精品解析：广东省广州市华南师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期期末物理试卷

2024-2025学年第一学期高一期末教学检查 物理试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共16小题。满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答卷前，请务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的班级、姓名和考号填写在答题卡上，并用2B铅笔涂考号。 2、选择题在选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答卷各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按要求作答的答案无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。 一、不定项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一项符合题意，漏选得2分，错选或不选得零分） 1. 某同学计划从石牌校区前往知识城校区，通过手机软件搜索路线，显示推荐了如图所示的三条路径，并显示了每条路径的部分信息。下列说法正确的是（　　） A. 路径信息中显示的“分钟”表示到达时刻 B. 三条路径的路程不同，但位移大小相同 C. 汽车在行驶过程中任何情况下均可视为质点 D. 三条路径的预期平均速率相等 2. 下列关于牛顿第一定律、惯性、牛顿第三定律的认识，正确的是（　　） A. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 B. 在地面上滚动的小球越滚越慢，是由于小球受到的阻力克服了小球的惯性 C. 作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同 D. 作用力和反作用力的合力为零，作用效果相互抵消 3. 甲、乙、丙、丁四辆车由同一位置出发，沿平直公路在平行车道上同向行驶，它们的速度、位移随时间变化图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度 B. 时间内，乙车的位移比甲车的位移多 C. 时，丙的加速度小于丁的加速度 D. 时，丙在丁前方 4. 为了制止高楼住户向窗外随意丢弃垃圾的陋习，某同学在自家（二楼）窗子上、下边框安装光电探测装置，利用自由落体运动规律推断丢弃垃圾的住户楼层。每层楼高3.2m，窗子上、下边框之间的距离为1.2m。某次光电探测装置检测到一下落物件经过该窗口的时间为0.03s。假设物件是从窗口静止下落的，重力加速度取，则估计丢弃物件的住户楼层是（　　） A. 30楼 B. 27楼 C. 24楼 D. 21楼 5. 如图所示，用的水平拉力匀速拉动水平桌面上的物体B时，物体A静止，弹簧测力计的示数为3.6N。下列说法中正确的是（　　） A. 物体B受到5个力的作用 B. 地面对B的摩擦力为2.4N，方向水平向左 C. 若物体B的速度增大，弹簧测力计的示数随之增大 D. 不管物体B运动的速度多大，物体A受到的摩擦力大小始终与弹簧测力计示数相等 6. 如图所示，干衬衣和湿外套挂在晾衣绳上，晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环（定滑轮），分别系在左、右立柱的顶端，衬衣的质量小于外套的质量，分别用、表示挂衬衣和挂外套的两段绳子之间的夹角，忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦，忽略晾衣绳的质量，下列说法正确的是（　　） A. B. 四段绳子上的拉力大小相等 C. 湿外套晾干后，绳子上的拉力变大 D. 仅将中间立柱向左缓慢移动，绳子上的拉力大小发生变化 7. 如图所示，某小船船头垂直河岸渡河，已知该段河宽300m，河水流速，船在静水中的速度，下列说法正确的是（　　） A. 小船做曲线运动 B. 小船渡河所用时间为100s C. 为使小船渡河位移最小，船头应偏向上游，小船与河岸的夹角的余弦值为0.6 D. 不管河水速度多大，小船的最小渡河位移均为300m 8. 某同学应用无人机搭载的加速度传感器进行飞行测试，测试软件中设定两个互相垂直的水平方向为轴和轴，竖直向上的方向为轴正方向。开始时无人机仅沿轴正方向水平匀速飞行，0时刻起该同学进行变速操作，软件生成了如图示的三个维度的（加速度-时间）图像，可以推断的时间内无人机（　　） A. 竖直方向加速下降 B. 一直处于失重状态 C. 沿方向的飞行速度可能一直减小 D. 若图像中前、后2s的图线与时间轴所围面积相等，则4s末沿轴方向的分速度为零 9. 如图甲、乙、丙所示，小先同学分别乘坐三种不同的电梯上楼，上楼过程中其相对电梯静止，三次都经历了电梯以加速度大小为的加速上升阶段。甲、乙中的电梯倾角均为。则加速过程中，下列说法正确的是（　　） A. 乙情况下小先同学受到的摩擦力最大 B. 丙情况下小先同学受到的支持力最大 C. 三种情况下小先同学所受支持力都大于重力 D. 甲图中小先同学与电梯之间的动摩擦因数不可能为 10. 如图所示，物体A质量为，B为质量为的空桶，可加入细沙，二者用细绳连接后跨过定滑轮，物体A放在倾角的足够长斜面上，物体A与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且斜面上方的细绳与斜面平行，不计滑轮摩擦，取，。则下列说法正确的是（　　） A. 空桶B中不加入细沙时，A、B均不动 B. 在空桶B中加入质量为的细沙后静止释放空桶，物体A会沿斜面向上运动 C. 在空桶B中加入质量为的细沙后静止释放空桶，此时绳子的拉力大小为 D. 在空桶B中加入质量为的细沙后静止释放空桶，当空桶B落地后（速度立即减为零），A还能沿斜面上滑 二、非选择题（本题共5小题，共60分，按要求作答） 11. 在“探究平抛运动的特点”的实验中： （1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。多次调整装置的高度，并让小锤用不同的力击打弹性金属片，下列说法正确的是（　　） A. 两球总是同时落地，表明平抛运动竖直方向分运动是自由落体运动 B. 两球总是同时落地，表明平抛运动水平方向分运动是匀速直线运动 C. 两球总是同时落地，表明平抛运动在竖直和水平两个方向上的分运动具有独立性 D. 击打的力度越大，两球落地时间间隔越大 （2）该组同学继续用如图乙所示装置描绘小球做平抛运动的轨迹。在该实验中，下列说法正确的是（　　） A. 调整实验装置，若重锤线沿竖直方向，则斜槽轨道末端水平 B. 塑料球比铁球质量轻，安全性更高，用塑料球做实验更合适 C. 进行同一次轨迹描绘实验时，小球每次都应从斜槽上同一位置静止释放 D. 坐标纸上记录的相邻轨迹点用直线依次连接，得到小球平抛运动的轨迹线 （3）该组同学利用频闪照相（每秒频闪20次）记录平抛小球在不同时刻的位置，如图丙所示。小球在水平方向间距相等，相邻小球水平间距为8.00cm，竖直方向的间距依次为、、、，则重力加速度为______，小球抛出的初速度______，小球经过位置3的速度______（结果均保留3位有效数字）。 12. 小明想利用所学的牛顿第二定律来测量木盒与长木板之间的动摩擦因数，但实验室的天平损坏，他只能利用若干个质量相等的钩码和两个完全相同的木盒（质量未知）设计实验，方案如下。如图甲所示，将一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1（内部粘住一部具有加速度传感器的手机）放置在长木板上，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相连。 （1）实验前，先调整定滑轮的角度使______________________________； （2）实验时，木盒1内粘住一部手机，木盒2内不放任何物品，打开手机上的加速度测量软件，释放木盒，测得加速度为，随后将木盒1（包含手机）与木盒2位置互换，再次重复实验，测得加速度为，两次数据编号为一组； （3）接着往木盒2加入1个钩码，重复上述过程，得到第二组数据。后续他每次往木盒2加入1个钩码，多次重复实验，得到多组数据； （4）他将实验测得的多组数据绘制在乙图中，得到关系图像。通过观察数据，他发现每组数据中与之和均为定值，进一步研究图像，重力加速度取，得到木盒与长木板间的动摩擦因数______（结果保留2位有效数字）。 （5）若同伴小方在实验前将长木板左侧垫高，平衡了摩擦力，实验时仍按照上述步骤（2）、（3）记录数据，则实验测得的关系图像的斜率与乙图相比将______（填“变大”、“变小”或“不变”），截距与乙图相比将______（填“变大”、“变小”或“不变”），从小方测得的关系图像中______（填“能”或“不能”）得到木盒与长木板间的动摩擦因数。 13. 如图所示，可视为质点的小球从盒子（厚度和直径不计）正上方处以初速度水平抛出，与此同时盒子以某一初速度被推出，盒子在摩擦力作用下做匀减速直线运动，小球恰好能落入盒子中。已知盒子与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度取，不计空气阻力，求： （1）小球从抛出到刚落入盒子中的水平位移大小； （2）盒子的初速度大小。 14. 如图所示，水平传送带两轮心A、B之间距离，传送带顺时针转动，速度大小为。一小木块的质量为，以速度水平向右滑上传送带，滑上的同时对小木块施加一个水平向左、大小为的恒力，小木块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）小木块刚滑上传送带时的加速度； （2）小木块滑出传送带时的速度。（结果可保留根号） 15. 如图所示，质量为的木板，静置于水平地面上。质量为的滑块A，与木板间的动摩擦因数为，某时刻滑块A以初速度，从木板的左端开始向右运动。已知木板足够长，运动过程中滑块不会从木板上掉落。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。求： （1）若水平地面光滑，求最终滑块A的速度大小； （2）若木板与地面的动摩擦因数为，求最终滑块A相对于地面的位移大小； （3）若木板与地面的动摩擦因数为。滑块B的质量为，与木板的动摩擦因数为。当滑块A以初速度从木板的左端开始向右运动时，滑块B同时以初速度从木板右端向左运动（图中未画出滑块B），若A、B相遇时，A与木板恰好相对静止，求木板的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期高一期末教学检查 物理试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共16小题。满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答卷前，请务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的班级、姓名和考号填写在答题卡上，并用2B铅笔涂考号。 2、选择题在选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答卷各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按要求作答的答案无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。 一、不定项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一项符合题意，漏选得2分，错选或不选得零分） 1. 某同学计划从石牌校区前往知识城校区，通过手机软件搜索路线，显示推荐了如图所示的三条路径，并显示了每条路径的部分信息。下列说法正确的是（　　） A. 路径信息中显示的“分钟”表示到达时刻 B. 三条路径的路程不同，但位移大小相同 C. 汽车在行驶过程中任何情况下均可视为质点 D. 三条路径的预期平均速率相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．路径信息中显示的“分钟”表示时间间隔，故A错误； B．路程是运动轨迹的长度，位移是初位置指向末位置的有向线段，根据路程和位移的定义可知三条路径的路程不同，但位移大小相同，故B正确； C．汽车能否看成质点与所研究的问题有关，当汽车的体积和形状对所研究的问题可以忽略时，汽车可以看成质点，反之则不能看成质点，故C错误； D．平均速率等于路程与时间的比值，代入数据可知三条路径的预期平均速率不相等，故D错误。 故选B。 2. 下列关于牛顿第一定律、惯性、牛顿第三定律的认识，正确的是（　　） A. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 B. 在地面上滚动的小球越滚越慢，是由于小球受到的阻力克服了小球的惯性 C. 作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同 D. 作用力和反作用力的合力为零，作用效果相互抵消 【答案】AC 【解析】 【详解】A．牛顿第一定律说明力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A正确； B．小球越滚越慢，是因为阻力改变了它的运动状态，而惯性是物体的固有属性，大小只与质量有关，不能被克服，故B错误； C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，故C正确； D．作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不能求合力，作用效果不能相互抵消，故D错误。 故选AC。 3. 甲、乙、丙、丁四辆车由同一位置出发，沿平直公路在平行车道上同向行驶，它们的速度、位移随时间变化图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度 B. 时间内，乙车的位移比甲车的位移多 C. 时，丙的加速度小于丁的加速度 D. 时，丙在丁前方 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据图像的面积表示位移，由图可知，时间内，甲车的位移为 乙车的位移为 则乙车的位移比甲车的位移多 由平均速度公式可知，乙车的平均速度大于甲车的平均速度，故A错误，B正确； CD．根据图像的斜率表示速度，由图可知，时，丙和丁做匀速直线运动，则二者的加速度一样，都为零，时，丙和丁均在处，故CD错误。 故选B。 4. 为了制止高楼住户向窗外随意丢弃垃圾的陋习，某同学在自家（二楼）窗子上、下边框安装光电探测装置，利用自由落体运动规律推断丢弃垃圾的住户楼层。每层楼高3.2m，窗子上、下边框之间的距离为1.2m。某次光电探测装置检测到一下落物件经过该窗口的时间为0.03s。假设物件是从窗口静止下落的，重力加速度取，则估计丢弃物件的住户楼层是（　　） A. 30楼 B. 27楼 C. 24楼 D. 21楼 【答案】B 【解析】 【详解】设下落物件经过窗子上边框时的速度为v，则窗子上、下边框之间的距离 其中， 解得 则下落物件开始下落时的位置到窗子上沿的高度为 则估计丢弃物件的住户楼层是 取整数为27。 故选 B。 5. 如图所示，用的水平拉力匀速拉动水平桌面上的物体B时，物体A静止，弹簧测力计的示数为3.6N。下列说法中正确的是（　　） A. 物体B受到5个力的作用 B. 地面对B的摩擦力为2.4N，方向水平向左 C. 若物体B的速度增大，弹簧测力计的示数随之增大 D. 不管物体B运动的速度多大，物体A受到的摩擦力大小始终与弹簧测力计示数相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．B相对于A与地面向左运动，B受到重力、拉力F、地面的支持力与向右的滑动摩擦力、A的压力与向右的滑动摩擦力，可知，B受到6个力的作用，故A错误； CD．A始终处于静止状态，A相对于B向右运动，A受到B的滑动摩擦力方向向左，对A进行分析可知，弹簧测力计对A的拉力始终与B对A的滑动摩擦力平衡，即B对A的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数3.6N，与物体B运动的速度大小无关，故C错误，D正确； B．结合上述可知，A对B的滑动摩擦力方向向右，大小fA=3.6N，B匀速向左运动时，对B进行分析有 解得 方向水平向右，故B错误。 故选D。 6. 如图所示，干衬衣和湿外套挂在晾衣绳上，晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环（定滑轮），分别系在左、右立柱的顶端，衬衣的质量小于外套的质量，分别用、表示挂衬衣和挂外套的两段绳子之间的夹角，忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦，忽略晾衣绳的质量，下列说法正确的是（　　） A. B. 四段绳子上的拉力大小相等 C. 湿外套晾干后，绳子上的拉力变大 D. 仅将中间立柱向左缓慢移动，绳子上的拉力大小发生变化 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结，同一条绳上各点拉力大小相等，即四段绳子上的拉力大小相等，设绳子拉力为，根据， 由于 可得，故AB正确； C．湿外套晾干后，质量减小，则滑轮处绳子左移，减小，由于衬衣质量不变，可知绳子拉力变小，故C错误； D．结合上述分析可知，由于外套较重，绳子夹角较小，所以相同的水平距离需要的绳子更长，将中间立柱向左移动，若绳子夹角不变，则右侧绳子变长比左侧绳子变短的要多，总绳长增加，由于绳长不变，所以相当于夹角不变的情况下缩短绳长，则绳拉力变大，故D正确。 故选ABD。 7. 如图所示，某小船船头垂直河岸渡河，已知该段河宽300m，河水流速，船在静水中的速度，下列说法正确的是（　　） A. 小船做曲线运动 B. 小船渡河所用时间为100s C. 为使小船渡河位移最小，船头应偏向上游，小船与河岸的夹角的余弦值为0.6 D. 不管河水速度多大，小船的最小渡河位移均为300m 【答案】C 【解析】 【详解】A． 由题意，小船沿如图方向做匀速直线运动，故A错误； B．小船渡河所用时间为，故B错误； C．为使小船渡河位移最小，船头应偏向上游，应满足 小船与河岸的夹角的余弦值为，故C正确； D．当时，小船不能垂直过河，渡河位移会大于300m，故D错误。 故选C。 8. 某同学应用无人机搭载的加速度传感器进行飞行测试，测试软件中设定两个互相垂直的水平方向为轴和轴，竖直向上的方向为轴正方向。开始时无人机仅沿轴正方向水平匀速飞行，0时刻起该同学进行变速操作，软件生成了如图示的三个维度的（加速度-时间）图像，可以推断的时间内无人机（　　） A. 竖直方向加速下降 B. 一直处于失重状态 C. 沿方向的飞行速度可能一直减小 D. 若图像中前、后2s的图线与时间轴所围面积相等，则4s末沿轴方向的分速度为零 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，0~2s无人机有沿轴正方向的加速度，的时间内沿轴负方向的加速度，则沿方向速度先增大后减小，一直上升，故A错误。 B．在方向，即竖直方向上，无人机先加速上升，后减速上升，所以先超重后失重，故B错误。 C．无人机开始时沿轴正方向匀速飞行，的时间内沿轴的加速度为负，速度有可能一直减小，也可能先减小再反向增大，故C正确。 D．在图像中，图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，图像中前、后2s的图线与时间轴所围面积相等，整个过程中速度变化量为0，所以4s末沿轴方向的分速度为零，D 正确。 故选 CD。 9. 如图甲、乙、丙所示，小先同学分别乘坐三种不同的电梯上楼，上楼过程中其相对电梯静止，三次都经历了电梯以加速度大小为的加速上升阶段。甲、乙中的电梯倾角均为。则加速过程中，下列说法正确的是（　　） A. 乙情况下小先同学受到的摩擦力最大 B. 丙情况下小先同学受到的支持力最大 C. 三种情况下小先同学所受支持力都大于重力 D. 甲图中小先同学与电梯之间的动摩擦因数不可能为 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．甲情况下，对小先同学沿斜面方向和垂直斜面方向分别有， 得 乙情况下，对小先同学水平方向和竖直方向分别有， 解得 丙情况下，小先同学所受摩擦力 根据牛顿第二定律有 解得 则，，，，故B正确，AC错误； D．若甲图中小先同学与电梯之间的动摩擦因数为，则甲图中小先同学与电梯之间的最大静摩擦力为 而 即 故甲图中小先同学与电梯之间的动摩擦因数不可能为，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，物体A质量为，B为质量为的空桶，可加入细沙，二者用细绳连接后跨过定滑轮，物体A放在倾角的足够长斜面上，物体A与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且斜面上方的细绳与斜面平行，不计滑轮摩擦，取，。则下列说法正确的是（　　） A. 空桶B中不加入细沙时，A、B均不动 B. 在空桶B中加入质量为的细沙后静止释放空桶，物体A会沿斜面向上运动 C. 在空桶B中加入质量为的细沙后静止释放空桶，此时绳子的拉力大小为 D. 在空桶B中加入质量为的细沙后静止释放空桶，当空桶B落地后（速度立即减为零），A还能沿斜面上滑 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由于，可知空桶B中不加入细沙时，A、B均不动，故A正确； B．在空桶B中加入质量为的细沙后静止释放空桶，由于，可知物体A保持静止，故B错误； CD．在空桶B中加入质量为的细沙后静止释放空桶，对A、B以及细沙整体，根据牛顿第二定律 设此时绳子拉力为，对B和细沙，根据牛顿第二定律 联立可得， 根据速度位移关系 当空桶B落地后，对A，根据牛顿第二定律 根据速度位移关系 解得A还能沿斜面上滑的距离，故CD正确。 故选ACD。 二、非选择题（本题共5小题，共60分，按要求作答） 11. 在“探究平抛运动的特点”的实验中： （1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。多次调整装置的高度，并让小锤用不同的力击打弹性金属片，下列说法正确的是（　　） A. 两球总是同时落地，表明平抛运动竖直方向分运动是自由落体运动 B. 两球总是同时落地，表明平抛运动水平方向分运动是匀速直线运动 C. 两球总是同时落地，表明平抛运动在竖直和水平两个方向上的分运动具有独立性 D. 击打的力度越大，两球落地时间间隔越大 （2）该组同学继续用如图乙所示装置描绘小球做平抛运动的轨迹。在该实验中，下列说法正确的是（　　） A. 调整实验装置，若重锤线沿竖直方向，则斜槽轨道末端水平 B. 塑料球比铁球质量轻，安全性更高，用塑料球做实验更合适 C. 进行同一次轨迹描绘实验时，小球每次都应从斜槽上同一位置静止释放 D. 坐标纸上记录的相邻轨迹点用直线依次连接，得到小球平抛运动的轨迹线 （3）该组同学利用频闪照相（每秒频闪20次）记录平抛小球在不同时刻的位置，如图丙所示。小球在水平方向间距相等，相邻小球水平间距为8.00cm，竖直方向的间距依次为、、、，则重力加速度为______，小球抛出的初速度______，小球经过位置3的速度______（结果均保留3位有效数字）。 【答案】（1）AC （2）C （3） ①. 9.72 ②. 1.60 ③. 2.00 【解析】 【小问1详解】 因两球竖直方向都是只受重力，且竖直方向的初速度都为零，故两球总是同时落地，与装置的高度无关，表明平抛运动竖直方向分运动是自由落体运动，与击打的力度大小无关，表明平抛运动在竖直和水平两个方向上的分运动互不影响，具有独立性。 故选AC。 【小问2详解】 A．重垂线一定沿竖直方向，与斜槽轨道末端是否水平无关，调整实验装置使斜槽末端水平不能看中垂线，故A错误； B．为了尽量减小空气阻力的影响，该实验应选用质量更大的铁球，故B错误； C．进行同一次轨迹描绘实验时，应使小球每次到达斜槽末端时的速度相同，故小球每次都应从斜槽上同一位置静止释放，故C正确； D．坐标纸上记录的相邻轨迹点应该用平滑的曲线依次连接，得到小球平抛运动的轨迹线，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 [1]图丙中相邻两个小球之间的时间间隔相等，设为，则 根据逐差法可得 [2]小球抛出的初速度 [3]小球经过位置3时竖直方向的速度 小球经过位置3的速度 12. 小明想利用所学的牛顿第二定律来测量木盒与长木板之间的动摩擦因数，但实验室的天平损坏，他只能利用若干个质量相等的钩码和两个完全相同的木盒（质量未知）设计实验，方案如下。如图甲所示，将一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1（内部粘住一部具有加速度传感器的手机）放置在长木板上，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相连。 （1）实验前，先调整定滑轮的角度使______________________________； （2）实验时，木盒1内粘住一部手机，木盒2内不放任何物品，打开手机上的加速度测量软件，释放木盒，测得加速度为，随后将木盒1（包含手机）与木盒2位置互换，再次重复实验，测得加速度为，两次数据编号为一组； （3）接着往木盒2加入1个钩码，重复上述过程，得到第二组数据。后续他每次往木盒2加入1个钩码，多次重复实验，得到多组数据； （4）他将实验测得的多组数据绘制在乙图中，得到关系图像。通过观察数据，他发现每组数据中与之和均为定值，进一步研究图像，重力加速度取，得到木盒与长木板间的动摩擦因数______（结果保留2位有效数字）。 （5）若同伴小方在实验前将长木板左侧垫高，平衡了摩擦力，实验时仍按照上述步骤（2）、（3）记录数据，则实验测得的关系图像的斜率与乙图相比将______（填“变大”、“变小”或“不变”），截距与乙图相比将______（填“变大”、“变小”或“不变”），从小方测得的关系图像中______（填“能”或“不能”）得到木盒与长木板间的动摩擦因数。 【答案】 ①. 细线与长木板平行 ②. 0.55 ③. 不变 ④. 变大 ⑤. 不能 【解析】 【详解】[1]实验前，应先调整定滑轮的角度使细线与长木板平行； [2]设木盒1、手机和钩码的总质量为，木盒2的质量为，对整体分析有 互换位置后有 联立解得 结合图乙可知 解得 [3][4][5]若平衡了摩擦力，则对整体分析有 互换位置后有 联立解得 故实验测得的关系图像的斜率与乙图相比将不变，截距与乙图相比将变大，从小方测得的关系图像中不能得到木盒与长木板间的动摩擦因数。 13. 如图所示，可视为质点的小球从盒子（厚度和直径不计）正上方处以初速度水平抛出，与此同时盒子以某一初速度被推出，盒子在摩擦力作用下做匀减速直线运动，小球恰好能落入盒子中。已知盒子与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度取，不计空气阻力，求： （1）小球从抛出到刚落入盒子中的水平位移大小； （2）盒子的初速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球在空中做平抛运动，竖直方向上有 水平方向上有 解得 【小问2详解】 对盒子受力分析，由牛顿第二定律有 假设盒子在停止前小球落入盒中，有 解得 此时盒子的速度，说明假设正确。 即盒子的初速度为 14. 如图所示，水平传送带两轮心A、B之间距离，传送带顺时针转动，速度大小为。一小木块的质量为，以速度水平向右滑上传送带，滑上的同时对小木块施加一个水平向左、大小为的恒力，小木块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）小木块刚滑上传送带时的加速度； （2）小木块滑出传送带时的速度。（结果可保留根号） 【答案】（1），方向水平向左 （2），方向水平向左 【解析】 【小问1详解】 小木块刚滑上传送带时，根据牛顿第二定律 解得 方向水平向左。 【小问2详解】 假设小木块能减速到和传送带速度相等，木块运动位移为 ，说明假设正确。 小木块减速到后，由于，故小木块无法与传送带保持相对静止，根据牛顿第二定律 解得加速度大小为 水平向左，小木块速度减小为0需要通过的距离为 由于，说明小木块向右运动到速度为0时没有滑下传送带，木块反向加速，从左端离开传送带速度 解得 方向水平向左。 15. 如图所示，质量为的木板，静置于水平地面上。质量为的滑块A，与木板间的动摩擦因数为，某时刻滑块A以初速度，从木板的左端开始向右运动。已知木板足够长，运动过程中滑块不会从木板上掉落。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。求： （1）若水平地面光滑，求最终滑块A的速度大小； （2）若木板与地面的动摩擦因数为，求最终滑块A相对于地面的位移大小； （3）若木板与地面的动摩擦因数为。滑块B的质量为，与木板的动摩擦因数为。当滑块A以初速度从木板的左端开始向右运动时，滑块B同时以初速度从木板右端向左运动（图中未画出滑块B），若A、B相遇时，A与木板恰好相对静止，求木板的长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对滑块： 木板： 滑块A减速，木板加速，设最终以共同的速度运动，有 滑块A： 板： 联立得 【小问2详解】 滑块A情况与（1）同 木板： 滑块A以加速度减速运动，木板以加速度加速运动，至速度相等，设共同的速度为，经历时间为， 对A，有 对板，有 共速后， 滑块A与木板共速后一起减速到静止。 A与板整体： A对地位移 联立得 【小问3详解】 滑块A情况与（1）同 滑块B向左减速： 板向右加速： 设滑块A与木板相对静止时共同速度为，经历时间为，有 解得： A对地位移大小为 B对地位移大小为 板的长度 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $