湖北高三高中物理月考试卷带答案解析

湖北高三高中物理月考试卷
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.如图所示，圆心在O 点、半径为R 的圆弧轨道abc 竖直固定在水平桌面上，Oc 与Oa 的夹角为60°，轨道最低点a 与桌面相切．一轻绳两端系着质量为m 1和m 2的小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c 的两边，开始时，m 1位于c 点，然后从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦．则（ ）
A ．在m 1由c 下滑到a 的过程中，两球速度大小始终相等
B ．m 1在由c 下滑到a 的过程中重力的功率先增大后减小
C ．若m 1恰好能沿圆弧轨道下滑到a 点，则m 1=2m 2
D ．若m 1恰好能沿圆弧轨道下滑到a 点，则m 1=3m 2
2.远距离输电都采用高压输电，其优点是（ ）
A ．可增大输电电流
B ．可加快输电速度
C ．可增大输电功率
D ．可减少输电线上的能量损失
3.如图所示电路，A 1、A 2、A 3三只小灯泡均发光，电压U 不变，当把变阻器R 的滑动片P 向下滑动时，三只灯泡的亮度变化情况是（ ）
A ．A 1、A 2变暗，A 3变亮
B ．A 1、A 3变暗，A 2变亮
C ．A 1、A 2、A 3灯都变暗
D ．A 1灯变暗，A 2、A 3灯变亮
4.对物体带电现象的叙述，下列说法正确的是（ ）
A ．一个不带电的物体内一定没有电荷
B ．物体带电一定具有多余的电子
C ．物体带电的过程就是电荷移动的过程
D ．物体带电的过程就是创造电荷的过程
5.如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中 R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器， C 为耐压值为22v 的电容器，所有电表均为理想电表。

下列说法正确的是
A ．副线圈两端电压的变化频率为0．5Hz
B ．电流表的示数表示的是电流的瞬时值
C．为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10 : 1
D．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大
6.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。

若第一次用0．3s时间拉出，外力所做的功为，通过导线截面的电量为；第二次用时间拉出，外力所做的功为，通过导线截面的电量为，则（）
A．
B．
C．
D．
7.a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，abc=120o。

现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的有（）
A．d点电场强度的方向由O指向d
B．O点电场强度的方向由d指向O
C．d点的电场强度大于O点的电场强度
D．d点的电场强度小于O点的电场强度
8.在粗糙的斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度的释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到 N点静止．则从M到 N的过程中（）
A．小物块所受的电场力减小
B．小物块的电势能可能增加
C．小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功
D．M点的电势一定高于 N点的电势
9.如图所示，匀强磁场区域宽度为l，现有一边长为d（d>l）的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程中有感应电流的时间总共为（）
A．B．C．D．
10.一个物体以初速度v 0=30m/s 沿竖直方向向上抛出，下列说法中正确的是（不计空气阻力，g 取10 m/s 2）（ ）
A ．物体回到抛出点所用时间为3秒
B ．物体上升的最大高度为45米
C ．物体回到抛出点通过的路程为45米
D ．物体上升过程的加速度大于下降过程的加速度
11.如图所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定．A 端用绞链固定，滑轮O 在A 点正上方（滑轮大小及摩擦均可忽略），B 端吊一重物P ，现施加拉力F T 将B 缓慢上拉，在杆转到竖直前
A ．O
B 段绳中的张力变大
B ．OB 段绳中的张力变小
C ．杆中的弹力大小不变
D ．杆中的弹力变大
12.如图甲所示，Q 1、Q 2是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度v a 沿两点电荷连线的中垂线从a 点向上运动，其v-t 图象如图乙所示，下列说法正确的是
A ．两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等
B ．两点电荷一定都带负电，且电量一定相等
C ．试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处
D ．t 2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零
二、实验题
在描绘一个标有“6．3V 0．3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6．3V ，并便于操作。

已选用的器材有：
学生电源（电动势为9V ，内阻约1Ω）；
电流表（量程为0~0．6A ，内阻约0．2Ω；量程为0~3A ，内阻约0．04Ω）；
电压表（量程为0~3V ，内阻约3kΩ；0~15V ，内阻约15kΩ）；
开关一个、导线若干。

（1）实验中还需要选择一个滑动变阻器，现有以下两个滑动变阻器，则应选其中的 （选填选项前的字母）。

A ．滑动变阻器（最大阻值10Ω，最大允许电流1A ）
B ．滑动变阻器（最大阻值1500Ω，最大允许电流0．3A ）
（2）实验电路图应选用图中的 （选填“甲”或“乙”）。

（3）请根据（2）中所选的电路图，补充完成图中实物电路的连线。

（4）接闭合关，改变滑动变阻器滑动端的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。

某次测量中电流表选择0~0．6A量程，电压表选择0~15V量程，电流表、电压表示数如图所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值
Ω（计算结果保留两位有效数字）。

（5）根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图所示。

由此可知，当小灯泡两端的电压增加时，小灯泡的电阻值将（选填“变大”或“变小”）。

三、计算题
1.核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。

近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。

一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。

若已知氘原子的质量为2．0141u，氚原子的质量为3．0160u，氦原子的质量为4．0026u，中子的质量为1．0087u，1u = 1．66×10-27kg。

（1）写出氘和氚聚合的反应方程；
（2）试计算这个核反应释放出来的能量。

（光速c=3．00×108m/s，结果取二位有效数字）
2.如图所示，一个质量为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑，目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L的轻质悬绳，并在竖直面内做圆周运动．已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度，小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变，且无能量损失．若小孩能完成圆周运动，则：
（1）小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大？
（2）小孩的最小助跑位移多大？
（3）设小孩在加速过程中，脚与地面不打滑，求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功．
3.如图所示，质量为M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到v
=1．5m/s时，在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因0
数μ=0．2。

已知运动过程中，小物块没有从小车上掉下来，取g=10m/s2。

求：
（1）放上小物块后，经过多长时间两者达到相同的速度？
（2）从小物块放上小车开始，经过t=1．5s小物块通过的位移大小为多少？
4.质量为5kg 的物体静止在粗糙水平面上，在0~4s 内施加一水平恒力F ，使物体从静止开始运动，在4~12s 内去掉了该恒力F ，物体因受摩擦力作用而减速至停止，其速度时间图象（）如图所示．求：
（1）在0~12s 内物体的位移；
（2）物体所受的摩擦力大小；
（3）此水平恒力F 的大小
湖北高三高中物理月考试卷答案及解析
一、选择题
1.如图所示，圆心在O 点、半径为R 的圆弧轨道abc 竖直固定在水平桌面上，Oc 与Oa 的夹角为60°，轨道最低点a 与桌面相切．一轻绳两端系着质量为m 1和m 2的小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c 的两边，开始时，m 1位于c 点，然后从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦．则（ ）
A ．在m 1由c 下滑到a 的过程中，两球速度大小始终相等
B ．m 1在由c 下滑到a 的过程中重力的功率先增大后减小
C ．若m 1恰好能沿圆弧轨道下滑到a 点，则m 1=2m 2
D ．若m 1恰好能沿圆弧轨道下滑到a 点，则m 1=3m 2
【答案】BC
【解析】m 1由C 点下滑到a 点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m 1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故A 错误；重力的功率就是P=mgv ，这里的v 是指竖直的分速度，一开始m 1是由静止释放的，所以m 1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A 点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零但是在这个c 下滑到a 的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv 也是先增大后减小的过程，故B 正确；若m 1恰好能沿圆弧轨道下滑到a 点，此时两小球速度均为零，根据系统的机械能守恒得：m 1gR （1-cos60°）=m 2gR ，解得：m 1=2m 2．故C 正确，D 错误．故选BC
【考点】功率；机械能守恒定律
2.远距离输电都采用高压输电，其优点是（ ）
A ．可增大输电电流
B ．可加快输电速度
C ．可增大输电功率
D ．可减少输电线上的能量损失
【答案】D
【解析】根据在输电的过程中输送的功率一定，P=UI ，输送电压越高，输送电流越小．故AC 错误．输电电压不会改变输电的速度．故B 错误．输电电压越高，输电电流越小，根据根据P 损=I 2R ，知损失的功率越小．故D 正
确．故选D ．
【考点】远距离输电
3.如图所示电路，A 1、A 2、A 3三只小灯泡均发光，电压U 不变，当把变阻器R 的滑动片P 向下滑动时，三只灯泡
的亮度变化情况是（）
A．A1、A2变暗，A3变亮B．A1、A3变暗，A2变亮C．A1、A2、A3灯都变暗D．A1灯变暗，A2、A3灯变亮【答案】A
【解析】由电路图可知，灯泡A
2与滑动变阻器R串联后与灯A
3
并联，再与A
1
灯串联；当滑片向下滑动时，滑动
变阻器的阻值变大，并联部分的等效电阻变大，电路的总电阻会变大，所以总电流变小；根据欧姆定律可知，总电
流变小时，A
1灯变暗．右边并联电路的等效电阻变大，分担电压变大，通过A
3
上的电流变大，则A
3
灯变亮．因总
电流变小，通过A
3的电流变大，所以通过A
2
灯的电流变小，A
2
灯变暗．故A正确，BCD错误．故选A。

【考点】电路的动态分析
4.对物体带电现象的叙述，下列说法正确的是（）
A．一个不带电的物体内一定没有电荷
B．物体带电一定具有多余的电子
C．物体带电的过程就是电荷移动的过程
D．物体带电的过程就是创造电荷的过程
【答案】C
【解析】任何物体内部总有正负电荷，不带电是因为它呈现了电中性，故A错误；物体带电可有是有多余的电了或失去电子；故B错误；物体带电是因为失去电子或得到电子，故带电过程就是电荷移动的过程；故C正确；电荷是不能被创生的，故D错误；故选C．
【考点】电荷
5.如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中 R
为定值电阻，R是滑动变阻器， C 为耐压值为22v的电容器，所有电表均为理想电表。

下列说法正确的是
A．副线圈两端电压的变化频率为0．5Hz
B．电流表的示数表示的是电流的瞬时值
C．为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10 : 1
D．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大
【答案】D
【解析】根据图乙知交流电周期为0．02s，所以频率为50Hz，A错误；电流表的示数表示的是电流的有效值，故B错误；由题意知，原线圈的最大电压为311V，而电容器的耐压值为22V，即为最大值，根据原副线圈的电压有效值与匝数成正比，则有原副线圈匝数比应小于；故C错误；滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，变压器的输入功率等于输出功率增大，两个电流表的示数都增大，故D正确；故选D。

【考点】交流电；变压器
6.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。

若第一次用0．3s时间拉出，外力所做的功为，通过导线截面的电量为；第二次用时间拉出，外力所做的功为，通过导线截
面的电量为，则（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】C
【解析】设线框的长为L 1，宽为L 2，速度为v ．线框所受的安培力大小为F A =BIL 2，又
，E=BL 2v ，则得；线框匀速运动，外力与安培力平衡，则外力的大小为，外力做功为
，可见，外力做功与所用时间成反比，则有W 1＞W 2．两种情况下，线框拉出磁
场时穿过线框的磁通量的变化量相等，根据感应电荷量公式可知，通过导线截面的电量相等，即有q 1=q 2．故选C 。

【考点】法拉第电磁感应定律；安培力；电量
7.a 、b 、c 、d 分别是一个菱形的四个顶点，abc=120o 。

现将三个等量的正点电荷+Q 分别固定在a 、b 、c 三个顶点上，下列说法正确的有（ ）
A ．d 点电场强度的方向由O 指向d
B ．O 点电场强度的方向由d 指向O
C ．d 点的电场强度大于O 点的电场强度
D ．d 点的电场强度小于O 点的电场强度
【答案】AD
【解析】由电场的叠加原理可知，d 点电场方向由O 指向d ，O 点电场强度的方向也是由O 指向d ，故A 正确，B 错误；设菱形的边长为r ，根据公式
，分析可知三个点电荷在D 产生的场强大小E 相等，由电场的叠加可知，d 点的场强大小为：．O 点的场强大小为，可见，d 点的电场强度小于O 点D 的电场强，即E d ＜E o ，故C 错误，D 正确．故选AD ．
【考点】电场强度
8.在粗糙的斜面上固定一点电荷Q ，在M 点无初速度的释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q 的电场中沿斜面运动到 N 点静止．则从M 到 N 的过程中（ ）
A ．小物块所受的电场力减小
B ．小物块的电势能可能增加
C ．小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功
D．M点的电势一定高于 N点的电势
【答案】AC
【解析】物块在运动过程中所受摩擦力大小不变，假设物块受库仑引力，则物块将做加速度逐渐增大的加速运动，不会停止，因此物块受到的库仑力为斥力．由于物块与电荷Q距离增大，根据可知，电场力减小，故A
正确；物块下滑中电场力做正功，电势能减小，故B错误；由于物块初末速度都为零，根据功能关系可知，重力势能和电势能的减小之和等于克服摩擦力做的功，故C正确．现在只能判断电荷Q和物块带电电性相反，不知Q 带电的正负，无法判断M、N两点电势高低，故D错误．故选AC。

【考点】电势及电势能；库仑定律
9.如图所示，匀强磁场区域宽度为l，现有一边长为d（d>l）的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程中有感应电流的时间总共为（）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】当线框的右边进入磁场开始产生感应电流，直到右边开始离开磁场区域，该过程中金属框中有感应电流，时间是，当线框的左边进入磁场开始产生感应电流，直到左边开始离开磁场区域，该过程中金属框中有感应电流，时间是，所以该过程金属框中有感应电流的时间总共为．故选B．
【考点】电磁感应现象
=30m/s沿竖直方向向上抛出，下列说法中正确的是（不计空气阻力，g取10 m/s2）（）10.一个物体以初速度v
A．物体回到抛出点所用时间为3秒
B．物体上升的最大高度为45米
C．物体回到抛出点通过的路程为45米
D．物体上升过程的加速度大于下降过程的加速度
【答案】B
【解析】物体上升到最高点的时间为，所以物体回到抛出点所用时间为6s，故A错误；物体上升的最大高度为，故B正确；物体回到抛出点通过的路程为2h=90m，故C错误；物体上升过程的
加速度等于下降过程的加速度，都为g，故D错误．故选B．
【考点】竖直上抛运动
11.如图所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定．A端用绞链固定，滑轮O在A点正上方（滑轮大小及摩
将B缓慢上拉，在杆转到竖直前
擦均可忽略），B端吊一重物P，现施加拉力F
T
A．OB段绳中的张力变大
B．OB段绳中的张力变小
C．杆中的弹力大小不变
D．杆中的弹力变大
【答案】BC
【解析】以B 点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T （等于重物的重力G ）、轻杆的支持力N 和绳子的拉力F ，作出力图如图：
由平衡条件得知，N 和F T 的合力与T 大小相等，方向相反，根据三角形相似可得：
又T=G ，解得：；；使∠BAO 缓慢变小时，AB 、AO 保持不变，BO 变小，则N 保持不变，F T 变小．故BC 正确，AD 错误．故选BC 。

【考点】物体的平衡
12.如图甲所示，Q 1、Q 2是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度v a 沿两点电荷连线的中垂线从a 点向上运动，其v-t 图象如图乙所示，下列说法正确的是
A ．两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等
B ．两点电荷一定都带负电，且电量一定相等
C ．试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处
D ．t 2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零
【答案】BD
【解析】由图可知，粒子向上先做减速运动，再反向做加速运动，且向上过程加速度先增大后减小，而重力不变，说明粒子受电场力应向下；故说明粒子均应带负电；由于电场线只能沿竖直方向，故说明两粒子带等量负电荷；故AC 错误，B 正确；t 2时刻之前电场力一直做负功；故电势能增大；此后电场力做正功，电势能减小；t 2时刻电势能最大；但由于粒子受重力及电场力均向下；故此时加速度不为零；故D 正确；
故选BD 。

【考点】带电粒子在电场中的运动；电势及电势能
二、实验题
在描绘一个标有“6．3V 0．3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6．3V ，并便于操作。

已选用的器材有：
学生电源（电动势为9V ，内阻约1Ω）；
电流表（量程为0~0．6A ，内阻约0．2Ω；量程为0~3A ，内阻约0．04Ω）；
电压表（量程为0~3V ，内阻约3kΩ；0~15V ，内阻约15kΩ）；
开关一个、导线若干。

（1）实验中还需要选择一个滑动变阻器，现有以下两个滑动变阻器，则应选其中的 （选填选项前的字母）。

A ．滑动变阻器（最大阻值10Ω，最大允许电流1A ）
B ．滑动变阻器（最大阻值1500Ω，最大允许电流0．3A ）
（2）实验电路图应选用图中的 （选填“甲”或“乙”）。

（3）请根据（2）中所选的电路图，补充完成图中实物电路的连线。

（4）接闭合关，改变滑动变阻器滑动端的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。

某次测量中电流表选择0~0．6A量程，电压表选择0~15V量程，电流表、电压表示数如图所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值
Ω（计算结果保留两位有效数字）。

（5）根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图所示。

由此可知，当小灯泡两端的电压增加时，小灯泡的电阻值将（选填“变大”或“变小”）。

【答案】（1）A；（2）乙；（3）如答图所示；量程选择0~15V同样得分；（4）18；（5）变大。

【解析】1）实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，则滑动变阻器应采用分压接法，所以要选择最大值比较小的A；
（2）灯泡正常发光时的电阻为，该电阻值相对于电压表属于小电阻，所以电流表应采用外接法，因此实验电路应选乙；
（3）根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；
（4）电流表的量程为0．6V，所以每一小格的读数为0．02A，所以电流表的读数为0．22A；电压表的量程为15V，所以每一小格的读数为0．5V，所以读数为：8×0．5=4V．由欧姆定律得：
（5）在I-U图象中，各个点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数，由图可知，随电压增大，各点与坐标原点的连线的斜率减小，所以可知待测电阻的电阻值增大。

【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
三、计算题
1.核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。

近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。

一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。

若已知氘原子的质量为2．0141u，氚原子的质量为3．0160u，氦原子的质量为4．0026u，中子的质量为1．0087u，1u = 1．66×10-27kg。

（1）写出氘和氚聚合的反应方程；
（2）试计算这个核反应释放出来的能量。

（光速c=3．00×108m/s ，结果取二位有效数字）
【答案】（1）（2）2．8×10-12J
【解析】（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得，
（2）由质能方程，△E=△mc 2
解得△E=（2．0141u+3．0160u-4．0026u-1．0087u ）×1．66×10-27×（3×108）2=2．8×10-12J
【考点】核反应方程；质能方程
2.如图所示，一个质量为m 的小孩在平台上以加速度a 做匀加速助跑，目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L 的轻质悬绳，并在竖直面内做圆周运动．已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度，小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变，且无能量损失．若小孩能完成圆周运动，则：
（1）小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大？
（2）小孩的最小助跑位移多大？
（3）设小孩在加速过程中，脚与地面不打滑，求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功．
【答案】（1）6mg （2）（3）ma ，零
【解析】（1）小孩能完成竖直面内的圆周运动，则在最高点最小的向心力等于小孩所受的重力．设小孩在竖直面内最高点运动的速度为v 2，依据牛顿第二定律小孩在最高点有：
设小孩在最低点运动的速度为v 1，小孩抓住悬线时悬线对小孩的拉力至少为F ，依据牛顿第二定律小孩在最低点有：
小孩在竖直面内做圆周运动，依据机械能守恒定律可得，mv 22+2mgL=mv 12
联立以上三式解得：F=6mg ，v 12=5gL ．
依据牛顿第三定律可知，小孩对悬线的拉力至少为6mg ．
（2）小孩在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据题意，小孩运动的加速度为a ，末速度为v 1，根据匀变速直线运动规律，v 12=2ax
解得：
（3）由牛顿运动定律可知摩擦力大小f="ma" ，由于地面对小孩的摩擦力位移为零，所以摩擦力对小孩做功为零．
【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律的应用
3.如图所示，质量为M=8kg 的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F=8N ，当小车向右运动的速度达到v 0=1．5m/s 时，在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量为m=2kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0．2。

已知运动过程中，小物块没有从小车上掉下来，取g=10m/s 2。

求：
（1）放上小物块后，经过多长时间两者达到相同的速度？
（2）从小物块放上小车开始，经过t=1．5s 小物块通过的位移大小为多少？
【答案】（1）1s （2）2．1m
【解析】（1）物块的加速度为：a m ＝μg ＝0．2×10m/s 2＝2m/s 2
小车在水平方向受到推力F 和小物块的摩擦力作用，根据牛顿第二定律可知小车的加速度：
由速度时间关系知物块放上小车后经过时间t 两者速度相等，则有：a m t=v 0+a M t
所以时间为：
（2）在开始1s 内小物块的位移：x 1＝a m t 2＝×2×12m ＝1m 开始1s 内的末速度：v m =a m t=2×1m/s=2m/s
在接下来的0．5s 物块与小车相对静止，与小车一起做匀加速运动，根据牛顿第二定律有此时物块与小车共同的加速度：
所以在与小车一起匀加速运动过程中物体的位移为：x 2＝vt+at 2＝2×0．5+×0．8×0．52m ＝1．1m 则物体在1．5s 的时间内的总位移为：x=x 1+x 2=1+1．1m=2．1m
【考点】牛顿第二定律的综合应用
4.质量为5kg 的物体静止在粗糙水平面上，在0~4s 内施加一水平恒力F ，使物体从静止开始运动，在4~12s 内去掉了该恒力F ，物体因受摩擦力作用而减速至停止，其速度时间图象（）如图所示．求：
（1）在0~12s 内物体的位移；
（2）物体所受的摩擦力大小；
（3）此水平恒力F 的大小
【答案】（1）96m （2）10N （3）30N
【解析】（1）根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移得
x ＝×12×16＝96m
（2）4s ～12s 内，加速度
根据牛顿第二定律，有f ＝ma 2＝5×2＝10N
（3）0～4s 内，加速度
根据牛顿第二定律，有F−f ＝ma 1
代入数据：F-10=5×4
解得：F=30N
【考点】牛顿第二定律的应用；v-t 图线。