精品解析：山东省临沂第一中学2025-2026学年高一上学期12月月考物理试题

高一上学期阶段性检测 物理试题 一、单选题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题3分） 1. 某日早上8点，随着55451次试验列车从襄阳东站驶出，襄阳至荆门高速铁路展开运行试验，这标志着全线开通运营进入倒计时。襄荆高铁是国家“八纵八横”高铁网中呼南通道的重要组成部分，正线全长约117公里，设计时速350公里/小时。下列说法正确的是（　　） A. “全长约117公里”是指高铁列车从襄阳到荆门所发生的位移 B. “设计时速350公里/小时”是指列车在全程中允许达到的平均速度 C. 在研究高铁列车通过某桥梁的时间时，可以将其视为质点 D. 列车上的乘客看到窗外的站台向后移动，是因为他选择了列车为参考系 2. 一辆做匀加速直线运动的汽车，加速度大小为，依次经过a、b、c三点。已知汽车在ab间与bc间的运动时间相同，ab段的平均速度是5m/s，bc段的平均速度是10m/s，则汽车经过ab段的时间为（　　） A. 1.0s B. 1.5s C. 2.0s D. 2.5s 3. 图为常见的一种随车配备机械千斤顶，AB、BC、CD、DA为四根相同的钢管，、、、四点用铰链相连接，BD间有一螺纹轴，其螺母在点外侧。此千斤顶在水平地面顶起质量为1000kg的小车时，不断拧紧外螺母，使BD间距离变小，从而使AC间距离增大顶起小车。千斤顶的自重不计，取，下列说法正确的是（　　） A. 此千斤顶对地面的压力可以大于10000N B. 此千斤顶的AB臂受到的压力总为5000N C. 随着拧紧外螺母，小车上升过程，两臂的压力不断减小 D. 随着拧紧外螺母，小车上升过程，BD间螺纹轴所受拉力越来越大 4. 如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度（　　） A. 大小为，方向竖直向下 B. 大小为，方向垂直于木板向下 C. 大小为，方向竖直向下 D. 大小为，方向垂直于木板向下 5. 如图所示，装卸工人利用斜面将一质量为m、表面光滑的油桶缓慢地推到汽车上。在油桶上移的过程中，人对油桶推力的方向由与水平方向成60°角斜向上逐渐变为水平向右，已知斜面的倾角为，重力加速度为g，则关于工人对油桶的推力大小，下列说法正确的是（　　） A. 不变 B. 逐渐变小 C. 逐渐变大 D. 最小值为 6. 甲、乙两车在一条平直的公路上同向行驶，t=0时刻甲车开始刹车，甲车的速度随时间变化的图象如图（a）所示，以t=0时刻甲车所在位置为坐标原点O，以甲车速度方向为正方向建立x轴，乙车的位置坐标随时间变化的图象如图（b）所示。下列说法正确的是（图中数据为已知）（　　） A. 甲车做匀变速直线运动加速度大小为2m/s2 B. 乙车做匀速直线运动，速度大小为8m/s C. t=6s时甲车追上乙车 D. 甲、乙两车相距最近为2m 7. 如图所示，倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过两个光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态。若将固定点c沿水平方向缓慢移到d点，而a与斜劈始终静止，下列说法正确的是（　　） A. 细线对物体a的拉力减小 B. 斜劈对物体a的摩擦力减小 C. 斜劈对地面的压力不变 D. 地面对斜劈的摩擦力减小 8. 如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为，重力加速度，系统处于静止状态。现在对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（　　） A. 若，当时，木板相对斜劈向右运动 B. 若，当F小于某一值时，小球才能始终保持和斜劈相对静止 C. 若，当时，小球对斜劈的压力为0 D. 若，当时，细绳与水平方向的夹角α满足： 二、多选题（本题共4小题，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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 一辆正常行驶的汽车突然发现前方50m处有交通事故，司机立即采取措施减速制动，从此刻开始，汽车运动的位移-时间关系满足 (各物理量均采用国际单位)。关于该汽车的运动，以下说法正确的是（　　） A. 汽车刹车时的初速度大小为18 m/s B. 汽车刹车时的加速度大小为 C. 汽车刹车之后5s内的位移大小为40 m D. 汽车刹车之后5s内的位移大小为40.5m 10. 2025年5月2日至5月4日，2025世界泳联跳水世界杯总决赛在我国国家游泳中心“水立方”开赛，中国跳水梦之队的绝代双骄全红婵和陈芋汐再次同台竞技，经过多轮激烈比拼，以总分350.88分的成绩成功卫冕金牌。在女子10m跳台的决赛中，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35kg，g取，则（　　） A. 全红婵在空中运动的时间为1.5s B. 入水后全红婵受到水的阻力为612.5N C. 入水后全红婵处于失重状态 D. 跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态 11. 风洞实验可以模拟高空跳伞情况下人体所承受气流作用的状态。已知物体受到的空气阻力F与物体相对空气的速度v满足（S为物体迎风面积，C为风阻系数，ρ为空气密度）。图甲中风洞竖直向上匀速送风，一质量为m的物体从A处由静止下落，一段时间后在B处打开降落伞，相对速度的平方v2与加速度大小a的关系图像如图乙所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 开伞前加速度向下且越来越大 B. 开伞后加速度向上且越来越小 C. 开伞前物体迎风面积为S1= D. 开伞后物体迎风面积为S2= 12. 如图所示，倾角为足够长的固定光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧一端与挡板连接，另一端与物块A接触但不连接，A上方放置另一物块B，B与物块C用跨过光滑轻质定滑轮的细线连接。开始时用手托住C，使细线处于伸直但不拉紧的状态，此时A、B静止在斜面上。某时刻突然释放C，一段时间后A、B分离，此时C未触地。已知A、B、C的质量均为m，弹簧劲度系数为k，弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 刚释放C时，A、B间的弹力大小为 B. A、B分离时，B的加速度大小为 C. A的速度最大时它沿斜面上升的距离为 D. A、B分离时弹簧刚好恢复原长 三、实验题（本题共2小题，共14分） 13. 某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，OB和OC为细绳。 （1）本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是______。 A. 橡皮筋可以用细绳替代 B. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C. 右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D. 两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 （2）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为______N。 （3）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，______的方向一定沿图甲中的AO延长线方向。（填F或）。 （4）实验结束后，小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”，绘出如图丁所示图像，则弹簧原长为______，弹簧测力计的劲度系数为______N/m。 14. 小明同学利用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）关于该实验的器材安装及平衡阻力的操作，下列说法正确的是（　　） A. 为平衡阻力，实验前挂上槽码，轻推小车让其在木板上匀速运动 B. 为平衡阻力，实验前将长木板一端垫高，未挂槽码牵引的前提下，轻推小车，让其拉着打点的纸带在木板上做匀速直线运动 C. 连接小车与槽码时，调节定滑轮的高度使细绳与桌面平行 D. 连接小车与槽码时，调节定滑轮的高度使细绳与木板平行 （2）若使用图甲所示的打点计时器，则应使用图乙中________（填选项代码）的电源。 （3）某次实验打点计时器打出一条纸带，取计数点、、、、等系列点，已知相邻计数点间的时间间隔，用刻度尺测出各相邻计数点间的距离如图乙所示，则小车运动的加速度大小________；打下点点时小车速度大小________。（结果均保留两位有效数字） （4）根据实验数据，作出、图像如图所示，实验中未补偿阻力的是____，实验中未满足M>>m的是____（均填正确选项标号） 四、解答题 15. 电动玩具小车在水平地面上由静止开始做初速度为零的匀加速直线运动，已知第5s末的速度大小为3m/s，求： （1）小车开始运动后前5s内的位移大小； （2）小车在3s末~5s末的平均速度大小。 16. 一般人的刹车反应时间为，但饮酒会引起反应时间延长，增加交通安全隐患。因此，《中华人民共和国道路交通安全法》明确规定：严禁酒后开车！在某次试验中，一名志愿者少量饮酒后驾车以的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停下来，行驶距离为。减速过程中汽车位移 ，此过程可以视为匀变速直线运动。求： （1）饮酒志愿者的反应时间延长了多少；减速过程中汽车的加速度大小。 （2）若饮酒志愿者在满足（1）的条件下，发现正前方有一辆正以的速度行驶的自行车，为了避免发生碰撞，则司机发现自行车时两车的间距应满足什么条件。 17. 避险车道是极限赛车运动中避免恶性交通事故的重要措施，由制动坡床和防撞措施等组成。如图竖直平面内，制动坡床是与水平面夹角为37°的斜面，坡床表面的动摩擦因素为0.5，在一次比赛中，一辆摩托车冲过终点后迅速调整方向冲上避险车道。已知摩托车冲过终点时的速度为20m/s，求： （1）摩托车冲上坡床时的加速度大小和方向； （2）摩擦车冲上坡床的长度（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）。 （3）判断摩托车能否在最高点静止？若不能，则返回终点的时间为多少？ 18. 如图所示，粗糙水平面上放置一半径为的四分之一圆柱体，圆柱体只有圆弧表面光滑，其他部分粗糙。光滑轻滑轮（可视为质点）用轻杆固定在圆心的正上方，轻质细线一端固定在点，另一端跨过滑轮连接质量为的小球（可视为质点），小球置于四分之一圆柱体圆弧表面上点，，且与竖直方向成30°角，物块通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于点，与竖直方向成角，此时圆柱体恰处于平衡状态。已知在同一竖直面内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。 （1）求物块的质量； （2）若四分之一圆柱体的质量为，求圆柱体与地面之间的动摩擦因数； （3）若地面与四分之一圆柱体之间的动摩擦因数为0.5，调整细线长度使小球从处移至处（与圆柱表面相切），整个系统仍然保持静止，求四分之一圆柱体的质量的最小值（结果可保留根式）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一上学期阶段性检测 物理试题 一、单选题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题3分） 1. 某日早上8点，随着55451次试验列车从襄阳东站驶出，襄阳至荆门高速铁路展开运行试验，这标志着全线开通运营进入倒计时。襄荆高铁是国家“八纵八横”高铁网中呼南通道的重要组成部分，正线全长约117公里，设计时速350公里/小时。下列说法正确的是（　　） A. “全长约117公里”是指高铁列车从襄阳到荆门所发生的位移 B. “设计时速350公里/小时”是指列车在全程中允许达到的平均速度 C. 在研究高铁列车通过某桥梁的时间时，可以将其视为质点 D. 列车上的乘客看到窗外的站台向后移动，是因为他选择了列车为参考系 【答案】D 【解析】 【详解】A．“全长约117公里”指高铁轨道的实际路径长度，是路程（标量），而非位移，故A错误。 B．“设计时速350公里/小时”指列车在理想条件下能达到的最高瞬时速度，而非全程平均速度，故B错误。 C．研究列车通过桥梁的时间时，需考虑列车长度，此时列车大小和形状不可忽略，不能视为质点，故C错误。 D．乘客以列车为参考系，窗外的站台相对于列车向后运动，这是运动描述的相对性的体现，故D正确。 故选D。 2. 一辆做匀加速直线运动的汽车，加速度大小为，依次经过a、b、c三点。已知汽车在ab间与bc间的运动时间相同，ab段的平均速度是5m/s，bc段的平均速度是10m/s，则汽车经过ab段的时间为（　　） A. 1.0s B. 1.5s C. 2.0s D. 2.5s 【答案】A 【解析】 【详解】汽车做匀加速直线运动，加速度为。设段和段的时间均为。段的平均速度为，对应中间时刻（）的瞬时速度。段的平均速度为，对应中间时刻（）的瞬时速度。两中间时刻的时间间隔为，速度差为。 根据加速度定义 代入，得 解得。 故选A。 3. 图为常见的一种随车配备机械千斤顶，AB、BC、CD、DA为四根相同的钢管，、、、四点用铰链相连接，BD间有一螺纹轴，其螺母在点外侧。此千斤顶在水平地面顶起质量为1000kg的小车时，不断拧紧外螺母，使BD间距离变小，从而使AC间距离增大顶起小车。千斤顶的自重不计，取，下列说法正确的是（　　） A. 此千斤顶对地面的压力可以大于10000N B. 此千斤顶的AB臂受到的压力总为5000N C. 随着拧紧外螺母，小车上升过程，两臂的压力不断减小 D. 随着拧紧外螺母，小车上升过程，BD间螺纹轴所受拉力越来越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．对小车、千斤顶整体受力分析可知，竖直方向，地面的支持力大小等于整体总重力，则有 由牛顿第三定律可知，此千斤顶对地面的压力总为10000N，故A错误； B．设此千斤顶的AB臂受到的压力为F，将小车对千斤顶的压力按力的效果分解，如图所示 根据几何关系，可得 解得 可知此千斤顶的AB臂受到的压力与角度有关，角度不同，压力不同，故B错误； C．随着拧紧外螺母，小车上升过程，变小，则变大，变大，根据 可知变小，故C正确； D．对B点受力分析如图所示 根据几何关系，可得 随着拧紧外螺母，小车上升过程，变小，则变大，减小，且F减小，故BD间螺纹轴所受拉力越来越小，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度（　　） A. 大小为，方向竖直向下 B. 大小为，方向垂直于木板向下 C. 大小为，方向竖直向下 D. 大小为，方向垂直于木板向下 【答案】B 【解析】 【详解】木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图 根据共点力平衡条件，有 F-Nsin30°=0 Ncos30°-G=0 代入数据解得 木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力大小等于支持力N，方向与N反向，故加速度为 方向垂直于木板向下。 故选B。 5. 如图所示，装卸工人利用斜面将一质量为m、表面光滑的油桶缓慢地推到汽车上。在油桶上移的过程中，人对油桶推力的方向由与水平方向成60°角斜向上逐渐变为水平向右，已知斜面的倾角为，重力加速度为g，则关于工人对油桶的推力大小，下列说法正确的是（　　） A. 不变 B. 逐渐变小 C. 逐渐变大 D. 最小值为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．对油桶进行受力分析可知，油桶受到重力、斜面的支持力和推力的作用，因工人缓慢地将油桶推到汽车上，故油桶处于动态平衡状态，由三角形定则作出力的动态变化过程，如图所示： 所以推力F由与水平方向成60°角斜向上逐渐变为水平向右的过程中应先变小后变大。故ABC错误； D．由上图可知，当推力F和支持力FN垂直时，即推力F沿斜面方向时，推力F有最小值，根据几何关系有，故D正确。 故选D。 6. 甲、乙两车在一条平直的公路上同向行驶，t=0时刻甲车开始刹车，甲车的速度随时间变化的图象如图（a）所示，以t=0时刻甲车所在位置为坐标原点O，以甲车速度方向为正方向建立x轴，乙车的位置坐标随时间变化的图象如图（b）所示。下列说法正确的是（图中数据为已知）（　　） A. 甲车做匀变速直线运动加速度大小为2m/s2 B. 乙车做匀速直线运动，速度大小为8m/s C. t=6s时甲车追上乙车 D. 甲、乙两车相距最近为2m 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲车做匀变速直线运动加速度大小为 A错误； B．乙车做匀速直线运动，速度大小为 B错误； C．t=6s时两车的位移分别为 甲车没有追上乙车 C错误； D．6s时甲车的速度为4m/s，甲乙两车共速距离最近，甲、乙两车最近距离为 D正确。 故选D。 7. 如图所示，倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过两个光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态。若将固定点c沿水平方向缓慢移到d点，而a与斜劈始终静止，下列说法正确的是（　　） A. 细线对物体a的拉力减小 B. 斜劈对物体a的摩擦力减小 C. 斜劈对地面的压力不变 D. 地面对斜劈的摩擦力减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．对滑轮2和物体b受力分析，受重力和两个拉力，如图所示。 根据平衡条件有 解得 将固定点c沿水平方向缓慢移到d点，增大，则增大，故细线对物体a的拉力一定增大，故A错误； B．对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，由于不知道拉力与重力的下滑分力的大小关系，无法判断静摩擦力的方向，故不能判断静摩擦力的变化情况，故B错误。 CD．对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，根据平衡条件有， 则知与无关，即地面对斜劈的支持力不变，根据牛顿第三定律可知，斜劈对地面的压力不变；增大，地面对斜劈的摩擦力一定增大，故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为，重力加速度，系统处于静止状态。现在对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（　　） A. 若，当时，木板相对斜劈向右运动 B. 若，当F小于某一值时，小球才能始终保持和斜劈相对静止 C. 若，当时，小球对斜劈的压力为0 D. 若，当时，细绳与水平方向的夹角α满足： 【答案】C 【解析】 【详解】A．若，当时，假设板、斜劈、球三者相对静止，则对板、斜劈、球构成的系统，根据牛顿第二定律有 解得 对斜劈和球构成的系统，若斜劈与板之间的摩擦力达到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律有 解得 可知此时木板相对于斜劈静止，故A错误； B．若，假设斜劈与球保持相对静止，则对斜劈与球构成的系统，最大加速度为 当球刚好要离开斜劈时，受到重力和绳子拉力作用，根据牛顿第二定律有 解得 可知此情况下不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止，故B错误； C．若，假设板、球和斜劈相对静止，则球和斜劈构成的系统能够获得的最大加速度为 此时对板、球和斜劈构成的系统，根据牛顿第二定律有 当时，板、球和斜劈相对静止，根据牛顿第二定律可得 由B选项可知此时球刚好要离开斜劈，故小球对斜劈的压力为0，故C正确； D．若，由C选项可知此时斜劈和板间摩擦力刚好达到最大，因此加速度大小为，则对小球分析，根据牛顿第二定律有 解得，故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共4小题，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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 一辆正常行驶的汽车突然发现前方50m处有交通事故，司机立即采取措施减速制动，从此刻开始，汽车运动的位移-时间关系满足 (各物理量均采用国际单位)。关于该汽车的运动，以下说法正确的是（　　） A. 汽车刹车时的初速度大小为18 m/s B. 汽车刹车时的加速度大小为 C. 汽车刹车之后5s内的位移大小为40 m D. 汽车刹车之后5s内的位移大小为40.5m 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据 对比 可知汽车的初速度和加速度大小分别为和，选项A正确，B错误； CD．汽车从开始刹车到停下所用的时间为 小于5s，所以行驶的位移 C项错误，D项正确。 故选AD。 10. 2025年5月2日至5月4日，2025世界泳联跳水世界杯总决赛在我国国家游泳中心“水立方”开赛，中国跳水梦之队的绝代双骄全红婵和陈芋汐再次同台竞技，经过多轮激烈比拼，以总分350.88分的成绩成功卫冕金牌。在女子10m跳台的决赛中，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35kg，g取，则（　　） A. 全红婵在空中运动的时间为1.5s B. 入水后全红婵受到水的阻力为612.5N C. 入水后全红婵处于失重状态 D. 跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态 【答案】BD 【解析】 【详解】A．规定向上为正方向，则根据匀变速运动有 代入数据有 解得，即全红婵在空中运动的时间为，故A错误； B．入水时的速度 速度与规定方向相反，竖直向下。在水中的加速度 加速度与规定方向相同，竖直向上。根据牛顿第二定律可知 故B正确； C．由上述分析可知，入水后全红婵的加速度向上，处于超重状态，故C错误； D．跳离跳台后上升阶段，全红婵只受重力，故加速度向下，则全红婵处于失重状态，故D正确。 故选BD。 11. 风洞实验可以模拟高空跳伞情况下人体所承受气流作用的状态。已知物体受到的空气阻力F与物体相对空气的速度v满足（S为物体迎风面积，C为风阻系数，ρ为空气密度）。图甲中风洞竖直向上匀速送风，一质量为m的物体从A处由静止下落，一段时间后在B处打开降落伞，相对速度的平方v2与加速度大小a的关系图像如图乙所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 开伞前加速度向下且越来越大 B. 开伞后加速度向上且越来越小 C. 开伞前物体迎风面积为S1= D. 开伞后物体迎风面积为S2= 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．物体从A处由静止下落，开伞前加速度向下，根据牛顿第二定律有 又 联立可得 可知随着速度的增大，加速度越来越小，将上式变形，可得 可知该方程与图乙中右侧图线相符合，当加速度为时有 解得，故A错误，C正确； BD．开伞后物体向下做减速运动，加速度向上，根据牛顿第二定律有 又 联立可得 可知随着速度的减小，加速度越来越小，将上式变形，可得 可知该方程与图乙中左侧图线相符合，当加速度为时有 解得，故B正确，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，倾角为足够长的固定光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧一端与挡板连接，另一端与物块A接触但不连接，A上方放置另一物块B，B与物块C用跨过光滑轻质定滑轮的细线连接。开始时用手托住C，使细线处于伸直但不拉紧的状态，此时A、B静止在斜面上。某时刻突然释放C，一段时间后A、B分离，此时C未触地。已知A、B、C的质量均为m，弹簧劲度系数为k，弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 刚释放C时，A、B间的弹力大小为 B. A、B分离时，B的加速度大小为 C. A的速度最大时它沿斜面上升的距离为 D. A、B分离时弹簧刚好恢复原长 【答案】A 【解析】 【详解】A．未释放C时，弹簧的弹力为F，以AB为研究对象，则有F=2mgsin30°= mg 刚释放C时，设AB间的弹力为F'，绳子的拉力为T，此时的加速度为a，对C而言mg-T=ma 对于B而言，则有T+F'-mgsin30°= ma 以A为研究对象，根据牛顿第二定律F-F'-mgsin30°=ma 联立解得，，故A正确； B．AB分离时，其间的弹力为零，设此时的加速度为a'，绳子的拉力为T'，以C为研究对象则有mg -T'=ma' 以B为研究对象，根据牛顿第二定律可知T'-mgsin30°= ma' 解得，故B错误； C．初始时弹簧的压缩量 当A的速度最大时，弹簧弹力与A重力的下滑分力平衡，则有 故A速度最大时沿斜面上升的距离，故C错误； D．AB分离瞬间，它们具有共同沿斜面向上的加速度，合外力沿斜面向上，故弹簧仍处于压缩状态，故D错误。 故选A。 三、实验题（本题共2小题，共14分） 13. 某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，OB和OC为细绳。 （1）本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是______。 A. 橡皮筋可以用细绳替代 B. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C. 右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D. 两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 （2）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为______N。 （3）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，______的方向一定沿图甲中的AO延长线方向。（填F或）。 （4）实验结束后，小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”，绘出如图丁所示图像，则弹簧原长为______，弹簧测力计的劲度系数为______N/m。 【答案】（1）D （2）4.00 （3） （4） ①. 3.0cm， ②. 200 【解析】 【小问1详解】 两弹簧测力计共同作用的效果与一个弹簧测力计的单独作用效果相同，都把橡皮条的结点拉伸到了O点，故选D； 【小问2详解】 弹簧测力计的最小分度为0.1N，读数时要估读到其下一位，故读数为4.00N； 【小问3详解】 只用一个力拉时，拉力一定沿橡皮条伸长的方向，沿的AO延长线方向，而F是合力的测量值； 【小问4详解】 原长时，弹力，故原长为3.0cm 弹簧测力计的劲度系数 14. 小明同学利用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）关于该实验的器材安装及平衡阻力的操作，下列说法正确的是（　　） A. 为平衡阻力，实验前挂上槽码，轻推小车让其在木板上匀速运动 B. 为平衡阻力，实验前将长木板一端垫高，未挂槽码牵引的前提下，轻推小车，让其拉着打点的纸带在木板上做匀速直线运动 C. 连接小车与槽码时，调节定滑轮的高度使细绳与桌面平行 D. 连接小车与槽码时，调节定滑轮的高度使细绳与木板平行 （2）若使用图甲所示的打点计时器，则应使用图乙中________（填选项代码）的电源。 （3）某次实验打点计时器打出一条纸带，取计数点、、、、等系列点，已知相邻计数点间的时间间隔，用刻度尺测出各相邻计数点间的距离如图乙所示，则小车运动的加速度大小________；打下点点时小车速度大小________。（结果均保留两位有效数字） （4）根据实验数据，作出、图像如图所示，实验中未补偿阻力的是____，实验中未满足M>>m的是____（均填正确选项标号） 【答案】（1）BD （2）D （3） ①. 1.0 ②. 0.54 （4） ①. C ②. D 【解析】 【小问1详解】 A．平衡阻力时，不能挂槽码，因为平衡阻力的目的是让小车的重力分力抵消摩擦力，挂槽码会引入额外拉力，故A错误； B．平衡阻力的正确操作是将长木板一端垫高，不挂槽码，轻推小车，让小车拉着打点纸带做匀速直线运动，这样就能确保小车所受合力为零，故B正确； C．连接小车与槽码时，细绳应与木板平行，而不是与桌面平行，否则会导致拉力方向与运动方向不一致，产生额外的分力，故C错误； D．调节定滑轮高度使细绳与木板平行，能保证拉力方向与小车运动方向一致，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 图甲中的打点计时器为电磁打点计时器，应接8V，50Hz的交变电源。 故选D。 【小问3详解】 [1]根据逐差法，可得小车运动的加速度大小为 [2]根据匀变速直线运动的推论，可知在某段位移上的平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度，则打下点点时小车速度大小 【小问4详解】 [1]BC．在探究加速度与力、质量关系的实验中，若未补偿阻力（或补偿不足），则当拉力较小时，合力不足以克服阻力，加速度为0，故对应的图像与轴有交点，故B错误，C正确。 故选C。 [2]AD．根据牛顿第二定律，对m有 对M有 得 当时，拉力才近似等于沙桶重力，其 在图像，增大时，即M减小，不满足，实际加速度 它小于理论，图线向下弯曲，故A错误，D正确。 故选D。 四、解答题 15. 电动玩具小车在水平地面上由静止开始做初速度为零的匀加速直线运动，已知第5s末的速度大小为3m/s，求： （1）小车开始运动后前5s内的位移大小； （2）小车在3s末~5s末的平均速度大小。 【答案】（1）7.5m （2）2.4m/s 【解析】 【小问1详解】 由题知，小车的初速度为0，第5s末的速度大小为3m/s，则小车开始运动后前5s内的位移大小 【小问2详解】 设小车的加速度为，则有 其中， 解得 小车第3s末的速度为 故小车在3s末~5s末的平均速度大小 16. 一般人的刹车反应时间为，但饮酒会引起反应时间延长，增加交通安全隐患。因此，《中华人民共和国道路交通安全法》明确规定：严禁酒后开车！在某次试验中，一名志愿者少量饮酒后驾车以的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停下来，行驶距离为。减速过程中汽车位移 ，此过程可以视为匀变速直线运动。求： （1）饮酒志愿者的反应时间延长了多少；减速过程中汽车的加速度大小。 （2）若饮酒志愿者在满足（1）的条件下，发现正前方有一辆正以的速度行驶的自行车，为了避免发生碰撞，则司机发现自行车时两车的间距应满足什么条件。 【答案】（1）反应时间延长了，减速过程加速度大小为 （2）两车间距应满足（或间距至少为17.4m） 【解析】 【小问1详解】 由题知，减速过程中汽车的初速度为，汽车做匀减速的末速度为0，位移为，根据速度位移公式有 解得减速过程加速度大小为 反应时间内的位移为 解得 故饮酒志愿者的反应时间延长的值为 【小问2详解】 当汽车与自行车速度相等时，若不相撞，则之后也不会相撞。设汽车速度从减速到所用时间为，根据速度时间公式有 解得 此过程汽车运动的总位移为 自行车匀速的位移为 所以汽车和自行车的最小位移为 所以为了避免发生碰撞，司机发现自行车时两车的间距应满足（或间距至少为17.4m）。 17. 避险车道是极限赛车运动中避免恶性交通事故的重要措施，由制动坡床和防撞措施等组成。如图竖直平面内，制动坡床是与水平面夹角为37°的斜面，坡床表面的动摩擦因素为0.5，在一次比赛中，一辆摩托车冲过终点后迅速调整方向冲上避险车道。已知摩托车冲过终点时的速度为20m/s，求： （1）摩托车冲上坡床时的加速度大小和方向； （2）摩擦车冲上坡床的长度（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）。 （3）判断摩托车能否在最高点静止？若不能，则返回终点的时间为多少？ 【答案】（1）10m/s2，方向沿斜面向下 （2）20m （3）不能， 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律可知，摩托车冲上坡床时的加速度大小为 方向沿斜面向下。 【小问2详解】 由公式 得摩擦车冲上坡床的长度 【小问3详解】 由于，摩托车不能再最高点静止，它将返回终点。由公式 代入数据，解得 又 解得 18. 如图所示，粗糙水平面上放置一半径为的四分之一圆柱体，圆柱体只有圆弧表面光滑，其他部分粗糙。光滑轻滑轮（可视为质点）用轻杆固定在圆心的正上方，轻质细线一端固定在点，另一端跨过滑轮连接质量为的小球（可视为质点），小球置于四分之一圆柱体圆弧表面上点，，且与竖直方向成30°角，物块通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于点，与竖直方向成角，此时圆柱体恰处于平衡状态。已知在同一竖直面内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。 （1）求物块的质量； （2）若四分之一圆柱体的质量为，求圆柱体与地面之间的动摩擦因数； （3）若地面与四分之一圆柱体之间的动摩擦因数为0.5，调整细线长度使小球从处移至处（与圆柱表面相切），整个系统仍然保持静止，求四分之一圆柱体的质量的最小值（结果可保留根式）。 【答案】（1）2kg （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球进行受力分析，如图所示 水平方向 竖直方向 解得 对圆环进行受力分析，如图所示 竖直方向 依题意物块静止，有 解得物块质量 【小问2详解】 对小球和四分之一圆柱体整体分析，如图所示 水平方向 竖直方向 依题意可知，四分之一圆柱体恰处于平衡状态，即 解得 【小问3详解】 对小球进行受力分析 绳对小球的拉力为，圆柱体对小球的弹力为，设，由，可得 由于与圆弧面相切，可得， 则水平方向 竖直方向 得 对小球和四分之一圆柱体整体分析 地面整体的摩擦力，对整体的支持力，水平方向 竖直方向 整体静止，需满足 解得 则最小质量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $