精品解析：浙江省余姚中学2022-2023学年高一上学期期中考试物理试题

余姚中学2022学年第一学期期中考试高一物理试卷 一、单选题（本大题共13小题，共39分） 1. 关于奥运会比赛的论述，下列说法正确的是（　　） A. 奥运会开幕式于晚7点开始，晚7点指的是时间间隔 B. 百米比赛中，一名运动员发现观众在“后退”，他是以大地为参考系 C. 运动员跑完比赛，的是路程 D. 给正在参加体操比赛的运动员打分时，裁判们可以把运动员看作质点 2. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。对于火箭在加速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 火箭受到的合力方向竖直向下 B. 飞船内的宇航员处于超重状态 C. 火箭受到的重力与空气对火箭的作用力是一对相互作用力 D. 飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对平衡力 3. 如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 物体由静止开始做匀加速直线运动，第内通过的位移是，则（　　） A. 第内平均速度是 B. 第末的速度是 C. 第内的位移是 D. 物体的加速度是 5. 某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，从抛出开始计时5s内，下列说法中不正确的是（　　） A. 位移大小为25m B. 物体的路程为65m C. 物体的速度改变量的大小为10m/s D. 物体的平均速度大小为5m/s，方向向上 6. 我国自主研发的“直8”消防灭火直升机，已多次在火场大显“神威”。在某次消防灭火行动中，“直8”通过一根长绳子吊起质量为的水桶（包括水），起飞时，在2s内将水桶（包括水）由静止开始竖直向上匀加速提升了，重力加速度取，不计空气阻力，则该段时间内绳子拉力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，碗的内表面光滑。一根轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是m1，m2；当它们静止时，m1、m2与球心的连线跟水平面分别成60°，30°角，则碗对两小球的弹力大小之比是（　　） A. 1：2 B. ：1 C. 1： D. ：2 8. 如图所示，质量为的物体放在倾角为、质量为的斜面体上，斜面体放在水平地面上，用沿斜面向下、大小为的力推物体，恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体静止不动。则下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 地面对斜面体的支持力大小为 B. 地面对斜面体的支持力大小为 C. 地面对斜面体的摩擦力向右，大小为 D. 地面对斜面体的摩擦力大小为 9. 如图甲所示，AO为弹性良好的橡皮筋（弹力与伸长成正比），BO为可绕B点自由转动的轻质细杆，A、B两点的高度差为h。当O点不挂重物时，BO杆水平，橡皮筋恰好处于原长且与细杆的夹角=30°；在O点挂上质量为m的重物，橡皮筋长度变为L（如图乙所示），则可知橡皮筋的劲度系数为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，倾斜索道与水平线夹角，当载人车厢以加速度斜向上加速运动时，人对车厢的压力大小为体重的倍，此时人与车厢相对静止，设车厢对人的摩擦力为，人的体重为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，一位同学手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速直线跑动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为θ。设球拍和球质量分别为M、m，重力加速度为g，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则（ ） A. 球拍对球的支持力大小为 B. 乒乓球的加速度大小为 C. 乒乓球的加速度大小为 D. 该同学对球拍的作用力大小为 12. 如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端系着三个小球A、B、C，三小球组成的系统保持静止，A球质量为，B球质量为，C球离地面高度为。现突然剪断A球和B球之间的绳子，不计空气阻力，三个小球均视为质点，C球落地不反弹，则（重力加速度为g）（　　） A. 剪断绳子瞬间，A球的加速度为 B. 剪断绳子瞬间，C球的加速度为0 C. A球能上升的最大高度为 D. A球能上升的最大高度为 13. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为的物体A、B（A物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体B上，使物体A、B开始向上一起做加速度为的匀加速运动直到A、B分离，重力加速度为，则（　　） A. 外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为 B. 外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为 C. 分离时，A上升的高度为 D. 分离时，A上升的高度为 二、多选题（本大题共3小题，共6分） 14. 如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的、、均为已知量，则可求出（ ） A. 斜面的倾角 B. 物块的质量 C. 物块与斜面间的动摩擦因数 D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度 15. 如图，一光滑小球置于车上，竖直挡板对小球的弹力大小为，小车斜面对球的弹力大小为。小车沿水平地面向左加速运动且加速度逐渐增加，则（　　） A. 逐渐减小 B. 不变 C. 逐渐增加 D. 与的合力有可能不变 16. 如图所示，质量均为的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为的物块C用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B连接，且轻绳与桌面平行，A、B之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 物块受到的摩擦力大小可能为 B. 物块B受到的拉力大小为 C. 若物块A、B未发生相对滑动，轻绳对B的拉力大小为 D. 若增大C的质量，则物块的加速度必然增加 三、实验题（本大题共2小题，共16分） 17. 用如图甲所示的实验装置来探究加速度与质量、合外力的关系。在探究质量一定，加速度与合外力关系时，用砂和小桶的重力代替小车受到的拉力，测出多组加速度与对应合外力的数据，并作出图像。 （1）下列实验操作中，哪些是正确的______（填字母代号）。 A.调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行 B.每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源 C.平衡摩擦力时，应将悬挂小桶的细线系在小车上 D.实验中需要保证小车质量远大于小桶和砂的总质量 （2）在一次实验操作中，获得如图乙所示的纸带，A、B、C、D为计数点，其中相邻两计数点间均有四个点未画出，所用交变电源的频率为，由纸带可求得小车运动的加速度a=______，点的瞬时速度大小______。（计算结果均保留两位有效数字） （3）保持小车的质量不变，改变小桶中砂的质量，进行多次测量。根据实验数据作出了加速度随拉力的变化图线，如图丙所示。图中直线没有通过原点，其主要原因是______。 A.可能是平衡摩擦力时木板倾角过大 B.可能是平衡摩擦力时木板倾角过小 C.能是砂和小桶的质量过大 D.可能是小车的质量过大 18. 某实验小组做“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验时，测量弹簧原长时为了方便，把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长，然后把弹簧悬挂在铁架台上，将6个完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端，如图甲所示，测出每次弹簧对应的伸长量x，得到弹簧的伸长量x与钩码质量m的关系图像如图乙所示．（g取）。 　　 （1）由图可知弹簧的劲度系数为______，弹簧竖直悬挂时的原长为______。 （2）由于测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重，使得到的图像不过坐标原点O，这样测得的劲度系数k_____（填“偏大”“偏小”或者“不变”）。 （3）把弹簧上端固定在铁架台上与刻度尺的0刻度平齐，下端用不可伸长的轻质细线连接物体A，稳定后弹簧的下端与刻度尺的对应位置如图丙，然后把木块A放在水平长木板B上，使细线绕过定滑轮与长木板平行，拉动长木板向左运动，当弹簧秤读数稳定后，弹簧的下端与刻度尺的对应位置如图丁所示，则滑块与木板之间的动摩擦因数_____。 四、计算题（本大题共4小题，共39分） 19. 一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上139m高处，然后让座舱自由下落。当落到离地面高59m时开始制动，之后做匀减速运动，在下落到离地面9m高处时速度刚好减小到零，求： （1）自由下落的时间； （2）匀减速运动的加速度大小； 20. 如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为30°，物块A与斜面间的动摩擦因数，轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块A的质量为，连接物块A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，物块A、B都保持静止，重力加速度为g，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若物块B的质量为，求物块A受到的摩擦力的大小和方向； （2）为保持物块A处于静止状态，求物块B的质量范围。 21. 如图所示的传送带，水平部分ab的长度为2m，倾斜部分bc的长度为4m，bc与水平面的夹角为θ=37°，将一小物块A（可视为质点）轻轻放于a端的传送带上，物块A与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25，传送带沿图示方向以v=2m/s的速度匀速运动，若物块A始终未脱离皮带（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： （1）小物块从a端被传送到b端所用的时间； （2）小物块被传送到c端时的速度大小； （3）若当小物块到达b端时，传送到的速度突然增大为，问的大小满足什么条件可以使小物块在传送带bc上运动所用的时间最短。 22. 如图所示，地面上有一固定的倾角为的斜面，质量为的滑块（可视为质点）从距长木板上表面高处由静止滑下，水平地面上长木板A上表面与斜面末端平滑对接，A左端与斜面间紧靠在一起但不粘连，A右端与左端紧靠在一起同样不粘连， A、B的上表面涂有不同材质的涂料，下表面光滑，长度均为37.5cm，质量均为，原先静止在光滑的水平地面上，已知滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块与木板间的动摩擦因数为，滑块与木板间B间的动摩擦因数为忽略空气阻力，不计滑块从斜面滑到A板的速度损失。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，，，）求： （1）滑块到达斜面底端时的速度大小； （2）滑块在A上表面滑行时，A、B间的弹力大小； （3）最终稳定时，滑块是否脱离长木板B？若未脱离，滑块相对B静止的位置距离B右端多远？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 余姚中学2022学年第一学期期中考试高一物理试卷 一、单选题（本大题共13小题，共39分） 1. 关于奥运会比赛的论述，下列说法正确的是（　　） A. 奥运会开幕式于晚7点开始，晚7点指的是时间间隔 B. 百米比赛中，一名运动员发现观众在“后退”，他是以大地为参考系 C. 运动员跑完比赛，的是路程 D. 给正在参加体操比赛的运动员打分时，裁判们可以把运动员看作质点 【答案】C 【解析】 【详解】A．奥运会开幕式于2021年7月23日晚7点开始，晚7点指的是时刻，故A错误； B．百米比赛中，一名运动员发现观众在“后退”，他是以自己为参考系，故B错误； C．运动员跑完1500m比赛，1500m指的是路程，故C正确； D．给正在参加体操比赛的运动员打分时，运动员的大小和形状不能忽略，所以裁判们不能把运动员看作质点，故D错误； 故选C。 2. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。对于火箭在加速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 火箭受到的合力方向竖直向下 B. 飞船内的宇航员处于超重状态 C. 火箭受到的重力与空气对火箭的作用力是一对相互作用力 D. 飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．火箭在加速上升的过程中，加速度向上，所以合外力向上，故A错误； B．宇航员随火箭一起向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态，故B正确； C．一对相互作用力方向相反，而火箭受到的重力与空气对火箭的作用力方向都向下，所以不是一对相互作用力，故C错误； D．一对平衡力大小相等、方向相反、作用在同一个直线上、作用在同一个物体上，而飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力作用在两个物体上，不是一对平衡力，而是一对相互作用力，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，可知壁虎受力平衡，则壁虎受到作用力与重力大小相等，方向相反。 故选A。 4. 物体由静止开始做匀加速直线运动，第内通过的位移是，则（　　） A. 第内平均速度是 B. 第末的速度是 C. 第内的位移是 D. 物体的加速度是 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据平均速度的定义，可得第3s内的平均速度为 故A错误； D．第3s内的位移等于前3s内位移减去前2s内的位移，由位移时间公式得 解得 a=2.4m/s2 故D错误。 B．根据速度-时间公式，可得3s末的速度为 v3=at3=2.4×3m/s=7.2m/s 故B正确； C．第内的位移是 故C错误； 故选B。 5. 某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，从抛出开始计时5s内，下列说法中不正确的是（　　） A. 位移大小为25m B. 物体的路程为65m C. 物体的速度改变量的大小为10m/s D. 物体的平均速度大小为5m/s，方向向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．从抛出开始计时5s内，物体的位移为 故A正确； B．物体上升的最大高度为 需要的时间为 则从抛出开始计时5s内，物体的路程为 故B正确； C．从抛出开始计时5s内，物体的速度改变量的大小为 故C错误； D．从抛出开始计时5s内，物体的平均速度大小为 方向向上，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 6. 我国自主研发的“直8”消防灭火直升机，已多次在火场大显“神威”。在某次消防灭火行动中，“直8”通过一根长绳子吊起质量为的水桶（包括水），起飞时，在2s内将水桶（包括水）由静止开始竖直向上匀加速提升了，重力加速度取，不计空气阻力，则该段时间内绳子拉力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由匀变速直线运动规律 水桶（包括水）的加速度 以水桶（包括水）为研究对象 得绳子拉力 故C正确。 故选C。 7. 如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，碗的内表面光滑。一根轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是m1，m2；当它们静止时，m1、m2与球心的连线跟水平面分别成60°，30°角，则碗对两小球的弹力大小之比是（　　） A. 1：2 B. ：1 C. 1： D. ：2 【答案】B 【解析】 【详解】选取两小球和杆组成的整体为研究对象，受力分析并正交分解如图： 由平衡条件得：F1在水平方向的分力F′和F2在水平方向的分力F″大小相等。 即 F1cos60°=F2cos30° 所以 故选B。 8. 如图所示，质量为的物体放在倾角为、质量为的斜面体上，斜面体放在水平地面上，用沿斜面向下、大小为的力推物体，恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体静止不动。则下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 地面对斜面体的支持力大小为 B. 地面对斜面体的支持力大小为 C. 地面对斜面体的摩擦力向右，大小为 D. 地面对斜面体的摩擦力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】对整体受力分析，根据平衡条件，有 即地面对斜面体的支持力为 地面对斜面体的摩擦力为 方向水平向右。 故选C。 9. 如图甲所示，AO为弹性良好的橡皮筋（弹力与伸长成正比），BO为可绕B点自由转动的轻质细杆，A、B两点的高度差为h。当O点不挂重物时，BO杆水平，橡皮筋恰好处于原长且与细杆的夹角=30°；在O点挂上质量为m的重物，橡皮筋长度变为L（如图乙所示），则可知橡皮筋的劲度系数为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由甲图可知，橡皮筋的原长 挂上重物后，对重物受力分析如图 则有几何关系可知 解得橡皮筋弹力 由胡克定律可知 联立解得 故选A。 10. 如图所示，倾斜索道与水平线夹角，当载人车厢以加速度斜向上加速运动时，人对车厢的压力大小为体重的倍，此时人与车厢相对静止，设车厢对人的摩擦力为，人的体重为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】把加速度分解成水平方向的加速度和竖直向上的加速度，以人为研究对象，根据牛顿第二定律得，竖直方向 解得 则 水平方向，根据牛顿第二定律 故C正确，ABD错误。 故选C。 11. 如图所示，一位同学手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速直线跑动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为θ。设球拍和球质量分别为M、m，重力加速度为g，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则（ ） A. 球拍对球的支持力大小为 B. 乒乓球的加速度大小为 C. 乒乓球的加速度大小为 D. 该同学对球拍的作用力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．球和运动员具有相同的加速度，对小球分析如图所示，则 根据牛顿第二定律得 解得 故AC错误，B正确； D．对球拍和球整体分析，整体的加速度与球的加速度相同，根据平行四边形定则知，运动员对球拍的作用力为 故D错误。 故选B。 12. 如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端系着三个小球A、B、C，三小球组成的系统保持静止，A球质量为，B球质量为，C球离地面高度为。现突然剪断A球和B球之间的绳子，不计空气阻力，三个小球均视为质点，C球落地不反弹，则（重力加速度为g）（　　） A. 剪断绳子瞬间，A球的加速度为 B. 剪断绳子瞬间，C球的加速度为0 C. A球能上升的最大高度为 D. A球能上升的最大高度为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据平衡条件可知 故 剪断绳子瞬间，以AC为研究对象 故AB错误； CD．A球上升h的速度 继续上升至速度为0，则 解得 上升最大高度 故C错误，D正确。 故选D。 13. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为的物体A、B（A物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体B上，使物体A、B开始向上一起做加速度为的匀加速运动直到A、B分离，重力加速度为，则（　　） A. 外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为 B. 外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为 C. 分离时，A上升的高度为 D. 分离时，A上升的高度为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．拉力F施加的瞬间，对B物体根据牛顿第二定律有 ， 解得 故A正确，B错误。 CD．两物体处于初始静止状态时，对AB整体受力分析得 2Mg=kx0 此时弹簧的压缩量为 在AB分离瞬间，AB间的弹力FAB=0，弹簧弹力不为零，对A受力分析得 得到这一瞬间弹簧的压缩量为 则A上升的高度 故CD错误。 故选A。 二、多选题（本大题共3小题，共6分） 14. 如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的、、均为已知量，则可求出（ ） A. 斜面的倾角 B. 物块的质量 C. 物块与斜面间的动摩擦因数 D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度 【答案】ACD 【解析】 【详解】AC．由图可知上滑过程的加速度大小为 有 下滑过程加速度大小为 有 联立上述方程可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数，故AC符合题意； B．物块的质量无法求得，故B不符合题意； D．物块沿斜面向上滑行的最大高度 可知可以求出，故D符合题意。 故选ACD。 【考点定位】牛顿运动定律 【方法技巧】速度时间图像的斜率找到不同阶段的加速度，结合受力分析和运动学规律是解答此类题目的不二法门。 15. 如图，一光滑小球置于车上，竖直挡板对小球的弹力大小为，小车斜面对球的弹力大小为。小车沿水平地面向左加速运动且加速度逐渐增加，则（　　） A. 逐渐减小 B. 不变 C. 逐渐增加 D. 与的合力有可能不变 【答案】BC 【解析】 【详解】以小球为研究对象，其受力如下图所示，设斜面与水平方向夹角为α，将N2沿水平和竖直方向上正交分解。结合题意，竖直方向上根据平衡条件可得 以向左为正方向，水平方向上根据牛顿第二定律可得 由上可知不变，又因小车沿水平地面向左加速运动且加速度逐渐增加，所以逐渐增加。 故选BC。 【点睛】明确研究对象，以及研究对象的运动情况。对研究对象进行受力分析，根据研究对象的运动情况，分析其受力变化情况。 16. 如图所示，质量均为的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为的物块C用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B连接，且轻绳与桌面平行，A、B之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 物块受到的摩擦力大小可能为 B. 物块B受到的拉力大小为 C. 若物块A、B未发生相对滑动，轻绳对B的拉力大小为 D. 若增大C的质量，则物块的加速度必然增加 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当物块C的质量达到某一大小时，物块A相对B发生滑动，此时物块A受到的摩擦力为滑动摩擦力μMg，故A正确； B．三个物块一起匀加速，所以对于物块C拉力一定小于其重力，B错误； C．若物块A、B未发生相对滑动，A、B、C三者加速度的大小相等，由牛顿第二定律得 mg＝(2M+m)a 对A、B F＝2Ma 解得 F＝ 故C正确； D．当A相对B发生相对滑动之后，再增大C的质量，物块的加速度不再增大，故D错误。 故选AC。 三、实验题（本大题共2小题，共16分） 17. 用如图甲所示的实验装置来探究加速度与质量、合外力的关系。在探究质量一定，加速度与合外力关系时，用砂和小桶的重力代替小车受到的拉力，测出多组加速度与对应合外力的数据，并作出图像。 （1）下列实验操作中，哪些是正确的______（填字母代号）。 A.调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行 B.每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源 C.平衡摩擦力时，应将悬挂小桶的细线系在小车上 D.实验中需要保证小车质量远大于小桶和砂的总质量 （2）在一次实验操作中，获得如图乙所示的纸带，A、B、C、D为计数点，其中相邻两计数点间均有四个点未画出，所用交变电源的频率为，由纸带可求得小车运动的加速度a=______，点的瞬时速度大小______。（计算结果均保留两位有效数字） （3）保持小车的质量不变，改变小桶中砂的质量，进行多次测量。根据实验数据作出了加速度随拉力的变化图线，如图丙所示。图中直线没有通过原点，其主要原因是______。 A.可能是平衡摩擦力时木板倾角过大 B.可能是平衡摩擦力时木板倾角过小 C.能是砂和小桶的质量过大 D.可能是小车的质量过大 【答案】 ①. AD ②. 0.80 ③. 0.22 ④. B 【解析】 【详解】（1）[1]A．为了使小车在运动过程中细线中的拉力大小一定，调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行，A正确； B．实验时，为了避免纸带上出现大量的空白段落，每次实验，都要先接通打点计时器的电源打点，再放开小车，B错误； C．平衡摩擦力时，是平衡小车所受的摩擦力，应该让小车单独做匀速直线运动，实验时不能将悬挂小桶的细线系在小车上，C错误； D．由于用砂和小桶的重力代替小车受到的拉力，为了减小实验的系统误差，实验中需要保证小车质量远大于小桶和砂的总质量，D正确。 故选AD。 （2）[2]由于相邻两计数点间均有四个点未画出，则相邻两计数点间的时间间隔为 根据逐差法，小车运动的加速度 [3]点的瞬时速度大小 （3）[4]图中直线没有通过原点，表明在小桶中有少量砂的时候，即细线有较小的拉力时，小车没有运动，加速度仍然为0，说明实验时没有平衡摩擦力，或者平衡摩擦力时木板倾角过小。 故选B。 18. 某实验小组做“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验时，测量弹簧原长时为了方便，把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长，然后把弹簧悬挂在铁架台上，将6个完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端，如图甲所示，测出每次弹簧对应的伸长量x，得到弹簧的伸长量x与钩码质量m的关系图像如图乙所示．（g取）。 　　 （1）由图可知弹簧的劲度系数为______，弹簧竖直悬挂时的原长为______。 （2）由于测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重，使得到的图像不过坐标原点O，这样测得的劲度系数k_____（填“偏大”“偏小”或者“不变”）。 （3）把弹簧上端固定在铁架台上与刻度尺的0刻度平齐，下端用不可伸长的轻质细线连接物体A，稳定后弹簧的下端与刻度尺的对应位置如图丙，然后把木块A放在水平长木板B上，使细线绕过定滑轮与长木板平行，拉动长木板向左运动，当弹簧秤读数稳定后，弹簧的下端与刻度尺的对应位置如图丁所示，则滑块与木板之间的动摩擦因数_____。 【答案】（1） ①. 50 ②. 10 （2）不变 （3）0.5 【解析】 【小问1详解】 [1]根据胡克定律，由图乙可知弹簧的劲度系数为 [2]由图乙可知，当时，弹簧的伸长量为，则弹簧竖直悬挂时的原长为 【小问2详解】 根据胡克定律 弹簧劲度系数k跟弹簧的原长的测量无关，所以由于测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重，使得到的图像不过坐标原点，这样测得的劲度系数k不变。 【小问3详解】 测A物体的质量时，有 测量动摩擦因数时，有 联立解得 四、计算题（本大题共4小题，共39分） 19. 一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上139m高处，然后让座舱自由下落。当落到离地面高59m时开始制动，之后做匀减速运动，在下落到离地面9m高处时速度刚好减小到零，求： （1）自由下落的时间； （2）匀减速运动的加速度大小； 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）自由落体过程中，下落高度为 根据 得 （2）自由落体运动的末速度为 匀减速的位移为 匀减速的加速度为 20. 如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为30°，物块A与斜面间的动摩擦因数，轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块A的质量为，连接物块A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，物块A、B都保持静止，重力加速度为g，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若物块B的质量为，求物块A受到的摩擦力的大小和方向； （2）为保持物块A处于静止状态，求物块B的质量范围。 【答案】（1），方向沿斜面向下；（2） 【解析】 【详解】（1）对物块B受力分析，设轻绳对物块B的拉力为，则由平衡条件有 已知，解得 再对物块A受力分析，因为，A有上滑趋势，故受到的静摩擦力沿斜面向下，则由平衡条件有 解得A受到的静摩擦力大小为 方向沿斜面向下； （2）物块A刚好要沿斜面向上滑时，物块的质量最大，此时轻绳拉力 对B受力分析有 解得物块B的最大质量 物块A刚好要沿斜面向下滑时，物块B的质量最小，则有 对B受力分析有 解得物块B的最小质量 所以物块B的质量范围为 21. 如图所示的传送带，水平部分ab的长度为2m，倾斜部分bc的长度为4m，bc与水平面的夹角为θ=37°，将一小物块A（可视为质点）轻轻放于a端的传送带上，物块A与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25，传送带沿图示方向以v=2m/s的速度匀速运动，若物块A始终未脱离皮带（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： （1）小物块从a端被传送到b端所用的时间； （2）小物块被传送到c端时的速度大小； （3）若当小物块到达b端时，传送到的速度突然增大为，问的大小满足什么条件可以使小物块在传送带bc上运动所用的时间最短。 【答案】（1）1.4s；（2）6m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）小物块在水平传送带上加速运动时受力如图a所示，由牛顿第二定律可得，加速度为 a1=μg=2.5m/s2 加速过程的位移为 则物块A在水平带上先加速后匀速的总时间为 故物块A从a端被传送到b端所用的时间为1.4s。 （2）小物块在倾斜传送带上运动时，由于 mgsin37°>μmgcos37° 故在bc段做匀加速运动，由牛顿第二定律可得 mgsin37°-μmgcos37°=ma2 解得 a2=4m/s2 由运动学公式可得 解得小物块到达c点的速度大小为 （3）要使小物块在倾斜传送带上运动时所用时间最短，应使小物块在bc段以最大加速度全程加速，故滑动摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律可得 mgsin37°+μmgcos37°=ma3 解得 a3=8m/s2 由运动学公式可得 解得 故要使小物块在传送带bc上运动所用的时间最短，传送到的速度大小应满足 22. 如图所示，地面上有一固定的倾角为的斜面，质量为的滑块（可视为质点）从距长木板上表面高处由静止滑下，水平地面上长木板A上表面与斜面末端平滑对接，A左端与斜面间紧靠在一起但不粘连，A右端与左端紧靠在一起同样不粘连， A、B的上表面涂有不同材质的涂料，下表面光滑，长度均为37.5cm，质量均为，原先静止在光滑的水平地面上，已知滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块与木板间的动摩擦因数为，滑块与木板间B间的动摩擦因数为忽略空气阻力，不计滑块从斜面滑到A板的速度损失。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，，，）求： （1）滑块到达斜面底端时的速度大小； （2）滑块在A上表面滑行时，A、B间的弹力大小； （3）最终稳定时，滑块是否脱离长木板B？若未脱离，滑块相对B静止的位置距离B右端多远？ 【答案】（1）2m/s；（2）2N；（3）27.5cm 【解析】 【详解】（1）斜面上运动时，由牛顿第二定律得 代入数据解得 由运动学公式得 代入数据解得 （2）C在A上表面滑行时，A、B一起向右加速运动，受到C给的向右的摩擦力为 解得 隔离B进行受力分析，A对B的弹力大小为 （3）此后，C在B上继续做减速运动，设C的加速度大小为，B的加速度大小为， 假设C未脱离B，经过时间，B、C速度相同，即 解得 故 此时C在B上发生的相对位移为 所以滑块C未脱离长木板B，此时滑块C距离B右端的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $