精品解析：山东省新泰市第一中学北校2024-2025学年高一上学期11月期中考试物理试题

新泰一中北校2024级高一上学期期中考试 物理试卷 考试范围：必修一第四章第3节之前；考试时间：90分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题40分） 一、单选题（本大题共有8个小题，每小题3分，共24分。每个小题只有一个选项符合题目要求，选对得3分，错选、多选、不选均得0分。） 1. 根据你对物理概念和规律的理解，下列说法中正确的是（ ） A. 枪膛中子弹的加速度约为，射出的速度可达，所以加速度大，速度变化就大 B. “秋风萧萧，落叶勿勿”，“秋风”可以“扫落叶”，但是“秋风”不能“扫汽车”，是因为落叶质量小，惯性小；汽车质量大，惯性大的缘故 C. 牛顿第一定律是牛顿通过大量实验总结出来的实验结论 D. 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上的两个力一定是一对平衡力 2. 如图所示为甲、乙两物体运动的位移-时间图像，在内，下列说法正确的是（ ） A. 甲沿曲线运动，乙沿直线运动 B. 两物体运动路程均为30m C. 两物体平均速度大小均为 D. 两物体的运动方向均没有变化 3. 下面对于物体的受力情况描述正确的是（　　） A. 图（1）光滑球静止在两夹板之间，小球受到两夹板的弹力作用 B. 图（2）竖直细线悬挂光滑小球在斜面上静止，斜面对小球可能有弹力 C. 图（3）A、B物体保持相对静止向右匀速，A、B间摩擦力与F大小相等 D. 图（4）对木块施加一沿斜面向上的拉力，木块静止，斜面对木块可能没有摩擦力 4. 如图所示，两位同学利用自由落体运动测量反应时间，A同学用手捏住直尺上端，B同学在直尺下方做好准备，但手不碰到尺，此时两手间距离为h，重力加速度为g。当B同学看见A同学放开直尺后，立即捏住直尺，下列说法正确的是（　　） A. 本实验一个人用两个手也能完成 B. 本实验B同学捏住尺时，尺的速度大小为 C. 本实验B同学准备捏尺时必须对准尺的0刻度线 D. 只需记录B同学准备捏尺时和捏住尺时大拇指下边缘的刻度即可 5. 如图所示，做匀加速直线运动的物体依次经过三点。已知物体通过的时间分别为和段长为段长为，则物体运动的加速度为（ ） A. B. C. D. 6. 关于描述物体做直线运动的四个图像，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，物体在这段时间内的位移等于 B. 图乙中，物体的加速度为 C. 图丙中，末物体的速度一定为 D. 图丁中，物体内的位移为 7. 图示为某同学课桌上整齐竖直摆放的一堆书，中间夹了一本物理课本，课本的质量为，两侧相邻书对物理课本的压力均为，书与物理课本之间的动摩擦因数均为0.3，重力加速度取。为了将物理课本竖直向上抽出，该同学提供的拉力至少大于（ ） A. B. C. D. 8. 一个热气球与沙包绑在一起后的总质量为，在重力和空气浮力共同作用下，能在空气中以加速度加速下降。为了使它以同样大小的加速度加速上升，需抛掉沙包中的部分沙子，若热气球所受浮力不变，忽略空气阻力和沙包所受浮力，取。应该抛掉的沙子的质量为（ ） A. B. C. D. 二、多选题（本大题共有4个小题，每小题4分，共16分。每个小题有多个选项符合题目要求，选对得4分，漏选得2分，错选、多选、不选均得0分。） 9. 下列关于物理实验方法与思想的理解，正确的是（　　） A. 图1中，用小球穿过光电门过程的平均速度代替小球球心到光电门时的瞬时速度 B. 图2中，伽利略通过直接测定瞬时速度验证了小球沿斜面下滑做匀变速直线运动 C. 图3中，按压玻璃瓶使液体在细管中上升，管内径越小，液体的高度变化越明显 D. 图4中，通过使结点的位置前后一致来保证力的作用效果相同 10. 根据高中物理所学的知识判断，下列说法中正确的是（ ） A. 双手分别用的力拉住弹簧秤两端并保持静止，则弹簧秤示数为 B. 大小分别为、和的三个力合成，其合力大小的范围为 C. 同一个物体从长春移到广州，其所受重力将不变 D. 若分力中的一个增大，合力不一定增大 11. 如图所示，在斜面上放两个光滑球A和B，两球的质量均为m，它们的半径分别是R和r，球A左侧有一垂直于斜面的挡板P，两球沿斜面排列并处于静止，以下说法正确的是（　　） A. 斜面倾角θ一定，R>r时，R越大，r越小，B对斜面的压力越小 B. 斜面倾角θ一定，R=r时，两球之间的弹力最小 C. 斜面倾角θ一定时，无论两球半径如何，A对挡板的压力一定 D. 半径一定时，随着斜面倾角θ逐渐增大，A受到挡板的作用力先增大后减小 12. 甲，乙两车在公路上沿同一车道行驶，甲车在前，乙车在后。时刻，两车司机同时发现前方发生事故，立即刹车，行驶过程中两车最近时相距，两车刹车过程的速度一时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两车刹车的加速度大小之比为4：3 B. 时刻两车间距等于 C. 两车都停止运动时相距 D. 时两车的间距等于时两车的间距 第II卷（非选择题60分） 三、实验题（本题共计16分，每空2分。） 13. 在“探究力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。 (1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项___________（填入相应的字母） A．两根细绳必须等长 B．同一次实验过程中，O点的位置不允许变动 C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取，以便求出合力的大小。 (2)实验情况如图甲所示，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。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。 14. 学习小组进行“探究加速度a与物体质量M、物体受力F的关系”的实验，实验装置如图甲所示： （1）关于平衡摩擦力的观点，下列说法正确的是 ； A. 车放在倾斜长木板上，在不挂砝码和砝码盘的情况下，轻推小车使其能在纸带上打出均匀点迹，说明小车平衡摩擦力了 B. 每次改变小车质量之后需要重新平衡摩擦力 C. 平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小 D. 平衡摩擦力的目的是使细绳拉力的大小等于砝码盘和砝码总重力的大小 （2）若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系，则应作出a随______的变化图像（选填“”或“”）； （3）图乙是按正确的实验步骤得到一条纸带，实验中打点计时器连接的电源周期为0.02s，每两个相邻计数点之间都有4个点没有画出，小车运动的加速度为_______m/s2。（结果保留三位有效数字）； （4）某同学在做保持小车质量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时，根据测得的数据作出如图丙所示的a-F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是 ； A. 木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小 B. 木板右端所垫物体较高，使得木板倾角偏大 C. 小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量 D. 砝码和砝码盘的总质量不满足远小于小车质量 （5）该小组又对实验方案进行了改进，来研究小车加速度a与F的关系，装置如图丁所示。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，用小桶替换砝码盘，并缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数F0 。再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1。释放小车，实时记录小车运动时传感器的示数F2。 改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图戊所示。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的 ； A. F1 B. F2 C. F1-F2 D. F2-F0 （6）关于该改进的实验，下列说法中正确的是 。 A. 小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量 B. 实验中需要将长木板右端垫高 C. 随着F的增大，戊图中所画的a与F图线仍会弯曲 D. 用加砂的方法改变拉力的大小与砝码盘的方法相比，可更方便地获取多组实验数据 四、解答题（要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的，不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15. 某校高一课外活动小组自制一枚水火箭，设水火箭发射后始终在竖直方向上运动。在水火箭向下喷水过程中，水火箭可认为做匀加速直线运动。水火箭从地面静止出发经过到达离地面高处时水恰好喷完，接着水火箭向上做匀减速运动，最后落回到地面。空气阻力不计，取，求： （1）水火箭匀加速上升阶段的加速度大小和恰好喷完水时水火箭的速度； （2）水火箭上升离地面的最大高度； （3）水火箭从发射到最后落回到地面过程的总时间。 16. 如图所示，某人用轻绳牵住一只质量的氢气球，因受水平风力的作用，受氢气球的轻绳与水平方向成角。已知空气对气球的浮力为，人的质量，且人受的浮力忽略。求： （1）水平风力的大小和绳子拉力的大小； （2）人对地面的压力大小； 17. 某幼儿园在空地上做一个滑梯，如图甲，可简化为图乙模型。其主要结构由倾斜滑轨和水平滑轨组成，滑梯的倾斜部分水平跨度为2.4m，高1.8m，水平滑轨BC长度，两轨道间平滑连接（儿童在滑梯下滑过程中经过点前后速度大小不变）。若儿童从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，倾斜滑轨和儿童裤料之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取，求： （1）儿童在倾斜滑轨向下滑行时加速度的大小； （2）儿童在倾斜滑轨末端时速度大小： （3）若儿童滑到水平滑轨末端时恰好停下，求水平滑轨与儿童裤料之间的动摩擦因数。 18. 如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，已知质量分别为和，轻绳绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于点，轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，弹簧的劲度系数，物体A与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求： （1）弹簧伸长量是多少，轻绳AO的拉力大小； （2）物块A受到的摩擦力； （3）若B物体质量不变，为了使A和B始终在图示位置处于静止状态，A物体的质量要满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新泰一中北校2024级高一上学期期中考试 物理试卷 考试范围：必修一第四章第3节之前；考试时间：90分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题40分） 一、单选题（本大题共有8个小题，每小题3分，共24分。每个小题只有一个选项符合题目要求，选对得3分，错选、多选、不选均得0分。） 1. 根据你对物理概念和规律的理解，下列说法中正确的是（ ） A. 枪膛中子弹的加速度约为，射出的速度可达，所以加速度大，速度变化就大 B. “秋风萧萧，落叶勿勿”，“秋风”可以“扫落叶”，但是“秋风”不能“扫汽车”，是因为落叶质量小，惯性小；汽车质量大，惯性大的缘故 C. 牛顿第一定律是牛顿通过大量实验总结出来的实验结论 D. 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上的两个力一定是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．加速度大，速度变化不一定就大，还与时间有关，选项A错误； B．“秋风萧萧，落叶勿勿”，“秋风”可以“扫落叶”，但是“秋风”不能“扫汽车”，是因为落叶质量小，惯性小，运动状态容易改变；而汽车质量大，惯性大的缘故，选项B正确； C．牛顿第一定律不是直接通过实验得出，故C错误； D．大小相等，方向相反，作用在同一条直线上且作用在同一物体上的两个力才一定是一对平衡力，选项D错误。 故选B。 2. 如图所示为甲、乙两物体运动的位移-时间图像，在内，下列说法正确的是（ ） A. 甲沿曲线运动，乙沿直线运动 B. 两物体运动路程均为30m C. 两物体的平均速度大小均为 D. 两物体的运动方向均没有变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像只能表示直线运动，故甲、乙均做直线运动，故A错误； B．甲先向正方向运动位移大于30 m后，再反方向运动，回到位移30 m处，则甲的路程大于30 m；乙一直向前做匀速直线运动，则乙的路程为30 m，故B错误； C．根据图像可知甲和乙的位移相等，大小为30 m，时间为30 s，则平均速度为 故C正确； D．图像切线的斜率代表速度，可知甲物体速度方向改变，故D错误。 故选C。 3. 下面对于物体的受力情况描述正确的是（　　） A. 图（1）光滑球静止在两夹板之间，小球受到两夹板的弹力作用 B. 图（2）竖直细线悬挂光滑小球在斜面上静止，斜面对小球可能有弹力 C 图（3）A、B物体保持相对静止向右匀速，A、B间摩擦力与F大小相等 D. 图（4）对木块施加一沿斜面向上拉力，木块静止，斜面对木块可能没有摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图（1）光滑球静止在两夹板之间，只有下板有弹力，若上板也有弹力，小球不能静止，故A错误； B．如图（2）用竖直细线将光滑小球吊起，搁在斜面上，绳子处于竖直，根据平衡条件知，绳的拉力和重力等大反向，斜面没有弹力，故B错误； C．如图（3）A、B两物体叠放，在水平外力F的作用下共同做匀速直线运动，由平衡条件可知，A物体重力和支持力平衡，A、B间无摩擦力，故C错误； D．如图（4）某人对木块施加一沿粗糙斜面向上的拉力作用，木块保持静止不动，若拉力与重力分力的大小相等，斜面对木块没有摩擦力，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，两位同学利用自由落体运动测量反应时间，A同学用手捏住直尺上端，B同学在直尺下方做好准备，但手不碰到尺，此时两手间的距离为h，重力加速度为g。当B同学看见A同学放开直尺后，立即捏住直尺，下列说法正确的是（　　） A. 本实验一个人用两个手也能完成 B. 本实验B同学捏住尺时，尺的速度大小为 C. 本实验B同学准备捏尺时必须对准尺的0刻度线 D. 只需记录B同学准备捏尺时和捏住尺时大拇指下边缘的刻度即可 【答案】D 【解析】 【详解】A．B同学看到直尺下落到捏住直尺的时间即为B同学的反应时间，所以之前捏住尺子的人和之后捏住尺子的人须得是两个人，A错误； B．B同学捏住尺时，尺的速度大小为 v=gt 在t时间内直尺下落的距离为 故B同学捏住尺时，尺的速度大小为 为尺子下落的距离，与准备时两手间的距离h无关，B错误； CD．本实验主要是测量B同学捏住尺子之前尺子下落的距离，再根据计算出B同学的反应时间，故只需记录B同学准备捏尺时和捏住尺时大拇指下边缘的刻度即可，两刻度之差即为尺子下落的距离，故B同学准备捏尺时无需一定对准尺的0刻度线，C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，做匀加速直线运动的物体依次经过三点。已知物体通过的时间分别为和段长为段长为，则物体运动的加速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】两段的平均速度为 物体运动的加速度为 故选A。 6. 关于描述物体做直线运动的四个图像，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，物体在这段时间内的位移等于 B. 图乙中，物体的加速度为 C. 图丙中，末物体的速度一定为 D. 图丁中，物体内的位移为 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲是图像，若图像是过原点的直线，由图像与时间轴所围面积表示位移可知，物体在0~2s这段时间内的位移是 m=2m 由题图可知，物体在0~2s这段时间内的位移大于2m，故A错误； B．图乙是图像，由图像可得 由公式 可知，图像的斜率表示2a，则有 解得物体的加速度为 故B正确； C．图丙是图像， 由 可知，图像与时间轴所围面积表示速度变化量，则0~5s物体的速度变化量为 由速度时间公式 可知，若物体的初速度是零，则物体在5s末的速度大小为12.5m/s，若物体的初速度不是零，则物体在5s末的速度一定不是12.5m/s，故C错误； D．图丁是图像，由位移时间公式有 变形可得 根据图像斜率与截距可知，物体的初速度是零，加速度 解得 可知物体在10s内的位移为 m 故D错误。 故选B。 7. 图示为某同学课桌上整齐竖直摆放的一堆书，中间夹了一本物理课本，课本的质量为，两侧相邻书对物理课本的压力均为，书与物理课本之间的动摩擦因数均为0.3，重力加速度取。为了将物理课本竖直向上抽出，该同学提供的拉力至少大于（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】物理课本与书的两个接触面都有滑动摩擦力，则有 N=6N 为了将物理课本竖直向上抽出，该同学提供的拉力 N 故选C。 8. 一个热气球与沙包绑在一起后总质量为，在重力和空气浮力共同作用下，能在空气中以加速度加速下降。为了使它以同样大小的加速度加速上升，需抛掉沙包中的部分沙子，若热气球所受浮力不变，忽略空气阻力和沙包所受浮力，取。应该抛掉的沙子的质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设空气对热气球与沙包的浮力大小为。在空气中以加速度下降过程中，根据牛顿第二定律可得 为了使它以同样大小的加速度上升，设应该抛掉的沙的质量为，抛出后，根据牛顿第二定律可得 联立解得 故选B。 二、多选题（本大题共有4个小题，每小题4分，共16分。每个小题有多个选项符合题目要求，选对得4分，漏选得2分，错选、多选、不选均得0分。） 9. 下列关于物理实验方法与思想的理解，正确的是（　　） A. 图1中，用小球穿过光电门过程的平均速度代替小球球心到光电门时的瞬时速度 B. 图2中，伽利略通过直接测定瞬时速度验证了小球沿斜面下滑做匀变速直线运动 C. 图3中，按压玻璃瓶使液体在细管中上升，管内径越小，液体的高度变化越明显 D. 图4中，通过使结点的位置前后一致来保证力的作用效果相同 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．图1中，用小球穿过光电门过程的平均速度代替小球球心到光电门时的瞬时速度，故A正确； B．图2中，伽利略通过先测位移再通过数学推导的办法间接测定瞬时速度，验证了小球沿斜面下滑做匀变速直线运动，故B错误； C．图3中，按压玻璃瓶使液体在细管中上升，管内径越小，液体的高度变化越明显，故C正确； D．图4中，通过使结点的位置前后一致来保证力的作用效果相同，故D正确。 故选ACD。 10. 根据高中物理所学的知识判断，下列说法中正确的是（ ） A. 双手分别用的力拉住弹簧秤两端并保持静止，则弹簧秤示数为 B. 大小分别为、和的三个力合成，其合力大小的范围为 C. 同一个物体从长春移到广州，其所受重力将不变 D. 若分力中的一个增大，合力不一定增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．双手分别用10N的力拉住弹簧秤两端并保持静止，则弹簧秤示数为一端所受拉力的大小，即为10N，故A正确； B．和的三个力可以构成矢量三角形，最小值为0，故B错误； C．长春比广州离赤道远，从长春移到广州重力加速度将减小，所以重力将减小，故C错误； D．若两分力方向相同，则分力中的一个增大，合力增大，若两个分力反向，则分力中的一个增大，合力可能增大也可能减小，故D正确。 故选AD。 11. 如图所示，在斜面上放两个光滑球A和B，两球的质量均为m，它们的半径分别是R和r，球A左侧有一垂直于斜面的挡板P，两球沿斜面排列并处于静止，以下说法正确的是（　　） A. 斜面倾角θ一定，R>r时，R越大，r越小，B对斜面的压力越小 B. 斜面倾角θ一定，R=r时，两球之间的弹力最小 C. 斜面倾角θ一定时，无论两球半径如何，A对挡板的压力一定 D. 半径一定时，随着斜面倾角θ逐渐增大，A受到挡板的作用力先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．以B球为研究对象，受力情况为重力mg、斜面的支持力N和A对B的弹力F，由平衡条件得知N与F的合力与重力mg大小相等、方向相反，则此合力保持不变。斜面倾角θ一定，R>r，R越大，r越小，F与水平方向的夹角越大，如图，作出F在三个不同角度时力的合成图 由图看出，斜面对B的支持力N越大，由牛顿第三定律得知，B对斜面的压力越大，故A错误； B．斜面倾角θ一定，根据几何知识得知，当N与F垂直时F最小，即两球间的弹力最小，此时，R=r，故B正确； C．以两球组成的整体为研究对象，可知A对挡板的压力 NA=2mgsinθ 则知斜面倾角θ一定时，无论半径如何，A对挡板的压力NA一定，故C正确。 D．由前面分析知，A对挡板的压力 NA=2mgsinθ 半径一定时，随着斜面倾角θ逐渐增大，A对挡板的压力NA增大，故D错误。 故选BC。 12. 甲，乙两车在公路上沿同一车道行驶，甲车在前，乙车在后。时刻，两车司机同时发现前方发生事故，立即刹车，行驶过程中两车最近时相距，两车刹车过程的速度一时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两车刹车的加速度大小之比为4：3 B. 时刻两车间距等于 C. 两车都停止运动时相距 D. 时两车的间距等于时两车的间距 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲的加速度大小为 乙的加速度大小为 甲、乙加速度大小之比为1：2，故A错误； B．二者速度相等时距离最近，即10s末距离最近且速度为10m/s，设t＝0时刻两车间距x0，有 故B正确； C．两车都停止运动时，甲、乙的位移分别为 他们之间的距离 故C错误； D．t＝8s时两车的间距 t＝12s时两车的间距 故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题60分） 三、实验题（本题共计16分，每空2分。） 13. 在“探究力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。 (1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项___________（填入相应的字母） A．两根细绳必须等长 B．同一次实验过程中，O点的位置不允许变动 C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取，以便求出合力的大小。 (2)实验情况如图甲所示，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。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。 【答案】 ①. BC ②. F′ 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]A．做实验时只需要记录两个分力的大小和方向即可，不需要两根细绳必须等长，故A错误； B．为了保证作用效果相同，则同一次实验过程中，O点的位置不允许变动，故B正确； C．弹簧秤与木板平面平行可减小摩擦，使弹簧秤读数更精确，故C正确； D．做实验时只需要记录两个分力互成角度即可，不需要成，合力我们试验时是画出的不是求出的，故D错误。 故选BC； (2)[2]真实画出来的合力是真实值，用平行四边形画出来的是理论值。真实值一定沿橡皮筋的方向，理论值不一定沿橡皮筋的方向。所以方向一定沿AO方向的是F′。 14. 学习小组进行“探究加速度a与物体质量M、物体受力F的关系”的实验，实验装置如图甲所示： （1）关于平衡摩擦力的观点，下列说法正确的是 ； A. 车放在倾斜长木板上，在不挂砝码和砝码盘的情况下，轻推小车使其能在纸带上打出均匀点迹，说明小车平衡摩擦力了 B. 在每次改变小车质量之后需要重新平衡摩擦力 C. 平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小 D. 平衡摩擦力的目的是使细绳拉力的大小等于砝码盘和砝码总重力的大小 （2）若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系，则应作出a随______的变化图像（选填“”或“”）； （3）图乙是按正确的实验步骤得到一条纸带，实验中打点计时器连接的电源周期为0.02s，每两个相邻计数点之间都有4个点没有画出，小车运动的加速度为_______m/s2。（结果保留三位有效数字）； （4）某同学在做保持小车质量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时，根据测得的数据作出如图丙所示的a-F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是 ； A. 木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小 B. 木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大 C. 小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量 D. 砝码和砝码盘总质量不满足远小于小车质量 （5）该小组又对实验方案进行了改进，来研究小车加速度a与F的关系，装置如图丁所示。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，用小桶替换砝码盘，并缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数F0 。再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1。释放小车，实时记录小车运动时传感器的示数F2。 改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图戊所示。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的 ； A. F1 B. F2 C. F1-F2 D. F2-F0 （6）关于该改进的实验，下列说法中正确的是 。 A. 小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量 B. 实验中需要将长木板右端垫高 C. 随着F的增大，戊图中所画的a与F图线仍会弯曲 D. 用加砂的方法改变拉力的大小与砝码盘的方法相比，可更方便地获取多组实验数据 【答案】（1）AC （2） （3）6.22 （4）AD （5）D （6）D 【解析】 【小问1详解】 A．车放在倾斜长木板上，在不挂砝码和砝码盘的情况下，轻推小车使其能在纸带上打出均匀点迹，说明小车平衡摩擦力了，故A正确； B．平衡摩擦力后满足 可得 故在每次改变小车质量之后不需要重新平衡摩擦力，故B错误； CD．平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小，故C正确，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 可得 可知与成正比，若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系，则应作出a随的变化图像。 【小问3详解】 相邻两计数点的时间间隔为 根据逐差法求出小车运动的加速度为 【小问4详解】 AB．由图可知，当合外力较小时，小车的加速度为零，说明平衡摩擦力不足，木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小，故A正确，B错误； CD．图线不是直线，是由于随着砝码和砝码盘的总质量的增大，不满足远小于小车质量，绳子拉力不能近似等于砝码和砝码盘的重力，故C错误，D正确。 故选AD。 【小问5详解】 图像是过原点的一条直线，已经平衡摩擦力，则为小车受到的合外力，即 故选D。 【小问6详解】 A．该实验中力传感器可以直接测出绳子拉力的大小，小车和传感器的总质量不需要远大于小桶和砂的总质量，故A错误； B．实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受的摩擦力，故B错误； C．为小车受到的合外力，随着F的增大，戊图中所画的a与F图线不会弯曲，故C错误； D．用加砂的方法改变拉力的大小与砝码盘的方法相比，可更方便地获取多组实验数据，故D正确。 故选D。 四、解答题（要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的，不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15. 某校高一课外活动小组自制一枚水火箭，设水火箭发射后始终在竖直方向上运动。在水火箭向下喷水过程中，水火箭可认为做匀加速直线运动。水火箭从地面静止出发经过到达离地面高处时水恰好喷完，接着水火箭向上做匀减速运动，最后落回到地面。空气阻力不计，取，求： （1）水火箭匀加速上升阶段的加速度大小和恰好喷完水时水火箭的速度； （2）水火箭上升离地面的最大高度； （3）水火箭从发射到最后落回到地面过程的总时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意和运动学公式 代入数据得 若恰好喷完水时水火箭的速度为，用平均速度推论公式，则 解得 【小问2详解】 喷完水后火箭上升的高度 水火箭上升离地面的最大高度 【小问3详解】 喷完水后火箭上升的时间 从最高点到落地的时间 总时间 16. 如图所示，某人用轻绳牵住一只质量的氢气球，因受水平风力的作用，受氢气球的轻绳与水平方向成角。已知空气对气球的浮力为，人的质量，且人受的浮力忽略。求： （1）水平风力的大小和绳子拉力的大小； （2）人对地面的压力大小； 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）对氢气球进行受力分析，并分解如图 由平衡条件列式，竖直方向 水平方向 解得 （2）对人进行受力分析，并分解如图 由平衡条件列式，竖直方向 根据牛顿第三定律人对地面的压力大小为。 17. 某幼儿园在空地上做一个滑梯，如图甲，可简化为图乙模型。其主要结构由倾斜滑轨和水平滑轨组成，滑梯的倾斜部分水平跨度为2.4m，高1.8m，水平滑轨BC长度，两轨道间平滑连接（儿童在滑梯下滑过程中经过点前后速度大小不变）。若儿童从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，倾斜滑轨和儿童裤料之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取，求： （1）儿童在倾斜滑轨向下滑行时加速度的大小； （2）儿童在倾斜滑轨末端时速度大小： （3）若儿童滑到水平滑轨末端时恰好停下，求水平滑轨与儿童裤料之间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） （3）0.3 【解析】 【小问1详解】 由几何关系可知，倾斜滑轨水平面的夹角为，根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 因，则儿童在倾斜滑轨末端时速度大小 【小问3详解】 根据题意、第（2）问和运动学公式 解得在水平轨道滑行时的加速度 根据受力分析和牛顿第二定律有 解得 即水平滑轨与儿童裤料的动摩擦因数是0.3。 18. 如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，已知质量分别为和，轻绳绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于点，轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，弹簧的劲度系数，物体A与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求： （1）弹簧的伸长量是多少，轻绳AO的拉力大小； （2）物块A受到的摩擦力； （3）若B物体质量不变，为了使A和B始终在图示位置处于静止状态，A物体的质量要满足什么条件？ 【答案】（1）， （2），方向沿斜面向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 设弹簧的伸长量为，对结点受力分析，根据平衡条件得 解得 【小问2详解】 设物块受到的摩擦力大小为.方向沿斜面向下，在沿斜面方向上，根据平衡条件得 解得 故大小为 方向：沿斜面向下； 【小问3详解】 ①物体有沿斜面向上运动趋势时，最大静摩擦力沿斜面向下， 根据平衡条件得 解得 ②物体有沿斜面向下运动趋势时，最大静摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件得 解得 为了使和始终在图示位置处于静止状态，物体的质量要满足 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$