精品解析：天津市天津中学2024-2025学年高三上学期第一次月考物理试卷

2024-2025学年天津市天津中学高三（上）第一次 月考物理试卷 一、单选题：（每题只有一个正确选项，选错不得分。本大题共8小题，每题4分，共32分。） 1. 如图，在固定斜面上一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2＞0）.由此可求出 A. 物块的质量 B. 斜面的倾角 C. 物块与斜面间的最大静摩擦力 D. 物块对斜面的正压力 2. 如图所示，小球C用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于绷紧状态，当小球上升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（　　） A. FN不断减小，FT先减小后增大 B. FN不断增大，FT不断减小 C. FN不断增大，FT先减小后增大 D. FN保持不变，FT先增大后减小 3. 汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方10米处的斑马线上有行人，于是刹车，让汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s，汽车运动的v﹣t图象如图所示，则汽车的加速度大小为（　　） A. 10m/s2 B. 6m/s2 C. 5m/s2 D. 4m/s2 4. 如图所示，用力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R，使其做匀加速运动，若P和Q之间的相互作用力为6N，Q和R之间的相互作用力为5N，Q的质量是1kg，那么R的质量为（　　） A. 2kg B. 3kg C. 4kg D. 5kg 5. 一石块由高出地面H处做自由落体运动，当它的速度大小等于落地速度的一半时，距离地面的高度为（ ） A. B. C. D. 6. 在某一高度以v0＝20m/s的初速度竖直上抛一个小球（不计空气阻力），当小球速度大小为10m/s时，以下判断正确的是（g取10m/s2）（　　） A. 小球在这段时间内平均速度大小可能为15m/s，方向竖直向上 B. 小球在这段时间内的速度变化率是5m/s2，方向竖直向下 C. 小球的位移大小可能是15m，方向竖直向上 D. 小球在这段时间内的路程一定是25m 7. 如图所示，将小球从倾角为45．的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，分别落在斜面上的A点、B点及水平面上的C点，B点为斜面底端，P、A、B、C在水平方面间隔相等，空气阻力不计，则 A. 三次抛球，小球的飞行时间相同 B. 三次抛球，小球在落点处的速度方向各不相同 C. 先后三次抛球，抛球速度大小之比为 D. 小球落在A、B两点时的速度大小之比为 8. 如图所示，水平传送带A、B两端相距x＝4m，以v0＝5m/s的速度（始终保持不变）顺时针运转。今将一小物块（可视为质点）无初速度地轻放在A端。已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度大小g取10m/s2。则小物块从A运动到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小物块在传送带上一直加速运动 B. 小物块从A运动到B的时间是1.5s C. 小物块与传送带间的相对位移是2.5m D. 小物块达到的最大速度是4m/s 二、多选题：（本大题共4小题，每小题5分，共20分。每题都有多个选项符合题意，错选或多选均不得分，少选得3分。） 9. 在同一地点，甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度―时间图像如图所示，则（　　） A. 两物体相遇的时间是2s和6s B. 乙物体先向前运动2s，随后作向后运动 C. 两个物体相距最远的时刻是2s末 D. 4s后甲在乙后面 10. 如图所示倾角为30°的斜面放在地面上，一小滑块从斜面底端A冲上斜面，到达最高点D后又返回A点，斜面始终保持静止。已知滑块上滑过程经过AB、BC、CD的时间相等，且BC比CD长0.8m，上滑时间为下滑时间的一半，下列说法正确的是（　　） A. 滑块与斜面间的动摩擦因数为 B. 斜面长为3.6m C. 地面对斜面的摩擦力方向始终保持不变 D. 滑块向上运动和向下运动过程中，地面受到的压力都等于斜面体和滑块的总重力 11. 有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（　　） A. 如图，汽车汽车通过凸形桥的最高点处于失重状态 B. 如图，小球固定在轻杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球的过最高点的速度至少等于 C. 如图，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做圆周运动，mB＝2mA，rA＝2rB，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动 D. 如图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 12. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面重力加速度 B. 月球平均密度 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的质量 三、实验题：本大题共2小题，每空2分，共16分。 13. 某实验小组做“探究互成角度力的合成”实验。 （1）图1是实验装置，将橡皮条一端固定在长木板上的A点，另一端与两根细绳相连，两细绳的另一端有两个绳套，实验时，先用两个弹簧秤平行于木板拉绳套，将橡皮条与细绳的结点拉到O点，拉OC细绳的弹簧秤指针位置如图所示，其读数为_________N；根据记录的两个弹簧秤的示数F1、F2和方向，作出两个力的图示，用作图法作出两个力的合力F；再用一个弹簧秤拉橡皮条，也使结点到O点，记录这时弹簧秤的示数和方向，作出这个力的图示，图2中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_________。 （2）关于实验中的一些要点，下列说法正确的是_________。 A. 分力和合力的大小都不能超过弹簧秤的量程 B. 测量同一组数据F1，F2和合力的过程中，橡皮条与细线结点的位置可以变化 C. 橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些 D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些 （3）在做“互成角度的两个力的合力”的实验中，用M、N两个弹簧秤拉橡皮条使其结点位于O处，此时α+β＝90°，如图3所示，然后保持弹簧秤N的方向不变，当α角由图中所示的值减小时，要使结点仍在O处，则两弹簧秤的读数情况是：_________。 A. M的读数减小，N的读数减小 B. M的读数增大，N的读数减小 C. M的读数先增大后减小，N的读数一直减小 D. M的读数一直减小，N的读数先增大后减小 14. 某研究小组同学用如图甲所示的装置研究小车质量一定时其加速度与受到的作用力的关系。 （1）根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像如图乙所示。甲同学画出的图线为I，造成这一结果的原因是∶在平衡摩擦力时_______。乙同学画出图线为Ⅱ，造成这一结果的原因是没有满足小车的质量_______砝码与砝码盘的总质量。 （2）对于该实验的认识，下列说法中正确的是_______。 A．该实验应用了等效替代的思想方法 B．该实验应用了控制变量的思想方法 C．实验时必须先接通电源后释放小车 D．用天平测出m及M，直接用公式求出小车运动的加速度 （3）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图丙所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a = _______m/s2。（结果保留2位有效数字） 四、计算题：本大题共3小题，15题8分，16.17题12分，要求写明必要的文字说明和公式推导，只写答案不得分。共32分。 15. 如图所示，质量为10kg物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为50kg的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求人受到的摩擦力是多大？OA的拉力是多大？ 16. 如图所示，质量M＝8kg的小车放在光滑的水平平面上，在小车左端加一水平推力F＝12N。当小车向右运动的速度达到4.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m＝2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.3，已知小物块未掉下来。求：（g取10m/s2） （1）放上小物块后，小物块及小车的加速度大小； （2）经多长时间两者达到相同的速度； （3）从小物块放在小车上开始，经过t＝3s小物块通过的位移大小。 17. 如图所示，动摩擦因数为μ的粗糙水平地面AB与半径R＝0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量m＝2kg的小物块在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知AB＝9m，当小物块运动到B点时撤去力F。已知小物块到达D点时与轨道之间作用力为80N，取重力加速度g＝10m/s2，求： （1）小物块到达B点时速度的大小； （2）摩擦因数μ的大小； （3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年天津市天津中学高三（上）第一次 月考物理试卷 一、单选题：（每题只有一个正确选项，选错不得分。本大题共8小题，每题4分，共32分。） 1. 如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2＞0）.由此可求出 A. 物块的质量 B. 斜面的倾角 C. 物块与斜面间的最大静摩擦力 D. 物块对斜面的正压力 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，设物块受到的最大静摩擦力为f，对物块受力分析（如图所示），若F>mgsinθ，则物体有沿斜面向上运动的趋势，f的方向应沿斜面向下阻碍物体相对运动趋势，有----①；若F<mgsinθ，则物体有沿斜面向下的运动趋势，f的方向沿斜面向上阻碍物体相对运动趋势，有----②；由最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知---③，由①②可求得f的值，而物块的质量m、斜面的倾角无法求出，故物块对斜面的正压力（）也无法求出．综上所述，正确答案为C． 【考点定位】静摩擦力及力的平衡 2. 如图所示，小球C用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于绷紧状态，当小球上升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（　　） A. FN不断减小，FT先减小后增大 B. FN不断增大，FT不断减小 C. FN不断增大，FT先减小后增大 D. FN保持不变，FT先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】对小球进行受力分析，重力、支持力、拉力组成一个闭合的矢量三角形， 由于重力不变、支持力方向不变，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平的过程中，拉力与水平方向的夹角减小，当时， ，细绳的拉力最小，由图可知，随的减小，斜面的支持力不断增大，先减小后增大，故C正确，A、B、D错误。 故选C。 3. 汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方10米处的斑马线上有行人，于是刹车，让汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s，汽车运动的v﹣t图象如图所示，则汽车的加速度大小为（　　） A. 10m/s2 B. 6m/s2 C. 5m/s2 D. 4m/s2 【答案】A 【解析】 【详解】汽车总位移为10m，驾驶员反应时间内汽车的位移为 x1＝10×0.5m＝5m 则汽车刹车的位移为 Δx＝10m﹣5m＝5m 根据匀变速直线运动速度与位移关系式，可解得汽车的加速度大小为 故A正确，BCD错误。 故选A。 4. 如图所示，用力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R，使其做匀加速运动，若P和Q之间的相互作用力为6N，Q和R之间的相互作用力为5N，Q的质量是1kg，那么R的质量为（　　） A. 2kg B. 3kg C. 4kg D. 5kg 【答案】D 【解析】 【详解】题意知PQ间作用力为，设QR间的作用力为，设Q、R质量分别为，整体加速度为a，对QR，有 对R，有 代入题中数据，联立解得 故选D。 5. 一石块由高出地面H处做自由落体运动，当它的速度大小等于落地速度的一半时，距离地面的高度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据速度—位移关系，全程有 v2=2gH 速度大小等于落地速度的一半时 联立解得 故离地高度为 故选C。 6. 在某一高度以v0＝20m/s的初速度竖直上抛一个小球（不计空气阻力），当小球速度大小为10m/s时，以下判断正确的是（g取10m/s2）（　　） A. 小球在这段时间内的平均速度大小可能为15m/s，方向竖直向上 B. 小球在这段时间内的速度变化率是5m/s2，方向竖直向下 C. 小球的位移大小可能是15m，方向竖直向上 D. 小球在这段时间内路程一定是25m 【答案】A 【解析】 【详解】A．选取竖直向上为正方向，小球初速度v0＝20m/s，当小球的末速度大小为10m/s，方向竖直向下时，小球在这段时间的平均速度 方向竖直向上；当小球的末速度大小为10m/s，方向竖直向上时，小球在这段时间的平均速度 方向竖直向上；故A正确； B．小球在这段时间内的速度变化率等于重力加速度g＝10m/s2，方向竖直向下，故B错误； C．小球的位移大小一定为 方向竖直向上，故C错误； D.小球上升的最大高度为 通过的路程为 s＝h＝15m 或 s＝2H﹣h＝2×20﹣15m＝25m 故D错误。 故选A。 7. 如图所示，将小球从倾角为45．的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，分别落在斜面上的A点、B点及水平面上的C点，B点为斜面底端，P、A、B、C在水平方面间隔相等，空气阻力不计，则 A. 三次抛球，小球的飞行时间相同 B. 三次抛球，小球在落点处的速度方向各不相同 C. 先后三次抛球，抛球速度大小之比为 D. 小球落在A、B两点时的速度大小之比为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据位移与时间的关系可得 可知，因为竖直高度 hA<hB=hC 可得 tA<tB=tC A错误； B．平抛运动落在斜面上时，竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定，即有 解得 则落在斜面上时竖直方向上的分速度 vy=gt=2v0tanθ 设速度与水平方向的夹角为α，有 知落在斜面上时，速度与水平方向的夹角与初速度无关，因AB两点在斜面上，则小球落在A、B两点时速度方向相同， B错误； C．若过A点做一条水平线，与轨迹分别交与B’、C’，虽然P、A、B、C在水平方面间隔相等，则在过A点水平线上，PA、PB’、PC’并不等于 ，故抛球速度大小之比不等于， C错误； D．由题可知，落到A、B两点的小球的竖直位移和水平位移之比均为，根据 可知小球落在A、B两点时的速度大小之比为，D正确。 故选D。 考点：平抛运动的规律 8. 如图所示，水平传送带A、B两端相距x＝4m，以v0＝5m/s的速度（始终保持不变）顺时针运转。今将一小物块（可视为质点）无初速度地轻放在A端。已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度大小g取10m/s2。则小物块从A运动到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小物块在传送带上一直加速运动 B. 小物块从A运动到B的时间是1.5s C. 小物块与传送带间的相对位移是2.5m D. 小物块达到最大速度是4m/s 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小物块刚放到A端，由牛顿第二定律，有 可得小物块的加速度为 a＝5m/s2 小物块从开始到与传送带共速所用时间 此过程小物块的位移为 解得 x1=2.5m 可知 x1＜x 所以此后小物块与传送带以相同的速度匀速运动直至B端，设此过程所用时间为t2，则 所以小物块从A运动到B的时间 t＝t1+t2＝1s+0.3s＝1.3s 故AB错误； C．物块加速段传送带的位移大小为 物块相对于传送带的位移大小为 故C正确； D．小物块达到的最大速度等于传送带速度，即为5m/s，故D错误。 故选C。 二、多选题：（本大题共4小题，每小题5分，共20分。每题都有多个选项符合题意，错选或多选均不得分，少选得3分。） 9. 在同一地点，甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度―时间图像如图所示，则（　　） A. 两物体相遇的时间是2s和6s B. 乙物体先向前运动2s，随后作向后运动 C. 两个物体相距最远的时刻是2s末 D. 4s后甲在乙后面 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图线与时间轴围成的面积表示位移，从图像可知，在2s和6s，图线与时间轴围成的面积相等，则位移相等，两物体相遇，故A正确； B．乙物体在整个运动过程中速度都为正值，速度的方向不变，即运动的方向不变，故B错误； C．两物体在2s末位移相等，两物体相遇，故C错误； D．在4s时，乙的图线与时间轴围成的面积大于甲图线与时间轴围成的面积，知乙在甲的前面，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示倾角为30°的斜面放在地面上，一小滑块从斜面底端A冲上斜面，到达最高点D后又返回A点，斜面始终保持静止。已知滑块上滑过程经过AB、BC、CD的时间相等，且BC比CD长0.8m，上滑时间为下滑时间的一半，下列说法正确的是（　　） A. 滑块与斜面间的动摩擦因数为 B. 斜面长为3.6m C. 地面对斜面的摩擦力方向始终保持不变 D. 滑块向上运动和向下运动过程中，地面受到的压力都等于斜面体和滑块的总重力 【答案】BC 【解析】 【详解】A．滑块上滑时，根据牛顿第二定律 滑块下滑时，根据牛顿第二定律 上滑时间为下滑时间的一半，设上滑时间为，则 联立解得， 故A错误； B．物体在斜面上减速滑行，根据逆向思维得出， 再结合初速度为零的匀变速直线运动的比例得出，， 故斜面长度为3.6m，故B正确； C．将滑块和斜面看作一个整体，无论滑块上滑还是下滑，整体的加速度都具有水平向左的分量，根据牛顿第二定律可知地面对斜面的摩擦力方向始终向左，故C正确； D．因为上滑加速度和下滑加速度方向都斜向下，故加速度的竖直分量向下，是失重现象，故地面受到的压力都小于斜面体和滑块的总重力，故D错误。 故选BC。 11. 有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（　　） A. 如图，汽车汽车通过凸形桥的最高点处于失重状态 B. 如图，小球固定在轻杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球的过最高点的速度至少等于 C. 如图，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做圆周运动，mB＝2mA，rA＝2rB，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动 D. 如图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 【答案】BD 【解析】 【详解】A．汽车过凸桥最高点时，加速度的方向向下，处于失重状态，故A正确； B．小球在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，杆不仅提供拉力也可以提供支持力，所以小球的过最高点的速度只要大于零即可，故B错误； C．物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做圆周运动，摩擦力充当向心力，最大角速度对应最大静摩擦力，由牛顿第二定律得 解得 由于 所以 故A最先开始滑动，故C正确； D．火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，故D错误。 本题选错误的，故选BD。 12. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的平均密度 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的质量 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．设月球表面的重力加速度为，小球在月球表面做平抛运动，根据平抛知识可知水平方向上 竖直方向上 解得 故A正确； BD．在月球表面 解得 所以密度为 故B正确，D错误； C．月球的第一宇宙速度 故C正确。 故选ABC。 三、实验题：本大题共2小题，每空2分，共16分。 13. 某实验小组做“探究互成角度力合成”实验。 （1）图1是实验装置，将橡皮条一端固定在长木板上的A点，另一端与两根细绳相连，两细绳的另一端有两个绳套，实验时，先用两个弹簧秤平行于木板拉绳套，将橡皮条与细绳的结点拉到O点，拉OC细绳的弹簧秤指针位置如图所示，其读数为_________N；根据记录的两个弹簧秤的示数F1、F2和方向，作出两个力的图示，用作图法作出两个力的合力F；再用一个弹簧秤拉橡皮条，也使结点到O点，记录这时弹簧秤的示数和方向，作出这个力的图示，图2中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_________。 （2）关于实验中的一些要点，下列说法正确的是_________。 A. 分力和合力的大小都不能超过弹簧秤的量程 B. 测量同一组数据F1，F2和合力的过程中，橡皮条与细线结点的位置可以变化 C. 橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些 D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些 （3）在做“互成角度的两个力的合力”的实验中，用M、N两个弹簧秤拉橡皮条使其结点位于O处，此时α+β＝90°，如图3所示，然后保持弹簧秤N的方向不变，当α角由图中所示的值减小时，要使结点仍在O处，则两弹簧秤的读数情况是：_________。 A. M的读数减小，N的读数减小 B. M的读数增大，N的读数减小 C. M的读数先增大后减小，N的读数一直减小 D. M的读数一直减小，N的读数先增大后减小 【答案】（1） ①. 2.60 ②. （2）AC （3）B 【解析】 【小问1详解】 [1]弹簧测力计的分度值为0.1N，读数为2.60N； [2]图2中F为根据平行四边形定则作出的合力的理论值，由于实验存在误差，不一定沿橡皮筋方向，力是单独用一个弹簧测出的合力的实际值，一定沿橡皮筋方向； 【小问2详解】 A．为了保护弹簧测力计，分力和合力的大小都不能超过弹簧秤的量程，故A正确； B．根据实验原理，测量同一组数据F1，F2和合力F'的过程中，橡皮条与细线结点的位置不可以变化，故B错误； C．为了使拉力产生的效果更明显，橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些，故C正确； D．为了减小拉力方向确定的误差，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远一些，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 由题意可知保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计N的方向不变，因此根据要求作出力的平行四边形定则，画出受力分析图如下： 当α角由图中所示的值减小时，M的读数增大，N的读数减小； 故选B。 14. 某研究小组同学用如图甲所示的装置研究小车质量一定时其加速度与受到的作用力的关系。 （1）根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像如图乙所示。甲同学画出的图线为I，造成这一结果的原因是∶在平衡摩擦力时_______。乙同学画出图线为Ⅱ，造成这一结果的原因是没有满足小车的质量_______砝码与砝码盘的总质量。 （2）对于该实验的认识，下列说法中正确的是_______。 A．该实验应用了等效替代的思想方法 B．该实验应用了控制变量的思想方法 C．实验时必须先接通电源后释放小车 D．用天平测出m及M，直接用公式求出小车运动的加速度 （3）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图丙所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a = _______m/s2。（结果保留2位有效数字） 【答案】 ①. 长木板的倾角过大（能答到这个意思即可） ②. 远大于 ③. BC ④. 0.90 【解析】 【详解】（1）[1]图线Ⅰ在纵轴上有较大的截距，说明绳对小车的拉力（即还没有砝码盘）时小车就有了沿长木板向下的加速度，即长木板的倾角过大； [2]图线Ⅱ经过坐标原点，说明乙同学在实验前小车所受的摩擦力已被平衡。在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理 得 而实际上 可见要满足，即造成乙同学这一结果的原因是没有满足小车的质量远大于砝码与砝码盘的总质量。 （2）[3]AB．实验中涉及了质量、合力以及加速度三个物理量，要探究二者之间的关系，所以需要控制变量法进行实验，A错误、B正确； C．实验时为了获得更多的信息，所以需要先接通电源，后释放纸带，C正确； D．小车运动的加速度必须由纸带上的测量数据计算得到，D错误。 故选BC。 （3）[4]由于每相邻的两个记数点间还有四个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔 根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小，得 所以 【点睛】本题考查了探究小车质量一定时其加速度与受到的作用力的关系的实验原理，以及利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力。 四、计算题：本大题共3小题，15题8分，16.17题12分，要求写明必要的文字说明和公式推导，只写答案不得分。共32分。 15. 如图所示，质量为10kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为50kg的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求人受到的摩擦力是多大？OA的拉力是多大？ 【答案】75N，125N 【解析】 【详解】以结点O为研究对象，O点受三段轻绳的拉力作用，且竖直绳上的拉力大小，如下图 由平衡条件可知 联立可得 由题知，人在水平方向仅受绳OB的拉力和地面的摩擦力f作用，根据平衡条件有 16. 如图所示，质量M＝8kg的小车放在光滑的水平平面上，在小车左端加一水平推力F＝12N。当小车向右运动的速度达到4.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m＝2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.3，已知小物块未掉下来。求：（g取10m/s2） （1）放上小物块后，小物块及小车的加速度大小； （2）经多长时间两者达到相同的速度； （3）从小物块放在小车上开始，经过t＝3s小物块通过的位移大小。 【答案】（1）3m/s2；0.75m/s2 （2）经2s两者达到相同的速度 （3）12.6m 【解析】 【小问1详解】 对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得，小物块的加速度 am＝μg＝0.3×10m/s2＝3m/s2 小车的加速度 【小问2详解】 设经时间t两者速度相等，则 amt＝v0+aMt 解得 t＝2s 【小问3详解】 在开始的2s内小物块的位移为 解得 x1＝6m 1.2s时的速度为 v＝amt 解得 v＝6m/s 设接下来的1秒内物块和小车相对静止，一起做加速运动，加速度为 m/s2 a＜μg＝0.3×10m/s2＝3m/s2 假设成立，故这1s的位移为 解得 x2＝6.6m 通过的总位移 x＝x1+x2＝6m+6.6m＝12.6m 17. 如图所示，动摩擦因数为μ的粗糙水平地面AB与半径R＝0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量m＝2kg的小物块在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知AB＝9m，当小物块运动到B点时撤去力F。已知小物块到达D点时与轨道之间作用力为80N，取重力加速度g＝10m/s2，求： （1）小物块到达B点时速度的大小； （2）摩擦因数μ的大小； （3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离。 【答案】（1）6m/s （2）0.25 （3）m 【解析】 【小问1详解】 小物块到达D点时与轨道之间作用力为，设在D点时速度为，根据牛顿第二定律可得 解得 从B到D根据动能定理可得 联立解得 【小问2详解】 题意知，小物块从A到B，由动能定理 解得 【小问3详解】 设D点到落点的水平距离为x，由平抛运动规律，在竖直方向上有 水平距离 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$