精品解析：云南云南师范大学附属中学2028届高一上学期教学测评期末物理试卷

云南师大附中2028届高一年级上学期教学测评期末卷 物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，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。在试题卷上作答无效。 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，请把正确的选项的字母填涂在答题卷上） 1. 如图所示，伽利略在研究自由落体运动规律时，让质量不同的小球分别从倾角不变、阻力很小的斜面顶端由静止滑下，下列说法正确的是（　　） A. 质量大的小球运动的加速度大 B. 质量大的小球到达底端时的速度大 C. 质量大的小球运动至底端所需的时间短 D. 小球运动至底端所需的时间与质量无关 2. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，下图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，小球A和B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来。A、B的质量均为m，重力加速度为g。则剪断细绳的瞬间（　　） A. B的加速度为g B. B的加速度为0 C. A的加速度为0 D. A的加速度为g 4. 为了节约能源，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢，有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 匀速上行过程中乘客对电梯的压力小于乘客的重力 B. 匀速上行时乘客与扶梯间没有摩擦力 C. 乘客全过程始终受到摩擦力的作用 D. 电梯加速上行时乘客对扶梯的摩擦力方向水平向右 5. 如图所示，无人机通过一根钢索与四根等长且不可伸长的轻绳连接运送至灾区的救灾物资，其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，救灾物资的质量为m，不计空气阻力，重力加速度为g。当无人机竖直匀速上升时，每根轻绳的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，质量分别为M和m的物块A和B由相同的材料制成，且M>m，物块A静置在水平桌面上，用一轻质细绳跨过桌子边缘的光滑定滑轮连接A和B，轻推物块A，两物块刚好匀速运动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。如果互换两物块按图乙放置，它们运动的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 以上均不对 7. 如图所示，一物块仅在三个共点恒力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动，其中F1斜向右上方，F2竖直向下，F3水平向左。某时刻撤去其中的一个力，其他力的大小和方向不变，一段时间后恢复该力，则下列说法正确的是（　　） A. 如果撤去的是F1，则物块先做匀变速曲线运动，恢复该力之后物块可能静止 B. 如果撤去的是F1，恢复F1时物块的速度大小不可能为v0 C. 如果撤去的是F3，物块将向右做匀加速直线运动，恢复该力之后做匀速直线运动 D. 如果撤去的是F2，在恢复该力之前的时间内，因物块做曲线运动，故在相等时间间隔内其速度的变化量的方向时刻在改变 8. 在某次抗洪救援中，战士欲划小船从A处横渡一条宽12m的小河，A处下游有一山体滑坡造成的障碍区域，A点与障碍区域边缘连线与河岸的最大夹角为30°，如图所示。已知河中水流速度为4m/s，战士划船的速度（即船相对静水的速度）最大可达3m/s，小船可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 战士渡河的最短时间为3s B. 战士渡河的最短位移为24m C. 战士能够安全渡河的最小划船速度为2m/s D. 战士以最小安全速度渡河时所需时间为12s 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，请把正确选项的字母填涂在答题卡上，全对得4分，选对但不全得2分，错选、多选或不选得0分） 9. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱 A. 运动周期为 B. 线速度的大小为ωR C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg D. 所受合力的大小始终为mω2R 10. 用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知（ ） A. B. C. D. 11. 如图甲所示，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 两谷粒从到的运动时间相等 B. 谷粒2在最高点的速度小于 C. 谷粒1从到的速度变化量更小 D. 两谷粒从到的平均速度相等 12. 如图甲所示，倾角为且足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一小煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带，规定沿传送带向上为煤块运动的正方向，该煤块运动的位移随时间的变化关系如图乙所示。已知图线在0~1.0s内和在1.0s~内为两段不同的二次函数，时刻图线所对应的切线正好水平，取重力加速度，，，则下列说法正确的是（　　） A. B. 图乙中的数值为1.5 C. 0~内煤块在传送带上的划痕长度为4m D. 煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.5 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 三、填空、实验题（本大题共2小题，共14分） 13. 图甲是“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端保持水平，且末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出时与挡片相碰，电路立即断开，使电磁铁由静止释放小球Q，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍然同时落地，实验中不计空气阻力影响。 （1）该实验结果可表明______； A. 两小球落地前瞬间速度的大小相同 B. P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 C. P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动 D. P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 （2）若用一张印有小方格（小方格的边长为L）的纸记录P小球的轨迹，P以同一初速度平抛运动过程中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度为g，可得小球P做平抛运动的初速度大小为______；根据图中情况可以判断，a点______（选填“是”或“不是”）小球P的平抛初始位置。 14. 小明利用手机内置加速度传感器探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲，已知当地重力加速度为g。 （1）轻弹簧上端固定，下端与手机相连，手机下端通过细绳悬挂小桶，桶内装有砝码，整个系统静止； （2）突然剪断细绳，通过手机软件记录手机竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的______（选填“P”“Q”或“R”）点；剪断细绳瞬间手机处于______（选填“超重”“失重”或“既不超重也不失重”）状态； （3）改变小桶中砝码质量，重复步骤（2），获得多组手机所受合力F与加速度a的数据，作出a-F图像如图丙，可得结论：在误差允许的范围内______； （4）如图丁，某同学在处理数据时，以手机竖直方向的加速度为纵坐标，砝码质量m为横坐标，绘制a-m图像，获得一条斜率为k0，截距为a0的直线，则可推算出手机的质量为______，小桶的质量为______。（选用k0、a0、g表示） 四、计算题（本大题共3小题，共38分。解答时请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。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，粗糙斜面AB与一光滑水平面BC平滑连接，斜面倾角θ=30°，质量m=2kg的木块置于水平面上的D点，DB间的距离x=2m，木块与斜面间的动摩擦因数，将一水平向左的恒力F=8N作用在该木块上，木块运动到B点时撤去该力，木块经过B点滑上斜面时速度大小不变。木块可视为质点，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）木块从D点运动到B点时的速度大小； （2）木块在斜面上运动的总时间。 16. 如图所示为某游戏的示意图，可视为质点的小球从高度为处以的速度水平向右抛出，小球与地面碰撞前后水平速度保持不变，反弹一段时间后，小球刚好沿水平方向滑上距地面高度为的长方体平台的最左端。取重力加速度，小球和地面碰撞时间极短，求： （1）小球落地前瞬间速度的大小； （2）与地面碰撞过程中，小球速度的变化量； （3）小球抛出点和平台最左端之间的水平距离。 17. 如图甲所示，水平面上放置质量的长木板A，木板A的中点处放置质量且可视为质点的滑块B，开始时，A、B都处于静止状态，从时刻开始，水平外力F作用于滑块B上，F随时间变化的关系如图乙所示，当滑块B相对木板A发生相对滑动瞬间，拉力变成恒定的15N。已知滑块B与木板A之间的动摩擦因数，木板A和水平面之间的动摩擦因数，取重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）木板A相对水平面滑动瞬间，求此时外力F的大小； （2）从时刻开始到滑块B相对木板A滑动瞬间，求此过程所用的时间； （3）若时，滑块B恰好滑离木板A，求木板A的长度以及B滑离瞬间木板A的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南师大附中2028届高一年级上学期教学测评期末卷 物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，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。在试题卷上作答无效。 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，请把正确的选项的字母填涂在答题卷上） 1. 如图所示，伽利略在研究自由落体运动规律时，让质量不同的小球分别从倾角不变、阻力很小的斜面顶端由静止滑下，下列说法正确的是（　　） A. 质量大的小球运动的加速度大 B. 质量大的小球到达底端时的速度大 C. 质量大的小球运动至底端所需的时间短 D. 小球运动至底端所需的时间与质量无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．让质量不同的小球分别从倾角不变、阻力很小的斜面顶端由静止滑下，可认为阻力忽略不计，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 可知加速度与质量无关，故A错误； BCD．设斜面长度为，根据运动学公式可得 ， 联立可得 ， 可知小球到达底端时的速度与质量无关，小球运动至底端所需的时间与质量无关，故BC错误，D正确。 故选D。 2. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，下图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】汽车从M点运动到N，汽车做曲线运动，根据曲线运动的特点可知，汽车合外力指向运动轨迹的凹侧，由于汽车的速度增大，则合外力方向与速度的方向的夹角为锐角。 故选B。 3. 如图所示，小球A和B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来。A、B的质量均为m，重力加速度为g。则剪断细绳的瞬间（　　） A. B的加速度为g B. B的加速度为0 C. A的加速度为0 D. A的加速度为g 【答案】B 【解析】 【详解】剪断细绳前，A、B受力平衡，取A、B整体为研究对象，对其进行受力分析，细绳对A的拉力为 将B隔离，对其受力分析，弹簧对B的弹力为 将A隔离，对其受力分析得 在剪断细绳瞬间，细绳上的弹力消失，弹簧上的弹力不发生突变。 此时B的受力不变，受力平衡，B的加速度为0。 A受到向下的重力和弹簧的弹力，根据牛顿第二定律得 故选B。 4. 为了节约能源，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢，有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 匀速上行过程中乘客对电梯的压力小于乘客的重力 B. 匀速上行时乘客与扶梯间没有摩擦力 C. 乘客全过程始终受到摩擦力的作用 D. 电梯加速上行时乘客对扶梯的摩擦力方向水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】D．乘客在慢慢加速的过程中，受重力、支持力和摩擦力，受力如图所示 乘客加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而乘客受到的摩擦力水平向右， 乘客对扶梯的摩擦力方向水平向左，故D错误； BC．以乘客为研究对象，处于加速运动时，乘客受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用；匀速运动时只受到重力和支持力的作用，故B正确，C错误； A．匀速上行过程中, 受到重力和支持力的作用，根据合外力为零，可知乘客对电梯的压力等于乘客的重力，故A错误。 故选B。 5. 如图所示，无人机通过一根钢索与四根等长且不可伸长的轻绳连接运送至灾区的救灾物资，其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，救灾物资的质量为m，不计空气阻力，重力加速度为g。当无人机竖直匀速上升时，每根轻绳的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】当无人机竖直匀速上升时，其受力平衡，则对无人机进行受力分析，根据共点力的平衡条件有 解得每根轻绳的拉力大小为 故选D。 6. 如图甲所示，质量分别为M和m的物块A和B由相同的材料制成，且M>m，物块A静置在水平桌面上，用一轻质细绳跨过桌子边缘的光滑定滑轮连接A和B，轻推物块A，两物块刚好匀速运动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。如果互换两物块按图乙放置，它们运动的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 以上均不对 【答案】C 【解析】 【详解】对甲图（匀速运动）受力分析，求动摩擦因数：甲图中两物块匀速运动，受力平衡： 对悬挂的，绳子拉力 对桌面的，拉力等于滑动摩擦力，即 联立得： 解得动摩擦因数 对乙图用牛顿第二定律求加速度：互换位置后，对、整体分析，整体的合力为的重力减去受到的滑动摩擦力，由牛顿第二定律： 将 代入左边： 整理得：  约去 后得： 故选C。 7. 如图所示，一物块仅在三个共点恒力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动，其中F1斜向右上方，F2竖直向下，F3水平向左。某时刻撤去其中的一个力，其他力的大小和方向不变，一段时间后恢复该力，则下列说法正确的是（　　） A. 如果撤去的是F1，则物块先做匀变速曲线运动，恢复该力之后物块可能静止 B. 如果撤去的是F1，恢复F1时物块的速度大小不可能为v0 C. 如果撤去的是F3，物块将向右做匀加速直线运动，恢复该力之后做匀速直线运动 D. 如果撤去的是F2，在恢复该力之前的时间内，因物块做曲线运动，故在相等时间间隔内其速度的变化量的方向时刻在改变 【答案】C 【解析】 【分析】物体初始做匀速直线运动，三个共点力平衡，任意两个力的合力与第三个力等大反向。 【详解】A．撤去后，剩余两力的合力斜向左下，与初速度（水平向右）不共线，物块做匀变速曲线运动。分解为水平向右分量、竖直向上分量，撤去后，竖直方向一直有向下的加速度，即使水平速度减为0，物体仍有竖直向下的速度，恢复后物体合力为零，保持匀速运动，不可能静止，故A错误； B．撤去后，物块做匀变速运动，速度满足 令 可解得正的时间，说明存在时刻使物块速度大小等于​，故B错误； C．撤去​后，剩余两力的合力水平向右，与初速度方向共线，因此物块向右做匀加速直线运动；恢复后，合力重新为零，物块做匀速直线运动，故C正确； D．撤去后，剩余两力合力竖直向上，加速度恒定，物块做匀变速曲线运动；根据，相等时间内速度变化量的方向与加速度方向一致，始终竖直向上，方向不变，故D错误。 故选C。 8. 在某次抗洪救援中，战士欲划小船从A处横渡一条宽12m的小河，A处下游有一山体滑坡造成的障碍区域，A点与障碍区域边缘连线与河岸的最大夹角为30°，如图所示。已知河中水流速度为4m/s，战士划船的速度（即船相对静水的速度）最大可达3m/s，小船可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 战士渡河的最短时间为3s B. 战士渡河的最短位移为24m C. 战士能够安全渡河的最小划船速度为2m/s D. 战士以最小安全速度渡河时所需时间为12s 【答案】C 【解析】 【详解】A．当船头垂直于河岸以最大划船速度渡河时渡河时间最短，则最短渡河时间为，故A错误； B．当船在静水中的速度与渡河速度（合速度）垂直时渡河位移最小，最小位移为，故B错误； C．当小船从障碍物边缘经过且船在静水中的速度与船渡河速度垂直时小船的速度最小，如图所示 则战士能够安全渡河的最小划船速度为，故C正确； D．战士以最小安全速度渡河的最小位移为 此时渡河的速度即合速度为 渡河所需时间为，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，请把正确选项的字母填涂在答题卡上，全对得4分，选对但不全得2分，错选、多选或不选得0分） 9. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱 A. 运动周期为 B. 线速度的大小为ωR C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg D. 所受合力的大小始终为mω2R 【答案】BD 【解析】 【详解】由于座舱做匀速圆周运动，由公式，解得：，故A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，，故B正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，不可能始终为，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：，故D正确． 10. 用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律有 F－μmg=ma 整理后有 F=ma＋μmg 则可知F—a图像的斜率为m，纵截距为μmg，则由题图可看出 m甲>m乙，μ甲m甲g=μ乙m乙g 则 μ甲<μ乙 故选BC。 11. 如图甲所示，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 两谷粒从到的运动时间相等 B. 谷粒2在最高点的速度小于 C. 谷粒1从到的速度变化量更小 D. 两谷粒从到的平均速度相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同，所以谷粒2运动时间较长，故A错误； B．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于，故B正确； C．根据 可得谷粒1速度的变化量小于谷粒2速度的变化量，故C正确； D．两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，故D错误。 故选BC。 12. 如图甲所示，倾角为且足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一小煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带，规定沿传送带向上为煤块运动的正方向，该煤块运动的位移随时间的变化关系如图乙所示。已知图线在0~1.0s内和在1.0s~内为两段不同的二次函数，时刻图线所对应的切线正好水平，取重力加速度，，，则下列说法正确的是（　　） A. B. 图乙中的数值为1.5 C. 0~内煤块在传送带上的划痕长度为4m D. 煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.5 【答案】AC 【解析】 【详解】AD．0~1s内，煤块速度大于传送带速度，摩擦力沿斜面向下，做匀减速直线运动，由运动学公式  代入 得： 即： 故A正确； B．1s后，煤块速度小于传送带速度，摩擦力沿斜面向上，由牛顿第二定律得加速度：  解得：（方向沿斜面向下） 时刻图线切线水平，即煤块速度减为0，从到​，速度从减到0的时间 因此 故B错误； C．划痕长度为煤块相对传送带的最大位移： 0~1s：传送带位移 煤块位移 相对位移（煤块相对传送带向上运动4m）。 1~2s：传送带位移 煤块位移 相对位移（煤块相对传送带向下运动2m，新划痕与原划痕重叠2m）。 因此最终划痕长度为，故C正确； D．时煤块速度： 此时加速度发生改变，说明煤块速度与传送带速度相等，因此 对0~1s的煤块受力分析，由牛顿第二定律： 代入 得： 即： 故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 三、填空、实验题（本大题共2小题，共14分） 13. 图甲是“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端保持水平，且末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出时与挡片相碰，电路立即断开，使电磁铁由静止释放小球Q，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍然同时落地，实验中不计空气阻力影响。 （1）该实验结果可表明______； A. 两小球落地前瞬间速度的大小相同 B. P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 C. P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动 D. P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 （2）若用一张印有小方格（小方格的边长为L）的纸记录P小球的轨迹，P以同一初速度平抛运动过程中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度为g，可得小球P做平抛运动的初速度大小为______；根据图中情况可以判断，a点______（选填“是”或“不是”）小球P的平抛初始位置。 【答案】（1）D （2） ①. ②. 不是 【解析】 【小问1详解】 由于两小球同时落地，该实验结果可表明P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，是自由落体运动。两小球落地前瞬间竖直速度的大小相同，但合速度大小不同，因为平抛运动有水平速度。 故选D。 【小问2详解】 [1]竖直方向有 水平方向有 解得 [2]各点水平方向间距相等，则时间相等，竖直方向做自由落体运动，若a为初始点，则相等时间各点竖直位移之比为1:3:5…，由图可知a不是初始点。 14. 小明利用手机内置加速度传感器探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲，已知当地重力加速度为g。 （1）轻弹簧上端固定，下端与手机相连，手机下端通过细绳悬挂小桶，桶内装有砝码，整个系统静止； （2）突然剪断细绳，通过手机软件记录手机竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的______（选填“P”“Q”或“R”）点；剪断细绳瞬间手机处于______（选填“超重”“失重”或“既不超重也不失重”）状态； （3）改变小桶中砝码质量，重复步骤（2），获得多组手机所受合力F与加速度a的数据，作出a-F图像如图丙，可得结论：在误差允许的范围内______； （4）如图丁，某同学在处理数据时，以手机竖直方向的加速度为纵坐标，砝码质量m为横坐标，绘制a-m图像，获得一条斜率为k0，截距为a0的直线，则可推算出手机的质量为______，小桶的质量为______。（选用k0、a0、g表示） 【答案】 ①. P ②. 超重 ③. 质量一定时，手机加速度与所受合外力成正比； ④. ⑤. 【解析】 【详解】（2）[1][2]剪断细绳瞬间手机的合力为向上最大，则加速度为向上的最大，可知应该对应图中的P点，处于超重状态。 （3）[3]根据作出的图像可得结论：在误差允许的范围内质量一定时，手机加速度与所受合外力成正比； （4）[4][5]绳子剪断前，设弹力为F，小桶质量为m0，手机质量为M，对手机由平衡条件知 F-（m+m0）g-Mg=0 绳子剪断后，对手机由牛顿第二定律有F-Mg=Ma 联立可得 图丁中图像的斜率为k0，即 解得 截距 解得 四、计算题（本大题共3小题，共38分。解答时请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。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，粗糙斜面AB与一光滑水平面BC平滑连接，斜面倾角θ=30°，质量m=2kg的木块置于水平面上的D点，DB间的距离x=2m，木块与斜面间的动摩擦因数，将一水平向左的恒力F=8N作用在该木块上，木块运动到B点时撤去该力，木块经过B点滑上斜面时速度大小不变。木块可视为质点，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）木块从D点运动到B点时的速度大小； （2）木块在斜面上运动的总时间。 【答案】（1）4m/s （2）1.5s 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，BC光滑，木块在BC段在水平方向上只受恒力F，竖直方向上重力和地面给木块的支持力平衡，根据牛顿第二定律 可得 再根据匀变速直线运动速度与位移关系公式，有 由题意可知，代入题中所给数据可得 【小问2详解】 木块在斜面AB上分为沿斜面上滑和沿斜面下滑两个过程，沿斜面上滑过程中物块受到竖直向下的重力mg，垂直于斜面向上的支持力N以及沿斜面向下的摩擦力f，如下图1所示，沿斜面方向上，根据牛顿第二定律有， 垂直于斜面方向有 代入题中所给数据，联立三式可得，方向沿斜面向下； 那么上滑时间 根据匀减速运动公式有 则木块沿斜面上滑的最大距离 由于，所以木块接下来会沿斜面下滑，在下滑过程中，受力分析如下图2，沿斜面方向上，根据牛顿第二定律有， 垂直于斜面方向有 代入题中所给数据，联立三式可得，方向沿斜面向下； 根据运动学公式有 解得 所以木块在斜面上运动的时间 16. 如图所示为某游戏的示意图，可视为质点的小球从高度为处以的速度水平向右抛出，小球与地面碰撞前后水平速度保持不变，反弹一段时间后，小球刚好沿水平方向滑上距地面高度为的长方体平台的最左端。取重力加速度，小球和地面碰撞时间极短，求： （1）小球落地前瞬间速度的大小； （2）与地面碰撞过程中，小球速度的变化量； （3）小球抛出点和平台最左端之间的水平距离。 【答案】（1） （2）10m/s，方向竖直向上 （3）3m 【解析】 【小问1详解】 小球落地前一瞬间竖直方向分速度大小 小球落地前瞬间速度的大小 【小问2详解】 根据 解得碰后竖直分速度 取竖直向上为正方向，水平方向速度不变，所以速度变化量 方向竖直向上。 【小问3详解】 设小球抛出后经时间落到地面，反弹后，经时间滑上平台，则， ， 解得 17. 如图甲所示，水平面上放置质量的长木板A，木板A的中点处放置质量且可视为质点的滑块B，开始时，A、B都处于静止状态，从时刻开始，水平外力F作用于滑块B上，F随时间变化的关系如图乙所示，当滑块B相对木板A发生相对滑动瞬间，拉力变成恒定的15N。已知滑块B与木板A之间的动摩擦因数，木板A和水平面之间的动摩擦因数，取重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）木板A相对水平面滑动瞬间，求此时外力F的大小； （2）从时刻开始到滑块B相对木板A滑动瞬间，求此过程所用的时间； （3）若时，滑块B恰好滑离木板A，求木板A的长度以及B滑离瞬间木板A的速度大小。 【答案】（1）3N （2）3s （3）0.75m，6.375m/s 【解析】 【小问1详解】 木板A相对水平面滑动瞬间，对AB整体分析可知 【小问2详解】 滑块B相对木板A滑动瞬间，对B由 对A由 解得a1=3m/s2，F1=12N 由图像可知从时刻开始到滑块B相对木板A滑动瞬间所用的时间 【小问3详解】 由（1）可知在t0=0.75s时刻木板A开始滑动，到t1=3s时间内木板A和物块B相对静止，该过程中由动量定理 其中 解得 t1=3s后B的加速度为 解得 因t=4s时B滑离木板，即再经过t2=1s滑离木板，则木板A长度 此时B滑离瞬间木板A的速度大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $