020cm．
（2）图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A的时间为2.55×10﹣3s，小球通过B的时间为5.15×10﹣3s，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为v1、v2，其中v1=4.0m/s．
（3）用刻度尺测出光电门A、B间的距离H，已知当地的重力加速度为g，只需比较gH和是否相等，就可以验证机械能是否守恒（用题目中给出的物理量符号表示）．
（4）通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，（3）中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是由于受到阻力作用，小球通过光电门A的时间越短，知速度越大，阻力越大．
考点：验证机械能守恒定律．
专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．
分析：（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．
（2）根据在极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出A点的瞬时速度．
（3）通过验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等验证机械能守恒．
（4）小球通过光电门A的时间越短，（2）中要验证的两数值差越大，知速度越大，阻力越大，产生的误差就越大．
解答： 解：（1）小球的直径为10mm+0.05×4mm=10.20mm=1.020cm．
（2）根据在极短时间内的平均速度等于瞬时速度得
v1==4.0m/s．
（3）要验证机械能守恒，即判断重力势能的减小量与 动能的增加量是否相等，重力势能的减小量为mgH，
动能的增加量为mv12﹣mv22，即比较gH与是否相等．
（4）由于受到阻力作用，小球通过光电门A的时间越短，知速度越大，阻力越大．
故答案为：（1）1.020
（4）由于受到阻力作用，小球通过光电门A的时间越短，知速度越大，阻力越大
点评：解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，知道游标卡尺的读数方法，以及知道极短时间的平均速度可以表示瞬时速度．
三、计算题（本题共4小题，36分．解答时写出必要的解题步骤和单位．）
15．擦黑板也许同学们都经历过，手拿黑板擦在竖直的黑板面上，或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦，将黑板上的粉笔字擦干净．已知黑板的规格是：4.5m×1.5m，黑板的下边沿离地的高度为0.8m，若小黑板擦（可视为质点）的质量为0.16kg，现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板，手臂对小黑板擦的作用力F与黑板面一直成53°角，F=20N，他所能擦到的最大高度为2m，g取10m/s2．sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：
（1）此小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数；
（2）如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿 黑板面竖直向下滑落，则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小．
考点：机械能守恒定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系．
专题：机械能守恒定律应用专题．
分析：对小黑板擦进行受力分析，根据牛顿第二定律解求解．
小黑板擦可看成质点，它向下滑落的过程与黑板间无摩擦，它作自由落体运动，根据运动学基本公式求解．
解答： 解：（1）小黑板擦向上缓慢移动，处于平衡状态，它的受力如图
水平方向：FN﹣Fsin θ=0
竖直方向：Fcos θ﹣mg﹣Ff=0
所以：μ=．
（2）小黑板擦可看成质点，它向下滑落的过程与黑板间无摩擦，它做自由落体运动．
由运动学公式
得v2=2gh，
即v===m/s．
__________
答：（1）此小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数为0.65；
（2）如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿 黑板面竖直向下滑落，则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小为2m/s．
点评：此题主要考查了牛顿第二定律和运动学基本公式的应用．弄清楚物体的受力情况和运动过程．
16．如图所示，质量为m的木板放在倾角为θ的光滑固定斜面上，用一根轻绳拴着长木板静止在斜面上，质量为M=2m的人站在木板上，当绳子突然断开时，人立即在木板上奔跑，假如人的脚与板接触处不打滑．人的脚与木板间的滑动摩擦因数为μ，重力加速度为g．
（1）要保持木板相对斜面静止，人应以多大的加速度朝什么方向跑动？
（2）要保持人相对于斜面的位置不变，人在原地奔跑而使木板以多大的加速度朝什么方向运动？
考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：（1）为了使木板与斜面保持相对静止，必须满足木板在斜面上的合力为零，所以人施于木板的摩擦力F应沿斜面向上，故人应加速下跑．现分别对人和木板应用牛顿第二定律即可求解；
（2）为了使人与斜面保持静止，必须满足人在木板上所受合力为零，所以木板施于人的摩擦力应沿斜面向上，故人相对木板向上跑，木板相对斜面向下滑，但人对斜面静止不动．分别对人和木板应用牛顿第二定律即可求解．
解答： 解：（1）要保持木板相对斜面静止，木板要受到沿斜面向上的静摩擦力F与使木板下滑的重力分力平衡，即mgsingθ=F
根据作用力与反作用力的性质可知，人受到木板对他沿斜面向下的静摩擦力，所以人受到的合力为Mgsinθ+F，由牛顿第二定律得Mgsinθ+F=Ma
解得=，方向沿斜面向下
（2）要保持人相对于斜面的位置不变，即人处于平衡状态，F为人脚受到的静摩擦力且沿斜面向上，因此木板受到沿斜面向下的静摩擦力，对人有Mgsinθ=F，
木板受到的合力为mgsinθ+F，由牛顿第二定律得mgsinθ+F=ma
解得=3gsinθ，方向沿斜面向下
答：（1）要保持木板相对斜面静止，人应以的加速度，方向沿斜面向下运动．
（2）要保持人相对于斜面的位置不变，人在原地奔跑而使木板以3gsinθ的加速度，方向沿斜面向下运动．
点评：本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，关键要能根据运动情况分析受力情况，难度适中．
17．浙江卫视六频道《我老爸最棒》栏目中有一项人体飞镖项目，该运动简化模型如图所示．某次运动中，手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下，在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出，摆至最低处B时小孩松手，飞镖依靠惯性飞出击中竖直放置的圆形靶最低点D点，圆形靶的最高点C与B在同一高度，C、O、D在一条直径上，A、B、C三处在同一竖直平面内，且BC与圆形靶平面垂直．已知飞镖质量m=1kg，BC距离s=8m，靶的半径R=2m，AB高度差h=0.8m，g取10m/s2．不计空气阻力，小孩和飞镖均可视为质点．
（1）求孩子在A处被推出时初速度vo的大小；
（2）若小孩摆至最低处B点时沿BC方向用力推出飞镖，飞镖刚好能击中靶心，求在B处小孩对飞镖做的功W；
（3）在第（2）小题中，如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变，但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度v，要让飞镖能够击中圆形靶，求v的取值范围．
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）根据平抛运动的规律，结合水平位移和竖直位移求出平抛运动的初速度，对A到B段运用动能定理，求出孩子在A处被推出时初速度v0的大小．
（2）根据平抛运动的规律，结合水平位移和竖直位移求出飞镖平抛运动的初速度，结合飞镖抛出前的速度，根据动能定理求出在B处小孩对飞镖做的功．
（3）抓住平抛运动的时间不变，根据等时性，结合水平方向上垂直BC方向上的位移求出v的取值范围．
解答： 解：（1）设飞镖从B平抛运动到D的时间为t1，从B点抛出的初速度为v1，小孩和飞镖的总质量为M，
飞镖做平抛运动，在水平方向：s=v1t1，在竖直方向：2R=gt12，
由动能定理得：Mgh=Mv12﹣Mv02，代入数据解得：v0=8m/s．
（2）设推出飞镖从B平抛运动到O的时间为t2，从B点抛出的初速度为v2，则有：
飞镖做平抛运动，在水平方向：s=v2t2，在竖直方向：R=gt22，
对小孩，由动能定理得：W=mv22﹣mv12，代入数据解得：W=40J．
（3）因BC方向的速度不变，则从B到靶的时间为t2不变，
竖直方向的位移也仍为R，则靶上的击中点一定是与靶心O在同一高度上，
则垂直于BC的水平位移一定小于等于R，因此有：
R≥vt2，R=gt22，代入数据解得：v≤m/s．
答：（1）孩子在A处被推出时初速度为8m/s．（2）在B处小孩对飞镖做的功为40J．（3）v的取值范围为v≤m/s．
点评：本题考查了动能定理和平抛运动的综合，关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合动能定理进行求解．
18．如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过一不可伸长的细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的倾角为30°斜面上，C物体与斜面的滑动摩擦因数为μ=．用手拿住物体C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，斜面足够长，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：
（1）从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离；
（2）C物体的质量是B物体质量的多少倍？
（3）B的最大速度vBm．
考点：动能定理的应用；胡克定律；牛顿第二定律．
专题：动能定理的应用专题．
分析：（1）A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离应该等于弹簧原来被压缩的长度再加上后来弹簧被拉长的长度，被压缩和被拉长的长度可以根据胡克定律求得；
（2）B获得最大速度时，B应该处于受力平衡状态，对B受力分析C和B的质量大小关系；
（3）对于整个系统机械能守恒，根据机械能守恒列出方程就可以求得B的最大速度．
解答： 解：（1）设开始时弹簧压缩的长度为xB得：kxB=mg
设当物体A刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xA，得：kxA=mg
当物体A刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为：s=xA+xB=
（2）物体A刚刚离开地面时，以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxA、细线的拉力T三个力的作用，设C的质量为M，物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律，对B有：T﹣mg﹣kxA=ma
对C有：Mgsin30°﹣Ff﹣T=Ma
FN=Mgcos30°
由上述公式整理得得：Mgsinα﹣2mg﹣μMgcosα=（M+m）a
当B获得最大速度时，有：a=0
由以式子可解得M=8m
（3）由于xA=xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度相等，设为vBm，
对于B由动能定理得
对于C由动能定理得
整理得Mgsin30°oh﹣mgh﹣μMgcos30°oh=
由以上式子，可解得：．
答：（1）从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离为；
（2）C物体的质量是B物体质量的8倍；
（3）B的最大速度vBm为．
点评：对于机械能守恒定律，有多个表达式，可以用初态的机械能等于末态的机械能，也可以用动能的增加等于势能的减少，对于第一种表达式要选取零势能面，第二种由于用的它们的差值的大小，所以不用取零势能面，在解题时要注意公式的选择．
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