精品解析：辽宁省沈阳市第二中学2025-2026学年高一上学期期末物理试卷

沈阳二中28届2025-2026学年度上学期期末能力测试 物理试题 说明： 1、测试时间：90分钟总分：100分 2、客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上 第I卷 一、选择题：本题共12小题。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题3分。第8~12题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，一只小鸟静止在倾斜树枝上，过一会飞向了天空，关于小鸟和树枝，下列说法正确的是（　　） A. 小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力，从而引起树枝形变 B. 静止时，树枝对小鸟作用力的方向斜向上偏左 C. 小鸟起飞瞬间，翅膀对空气的作用力大于空气对翅膀的作用力 D. 树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的 2. 我国新开辟的北极航道上采取了一种破冰方式：坚固的破冰船滑上冰层借助自身重力破冰。在船头相对冰层向上滑动时，船头对冰层的作用力方向，可能是（　　） A. a B. b C. c D. d 3. 如图所示的x-t图像和v-t图像中，四条图线分别表示甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，下列说法正确的是（ ） A. 0-6s内，甲车通过的位移大于乙车通过的位移 B. 0-6s内，丙、丁两车的平均速度相等 C. 在6s末，甲乙两车位于同一位置，丁车位于丙车的前方 D. 0-6s内，丙车的加速度先增大后减小 4. 如图所示，绕过定滑轮的绳子将物块A和物块B相连，连接物块A的绳子与水平桌面平行。现将两物块由图示位置无初速度释放，经过时间t，物块B未落地，物块A未到达滑轮位置。已知物块A的质量为M，物块B的质量为m，重力加速度为g。若忽略A与桌面之间的摩擦力，则绳子拉力大小为、物块A的加速度为，不计滑轮、绳子的质量。则下列说法正确的是（　　） A. 绳子拉力大小 B. 物块A的加速度大小 C. 若A与桌面有摩擦力，则绳子拉力小于 D. 若A与桌面有摩擦力，则A的加速度大于 5. 2025年3月，中国航天科工集团完成了全球首条超级高铁全尺寸测试。若推进器从静止开始做匀加速直线运动，第1个2km内速度的增加量为，第2个2km内速度的增加量为，令，则k满足（　　） A. B. C. D. 6. 在建筑工地上，把三个质量均为m的相同匀质圆形钢管按照如图所示放置在粗糙水平面上，B、C钢管刚好接触且无挤压，系统处于静止状态，重力加速度为g，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为，则水平面对C钢管的摩擦力大小为（　　） A. 0 B. C. D. 7. 两本质量都为m的书，将书分成质量相等的两部分后两部分对叠，已知书与书之间及书与桌面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。如图甲所示，下面一本书用水平轻质细绳固定在左边墙面上，上面的书在水平拉力F1作用下恰好能将两本书分开；如图乙所示，上面一本书用水平轻质细绳固定在右边墙面上，下面的书在水平拉力F2作用下恰好能将两本书分开。则F1：F2为（　　） A. 1：1 B. 2：3 C. 3：4 D. 3：5 8. 如图所示，一质量，倾角为斜面体放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量为的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为，下列判断正确的是（　　） A. 系统加速度 B. C. 斜面体对楔形物体的作用力 D. 增大力，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动 9. 一物体与劲度系数为k的轻质弹簧连接，先用轻弹簧将物体竖直吊起，静止时弹簧的伸长量为，再把该物体放在倾角的斜面上，如图所示，对原弹簧右端施加一个与斜面底边平行且向右的拉力F，使得物体沿斜面上的虚线匀速运动，虚线与斜面底边的夹角，弹簧始终在弹性限度内，取，，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到的滑动摩擦力方向平行于虚线向上 B. 拉力F大小为 C. 物体受到的滑动摩擦力大小为 D. 物体与斜面间的动摩擦因数为 10. 如图所示，小球甲、乙的质量之比为，两小球按如图的方式连接，其中、为两弹性绳（弹性绳满足胡克定律），为不可伸长的轻绳，系统静止时，弹性绳与竖直方向的夹角为，轻绳沿水平方向，且两弹性绳的伸长量相等。已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 系统静止时，两弹性绳作用力大小相等 B. 弹性绳、的劲度系数之比为 C. 将轻绳剪断的瞬间，小球乙的加速度大小为 D. 将轻绳剪断的瞬间，小球甲的加速度大小为 11. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度，以下说法正确的是（　　） A. 弹性绳的劲度系数为 B. 运动员在下落过程中先超重再失重 C. 运动员在最低点处加速度大小为 D. 运动员在速度最大处运动员处于失重状态 12. 如图所示，水平传送带以速度v1=2m/s顺时针转动。可视为质点的小物体P、Q的质量均为1kg，由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有向右的速度v2=5m/s，P与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦。小物体P与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，传送带两端距离L=5m，绳足够长，g=10m/s2。关于小物体P的描述正确的是（　　） A. 小物体P刚滑上传送带时的加速度大小为7m/s2 B. 小物体P将从传送带的右端滑下传送带 C. 小物体P离开传送带时的速度大小为m/s D. 小物体P在传送带上运动的时间为s 第II卷 二、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题8分，共14分。 13. 某同学用如图甲所示实验装置研究摩擦力的特点，将木块P和木板Q叠放于水平桌面上，轻绳绕定滑轮一端与力传感器竖直相连，另一端与木块P水平相连。该同学测出木块P的质量m，然后从t=0时刻开始，用从零开始逐渐增大的外力拉木板Q，力传感器的示数F随时间的变化关系如图乙所示。t=0时轻绳恰好伸直但无拉力，重力加速度为g。 （1）木板Q在t1<t<t2时间内受到的静摩擦力大小___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）木板Q与木块P之间的滑动摩擦因数___________； （3）该同学欲利用控制变量法研究滑动摩擦力大小与压力大小关系，下列两项操作中更恰当的一项是___________。 A. 将木块P换成体积相同但材质不同的物块 B. 在木块P的上方放置不同数量的砝码 14. 用如图甲所示的装置，以小车为研究对象探究加速度与力的关系，请回答下列问题： （1）细绳下端不挂槽码，将长木板右端用垫块垫起，与桌面成θ角，以平衡摩擦力。当打点计时器打出的纸带点迹越来越密集，说明θ角___________（选填“偏小”或“偏大”）； （2）利用该装置进行实验时，用槽码总重力代替绳子的拉力，需要满足的条件为___________； （3）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，可求出小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）； （4）实验中，保持小车的质量M一定，改变槽码的质量m，测出对应的小车加速度a，认为细绳对小车的拉力F等于槽码的重力，根据实验数据作出的a-F图像如图丙中的曲线1所示。一位同学利用加速度较小的几组数据拟合并延长获得了直线2（如图丙所示），作一条与纵轴平行的虚线，与这两条图线及横轴的交点分别为B、C、A，若小车的质量M已测出，求此时悬挂槽码的质量为___________（用M、AB、AC表示）。 三、计算题：本题共3小题，第15题10分，第16题16分，第17题14分，共40分。解答时应该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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15. 5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，相当于有了“千里眼”的感知能力。同时，5G网络超低延时的特性，让“汽车大脑”可以实时接收指令，极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为，B车的速度大小为，如图所示。当A、B两车相距时，B车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小，从此时开始计时。求： （1）B车按此加速度需要多久能停下来； （2）A车追上B车之前，两者相距的最远距离； （3）A车追上B车所用的时间。 16. 如图甲所示，一定长度、质量为M=2kg的长木板放在水平面上，质量为m=1kg且可视为质点的物块放在长木板的最右端，现在长木板上施加一水平向右的外力F1（大小未知），使长木板和物块均由静止开始运动，将此刻记为t=0 时刻，0~2s内长木板和物块的速度随时间的变化规律如图乙所示，时将外力大小改为F2=22N，物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中物块始终未离开长木板，重力加速度g=10m/s2求： （1）0~2s内长木板和物块的加速度大小； （2）以及F1的大小； （3）长木板t（t大于）时的速度大小的表达式。 17. 如图甲所示，水平面上固定一半径为的光滑四分之一圆柱体。光滑轻滑轮（可视为质点）用轻杆固定在圆心的正上方，不可伸长的轻质细线一端固定在点，另一端跨过滑轮连接质量为的小球（可视为质点），小球置于四分之一圆柱体圆弧表面上点，，当与竖直方向成角，物块通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于点，与竖直方向成角。已知、、、在同一竖直面内，重力加速度大小。（此题所有计算结果均可保留根式） （1）求物块的质量； （2）如图乙所示，把不可伸长的轻绳两端点固定在天花板上的、两点，绳长为。另一个物体A通过轻质光滑小挂钩挂在轻绳中间（小挂钩大小忽略不计），静止时轻绳的张角为120°。 ①若给小挂钩一个始终垂直于纸面向外的拉力作用，使小挂钩缓慢移动，当小挂钩移动的水平距离为0.1L时，轻绳拉力的大小与物体A重力大小的比值为多少； ②若给小挂钩施加一水平向左的恒力，待A重新稳定静止后绳子上的拉力大小与物体A重力大小的比值为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沈阳二中28届2025-2026学年度上学期期末能力测试 物理试题 说明： 1、测试时间：90分钟总分：100分 2、客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上 第I卷 一、选择题：本题共12小题。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题3分。第8~12题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，一只小鸟静止在倾斜的树枝上，过一会飞向了天空，关于小鸟和树枝，下列说法正确的是（　　） A. 小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力，从而引起树枝形变 B. 静止时，树枝对小鸟作用力的方向斜向上偏左 C. 小鸟起飞瞬间，翅膀对空气的作用力大于空气对翅膀的作用力 D. 树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第三定律，小鸟对树枝的压力等于树枝对小鸟的支持力，另外，树枝的形变是由小鸟对树枝的压力造成的，与小鸟对树枝的压力是否大于树枝对小鸟的支持力无关，故A错误； B．静止时，小鸟受力平衡，树枝对小鸟的作用力与重力等大反向，故树枝对小鸟作用力的方向竖直向上，故B错误； C．根据牛顿第三定律，翅膀对空气的作用力等于空气对翅膀的作用力，故C错误； D．树枝对小鸟的支持力的施力物体是树枝，是由树枝发生形变产生的，故D正确。 故选D。 2. 我国新开辟的北极航道上采取了一种破冰方式：坚固的破冰船滑上冰层借助自身重力破冰。在船头相对冰层向上滑动时，船头对冰层的作用力方向，可能是（　　） A. a B. b C. c D. d 【答案】B 【解析】 【详解】冰层受到船头压力垂直于冰面向下，冰层受到船头的摩擦力沿着冰面向上，根据平行四边形定则可知，这两个力的合力方向可能是b。 故选B。 3. 如图所示的x-t图像和v-t图像中，四条图线分别表示甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，下列说法正确的是（ ） A. 0-6s内，甲车通过的位移大于乙车通过的位移 B. 0-6s内，丙、丁两车的平均速度相等 C. 在6s末，甲乙两车位于同一位置，丁车位于丙车的前方 D. 0-6s内，丙车的加速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由甲图可知，刚开始运动时，甲乙两车从同一位置出发，末甲乙两车位于同一位置，故内，甲车通过的位移等于乙车通过的位移，故A错误； B．图线与横轴所围区域的面积表示物体发生的位移，由乙图可知，内，丁的位移大于丙的位移，由平均速度 丁的位移大于丙的位移，所以丙车的平均速度小于丁车的平均速度，故B错误； C．由甲图可知，末甲乙两车位于同一位置，而图线与横轴所围区域的面积表示物体发生的位移，由乙图可知，内，丁的位移大于丙的位移，所以末丁车位于丙车的前方，故C正确； D．图线的斜率表示加速度，由乙图可知，丙车所对应的图像中的曲线的切线斜率逐渐变大，丙车的加速度逐渐变大，故D错误； 故选C。 4. 如图所示，绕过定滑轮的绳子将物块A和物块B相连，连接物块A的绳子与水平桌面平行。现将两物块由图示位置无初速度释放，经过时间t，物块B未落地，物块A未到达滑轮位置。已知物块A的质量为M，物块B的质量为m，重力加速度为g。若忽略A与桌面之间的摩擦力，则绳子拉力大小为、物块A的加速度为，不计滑轮、绳子的质量。则下列说法正确的是（　　） A. 绳子拉力大小 B. 物块A的加速度大小 C. 若A与桌面有摩擦力，则绳子拉力小于 D. 若A与桌面有摩擦力，则A的加速度大于 【答案】B 【解析】 【详解】AB．运动过程中物块A与物块B的加速度大小相等，由牛顿第二定律得： 对A、B整体： 对B： 联立解得：， 故A错误，B正确； CD．若A与桌面有摩擦力，设该摩擦力大小为f，由牛顿第二定律得： 对A、B整体： 对B： 解得：， 故CD错误。 故选B。 5. 2025年3月，中国航天科工集团完成了全球首条超级高铁全尺寸测试。若推进器从静止开始做匀加速直线运动，第1个2km内速度的增加量为，第2个2km内速度的增加量为，令，则k满足（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】匀加速直线运动中，速度平方与位移成正比。设加速度为a，第一个2km末速度v1= 第二个2km末速度v2= 速度增量Δv1= v1-0 = Δv2=v2-v1 = = 比值k== 故选D。 6. 在建筑工地上，把三个质量均为m的相同匀质圆形钢管按照如图所示放置在粗糙水平面上，B、C钢管刚好接触且无挤压，系统处于静止状态，重力加速度为g，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为，则水平面对C钢管的摩擦力大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对A钢管受力分析，根据平衡条件可得2F1cos30°=mg 解得C钢管对A钢管的弹力为 根据牛顿第三定律，A钢管对C钢管的弹力为 根据平衡条件，水平面对C钢管的摩擦力大小 故选C。 7. 两本质量都为m的书，将书分成质量相等的两部分后两部分对叠，已知书与书之间及书与桌面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。如图甲所示，下面一本书用水平轻质细绳固定在左边墙面上，上面的书在水平拉力F1作用下恰好能将两本书分开；如图乙所示，上面一本书用水平轻质细绳固定在右边墙面上，下面的书在水平拉力F2作用下恰好能将两本书分开。则F1：F2为（　　） A. 1：1 B. 2：3 C. 3：4 D. 3：5 【答案】D 【解析】 【详解】设每本书的重力为G，则根据平衡可知，图甲中 图乙中 所以F1：F2为3：5。 故选D。 8. 如图所示，一质量，倾角为的斜面体放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量为的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为，下列判断正确的是（　　） A. 系统加速度 B. C. 斜面体对楔形物体的作用力 D. 增大力，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．设斜面体对楔形物体的作用力为 对楔形物体和斜面体整体运用牛顿第二定律得 隔离m水平方向运用牛顿第二定律得 对m竖直方向受力平衡得 三式联立得，， 故B正确，AC错误； D．由易知，F增大，a增大 由易知，必然增大，则得 楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动，故D正确； 故选BD。 9. 一物体与劲度系数为k的轻质弹簧连接，先用轻弹簧将物体竖直吊起，静止时弹簧的伸长量为，再把该物体放在倾角的斜面上，如图所示，对原弹簧右端施加一个与斜面底边平行且向右的拉力F，使得物体沿斜面上的虚线匀速运动，虚线与斜面底边的夹角，弹簧始终在弹性限度内，取，，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到的滑动摩擦力方向平行于虚线向上 B. 拉力F的大小为 C. 物体受到的滑动摩擦力大小为 D. 物体与斜面间的动摩擦因数为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物体受到的重力大小为，对物体进行受力分析时，涉及立体图形，为了方便处理，我们将重力分解为平行斜面向下和垂直于斜面向下的两个分力，则有， 因为物体在斜面上一定沿斜面上的虚线向下运动，所以物体受到的滑动摩擦力方向平行于虚线向上，故A正确； BC．物体在垂直于斜面的平面内，受到斜面的支持力 对物体平行于斜面上的力进行分析，根据几何关系有， 所以拉力F的大小为 物体受到的滑动摩擦力大小，故BC错误； D．物体与斜面间的动摩擦因数，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，小球甲、乙的质量之比为，两小球按如图的方式连接，其中、为两弹性绳（弹性绳满足胡克定律），为不可伸长的轻绳，系统静止时，弹性绳与竖直方向的夹角为，轻绳沿水平方向，且两弹性绳的伸长量相等。已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 系统静止时，两弹性绳的作用力大小相等 B. 弹性绳、的劲度系数之比为 C. 将轻绳剪断的瞬间，小球乙的加速度大小为 D. 将轻绳剪断的瞬间，小球甲的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设小球甲质量为、则小球乙的质量为，对小球乙受力分析，受重力和弹性绳的拉力，根据平衡条件有 再对两小球整体受力分析，受重力、轻绳的拉力和弹性绳的拉力，受力如图所示 根据平衡条件有， 解得、，故A错误； B．由于弹性绳、伸长量刚好相同，根据胡克定律有、 可得，故B正确； C．将轻绳剪断的瞬间，小球乙的重力和弹性绳的弹力均不变，则小球乙的加速度仍为零，故C错误； D．将轻绳剪断的瞬间，小球甲受重力以及两弹性绳的拉力作用，且这三个力均不变，则小球甲的合力大小仍为 由牛顿第二定律得，故D正确。 故选BD。 11. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度，以下说法正确的是（　　） A. 弹性绳的劲度系数为 B. 运动员在下落过程中先超重再失重 C. 运动员在最低点处加速度大小为 D. 运动员在速度最大处运动员处于失重状态 【答案】AC 【解析】 【详解】A．运动员受力平衡时，速度最大。由图像可知，下落高度为15m时速度最大，此时受力平衡 且， 解得，故A正确； B．根据加速度向上，物体处于超重状态；加速度向下，物体处于失重状态，运动员下落过程先加速后减速，所以下落过程是先失重后超重，故B错误； C．运动员在最低点时，速度为零，弹力最大，此时由牛顿第二定律可得 其中， 联立解得，故C正确； D．速度最大时重力和弹力平衡，此时加速度为零，既不失重也不超重，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，水平传送带以速度v1=2m/s顺时针转动。可视为质点的小物体P、Q的质量均为1kg，由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有向右的速度v2=5m/s，P与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦。小物体P与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，传送带两端距离L=5m，绳足够长，g=10m/s2。关于小物体P的描述正确的是（　　） A. 小物体P刚滑上传送带时加速度大小为7m/s2 B. 小物体P将从传送带的右端滑下传送带 C. 小物体P离开传送带时的速度大小为m/s D. 小物体P在传送带上运动的时间为s 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小物体P刚滑上传送带时，对PQ的整体由牛顿第二定律 即小物体P刚滑上传送带时的加速度大小为7m/s2，A正确； B．小物块P与传送带共速时，由 可得 此时小物体P的位移 以后小物块P做减速运动，加速度为 速度减为零时的位移 因 以后小物块P反向运动，则将从传送带的左端滑下传送带，B错误； C．小物体P从左端离开传送带时的速度大小为，C正确； D．小物体P在传送带上向左运动返回到左端的时间 带上与传送带共速后减速到零的时间 则运动的总时间为，D正确。 故选ACD。 第II卷 二、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题8分，共14分。 13. 某同学用如图甲所示的实验装置研究摩擦力的特点，将木块P和木板Q叠放于水平桌面上，轻绳绕定滑轮一端与力传感器竖直相连，另一端与木块P水平相连。该同学测出木块P的质量m，然后从t=0时刻开始，用从零开始逐渐增大的外力拉木板Q，力传感器的示数F随时间的变化关系如图乙所示。t=0时轻绳恰好伸直但无拉力，重力加速度为g。 （1）木板Q在t1<t<t2时间内受到的静摩擦力大小___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）木板Q与木块P之间的滑动摩擦因数___________； （3）该同学欲利用控制变量法研究滑动摩擦力大小与压力大小关系，下列两项操作中更恰当的一项是___________。 A. 将木块P换成体积相同但材质不同的物块 B. 在木块P的上方放置不同数量的砝码 【答案】（1）增大 （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，在t1<t<t2时间力传感器的示数逐渐增加，可知物块P受的静摩擦力逐渐增加，根据牛顿第三定律可知，木板Q受到的静摩擦力大小增大。 【小问2详解】 由图像可知，木块P与木板Q之间的滑动摩擦力为F0，则木板Q与木块P之间的滑动摩擦因数 【小问3详解】 该同学欲利用控制变量法研究滑动摩擦力大小与压力大小关系，必须要保证接触面的材料不变，改变两者之间的正压力，即在木块P的上方放置不同数量的砝码。故选B。 14. 用如图甲所示的装置，以小车为研究对象探究加速度与力的关系，请回答下列问题： （1）细绳下端不挂槽码，将长木板右端用垫块垫起，与桌面成θ角，以平衡摩擦力。当打点计时器打出纸带点迹越来越密集，说明θ角___________（选填“偏小”或“偏大”）； （2）利用该装置进行实验时，用槽码总重力代替绳子的拉力，需要满足的条件为___________； （3）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，可求出小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）； （4）实验中，保持小车的质量M一定，改变槽码的质量m，测出对应的小车加速度a，认为细绳对小车的拉力F等于槽码的重力，根据实验数据作出的a-F图像如图丙中的曲线1所示。一位同学利用加速度较小的几组数据拟合并延长获得了直线2（如图丙所示），作一条与纵轴平行的虚线，与这两条图线及横轴的交点分别为B、C、A，若小车的质量M已测出，求此时悬挂槽码的质量为___________（用M、AB、AC表示）。 【答案】（1）偏小 （2）槽码质量远小于小车质量 （3）0.81 （4） 【解析】 【小问1详解】 当打点计时器打出的纸带点迹越来越密集，说明小车做减速运动，说明木板右端抬的过低，即θ角偏小； 【小问2详解】 根据牛顿第二定律，对槽码 对小车T=Ma 解得 则当m<<M时，可认为T≈mg，即利用该装置进行实验时，用槽码总重力代替绳子的拉力，需要满足的条件为槽码质量远小于小车质量。 【小问3详解】 相邻两计数点间还有四个计时点没有画出，则T=0.1s，小车的加速度为 【小问4详解】 图中CA对应小车合力为悬挂物的重力mg时的加速度a1，即mg=Ma1 解得 图中BA对应小车的实际加速度a2，设此时细线的拉力为T； 对小车有T=Ma2 对悬挂物有mg-T=Ma2 解得 联立解得 结合图像斜率的含义，可得 解得槽码质量 三、计算题：本题共3小题，第15题10分，第16题16分，第17题14分，共40分。解答时应该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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15. 5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，相当于有了“千里眼”的感知能力。同时，5G网络超低延时的特性，让“汽车大脑”可以实时接收指令，极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为，B车的速度大小为，如图所示。当A、B两车相距时，B车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小，从此时开始计时。求： （1）B车按此加速度需要多久能停下来； （2）A车追上B车之前，两者相距的最远距离； （3）A车追上B车所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据匀减速直线运动规律，B车停下来需要的时间为 【小问2详解】 A车追上B车之前，两者相距的最远距离在共速时取得，此时 解得 A车和B车的位移分别为， 两者相距的最远距离为 【小问3详解】 直至B车停下B车位移为 此时A车的位移为 可知，说明A车还没追上B车，则设再过时间才追上，则有 解得 所以追上所用的时间为 16. 如图甲所示，一定长度、质量为M=2kg的长木板放在水平面上，质量为m=1kg且可视为质点的物块放在长木板的最右端，现在长木板上施加一水平向右的外力F1（大小未知），使长木板和物块均由静止开始运动，将此刻记为t=0 时刻，0~2s内长木板和物块的速度随时间的变化规律如图乙所示，时将外力大小改为F2=22N，物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中物块始终未离开长木板，重力加速度g=10m/s2求： （1）0~2s内长木板和物块的加速度大小； （2）以及F1的大小； （3）长木板t（t大于）时的速度大小的表达式。 【答案】（1）， （2）， （3）时，（单位：m/s）；时， 【解析】 小问1详解】 对于长木板，由图乙可知，0~2s内木板的速度从0增加到18m/s，因此加速度 对于物块，0~2s内物块的速度从0增加到4m/s，因此加速度 【小问2详解】 物块在0~2s内仅受长木板的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律 解得 长木板在0~2s内受三个力，外力、水平面对它向左的滑动摩擦力、物块对它水平向左的滑动摩擦力。根据牛顿第二定律有 代入数据，解得 【小问3详解】 时，物块仍受滑动摩擦力，加速度 木板由牛顿第二定律有 代入数据，计算得，即木板将做减速运动。 设从开始，经过时间两者共速，木板的速度为 物块的速度为 共速时 解得 共速速度 所以当时，木板做匀减速运动，速度表达式为（单位：m/s） 当时，假设共速后一起运动，整体加速度满足 代入数据，得，即时，二者一起匀速运动，木板的速度表达式为。 17. 如图甲所示，水平面上固定一半径为的光滑四分之一圆柱体。光滑轻滑轮（可视为质点）用轻杆固定在圆心的正上方，不可伸长的轻质细线一端固定在点，另一端跨过滑轮连接质量为的小球（可视为质点），小球置于四分之一圆柱体圆弧表面上点，，当与竖直方向成角，物块通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于点，与竖直方向成角。已知、、、在同一竖直面内，重力加速度大小。（此题所有计算结果均可保留根式） （1）求物块的质量； （2）如图乙所示，把不可伸长的轻绳两端点固定在天花板上的、两点，绳长为。另一个物体A通过轻质光滑小挂钩挂在轻绳中间（小挂钩大小忽略不计），静止时轻绳的张角为120°。 ①若给小挂钩一个始终垂直于纸面向外的拉力作用，使小挂钩缓慢移动，当小挂钩移动的水平距离为0.1L时，轻绳拉力的大小与物体A重力大小的比值为多少； ②若给小挂钩施加一水平向左的恒力，待A重新稳定静止后绳子上的拉力大小与物体A重力大小的比值为多少。 【答案】（1） （2）①，② 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析，由平衡条件可得 对点受力分析，由平衡条件得 解得物块B的质量为 小问2详解】 设轻绳的拉力为，则轻绳拉力的合力大小为，方向沿绳所在平面斜向里上方，对轻绳与小挂钩的连接点受力分析，根据平衡条件可得 轻绳拉力的大小与物体重力大小的比值为 ②待重新稳定静止后绳子上的拉力大小为，如图所示 根据平衡条件有或 由几何关系可知 解得 以上可联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $