4、山东省枣庄市2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题（学生版）

这是一份4、山东省枣庄市2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题（学生版），共13页。试卷主要包含了Ⅱ卷在答题纸上作答，使用自卸式货车可以提高工作效率等内容，欢迎下载使用。

4、山东省枣庄市2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题
2019~2020学年度高一年级模块检测试题

高一物理
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试题卷上作答无效。
2.Ⅱ卷在答题纸上作答。答题前,考生在答题纸上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚。

第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.(★)2019年9月8日至16日,第11届全国少数民族传统体育运动会在河南郑州举行。下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是 (　　)
A.马术比赛中研究马越过阳关大道的过程中马腿的姿势时
B.赛马比赛中研究马和骑手在赛道上奔驰的速度时
C.摔跤比赛中研究运动员的摔跤动作时
D.打陀螺比赛中研究陀螺的旋转情况时
2.(★)正在行驶的汽车,如果作用在汽车上的一切外力突然消失,那么汽车将 (　　)
A.做匀速直线运动 B.立即停下来
C.先慢下来,然后停止 D.改变运动方向
3.(★)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。某小区一业主在距地面30m高的地方以5m/s的速度竖直向下抛下一物块,则物块撞击地面的速度大小为(忽略空气阻力,取g=10m/s2) (　　)
A.15m/s B.20m/s
C.25m/s D.30m/s
4.(★★)如图所示,倾角为α的光滑斜面固定在地面上,重力为G的物体A在水平向左的力F的作用下,静止在斜面上。现将力F的方向从水平位置缓慢沿逆时针方向转动,物体A一直保持静止状态,下列说法正确的是 (　　)

A.力F可以旋转到垂直于斜面的方向
B.力F的大小逐渐增大
C.力F的大小逐渐减小
D.支持力的大小保持不变
5.(★)使用自卸式货车可以提高工作效率。如图所示,车厢由水平位置逐渐抬起,关于其中的货物所受摩擦力大小的变化,下列说法正确的是 (　　)

A.摩擦力逐渐增大
B.摩擦力逐渐减小
C.摩擦力先减小后增大
D.摩擦力先增大后减小
6.(★)如图所示,两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上,中间用劲度系数k=400N/m的轻弹簧连接。两个大小分别为F1=20N,F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,系统仍保持静止,则 (　　)

A.弹簧的伸长量为0cm
B.弹簧的伸长量为5cm
C.弹簧的伸长量为8cm
D.弹簧的伸长量为10cm
7.(★)我国新研制的隐形战机歼-20,已列阵人民空军王牌部队。在某次试飞中,飞机由静止开始做匀加速直线运动,直至起飞。则此过程中飞机的 (　　)
A.速度一直很大
B.速度的变化率不断增大
C.位移的变化率保持不变
D.位移的变化率不断增大
8.(★)我国宇航员王亚平在太空授课时,利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量。若聂海胜受到13N的恒力,从静止开始运动,经过2s运动的位移为40cm,则聂海胜的质量为 (　　)
A.60kg B.65kg
C.70kg D.80kg
二、多项选择题(本题共4小题,每题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,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。)
9.(★)如图所示,手用力向下压架在两本书之间的尺子,尺子发生了弹性形变。若手对尺子的压力为FN,尺子对手的弹力为F'N,下列说法正确的是 (　　)

A.FN和F'N是一对平衡力
B.FN和F'N是一对作用力和反作用力
C.FN是由尺子发生形变而产生的
D.F'N是由尺子发生形变而产生的
10.(★)甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动,它们的v-t图像如图所示,下列说法正确的是 (　　)

A.甲的加速度为12m/s2
B.乙的加速度为1.5m/s2
C.t=8s时刻甲乙相遇
D.t=8s时刻甲乙相距48m
11.(★★)如图所示,一根轻绳一端固定于竖直墙上的A点,另一端绕过轻质动滑轮悬挂一质量为m的重物,其中绳子的PA段处于水平状态;另一根轻绳一端与轻质动滑轮相连,另一端绕过轻质定滑轮后,在细绳的端点O处施加水平向左的拉力,使整个系统处于平衡状态,不计一切摩擦。下列说法正确的是 (　　)

A.O处所施加水平向左的拉力大小等于mg
B.O处所施加水平向左的拉力大小等于2mg
C.QP段绳子与水平方向的夹角为45°
D.QP段绳子与水平方向的夹角为60°
12.(★)如图所示,为一个可以乘坐二十多人的环形座舱套装在竖直柱上的巨型娱乐器械,可以使人体验超重和失重状态。由升降机将环形座舱送到离地面75m的高处,然后让座舱无摩擦的自由落下,落到离地面30m的位置时,制动系统启动,座舱做匀减速运动,到地面时刚好停下。若座舱中某人用手托着质量为0.2kg的手机,取g=10m/s2,则 (　　)

A.当座舱落到离地面45m的位置时,手掌对手机的支持力为0N
B.当座舱落到离地面45m的位置时,手掌对手机的支持力为2N
C.当座舱落到离地面15m的位置时,手掌对手机的支持力为3N
D.当座舱落到离地面15m的位置时,手掌对手机的支持力为5N

第Ⅱ卷(非选择题,60分)
注意事项:
1.第Ⅱ卷必须使用0.5mm黑色签字笔作答。
2.请将答案书写在答题纸的相应位置,直接答在试卷上无效。
三、非选择题(本题共6小题,共60分。)
13.(★)(6分)“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。

(1)图乙中的　　　　表示力F1和F2合力的理论值;　　　　表示力F1和F2合力的实际测量值。(均填“F”或“F'”) 
(2)同学们在操作过程中有如下讨论,其中对减小实验误差有益的说法是　　　 
A.两根细绳必须等长
B.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平行
D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
14.(★★)(8分)为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图甲所示的实验装置。请思考探究思路并回答下列问题:

(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响,最恰当的做法是　　　 
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动的情况下恰好做匀速运动
B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动的情况下恰好做匀加速运动
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车拖动纸带恰好能做匀速运动
(2)如图乙所示,是打点计时器打出的一条纸带。图中A、B、C、D、E为按时间顺序所取的五个计数点,相邻计数点的时间间隔为0.10s。则小车的加速度大小为　　　　m/s2(结果保留两位有效数字)。 

(3)在小车质量保持不变的情况下,该同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示,有一个加速度数据模糊不清。

F/N
0.14
0.19
0.24
0.29
0.34
a/(m·s-2)
0.39
0.53

0.81
0.94
①如果模糊的数据是正确的,其数值应该是　　　　。 
②根据表中的数据在图丙所示坐标图上作出a-F图像。
15.(★)(8分)如图所示,质量为40kg的手推车停放在平直路面上,工人用100N的水平推力推车时,车做加速度为1.0m/s2的匀加速直线运动。手推车运动过程中所受的阻力只考虑路面和手推车车轮之间的摩擦力,取g=10m/s2。则:

(1)手推车所受摩擦力是多少?
(2)如果撤去推力,手推车所受摩擦力大小保持不变,手推车的加速度大小是多少?方向如何?
16.(★)(8分)一辆汽车在高速公路上以40m/s的速度匀速行驶,由于前方出现险情,司机立即刹车,刹车时的加速度大小为5m/s2。求:
(1)汽车刹车后10s内滑行的距离。
(2)从开始刹车至滑行70m过程中的平均速度。
17.(★★)(14分)如图所示,质量为m1=12kg的物体通过三段轻绳相连,三段轻绳的结点为O,轻绳OB的B端被站在水平面上质量为m2的人拉着,OB保持水平,轻绳OA与竖直方向的夹角为θ=37°,物体及人均处于静止状态。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,取g=10m/s2。求:

(1)轻绳OA、OB的拉力是多大?
(2)若人的质量m2=70kg,人的鞋底与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则欲使人在水平面上不滑动,物体的质量m1最大不能超过多少?
18.(★★★)(16分)雪崩是自然灾害之一,我们在登雪山和欣赏雪山的美景时,一定要注意安全。某摄影爱好者站在倾角为37°的斜坡底端正在对斜坡顶端的美景进行拍摄,t0=0时,在距坡底L=45m处发生雪崩,摄影爱好者发现后经过t1=1.5s的反应时间,从静止开始以a0=1.5m/s2的加速度逃离。当摄影者的速度达到6m/s后就不能再加速了,并以此速度做匀速运动,如图所示。已知雪块(可视为质点)与坡面和地面间的动摩擦因数均为0.3,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,)假设雪块从坡面滑向水平面时速度大小不变。

(1)求雪块到达斜面底端时的速度大小和下滑的时间。
(2)摄影者站在距坡底至少多远处才能安全逃离?
四、附加题(本题共1小题,共20分。)
19.(★★★)(20分)如图所示,有1、2、3三个质量均为m=1kg的物体,物体2为一长板,用不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮与物体3连接。设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H=5.75m,物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=0.2。长板2在光滑的水平桌面上从静止开始释放,同时物体1(可视为质点)在长板2的左端以v=4m/s的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端滑下。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2。求:

(1)长板2开始运动时的加速度大小;
(2)长板2的长度L0;
(3)当物体3落地时,物体1在长板2上的位置。


4、山东省枣庄市2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题
2019~2020学年度高一年级模块检测试题

高一物理
答案全解全析
1.考向　质点的认识
思路分析　根据物体看成质点的条件来判断。
解析　A:研究马越过障碍时马腿的姿势时,不能看成质点,故A错误;
B:研究马和骑手在赛道奔驰的速度时,可以忽略其大小形状,可以看成质点,故B正确;
C:研究摔跤运动员动作时,不能看成一个点,否则就没有动作,故C错误;
D:研究打陀螺中陀螺的旋转情况时,不能看成一个点,否则就没有了旋转,故D错误。
答案　B
点评　当物体自身的大小形状对于所研究的问题没有影响,就可以把物体看成质点。(1)能否看到质点与物体自身的大小无关。(2)当研究转动物体自身转动情况时,不能将物体看成质点。(3)当研究物体自身形状姿态时,不能看成质点。
2.考向　力与运动的关系
思路分析　力是改变物体运动状态的原因,当外力消失时,物体将保持原来的运动状态。
解析　正在行驶的汽车原来有速度,外力突然消失,加速度为零,它将保持原来的运动状态不变,做匀速直线运动,故选A。
答案　A
点评　根据牛顿第一定律,当物体所受合力突然消失,物体将保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持静止,原来运动的物体,做匀速直线运动,直到有外力改变这种运动状态。
3.考向　匀变速直线运动规律应用
思路分析　根据匀变速直线运动速度位移公式解题。
解析　物块做匀加速直线运动,根据v2-v02=2ax,得物块落地的速度v=v02+2ax=52+2×10×30=25m/s,故选C。
答案　C
点评　本题理论联系实际,以高空坠物为载体考查了匀变速直线运动规律,体现科学、技术和社会的联系,也对学生起警示作用。
4.考向　动态平衡问题
思路分析　对A受力分析,A物体一直保持静止状态,根据共点力平衡条件,利用三角形定则作力的三角形动态分析。
解析　对A物体受力分析如图一所示,受重力G,斜面的支持力FN以及推力F,其中重力大小和方向都不变,斜面的支持力FN方向不变,推力F逆时针转动,大小和方向都变。

将方向不变的力FN反向延长,平移F到F1位置与G、FN组成封闭的力的三角形,根据题意,逆时针旋转A,注意旋转过程中保持G不变。物体A始终处于静止状态,所以三个力能始终组成封闭的三角形,力F不能旋转到垂直于斜面的向下。如图二所示,F1逐渐旋转到F2、F3,力F逐渐增大,支持力FN也逐渐增大,故选B。
答案　B
方法指导　本题主要考查运用动态矢量三角形,分析力的大小变化,先对物体进行正确的受力分析,再结合物体的平衡状态来分析力的大小,注意运用图解法求解,具体步骤是:(1)确定研究对象,并对研究对象进行受力分析。(2)分析三个力中哪个力恒定,哪个力方向不变,哪个力旋转。(3)在力的示意图中,将方向不变的力反向延长,平移旋转的力组成矢量三角形,再根据题意旋转。(4)根据有向线段的长度判断各个力的大小变化情况。
5.考向　摩擦力大小
思路分析　对货物受力分析,确定摩擦力和斜面倾角的关系再判断,要注意货物是受静摩擦力作用还是滑动摩擦力作用。
解析　对货物受力分析,货物受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力:

开始时货物相对斜面静止,摩擦力为静摩擦力,静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力,即f=mgsinθ,随着角度的增大,sinθ增大,摩擦力增大。
当角度达到一定程度时,物体开始相对于斜面滑动,由静摩擦力变为滑动摩擦力,而滑动摩擦力大小f=μFN=μmgcosθ,随着角度的增大,cosθ减小,摩擦力减小。
故摩擦力先增大后减小,选D。
答案　D
点评　分析物体摩擦力时要注意区分静摩擦还是滑动摩擦力,滑动摩擦力大小f=μFN,FN是压力;静摩擦力具有不确定性和被动适应性,会随着运动状态改变而改变,静摩擦力可以根据平衡问题运算,即静摩擦力与引起相对运动趋势的外力大小相等;当物体加速运动时,可由牛顿第二定律计算静摩擦力。
6.考向　受力平衡和胡克定律
思路分析　根据平衡求出弹簧中弹力,再根据胡克定律求伸长量。
解析　水平方向每个物体都受两个力,拉力和弹簧弹力。两物体静止,根据平衡条件,故弹簧中的弹力F=F1=F2,根据胡克定律F=kx得弹簧的形变量x=Fk=20400=0.05m=5cm,故选B。
答案　B
易错提醒　本题不能错误的认为弹力等于两个力的合力40N或者0,因为若弹力为40N或0则每个物体都不能平衡,在研究力时要根据受力分析和平衡条件求解。
7.考向　匀变速直线运动特点
思路分析　根据匀变速直线运动特点和加速度定义式判断。
解析　A:飞机从静止开始做匀加速直线运动,速度从零逐渐增大,故A错误;
B:a=ΔvΔt加速度等于速度的变化率,匀加速直线运动加速度不变,速度变化率不变,故B错误;
CD:v=ΔxΔt速度等于位移的变化率,速度不断增大,位移的变化率不断增大,故C错误、D正确。
答案　D
8.考向　牛顿第二定律的应用
思路分析　由位移公式求出聂海胜的加速度,再根据牛顿第二定律可求出聂海胜的质量。
解析　聂海胜受到恒力作用,做匀变速直线运动,根据位移公式可知:x=12at2,再根据牛顿第二定律F=ma,解得m=Ft22x=65kg,故选B。
答案　B
点评　在解决x和运动的关系问题时,要牢牢的把握住运动与力的联系物理量——加速度,利用牛顿第二定律求解。
9.考向　弹力产生原因、相互作用力与平衡力的区别
思路分析　弹力是由于施力物体发生形变对受力物体产生的力的作用;根据相互作用力和平衡力的区别解题。
解析　AB:手对尺子的压力FN与尺子对手的弹力F'N分别作用在尺子和手两个物体上,是一对作用力和反作用力,故A错误,B正确;
CD:手对尺子的压力FN是由手受发生形变产生的,而尺子对手的弹力F'N是由尺子发生形变产生的,故C错误,D正确。
答案　BD
易错提醒　(1)作用力与反作用力是“异体、共线、等大、反向、同性、同存”,而平衡力是“同体、共线、反向、等大”。
(2)一对作用力和反作用力和一对平衡力最直观的区别是:看作用点,平衡力作用在同一个物体上,相互作用力一定分别作用在两个物体上。
10.考向　v-t图像的应用
思路分析　分析甲、乙的v-t图像的形状、倾斜程度和图形面积得到物体的运动信息。
解析　A:v-t图像中斜率表示加速度,由图可知甲斜率为零,加速度为零,做匀速直线运动,故A错误;
B:v-t图像中斜率表示加速度,由图可知乙的加速度a=ΔvΔt=128=1.5m/s2,故B正确;
CD:v-t图像与坐标轴围成的面积代表位移t=8s时,甲车位移x1=vt=12×8=96m,乙车位移x2=12vt=48m,甲乙相距48m,故C错误、D正确。
答案　BD
规律总结　在v-t图像中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正值,时间轴下方速度是负值。v-t图像切线的斜率表示加速度,加速度向右上方倾斜为正,右下方倾斜为负;斜率不变的倾斜直线,代表匀变速直线运动。v-t图像与坐标轴围成的面积代表位移,时间轴上方为正位移,时间轴下方为负位移。
11.考向　共点力作用下平衡问题
思路分析　系统处于平衡状态,对重物和P点受力分析,根据平衡条件求解。
解析　对重物受力分析,由于AP、BP是同一根绳,根据平衡条件,绳中拉力和重物重力mg相等。再对P点受力分析:P点受到AP、BP的拉力和QP绳的拉力,根据平衡条件,QP的拉力和AP、BP拉力的合力等大反向,由平行四边形法则得FTQP=2mg,方向与水平方向成45°角,所以O处拉力也等于2mg。

答案　BC
点评　对于有“结点”的绳子,若是“死结”则绳内张力不一定相等;若是“活结”,则绳内张力处处相等。例如,将绳子套在光滑的滑轮和轻环,滑轮和轻环处的结点就是活结。
12.考向　超重、失重、完全失重
思路分析　明确超重、失重、完全失重的性质,知道自由落体时处于完全失重状态;减速下落,加速度向上处于超重状态,再利用牛顿运动定律求支持力。
解析　AB:离地45m时,座舱自由下落,处于完全失重状态,受对球的支持力为零,故A正确,B错误;
CD:从离地30m处开始减速,由匀变速运动速度位移关系式得,前45m有v302=2gh1,后30m末速度为零,有v302=2ah1,解得后30m的加速度a=15m/s2,方向向上。手机受到重力和手掌的支持力,根据牛顿第二定律F-mg=ma,得手掌对手机的支持力F=5N,故C错误,D正确。
答案　AD
方法总结　超重与失重的特点:(1)物体加速度方向向上,处于超重状态,超重时支持物对物体支持力或悬挂物对物体拉力大于重力;(2)物体加速度方向向下,处于失重状态,失重时支持物对物体支持力或悬挂物对物体拉力小于重力;(3)当物体加速度向下且等于g时,处于完全失重状态,重时支持物对物体支持力或悬挂物对物体拉力等于零。
13.考向　验证力的平行四边形定则实验
思路分析　根据平行四边形法则作图得到的是理论值;所有要求都要便于操作,有利于减小误差。
解析　(1)根据平行四边形法则作:以F1和F2为邻边做平行四边形,画出F1和F2所夹的对角线即为合力理论值F。实际值F'和理论值F有一定的误差,不一定沿两分力的对角线。
(2)A:通过两个细绳用弹簧秤互成角度地拉橡皮条,拉力与细绳的长度无关,并非要求细绳等长,故A错误;
B:两个弹簧秤的拉力不一定要相等,故橡皮筋也不一定在两绳的角平分线上,故B错误;
C:为了减小实验误差,拉力方向均与平面平行,要求弹簧秤、细绳、橡皮筋均与木板平行,故C正确;
D:为了更加准确的记录力的方向,拉橡皮条的细绳要长些,标记方向的两点要远些,故D正确。
答案　(1)F'　F(每空2分)　(2)CD(2分)
点评　本实验采用等效替代法,根据平行四边形法则,利用力的图示,作出两分力的合力理论值,再与实验测量的实际值相比较,若两个力的图示近似重合,则验证力在合成时遵循平行四边形法则。
14.考向　实验原理和数据处理
思路分析　平衡摩擦力就是让小车在无拉力情况下做匀速直线运动,让重力沿斜面向下的分力抵消小车受到的阻力。根据连续相等时间间隔位移差是一个恒量,求出小车的加速度;作a-F图像,分析加速度a与F关系。
解析　(1)为了消除小车受到的摩擦力,应采取的方法是:将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,让重力沿斜面向下的分力抵消小车受到的阻力。让小车带上纸带是为了观察纸带上的点迹是否均匀,以判断小车是否匀速,而且能够同时平衡纸带与限位孔之间的摩擦。
(2)相邻计数点间的时间间隔T=0.1s,根据连续相等时间间隔位移差是一个恒量,求出小车的加速度,由Δx=aT2得
a=xCE-xAC(2T)2=0.0864+0.0775-0.0687-0.06000.04=0.88m/s2。
(3)在a-F图像中描点,用一条倾斜直线连接,如下图所示,根据图像找到F=0.24N时加速度a=0.67m/s2。

答案　(1)D　(2)0.88　(3)①0.67　②图像见解析
点评　1.在处理纸带计算加速度a时要注意:(1)测量长度的单位在代入公式运算时均转化成米。(2)注意T的取值,本题相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。(3)计算结果注意按照题中要求保留小数或有效数字。
2.描绘图线的注意事项:(1)尽可能让更多的点落在线上;(2)落不到线上的点均匀的分布在线的两侧;(3)误差比较大的点舍去;(4)判断图线是直线还是平滑曲线。
15.考向　牛顿第二定律的应用
思路分析　根据牛顿第二定律和受力分析求解。
解析　(1)设手推车的运动方向为正方向,加速度为a1,
根据牛顿第二定律F-f=ma1 (2分)
解得f=60N。 (2分)
(2)设撤去推力后的加速度为a2,
根据牛顿第二定律-f=ma2 (2分)
解得a2=-1.5m/s2,负号代表加速度方向与初速度方向相反 (2分)
16.考向　刹车问题
思路分析　分析题中所给的条件,先根据初速度和加速度计算刹停时间,判断是否停止,再根据位移公式和平均速度公式解题。
解析　刹停时间t0=v0a=405=8s (2分)
(1)刹车后10s,汽车已经停止,滑行距离
x=v022a=4022×5=160m (2分)
(2)刹车滑行70m过程在,汽车未停止,一直做匀减速运动,
根据x1=v0t-12at2 (1分)
解得滑行到70m位置时时间t=2s (1分)
所以平均速度v=x1t=35m/s (2分)
点评　刹车问题是实际问题应用,不能不加分析直接套用公式,否则容易造成错解。先分析刹停时间t停=v0a,判断汽车是否停止,若已经停止,末速度v=0;位移x=v022a,若未停止,可用位移x=v0t-12at2,末速度v=v0-at。
方法指导　第(2)问也可以求出70m时速度,再根据v=v0+v12求平均速度
(2)设汽车刹车滑行70m后的速度为v1,由速度位移关系公式:v12-v02=2ax1 (1分)
解得:v1=30m/s (1分)
则开始刹车至滑行70m过程中的平均速度:v=v0+v12 (1分)
解得:v=35m/s (1分)
17.考向　力的正交分解、平衡问题
思路分析　选择结点O进行受力分析,应用平衡条件求出两绳拉力,人受到静摩擦力和OB拉力相等;再根据人的最大静摩擦力判断m1的最大值。
解析　(1)以O互为研究对象受力分析,建立直角坐标系

x轴上:FTAsinθ=FTB (2分)
y轴上:FTAcosθ=m1g (2分)
联立解得FTA=m1gcosθ=150N (2分)
TB=m1gtanθ=90N (2分)
(2)以人为研究对象受力分析,根据平衡条件,
人受到静摩擦力和OB拉力相等fm=TTB (2分)
逐渐增大m1,要使系统处于平衡状态,则当人达到最大静摩擦力时,m1达到最大.
由上述表达式可知μm2g=m1gtanθ (2分)
解得:m1=28kg (2分)
方法指导　解决物体平衡类问题的方法步骤如下:
①确定研究对象。
②分析研究对象的受力情况,画出受力示意图。
③选取适当的直角坐标系,将不在坐标轴上的力进行正交分解,受力简单时,可用合成法或分解法。
④根据平衡条件列方程:Fx合=0和Fy合=0。
⑤对方程进行求解,必要时需对结果进行讨论。
18.考向　牛顿运动定律应用——已知受力求运动、追及问题
思路分析　(1)对雪块受力分析和牛顿第二定律求雪块的加速度,再利用匀变速运动规律求雪块到达底端的速度和下滑时间。
(2)为了保证摄影者安全,必须满足雪块和摄影者速度相等时,雪块未追上摄影者,根据雪块和摄影者各自的运动情况,利用牛顿第二定律和运动学规律解题。
解析　(1)设雪块的质量为m,加速度为a1,到达坡底的速度大小为v1,雪块从雪崩处由静止开始下滑到坡底的过程中,由牛顿第二定律得:mgsin37°-μmgcos37°=ma1 (2分)
由运动学公式有a1=3.6m/s2　v12=2a1L (2分)
联立并代入数据解得v1=18m/s (1分)
下滑时间t2=Lv=Lv1+02=5s (1分)
(2)设雪块在水平地面上滑行过程中的加速度为a2,由牛顿第二定律得-μmg=ma2 (2分)
代入数据解得a2=-3.0m/s2 (1分)
在t2=5s的时间内,摄影者反应时间为t1=1s,加速逃离时间为t3=t2-t1=4s,第5s时,摄影者的速度v2和位移x1分别为v2=a0t3=1.5×4m/s=6m/s (1分)
x1=12a0t32=12m (1分)
即雪块到达坡底时,摄影者恰好到达最大速度6m/s,
设雪块到达坡底后再经t4时间速度减为v2,
则v1+a2t4=v2 (2分)
代入数据解得t4=4s (1分)
在t4=4s时间内雪块、摄影者的位移分别设为x3、x4,所求安全距离为:x3=vt4=18+62×4m=48m
x4=v2t4=24m (2分)
Δx=x3-(x4+x1)=12m,
点评　牛顿运动定律解决动力学问题要注意:(1)解题的关键是加速度,它是连接力与运动的纽带,要能够利用牛顿第二定律或运动学公式求出物体的加速度。(2)注意加速度和合外力的对应关系,合力发生变化时,加速度随之变化,物体运动情况发生改变,要分多段分析。(3)对于多物体、多过程问题,必须注意分清不同运动对象间的相互关系,注意分清各段运动的相互联系。
追及问题往往涉及两个以上物体的运动过程,每个物体的运动规律又不尽相同.对此类问题的求解,除了要透彻理解基本物理概念,熟练运用运动学公式外,还应仔细审题,挖掘题文中隐含着的重要条件,追上时两车处于同一位置,可由运动示意图分析位移关系;速度相等是相距最近、相距最远、恰好相撞和恰好不相撞的临界条件。
19.考向　牛顿运动定律的应用——板块模型
思路分析　(1)对三物体受力分析,利用牛顿第二定律求加速度;
(2)由速度相等求出时间,1、2位移之差即为长板2的长度;并判断三物体是否能相对静止;
(3)物体1和物体2相对滑动,求出各自的加速度,由位移公式求出物体3落地时长板的高度h,得出时间,并求出物体1的位移,可知物体1在长木板2的位置。
解析　(1)设向右为正方向,分别对三个物体受力分析,根据牛顿第二定律有:物体1:-μmg=ma1 (1分)
长板2:FT+μmg=ma2 (1分)
物体3:mg-FT=ma3 (1分)
且a2=a3 (1分)
联立可得:a1=-2m/s2,a2=6m/s2 (2分)
(2)1、2共速后,假设1、2、3相对静止一起加速,则有
FT=2ma
mg-FT=ma
即mg=3ma
解得a=g3 1分
对物体1:Ff=ma=3.3N>μmg=2N,故假设不成立,物体1和长板2有相对滑动。
则1、2共速时,物体1恰好位于长板2的右端。
设经过时间t1,二者速度相等,则有v+a1t1=a2t1 (1分)
代入数据解得t1=0.5s,v1=a2t1=3m/s(1分)
物体1的位移:x1=v+v12t1=1.75m(1分)
长板2的位移:x2=v1t12=0.75m(1分)
所以长板2的长度L0=x1-x2=1m(1分)
(3)1、2共速之后,分别对三个物体受力分析,有
物体1:μmg=ma4 (1分)
长板2:FT-μmg=ma5 (1分)
物体3:mg-FT=ma6 (1分)
且a5=a6
联立可得:a4=2m/s2,a5=4m/s2 (1分)
此过程物体3下落高度h=H-x2=5m
根据h=v1t2+12a5t22 (1分)
解得t2=1s(1分)
长板的位移x3=h=5m
物体1的位移x4=v1t2+12a4t22=4m(1分)
则物体1相对长板2向左移动的距离Δx=x3-x4=1m=L0,即此时物体1在长板2的最左端。 (1分)
点评　板块模型求解时一般需要运用隔离法,即分别以各物体为研究对象,对每个研究对象的受力和运动状态进行分析,分别应用牛顿第二定律建立方程,并注意应用各个物体间的相互作用关系,联立求解。求解本题时注意2、3物体的加速度在3落地前一直相等。