发布时间 : 星期日 文章华师一附中2015高一物理期末试题解答更新完毕开始阅读
考点： 研究平抛物体的运动． 专题： 实验题；平抛运动专题．
分析： 本题比较简单，根据平抛运动的规律可正确解答． 解答： 解：（1）由于两球同时运动，P球做平抛运动，其竖直方向运动规律与Q球相同，因此两球同时落地，故ABD错误，C正确． 故选C．
（2）根据实验结果可知，该实验证明了，P球在竖直方向上做自由落体运动． 故答案为：P球竖直方向上做自由落体运动．
点评： 本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律． 12．（9分）某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，小车上固定有宽度为d的遮光条，他将光电门固定在长木板上的B点，用重物通过细线与固定在小车前端的力传感器相连（力传感器可测出细线的拉力大小）．每次小车都从同一位置A由静止释放，改变砝码个数并测出小车的质量m（含砝码、传感器与遮光条），测出对应拉力传感器的示数F和对应遮光条通过光电门的时间△t． 试回答下列问题：
（1）若A、B间的距离为L，则计算小车加速度的表达式为a=．
（2）根据测得的实验数据，以F△t为纵轴，以为横轴，若得到一条过原点的直线，则可验证牛顿第
二定律．
（3）关于本实验，某同学提出如下观点，其中不正确的是D
A．L越大，实验误差越小 B．牵引小车的细绳应与木板平行 C．应平衡小车受到的摩擦力 D．重物的质量应远小于小车的质量．
考点： 验证牛顿第二运动定律．
专题： 实验题；牛顿运动定律综合专题．
分析： （1）遮光板通过光电门的时间很短，可以用对应时间内的平均速度代替瞬时速度，根据速度位
移关系公式v=2as列式求解加速度； （2）根据牛顿第二定律分析即可；
（3）要使绳子的拉力等于小车受到的合力，实验前必须先平衡摩擦力，牵引小车的细绳应与木板平行，注意本实验中绳子的拉力是用力传感器读出的，不是由重物的重力代替的．
2
解答： 解：（1）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，故B点速度根据速度位移关系公式vB=2aL，有 a=
2
，
（2）根据牛顿第二定律可知，F=ma=m，则F△t=，以F△t为纵轴，以为横轴，若
得到一条过原点的直线，则可验证牛顿第二定律． （3）A、L越大，到达B点的速度越大，时间越短，根据
求出的B的速度误差越小，则实验误差
越小，故A正确；
B、要使绳子的拉力等于小车受到的合力，实验前必须先平衡摩擦力，牵引小车的细绳应与木板平行，这样绳子的拉力才等于小车受到的合力，故BC正确；
D、本实验中绳子的拉力是用力传感器读出的，不是由重物的重力代替，所以不需要满足重物的质量应远小于小车的质量，故D错误． 本题选错误的，故选：D 故答案为：（1）
；（2）
；（3）D
点评： 本题关键明确探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验的实验原理，知道减小系统误差的方法，不难．
三、计算题（本题共4小题，共45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，答案中必须写出数值和单位．） 13．（11分）在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc俯视如图所示．长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=1kg、不计大小的小球．初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v0=1m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上．已知细线所能承受的最大张力为8N，求： （1）小球从开始运动至绳断时的位移． （2）绳断裂前小球运动的总时间．
考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系． 专题： 牛顿运动定律综合专题．
分析： 细线断裂之前，绳子拉力与速度垂直，小球的速度大小不变．绳子刚断裂时，拉力大小为7N，由
F=m求出此时的半径．小球每转120°半径减小0.3m，确定出小球转动的圈数，求出时间．根据初位置、
末位置的直线距离求解位移大小． 解答： 解：（1）对小球，由牛顿第二定律，有：
解得： R=
=
=0.125m
小球每转120°半径减小0.3m，细线断裂之前，小球恰好运动一圈，故运动的位移大小为： S=1m﹣0.1m=0.9m
（2）细线断裂之前，小球恰好运动一圈，运动时间： t=
=
=1.4πs
答：（1）小球从开始运动至绳断时的位移为0.9m； （2）绳断裂前小球运动的总时间为1.4πs．
点评： 本题是物理数列类型，通过分析，抓住小球每转120°半径减小0.3m，确定出小球转动的圈数是关键． 14．（11分）用一沿斜面向上的恒力F将静止在斜面底端的物体向上推，推到斜面中点时，撤去F，物体正好运动到斜面顶端并开始返回．在此情况下，物体从底端到顶端所需时间为t，从顶端滑到底端所需时间也为t．求：
（1）撤去F前的加速度a1与撤去F后物体仍在向上运动时的加速度a2之比为多少？ （2）推力F与物体所受斜面摩擦力f之比为多少？
考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系． 专题： 牛顿运动定律综合专题．
分析： 由物体上滑至中点时撤去推力，物体能上升到最高点，对这两个过程来说，位移一样，第一上升过程初速度是0，末速度为v，第二上升过程，初速是v，末速度是0，故可以知道两个阶段的加速度大小相等，列出两个牛顿第二定律表达式，又上升时间和下降时间相同，故可以有运动学公式推到出上升和下降过程加速度之比，故可以求得推力和摩擦力只比． 解答： 解：（1）由物体上滑至中点时撤去推力，物体能上升到最高点，对这两个过程来说，位移一样，第一上升过程初速度是0，末速度为v，第二上升过程，初速是v，末速度是0，故可以知道两个阶段的加速度大小相等 故为1：1
（2）由牛顿第二定律有： 第一段：F﹣mgsinα﹣f=ma1 第二段：mgsinα+f=ma2 （a1=a2′大小）
第三段：mgsinα﹣f=ma3
设斜面长为L．高度为h，由运动学公式有：
解上面各式得：f=（mgsinα）；
答：（1）撤去F前的加速度a1与撤去F后物体仍在向上运动时的加速度a2之比为1：1 （2）推力F与物体所受斜面摩擦力f之比为8：1
点评： 本题是牛顿第二定律的综合应用，难度较大，需要的综合能力较强．另本题解法灵活，可以有v﹣t图象解题，方法是：画出v﹣t图象，利用面积代表位移，可以解得撤去拉力时的速度，进而可以得到加速度关系．比方程解题要简单不少，但是图象解题能力要求较高，有一定难度． 15．（11分）如图所示，MN为水平地面，PQ为倾角为60°的斜面，半径为R的圆与MN、PQ相切．从圆心O点正上方的某处A点水平抛出一小球，恰垂直击中斜面上的B点．B离地面的高度为1.5R．重力加速度为g．求：
（1）小球水平抛出时的初速度 （2）A点到O的距离．
考点： 平抛运动．
分析： 小球做平抛运动，水平方向做运动直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据几何关系得出小球做平抛运动的水平位移以及水平和竖直方向速度的关系，再结合平抛运动基本公式求解．
解答： 解：小球做平抛运动的水平位移
设小球的初速度为v0，小球在B点的竖直分速度vy=v0tan30°， 设小球做平抛运动的时间为t， 则vy=gt，x=v0t，
小球做平抛运动下落的高度A点到圆心的距离x=h+0.5R 联立以上方程解得
，
；
答：（1）小球水平抛出时的初速度为（2）A点到O的距离为
．
点评： 解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住速度方向，结合位移关系、速度关系进行求解．
16．（12分）如图所示，长为L=6.25m的水平传送带以速度v1=5m/s匀速运动，质量均为m的小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，某时刻P在传送带左端具有向右的速度v2=8m/s，P与定滑轮间