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2016-2017学年浙江省杭州市七县高一（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题列出的四个备选项中，只有一个是符合题目要求的）
1．下列各组物理量中均是矢量的是（ ）
A．力，加速度，路程 B．位移，速度改变量，加速度
C．力，位移，速率 D．力，加速度，质量
2．做曲线运动的物体，在运动过程中一定会发生变化的物理量是（ ）
A．速率 B．速度 C．加速度 D．合外力
3．下列运动中的物体，能被看做质点的是（ ）
A．研究地球的自转
B．研究电风扇叶片的旋转
C．评判在冰面上花样滑冰运动员动作
D．计算火车从北京到上海的时间
4．为了使公路交通安全有序，路旁立了许多交通标志，如图所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80km/h；乙图是路线指示标志，表示此处到青岛还有150km．上述两个数据表达的物理意义是（ ）
A．80 km/h是平均速度，150 km是位移
B．80 km/h是瞬时速度，150 km是路程
C．80 km/h是瞬时速度，150 km是位移
D．80 km/h是平均速度，150 km是路程
5．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子．关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是（ ）
A．坛的形变 B．头的形变
C．物体受到的重力 D．人受到的重力
6．为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是（ ）
A．增大过桥车辆受的摩擦力
B．减小过桥车辆的重力
C．减小过桥车辆的重力垂直于引桥面向下的分力
D．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力
7．在港口码头常用如图所示的传送带运送煤炭等货物，将物体无初速地放上传送带的A端，运动到B点时货物与传送带一起匀速运动，直到D点后离开传送带．已知CD段水平，货物的质量是m，它与传送带之间的动摩擦因数为μ，传送带倾斜部分与水平面的夹角是θ，传送带的速度大小始终保持不变．设木块在AB段、BC段、CD段所受摩擦力的大小分别为f1、f2、f3，则它们的大小分别为（ ）
A．f1=f2=μmgcosθ，f3=μmg
B．f1=f2=mgsinθ，f3=μmg
C．f1=μmgcosθ，f2=mgsinθ，f3=0
D．f1=mgsinθ，f2=μmgcosθ，f3=0
8．在一个竖直方向运动的密闭升降机内，用弹簧秤挂着一个已知质量的砝码，当地的重力加速度已知．根据弹簧秤的读数，我们可以知道（ ）
A．升降机加速度的大小和方向
B．升降机速度的大小和方向
C．升降机加速度的大小和速度的方向
D．升降机加速度的大小和方向以及速度的方向
二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题列出的四个备选项中，至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得4分，选对但不全的，得2分，有选错的得0分）
9．一辆沿直线运动的汽车，原来的速度是v1，一段时间后的速度是v2，用△v表示这一过程中速度的变化量，则下面图中能正确表示这三个物理量关系的是（ ）
A． B． C． D．
10．从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间．两位同学合作，用刻度尺可以测出人的反应时间：如图（1），甲捏住尺的上端，乙在尺的下部作握尺的准备（但不与尺接触），当看到甲放开手时，乙立即握住尺．若乙作握尺准备时，手指位置如图（2），而握住尺的位置如图（3），则下列说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A．乙同学的反应时间约为0.2s
B．甲同学的反应时间约为0.2s
C．乙握住尺前的瞬间，尺的运动速度约为2m/s
D．若甲左手捏住尺的上端，右手在尺的下部作握尺的准备，用此方法也可测出自己的反应时间
11．在距离水平地面高为h处，将一物体以初速v0水平抛出（不计空气阻力），落地时速度为v1，竖直分速度为vy，落地点与抛出点的水平距离为s，则能用来计算该物体在空中运动时间的式子有（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，A、B两物体放在水平转盘上，已知它们的质量关系是mA=2mB，它们距转轴的距离关系是rA=2rB，二物体与转盘表面的动摩擦因数相同，设它们的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，二物体随转盘一起做匀速转动（ ）
A．二物体的角速度大小相等
B．二物体的线速度大小相等
C．二物体的向心加速度大小相等
D．若转盘的转速缓慢增大时，物体A先相对于盘滑动
三、填空题（共16分）
13．在“探究求合力的方法”的实验中
（1）该实验中某弹簧秤显示的读数如图所示，其大小是 N．
（2）实验中，在用两个弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有
A．两细绳的方向 B．橡皮筋的原长
C．两弹簧秤的示数 D．结点O的位置．
14．（12分）“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图1所示．
（1）如果是电火花打点计时器，它使用的电源电压是交流 V，每隔 s打一次点．
（2）实验中需要平衡摩擦力，做法是：适当填高木板 端（填“左”或“右”），不把装砂小桶的细线系在小车上，让纸带穿过打点计时器，并系在小车上，让小车靠近打点计时器，打开电源，轻推一下小车使其运动，当纸带上相邻两点之间的距离满足下列哪个条件时（除前面若干点外），可以认为这一工作已经完成．答
A．都相等
B．均匀增大
C．均匀减小
（3）该实验中，进行“平衡摩擦力”的操作，其目的是
A．为了使小车受到的合外力等于小车受到细线的拉力
B．为了使小车受到细线的拉力等于所挂砂桶和砂的总重力
C．为了使小车能做匀加速运动
（4）如图2所示，甲图是某一实验打出的一条纸带，乙图是其局部放大图．则O、D间的距离为是 cm．打下D点时小车的瞬时速度大小是 m/s（保留三位有效数字）
（5）根据纸带打出的点，已经求出了A、B、C、E、F各点的速度，并在以O点为0时刻的v﹣t图象中标出了它们的位置，请你再将D点的速度标在图3中，画出v﹣t图象，根据图象求出的加速度a= m/s2（保留二位有效数字）
四、解答题（本大题共4小题，计44分）
15．（10分）一架喷气式飞机，质量m=5×104kg，从静止开始运动，当在跑道上滑行的距离s=6.0×102m时，速度达v=60m/s．设飞机做匀加速运动，飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍．（g=10m/s2）求此过程中：
（1）飞机的加速度
（2）飞机运动的时间
（3）飞机受到的牵引力F．
16．（10分）利用牛顿第二定律可以测定物体的质量，1966年曾在太空中完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，如图所示，实验时，用“双子星号”宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2（发动机已熄火），接触后开动飞船尾部的推进器使飞船和火箭组共同加速．推进器的平均推力F=895N，推进器开动7s，测出火箭和飞船这个联合体的速度改变量是△v=0.91m/s．已知“双子星号”宇宙飞船的质量m1=3400kg．问
（1）加速时飞船和火箭组的加速度是多大
（2）由实验测得火箭组的质量m2是多大？
（3）加速时“双子星号”宇宙飞船对火箭组的推动力是多大？
17．（12分）汽车若在起伏不平的公路上行驶时，应控制车速，以避免造成危险．如图所示为起伏不平的公路简化的模型图：设公路为若干段半径r为50m的圆弧相切连接，其中A、C为最高点，B、D为最低点，一质量为2000kg的汽车（作质点处理）行驶在公路上，（g=10m/s2）试求：
（1）当汽车保持大小为20m/s的速度在公路上行驶时，路面的最高点和最低点受到压力各为多大
（2）速度为多大时可使汽车在最高点对公路的压力为零
（3）简要回答为什么汽车通过拱形桥面时，速度不宜太大．
18．（12分）滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板和雪地之间形成暂时的“气垫”从而减小雪地对滑雪板的摩擦，然后当滑雪板的速度较小时，与雪地接触时间超过某一时间就会陷下去，使得它们间的摩擦阻力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会从0.25变为0.125．一滑雪者从倾角为θ=370斜坡的A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B处（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在水平雪道BC上的某处．如图所示，不计空气阻力，已知AB长14.8m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间
（2）滑雪者到达B处的速度大小
（3）假如水平雪道BC的长度只有99.2m（C处后面为悬崖），为了保证安全，从斜坡上静止开始自由下滑时出发点离B点的距离不得超过多少？
2016-2017学年浙江省杭州市七县高一（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题列出的四个备选项中，只有一个是符合题目要求的）
1．下列各组物理量中均是矢量的是（ ）
A．力，加速度，路程 B．位移，速度改变量，加速度
C．力，位移，速率 D．力，加速度，质量
【考点】矢量和标量．
【分析】即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量；
只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量．
【解答】解：A、力，加速度，路程中的路程是标量，所以A错误；
B、位移，速度改变量，加速度都是矢量，所以B正确；
C、力，位移，速率其中的速率是标量，所以C错误；
D、力，加速度，质量其中的质量是标量，所以D错误；
故选：B
【点评】本题是一个基础题目，就是看学生对矢量和标量的掌握．
2．做曲线运动的物体，在运动过程中一定会发生变化的物理量是（ ）
A．速率 B．速度 C．加速度 D．合外力
【考点】物体做曲线运动的条件．
【分析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；
而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的．
【解答】解：A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，所以A选项错误；
B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，所以B选项正确；
C、平抛运动也是曲线运动，但是它的加速度是重力加速度，是不变的，所以C选项错误；
D、和C选项一样，平抛运动的合外力就是物体的重力，重力也是不变的，所以D选项错误．
故选：B．
【点评】曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，在做题时一定要考虑全面．
3．下列运动中的物体，能被看做质点的是（ ）
A．研究地球的自转
B．研究电风扇叶片的旋转
C．评判在冰面上花样滑冰运动员动作
D．计算火车从北京到上海的时间
【考点】质点的认识．
【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可正确解答本题
【解答】解：A、研究地球的自转，地球的大小和形状不能忽略，则地球不能看成质点，故A错误．
B、研究电风扇叶片的旋转时，由于各点的运动情况不同，不能将电风扇叶片看成质点，故B错误．
C、研究在冰面上花样滑冰运动员动作时，由于大小和形状不能忽略，不能看成质点，故C错误．
D、研究北京开往上海的火车，由于火车的长度与两地距离比较，太小可以忽略，所以火车能看成质点，故D正确．
故选：D
【点评】
考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略，与其他因素无关
4．为了使公路交通安全有序，路旁立了许多交通标志，如图所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80km/h；乙图是路线指示标志，表示此处到青岛还有150km．上述两个数据表达的物理意义是（ ）
A．80 km/h是平均速度，150 km是位移
B．80 km/h是瞬时速度，150 km是路程
C．80 km/h是瞬时速度，150 km是位移
D．80 km/h是平均速度，150 km是路程
【考点】位移与路程；平均速度；瞬时速度．
【分析】平均速度表示某一段时间或一段位移内的速度，瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度．路程表示运动轨迹的长度，位移的大小等于初位置到末位置的距离．
【解答】解：允许行驶的最大速度表示在某一位置的速度，是瞬时速度．到青岛还有150km，150km是运动轨迹的长度，是路程．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
【点评】解决本题的关键知道路程和位移的区别，以及知道瞬时速度和平均速度的区别．
5．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子．关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是（ ）
A．坛的形变 B．头的形变
C．物体受到的重力 D．人受到的重力
【考点】物体的弹性和弹力．
【分析】产生弹力需要的条件：一是接触，二是发生形变．
【解答】解：头顶受到的压力是由于坛子产生形变，对与之接触的头产生力的作用，选项A正确，BCD错误．
故选A
【点评】除了知道弹力产生的条件，还要会判断弹力的方向，即与接触面垂直，指向被压或被支持的物体．
6．为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是（ ）
A．增大过桥车辆受的摩擦力
B．减小过桥车辆的重力
C．减小过桥车辆的重力垂直于引桥面向下的分力
D．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力
【考点】力的合成与分解的运用．
【分析】高大的桥要造很长的引桥，增加了斜面的长度，从而减小了斜面的坡度，将重力按效果正交分解后根据平衡条件判断即可．
【解答】解：对车受力分析，受重力、支持力和阻力
物体重力不变，B错误；
重力产生两个作用效果，使物体沿斜面下滑，使物体紧压斜面
设斜面倾角为θ，将重力按照作用效果正交分解，如图，
由几何关系可得
平行斜面分量为
G1=mgsinθ，由于引桥越长，坡角θ越小，G1越小，故D正确；
垂直斜面分量为
G2=mgcosθ
压力等于重力垂直斜面分量
N=mgcosθ，故C错误；
θ变小，压力变大，故摩擦力变大，A也正确；
故选：AD．
【点评】本题关键将重力正交分解后，根据平衡条件求解出压力和重力的下滑分量，然后对结果联系实际情况讨论即可判断．
7．在港口码头常用如图所示的传送带运送煤炭等货物，将物体无初速地放上传送带的A端，运动到B点时货物与传送带一起匀速运动，直到D点后离开传送带．已知CD段水平，货物的质量是m，它与传送带之间的动摩擦因数为μ，传送带倾斜部分与水平面的夹角是θ，传送带的速度大小始终保持不变．设木块在AB段、BC段、CD段所受摩擦力的大小分别为f1、f2、f3，则它们的大小分别为（ ）
A．f1=f2=μmgcosθ，f3=μmg
B．f1=f2=mgsinθ，f3=μmg
C．f1=μmgcosθ，f2=mgsinθ，f3=0
D．f1=mgsinθ，f2=μmgcosθ，f3=0
【考点】摩擦力的判断与计算．
【分析】根据滑动摩擦力与静摩擦力产生的条件，结合矢量的合成法则，及滑动摩擦力公式f=μN，与平衡条件，即可求解．
【解答】解：依据摩擦力产生的条件：相对接触，且发生弹性形变，两接触面粗糙有相对运动，或相对运动趋势，之间存在摩擦力，
因此木块在AB段受到的是滑动摩擦力，而在BC段受到是静摩擦力，那么在CD段不受摩擦力的；
根据滑动摩擦力公式f=μN，结合木块在AB段受力分析，
则有：N=mgcosθ，那么滑动摩擦力大小为f1=μmgcosθ，
而木块在BC段时，依据平衡条件，则有：f2=mgsinθ，
那么在CD段时，则有：f3=0；
由上分析可知，故ABD错误，C正确；
故选：C．
【点评】考查摩擦力产生原理，掌握摩擦力的分类，知道区别滑动摩擦力与静摩擦力，同时注意两者大小的计算不同，最后理解矢量合成法则的内容．
8．在一个竖直方向运动的密闭升降机内，用弹簧秤挂着一个已知质量的砝码，当地的重力加速度已知．根据弹簧秤的读数，我们可以知道（ ）
A．升降机加速度的大小和方向
B．升降机速度的大小和方向
C．升降机加速度的大小和速度的方向
D．升降机加速度的大小和方向以及速度的方向
【考点】牛顿第二定律．
【分析】砝码和升降机具有相同的加速度，对砝码受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向．
【解答】解：因为砝码和升降机加速度相同，对砝码受力分析，根据牛顿第二定律得，mg﹣F=ma，可得出砝码的加速度大小和方向，所以可以求出升降机的加速度大小和方向，但是无法求出升降机的速度大小和方向．故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
【点评】解决本题的关键知道砝码和升降机具有相同的加速度，结合牛顿第二定律进行分析．
二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题列出的四个备选项中，至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得4分，选对但不全的，得2分，有选错的得0分）
9．一辆沿直线运动的汽车，原来的速度是v1，一段时间后的速度是v2，用△v表示这一过程中速度的变化量，则下面图中能正确表示这三个物理量关系的是（ ）
A． B． C． D．
【考点】加速度．
【分析】速度是矢量，速度的变化量△v=v2﹣v1，用从矢量v1的箭头到矢量v2的箭头的有向线段表示．
【解答】解：汽车运动原来的速度是v1，一段时间t后的速度是 v2，用△v表示这一过程中的速度的变化量，用从矢量v1的箭头到矢量v2的箭头的有向线段表示，故A错误，B正确，C正确，D错误；
故选：BC
【点评】矢量相加和矢量相减都符合平行四边形定则或者三角形定则，△v=v2﹣v1=v2+（﹣v1），即矢量相减可以转化为矢量相加
10．从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间．两位同学合作，用刻度尺可以测出人的反应时间：如图（1），甲捏住尺的上端，乙在尺的下部作握尺的准备（但不与尺接触），当看到甲放开手时，乙立即握住尺．若乙作握尺准备时，手指位置如图（2），而握住尺的位置如图（3），则下列说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A．乙同学的反应时间约为0.2s
B．甲同学的反应时间约为0.2s
C．乙握住尺前的瞬间，尺的运动速度约为2m/s
D．若甲左手捏住尺的上端，右手在尺的下部作握尺的准备，用此方法也可测出自己的反应时间
【考点】自由落体运动．
【分析】直尺下降的时间就是人的反应时间，根据自由落体运动的位移求出反应时间．
【解答】解：60cm=0.6m，40cm=0.4m
A、根据h=得：t==s．故A正确；
B、直尺下降的过程对应的是乙的反应时间，不是甲的反应时间，所以不能求出甲的反应时间．故B错误；
C、乙握住尺前的瞬间，尺的运动速度约为：v=gt=10×0.2=2m/s．故C正确；
D、若甲左手捏住尺的上端，右手在尺的下部作握尺的准备，用此方法对应的时间是甲的心理调整的时间，不是看到直尺下落后的反应时间．故D错误．
故选：AC
【点评】解决本题的关键理解自由落体运动，以及会利用自由落体运动求运动时间．
11．在距离水平地面高为h处，将一物体以初速v0水平抛出（不计空气阻力），落地时速度为v1，竖直分速度为vy，落地点与抛出点的水平距离为s，则能用来计算该物体在空中运动时间的式子有（ ）
A． B． C． D．
【考点】平抛运动．
【分析】根据竖直分速度，结合速度时间公式可以求出运动的时间．根据高度，结合位移时间公式求出运动的时间．根据水平位移和初速度也可以求出运动的时间
【解答】解：A、落地时竖直分速度 vy==gt，解得运动的时间 t=．故A正确．
B、根据 h=gt2得，t=，故B正确．
C、在竖直方向上，根据平均速度的推论知，h=，则t=，故C正确．
D、在水平方向上有 s=v0t，则 t=，故D错误．
故选：ABC
【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，结合运动学公式灵活求解．
12．如图所示，A、B两物体放在水平转盘上，已知它们的质量关系是mA=2mB，它们距转轴的距离关系是rA=2rB，二物体与转盘表面的动摩擦因数相同，设它们的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，二物体随转盘一起做匀速转动（ ）
A．二物体的角速度大小相等
B．二物体的线速度大小相等
C．二物体的向心加速度大小相等
D．若转盘的转速缓慢增大时，物体A先相对于盘滑动
【考点】向心力；牛顿第二定律．
【分析】先对物体进行运动分析与受力分析，找出向心力来源，根据向心力公式求出摩擦力，再求出物体受最大静摩擦力时的临界角速度．
【解答】解：A、由于两物体共轴转动，它们的角速度ω相等，故A正确；
B、由v=ωr可知，则A的线速度较大，故B错误；
C、由a=ω2r可知，则A的向心加速度较大，故C错误；
D、当摩擦力达到最大静摩擦力时，物体开始滑动，由牛顿第二定律得：μmg=mω2r，解得ω=，μ相同，轨道半径越大，临界角速度越小，物体越先滑动，因此A比B先滑动，故D正确；
故选：AD
【点评】对物体正确受力分析、确定什么力提供向心力是正确解题的前提与关键，知道物体做圆周运动的角速度相等，应用向心加速度公式、向心力公式即可正确解题．
三、填空题（共16分）
13．在“探究求合力的方法”的实验中
（1）该实验中某弹簧秤显示的读数如图所示，其大小是 1.50 N．
（2）实验中，在用两个弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有 ACD
A．两细绳的方向 B．橡皮筋的原长
C．两弹簧秤的示数 D．结点O的位置．
【考点】验证力的平行四边形定则．
【分析】使用弹簧测力计测量力的大小时，首先要明确弹簧测力计的量程和分度值，读数时视线与指针所指刻线相垂直，实验过程需要记录拉力的大小与方向，需要记录橡皮筋结点位置，据此分析答题．
【解答】解：（1）由图知1N之间有10小格，一个小格代表0.1N，所以弹簧测力计的示数为1.50N．
（2）实验过程需要记录拉力的方向、拉力的大小与结点的位置，实验过程不需要记录橡皮筋的原长，故ACD正确，B错误；
故选：ACD；
故答案为：（1）1.50；（2）ACD
【点评】本实验采用的是等效替代的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，知道实验原理与实验注意事项可以解题．
14．（12分）（2016秋•杭州期末）“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图1所示．
（1）如果是电火花打点计时器，它使用的电源电压是交流 220 V，每隔 0.02 s打一次点．
（2）实验中需要平衡摩擦力，做法是：适当填高木板 左 端（填“左”或“右”），不把装砂小桶的细线系在小车上，让纸带穿过打点计时器，并系在小车上，让小车靠近打点计时器，打开电源，轻推一下小车使其运动，当纸带上相邻两点之间的距离满足下列哪个条件时（除前面若干点外），可以认为这一工作已经完成．答 A
A．都相等
B．均匀增大
C．均匀减小
（3）该实验中，进行“平衡摩擦力”的操作，其目的是 A
A．为了使小车受到的合外力等于小车受到细线的拉力
B．为了使小车受到细线的拉力等于所挂砂桶和砂的总重力
C．为了使小车能做匀加速运动
（4）如图2所示，甲图是某一实验打出的一条纸带，乙图是其局部放大图．则O、D间的距离为是 8.00 cm．打下D点时小车的瞬时速度大小是 0.359 m/s（保留三位有效数字）
（5）根据纸带打出的点，已经求出了A、B、C、E、F各点的速度，并在以O点为0时刻的v﹣t图象中标出了它们的位置，请你再将D点的速度标在图3中，画出v﹣t图象，根据图象求出的加速度a= 0.77 m/s2（保留二位有效数字）
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【分析】（1
）了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等，比如工作电压、打点周期等，掌握基本仪器的使用，能够正确的使用打点计时器．
（2）在“验证牛顿第二定律”实验中，使得砝码的重力等于小车的合力，需平衡摩擦力，平衡摩擦力时，不挂砝码，小车后面需连接纸带．平衡摩擦力后，小车在木板上做匀速直线运动；
（3）为使小车受到的合力等于绳子的拉力，实验前应平衡摩擦力．
（4）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上b点时小车的瞬时速度大小
（5）在v﹣t图象中图象的斜率表示加速度的大小．
【解答】解：（1）打点计时器是一种计时仪器，使用交流电源，电火花打点计时器使用交流220V电源工作，频率为50HZ，打点的时间间隔为0.02s．
（2）在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，应该平衡摩擦力，正确的操作应该是在没有定滑轮的一端把长木板垫起适当角度，细绳的另一端不能悬挂砂和砂桶，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动，所以适当垫高木板的左端，纸带上相邻两点间的距离相等；
（3）平衡摩擦力的目的是为了使小车受到的合外力等于小车受到细线的拉力，故选A；
（4）O点刻度：2.00cm D点刻度：10.00cm
0D间的距离：
C点刻度：6.82cm E点刻度：14.00cm
据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，所以=0.359m/s
（5）如图
根据加速度的定义，有：
故答案为：（1）220 0.02 （2）左 A （3）A （4）8.00 0.359 （5）图象如图 0.77
【点评】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，然后熟练应用物理规律来解决实验问题．要学会应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
四、解答题（本大题共4小题，计44分）
15．（10分）（2016秋•杭州期末）一架喷气式飞机，质量m=5×104kg，从静止开始运动，当在跑道上滑行的距离s=6.0×102m时，速度达v=60m/s．设飞机做匀加速运动，飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍．（g=10m/s2）求此过程中：
（1）飞机的加速度
（2）飞机运动的时间
（3）飞机受到的牵引力F．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系．
【分析】（1）根据速度和位移关系可求得加速度大小；
（2）根据速度时间关系可求出时间；
（3）根据飞机的受力情况，再由牛顿第二定律求出牵引力
【解答】解：（1）对飞机运动过程分析，由：v2=2as，
得：
（2）根据速度公式可知，v=at，
解得：
（3）由牛顿第二定律可知：
F﹣kmg=ma，
得：F=kmg+ma=0.02×5×105+5×104×3=1.6×105N
答：（1）飞机的加速度为3.0m/s2；
（2）飞机运动的时间为20s；
（3）飞机受到的牵引力F为1.6×105N
【点评】本题运用的是牛顿运动定律和运动学公式联列求解，也可以采用动能定理求解，有兴趣的同学可以两种方法都做一下进行对比．
16．（10分）（2016秋•杭州期末）利用牛顿第二定律可以测定物体的质量，1966年曾在太空中完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，如图所示，实验时，用“双子星号”宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2（发动机已熄火），接触后开动飞船尾部的推进器使飞船和火箭组共同加速．推进器的平均推力F=895N，推进器开动7s，测出火箭和飞船这个联合体的速度改变量是△v=0.91m/s．已知“双子星号”宇宙飞船的质量m1=3400kg．问
（1）加速时飞船和火箭组的加速度是多大
（2）由实验测得火箭组的质量m2是多大？
（3）加速时“双子星号”宇宙飞船对火箭组的推动力是多大？
【考点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的综合应用．
【分析】（1）根据加速度的定义式求解加速度；
（2）根据牛顿第二定律求解火箭组的质量；
（3）根据牛顿第二定律求解宇宙飞船对火箭组的推动力．
【解答】解：（1）根据加速度的定义：a=，
代入数据得：a═=0.13m/s2；
（2）根据牛顿第二定律得：F=（m1+m2）a，
代入数据计算得：m2=3485kg；
（3）根据牛顿第二定律可得：F1=m2a=3485×0.13=453N；
答：（1）加速时飞船和火箭组的加速度是0.13m/s2；
（2）由实验测得火箭组的质量m2是3485kg；
（3）加速时“双子星号”宇宙飞船对火箭组的推动力是453N．
【点评】对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．
17．（12分）（2016秋•杭州期末）汽车若在起伏不平的公路上行驶时，应控制车速，以避免造成危险．如图所示为起伏不平的公路简化的模型图：设公路为若干段半径r为50m的圆弧相切连接，其中A、C为最高点，B、D为最低点，一质量为2000kg的汽车（作质点处理）行驶在公路上，（g=10m/s2）试求：
（1）当汽车保持大小为20m/s的速度在公路上行驶时，路面的最高点和最低点受到压力各为多大
（2）速度为多大时可使汽车在最高点对公路的压力为零
（3）简要回答为什么汽车通过拱形桥面时，速度不宜太大．
【考点】向心力；牛顿第二定律．
【分析】（1）汽车在路面的最高点和最低点时均由重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求得支持力，从而得到压力．
（2）汽车在最高点对公路的压力为零时，仅由重力提供向心力，再由牛顿第二定律求速度．
（3）速度太大时，车与地面的摩擦力明显减小甚至为0，会给汽车刹车和转弯带来困难，甚至可能使汽车腾空抛出．
【解答】解：（1）以汽车为研究对象，根据牛顿第二定律有：
最高点：，
得：
由牛顿第三定律知，汽车对路面的压力 F1′=F1=4000N
最低点：，
得：
由牛顿第三定律知，汽车对路面的压力 F2′=F2=36000N
（2）汽车在最高点对公路的压力为零时，由mg=m得：
（3）若速度太大，则车对地面的压力明显减小甚至为0，则车与地面的摩擦力明显减小甚至为0，会给汽车刹车和转弯带来困难，甚至可能使汽车腾空抛出．
答：（1）当汽车保持大小为20m/s的速度在公路上行驶时，路面的最高点和最低点受到压力各为4000N和36000N．
（2）速度为22.4m/s时可使汽车在最高点对公路的压力为零．
（3）若速度太大，则车对地面的压力明显减小甚至为0，则车与地面的摩擦力明显减小甚至为0，会给汽车刹车和转弯带来困难，甚至可能使汽车腾空抛出．
【点评】解决本题的关键知道汽车做圆周运动时向心力的来源：指向圆心的合力，结合牛顿第二定律进行求解．
18．（12分）（2016秋•
杭州期末）滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板和雪地之间形成暂时的“气垫”从而减小雪地对滑雪板的摩擦，然后当滑雪板的速度较小时，与雪地接触时间超过某一时间就会陷下去，使得它们间的摩擦阻力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会从0.25变为0.125．一滑雪者从倾角为θ=370斜坡的A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B处（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在水平雪道BC上的某处．如图所示，不计空气阻力，已知AB长14.8m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间
（2）滑雪者到达B处的速度大小
（3）假如水平雪道BC的长度只有99.2m（C处后面为悬崖），为了保证安全，从斜坡上静止开始自由下滑时出发点离B点的距离不得超过多少？
【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）根据牛顿第二定律求出滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间的加速度，再根据速度时间公式求出运动的时间．
（2）再根据牛顿第二定律求出速度大于4m/s时的加速度，球心速度为4m/s之前的位移，从而得出加速度变化后的位移，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑雪者到达B处的速度．
（3）分析滑雪者的运动情况，根据牛顿第二定律求解每个过程的加速度，再根据位移速度关系求解．
【解答】解：（1）设滑雪者质量为m，滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v=4m/s期间，
由牛顿第二定律有：；
解得：；
根据速度时间关系可得：
（2）设滑雪者由静止加速至4m/s期间的位移为x1，随后滑雪者的加速度为a2，滑到B出的位移为x2，
则根据运动学公式有：；
根据牛顿第二定律可得：；
解得：；
根据位移关系有：x2=L﹣x1=12.8m；
根据位移速度关系可得：，
代入数据解得：vB=12m/s；
（3）在水平面上滑行的最后一段位移为x4，加速度大小为a4，
根据牛顿第二定律可得：，
根据位移速度关系可得：0﹣v2=2a4x4，
解得：x4=3.2m，
在水平面上滑行的前面一段为x3，加速度大小为a3
则：，
由于x3=99.2m﹣3.2m=96m，
设在B点的速度为vB′
根据位移速度关系可得：，得：；
在斜坡上运动时，第二段运动的位移为x2：
根据位移速度关系可得：；
得：x2=24m
第一段位移为x1v2=2a1x1，
得：x1=2m，
则：x=x1+x2=26m．
答：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间为1s；
（2）滑雪者到达B处的速度大小为12m/s；
（3）假如水平雪道BC的长度只有99.2m（C处后面为悬崖），为了保证安全，从斜坡上静止开始自由下滑时出发点离B点的距离不得超过26m．
【点评】对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．
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