精品解析：陕西省榆林市第一中学2025-2026学年高一上学期期末考试物理试卷

榆林市第一中学2025~2026学年度第一学期期末考试 高一物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、学校和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，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。涂写在本试卷上无效。 4.作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 5.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 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要求。 1. 如图所示为国产新型战斗机大仰角减速向上爬升过程的飞行轨迹，轨迹为曲线。下列说法正确的是（　　） A. 战斗机运动的路程等于位移大小 B. 战斗机所受合力沿轨迹的切线方向 C. 战斗机沿图中轨迹运动的速度方向为该点的切线方向 D. 研究战斗机姿态调整时可以把战斗机看成质点 2. 2025年第十五届全运会由粤港澳三地联合举办。下列有关说法正确的是（　　） A. 跳水运动员起跳后在空中运动的过程中始终处于失重状态 B. 跨栏运动员在加速奔跑时，运动员的惯性增大 C. 蹦床比赛中，运动员的瞬时速度为零时，加速度一定为零 D. 某跳高运动员在起跳瞬间对地面的压力为750N，N为国际单位制中的基本单位 3. 石磨是古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，M、N为石磨推柄上的两点，当石磨绕竖直轴OO'转动的过程中，M、N两点的线速度大小分别为vM、vN，角速度分别为ωM、ωN，向心加速度大小分别为aM、aN，周期分别为TM、TN。下列关系正确的是（　　） A. vM>vN B. ωM>ωN C. aM<aN D. TM<TN 4. 摄影师户外拍照时用来固定相机的便携式三脚架如图所示，它由三根完全相同的杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕铰链自由转动。三根杆与竖直方向的夹角均为37°，已知相机及其附件的总质量为m，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8.杆的质量、支架与铰链之间的摩擦忽略不计，则每根杆与地面间的摩擦力大小为（　　） A. 0.25mg B. 0.75mg C. 0.8mg D. 0.6mg 5. 近年来无人机已越来越频繁应用在物流配送场景，包括应急救援、冷链、物资运送等。如图甲所示，某次配送物资，无人机在飞行过程中水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t的关系如图乙、图丙所示。关于该无人机的运动，下列说法正确的是（　　） A. 无人机在0~2s的时间内做匀变速直线运动 B. 无人机在0~12s内的位移大小为220m C. 在第2s末，无人机的速度方向与水平方向夹角为30° D. 无人机的最大速度为m/s 6. 如图所示，甲、乙两名运动员在同一高度的前后两个不同位置将网球击出，网球在空中运动一段时间后，同时垂直击中竖直墙上的O点，运动轨迹如图中1、2所示，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 甲运动员击出的网球在空中运动的时间长 B. 甲运动员将网球击出时的速度大于乙运动员将网球击出的速度 C. 两网球被击出时的速度方向相同 D. 两网球撞墙前瞬间的速度相等 7. 某机器人在送餐途中以5m/s的速度匀速直线运动，突然发现前方有障碍物，立即刹车，以大小为2m/s2的加速度做匀减速直线运动直至刹停。在此过程中，机器人（　　） A. 刹车2s时的速度大小为2m/s B. 刹车3s时的速度大小为1m/s C. 刹车总位移大小为12.5m D. 刹车的第1s内与最后1s内的位移大小之比为4:1 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，下列对生活中的现象分析正确的是（　　） A. 图甲：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力的作用 B. 图乙：若火车转弯的速度超过规定速度，外轨对火车轮缘会有挤压作用 C. 图丙：“水流星”表演中，装满水的桶转动到最高点的速度越大，水越不容易洒出 D. 图丁：汽车通过凹桥最低点时对桥的压力小于汽车受到的重力 9. 一辆越野车和一辆自动驾驶车沿同一公路直线行驶，自动驾驶车由静止开始运动时，越野车刚好以速度v0从旁边加速驶过，如图所示分别为越野车和自动驾驶车的v-t图线，两车均视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 5s末两车速度均为9m/s B. 越野车的初速度v0=6m/s C. 20s末两车相距40m D. 加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的2倍 10. 如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块a相连，质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x0.从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力F，使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后，物块a、b分离，再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好为x0.弹簧始终在弹性限度内，其中心轴线与斜面平行，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. a、b分离时，弹簧的压缩量为 C. 物块b加速度的大小为 D. 外力F的最小值为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图所示的实验装置“探究平抛物体的运动”。 （1）如图甲所示，两个完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与水平木板（其表面视为光滑）相切，两轨道上端分别装有电磁铁A、B，调节电磁铁A、B的高度相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁A、B上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下，观察到小铁球P落在水平木板上时，两球恰好相碰，改变弧形轨道M距水平木板的高度，使电磁铁A与弧形轨道M的竖直高度差不变，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明做平抛运动的物体在水平方向做________。 （2）用图乙装置实验时，为确保小球离开轨道后做平抛运动，必须进行的操作是 。（填正确选项前的字母） A. 测量圆弧轨道的半径R B. 用水平仪校准轨道末端切线水平 C. 圆弧轨道必须光滑 （3）该同学用图乙装置进行实验，得到小球运动过程中的多个位置，根据实验数据画出小球多个位置的坐标（x，y），以小球做平抛运动的抛出点为坐标原点，作出小球做平抛运动的y-x2图像，如图丙所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是________；设该直线的斜率为k，重力加速度为g，则小球从轨道末端飞出的速度为________（各物理量均取国际单位）。 12. 某实验小组利用图甲所示装置“探究加速度与质量、力的关系”实验，绳子和滑轮均为轻质，已知打点计时器使用的电源频率为50Hz。 （1）为使轻绳对小车的拉力为小车所受的合外力，在组装完器材后需平衡摩擦阻力，平衡摩擦阻力时___________挂槽码；本实验___________满足槽码的质量远小于小车的质量。（均选填“需要”或“不需要”） （2）关于该实验，以下操作不正确的是 。（填正确选项前的字母） A. 先接通电源再释放小车 B. 小车释放前应靠近打点计时器 C. 调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行 D. 平衡摩擦力后，改变小车和砝码的总质量后，需要重新平衡摩擦力 （3）实验小组的同学利用图甲的装置进行实验，得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出）。根据纸带上的数据可求出，小车在打4点时的速度大小为___________m/s，小车的加速度大小为___________m/s2.（计算结果均保留2位有效数字） （4）实验时，保持小车的质量M一定，改变槽码的质量m，测出对应小车的加速度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，利用加速度较小的几组数据拟合了直线2.已知小车的质量为M，当槽码质量为m时，两条图线对应的加速度分别为a1、a2，则___________（用M、m表示）。 13. 如图所示，居住在北极附近的居民可以通过狗拉雪橇出行。若用一只狗拉坐在雪橇上的居民，狗与雪橇之间的牵引绳绷紧时与水平雪地面的夹角θ=37°，此时狗用F=100N的恒定拉力拉绳，恰好能使居民与雪橇沿水平雪地面做匀速直线运动。已知居民与雪橇的总质量m=70kg，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）水平雪地面对雪橇的支持力大小； （2）雪橇与水平雪地面之间的动摩擦因数； （3）若用两只狗一起拉雪橇（两条牵引绳所在平面与水平地面的夹角θ=37°），两条牵引绳之间的夹角为74°，则每只狗需要用多少N的拉力拉绳，才能让雪橇和居民做匀速直线运动？（雪橇与两牵引绳的角平分线在水平地面的投影共线） 14. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备。如图所示，某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程，已知所用抛石机长臂的长度L=2m，质量m=0.5kg的石块（可视为质点）装在长臂末端的口袋中，开始时长臂处于静止状态，与水平面间的夹角α=30°，现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块以v0=6m/s的初速度水平抛出，抛出后垂直打在倾角为45°的斜面上，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求： （1）石块水平抛出瞬间受到长臂末端口袋沿杆方向作用力的大小； （2）石块从抛出到击中斜面所用的时间； （3）斜面的右端点A距抛出点的水平距离d。 15. 图（a）为车站的安全检查装置，图（b）为该装置的简化示意图。一质量m=2kg的小物块（可视为质点）轻放在水平传送带的A端，经传送带加速后从B端离开，最后从斜面顶端C沿斜面下滑至底端D处，B到C过程可认为速率不变。已知水平传送带的长度LAB=1.5m，传送带以v=1.0m/s的恒定速率沿逆时针方向转动，斜面CD的长度s=2m，倾角θ=37°，小物块与传送带及斜面间的动摩擦因数均为μ1=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小。求： （1）小物块运动到B点时的速度大小vB； （2）小物块滑到斜面底端D时的速度大小vD； （3）若水平面放一质量M=2kg的薄木板与D点平滑连接，小物块下滑后冲上薄木板时的速率不变，之后小物块恰好没有从薄木板上掉下来，已知小物块与薄木板上表面的动摩擦因数μ2=0.4，薄木板下表面与地面的动摩擦因数μ3=0.1，求薄木板的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 榆林市第一中学2025~2026学年度第一学期期末考试 高一物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、学校和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，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。涂写在本试卷上无效。 4.作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 5.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 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要求。 1. 如图所示为国产新型战斗机大仰角减速向上爬升过程的飞行轨迹，轨迹为曲线。下列说法正确的是（　　） A. 战斗机运动的路程等于位移大小 B. 战斗机所受合力沿轨迹的切线方向 C. 战斗机沿图中轨迹运动的速度方向为该点的切线方向 D. 研究战斗机姿态调整时可以把战斗机看成质点 【答案】C 【解析】 【详解】A．战斗机的轨迹为曲线，其位移的大小小于路程，故A错误； B．战斗机所受合力指向轨迹的凹侧，故B错误； C．由于战斗机做曲线运动，其速度方向为该点的切线方向，故C正确； D．研究战斗机姿态调整时，战斗机自身的大小不能忽略，所以不能把战斗机看成质点，故D错误。 故选C。 2. 2025年第十五届全运会由粤港澳三地联合举办。下列有关说法正确的是（　　） A. 跳水运动员起跳后在空中运动的过程中始终处于失重状态 B. 跨栏运动员在加速奔跑时，运动员的惯性增大 C. 蹦床比赛中，运动员的瞬时速度为零时，加速度一定为零 D. 某跳高运动员在起跳瞬间对地面的压力为750N，N为国际单位制中的基本单位 【答案】A 【解析】 【详解】A．跳水运动员起跳后在空中运动的过程中（忽略空气阻力），只受重力作用，加速度为重力加速度g，因此始终处于失重状态，故A正确； B．惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与运动状态无关，跨栏运动员加速奔跑时，质量不变，因此惯性不变，故B错误； C．运动员运动至最高点时速度为零，但受重力作用，加速度为g，当运动员与蹦床接触时，运动到最低点时，速度为零，但加速度不为零，故C错误； D．国际单位制（SI）的基本单位包括米（m）、千克（kg）、秒（s）等，牛顿（N）是力的导出单位（1N=1kgm/s2），不是基本单位，故D错误。 故选A。 3. 石磨是古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，M、N为石磨推柄上的两点，当石磨绕竖直轴OO'转动的过程中，M、N两点的线速度大小分别为vM、vN，角速度分别为ωM、ωN，向心加速度大小分别为aM、aN，周期分别为TM、TN。下列关系正确的是（　　） A. vM>vN B. ωM>ωN C. aM<aN D. TM<TN 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，M、N两点为同轴转动，所以角速度相等，即 根据，，， 可知，， 故选C。 4. 摄影师户外拍照时用来固定相机的便携式三脚架如图所示，它由三根完全相同的杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕铰链自由转动。三根杆与竖直方向的夹角均为37°，已知相机及其附件的总质量为m，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8.杆的质量、支架与铰链之间的摩擦忽略不计，则每根杆与地面间的摩擦力大小为（　　） A. 0.25mg B. 0.75mg C. 0.8mg D. 0.6mg 【答案】A 【解析】 【详解】以相机及其附件为研究对象，设每根杆的弹力大小为FN，在竖直方向，根据平衡条件有 解得 即地面对每根杆的作用力的大小为，则由平衡条件可得，每根杆与地面间的摩擦力大小 故选A。 5. 近年来无人机已越来越频繁应用在物流配送场景，包括应急救援、冷链、物资运送等。如图甲所示，某次配送物资，无人机在飞行过程中水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t的关系如图乙、图丙所示。关于该无人机的运动，下列说法正确的是（　　） A. 无人机在0~2s的时间内做匀变速直线运动 B. 无人机在0~12s内的位移大小为220m C. 在第2s末，无人机的速度方向与水平方向夹角为30° D. 无人机的最大速度为m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．在0~2s时间内，无人机在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，则合运动为匀变速曲线运动，故A错误； B．0～12s时间内，水平位移大小为 竖直位移大小为 所以无人机在0~12s内的位移大小为，故B错误； C．第2s末，无人机在水平方向的速度大小为10m/s，在竖直方向的速度大小为10m/s，则 所以，故C错误； D．无人机运动过程中最大速度大小为，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，甲、乙两名运动员在同一高度的前后两个不同位置将网球击出，网球在空中运动一段时间后，同时垂直击中竖直墙上的O点，运动轨迹如图中1、2所示，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 甲运动员击出的网球在空中运动的时间长 B. 甲运动员将网球击出时的速度大于乙运动员将网球击出的速度 C. 两网球被击出时的速度方向相同 D. 两网球撞墙前瞬间的速度相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．将1、2轨迹的运动过程逆向看成从O点开始的平抛运动过程，根据平抛运动竖直方向做自由落体运动，则有 解得 由于甲乙击球的高度相同，因此两球的运动时间相等，故A错误； B．由于， 所以甲运动员将网球击出时的水平速度更大，两网球击出时的速度大小为 则甲击出时网球的速度更大，故B正确； C．设球击出时速度方向与水平方向的夹角为θ，则 甲球水平速度大，则甲球速度方向与水平方向的夹角更小，故C错误； D．两网球撞墙前瞬间的速度大小为v0，所以撞击墙时甲球的速度较大，故D错误。 故选B。 7. 某机器人在送餐途中以5m/s的速度匀速直线运动，突然发现前方有障碍物，立即刹车，以大小为2m/s2的加速度做匀减速直线运动直至刹停。在此过程中，机器人（　　） A. 刹车2s时的速度大小为2m/s B. 刹车3s时的速度大小为1m/s C. 刹车总位移大小为12.5m D. 刹车的第1s内与最后1s内的位移大小之比为4:1 【答案】D 【解析】 【详解】A．机器人停止运动的时间为 所以刹车2s时的速度大小为，故A错误； B．2.5s时机器人速度已减为零，所以刹车3s时速度为零，故B错误； C．刹车总位移，故C错误； D．第1s内位移为 最后1s内位移为 所以，故D正确。 故选D。 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，下列对生活中的现象分析正确的是（　　） A. 图甲：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力的作用 B. 图乙：若火车转弯的速度超过规定速度，外轨对火车轮缘会有挤压作用 C. 图丙：“水流星”表演中，装满水的桶转动到最高点的速度越大，水越不容易洒出 D. 图丁：汽车通过凹桥最低点时对桥的压力小于汽车受到的重力 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用，故A错误； B．图乙：火车转弯时，规定速度下重力与支持力的合力提供向心力。若火车转弯的速度超过规定速度，外轨对火车轮缘会有挤压作用，故B正确； C．图丙：“水流星”最高点，水不洒出的条件是向心力至少等于重力。速度越大，所需向心力越大，桶对水的压力越大，水越不易洒出，故C正确； D．汽车过凹桥最低点时，向心力向上，由 得支持力，支持力大于重力，根据牛顿第三定律，对桥的压力等于支持力，大于重力，故D错误。 故选BC。 9. 一辆越野车和一辆自动驾驶车沿同一公路直线行驶，自动驾驶车由静止开始运动时，越野车刚好以速度v0从旁边加速驶过，如图所示分别为越野车和自动驾驶车的v-t图线，两车均视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 5s末两车速度均为9m/s B. 越野车的初速度v0=6m/s C. 20s末两车相距40m D. 加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的2倍 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图可知，自动驾驶车在内做匀加速直线运动，且10s末的速度为 则自动驾驶车5s末的速度为 此时，越野车的速度与自动驾驶车的速度相同，均为9m/s，故A正确； B．由图可知，越野车在内做匀加速直线运动，且越野车在20s末的速度为 设越野车在10s末的速度为，则 解得，，故B正确； C．末时两车的位移为， 此时，两车的距离为，故C错误； D．图像的斜率表示加速度，则加速阶段自动驾驶车加速度为 越野车的加速度 所以，加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块a相连，质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x0.从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力F，使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后，物块a、b分离，再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好为x0.弹簧始终在弹性限度内，其中心轴线与斜面平行，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. a、b分离时，弹簧的压缩量为 C. 物块b加速度的大小为 D. 外力F的最小值为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小物块b紧靠a静止在斜面上，则将二者看成一个整体，可知弹力大小与整体重力的分力大小相等，根据平衡条件得 解得，故A错误； B．由于初速度为0，最初两段相同时间间隔内位移之比为 且由题有 解得当物块a、b分离时弹簧压缩量，故B正确； C．两物块刚好要分离时，a与b之间无相互作用力，且加速度相同，对a由牛顿第二定律有 代入k后解得，故C正确； D．时，F最小，对a、b整体由牛顿第二定律有 解得，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图所示的实验装置“探究平抛物体的运动”。 （1）如图甲所示，两个完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与水平木板（其表面视为光滑）相切，两轨道上端分别装有电磁铁A、B，调节电磁铁A、B的高度相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁A、B上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下，观察到小铁球P落在水平木板上时，两球恰好相碰，改变弧形轨道M距水平木板的高度，使电磁铁A与弧形轨道M的竖直高度差不变，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明做平抛运动的物体在水平方向做________。 （2）用图乙装置实验时，为确保小球离开轨道后做平抛运动，必须进行的操作是 。（填正确选项前的字母） A. 测量圆弧轨道的半径R B. 用水平仪校准轨道末端切线水平 C. 圆弧轨道必须光滑 （3）该同学用图乙装置进行实验，得到小球运动过程中的多个位置，根据实验数据画出小球多个位置的坐标（x，y），以小球做平抛运动的抛出点为坐标原点，作出小球做平抛运动的y-x2图像，如图丙所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是________；设该直线的斜率为k，重力加速度为g，则小球从轨道末端飞出的速度为________（各物理量均取国际单位）。 【答案】（1）匀速直线运动 （2）B （3） ①. 抛物线 ②. 【解析】 【小问1详解】 如图甲所示，两个完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与水平木板（其表面视为光滑）相切，两轨道上端分别装有电磁铁A、B，调节电磁铁A、B的高度相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁A、B上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下，观察到小铁球P落在水平木板上时，两球恰好相碰，改变弧形轨道M距水平木板的高度，使电磁铁A与弧形轨道M的竖直高度差不变，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动。 【小问2详解】 A．步骤测量圆弧轨道的半径R，与小球是否做平抛运动无关，故A错误； B．平抛运动要求初速度水平，需用水平仪校准轨道末端切线水平，故B正确； C．圆弧轨道光滑与否和小球是否做平抛运动无关，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 [1] 小球做平抛运动的y-x2图像，如图丙所示，图线是一条过原点的直线，设斜率为，则，说明小球运动的轨迹形状是抛物线； [2]由 解得 又y-x2图像斜率为，则 解得小球从轨道末端飞出的速度 12. 某实验小组利用图甲所示装置“探究加速度与质量、力的关系”实验，绳子和滑轮均为轻质，已知打点计时器使用的电源频率为50Hz。 （1）为使轻绳对小车的拉力为小车所受的合外力，在组装完器材后需平衡摩擦阻力，平衡摩擦阻力时___________挂槽码；本实验___________满足槽码的质量远小于小车的质量。（均选填“需要”或“不需要”） （2）关于该实验，以下操作不正确的是 。（填正确选项前的字母） A. 先接通电源再释放小车 B. 小车释放前应靠近打点计时器 C. 调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行 D. 平衡摩擦力后，改变小车和砝码的总质量后，需要重新平衡摩擦力 （3）实验小组的同学利用图甲的装置进行实验，得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出）。根据纸带上的数据可求出，小车在打4点时的速度大小为___________m/s，小车的加速度大小为___________m/s2.（计算结果均保留2位有效数字） （4）实验时，保持小车的质量M一定，改变槽码的质量m，测出对应小车的加速度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，利用加速度较小的几组数据拟合了直线2.已知小车的质量为M，当槽码质量为m时，两条图线对应的加速度分别为a1、a2，则___________（用M、m表示）。 【答案】（1） ①. 不需要 ②. 需要 （2）D （3） ①. 0.42 ②. 1.1 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]平衡摩擦阻力时是通过小车所受重力的下滑分力来平衡摩擦阻力,故不需要挂槽码 [2]为使轻绳对小车的拉力近似等于槽码的总重力, 需要满足槽码的质量远小于小车的质量,否则槽码加速度大,失重多, 绳对小车的拉力与槽码的总重力相差较多 【小问2详解】 A．因打点计时器的电源刚接通时,其工作不稳定,故先接通电源再释放小车,故A正确; B．小车释放前应靠近打点计时器提高纸带的有效利用，故B正确； C．调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行，这样平衡摩擦力后，绳对小车的拉力才等于小车所受的合力，故C正确； D．平衡摩擦力后，改变小车和砝码的总质量后，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。 故选D。 【小问3详解】 [1]因相邻两计数点间还有四个点没有画出，故相邻两计数点间时间间隔为T 小车在打4点时的速度大小为 [2] 小车的加速度大小为 解得 【小问4详解】 ）图中AP对应小车合力为悬挂物的重力时的加速度 解得 图中BP对应小车的实际加速度，设此时绳上的拉力为F，则由牛顿第二定律有 对钩码有 联立解得 故 13. 如图所示，居住在北极附近的居民可以通过狗拉雪橇出行。若用一只狗拉坐在雪橇上的居民，狗与雪橇之间的牵引绳绷紧时与水平雪地面的夹角θ=37°，此时狗用F=100N的恒定拉力拉绳，恰好能使居民与雪橇沿水平雪地面做匀速直线运动。已知居民与雪橇的总质量m=70kg，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）水平雪地面对雪橇的支持力大小； （2）雪橇与水平雪地面之间的动摩擦因数； （3）若用两只狗一起拉雪橇（两条牵引绳所在平面与水平地面的夹角θ=37°），两条牵引绳之间的夹角为74°，则每只狗需要用多少N的拉力拉绳，才能让雪橇和居民做匀速直线运动？（雪橇与两牵引绳的角平分线在水平地面的投影共线） 【答案】（1）640N （2）0.125 （3）62.5N 【解析】 【小问1详解】 居民与雪橇整体，根据平衡条件，竖直方向，有 代入数据解得 【小问2详解】 水平方向，有， 联立解得 【小问3详解】 由题意可知，两只狗拉雪橇产生的效果与一只狗相同，根据力的合成原理可得 解得 14. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备。如图所示，某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程，已知所用抛石机长臂的长度L=2m，质量m=0.5kg的石块（可视为质点）装在长臂末端的口袋中，开始时长臂处于静止状态，与水平面间的夹角α=30°，现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块以v0=6m/s的初速度水平抛出，抛出后垂直打在倾角为45°的斜面上，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求： （1）石块水平抛出瞬间受到长臂末端口袋沿杆方向作用力的大小； （2）石块从抛出到击中斜面所用的时间； （3）斜面的右端点A距抛出点的水平距离d。 【答案】（1）4N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 石块在长臂顶部，在竖直方向上，设石块受到口袋的作用力大小为N，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 石块被抛出后做平抛运动，其速度垂直于斜面有 解得 从石块水平抛出到落地斜面上所经历的时间 【小问3详解】 石块下落的高度 石块的水平位移 石块打在斜面上的位置距地面高度为 石块打在斜面上的位置到斜面右端点A的水平距离为 斜面右端点A距抛出点的水平距离为 15. 图（a）为车站的安全检查装置，图（b）为该装置的简化示意图。一质量m=2kg的小物块（可视为质点）轻放在水平传送带的A端，经传送带加速后从B端离开，最后从斜面顶端C沿斜面下滑至底端D处，B到C过程可认为速率不变。已知水平传送带的长度LAB=1.5m，传送带以v=1.0m/s的恒定速率沿逆时针方向转动，斜面CD的长度s=2m，倾角θ=37°，小物块与传送带及斜面间的动摩擦因数均为μ1=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小。求： （1）小物块运动到B点时的速度大小vB； （2）小物块滑到斜面底端D时的速度大小vD； （3）若水平面放一质量M=2kg的薄木板与D点平滑连接，小物块下滑后冲上薄木板时的速率不变，之后小物块恰好没有从薄木板上掉下来，已知小物块与薄木板上表面的动摩擦因数μ2=0.4，薄木板下表面与地面的动摩擦因数μ3=0.1，求薄木板的长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块刚放上传送带时，由牛顿第二定律得 由速度位移公式得到 解得， 故小物块到达B点时的速度为 【小问2详解】 小物块在斜面CD上运动时，沿斜面方向有 ， 速度位移满足 解得 【小问3详解】 小物块冲上薄木板后，对小物块根据牛顿第二定律得 对薄木板根据牛顿第二定律得 设小物块与薄木板经过t时间速度相等，有 解得t=0.5s，v共=1m/s 则薄木板的长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $