精品解析：北京市第二十中学2025-2026学年高一上学期12月月考物理试卷

北京市第二十中学2025-2026学年度第一学期12月月考试卷 高一物理 一、单选题（共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对得3分，选错得0分。） 1. 下列关于物体惯性的说法中，正确的是（ ） A. 汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大 B. 汽车转弯后前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其惯性方向也随之改变 C. 被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变 D. 物体受到外力作用后运动状态改变，是因为外力减小了惯性 2. 理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的一种研究方法。为了说明运动和力的关系、伽利略设计了如图所示的斜面实验。下列说法正确的是（　　） A. “球沿斜面向下运动时，速度增大；向上运动时，速度减小”，这是逻辑推理 B. “右侧斜面最终变为水平面时，小球将永远运动下去”，这是实际实验现象 C. “小球沿右侧斜面向上运动时，斜面倾角减小，小球在斜面上运动的距离更长”，这是实际实验现象 D. “小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象 3. 关于合力和分力的关系，下列说法正确的是（ ） A. 合力F总比分力和中的至少一个大 B. 若两个分力和大小不变，夹角角越小，则合力F一定越大 C. 若两个分力和夹角不变，大小不变，增大，则合力F一定增大 D. 若三个分力大小分别为1N、3N、5N，三个力的合力可能为0 4. 推进“健康中国”建设，是全面提升中华民族健康素质、实现人民健康与经济社会协调发展的国家战略。其中单杠是一项大众喜闻乐见的体育健身运动，如图所示，健身者上杠后，双手缓慢向外分开的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 健身者所受的合力增大 B. 健身者手臂所受的拉力减小 C. 健身者手掌与单杠之间的摩擦力不变 D. 健身者所受重力和双臂的合力是一对平衡力 5. 如图，一机械臂铁夹夹起质量为m的小球，机械臂与小球沿水平方向做加速度为a的匀加速直线运动，已知重力加速度为g。则铁夹对球的作用力F（　　） A. 大小为ma，方向水平向右 B. F与竖直方向的夹角 C. 大小等于 D. 方向与小球的加速度大小无关 6. 在沿平直轨道运动的车厢中，一轻质弹簧一端固定，另一端拴一个小球，小球放在光滑水平桌面上，弹簧轴线与火车运动方向平行。开始时，弹簧处于自然状态，如图所示。现发现弹簧伸长了，下面是几个学生对火车的运动做出的判断，其中正确的是（ ） A. 若火车向右运动，则其正在匀速运动 B. 若火车向右运动，则其正在加速运动 C. 若火车向左运动，则其正在加速运动 D. 若火车向左运动，则其正在减速运动 7. 如图所示，两个质量不相等可视为质点的小球用轻细绳穿拴成一串，将绳的一端挂在车厢的顶部。当车在平直路面上做匀加速直线运动时，这串小球及绳在车厢中的形状的示意图正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”，加速度为钢球受到的合力与质量之比。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 30cm刻度对应的加速度为 B. 40cm刻度对应的加速度为g C. 50cm刻度对应的加速度为2g D. 各刻度对应加速度的值是均匀的 9. 如图所示，两小球1和2之间用轻弹簧B相连，弹簧B与水平方向的夹角为30°，小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上，绳A与竖直方向的夹角为30°，小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。已知重力加速度为g，则（　　） A. 球1和球2的质量之比为1∶2 B. 球1和球2的质量之比为3∶1 C. 在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小为g D. 在轻绳A突然断裂的瞬间，球2的加速度大小为2g 10. 直升机悬停在空中，投放装有物资的箱子，箱子由静止开始下落，下落过程中所受空气阻力的大小与箱子下落速度的平方成正比，下落过程中箱子始终保持图示状态。忽略箱内空气对物体的影响，在箱子加速下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物资可能离开箱子的下底面 B. 物资的加速度逐渐增大 C. 刚投放时物资对下底面的压力最大 D. 箱子对物资的支持力可能越来越大 二、多项选择题。（本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。每小题3分，共15分。每小题全选对的得分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分） 11. 使用自卸式货车可以提高工作效率。如图所示，在车厢由水平位置缓慢抬起至最后达到竖直的全过程中，关于货物所受车厢的支持力和摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 支持力逐渐减小 B. 支持力先减小后不变 C. 摩擦力逐渐减小 D. 摩擦力先增大后减小 12. 如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作内，测出飞船和空间站的速度变化是。根据题目中所给数据，下列说法正确的是（　　） A. 可以求出飞船这个阶段的平均加速度 B. 可以求出飞船对空间站的平均作用力 C. 可以求出飞船在这段时间内的位移 D. 要求出空间站的质量，需要知道飞船的质量 13. 如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示， 建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（ ） A. 减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑 B. 减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力变大 C. 减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力变小 D. 减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力变大 14. 如图所示为人在水平放置的力传感器上完成“蹲”“起”动作时传感器的示数随时间变化图像，由稳定的站姿到稳定的蹲姿的过程为“下蹲”，反之为“站起”过程。已知重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 是站起过程，此过程中点重心速度最大 B. 是下蹲过程，此过程人先超重后失重 C. 是站起过程，此过程中点重心速度最大 D. 是下蹲过程，此过程中点重心加速度方向与速度方向一致 15. 如图，一粗糙斜劈状物体P静止在地面上，P的斜面顶端装有一光滑定滑轮，一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态，现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中（ ） A. 水平拉力的大小可能保持不变 B. M所受细绳的拉力一定一直增大 C. M所受斜面的摩擦力一定一直增大 D. P所受地面的摩擦力一定一直增大 三、实验题。（共2小题，共14分。） 16. 图甲为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。图甲中A为橡皮条的固定端、O为橡皮条与两条细绳OB和OC的结点，图乙为某次实验中在白纸上画出的力的图示。 （1）关于本实验的操作过程，下列描述正确的是 A. 为了方便测量，实验时两细绳OB、OC必须相互垂直 B. 只需记录结点O的位置及OB、OC细绳拉力大小 C. 橡皮筋的反向延长线必须是两条细绳夹角的角平分线 D. 同时改变两条细绳的拉力，可以保持结点O的位置不变 （2）图乙中F为用一个测力计拉橡皮条的力，F与F＇方向一定沿AO方向的是______________。（填“F”或“”） （3）图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力F=6N，分力方向确定、与合力F夹角为，则另一分力的最小值是______________N。 17. 如图甲所示为“探究加速度与物体所受合外力、物体质量的关系”的实验装置示意图，砂和砂桶的总质量为m。小车和砝码的总质量为M。 (1)如图乙所示为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上O、A、B、C、D、E为六个相邻的计数点（两相邻计数点间还有4个点迹没有画出），通过测量和计算可知，、、、、分别为4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。根据上述数据，可知小车拖动纸带运动的加速度的测量值为___________（计算结果保留3位有效数字） (2)实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，在探究外力不变的情况下加速度与质量之间的关系时，用到了小车的加速度a与小车和砝码总质量的倒数关系的图象。以下关于该实验的说法中正确的是___________（选填选项前的字母） A．需要用天平测量小车和砝码的总质量M B．实验需要保证的条件是小车和砝码的总质量远大于砂和砂桶的总质量 C．实验前需要将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，其目的是为了增大小车下滑的加速度 D．实验时如果没有将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，将会导致图象不是一条直线 (3)某组同学用上述实验器材在探究质量不变的情况下，加速度与外力之间的关系时，将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。 (4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是___________。 四、计算题。（本题包括5小题，共41分。解答应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。） 18. 如图所示，小孩与冰车的总质量。大人用恒定拉力使冰车由静止开始沿水平冰面移动，拉力，方向与水平面的夹角，已知冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求： （1）小孩与冰车整体的受力示意图； （2）小孩与冰车受到的支持力N的大小； （3）小孩与冰车的加速度a的大小。 19. 一煤矿采用传送带输送煤块，其简化图形如图所示。水平传送带长，以恒定速度顺时针运行，煤块与传送带间的动摩擦因数。现有一煤块（视为质点）被无初速度地放在传送带左端，取重力加速度的大小为。 （1）求煤块在传送带上匀加速时间t； （2）传送带右端和水平平台平滑连接，煤块与平台间的动摩擦因数，煤块经过连接处时速度不变，经过一段时间刚好能到达平台上的指定位置，求煤块从离开传送带至到达指定位置的时间。 20. 受教材中“用绳悬挂圆珠笔测量地铁启动过程加速度”的启发。小方和小圆两同学分别设计了甲、乙不同的装置，测量汽车沿水平方向做直线运动时加速度。已知重力加速度为。 （1）小方将一量角器如图甲所示放置在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在量角器的中心。在车加速直线运动时，测量细线与竖直方向的夹角为，求此时车水平加速度的大小； （2）小圆将一等腰直角三角板如图乙所示放在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在三角板的顶点处，三角板顶点到底边的距离为。在车加速直线运动时，测量细线与三角板底边交点偏离竖直中线的距离为，求车水平加速度的大小； （3）要在量角器的半圆形底边和三角板的底边上直接标注加速度的数值，如果标注的刻度值是均匀的，在实际测量中用起来更方便。你认为哪种方案用起来更方便，并说明。 21. 我国打破西方国家的技术封锁在川西山区建成了亚洲最大的风洞群，目前拥有8座世界级风洞设备，具备火箭助推和飞艇带飞等飞行模拟试验能力。如图所示，风洞实验室中可以产生水平向右、大小可调节的风力，现将套有小球的足够长细直杆放入风洞实验室，小球质量，小球孔径略大于杆直径，小球与杆间的动摩擦因数，已知，，取重力加速度。 （1）当杆在水平方向固定时（如图甲），调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，求此时风力的大小。 （2）当杆与水平方向夹角为37°时（如图乙），调节风力的大小，使小球始终静止在杆上，求风力的大小范围。（小球和杆间的最大静摩擦力可以看成滑动摩擦力） 22. 类比、迁移是研究和学习物理过程中常用的思想方法。可以将以前学过的知识或方法应用到新知识的学习中。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）如图1所示，已知F1=7N水平向右，F2=15N与水平方向的夹角为53°，在图2中画出F1、F2及合力F的图示，并通过作图法求出合力F的大小。 （2）正交分解法是求解合力与分力问题的常用方法。已知F1=7N水平向右，F2=15N与水平方向的夹角为53°。若以F1、F2的交点为坐标原点，建立如图3所示的直角坐标系。 a、分别求F2在x、y轴上的分力Fx、Fy。 b、利用勾股定理，求解合力F'的大小。 （3）速度也是矢量，与力遵循相同的运算法则。已知物体的初速度v0=2m/s，末速度v=6m/s，方向如图4所示，已知初速度v0与末速度v方向间的夹角为60°，求速度的变化量的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第二十中学2025-2026学年度第一学期12月月考试卷 高一物理 一、单选题（共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对得3分，选错得0分。） 1. 下列关于物体惯性的说法中，正确的是（ ） A. 汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大 B. 汽车转弯后前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其惯性方向也随之改变 C. 被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变 D. 物体受到外力作用后运动状态改变，是因为外力减小了惯性 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体的惯性只与物体的质量有关，与速度无关，选项A错误； B．惯性是物体的基本属性，无方向，汽车转弯后前进方向发生了改变，但是惯性不变，选项B错误； C．物体的惯性只与物体的质量有关，被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变，选项C正确； D．物体受到外力作用后运动状态改变，物体质量没变，则惯性不变，选项D错误。 故选C。 2. 理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的一种研究方法。为了说明运动和力的关系、伽利略设计了如图所示的斜面实验。下列说法正确的是（　　） A. “球沿斜面向下运动时，速度增大；向上运动时，速度减小”，这是逻辑推理 B. “右侧斜面最终变为水平面时，小球将永远运动下去”，这是实际实验现象 C. “小球沿右侧斜面向上运动时，斜面倾角减小，小球在斜面上运动的距离更长”，这是实际实验现象 D. “小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．“球沿斜面向下运动时，速度增大；向上运动时，速度减小”，这是可以通过实际观察到的现象，并非逻辑推理，故A错误； B．“右侧斜面最终变为水平面时，小球将永远运动下去”，在现实中不存在绝对光滑的平面，小球一定会受到阻力最终停下来，这是在实验基础上进行的合理逻辑推理，不是实际实验现象，故B错误； C．“小球沿右侧斜面向上运动时，斜面倾角减小，小球在斜面上运动的距离更长” ，这是可以在实际实验中观察到的现象，故C正确； D．“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度” ，实际实验中不可能消除摩擦，这是在实验基础上进行的逻辑推理，不是实际实验现象，故D错误。 故选C。 3. 关于合力和分力的关系，下列说法正确的是（ ） A. 合力F总比分力和中的至少一个大 B. 若两个分力和大小不变，夹角角越小，则合力F一定越大 C. 若两个分力和夹角不变，大小不变，增大，则合力F一定增大 D. 若三个分力大小分别为1N、3N、5N，三个力的合力可能为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．合力F可能比分力和中的任何一个都小，选项A错误； B．若两个分力和大小不变，夹角角越小，则合力F一定越大，选项B正确； C．若两个分力方向相反，F1与F2的夹角不变，F1大小不变，且，则只增大F2，合力减小，故C错误； D．若三个分力大小分别为1N、3N、5N，因1N+3N<5N，可知三个力的合力不可能为0，选项D错误。 故选B。 4. 推进“健康中国”建设，是全面提升中华民族健康素质、实现人民健康与经济社会协调发展的国家战略。其中单杠是一项大众喜闻乐见的体育健身运动，如图所示，健身者上杠后，双手缓慢向外分开的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 健身者所受的合力增大 B. 健身者手臂所受的拉力减小 C. 健身者手掌与单杠之间的摩擦力不变 D. 健身者所受重力和双臂的合力是一对平衡力 【答案】D 【解析】 【详解】A．双手缓慢向外分开的过程中，健身者始终处于平衡状态，健身者所受重力和双臂的合力是一对平衡力，所受的合力始终为零，故A错误，D正确； B．设健身者手臂与单杠夹角为，健身者手臂所受的拉力 夹角变小，拉力变大，故B错误； C．健身者手掌与单杠之间的摩擦力 夹角变小，拉力变大，所以摩擦力变大，故C错误。 故选D。 5. 如图，一机械臂铁夹夹起质量为m的小球，机械臂与小球沿水平方向做加速度为a的匀加速直线运动，已知重力加速度为g。则铁夹对球的作用力F（　　） A. 大小为ma，方向水平向右 B. F与竖直方向的夹角 C. 大小等于 D. 方向与小球的加速度大小无关 【答案】C 【解析】 【详解】AC．对小球进行受力分析，受到重力，铁夹对球的作用力，根据牛顿第二定律可知合力方向水平向右，则可得铁夹对球的作用力方向斜向右上方，根据平行四边形定则可得，铁夹对球的作用力大小为 与加速度大小有关，且大小随小球的加速度变大而变大，故A错误，C正确； BD．设铁夹对球的作用力F与竖直方向的夹角为，则有 所以可知F的方向与小球的加速度大小有关，故BD错误。 故选C。 6. 在沿平直轨道运动的车厢中，一轻质弹簧一端固定，另一端拴一个小球，小球放在光滑水平桌面上，弹簧轴线与火车运动方向平行。开始时，弹簧处于自然状态，如图所示。现发现弹簧伸长了，下面是几个学生对火车的运动做出的判断，其中正确的是（ ） A. 若火车向右运动，则其正在匀速运动 B. 若火车向右运动，则其正在加速运动 C. 若火车向左运动，则其正在加速运动 D. 若火车向左运动，则其正在减速运动 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，弹簧原来处于自然长度，当弹簧的长度变长时，弹簧伸长，小球受到向左的弹力，根据牛顿第二定律得知小球的加速度向左，火车可能向左做加速运动，也可能向右做减速运动，C正确。 故选C。 7. 如图所示，两个质量不相等可视为质点的小球用轻细绳穿拴成一串，将绳的一端挂在车厢的顶部。当车在平直路面上做匀加速直线运动时，这串小球及绳在车厢中的形状的示意图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球的加速度与车厢的加速度相同，设最上端的绳与竖直方向夹角为，对所有小球组成的整体分析，有 解得，对最下方第二个小球进行受力分析，根据牛顿第二定律有 解得，连接小球的绳子与竖直方向的夹角相等，可知小球和细线在一条直线上，向左偏。 故选A。 8. 某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”，加速度为钢球受到的合力与质量之比。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 30cm刻度对应的加速度为 B. 40cm刻度对应的加速度为g C. 50cm刻度对应的加速度为2g D. 各刻度对应加速度的值是均匀的 【答案】D 【解析】 【详解】由题知，不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处，可认为弹簧的原长；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处，则根据受力平衡有 可得弹簧的劲度系数为 A．30cm刻度时，根据牛顿第二定律可得 其中 联立解得 故A错误； B．40cm刻度时，根据牛顿第二定律可得 其中 联立解得 故B错误； C．50cm刻度时，根据牛顿第二定律可得 其中 联立解得 故C错误； D．设刻度对应值为，根据牛顿第二定律可得 可知加速度与对应刻度值成线性关系，则各刻度对应加速度的值是均匀的，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，两小球1和2之间用轻弹簧B相连，弹簧B与水平方向的夹角为30°，小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上，绳A与竖直方向的夹角为30°，小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。已知重力加速度为g，则（　　） A. 球1和球2的质量之比为1∶2 B. 球1和球2的质量之比为3∶1 C. 在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小为g D. 在轻绳A突然断裂的瞬间，球2的加速度大小为2g 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对两小球1、2受力分析如图 根据平衡条件可得FBm1g，FBsin30°m2g 所以 故AB错误； CD．在轻绳A突然断裂的瞬间，弹簧弹力未来得及变化，球2的加速度大小为0，弹簧弹力FBm1g 对球1根据牛顿第二定律有F合2m1gcos30°m1a 解得ag 故C正确，D错误； 故选C。 10. 直升机悬停在空中，投放装有物资的箱子，箱子由静止开始下落，下落过程中所受空气阻力的大小与箱子下落速度的平方成正比，下落过程中箱子始终保持图示状态。忽略箱内空气对物体的影响，在箱子加速下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物资可能离开箱子的下底面 B. 物资的加速度逐渐增大 C. 刚投放时物资对下底面的压力最大 D. 箱子对物资的支持力可能越来越大 【答案】D 【解析】 【详解】B．对箱子和物资整体进行分析，根据牛顿第二定律有 箱子先向下做加速运动，速度增大，则加速度减小，则箱子先向下做加速度减小的加速运动，当加速度减为0时，箱子向下做匀速直线运动，故B错误； A．由于箱子先向下做加速度减小的加速运动，后向下做匀速直线运动，则加速度由重力加速度逐渐减小至 0，可知，物资的加速度能够始终等于箱子的加速度，即物资不可能离开箱子的底面，故A错误； C．刚刚投放时，箱子速度为0，空气阻力为0，箱子的加速度为重力加速度，即物资的加速度为重力加速度，此时物资对下底面的压力为0，即刚投放时物资对下底面的压力最小， C错误； D．对物资进行分析，根据牛顿第二定律有 结合上述，加速度开始减小，若箱子落地前加速度还没有减为0，则箱子对物资的支持力越来越大，故D正确。 故选D。 二、多项选择题。（本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。每小题3分，共15分。每小题全选对的得分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分） 11. 使用自卸式货车可以提高工作效率。如图所示，在车厢由水平位置缓慢抬起至最后达到竖直的全过程中，关于货物所受车厢的支持力和摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 支持力逐渐减小 B. 支持力先减小后不变 C. 摩擦力逐渐减小 D. 摩擦力先增大后减小 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设车厢与水平方向夹角为，货物的质量为，在垂直车厢方向 由题意可知，逐渐增大，则逐渐减小，故A正确，B错误； CD．开始时货物受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即 随角度的增大，摩擦力增大；当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变成滑动摩擦力，而滑动摩擦力 随角度的增加而减小，故摩擦力将减小；故摩擦力是先增大后减小的，故C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作内，测出飞船和空间站的速度变化是。根据题目中所给数据，下列说法正确的是（　　） A. 可以求出飞船这个阶段的平均加速度 B. 可以求出飞船对空间站的平均作用力 C. 可以求出飞船在这段时间内的位移 D. 要求出空间站的质量，需要知道飞船的质量 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据运动学规律，可得飞船在这个阶段的平均加速度，故A正确； B．由于不知道飞船的质量，无法应用牛顿第二定律求出飞船对空间站的平均作用力，故B错误； C．由于不知道飞船的初速度，无法求出飞船在这段时间内的位移，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 解得 因此要求出空间站的质量，需要知道飞船的质量，故D正确。 故选AD。 13. 如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示， 建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（ ） A. 减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑 B. 减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力变大 C. 减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力变小 D. 减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力变大 【答案】AC 【解析】 【详解】檩条给瓦片的支持力如下图所示 两檩条给瓦片的支持力与檩条垂直向上的夹角为，则有 减小檩条间的距离d时，夹角变小，则两檩条给瓦片的支持F力变小，故瓦片与檩条间的弹力变小，最大静摩擦力变小，则瓦片可能下滑。若瓦片保持静止，则瓦片与檩条间的摩擦力保持不变，大小为。 故选AC。 14. 如图所示为人在水平放置的力传感器上完成“蹲”“起”动作时传感器的示数随时间变化图像，由稳定的站姿到稳定的蹲姿的过程为“下蹲”，反之为“站起”过程。已知重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 是站起过程，此过程中点重心速度最大 B. 是下蹲过程，此过程人先超重后失重 C. 是站起过程，此过程中点重心速度最大 D. 是下蹲过程，此过程中点重心加速度方向与速度方向一致 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．过程中，由题图可知，人对传感器的压力先大于人的重力后小于人的重力，根据牛顿第二定律可知，人先超重后失重，人先竖直向上加速后竖直向上减速，为站起过程；其中点时人加速度为零，此时人的速度最大，故AB错误，C正确； D．过程，人对传感器的压力先小于人的重力后大于人的重力，人先失重后超重，则人先向下加速后向下减速，所以该过程表示的是下蹲过程；点时，人向下做加速运动，即重心加速度方向与速度方向一致，故D正确。 故选CD。 15. 如图，一粗糙斜劈状物体P静止在地面上，P的斜面顶端装有一光滑定滑轮，一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态，现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中（ ） A. 水平拉力的大小可能保持不变 B. M所受细绳的拉力一定一直增大 C. M所受斜面的摩擦力一定一直增大 D. P所受地面的摩擦力一定一直增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设绳子与竖直方向的夹角为，N受力平衡 用水平向左的拉力缓慢拉动N，则α角变大，则水平拉力F的大小变大，选项A错误； B．M所受细绳的拉力 α角变大，则细绳的拉力一定一直增大，选项B正确； C．若开始时M受斜面的静摩擦力沿斜面向上，则 当T增大时，M所受斜面的摩擦力减小；若开始时M受斜面的静摩擦力沿斜面向下，则 当T增大时，M所受斜面的摩擦力增大，选项C错误； D．对斜面以及物块MN的整体受力分析可知，整体受水平向左的力F以及向右的地面对斜面体的静摩擦力，则当F变大时，P所受地面的摩擦力一定一直增大，选项D正确。 故选BD。 三、实验题。（共2小题，共14分。） 16. 图甲为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。图甲中A为橡皮条的固定端、O为橡皮条与两条细绳OB和OC的结点，图乙为某次实验中在白纸上画出的力的图示。 （1）关于本实验的操作过程，下列描述正确的是 A. 为了方便测量，实验时两细绳OB、OC必须相互垂直 B. 只需记录结点O的位置及OB、OC细绳拉力大小 C. 橡皮筋的反向延长线必须是两条细绳夹角的角平分线 D. 同时改变两条细绳的拉力，可以保持结点O的位置不变 （2）图乙中F为用一个测力计拉橡皮条的力，F与F＇方向一定沿AO方向的是______________。（填“F”或“”） （3）图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力F=6N，分力方向确定、与合力F夹角为，则另一分力的最小值是______________N。 【答案】（1）D （2）F （3）3 【解析】 【小问1详解】 A．为了实验的准确性，实验时两细绳OB、OC的夹角应适当大一点，没必要一定成90°，A错误； B．每次实验必须将橡皮条的末端点拉至同一位置，并记录OB、OC细绳拉力大小及方向，B错误； C．OB、OC细绳拉力大小可以不相等，故橡皮筋的反向延长线不一定是两条细绳夹角的角平分线，C错误； D．同时改变两条细绳的拉力，可以保持结点O的位置不变，D正确。 故选D。 【小问2详解】 图乙中F为用一个测力计拉橡皮条的力，故F沿橡皮条的拉伸方向即沿AO方向；是F1、F2合力的理论值，吻合平行四边形的对角线。 【小问3详解】 当时，F1最小，如图 17. 如图甲所示为“探究加速度与物体所受合外力、物体质量的关系”的实验装置示意图，砂和砂桶的总质量为m。小车和砝码的总质量为M。 (1)如图乙所示为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上O、A、B、C、D、E为六个相邻的计数点（两相邻计数点间还有4个点迹没有画出），通过测量和计算可知，、、、、分别为4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。根据上述数据，可知小车拖动纸带运动的加速度的测量值为___________（计算结果保留3位有效数字） (2)实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，在探究外力不变的情况下加速度与质量之间的关系时，用到了小车的加速度a与小车和砝码总质量的倒数关系的图象。以下关于该实验的说法中正确的是___________（选填选项前的字母） A．需要用天平测量小车和砝码的总质量M B．实验需要保证的条件是小车和砝码的总质量远大于砂和砂桶的总质量 C．实验前需要将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，其目的是为了增大小车下滑的加速度 D．实验时如果没有将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，将会导致图象不是一条直线 (3)某组同学用上述实验器材在探究质量不变的情况下，加速度与外力之间的关系时，将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。 (4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是___________。 【答案】 ①. 0.783 ②. AB ③. ④. 木板右侧垫得过高 【解析】 【详解】(1)[1]去掉第一段OA，把AE分成时间相等的两段，每段时间为（2T），用逐差公式求加速度 (2)[2]A．由于是探究加速度与质量M的关系，则需要测小车的总质量M，故A正确； B．由于是用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，则要满足小车和砝码的总质量远大于砂和砂桶的总质量，故B正确； C．把木板垫高是为了平衡摩擦力，故C错误； D．实验时如果没有将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，图象仍然为过原点的一条直线，故D错误。 故选AB； (3)[3]将这些点尽量描成一条直线，如图所示 (4)[4]从直线可以看出，当F=0时，加速度为0.1m/s2，显然是平衡摩擦力过度，即倾角太大。 四、计算题。（本题包括5小题，共41分。解答应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。） 18. 如图所示，小孩与冰车的总质量。大人用恒定拉力使冰车由静止开始沿水平冰面移动，拉力，方向与水平面的夹角，已知冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求： （1）小孩与冰车整体的受力示意图； （2）小孩与冰车受到的支持力N的大小； （3）小孩与冰车的加速度a的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小孩与冰车整体受到重力，地面的支持力，地面的滑动摩擦力，大人的拉力共计四个力的作用，受力示意图如图所示 【小问2详解】 对小孩与冰车受力分析，在竖直方向上，有 【小问3详解】 在水平方向上，根据牛顿第二定律，有 其中 代入数据可得 19. 一煤矿采用传送带输送煤块，其简化图形如图所示。水平传送带长，以恒定速度顺时针运行，煤块与传送带间的动摩擦因数。现有一煤块（视为质点）被无初速度地放在传送带左端，取重力加速度的大小为。 （1）求煤块在传送带上匀加速时间t； （2）传送带右端和水平平台平滑连接，煤块与平台间的动摩擦因数，煤块经过连接处时速度不变，经过一段时间刚好能到达平台上的指定位置，求煤块从离开传送带至到达指定位置的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设煤块在传送带上运动时的加速度大小为，由牛顿第二定律有 解得 设煤块加速到与传送带速度相等时的位移大小为，根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式有 解得 所以煤块先加速到与传送带共速，然后和传送带一起向右匀速运动，则有 解得 【小问2详解】 煤块与传送带共速后匀速运动的时间为 由（1）分析可知煤块做加速运动的时间为 设煤块在平台上减速运动的加速度大小为，由牛顿第二定律有 解得 所以煤块做减速运动的时间为 故煤块从放上传送带至到达预定区域的时间为 20. 受教材中“用绳悬挂圆珠笔测量地铁启动过程加速度”的启发。小方和小圆两同学分别设计了甲、乙不同的装置，测量汽车沿水平方向做直线运动时加速度。已知重力加速度为。 （1）小方将一量角器如图甲所示放置在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在量角器的中心。在车加速直线运动时，测量细线与竖直方向的夹角为，求此时车水平加速度的大小； （2）小圆将一等腰直角三角板如图乙所示放在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在三角板的顶点处，三角板顶点到底边的距离为。在车加速直线运动时，测量细线与三角板底边交点偏离竖直中线的距离为，求车水平加速度的大小； （3）要在量角器的半圆形底边和三角板的底边上直接标注加速度的数值，如果标注的刻度值是均匀的，在实际测量中用起来更方便。你认为哪种方案用起来更方便，并说明。 【答案】（1） （2） （3）结合（1）、（2）中加速度的计算结果可知，且为定值，可知正比于，因此小圆的方案刻度值是均匀的。 【解析】 【小问1详解】 设绳子拉力大小为，对小球受力分析得， 解得 【小问2详解】 由几何关系得 结合（1）中的计算结果 【小问3详解】 略。 21. 我国打破西方国家的技术封锁在川西山区建成了亚洲最大的风洞群，目前拥有8座世界级风洞设备，具备火箭助推和飞艇带飞等飞行模拟试验能力。如图所示，风洞实验室中可以产生水平向右、大小可调节的风力，现将套有小球的足够长细直杆放入风洞实验室，小球质量，小球孔径略大于杆直径，小球与杆间的动摩擦因数，已知，，取重力加速度。 （1）当杆在水平方向固定时（如图甲），调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，求此时风力的大小。 （2）当杆与水平方向夹角为37°时（如图乙），调节风力的大小，使小球始终静止在杆上，求风力的大小范围。（小球和杆间的最大静摩擦力可以看成滑动摩擦力） 【答案】（1）5.5N；（2） 【解析】 【详解】（1）小球在杆上做匀速运动，对小球进行分析有 解得 （2）小球即将上滑，对小球进行分析，如图所示 则有 解得 若小球即将下滑，对小球分析如图所示 则有 解得 故风力的大小范围 22. 类比、迁移是研究和学习物理过程中常用的思想方法。可以将以前学过的知识或方法应用到新知识的学习中。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）如图1所示，已知F1=7N水平向右，F2=15N与水平方向的夹角为53°，在图2中画出F1、F2及合力F的图示，并通过作图法求出合力F的大小。 （2）正交分解法是求解合力与分力问题的常用方法。已知F1=7N水平向右，F2=15N与水平方向的夹角为53°。若以F1、F2的交点为坐标原点，建立如图3所示的直角坐标系。 a、分别求F2在x、y轴上的分力Fx、Fy。 b、利用勾股定理，求解合力F'的大小。 （3）速度也是矢量，与力遵循相同的运算法则。已知物体的初速度v0=2m/s，末速度v=6m/s，方向如图4所示，已知初速度v0与末速度v方向间的夹角为60°，求速度的变化量的大小。 【答案】（1）；20N （2）a、，；b、 （3） 【解析】 【小问1详解】 力的图示如图 合力包含4个标度，大小为20N。 【小问2详解】 如图所示 a、在x、y轴上的分力分别为， b、合力为 【小问3详解】 将末速度正交分解，如图 则速度变化量大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $