精品解析：黑龙江省哈尔滨市师范大学附属中学2025-2026学年高一上学期期中物理试题

哈师大附中2025级2025-2026学年度第一学期期中考试 物理试题 一、选择题（本题共14小题，共46分。其中第1~10题只有一项符合题目要求，每小题3分；第11~14题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 下列图片中涉及到物理思想和方法说法错误的是（　　） A. 伽利略利用图甲中的倾斜斜面研究落体运动是为了“冲淡”重力的影响，便于测量运动时间 B. 伽利略利用图乙中的实验，结合逻辑推理，验证了力是维持物体运动的原因 C. 图丙是在借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想 D. 图丁中把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，各小段的面积之和代表物体在时间内总位移，这采用了“微元法” 2. 下列四种与足球相关的情境，说法正确的是（　　） A. 图甲，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B. 图乙，静止在水平地面上的两个足球间由于接触而产生弹力 C. 图丙，脚对足球的压力和足球对脚的支持力是一对平衡力 D. 图丁，打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变 3. 如图所示，用手握住空杯子使其竖直静止于空中，下列说法正确的是（　　） A. 手受到的摩擦力方向竖直向上 B. 手握的越紧，杯子受到的摩擦力越大 C. 手握的越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力越大 D. 若往杯中倒水，手握住杯子的力必须逐渐增大才能保持杯子静止 4. 如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块A，物块A静止后弹簧长度为：若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为，如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧的原长为 D. 弹簧的原长为 5. 弹性球具有高弹性，将弹性球距离地面H0高处由静止释放，触地后能够反弹到高处，已知重力加速度为g，不计空气阻力，关于上述过程，下列说法正确的是（　　） A. 弹性球碰地前后瞬间，速度变化量大小为 B. 弹性球下落时间和上升时间之比为5:4 C. 弹性球下落过程的平均速度和上升过程的平均速度大小之比为25:16 D. 弹性球下落过程中速度变化率大于上升过程中的速度变化率 6. 如图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，小车先在水平面上在推力作用下向右做匀加速运动，随后以一定的速度冲上光滑斜面，并立即撤去推力，忽略空气阻力，则小车在水平面上和斜面上的运动过程，直杆对小球作用力的方向可能沿图中的（　　） A. 先沿方向，再沿方向 B. 先沿方向，再沿方向 C. 先沿方向，再沿方向 D. 先沿方向，再沿方向 7. 一本书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。A4 纸与书页间的动摩擦因数为μ₁，书与桌面间的动摩擦因数为， ，现用一水平向右的力 F 作用于 A4 纸上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计，若要使书与A4纸一同运动，则A4纸上面书页的质量m₁与下面的书页的质量m₂之比应满足（　　） A. B. C. D. 8. 如图，一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶，空油桶质量均为m，车厢底部一层油桶相互紧贴并被牢牢固定，上层只有一只油桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定，已知重力加速度为g，不计阻力，下列说法正确的是（　　） A. 若货车向左匀速行驶，则桶A对桶C的支持力大小为mg B. 若货车以的加速度向左加速行驶，则桶A、B对桶C作用力的合力等于 C. 若货车以的加速度向左减速行驶，则桶B对C的支持力大于桶A对C的支持力 D. 为使桶C与货车保持相对静止，货车刹车的加速度不能超过 9. 空军跳伞队在进行跳伞训练，如图甲所示，队员从静止飞机上无初速度跳下，一段时间后打开降落伞，运动过程中队员始终竖直向下，队员及降落伞整体受到的空气阻力与时间的关系图像如图乙所示。已知参训队员及装备的总质量为m，当地重力加速度为g，下列关于队员离开飞机后的说法正确的是（　　） A. 10s时队员加速度方向发生改变 B. 队员的加速度先不变后增大再减小 C. 14s时队员的速度达到最大 D. 队员在运动过程中加速度的最大值为 10. 如图所示，上表面光滑的半圆柱体静止在粗糙水平面上，小球A通过滑轮P用细线悬挂在空中，细线一端固定在点，另一端跨过滑轮连接一弹簧，弹簧下端与放置在半圆柱体上的小球B相连，两球均处于静止状态。已知球B质量为m，小滑轮用轻杆固定在半圆柱体圆心的正上方，与竖直方向成角，长度与半圆柱体半径相等，与竖直方向成角，细线、滑轮、弹簧质量可忽略不计，下列叙述正确的是（  ） A. 半圆柱体对球B的支持力大小为 B. 地面对半圆柱体的摩擦力大小为 C. 杆对滑轮的作用力大小为 D. 球A质量为 11. 关于摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A. 若两物体间有摩擦力，则必定有弹力 B. 运动的物体可能受到静摩擦力，静止的物体也可能受到滑动摩擦力 C. 若运动的物体受到滑动摩擦力，则滑动摩擦力方向只能与物体运动的方向相反或者相同 D. 物体所受的摩擦力总是阻碍物体的运动 12. 如图所示，粗糙的斜面静止在粗糙的水平面上，轻绳的一端与斜面上的物块相连且轻绳平行于斜面，另一端绕过固定在斜面上的轻滑轮与小球相连，小球右端通过轻绳连接在四分之一圆弧上，现将轻绳的右端点从点沿圆弧缓慢地移动到点，整个过程中斜面、物块和小球均保持静止，关于该过程说法正确的是（　　） A. 轻绳上的拉力先增大后减小 B. 固定在斜面上的轻滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小 C. 物块受到的摩擦力一定不断变大 D. 水平面对斜面的作用力不断减小 13. 升降机从井底以5m/s速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，再经过4s升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底，已知重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 螺钉松脱后做自由落体运动 B. 螺钉落到井底时的速度大小为35m/s C. 矿井的深度为120m D. 螺钉从松脱到落至井底的过程中的平均速度大小为15m/s 14. 如图所示，水平传送带右端通过一段光滑的圆弧轨道与固定的斜面对接，传送带长，沿顺时针方向以的速度转动，斜面高，倾角，某时刻将一质量为的小物块无初速度轻放到传送带的左端，被传送带传送到右端经光滑的小圆弧运动到斜面上。物块与传送带和斜面之间的动摩擦因数分别为、，不考虑物块的大小和空气阻力，忽略物块在小圆弧上运动的时间及速度大小的变化，当物块运动到斜面上时在竖直平面内对物块施加力F，使物块沿斜面匀速上滑，已知重力加速度，以下说法正确的是（　　） A. 物块在传送带和斜面上运动的总时间为1.3s B. 物块在传送带上运动的过程中相对于传送带的路程为2m C. 若对物块施加力F沿斜面向上，则力F的大小为5N D. 当对物块施加的力F斜向右上与斜面夹角为30°时，力F最小，最小力F为N 二、实验题（本题共2小题，共14分；其中15题6分，16题8分） 15. 如图甲，张同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，实验中通过两个弹簧测力计共同拉动和橡皮筋相连的小圆环，其中A为固定橡皮条的图钉，O为标记出的小圆环的位置，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。 （1）下列关于本实验的说法中，正确的有 A. 本实验采用的科学方法是控制变量法 B. 拉小圆环时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行 C. 拉小圆环到达O点时，拉力要适当大些，且拉力和的夹角越大越好 D. 在同一次实验中，应将小圆环O拉到同一位置 （2）图乙中的力和力，一定沿橡皮条AO方向的是________（选填“”或“”） （3）另一小组在研究两个共点力合成的实验中，两个共点力和的合力大小随着它们的夹角变化的关系如图丙所示（、的大小均不变），则可知图中a的值为________N。 16. 为探究“物体质量一定时加速度与力的关系”，甲、乙两位同学设计了如图所示的实验装置，其中带有轻滑轮的小车质量为M，砂和砂桶的质量为m，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）关于实验过程，下列说法或操作正确的有 A. 实验中需要用天平测出砂和砂桶的质量 B. 需将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C. 将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点未画出），已知打点计时器所用交变电流的频率为f，根据纸带利用逐差法可得小车加速度的表达式为________ （3）如图甲所示，甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像为一条倾斜直线，已知图像的斜率为k，则小车的质量为 A. B. C. D. （4）乙同学根据测量数据作出的a-F图像如图乙所示，则该同学实验过程中存在的问题可能是_________________________。 三、计算题（本题共3小题，共40分；其中17题8分，18题13分，19题19分。解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答题时要写出完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分） 17. 如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量m=0.4kg的圆环。地面上放一质量M=2.5kg的物块。圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α=37°、β=53°。整个装置处于静止状态，重力加速度g=10N/kg，sin37°=0.6，sin53°=0.8. （1）求物块对地面的压力大小； （2）求地面对物块的摩擦力； 18. 如图所示，小刚同学用与水平地面成角的拉力，拉着质量为的箱子在水平地面上以的速度匀速前进，在水平地面另一端放一个倾角未知但足够长的固定斜面，斜面与水平面平滑连接，当箱子运动到斜面时，撤去拉力，箱子在斜面上继续滑行的最大距离。箱子与水平地面之间、箱子与斜面之间的动摩擦因数均为，箱子滑上斜面无能量损失。（，，取）求： （1）拉力的大小； （2）斜面的倾角。 （3）箱子最终静止在何处？ 19. 如图所示，可视为质点的两位同学A、B想使用手机无线传输一份大小为600MB的文件。t=0时刻开始传输，同时两同学A、B沿图示中的相距s0=8m的两条平行路线，从同一起跑线朝同一方向运动，同学A始终以v1=7m/s的速度做匀速直线运动；同学B从静止开始以a1=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，4s后开始做匀速直线运动。已知两部手机相距L=10m以内时会立即自动连接实现传输，一旦超过该距离，传输信号便会立即断开，当手机处于连接状态时文件传输速度恒为v=40MB/s，求： （1）两手机第一次信号断开时，同学A到起跑线的距离； （2）两手机第一次信号断开后，又经多长时间重新连接； （3）若在23s末同学B开始做加速度为a2=4m/s2的匀减速直线运动，速度减为零后停止运动，求同学B减速后两手机再次连接时同学A到起跑线的距离，并通过分析判断文件最终能否传输完毕。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈师大附中2025级2025-2026学年度第一学期期中考试 物理试题 一、选择题（本题共14小题，共46分。其中第1~10题只有一项符合题目要求，每小题3分；第11~14题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 下列图片中涉及到的物理思想和方法说法错误的是（　　） A. 伽利略利用图甲中的倾斜斜面研究落体运动是为了“冲淡”重力的影响，便于测量运动时间 B. 伽利略利用图乙中的实验，结合逻辑推理，验证了力是维持物体运动的原因 C. 图丙是在借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想 D. 图丁中把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，各小段的面积之和代表物体在时间内总位移，这采用了“微元法” 【答案】B 【解析】 【详解】A．伽利略利用图甲中的“斜面”是为了“冲淡”重力的影响，便于测量运动时间，故A正确，不符合题意； B．伽利略利用图乙中的“斜面实验”装置，结合逻辑推理，说明力不是维持物体运动的原因，故B错误，符合题意； C．图丙是在借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想，故C正确，不符合题意； D．图丁中把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的面积之和代表物体在内总位移，采用了“微元法”，故D正确，不符合题意。 故选B。 2. 下列四种与足球相关情境，说法正确的是（　　） A. 图甲，静止在草地上足球受到的弹力就是它的重力 B. 图乙，静止在水平地面上的两个足球间由于接触而产生弹力 C. 图丙，脚对足球的压力和足球对脚的支持力是一对平衡力 D. 图丁，打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力和弹力是不同性质的力，只能说，静止在草地上的足球受到的弹力大小等于它的重力大小，故A错误； B．图乙，静止在水平地面上的两个足球间虽然接触但是无弹力，故B错误； C．图丙，脚对足球的压力和足球对脚的支持力是一对相互作用力，故C错误； D．图丁，打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，用手握住空杯子使其竖直静止于空中，下列说法正确的是（　　） A. 手受到的摩擦力方向竖直向上 B. 手握的越紧，杯子受到的摩擦力越大 C. 手握的越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力越大 D. 若往杯中倒水，手握住杯子的力必须逐渐增大才能保持杯子静止 【答案】C 【解析】 【详解】A．杯子静止，处于受力平衡状态，在竖直方向上，受向下的重力与向上的静摩擦力等大反向，所以杯子受到的摩擦力方向竖直向上，根据牛顿第三定律，手受到的摩擦力方向竖直向下，故A错误； BC．杯子重力不变，所受的静摩擦力不变，与手握杯子的力大小无关，但最大静摩擦力与压力有关，手握的越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力越大，故B错误，C正确； D．若往杯中倒水，水的重力增大，静摩擦力也增大，保持杯子静止，手握住杯子的力不一定必须增大，故D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块A，物块A静止后弹簧长度为：若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为，如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧的原长为 D. 弹簧的原长为 【答案】D 【解析】 【详解】设弹簧的原长为l0，弹簧的劲度系数为k，则 ， 联立解得 ， 故选D。 5. 弹性球具有高弹性，将弹性球距离地面H0高处由静止释放，触地后能够反弹到高处，已知重力加速度为g，不计空气阻力，关于上述过程，下列说法正确的是（　　） A. 弹性球碰地前后瞬间，速度变化量大小为 B. 弹性球下落时间和上升时间之比为5:4 C. 弹性球下落过程的平均速度和上升过程的平均速度大小之比为25:16 D. 弹性球下落过程中速度变化率大于上升过程中的速度变化率 【答案】B 【解析】 【详解】A．设碰地前速度大小为v1，碰地后速度大小为v2，则， 解得， 速度变化量为 弹性球碰地前后瞬间，速度变化量大小为，A错误； B．下落时间为 上升时间为 弹性球下落时间和上升时间之比为，B正确； C．下落平均速度为 上升平均速度为 弹性球下落过程的平均速度和上升过程的平均速度大小之比为，C错误； D．速度变化率为加速度，下落和上升过程加速度相等，均为，D错误。 故选B。 6. 如图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，小车先在水平面上在推力作用下向右做匀加速运动，随后以一定的速度冲上光滑斜面，并立即撤去推力，忽略空气阻力，则小车在水平面上和斜面上的运动过程，直杆对小球作用力的方向可能沿图中的（　　） A. 先沿方向，再沿方向 B. 先沿方向，再沿方向 C. 先沿方向，再沿方向 D. 先沿方向，再沿方向 【答案】B 【解析】 【详解】小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则球和小车具有相同的水平向右的加速度，由牛顿第二定律可知，小球所受重力和杆对小球作用力的合力水平向右，杆对小球作用力方向只可能沿图中的OC方向。 小车沿斜面上滑过程做匀减速直线运动，设整体质量为，斜面倾角为，由牛顿第二定律可知加速度大小 整体加速度方向沿斜面向下。对小球进行受力分析，小球受重力（竖直向下）和直杆对它的作用力F。此时，要使小球的加速度大小为且沿斜面向下，则直杆对小球的作用力和重力的合力应沿斜面向下。通过平行四边形定则可以判断，直杆对小球的作用力方向为OB方向（垂直斜面向上），故直杆对小球作用力的方向先沿OC方向，再沿方向。 故选B。 7. 一本书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。A4 纸与书页间的动摩擦因数为μ₁，书与桌面间的动摩擦因数为， ，现用一水平向右的力 F 作用于 A4 纸上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计，若要使书与A4纸一同运动，则A4纸上面书页的质量m₁与下面的书页的质量m₂之比应满足（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对A4纸分析可知 对整体分析可知 其中 解得 故选D。 8. 如图，一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶，空油桶质量均为m，车厢底部一层油桶相互紧贴并被牢牢固定，上层只有一只油桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定，已知重力加速度为g，不计阻力，下列说法正确的是（　　） A. 若货车向左匀速行驶，则桶A对桶C的支持力大小为mg B. 若货车以的加速度向左加速行驶，则桶A、B对桶C作用力的合力等于 C. 若货车以的加速度向左减速行驶，则桶B对C的支持力大于桶A对C的支持力 D. 为使桶C与货车保持相对静止，货车刹车的加速度不能超过 【答案】D 【解析】 【详解】A．以C桶为研究对象，货车向左匀速行驶时，受重力、A、B的支持力，如图所示， C桶在竖直方向受力平衡，由平衡条件可得 解得 A错误； B．若货车以的加速度向左加速行驶，设A对C的作用力为，B对C的作用力为，C在竖直方向受力平衡，则有 在水平方向由牛顿第二定律则有 解得， 可知C受到重力、A、B作用力的合力大小为 方向水平向左。则A、B对C作用力的合力一定不等于，B错误； C．若货车以的加速度向左减速行驶，则货车的加速度向右，由B选项解析可知，B对C的支持力小于A对C的支持力，C错误； D．为使桶C与货车保持相对静止，货车刹车时的加速度向右，当B对C的支持力减小到零时，刹车加速度达到最大，此时A对C的支持力达到最大，设为，可知C在竖直方向受力平衡，则有 解得 在水平方向由牛顿第二定律则有 解得 可知为使桶C与货车保持相对静止，货车刹车的加速度不能超过，D正确。 故选D。 9. 空军跳伞队在进行跳伞训练，如图甲所示，队员从静止的飞机上无初速度跳下，一段时间后打开降落伞，运动过程中队员始终竖直向下，队员及降落伞整体受到的空气阻力与时间的关系图像如图乙所示。已知参训队员及装备的总质量为m，当地重力加速度为g，下列关于队员离开飞机后的说法正确的是（　　） A. 10s时队员的加速度方向发生改变 B. 队员的加速度先不变后增大再减小 C. 14s时队员的速度达到最大 D. 队员在运动过程中加速度的最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．=10s前后队员受到的阻力小于重力，则加速度方向向下，没有发生改变，故A错误； B．队员的加速度取决于队员受到的合力，所以前10s内阻力不变，则加速度没有发生变化；10~14s的过程中阻力从0.3mg逐渐增加到3mg，则合力先向下后向上，即加速度先向下逐渐减小到零，然后向上逐渐增大； 14~20s的过程中阻力从3mg减小到mg，则加速度逐渐减小，方向始终向上，故B错误； C．由前面对加速度的分析可知在10~14s的过程中出现了加速度为零的时刻，此时刻为队员速度最大的时刻，故C错误； D．由牛顿第二定律可知，=14s时加速度最大，最大值为，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，上表面光滑的半圆柱体静止在粗糙水平面上，小球A通过滑轮P用细线悬挂在空中，细线一端固定在点，另一端跨过滑轮连接一弹簧，弹簧下端与放置在半圆柱体上的小球B相连，两球均处于静止状态。已知球B质量为m，小滑轮用轻杆固定在半圆柱体圆心的正上方，与竖直方向成角，长度与半圆柱体半径相等，与竖直方向成角，细线、滑轮、弹簧质量可忽略不计，下列叙述正确的是（  ） A. 半圆柱体对球B的支持力大小为 B. 地面对半圆柱体的摩擦力大小为 C. 杆对滑轮的作用力大小为 D. 球A质量为 【答案】C 【解析】 【详解】AD．对小球B分析，受拉力、重力、支持力处于平衡状态，根据几何关系和平衡条件可得== 对小球A分析，根据竖直方向平衡条件可得 联立可得，A错误，D错误； B．对小球B分析，圆柱体对B的支持力大小 方向与竖直方向夹角为30°，则根据牛顿第三定律，B对圆柱体压力 对圆柱体分析，根据水平方向的平衡条件可得 解得，故B错误； C．对滑轮分析，根据平衡条件，两绳对滑轮的作用力合力（两力大小相等且垂直，则合力为）与杆对滑轮作用力大小相等，则杆对滑轮作用力大小 ，故C正确； 故选C。 11. 关于摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A. 若两物体间有摩擦力，则必定有弹力 B. 运动的物体可能受到静摩擦力，静止的物体也可能受到滑动摩擦力 C. 若运动的物体受到滑动摩擦力，则滑动摩擦力方向只能与物体运动的方向相反或者相同 D. 物体所受的摩擦力总是阻碍物体的运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．摩擦力的产生条件是：两物体接触且挤压（有弹力）、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势。因此，有摩擦力必然存在弹力，A正确； B．运动的物体可能受静摩擦力：例如，用手拿起桌面上的杯子（杯子向上运动，相对于手静止，受到静摩擦力）。 静止的物体可能受滑动摩擦力：例如，滑块在静止的桌面上滑动时，桌面（静止）受到滑块的滑动摩擦力。B正确； C．滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体自身的运动方向无必然联系（可相反、相同，也可成任意夹角），C错误； D．摩擦力阻碍的是物体的相对运动，不一定阻碍物体的运动。例如，物体随传送带被送到高处，此过程中摩擦力是动力，D 错误。 故选AB。 12. 如图所示，粗糙的斜面静止在粗糙的水平面上，轻绳的一端与斜面上的物块相连且轻绳平行于斜面，另一端绕过固定在斜面上的轻滑轮与小球相连，小球右端通过轻绳连接在四分之一圆弧上，现将轻绳的右端点从点沿圆弧缓慢地移动到点，整个过程中斜面、物块和小球均保持静止，关于该过程说法正确的是（　　） A. 轻绳上的拉力先增大后减小 B. 固定在斜面上的轻滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小 C. 物块受到的摩擦力一定不断变大 D. 水平面对斜面的作用力不断减小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．整个过程中小球保持静止则小球处于平衡状态，如下图所示，利用图解法分析可知轻绳上的拉力先减小后增大，小球左侧轻绳上的力处处相等，由图可知轻绳的拉力一直减小，夹角不变则轻质滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小，故A错误，B正确。 C．设斜面倾角为，物体受力平衡，则对其进行受力分析可知 若初始时，则随着减小，摩擦力会逐渐增大。 但若初始时，则初始时沿斜面向下，随着减小，摩擦力会先减小后反向增大，故C错误。 D．将斜面、物块、滑轮和轻绳看成一个整体，则对整体进行受力分析如下图所示 水平面对斜面作用力即为与的合力，其大小等于整体重力与轻绳拉力的合力。随着不断减小，则根据平行四边形定则可知与合力不断减小，则水平面对斜面作用力在不断减小，故D正确。 故选BD。 13. 升降机从井底以5m/s的速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，再经过4s升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底，已知重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 螺钉松脱后做自由落体运动 B. 螺钉落到井底时的速度大小为35m/s C. 矿井的深度为120m D. 螺钉从松脱到落至井底的过程中的平均速度大小为15m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．螺钉松脱后做竖直上抛运动，故A错误； B．螺钉落至井底时的速度则 即螺钉落至井底时的速度大小为35m/s，故B正确； C．升降机在4s内匀速上升的位移为 螺钉的位移为 所以矿井深度为，故C错误； D．螺钉位移为 所以螺钉松脱后运动的整个过程中平均速度为 故平均速度大小为，故D正确。 故选BD。 14. 如图所示，水平传送带右端通过一段光滑的圆弧轨道与固定的斜面对接，传送带长，沿顺时针方向以的速度转动，斜面高，倾角，某时刻将一质量为的小物块无初速度轻放到传送带的左端，被传送带传送到右端经光滑的小圆弧运动到斜面上。物块与传送带和斜面之间的动摩擦因数分别为、，不考虑物块的大小和空气阻力，忽略物块在小圆弧上运动的时间及速度大小的变化，当物块运动到斜面上时在竖直平面内对物块施加力F，使物块沿斜面匀速上滑，已知重力加速度，以下说法正确的是（　　） A. 物块在传送带和斜面上运动的总时间为1.3s B. 物块在传送带上运动的过程中相对于传送带的路程为2m C. 若对物块施加的力F沿斜面向上，则力F的大小为5N D. 当对物块施加的力F斜向右上与斜面夹角为30°时，力F最小，最小力F为N 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．物块在传送带上加速过程，由牛顿第二定律有 解得 由运动学公式可得，物块运动的位移为 物块运动的时间为 之后物块随传送带一起匀速，则有 物块相对于传送带运动过程，传送带的位移为 则物块相对于传送带运动路程为，故B错误； 物块沿斜面匀速上滑，物块在斜面上运动的时间 则物块在传送带和斜面上运动的总时间为，故A正确； C．若对物块施加的力F沿斜面向上，则，故C正确； D．物块在斜面上运动过程中对物块受力分析，如图所示 将斜面对物块的支持力和摩擦力等效成，则有 解得 方向不变，然后将、和拉力矢量平移到一个三角形当中，当与垂直时拉力最小，则有， 则与斜面的夹角，故D正确。 故选ACD。 二、实验题（本题共2小题，共14分；其中15题6分，16题8分） 15. 如图甲，张同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，实验中通过两个弹簧测力计共同拉动和橡皮筋相连的小圆环，其中A为固定橡皮条的图钉，O为标记出的小圆环的位置，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。 （1）下列关于本实验的说法中，正确的有 A. 本实验采用的科学方法是控制变量法 B. 拉小圆环时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行 C. 拉小圆环到达O点时，拉力要适当大些，且拉力和的夹角越大越好 D. 在同一次实验中，应将小圆环O拉到同一位置 （2）图乙中的力和力，一定沿橡皮条AO方向的是________（选填“”或“”） （3）另一小组在研究两个共点力合成的实验中，两个共点力和的合力大小随着它们的夹角变化的关系如图丙所示（、的大小均不变），则可知图中a的值为________N。 【答案】（1）BD （2） （3）5 【解析】 【小问1详解】 A．本实验采用的科学方法是等效替代法，故A错误； B．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板相距较近且与木板平面平行，故B正确； C．拉小圆环到达O点时，拉力大小要适当，拉力和的夹角大小适当，并非越大越好，故C错误； D．在同一次实验中，应将小圆环O拉到同一位置，以保证两次力的作用效果相同，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 用一个弹簧测力计拉橡皮条时，力一定沿橡皮条AO方向，图中可以看出，表示一个弹簧测力计的力，表示的是用平行四边形定则作出的两个力的合力，所以一定沿橡皮条AO方向的是 【小问3详解】 当两个力的角度为时，有 当两个力的角度为时，有 解得， 当两个力的夹角为时，有 16. 为探究“物体质量一定时加速度与力的关系”，甲、乙两位同学设计了如图所示的实验装置，其中带有轻滑轮的小车质量为M，砂和砂桶的质量为m，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）关于实验过程，下列说法或操作正确的有 A. 实验中需要用天平测出砂和砂桶的质量 B. 需将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C. 将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点未画出），已知打点计时器所用交变电流的频率为f，根据纸带利用逐差法可得小车加速度的表达式为________ （3）如图甲所示，甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像为一条倾斜直线，已知图像的斜率为k，则小车的质量为 A. B. C. D. （4）乙同学根据测量数据作出的a-F图像如图乙所示，则该同学实验过程中存在的问题可能是_________________________。 【答案】（1）BC （2） （3）D （4）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 【解析】 【小问1详解】 AD．实验中因有力传感器测量拉力，则不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，AD错误； B．为了让绳的拉力成为小车的合力，实验中需将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确； C．将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，C正确； 故选BC。 【小问2详解】 两计数点间还有四个点未画出，则相邻两计时点间的时间间隔为 小车加速度的表达式为 【小问3详解】 由牛顿第二定律 可得 可得 解得 故选D。 【小问4详解】 从图像可以看出，绳有拉力而小车没有加速度，小车没有运动，说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。 三、计算题（本题共3小题，共40分；其中17题8分，18题13分，19题19分。解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答题时要写出完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分） 17. 如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量m=0.4kg的圆环。地面上放一质量M=2.5kg的物块。圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α=37°、β=53°。整个装置处于静止状态，重力加速度g=10N/kg，sin37°=0.6，sin53°=0.8. （1）求物块对地面的压力大小； （2）求地面对物块的摩擦力； 【答案】（1）22N （2）4N 【解析】 【小问1详解】 以圆环为对象，竖直方向根据受力平衡可得 解得绳子拉力大小为T=5N 以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得 解得支持力 N=22N 根据牛顿第三定律，可知物块对地面的压力大小为22N。 【小问2详解】 以物块为对象，水平方向根据受力平衡可得 可知地面对物块的摩擦力大小为4N，方向水平向右。 18. 如图所示，小刚同学用与水平地面成角拉力，拉着质量为的箱子在水平地面上以的速度匀速前进，在水平地面另一端放一个倾角未知但足够长的固定斜面，斜面与水平面平滑连接，当箱子运动到斜面时，撤去拉力，箱子在斜面上继续滑行的最大距离。箱子与水平地面之间、箱子与斜面之间的动摩擦因数均为，箱子滑上斜面无能量损失。（，，取）求： （1）拉力的大小； （2）斜面的倾角。 （3）箱子最终静止在何处？ 【答案】（1） （2） （3）1.6m 【解析】 【详解】（1）箱子做匀速直线运动， 在竖直方向上有 水平方向上有 滑动摩擦力的公式有 联立以上各式代入数据得； （2）箱子在斜面上做匀减速直线运动， 代入数据解得加速度的大小为； 根据牛顿第二定律得 代入数据可解得 因，故箱子会沿斜面下滑， 根据牛顿第二定律得 代入数据可解得 箱子沿斜面向下做匀加速直线运动 箱子在水平面上匀减速直线运动， 根据牛顿第二定律得 代入数据可解得 故箱子最终静止距斜面左端1.6m处。 19. 如图所示，可视为质点的两位同学A、B想使用手机无线传输一份大小为600MB的文件。t=0时刻开始传输，同时两同学A、B沿图示中的相距s0=8m的两条平行路线，从同一起跑线朝同一方向运动，同学A始终以v1=7m/s的速度做匀速直线运动；同学B从静止开始以a1=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，4s后开始做匀速直线运动。已知两部手机相距L=10m以内时会立即自动连接实现传输，一旦超过该距离，传输信号便会立即断开，当手机处于连接状态时文件传输速度恒为v=40MB/s，求： （1）两手机第一次信号断开时，同学A到起跑线的距离； （2）两手机第一次信号断开后，又经多长时间重新连接； （3）若在23s末同学B开始做加速度为a2=4m/s2的匀减速直线运动，速度减为零后停止运动，求同学B减速后两手机再次连接时同学A到起跑线的距离，并通过分析判断文件最终能否传输完毕。 【答案】（1）7m （2）9s （3）168m，文件能传输完毕 【解析】 【小问1详解】 设A、B经过时间t1第一次通信断开，根据几何关系可知，A在B斜前方且为10m，由几何关系得两人在运动方向上位移之差满足 由于 由运动学公式有 联立以上三式，解得或（舍去） 此时A的位移大小为。 【小问2详解】 4s末B的速度 运动的位移 A位移为 由于 通信仍处于中断状态，再经过恢复通信，则 解得 AB从第一次通信断开到恢复的时间 【小问3详解】 AB从第一次通信断开到恢复，此时，A在前方，速度小于B，从通信恢复，到通信第二次断开，用时为 此后相距越来越远，失去信号，可知能够保持通信的总时间为 设23s末，B在前，两人相距7m，通信处于断开状态，假设再经通信恢复，则， 两者位移关系有 解得 B减速后两手机再次连接时A到起跑线的距离 此时，B在前，速度小于A，假设从通信恢复，到通信再次断开，用时为，则 B停止运动 两者位移关系有 解得 则手机连接时间共15s，恰好传输成功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $