精品解析：北京市顺义区第一中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷

顺义一中2024~2025学年度第一学期期中考试 高一物理试题 （90分钟，100分） 一、单选题（共14小题，每小题3分，共42分） 1. 他在研究自由落体运动中创造了一套把实验和逻辑推理相结合的科学思维方式和科学研究方法，爱因斯坦赞扬“这种方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端”。创造这一科学思维方式和科学研究方法的物理学家是（　　） A. 亚里士多德 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 胡克 2. 如图是物理老师在课堂上演示形变的两个实验，实验中体现出的共同的物理思想方法是（　　） A. 极限法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 放大法 3. 某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是 （ ） A. 在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B. 在0－t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大 C. 在t1-t2时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大 D. 在t3-t4时间内，由虚线计算出的位移比实际的小 4. 在下列各图中,A,B两球间一定有弹力作用的是( ) A. B. C. D. 5. 关于静摩擦力的下列说法中正确的是（　　） A. 受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B. 静摩擦力一定是阻力 C. 静摩擦力大小与压力成正比 D. 静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反 6. 如下图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①弹簧的左端固定在左墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上不动，那么，当F增大时，关于铁块对墙的压力N，铁块受墙的摩擦力f，下列判断正确的是（　　） A. N增大，f不变 B. N增大，f增大 C. N变小，f不变 D. N不变，f不变 8. 如图所示，物体M放在水平面上受到两个水平力的作用，F1＝4 N，F2＝8 N，物体处于静止状态。如果将水平力F1增大到10 N，则（　　） A. 物体M仍处于静止 B. 物体M受到的合力方向向左 C. 物体M受到的合力方向向右 D. 物体M受到的摩擦力方向向右 9. 有一物体做直线运动，其速度－时间图像如右图所示，则物体的加速度和速度方向相同的时间间隔是（ ） A. 只有0<t<2s B. 只有2s<t<4s C. 0<t<2s和6s<t<8s D. 0<t<2s和5s<t<6s 10. 某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高的横杆。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为（　　） A. 2 m/s B. 4 m/s C. 6 m/s D. 8 m/s 11. 甲、乙两车在平直的公路上同时同地沿同一方向做直线运动，它们的v—t图象如图所示，下列说法正确的是 A. 在t=10s时两车相遇 B. 在t=10s时两车相距最近 C. 在t=20s时两车相遇 D. 在t=20s时，乙车在甲车前面 12. 某同学利用如图所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板，传感器记录的F-t图像如图所示。以下关于实验的说法错误的是（　　） A. 从F-t图像可以看出在1.0s~1.2s时间内，物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力 B. 从F-t图像可以看出，稳定后滑动摩擦力的大小为2N C. 从F-t图像可以看出，物块与木板之间的最大静摩擦力为2.6N D. 实验从1.0s开始以后的过程中物块始终处于静止状态 13. 如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断错误的是（　　） A. 位置“1”是小球释放的初始位置 B. 小球做匀加速直线运动 C. 小球下落的加速度为 D. 小球在位置“”的速度为 14. 如下图所示，两木块的质量分别为和，两轻质弹簧的劲度系数分别为和，上面木块压在上面弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧。在这个过程中，下面木块移动的距离为（　　） A. B. C. D. 二、实验题（每空2分，共18分） 15. 在研究自由落体运动的时候我们做过两个实验。 （1）牛顿管实验：在一个两端封闭的玻璃管内，有质量不等的铁片和羽毛。玻璃管的一端有一个开关。实验一：打开开关，使玻璃管内部与外界相通，将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。实验二：把玻璃管内部抽成真空，关闭开关，再次将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。两次实验中，某时刻铁片和羽毛的下落情况如图中的甲、乙所示，其中管内抽成真空的是乙图。对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气阻力，质量不等的物体下落快慢___________（选填“相同”或“不同”）。 （2）利用如图1所示的装置测重物下落的速度和加速度。重物从高处由静止开始下落，打点计时器打出一条纸带，A、B和C是纸带上相邻的三个点，如图2所示。测出A、B间的距离为，B、C间的距离为。已知打点计时器打下相邻两点的时间间隔为T。则打点计时器打下B点时，重物下落的速度大小___________；下落的加速度___________ 。 16. 某同学利用如图装置探究弹力与弹簧伸长量的关系。 （1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在___________方向（填“水平”或“竖直”）。 （2）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为，以后每次增加钩码一个，弹簧长度依次记为至，数据如下表： 代表符号 数值（cm） 26.35 27.35 28.34 29.4 30.35 31.40 32.30 上表中有一个数值记录不规范，代表符号为___________。由表数据可知所用刻度尺的最小长度为___________。 （3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是弹簧弹力，横轴是弹簧长度与___________的差值（填“或”）。 （4）在实验过程中，弹簧的形变始终在弹性限度内。该同学在坐标图中根据测量数据描出了坐标点。 ①请你描绘出图线___________； ②由图线可知，弹簧的劲度系数___________（结果保留两位有效数字）。 三、计算论证题（每题10分，共40分） 17. 全红婵在奥运会十米跳台项目勇得金牌。已知全红婵从离水面高度为H = 10 m的平台上跳水，她在空中的运动可以视为自由落体运动，落水后做匀减速直线运动，当速度为零时入水深度为4 m。运动过程中可将她视为质点，重力加速度g取10 m/s2，求： （1）全红婵在空中运动的时间； （2）全红婵刚落水时的速度大小； （3）计算她落水后的加速度。 18. 如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，在另一端施加一水平拉力F，若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，g取10m/s2（弹簧始终在弹性限度内），求： （1）将弹簧拉长至12cm时，物体受到的摩擦力大小为多少？ （2）将弹簧拉长至12cm时，弹簧的弹力为多少？弹簧的劲度系数为多少？ （3）若将弹簧拉长至13cm，物体受到的摩擦力大小如何变化，简要说明原因？ 19. 在平直的公路上，一辆小汽车前方处有一辆大客车正以的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发以的加速度追赶。试求： （1）小汽车追上大客车所用时间？追上大客车时小汽车的速度多大？ （2）在小汽车追上大客车之前，两车之间最远相距多少？ （3）若两车位置交换，其他条件不变，大货车追赶小汽车，它们能相遇几次？分析说明。 20. 为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1（s1<s0）处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1。 （1）求冰球运动的加速度； （2）如果冰球的加速度大小与冰球和冰面之间的动摩擦因数μ成正比，比例系数为K（正值），试求该动摩擦因数μ； （3）求满足训练要求的运动员的最小加速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 顺义一中2024~2025学年度第一学期期中考试 高一物理试题 （90分钟，100分） 一、单选题（共14小题，每小题3分，共42分） 1. 他在研究自由落体运动中创造了一套把实验和逻辑推理相结合的科学思维方式和科学研究方法，爱因斯坦赞扬“这种方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端”。创造这一科学思维方式和科学研究方法的物理学家是（　　） A. 亚里士多德 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 胡克 【答案】B 【解析】 【详解】首次在研究自由落体运动时应用了抽象思维、数学推理和科学实验相结合的研究方法的科学家为伽利略。 故选B。 2. 如图是物理老师在课堂上演示形变的两个实验，实验中体现出的共同的物理思想方法是（　　） A. 极限法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 放大法 【答案】D 【解析】 【详解】图甲中将桌面在力F作用下发生的形变通过反射光线在屏上光斑移动显示出来，采用放大法；图乙中，用手压琉璃瓶，琉璃瓶发生微小的变形，体积减小，由于管子很细，管中水位上升明显，即通过细管将瓶子的形变显示出来，采用的也是放大法。 故选D。 3. 某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是 （ ） A. 在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B. 在0－t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大 C. 在t1-t2时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大 D. 在t3-t4时间内，由虚线计算出的位移比实际的小 【答案】B 【解析】 【详解】v-t图象的斜率表示加速度的大小，在t1时刻虚线斜率小，反映的加速度小，所以A错误；v-t图象包围的面积表示位移的大小，0～t1时间内虚线包围面积大，则求得平均速度大，所以B正确；在t1-t2时间内，虚线围成的面积小于实线围成的面积，故由虚线计算出的位移比实际的小，故C错误；同理在t3-t4时间内，由虚线计算出的位移比实际的大，故D错误． 4. 在下列各图中,A,B两球间一定有弹力作用的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AC．在AC图中，若B球受到A球给的弹力，则小球合力不为零，不能保持静止状态，所以AC中AB球之间一定没有弹力作用，AC错误； B．B图中由于绳子的拉力方向不是竖直方向，所以使得两球产生了挤压，一定存在弹力，B正确； D．D图中，对A球受力分析，竖直向上的重力，竖直向上的支持力，上面球给的斜向左下方的弹力，墙壁给的水平向右的弹力，若这四个力的合力恰好为零，则AB之间没有弹力，若这四个力的合力不为零，则AB之间有弹力存在，D错误。 故选B。 5. 关于静摩擦力的下列说法中正确的是（　　） A. 受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B. 静摩擦力一定是阻力 C. 静摩擦力大小与压力成正比 D. 静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动的物体也可能产生静摩擦力，比如在水平路面上，汽车启动时，车厢地板上的物体会受到静摩擦力作用，故A错误； B．静摩擦力可充当动力，比如一辆板车上的一个木块与板车相对静止，板车加速向前运动，板车对木块的静摩擦力对木块做正功，是动力，故B错误； C．静摩擦力大小与压力无关，它与相对运动趋势方向的外力有关，故C错误； D．静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向总是与物体间的相对运动趋势的方向相反，故D正确。 故选 D。 6. 如下图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①弹簧的左端固定在左墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】弹簧一端固定一端用力F拉和两端都用力F拉相同，故弹簧的弹力为F，弹簧的伸长量为 物体在光滑的水平面上加速运动，因为弹簧是轻弹簧质量忽略不计，故弹簧所受合力为0，即物体对弹簧的拉力等于F，故弹簧的伸长量 物体在粗糙的水平面上运动时，物体的加速度虽然变小，但轻弹簧两端拉力相同，故物体对弹簧的拉力仍等于F，所以 故选C。 7. 如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上不动，那么，当F增大时，关于铁块对墙的压力N，铁块受墙的摩擦力f，下列判断正确的是（　　） A. N增大，f不变 B. N增大，f增大 C. N变小，f不变 D. N不变，f不变 【答案】A 【解析】 【详解】当重力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于外力大小；当重力大于最大静摩擦力时，物体处于滑动，则摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积。用水平力F压铁块于竖直墙壁上不动，设墙壁对铁块的压力为N，对铁块的摩擦力为f，当F增大时，它的反作用力即墙壁对铁块的压力为N也增大。而铁块的摩擦力是由铁块的重力引起的，所以摩擦力不变。由于铁块处于静止状态，所以所受的合力为零，故A正确，BCD错误。 故选A。 8. 如图所示，物体M放在水平面上受到两个水平力的作用，F1＝4 N，F2＝8 N，物体处于静止状态。如果将水平力F1增大到10 N，则（　　） A. 物体M仍处于静止 B. 物体M受到的合力方向向左 C. 物体M受到的合力方向向右 D. 物体M受到的摩擦力方向向右 【答案】A 【解析】 【详解】物体在两个力作用下处于静止状态，说明它还受一个向右的摩擦力，大小为4N，也说明最大静摩擦力大于等于4N，果将水平力F1增大到10 N，F1、F2的合力为2N，小于最大静摩擦力，物体M仍处于静止状态，物体M受到的合力为零，摩擦力水平向左。 故选A。 9. 有一物体做直线运动，其速度－时间图像如右图所示，则物体的加速度和速度方向相同的时间间隔是（ ） A. 只有0<t<2s B. 只有2s<t<4s C. 0<t<2s和6s<t<8s D. 0<t<2s和5s<t<6s 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：速度图象的斜率等于物体运动的加速度，斜率大于零说明物体的加速度沿正方向，斜率小于零说明物体的加速度沿负方向；速度，说明物体的速度沿正方向，，说明物体运动的方向沿负方向． 速度图象的斜率等于物体运动的加速度，斜率大于零说明物体的加速度沿正方向，斜率小于零说明物体的加速度沿负方向，由图可知0～2s，6～8s，物体的加速度沿正方向；速度，说明物体的速度沿正方向，，说明物体运动的方向沿负方向，由图可知0～5s物体的运动方向沿正方向，而5～8s物体沿负方向运动．故0～2s速度和加速度都大于零，方向相同，而5～6s速度和加速度都小于零，方向相同；故加速度方向和速度方向相同的时间间隔是：0～2s和5～6s． 故选D 考点：匀变速直线运动的图象 点评：中等难度．掌握速度图象斜率的物理意义和速度正负的含义是我们解决此类问题的关键． 10. 某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高的横杆。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为（　　） A. 2 m/s B. 4 m/s C. 6 m/s D. 8 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】运动员跳高过程，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高的高度约为0.9m，根据 解得 故选B。 11. 甲、乙两车在平直的公路上同时同地沿同一方向做直线运动，它们的v—t图象如图所示，下列说法正确的是 A. 在t=10s时两车相遇 B. 在t=10s时两车相距最近 C. 在t=20s时两车相遇 D. 在t=20s时，乙车在甲车前面 【答案】C 【解析】 【分析】根据v-t图象中图象与时间轴所包围的面积表示位移，分析两车位移关系，从而判断两车是否相遇，以及何时相距最近，并判断两车位置关系. 【详解】AB．0-10s内甲车的速度比乙车的大，甲车在乙车的前方，两者间距增大．t=10s后内乙的速度比甲的大，两者间距减小，所以t=10s时甲乙两车相距最远，故A、B错误； CD．根据“面积”表示位移，可知t=20s时甲、乙的位移相等，两车相遇，故C正确，D错误； 故选C. 【点睛】本题考查了运动学中的追及问题，知要理解度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，两车速度相等时相距最远. 12. 某同学利用如图所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板，传感器记录的F-t图像如图所示。以下关于实验的说法错误的是（　　） A. 从F-t图像可以看出在1.0s~1.2s时间内，物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力 B. 从F-t图像可以看出，稳定后滑动摩擦力的大小为2N C. 从F-t图像可以看出，物块与木板之间的最大静摩擦力为2.6N D. 实验从1.0s开始以后的过程中物块始终处于静止状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．从图像可以看出在1.0~1.2s时间内，摩擦力随外力的变化而变化，所以是静摩擦力，故A错误，符合题意； B．从图像可以看出t=2.0s以后，力传感器示数不再发生变化，说明摩擦力已经变为滑动摩擦力，大小为2N，故B正确，不符合题意； C．从图像可以看出，物块运动必须克服最大静摩擦力，而物块运动之后滑动摩擦力小于最大静摩擦力，则物块与木板之间的最大静摩擦力为2.6N，故C正确，不符合题意； D．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，即实验过程中物块始终处于静止状态，故D正确，不符合题意。 故选A。 13. 如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断错误的是（　　） A. 位置“1”是小球释放的初始位置 B. 小球做匀加速直线运动 C. 小球下落的加速度为 D. 小球在位置“”的速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．若小球做初速度为零的匀变速直线运动，则在连续相等时间内，位移之比为，而题中点、、、、间的位移之比为，所以位置“”不是小球释放的初始位置，故A错误，符合题意； B．由于相邻两点间位移之差等于，符合匀变速直线运动的特点：，所以小球做匀加速直线运动，故B正确，不符合题意； C．由得加速度 故C正确，不符合题意； D．小球在位置“”的速度等于、间的平均速度，则有 故D正确，不符合题意。 故选A。 14. 如下图所示，两木块的质量分别为和，两轻质弹簧的劲度系数分别为和，上面木块压在上面弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧。在这个过程中，下面木块移动的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设下面弹簧的原长为，初始时，以两木块为上面弹簧为整体，根据受力平衡可得 解得下面弹簧的压缩量为 则下面木块离地面的高度为 现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，说明上面弹簧的弹力为零，以下面木块为对象，根据受力平衡可得 解得下面弹簧的压缩量为 则下面木块离地面的高度为 故下面木块移动的距离为 故选C。 二、实验题（每空2分，共18分） 15. 在研究自由落体运动的时候我们做过两个实验。 （1）牛顿管实验：在一个两端封闭的玻璃管内，有质量不等的铁片和羽毛。玻璃管的一端有一个开关。实验一：打开开关，使玻璃管内部与外界相通，将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。实验二：把玻璃管内部抽成真空，关闭开关，再次将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。两次实验中，某时刻铁片和羽毛的下落情况如图中的甲、乙所示，其中管内抽成真空的是乙图。对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气阻力，质量不等的物体下落快慢___________（选填“相同”或“不同”）。 （2）利用如图1所示的装置测重物下落的速度和加速度。重物从高处由静止开始下落，打点计时器打出一条纸带，A、B和C是纸带上相邻的三个点，如图2所示。测出A、B间的距离为，B、C间的距离为。已知打点计时器打下相邻两点的时间间隔为T。则打点计时器打下B点时，重物下落的速度大小___________；下落的加速度___________ 。 【答案】（1）相同 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气阻力，质量不等的物体下落快慢相同。 【小问2详解】 [1]根据匀变速直线运动的推论，时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则打点计时器打下B点时，重物下落的速度大小 [2]根据逐差法 解得加速度的大小为 16. 某同学利用如图装置探究弹力与弹簧伸长量的关系。 （1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在___________方向（填“水平”或“竖直”）。 （2）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为，以后每次增加钩码一个，弹簧长度依次记为至，数据如下表： 代表符号 数值（cm） 26.35 27.35 28.34 29.4 30.35 31.40 32.30 上表中有一个数值记录不规范，代表符号为___________。由表数据可知所用刻度尺的最小长度为___________。 （3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是弹簧弹力，横轴是弹簧长度与___________的差值（填“或”）。 （4）在实验过程中，弹簧的形变始终在弹性限度内。该同学在坐标图中根据测量数据描出了坐标点。 ①请你描绘出图线___________； ②由图线可知，弹簧的劲度系数___________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）竖直 （2） ①. ②. （3） （4） ①. ②. 50 【解析】 【小问1详解】 安装实验装置时，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向。 【小问2详解】 [1]弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为，用刻度尺测量长度时读数应估计到最小分度的下一位，可知L3 读数不规范，没有估读一位。 [2]由表可知所用刻度尺的最小长度为1mm。 【小问3详解】 根据测量数据和胡克定律有 可知横轴是弹簧的长度与L0的差值。 【小问4详解】 [1]由题知，在坐标图中根据测量数据已描出了坐标点, 故描绘出图线如图所示 [2] 根据胡克定律有 则有 三、计算论证题（每题10分，共40分） 17. 全红婵在奥运会十米跳台项目勇得金牌。已知全红婵从离水面高度为H = 10 m的平台上跳水，她在空中的运动可以视为自由落体运动，落水后做匀减速直线运动，当速度为零时入水深度为4 m。运动过程中可将她视为质点，重力加速度g取10 m/s2，求： （1）全红婵在空中运动的时间； （2）全红婵刚落水时的速度大小； （3）计算她落水后的加速度。 【答案】（1） （2） （3）25 m/s2，方向竖直向上 【解析】 【小问1详解】 根据自由落体运动规律 可得 【小问2详解】 根据速度时间关系 可得 【小问3详解】 进入水中后做匀减速直线运动，则 可得 方向竖直向上。 18. 如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，在另一端施加一水平拉力F，若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，g取10m/s2（弹簧始终在弹性限度内），求： （1）将弹簧拉长至12cm时，物体受到的摩擦力大小为多少？ （2）将弹簧拉长至12cm时，弹簧的弹力为多少？弹簧的劲度系数为多少？ （3）若将弹簧拉长至13cm，物体受到的摩擦力大小如何变化，简要说明原因？ 【答案】（1）4N （2）4N，200N/m （3）将弹簧拉长至13cm，物体与水平地面间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为4N，所以物体受到的摩擦力不变 【解析】 【小问1详解】 弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，摩擦力大小为 【小问2详解】 根据二力平衡，有 根据胡克定律有 解得 【小问3详解】 略。 19. 在平直的公路上，一辆小汽车前方处有一辆大客车正以的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发以的加速度追赶。试求： （1）小汽车追上大客车所用时间？追上大客车时小汽车的速度多大？ （2）在小汽车追上大客车之前，两车之间最远相距多少？ （3）若两车位置交换，其他条件不变，大货车追赶小汽车，它们能相遇几次？分析说明。 【答案】（1）， （2）98m （3）位置交换后，若相遇则两车位置相同，分析可知，二者位移需满足 由数学知识可知，能解出时间t＇有两个正数解，所以相遇两次。 【解析】 【小问1详解】 （1）依题小汽车从静止出发以的加速度做匀加速运动，则位移 大客车以的速度匀速运动，故位移 故小汽车追上大客车时二者位移需满足 联立以上解得 ，(舍去) 匀变速直线运动规律可知，小车此时速度 【小问2详解】 分析可知，二者速度相等时距离最远，即 解得 故两车之间最远相距为 代入数据得 【小问3详解】 略 20. 为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1（s1<s0）处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1。 （1）求冰球运动的加速度； （2）如果冰球的加速度大小与冰球和冰面之间的动摩擦因数μ成正比，比例系数为K（正值），试求该动摩擦因数μ； （3）求满足训练要求的运动员的最小加速度。 【答案】（1），方向与初速度方向相反 （2） （3），方向与初速度方向相同 【解析】 【小问1详解】 冰球在冰面上做匀减速运动，设其加速度为a1，由动学公式得 所以 方向与初速度方向相反； 【小问2详解】 根据题意 解得 【小问3详解】 冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小，设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间都为t，由运动学公式得 联立解得 方向与初速度方向相同。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $