精品解析：陕西省西安市某校2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷

2024-2025学年度第一学期高一年级物理学科期末考试卷 本试卷共8页，共21题，满分100分，考试时间：100分钟； 第I卷（选择题） 一、单选题（每题3分，共30分） 1. “境自远尘均入咏，物含妙理总堪寻”。在网络视频中常看到有人把几个看似不可能堆起来的物体堆到一起的视频，如图所示，不同几何形状物件a、b、c、d、e互相叠放在地面、平板A和B上，挂件f挂在光滑的细绳CD上，细绳一端系在竖直墙上C点，一端系在平板A右端点，整个装置处于平衡状态，用物理角度来分析，以下说法正确的是（　　） A. 地面可能是光滑的 B. 物件e受力个数可能为2个 C. 物件b受力个数为4个 D. 物件a受到木板的作用力竖直向上 2. 如图所示，一根铁链一端用细绳悬挂于A点，为了测量这个铁链的质量，在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球，待整个装置稳定后，测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β，若，则铁链的质量为（　　） A. B. C. D. 3. 一辆货车在高速公路上以的速度匀速行驶，驾驶员突然发现前方有一障碍物静止在路面上，于是立即采取制动措施（忽略反应时间），货车开始以的加速度做匀减速直线运动。则下列说法正确的是（　　） A. 驾驶员发现障碍物后末货车的速度大小为 B. 驾驶员发现障碍物后内货车位移大小为 C. 从发现障碍物到货车停止的过程中，货车的平均速度大小为 D 若发现障碍物时，货车距离障碍物，则货车一定会撞上障碍物 4. 如图所示，倾斜索道与水平面夹角为，当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢中的人对厢底的压力为其体重的倍（车厢底始终保持水平），则车厢对人的摩擦力是人体重的（）（　　） A. B. C. D. 5. 在某次新能源汽车直线运动性能检测实验中，在两条平行的平直公路上，甲和乙两车头平齐，同时由静止开始沿平直公路做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动直至停止，停止后车头仍平齐，如图a所示，两车的v-t图像如图b所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两车最大速度之比为 B. 甲、乙两车加速度大小之比为 C. 甲车达到最大速度后，再经过时间两车速度相等 D. 甲车运动了时，两车相距最远 6. 如图所示，A、B、C三个物块叠放在轻弹簧上，，。它们处于静止状态，现拿掉物块A，则拿掉A的瞬间，B、C间的相互作用力大小为（g取10）（　　） A 100N B. 80N C. 50N D. 40N 7. 下列漫画描绘了超失重的现象，若图a表示电梯静止或者匀速运动的情形，那么图b，图c，分别表示电梯在如何运动，下列说法正确的是（　　） A. 图b可能表示电梯向上做减速运动 B. 图b可能表示电梯向上做加速运动 C. 图c可能表示电梯向上做加速运动 D. 图c可能表示电梯向下做减速运动 8. 雷诺数Re是流体力学中表征流体的特征的数之一，它是一个无量纲量，已知雷诺数由四个变量决定，流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d，黏性系数μ。已知黏性系数μ的单位是Pa·s，则下列雷诺数的表达式可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移与时间的图像如图所示，其中到时间段图像为直线。则以下说法正确的是（　　） A. 时间内，乘客处于失重状态 B. 时间内，乘客的速度一直增大 C. 时间内，乘客对电梯的压力大于乘客重力 D. 时间内，乘客对电梯的压力小于电梯对乘客的支持力 10. 某儿童立体游乐场，在水平一、二、三层平台之间建造了三个滑梯BA、CA、CB，三个滑梯分别位于三个平行的竖直平面内。侧视图如图所示，滑梯可看作光滑的斜面。其中AB与水平面的夹角、CA与CB间的夹角均为。小朋友从三个滑梯顶端均由静止开始下滑，到达该滑梯底端所用的时间分别为、、。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每题4分，共20分。漏选得2分，错选不得分。） 11. 如图所示，质量为m=1kg的物块置于倾角为的粗糙斜面上，物块恰好处于静止状态。现用竖直向上的外力F作用在物块上，外力F由零缓慢增加，物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则在物块发生移动之前，物块所受的斜面的支持力和摩擦力的值不可能为（ ） A 2N，2N B. 3N，3N C. 5N，5N D. N，N 12. 如图所示，光滑水平面上质量为2kg的木板上放置一个质量为1kg的小物块。小物块和木板间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平恒力F拉动木板，则（　　） A. 当F=3N时，木板的加速度大小为1m/s2 B. 当F=3N时，小物块受到的摩擦力大小为1N C. 当F=9N时，木板的加速度大小为3m/s2 D. 无论F多大，小物块的加速度不可能超过2m/s2 13. 北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。图甲是神舟十五号载人飞船返回舱返回地面时情境，图乙是打开降落伞后某一段时间内返回舱的图像。已知返回舱的质量为3000kg，规定竖直向下为正方向，重力加速度g取。下列关于打开降落伞后这段时间内说法正确的是（） A. 返回舱仍在加速，处于失重状态 B. 返回舱的加速度大小为 C. 返回舱前3s的位移是12.5m D. 返回舱受到伞绳拉力和空气阻力的合力为 14. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离为2m，旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，经过一段时间运动到B处，则下列说法正确的是（取10m/s2）（　　） A. 该行李经过5s到达B处 B. 该行李相对传送带滑行距离为0.08m C. 若传送带速度未知，行李最快要才能到达B处 D. 若传送带速度未知，为使行李由传送带左端到右端所用时间最短，则传送带速度至少为m/s 15. 如图所示，水平地面上固定有四块完全相同的紧挨着的木板AB、BC、CD、DE， 一颗子弹（可视为质点）以初速度v0从A端水平射入木板，到E端速度减为0，经历的时间为t，子弹在木板中的运动可以看成是匀减速直线运动。则下列说法中正确的是（ ） A. 子弹到C端的速度为 B. 子弹到D端的时间为 C. 子弹通过AB和CD的时间之比为 D. 子弹通过每块木板速度的减少量相等 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共20分） 16. 用图甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”。请思考并完成相关内容： （1）实验时平衡摩擦力操作如下：将小车静止放在水平长木板右端，连接已穿过打点计时器的纸带，且取下砝码和砝码盘，调整长木板右端的高度，接通打点计时器的电源，轻拨小车，使打点计时器在纸带上打出一系列_______的点，说明小车已经平衡摩擦力； （2）图乙为某次实验得到的纸带，已知所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出打出B点时小车的速度为_______m/s；小车的加速度大小为______m/s2；（结果均保留两位有效数字） （3）小薇同学研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到了如图丙中①所示的a-F图线，主要原因是______； （4）小丹同学研究小车质量一定的情况下加速度a与砝码重力F（忘记测量砝码盘的质量，但其他操作均正确）的关系， 得到的a-F图线应该是图丙中的______（填“①”“②”或“③”）。 17. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。   （1）本实验采用的科学方法是_______。（理想模型、控制变量、等效替代） （2）为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，没有必要记录的是（　　）。 A. 两细绳的方向 B. 橡皮筋的原长 C. 两弹簧秤的示数 D. 结点O的位置 （3）按照正常实验操作，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_______。（F或） （4）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是（　　）。 A. 两根细绳必须等长 B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 （5）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为F，F与的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是______。 四、解答题（18题8分；19题7分；20题7分；21题8分，共30分） 18. 如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，以的恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从底端A冲上传送带，上滑到最高点后又滑回底端A，煤块的速度随时间变化的图象如图乙所示，取重力加速度，求： （1）煤块上滑的最大位移和煤块从最高点滑回底端A所用的时间； （2）煤块与传送带间的动摩擦因数； （3）煤块在传送带上留下的划痕长度。 19. 安全距离含反应距离和刹车距离，下表为某汽车在一平直道路上测试时的一组数据，已知试驾员的反应时间为定值。 车速v/（km/h） 反应距离 刹车距离 安全距离s/m 36 6 10 16 （1）求试驾员的反应时间及该汽车刹车时的加速度大小； （2）该汽车以108km/h的速度在某段平直高速公路上行驶，试驾员突然发现正前方50m处有辆货车正在慢速运行，马上采取刹车措施。已知此时货车的速度为36km/h，路面状况与测试时的路面相同，请通过计算说明该汽车是否会发生安全事故？ 20. 如图甲所示，一滑块（可视为质点）从斜面底端B点以的初速度沿斜面上滑，以平行斜面向上为正方向，滑块速度v随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度。求： （1）滑块与斜面之间的动摩擦因数； （2）滑块从开始运动到返回B点所需的时间。 21. 篮球运动中，球员需要拼抢篮板，合适的起跳时机有助于让自己在更高处接到球，若时刻篮球自离地面处的N点开始竖直下落，初速为零，球员未起跳时手位于M点，距离地面，假设球员起跳后M点随身体做初速为的竖直上抛运动，不计一切阻力，忽略篮球和手的体积，重力加速度，则： （1）该球员起跳后M点可以上升的最大高度是多少？ （2）若球员在时刻同时起跳，试判断球员是否可以在上升过程中接到篮球？ （3）若球员要在跳到最高点时接到篮球，则需在时刻之后多久再起跳？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第一学期高一年级物理学科期末考试卷 本试卷共8页，共21题，满分100分，考试时间：100分钟； 第I卷（选择题） 一、单选题（每题3分，共30分） 1. “境自远尘均入咏，物含妙理总堪寻”。在网络视频中常看到有人把几个看似不可能堆起来的物体堆到一起的视频，如图所示，不同几何形状物件a、b、c、d、e互相叠放在地面、平板A和B上，挂件f挂在光滑的细绳CD上，细绳一端系在竖直墙上C点，一端系在平板A右端点，整个装置处于平衡状态，用物理角度来分析，以下说法正确的是（　　） A. 地面可能是光滑的 B. 物件e受力个数可能为2个 C. 物件b受力个数为4个 D. 物件a受到木板的作用力竖直向上 【答案】D 【解析】 【详解】A．对整体分析，挂件f右边细绳一定有拉力，水平向右一定有分量，地面一定有摩擦力，地面不可能光滑，故A错误； B．物块e斜放在平板B上，受到重力、摩擦力和平板对物块e的弹力3个力，故B错误； C．物块b受到重力、平板B对物件b的压力、杆B对b的静摩擦力、平板A对物件b的弹力和静摩擦力，5个力，故C错误； D．物件a受到木板的作用力与其重力平衡，方向竖直向上，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，一根铁链一端用细绳悬挂于A点，为了测量这个铁链的质量，在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球，待整个装置稳定后，测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β，若，则铁链的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对小球进行受力分析，受重力、拉力和细线的拉力，由平衡条件得 对铁链和小球整体进行受力分析，受重力、细线的拉力、已知力F，由平衡条件得 联立解得 故选C。 3. 一辆货车在高速公路上以的速度匀速行驶，驾驶员突然发现前方有一障碍物静止在路面上，于是立即采取制动措施（忽略反应时间），货车开始以的加速度做匀减速直线运动。则下列说法正确的是（　　） A. 驾驶员发现障碍物后末货车的速度大小为 B. 驾驶员发现障碍物后内货车的位移大小为 C. 从发现障碍物到货车停止的过程中，货车的平均速度大小为 D. 若发现障碍物时，货车距离障碍物，则货车一定会撞上障碍物 【答案】C 【解析】 【详解】A．货车初速度大小为 货车的刹车时间为 所以驾驶员发现障碍物后末货车的速度大小为 故A错误； BD． 驾驶员发现障碍物后内货车的位移大小等于刹车距离，为 若发现障碍物时，货车距离障碍物，则货车不会撞上障碍物，故BD错误； C．从发现障碍物到货车停止的过程中，货车的平均速度大小为 故C正确。 故选C。 4. 如图所示，倾斜索道与水平面夹角为，当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢中的人对厢底的压力为其体重的倍（车厢底始终保持水平），则车厢对人的摩擦力是人体重的（）（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于人对车厢底的正压力为其重力的倍，所以在竖直方向上有 解得 设水平方向上的加速度为，则 所以 对人受力分析可知，在水平方向上摩擦力作为合力产生加速度，即 可知车厢对人摩擦力是人体重的。 故选A。 5. 在某次新能源汽车直线运动性能检测实验中，在两条平行的平直公路上，甲和乙两车头平齐，同时由静止开始沿平直公路做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动直至停止，停止后车头仍平齐，如图a所示，两车的v-t图像如图b所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两车最大速度之比为 B. 甲、乙两车加速度大小之比为 C. 甲车达到最大速度后，再经过时间两车速度相等 D. 甲车运动了时，两车相距最远 【答案】D 【解析】 【详解】A．整个过程中甲乙两车均做匀变速直线运动，甲乙两车最大速度分别为、 根据题意 得 =2 故A错误； B．甲车加速度大小 乙车加速度大小 可得 故B错误； C．设甲车达到最大速度后，再经过时间t两车速度相等，则 故C错误； D．两车速度相等时，相距最远，此时甲车运动时间 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，A、B、C三个物块叠放在轻弹簧上，，。它们处于静止状态，现拿掉物块A，则拿掉A的瞬间，B、C间的相互作用力大小为（g取10）（　　） A. 100N B. 80N C. 50N D. 40N 【答案】C 【解析】 【详解】弹簧的弹力 拿掉物块A后，对于B、C整体 解得 对于B 解得B、C间的相互作用力 故选C。 7. 下列漫画描绘了超失重的现象，若图a表示电梯静止或者匀速运动的情形，那么图b，图c，分别表示电梯在如何运动，下列说法正确的是（　　） A. 图b可能表示电梯向上做减速运动 B. 图b可能表示电梯向上做加速运动 C. 图c可能表示电梯向上做加速运动 D. 图c可能表示电梯向下做减速运动 【答案】B 【解析】 【详解】AB．图b图案被压扁了，是超重，加速度向上，可能向上做加速运动，也可能向下做减速运动，B正确，A错误； CD．图c图案被拉长了，是失重，加速度向下，可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动，CD错误。 故选B。 8. 雷诺数Re是流体力学中表征流体的特征的数之一，它是一个无量纲量，已知雷诺数由四个变量决定，流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d，黏性系数μ。已知黏性系数μ的单位是Pa·s，则下列雷诺数的表达式可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】流体的流速v单位为m/s，流体的密度ρ单位为kg/m3、特征长度d单位为m，黏性系数μ的单位为Pa·s，而Re是一个无量纲量，所以 即 故选B。 9. 一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移与时间的图像如图所示，其中到时间段图像为直线。则以下说法正确的是（　　） A. 时间内，乘客处于失重状态 B. 时间内，乘客的速度一直增大 C. 时间内，乘客对电梯的压力大于乘客重力 D. 时间内，乘客对电梯的压力小于电梯对乘客的支持力 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，图像上某点的切线斜率的大小等于该点对应的运动物体的速度大小，则在时间内，物体的速度一直不变，物体处于平衡状态，加速度为0，故A错误； B．时间内，乘客的速度变小，做减速运动，故B错误； C．时间内，乘客的速度变大，做加速运动，加速度向上，乘客处于超重状态，乘客对电梯的压力大于乘客的重力，故C正确； D．乘客对电梯的压力与电梯对乘客的支持力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。 故选C。 10. 某儿童立体游乐场，在水平一、二、三层平台之间建造了三个滑梯BA、CA、CB，三个滑梯分别位于三个平行的竖直平面内。侧视图如图所示，滑梯可看作光滑的斜面。其中AB与水平面的夹角、CA与CB间的夹角均为。小朋友从三个滑梯顶端均由静止开始下滑，到达该滑梯底端所用的时间分别为、、。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】如图，以ABC三点构建一个竖直面内的圆，A为圆与第一层水平面的切点，由题可知弦切角等于圆周角，所以A为最低点，AB、AC为圆的两条弦，根据等时圆知识可知 故选D。 二、多选题（每题4分，共20分。漏选得2分，错选不得分。） 11. 如图所示，质量为m=1kg的物块置于倾角为的粗糙斜面上，物块恰好处于静止状态。现用竖直向上的外力F作用在物块上，外力F由零缓慢增加，物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则在物块发生移动之前，物块所受的斜面的支持力和摩擦力的值不可能为（ ） A. 2N，2N B. 3N，3N C. 5N，5N D. N，N 【答案】ABD 【解析】 【详解】没有加力F时，物块恰好处于静止状态，则有 解得 施加外力后，由于力F方向向上，所以物体仍恰好处于静止状态，物体受到的支持力和摩擦力的合力方向向上，设支持力与竖直方向的夹角为θ，则有 即 又由于物体始终静止，所以 A．，不符合要求，A错误，符合题意； B．，不符合要求，B错误，符合题意； C．且，符合要求，C正确，不符合题意； D．，不符合要求，D错误，符合题意。 故选ABD。 12. 如图所示，光滑水平面上质量为2kg的木板上放置一个质量为1kg的小物块。小物块和木板间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平恒力F拉动木板，则（　　） A. 当F=3N时，木板的加速度大小为1m/s2 B. 当F=3N时，小物块受到的摩擦力大小为1N C. 当F=9N时，木板的加速度大小为3m/s2 D. 无论F多大，小物块的加速度不可能超过2m/s2 【答案】ABD 【解析】 【详解】设小物块和木板刚好能相对静止时，拉力为，加速度为；以小物块和木板为整体，根据牛顿第二定律可得 以小物块为对象，有 联立解得 ， AB．当时，小物块和木板保持相对静止一起加速运动，以小物块和木板为整体，根据牛顿第二定律可得 解得 以小物块为对象，有 故AB正确； C．当时，小物块和木板发生相对滑动，以木板为对象，根据牛顿第二定律可得 解得木板的加速度大小为 故C错误； D．当小物块和木板发生相对滑动时，小物块受到的摩擦力最大，加速度最大，则有 故D正确 故选ABD。 13. 北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。图甲是神舟十五号载人飞船返回舱返回地面时的情境，图乙是打开降落伞后某一段时间内返回舱的图像。已知返回舱的质量为3000kg，规定竖直向下为正方向，重力加速度g取。下列关于打开降落伞后这段时间内说法正确的是（） A. 返回舱仍在加速，处于失重状态 B. 返回舱的加速度大小为 C. 返回舱前3s的位移是12.5m D. 返回舱受到伞绳拉力和空气阻力的合力为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．打开降落伞后，返回舱减速下降时，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误； BC．由匀变速直线运动位移公式 通过变形可得 通过数学函数结合图乙可得 解得 故B错误， 而斜率为初速度 当时，已停止，位移为 故C正确； D．由受力分析可知返回舱受重力其方向竖直向下，拉力和空气阻力其方向竖直向上，取向下方向为正据牛顿第二定律可得 代入数据解得伞绳拉力和空气阻力的合力为 故D正确。 故选CD。 14. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离为2m，旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，经过一段时间运动到B处，则下列说法正确的是（取10m/s2）（　　） A. 该行李经过5s到达B处 B. 该行李相对传送带滑行距离为0.08m C. 若传送带速度未知，行李最快要才能到达B处 D. 若传送带速度未知，为使行李由传送带左端到右端所用时间最短，则传送带速度至少为m/s 【答案】CD 【解析】 【详解】A．开始时行李的加速度为 当加速到与传送带共速时的时间为 该段时间内运动的距离为 该行李到达B处的时间 故A错误； B．该行李相对传送带滑行距离为 故B错误； CD．若传送带速度足够大，行李要想最快到达B处，则需一直加速，则根据 解得 则传送带的速度应满足 故CD正确。 故选CD。 15. 如图所示，水平地面上固定有四块完全相同的紧挨着的木板AB、BC、CD、DE， 一颗子弹（可视为质点）以初速度v0从A端水平射入木板，到E端速度减为0，经历的时间为t，子弹在木板中的运动可以看成是匀减速直线运动。则下列说法中正确的是（ ） A. 子弹到C端的速度为 B. 子弹到D端的时间为 C. 子弹通过AB和CD的时间之比为 D. 子弹通过每块木板速度的减少量相等 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．将子弹穿过4块木板的过程的逆过程看做是从E到A的初速度为0的匀加速运动，因为ED:DA=1:3，可知D是中间时刻，即子弹到D端的时间为，子弹到D端的速度为会，选项A错误，B正确； C．根据初速度为零的匀加速运动相等位移的时间关系可知，从右到左穿过四块木块的时间之比为；可知子弹通过AB和CD的时间之比为，选项C正确； D．子弹通过每块木板的时间不相等，根据 可知速度的减少量不相等，选项D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共20分） 16. 用图甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”。请思考并完成相关内容： （1）实验时平衡摩擦力操作如下：将小车静止放在水平长木板右端，连接已穿过打点计时器的纸带，且取下砝码和砝码盘，调整长木板右端的高度，接通打点计时器的电源，轻拨小车，使打点计时器在纸带上打出一系列_______的点，说明小车已经平衡摩擦力； （2）图乙为某次实验得到的纸带，已知所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出打出B点时小车的速度为_______m/s；小车的加速度大小为______m/s2；（结果均保留两位有效数字） （3）小薇同学研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到了如图丙中①所示的a-F图线，主要原因是______； （4）小丹同学研究小车质量一定的情况下加速度a与砝码重力F（忘记测量砝码盘的质量，但其他操作均正确）的关系， 得到的a-F图线应该是图丙中的______（填“①”“②”或“③”）。 【答案】 ①. 点距均匀 ②. 1.6 ③. 3.2 ④. 未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足 ⑤. ③ 【解析】 【详解】（1）[1]轻拨小车，使打点计时器在纸带上打出一系列点距均匀的点，说明此时小车沿长木板向下做匀速直线运动，即已经平衡摩擦力。 （2）[2]相邻两计数点间的时间间隔为 小车做匀加速直线运动，某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，所以打出B点时小车的速度为 [3]根据逐差法可得小车的加速度大小为 （3）[4] 图丙中①所示的a-F图线存在横截距，说明F要达到一定大小后小车才能具有加速度，即小车仍受到摩擦力作用，主要原因是未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。 （4）[5]忘记测量砝码盘的质量（设为m），但其他操作均正确，则a与F的实际关系满足 则所作a-F图像应存在纵截距，即图丙中的③。 17. 某实验小组做“验证力平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。   （1）本实验采用的科学方法是_______。（理想模型、控制变量、等效替代） （2）为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，没有必要记录的是（　　）。 A. 两细绳的方向 B. 橡皮筋的原长 C. 两弹簧秤的示数 D. 结点O的位置 （3）按照正常实验操作，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_______。（F或） （4）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是（　　）。 A. 两根细绳必须等长 B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 （5）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为F，F与的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是______。 【答案】（1）等效替代 （2）B （3） （4）D （5）1N≤F≤7N 【解析】 【小问1详解】 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用一个力拉橡皮筋和用两个力拉橡皮筋，使橡皮筋的结点两次落在同一个地方，产生相同的作用效果，这里用到了等效替代的思想方法。 【小问2详解】 A．为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，需要记录两细绳的方向，细绳的方向即为拉力的方向。故A正确，不符合题意； B．该实验不需要记录橡皮筋的原长，用一个力拉和用两个力拉橡皮筋，使橡皮筋的结点两次落在同一位置即可，保证两次的作用效果相同。故B错误，符合题意； C．需要记录两弹簧秤示数，即记录拉力的大小，之后选取适当的标度将两个拉力画在纸上，然后以两个拉力为邻边做平行四边形。故C正确，不符合题意； D．需要记录结点O的位移，使之后用一个力拉橡皮筋时落在同一结点O处，保证了两次的作用效果相同。故D正确，不符合题意。 本题选不正确的，故选B。 【小问3详解】 方向一定沿AO方向的力是用一根弹簧测力计拉动橡皮筋时拉力的方向，而平行四边形的对角线则是用两个力拉橡皮筋的合力，是实验所得，因此方向一定沿AO方向的力是。 【小问4详解】 A．为减小力的方向的测量误差，两根细绳应适当长一些，以细绳的两个端点确定两点，然后将这两点用直线连接起来即为力的方向，再从该线段上截取用以表示力大小的线段，不需要等长。故A错误； BC．只有当两个弹簧秤拉力大小相等时，橡皮筋才与两绳夹角的平分线在同一直线上，而本实验中并不要求两个弹簧秤的拉力大小相等。故BC错误； D．在使用弹簧秤时，要注意使弹簧秤与木板平面平行，以减小力的测量误差。故D正确。 故选D。 【小问5详解】 设两分力分别为F1和F2，且F1>F2根据图像可知， ， 联立，解得 ， 任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 1N≤F≤7N 四、解答题（18题8分；19题7分；20题7分；21题8分，共30分） 18. 如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，以的恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从底端A冲上传送带，上滑到最高点后又滑回底端A，煤块的速度随时间变化的图象如图乙所示，取重力加速度，求： （1）煤块上滑的最大位移和煤块从最高点滑回底端A所用的时间； （2）煤块与传送带间的动摩擦因数； （3）煤块在传送带上留下的划痕长度。 【答案】（1）7m，；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）同速前煤块加速上滑位移 ① 同速后煤块减速上滑位移 ② 由v-t图像可知 t1=t2=1s 煤块上升的最大距离 s=s1+s2 解得 s=7m 根据v-t图像可知，同速前煤块加速度大小 ③ 同速后煤块加速度大小 ④ 设煤块从最高点滑回底端A所用的时间为，根据运动学公式有 ⑤ 解得 ⑥ （2）由题图乙可知，煤块滑动摩擦力方向突变发生在1s时刻，在0~1s时间内，煤块所受滑动摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律可得 ⑦ 在1~2s时间内，煤块所受滑动摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律可得 ⑧ 由③④⑤⑥联立解得 ⑨ （3）从煤块与传送带同速到煤块回到Ａ点的时间，煤块相对传送带向下运动，此段时间内煤块和传送带的位移分别为 ⑩ ⑪ 此段时间内煤块在皮带上留下的痕迹长度为 ⑫ 19. 安全距离含反应距离和刹车距离，下表为某汽车在一平直道路上测试时的一组数据，已知试驾员的反应时间为定值。 车速v/（km/h） 反应距离 刹车距离 安全距离s/m 36 6 10 16 （1）求试驾员反应时间及该汽车刹车时的加速度大小； （2）该汽车以108km/h的速度在某段平直高速公路上行驶，试驾员突然发现正前方50m处有辆货车正在慢速运行，马上采取刹车措施。已知此时货车的速度为36km/h，路面状况与测试时的路面相同，请通过计算说明该汽车是否会发生安全事故？ 【答案】（1）0.6s；5m/s2；（2）会发生安全事故 【解析】 【详解】（1）由表格可知反应时间为 s 根据速度—位移公式有 解得 m/s2 （2）汽车反应距离为 m 经两车共速，则有 s 两车的位移为 m m 汽车的总位移 m 由于 m>50m 两车相撞。 20. 如图甲所示，一滑块（可视为质点）从斜面底端B点以的初速度沿斜面上滑，以平行斜面向上为正方向，滑块速度v随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度。求： （1）滑块与斜面之间的动摩擦因数； （2）滑块从开始运动到返回B点所需的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由图乙可知滑块上滑时的加速度大小 下滑时的加速度大小 根据牛顿第二定律有 联立代入数据解得 所以 （2）由图乙可知滑块上滑的位移 根据匀变速运动有 解得 所以滑块从开始运动到返回B点所需的时间 21. 篮球运动中，球员需要拼抢篮板，合适的起跳时机有助于让自己在更高处接到球，若时刻篮球自离地面处的N点开始竖直下落，初速为零，球员未起跳时手位于M点，距离地面，假设球员起跳后M点随身体做初速为的竖直上抛运动，不计一切阻力，忽略篮球和手的体积，重力加速度，则： （1）该球员起跳后M点可以上升的最大高度是多少？ （2）若球员在时刻同时起跳，试判断球员是否可以在上升过程中接到篮球？ （3）若球员要在跳到最高点时接到篮球，则需在时刻之后多久再起跳？ 【答案】（1）0.45m （2）不可以 （3）0.2s 【解析】 【小问1详解】 球员起跳后M点做竖直上抛运动，利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有 解得 【小问2详解】 若球员在时刻同时起跳，利用逆向思维减速至0的时间 此时间内，篮球的位移 由于 可知，球员不可以在上升过程中接到篮球。 【小问3详解】 球员要在跳到最高点时接到篮球，则篮球的位移 对篮球进行分析，根据位移公式有 解得 可知，若球员要在跳到最高点时接到篮球，令需在时刻之后的时间再起跳，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$