精品解析：北京市通州区2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题

北京市通州区2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题 考生须知1．本试卷共两部分，共8页，26道小题。满分为100分，考试时间为90分钟。 2．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 3．在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。 4．考试结束，请将答题卡交回。 第一部分（选择题共60分） 一、单项选择题（本题共20小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题意的。每小题3分，共60分） 请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题、第4题、第5题。 如图所示，两名同学分别用力、一起提一桶水去浇树。已知这桶水所受重力为G，水桶保持静止时，与在同一竖直平面内且夹角为θ，与竖直方向的夹角为。 1. 关于G与的大小关系，下列说法中正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 关于、的大小与其夹角θ的关系，下列说法中正确的是（ ） A. 、的夹角θ大些会省力 B. 无论、的夹角θ如何变化，与总是不相等 C. 无论、的夹角θ如何变化，与都不会改变 D. 调整、的夹角θ，可以做到、都大于这桶水所受的重力 3. 若仅将夹角θ稍稍变大一些，下列说法中正确的是（ ） A. 、的合力变小 B. 、的合力变大 C. 、的合力保持不变 D. 、的合力先变大后变小 4. 、的最小值是（ ） A. B. C. D. 5. 若这两名同学提这桶水沿水平方向向正前方树的方向做匀加速直线运动，其他条件不变，关于他们对水桶的作用力，下列说法中正确的是（ ） A. 均变小 B. 均变大 C. 均保持不变 D. 无法确定 请阅读下述文字，完成第6题、第7题、第8题、第9题、第10题。 如图所示，木块A、B之间装有被压缩的轻质弹簧，系统置于水平地面上静止不动。已知木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，重力加速度g取10m/s2。（木块与水平地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 6. 此时，弹簧弹力的大小为（ ） A. 0N B. 2N C. 8N D. 16N 7. 此时木块A、B所受摩擦力分别记为和，则（ ） A. N，方向水平向右 B. N，友向水平向左 C. N，方向水平向右 D. N，方向水平向左 8. 如图所示，现用N的水平向右的拉力作用在木块B上，其他条件不变，此时木块A在水平方向所受的力，分析正确的是（ ） A. 仅受弹簧弹力和摩擦力 B. 仅受拉力和弹簧弹力 C. 仅受拉力和摩擦力 D. 仅受拉力、弹簧弹力和摩擦力 9. 如图所示，在第3问基础上，若木块A、B与水平地面之间的动摩擦因数均突变为0.10，其他条件不变，在弹簧刚开始恢复形变的瞬间，木块A的加速度与木块B的加速度大小相比，正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 若该弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量。用国际单位制基本单位表示杨氏模量Y，正确的是（ ） A. B. C. D. 请阅读下述文字，完成第11题、第12题、第13题、第14题、第15题。 如图所示，一本书水平放置在桌面上，一张A4纸夹在书页之间，将该书本分为等质量的两部分，且A4纸能够覆盖几乎整个书页。（设所有接触面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。 11. 在将A4纸从书本中抽出的过程中，关于A4纸受到的摩擦力，下列分析正确的是（ ） A. 只受其上面书页的摩擦力作用 B. 只受其下面书页的摩擦力作用 C. 同时受上、下书页的摩擦力作用 D. 不能确定 12. 若这本书重约10N，将A4纸（质量忽略不计）抽出至少需用约2.5N的拉力，则A4纸和书页之间的动摩擦因数最接近（ ） A. 0.25 B. 0.40 C. 0.50 D. 2.0 13. 已知A4纸与书页间的动摩擦因数为，书与桌面间的动摩擦因数为，。现用一水平向右的拉力作用于A4纸（质量忽略不计），使书与其一同匀速运动，下列说法中正确的是（ ） A. A4纸受到的拉力大于书受到桌面的摩擦力 B. A4纸受到书的摩擦力大于书受到桌面的摩擦力 C. A4纸受到书摩擦力与书受到A4纸的摩擦力大小相等 D. A4纸受到书的摩擦力是书受到A4纸的摩擦力的2倍 14. 若这本书共50张，100页，每一张纸完全相同且质量均为m。书与桌面之间的动摩擦因数为μ。将一张质量也为m的A4纸（质量不能忽略）夹在第70页和71页之间，用水平力把这张A4纸从书本中缓慢拉出时，书本恰好保持不动，则这张A4纸与书页之间的动摩擦因数应该最接近（ ） A B. C. D. 15. 若将夹有A4纸的书（保持图4中的水平姿态）沿竖直方向匀加速下落，同时用力F向外抽A4纸，在A4纸未全部抽出过程中，关于力F，下列说法中正确的是（ ） A. 可能为零 B. 不可能为零 C. 一直变大 D. 先变大后变小 请阅读下述文字，完成第16题、第17题、第18题、第19题、第20题。 竖直匀变速运动在生活中随处可见，是我们学习中学物理良好素材。 16. 一学习小组在教室里取一个旧矿泉水瓶，在其底部侧面开一个小孔，如图所示，用手指按住小孔并装满水，放开按住的手指后，立即释放瓶子让其自由下落，不计空气阻力。关于瓶子中的水，下列说法中正确的是（ ） A. 下落的加速度变大 B. 处于完全失重状态，不会喷出来 C. 仍会从小孔喷出来，且喷射的速度与释放前一样大 D. 仍会从小孔喷出来，但喷射的速度比释放前的小些 17. 一部电梯在竖直方向上运行，其简化模型如图所示。一学习小组利用智能手机在此运行的电梯中进行实验探究。实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，手机软件记录下了电梯运行过程中的速度随时间变化的关系，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 从30.0s到40.0s，电梯处于静止阶段 B. 从40.0s到50.0s，电梯处于下降阶段 C. 从20.0s到50.0s，电梯都处于上升阶段 D. 只有从20.0s到30.0s，电梯才处于上升阶段 18. 学习小组利用智能手机在此运行的电梯中继续进行实验探究。实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，电梯在时由静止开始上升，手机软件记录下了电梯运行过程中的加速度随时间变化的部分图像，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 10s末电梯的速度最大 B. 10~11s内电梯减速上行 C. 0~1s内电梯速度随时间变化的关系式为 D. 1~10s内电梯速度随时间变化的关系式为 19. 另一学习小组利用图所示装置测量小铁球做自由落体运动的加速度。小铁球、光电门在同一竖直直线上，切断电磁铁电源之后，小铁球自由下落并能通过光电门。已知小铁球的直径为d，其初始位置到光电门的距离为，通过光电门的遮光时间为t。小铁球下落过程中的加速度表达式正确的是（ ） A. B. C. D. 20. 近年来常使用“对称自由下落法”来测g值，它是将测g转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛的小球又落回原处的时间为，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为，测得、和H。根据测量量、和H求得g的表达式为（ ） A. B. C. D. 第二部分（非选择题共40分） 二、填空题（本题共2小题，共12分） 21. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中。 （1）一小组同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，如图所示，桌上放一块木板，用图钉把一张白纸钉在木板上，再用图钉把橡皮条一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端通过一个轻质小圆环连接了两根细绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环，再用一个弹簧测力计通过细绳套拉动小圆环。 ①实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计拉动小圆环时，两次效果相同的依据是______（填选项前字母）。 A.两个弹簧测力计示数之和等于一个弹簧测力计的示数 B.橡皮条伸长相同的长度且两次圆环被拉到同一位置 C.两根细绳套的细绳一样长 ②实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验。 （2）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，记录两个分力的夹角θ及合力F，得到F与θ的关系图像如图乙所示。已知这两个分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力F大小的变化范围是______。 22. 某同学在水平桌面上做“探究加速度与物体受力的关系”实验，实验装置如图甲所示。 （1）保持小车的质量不变，改变小车所受的拉力，得到拉力F和加速度a的数据，并在图中的坐标系中描出这些数据点。请在图中作出图像。 （2）由于实验前没有平衡摩擦力，根据如图中的信息，可知小车与木板间的滑动摩擦力______N；小车的质量______kg。 三、计算及论述题（本题共4小题。第23题、第24题各6分、第25题，第26题各8分，共28分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数字计算的题，结果必须明确写出数值和单位。 23. 在空间站实验舱内可采用动力学方法测物体质量。其原理如下：先对质量为的标准物体施加一水平推力F，测得其加速度为；然后将该标准物体与待测物体粘在一起形成一个连接体，施加相同的水平推力，测得共同加速度为a。已知kg，m/s2，m/s2。求： （1）水平推力的大小F； （2）待测物体的质量m。 24. 如图所示，某穿着滑雪板的滑雪爱好者从静止开始沿倾角为37°的斜坡雪道匀加速直线下滑，开始下滑后2s内下降的高度为6m，重力加速度g取10m/s，，，忽略空气阻力。求： （1）滑雪爱好者下滑过程中加速度的大小a； （2）滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ。 25. 某同学研究小球从抛出到落回原处的过程中所受空气阻力的影响，他先将小球竖直向上抛出。 （1）当小球沿竖直方向下落速度为时开始计时，其运动的速度v随时间t的变化关系如图所示，经过时间，速度达到。 ①请在图中画出带网格的图形，以其面积表示时间内小球的位移大小； ②小球沿竖直方向下落过程中，在时间内，试简要说明其受到的空气阻力f与速度v之间可能存在的定性关系（写出必要的判断依据）。 （2）小球从抛出到落回原处过程中，若所受空气阻力大小与速度大小成正比，他认为：上升过程所用时间大于下落过程所用时间。你认为该同学的判断是否正确，并分析说明判断的理由。 26. 伽利略在研究自由落体运动时，猜想自由落体运动的速度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化。现在我们可以利用频闪照片的方法进行研究。 （1）如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪照相机每隔s闪光一次，并在同一底片上多次曝光（照片中的数字是小球落下的距离，单位是cm）。充分利用图中信息，请： ①分析说明小球下落过程是否为匀变速直线运动； ②计算出小球下落的加速度大小。（结果保留两位有效数字） （2）事实上，速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知小球做速度随位移均匀变化的变速直线运动。其速度与位移的关系式为（为初速度，v为位移为x时的速度）。试推导证明：该小球运动的加速度a和速度v成正比，且比例系数为k。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 北京市通州区2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题 考生须知1．本试卷共两部分，共8页，26道小题。满分为100分，考试时间为90分钟。 2．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 3．在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。 4．考试结束，请将答题卡交回。 第一部分（选择题共60分） 一、单项选择题（本题共20小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题意的。每小题3分，共60分） 请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题、第4题、第5题。 如图所示，两名同学分别用力、一起提一桶水去浇树。已知这桶水所受重力为G，水桶保持静止时，与在同一竖直平面内且夹角为θ，与竖直方向的夹角为。 1. 关于G与的大小关系，下列说法中正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 关于、的大小与其夹角θ的关系，下列说法中正确的是（ ） A. 、的夹角θ大些会省力 B. 无论、的夹角θ如何变化，与总是不相等 C. 无论、的夹角θ如何变化，与都不会改变 D. 调整、的夹角θ，可以做到、都大于这桶水所受的重力 3. 若仅将夹角θ稍稍变大一些，下列说法中正确的是（ ） A. 、的合力变小 B. 、的合力变大 C. 、的合力保持不变 D. 、的合力先变大后变小 4. 、的最小值是（ ） A. B. C. D. 5. 若这两名同学提这桶水沿水平方向向正前方树方向做匀加速直线运动，其他条件不变，关于他们对水桶的作用力，下列说法中正确的是（ ） A. 均变小 B. 均变大 C. 均保持不变 D. 无法确定 【答案】1. D 2. D 3. C 4. B 5. B 【解析】 【1题详解】 根据对称性可知， 根据受力平衡可得 故选D。 【2题详解】 根据对称性可知，无论、的夹角θ如何变化，与总是大小相等；根据 可得 可知、的夹角θ小些会省力，调整、的夹角θ，当时，、都大于这桶水所受的重力。 故选D。 【3题详解】 若仅将夹角θ稍稍变大一些，根据平衡条件可知，、的合力等于重力，保持不变。 故选C。 【4题详解】 根据 可知当时，、的最小值为。 故选B。 【5题详解】 若这两名同学提这桶水沿水平方向向正前方树的方向做匀加速直线运动，其他条件不变，由于竖直平面内受力平衡，可知竖直平面内受力情况不变，但水平方向有加速度，他们对水桶的作用力还要提供水平方向的加速度，所以他们对水桶的作用力均变大。 故选B。 请阅读下述文字，完成第6题、第7题、第8题、第9题、第10题。 如图所示，木块A、B之间装有被压缩的轻质弹簧，系统置于水平地面上静止不动。已知木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，重力加速度g取10m/s2。（木块与水平地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 6. 此时，弹簧弹力的大小为（ ） A. 0N B. 2N C. 8N D. 16N 7. 此时木块A、B所受摩擦力分别记为和，则（ ） A. N，方向水平向右 B. N，友向水平向左 C. N，方向水平向右 D. N，方向水平向左 8. 如图所示，现用N的水平向右的拉力作用在木块B上，其他条件不变，此时木块A在水平方向所受的力，分析正确的是（ ） A. 仅受弹簧弹力和摩擦力 B. 仅受拉力和弹簧弹力 C. 仅受拉力和摩擦力 D. 仅受拉力、弹簧弹力和摩擦力 9. 如图所示，在第3问的基础上，若木块A、B与水平地面之间的动摩擦因数均突变为0.10，其他条件不变，在弹簧刚开始恢复形变的瞬间，木块A的加速度与木块B的加速度大小相比，正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 若该弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量。用国际单位制基本单位表示杨氏模量Y，正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】6. C 7. D 8. A 9. A 10. C 【解析】 【6题详解】 根据胡克定律可知，弹簧弹力的大小为N 故选C。 【7题详解】 木块A受向左的弹力与向右的摩擦力处于静止状态，则N 木块B受向右的弹力与向左的摩擦力处于静止状态，则N 故选D。 【8题详解】 现用N的水平向右的拉力作用在木块B上，则B的静摩擦力为N< 则A的受力不变，即A受弹力与摩擦力作用。 故选A。 【9题详解】 在弹簧刚开始恢复形变的瞬间，二者的摩擦力提供加速度，则 故选A。 【10题详解】 根据公式 解得 则其单位为 故选C。 请阅读下述文字，完成第11题、第12题、第13题、第14题、第15题。 如图所示，一本书水平放置在桌面上，一张A4纸夹在书页之间，将该书本分为等质量的两部分，且A4纸能够覆盖几乎整个书页。（设所有接触面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。 11. 在将A4纸从书本中抽出的过程中，关于A4纸受到的摩擦力，下列分析正确的是（ ） A. 只受其上面书页的摩擦力作用 B. 只受其下面书页的摩擦力作用 C. 同时受上、下书页的摩擦力作用 D. 不能确定 12. 若这本书重约10N，将A4纸（质量忽略不计）抽出至少需用约2.5N的拉力，则A4纸和书页之间的动摩擦因数最接近（ ） A. 0.25 B. 0.40 C. 0.50 D. 2.0 13. 已知A4纸与书页间的动摩擦因数为，书与桌面间的动摩擦因数为，。现用一水平向右的拉力作用于A4纸（质量忽略不计），使书与其一同匀速运动，下列说法中正确的是（ ） A. A4纸受到的拉力大于书受到桌面的摩擦力 B. A4纸受到书的摩擦力大于书受到桌面的摩擦力 C. A4纸受到书的摩擦力与书受到A4纸的摩擦力大小相等 D. A4纸受到书的摩擦力是书受到A4纸的摩擦力的2倍 14. 若这本书共50张，100页，每一张纸完全相同且质量均为m。书与桌面之间的动摩擦因数为μ。将一张质量也为m的A4纸（质量不能忽略）夹在第70页和71页之间，用水平力把这张A4纸从书本中缓慢拉出时，书本恰好保持不动，则这张A4纸与书页之间的动摩擦因数应该最接近（ ） A. B. C. D. 15. 若将夹有A4纸的书（保持图4中的水平姿态）沿竖直方向匀加速下落，同时用力F向外抽A4纸，在A4纸未全部抽出过程中，关于力F，下列说法中正确的是（ ） A. 可能为零 B. 不可能为零 C. 一直变大 D. 先变大后变小 【答案】11. C 12. A 13. C 14. B 15. A 【解析】 【11题详解】 在将A4纸从书本中抽出的过程中，A4纸同时受上、下书页的弹力作用，则A4纸同时受上、下书页的摩擦力作用。 故选C。 【12题详解】 根据，， 可得A4纸和书页之间的动摩擦因数最接近 故选A。 【13题详解】 A．以A4纸和书为整体，根据平衡条件可知，A4纸受到的拉力等于书受到桌面的摩擦力，故A错误； B．以书为对象，根据平衡条件可知，A4纸对书的摩擦力等于书受到桌面的摩擦力，则A4纸受到书的摩擦力等于书受到桌面的摩擦力，故B错误； CD． A4纸受到书的摩擦力与书受到A4纸的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，故C正确，D错误。 故选C。 【14题详解】 设这张A4纸与书页之间的动摩擦因数为，以书为对象，则有 解得 故选B。 【15题详解】 将夹有A4纸的书（保持图4中的水平姿态）沿竖直方向匀加速下落，若加速度刚好为重力加速度，则书和A4纸处于完全失重状态，书与A4纸的弹力为0，摩擦力为0，则力F为零；，若加速度不等于重力加速度，则书与A4纸的弹力不为0，但弹力保持不变，A4纸受到的摩擦力保持不变，所以力F保持不变。 故选A。 请阅读下述文字，完成第16题、第17题、第18题、第19题、第20题。 竖直匀变速运动在生活中随处可见，是我们学习中学物理的良好素材。 16. 一学习小组在教室里取一个旧矿泉水瓶，在其底部侧面开一个小孔，如图所示，用手指按住小孔并装满水，放开按住的手指后，立即释放瓶子让其自由下落，不计空气阻力。关于瓶子中的水，下列说法中正确的是（ ） A. 下落的加速度变大 B. 处于完全失重状态，不会喷出来 C. 仍会从小孔喷出来，且喷射的速度与释放前一样大 D. 仍会从小孔喷出来，但喷射的速度比释放前的小些 【答案】B 【解析】 【详解】瓶子和水在空中做自由落体运动，都具有同样的加速度g，都处于完全失重状态，此时瓶子和水之间没有作用力，故水不会喷出来。 故选B。 17. 一部电梯在竖直方向上运行，其简化模型如图所示。一学习小组利用智能手机在此运行的电梯中进行实验探究。实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，手机软件记录下了电梯运行过程中的速度随时间变化的关系，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 从30.0s到40.0s，电梯处于静止阶段 B. 从40.0s到50.0s，电梯处于下降阶段 C. 从20.0s到50.0s，电梯都处于上升阶段 D. 只有从20.0s到30.0s，电梯才处于上升阶段 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像知，从30.0s到40.0s，电梯速度不为零，不可能处于静止阶段，故A错误； BCD．由题意，根据电梯速度和时间变化的关系图像知，20.0s到50.0s内电梯的速度一直为正方向，所以可知在该时间段内，电梯一直处于上升阶段，故BD错误，C正确。 故选 C。 18. 学习小组利用智能手机在此运行的电梯中继续进行实验探究。实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，电梯在时由静止开始上升，手机软件记录下了电梯运行过程中的加速度随时间变化的部分图像，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 10s末电梯的速度最大 B. 10~11s内电梯减速上行 C. 0~1s内电梯速度随时间变化的关系式为 D. 1~10s内电梯速度随时间变化的关系式为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据图像可知，在内的加速度一直为正方向，所以电梯在内一直处于加速运动，则末电梯的速度最大，故AB错误； C．根据图像可知，在内的加速度逐渐增大，电梯不是做匀加速直线运动，电梯速度随时间变化的关系式不是，故C错误； D．根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，且时刻电梯速度为0，则时刻，电梯的速度为 根据图像可知，在内的加速度保持不变，大小为，则，在内电梯速度随时间变化的关系式为 故D正确。 故选D。 19. 另一学习小组利用图所示装置测量小铁球做自由落体运动的加速度。小铁球、光电门在同一竖直直线上，切断电磁铁电源之后，小铁球自由下落并能通过光电门。已知小铁球的直径为d，其初始位置到光电门的距离为，通过光电门的遮光时间为t。小铁球下落过程中的加速度表达式正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小球通过光电门的速度为 根据速度—位移公式有 可得 故选B。 20. 近年来常使用“对称自由下落法”来测g值，它是将测g转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛的小球又落回原处的时间为，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为，测得、和H。根据测量量、和H求得g的表达式为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球做竖直上抛运动，根据对称性可知，上升时间等于下落时间，可知从最高点下落到O点所用时间为，从最高点下落到P点所用时间为，则有 解得 故选D。 第二部分（非选择题共40分） 二、填空题（本题共2小题，共12分） 21. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中。 （1）一小组同学在“探究两个互成角度力的合成规律”实验中，如图所示，桌上放一块木板，用图钉把一张白纸钉在木板上，再用图钉把橡皮条一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端通过一个轻质小圆环连接了两根细绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环，再用一个弹簧测力计通过细绳套拉动小圆环。 ①实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计拉动小圆环时，两次效果相同的依据是______（填选项前字母）。 A.两个弹簧测力计示数之和等于一个弹簧测力计的示数 B.橡皮条伸长相同的长度且两次圆环被拉到同一位置 C.两根细绳套的细绳一样长 ②实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验。 （2）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，记录两个分力的夹角θ及合力F，得到F与θ的关系图像如图乙所示。已知这两个分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力F大小的变化范围是______。 【答案】（1） ①. B ②. 能 （2）1N≤F≤7N 【解析】 【小问1详解】 ①[1]为了使两次效果相同，实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计拉动小圆环时，橡皮条伸长相同的长度且两次圆环被拉到同一位置。 故选B。 ②[2]实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条，仍然能够利用弹簧测力计测量力大小，能够利用橡皮条拉伸方向描绘出力的方向，可知，实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条，则仍然能完成本实验。 【小问2详解】 令大于，当两个分力夹角为90°时有 当两个分力夹角为180°时有 解得， 由于 解得 22. 某同学在水平桌面上做“探究加速度与物体受力的关系”实验，实验装置如图甲所示。 （1）保持小车的质量不变，改变小车所受的拉力，得到拉力F和加速度a的数据，并在图中的坐标系中描出这些数据点。请在图中作出图像。 （2）由于实验前没有平衡摩擦力，根据如图中信息，可知小车与木板间的滑动摩擦力______N；小车的质量______kg。 【答案】（1）见解析 （2） ① ②. 【解析】 【小问1详解】 根据图中的坐标系中描出的数据点作出图像如图所示 【小问2详解】 [1][2]由于实验前没有平衡摩擦力，根据牛顿第二定律可得 可得 根据图像的横轴截距可知小车与木板间的滑动摩擦力为 根据图像的斜率可得 可得小车的质量为 三、计算及论述题（本题共4小题。第23题、第24题各6分、第25题，第26题各8分，共28分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数字计算的题，结果必须明确写出数值和单位。 23. 在空间站实验舱内可采用动力学方法测物体质量。其原理如下：先对质量为的标准物体施加一水平推力F，测得其加速度为；然后将该标准物体与待测物体粘在一起形成一个连接体，施加相同的水平推力，测得共同加速度为a。已知kg，m/s2，m/s2。求： （1）水平推力的大小F； （2）待测物体的质量m。 【答案】（1）6N （2）4kg 【解析】 【小问1详解】 当力作用于标准物体时，根据牛顿第二定律 解得N 【小问2详解】 当相同的力作用于连接体时，根据牛顿第二定律 解得kg 24. 如图所示，某穿着滑雪板的滑雪爱好者从静止开始沿倾角为37°的斜坡雪道匀加速直线下滑，开始下滑后2s内下降的高度为6m，重力加速度g取10m/s，，，忽略空气阻力。求： （1）滑雪爱好者下滑过程中加速度的大小a； （2）滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ。 【答案】（1）m/s2 （2） 【解析】 【小问1详解】 下滑2s时，滑雪爱好者沿雪道下滑的距离为 根据运动学公式 解得m/s2 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 根据平衡 根据滑动摩擦力公式 解得 25. 某同学研究小球从抛出到落回原处的过程中所受空气阻力的影响，他先将小球竖直向上抛出。 （1）当小球沿竖直方向下落速度为时开始计时，其运动的速度v随时间t的变化关系如图所示，经过时间，速度达到。 ①请在图中画出带网格的图形，以其面积表示时间内小球的位移大小； ②小球沿竖直方向下落过程中，在时间内，试简要说明其受到的空气阻力f与速度v之间可能存在的定性关系（写出必要的判断依据）。 （2）小球从抛出到落回原处的过程中，若所受空气阻力大小与速度大小成正比，他认为：上升过程所用时间大于下落过程所用时间。你认为该同学的判断是否正确，并分析说明判断的理由。 【答案】（1）①；②见解析 （2）见解析 【解析】 【详解】（1）①见答图 ②在时间内，由图像可知，图线的斜率大小表示加速度的大小，图线的斜率越来越小，表示加速度越来越小。根据牛顿第二定律可知，由于小球质量不变，在下落过程中，小球的加速度逐渐变小，小球的速度逐渐变大，而空气阻力f也逐渐变大，可能空气阻力f与速度v成正比关系。（可能f与成正比关系，也给分） （2）该同学的判断不正确。 在上升过程中，根据牛顿第二定律可知 在下落过程中，根据牛顿第二定律可知 由此可知，在同一高度处，小球上升时的速度大于下落时的速度，推理出上升过程中的平均速度大于下落过程中的平均速度，所以上升过程所用时间小于下落过程所用时间。 26. 伽利略在研究自由落体运动时，猜想自由落体运动的速度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化。现在我们可以利用频闪照片的方法进行研究。 （1）如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪照相机每隔s闪光一次，并在同一底片上多次曝光（照片中的数字是小球落下的距离，单位是cm）。充分利用图中信息，请： ①分析说明小球下落过程是否为匀变速直线运动； ②计算出小球下落的加速度大小。（结果保留两位有效数字） （2）事实上，速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知小球做速度随位移均匀变化的变速直线运动。其速度与位移的关系式为（为初速度，v为位移为x时的速度）。试推导证明：该小球运动的加速度a和速度v成正比，且比例系数为k。 【答案】（1）①见解析；② （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 ①由频闪照片可知，小球在相邻相等时间间隔T内的位移差分别为1.6cm、1.5cm、1.5cm、1.7cm，在误差允许范围内可以认为是定值，故可判断出小球下落过程是匀变速直线运动。 ②根据逐差法可得小球下落的加速度大小为 【小问2详解】 依题意，速度与位移的关系式为 则有 又 趋近于零时，表示在时刻t的瞬时速度，即。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$