精品解析：广东省河源市河源中学2024-2025学年高一下学期开学考物理试卷

河源中学2024-2025 学年第二学期高一年级开学考试 物理试题 第Ⅰ部分 选择题 （共46分） 一、单项选择题：（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。） 1. 足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，一小朋友脚下踩着一个静止的足球，足球受到向下的弹力就是脚的重力 B. 图甲中，静止在地面上足球受到脚给的弹力、地面给的弹力和地球给的重力三个力作用 C. 图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 D. 图丙中，一个足球静止在墙角，只受到地面给弹力一个力的作用 2. 中国人工智能已进入高速发展时期，机器人服务人类的场景正步入现实生活。如图所示为某餐厅的送餐机器人接受指令后正端着菜品行走，若托盘水平，则下列说法中正确的是（　　） A. 机器人做匀速直线运动时，碗对托盘的压力和托盘对碗的支持力是一对平衡力 B. 机器人做匀速直线运动时，碗不受摩擦力的作用 C. 机器人做匀加速直线运动时，托盘对碗作用力竖直向上 D. 机器人做匀减速直线运动时，托盘对碗的摩擦力方向与机器人前进方向相同 3. 如图所示为歼战机向上加速爬升的精彩画面，下图中曲线为爬升轨迹，则歼在轨迹上P点受到合力方向可能的是（　　） A. B. C. D. 4. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 在时刻两车速度相等 B. 从0到时间内，两车走过路程相等 C. 从到时间内，两车走过的路程不相等 D. 从到时间内的某时刻，两车速度相等 5. 1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制（Le SystěmeInternational d'Unités， 法文）， 简称 SI。下列选项中全部为国际单位制中的基本单位的是（ ） A. 长度、质量、时间 B. 米、千克、秒 C. 电流、开尔文、摩尔 D. 安培、开尔文、物质的量 6. 如图所示是某地铁站的安检设施。该设施中的水平传送带以恒定速率运动，乘客将一个物品放在传送带上，物品由静止开始加速与传送带共速后，匀速通过安检设施，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 物品所受摩擦力的方向与其运动方向始终相反 B. 物品先受滑动摩擦力作用，后受静摩擦力作用 C. 运送距离一定时，物品与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越长 D. 物品与传送带间动摩擦因数越大，物品与传送带相对位移越小 7. 如图所示，质量分别为2kg和3kg的物体A、B，通过轻绳跨过轻质定滑轮相连接，在水平力F的作用下，B沿水平地面向右匀速运动，当B运动到使轻绳与水平方向成α=53°时（已知，），此时A恰以速度3m/s上升。已知B与水平面间的动摩擦因数为0.2，不计滑轮摩擦，重力加速度取g=10m/s2。下列选项中正确的是（　　） A. A所受绳子拉力为20N B. B所受摩擦力为2.8N C. B的速度大小为5m/s D. F小于14.8N 二、多选题：（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 电梯“对重”的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中使轿厢与“对重”的重量保持在限额之内，保证电梯的牵引传动正常。如图1所示，驱动装置带动钢丝绳使轿厢和“对重”在竖直方向运动。当轿厢从顶楼向下运动时，v-t图像如图2所示，下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，轿厢处于失重状态 B. 在0~t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小 C. 在t2~t3时间内，“对重”处于失重状态 D. 在t1~t2时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小等于钢丝绳对“对重”的拉力大小 9. 某电视台的综艺节目在直播象棋比赛，棋盘是铁质的，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上（如图甲所示），不计棋子间的相互作用力。对于静止在棋盘上的某颗棋子，下列说法正确的是（　　） A. 若棋盘竖直，磁性越强，棋子所受的摩擦力越大 B. 若棋盘竖直，棋盘对棋子的作用力的大小等于棋子重力的大小 C. 若棋盘竖直，减小棋子的质量，则棋子所受到的摩擦力减少 D. 若使棋盘倾斜，如图乙，棋子仍相对棋盘静止，则棋子受到的摩擦力变大 10. 滑雪运动是游乐场中深受大家喜爱的娱乐项目。如图，一滑雪场的滑雪道由斜直雪道和水平雪道平滑连接，人坐在滑雪车中沿斜直雪道下滑，以初速度进入水平雪道，经过从水平雪道的另一端滑出。已知水平雪道长取，滑雪车与水平雪道的动摩擦因数为，空气阻力忽略不讲，下列值可能正确的是（　　） A B. C. D. 第ⅠⅠ卷（本卷共计54分） 三、实验题：（共计16分。） 11. 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，设计了如图甲所示的实验装置，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。 （1）在实验过程中，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，在坐标纸上作出了如图乙所示F-x图像，据此可知：在弹性限度内，弹簧的弹力F与其伸长量x成______（选填“正比”或“反比”）。 （2）由图乙所示的F-x图像，可得该弹簧的劲度系数k =_____N/m。 （3）关于本实验中的实验操作及实验结果，以下说法不正确的是_______。 A.在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证钩码处于静止状态再读数据 C.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度。 12. 某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律。 （1）为了尽可能减小摩擦力的影响，计时器最好选用电火花打点计时器，如图所示，同时需要将长木板的（填“左”或“右”）______端适当垫高，直到小车在_______（选填正确的字母代号：A．只挂空沙桶，不装沙；B．挂上沙桶，且装上一定重量的沙；C．不挂沙桶）且_______（选填正确的字母代号：A．不连接纸带；B．连接纸带且穿过打点计时器）的情况下能做_______（选填“加速”、“匀速”或“减速”）直线运动。 （2）在小车的质量M与沙和沙桶的质量m满足的条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力。在控制______不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系。 （3）在此实验中，该同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图乙是在，情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，它们到起点O的距离分别是，，，相邻的计数点之间有四个点没有标出，则此次小车的加速度　　m/s² （结果保留2位有效数字，电源频率为50Hz）。 （4）利用测量数据可得到小车质量 M 一定时，小车运动的加速度 a 和所受拉力 F的关系图像 （如图所示）。拉力 F 较大时，图线明显弯曲，为避免图线出现弯曲，可采取的措施是（　　） A. 测小车的加速度时，利用速度传感器代替纸带和打点计时器 B. 在增加桶内砂子质量的同时，在小车上增加砝码，确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量 C. 将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替砂和小桶的重力 D. 实验次数不变，每次增加桶内砂子的质量时，增幅小一点 四、解答题 13. 挂灯笼是我国传统文化，人们用来表达喜庆。如图10所示，一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为37°，设灯笼的质量为0.2kg。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2） （1）求水平风力F和悬绳拉力T的大小； （2）在无风的情况下，给灯笼施加一个力，使得轻绳与竖直方向的夹角也为37°，求所施外力的最小值。 14. 如图所示，物块A放在台式测力计上，通过跨过定滑轮的轻绳与物块B相连，B下端与一轻质弹簧相连，弹簧的下端与地面接触（未拴接），整个系统处于平衡状态，此时台式测力计的示数为8.8N；已知mA=2mB=1kg，物块A、B间的水平距离s=20cm，倾斜绳与水平方向的夹角θ=37°（滑轮右侧绳竖直），物块A与台式测力计间动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B和滑轮视为质点，不计滑轮质量和滑轮处摩擦，弹簧一直在弹性限度内，g取10m/s2（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，cos2θ+sin2θ=1）。 （1）求物块A受到的摩擦力和绳对物块A的拉力； （2）沿竖直方向调整滑轮的高度至某一位置时，物块A刚好运动，且此时弹簧刚好离开地面，求滑轮移动的距离和弹簧的劲度系数（整个过程中台式测力计的水平台高度不变）。 15. 某游乐园设计了一款游乐设施，其简化图如图所示。在下滑区有一个高 的斜面AB，倾斜角 ，一轻质的载人滑板能从A 点静止开始下滑，滑板与AB间的动摩擦因数 ，载人滑板过B点后平滑的冲上水平缓冲区 CD上的缓冲板，缓冲板质量为 ，缓冲区 CD 的长度为18m，缓冲板的上表面与滑板的动摩擦因数 ，下表面与CD间的动摩擦因数 ，CD段右侧为水平接收区EF，缓冲板上表面与B、E等高，且与DE碰撞后即被锁定。已知： 重力加速度 ，求： （1）游客在滑板上经过B时的速度大小； （2）若游客的质量 时，恰好均能在 CD段不从缓冲板上滑落，则缓冲板的长度L； （3）在满足 （2）的情况下，游客相对缓冲板静止时，缓冲板右侧与DE的距离范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河源中学2024-2025 学年第二学期高一年级开学考试 物理试题 第Ⅰ部分 选择题 （共46分） 一、单项选择题：（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。） 1. 足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，一小朋友脚下踩着一个静止的足球，足球受到向下的弹力就是脚的重力 B. 图甲中，静止在地面上的足球受到脚给的弹力、地面给的弹力和地球给的重力三个力作用 C. 图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 D. 图丙中，一个足球静止在墙角，只受到地面给的弹力一个力的作用 【答案】B 【解析】 【详解】AB．图甲中，对足球受力分析，受重力、地面的支持力和脚的压力，故A错误B正确； C．图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球直接接触，但由于没有发生弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，故C错误； D．图丙中，足球静止在墙角，足球在竖直方向上受重力和支持力平衡，在水平方向上虽然与墙壁接触，但不挤压，不受墙壁的弹力，因此受两个力，故D错误。 故选B。 2. 中国人工智能已进入高速发展时期，机器人服务人类的场景正步入现实生活。如图所示为某餐厅的送餐机器人接受指令后正端着菜品行走，若托盘水平，则下列说法中正确的是（　　） A. 机器人做匀速直线运动时，碗对托盘的压力和托盘对碗的支持力是一对平衡力 B. 机器人做匀速直线运动时，碗不受摩擦力的作用 C. 机器人做匀加速直线运动时，托盘对碗作用力竖直向上 D. 机器人做匀减速直线运动时，托盘对碗的摩擦力方向与机器人前进方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．机器人做匀速直线运动时，碗受力平衡，但碗对托盘的压力和托盘对碗的支持力是一对作用力和反作用力，A错误； B．机器人做匀速直线运动时，碗受力平衡，碗在竖直方向上所受重力和托盘对碗的支持力是一定平衡力，水平方向碗不受摩擦力的作用，B正确； C．机器人做匀加速直线运动时，碗也向前做匀加速直线运动，由图可知 托盘对碗作用力为支持力和摩擦力的合力，方向不是竖直向上，C错误； D．机器人做匀减速直线运动时，碗也做匀减速直线运动，所以托盘对碗的摩擦力方向与机器人前进方向相反，D错误。 故选B。 3. 如图所示为歼战机向上加速爬升的精彩画面，下图中曲线为爬升轨迹，则歼在轨迹上P点受到合力方向可能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据曲线运动的条件，合力指向轨迹凹侧，又因是加速爬升，则合力与速度夹角为锐角。 故选A。 4. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 在时刻两车速度相等 B. 从0到时间内，两车走过的路程相等 C. 从到时间内，两车走过的路程不相等 D. 从到时间内的某时刻，两车速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．x-t图像的斜率表示速度，在t1时刻乙图像的斜率大于甲图像的切线斜率，则乙车的速度大于甲车的速度，故A错误； B．从0到t1时间内，两车的运动方向均不变，两车起点不同，终点相同，所以两车走过的路程不同，故B错误； C．从t1到t2时间内，两车通过的位移相等，因两车均沿正方向运动，走过的路程等于位移大小，所以两车走过的路程相等，故C错误； D．根据图像可知，在t1时刻乙图像的斜率大于甲图像的斜率，在t2时刻乙图像的斜率小于甲图像的斜率，在t1到t2时间内的某时刻二者的斜率相同，此时两车速度相等，故D正确。 故选D。 5. 1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制（Le SystěmeInternational d'Unités， 法文）， 简称 SI。下列选项中全部为国际单位制中的基本单位的是（ ） A. 长度、质量、时间 B. 米、千克、秒 C. 电流、开尔文、摩尔 D. 安培、开尔文、物质的量 【答案】B 【解析】 【详解】国际单位制的七个基本单位分别是：米、千克、秒、安培、摩尔、开尔文和坎德拉。 故选B。 6. 如图所示是某地铁站的安检设施。该设施中的水平传送带以恒定速率运动，乘客将一个物品放在传送带上，物品由静止开始加速与传送带共速后，匀速通过安检设施，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 物品所受摩擦力的方向与其运动方向始终相反 B. 物品先受滑动摩擦力作用，后受静摩擦力作用 C. 运送距离一定时，物品与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越长 D. 物品与传送带间动摩擦因数越大，物品与传送带相对位移越小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物品加速时，滑动摩擦力方向与运动方向相同；匀速后，与传送带之间无相对运动趋势，不受静摩擦力作用，故AB错误； D．物品与传送带有相对运动时，其加速度 物品由静止开始加速至速率为过程用时 与传送带相对位移 故物品与传送带间动摩擦因数越大，相对位移越小，故D正确； C．物品匀速运动时间为 物品运输总时间为 运送距离一定时，物品与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越短。故C错误。 故选D。 7. 如图所示，质量分别为2kg和3kg的物体A、B，通过轻绳跨过轻质定滑轮相连接，在水平力F的作用下，B沿水平地面向右匀速运动，当B运动到使轻绳与水平方向成α=53°时（已知，），此时A恰以速度3m/s上升。已知B与水平面间的动摩擦因数为0.2，不计滑轮摩擦，重力加速度取g=10m/s2。下列选项中正确的是（　　） A. A所受绳子拉力为20N B. B所受摩擦力为2.8N C. B的速度大小为5m/s D. F小于14.8N 【答案】C 【解析】 【详解】A．B沿水平地面向右匀速运动，将B的速度分解为沿绳子和垂直绳子，则有 由于连接B的绳子与水平方向的夹角逐渐减小，所以A的速度逐渐增大，A向上加速运动，则有，故A错误； C．B的速度大小为，故C正确； B．以B为对象，此时受到的地面支持力为 则B所受摩擦力，故B错误； D．此时B受到的拉力大小为 可得，故D错误。 故选C。 二、多选题：（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 电梯“对重”的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中使轿厢与“对重”的重量保持在限额之内，保证电梯的牵引传动正常。如图1所示，驱动装置带动钢丝绳使轿厢和“对重”在竖直方向运动。当轿厢从顶楼向下运动时，v-t图像如图2所示，下列说法正确的是（　　） A. 在0~t1时间内，轿厢处于失重状态 B. 在0~t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小 C. 在t2~t3时间内，“对重”处于失重状态 D. 在t1~t2时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小等于钢丝绳对“对重”的拉力大小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知在0~t1时间内，轿厢从顶楼向下做加速运动，加速度方向向下，轿厢处于失重状态，故A正确； B．根据v-t图像的斜率表示加速度可知，在0~t1时间内轿厢的加速度先增大后减小，且加速度向下，则由 mg-F=ma 可知，钢丝绳对轿厢的拉力先减小后增大，故B错误； C．在t2~t3时间内，“对重”向上做减速运动，加速度方向向下，“对重”处于失重状态，故C正确； D．在t1~t2时间内，轿厢虽然做匀速运动，轿厢与“对重”的重量不相等，因为中间有驱动电机在调控，钢丝绳对轿厢的拉力大小不等于钢丝绳对“对重”的拉力大小，故D错误。 故选AC。 9. 某电视台的综艺节目在直播象棋比赛，棋盘是铁质的，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上（如图甲所示），不计棋子间的相互作用力。对于静止在棋盘上的某颗棋子，下列说法正确的是（　　） A. 若棋盘竖直，磁性越强，棋子所受的摩擦力越大 B. 若棋盘竖直，棋盘对棋子作用力的大小等于棋子重力的大小 C. 若棋盘竖直，减小棋子的质量，则棋子所受到的摩擦力减少 D. 若使棋盘倾斜，如图乙，棋子仍相对棋盘静止，则棋子受到的摩擦力变大 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．棋子所受的摩擦力与棋子的重力等大反向，则磁性越强，棋子受摩擦力不变，减小棋子的质量，棋子所受到的摩擦力减小，故A错误，C正确； B．棋子受合力为零，则棋盘对棋子的作用力与棋子的重力等大反向，故B正确； D．若使棋盘倾斜，如图乙，棋子仍相对棋盘静止，棋子所受摩擦力等于重力沿棋盘方向的分力，小于棋子的重力，棋子受到的摩擦力变小，故D错误。 故选BC。 10. 滑雪运动是游乐场中深受大家喜爱的娱乐项目。如图，一滑雪场的滑雪道由斜直雪道和水平雪道平滑连接，人坐在滑雪车中沿斜直雪道下滑，以初速度进入水平雪道，经过从水平雪道的另一端滑出。已知水平雪道长取，滑雪车与水平雪道的动摩擦因数为，空气阻力忽略不讲，下列值可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设水平雪道长,运动时间为，滑出时的速度为，则平均速度为 由于从水平雪道的另一端滑出，所以有 解得 A正确，B错误； CD．设加速度大小，有 解得 根据匀变速直线运动规律 由于 ， 解得 C正确，D错误。 故选AC。 第ⅠⅠ卷（本卷共计54分） 三、实验题：（共计16分。） 11. 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，设计了如图甲所示的实验装置，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。 （1）在实验过程中，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，在坐标纸上作出了如图乙所示F-x图像，据此可知：在弹性限度内，弹簧的弹力F与其伸长量x成______（选填“正比”或“反比”）。 （2）由图乙所示的F-x图像，可得该弹簧的劲度系数k =_____N/m。 （3）关于本实验中的实验操作及实验结果，以下说法不正确的是_______。 A.在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证钩码处于静止状态再读数据 C.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度。 【答案】 ①. 正比 ②. 5 ③. C 【解析】 【详解】（1）[1]根据F-x图像可知：在弹性限度内，弹簧的弹力F与其伸长量x成正比。 （2）[2]该弹簧的劲度系数 （3）[3]A．在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，选项A正确，不符合题意； B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证钩码处于静止状态再读数据，选项B正确，不符合题意； C．用刻度尺测得弹簧的长度减去弹簧的原长为弹簧的伸长量，选项C错误，符合题意； D．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，选项D正确，不符合题意； 故选C。 12. 某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律。 （1）为了尽可能减小摩擦力的影响，计时器最好选用电火花打点计时器，如图所示，同时需要将长木板的（填“左”或“右”）______端适当垫高，直到小车在_______（选填正确的字母代号：A．只挂空沙桶，不装沙；B．挂上沙桶，且装上一定重量的沙；C．不挂沙桶）且_______（选填正确的字母代号：A．不连接纸带；B．连接纸带且穿过打点计时器）的情况下能做_______（选填“加速”、“匀速”或“减速”）直线运动。 （2）在小车的质量M与沙和沙桶的质量m满足的条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力。在控制______不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系。 （3）在此实验中，该同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图乙是在，情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，它们到起点O的距离分别是，，，相邻的计数点之间有四个点没有标出，则此次小车的加速度　　m/s² （结果保留2位有效数字，电源频率为50Hz）。 （4）利用测量数据可得到小车质量 M 一定时，小车运动加速度 a 和所受拉力 F的关系图像 （如图所示）。拉力 F 较大时，图线明显弯曲，为避免图线出现弯曲，可采取的措施是（　　） A. 测小车的加速度时，利用速度传感器代替纸带和打点计时器 B. 在增加桶内砂子质量的同时，在小车上增加砝码，确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量 C. 将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替砂和小桶的重力 D. 实验次数不变，每次增加桶内砂子质量时，增幅小一点 【答案】（1） ①. 右 ②. C ③. B ④. 匀速 （2）小车质量 （3）0.95 （4）C 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3][4]平衡摩擦力时，需将长木板的右端垫高，在不挂沙桶的情况下连上纸带，能够使小车做匀速直线运动即可； 【小问2详解】 根据控制变量法可知，探究小车加速度与所受外力的关系时，应控制小车的质量不变； 【小问3详解】 由题可知，相邻计数点之间的时间间隔 根据逐差法可知加速度为 【小问4详解】 A．根据牛顿第二定律可得，对小车 对沙桶和沙 联立解得 显然只有当时，小车受到的合外力可以认为等于沙和沙桶的总重力，图像只所以会发生弯曲，就是不满足上述条件，利用速度传感器和打点计时器只是求解加速度的两种方法，无法改变沙和沙桶总重力与小车所受拉力的关系，故A错误； B．在增加桶内砂子质量的同时，在小车上增加砝码，确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量，这种情况不再满足控制变量法的要求，即小车的质量不变，故B错误； C．利用力传感器可以直接测量小车受到合外力的大小，不需要再用沙和沙桶总重力代替小车受到的合外力，可以避免图线发生弯曲，故C正确； D．实验次数不变，每次增加桶内砂子的质量时，即使增幅小一点，也会使得沙和沙桶的总重力与小车受到的拉力之间出现误差，故D错误。 故选C。 四、解答题 13. 挂灯笼是我国传统文化，人们用来表达喜庆。如图10所示，一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为37°，设灯笼的质量为0.2kg。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2） （1）求水平风力F和悬绳拉力T的大小； （2）在无风的情况下，给灯笼施加一个力，使得轻绳与竖直方向的夹角也为37°，求所施外力的最小值。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）由灯笼的受力可知 解得 （2）给灯笼施加的力方向与轻绳方向垂直时最小，根据灯笼的受力可知 14. 如图所示，物块A放在台式测力计上，通过跨过定滑轮的轻绳与物块B相连，B下端与一轻质弹簧相连，弹簧的下端与地面接触（未拴接），整个系统处于平衡状态，此时台式测力计的示数为8.8N；已知mA=2mB=1kg，物块A、B间的水平距离s=20cm，倾斜绳与水平方向的夹角θ=37°（滑轮右侧绳竖直），物块A与台式测力计间动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B和滑轮视为质点，不计滑轮质量和滑轮处摩擦，弹簧一直在弹性限度内，g取10m/s2（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，cos2θ+sin2θ=1）。 （1）求物块A受到的摩擦力和绳对物块A的拉力； （2）沿竖直方向调整滑轮的高度至某一位置时，物块A刚好运动，且此时弹簧刚好离开地面，求滑轮移动的距离和弹簧的劲度系数（整个过程中台式测力计的水平台高度不变）。 【答案】（1），；（2）； 【解析】 【详解】（1）由台式测力计的示数知物块A此时所受的支持力，物块A受力示意图如图所示。 根据平衡条件可知 ， 解得 ， （2）分析可知，此时弹簧恢复原长，弹力为零；对B进行受力分析，有 故 设此时轻绳与水平方向夹角为，对A有 ， 又 ， 解得 ， 滑轮上升的高度 由分析知，右端绳缩短 由几何关系可知，弹簧伸长量 结合（1）问，对B进行受力分析，初始时刻弹簧处于压缩状态，弹力为3N；弹簧刚好离开地面时，弹簧恢复原长，弹力为零，所以 15. 某游乐园设计了一款游乐设施，其简化图如图所示。在下滑区有一个高 的斜面AB，倾斜角 ，一轻质的载人滑板能从A 点静止开始下滑，滑板与AB间的动摩擦因数 ，载人滑板过B点后平滑的冲上水平缓冲区 CD上的缓冲板，缓冲板质量为 ，缓冲区 CD 的长度为18m，缓冲板的上表面与滑板的动摩擦因数 ，下表面与CD间的动摩擦因数 ，CD段右侧为水平接收区EF，缓冲板上表面与B、E等高，且与DE碰撞后即被锁定。已知： 重力加速度 ，求： （1）游客在滑板上经过B时的速度大小； （2）若游客的质量 时，恰好均能在 CD段不从缓冲板上滑落，则缓冲板的长度L； （3）在满足 （2）情况下，游客相对缓冲板静止时，缓冲板右侧与DE的距离范围。 【答案】（1）=10m/s （2）L=10m （3）3.833m≤≤4.875m 【解析】 【小问1详解】 在 AB段 ， 得 【小问2详解】 在CD段，当m=30kg时 对m有 μ2mg=ma1 对M有 当M与m共速时 解得t1=2s，v1=4m/s B相对C的位移 得 Δx=10m 此时对M有 得x1=4m M到E 点距离 得 由 v-t图可知当m增大时，Δx和x₁均减小，则缓冲板的长度L=Δx=10m 【小问3详解】 根据第二问过程，缓冲板移动距离 ①当时，取得最大值，此时， 此时缓冲板右侧与DE的距离取得最小值 ②当m=100kg时，此时缓冲板右侧与DE的距离取得最大值 则共速时，M右侧距E点的距离 3.833m≤x2≤4.875m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $