江西省宜春市高安二中2015-2016学年高一（上）第一次段考物理试题（解析版）

2015-2016学年江西省宜春市高安二中高一（上）第一次段考物理试卷
　
一、本题共10小题．1～7题，每小题只有 ( http: / / www.21cnjy.com )一个选项正确，选对3分，选错0分；8～10题，每小题有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得2分，有错选或不选得0分．共36分．
1．以下说法中，你认为正确的有（　　）
A．把物体抽象为质点后，物体自身的大小和质量均可以忽略不计
B．当质点做直线运动时，路程一定等于位移的大小
C．时间和时刻的区别在于长短不同，长的为时间，短的为时刻
D．平均速度，当△t充分小时，该式可以表示t时刻的瞬时速度
　
2．关于力的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．物体的重心在物体的几何中心
B．滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
C．因为力是物体对物体的作用，所以力不能离开物体而存在
D．放在桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力，这是由于书本发生微小形变而产生的
　
3．物体做变速直线运动时，下列运动情况不可能出现的是（　　）
A．加速度方向与运动方向相同，当物体加速度减小时，它的速度也减小
B．运动的物体在某时刻速度为零，而其加速度不为零
C．物体在某时刻运动速度很小，而加速度很大
D．物体在某时刻运动速度很大，而加速度为零
　
4．在如图所示的位移（x）﹣时间（t）图象 ( http: / / www.21cnjy.com )和速度（v）﹣时间（t）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．甲车做曲线运动，乙车做直线运动
B．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C．丙、丁两车在t2时刻相距最远
D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等
　
5．已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N．则（　　）
A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的
C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向
　
6．如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外 ( http: / / www.21cnjy.com )力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N．若撤去力F1，则木块受到的摩擦力是（　　）
A．8N，方向向右 B．8N，方向向左 C．2N，方向向右 D．2N，方向向左
　
7．作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形，如图．这五个恒力的合力是最大恒力的（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．5倍
　
8．如图所示，倾角为30° ( http: / / www.21cnjy.com )，重为80N的斜面体静止在水平面上．一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．斜面有向左运动的趋势
B．地面对斜面的支持力为82N
C．球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下
D．弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上
　
9．从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同
时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是（　　）
A．物体A、B落地时间相等
B．物体A上抛的初速度和物体B落地的速度大小均为2v
C．物体A上升的最大高度和物体B开始下落时高度相同
D．两物体在空中到达的同一高度一定是物体B开始下落时高度的一半
　
10．如图甲所示是一种速度传感器的工作 ( http: / / www.21cnjy.com )原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间△t0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移﹣时间图象，则下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．超声波的速度为v声=
B．超声波的速度为v声=
C．物体的平均速度为
D．物体的平均速度为
　
　
二、本题共2小题，共18分，把答案填在题中的横线上.
11．科学探究活动通常包括以下要素 ( http: / / www.21cnjy.com )：①提出问题，②猜想与假设，③制定计划与设计实验，④进行实验与收集证据，⑤分析与论证，⑥评估与交流等．伽利略对落体的运动规律探究过程如下：
A．伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里士多德的观点
B．伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点
C．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况
D．伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据
E．伽利略改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据
F．伽利略对实验数据进行分析
G．伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时
（1）与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是　　　　　　；（填入相应的序号）
（2）与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是　　　　　　．（填入相应的序号）
　
12．（14分）（2015秋 高安市校级月考）甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，打点计时器所用电源的频率为50Hz．
位置编号 0 0.1 0.2 0.3 0.4
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4
速度v/m s﹣1 0.42 0.67 0.92 1.16 1.42
（1）有关操作和测量的说法中正确的是　　　　　　
A．先释放小车，再接通电源，当小车到达滑轮前及时用手按住它后关闭电源
B．开始释放小车前，应使小车靠近打点计时器
C．测量时应舍支纸带上的密集点，然后选取计数点
D．必须每5个打印点设一个计数点
（2）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示．
分析表中数据，在误差允许的范围内， ( http: / / www.21cnjy.com )小车做　　　　　　运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x=（0.42×0.1+0.67×0.1+0.92×0.1+1.16×0.1+1.42×0.1）m，那么，该同学得到的位移　　　　　　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）实际位移．
（3）某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究 ( http: / / www.21cnjy.com )小车做匀变速直线运动的情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有两个点未画出．已知所用电源的频率为50Hz，则打B点时小车运动的速度大小vB=　　　　　　m/s，小车运动的加速度大小a=　　　　　　m/s2．（计算结果保留3位有效数字）
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三、本题共5小题，共46分 ( http: / / www.21cnjy.com )．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
13．有两个大小不变的共点力F1、F2（已知F1＞F2），它们的合力大小随夹角而变化，且最大为7N；最小为1N，求：
（1）F1、F2的大小．
（2）夹角为90°时合力多大？
　
14．2012年9月25 ( http: / / www.21cnjy.com )日上午，中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接入列，歼﹣15战斗机是“辽宁”号舰载的首款战斗机．已知歼﹣15战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s，“辽宁”号航空母舰跑道长100m．求：
（1）歼﹣15战斗机在陆地上从静止开始起飞，跑道至少要多少米？
（2）若“辽宁”号航空母舰静止时，歼﹣15战斗机在航空母舰上滑行100m起飞，则弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？
　
15．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧． ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm．现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800g的书，当按钮压缩量为2.4mm（未超过弹簧的弹性限度）时，这本书恰好匀速运动．（ g取10m/s2）试求：
（1）笔内小弹簧的劲度系数；
（2）书与桌面间的动摩擦因数大小．
( http: / / www.21cnjy.com )
　
16．（10分）（2015 孝感模拟） ( http: / / www.21cnjy.com )一客运列车匀速行驶，其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击．坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s．在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过．已知每根轨道的长度为25.0m，每节货车车厢的长度为16.0m，货车车厢间距忽略不计．求
（1）客车运行的速度大小；
（2）货车运行加速度的大小．
　
17．（12分）（2014秋 广饶 ( http: / / www.21cnjy.com )县校级期中）跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升飞机悬停在离地面224m高时，运动员离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降．为了保证运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s，取g=10m/s2．试求：
（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少？
（2）上述过程运动员在空中运动的时间为多少？
　
　
2015-2016学年江西省宜春市高安二中高一（上）第一次段考物理试卷
参考答案与试题解析
　
一、本题共10小题．1～7题，每小题只有 ( http: / / www.21cnjy.com )一个选项正确，选对3分，选错0分；8～10题，每小题有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得2分，有错选或不选得0分．共36分．
1．以下说法中，你认为正确的有（　　）
A．把物体抽象为质点后，物体自身的大小和质量均可以忽略不计
B．当质点做直线运动时，路程一定等于位移的大小
C．时间和时刻的区别在于长短不同，长的为时间，短的为时刻
D．平均速度，当△t充分小时，该式可以表示t时刻的瞬时速度
【考点】平均速度；位移与路程；瞬时速度．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】解答本题需掌握：
时间有时间间隔和时刻之分；
质点是用来代替物体的有质量而不考虑形状和大小的点；是一个理想的模型，实际上并不存在．
【解答】解：A、把物体抽象为质点后，物体自身的大小可以忽略不计，但质量不能忽略，故A错误；
B、当质点做单方向的直线运动时，路程一定等于位移的大小；若是有往复的直线运动，路程大于位移，股B错误；
C、在时间轴上，时刻一定是某个时间点，而时间时间可以是某个时间点也可以是两时间点中的一段时间，故C错误；
D、平均速度，当△t充分小时，该式可以近似表示t时刻的瞬时速度，故D正确；
故选D．
【点评】本题关键明确质点、时间和时刻、瞬时速度和平均速度的概念，不难．
　
2．关于力的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．物体的重心在物体的几何中心
B．滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
C．因为力是物体对物体的作用，所以力不能离开物体而存在
D．放在桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力，这是由于书本发生微小形变而产生的
【考点】摩擦力的判断与计算；力的概念及其矢量性；重心．
【分析】根据弹力定义：发生弹簧形变要恢复原状，从而产生力的作用；力的作用是相互的；滑动摩擦力与相对运动方向相反；重心与形状及质量分布有关．
【解答】解：A、形状规则的质量分布均的物体的重心必与其几何中心重合，故A错误；
B、滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，而不是运动的方向，故B错误；
C、力是相互作用的，所以力不能离开物体而存在，故C正确；
D、放在桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故D错误；
故选：C．
【点评】考查弹力的产生原理，理解力的作用是相互的，注意影响重心位置的因素，掌握摩擦力与相对运动方向相反．
　
3．物体做变速直线运动时，下列运动情况不可能出现的是（　　）
A．加速度方向与运动方向相同，当物体加速度减小时，它的速度也减小
B．运动的物体在某时刻速度为零，而其加速度不为零
C．物体在某时刻运动速度很小，而加速度很大
D．物体在某时刻运动速度很大，而加速度为零
【考点】加速度；速度．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】根据加速度与速度无关，举例说明物体的这种运动情况是否可能发生．判断物体做加速运动还是减速运动，看加速度与速度两者方向的关系．
【解答】解：A、作变速直线运动的物体，加速度方向与运动方向相同，当物体加速度减小时，它的速度仍在增大，不可能减小．故A错误．
B、自由落体运动的初位置，速度为零，加速度不为零．故B正确．
C、物体在某时刻运动速度很小，而加速度可能很大，比如火箭刚点火时．故C正确．
D、物体在某时刻运动速度很大，而加速度可能为零，比如匀速直线运动．故D正确．
本题选不可能的，
故选：A
【点评】本题容易产生错误选择的是A项，要理解只要加速度与速度方向相同，物体就在做加速运动；加速度与速度方向相反，物体就在做减速运动．
　
4．在如图所示的位移（x）﹣时间（t ( http: / / www.21cnjy.com )）图象和速度（v）﹣时间（t）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　）
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A．甲车做曲线运动，乙车做直线运动
B．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C．丙、丁两车在t2时刻相距最远
D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等
【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】在位移﹣时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度，图象的交点表示位移相等，平均速度等于位移除以时间；
在速度﹣时间图象中，斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示位移．
【解答】解：A．由图象可知：乙做匀速直线运动，甲做速度越来越小的变速直线运动，故A错误；
B．在t1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，故B错误；
C．由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远，故C正确；
D.0～t2时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙的平均速度小于丁车的平均速度，故D错误．
故选C．
【点评】要求同学们能根据图象读出有用信息，注意位移﹣时间图象和速度﹣时间图象的区别，难度不大，属于基础题．
　
5．已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N．则（　　）
A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的
C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向
【考点】力的合成．
【分析】已知合力的大小为50，一个分力 ( http: / / www.21cnjy.com )F1的方向已知，与F成30°夹角，另一个分力的最小值为Fsin30°=25N，根据三角形定则可知分解的组数．
【解答】解：已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，知另一个分力的最小值为Fsin30°=25N
而另一个分力大小大于25N小于30N，所以分解的组数有两组解．
如图．故C正确，ABD错误
故选C．
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【点评】解决本题的关键知道合力和分力遵循平行四边形定则，知道平行四边形定则与三角形定则的实质是相同的．
　
6．如图所示，木块放在粗糙的水 ( http: / / www.21cnjy.com )平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N．若撤去力F1，则木块受到的摩擦力是（　　）
A．8N，方向向右 B．8N，方向向左 C．2N，方向向右 D．2N，方向向左
【考点】静摩擦力和最大静摩擦力．
【专题】摩擦力专题．
【分析】木块处于静止状态，受的是平衡力 ( http: / / www.21cnjy.com )的作用，根据二力平衡条件解出摩擦力的大小，撤去一个力后木块仍处于静止状态，再求出撤去一个力后的摩擦力．
【解答】解：如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，受的是平衡力，受力如图：
所以此时的摩擦力为：f=F1﹣F2=10N﹣2N=8N；
撤去F1后，木块仍处于静止状态，受的仍是平衡力作用，受力如图：
此时物体受的摩擦力为f=F2=2N，方向向右．
故选：C．
【点评】此题主要考查的是学生对二力平衡条件的理解和掌握，知道撤去F1后物体仍处于静止状态是解决此题的关键，基础性题目．
　
7．作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形，如图．这五个恒力的合力是最大恒力的（　　）
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A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．5倍
【考点】力的合成．
【分析】本题关键是根据平行四边形定则，分别求出F1与F4的合力和F2与F5的合力，即可求得三个力的合力．
【解答】解：由右图可知，根据平行四边形定则 ( http: / / www.21cnjy.com )，F1与F4的合力等于F3，F2与F5的合力等于F3，最大恒力为F3，所以这五个力的合力最大值为3F3，所以这五个力的合力是最大恒力的3倍．
故选：B．
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【点评】解决此类问题需要结合平行四边形定则，利用几何知识分析合力的大小，当然，合成先后选择上具有技巧．
　
8．如图所示，倾角为30°， ( http: / / www.21cnjy.com )重为80N的斜面体静止在水平面上．一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．斜面有向左运动的趋势
B．地面对斜面的支持力为82N
C．球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下
D．弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上
【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】先对小球受力分析，根据平衡条件得到小球受到的弹力；再对整体受力分析，根据平衡条件得到整体受到的弹力情况．
【解答】解：先对小球受力分析，受到重力 ( http: / / www.21cnjy.com )和杆的作用力，小球一直处于静止状态，加速度为零，合力为零，故杆对球的力与球受到的重力二力平衡，故杆对球的力竖直向上，大小等于重力，为2N；杆对球的力与球对杆的力是相互作用力，等值、反向、共线；故球对杆的力竖直向下，等于2N，故C正确，D错误；
再对斜面体、杆、球的整体受力分析，受重 ( http: / / www.21cnjy.com )力和地面的支持力，不受静摩擦力（如果受静摩擦力，不能保持平衡），根据平衡条件，支持力等于总重力，为82N，故A错误，B正确；
故选BC．
【点评】本题关键灵活地选择研究对象，判断某个力有无时，可以根据力的性质、力的效果、牛顿第三定律进行判断，同时要注意分析受到的力．
　
9．从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同
时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是（　　）
A．物体A、B落地时间相等
B．物体A上抛的初速度和物体B落地的速度大小均为2v
C．物体A上升的最大高度和物体B开始下落时高度相同
D．两物体在空中到达的同一高度一定是物体B开始下落时高度的一半
【考点】竖直上抛运动．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】竖直上抛运动看成向上的加速度为﹣ ( http: / / www.21cnjy.com )g的匀减速直线运动处理，根据两物体在空中同时到达同一高度求出运动经过的时间，由运动学公式和竖直上抛运动的对称性分析求解．
【解答】解：AB、设两物体从下落到相遇的时间为t，竖直上抛物体的初速度为v0，则由题gt=v0﹣gt=v 解得v0=2v．根据对称性和机械能守恒知，物体B落地的速度大小也为2v．根据竖直上抛运动的对称性可知，B自由落下到地面的速度为2v，在空中运动时间为 tB=，A竖直上抛物体在空中运动时间tA=2×=．故A错误，B正确
C、物体A能上升的最大高度hA==，B开始下落的高度hB=g（）2，显然两者相等．故C正确．
D、相遇时刻后B物体的运动可以看作是A物体之前运动的逆过程，自由落体运动的第1T与第2T的位移之比为1：3；故两物体在中到达的同一高度一定是物体B开始下落时高度的 ．故D错误．
故选：BC
【点评】本题涉及两个物体运动的问题，关键要分析两物体运动的关系，也可以根据竖直上抛运动的对称性理解．
　
10．如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图 ( http: / / www.21cnjy.com )，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间△t0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移﹣时间图象，则下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．超声波的速度为v声=
B．超声波的速度为v声=
C．物体的平均速度为
D．物体的平均速度为
【考点】匀变速直线运动的图像；平均速度．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】超声波在空中匀速传播，根据发射和接收的时间差求出速度．物体通过的位移为x2﹣x1时，所用时间为，再求解物体的平均速度．
【解答】解：A、由图超声波在时间内通过位移为x1，则超声波的速度为v声==．故A正确．
B、由图可知：超声波通过位移为x2时，所用时间为，则超声波的速度为v声＞．故B错误．
C、D由题：物体通过的位移为x2﹣x1时，所用时间为﹣+△t0=，物体的平均速度==．故C错误，D正确．
故选AD
【点评】本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析、理解现代科技装置原理的能力．
　
二、本题共2小题，共18分，把答案填在题中的横线上.
11．科学探究活动通常包括以下要素： ( http: / / www.21cnjy.com )①提出问题，②猜想与假设，③制定计划与设计实验，④进行实验与收集证据，⑤分析与论证，⑥评估与交流等．伽利略对落体的运动规律探究过程如下：
A．伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里士多德的观点
B．伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点
C．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况
D．伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据
E．伽利略改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据
F．伽利略对实验数据进行分析
G．伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时
（1）与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是　②　；（填入相应的序号）
（2）与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是　⑤　．（填入相应的序号）
【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．
【专题】常规题型；直线运动规律专题．
【分析】（1）假设与猜想，是未能通过实验得出，而是借助于理论分析与推导而得来的；
（2）分析与论证，则是通过实验得出结论，要求通过理论分析，得出规律，并进行验证．
【解答】解：（1）B、伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点，是未经过实验验证的，因此科学探究活动为假设与猜想；　　
（2）F、伽利略通过研究实验数据，初步 ( http: / / www.21cnjy.com )得出斜面上物体运动的速度与时间成正比的观点，是通过对数据的分析抽象出的规律，需要进行验证，因此科学探究活动为分析与论证；
故答案为：（1）②（2）⑤
【点评】本题关键要明确科学探究活动的基本 ( http: / / www.21cnjy.com )要素：提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作等．
　
12．（14分）（2015秋 高安市校级月考）甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，打点计时器所用电源的频率为50Hz．
位置编号 0 0.1 0.2 0.3 0.4
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4
速度v/m s﹣1 0.42 0.67 0.92 1.16 1.42
（1）有关操作和测量的说法中正确的是　BC　
A．先释放小车，再接通电源，当小车到达滑轮前及时用手按住它后关闭电源
B．开始释放小车前，应使小车靠近打点计时器
C．测量时应舍支纸带上的密集点，然后选取计数点
D．必须每5个打印点设一个计数点
（2）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示．
分析表中数据，在误差允许的范围内， ( http: / / www.21cnjy.com )小车做　匀加速直线　运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x=（0.42×0.1+0.67×0.1+0.92×0.1+1.16×0.1+1.42×0.1）m，那么，该同学得到的位移　小于　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）实际位移．
（3）某同学利用打点计时器所记录的纸 ( http: / / www.21cnjy.com )带来研究小车做匀变速直线运动的情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有两个点未画出．已知所用电源的频率为50Hz，则打B点时小车运动的速度大小vB=　1.32　m/s，小车运动的加速度大小a=　8.33　m/s2．（计算结果保留3位有效数字）
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【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【专题】实验题．
【分析】（1）实验时应先接通电源再释放纸带，小车初始时刻应靠近打点计时器，对于密集的点可以舍去，可以每隔几个点取一个计数点．
（2）根据连续相等时内的位移之差是否为 ( http: / / www.21cnjy.com )一恒量判断小车的运动规律，实验中求解位移时将每一段看成以初速度做匀速直线运动，抓住速度的变化得出计算的位移和实际位移的关系．
（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．
【解答】解：（1）A、实验时应先接通电源，再释放小车，故A错误．
B、开始释放小车前，应使小车紧靠打点计时器，故B正确．
C、测量时应舍去纸带上的密集点，然后选取计数点，故C正确．
D、不一定每一个打印点取一个计数点，故D错误．
故选：BC．
（2）因为连续相等时间内的位移之差是一恒量，可知小车做匀加速直线运动．
因为小车的速度在增加，用每一段过程中的初始速度作为匀速运动的速度求解每一段的位移，得出的位移小于实际位移．
（3）B点的瞬时速度，根据△x=aT2，运用逐差法得，a==≈8.33m/s2
故答案为：（1）BC，（2）匀加速直线；小于，
（3）1.32，8.33．
【点评】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．
　
三、本题共5小题，共46分． ( http: / / www.21cnjy.com )解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
13．有两个大小不变的共点力F1、F2（已知F1＞F2），它们的合力大小随夹角而变化，且最大为7N；最小为1N，求：
（1）F1、F2的大小．
（2）夹角为90°时合力多大？
【考点】合力的大小与分力间夹角的关系．
【专题】平行四边形法则图解法专题．
【分析】（1）两个力同向时，合力等于两个力之和，两个力反向时，合力等于两个力之差．
（2）根据平行四边形定则求出合力的大小．
【解答】解：（1）同向时：F1+F2=7N
反向时：F1﹣F2=1N
联立解得：F1=4N，F2=3N
故F1、F2的大小分别为4N，3N．
（2）当两个力垂直时，F==5N
答：（1）F1、F2的大小分别是4N，3N．
（2）夹角为90°时合力的大小为5N．
【点评】解决本题的关键知道力的合成遵循平行四边形定则，以及知道两个力同向时，合力最大，两个力反向时，合力最小，注意矢量的方向性．
　
14．2012年9月25日 ( http: / / www.21cnjy.com )上午，中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接入列，歼﹣15战斗机是“辽宁”号舰载的首款战斗机．已知歼﹣15战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s，“辽宁”号航空母舰跑道长100m．求：
（1）歼﹣15战斗机在陆地上从静止开始起飞，跑道至少要多少米？
（2）若“辽宁”号航空母舰静止时，歼﹣15战斗机在航空母舰上滑行100m起飞，则弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】（1）已知初速度、末速度及加速度，则由速度和位移关系可求得跑道的长度；
（2）由速度与位移关系可求得飞机具有的初速度．
【解答】解：（1）由速度和时间关系可知：
x====278m；
（2）根据v2﹣v02=2ax得，
v0===40m/s；
答：（1）距道至少要278m；（2）弹射系统必须使飞机具有多大的初速度为40m/s．
【点评】本题考查速度与位移关系的公式的应用，关键要注意分析已知量及未知量，再去确定应选择的物理公式求解．
　
15．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧．如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm．现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800g的书，当按钮压缩量为2.4mm（未超过弹簧的弹性限度）时，这本书恰好匀速运动．（ g取10m/s2）试求：
（1）笔内小弹簧的劲度系数；
（2）书与桌面间的动摩擦因数大小．
( http: / / www.21cnjy.com )
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；胡克定律．
【专题】共点力作用下物体平衡专题．
【分析】（1）当笔杆竖直放置时，弹簧的弹力大小等于砝码的重力，由胡克定律可求得笔内小弹簧的劲度系数；
（2）书做匀速运动，水平方向所受的滑动摩擦力 ( http: / / www.21cnjy.com )与弹簧的弹力平衡，根据胡克定律求出此时弹簧的弹力，即可得到书与桌面间的摩擦力的大小．从而求出摩擦因数．
【解答】解：（1）由于砝码处于静止，则k△x=mg
所以有：k===1000N/m
（2）要使书恰好能匀速运动，则k△x′=μmg
得：μ===0.3
答：（1）笔内小弹簧的劲度系数1000N/m；
（2）书与桌面间的动摩擦因数大小为0.3．
【点评】本题运用平衡条件求解弹簧的弹力，由胡克定律求得小弹簧的劲度系数，难度较小．
　
16．（10分）（2015 孝感模拟）一客运 ( http: / / www.21cnjy.com )列车匀速行驶，其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击．坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s．在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过．已知每根轨道的长度为25.0m，每节货车车厢的长度为16.0m，货车车厢间距忽略不计．求
（1）客车运行的速度大小；
（2）货车运行加速度的大小．
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】（1）求出客车经过每根轨道的长度所用的时间，根据平均速度求出客车运行的速度大小．
（2）抓住客车和货车的位移关系求出货车的位移，根据匀变速直线运动的位移时间公式求出货车的加速度．
【解答】解：（1）设连续两次撞击轨道的时间间隔为△t，每根轨道的长度为l，则客车的速度为
其中l=25.0 m，
解得 v=37.5m/s
（2）设从货车开始运动后t= ( http: / / www.21cnjy.com )20.0 s内客车行驶的距离为s1，货车行驶的距离为s2，货车的加速度为a，30节货车车厢的总长度为 L=30×16.0 m
由运动学公式有 s1=vt
由题意，有 L=s1﹣s2
联立解得 a=1.35 m/s2
答：（1）客车运行的速度大小为37.5m/s．
（2）货车运行加速度的大小为1.35 m/s2．
【点评】解决本题理清两车的位移关系，灵活运用运动学公式进行求解．
　
17．（12分）（2014秋 广 ( http: / / www.21cnjy.com )饶县校级期中）跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升飞机悬停在离地面224m高时，运动员离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降．为了保证运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s，取g=10m/s2．试求：
（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少？
（2）上述过程运动员在空中运动的时间为多少？
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；自由落体运动．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】（1）运动员先向下做自由落体运动， ( http: / / www.21cnjy.com )后做匀减速直线运动，位移之和等于高度．假设自由落体运动的末速度为v1，即为匀减速运动的初速度，由速度与位移关系公式分别研究两个运动过程，求出v1，再求解运动员展伞时离地面的高度．
（2）由位移公式分别求出两段运动的时间，再求总时间．
【解答】解：（1）取向下为正方向，则匀减速运动的加速度为a=﹣12.5m/s2．
自由下落过程：v12=2gh1①
匀减速运动过程：v22﹣v12=2ah2②
又h1+h2=h=224m ③
由①②③联立解得 h2=99m；
（2）由③得h1=125m
由h1=
解得：t1=5s
匀减速运动过程t2==3.6s
所以运动员在空中运动的时间为t=t1+t2=8.6s；
答：（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为99m；
（2）上述过程运动员在空中运动的时间为8.6s．
【点评】本题是多过程问题，在分别研究各个运动过程的基础上，关键是寻找各过程之间的关系，如位移关系、时间关系、速度关系等等．