物理答案

物理参考答案

一、选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分。

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

13．（5分）（1）0.50（2分）（2）小车和滑板间有摩擦阻力（1分）（3）不需要（2分） 14．（7分）（1）BD （1分）（2）大于（2分）

（2分） （3）AB （2分）

15．（6分）

解：设冰壶运动到营垒的最左边时，用毛刷刷冰面的距离是x 1．冰壶运动到营垒的最右边时，用毛刷刷冰面的距离是x 2。

由动能定理得：Fd ﹣μ1mg （L ﹣R ﹣x 1）﹣μ2mgx 1＝0 （2分） 代入数据解得 x 1＝8m

由动能定理得：Fd ﹣μ1mg （L+R ﹣x 2）﹣μ2mgx 2＝0 （2分） 代入数据解得 x 2＝12m

所以要使冰壶滑到营垒内，用毛刷刷冰面的距离在8m ﹣12m 范围。（2分）

答：若运动员对冰壶的平均推力为10N ，要使冰壶滑到营垒内，用毛刷刷冰面的距离在8m ﹣12m 范围。 16．（8分）

解：（1）设行李箱质量为m ，放在传送带上，受到摩擦力做加速运动 由牛顿第二定律得：μ1mg ＝ma 由速度公式得：v ＝at 1 由位移公式得：x ＝

解得：t 1＝2s ，x ＝2m ＜L （2分） 行李箱在传送带上匀速运动时间t 2＝＝4s 从B 到C 做匀速圆周运动用时t 3＝

＝6.28s

从A 处被放上传送到C 用时为t ＝t 1+t 2+t 3＝2+4+6.28＝12.28s （2分）

（2）行李箱在转盘上时取最大静摩擦力，由牛顿第二定律得：μ2mg＝m，（1分）

则速度应为v2＝4m/s

设行李箱在传送带上一直加速的速度为v1，则v12＝2aL，（1分）

则v1＝m/s＞4m/s （1分）

故最大速度应取为4m/s，即共同速度应调整为4m/s（1分）

答：（1）行李箱从A处被放上传送带到C处被取走所用时间为12.28s；

（2）如果要使行李箱能最快到达C点，传送带和转盘的共同速度应调整为4m/s；

评分说明：第（1）问中，判断出行李箱与传送带能发生共速，得2分，求出总时间，得2分17．（9分）

解：（1）剪断轻弹簧后，物块A和B一起做匀加速运动，

对物块A，根据牛顿第二定律有：T﹣mgsinθ＝ma，（1分）

对物块B，根据牛顿第二定律有：mg﹣T＝ma，（1分）

代入数据，联立解得a＝2.5m/s2。

根据运动学公式有：，代入数据解得t＝1s。（2分）

（2）没有剪断轻绳时，设弹簧的伸长量为x1，根据平衡有：mg＝mgsinθ+kx1，（1分）

解得，

剪断轻绳后，当物块A的速度最大时，根据平衡有：kx2＝mgsinθ，（1分）

解得，

从剪断轻绳到物块A的速度最大的过程中，弹簧的弹性势能变化量为零，根据机械能守恒有：

，（2分）

代入数据解得v＝1m/s。（1分）

答：（1）物块A运动到斜面顶端要用1s；（2）物块A向下运动的最大速度1m/s。

18．（12分）

解：（1）物块从P到B的过程，由动能定理得：mg•2R＝（1分）

得：v B＝2

在B点，对物块，根据牛顿第二定律得：N﹣mg＝m（1分）

可得：N＝5mg （1分）

根据牛顿第三定律知，物块对轨道的压力大小为：N′＝N＝5mg （1分）

（2）物块从C点离开后做平抛运动，由平抛运动的规律得：

x＝v C t （1分）

y＝（1分）

由几何关系有：

y＝4Rsin53°

x＝4R﹣4Rcos53°

由以上四式联立解得：v C＝（1分）

设水平面BC部分的长度为L。

物块在水平面BC上运动时，μ随滑行的距离d均匀增大，则物块所受的滑动摩擦力增大，滑动摩擦力的平均值大小为：

＝＝（2分）

根据动能定理得：

﹣L＝﹣（2分）

可得：L＝6R （1分）

答：（1）物块运动到圆弧B点时对轨道的压力大小是5mg；

（2）水平面BC部分的长度是6R。

19．（12分）

解：（1）AP＝d•cot∠APB＝15m，BP＝＝25m，所以AP′＝BP′＝20m，△ABP′是正三角形，P′在AB水平线下方处，

以P′为零势能面，（2分）

根据机械能守恒定律：（1分）

由牛顿第二定律和圆周运动规律得到：（2分）

联立解得：；（1分）

（2）由题意可得战士的运动轨迹为椭圆，c＝10m，半短轴，半长轴a＝20m

椭圆方程为：（4分）

设右侧坡面的轨迹方程为：y＝10x+b1

将（10，0）代入得到：b1＝﹣100

则右侧坡面的轨迹方程为：y＝10x﹣100 （2分）

联立解得：403 x2﹣8000x+38800＝0

解得：（8.43，﹣15.70），（11.42，14.20）后者不合题意舍去。

答：（1）当战士乙运动到曲线的最低点附近时，可看做半径R＝m的圆的一部分，战士乙在最低点时绳的拉力为347N；

（2）以A、B的中点O为坐标原点，水平线AB为x轴，竖直向上为y轴正方向，建立正交坐标系，战士乙运动到右侧坡面的坐标为（8.43，﹣15.70）。

评分说明：第（2）问满分6分，写出战士运动的轨迹方程，得4分，写出右侧坡面的轨迹方程，得2分