2017-2018年湖北省荆州中学高一上学期物理期末试卷及解析

mg=，解得v=，故D正确

故选：ABD。

10．（5分）如图甲所示，水平地面上叠放着A、B两物体，A与B的接触面水平，它们的质量为mA=2mB=2m，A与B之间的动摩擦因数为2μ，B与地面之间的动摩擦因数为μ，现用水平力F1和F2前后两次分别作用在A和B上，如图（1）和（2）所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下说法正确的是（ ）

A．在图（1）中，只要F1＞3μmg，B就会在地面上滑动 B．在图（1）中，只要F1＞4μmg，A就会相对于B滑动 C．在图（2）中，A的加速度最大能达到2μg D．在图（1）和（2）中，当A和B刚要相对滑动时，F1=F2 【解答】解：在图（1）中：

当A、B刚要发生相对滑动时，A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力，即f=2μ?2mg=4μmg

隔离对B分析，根据牛顿第二定律得4μmg﹣μ3mg=ma，解得a=μg 对整体分析，根据牛顿第二定律有：时，A、B发生相对滑动；

B与地面间的最大静摩擦力滑动，故A正确，B错误； 在图（2）中：

当A、B刚要发生相对滑动时，A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力，即f=2μ?2mg=4μmg

隔离对A分析，根据牛顿第二定律有2μ?2mg=2ma′，解得a′=2μg 对整体分析，根据牛顿第二定律有：正确，D错误；

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，解得，知当

，只要，B就会在地面上

，解得：，故C

故选：AC。

二、实验题（本题共2小题，共15分）

11．（6分）实验中所使用的电源是50Hz的交流电，某同学打好三条纸带，选取其中最好的一条，其中一段如图所示。图中A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出。根据纸带可计算出各计数点的瞬时速度，则VB= 0.877 m/s，并计算纸带所对应小车的加速度a= 3.50 m/s2（本题结果均要求保留三位有效数字）。

【解答】解：在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，故有：

由题意可知：

x1=7.00cm，x2=（17.54﹣7.00）cm=10.54cm，x3=（31.60﹣17.54）cm=14.06cm，x4=（49.10﹣31.60）cm=17.50cm 根据逐差法有： x3﹣x1=2a1T2① x4﹣x2=2a2T2②

③

联立①②③代入数据解得：a=3.50m/s2。 故答案为：VB=0.877；a=3.50m/s2

12．（9分）如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=2.5cm．g取10m/s2．请你根据小方格纸上的信息，完成下面几个问题：（结果保留三位有效数字） （1）小球平抛运动的初速度v0= 1.00 m/s。

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（2）物体运动到b点时的瞬时速度vb= 1.25 m/s； （3）从抛出点到c点所经历的时间是 0.125 S。

【解答】解：（1）由△y=gT2得， T=

=

s=0.05s，

=1.00m/s。

=

=1.25m/s。

m/s=0.75m/s，

则初速度v0==（2）而vby=所以vb=

（3）b点竖直分速度vb=0.75m/s 由vcy=vby+gt得：vcy=1.25m/s tc=

=

s=0.125s

故答案为：（1）1.00；（2）1.25；（3）0.125。

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，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.） 13．（10分）如图所示，有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动，现将一物体轻放（初速度为零）在传送带的左端，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，已知传送带左、右端间的距离为5m。求传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间？

【解答】解：物体刚放在水平传送带上时，在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，加速度为a1

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由牛顿第二定律得

经过t1时间与传送带速度相同，则物体前进的位移

此后物体将与传送带一起匀速运动至右端，用时所以物体在传送带上运动的时间t=t1+t2=2.7s

答：传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间为2.7s。

14．（10分）宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间4t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g0=10m/s2，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度g1。

（2）已知地球的半径与该星球半径之比为R0：R1=4：1，求地球的质量与该星球质量之比M0：M1。

【解答】解：（1）根据竖直上抛运动规律可知： v=g

而在某星球表面有： v=g1

=2g1t；

联立解得：g1==2.5m/s2； （2）根据万有引力公式可得：

=mg

=mg1

联立可得： M0：M1=64：1

答：（1）星球表面的重力加速度为2.5m/s2；

（2）该星球的质量与地球质量之比M0：M1为64：1。

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