《山东省潍坊市青州三中2016-2017学年高三(上)月考物理试卷(9月份)(解析版)(共19页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东省潍坊市青州三中2016-2017学年高三(上)月考物理试卷(9月份)(解析版)(共19页).doc（19页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上2016-2017学年山东省潍坊市青州三中高三（上）月考物理试卷（9月份）一、选择题,本题12个小题，每小题5分，在1-6题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求，选对的得5分，错选或不选的得0分。在7-12题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，选对得5分，选对但不全的得3分，选错或不选均得0分.1一条船要在最短时间内渡过宽为120m的河已知河水的流速v1与船离河岸的距离s变化的关系如图甲所示，船在静水中的速度v2与时间t的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是（）A船渡河的最短时间是40sB船渡河的路程是120mC船运动的轨迹可能是直线D船在河水中的最大速度是5
2、m/s2火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）A0.2gB0.4gC2.5gD5g3装修公司进行家居装饰时，有时会有这样的需求：在墙上同一竖直线上从上到下，按照一定的间距要求，喷涂上相应的颜色，可以用喷枪染料液喷射出去喷枪是水平放置且固定的，图示虚线分别为水平线和竖直线A、B、C、D四个液滴可以视为质点；不计空气阻力，要求AB、BC、CD间距依次为7cm、5cm、3cm，D与水平线的间距为1cm，如图所示，正确的是（）AABCD四个液滴的射出速度可以相同，要达到目的，只需要调整它们的出射时间间隔即可BABCD四个液滴在空中的运动时间是相同的C
3、ABCD四个液滴出射速度之比应为1：2：3：4DABCD四个液滴出射速度之比应为3：4：6：124四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较（）Aa的向心加速度最大B相同时间内b转过的弧长最长Cc相对于b静止Dd的运动周期可能是23h5如图所示，在质量为M=2.0kg的电动机飞轮上，固定着一个质量为m=0.5kg的重物，重物到轴的距离为R=0.25m，重力加速度g=10m/s2当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时，电动机恰好不从地面上跳起，则电动机对地面的最大压力为（）A30NB40
4、NC50ND60N6距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10m/s2可求得h等于（）A1.25mB2.25mC3.75mD4.75m7“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来如图所示，已知桶壁的倾角为，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是（）A人和车的速度为B人和车的速度为C桶
5、面对车的弹力为D桶面对车的弹力为8如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）AQ受到桌面的支持力变大BQ受到桌面的静摩擦力变大C小球P运动的角速度变大D小球P运动的周期变大9如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左壁射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h则（）A子弹在圆筒中的水平速度为v0
6、=dB子弹在圆筒中的水平速度为v0=2dC圆筒转动的角速度可能为=D圆筒转功的角速度可能为=310如图所示，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为轨道底端水平并与半球顶端相切质量为m的小球由A点静止滑下小球在水平面上的落点为C（重力加速度为g），则（）A将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B小球将从B点开始做平抛运动到达C点COC之间的距离为RD小球从A运动到C的时间等于（1+ ）11如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a
7、、b、c的说法中正确的是（）Aa、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为abacaaBa、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aaabacCa、b、c做匀速圆周运动的线速度大小关系为va=vbvcDa、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=TcTb12一质量为M、倾角为的斜面体放在水平地面上，质量为m的小木块（可视为质点）放在斜面上，现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和木块始终保持静止状态，下列说法中正确的是（）A小木块受到斜面的最大摩擦力大小为B小木块受到斜面的最大摩擦力大小为F+mgsinC斜面体受到地面的最大摩
8、擦力大小为FD斜面体受到地面的最大摩擦力大小为Fcos二、本题共4小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位13某中学的学习小组在进行科学探测时，一位同学利用绳索顺利跨越了一道山涧，他先用绳索做了一个单摆（秋千），通过摆动，使自身获得足够速度后再平抛到山涧对面如图所示，若他的质量是M，所用绳长为L，在摆到最低点B处时的速度为v，离地高度为h，当地重力加速度为g，则：（1）他用的绳子能承受的最大拉力不小于多少？（2）这道山涧的宽度不超过多大？14如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在邻近平台的一倾角为=
9、53的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，重力加速度g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6，求：（1）小球水平抛出的初速度v0是多少？（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少？（3）若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端？15如图所示，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上，用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球，两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合，已知mA=0.5kg，L=1.2m，LAO=0.8m，a=
10、2.1m，h=1.25m，A球的速度大小vA=0.4m/s，重力加速度g取10m/s2，求：（1）绳子上的拉力F以及B球的质量mB；（2）若当绳子与MN平行时突然断开，则经过1.5s两球的水平距离；（3）两小球落至地面时，落点间的距离16质量为100kg行星探测器从某行星表面竖直发射升空，发射时发动机推力恒定，发射升空后8s末，发动机突然间发生故障而关闭，探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象如图所示已知该行星半径是地球半径的，地球表面重力加速度为10m/s2，该行星表面没有大气，不考虑探测器总质量的变化求：（1）探测器发动机推力大小；（2）该行星的第一宇宙速度大小2016-2017学年山东
11、省潍坊市青州三中高三（上）月考物理试卷（9月份）参考答案与试题解析一、选择题,本题12个小题，每小题5分，在1-6题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求，选对的得5分，错选或不选的得0分。在7-12题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，选对得5分，选对但不全的得3分，选错或不选均得0分.1一条船要在最短时间内渡过宽为120m的河已知河水的流速v1与船离河岸的距离s变化的关系如图甲所示，船在静水中的速度v2与时间t的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是（）A船渡河的最短时间是40sB船渡河的路程是120mC船运动的轨迹可能是直线D船在河水中的最大速度是5m/s【考点】运动的合成和分解；匀
12、变速直线运动的图像【分析】将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速于河岸垂直时，渡河时间最短根据平行四边形定则求出船的最大速度【解答】解：A、当静水速于河岸垂直，即船头始终与河岸垂直，渡河时间最短根据分运动与合运动具有等时性，则t=s=30s故A错误；B、船在垂直于河岸方向上是匀速直线运动，在沿河岸方向是变速运动，所以合运动的轨迹是曲线，无法确定船渡河的路程，故B错误C、船在垂直于河岸方向上是匀速直线运动，在沿河岸方向是变速运动，所以合运动的轨迹是曲线，不是直线故C错误D、当水流速最大时，合速度最大，最大速度v=5m/s故D正确故选：D【点评】解决本题的关键知道静水速与河岸垂直时渡
13、河时间最短，以及知道分运动与合运动具有等时性2火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）A0.2gB0.4gC2.5gD5g【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据星球表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度通过火星的质量和半径与地球的关系找出重力加速度的关系【解答】解：根据星球表面的万有引力等于重力知道=mg得出：g=火星的质量和半径分别约为地球的和所以火星表面的重力加速度g=g=0.4g故选B【点评】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先根据物理规律用已知的物理量表示出来，再进行之比3装修公司进行家居装饰时，有时会有这样的需求：在墙上
14、同一竖直线上从上到下，按照一定的间距要求，喷涂上相应的颜色，可以用喷枪染料液喷射出去喷枪是水平放置且固定的，图示虚线分别为水平线和竖直线A、B、C、D四个液滴可以视为质点；不计空气阻力，要求AB、BC、CD间距依次为7cm、5cm、3cm，D与水平线的间距为1cm，如图所示，正确的是（）AABCD四个液滴的射出速度可以相同，要达到目的，只需要调整它们的出射时间间隔即可BABCD四个液滴在空中的运动时间是相同的CABCD四个液滴出射速度之比应为1：2：3：4DABCD四个液滴出射速度之比应为3：4：6：12【考点】平抛运动【分析】液滴在空中做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运
15、动，根据运动学公式分别列出初速度和时间的表达式，即可进行解答【解答】解：A、B、液滴在空中做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动设喷枪到墙的水平距离为x，液滴到墙时下落的高度为h，则有： x=v0t，h=gt2；可得：v0=x，t=由题图知：ABCD四个液滴的水平距离x相等，下落高度h不等，则射出的初速度一定不同，运动时间一定不同故AB错误C、D、ABCD四个液滴下落高度之比为：16：9：4：1由v0=x和数学知识可得：液滴出射速度之比应为3：4：6：12，故C错误，D正确故选：D【点评】解决本题关键掌握平抛运动的研究方法：运动的分解法，明确平抛运动水平方向做匀速直线运动，
16、竖直方向做自由落体运动，根据运动学公式进行解答4四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较（）Aa的向心加速度最大B相同时间内b转过的弧长最长Cc相对于b静止Dd的运动周期可能是23h【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据a=2r比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系【解答】解：A、同步卫星的
17、周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=2r知，c的向心加速度比a的向心加速度大故A错误；B、由=m2r，得=，卫星的半径越大，角速度越小，所以b的角速度最大，在相同时间内转过的弧长最长故B正确；C、b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，c相对于地面静止，近地轨道卫星相对于地面运动，所以c相对于b运动，故C错误；D、由开普勒第三定律=k知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h故D错误；故选：B【点评】对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点5如图所示，在质量为M=2.0kg的电
18、动机飞轮上，固定着一个质量为m=0.5kg的重物，重物到轴的距离为R=0.25m，重力加速度g=10m/s2当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时，电动机恰好不从地面上跳起，则电动机对地面的最大压力为（）A30NB40NC50ND60N【考点】向心力【分析】当重物转到最高点时，对电动机的拉力等于电动机的重力时，电动机恰好不从地面跳起，此时电动机的飞轮角速度是电动机不从地面跳起时最大的角速度，以重物为研究对象，根据牛顿第二定律求解此角速度当以此角速度匀速转动，重物转到最低点时，电动机对地面的压力最大，再由牛顿运动定律求解电动机对地面最大的压力【解答】解：设电动机恰好不从地面跳起时飞轮角速度是此时电动
19、机对重物的作用力F=Mg以重物为研究对象，根据牛顿第二定律得：mg+F=m2r得到：=若以上述角速度匀速转动，重物转到最低点时，则有：Fmg=m2r，得到：F=mg+m2r=mg+（M+m）g=（M+2m）g=（2+0.52）10=30N根据牛顿第三定律得，对地面的最大压力为N=Mg+（M+2m）g=20+30=50N故选：C【点评】本题首先要选择研究对象，分析受力情况其次确定电动机恰好不从地面跳起的临界条件6距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B
20、点时细线被轧断，最后两球同时落地不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10m/s2可求得h等于（）A1.25mB2.25mC3.75mD4.75m【考点】平抛运动【分析】经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下后，小球做平抛运动，小车运动至B点时细线被轧断，则B处的小球做自由落体运动，根据平抛运动及自由落体运动基本公式抓住时间关系列式求解【解答】解：经过A点，将球自由卸下后，A球做平抛运动，则有：H=解得：，小车从A点运动到B点的时间，因为两球同时落地，则细线被轧断后B处小球做自由落体运动的时间为t3=t1t2=10.5=0.5s，则h=故选：A【点评】本题主要考查了平抛运动和自由落体运动基
21、本公式的直接应用，关键抓住同时落地求出B处小球做自由落体运动的时间，难度不大，属于基础题7“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来如图所示，已知桶壁的倾角为，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是（）A人和车的速度为B人和车的速度为C桶面对车的弹力为D桶面对车的弹力为【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】车和人做圆周运动，靠重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出线速度的大小，通过平行四边形定则求出桶面对车的弹力大小【解答】解：A、人和车所受的合力为：F合=mgtan，根据得：v=故A
22、正确，B错误C、根据平行四边形定则知，桶面对车的弹力为：N=故C正确，D错误故选：AC【点评】本题考查应用物理规律分析实际问题的能力，是圆锥摆模型，关键是分析物体的受力情况，结合牛顿第二定律进行求解8如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）AQ受到桌面的支持力变大BQ受到桌面的静摩擦力变大C小球P运动的角速度变大D小球P运动的周期变大【考点】向心力；摩擦力的判
23、断与计算；线速度、角速度和周期、转速【分析】金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化以P为研究对象，根据牛顿第二定律分析细线的拉力的变化，判断Q受到桌面的静摩擦力的变化由向心力知识得出小球P运动的角速度、周期与细线与竖直方向夹角的关系，再判断其变化【解答】解：A、金属块Q保持在桌面上静止，对于金属块和小球研究，竖直方向没有加速度，根据平衡条件得知，Q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变故A错误B、C、D设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为LP球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有T=， mgtan=m2Lsi
24、n，得角速度=，周期T=使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时，增大，cos减小，则得到细线拉力T增大，角速度增大，周期T减小对Q，由平衡条件得知，f=Tsin=mgtan，知Q受到桌面的静摩擦力变大故B、C正确，D错误故选：BC【点评】本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况是关键9如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左壁射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h则（）A子弹在圆筒中的水平速度为v0=dB子弹在圆筒中的水平速度为v0=2dC圆筒转动的角速度可能
25、为=D圆筒转功的角速度可能为=3【考点】平抛运动；线速度、角速度和周期、转速【分析】子弹在桶中做平抛运动，根据高度求出运动的时间，结合水平位移求出子弹的初速度在子弹平抛运动的过程中，运动的时间是转筒半个周期的奇数倍，根据该关系求出圆筒转动的角速度【解答】解：A、根据h=，解得t=，则子弹在圆筒中的水平速度为故A正确，B错误C、因为子弹右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，则t=，n=1，2，3，因为T=，解得=（2n1），当n=1时，=，当n=2时，=3故C、D正确故选ACD【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及知道圆周运动的周期性10如图所示，光滑半球的半
26、径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为轨道底端水平并与半球顶端相切质量为m的小球由A点静止滑下小球在水平面上的落点为C（重力加速度为g），则（）A将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B小球将从B点开始做平抛运动到达C点COC之间的距离为RD小球从A运动到C的时间等于（1+ ）【考点】机械能守恒定律；平抛运动【分析】从A到B的过程中，根据机械能守恒可以求得到达B点时的速度，根据圆周运动的向心力公式可以判断离开B点后的运动情况；分析两过程的运动情况，从而明确运动时间的计算【解答】解：A、从A到B的过程中，根据机械能守恒可，mgR=mV2，解得V=，在B点，当重力恰好
27、作为向心力时，由mg=m，解得VB=，所以当小球到达B点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从B点开始做平抛运动到达C，所以A错误，B正确C、根据平抛运动的规律，水平方向上：x=VBt竖直方向上：R=gt2解得x=R，t=； 所以C正确，D、由A到C过程时物体先做变速曲线运动，再做平抛运动，平抛运动的时间t=； 根据给出的答案可知，求出的曲线运动时间t1=（1+ ）=，很明显是利用了除以，而实际情况是物体沿圆弧运动，经过的路程不是，同时平均速度也不是，所以求出的结果一定是错误的，故D错误故选：BC【点评】本题的关键地方是判断小球在离开B点后的运动情况，根据小球在B点时速度的大小，小球的重力恰好作
28、为圆周运动的向心力，所以离开B后将做平抛运动再分别根据相应的规律求解即可11如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（）Aa、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为abacaaBa、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aaabacCa、b、c做匀速圆周运动的线速度大小关系为va=vbvcDa、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=TcTb【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【分析】地球赤道上的物体与同步卫星
29、具有相同的角速度和周期，根据v=r，a=r2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、角速度、周期和向心加速度大小【解答】解：A、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以a=c，根据a=r2知，c的向心加速度大于a的向心加速度根据a=得b的向心加速度大于c的向心加速度故A正确，B错误C、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以a=c，根据v=r，c的线速度大于a的线速度根据v=得b的线速度大于c的线速度，故C错误D、卫星C为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2得c的周期大于b的周期，故D正确故选AD【点评】地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的
30、角速度和周期，根据v=r，a=r2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、角速度、周期和向心加速度大小12一质量为M、倾角为的斜面体放在水平地面上，质量为m的小木块（可视为质点）放在斜面上，现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和木块始终保持静止状态，下列说法中正确的是（）A小木块受到斜面的最大摩擦力大小为B小木块受到斜面的最大摩擦力大小为F+mgsinC斜面体受到地面的最大摩擦力大小为FD斜面体受到地面的最大摩擦力大小为Fcos【考点】滑动摩擦力；静摩擦力和最大静摩擦力；牛顿第二定律；向心力
31、【分析】选小木块作为研究对象，当力F沿着斜面向下时，小木块受到静摩擦力最大，因此受力分析，应用平衡条件求解；选小木块与斜面体作为整体研究对象，当力F水平方向时，斜面体受到地面的最大静摩擦力，因此受力分析，应用平衡条件求解【解答】解：A、B、当F沿斜面向下时，木块所受摩擦力最大，受力分析如图：由平衡条件：fMAX=F+mgsin故A错误，B正确；C、D、选整体为研究对象，当F水平时，整体所受的摩擦力最大，由平衡条件，f=F，即：斜面所受的最大静摩擦力为F故C正确，D错误；故选：BC【点评】考查受力平衡类的题目时，要选择好研究对象后受力分析后应用平衡条件列式求解即可，同时搞清什么情况下，小木块受到
32、最大静摩擦力；在什么情况下，斜面受到最大静摩擦力二、本题共4小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位13某中学的学习小组在进行科学探测时，一位同学利用绳索顺利跨越了一道山涧，他先用绳索做了一个单摆（秋千），通过摆动，使自身获得足够速度后再平抛到山涧对面如图所示，若他的质量是M，所用绳长为L，在摆到最低点B处时的速度为v，离地高度为h，当地重力加速度为g，则：（1）他用的绳子能承受的最大拉力不小于多少？（2）这道山涧的宽度不超过多大？【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】根据牛顿第二定律，抓住拉力和重力的合
33、力提供向心力求出最小拉力的大小根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出山涧的最大宽度【解答】解：（1）在最低点，根据牛顿第二定律得，Fmg=m，解得最小拉力F=（2）根据h=得，t=，则宽度的最大值x=答：（1）他用的绳子能承受的最大拉力不小于mg+；（2）这道山涧的宽度不超过【点评】本题考查了圆周运动和平抛运动的基本运用，知道圆周运动向心力的来源和平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键14如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在邻近平台的一倾角为=53的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，重力加速度g=10m/s2，sin5
34、3=0.8，cos53=0.6，求：（1）小球水平抛出的初速度v0是多少？（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少？（3）若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端？【考点】平抛运动；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】（1）小球水平抛出后刚好能沿光滑斜面下滑，说明此时小球的速度的方向恰好沿着斜面的方向，由此可以求得初速度的大小；（2）小球在接触斜面之前做的是平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得接触斜面之前的水平方向的位移，即为斜面顶端与平台边缘的水平距离；（3）小球在竖直方向上做的是自由落体运动，根据自由落体的规律可以求得到达斜面用的时间，到达斜面之后做的是匀
35、加速直线运动，求得两段的总时间即可【解答】解：（1）由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以 vy=v0tan 53且有=2gh，解得 vy=4 m/s，v0=3 m/s（2）由vy=gt1解得 t1=0.4s，所以水平距离 s=v0t1=30.4 m=1.2 m（3）对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得，小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度 a=gsin 53，初速度为平抛运动的末速度 v=5 m/s则=vt2+a，解得 t2=2s（或t2=s不合题意舍去）所以 t=t1+t2=2.4 s答：（1）小球水平抛出的初速度v0是3 m/s；（2）
36、斜面顶端与平台边缘的水平距离s是1.2 m；（3）若斜面顶端离地高H=20.8m，则小球离开平台后到达斜面底端的时间是2.4s【点评】本题的关键要分析清楚小球的运动情况，明确小球在接触斜面之前做的是平抛运动，在斜面上时小球做匀加速直线运动，根据两个不同的运动的过程，分段进行研究15如图所示，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上，用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球，两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合，已知mA=0.5kg，L=1.2m，LAO=0.8m，a=2.1m，h=1.25m，A球的速
37、度大小vA=0.4m/s，重力加速度g取10m/s2，求：（1）绳子上的拉力F以及B球的质量mB；（2）若当绳子与MN平行时突然断开，则经过1.5s两球的水平距离；（3）两小球落至地面时，落点间的距离【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】（1）根据拉力提供向心力，通过牛顿第二定律求出绳子的拉力，抓住两球的角速度相等，向心力相等，求出质量的关系，从而求出B球的质量（2、3）绳子断裂后，两球在桌面上做匀速直线运动，离开桌面后做平抛运动，结合几何关系求出过1.5s两球的水平距离以及落点间的距离【解答】解：（1）F=mA=0.5N=0.1 N，由F=mA2LOA=mB2LOB得
38、mB=mA=1 kg（2）绳子断裂后，两球在水平方向上一直做匀速直线运动，x=（vA+vB）t1=0.61.5 m=0.9 m，水平距离为s= m=1.5 m（3）两球离开桌面做平抛运动，t2=s=0.5 s，x=（vA+vB）t2+a=0.60.5 m+2.1 m=2.4 m距离为s= m= m答：（1）绳子上的拉力F为0.1N，B球的质量为1kg（2）经过1.5s两球的水平距离为1.5m（3）两小球落至地面时，落点间的距离为m【点评】解决本题的关键知道两球具有相同的角速度、向心力，绳子断裂后，在水平方向上一直做匀速直线运动16质量为100kg行星探测器从某行星表面竖直发射升空，发射时发动机
39、推力恒定，发射升空后8s末，发动机突然间发生故障而关闭，探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象如图所示已知该行星半径是地球半径的，地球表面重力加速度为10m/s2，该行星表面没有大气，不考虑探测器总质量的变化求：（1）探测器发动机推力大小；（2）该行星的第一宇宙速度大小【考点】万有引力定律及其应用；牛顿第二定律【分析】（1）8s末发动机关闭，探测器仅在重力作用下运动，由图象求得重力加速度，再根据在08s时间内，由斜率求出加速度，根据牛顿第二定律求出发动机的推动力；（2）第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，根据重力提供向心力由地球半径与行星半径的关系和重力加速度的大小求得行星的第一宇宙速度大小【解答】解：（1）由图象知，在08s内上升阶段的加速度为a，则有：由牛顿第二定律：Fmg=ma8s末发动机关闭后探测器只受重力作用，有： m/s2解得：F=m（g+a）=100（4+8）N=1200N（2）该星球的第一宇宙速度为v，则有：地球的第一宇宙速度为v，有：可得：所以行星的第一宇宙速度为：v=答：（1）探测器发动机推力大小为1200N；（2）该行星的第一宇宙速度大小为1.58km/s【点评】本题关键分析清楚探测器的运动规律，然后根据运动学公式结合牛顿第二定律列式求解，能根据vt图象求得探测器的加速度和第一宇宙速度的物理意义专心-专注-专业