黃陵中學(xué)2021—2022學(xué)年第一學(xué)期高三年級(jí)期中物理試題一、選擇題（本題共16小題，每小題3分。共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~11題只有一項(xiàng)符合題目要求，第12~16題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1. 如圖所示，平板車放在光滑的水平面上，木塊和輕彈簧放在光滑的平板車上，輕彈簧一端與固定在平板車上的擋板連接，整個(gè)裝置處于靜止，一顆子彈以一定的水平速度射入木塊（時(shí)間極短）并留在木塊中與木塊一起向前滑行，與彈簧接觸后壓縮彈簧，不計(jì)擋板和彈簧的質(zhì)量，從子彈剛好接觸木塊至彈簧壓縮最短的過程中（　　）  A. 子彈射入木塊過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B. 子彈和木塊一起壓縮彈簧過程中，子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒C. 整個(gè)過程，子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)所損失的機(jī)械能等于子彈與木塊摩擦產(chǎn)生的熱量D. 其他條件不變時(shí)，小車的質(zhì)量越大，彈簧的最大壓縮量越大【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．子彈射入木塊過程中，彈與木塊組成的系統(tǒng)所受合外力為零，因此動(dòng)量守恒，而子彈打入木塊的過程中，因摩擦產(chǎn)生熱量，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；B．子彈和木塊一起壓縮彈簧過程中，子彈、木塊、小車和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，B錯(cuò)誤；C．整個(gè)過程，子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)所損失的機(jī)械能等于子彈與木塊摩擦產(chǎn)生的熱量和彈簧增加的的彈性勢(shì)能，C錯(cuò)誤；D．設(shè)子彈質(zhì)量為，初速度為，木塊的質(zhì)量，小車的質(zhì)量為M，子彈射入木塊的過程，滿足動(dòng)量守恒彈簧壓縮量最大時(shí)最大彈性勢(shì)能整理得顯然小車的質(zhì)量M越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大，即彈簧的最大壓縮量越大，D正確。故選D。2. 某物體由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，前4s內(nèi)物體速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示，則下列說法正確的是（　?。?/span>
 A. 物體4s內(nèi)一直向正方向運(yùn)動(dòng) B. 物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變C. 前4s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為2.5m D. 物體在第1s末距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)【答案】C【解析】【詳解】ABD．由圖可知，物體前3s內(nèi)向正方向運(yùn)動(dòng)，物體在3s末時(shí)速度的發(fā)生改變，之后向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以物體在3s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，故ABD錯(cuò)誤；C．前4s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移故C正確。故選C。3. 如圖所示為某物業(yè)公司的宣傳提醒牌．從提供的信息知：一枚30 g的雞蛋從17樓（離地面人的頭部為45m高）落下， 能砸破人的頭骨．若雞蛋殼與人頭部的作用時(shí)間為4.5×10-4s，人的質(zhì)量為50kg，重力加速度g取10 m/s2，則頭骨受到的平均沖擊力約為（    ）
 A. 1700 N B. 2000 N C. 2300 N D. 2500 N【答案】B【解析】【詳解】雞蛋從45m高處自由落體，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得速度為對(duì)雞蛋撞擊的過程，取向下為正方向，由動(dòng)量定理：解得：故選B.【點(diǎn)睛】本題應(yīng)用動(dòng)量研究碰撞過程物體的速度．對(duì)于打擊、碰撞、爆炸等變力作用過程，往往用動(dòng)量定理研究作用力．4. 如圖所示，同步衛(wèi)星的發(fā)射可以簡化為如下過程，首先將衛(wèi)星送入近低軌道Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)加速進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ運(yùn)行，當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)B時(shí)再次加速進(jìn)入同步軌道Ⅲ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上比在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速度大B. 衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ比在同步軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期大C. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)和軌道Ⅰ上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度相同D. 在軌道Ⅱ上由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中動(dòng)能變大【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)可得衛(wèi)星的運(yùn)行速度v與軌道半徑r的關(guān)系為由于軌道Ⅲ的半徑比軌道Ⅰ的半徑大，所以衛(wèi)星在軌道Ⅲ上比在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速度小，故A錯(cuò)誤；B．由題圖可知橢圓軌道Ⅱ的半長軸比同步軌道Ⅲ的半徑小，根據(jù)開普勒第三定律可知衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ比在同步軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)和軌道Ⅰ上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度相同，故C正確；D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中衛(wèi)星克服引力做功，動(dòng)能變小，故D錯(cuò)誤。故選C。5. 如圖所示，有一足夠長的小車靜止在光滑水平面上，小車質(zhì)量，小車上靜止地放置著質(zhì)量的木塊，木塊和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)用水平恒力拉小車（），下列說法正確的是（　?。?/span>A. 當(dāng)時(shí)，M、m沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)B. 當(dāng)時(shí)，M、m發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)C. 當(dāng)小車的加速度時(shí)，木塊受到的摩擦力D. 當(dāng)小車的加速度時(shí)，木塊受到的摩擦力【答案】D【解析】【詳解】AB．木塊受到的最大靜摩擦為木塊的最大加速度為木塊和小車不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得解得可知當(dāng)時(shí)，M、m沒發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)時(shí)，M、m沒發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)小車加速度為時(shí)，木塊和小車沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則對(duì)木塊由牛頓第二定律得故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)小車的加速度時(shí)，木塊和小車發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則木塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，即最大靜摩擦力為10N，故D正確。故選D。6. 某次訓(xùn)練中，質(zhì)量為60 kg的跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)自由下落10 m后入水，在水中豎直向下減速運(yùn)動(dòng)。設(shè)他在空中下落時(shí)所受空氣阻力不計(jì)，水對(duì)他的阻力大小恒為2400 N。那么在他入水后下降2.5 m的過程中，下列說法不正確的是（取）（　?。?/span>A. 他的加速度大小為 B. 他的動(dòng)量減少了C. 他的動(dòng)能減少了4500 J D. 他的機(jī)械能減少了4500 J【答案】D【解析】【詳解】A．運(yùn)動(dòng)員在水中受到重力和水的阻力，選向下為正方向，則代入數(shù)據(jù)解得負(fù)號(hào)代表方向向上，故A正確；B．運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)的速度入水后下降2.5m后的速度所以動(dòng)量變化量為故B正確；C．減速下降深度為2.5m過程中，根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能減少量等于克服合力做的功，為故C正確；D．減速下降深度為2.5m過程中，機(jī)械能的減少量等于克服阻力做的功，為故D錯(cuò)誤。本題選不正確項(xiàng)，故選D。7. 升降機(jī)的地面固定一個(gè)壓力傳感器，物體置于傳感器上的水平接觸面上，如圖（a）所示，壓力傳感器通過處理電路和計(jì)算機(jī)相連，當(dāng)升降機(jī)在豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)描繪出一段時(shí)間內(nèi)物體對(duì)壓力傳感器的壓力隨時(shí)間變化的圖像如圖（b）所示，關(guān)于升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（　　）A. 0~t1一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)B. t1~t2一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)C. t1~t2的加速度可能逐漸增大D. t2~t3的加速度可能逐漸增大【答案】C【解析】【詳解】A．由圖線可知，0～t1物體對(duì)傳感器的壓力的大小不變，如果支持力等于重力，知升降機(jī)可能處于靜止，可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．t1～t2，F逐漸增大，若支持力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向豎直向上，且逐漸增大，電梯加速度方向豎直向上，且在變化，故B錯(cuò)誤，C正確；D．t2～t3，F的大小不變，根據(jù)牛頓第二定律知，物體所受合外力不變，則加速度不變，故D錯(cuò)誤。故選C。8. 如圖所示，傾角為的斜面體置于水平地面上，小物塊置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與沙漏連接，連接的一段細(xì)繩與斜面平行，在中的沙子緩慢流出的過程中，都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法不正確的是（?。?/span>A. 對(duì)的摩擦力可能始終增加B. 對(duì)地面的摩擦力方向始終向左C. 地面對(duì)的支持力始終變大D. 滑輪對(duì)繩的作用力方向始終不變【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．設(shè)a、b的重力分別為Ga、Gb，若b受到c的摩擦力為零；若b受到c的摩擦力不為零；若b受到c的摩擦力沿斜面向上Ga減小，f增大，故A正確；B．以bc整體為研究對(duì)象，分析受力如圖根據(jù)平衡條件得知水平面對(duì)c的摩擦力方向水平向左，根據(jù)牛頓第三定律可知c對(duì)地面的摩擦力方向始終向右，故B錯(cuò)誤；C．地面對(duì)c的支持力Ga減小，FN增大，故C正確；D．繩子對(duì)滑輪的作用力為兩個(gè)相等的力T方向不變，所以繩子對(duì)滑輪的作用力方向不變，則滑輪對(duì)繩的作用力方向始終不變，故D正確。故選B。9. 如圖所示，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車A通過一根繞過定滑輪的長繩吊起一重物B，設(shè)重物和小車速度的大小分別為vB、vA，則（　?。?/span>A. vA>vB B. vA<vBC. 繩的拉力等于B的重力 D. 繩的拉力小于B的重力【答案】A【解析】【詳解】小車A向左運(yùn)動(dòng)的過程中，小車的速度是合速度，可分解為沿繩方向與垂直于繩方向的速度，如圖所示，由圖可知則小車向左運(yùn)動(dòng)的過程中角減小，增大，B向上做加速運(yùn)動(dòng)，故繩的拉力大于B的重力故選A。10. 光滑水平地面上靜止一質(zhì)量為 1kg 的物塊，某時(shí)刻開始受到一外力作用，外力 F 隨時(shí)間 t 的變化如圖所示．取 g =10 ，則下列說法正確的是A. 2s 末，物塊的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變B. 前 2s 內(nèi)，外力 F 做的功為 64JC. 3s 末，外力 F 的功率為-4WD. 4s 內(nèi)，外力 F 的功率為 2W【答案】D【解析】【詳解】AB. 0-2s物體的加速度為物體做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)發(fā)生的位移為 力F做功為 2s時(shí)力F反向，所以加速度反向，物體沿原來的運(yùn)動(dòng)方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故AB項(xiàng)與題意不相符；C.，加速度為 3s末物體的速度為v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s則外力F的功率為P=Fv=-2×4=-8W故C項(xiàng)與題意不相符；D. 物體發(fā)生的位移為 力F做功為：WF′=F′?x2=-2×12=-24J則4s內(nèi)外力F的功率為故D項(xiàng)與題意相符．11. 如圖所示，一質(zhì)量為的小球，用長為0.4 m的輕繩拴著在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，，下列說法不正確的是（　?。?/span>A. 小球要做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)的速度至少為B. 當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為，輕繩拉力為15 NC. 若輕繩能承受的最大張力為45 N，小球的最大速度不能超過D. 若輕繩能承受的最大張力為45 N，小球的最大速度不能超過【答案】D【解析】【詳解】A．設(shè)小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為v0，則根據(jù)牛頓第二定律有解得故A正確；B．當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為時(shí)，設(shè)輕繩拉力大小為T，根據(jù)牛頓第二定律有解得故B正確；CD．小球在軌跡最低點(diǎn)處速度最大，此時(shí)輕繩的拉力最大，根據(jù)牛頓第二定律有解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選D。12. 一汽車質(zhì)量為，它的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為60kW，它以額定功率勻速行駛時(shí)速度為，若汽車行駛時(shí)受到的阻力和汽車的重力成正比，下列說法中正確的是（　?。?/span>A. 汽車行駛時(shí)受到的阻力大小為B. 汽車以的速度勻速行駛時(shí)消耗的功率為30kWC. 汽車消耗功率為45kW時(shí)，若其加速度為，則它行駛的速度為D. 若汽車保持額定功率不變從靜止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)，汽車啟動(dòng)后加速度將會(huì)越來越大【答案】AC【解析】【詳解】A．勻速行駛時(shí)，阻力等于牽引力，所以有故A正確；B．汽車行駛時(shí)受到的阻力和汽車的重力成正比，所以阻力不變，為1800N，則故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)解得解得故C正確；D．根據(jù)P=Fv可知，由于P不變，故v增大，F減小，由牛頓第二定律可知，加速度減小，故D錯(cuò)誤。故選AC。13. 一列沿著x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，在時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 圖乙表示質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)圖像B. 該波的波速為C. 時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移為0D. 在4s內(nèi)K質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過的路程為3.2 m【答案】BD【解析】【詳解】A．由題圖甲可知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)L正位于傳播方向的“上坡”上，所以此時(shí)質(zhì)點(diǎn)L向下振動(dòng)，而題圖乙中t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，所以圖乙不是表示質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)圖像，故A錯(cuò)誤；B．由題圖甲可知該波的波長為由題圖乙可知該波的周期為所以該波的波速為故B正確；C．t=8s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M剛好完成兩次全振動(dòng)，回到負(fù)向最大位移處，故C錯(cuò)誤；D．在4s內(nèi)K質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，所經(jīng)過的路程為
 故D正確。故選BD。14. 如圖所示，輕質(zhì)橡皮筋AB最初處于伸長狀態(tài)一端懸掛于A點(diǎn)，另一端與小球相連，小球開孔后套在粗糙水平輕桿BC上，AC軸豎直，整個(gè)裝置先后以角速度和繞軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（），轉(zhuǎn)動(dòng)過程中小球未發(fā)生滑動(dòng)，則兩種情況比較（　?。?/span>A. 小球所受合力變大B. 水平輕桿與小球間的彈力可能變大C. 橡皮筋對(duì)小球的拉力不變D. 小球與輕桿間的摩擦力一定變大【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力提供向心力，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變大則合力變大，A正確；BC．轉(zhuǎn)動(dòng)過程中小球未發(fā)生滑動(dòng)，所以橡皮筋伸長量不變，橡皮筋對(duì)小球的彈力不變，故彈力豎直向上的分力不變，所以小球在豎直方向上的合力為0，所以桿與小球間彈力不變，故C正確，B錯(cuò)誤；D．由于最初不清楚橡皮筋拉力在水平方向上的分力是否足以提供向心力，則最初摩擦力的方向不確定，可能水平向右、向左或者為0，所以角速度變大后摩擦力大小變化存在多種情況，故D錯(cuò)誤。故選AC。15. 如圖，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度va和vb沿水平方向先后拋出，恰好同時(shí)落到地面上與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)，并且落到P點(diǎn)時(shí)兩球的速度互相垂直．若不計(jì)空氣阻力，則(　　)A. 小球a比小球b先拋出 B. 初速度va小于vbC. 小球a、b拋出點(diǎn)距地面高度之比為vb∶va D. 初速度va大于vb【答案】AB【解析】【詳解】，解得：，平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是由豎直的高度決定的，由于小球a的高度比小球b的大，所以 ta＞tb，由于小球a、b的水平位移相等，由x＝v0t得va＜vb，故AB正確，D錯(cuò)誤，，故小球a、b拋出點(diǎn)距地面高度之比為，C錯(cuò)誤．16. 雙星系統(tǒng)是由宇宙中一些離其他恒星較遠(yuǎn)的通?？珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用的兩顆星組成的，已知某雙星系統(tǒng)中星體1的質(zhì)量為m，星體2的質(zhì)量為2m，兩星體相距為L，同時(shí)繞它們連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，引力常量為G。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 星體1、2座圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為B. 雙星系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的周期為C. 兩星體做圓周運(yùn)動(dòng)的速率之比為D. 若在它們做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心處放入一星球，該星球一定處于靜止?fàn)顟B(tài)【答案】BC【解析】【詳解】A．雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，則有故A錯(cuò)誤；B．由可得故B正確；C．由可知故C正確；D．若在它們做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心處放入一星球，此星體受兩個(gè)星體的引力大小不等，所以不能靜止，故D錯(cuò)誤。故選BC。二、填空題（每空2分，共16分）17. 用圖示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，開始時(shí)用手托住A物體使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)，t=0時(shí)刻釋放物體A，帶著物體B一塊運(yùn)動(dòng)，B物體通過紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接，通過分析紙帶數(shù)據(jù)（如圖乙所示），即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），已知：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)mA=180g、mB=120 g，則：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（重力加速度g=10 m/s2）
 驗(yàn)證過程如下：①計(jì)算打下第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的速度v=___________m/s；②計(jì)算從打下第“0”到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk=________J；②計(jì)算從打下第“0”到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)（重力）勢(shì)能的減少量ΔEp=_______J；③在誤差允許的范圍內(nèi)，如果ΔEk=ΔEp ，則機(jī)械能守恒【答案】    ①. 0.98    ②. 0.14 J    ③. 0.15J【解析】【分析】【詳解】[1]根據(jù)題意可知，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，打下第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的速度[2] 從打下第“0”到打下第“5”點(diǎn)過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量[3] 從打下第“0”到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)（重力）勢(shì)能的減少量18. 某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上，用來測量繩對(duì)小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示a—F圖像（重力加速度取9.8m/s2）（1）圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______。（2）如圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，s1、s2是紙帶中兩段相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間為T，由此可求得小車的加速度大小為______（用s1、s2、T表示）。
 （3）由圖像求出小車和傳感器的總質(zhì)量為______kg。（4）本實(shí)驗(yàn)中若仍用砂和桶的重力表示繩子的拉力（小車及傳感器的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)大于砂及桶的總質(zhì)量），從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將______（選填“變大”或“變小”）。（5）同學(xué)們通過實(shí)踐，結(jié)合理論分析得出：無論如何增加砂和桶的重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度都不可能超過______m/s2。【答案】    ①. 沒有平衡摩擦力，或平衡的不夠    ②.     ③. 1    ④. 變小    ⑤. 9.8【解析】【詳解】(1)[1]由圖象可知，當(dāng)F≠0時(shí)，加速度a仍然為零，說明沒有平衡摩擦力，或摩擦力平衡的不夠；(2)[2]根據(jù)可得(3)[3]根據(jù)可得可見a—F圖象中斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，由圖可知，所以質(zhì)量(4)[4]設(shè)小車及傳感器總質(zhì)量為M，砂和桶的重力為mg。對(duì)M，由牛頓第二定律得：對(duì)m由牛頓第二定律得：聯(lián)立解得mg表示繩子的拉力，圖象的斜率為，所以圖線的斜率將變小。(5)[5]可以化為m不斷增大時(shí)，逐漸趨于0，則a趨向于g，但都不可能超過g=9.8m/s2。三、計(jì)算題（19題12分  20題12分  21題12分）19. 某消防員在一次執(zhí)行任務(wù)過程中，遇到突發(fā)事件，需從10m長的直桿頂端先從靜止開始勻加速下滑，加速度大小，然后立即勻減速下滑，減速時(shí)的最大加速度，若落地時(shí)的勻速不允許超過，把消防員看成質(zhì)點(diǎn)，求該消防員下滑全過程的最短時(shí)間。【答案】2s【解析】【詳解】設(shè)直桿長為h，加速下滑部分長為，減速下滑部分長為，最大速度為v，落地速度為，由速度位移公式再由解得又有速度時(shí)間公式聯(lián)立以上各式解得落地前的速度為由速度時(shí)間公式解得該消防員下滑全過程的最短時(shí)間為20. 如圖所示是具有一定厚度的玻璃磚的俯視圖，，。光線從左側(cè)面的中點(diǎn)射入，經(jīng)、兩側(cè)面全反射后，到達(dá)右側(cè)面處，此時(shí)在面右側(cè)恰好觀測不到出射光線。測得，長為，長為，已知玻璃磚的折射率為，光在真空中的傳播速度為，求：①光線在左側(cè)面由點(diǎn)進(jìn)入玻璃磚時(shí)入射角；②光線在玻璃磚中由面到面所用的時(shí)間。【答案】①45°；②【解析】【分析】【詳解】①在右側(cè)恰好觀測不到出射光線，則在右側(cè)面剛好發(fā)生全反射，根據(jù)公式解得由幾何關(guān)系可知AC面進(jìn)入玻璃磚后的出射角r=30°在左側(cè)面根據(jù)折射定律解得②由幾何關(guān)系可知在三角形FDG內(nèi)應(yīng)用正弦定理可得則玻璃磚內(nèi)光線總長度為4d，光運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為光在玻璃磚中的速度為聯(lián)立解得21. 光滑管狀軌道ABC由直軌道AB和圓弧形軌道BC組成，二者在B處相切并平滑連接，O為圓心，O、A在同一條水平線上，OC豎直．一直徑略小于圓管直徑質(zhì)量為m的小球，用細(xì)線穿過管道與質(zhì)量為M的物塊連接，將小球由A點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)細(xì)線斷裂，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．已知弧形軌道的半徑為R=m，所對(duì)應(yīng)的圓心角為53°，sin53°=0.8，g=10m/s2．⑴若M=5m，求小球在直軌道部分運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大?。?/span>⑵若M=5m，求小球從C點(diǎn)拋出后下落高度h=m時(shí)到C點(diǎn)的水平位移．⑶M、m滿足什么關(guān)系時(shí)，小球能夠運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)？【答案】（1）7m/s2（2）（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)細(xì)線中張力為F，對(duì)小球：F-mgsin53°=ma      
對(duì)物塊：Mg-F=Ma              
聯(lián)立解得：a=7m/s2
（2）在Rt△OAB中，得： ；
由v2=2axAB代入數(shù)據(jù)解得：v=2 m/s；
從B到C，根據(jù)機(jī)械能守恒，有： 小球離開C后做平拋運(yùn)動(dòng)，有：
x=vCt             
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得： （3）小球A→B：M、m系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有： 線斷后，小球B→C， 聯(lián)立，解得： ．【點(diǎn)睛】本題綜合考查機(jī)械能守恒、牛頓第二定律以及平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，此類問題一定注意做好受力分析以及過程分析，然后根據(jù)題意靈活選擇物理規(guī)律即可正確求解．
 

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