精品解析：新疆维吾尔自治区伊犁州直和兵团第四师、第七师2024-2025学年高一上学期11月期中物理试题

伊犁州直和兵团第四师、第七师高中学业水平 2024秋学期高一年级物理第一次质量监测试题 考试时间75分钟 满分100分 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的考生号、姓名、考点学校、考场号及座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列各组物理量中，都是矢量的是（　　） A. 加速度、速度的变化量 B. 速率、加速度 C. 路程、平均速度 D. 位移、速率 2. 一个质点在x轴上运动，自计时时刻开始，每个时刻的坐标位置如表所示，质点在第几秒内的位移最小，以下说法正确的是（　　） 0 1 2 3 4 1 5 A. 第内 B. 第内 C. 第内 D. 第内 3. 2011年11月“天宫一号”与“神舟八号”成功对接，标志着中国航空航天技术又向前跨进一步。如图所示是它们的对接示意图，下列有关说法中正确的是（　　） A. 对接过程中，“天宫一号”和“神舟八号”都可视为质点 B. 对接成功后，以“天宫一号”为参考系“神舟八号”在做匀速运动 C. 对接成功后，“天宫一号”和“神舟八号”就静止在太空中 D. 对接成功后，研究它们的运行周期时，可以视为质点 4. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　） A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法叫建立物理模型法 B. 根据速度定义式，当非常小时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法 C. 在研究自由落体运动中，伽利略用实验检验v与t是否成正比，采用了控制变量法 D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 5. 下列相关叙述中正确的是（ ） A. 把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同；若用弹簧秤称量，则示数在北极略微减小 B. 重心的概念是用“等效思想”提出的；形状规则的物体的重心可能在物体的几何中心处 C. 把一本书放在水平桌面上保持静止，书对水平桌面的压力就是书的重力大小 D. 把一本书放在水平桌面上保持静止，水平桌面对书的弹力是由于书的形变产生的 6. 太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从东边落下的奇妙现象。这些条件是（　　） A. 时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大 B. 时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 C. 时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大 D. 时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 7. 一汽车在水平路面上开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动，已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为2，刹车距离为，则整个过程平均速度的数值为（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 8. 某高速公路自动测速仪装置如图1所示，雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波（速率为c），每次发射时间约为百万分之一秒，两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射无线电波时，在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达距离，根据自动打下的纸带如图2所示，可求出该汽车的车速，根据给出的、、t、c可求出汽车车速表达式，则下面关于测速原理及结果表达正确的是（　　） A. 第一次反射电波时汽车离雷达的距离为 B. 第二次反射电波时汽车离雷达的距离为 C. 汽车速度可表示为 D. 汽车速度可表示为 9. 《国家地理频道）实验证明：四个水球就可以挡住子弹。如图所示，现有四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，假设子弹在水球中沿水平方向做匀减速直线运动，恰好能穿出第四个水球，则（　　） A. 子弹在每个水球中运动的时间相同 B. 子弹在每个水球中速度变化相同 C. 子弹穿出第三个水球时的瞬时速度与全程的平均速度相等 D. 由题中信息可以求出子弹穿过每个水球的时间比 10. 甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图像如图所示，在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为x。下列判断正确的是（　　） A. 若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车只能相遇一次 B. 若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车可以相遇两次 C. 若甲车的位移，则甲、乙两车在时刻相遇 D. 若甲车的位移为时，两车第一次相遇，则第二次相遇时，甲车位移是 三、非选择题：本小题共5小题，共60分。 11. 如图甲，某同学探究弹力和弹簧伸长的关系，做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作，弹簧下端挂一个的砝码时，指针指示的刻度数值记作；弹簧下端挂两个的砝码时，指针指示的刻度数值记作，…，挂七个的砝码时，指针指示的刻度数值记作。 （1）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是__________和__________。 测量记录表： 代表符号 刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 （　　） 8.60 10.3 12.1 （　　） （2）实验中，和两个值还没有测定，请你根据图甲将这两个测量值填入记录表中（ ）（ ）。 （3）在做完“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验后，该同学学习了胡克定律，欲根据胡克定律测量某弹簧的劲度系数，弹簧末端的指针应该在图乙的弹簧末端的A点以便于记录不同拉力下弹簧的伸长量。如果实验时不小心把指针固定在了图中的C点，测得的劲度系数k会__________（填写“偏大”、“偏小”或“不变”），如果实验时不小心把指针固定在乙图中的B点，测得的劲度系数k会__________（填写“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点相邻计数点间的距离如图乙所示，打点计时器电源的频率为。（不计空气阻力，） （1）所用实验器材除电磁打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有___________（填选项代号） A.电压合适的交流电源 B.电压合适的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平 （2）计数点4对应的速度大小___________（保留两位有效数字）。 （3）物块减速运动过程中加速度的大小为___________（保留三位有效数字）。 （4）重物落地瞬间，物块的速度为___________（保留三位有效数字）。 13. 如图所示，直杆长，圆筒高为，直杆位于圆筒正上方处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取） （1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度大小； （2）直杆穿越圆筒所用的时间。 14. 如图所示，质量m＝2kg的物体静置于水平面上，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于物体上，另一端施加一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。逐渐增大F，当弹簧长度为12cm时，物体刚好被拉动。（g取，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）求： （1）弹簧的劲度系数； （2）当将弹簧拉长到11cm时，物体所受摩擦力的大小； （3）当将弹簧拉长到13cm时，物体所受摩擦力的大小； （4）如图用一水平力拉着物体在水平地面上做匀速直线运动，从时刻起水平力的大小随时间均匀减小，物体开始做减速运动。已知t1时刻减小为零，请定性画出0~t1内物体所受的摩擦力大小随时间t变化的可能图像（无需写出推导过程）。 15. 图甲所示为一种自动感应门，其门框上沿的正中央安装有传感器，传感器可以预先设定一个水平感应距离，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于水平感应距离时，中间的两扇门分别向左右平移。当人或物体与传感器的距离大于水平感应距离时，门将自动关闭。图乙为该感应门的俯视图，O点为传感器位置，以O点为圆心的虚线圆半径是传感器的水平感应距离，已知每扇门的宽度为d，运动过程中的最大速度为v，门开启时先做匀加速运动而后立即以大小相等的加速度做匀减速运动，当每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为d，不计门及门框的厚度。 （1）求门开启时的加速度大小； （2）若人以2v的速度沿图乙中虚线AO走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距离R应为多少？ （3）现以（2）中的水平感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体（厚度不计），使物体中点沿虚线AO垂直地匀速通过该门，如图丙所示，物体的移动速度v1不能超过多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 伊犁州直和兵团第四师、第七师高中学业水平 2024秋学期高一年级物理第一次质量监测试题 考试时间75分钟 满分100分 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的考生号、姓名、考点学校、考场号及座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列各组物理量中，都是矢量的是（　　） A. 加速度、速度的变化量 B. 速率、加速度 C. 路程、平均速度 D. 位移、速率 【答案】A 【解析】 【详解】A．加速度、速度的变化均既有大小，也有方向，均为矢量，故A正确； B．速率只有大小，没有方向，属于标量，故B错误； C．路程只有大小，没有方向，属于标量，平均速度既有大小，也有方向，为矢量，故C错误； D．位移既有大小，也有方向，为矢量，速率是标量，故D错误。 故选A。 2. 一个质点在x轴上运动，自计时时刻开始，每个时刻的坐标位置如表所示，质点在第几秒内的位移最小，以下说法正确的是（　　） 0 1 2 3 4 1 5 A. 第内 B. 第内 C. 第内 D. 第内 【答案】C 【解析】 【详解】位移为起点到终点的有向线段，则第1s内的位移为4m，第2s内的位移为-8m，第3s内的位移为2m，第4s内的位移为-6m，则第3s内的位移的大小最小为2m。 故选C。 3. 2011年11月“天宫一号”与“神舟八号”成功对接，标志着中国航空航天技术又向前跨进一步。如图所示是它们的对接示意图，下列有关说法中正确的是（　　） A. 对接过程中，“天宫一号”和“神舟八号”都可视为质点 B. 对接成功后，以“天宫一号”为参考系“神舟八号”在做匀速运动 C. 对接成功后，“天宫一号”和“神舟八号”就静止在太空中 D. 对接成功后，研究它们的运行周期时，可以视为质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．对接过程中需要调整相对速度、方位等，故不能将它们视为质点，A错误； B．对接成功之后，以“天宫一号”为参考系“神舟八号”静止不动，B错误； C．对接成功之后，“天宫一号”和“神舟八号”一起绕地球做匀速圆周运动，C错误； D．当研究整体的运行周期时，可以将它们视为质点，D正确。 故选D。 4. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　） A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法叫建立物理模型法 B. 根据速度定义式，当非常小时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法 C. 在研究自由落体运动中，伽利略用实验检验v与t是否成正比，采用了控制变量法 D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 【答案】C 【解析】 【详解】A．质点采用的科学方法叫建立理想化的物理模型法，故A不符合题意； B．根据速度定义式 当非常非常小时就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法，故B不符合题意； C．伽利略在研究自由落体运动时，采用了理想实验的方法，故C符合题意； D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D不符合题意。 故选C。 5. 下列相关叙述中正确的是（ ） A. 把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同；若用弹簧秤称量，则示数在北极略微减小 B. 重心的概念是用“等效思想”提出的；形状规则的物体的重心可能在物体的几何中心处 C. 把一本书放在水平桌面上保持静止，书对水平桌面的压力就是书的重力大小 D. 把一本书放在水平桌面上保持静止，水平桌面对书的弹力是由于书的形变产生的 【答案】B 【解析】 【详解】A．质量是物体的属性，由物体本身决定，所以把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同；同一个物体的重力与重力加速度有关，南北极的重力加速度大于赤道的重力加速度，所以若用弹簧秤称量物体的重力，则示数在北极略微增大，故A错误； B．重心的概念是用“等效思想”提出的；形状规则、质量分布均匀的物体，重心在物体的几何中心处，故B正确； C．把一本书放在水平桌面上保持静止，书对水平桌面的压力大小等于书的重力大小，但压力不是重力，故C错误； D．把一本书放在水平桌面上保持静止，水平桌面对书的弹力是由于水平桌面的形变产生的，故D错误。 故选B。 6. 太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从东边落下的奇妙现象。这些条件是（　　） A. 时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大 B. 时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 C. 时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大 D. 时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由于地球自西向东旋转，我们看到的太阳从东边升起，西边落下，乘客要看到太阳从东边落下，必需在清晨，并要求飞机相对于地球向西运动，飞机自东向西飞行的速度大于地球自转的速度，ABC错误，D正确。 故选D。 7. 一汽车在水平路面上开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动，已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为2，刹车距离为，则整个过程平均速度的数值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为K，刹车距离为x，设整个过程时间为t，加速度大小为a，则第内位移 逆向看作初速度为零的匀加速运动，最后内位移 其中 解得 整个过程平均速度为 代入数据解得 v= 故选B。 二、多选题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 8. 某高速公路自动测速仪装置如图1所示，雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波（速率为c），每次发射时间约为百万分之一秒，两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射无线电波时，在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达距离，根据自动打下的纸带如图2所示，可求出该汽车的车速，根据给出的、、t、c可求出汽车车速表达式，则下面关于测速原理及结果表达正确的是（　　） A. 第一次反射电波时汽车离雷达的距离为 B. 第二次反射电波时汽车离雷达的距离为 C. 汽车速度可表示为 D. 汽车速度可表示为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．汽车第一次反射电磁波时，汽车距离雷达的距离为 第二次反射电磁波时，汽车距离雷达的距离为 故A错误，B正确； CD．汽车两次反射电磁波的时间间隔内的位移为 两次反射电磁波的时间间隔为 则汽车的速度为 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 《国家地理频道）实验证明：四个水球就可以挡住子弹。如图所示，现有四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，假设子弹在水球中沿水平方向做匀减速直线运动，恰好能穿出第四个水球，则（　　） A. 子弹在每个水球中运动的时间相同 B. 子弹在每个水球中速度变化相同 C. 子弹穿出第三个水球时的瞬时速度与全程的平均速度相等 D. 由题中信息可以求出子弹穿过每个水球的时间比 【答案】CD 【解析】 【详解】AD．子弹在每个水球中运动的时间之比为 A错误，D正确； B. 因为 ，子弹在每个水球中的运动时间不同，速度变化也不相同，B错误； C. 因为子弹通过前三个水球的位移与通过第四水球的位移之比为3:1，且子弹末速度等于零，所以子弹通过前三个水球的时间与通过第四水球的时间之比为1:1，则子弹穿出第三个水球时的瞬时速度与全程的平均速度相等，C正确； 故选CD。 10. 甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图像如图所示，在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为x。下列判断正确的是（　　） A. 若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车只能相遇一次 B. 若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车可以相遇两次 C. 若甲车的位移，则甲、乙两车在时刻相遇 D. 若甲车的位移为时，两车第一次相遇，则第二次相遇时，甲车位移是 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．如图所示 如果甲、乙两车在时间内能够相遇，是甲车追上乙车，由于甲车减速乙车加速，此后乙车还会追上甲车，所以应该有两次相遇机会，故A错误，B正确； C．如果甲、乙两车在时刻相遇，则 即，故C正确； D．甲车位移为时，由几何关系知，时刻是，两车相遇，根据对称性，时刻时，两车发生第二次相遇，甲车位移是，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本小题共5小题，共60分。 11. 如图甲，某同学探究弹力和弹簧伸长的关系，做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作，弹簧下端挂一个的砝码时，指针指示的刻度数值记作；弹簧下端挂两个的砝码时，指针指示的刻度数值记作，…，挂七个的砝码时，指针指示的刻度数值记作。 （1）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是__________和__________。 测量记录表： 代表符号 刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 （　　） 8.60 10.3 12.1 （　　） （2）实验中，和两个值还没有测定，请你根据图甲将这两个测量值填入记录表中（ ）（ ）。 （3）在做完“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验后，该同学学习了胡克定律，欲根据胡克定律测量某弹簧的劲度系数，弹簧末端的指针应该在图乙的弹簧末端的A点以便于记录不同拉力下弹簧的伸长量。如果实验时不小心把指针固定在了图中的C点，测得的劲度系数k会__________（填写“偏大”、“偏小”或“不变”），如果实验时不小心把指针固定在乙图中的B点，测得的劲度系数k会__________（填写“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 6.85##6.86##6.87 ②. 14.05##14.06##14.07 （3） ①. 不变 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]用最小刻度是毫米的刻度尺测量时，应记录到毫米的下一位，所以两个数值代表符号分别是和。 【小问2详解】 [1][2]由图甲可知 【小问3详解】 [1][2]如果把指针固定在了B点，实验测得的是B点以上部分弹簧的伸长量，同样拉力作用下小于整个弹簧的伸长量，根据胡克定律 测得的k偏大；同理，如果把指针固定在了C点，同样拉力作用下测得的伸长量等于整个弹簧的伸长量，这个原因不会导致测得的k偏大或者偏小。 12. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点相邻计数点间的距离如图乙所示，打点计时器电源的频率为。（不计空气阻力，） （1）所用实验器材除电磁打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有___________（填选项代号） A.电压合适的交流电源 B.电压合适的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平 （2）计数点4对应的速度大小___________（保留两位有效数字）。 （3）物块减速运动过程中加速度的大小为___________（保留三位有效数字）。 （4）重物落地瞬间，物块的速度为___________（保留三位有效数字）。 【答案】 ①. AC ②. 0.80 ③. 2.00 ④. 1.28 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）[1]AB．电磁打点计时器要打点，需要电压合适的交流电源，A正确，B错误； C．打出的纸带需要测量点间的长度，需要刻度尺，C正确； D．打点计时器就可以计时，不需要秒表，D错误； E．可由打出的纸带来计算速度和加速度，所以不需要天平测量物体的质量，E错误。 故选AC。 （2）[2]由题意可知打点周期是 T=0.02×5s=0.1s 计数点4对应的速度大小 （3）[3]由匀变速直线运动的推论，可得物块做减速运动时的加速度大小为 （4）[4]物块加速时有 已知v4=0.80m/s，计数点9对应的速度大小 设物块加速时间为t1，减速时间为t2，则有 t1+ t2=0.5s 由匀变速直线运动速度时间公式可有 解得 v=1.28m/s 13. 如图所示，直杆长，圆筒高为，直杆位于圆筒正上方处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取） （1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度大小； （2）直杆穿越圆筒所用的时间。 【答案】（1）4m/s （2）0.4s 【解析】 【小问1详解】 直杆做自由落体运动，由运动学公式 解得直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度为 【小问2详解】 设直杆下端到达圆筒上方的时间为，则 设直杆上端离开圆筒下方时间为，则 由题意得 联立解得 14. 如图所示，质量m＝2kg的物体静置于水平面上，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于物体上，另一端施加一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。逐渐增大F，当弹簧长度为12cm时，物体刚好被拉动。（g取，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）求： （1）弹簧的劲度系数； （2）当将弹簧拉长到11cm时，物体所受摩擦力的大小； （3）当将弹簧拉长到13cm时，物体所受摩擦力的大小； （4）如图用一水平力拉着物体在水平地面上做匀速直线运动，从时刻起水平力的大小随时间均匀减小，物体开始做减速运动。已知t1时刻减小为零，请定性画出0~t1内物体所受的摩擦力大小随时间t变化的可能图像（无需写出推导过程）。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）根据题意，当弹簧长度为12cm时，物体刚好被拉动，则此刻根据临界条件有 而 ， 解得 （2）当将弹簧拉长到11cm时，根据胡克定律可得此时弹簧的拉力 而最大静摩擦力 可知此时物体受静摩擦力作用，则有 （3）当将弹簧拉长到13cm时，根据胡可定律可得 可知此时物块所受摩擦力为滑动摩擦力，则有 （4）根据题意，物体做匀速直线运动，从时刻起水平力的大小随时间均匀减小，t1时刻减小为零，则可能出现两种情况，一是，当拉力减小为零时，物体仍在滑动，则受到的摩擦力一直是滑动摩擦力，大小不变；二是，当拉力减小为零之前，物体已经停止了运动，则物体所受摩擦力先是滑动摩擦力，大小不变，后是静摩擦力，大小始终与拉力大小相等，而此时的拉力小于滑动摩擦力，则可得其可能的图像如图所示 15. 图甲所示为一种自动感应门，其门框上沿的正中央安装有传感器，传感器可以预先设定一个水平感应距离，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于水平感应距离时，中间的两扇门分别向左右平移。当人或物体与传感器的距离大于水平感应距离时，门将自动关闭。图乙为该感应门的俯视图，O点为传感器位置，以O点为圆心的虚线圆半径是传感器的水平感应距离，已知每扇门的宽度为d，运动过程中的最大速度为v，门开启时先做匀加速运动而后立即以大小相等的加速度做匀减速运动，当每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为d，不计门及门框的厚度。 （1）求门开启时的加速度大小； （2）若人以2v的速度沿图乙中虚线AO走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距离R应为多少？ （3）现以（2）中的水平感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体（厚度不计），使物体中点沿虚线AO垂直地匀速通过该门，如图丙所示，物体的移动速度v1不能超过多少？ 【答案】（1）；（2）2d；（3） 【解析】 【详解】（1）依题意每扇门开启过程中的速度—时间图像如图所示 设门全部开启所用的时间为t0，由图像可得 d=vt0 由速度时间关系得 v=a· 联立解得 a= （2）要使单扇门打开，需要的时间为 t= 人只要在t时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门的距离为 R=2vt 联立解得 R=2d （3）依题意宽为的物体移到门框过程中，每扇门至少要移动的距离 每扇门的运动各经历两个阶段：开始以加速度a运动x1=的距离，速度达到v，所用时间为t1=，而后又做匀减速运动，设减速时间为t2 门做匀减速运动的距离为 x2=－= 由匀变速运动公式得 x2=vt2－at22 解得 t2=；t2=（不合题意，舍去） 要使每扇门打开所用的时间为 T=t1＋t2= 故物体移动的速度不能超过 v1= 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $