精品解析：上海市第二中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷

2024学年第一学期市二中学期末考试试卷 高一物理试卷 （考试时间60分钟，总分100分） 一、单选题（每题3分，每题只有一个正确选项） 1. 某质点沿如图所示的曲线abcde运动，则a、b、c、d、e各点的速度方向中，哪两点的速度方向大致相同（　　） A. a与c B. b与d C. c与e D. a与e 2. 可以用来测量国际单位制中三个力学基本单位所对应的物理量的仪器是（ ） A. 米尺、弹簧秤、秒表 B. 米尺、弹簧秤、光电门 C. 量筒、天平、秒表 D. 米尺、天平、秒表 3. “平均速度”属于下列哪种思想方法（ ） A. 建立理想模型 B. 等效替代 C. 理想实验 D. 极限法 4. 下列图中实线为河岸，河水的流动方向用箭头表示，虚线为小船从河岸驶向对岸的实际航线，则其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，一个重50N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=10N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为（　　） A. 0 B. 60N，方向竖直向上 C. 40N，方向竖直向上 D. 40N，方向竖直向下 6. 图甲为某滚筒式洗衣机，其滚筒截面可视为半径为R的圆，O为圆心。洗衣机脱水时，一衣物（可视为质点）紧贴筒壁随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，A、B、C为衣物运动轨迹上的三点，如图乙。则衣物（　　） A. 运动过程处于平衡状态 B. 从A转至C过程处于失重状态 C. 在A、B、C三处对筒壁的压力大小相等 D. 在C处水更容易甩出 二、多选题（每题4分，每题有两个或者三个正确选项） 7. 已知某力的大小为10N，则不可能将此力分解为下列哪组力（　　） A. 3N、3N B. 3N、15N C. 10N、15N D. 400N、400N 8. 如图所示的四个图像中，A、B 表示物体的 x-t 关系，C、D 表示物体的 v-t 关系。能够反映物体做匀加速直线运动的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，在光滑竖直墙壁上用一个质量不计的网兜和一段轻绳OA把足球挂A点，足球与墙壁的接触点为B。若只减小轻绳OA的长度，足球始终保持静止状态，忽略网兜与足球之间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 足球对墙壁的压力增大 B. 轻绳OA上的拉力增大 C. O点附近网兜上各条绳的拉力均减小 D. 足球受到的合力增大 10. 物理学中，把物体的质量m与速度v的乘积称为物体的动量，用字母p 表示，即。关于动量的单位，下列表示正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 公路在通过小型水库的泄洪闸下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，凹形桥最低点附近小段所对应的圆半径是50m，质量为 的汽车以36km/h的速度通过凹形桥的最低点时（取 ），则下列说法正确的是（　　） A. 车的向心加速度为 B. 车对桥面的压力为 C. 车的速度越大，车对桥面的压力越大 D. 车的速度越大，车对桥面的压力越小 三、填空题（每空2分） 12. 科学技术的不断发展，给我们的工作和生活带来了方便，也带来新的精彩。如图为手机拍摄竖直放置的水瓶在向左水平运动时，形成的水面形状。其中（a）图反映水瓶在_________运动，（b）图反映水瓶在_________运动。 13. 图a表示用水平恒力F拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度a也会变化，a和F的关系如图b，则该物体的质量是________kg，物体与水平面间的动摩擦因数是________（g取10）。 14. “研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点。OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。 （1）图乙中的与两力中，方向一定沿AO方向的是___________。 （2）本实验采用的科学方法是___________。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 （3）实验中可减小误差的措施有___________。 A．两个分力、的大小要越大越好 B．两个分力、间夹角应越大越好 C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些 15. 自行车传动装置的机械简图如图所示，在自行车匀速前进的过程中、链轮和飞轮C的角速度之比，飞轮C边缘和后轮B边缘的线速度之比，则链轮与飞轮C半径的比值为________，后轮B与链轮半径的比值为________。 16. 如图所示。沿水平地面向右运动的汽车通过定滑轮的轻绳将重物匀速提起的过程中。汽车做___________（填“加速”、“减速”或“匀速”）运动。汽车对地面的压力___________（填“增大”、“减小”或“不变”） 四、综合题（共40分，17题9分，18题8分，19题10分，20题13分） 电梯 现代电梯主要由曳引机（绞车）、导轨、对重装置、安全装置（如限速器、安全钳和缓冲器等）、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和平衡重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。阅读材料，回答下列问题。 17. 如图是商场安装的智能化电动扶梯的简化示意图。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有顾客站上扶梯时，它会先加速，再匀速。在加速阶段过程中，顾客（　　） A. 不受摩擦力 B. 在加速过程中受到沿斜面向下的摩擦力 C. 在加速过程中受到沿斜面向上的摩擦力 D. 在加速过程中受到水平方向的摩擦力 18. 接上一题描述，在匀速阶段过程中，顾客（　　） A. 不受摩擦力 B. 在匀速过程中受到沿斜面向下的摩擦力 C. 在匀速过程中受到沿斜面向上的摩擦力 D. 在匀速过程中受到水平方向的摩擦力 19. 在竖直升降电梯内的水平地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50.0kg。若电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为如图所示的40.0kg，则在这段时间内（　　） A. 该同学所受的重力变小了 B. 电梯一定在竖直向下运动 C. 电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 D. 该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力 20. 火车转弯时可以看成是做水平面内的匀速圆周运动，火车转弯时，火车车轮对内、外轨的侧向力为零时的速度为规定速度。（已知重力加速度为g） （1）当火车以规定速度转弯时，悬吊在车厢内的玩具毛毛熊与车厢相对静止时的状态应是（　　） A. B. C. D. （2）修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示。弯道的半径为R，此弯道的设计速度为v，轨道的外轨略高于内轨，轨道平面倾角为θ（θ很小）。当火车以规定速度行驶时，铁轨对火车的支持力等于__________（火车质量为m，用m、g、θ表示），该弯道的半径R与设计速度v的关系是R=_________（用v、g、θ表示） （3）火车提速后在该弯道运行时，_________（选填“外轨”“内轨”“内外双轨”）对车轮的轮缘有侧压力。 21. 无人机在民用拍摄和消防救援中得到了广泛运用。 （1）某校田径运动会开幕式时采用中国大疆无人机拍摄的照片，图为正在高空进行拍摄的无人机。若图中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄，在无风无雨的理想情况下，下列说法正确的是（　　） A. 无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力 B. 无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力 C. 无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对作用力与反作用力 D. 无人机对空气向下的推力小于空气对无人机向上的推力 （2）无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行灭火救援。假设无人机悬浮在火灾点附近，水平喷出灭火水流恰好到达着火点。某同学根据无人机灭火时的照片（照片尺寸与实际长度比例为1∶20），在方格纸中描绘了水的运动轨迹。已知每小格长宽均4cm，不计空气阻力，则灭火水流到达着火点的时间t=________s，水平喷出初速度v0=________m/s。（本题g取10m/s2） （3）两同学操控甲、乙无人机进行对抗演习，t=0时刻甲发现乙无人机，甲立即沿同方向追赶乙，两者运动的v-t图像如图所示，已知t=2s时甲追上乙，则第1s末，甲在乙后方________m处，在追赶过程中，甲乙间最大距离为________m。 22. 在冬季，滑雪圈是小朋友们最喜爱的娱乐项目之一。 （1）如图所示，小朋友们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的小朋友们（　　） A. 沿雪道做匀速直线运动 B. 下滑过程中加速度相同 C. 在滑行过程中前后间的距离保持不变 D. 所受重力沿雪道向下的分力可能不相同 （2）某室内滑雪场中的雪道由斜直雪道和水平雪道两段组成，小明坐在滑雪圈里从静止开始沿斜直雪道匀加速下滑9.6m，冲入水平雪道后逐渐减速到零。已知小明和滑雪圈的总质量为40kg，斜直雪道倾角为37°，滑雪圈与雪面间动摩擦因数恒为μ=0.15，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求： ①小明在斜直雪道下滑的加速度； ②小明在水平雪道滑行的距离； ③受场地限制，将室内滑雪场的水平雪道缩短为20m，然后在末端再铺设5m长的防滑毯，小明恰好在防滑毯末端安全停下，求防滑毯与滑雪圈之间平均阻力的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第一学期市二中学期末考试试卷 高一物理试卷 （考试时间60分钟，总分100分） 一、单选题（每题3分，每题只有一个正确选项） 1. 某质点沿如图所示的曲线abcde运动，则a、b、c、d、e各点的速度方向中，哪两点的速度方向大致相同（　　） A. a与c B. b与d C. c与e D. a与e 【答案】B 【解析】 【详解】由于曲线运动的速度方向在该点的切线方向上，故b与d两点的速度方向大致相同。 故选B。 2. 可以用来测量国际单位制中三个力学基本单位所对应的物理量的仪器是（ ） A. 米尺、弹簧秤、秒表 B. 米尺、弹簧秤、光电门 C. 量筒、天平、秒表 D. 米尺、天平、秒表 【答案】D 【解析】 【详解】力学三个基本物理量为长度、时间、质量，测量它们的仪器分别为米尺，秒表，天平，弹簧秤是测量力的，量筒是测量体积的，光电门是测量速度的，故符合题意的只有D。 故选D。 3. “平均速度”属于下列哪种思想方法（ ） A. 建立理想模型 B. 等效替代 C. 理想实验 D. 极限法 【答案】B 【解析】 【详解】平均速度是用物体所经过的一段位移与所用时间的比值，是将物体的运动认为全都相同的运动，运用了等效替代的思想方法。 故选B。 4. 下列图中实线为河岸，河水的流动方向用箭头表示，虚线为小船从河岸驶向对岸的实际航线，则其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．因存在水流速度，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能与船头方向相同，A错误； B．当船头始终垂直于河岸时，由于水流速度和船速的合速度的方向偏向下游，因此船的航线不可能垂直于河岸，B错误； C．船头始终垂直于河岸时，合速度的方向偏向下游，且过河时间最短，C正确； D．根据平行四边形定则知，静水中船速度的方向与水流速度的合速度的方向会偏向下游，船不可能向上游航行，D错误。 故选C。 5. 如图所示，一个重50N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=10N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为（　　） A. 0 B. 60N，方向竖直向上 C. 40N，方向竖直向上 D. 40N，方向竖直向下 【答案】A 【解析】 【详解】由于物体的重力大于竖直向上的拉力，故物体仍处于静止状态，合力为0。 故选A。 6. 图甲为某滚筒式洗衣机，其滚筒截面可视为半径为R的圆，O为圆心。洗衣机脱水时，一衣物（可视为质点）紧贴筒壁随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，A、B、C为衣物运动轨迹上的三点，如图乙。则衣物（　　） A. 运动过程处于平衡状态 B. 从A转至C过程处于失重状态 C. 在A、B、C三处对筒壁的压力大小相等 D. 在C处水更容易甩出 【答案】D 【解析】 【详解】A．衣物在竖直平面内做匀速圆周运动，所受合力提供向心力，不是处于平衡状态，故A错误； B．从A转至C过程，加速度是竖直分量先向下后向上，则衣物先处于失重状态，后处于超重状态，故B错误； CD．在A、B、C三处分别根据牛顿第二定律可得 ，， 可得 可知衣物在C处对筒壁的压力大小最大；同理可知在C处水与衣服间附着力最大，则在C处水更容易甩出，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题（每题4分，每题有两个或者三个正确选项） 7. 已知某力的大小为10N，则不可能将此力分解为下列哪组力（　　） A. 3N、3N B. 3N、15N C. 10N、15N D. 400N、400N 【答案】AB 【解析】 【详解】A．3N、3N两力的合力的最大值为6N，最小值为0，10N不在此范围内，故A正确； B．3N、15N两力的合力的最大值为18N，最小值为12N，10N不在此范围内，故B正确； C．10N、15N两力的合力的最大值为25N，最小值为5N，10N在此范围内，故C错误； D．400N、400N两力的合力的最大值为800N，最小值为0，10N在此范围内，故D错误。 故选AB。 8. 如图所示的四个图像中，A、B 表示物体的 x-t 关系，C、D 表示物体的 v-t 关系。能够反映物体做匀加速直线运动的是（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．x-t 图像的斜率表示速度，由图可知，A表示匀速直线运动，B表示静止，故AB错误； CD．v-t 图像的斜率表示加速度，由图可知，CD的斜率都不变，C表示正方向匀加速直线运动，D表示反方向匀加速直线运动，故CD正确。 故选CD。 9. 如图所示，在光滑竖直墙壁上用一个质量不计的网兜和一段轻绳OA把足球挂A点，足球与墙壁的接触点为B。若只减小轻绳OA的长度，足球始终保持静止状态，忽略网兜与足球之间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 足球对墙壁的压力增大 B. 轻绳OA上的拉力增大 C. O点附近网兜上各条绳的拉力均减小 D. 足球受到的合力增大 【答案】AB 【解析】 【详解】以足球为研究对象，对其受力分析如图所示 足球处于静止状态，根据平衡条件得 FN=mgtanθ 只减小悬绳的长度，足球始终保持静止状态，则θ角增大，轻绳OA上的拉力F增大，根据力的合成可知O点附近网兜上各条绳的拉力均增大，FN增大，根据牛顿第三定律可知，足球对墙壁的压力增大，合力始终为零，保持不变。 故选AB。 10. 物理学中，把物体的质量m与速度v的乘积称为物体的动量，用字母p 表示，即。关于动量的单位，下列表示正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】动量的表达式为 则动量的单位可表示为；根据 可知 则有 可知动量的单位还表示为。 故选AC。 11. 公路在通过小型水库的泄洪闸下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，凹形桥最低点附近小段所对应的圆半径是50m，质量为 的汽车以36km/h的速度通过凹形桥的最低点时（取 ），则下列说法正确的是（　　） A. 车的向心加速度为 B. 车对桥面的压力为 C. 车的速度越大，车对桥面的压力越大 D. 车的速度越大，车对桥面的压力越小 【答案】BC 【解析】 【详解】车的向心加速度为 以汽车为对象，根据牛顿第二定律可得 根据牛顿第三定律可得车对桥面的压力大小为 可知车的速度越大，车对桥面的压力越大。 故选BC。 三、填空题（每空2分） 12. 科学技术的不断发展，给我们的工作和生活带来了方便，也带来新的精彩。如图为手机拍摄竖直放置的水瓶在向左水平运动时，形成的水面形状。其中（a）图反映水瓶在_________运动，（b）图反映水瓶在_________运动。 【答案】 ①. 匀速 ②. 减速 【解析】 【详解】[1]（a）图水面是水平的，表明水在水平方向并未受到的其它力影响，即水瓶做的是匀速运动 [2]（b）图看出大部分的水聚集瓶子的左侧，因为水瓶原本是向左运动的，当瓶子水平向左做减速运动，瓶中水由于惯性保持向左的运动，但在阻碍作用下形成了聚集到左侧。 13. 图a表示用水平恒力F拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度a也会变化，a和F的关系如图b，则该物体的质量是________kg，物体与水平面间的动摩擦因数是________（g取10）。 【答案】 ①. 0.375 ②. 0.53 【解析】 【详解】[1][2]对物体，由牛顿第二定律可得 故 即图像的斜率为，截距为，由图中数据可得 14. “研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点。OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。 （1）图乙中的与两力中，方向一定沿AO方向的是___________。 （2）本实验采用的科学方法是___________。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 （3）实验中可减小误差的措施有___________。 A．两个分力、的大小要越大越好 B．两个分力、间夹角应越大越好 C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些 【答案】 ①. ②. B ③. CD##DC 【解析】 【详解】（1）[1]根据题意，由图乙可知，应该是用平行四边形定则计算出的合力属于理论值，为和合力的实验值，其方向一定沿AO方向，故方向一定沿AO方向的是。 （2）[2]实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法。 故选B。 （3）[3]A．实验是通过作图得出结果，故在不超出量程的情况下为了减小误差应让拉力尽量大些，故A错误； B．根据平行四边形定则可知夹角太小将会导致合力过大，导致一个弹簧拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可，故B错误； C．为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向，弹簧秤一定要与木板平行，故C正确； D．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故D正确。 故选CD。 15. 自行车传动装置的机械简图如图所示，在自行车匀速前进的过程中、链轮和飞轮C的角速度之比，飞轮C边缘和后轮B边缘的线速度之比，则链轮与飞轮C半径的比值为________，后轮B与链轮半径的比值为________。 【答案】 ①. 3:1 ②. 3:1 【解析】 【详解】[1]链轮和飞轮C属于链条传动，边缘的线速度大小相等，则 由公式可得链轮与飞轮C半径的比值为 [2]飞轮C和后轮B属于同轴转动，则角速度相等，根据得 综上所述，后轮B与链轮半径的比值为 16. 如图所示。沿水平地面向右运动的汽车通过定滑轮的轻绳将重物匀速提起的过程中。汽车做___________（填“加速”、“减速”或“匀速”）运动。汽车对地面的压力___________（填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】 ①. 减速 ②. 增大 【解析】 【详解】[1]汽车向右匀速运动，绳与水平方向的夹角减小，由运动的合成和分解知 汽车的速度减小； [2]汽车向右运动，绳中的张力大小不变，而减小，地面对汽车的支持力 由牛顿第三定律可知汽车对地面的压力大小与汽车所受地面的支持力大小相等 汽车对地面压力随的减小而增大。 四、综合题（共40分，17题9分，18题8分，19题10分，20题13分） 电梯 现代电梯主要由曳引机（绞车）、导轨、对重装置、安全装置（如限速器、安全钳和缓冲器等）、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和平衡重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。阅读材料，回答下列问题。 17. 如图是商场安装的智能化电动扶梯的简化示意图。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有顾客站上扶梯时，它会先加速，再匀速。在加速阶段过程中，顾客（　　） A. 不受摩擦力 B. 在加速过程中受到沿斜面向下的摩擦力 C. 在加速过程中受到沿斜面向上的摩擦力 D. 在加速过程中受到水平方向的摩擦力 18. 接上一题描述，在匀速阶段过程中，顾客（　　） A. 不受摩擦力 B. 在匀速过程中受到沿斜面向下的摩擦力 C. 在匀速过程中受到沿斜面向上的摩擦力 D. 在匀速过程中受到水平方向的摩擦力 19. 在竖直升降电梯内的水平地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50.0kg。若电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为如图所示的40.0kg，则在这段时间内（　　） A. 该同学所受的重力变小了 B. 电梯一定在竖直向下运动 C. 电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 D. 该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力 【答案】17. D 18. A 19. C 【解析】 【17题详解】 在加速阶段过程中，对顾客受力分析，如图 顾客受重力，扶梯对他的支持力和扶梯对他的静摩擦力，这三个力的合力方向与扶梯运动方向的夹角为锐角时，顾客随扶梯做加速运动，因此顾客在加速过程中受到水平方向的摩擦力。 故选D。 【18题详解】 在匀速阶段过程中，对顾客受力分析，如图 顾客受到重力和扶梯对他的支持力，二力平衡，顾客由于惯性，随扶梯一起做匀速直线运动，因此顾客不受摩擦力。 故选A。 【19题详解】 A．体重计示数变化是由于该同学对体重计的压力发生了变化，该同学所受的重力不变，故A错误； BD．该同学受到竖直向下的重力和体重计对她竖直向上的支持力，根据牛顿第三定律可知体重计对她的支持力等于她对体重计的压力，受到重力的大小为 受到支持力的大小为 因此该同学受到的合力方向竖直向下，根据牛顿第二定律可知加速度方向竖直向下，电梯可能做向下加速的直线运动或向上减速的直线运动，故BD错误； C．根据牛顿第二定律，可得 解得加速度的大小为 方向竖直向下，故C正确。 故选C。 20. 火车转弯时可以看成是做水平面内的匀速圆周运动，火车转弯时，火车车轮对内、外轨的侧向力为零时的速度为规定速度。（已知重力加速度为g） （1）当火车以规定速度转弯时，悬吊在车厢内的玩具毛毛熊与车厢相对静止时的状态应是（　　） A. B. C. D. （2）修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示。弯道的半径为R，此弯道的设计速度为v，轨道的外轨略高于内轨，轨道平面倾角为θ（θ很小）。当火车以规定速度行驶时，铁轨对火车的支持力等于__________（火车质量为m，用m、g、θ表示），该弯道的半径R与设计速度v的关系是R=_________（用v、g、θ表示） （3）火车提速后在该弯道运行时，_________（选填“外轨”“内轨”“内外双轨”）对车轮的轮缘有侧压力。 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3）外轨 【解析】 【小问1详解】 由于火车以规定速度转弯时，对火车有 对毛毛熊有 解得 故选A。 【小问2详解】 [1] 当转弯速度为v时，向心力是由火车的重力和铁轨对火车的支持力的合力提供， 铁轨对火车的支持力等于 [2] 火车转弯时有 解得 【小问3详解】 若火车的运行速度大于规定运行速度时，重力和支持力的合力小于火车需要的向心力，火车有离心运动的趋势，外轨对车轮轮缘产生侧压力，重力、支持力和外轨轮缘的侧压力的合力提供火车做圆周运动的向心力。 21. 无人机在民用拍摄和消防救援中得到了广泛运用。 （1）某校田径运动会开幕式时采用中国大疆无人机拍摄的照片，图为正在高空进行拍摄的无人机。若图中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄，在无风无雨的理想情况下，下列说法正确的是（　　） A. 无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力 B. 无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力 C. 无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对作用力与反作用力 D. 无人机对空气向下的推力小于空气对无人机向上的推力 （2）无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行灭火救援。假设无人机悬浮在火灾点附近，水平喷出灭火水流恰好到达着火点。某同学根据无人机灭火时的照片（照片尺寸与实际长度比例为1∶20），在方格纸中描绘了水的运动轨迹。已知每小格长宽均4cm，不计空气阻力，则灭火水流到达着火点的时间t=________s，水平喷出初速度v0=________m/s。（本题g取10m/s2） （3）两同学操控甲、乙无人机进行对抗演习，t=0时刻甲发现乙无人机，甲立即沿同方向追赶乙，两者运动的v-t图像如图所示，已知t=2s时甲追上乙，则第1s末，甲在乙后方________m处，在追赶过程中，甲乙间最大距离为________m。 【答案】（1）A （2） ①. 0.8 ②. 8 （3） ①. 1.25 ②. 【解析】 【小问1详解】 AB．无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力，故A正确，B错误； CD．无人机对空气向下的推力与空气对无人机向上的推力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故CD错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]根据自由落体运动规律 所以 [2]平抛的水平分运动为匀速直线运动，有 解得初速度为 【小问3详解】 [1]由图可知，1s时，乙的速度大小为2.5m/s，由于v-t图线与坐标轴所围区域的面积表示物体发生的位移，所以1~2s内甲比乙多运动的位移为 2s时甲追上乙，则第1s末，甲在乙后方1.25m处； [2]0时刻，甲乙间距离为 甲匀加速直线运动的加速度大小为 乙匀加速直线运动的加速度大小为 速度相等时有 所以 甲乙速度相等时，距离最大，所以 22. 在冬季，滑雪圈是小朋友们最喜爱的娱乐项目之一。 （1）如图所示，小朋友们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的小朋友们（　　） A. 沿雪道做匀速直线运动 B. 下滑过程中加速度相同 C. 在滑行过程中前后间的距离保持不变 D. 所受重力沿雪道向下的分力可能不相同 （2）某室内滑雪场中的雪道由斜直雪道和水平雪道两段组成，小明坐在滑雪圈里从静止开始沿斜直雪道匀加速下滑9.6m，冲入水平雪道后逐渐减速到零。已知小明和滑雪圈的总质量为40kg，斜直雪道倾角为37°，滑雪圈与雪面间动摩擦因数恒为μ=0.15，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求： ①小明在斜直雪道下滑的加速度； ②小明在水平雪道滑行的距离； ③受场地限制，将室内滑雪场的水平雪道缩短为20m，然后在末端再铺设5m长的防滑毯，小明恰好在防滑毯末端安全停下，求防滑毯与滑雪圈之间平均阻力的大小。 【答案】（1）BD （2）①，方向沿斜面向下，②，③ 【解析】 【小问1详解】 AB．根据受力分析可知，设雪道与水平方向的夹角为，由牛顿第二定律得 故雪道上的小朋友们下滑过程中加速度相同，做匀加速直线运动，故A错误，B正确； C．根据匀变速直线运动的基本规律可知 解得 故在滑行过程中前后间的距离逐渐变大，故C错误； D．小朋友所受重力沿雪道向下的分力为 小朋友的质量可能不同，故小朋友受重力沿雪道向下的分力也可能不相同，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 ①小明在斜直雪道下滑过程中，对人进行分析有 ， 解得 ，方向沿斜面向下 ②小明在斜直雪道下滑过程中，根据速度与位移的关系式有 小明在水平雪道上对人进行分析有 小明在水平雪道上，根据速度与位移的关系式有 解得 ③室内滑雪场的水平雪道缩短为20m，在雪道上滑行过程，根据速度与位移的关系式有 小明恰好在防滑毯末端安全停下，根据速度与位移的关系式有 根据牛顿第二定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $