精品解析：云南省昆明市云南师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷

云南师大附中2027届高一年级上学期教学测评期末卷 物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，请把正确的选项的字母填涂在答题卷上） 1. 物理学关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。斯托克斯定律描述了球形物体在粘滞液体中受到的阻力为。式中，是球体的半径，是它是相对于液体的速度，是液体的粘滞系数，粘滞系数的单位用国际单位制中的基本单位表示应为（　　） A. B. C. D. 2. 某同学竖直向上抛出一颗篮球，已知篮球运动过程中受到阻力与其速度大小成正比，篮球在时刻升到最高点，在时刻回到出发点。下列描述篮球运动过程的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，不计质量的光滑小滑轮用绳悬挂于墙上，跨过滑轮的轻绳一端连接物块A，另一端固定在与等高的点，物块B通过轻质光滑圆环挂在轻绳上，A、B都处于静止状态。现将轻绳右端缓慢从点移至点，A始终处于静止状态，下列说法中正确的是（　　） A. 轻绳上的张力变大 B. 轻绳对圆环的作用力变小 C. OO′上的拉力始终不变 D. 图中角逐渐变大 4. 某同学设计了如图所示的实验装置，用来测量滑块和长直板之间的动摩擦因数。将一上表面粗糙的长直板安装在铁架台上，图中挡板到竖直杆的距离为，通过移动横杆可调节长直板与水平方向之间的夹角。实验过程中，该同学调节夹角从逐渐增大，经多次测量发现，当时，滑块恰好能沿长直板向下做匀速直线运动。重力加速度为，，，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 滑块与长直板之间的动摩擦因数为 B. 随着夹角逐渐增大，滑块所受摩擦力一直减小 C. 随着夹角逐渐增大，滑块所受摩擦力一直增大 D. 当滑块加速下滑时，下滑时间与角度的关系为 5. 用轻质细绳将质量分别为、的物块P、Q连在一起，此后依次按照图甲、乙、丙所示的方式施加大小相等的恒力让物块P、Q一起做匀加速直线运动，其中图甲为光滑水平面，力的方向水平向右；图乙为倾角为的粗糙斜面，力的方向沿斜面向上；图丙为两物体处于竖直方向，力的方向竖直向上。三种情况下两物体的加速度分别为、、，绳上张力分别为、、，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，一个光滑斜面固定在水平地面上，轻弹簧的一端与斜面上的挡板连接，另一端与小球拴接，斜面底端固定一个分体式位移传感器接收端，小球上固定一分体式位移传感器发射端（图中未画出），用手托住小球使弹簧处于原长。现把球从静止释放，利用计算机软件处理得到小球运动过程中加速度随位移变化图像如图乙所示。重力加速度取，小球和位移传感器发射端的总质量为，下列说法正确的是（　　） A. 小球沿斜面向下做匀变速直线运动 B. 斜面倾角的正弦值sinθ=0.6 C. 弹簧劲度系数为500N/m D. 小球运动过程中的最大速度为 7. 某同学利用力传感器和钩码在小区电梯内做了一个实验。实验装置如图甲所示，该同学将力传感器固定于铁架台上，将钩码悬挂在力传感器下方钩子处。该同学利用力传感器测量了电梯某时刻开始从一楼上升至五楼的过程中，钩子受到拉力随时间变化的图像，如图乙所示。利用计算机软件算出两段相等时间Δt=1.5s内，图中曲线与坐标轴围成的阴影面积分别为S1=13.28N·s、S2=10.72N·s，重力加速度g取10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 电梯的最大加速度约为11.25m/s² B. 电梯全程运行时间约为11s C. 电梯匀速运行的速度约为1.6m/s D. 该小区楼层层高约为3.6m 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，多个选项是正确的，请把正确选项的字母填涂在答题卡上，全对得6分，选对但不全得分，错选、多选或不选得0分） 8. 一个物体以初速度冲上光滑斜面，已知物体上升过程中第一秒内与最后一秒内的位移之比为K，则下列说法正确的是（　　） A. 斜面倾角正弦值为 B. 斜面倾角正弦值为 C. 物块沿斜面上升最大距离是 D. 物块沿斜面上升的最大距离是 9. 如图所示，为方便纪录片拍摄，工作人员借助水平空中索道操作摄像机，以拍出不同视角场景。工作人员可以通过同时改变两根悬绳的长度实现其上下移动，通过滑轮实现其水平移动。下列说法正确的是（　　） A. 当摄像机匀速下降时，悬绳中拉力增大 B. 当摄像机水平匀速运动时，悬绳中的拉力不变 C. 两悬绳匀速变短使摄像机向上移动时，摄像机处于超重状态 D. 两悬绳匀速变长使摄像机向下移动时，摄像机处于失重状态 10. 如图所示，在水平地面上有一质量为的长木板C，木板上放置A、B两个物块，两物块的质量分别为、。已知A与C之间的动摩擦因数为，B与C之间的动摩擦因数为，C与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现在物块A上施加一个水平向左的恒定拉力，则以下说法正确的是（　　） A. 若，A、BC静止不动 B. 若，B受到的摩擦力大小为 C. 若，B的加速度为 D. 无论为多大，B始终相对C静止不动 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 三、填空、实验题（本大题共2小题，共14分） 11. 某同学利用6个完全相同的玻璃球（每个球的重力均为），验证力的平行四边形定则。如图甲所示，该同学先把6个玻璃球装在同一个塑料袋里，用带拉环的橡皮筋悬挂塑料袋，测出塑料袋静止时橡皮筋伸长量，记为。如图乙所示，再将白纸用图钉固定在竖直木板上，将6个玻璃球平分装在两个塑料袋里，挂在细绳两端，细绳跨过钉子。把橡皮筋和细绳连接，结点为，待结点静止后，记录下、、点及结点的位置，测出此时橡皮筋伸长量，记为。根据上述实验过程，回答下列问题： （1）关于该实验，下列说法正确的是__________。 A. 实验前应测量出玻璃球的重力的具体大小 B. 实验中应保证细绳方向与木板面平行 C. 细绳、之间的夹角越大越好 （2）当橡皮筋伸长量为时橡皮筋上的张力表达式为__________。（用、、表示） （3）以1个玻璃球的重力作为力的单位，在白纸上做出相应力的图示，用平行四边形定则合成细绳OP、OQ上的拉力，只要得到的对角线的长度接近________个单位长度，且方向与OM几乎在________上，力的平行四边形定则就得以验证。 12. 某物理小组利用如图甲所示装置探究加速度与力的关系。将一端带定滑轮的长木板固定（可调节）在水平桌面上，并在长木板靠近滑轮一侧固定一个光电门。在木箱两端各固定一个宽度为d的遮光条1和2（），两遮光条的中心相距L，木箱和遮光条的总质量为M。轻绳一端与固定于墙面的拉力传感器连接，另一端跨过木箱上的滑轮与沙桶连接。该实验小组调节实验装置使上下两段轻绳均与长木板平行，轻滑轮对木箱的作用力为木箱所受合力。由静止释放木箱，记录拉力传感器的示数F和遮光条1和2经过光电门时的挡光时间，并改变沙子的质量，多次实验。 （1）本实验中木箱和遮光条的总质量M________（选填“需要”或“不需要”）远远大于沙桶和沙子的总质量。 （2）为保证轻滑轮对木箱的作用力为木箱所受合力，甲图中有一个明显错误是：________，改正措施为：在木箱未挂轻绳时，调节________直至________。 （3）修正错误后，某次实验中测得遮光条1和2经过光电门时的挡光时间分别为、，那么木箱的加速度a=________。（用d、L、、表示） （4）得到多组实验数据后，该实验小组绘制了 图像，如图乙所示，该图像的斜率表达式为k=________。（用M、d、L表示） 四、计算题（本大题共3小题，共40分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，长度为l=16m的传送带，以v=10m/s的速度顺时针转动。一个质量为m=0.5kg的物块以v0=15m/s的初速度滑上传送带左端，物块运动x=12.5m后与传送带共速。取重力加速度g=10m/s2，求： （1）物块与传送带之间的动摩擦因数μ； （2）物块在传送带上运动的时间t。 14. 如图所示，质量为的物块A放置在粗糙水平地面上，物块A与轻质细绳一端相连，轻绳与竖直方向之间的夹角。轻绳另一端跨过定滑轮连接质量为的小球B，小球B与固定在地面上的轻弹簧一端拴接并处于静止状态。已知物块A与地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧劲度系数为、原长为，定滑轮右侧轻绳长度为。若物块A恰好能处于静止状态，重力加速度取，，，求： （1）轻绳上的拉力大小； （2）弹簧此时的长度。 15. 如图所示，有一个倾角的足够长斜面固定在水平地面上，将一个质量、长的长木板从斜面上由静止释放，释放时长木板下端到斜面底端的距离，长木板与斜面间的动摩擦因数当长木板速度达到时，将一个质量的煤块放在长木板下端，同时对长木板施加一个沿斜面向下的恒力，煤块与长木板之间的动摩擦因数经过后撤去恒力。煤块可以看作质点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，，求： （1）煤块刚放上去时，长木板与煤块的加速度、； （2）煤块在长木板上留下痕迹的长度； （3）长木板从释放到运动至斜面底端所需时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南师大附中2027届高一年级上学期教学测评期末卷 物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，请把正确的选项的字母填涂在答题卷上） 1. 物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。斯托克斯定律描述了球形物体在粘滞液体中受到的阻力为。式中，是球体的半径，是它是相对于液体的速度，是液体的粘滞系数，粘滞系数的单位用国际单位制中的基本单位表示应为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据公式，得 根据单位制基本单位，的单位为 故选B。 2. 某同学竖直向上抛出一颗篮球，已知篮球运动过程中受到的阻力与其速度大小成正比，篮球在时刻升到最高点，在时刻回到出发点。下列描述篮球运动过程的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】上升阶段：由小球受到的空气阻力与速率成正比，由可知在上升过程中空气阻力减小，故合力减小，由牛顿第二定律可知加速度减小，v-t图象的斜率逐渐减小； 下降过程：小球的速率增大，空气阻力增大，故合力逐渐减小，加速度逐渐减小，v-t图象的斜率逐渐减小。 故选A。 3. 如图所示，不计质量的光滑小滑轮用绳悬挂于墙上，跨过滑轮的轻绳一端连接物块A，另一端固定在与等高的点，物块B通过轻质光滑圆环挂在轻绳上，A、B都处于静止状态。现将轻绳右端缓慢从点移至点，A始终处于静止状态，下列说法中正确的是（　　） A. 轻绳上的张力变大 B. 轻绳对圆环的作用力变小 C. OO′上的拉力始终不变 D. 图中角逐渐变大 【答案】C 【解析】 【详解】AD．物体A始终处于静止，可知轻绳上的张力与A的重力平衡，则轻绳上的张力不变。根据圆环平衡可知，圆环上方两侧绳子之间的夹角不变，则图中角不变，故AD错误； B．将轻绳右端缓慢从M点移至N点，轻绳对圆环的作用力与B的重力等大反向，则轻绳对圆环的作用力不变，故B错误； C．上的拉力与定滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向，则上的拉力始终不变，故C正确。 故选C。 4. 某同学设计了如图所示的实验装置，用来测量滑块和长直板之间的动摩擦因数。将一上表面粗糙的长直板安装在铁架台上，图中挡板到竖直杆的距离为，通过移动横杆可调节长直板与水平方向之间的夹角。实验过程中，该同学调节夹角从逐渐增大，经多次测量发现，当时，滑块恰好能沿长直板向下做匀速直线运动。重力加速度为，，，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 滑块与长直板之间的动摩擦因数为 B. 随着夹角逐渐增大，滑块所受摩擦力一直减小 C. 随着夹角逐渐增大，滑块所受摩擦力一直增大 D. 当滑块加速下滑时，下滑时间与角度的关系为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当时，滑块恰好能沿长直板向下做匀速直线运动，对滑块，由平衡条件得 解得 故A错误； BC．当夹角时，物块相对于直板静止，滑块受到摩擦力为静摩擦力，摩擦力大小 随增大，摩擦力增大。 当时，滑块相对于直板滑动，滑块所受摩擦力为滑动摩擦力，摩擦力大小 随增大，摩擦力减小，故BC错误； D．当滑块加速下滑时，对滑块，由牛顿第二定律得 滑块下滑过程位移 解得 故D正确。 故选D。 5. 用轻质细绳将质量分别为、的物块P、Q连在一起，此后依次按照图甲、乙、丙所示的方式施加大小相等的恒力让物块P、Q一起做匀加速直线运动，其中图甲为光滑水平面，力的方向水平向右；图乙为倾角为的粗糙斜面，力的方向沿斜面向上；图丙为两物体处于竖直方向，力的方向竖直向上。三种情况下两物体的加速度分别为、、，绳上张力分别为、、，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对各个图整体分析可知，甲图的合力等于F，乙、丙图合力小于F，整体质量一样大，根据牛顿第二定律，所以a甲最大，故AB错误； CD．甲图，对P、Q整体，有 对Q，有 解得、 丙图，对P、Q整体，有 对Q，有 解得、 由此可知= 故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，一个光滑斜面固定在水平地面上，轻弹簧的一端与斜面上的挡板连接，另一端与小球拴接，斜面底端固定一个分体式位移传感器接收端，小球上固定一分体式位移传感器发射端（图中未画出），用手托住小球使弹簧处于原长。现把球从静止释放，利用计算机软件处理得到小球运动过程中加速度随位移变化图像如图乙所示。重力加速度取，小球和位移传感器发射端的总质量为，下列说法正确的是（　　） A. 小球沿斜面向下做匀变速直线运动 B. 斜面倾角的正弦值sinθ=0.6 C. 弹簧劲度系数为500N/m D. 小球运动过程中的最大速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图示图像可知，随位移变化加速度不断减小小球的运动不是匀变速直线运动，故A错误； B．由图乙所示图像可知，x=0时 对小球，由牛顿第二定律得 代入数据解得 故B正确； C．由图乙所示图像可知x=0.4cm=0.004m时 对小球，由牛顿第二定律得 代入数据解得k=300N/m 故C错误； D．小球的初速度为零，由匀变速直线运动的v-x关系，可知 即a -x图线与坐标轴围成图形的面积表示，由图乙所示图像可知 解得小球的最大速度为 故D错误。 故选B。 7. 某同学利用力传感器和钩码在小区电梯内做了一个实验。实验装置如图甲所示，该同学将力传感器固定于铁架台上，将钩码悬挂在力传感器下方钩子处。该同学利用力传感器测量了电梯某时刻开始从一楼上升至五楼的过程中，钩子受到拉力随时间变化的图像，如图乙所示。利用计算机软件算出两段相等时间Δt=1.5s内，图中曲线与坐标轴围成的阴影面积分别为S1=13.28N·s、S2=10.72N·s，重力加速度g取10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 电梯的最大加速度约为11.25m/s² B. 电梯全程运行时间约为11s C. 电梯匀速运行的速度约为1.6m/s D. 该小区楼层层高约为3.6m 【答案】C 【解析】 【详解】由图可得钩码质量等于0.8kg 合力不超过2N，加速度不超过2.5m/s2 前2s静止，所以电梯全程运行时间约为9s，S1区域对应物体做加速运动，规定向上为正方向，根据动量定理可得 解得v=1.6m/s v为匀速运动速度，匀速运动位移 解得x=9.6m 加速和减速近似看成匀变速总位移 解得=2.4m、m 一楼上升至五楼的过程中，总共4层，该小区楼层层高约为3m。 故选C。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，多个选项是正确的，请把正确选项的字母填涂在答题卡上，全对得6分，选对但不全得分，错选、多选或不选得0分） 8. 一个物体以初速度冲上光滑斜面，已知物体上升过程中第一秒内与最后一秒内的位移之比为K，则下列说法正确的是（　　） A. 斜面倾角正弦值为 B. 斜面倾角正弦值为 C. 物块沿斜面上升的最大距离是 D. 物块沿斜面上升的最大距离是 【答案】BC 【解析】 【详解】在光滑斜面上，根据牛顿第二定律有 向上减速过程看成初速度为零的匀加速过程 可知 根据速度—时间公式有 联立解得、 故选BC。 9. 如图所示，为方便纪录片拍摄，工作人员借助水平空中索道操作摄像机，以拍出不同视角的场景。工作人员可以通过同时改变两根悬绳的长度实现其上下移动，通过滑轮实现其水平移动。下列说法正确的是（　　） A. 当摄像机匀速下降时，悬绳中的拉力增大 B. 当摄像机水平匀速运动时，悬绳中的拉力不变 C. 两悬绳匀速变短使摄像机向上移动时，摄像机处于超重状态 D. 两悬绳匀速变长使摄像机向下移动时，摄像机处于失重状态 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设悬绳与竖直方向上的夹角为，当摄像机匀速下降时，悬绳的长度变长，则夹角变小。由平衡条件得 解得 夹角减小，则拉力T减小，故A错误； B．当摄像机水平匀速运动时，夹角不变，则拉力不变，故B正确； CD．设摄像机的速度为v，绳的速度为恒定，由合速度与分速度的关系得 悬绳变短，则夹角增大，可知v增大，即摄像机向上做加速运动加速度向上，处于超重状态；反之悬绳变长，则夹角减小，可知v减小，即摄像机向下做减速运动加速度向上，处于超重状态，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在水平地面上有一质量为的长木板C，木板上放置A、B两个物块，两物块的质量分别为、。已知A与C之间的动摩擦因数为，B与C之间的动摩擦因数为，C与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现在物块A上施加一个水平向左的恒定拉力，则以下说法正确的是（　　） A. 若，A、BC静止不动 B. 若，B受到的摩擦力大小为 C. 若，B的加速度为 D. 无论为多大，B始终相对C静止不动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A与C之间的最大静摩擦力为 B与C之间的最大静摩擦力为 C与地面之间的最大静摩擦力为 把A、B、C看成一个整体，因为，所以C不可能保持静止不动，故A错误； B．当F=10N时，设A、B、C能够保持相对静止，则整体的加速度大小为a，对A、B、C整体根据牛顿第二定律有 解得 则A、C之间的摩擦力大小为，对A根据牛顿第二定律有 解得 BC之间的摩擦力大小为，根据牛顿第二定律有 解得 故假设成立，B受到的摩擦力大小为1N，故B正确； C．当F=12N时，设A、B、C能够保持相对静止，则整体的加速度大小为，对ABC整体根据牛顿第二定律有 解得 则AC之摩擦力大小为，对A根据牛顿第二定律有 解得 BC之间的摩擦力大小为，本据牛顿第二定律有 解得 故假设成立，所以B的加速度大小为1.4m/s2，故C错误； D．当A和C发生相对滑动时，C的加速度最大，设此时B、C仍能保持相对静止，BC的最大加速度为am，此时A、C之间的摩擦力为滑动摩擦力达到最大，对B、C由牛顿第二定律可得 解得 此时B、C之间的摩擦力大小为 解得 即BC之间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力，所以假设成立，B、C保持相对静止，则无论F为多大，B始终相对C静止不动，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 三、填空、实验题（本大题共2小题，共14分） 11. 某同学利用6个完全相同的玻璃球（每个球的重力均为），验证力的平行四边形定则。如图甲所示，该同学先把6个玻璃球装在同一个塑料袋里，用带拉环的橡皮筋悬挂塑料袋，测出塑料袋静止时橡皮筋伸长量，记为。如图乙所示，再将白纸用图钉固定在竖直木板上，将6个玻璃球平分装在两个塑料袋里，挂在细绳两端，细绳跨过钉子。把橡皮筋和细绳连接，结点为，待结点静止后，记录下、、点及结点的位置，测出此时橡皮筋伸长量，记为。根据上述实验过程，回答下列问题： （1）关于该实验，下列说法正确的是__________。 A. 实验前应测量出玻璃球的重力的具体大小 B. 实验中应保证细绳方向与木板面平行 C. 细绳、之间的夹角越大越好 （2）当橡皮筋伸长量为时橡皮筋上的张力表达式为__________。（用、、表示） （3）以1个玻璃球的重力作为力的单位，在白纸上做出相应力的图示，用平行四边形定则合成细绳OP、OQ上的拉力，只要得到的对角线的长度接近________个单位长度，且方向与OM几乎在________上，力的平行四边形定则就得以验证。 【答案】（1）B （2） （3） ①. 3 ②. 同一直线 【解析】 【小问1详解】 A．根据实验的等效替代原理可知，无需测量玻璃球的重力G的具体大小，故A错误； B．实验中应保证细绳方向与木板面平行，故B正确； C．细绳OP、OQ之间的夹角适当即可，并非越大越好，故C错误； 故选B。 【小问2详解】 该同学先把6个玻璃球装在同一个塑料袋里时有 当橡皮筋伸长量为时橡皮筋上的张力表达式为 解得 【小问3详解】 [1][2] OM线上的拉力为3个单位长度，根据实验的等效替代原理可知，用平行四边形定则合成细绳OP、OQ上的拉力，只要得到的对角线的长度接近3个单位长度，且方向与OM几乎在同一直线上，力的平行四边形定则就得以验证。 12. 某物理小组利用如图甲所示装置探究加速度与力关系。将一端带定滑轮的长木板固定（可调节）在水平桌面上，并在长木板靠近滑轮一侧固定一个光电门。在木箱两端各固定一个宽度为d的遮光条1和2（），两遮光条的中心相距L，木箱和遮光条的总质量为M。轻绳一端与固定于墙面的拉力传感器连接，另一端跨过木箱上的滑轮与沙桶连接。该实验小组调节实验装置使上下两段轻绳均与长木板平行，轻滑轮对木箱的作用力为木箱所受合力。由静止释放木箱，记录拉力传感器的示数F和遮光条1和2经过光电门时的挡光时间，并改变沙子的质量，多次实验。 （1）本实验中木箱和遮光条的总质量M________（选填“需要”或“不需要”）远远大于沙桶和沙子的总质量。 （2）为保证轻滑轮对木箱的作用力为木箱所受合力，甲图中有一个明显错误是：________，改正措施为：在木箱未挂轻绳时，调节________直至________。 （3）修正错误后，某次实验中测得遮光条1和2经过光电门时的挡光时间分别为、，那么木箱的加速度a=________。（用d、L、、表示） （4）得到多组实验数据后，该实验小组绘制了 图像，如图乙所示，该图像的斜率表达式为k=________。（用M、d、L表示） 【答案】（1）不需要 （2） ①. 没有平衡摩擦力 ②. 木板倾斜 ③. 两遮光条经过光电门的时间相等 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由于有力传感器测量绳子拉力，不需要木箱和遮光条的总质量M远远大于沙桶和沙子的总质量。 【小问2详解】 甲图没有平衡摩擦力，在木箱未挂轻绳时，调节木板倾斜直至两遮光条经过光电门的时间相等。 【小问3详解】 根据运动学公式，可得 解得 【小问4详解】 对沙、沙桶和小车整体受力分析由牛顿第二定律 小车的合外力为 所以图像的斜率 四、计算题（本大题共3小题，共40分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，长度为l=16m的传送带，以v=10m/s的速度顺时针转动。一个质量为m=0.5kg的物块以v0=15m/s的初速度滑上传送带左端，物块运动x=12.5m后与传送带共速。取重力加速度g=10m/s2，求： （1）物块与传送带之间动摩擦因数μ； （2）物块在传送带上运动的时间t。 【答案】（1）0.5 （2）1.35s 【解析】 【小问1详解】 物块在传送带上做匀减速直线运动过程，利用逆向思维，根据位移与速度的关系有 对物块进行分析，根据牛顿第二定律有μmg=ma 解得a=-5m/s2，μ=0.5 【小问2详解】 利用逆向思维，物块减速到与传送带达到相等速度过程需要的时间 物块在传送带上做匀速直线运动的时间 物块在传送带上运动的时间t=t1+t2 解得t=135s 14. 如图所示，质量为的物块A放置在粗糙水平地面上，物块A与轻质细绳一端相连，轻绳与竖直方向之间的夹角。轻绳另一端跨过定滑轮连接质量为的小球B，小球B与固定在地面上的轻弹簧一端拴接并处于静止状态。已知物块A与地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧劲度系数为、原长为，定滑轮右侧轻绳长度为。若物块A恰好能处于静止状态，重力加速度取，，，求： （1）轻绳上的拉力大小； （2）弹簧此时的长度。 【答案】（1）6N （2）9.4cm 【解析】 【小问1详解】 物块A恰好能处于静止状态，根据共点力平衡条件可知，水平方向有 竖直方向有 解得=6N 【小问2详解】 对B，根据受力平衡可知 解得cm 弹簧此时的长度cm 15. 如图所示，有一个倾角的足够长斜面固定在水平地面上，将一个质量、长的长木板从斜面上由静止释放，释放时长木板下端到斜面底端的距离，长木板与斜面间的动摩擦因数当长木板速度达到时，将一个质量的煤块放在长木板下端，同时对长木板施加一个沿斜面向下的恒力，煤块与长木板之间的动摩擦因数经过后撤去恒力。煤块可以看作质点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，，求： （1）煤块刚放上去时，长木板与煤块的加速度、； （2）煤块在长木板上留下痕迹的长度； （3）长木板从释放到运动至斜面底端所需时间。 【答案】（1）3m/s2，10m/s2 （2）0.56m （3）2.1s 【解析】 小问1详解】 对长木板进行受力分析，长木板受到重力Mg、斜面支持力N1、恒力F、物块对长木板的摩擦力f2以及斜面对长木板的摩擦力f1 根据牛顿第二定律F+Mgsinθ-f1-f2=Ma1 其中f1=μ1（M+m）gcosθ，f2=μ2mgcosθ，N1=（M+m）gcosθ 联立解得a1=3m/s2 对物块进行受力分析，物块受到重力mg、长木板的支持力N2和长木板对物块的摩擦力f2 根据牛顿第二定律有μ2mgcosθ+mgsinθ=ma2 解得 a2=10m/s2 【小问2详解】 设经过时间t=0.4s，长木板的速度v=v1+a1t 物块的速度v2=a2t 解得v=v2=4m/s 此过程长木板的位移为x1=v1t+a1t2 解得x1=1.36m 物块的位移x2=a2t2 解得x2=0.8m Δx=x1-x2 解得Δx=0.56m 【小问3详解】 长木板在放物块前运动的时间 由Mgsinθ-μ1Mgcosθ=Ma0 解得a0=4m/s2，t1=0.7s 位移 解得x3=0.98m 放物块后到共速总时间t=0.4s 共速后，两者一起向下运动的加速度 解得a5=4m/s2 此时离斜面底端的距离x=s-x1-x3 解得x=6m 根据 解得t2=1s 所以长木板从释放到运动至斜面底端所需时间t总=t+t1+t2 解得t=2.1s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $