高一物理期末模拟卷02（通用版）

高一物理期末模拟卷02 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019必修第一册+必修第二册第5~6章。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．如图所示为某网站显示的2025年9月11日的G18次列车时刻表，自上海虹桥站至北京南站的行程总长为1318千米。则下列说法中正确的是（　　） A．15∶01时列车速度为零 B．G18次列车时刻表中的“18∶35”指时间间隔 C．上海虹桥站到北京南站的位移大小为1318千米 D．研究G18次列车通过南京南站所需时间可以把列车看成质点 2．如图所示，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块M自a点由静止开始匀加速下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均相等。现让另一小滑块N自b点由静止开始匀加速下滑，则（　　） A．斜面上bc、cd段的长度之比为4:9 B．滑块N通过bc、cd段所用时间相等 C．滑块N通过c点的速度等于通过bd段的平均速度 D．滑块N通过c、d点的速度之比为 3．某同学搭建了一个甲烷分子球棍模型，并将其静置在光滑水平桌面上，如图所示。质量均为m的四个相同小球a，b，c，d通过轻杆连接在小球O周围，形成正四面体结构。已知小球O质量为M，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．轻杆1对小球d的作用力大小为Mg B．桌面对小球a的弹力大小为 C．轻杆2对小球b的作用力大小为 D．小球O受到四根轻杆的合力大小等于 4．如图所示，某工地用缆车向高处运载货物。缆绳与水平方向的夹角，货物厢通过悬臂与缆绳固接，货物置于货物厢内。货物、货物厢随缆绳一起由静止斜向上做匀加速直线运动，且货物不会滑动。已知货物与货物厢间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，重力加速度g取。在10s内货物、货物厢随缆绳一起斜向上运动的最大距离约为（　　） A．125m B．147m C．242m D．312m 5．梵净山位于我市印江、江口、松桃三县交界处，被誉为“地球绿洲”。2019年被美国《国家地理》杂志评为全球最值得到访的28个旅游目的地之一，如图所示是梵净山用倾斜的索道运输货物的简化情境，当载重车厢沿索道向上匀加速运动时，货物与车厢始终保持相对静止状态，货物与车厢底板的接触面保持水平。关于货物的受力，下列说法正确的是（　　） A．货物受到2个力的作用 B．车厢对货物的支持力与货物受到的重力是一对平衡力 C．运动过程中货物处于超重状态 D．车厢对货物的作用力竖直向上 6．风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。如图1所示，虚线下方为风洞区域，将一质量为的金属小球从距风洞处以初速度水平抛出，小球进入风洞后风洞能提供恒定的水平力（可调节大小），重力加速度取，不计空气阻力。小球进入风洞后出现三种轨迹如图2、3、4所示，则关于小球运动轨迹及风洞提供的水平力，下列说法正确的是（　　） A．图2中水平力 B．图2中小球运动轨迹与水平面的夹角为 C．图3中水平力 D．图4中小球最终轨迹有可能与水平方向平行 7．电动夯实机是日常道路施工过程中常用的工具，能够大大提高筑路工人的工作效率。如图所示是某电动夯实机的结构示意图，该电动夯实机由电动机、底座和偏心轮三部分组成，其中偏心轮包括飞轮和配重物。配重物的质量为m，夯实机其他部分的总质量为M，配重物的重心到轮轴的距离为r，重力加速度为g。在电动机带动下，偏心轮在竖直平面内做匀速圆周转动。当偏心轮上的配重物转到顶端时，刚好使底座与地面之间无压力。下列判断正确的是（　　） A．配重物转到最低点时受到重力、弹力和向心力的作用 B．配重物转动到最高点时处于平衡状态 C．配重物转到最高点时与飞轮间的弹力大小为Mg D．偏心轮转动的角速度为 二、多项选择题：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．如图所示，半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台以一定的角速度匀速转动，一个质量为的小物块落入陶罐中，经过一段时间后，随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和点的连线与之间的夹角为，则（　　） A．小物块做匀变速曲线运动 B．小物块合力方向指向点 C．小物块周期为 D．若陶罐转速变大，小物块可能仍与罐壁相对静止 9．如图所示，均匀型物块质量为，夹在两个相同的水平垫板中，与垫板间的动摩擦因数为，垫板、以相同的水平速率对称且匀速地向两侧退开，作用在中央位置上的水平拉力使以速率匀速前移，则下列说法正确的是（　　） A．增大匀速前移速率，两侧垫板对A摩擦力的合力也增大 B．增大，垫板对的摩擦力增大 C．恒力的大小与大小无关 D．两侧垫板对摩擦力的方向与水平向后的夹角均满足 10．如图所示：光滑水平面上放置质量分别为m和的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一根劲度系数为k的轻弹簧相连，木块间的最大静摩擦力是。现用水平拉力F拉其中一个质量为的木块，使四个木块以同一加速度运动，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的最大伸长量为 B．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间四个木块的加速度不变 C．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间左边两个木块的加速度不变，右边两个木块的加速度变小 D．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间左边两个木块之间的摩擦力不变，右边两个木块之间的摩擦力的大小变为原来的一半，方向与撤去拉力之前相同 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．某同学想做“验证力的平行四边形定则”的实验，现有如下实验器材：一重物、木板、白纸、图钉、刻度尺、细绳套和一只弹簧测力计A。 (1)为了完成实验，他找来一根轻弹簧B，用刻度尺和弹簧秤测量轻弹簧的长度l和弹力F，作出如图甲所示图像，根据图像，求得该弹簧的劲度系数 （计算结果保留两位有效数字）。 (2)为“验证力的平行四边形定则”，又进行了如下实验： ①将贴有白纸的木板竖直固定，弹簧测力计A上端悬挂于固定点P，下端用细线挂重物Q，测出重物Q的重力G，如图乙所示； ②将轻弹簧B的右端用细线系于O点，手拉轻弹簧的左端，使结点O静止在某位置，如图丙所示。测量轻弹簧B的 和读出弹簧测力计A的示数，并在白纸上记录O点的位置和三条细线的方向； ③根据图甲求出轻弹簧B的弹力，在白纸上作出各力的图示，验证力的平行四边形定则是否成立； ④改变弹簧的拉力，进行多次实验。 下列操作正确的是 。 A．细线方向应与木板平面平行 B．弹簧可以贴在木板上 C．改变拉力进行多次实验时，每次都要使O点静止在同一位置 ⑤改变弹簧的拉力时，发现两次结点O的位置与P刚好在同一直线上，如图丁所示，则相比第一次，弹簧B的长度变化情况是 。（选填“变长”“变短”“不变”或“都有可能”） 12．实验小组用图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验。将长木板置于水平桌面上，滑块置于木板上，滑块左侧与纸带连接，右侧与细线连接，细线跨过木板右侧的定滑轮后与力传感器连接。实验时保持滑块质量不变，在沙桶中添加细沙来改变滑块受到的拉力，同时利用打点计时器打出的纸带求出不同拉力对应的滑块的加速度大小。已知当地重力加速度为g，据此回答下列问题： (1)本实验中实验小组探究的是加速度与物体 （选填“受力”或“质量”） 的关系。 (2)关于本实验，下列操作正确的是______ A．保证沙桶和沙的总质量远远小于滑块的质量 B．定滑轮左侧细线与长木板平行 C．先放开滑块再接通打点计时器的电源 (3)某次实验得到一条点迹清晰的纸带，在纸带上选取相邻的3个计时点A、B、C，它们之间的距离如图乙所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为f，则滑块的加速度大小a= (4)往沙桶中加入细沙，记录力传感器示数F，并计算对应的滑块加速度大小a，作出图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，横轴截距为b。图像不过原点的原因是 ；由图丙可知滑块与长木板之间的动摩擦因数为 。（用k、b、g表示） 13．轻质杆两端分别固定有质量分别为、的、两个小球，置于光滑球面碗内处于静止状态，A球与圆心点的连线与竖直方向的夹角为，球与圆心连线与竖直方向的夹角为，如图所示。求： (1)A、B两球对碗面压力的大小之比； (2)两球的质量与之比。 14．2024世界机器人大会于8月21日至25日在北京亦庄举行，169家企业展出了600余件创新产品。展览会上，有两个机器人进行演示。时，机器人A在展厅一端，由静止开始以加速度开始匀加速直线移动。与此同时，机器人B在展厅另一端距离机器人A起始位置。处，面向机器人A以速度匀速移动，并且机器人B装有信号发射装置。当机器人B与机器人A的距离小于等于10m时，机器人B可以利用信号装置控制机器人A（信号传输时间忽略不计，机器人A、B运动在同一直线上），，。求： (1)若机器人A被机器人B控制前一直做匀加速直线运动，多长时间后机器人B能控制机器人A（结果保留1位小数）？ (2)若机器人A加速到最大速度后立即以加速度做匀减速直线运动，那么机器人B能否在机器人A运动过程中成功控制机器人A？若能，求出从机器人A开始运动到机器人B能成功控制机器人A经过的时间（结果保留2位有效数字）；若不能，请说明理由。 15．如图所示，长的薄木板（厚度可忽略不计）静止在倾角的斜劈上，斜劈固定在水平面上，薄木板A端与斜劈顶端对齐。一小物块（可视为质点）从左侧圆弧轨道某高处静止释放，在轨道最低点水平飞出，飞出点距斜面最高点的水平距离。小物块飞出后，恰好沿斜面方向滑上薄木板A端，然后沿薄木板下滑。当薄木板的速度第二次达到时，B端恰好滑到斜面底端。已知小物块和薄木板质量相等，薄木板与斜劈的动摩擦因数，小物块与薄木板的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，重力加速度g取。 (1)求小物块水平飞出时的速度大小； (2)判断薄木板B端到达斜面底端前小物块能否从薄木板上离开； (3)求初始时薄木板B端与斜面底端的距离x。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理期末模拟卷02 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019必修第一册+必修第二册第5~6章。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．如图所示为某网站显示的2025年9月11日的G18次列车时刻表，自上海虹桥站至北京南站的行程总长为1318千米。则下列说法中正确的是（　　） A．15∶01时列车速度为零 B．G18次列车时刻表中的“18∶35”指时间间隔 C．上海虹桥站到北京南站的位移大小为1318千米 D．研究G18次列车通过南京南站所需时间可以把列车看成质点 【答案】A 【详解】A．15∶01时列车在南京南停留，此时速度为零，A正确； B．G18次列车时刻表中的“18∶35”指到北京南的时刻，B错误； C．列车运行轨迹为曲线，可知上海虹桥站到北京南站的路程为1318千米，C错误； D．研究G18次列车通过南京南站所需时间时，列车大小不能忽略，不可以把列车看成质点，D错误。 故选A。 2．如图所示，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块M自a点由静止开始匀加速下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均相等。现让另一小滑块N自b点由静止开始匀加速下滑，则（　　） A．斜面上bc、cd段的长度之比为4:9 B．滑块N通过bc、cd段所用时间相等 C．滑块N通过c点的速度等于通过bd段的平均速度 D．滑块N通过c、d点的速度之比为 【答案】D 【详解】A．小滑块M自a点由静止开始匀加速下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均相等，根据初速度为零的匀加速直线运动中，连续相等的时间内位移之比等于1:3:5:……，可知斜面上bc、cd段的长度之比为3:5，故A错误； B．由于斜面上bc、cd段的长度之比为3:5，不是1:3，所以小滑块N自b点由静止开始匀加速下滑，通过bc、cd段所用时间不相等，故B错误； C．根据B选项可知，c点不是小滑块N运动的时间中点，则滑块N通过c点的速度不等于通过bd段的平均速度，故C错误； D．设bc长度为3x，则cd长度为5x，滑块N通过c点的时，有 滑块N通过d点的时，有 所以滑块N通过c、d点的速度之比为，故D正确。 故选D。 3．某同学搭建了一个甲烷分子球棍模型，并将其静置在光滑水平桌面上，如图所示。质量均为m的四个相同小球a，b，c，d通过轻杆连接在小球O周围，形成正四面体结构。已知小球O质量为M，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．轻杆1对小球d的作用力大小为Mg B．桌面对小球a的弹力大小为 C．轻杆2对小球b的作用力大小为 D．小球O受到四根轻杆的合力大小等于 【答案】C 【详解】A．对小球d，根据平衡条件可得轻杆1对小球d的作用力大小为，故A错误； B．对整体，根据平衡条件可得 所以，故B错误； C．对小球b，根据平衡条件可得 所以轻杆2对小球b的作用力大小为，故C正确； D．对小球O，根据平衡条件可得 即小球O受到四根轻杆的合力大小等于Mg，故D错误。 故选C。 4．如图所示，某工地用缆车向高处运载货物。缆绳与水平方向的夹角，货物厢通过悬臂与缆绳固接，货物置于货物厢内。货物、货物厢随缆绳一起由静止斜向上做匀加速直线运动，且货物不会滑动。已知货物与货物厢间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，重力加速度g取。在10s内货物、货物厢随缆绳一起斜向上运动的最大距离约为（　　） A．125m B．147m C．242m D．312m 【答案】B 【详解】货物受到重力，支持力和向右的摩擦力，货物的加速度沿缆绳方向向上，根据牛顿第二定律，水平方向有 竖直方向有 货物不会滑动，则有 解得 货物厢随缆绳一起斜向上运动的最大距离，故选B。 5．梵净山位于我市印江、江口、松桃三县交界处，被誉为“地球绿洲”。2019年被美国《国家地理》杂志评为全球最值得到访的28个旅游目的地之一，如图所示是梵净山用倾斜的索道运输货物的简化情境，当载重车厢沿索道向上匀加速运动时，货物与车厢始终保持相对静止状态，货物与车厢底板的接触面保持水平。关于货物的受力，下列说法正确的是（　　） A．货物受到2个力的作用 B．车厢对货物的支持力与货物受到的重力是一对平衡力 C．运动过程中货物处于超重状态 D．车厢对货物的作用力竖直向上 【答案】C 【详解】ABC．载重车厢沿索道向上匀加速运动，货物与车厢始终保持相对静止状态，即货物的加速度斜向上，货物受重力、支持力和摩擦力，竖直方向，根据牛顿第二定律 支持力大于重力，货物处于超重状态，故AB错误，C正确； D．水平方向，根据牛顿第二定律，车厢对货物的作用力为支持力和摩擦力的合力，方向显然不是竖直向上，故D错误。 故选C。 6．风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。如图1所示，虚线下方为风洞区域，将一质量为的金属小球从距风洞处以初速度水平抛出，小球进入风洞后风洞能提供恒定的水平力（可调节大小），重力加速度取，不计空气阻力。小球进入风洞后出现三种轨迹如图2、3、4所示，则关于小球运动轨迹及风洞提供的水平力，下列说法正确的是（　　） A．图2中水平力 B．图2中小球运动轨迹与水平面的夹角为 C．图3中水平力 D．图4中小球最终轨迹有可能与水平方向平行 【答案】B 【详解】AB．金属小球从距风洞处以初速度水平抛出，运动时间为 解得时间为，竖直速度，解得 速度与水平方向夹角 即速度与水平面的夹角为 图2中小球的轨迹为直线，说明其合力沿速度方向，即水平力，运动轨迹与水平面的夹角为，故A错误，故B正确； C．图3中运动轨迹说明合力与水平方向夹角超过，即水平力，故C错误； D．小球最终轨迹不可能与水平方向平行，因为小球始终有竖直分速度，故D错误； 故选B。 7．电动夯实机是日常道路施工过程中常用的工具，能够大大提高筑路工人的工作效率。如图所示是某电动夯实机的结构示意图，该电动夯实机由电动机、底座和偏心轮三部分组成，其中偏心轮包括飞轮和配重物。配重物的质量为m，夯实机其他部分的总质量为M，配重物的重心到轮轴的距离为r，重力加速度为g。在电动机带动下，偏心轮在竖直平面内做匀速圆周转动。当偏心轮上的配重物转到顶端时，刚好使底座与地面之间无压力。下列判断正确的是（　　） A．配重物转到最低点时受到重力、弹力和向心力的作用 B．配重物转动到最高点时处于平衡状态 C．配重物转到最高点时与飞轮间的弹力大小为Mg D．偏心轮转动的角速度为 【答案】C 【详解】A．配重物转到最低点时受到重力和弹力作用，重力和弹力的合力提供向心力，故A错误； B．配重物在竖直平面内做匀速圆周转动，所以转动到最高点时合力提供向心力，不是处于平衡状态，故B错误； C．当偏心轮上的配重物转到顶端时，刚好使底座与地面之间无压力，则此时配重物与飞轮间的弹力大小为，故C正确； D．配重物转到最高点时，根据牛顿第二定律可得 联立解得偏心轮转动的角速度为，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：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．如图所示，半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台以一定的角速度匀速转动，一个质量为的小物块落入陶罐中，经过一段时间后，随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和点的连线与之间的夹角为，则（　　） A．小物块做匀变速曲线运动 B．小物块合力方向指向点 C．小物块周期为 D．若陶罐转速变大，小物块可能仍与罐壁相对静止 【答案】CD 【详解】A．物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，物块做匀速圆周运动，加速度方向在时刻改变，可知，小物块的运动并不是匀变速曲线运动，故A错误； B．物块做匀速圆周运动，合力方向指向轨迹圆的圆心，即小物块合力方向经过小物块所在位置指向与垂直的方向，故B错误； C．小物块受到的摩擦力恰好为0，对小物块进行分析，由合力提供向心力，则有 解得，故C正确； D．若陶罐转速变大，小物块所需向心力增大，小物块有相对于陶罐有向外运动的趋势，陶罐对小物块有沿圆弧切线向下的摩擦力作用，当陶罐对小物块的支持力、摩擦力沿水平方向的合力能够提供圆周运动所需向心力时，陶罐所受摩擦力为静摩擦力，此时小物块相对于陶罐仍然保持静止，故D正确。 故选CD。 9．如图所示，均匀型物块质量为，夹在两个相同的水平垫板中，与垫板间的动摩擦因数为，垫板、以相同的水平速率对称且匀速地向两侧退开，作用在中央位置上的水平拉力使以速率匀速前移，则下列说法正确的是（　　） A．增大匀速前移速率，两侧垫板对A摩擦力的合力也增大 B．增大，垫板对的摩擦力增大 C．恒力的大小与大小无关 D．两侧垫板对摩擦力的方向与水平向后的夹角均满足 【答案】AD 【详解】ABC．滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此摩擦力方向与垫板B、C相对于A的运动方向相反，即 水平拉力等于两个摩擦力沿方向分量的合力，即 是摩擦力与水平方向夹角的余弦值，即 解得 当增大，增大；当增大，摩擦力不变。故A正确；BC错误； D．两侧垫板对A摩擦力方向与、和速度的方向相反，即与水平向后的夹角应满足，故D正确。 故选AD。 10．如图所示：光滑水平面上放置质量分别为m和的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一根劲度系数为k的轻弹簧相连，木块间的最大静摩擦力是。现用水平拉力F拉其中一个质量为的木块，使四个木块以同一加速度运动，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的最大伸长量为 B．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间四个木块的加速度不变 C．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间左边两个木块的加速度不变，右边两个木块的加速度变小 D．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间左边两个木块之间的摩擦力不变，右边两个木块之间的摩擦力的大小变为原来的一半，方向与撤去拉力之前相同 【答案】AD 【详解】A．弹簧的最大伸长量时，右边木块间摩擦力恰好达到最大值，对左边m、2m和右边m，由牛顿第二定律有 对左边m、2m，由牛顿第二定律有 联立解得， 故A正确； B．若突然撤去拉力瞬间，弹簧弹力不变，左边两个木块受力不变，加速度不变；而撤去拉力瞬间，右边两个木块受力发生改变，其合力发生改变，加速度发生改变，故B错误； C．未撤去力前，整体加速度大小 弹簧弹力 突然撤去拉力瞬间，左侧两个木块加速度不变，但右边两木块加速度大小为 可知右边两个木块的加速度大小不变，故C错误； D．以上分析可知，突然撤去拉力瞬间，左边两个木块受力不变，加速度不变，故左边两个木块之间的摩擦力不变；但对右边两木块，未撤去力前，对右边2m，由牛顿第二定律有 联立解得 分析可知方向水平向左；撤去拉力的瞬间，对右边2m，由牛顿第二定律有 分析可知方向水平向左，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．某同学想做“验证力的平行四边形定则”的实验，现有如下实验器材：一重物、木板、白纸、图钉、刻度尺、细绳套和一只弹簧测力计A。 (1)为了完成实验，他找来一根轻弹簧B，用刻度尺和弹簧秤测量轻弹簧的长度l和弹力F，作出如图甲所示图像，根据图像，求得该弹簧的劲度系数 （计算结果保留两位有效数字）。 (2)为“验证力的平行四边形定则”，又进行了如下实验： ①将贴有白纸的木板竖直固定，弹簧测力计A上端悬挂于固定点P，下端用细线挂重物Q，测出重物Q的重力G，如图乙所示； ②将轻弹簧B的右端用细线系于O点，手拉轻弹簧的左端，使结点O静止在某位置，如图丙所示。测量轻弹簧B的 和读出弹簧测力计A的示数，并在白纸上记录O点的位置和三条细线的方向； ③根据图甲求出轻弹簧B的弹力，在白纸上作出各力的图示，验证力的平行四边形定则是否成立； ④改变弹簧的拉力，进行多次实验。 下列操作正确的是 。 A．细线方向应与木板平面平行 B．弹簧可以贴在木板上 C．改变拉力进行多次实验时，每次都要使O点静止在同一位置 ⑤改变弹簧的拉力时，发现两次结点O的位置与P刚好在同一直线上，如图丁所示，则相比第一次，弹簧B的长度变化情况是 。（选填“变长”“变短”“不变”或“都有可能”） 【答案】(1)15 (2) 长度（或伸长量） A 都有可能 【详解】（1）根据胡克定律可知图像的斜率表示劲度系数，则有 （2）[1]步骤②中，为了获得轻弹簧B的拉力，则需要测量其长度（或伸长量）。 [2]A.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故A正确； B．弹簧如果贴在木板上，弹簧和木板之间存在摩擦等因素的干扰，影响弹簧弹力的测量结果，故B错误； C．改变拉力，进行多次实验时，两弹簧测力计的拉力合成后的合力，其大小和方向总是与重物的重力等大反向，则不需要使O点静止在同一位置，故C错误。 故选A。 [3]对两次平衡时的结点O受力分析，重物的重力恒定，弹簧测力计A的方向不变，力的大小变大，两者的合力可能变大，也可能变小，即轻弹簧B的弹力可能变大，也可能变小或不变，即长度可能更长、更短或不变。 12．实验小组用图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验。将长木板置于水平桌面上，滑块置于木板上，滑块左侧与纸带连接，右侧与细线连接，细线跨过木板右侧的定滑轮后与力传感器连接。实验时保持滑块质量不变，在沙桶中添加细沙来改变滑块受到的拉力，同时利用打点计时器打出的纸带求出不同拉力对应的滑块的加速度大小。已知当地重力加速度为g，据此回答下列问题： (1)本实验中实验小组探究的是加速度与物体 （选填“受力”或“质量”） 的关系。 (2)关于本实验，下列操作正确的是______ A．保证沙桶和沙的总质量远远小于滑块的质量 B．定滑轮左侧细线与长木板平行 C．先放开滑块再接通打点计时器的电源 (3)某次实验得到一条点迹清晰的纸带，在纸带上选取相邻的3个计时点A、B、C，它们之间的距离如图乙所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为f，则滑块的加速度大小a= (4)往沙桶中加入细沙，记录力传感器示数F，并计算对应的滑块加速度大小a，作出图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，横轴截距为b。图像不过原点的原因是 ；由图丙可知滑块与长木板之间的动摩擦因数为 。（用k、b、g表示） 【答案】(1)受力 (2)B (3) (4) 没有平衡滑块与长木板之间的摩擦力 【详解】（1）本实验保持滑块质量不变，探究加速度与物体受力的关系。 （2）实验中利用力传感器直接测出滑块所受拉力大小，不需要保证沙桶和沙的总质量远远小于滑块的质量；当定滑轮左侧细线与长木板平行，才能保证滑块运动过程中加速度保持不变；实验时，应先接通电源后释放滑块。 故选B。 （3）由匀变速直线运动的规律得 化简得 （4）[1]图像不过原点的原因是没有平衡滑块与长木板之间的摩擦力； [2]对滑块由牛顿第二定律可得 整理得 根据图丙有， 解得 13．轻质杆两端分别固定有质量分别为、的、两个小球，置于光滑球面碗内处于静止状态，A球与圆心点的连线与竖直方向的夹角为，球与圆心连线与竖直方向的夹角为，如图所示。求： (1)A、B两球对碗面压力的大小之比； (2)两球的质量与之比。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对A、B两球受力分析，如图所示 则，对A球，在力的矢量三角形中，根据正弦定理可得 对B球，在力的矢量三角形中，根据正弦定理可得 联立，可得 即碗面对两球的支持力之比为，根据牛顿第三定律可知，A、B两球对碗面压力的大小之比为。 （2）对A球，在力的矢量三角形中，根据正弦定理可得 对B球，在力的矢量三角形中，根据正弦定理可得 联立，可得 14．2024世界机器人大会于8月21日至25日在北京亦庄举行，169家企业展出了600余件创新产品。展览会上，有两个机器人进行演示。时，机器人A在展厅一端，由静止开始以加速度开始匀加速直线移动。与此同时，机器人B在展厅另一端距离机器人A起始位置。处，面向机器人A以速度匀速移动，并且机器人B装有信号发射装置。当机器人B与机器人A的距离小于等于10m时，机器人B可以利用信号装置控制机器人A（信号传输时间忽略不计，机器人A、B运动在同一直线上），，。求： (1)若机器人A被机器人B控制前一直做匀加速直线运动，多长时间后机器人B能控制机器人A（结果保留1位小数）？ (2)若机器人A加速到最大速度后立即以加速度做匀减速直线运动，那么机器人B能否在机器人A运动过程中成功控制机器人A？若能，求出从机器人A开始运动到机器人B能成功控制机器人A经过的时间（结果保留2位有效数字）；若不能，请说明理由。 【答案】(1)4.6s (2)能；4.8s 【详解】（1）设机器人A加速行驶时间后机器人B能控制。 此时机器人A的位移大小为 机器人B的位移大小为 两者位移关系为 联立解得（负值舍去） （2）机器人A加速到最大速度 所需时间为 此过程中机器人A的位移为 之后机器人A做匀减速直线运动，设减速到停止所需时间为 根据速度公式 可得 假设机器人A匀减速时间为时机器人B能成功控制机器人A，从机器人A开始运动到机器人B能成功控制机器人A，机器人A的位移大小为 机器人B的位移大小为 两者位移关系为 解得，（舍去） 所以机器人B能在小车运动过程中成功控制机器人A，经过的时间为 15．如图所示，长的薄木板（厚度可忽略不计）静止在倾角的斜劈上，斜劈固定在水平面上，薄木板A端与斜劈顶端对齐。一小物块（可视为质点）从左侧圆弧轨道某高处静止释放，在轨道最低点水平飞出，飞出点距斜面最高点的水平距离。小物块飞出后，恰好沿斜面方向滑上薄木板A端，然后沿薄木板下滑。当薄木板的速度第二次达到时，B端恰好滑到斜面底端。已知小物块和薄木板质量相等，薄木板与斜劈的动摩擦因数，小物块与薄木板的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，重力加速度g取。 (1)求小物块水平飞出时的速度大小； (2)判断薄木板B端到达斜面底端前小物块能否从薄木板上离开； (3)求初始时薄木板B端与斜面底端的距离x。 【答案】(1) (2)不能 (3) 【详解】（1）小物块水平飞出，在水平方向 在竖直方向 小物块速度沿斜面方向，则有 联立解得 （2）小物块滑上薄木板时 对小物块根据牛顿第二定律可得 解得 对薄木板根据牛顿第二定律可得 解得 经过时间两者共速，则有 解得， 在时间内小物块的位移为 在时间内薄木板的位移为 两者的相对位移为 两者共速后由于，则两者会保持相对静止一起匀减速运动，在薄木板B端滑到斜面底端前小物块不会从板上滑离。 （3）共速后，对整体根据牛顿第二定律可得 解得 两者从共速到薄木板B端滑到斜面底端所用时间为，则有 解得 在时间内薄木板的位移为 初始时薄木板B端与斜面底端的距离为 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $