模块一 力与直线运动（综合训练）（全国通用）2027年高考物理一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以力与直线运动为核心，整合运动学与动力学知识，通过概念辨析、情境应用及实验探究，培养物理观念与科学思维 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |力与直线运动|15题（选择10、实验2、计算3）|概念辨析（质点、位移）、受力分析（斜面、滑轮）、运动学图像（v-t）、牛顿定律应用（传送带、板块）、实验探究（验证定律）|从运动描述（质点、速度）到受力分析（重力、弹力、摩擦力），结合牛顿定律解决直线运动问题，形成“运动-力-规律”的逻辑链条|

模块一 力与直线运动（综合训练） 参考答案 一、选择题：本题共10小题，共46分。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4分；第8~10题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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C A D B B C AD AD BCD 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11．（1）B （2）需要 大于 （3）矢量 12．（1）2m＞M （2）B （3）2.0 （4） 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。 13．（12分）（1）A车追上B车之前，当A、B两车速度相等时，两者相距最大的距离，则有 解得（1分） A车的位移为（1分） B车的位移为（1分） 故两者相距的最大距离为（1分） （2）B车刹车停止运动所用时间为（1分） A车的位移为（1分） B车的位移为（1分） 此时（1分） 可知A车追上B车时，B车已停止运动，设A车仍需要经时间才能追上B车，则有（1分） 故A车追上B车所用的时间为（1分） （3）设A车最迟在B车刹车后秒接受指令刹车，则有（1分） 代入数据解得（1分） 14．（10分）（1）因木块恰好能静止在后壁上，对木块分析有，（2分） 代入相关已知数据求得（1分） （2）对木块，由牛顿第二定律得    （1分） 可得 以木块和铁箱为整体，根据牛顿第二定律可得    （1分） 解得水平拉力为 （3）撤去外力后，木块匀减速加速度大小为    （1分） 以铁箱为对象，根据牛顿第二定律可得    （1分） 解得 设木块经过t时间从左侧到达右侧，且铁箱还未停止运动，则有     （1分） 代入数据解得     此时铁箱的速度为（1分） 假设成立，可知木块经过2s木块从左侧到达右侧。（1分） 15．（16分）（1）取沿斜面向下为正方向，P的初速度为  当时，根据牛顿第二定律，对P分析有 （1分） 解得P上滑的加速度为 加速度方向为正，说明P减速上滑 对Q分析有 （1分） 解得Q下滑的加速度  加速度为负，说明Q减速下滑 P速度减为零时（1分） 解得 Q速度减为零时（1分） 解得 可知（1分） 即Q先减速为零，然后保持不动直到P滑落，故P减速为零时，Q的速度为零。（1分） （2）P速度减为零时P沿斜面上滑距离为（1分） 之后P加速下滑，根据牛顿第二定律有（1分）解得 Q下滑距离为（1分） 根据牛顿第二定律有（1分）解得 说明Q仍然静止 P离Q底端距离为（1分） P与Q分离（0.5分）解得 则从开始到P与Q分离所需要的时间为（0.5分） （3）P从Q下端滑下后，P下滑，根据牛顿第二定律有（1分）解得 Q下滑，根据牛顿第二定律有（1分）解得 此时两者与斜面底端间距为 P下滑至底端（0.5分）解得 Q下滑至底端（0.5分）解得 则P与Q到达斜面底端的时间差为（1分） 答案第2页，共2页 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块一 力与直线运动（综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修一 第1~4章（全册） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。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4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．小明周末骑共享单车去超市，下列关于他骑行过程中运动的描述，说法正确的是（　　） A．研究小明骑行全程的平均速度时，不能把共享单车看成质点 B．导航软件显示“剩余里程2.5km”，这里的“2.5km”指位移大小 C．小明骑行时的瞬时速度为，表示某一时刻运动的快慢 D．以路边树木为参考系，小明骑行时共享单车是静止的 【答案】C 【解析】A．研究骑行全程的平均速度时，共享单车的大小、形状对研究问题的影响可忽略，可以将其看成质点，故A错误； B．导航显示的“剩余里程2.5km”是预计行驶路径的总长度，属于路程，不是位移大小，故B错误； C．瞬时速度的物理意义就是描述某一时刻或某一位置物体运动的快慢，故C正确； D．以路边树木为参考系，骑行过程中共享单车相对树木的位置不断变化，是运动的，故D错误。故选C。 2．如图是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景，在火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．火箭点火启动瞬间的速度为零，因此加速度也为零 B．火箭受到的重力与喷出的气体对火箭的作用力是一对平衡力 C．火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 D．火箭发射时，火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力 【答案】C 【解析】A．火箭点火启动瞬间的速度为零，但加速度不为零，A错误； B．火箭加速上升，则火箭受到的重力小于喷出的气体对火箭的作用力，B错误； C．火箭加速上升时，加速度向上，则宇航员处于超重状态，C正确； D．火箭发射时，火箭尾部喷出的气体对火箭直接产生一个作用力，气体对火箭的反作用力使火箭获得飞行的动力，D错误。 故选C。 3．如图所示，一个倾角为30°的光滑斜面放置在水平面上，斜面的质量为3m，一个质量为m的物块A放置在该斜面上，两个相同定滑轮固定在天花板的同一高度，物块A和物块B通过跨过两个定滑轮的细线连接。左边滑轮的圆心与斜面最高点处于同一竖直平面内，连接物块A的细线与竖直方向成30°角，整个装置始终保持静止状态。重力加速度为g，忽略滑轮大小及滑轮的阻力，物块视为质点，则（     ） A．物块B的质量为 B．细线的拉力为 C．斜面受到的摩擦力为 D．斜面受到地面的支持力为4mg 【答案】A 【解析】AB．对物体进行受力分析，将支持力与细线的拉力合成，如图所示 设B的质量为M、可知，，，解得，细线的拉力等于Mg，即。故A正确、B错误； CD．将A和斜面视为整体，斜面受到的摩擦力水平向左，即，，地面对斜面的支持力为，故C、D错误。 故选A。 4．小洋同学在一次观看跳水比赛时，想到了一些问题。他做了如下假设：比赛时，将运动员看作1.6m长的竖直细杆，离开跳台后在空中做竖直上抛运动（不考虑起跳时跳台的形变，且下落过程中运动员不会与跳台相撞），整个运动过程中始终保持竖直方向，不转动。运动员在距水面10m的跳台向上跳起，离开跳台时速度。该同学上网查得重力加速度大小，且运动员从接触水面到身体全部入水过程视为做减速直线运动，其速度与入水深度关系为，（其中l为运动员的身长，h为入水的长度，为入水时的速度）；身体全部入水后做匀减速直线运动，加速度大小为，直到停止时触底。下列说法正确的是（　　） A．运动员到达最高点时离跳台的距离为1m B．运动员身体全部入水时的速度为7m/s C．运动员起跳到最高点的时间0.2s D．运动员从起跳至到达池底的过程中，全程的平均速度约为5.17m/s 【答案】D 【解析】A．运动员竖直上抛到最高点时速度为0，由竖直上抛速度位移公式 解得，故A错误； B．最高点到水面的距离 运动员刚入水时速度 全部入水时入水长度 代入题给速度公式得，故B错误； C．起跳到最高点的时间由 得，故C错误； D．全程总位移：跳台到水面10m+身长1.6m+全部入水后匀减速位移，其中 总位移大小 上升时间，最高点到水面时间 入水过程，由 则入水过程的时间为 入水后匀减速时间 总时间。 平均速度大小，故D正确。 故选D。 5．如图，轻绳OA的A端固定在竖直墙面上，O端与轻绳BO连接一个重物悬挂于O点，BO水平，人站在倾斜轨道上拉着绳OB，C在O点正上方。OA与竖直方向的夹角θ=30°，此时重物处于静止状态。人拉着绳沿倾斜轨道缓慢移动到C点的过程中，保持OA与竖直方向的夹角θ不变，O点始终不动，若重物的重力是G，则轻绳OA和OB上的拉力大小变化情况是（　　） A．绳OA上的拉力先减小后增大 B．绳OB上的拉力先减小后增大 C．绳OA上的最小拉力是 D．绳OB上的最小拉力是 【答案】B 【解析】AB．将轻绳OA、轻绳OB的拉力合成，其合力与重物的重力等大反向，逐渐改变绳OB拉力的方向，使FB与竖直方向的夹角变小，得到多个平行四边形，如图所示 由图可知，FA逐渐减小，且方向不变，而FB先减小后增大，且方向不断改变，故A错误，B正确； C．当FB竖直时，FA最小为0，故C错误； D．当FB与FA垂直时，OB上的最小拉力为，故D错误。故选B。 6．如图所示，一木工将5块相同的薄木板整齐地叠放在水平台面上，他对第2块木板施加水平向右的恒定拉力F，第1块和第2块木板恰能一起匀速向右运动。假设每块木板的质量均为m，木板之间、木板与台面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（    ） A．第1块木板对第2块木板的摩擦力大小为 B．第2块木板对第3块木板的摩擦力大小为 C．第4块木板和第3块木板之间的摩擦力大小为 D．第5块木板和第4块木板之间没有摩擦力 【答案】B 【解析】A．第1块随第2块匀速运动，水平方向不受其他外力，根据平衡条件，第1块水平方向合力为0，因此第1块和第2块之间摩擦力为0，故A错误； B．把第1、2块看成整体，二者匀速运动，总重力为，第2块对第3块的压力等于总重力，因此第3块对第2块的滑动摩擦力大小为 根据牛顿第三定律，第2块对第3块的摩擦力大小也为，故B正确； C．第3块保持静止，水平方向受第2块向右的摩擦力，根据平衡条件，第4块对第3块的静摩擦力大小等于，故C错误； D．同理，第4块保持静止，水平方向受第3块向右的摩擦力，因此第5块对第4块的静摩擦力大小等于，故D错误。故选B。 7．如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率顺时针运转，在t=0时，一煤块从A端冲上传送带，煤块的速度—时间图像如图乙所示，已知煤块恰好能到达B点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A．传送带的倾角θ=53° B．传送带AB之间的距离为12m C．煤块从B点再次回到A点所用时间为 D．从A到B的过程中煤块在传送带上留下的划痕长度为12m 【答案】C 【解析】A．由图乙可知，1s末时煤块和传送带达到共速，此时煤块受到的滑动摩擦力由沿传送带向下变为沿传送带向上，传送带的速度为 过程，由图乙可知，此过程的加速度大小为 根据牛顿第二定律 过程，由图乙可知，此过程的加速度大小为 根据牛顿第二定律 联立，解得， 故A错误； B．根据图线的面积表示位移，结合图乙可知，传送带AB之间的距离为 故B错误； C．煤块从B点再次回到A点过程的加速度大小为 根据 代入数据，解得 故C正确； D．由图乙可知，过程，煤块的位移大小为 传送带的位移为 此过程，传送带上的划痕长度为 过程，由图乙可知，煤块的位移大小为 传送带的位移为 此过程，传送带上的划痕长度为 因为 所以，从A到B的过程中煤块在传送带上留下的划痕长度为8m，故D错误。 故选C。 8．（多选）在一平直公路的两条车道上，分别有一辆汽车和一辆自行车同向行驶，自行车在前，汽车在后，当两车相距10m时汽车开始刹车，此后两车运动的图像如图。下列说法中正确的是（　　） A．刹车后，汽车加速度的大小为4m/s2 B．当时，汽车和自行车相遇 C．刹车后经过1s和5s，汽车和自行车两次相遇 D．刹车后，汽车和自行车第一次相遇时汽车速度为14m/s 【答案】AD 【解析】A．刹车后，汽车加速度的大小为，A正确； B．图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知当时，汽车和自行车的间距缩小，可知此时汽车已经超过自行车，B错误； C．汽车和自行车相遇时，则 解得 而汽车运动停止需要的时间为，可知刹车后经过1s汽车和自行车只能有一次相遇，C错误； D．刹车后，汽车和自行车第一次相遇时汽车速度为，D正确。 故选AD。 9．（多选）如图所示，球心为、半径为的半球体固定于水平地面，质量为的杂技演员依靠双手支撑竖直倒立在球面上。双手对球面压力的作用点的连线是与地面平行、圆心为的小圆的直径，压力大小均为且不超过（为重力加速度大小）。手与球面间动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。设长为、则（     ） A．时，演员保持平衡状态，大小可能为 B．时，演员可以通过增大往上移动 C．时，演员不可能保持平衡状态 D．演员要保持平衡状态，的最小值为 【答案】AD 【解析】设球心O到单侧手的作用点连线与竖直轴的夹角为，由几何关系得， 演员受力平衡：水平分量抵消，竖直方向两个手的支持力和摩擦力的竖直分量平衡重力，整理得 最大静摩擦力满足 当静摩擦力取最大值时，联立可得 A．时，代入数据解得 由于 可知的范围为 大小可能为，故A正确； B．根据题目分析可知时，演员可以处于平衡状态，在保持平衡状态的前提下，当增大时，静摩擦力变小，合力始终不变，能否上升与N无关，故B错误； C．根据结合题意 当时，解得平衡临界，故C错误； D．根据结合辅助角公式可得 可得的最小值，故D正确。 故选AD。 10．（多选）如图所示，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，左端固定于竖直挡板上，右端连接质量为m的物块A，质量为2m的物块B与A紧靠在一起。初始时用外力将A、B向左推，使弹簧压缩后静止。某时刻撤去外力，同时对B施加与水平方向夹角的恒力，已知重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．刚施加恒力F瞬间，B的加速度大小为g B．刚施加恒力F瞬间，A对B的弹力大小为 C．A与B分离瞬间，弹簧的弹力大小为 D．从开始运动到A、B刚要分离，B运动的距离为 【答案】BCD 【解析】A．刚施加恒力的瞬间弹簧的弹力向右，大小为 恒力水平向右的分力为 所以A、B的加速度相同，由牛顿第二定律得 解得，故A错误； B．刚施加恒力F瞬间，对A根据牛顿第二定律可得 解得，故B正确； C．当A和B分离时A和B间作用力为零，A和B的加速度相等，分析B的受力，由牛顿第二定律得加速度为 解得 此时对A根据牛顿第二定律可得，故C正确； D．当A和B分离时，弹簧的形变量为 则B运动的距离为，故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）实验题：在“探究合力与分力的关系”实验中，备有器材包括滑轮（带有磁铁能固定在磁吸黑板上）若干、弹簧测力计若干、橡皮筋、细线及绳套、钩码、刻度尺等，各同学根据不同的方案选择相应的器材，在竖直黑板上进行相关实验操作。 （1）甲同学采用如图甲所示的方案，分别用一个测力计和两个测力计将一端固定的橡皮筋两次拉至同一结点位置，记录力的大小和方向，画出力的图示，进行合力与分力关系的探究。其中对减小实验误差有益的说法是（　　） A．两个测力计的规格以及量程必须一致 B．标记同一细线方向的两点要相距远些 C．测力计外壳与黑板尽量不要发生摩擦 （2）乙同学采用如图乙所示的方案，实验过程只需要一个测力计即可完成实验，该实验_________（选填“需要”或“不需要”）记录点位置。若测力计的弹簧可以视为轻质弹簧，经过正确调零后竖直向下拉，则测力计对点拉力大小_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）测力计读数减去测力计面板的重量。 （3）丙同学采用如图丙所示的方案，将力传感器分别竖直固定在左右两侧杆上，与挂钩相连的两轻质细绳连接的结点处，用轻绳系上质量为的重物，系统静止时，两个力传感器读数以及满足_________关系（选填“矢量”或“代数”）。 【答案】（1）B （2）需要 大于 （3）矢量 【解析】（1）A．两个测力计不需要规格、量程必须一致，只要能准确测量拉力即可，A错误； B．标记同一细线方向的两点相距越远，确定力的方向时误差越小，对减小实验误差有益，B正确； C．测力计的读数反映的是绳子拉力的大小，外壳与黑板的摩擦作用在外壳上，不影响弹簧弹力大小，不影响实验结果，C错误。 故选B。 （2）[1]本实验需要确定各力的作用点与方向，三个力都作用在O点，因此需要记录O点位置。 [2]正确调零后，测力计读数已经等于测力计对O点的实际拉力，设拉力为，测力计读数为，面板重量为，有 因此 故填大于。 （3）力是矢量，合力与分力的合成遵循矢量运算法则，因此、与满足矢量关系。 12．（8分）某实验小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律，不计轻绳、滑轮及传感器的质量，轻绳与滑轮间接触光滑，忽略空气阻力。 （1）为使重物向上加速运动，钩码的质量m与重物的质量M应满足的关系是__________； （2）在重物向上加速运动过程中，关于钩码的加速度大小与重物的加速度大小，有 ； A． B． C． （3）实验所用交流电源频率为50Hz。打点计时器某次打出的纸带如图，图中相邻两点间有4个点未画出，则重物的加速度大小为__________（计算结果保留两位有效数字）； （4）仅增加钩码的个数，得到重物加速度a和传感器示数F的多组数据，画出a-F图像如图所示，图像的斜率为k，若重物的质量M＝__________（用k表示），则说明牛顿第二定律成立。 【答案】（1）2m＞M （2）B （3）2.0 （4） 【解析】（1）为使重物向上加速运动，应满足 （2）当重物上升高度为h时，钩码下降高度为2h，由可知，钩码的加速度为重物的两倍 故选B （3）交流电源频率为50Hz ，周期，相邻两点间有4个点未画出，则相邻点间的时间间隔 用逐差法求加速度 （4）以重物为研究对象，根据牛顿第二定律 解得 图像的斜率，得 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。 13．（12分）在平直的公路上有两辆汽车同时同向做匀速运动，B车在前，A车在后，A车的速度大小为，B车的速度大小为。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，加速度大小为，从此时开始计时，求： （1）A车追上B车之前，两者相距的最大距离？ （2）A车追上B车所用的时间？ （3）如果B车刹车后，为避免两车相撞，A车也要刹车，且加速度大小也为，则A车最迟在B车刹车后几秒接受指令刹车？ 【答案】（1）35m （2）11s （3）8.5s 【解析】（1）A车追上B车之前，当A、B两车速度相等时，两者相距最大的距离，则有 解得 A车的位移为 B车的位移为 故两者相距的最大距离为 （2）B车刹车停止运动所用时间为 A车的位移为 B车的位移为 此时 可知A车追上B车时，B车已停止运动，设A车仍需要经时间才能追上B车，则有 故A车追上B车所用的时间为 （3）设A车最迟在B车刹车后秒接受指令刹车，则有 代入数据解得 14．（10分）如图所示，质量为、长为的一只长方体铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为0.3。这时铁箱内一个质量为的木块恰能静止在后壁上。木块与铁箱内表面间的动摩擦因数为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求： （1）铁箱对木块弹力的大小； （2）水平拉力F的大小； （3）减小拉力F，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为8m/s时撤去拉力，又经多长时间木块从左侧到达右侧。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）因木块恰好能静止在后壁上，对木块分析有， 代入相关已知数据求得 （2）对木块，由牛顿第二定律得     可得 以木块和铁箱为整体，根据牛顿第二定律可得     解得水平拉力为 （3）撤去外力后，木块匀减速加速度大小为     以铁箱为对象，根据牛顿第二定律可得     解得 设木块经过t时间从左侧到达右侧，且铁箱还未停止运动，则有      代入数据解得     此时铁箱的速度为 假设成立，可知木块经过2s木块从左侧到达右侧。 15．（16分）如图所示，在倾角为的固定斜面上放置一足够长的薄木板Q，Q下端与斜面底端间距为。Q下端放置小物块P（可视为质点），在外力作用下P、Q处于静止状态。已知P与Q间的动摩擦因数为0.25，Q与斜面间的动摩擦因数为0.5，P与斜面间的动摩擦因数为，P、Q的质量均为。重力加速度为，时，撤去外力，同时P获得的初速度沿斜面方向上滑，Q获得的初速度沿斜面方向下滑，，，求： （1）P速度减为零时Q的速度； （2）从开始到P与Q分离所需要的时间； （3）P与Q到达斜面底端的时间差（答案可含根号）。 【答案】（1）0 （2）2.5s （3） 【解析】（1）取沿斜面向下为正方向，P的初速度为 当时，根据牛顿第二定律，对P分析有 解得P上滑的加速度为 加速度方向为正，说明P减速上滑 对Q分析有 解得Q下滑的加速度 加速度为负，说明Q减速下滑 P速度减为零时 解得 Q速度减为零时 解得 可知 即Q先减速为零，然后保持不动直到P滑落，故P减速为零时，Q的速度为零。 （2）P速度减为零时P沿斜面上滑距离为 之后P加速下滑，根据牛顿第二定律有 解得 Q下滑距离为 根据牛顿第二定律有 解得 说明Q仍然静止 P离Q底端距离为 P与Q分离 解得 则从开始到P与Q分离所需要的时间为 （3）P从Q下端滑下后，P下滑，根据牛顿第二定律有 解得 Q下滑，根据牛顿第二定律有 解得 此时两者与斜面底端间距为 P下滑至底端 解得 Q下滑至底端 解得 则P与Q到达斜面底端的时间差为 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块一 力与直线运动（综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修一 第1~4章（全册） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。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4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．小明周末骑共享单车去超市，下列关于他骑行过程中运动的描述，说法正确的是（　　） A．研究小明骑行全程的平均速度时，不能把共享单车看成质点 B．导航软件显示“剩余里程2.5km”，这里的“2.5km”指位移大小 C．小明骑行时的瞬时速度为，表示某一时刻运动的快慢 D．以路边树木为参考系，小明骑行时共享单车是静止的 2．如图是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景，在火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．火箭点火启动瞬间的速度为零，因此加速度也为零 B．火箭受到的重力与喷出的气体对火箭的作用力是一对平衡力 C．火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 D．火箭发射时，火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力 3．如图所示，一个倾角为30°的光滑斜面放置在水平面上，斜面的质量为3m，一个质量为m的物块A放置在该斜面上，两个相同定滑轮固定在天花板的同一高度，物块A和物块B通过跨过两个定滑轮的细线连接。左边滑轮的圆心与斜面最高点处于同一竖直平面内，连接物块A的细线与竖直方向成30°角，整个装置始终保持静止状态。重力加速度为g，忽略滑轮大小及滑轮的阻力，物块视为质点，则（     ） A．物块B的质量为 B．细线的拉力为 C．斜面受到的摩擦力为 D．斜面受到地面的支持力为4mg 4．小洋同学在一次观看跳水比赛时，想到了一些问题。他做了如下假设：比赛时，将运动员看作1.6m长的竖直细杆，离开跳台后在空中做竖直上抛运动（不考虑起跳时跳台的形变，且下落过程中运动员不会与跳台相撞），整个运动过程中始终保持竖直方向，不转动。运动员在距水面10m的跳台向上跳起，离开跳台时速度。该同学上网查得重力加速度大小，且运动员从接触水面到身体全部入水过程视为做减速直线运动，其速度与入水深度关系为，（其中l为运动员的身长，h为入水的长度，为入水时的速度）；身体全部入水后做匀减速直线运动，加速度大小为，直到停止时触底。下列说法正确的是（　　） A．运动员到达最高点时离跳台的距离为1m B．运动员身体全部入水时的速度为7m/s C．运动员起跳到最高点的时间0.2s D．运动员从起跳至到达池底的过程中，全程的平均速度约为5.17m/s 5．如图，轻绳OA的A端固定在竖直墙面上，O端与轻绳BO连接一个重物悬挂于O点，BO水平，人站在倾斜轨道上拉着绳OB，C在O点正上方。OA与竖直方向的夹角θ=30°，此时重物处于静止状态。人拉着绳沿倾斜轨道缓慢移动到C点的过程中，保持OA与竖直方向的夹角θ不变，O点始终不动，若重物的重力是G，则轻绳OA和OB上的拉力大小变化情况是（　　） A．绳OA上的拉力先减小后增大 B．绳OB上的拉力先减小后增大 C．绳OA上的最小拉力是 D．绳OB上的最小拉力是 6．如图所示，一木工将5块相同的薄木板整齐地叠放在水平台面上，他对第2块木板施加水平向右的恒定拉力F，第1块和第2块木板恰能一起匀速向右运动。假设每块木板的质量均为m，木板之间、木板与台面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（    ） A．第1块木板对第2块木板的摩擦力大小为 B．第2块木板对第3块木板的摩擦力大小为 C．第4块木板和第3块木板之间的摩擦力大小为 D．第5块木板和第4块木板之间没有摩擦力 7．如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率顺时针运转，在t=0时，一煤块从A端冲上传送带，煤块的速度—时间图像如图乙所示，已知煤块恰好能到达B点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A．传送带的倾角θ=53° B．传送带AB之间的距离为12m C．煤块从B点再次回到A点所用时间为 D．从A到B的过程中煤块在传送带上留下的划痕长度为12m 8．（多选）在一平直公路的两条车道上，分别有一辆汽车和一辆自行车同向行驶，自行车在前，汽车在后，当两车相距10m时汽车开始刹车，此后两车运动的图像如图。下列说法中正确的是（　　） A．刹车后，汽车加速度的大小为4m/s2 B．当时，汽车和自行车相遇 C．刹车后经过1s和5s，汽车和自行车两次相遇 D．刹车后，汽车和自行车第一次相遇时汽车速度为14m/s 9．（多选）如图所示，球心为、半径为的半球体固定于水平地面，质量为的杂技演员依靠双手支撑竖直倒立在球面上。双手对球面压力的作用点的连线是与地面平行、圆心为的小圆的直径，压力大小均为且不超过（为重力加速度大小）。手与球面间动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。设长为、则（     ） A．时，演员保持平衡状态，大小可能为 B．时，演员可以通过增大往上移动 C．时，演员不可能保持平衡状态 D．演员要保持平衡状态，的最小值为 10．（多选）如图所示，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，左端固定于竖直挡板上，右端连接质量为m的物块A，质量为2m的物块B与A紧靠在一起。初始时用外力将A、B向左推，使弹簧压缩后静止。某时刻撤去外力，同时对B施加与水平方向夹角的恒力，已知重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．刚施加恒力F瞬间，B的加速度大小为g B．刚施加恒力F瞬间，A对B的弹力大小为 C．A与B分离瞬间，弹簧的弹力大小为 D．从开始运动到A、B刚要分离，B运动的距离为 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）实验题：在“探究合力与分力的关系”实验中，备有器材包括滑轮（带有磁铁能固定在磁吸黑板上）若干、弹簧测力计若干、橡皮筋、细线及绳套、钩码、刻度尺等，各同学根据不同的方案选择相应的器材，在竖直黑板上进行相关实验操作。 （1）甲同学采用如图甲所示的方案，分别用一个测力计和两个测力计将一端固定的橡皮筋两次拉至同一结点位置，记录力的大小和方向，画出力的图示，进行合力与分力关系的探究。其中对减小实验误差有益的说法是（　　） A．两个测力计的规格以及量程必须一致 B．标记同一细线方向的两点要相距远些 C．测力计外壳与黑板尽量不要发生摩擦 （2）乙同学采用如图乙所示的方案，实验过程只需要一个测力计即可完成实验，该实验_________（选填“需要”或“不需要”）记录点位置。若测力计的弹簧可以视为轻质弹簧，经过正确调零后竖直向下拉，则测力计对点拉力大小_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）测力计读数减去测力计面板的重量。 （3）丙同学采用如图丙所示的方案，将力传感器分别竖直固定在左右两侧杆上，与挂钩相连的两轻质细绳连接的结点处，用轻绳系上质量为的重物，系统静止时，两个力传感器读数以及满足_________关系（选填“矢量”或“代数”）。 12．（8分）某实验小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律，不计轻绳、滑轮及传感器的质量，轻绳与滑轮间接触光滑，忽略空气阻力。 （1）为使重物向上加速运动，钩码的质量m与重物的质量M应满足的关系是__________； （2）在重物向上加速运动过程中，关于钩码的加速度大小与重物的加速度大小，有 ； A． B． C． （3）实验所用交流电源频率为50Hz。打点计时器某次打出的纸带如图，图中相邻两点间有4个点未画出，则重物的加速度大小为__________（计算结果保留两位有效数字）； （4）仅增加钩码的个数，得到重物加速度a和传感器示数F的多组数据，画出a-F图像如图所示，图像的斜率为k，若重物的质量M＝__________（用k表示），则说明牛顿第二定律成立。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。 13．（12分）在平直的公路上有两辆汽车同时同向做匀速运动，B车在前，A车在后，A车的速度大小为，B车的速度大小为。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，加速度大小为，从此时开始计时，求： （1）A车追上B车之前，两者相距的最大距离？ （2）A车追上B车所用的时间？ （3）如果B车刹车后，为避免两车相撞，A车也要刹车，且加速度大小也为，则A车最迟在B车刹车后几秒接受指令刹车？ 14．（10分）如图所示，质量为、长为的一只长方体铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为0.3。这时铁箱内一个质量为的木块恰能静止在后壁上。木块与铁箱内表面间的动摩擦因数为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求： （1）铁箱对木块弹力的大小； （2）水平拉力F的大小； （3）减小拉力F，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为8m/s时撤去拉力，又经多长时间木块从左侧到达右侧。 15．（16分）如图所示，在倾角为的固定斜面上放置一足够长的薄木板Q，Q下端与斜面底端间距为。Q下端放置小物块P（可视为质点），在外力作用下P、Q处于静止状态。已知P与Q间的动摩擦因数为0.25，Q与斜面间的动摩擦因数为0.5，P与斜面间的动摩擦因数为，P、Q的质量均为。重力加速度为，时，撤去外力，同时P获得的初速度沿斜面方向上滑，Q获得的初速度沿斜面方向下滑，，，求： （1）P速度减为零时Q的速度； （2）从开始到P与Q分离所需要的时间； （3）P与Q到达斜面底端的时间差（答案可含根号）。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $