2015河南周口中英文学校一模物理试题及答案(3)

6.【解题指南】解答本题时应把握以下两点:
(1)计算物体B停止运动时,A、B两物体各自发生的位移,判断物体A是否已经追上物体B。
(2)由位移公式求出追及时间。
【解析】选B。物体B做匀减速运动，到速度为0时，所需时间=5 s，运动的位移=25 m，在这段时间内物体A的位移x_A=v_At₁=4×5 m=
20 m；显然还没有追上，此后物体B静止，设追上所用时间为t，则有4t=x+
25 m，解得t=8 s，故B正确。
7.【解题指南】解答本题应把握以下两点:
(1)B受到C的摩擦力方向取决于绳的拉力与B所受重力沿斜面向下的分力的大小关系。
(2)水平面对C的支持力利用整体法分析。
【解析】选C。以B物体为研究对象,沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分力、绳的拉力和静摩擦力,静摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力与拉力的合力,所以可能为0,可能沿斜面向上或向下,A错误;对B、C整体受力分析可知不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力与拉力在水平方向上的分力平衡,方向水平向左,B错误,C正确;水平面对C的支持力等于B、C的总重力减去拉力在竖直方向上的分力,D错误。
【总结提升】静摩擦力方向的判定技巧
(1)判定依据:静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。
(2)判定步骤:
①选研究对象(即受摩擦力作用的物体)。
②选跟研究对象接触的物体为参考系。
③假设接触面光滑。
④找出研究对象相对参考系的运动趋势方向。
⑤静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。
8.【解析】选A、D。木块向右滑行,木块受到水平向左的滑动摩擦力,其大小F_f=μ₁mg,则木板受到木块水平向右的滑动摩擦力为μ₁mg,由于木板处于静止状态,故木板受到地面的静摩擦力的大小一定是μ₁mg,方向水平向左,A正确,B错误;力F发生变化,只能改变木块的运动状态,但木块所受的滑动摩擦力不会发生变化,因此长木板仍保持静止状态,C错误,D正确。
9.【解析】选C。将mg在沿绳方向与施加的力的反方向分解,如图所示,所以施加的力与F₁等大反向即可使小球静止,故F_min=mgsin30°=错误！未找到引用源。mg,故C正确。
10.【解析】选D。细线对天花板的拉力等于物体的重力G;以滑轮为对象,两段细线的拉力都是G,互成120°,因此合力大小是G,根据共点力平衡,a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直方向成60°角斜向右上方);a杆和细线对滑轮的合力大小为零,故A、B、C均错,D正确
11.【解析】选C、D。由于m沿着斜面匀速上滑,可把m和斜面看作整体。整体受力如图所示,根据平衡条件得,F_N=(M+m)g -Fsinθ,F_f=Fcosθ,选项A、B错误,C、D正确。
12.【解析】选A、C。以斜面体P为研究对象,很显然斜面体P受到重力和弹簧弹力F₁的作用,二力共线。若F₁=mg,二力使P处于平衡,即P仅受两个力的作用,如图甲。
若F₁>mg,挡板MN必对斜面体施加垂直斜面的力F₂,F₂产生水平向左的分量,欲使斜面体P处于平衡状态,MN必对斜面体施加平行接触面斜向下的摩擦力F₃,如图乙,A、C正确,B、D错误。
二、实验题：本题2小题共16分
考点：打点计时器的使用，测自由落体运动加速度
三、计算说明题（本题共4小题36分。每题要求写出必要的文字说明、计算式。）
15.【解析】(1)设t=10 s、40 s、60 s时刻的速度分别为v₁、v₂、v₃。由题
图知0～10 s内汽车以加速度2 m/s²匀加速行驶,由运动学公式得:
v₁=2×10 m/s=20 m/s　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 ①(3分)
由题图知10～40 s内汽车匀速行驶,则:
v₂=20 m/s　　　　　　　　　　　　　　　                    ②(2分)
由题图知40～60 s内汽车以加速度1 m/s²匀减速行驶,由运动学公式得:
v₃=v₂-at=(20-1×20)m/s=0　                                  ③(3分)
根据①②③式,可画出汽车在0～60 s内的v-t图线,如图所示。   (3分)


(2)由第(1)问v-t图可知,在这60 s内汽车行驶的路程为:x=错误！未找到引用源。×20 m=
900 m                                                       (3分)
答案:(1)见解析    (2)900 m
16．  （10分）2011年7月23日晚，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故，造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前D3115次动车组正以20km／h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶，而D301次动车组驶离永嘉站后，2分钟车速达到216km／h，便开始匀速行驶。不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。
（1）如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站，求D301的启动加速度和加速距离分别是多少?
（2）已知动车组紧急制动的加速度为3m／s²，D301正常行驶后，为了避免事故发生，应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生?（20km/h≈5．6m／s）

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