《2022年高三上學期第一次月考物理試題 含解析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2022年高三上學期第一次月考物理試題 含解析（15頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 2022年高三上學期第一次月考物理試題 含解析 本試卷是高三上學期期中考試試題，包含了高中物理的必修一的內容，主要包含受力分析、物體平衡、互成角度的兩個力的合成、運動的合成與分解、平拋物體的運動、牛頓第二定律、勻變速直線運動規(guī)律、圓周運動等，在考查問題上以基本定義、基本規(guī)律為主，重視生素養(yǎng)的考查，注重主干知識，兼顧覆蓋面。 一、單項選擇題(本大題共6小題，每小題3分，共18分，每小題只有一個選項符合題意) 【題文】1．物體在運動過程中加速度不為零，則下列說法正確的是 A．物體速度一定隨時間變化 B．物體速度的方向一定隨時間變化 C．物體速度的大小一定隨時間變化 D．物體速度不

2、一定隨時間變化 【知識點】加速度 速度變化A1 C2 【答案解析】A解析：A、物體所受合力不為零，則物體的速度一定隨時間變化，故A正確； B、如果物體做直線運動，物體所受合力不為零，則物體的速度方向不變，速度大小不斷變化，故B錯誤； C、如果物體做勻速圓周運動，物體所受合力不為零，則物體的速度大小不變，速度方向時刻變化，故C錯誤； D、物體所受合力不為零，則則物體的速度一定隨時間變化，故D錯誤； 故選A． 【思路點撥】物體在運動過程中加速度不為零，物體受到的合力不為零 【題文】2．一物塊以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直線滑行，到達最高點后自行向下滑動，不計空氣阻力，設物塊與斜面

3、間的動摩擦因數處處相同，下列哪個圖象能正確地表示物塊在這一過程中的速率與時間的關系 【知識點】動能定理V-t圖像E2 A5 【答案解析】C 解析：由于整個過程當中摩擦力始終對物體做負功，故物體的機械能持續(xù)減小，所以物體回到出發(fā)點的速率小于開始運動時的初速度，故D錯誤．由于物體上升和下降過程中通過的路程相同，而上升時的平均速度大于下降時的平均速度，故物體上升的時間小于物體下降的時間．故AB錯誤，而C正確．

4、故選C． 【思路點撥】首先應該根據動能定理判定物體離開出發(fā)點時的速度和回到出發(fā)點時的速度的大小關系，以判定答案在AD中還是在BC中．再根據平均速度的大小判定上升和下降過程所用時間的長短． 【題文】3．輕桿的一端安裝有一個小滑輪P，用手握住桿的另一端支持著懸掛重物的繩子，如圖所示．現保持滑輪的位置不變，使桿向下轉動一個角度到虛線位置，則下列關于桿對滑輪P的作用力的判斷正確的是 A．變大　　　　　　　　　 B．不變 C．變小 D．無法確定 【知識點】平衡條件B7 【答案解析】B解析：據題意，保持滑輪的位置不變，處于靜止狀態(tài)，其合力為零，重物也靜止，則知繩子的拉力大小始終

5、等于重物的重力大小，保持不變，兩繩的夾角也不變，故析兩繩拉力的合力保持不變．使桿向下轉動一個角度到虛線位置的過程中，根據平衡條件知，桿對滑輪P的作用力與兩繩拉力的合力大小相等、方向相反，所以桿對滑輪P的作用力保持不變．故B正確，ACD錯誤． 故選B. 【思路點撥】由題，滑輪的位置不變時，繩子的拉力大小始終等于重物的重力大小，保持不變，兩繩的夾角也不變，分析兩繩拉力的合力是否變化，根據平衡條件知，桿對滑輪P的作用力與兩繩拉力的合力大小相等、方向相反． 【題文】4．人用繩子通過定滑輪拉物體A，A穿在光滑的豎直桿上，當以速度v0勻速地拉繩使物體A到達如圖所示位置時，繩與豎直桿的夾角為θ，則物體

6、A實際運動的速度是 A．v0sin θ B． C．v0cos θ D． 【知識點】運動的合成與分解 D1 【答案解析】D解析：如圖所示，A實際運動速度為v，方向豎直向上，把v分解為沿繩方向的v1和垂直于繩方向的v2，則v1=v0，v=，所以，A實際運動速度為. 【思路點撥】A實際運動速度為v，方向豎直向上，把v分解為沿繩方向的v1和垂直于繩方向的v2，即可求解. 【題文】5．一個物體在光滑水平面上做勻速直線運動，從某一時刻起該物體受到一個始終跟速度方向垂直、大小不變的水平力作用，此后物體的運動 A．軌跡為圓 B．軌跡為拋物線

7、 C．加速度的大小和方向均變化 D．速度的大小和方向均變化 【知識點】力的合成與分解的運用 物體做曲線運動的條件 B3 D1 【答案解析】A 解析：由題意可知，物體做勻速圓周運動，所以速度的大小不變，而速度方向時刻改變．向心力大小不變，方向始終指向圓心．則加速度的大小也不變，方向也指向圓心． 故BCD錯誤，A正確； 故選：A. 【思路點撥】當物體僅僅受到一個始終與速度方向垂直的，大小不變的力時，則物體必做勻速圓周運動．其力只改變速度的方向，不改變速度的大?。铀俣鹊拇笮〔蛔?，方向始終指向圓心． 【題文】6．如圖所示，一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定，在彈簧的正上方有一個物

8、塊，物塊從高處自由下落到彈簧上端O，將彈簧壓縮，彈簧被壓縮了x0時，物塊的速度變?yōu)榱悖畯奈飰K與彈簧接觸開始，物塊的加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是下圖中的 【知識點】自由落體運動 運動的圖象 A3 A5 【答案解析】D解析：下落過程中彈簧彈力逐漸增大，則開始合力逐漸減小，當重力與彈力相等時，加速度為零，然后彈力大于重力，向上方向的合力逐漸增大，達到最低點時合力大于重力，D正確. 【思路點撥】當物塊接觸彈簧后，受到重力和彈簧的彈力，根據牛頓第二定律和胡克定律得出加速度與位移的關系式．若物塊接觸彈簧時無初速度，根據簡諧運動的對稱性，可知物塊運動到最低點時加速度大小等于g，當

9、小球以一定的初速度壓縮彈簧后，物塊到達最低點時，彈簧的壓縮增大，加速度增大，大于g．難點在于確定小球在最低點的加速度大小大于重力加速度，利用簡諧運動的對稱性． 二、多項選擇題(本大題共6小題，每小題3分，共18分，每小題有多個選項符合題意) 【題文】7．物體從靜止開始做勻加速直線運動，第3 s內通過的位移是3 m，下列說法正確的是 A．第3 s內的平均速度是3 m/s B．物體的加速度是1.2 m/s2 C．前3 s內的位移是6 m D．3 s末的速度是4 m/s 【知識點】勻變速直線運動規(guī)律 A2 【答案解析】AB解析：A、平均速度等于位移與時間的比值，；正確 B、由題意可

10、得，，，三式聯(lián)立解得；正確 C、由題意可得；錯誤 D、由速度公式可得；錯誤. 【思路點撥】從靜止開始作勻加速直線運動的物體在第ns內的位移等于前ns內的位移與前（n-1）s內的位移差. 【題文】8．如圖所示，一個小球沿豎直固定的光滑圓形軌道的內側做圓周運動，圓形軌道的半徑為R，小球可看作質點，則關于小球的運動情況，下列說法正確的是 A．小球的線速度方向時刻在變化，但總在圓周切線方向上 B．小球通過最高點的速度可以等于0 C．小球線速度的大小可以小于 D．小球線速度的大小總大于或等于 【知識點】圓周運動實例分析D4 【答案解析】AD解析：A、小球的線速度方向時刻改變，沿

11、圓弧的切線方向．故A正確． B、根據牛頓第二定律，在最高點臨界情況是軌道對球的作用力為零，則mg=m ．解得v= ．故B錯誤． C、最高點的最小速度為 ，則小球的線速度的大小總大于或等于 ．故C錯誤 D正確．故選AD． 【思路點撥】小球做圓周運動的速度方向沿切線方向，在內軌道運動，根據牛頓第二定律求出最高點的最小速度，從而確定其它各點的線速度大小．搞清小球做圓周運動向心力的來源，知道在最高點的臨界情況． 【題文】9．如圖所示，兩相同輕質硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉動，在O點懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時整個系統(tǒng)保持靜止．Ff表

12、示木塊與擋板間摩擦力的大小，FN表示木塊與擋板間正壓力的大?。魮醢彘g的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且O1、O2始終等高，下列說法正確的是 A．Ff變小 B．Ff不變 C．FN變大 D． FN變小 【知識點】受力平衡的分析 B7 【答案解析】BC 解析：兩木塊在豎直方向上靜止，即摩擦力等于自身重力，所以Ff不變,當擋板間的距離增大時，兩桿的分力增大，所以木塊與擋板間的正壓力，F增大，減小，所以正壓力增大，故選BC. 【思路點撥】將重物受到的重力按效果分解，求出分力與合力的關系表達式，然后再對木塊受力分析，根據平衡條件即可求解．對輕桿且一端為鉸鏈時，桿產生或受到的彈力方向

13、一定沿著桿的方向． 【題文】10．在升降電梯內的地板上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學站在體重計上，體重計示數為50 kg，電梯運動過程中，某一段時間內曉敏同學發(fā)現體重計示數如圖所示，在這段時間內下列說法中正確的是 A．曉敏同學所受的重力變小了 B．曉敏對體重計的壓力等于體重計對曉敏的支持力 C．電梯一定在豎直向下運動 D．電梯的加速度大小為g/5，方向一定豎直向下 【知識點】超重和失重 牛頓第二定律C2 C3 【答案解析】BD解析：體重計的示數減小，說明曉敏同學對其壓力減小，但其體重并沒有變化，故選項A錯誤；曉敏同學對體重計的壓力和體重計對其的支持力為作用力與反作用力，根據

14、牛頓第三定律可知選項B正確；體重計的示數變小，說明處于失重狀態(tài)，電梯可能向下加速運動或者向上減速運動，故選項C錯誤；電梯靜止時，由平衡條件知：，電梯運動過程中，由牛頓第二定律可知：，代入數據解得，故選項D正確．故BD正確. 【思路點撥】熟練超重和失重概念的理解及牛頓第二定律在超重和失重中的應用，不論處于超重還是失重狀態(tài)，重力均不會變化． 【題文】11．如圖甲所示，A、B兩物體疊放在一起，放在光滑的水平面上，從靜止開始受到一變力的作用，該力與時間的關系如圖乙所示，A、B始終相對靜止，設向右為正方向，則關于A物體運動的加速度a、速度v、位移x及B對A的摩擦力Ff隨時間變化的關系圖象正確的是

15、 【知識點】牛頓第二定律 勻變速直線運動的速度與時間的關系 運動圖像 C2 A2 A5 【答案解析】AD解析：A、隔離A可知A、B之間的摩擦力提供A的加速度，系統(tǒng)開始加速度最大，因此由f=mAa可知，開始時刻A、B之間的摩擦力最大，t時刻為零，故A正確； B、以整體為研究對象根據F=（mA+mB）a，可知系統(tǒng)先做加速度逐漸減小的加速運動，在t時刻加速度為零，速度最大，然后做加速度逐漸增大的減速運動，在2t時刻，速度變?yōu)榱?，系統(tǒng)停止，根據運動學知識可知加速階段位移等于減速階段位移，且在2t時刻位移達到最大，故B、C錯誤； D、根據牛頓第二定律得，A物體加速度減小，則A的摩擦力減小，后增大

16、，故D正確． 故選AD． 【思路點撥】注意“整體、隔離”法的應用，根據牛頓第二定律將受力情況轉化為運動情況，然后根據運動規(guī)律求解．以整體為研究對象，結合力與時間的關系圖，判斷出物體速度與加速度的變化情況，在分析A、B之間的摩擦力時，可以隔離A根據牛頓第二定律進行分析． 【題文】12．隨著人們生活水平的提高，打高爾夫球將逐漸成為普通人的休閑娛樂項目之一．如圖所示，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個質量為m的球，由于恒定的水平風力的作用，球豎直地落入距擊球點水平距離為L的A穴．下列說法正確的是 A．球被擊出后做平拋運動 B．球從被擊出到落入A穴所用的時間為 C．

17、球被擊出時的初速度大小為L D．球被擊出后受到的水平風力的大小為mgh/L 【知識點】勻減速直線運動 自由落體運動A2 A3 【答案解析】BC解析：A、由于水平方向受到空氣阻力，不是平拋運動，故A錯誤； B、豎直方向為自由落體運動，由h= gt2，得到t= ，故B正確； C、由于球豎直地落入A穴，故水平方向為末速度為零勻減速直線運動，根據運動學公式，有 L=v0t- at2，0=v0-at 解得 v0=L ，故C正確； D、水平方向分運動為末速度為零勻減速直線運動，由運動學公式 L=v0t- at2，0=v0-at，由牛頓第二定律F=ma，由上述各式可解得F= ，D

18、錯誤 故選BC. 【思路點撥】小球水平方向受恒定的阻力，因而做勻減速直線運動，豎直方向只受重力，做自由落體運動，根據運動學公式即可列式求解．將實際運動分解為水平方向的勻減速直線運動和豎直方向的自由落體運動，根據運動學公式和牛頓第二定律列式求解． 三、填空題(本大題共5小題，共24分) 【題文】13．李明同學在做“互成角度的兩個力的合成”實驗時，利用坐標紙記下了橡皮筋的結點位置O點以及兩只彈簧測力計拉力的大小，如圖所示． (1)試在圖中作出F1和F2的合力圖示，并用F表示此力． (2)如圖所示是李明和張華兩位同學在做以上實驗時得到的結果，其中比較符合實驗事實的是________．(力

19、F′是用一只彈簧測力計拉時的圖示) 【知識點】互成角度的兩個力的合成B6 【答案解析】1)如圖13(1)所示(畫出合力圖示給1分，標出合力符號“F” 給1分)(2)張華 解析：（1）以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，與F1和F2共點的對角線表示合力F，標上箭頭．如圖所示． (2)用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮條拉力的方向有偏差，但用一只彈簧測力計拉結點的拉力與橡皮條拉力一定在同一直線上，故張華作的符合實驗事實符合實驗事實． 【思路點撥】（1）以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，通過O點的對角線表示合力F，據此可正確畫出F1和F2的合力圖示；(2)明確實驗理論值和實驗值之間的關

20、系即可正確解答； 【題文】14．為了測量某一彈簧的勁度系數，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質量的砝碼．實驗測出了砝碼質量m與彈簧長度l的相應數據，其對應點已在圖上標出．(g＝9.8 m/s2) (1)作出m－l的關系圖線； (2)彈簧的勁度系數為________N/m． 【知識點】實驗：探究彈力和彈簧伸長的關系B5 【答案解析】(1)如圖所示(2) k＝0.261 N/m解析：(1)如圖所示 (2)根據圖象的斜率可以求得彈簧的勁度系數：Δmg＝kΔl，則k＝0.261 N/m(在0.248 N/m～0.262 N/m之間均正確). 【思路點撥】(1)描點連線，

21、連成直線，讓可能多的點落在直線上或平分在直線的兩側（2）斜率就表示勁度系數大小 【題文】15．某同學在做“測量平拋運動的初速度”的課題研究時，在白紙上記錄了一段小球做平拋運動的軌跡和一條表示豎直方向的直線，然后在這張白紙上覆蓋了一張透明的方格紙，如圖所示。他測出小方格的邊長為l0，又透過方格紙在小球的運動軌跡上取了a、b、三個數據點，由此可知小球從a點到b點運動的時間__________(填：大于、小于、等于)小球從b點到c點的運動時間，小球做平拋運動的初速度 為___________．(已知重力加速度為g) 【知識點】研究平拋物體的運動．D3 【答案解析】相等、v0=解析：平拋運

22、動水平方向勻速直線運動，右圖可知，球從a點到b點和b點到c點的水平位移相等，所以運動時間也相等； 在豎直方向上有：△h=gt2，其中△h=（5-3）l0=2l0，代入求得：t= 水平方向：x=v0t，其中x=5l0，所以v0= 【思路點撥】正確應用平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動；解答本題的突破口是利用在豎直方向上連續(xù)相等時間內的位移差等于常數解出兩點間的時間，然后進一步根據勻變速直線運動的規(guī)律、推論求解．對于平拋運動問題，一定明確其水平和豎直方向運動特點，尤其是在豎直方向熟練應用勻變速直線運動的規(guī)律和推論解題． 【題文】16．某同學設計了如圖所示的裝置來探

23、究加速度與力的關系．彈簧測力計固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測出間距d．開始時將木塊置于P處，現緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運動為止，記下彈簧測力計的示數F0，以此表示滑動摩擦力的大?。賹⒛緣K放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測力計的示數F，然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運動到Q處的時間t． (1)木塊的加速度可以用d、t表示為a＝________． (2)改變瓶中水的質量，重復實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數F的關系．下列圖象能表示該同學實驗結果的是_______

24、_． (3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是________． A．可以改變滑動摩擦力的大小 B．可以更方便地獲取更多組實驗數據 C．可以更精確地測出摩擦力的大小 D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度 【知識點】測定勻變速直線運動的加速度．A7 【答案解析】（1）a=（2）C（3）BC解析：（1）根據勻變速直線運動公式得： d=,解得：a= （2）當F1＞F0時，木板才產生加速度．隨著繼續(xù)向瓶中加水后，礦泉水瓶的質量不斷增加， 礦泉水瓶的質量不能遠小于木板的質量，那么水的重力與繩子的拉力差值越來越大，則圖象出現彎曲．

25、故選C． （3）A、不可以改變滑動摩擦力的大小，故A錯誤． ???? B．緩慢向瓶中加水，可以更方便地獲取多組實驗數據，故B正確． ???? C．緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動，可以比較精確地測出摩擦力的大小，故C正確． D．并沒有獲得很大的加速度，可以獲取多組實驗數據以提高實驗精度．故D錯誤． 故選：BC． 【思路點撥】長木板做勻加速直線運動，根據位移時間關系公式列式求解加速度；知道減小誤差的常用方法是多次測量取平均值；知道當水的質量遠遠小于木板的質量時，水的重力近似等于繩子的拉力．書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點

26、去搞清楚．實驗的圖象描繪，物理結合數學的應用都值得注意． 【題文】17．某同學利用“研究勻變速直線運動”的實驗裝置來測量一個質量為m＝50g的重錘下落時的加速度值，實驗中使用的是電磁打點計時器．該學生將重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點計時器，實驗裝置如圖所示． (1)以下是該同學正確的計算過程，請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠郑? 重錘下落后，該同學取下紙帶，取其中的一段標出計數點如圖所示，測出相鄰計數點間的距離分別為x1＝2.60cm，x2＝4.14cm，x3＝5.69cm，x4＝7.22cm，x5＝8.75cm，x6＝10.29cm，已知打點計時器的打點間隔T＝0.02s，為了盡量減小誤差

27、，則計算重錘運動加速度的表達式為a＝____________，代入數據，可得加速度大小a＝________m/s2(計算結果保留三位有效數字)． (2)該同學從實驗結果發(fā)現，重錘下落時的加速度與實際的重力加速度不相等，為了有效地縮小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差，請你提出一個有效的改進方法： ________________________________________________________________________． 【知識點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．C4 【答案解析】(1) a= , a=9.60m/s2(2)一是小球下落的空氣阻力，二是紙

28、帶和限位孔之間的摩擦，故具體采取的具體措施為：將鉤碼換成較大質量的重錘或者實驗過程中讓鉤碼下落時紙帶盡量減小摩擦． 解析：根據勻變速直線運動的推論△x=aT2，有： ?x6-x3=3a1（2T）2①，?x5-x2=3a2（2T）2 ②，?x4-x1=3a3(2T)2? ③ a= ???? ④ 聯(lián)立①②③④解得：a= ． 帶入數據解得a=9.60m/s2． （2）根據實驗原理可知，造成該實驗誤差的主要原因是物體下落過程中存在摩擦阻力，一是小球下落的空氣阻力，二是紙帶和限位孔之間的摩擦，故具體采取的具體措施為：將鉤碼換成較大質量的重錘或者實驗過程中讓鉤碼下落時紙帶盡量減小摩擦． 【思

29、路點撥】根據逐差法可以求出物體運動的加速度大小；（2）根據實驗原理可知，造成該實驗誤差的主要原因是物體下落過程中存在摩擦阻力，因此從減小摩擦阻力的角度進行實驗的改正． 四、計算題(本大題共5小題，共40分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要注明單位) 【題文】18．如圖所示，質量為m的物體，放在一固定斜面上，當斜面傾角為30°時恰能沿斜面勻速下滑．對物體施加一個水平向右的恒力F，物體可沿斜面勻速向上滑行．試求： (1)物體與斜面間的動摩擦因數； (2)水平向右的恒力F的大?。? 【知識點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．B7 B3 【答案解析】(1)　(

30、2)mg解析： (1)斜面傾角為30°時，物體恰能勻速下滑， 滿足mgsin 30°＝μmgcos 30° 2分 解得μ＝ 1分 (2)設斜面傾角為α，受力情況如圖，由勻速直線運動的條件： Fcos α＝mgsin α＋Ff 1分 FN＝mgcos α＋Fsin α 1分 Ff＝μFN 解得：F＝mg 1分 【思路點撥】物體勻速下滑時受力平衡，按重力、彈力和摩擦力順序進行受力分析，根據共點力平衡條件并結合正交分解法列方程，同時結合摩擦力公式求解動摩擦因素μ；物體沿斜面勻速上升，根據平衡條件列方程，可求得推力F的大?。P鍵是分析

31、物體的受力情況，作出受力的示意圖，要培養(yǎng)良好的作圖習慣，注意結合正交分解法列方程求解． 【題文】19．質量m=1.5kg的物體，在水平恒力F=15N的作用下，從靜止開始運動0.5s后撤去該力，物體繼續(xù)滑行一段時間后停下來．已知物體與水平面的動摩擦因數為μ=0.2，g取10m/s2．求： (1)恒力作用于物體時的加速度大??； (2)撤去恒力后物體繼續(xù)滑行的時間； (3)物體從開始運動到停下來的總位移大小． 【知識點】牛頓第二定律 勻變速直線運動的規(guī)律 C2 A2 【答案解析】(1)8.0m/s2(2)2.0s(3)5.0m解析： (1)以m為研究對象，受力情況如圖所示: 設物體在恒力

32、作用下的加速度為a1， 根據牛頓運動定律： 2分 (2)撤去恒力F后受力分析如圖所示， 設撤去恒力F的瞬間物體的速度為v，根據運動學公式： 設撤去恒力F后，物體做勻減速直線運動的加速度為a2，設滑行的時間為 3分 (3)設物體做勻加速直線運動和勻減速直線運動的位移分別是s1和s2，根據運動學公式： 3分 【思路點撥】（1）作出物體在恒力作用下運動的受力分析圖，根據牛頓第二定律求出物體運動的加速度． （2）作出物體撤去恒力后的受力分析圖，根據牛頓第二定律求出加速度，根據運動學公式求出在恒力作用下的末速度，再根據速度時間公式求出撤去恒力后物體

33、繼續(xù)滑行的時間． （3）根據運動學公式分別求出物體勻加速直線運動和勻減速直線運動的位移，從而求出總位移的大?。? 【題文】20．“太極球”是近年來在廣大市民中較流行的一種健身器材．做該項運動時，健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時，球卻不會掉落地上．現將太極球簡化成如圖甲所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內始終不脫離板而做勻速圓周運動，且在運動到圖中的A、B、C、D位置時小球與板間無相對運動趨勢．A為圓周的最高點，C為最低點，B、D與圓心O等高，圓的半徑為R．已知小球的重力為1 N，不計平板的重力，且在A處板對小球的作用力為F． (1)設小球在A處的

34、速度大小為v，寫出在A處板對小球的作用力與小球速度大小的關系式； (2)求在C處板對小球的作用力比在A處大多少？ (3)當球運動到B、D位置時，板與水平方向需有一定的夾角θ，才能使小球在豎直面內做勻速圓周運動，請作出tan θ－F的關系圖象． 　　 【知識點】勻速圓周運動 D4 【答案解析】(1)F＝m-mg (2)2N(3)如下圖 解析： (1)由于小球在A處的速度大小為v，半徑為R 則在A處時有 F＋mg＝m ① 2分 (2)在C處時F′－mg＝m ② 1分 由①②式得ΔF＝F′－F＝2mg＝2 N

35、 1分 (3)在A處時板對小球的作用力為F，球做勻速圓周運動的向心力：F向＝F＋mg 1分 由于無相對運動趨勢，在B處不受摩擦力作用，受力分析如圖所示．[] 則tan θ＝＝＝F＋1 1分 作出的tan θ－F的關系圖象如圖所示 2分 【思路點撥】人在運動過程中受重力和支持力，由向心力公式可以求在各點的受力情況． 【題文】21．如圖所示，長為L的細繩上端系一質量不計的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上，在細繩的下端吊一個質量為m的鐵球(可視作質點)，球離地的高度h＝L．現讓環(huán)與球一起以v＝的速度向右運動，在A處環(huán)被擋住而立即停止，已知A離右墻的水平距離

36、也為L，當地的重力加速度為g，不計空氣阻力．求： (1)在環(huán)被擋住而立即停止時繩對小球的拉力大??； (2)若在環(huán)被擋住后，細繩突然斷裂，則在以后的運動過程中，球的第一次碰撞點離墻角B點的距離是多少？ 【知識點】牛第二定律 圓周運動 平拋運動C2 D4 D2 【答案解析】(1)3mg (2)L 解析： (1)在環(huán)被擋住而立即停止后小球立即以速率v繞A點做圓周運動，根據牛第二定律和圓周運動的向心力公式有：F－mg＝m 2分 解得：F＝3mg 1分 (2)細繩斷裂后，此后小球做平拋運動． 假設小球直接落到地面上，則：h＝L＝gt2 1分 球的水平位移：

37、x＝vt＝2L>L 1分 故小球先碰到右墻，則L＝vt′ 1分 小球下落的高度h′＝gt′2＝ 1分 所以球的第一次碰撞點距B的距離為：H＝L－＝L 1分 【思路點撥】（1）在環(huán)由運動到被擋住而立即停止后，小球立即以速率v繞A點做圓周運動，由重力與繩子的拉力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律求出繩子的拉力，再求解拉力的變化量． （3）在環(huán)停止以后，若繩子斷裂，小球將做平拋運動．假設小球直接落在地面上，求出水平位移，分析小球能否與墻碰撞．若與墻碰撞，碰撞后小球水平方向仍做勻速運動．再由運動學公式求解鐵球的第一次碰撞點離墻角B點的距離． 【題文】22．如圖

38、所示，水平地面上一個質量M=4.0kg、長度L=2.0m的木板，在F=8.0 N的水平拉力作用下，以v0=2.0m/s的速度向右做勻速直線運動．某時刻將質量m=1.0 kg的物塊(物塊可視為質點)輕放在木板最右端．(g取10m/s2) (1)若物塊與木板間無摩擦，求物塊離開木板所需的時間； (2)若物塊與木板間有摩擦，且物塊與木板間的動摩擦因數和木板與地面間的動摩擦因數相等，求將物塊放在木板上后，經過多長時間木板停止運動． 【知識點】牛頓第二定律 運動學公式C2 A2 【答案解析】(1)1.2s(2)4.0 s解析 (1)未放物塊之前，木板做勻速運動． 因此木板與地面之間的動摩擦

39、因數μ == 0.20 1分 若物塊與木板間無摩擦，物塊放在木板上后將保持靜止.木板水平方向受力如圖1所示，它將做勻減速直線運動，設其加速度的大小為a1． f1－F = Ma1 ， f1 = μ (m+M) g 1分 a1 == 0.50 m/s2 設物塊經過時間t離開木板． 木板在這段時間內的位移 L = v0t－a1t2 1分 解得 t = 1.2 s 1分 或6.8 s其中t = 6.8 s不合題意，舍去. 因此1.2s后物塊離開木板． (2)若物塊與木板間的動摩擦因數也為μ，則物塊放在木板上后將做勻加速運

40、動，設物塊的加速度的大小為a2． μmg = ma2 a2 = μg = 2.0 m/s2 1分 木板水平方向受力如圖2所示，它做勻減速直線運動， 設其加速度的大小為a3．f1 + f2－F = Ma3 1分 μ (M+m) g + μmg－F = Ma3 a3 = 1.0 m/s2 設經時間t1，物塊與木板速度相等，此時它們的速度為v，此過程中木板的位移為s1，物塊位移為s2． v = v0－a3t1 v = a2t1 s1 = v0t1－a3t12 s2 =a2t12 解得 t1 =s，v

41、=m/s，s1 =m，s2 =m 1分 因為s1－s2< L，所以物塊仍然在木板上．之后，它們在水平方向的受力如圖3所示， 二者一起做勻減速直線運動，設它們共同運動的加速度的大小為a4． f1－F = (M+m) a4 1分 μ (M+m) g－F = (M+m) a4 a4 = 0.40 m/s2 設再經過時間tⅡ，它們停止運動． 0 = v－a4t2 t2 =s 1分 t總 = t1 + t2= 4.0 s 1分 因此將物塊放在木板上后，經過 4.0 s木板停止運動 【思路點撥】（1）木板受重力、支持力、拉力和滑動摩擦力，根據平衡條件和滑動摩擦定律列式求解； （2）物塊與木板間無摩擦，木板減速，根據牛頓第二定律求解加速度，根據位移時間關系公式列式求解即可； （3）滑塊加速運動的同時木板減速運動，此后一起勻減速知道停止；根據牛頓第二定律求解各段的加速度，然后根據運動學公式列式求解．