2016—2017学年上学期2014级

第二次考试物理试卷

命题人： 审题人：

一、选择题（本大题共有13个小题：1-8小题只有一个选项正确，每题4分；9-13有多个选项，每小题4分，全对得4分，选对但不全得2分，有错选或不选得0分；总共52分）

1．在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是

A．a一定受到4个力

B．b可能受到4个力

C．a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力

D．a与b之间不一定有摩擦力

2．我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象，如图所示．以下判断正确的是

A．6 min～8 min内，深潜器的加速度最大

B．4 min～6 min内，深潜器停在深度为60 m处

C．3 min～4 min内，潜水员处于超重状态

D．6 min～10 min内，深潜器的加速度不变

3．2011年12月23日下午瓦良格号三度海试，为飞机降落配备的拦阻索亮相，这使得国产歼15舰载战斗机在航母上起降成为可能．若该机在甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动，在某段时间内的x－t图象如图2所示，视歼15舰载战斗机为质点，根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中，下列选项正确的是

A．经过图线上M点所对应位置时的速度小于2 m/s

B．在t＝2.5 s时的速率等于4 m/s

C．在2 s～2.5 s这段时间内位移等于2 m

D．在2.5 s～3 s这段时间内位移等于2 m

4．细绳拴一个质量为m的小球，小球将左端固定在墙上的轻弹簧压缩(小球与弹簧不连接)，小球静止时弹簧在水平位置，如图所示．将细绳烧断后，下列说法中正确的是

A．小球立即开始做自由落体运动

B．小球离开弹簧后做平抛运动

C．小球运动的加速度先比重力加速度小，后来和重力加速度相等

D．小球离开弹簧后做匀变速运动

5．带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械，又称连续输送机．如图所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行．现将一个木炭包无初速度地 放在传送带上，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹．下列说法正确的是

A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧

B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短

C．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短

D．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短

6．在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为m，B的质量为3m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为μ，在此过程中，A、B间的摩擦力为

A．μF B．2μF C．m(g＋a) D．m(g＋a)

7．如图所示，质量都为 m 的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg 的恒力F向上拉B，运动距离h 时B与A分离。则下列说法中正确的是

A．B和A刚分离时，弹簧为原长 B．B和A刚分离时，它们的加速度为g

C．弹簧的劲度系数等于mg/h D．在B 与A 分离之前，它们作匀加速运动

8．如图所示，水平传送带足够长，传送带始终顺时针匀速运动，长为1米的薄木板A的正中央放置一个小木块B，A和B之间的动摩擦因数为0.2，A和传送带之间的动摩擦因数为0.5，薄木板Ａ的质量是木块B质量的2倍，轻轻把AB整体放置在传送带的中央，设传送带始终绷紧并处于水平状态，g取10 m/s2，在刚放上很短的时间内，A、B的加速度大小分别为

A．6.5 m/s2、2 m/s2 B．5 m/s2、2 m/s2

C．5 m/s2、5 m/s2 D．7.5 m/s2、2 m/s2

9．从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度图象如图所示在0~t2时间内，下列说法中正确的是：

A．I物体所受的合外力不断增大，II物体所受的合外力不断减小

B．在第一次相遇之前，t1时刻两物体相距最远

C．t2时刻两物体相遇

D．II物体的平均速度大小小于I物体

10．如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是

A．B与水平面间的摩擦力增大

B．绳子对B的拉力增大

C．悬于墙上的绳所受拉力不变

D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等

11．如图所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F＝8 N的力作用下加速度与倾角的关系．已知物块的质量m＝1 kg，通过DIS实验，描绘出了如图(b)所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线(θ<90°)．若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是：

A．由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时，物块所受摩擦力一定为零

B．由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时，物块所受摩擦力一定沿木板向上

C．根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6 m/s2

D．根据题意可以计算当θ＝45°时，物块所受摩擦力为Ff＝μmgcos 45°＝ N

12．如图所示，光滑水平面上放置M、N、P、Q四个木块，其中M、P质量均为m，N、Q质量均为2m，M、P之间用一轻质弹簧相连。现用水平拉力F拉N，使四个木块以同一加速度a向右运动，则在突然撤去F的瞬间，下列说法正确的是：

A．PQ间的摩擦力不变 B．M、P的加速度大小变为

　C．MN间的摩擦力不变 　D．N的加速度大小仍为a

13．如图所示，质量相等的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长相同，与A相连的弹簧的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开始时A、B处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移动到某一位置（A、B始终无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），撤去这个力后

A．物块A的加速度的大小与连接它的弹簧的形变量的大小成正比

B．物块A受到的合力总大于弹簧对B的弹力

C．物块A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同

D．物块A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同，有时相反

二、实验题（本大题共有2个小题，每空2分，共14分）

14．甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。　　①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到 的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做____________运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m 小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。

②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a= m/s2。（结果保留三位有效数字）

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a —
图线后，发现：当
较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是 .

A．改画a与
的关系图线 B．改画a与
的关系图线

C．改画 a与
的关系图线 D．改画a与
的关系图线

15．如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成．他将质量同为M（已知量）的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态．再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同m时系统的加速度．

（1）若选定如图甲左侧物块从静止开始下落的过程进行测量，则为了图乙需要直接测量的物理量有___ _______

A．小重物的质量m 　B．大重物质量M

C．绳子的长度 D．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间

（2）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图象，如图乙所示，已知该图象斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g= ，并可求出重物质量M=

三、计算题(本题共4个小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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)

16．（12分）如图所示，光滑斜面倾角为30o，AB物体与水平面间摩擦系数均为μ=0.4，现将A、B两物体（可视为质点）同时由静止释放，两物体初始位置距斜面底端O的距离为LA=2.5m，LB=10m。不考虑两物体在转折O处的能量损失。

（1）求两物体滑到O点的时间差。

（2）B从开始释放，需经过多长时间追上A？

（结果可用根号表示）

17．（12分）如图所示，在足够大的粗糙水平面上，有一直角坐标系，在坐标原点处有一物体，质量

m＝5 kg，物体和水平面间的动摩擦因数为μ＝0.08，物体受到沿坐标轴的三个恒力F1、F2、F3的作用而静止于水平面．其中F1＝3 N，方向沿x轴正方向；F2＝4 N，方向沿y轴负方向；F3沿x轴负方向，大小未知，从t＝0时刻起，F1停止作用，到第2秒末，F1再恢复作用，同时F2停止作用．物体与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度的大小g＝10 m/s2.

（1）判断F3的大小是否一定等于3 N；(要求有必要的计算推理过程．)

（2）求物体静止时受到的摩擦力的大小和方向；

（3）求第2 s末物体速度的大小；

（4）求第4 s末物体所处的位置坐标．

18．（10分）如图所示，倾角( = 37(的固定斜面上放一块质量M = 1 kg，长度 L = 3 m的薄平板AB。平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为s=7m。在平板的上端A处放一质量m = 0.6kg的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放。假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为( = 0.5，求滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差是多少？（结果可用根号表示）

19．（10分）如图所示，一圆环A套在一粗细均匀的圆木棒B上，圆环A的高度相对圆木棒B的长度可以忽略不计．A和B的质量都是0.5kg，A和B之间的滑动摩擦力为3N．开始时B竖直放置，下端离地面高度
，A在B的顶端．现让它们由静止开始自由下落，当木棒与地面相碰后，木棒以竖直向上的速度反向运动．设碰撞时间很短，碰撞无机械能损失，不考虑空气阻力，取当地的重力加速度
．试求：

（1）木棒第一次着地时速度的大小；

（2）若在棒第二次着地前，要使A不脱离棒，棒的最小长度是多少？

2014级高三年级第二次考试物理答案

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13



答案

A

C

B

D

C

D

C

A

BD

AD

BC

AD

AC





14．匀速直线运动 远小于 0.343 A 15． (1)A (2)1/b ；

16．解（1）A到达底端时间
B到达底端时间

A B到达底端时间差

（2）（8分）A到达底端速度
经过分析B追上A前，A已停止运动

A在水平面上运动的总位移

B在水平面上运动的总位移
m

其中
由 SA=SB t=
s

则B从释放到追上A用时
s

17．解析　(1)物体处于平衡状态时：物体受到的摩擦力为静摩擦，方向未知，大小范围为[0,4 N]；最大静摩擦力为Ffm＝μmg＝4 N．要确定摩擦力的大小方向，先确定F3的大小；设F3≠F1，则F1、F2、F3三个力的合力大于Ffm＝4 N，则物体不可能平衡，故F1＝F3是必然的；故F3＝3 N，方向沿x轴负方向．

(2)物体静止时沿y轴受力平衡，则物体此时所受的静摩擦力的大小必为Ff＝F2＝4 N；Ff的方向为沿y轴正方向；

(3)撤除F1后，物体的受力分析如图所示：撤除F1后，物体受主动力F2、F3作用，F2、F3的合力F23＝＝5 N>Ffm＝4 N，方向沿OA方向，则物体立即有沿OA运动的趋势，故摩擦力方向立即变为OA的反方向，且摩擦力为滑动摩擦力，大小为4 N.在0～2 s内，物体所受合外力为F＝1 N，方向与－y轴成37°角，与－x轴成53°角．

物体的加速度为a1＝＝0.2 m/s2；

物体的运动性质为：初速度为零的匀加速直线运动； 物体在0～2 s内的位移为： x1＝a1t＝0.4 m；

2 s末的速度为：v＝a1t1＝0.4 m/s；方向沿OA方向；

(4)在2 s～4 s内，恢复F1、撤除F2，由于沿x轴方向F1－F3＝0，则物体所受的合外力就是滑动摩擦力Ff，方向与v方向相反，故物体沿OA方向做匀减速运动；加速度大小为：a2＝＝0.8 m/s2，方向与v方向相反；物体停下所需要的时间为：t2＝＝0.5 s，即物体在2.5 s末停下．(时间过量问题)

物体在t2＝0.5 s内的位移：x2＝vt2＝0.1 m，方向沿OA方向．故：物体在4 s内的总位移为：

x＝x1＋x2＝0.5 m；所以第4 s末物体所处位置的坐标为：x＝－0.3 m，y＝－0.4 m.

18．解m在薄板上的加速度a 1=gsinθ=6m/s2

M此时的加速度
，则M先保持静止

m在薄板上滑下时
m在斜面上的加速度

m在斜面上滑到C点的时间为t，则
，解得t1=1s。 M滑到C端的时间为t2，则
解得
滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差是

19．解：（1）释放后A和B相对静止一起做自由落体运动，B着地前瞬间的速度的大小为：

（2）B与地面碰撞后，由于
，所以圆环继续向下做匀加速运动，棒以与着地时相同的速率竖直向上做匀减速运动．它们加速度的大小分别为：

当棒到达最高点后，继续以
的加速度下落，第二次着地时的速度为
，此时圆环的速度大于
，二者不会相对静止，所以棒与地面碰撞后向上运动到再次落回地面所需的时间为：
在此时间内圆环的位移：

所以在棒第二次着地前，要使圆环不脱离棒，棒的最小长度是2.5m

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