二、实验题(15分)

16.(7分)(1)某同学做“研究匀变速直线运动”的实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中需要的器材填写在横线上(填字母序号)：_______________。

a.电磁打点计时器            b.天平                      c.低压交流电源

d.低压直流电源              e.细绳和纸带                f.钩码和滑块

g.秒表                      h.一端附滑轮的长木板        i.刻度尺

(2)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动的滑块的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示。其中两相邻计数点间均 有四个点未画出。已知所用电源的频率为50 Hz，则打B点时小车运动的速度vB=_______ m/s ，小车运动的加速度a=_______ m/s2。(结果保留两位小数)

17.(8分)“验证牛顿第二定律”的实验装置如图所示，实验中认为细绳对小车拉力F大小等于细砂和小桶的总重力。回答下列问题：

(1)为了消除小车与木板之间摩擦力的影响可采取的做法是：_______________________________

(2)在探究加速度与质量的关系时，保持细砂和小桶的质量不变，改变小车质量m，得到小车加速度a与质量m的数据如下表：

1 2 3 4 5

小车加速度a/m/s2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16

小车质量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00

根据上述实验数据，描绘出a-m图象如图所示：

观察图甲，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3、…，为了验证猜想，请在图乙中作出直观反映a与m之间关系的图象。

(3)在探究加速度与力的关系时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，并根据实验数据作出了a-F图线如图所示，该图线未通过坐标原点，试分析可能的原因是：_________________________

三、计算题(共35分，要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 。)

18.(10分)

质量为M=4 kg、长度l= m的木板B，在水平恒定拉力F=10 N作用下，以v0=2 m/s的速度沿水平面做匀速直线运动。某时刻将质量为m=2 kg的小物块A(可视为质点)由静止轻轻地放在木板的最右端，如图所示。小物块与木板间摩擦不计，重力加速度g取10 m/s2。求：

(1)小物块位于木板上时，木板加速度的大小;

(2)从放上小物块到其脱离木板所经历的时间。

19.(12分)

如图所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的 情况下避险。一辆货车在倾角为30°的连 续长直下坡高速路上以18 m/s的速度匀速行驶，突然汽车刹车失灵，开始加速运动，此时汽车所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.2倍。在加速前进了96 m后，货车平滑冲上了倾角 为53°的碎石铺成的避险车道，已知货车在该避险车道上所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.8倍。货车的整个运动过程可视为直线运动，sin53°=0.8，g=10 m/s2。求：

(1)汽车刚冲上避险车道时速度的大小;

(2)要使该车能安全避险，避险车道的最小长度为多少。

20.(13分)

我国ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v0=15 m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费线中心线前10 m处正好匀减速至v=5 m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v0正常行驶;如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v0正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2，求：

(1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;

(2)汽车过ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少。

高一物理答案

1.A     2.D     3.D      4.B     5.B     6.A     7.B     8.C

9.B     10.C   11.BD    12.BD   13.AD   14.BD   15.AC

16.(7分)(1)acefhi(2分) (2)0.92(2分);2.00(3分)

17.(8分)(1)将长木板远离定滑轮一端适当垫高，以平衡摩擦力(2分)(2) 图象略(4分)

(3)实验前未平衡摩擦力或平衡不充分(2分)

18.(10分)

(1) (2分)          (2分)   解得a=1.25 m/s2(2分)

(2) (2分)       (1分)      解得t=1 s(1分)

19.(12分)

(1)mgsin30°-0.2mg=ma1(2分)    v2-v02=2a1x(2分)      解得v=30 m/s(2分)

(2)mgsin53°+0.8mg=ma2(2分)    02-v2=-2a2l(2分)     解得l=28.125 m(2分)

20.(13分)

(1)v2-v02=-2ax减(1分)      x=2x减+d(1分)     解得x=210 m(2分)

(2)汽车过ETC通道：v=v0-at减(1分)     (2分)

汽车过人工收费通道： (2分)

(2分)    解得△t=27 s(2分)

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