精品解析：山东省菏泽市鄄城县第一中学2024-2025学年高一上学期1月月考物理试题

鄄城一中高一第三次月考试题 物理 全卷满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：必修第一册。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 人类对力的认识经历了漫长的发展过程。下列关于力以及一些谚语中蕴含的物理知识的说法正确的是（　　） A. 形状规则物体的重心一定就在其几何中心 B. 某物体是施力物体，则它就不可能是受力物体 C. 没有相互接触的两个物体间也可以产生力的作用 D. “鸡蛋碰石头——自不量力”说明石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力 2. 甲、乙两人从同一起点同时起跑，一段时间后到达同一终点，整个过程两人的位移x与时间t的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. t0时刻，甲、乙两人速度大小相等 B. t0时刻，乙追上甲 C. 0~t0时间内，甲的平均速度小于乙的平均速度大小 D. 在整个过程中，甲的平均速度大于乙的平均速度大小 3. 如图所示，某同学骑普通自行车沿斜坡向上加速行驶，某时刻链条突然断裂，自行车开始向上减速直至速度为零，不计空气阻力、轮子转轴处的摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 链条断裂前，自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上 B. 链条断裂前，自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下 C. 链条断裂后，自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上 D. 链条断裂后，自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下 4. 四个相同的物块用轻绳系住，绕过光滑的轻质滑轮，并将绳子另一端系在墙壁上。甲、乙两杆固定插在竖直墙壁上，丙、丁两杆带有铰链并固定于竖直墙壁上，轻杆与轻绳与水平方向夹角如图所示。四幅图中，能够保持静止且杆的作用力相同的是（ ） A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 甲和丁 D. 乙和丁 5. 2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示为返回舱着陆瞬间的照片。已知返回舱的质量为，着陆前某时刻返回舱除重力外其他外力的合力大小为F，方向竖直向上，重力加速度为，整个过程返回舱竖直下落，以竖直向下为正方向，则此时刻返回舱的加速度为（　　） A. B. C. D. 6. 一带有小孔的球穿在轻绳上，轻绳两端固定在水平天花板上的A、B两点，现对小球施加水平拉力F，使其在图示位置保持静止，此时小球与A间绳处于竖直状态，与B间绳与水平方向间夹角为37°，已知小孔光滑，小球视为质点，小球质量为m，重力加速度为g，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，则水平拉力F大小为（　　） A. B. C. D. 7. 中国的农历新年家家户户会挂上喜庆的大红灯笼，用来增加节日喜庆的气氛。现用一根轻质弹簧和一根不可伸长的轻绳在水平天花板下悬挂一只灯笼，如图所示。静止时形成的为等边三角形。若某时刻剪断轻绳，则此瞬间灯笼的加速度大小为（已知重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. g 8. 防疫期间人们利用电子商务购物变得十分普遍。如图所示是分拣快件的传送带模型，传送带AB与水平面夹角为，逆时针运行速率为，A、B间长度为L＝10.25m。将一质量为m的小物块（可视为质点）无初速度地放在传送带上端A处，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数为，，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 小物块下滑至与传送带速度相等时所用时间为5s B. 小物块下滑5m后与传送带速度相等 C. 小物块从A到B的时间为1.5s D. 小物块先加速下滑后减速下滑 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 下列对于牛顿运动定律的理解正确的是（　　） A. 力是改变物体运动状态的原因，故必须有力的作用物体才能运动 B. 合外力是产生加速度的原因，两者方向始终保持一致 C. 由可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比 D. 由可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比 10. 如图甲所示，起重机吊着一重物竖直上升，重物上升的高度h与时间t的变化关系如图乙所示，图中t1~t2段为直线。下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，重物处于超重状态 B. t1~t2时间内，重物处于失重状态 C. t1~t2时间内，重物处于超重状态 D. t2~t3时间内，重物处于失重状态 11. 如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳a一端竖直悬挂物块A，另一端与轻绳b拴接于O点，b的另一端连接水平地面上的物块B且竖直，用与水平方向成角的力F的作用在O点，两物块均静止，两绳各部分均伸直，且定滑轮右侧的轻绳a与竖直方向的夹角也为。现将F从图示的位置顺时针缓慢转动的过程中（结点O的位置始终保持不变），下列说法正确的是（　　） A. 轻绳a上的拉力逐渐增大 B. 轻绳b上的拉力逐渐减小 C. 力F先减小后增大 D. 物块B对地面的压力逐渐减小 12. 如图甲所示，水平天花板悬挂一光滑定滑轮，一轻绳跨过定滑轮两端分别连接A、B两个质量未知的小箱子。为了测量两箱子的质量，某同学从实验室拿来一套总质量为的砝码，从中取出一部分质量为m的砝码放在A中，剩余砝码放在B中，再释放两箱子，使A由静止竖直下落，测得它们一起运动的加速度大小a；多次改变放入A中砝码的质量m（剩余砝码均放在B中），重复前面的过程（两箱子始终未落地），测得多组m及a的数据建立坐标系，作出图像如图乙所示，重力加速度，则由图可得（　　） A. A的质量为3kg B. A的质量为4kg C. B的质量为1kg D. B的质量为2kg 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量自由落体过程中的重力加速度。铁架台竖直放置在水平面上，上端为位置可调节的电磁铁M，A、B为位置固定的光电门，光电门均与数字计时器（未画出）相连，已知钢球的直径为d。 实验步骤如下： ①接通M的开关，吸住钢球； ②将光电门A、B置于在钢球正下方，测得两光电门间距为h； ③断开M的开关，钢球自由下落，记录钢球分别通过光电门A、B的遮光时间和； ④保持光电门A、B位置不变而改变电磁铁M的位置并再次固定，重复步骤③； ⑤多次重复④测得多组数据． 回答下列问题： （1）小球经过光电门A时的速度为______，通过光电门B时的速度为______（用题中给出的字母表示）； （2）该小组同学通过改变电磁铁M的位置进行多次实验，测得多组钢球通过两光电门的遮光时间、的数据，并根据测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理的是______（填字母）； A. B. C. D. （3）根据（2）得到的最合理图像，已知图像与横轴的截距绝对值为a，则重力加速度______（用题中所给的相关物理量的字母表示）。 14. 在“探究加速度与合力的关系”实验中，某物理小组对传统实验进行了改进，实验操作步骤如下：（重力加速度为g） ①如图甲所示，先将沙和沙桶通过光滑滑轮悬挂于小车一端，连接纸带通过打点计时器，调节平板的倾角，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，并测出沙和沙桶的总质量m； ②保持平板倾角不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a，此过程小车所受的合力大小为__________； ③保持小车质量不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到多组小车加速度a与沙和沙桶的总质量m的数据，并以a为纵轴，m为横轴，建立的图像为一条过原点倾斜的直线，并测得斜率大小为k。 回答下列问题： （1）步骤②中横线部分为______（用题中所给物理量的字母符号表示）； （2）在本实验中______（填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量； （3）在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两相邻计数点间还有4个计时点没有画出），已知打点计时器采用频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______（结果保留两位有效数字）； （4）由图像，可求得小车的质量为______（用题中所给物理量的符号表示）。 15. 2024年8月6日晚，在巴黎奥运会跳水女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵上演“水花消失术”，最终以425.60分拿下冠军，假设运动员可视为质点，某位观众利用数码相机连拍功能记录某次跳水的全过程。若所拍摄的第1张照片恰为她起跳的瞬间，如图甲所示为第5张照片，如图乙所示为第21张图片，此时运动员刚好到达水面。已知该相机每秒连拍10张照片，重力加速度g=10m/s2。求： （1）运动员的起跳速度大小； （2）试通过计算说明拍第5张照片时，运动员是处于上升阶段还是下降阶段？ 16. 某同学观察到汽车的前挡风玻璃上水珠运动在不同情况各不相同，更多情况是静止，有时也会匀速下滑。同学观察记录数据，当车速10m/s时，水珠匀速下滑。该同学建立模型：认为汽车水平直线行驶时，水珠会受到水平方向的风力（与汽车行驶方向相反），其大小为（k为一常量，v为车子的行驶速度，m为水珠质量，g为重力加速度）；又通过查询资料了解到水珠在玻璃表面移动会受到沿表面方向的滞后阻力，其大小为正压力的0.5倍。已知汽车前挡风玻璃的倾角为，汽车正在平直公路上直线运动。（，）求： （1）k的大小； （2）按此模型计算，若汽车不限速，当汽车的速度多大时，玻璃上的水珠会向上匀速运动？ 17. 如图甲所示，一足够长的粗糙斜面体倾角为，质量的物体由斜面体上的O点开始以一定的初速度沿斜面向上运动，同时在物体上施加一沿斜面向上的恒力，此时计为时刻，末将恒力撤去，物体的速度随时间变化的规律如图乙所示。重力加速度取，物体可视为质点，，。求： （1）恒力以及物体与斜面体之间的动摩擦因数的大小； （2）时物体到O点的距离。 18. 如图甲所示，粗糙的水平地面上静置有一长木板A，并在A的右端静置有一小物块B（可视为质点）。某时刻给A一个水平向右、大小为v0=9m/s的初速度，两者发生相对滑动，经过t1=1.5s，B恰好没有从A的左端滑落。已知A的质量为M=2kg，B的质量为m=1kg，A、B间的动摩擦因数μ1=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。 （1）求长木板A与水平地面间的动摩擦因数μ2； （2）求长木板A的长度L； （3）若在长木板A获得初速度v0的同时，对小物块B施加水平向右的恒力F=3N，如图乙所示，求B从开始运动到从A上滑落所需的时间（结果可以用根号表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 鄄城一中高一第三次月考试题 物理 全卷满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：必修第一册。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 人类对力的认识经历了漫长的发展过程。下列关于力以及一些谚语中蕴含的物理知识的说法正确的是（　　） A. 形状规则物体的重心一定就在其几何中心 B. 某物体是施力物体，则它就不可能是受力物体 C. 没有相互接触的两个物体间也可以产生力的作用 D. “鸡蛋碰石头——自不量力”说明石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力 【答案】C 【解析】 【详解】A．只有质量分布均匀，形状规则的物体其重心才一定在其几何中心处，故A错误； B．因为力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，故B错误； C．没有相互接触的两个物体也可以产生力的作用，比如万有引力等，故C正确； D．由牛顿第三定律知鸡蛋和石头间的相互作用力一定是等大、反向的，但是由于承受能力不一样，所以鸡蛋碎了，石头没碎，故D错误。 故选C。 2. 甲、乙两人从同一起点同时起跑，一段时间后到达同一终点，整个过程两人的位移x与时间t的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. t0时刻，甲、乙两人速度大小相等 B. t0时刻，乙追上甲 C. 0~t0时间内，甲的平均速度小于乙的平均速度大小 D. 在整个过程中，甲的平均速度大于乙的平均速度大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．图象的斜率表示速度，t0时刻，甲的斜率不等于乙的斜率，甲、乙两人速度大小不相等，故A错误； B．t0时刻前，乙在甲的前方，t0时刻，甲追上乙，故B错误； C．0~t0时间内，甲、乙的位移相等，所用时间相同，甲的平均速度等于乙的平均速度大小，故C错误； D．在整个过程中，甲、乙的位移相等，甲所用时间较短，甲的平均速度大于乙的平均速度大小，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，某同学骑普通自行车沿斜坡向上加速行驶，某时刻链条突然断裂，自行车开始向上减速直至速度为零，不计空气阻力、轮子转轴处的摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 链条断裂前，自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上 B. 链条断裂前，自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下 C. 链条断裂后，自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上 D. 链条断裂后，自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下 【答案】C 【解析】 【详解】A．若自行车前轮光滑，前轮不转动或者匀速转动，但自行车在加速前行，说明自行车相对于地面向前运动，地面对前轮的摩擦力向后，A错误； B．链条断裂前，自行车后轮为驱动轮，后轮受到的摩擦力方向沿斜坡向上，B错误； CD．分析链条断裂后的情况，链条断裂后，自行车失去动力，开始向上减速直至停止： 在断裂瞬间，两个轮子均满足纯滚动条件： 由于重力分量的作用，自行车减速，平动速度v减小，而轮子的角速度ω因惯性暂时保持不变，导致 ωR > v 因此，两个轮子与地面的接触点均有向后滑动的趋势。 地面对两个轮子均施加沿斜坡向上的摩擦力。故C正确，D错误。 故选C 。 4. 四个相同的物块用轻绳系住，绕过光滑的轻质滑轮，并将绳子另一端系在墙壁上。甲、乙两杆固定插在竖直墙壁上，丙、丁两杆带有铰链并固定于竖直墙壁上，轻杆与轻绳与水平方向夹角如图所示。四幅图中，能够保持静止且杆的作用力相同的是（ ） A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 甲和丁 D. 乙和丁 【答案】C 【解析】 【详解】甲图中，对滑轮受力分析如图 由图可知杆可以保持静止，对滑轮的作用力大小为 与竖直方向成夹角向右上方。 乙图中，对滑轮受力分析如图 由图可知杆可以保持静止，对滑轮的作用力大小为 与竖直方向成夹角向右上方。 丙图中，对滑轮受力分析如图， 由图可知，滑轮受力不平衡，杆不能静止。 丁图中，对滑轮受力分析如图 由图可知杆可以保持静止，对滑轮的作用力大小为 与竖直方向成夹角向右上方。 综上所述，能够保持静止且杆的作用力相同的是甲图和丁图。 故选C。 5. 2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示为返回舱着陆瞬间的照片。已知返回舱的质量为，着陆前某时刻返回舱除重力外其他外力的合力大小为F，方向竖直向上，重力加速度为，整个过程返回舱竖直下落，以竖直向下为正方向，则此时刻返回舱的加速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】以竖直向下方向为正方向，由牛顿第二定律有 解得 故选B。 6. 一带有小孔的球穿在轻绳上，轻绳两端固定在水平天花板上的A、B两点，现对小球施加水平拉力F，使其在图示位置保持静止，此时小球与A间绳处于竖直状态，与B间绳与水平方向间夹角为37°，已知小孔光滑，小球视为质点，小球质量为m，重力加速度为g，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，则水平拉力F大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对小球受力分析，由于小孔光滑，两段绳的拉力大小T相等，根据正交分解法结合平衡条件可得 联立求得 故选A。 7. 中国的农历新年家家户户会挂上喜庆的大红灯笼，用来增加节日喜庆的气氛。现用一根轻质弹簧和一根不可伸长的轻绳在水平天花板下悬挂一只灯笼，如图所示。静止时形成的为等边三角形。若某时刻剪断轻绳，则此瞬间灯笼的加速度大小为（已知重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. g 【答案】B 【解析】 【详解】对结点O分析，由平衡条件可得 求得 剪断轻绳瞬间，弹簧弹力不会瞬间突变，所以弹簧弹力与重力合力与轻绳的拉力等大反向，则瞬时加速度为 故选B。 8. 防疫期间人们利用电子商务购物变得十分普遍。如图所示是分拣快件的传送带模型，传送带AB与水平面夹角为，逆时针运行速率为，A、B间长度为L＝10.25m。将一质量为m的小物块（可视为质点）无初速度地放在传送带上端A处，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数为，，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 小物块下滑至与传送带速度相等时所用时间为5s B. 小物块下滑5m后与传送带速度相等 C. 小物块从A到B的时间为1.5s D. 小物块先加速下滑后减速下滑 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小物块刚放到A处时，受到向下的摩擦力，对小物块受力分析，如图甲所示，据牛顿第二定律可得 其加速度为 则小物块下滑至与传送带速度相等时，所用时间为 发生位移为 即小物块下滑5m后与传送带速度相等，A错误，B正确； CD．小物块速度达到后，小物块受到向上的摩擦力，由于，小物块仍将加速下滑，其受力分析如图乙所示，加速度为 至B点发生的位移 又 解得 则小物块从A到B的时间为 C正确，D错误。 故选BC。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 下列对于牛顿运动定律的理解正确的是（　　） A. 力是改变物体运动状态的原因，故必须有力的作用物体才能运动 B. 合外力是产生加速度的原因，两者方向始终保持一致 C. 由可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比 D. 由可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比 【答案】BD 【解析】 【详解】A．力是改变运动状态的原因，但运动不需要力来维持，A错误； B．力是产生加速度的原因，两者方向始终一致，B正确； C．质量是物体本身的属性，由物体本身决定，与物体是否受力无关，C错误； D．由牛顿第二定律可知，加速度与合外力成正比，与质量成反比，m可由其他两量求得，D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，起重机吊着一重物竖直上升，重物上升的高度h与时间t的变化关系如图乙所示，图中t1~t2段为直线。下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，重物处于超重状态 B. t1~t2时间内，重物处于失重状态 C. t1~t2时间内，重物处于超重状态 D. t2~t3时间内，重物处于失重状态 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图象的斜率表示速度，0~t1时间内，重物的速度逐渐增大，重物有向上的加速度，重物处于超重状态，故A正确； BC．t1~t2时间内，图象斜率恒定不变，重物做匀速直线运动，重物处于平衡状态，故BC错误； D．t2~t3时间内，重物的速度逐渐减小，重物有向下的加速度，重物处于失重状态，故D正确。 故选AD。 11. 如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳a一端竖直悬挂物块A，另一端与轻绳b拴接于O点，b的另一端连接水平地面上的物块B且竖直，用与水平方向成角的力F的作用在O点，两物块均静止，两绳各部分均伸直，且定滑轮右侧的轻绳a与竖直方向的夹角也为。现将F从图示的位置顺时针缓慢转动的过程中（结点O的位置始终保持不变），下列说法正确的是（　　） A. 轻绳a上的拉力逐渐增大 B. 轻绳b上的拉力逐渐减小 C. 力F先减小后增大 D. 物块B对地面的压力逐渐减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．轻绳a上拉力始终等于物块A的重力，故大小不变，故A正确； BCD．对O点受力分析，由矢量三角形可知 F从图中所示的状态顺时针转动90°的过程中，力F先减小后增大，轻绳b的拉力减小，则B对地面的压力增大，故BC错误，D错误。 故选BC。 12. 如图甲所示，水平天花板悬挂一光滑定滑轮，一轻绳跨过定滑轮两端分别连接A、B两个质量未知的小箱子。为了测量两箱子的质量，某同学从实验室拿来一套总质量为的砝码，从中取出一部分质量为m的砝码放在A中，剩余砝码放在B中，再释放两箱子，使A由静止竖直下落，测得它们一起运动的加速度大小a；多次改变放入A中砝码的质量m（剩余砝码均放在B中），重复前面的过程（两箱子始终未落地），测得多组m及a的数据建立坐标系，作出图像如图乙所示，重力加速度，则由图可得（　　） A. A的质量为3kg B. A的质量为4kg C. B的质量为1kg D. B的质量为2kg 【答案】AC 【解析】 【详解】由牛顿第二定律得 解得 则图像为直线，图像斜率为 纵轴截距为 解得 ， 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量自由落体过程中的重力加速度。铁架台竖直放置在水平面上，上端为位置可调节的电磁铁M，A、B为位置固定的光电门，光电门均与数字计时器（未画出）相连，已知钢球的直径为d。 实验步骤如下： ①接通M的开关，吸住钢球； ②将光电门A、B置于在钢球正下方，测得两光电门间距为h； ③断开M的开关，钢球自由下落，记录钢球分别通过光电门A、B的遮光时间和； ④保持光电门A、B位置不变而改变电磁铁M的位置并再次固定，重复步骤③； ⑤多次重复④测得多组数据． 回答下列问题： （1）小球经过光电门A时的速度为______，通过光电门B时的速度为______（用题中给出的字母表示）； （2）该小组同学通过改变电磁铁M的位置进行多次实验，测得多组钢球通过两光电门的遮光时间、的数据，并根据测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理的是______（填字母）； A. B. C. D. （3）根据（2）得到的最合理图像，已知图像与横轴的截距绝对值为a，则重力加速度______（用题中所给的相关物理量的字母表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2）D （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]小球经过光电门A时的速度为 [2]通过光电门B时的速度为 【小问2详解】 依题意，可得 联立，解得 故选D。 【小问3详解】 结合（2）中最合理的图像，可得 解得 14. 在“探究加速度与合力的关系”实验中，某物理小组对传统实验进行了改进，实验操作步骤如下：（重力加速度为g） ①如图甲所示，先将沙和沙桶通过光滑滑轮悬挂于小车一端，连接纸带通过打点计时器，调节平板的倾角，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，并测出沙和沙桶的总质量m； ②保持平板倾角不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a，此过程小车所受的合力大小为__________； ③保持小车质量不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到多组小车加速度a与沙和沙桶的总质量m的数据，并以a为纵轴，m为横轴，建立的图像为一条过原点倾斜的直线，并测得斜率大小为k。 回答下列问题： （1）步骤②中横线部分为______（用题中所给物理量的字母符号表示）； （2）在本实验中______（填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量； （3）在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两相邻计数点间还有4个计时点没有画出），已知打点计时器采用频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______（结果保留两位有效数字）； （4）由图像，可求得小车的质量为______（用题中所给物理量的符号表示）。 【答案】 ①. mg ②. 不需要 ③. 0.48 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]因开始时小车拖着沙和沙桶匀速运动，故去掉沙桶后，小车所受的合力大小等于沙和沙桶的重力； （2）[2]在本实验中，因小车加速下滑时不带沙和沙桶，故不需要满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量； （3）[3]打点周期为 两相邻计数点间还有4个计时点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔为 由逐差法可得，小车的加速度为 （4）[4]由牛顿第二定律有 可得 则有 解得 15. 2024年8月6日晚，在巴黎奥运会跳水女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵上演“水花消失术”，最终以425.60分拿下冠军，假设运动员可视为质点，某位观众利用数码相机连拍功能记录某次跳水的全过程。若所拍摄的第1张照片恰为她起跳的瞬间，如图甲所示为第5张照片，如图乙所示为第21张图片，此时运动员刚好到达水面。已知该相机每秒连拍10张照片，重力加速度g=10m/s2。求： （1）运动员的起跳速度大小； （2）试通过计算说明拍第5张照片时，运动员是处于上升阶段还是下降阶段？ 【答案】（1）v0=5m/s （2）处于上升阶段 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，相机连拍周期为 运动员从起跳到双手触水的总时间为 设起跳速度大小为v0，取竖直向上为正方向，则有 其中 解得 【小问2详解】 上升时间为 而拍第五张照片的时刻为 所以拍第五张照片时重心是处于上升阶段。 16. 某同学观察到汽车的前挡风玻璃上水珠运动在不同情况各不相同，更多情况是静止，有时也会匀速下滑。同学观察记录数据，当车速10m/s时，水珠匀速下滑。该同学建立模型：认为汽车水平直线行驶时，水珠会受到水平方向的风力（与汽车行驶方向相反），其大小为（k为一常量，v为车子的行驶速度，m为水珠质量，g为重力加速度）；又通过查询资料了解到水珠在玻璃表面移动会受到沿表面方向的滞后阻力，其大小为正压力的0.5倍。已知汽车前挡风玻璃的倾角为，汽车正在平直公路上直线运动。（，）求： （1）k的大小； （2）按此模型计算，若汽车不限速，当汽车的速度多大时，玻璃上的水珠会向上匀速运动？ 【答案】（1） （2）11v 【解析】 【小问1详解】 对水珠受力分析，如图 正交分解，可得 ， 又 联立，解得 【小问2详解】 玻璃上的水珠向上匀速运动，受力如图 则有 ， 又 联立，解得 17. 如图甲所示，一足够长的粗糙斜面体倾角为，质量的物体由斜面体上的O点开始以一定的初速度沿斜面向上运动，同时在物体上施加一沿斜面向上的恒力，此时计为时刻，末将恒力撤去，物体的速度随时间变化的规律如图乙所示。重力加速度取，物体可视为质点，，。求： （1）恒力以及物体与斜面体之间的动摩擦因数的大小； （2）时物体到O点的距离。 【答案】（1），0.5；（2） 【解析】 【详解】（1）由题图乙可知内，加速度大小为 由牛顿第二定律得 内，加速度大小 由牛顿第二定律得 解得 ， （2）设内物体的位移为x，x应为图像与时间轴所围的面积，由题图乙可知 即物体在O点上方处。设撤去拉力后物体做匀变速直线运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 则由运动学公式得 又末物体的速度为 代入数据得 即末物体到O点的距离为 18. 如图甲所示，粗糙的水平地面上静置有一长木板A，并在A的右端静置有一小物块B（可视为质点）。某时刻给A一个水平向右、大小为v0=9m/s的初速度，两者发生相对滑动，经过t1=1.5s，B恰好没有从A的左端滑落。已知A的质量为M=2kg，B的质量为m=1kg，A、B间的动摩擦因数μ1=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。 （1）求长木板A与水平地面间的动摩擦因数μ2； （2）求长木板A的长度L； （3）若在长木板A获得初速度v0的同时，对小物块B施加水平向右的恒力F=3N，如图乙所示，求B从开始运动到从A上滑落所需的时间（结果可以用根号表示）。 【答案】（1）μ2=0.3 （2）L=6.75m （3） 【解析】 【小问1详解】 对小物块B，由牛顿第二定律有 解得 同理对长木板A有 由题意可得两者经1.5s恰好达到共速，则有 代入数据联立可解得， 【小问2详解】 在1.5s过程中，A对地位移大小为 B对地位移大小为 则有A的长度为 代入数据联立解得 【小问3详解】 设开始运动时B的加速度为aB1，经过时间t2共速，由牛顿第二定律得 解得 到达共同速度v时，有 解得 此时B相对A向左运动的距离为 共速后B继续加速，A继续减速，A，B间的摩擦力方向发生改变，设共速后B的加速度大小为aB2，A的加速度大小为aA1，由牛顿第二定律得， 解得 因为 所以当A速度减小到零后会保持静止状态，从A，B共速到A停止运动的时间为 该时间内B相对A向右运动的距离为 故可知此时B距离A右端的距离为 此时B的速度为 A静止后，设再经过时间t4，B从A的右端滑落，有 解得 故B从开始运动到从A上滑落所需的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $