河北省石家庄二中2014年8月高三开学考试物理试题及答案(2)

(2)由图(b)可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是                       。
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是                       ,钩码的质量应满足的条件是                         。

三、计算题（共3小题，共32分.把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写结果不得分）

13. (8分)如图，将质量m＝0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角＝53的拉力F，使圆环以a＝4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小。（取sin53＝0.8，cos53＝0.6，g＝10m/s2）。

14.(10分) 甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方L1＝11 m处，乙车速度v乙＝60 m/s，甲车速度v甲＝50 m/s，此时乙车离终点线尚有L2＝600 m，如图5所示．若甲车加速运动，加速度a＝2 m/s2，乙车速度不变，不计车长．求：
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？
(2)到达终点时甲车能否超过乙车？

15.(14分) 图l中，质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.2．在木板上施加一水平向右的拉力F，在0~3s内F的变化如图2所示，图中F以mg为单位，重力加速度g=10m/s2．整个系统开始时静止．(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v-t图象，据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离。

高三物理开学考试答题纸
13. (1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成         (填“线性”或“非线性”)关系。
(2)由图(b)可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是                       。
(3)则实验中应采取的改进措施是                       ,钩码的质量应满足的条件是                         。


物理参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C D BD BD D C ABD BC AC A B BD

13.（每空2分，共8分）
(1)非线性  (2)存在摩擦力 (3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量

14.（8分）解析：
令Fsin53＝mg，得F＝1.25N……………1分
当F＜1.25N时，杆对环的弹力向上，由牛顿定律
Fcos－FN＝ma，
FN＋Fsin＝mg，
解得F＝1N…………..4分
当F＞1.25N时，杆对环的弹力向下，由牛顿定律
Fcos－FN＝ma，
Fsin＝mg＋FN，
解得F＝9N…………..3分

15. （10分）解析：
　(1)当甲、乙两车速度相等时，两车间距离最大，即v甲＋at1＝v乙，
得t1＝＝ s＝5 s…………..1分
甲车位移x甲＝v甲t1＋at＝275 m…………..1分
乙车位移x乙＝v乙t1＝60×5 m＝300 m…………..1分
此时两车间距离Δx＝x乙＋L1－x甲＝36 m…………..1分
(2)甲车追上乙车时，位移关系x甲′＝x乙′＋L1
甲车位移x甲′＝v甲t2＋at，  
乙车位移x乙′＝v乙t2，
将x甲′、x乙′代入位移关系，得v甲t2＋at＝v乙t2＋L1…………..3分

代入数值并整理得t－10t2－11＝0，解得t2＝－1 s(舍去)或t2＝11 s…………..1分
此时乙车位移x乙′＝v乙t2＝660 m…………..1分
因x乙′>L2，故乙车已冲过终点线，即到达终点时甲车不能追上乙车…………..1分
16. （12分）【解析】(1)设木板和物块的加速度分别为和，在时刻木板和物块的速度分别为和，木板和物块之间摩擦力的大小为，依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得

由①②③④⑤式与题给条件得

(2)由⑥⑦式得到物块与木板运动的图象，如右图所示。在0～3s内物块相对于木板的距离等于木板和物块图线下的面积之差，即图中带阴影的四边形面积，该四边形由两个三角形组成，上面的三角形面积为0.25(m)，下面的三角形面积为2(m)，因此       

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