精品解析：2027届甘肃名校大联盟高三上学期学情检测物理试卷（一）

2027届名校大联盟·高三月考卷（一） 物理 考生注意： 1、本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：必修第一册。 一、选择题：本题共10小题，共43分。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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 南朝梁代傅弘有一首很著名的诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流”，下列描述正确的是（　　） A. 水牛的运动，因牛的体型较大不可把它看作质点 B. 水牛的行进轨迹长度就是水牛的位移 C. “桥流水不流”中的“桥流”所选的参考系是水 D. “人在桥上走”，人走得越快，位移就越大 2. 如图甲所示，一名举重运动员在水平放置的压力传感器上拿着举重杠铃进行体能训练，依次完成下蹲、站起动作，此过程中杠铃和手臂保持相对静止，某段时间内压力传感器的示数随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 该运动员的质量为100kg B. t1时刻，压力传感器对运动员的作用力小于运动员对压力传感器的作用力 C. 时间内，该运动员先处于失重状态后处于超重状态 D. 时间内，运动员完成了一次下蹲，站起动作 3. 一辆小汽车A以的速度行驶在长直高速公路上，突然发现正前方处另一辆小汽车B以的速度沿同方向匀速行驶。为了避免相撞，小汽车A紧急刹车。两车的图像如图所示，A车图像前内为直线，内为曲线。图像到运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两车不会发生追尾 B. 刹车后，A车加速度一直减小 C. 两车最近距离为 D. 时两车间距为 4. 如图所示，一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙水平地面上，物块（可看做质点）静置于槽内最底部的A点。现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹槽缓慢推至B点，整个过程中凹槽始终保持静止。设物块受到凹槽的支持力为FN，则在上述过程中下列说法正确的是（　　） A. F一直增大 B. FN先增大后减小 C. 地面对凹槽的支持力保持不变 D. 地面对凹槽的摩擦力一直减小 5. 如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，从时刻起受到水平拉力F的作用，F与t的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 时刻物块速度最大 B. 至时间内，加速度先增加后减小 C. 至时间内，物块速度逐渐减小 D. 0至时间内，摩擦力一直在增加 6. 将小球甲从离地面高处由静止释放，同时使小球乙以某一速度从甲的正上方离地面高H处竖直向下匀速运动。甲、乙两小球位置-时间关系如图所示，两图线在时刻恰好相切。图中和已知。以下说法正确的是（　　） A. 乙球的速度大小为 B. 重力加速度大小为 C. 乙球最初离地高度为 D. 若H不变，要让甲乙在空中能相遇2次，只需使乙球的速度大于题设速度即可 7. 在水平面上放置一个质量为的滑块，其上方有一个光滑的圆弧形凹槽，质量也为的圆柱恰好能放置在光滑的圆弧形凹槽中，截面图如图所示，圆柱截面的圆心与滑块接触的左端点的连线跟竖直方向的夹角为。用不可伸长的轻绳跨过定滑轮，将质量为的物块与滑块连接起来，轻绳张紧后由静止释放物块。已知滑块离定滑轮较远，轻绳与水平面保持平行，滑块在水平面上的动摩擦因数为，不计空气阻力及绳与定滑轮之间的摩擦，，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 圆柱与滑块之间会发生相对滑动 B. 滑块对圆柱的作用力大小为 C. 将物块换成质量为的物块，圆柱与滑块之间发生相对滑动 D. 如果滑块在水平面上的动摩擦因数可以改变，当取合适的值，圆柱与滑块之间可能发生相对滑动 8. 如图所示，小巧美观的冰箱贴利用磁性可以贴在冰箱的竖直侧壁上，是一种很别致的装饰。冰箱贴静止不动时，下列说法正确的是（　　） A. 冰箱贴对冰箱的摩擦力方向竖直向上 B. 冰箱对冰箱贴的摩擦力与冰箱贴受到的重力是一对平衡力 C. 冰箱贴受到的磁力与冰箱对它的弹力是一对作用力与反作用力 D. 若冰箱壁光滑，无论冰箱贴磁性多强，它都不能够静止贴在冰箱上 9. 如图，竖直平面内轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一质量为4m的小球P，细线绕过光滑小孔S连接小球Q，P、Q均视为质点，小球Q的质量为m，小孔S位于铰链O正下方，水平向左的拉力F拉着小球P，整个系统处于静止状态，轻杆、小球P和小孔S间细线与竖直方向的夹角分别为53°和37°，重力加速度大小为g，sin37°=0.6，下列说法正确的是（　　） A. 拉力F的大小为6mg B. 拉力F的大小为7mg C. 撤去拉力F的一瞬间，小球P的加速度大小为0.84g D. 撤去拉力F的一瞬间，小球P、Q间细线上的拉力大小为0.12mg 10. 如图所示，将物块（可视为质点）置于水平桌面的薄纸片上，物块和纸片的质量分别为和，各接触面之间的动摩擦因数均为，物块距纸片左端的距离和距桌面右端的距离均为，重力加速度为。现用水平向右的恒力拉动纸片，将纸片从物块下抽出，物块恰能停在桌面的右端。下列说法正确的是（　　） A. 将纸片抽出过程中，纸片所受摩擦力的大小为 B. 物块在纸片上运动时间是它在桌面上运动时间的2倍 C. 物块与纸片分离时，物块的速度为 D. 将纸片抽出过程中，等于 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图甲为“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，下列说法正确的是________。 A．为了方便测量，实验时两细绳OB、OC之间的夹角应尽可能小一些 B．橡皮条必须与两细绳夹角的平分线在同一直线上 C．同一次实验中，结点O的位置应保持不变 D．只改变一条细绳的拉力，结点O的位置一定改变 （2）图乙中F为平行四边形的对角线，则F与方向一定沿AO方向的是________。（选填“F”或“”） （3）图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力，分力方向确定，与合力F夹角为，则另一分力的最小值是________N。 12. 用如图甲所示的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。 （1）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出如图乙所示的图象。其中图线不过原点，原因可能是________；图线末端发生了弯曲，原因可能是________。 （2）实验过程中打出的一条纸带如图丙所示，则打下点P时小车的速度________m/s，小车运动的加速度________。（结果均保留2位有效数字） （3）某同学想利用该实验装置测量木块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作： ①将长木板重新水平放置于桌面上； ②将小车更换为长方体木块，为了能使细绳拖动木块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少沙子，并测得砂桶和沙子的总质量为m，木块的质量为M（m不再远小于M）； ③多次实验测得木块的加速度大小为a。 根据以上物理量（M、m、a），取重力加速度为g，写出动摩擦因数的表达式________。 13. 在平直的公路上有两辆汽车同时同向做匀速运动，B车前，A车在后，A车的速度大小为v1=10m/s，B车的速度大小为v2=20m/s。当A、B两车相距x0=20m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a=2m/s2，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a=2m/s2，则A车最迟在B车刹车后几秒接受指令刹车？ 14. 汕头市濠江区北沙湾淘气堡漂流大世界里有一项彩虹滑道的游乐活动。如图乙所示，小明坐在轮胎上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到点停下来。已知小明和轮胎的总质量，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为，水平滑道的长度，斜坡的倾角，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度。求： （1）小明下滑到底端B点时的速度大小； （2）小明从斜坡的A点下滑到底端B点的时间； （3）若由于场地修建的原因，水平滑道的长度变短，最大长度只能为，修建时斜坡滑道和水平滑道选用的材料的动摩擦因数应满足什么范围。（设斜坡长度和坡度都不变，斜坡滑道和水平滑道选用的材料的动摩擦因数相同。） 15. 许多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件，以提高工作效率。传送带由装在B端的驱动电机带动，传送带的速率恒定v=2m/s。运送质量为m=0.5kg的工件，将工件轻放到传送带上的A端，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数，传送带与水平方向夹角θ=30°，传送带A、B两端的距离L=32m。g取10m/s2，工件可视作质点，求： （1）工件在传送带上加速过程通过的位移大小x； （2）工件从A端传送到B端所需要的时间t； （3）相对传送带静止的工件，相邻工件间的距离△x； （4）当传送带所载工件最多时，相比于空载的情况下，驱动电机应对传送带增加的牵引力△F多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届名校大联盟·高三月考卷（一） 物理 考生注意： 1、本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：必修第一册。 一、选择题：本题共10小题，共43分。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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 南朝梁代傅弘有一首很著名的诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流”，下列描述正确的是（　　） A. 水牛的运动，因牛的体型较大不可把它看作质点 B. 水牛的行进轨迹长度就是水牛的位移 C. “桥流水不流”中的“桥流”所选的参考系是水 D. “人在桥上走”，人走得越快，位移就越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．能否看成质点，看物体大小对研究问题有无影响，与物体具体大小无关，故A错误； B．水牛的行进轨迹长度就是水牛的路程，故B错误； C．“桥流水不流”中的“桥流”所选的参考系是水，桥相对水在运动，故C正确； D．人走得越快，位移不一定越大，还与时间有关，故D错误。 故选C。 2. 如图甲所示，一名举重运动员在水平放置的压力传感器上拿着举重杠铃进行体能训练，依次完成下蹲、站起动作，此过程中杠铃和手臂保持相对静止，某段时间内压力传感器的示数随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 该运动员的质量为100kg B. t1时刻，压力传感器对运动员的作用力小于运动员对压力传感器的作用力 C. 时间内，该运动员先处于失重状态后处于超重状态 D. 时间内，运动员完成了一次下蹲，站起动作 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知运动员和杠铃的总重力为，可知该运动员的质量小于，故A错误； B．由牛顿第三定律可知，任何时刻，压力传感器对运动员的作用力大小等于运动员对压力传感器的作用力大小，故B错误； C．时间内，压力传感器的示数先小于重力后大于重力，可知该运动员先处于失重状态后处于超重状态，故C正确； D．时间内，运动员完成的是下蹲动作，没有站起，故D错误。 故选C。 3. 一辆小汽车A以的速度行驶在长直高速公路上，突然发现正前方处另一辆小汽车B以的速度沿同方向匀速行驶。为了避免相撞，小汽车A紧急刹车。两车的图像如图所示，A车图像前内为直线，内为曲线。图像到运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两车不会发生追尾 B. 刹车后，A车加速度一直减小 C. 两车最近距离为 D. 时两车间距为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由小汽车A的v-t图像可知，0~6s时间内小汽车A的位移sA满足 小汽车B的位移大小为 故t=6s时，两汽车的最近距离d满足 因此不会发生追尾现象，故A正确； B．图像的斜率表示加速度，则刹车后A车的加速度先不变后减小，故B错误； C．两车最近距离为t=6s时，由于不知道小汽车A在后续的具体运动情况，题中所给条件不足，无法求出，故C错误； D．t=2s时，两车的间距为，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙水平地面上，物块（可看做质点）静置于槽内最底部的A点。现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹槽缓慢推至B点，整个过程中凹槽始终保持静止。设物块受到凹槽的支持力为FN，则在上述过程中下列说法正确的是（　　） A. F一直增大 B. FN先增大后减小 C. 地面对凹槽的支持力保持不变 D. 地面对凹槽的摩擦力一直减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹形槽缓慢推至B点，采用图解法分析如下， 由图可知F一直增大，FN先减小后增大，故A正确，B错误； C．外力F逐渐增大，竖直向上分力也逐渐增大，取整体为研究对象可知地面对凹槽的支持力一直减小，故C错误。 D．外力F逐渐增大，水平向右分力也逐渐增大，取整体为研究对象可知地面对凹槽有水平向左的摩擦力，且逐渐增大，故D错误。 故选A。 5. 如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，从时刻起受到水平拉力F的作用，F与t的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 时刻物块速度最大 B. 至时间内，加速度先增加后减小 C. 至时间内，物块速度逐渐减小 D. 0至时间内，摩擦力一直在增加 【答案】B 【解析】 【详解】AC．根据图乙可知，时刻之前，拉力小于最大静摩擦力，物块始终处于静止状态，至时间内，拉力大于最大静摩擦力，物块做加速运动，时刻之后，拉力小于最大静摩擦力，物块做减速运动，可知时刻物块速度最大，且至时间内，物块速度逐渐增大，直到最大速度，故AC错误； B．由乙图可知，在至时间内拉力F先增大后减小，根据牛顿第二定律有 可知物块的加速度先增加后减小，故B正确； D．0至时间内物块先处于静止后加速，即物块先受到静摩擦力，大小与拉力大小相等，后受到滑动摩擦力，大小一定，即0至时间内摩擦力先增加后不变，故D错误。 故选B。 6. 将小球甲从离地面高处由静止释放，同时使小球乙以某一速度从甲的正上方离地面高H处竖直向下匀速运动。甲、乙两小球位置-时间关系如图所示，两图线在时刻恰好相切。图中和已知。以下说法正确的是（　　） A. 乙球的速度大小为 B. 重力加速度大小为 C. 乙球最初离地高度为 D. 若H不变，要让甲乙在空中能相遇2次，只需使乙球的速度大于题设速度即可 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由图可知：乙向下做匀速直线运动，甲做自由落体运动且运动时间为2t0； 时： 第一个内，甲向下运动的位移为，则 解得， 又由，AB错误，C正确。 D．图中时共速并恰好相遇一次；若时恰好相遇，则恰好相遇2次，则 故要相遇2次，需满足，D错误。 故选C。 7. 在水平面上放置一个质量为的滑块，其上方有一个光滑的圆弧形凹槽，质量也为的圆柱恰好能放置在光滑的圆弧形凹槽中，截面图如图所示，圆柱截面的圆心与滑块接触的左端点的连线跟竖直方向的夹角为。用不可伸长的轻绳跨过定滑轮，将质量为的物块与滑块连接起来，轻绳张紧后由静止释放物块。已知滑块离定滑轮较远，轻绳与水平面保持平行，滑块在水平面上的动摩擦因数为，不计空气阻力及绳与定滑轮之间的摩擦，，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 圆柱与滑块之间会发生相对滑动 B. 滑块对圆柱的作用力大小为 C. 将物块换成质量为的物块，圆柱与滑块之间发生相对滑动 D. 如果滑块在水平面上的动摩擦因数可以改变，当取合适的值，圆柱与滑块之间可能发生相对滑动 【答案】C 【解析】 【详解】AC．当圆柱与滑块恰好发生相对滑动时，仍可视为一个整体，设加速度为，物块的质量为 对圆柱进行受力分析， 解得 对圆柱、滑块、物块整体进行受力分析， 解得 由于物块的质量为，、相对静止，故A错误，C正确； B．设整体加速度为，对整体进行受力分析， 解得 则滑块对圆柱的作用力为，故B错误； D．若圆柱与滑块恰好发生相对滑动，则加速度为 假设滑块与水平面间无摩擦，对整体进行受力分析，设加速度为 根据牛顿第二定律有， 解得，所以无论取何值，圆柱与滑块之间均保持相对静止，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，小巧美观的冰箱贴利用磁性可以贴在冰箱的竖直侧壁上，是一种很别致的装饰。冰箱贴静止不动时，下列说法正确的是（　　） A. 冰箱贴对冰箱的摩擦力方向竖直向上 B. 冰箱对冰箱贴的摩擦力与冰箱贴受到的重力是一对平衡力 C. 冰箱贴受到的磁力与冰箱对它的弹力是一对作用力与反作用力 D. 若冰箱壁光滑，无论冰箱贴磁性多强，它都不能够静止贴在冰箱上 【答案】BD 【解析】 【详解】A．冰箱贴有向下的运动趋势，因此冰箱对冰箱贴的摩擦力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，冰箱贴对冰箱的摩擦力方向竖直向下，故A错误； B．冰箱贴与冰箱保持相对静止，它受到的竖直向上的静摩擦力与竖直向下的重力是一对平衡力，故B正确； C．冰箱贴受到的磁力与冰箱对它的弹力是不同性质的力，而且这两个力不是作用在不同物体上，不是一对作用力与反作用力，故C错误； D．如果冰箱壁是光滑的，无论冰箱贴的磁性有多强，冰箱贴和冰箱之间没有摩擦力，竖直方向只受重力，所以冰箱贴不能够静止贴在冰箱上，故D正确。 故选BD。 9. 如图，竖直平面内轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一质量为4m的小球P，细线绕过光滑小孔S连接小球Q，P、Q均视为质点，小球Q的质量为m，小孔S位于铰链O正下方，水平向左的拉力F拉着小球P，整个系统处于静止状态，轻杆、小球P和小孔S间细线与竖直方向的夹角分别为53°和37°，重力加速度大小为g，sin37°=0.6，下列说法正确的是（　　） A. 拉力F的大小为6mg B. 拉力F的大小为7mg C. 撤去拉力F的一瞬间，小球P的加速度大小为0.84g D. 撤去拉力F的一瞬间，小球P、Q间细线上的拉力大小为0.12mg 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．在F作用下，小球P、Q均处于静止状态，对P进行受力分析，设杆中弹力为FN，绳中拉力为T，有， 以Q为研究对象，有 解得，故A错误，B正确； CD．撤去F后，小球P、Q沿绳方向加速度大小相等，即两球加速度相等，对P，有 对Q，有 联立解得，，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，将物块（可视为质点）置于水平桌面的薄纸片上，物块和纸片的质量分别为和，各接触面之间的动摩擦因数均为，物块距纸片左端的距离和距桌面右端的距离均为，重力加速度为。现用水平向右的恒力拉动纸片，将纸片从物块下抽出，物块恰能停在桌面的右端。下列说法正确的是（　　） A. 将纸片抽出过程中，纸片所受摩擦力的大小为 B. 物块在纸片上运动时间是它在桌面上运动时间的2倍 C. 物块与纸片分离时，物块的速度为 D. 将纸片抽出过程中，等于 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．将纸片迅速抽出过程中，纸片所受摩擦力的大小为， 故A正确； B．当物块在纸片上运动时，设纸片加速度为，运动的时间为，物块与纸片分离时物块的速度为，根据牛顿第二定律 ，对物块有 解得 则有 当物块在桌面上运动时，设纸片加速度为，运动的时间为，根据牛顿第二定律 ，对物块有 则有 联立可得 因，则有，故B错误； CD．当物块在纸片上运动时，物块加速度为，根据牛顿第二定律，对纸片有 解得 根据位移关系有 根据速度时间公式有 当物块从纸片上滑离，在桌面上运动时，经过位移，恰好在桌面右端停下，根据位移速度公式有 联立解得，，故CD正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图甲为“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，下列说法正确的是________。 A．为了方便测量，实验时两细绳OB、OC之间的夹角应尽可能小一些 B．橡皮条必须与两细绳夹角的平分线在同一直线上 C．同一次实验中，结点O的位置应保持不变 D．只改变一条细绳的拉力，结点O的位置一定改变 （2）图乙中F为平行四边形的对角线，则F与方向一定沿AO方向的是________。（选填“F”或“”） （3）图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力，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. CD##DC ②. ③. 2 【解析】 【详解】（1）[1]A．两个分力的夹角不能太大，也不能太小，太大会导致合力很小，带来的测量误差较大，太小则作平行四边形时，相对误差大，选项A错误； B．橡皮条不一定要必须与两绳夹角的平分线在同一直线上，选项B错误； C．为保证等效性，则同时改变两条细绳的拉力时要保持结点O的位置不变，选项C正确； D．只改变一条细绳的拉力，则两绳上拉力合力方向一定变化，因此橡皮筋结点O的位置一定改变，D正确。 故选CD。 （2）[2]图乙中F为平行四边形的对角线，则F是两个分力合力的理论值，而F'是两个分力合力的实验值，则方向一定沿AO方向的是F'。 （3）[3]另一分力F1的最小值是 12. 用如图甲所示的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。 （1）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出如图乙所示的图象。其中图线不过原点，原因可能是________；图线末端发生了弯曲，原因可能是________。 （2）实验过程中打出的一条纸带如图丙所示，则打下点P时小车的速度________m/s，小车运动的加速度________。（结果均保留2位有效数字） （3）某同学想利用该实验装置测量木块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作： ①将长木板重新水平放置于桌面上； ②将小车更换为长方体木块，为了能使细绳拖动木块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少沙子，并测得砂桶和沙子的总质量为m，木块的质量为M（m不再远小于M）； ③多次实验测得木块的加速度大小为a。 根据以上物理量（M、m、a），取重力加速度为g，写出动摩擦因数的表达式________。 【答案】 ①. 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 ②. 砂桶和沙子的总质量m不满足远小于小车质量M（或砂桶和沙子的重力与绳子的拉力差别较大） ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】(1)[1]图象与横轴相交，说明需要用拉力平衡摩擦力，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够； [2]对小车 对钩码 解得 F＝＝ 当mM时，即砂桶总重力远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砂桶的总重力，小车的加速度a与拉力F成正比，如果砂和小桶的总质量太大，小车受到的拉力明显小于砂桶重力，加速度与砂桶重力（小车受到的合力）不成正比，a-F图象发生弯曲，不再是直线。 (2)[3][4]交流电的频率f=50Hz，相邻两计数点间还有一个点，则两计数点间的时间间隔是T=0.04s,打下点P时小车的速度 由Δx=aT2，可得小车运动的加速度 (3)[5]因为砂桶和沙子的总质量m不再远小于铝块的质量M，由牛顿第二定律可知 mg−μMg=（M +m）a 解得 13. 在平直的公路上有两辆汽车同时同向做匀速运动，B车前，A车在后，A车的速度大小为v1=10m/s，B车的速度大小为v2=20m/s。当A、B两车相距x0=20m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a=2m/s2，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a=2m/s2，则A车最迟在B车刹车后几秒接受指令刹车？ 【答案】（1）45m （2）12s （3）9.5s 【解析】 【小问1详解】 当A、B两车速度相等时，相距最远，则 解得 此过程中两车的位移分别为，， 所以两者相距的最大距离为 【小问2详解】 B车刹车停止运动所用时间为 此过程中两车的位移分别为， 由于 可知A车追上B车时，B车已停止运动，所以 【小问3详解】 根据题意可得 解得 14. 汕头市濠江区北沙湾淘气堡漂流大世界里有一项彩虹滑道的游乐活动。如图乙所示，小明坐在轮胎上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到点停下来。已知小明和轮胎的总质量，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为，水平滑道的长度，斜坡的倾角，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度。求： （1）小明下滑到底端B点时的速度大小； （2）小明从斜坡的A点下滑到底端B点的时间； （3）若由于场地修建的原因，水平滑道的长度变短，最大长度只能为，修建时斜坡滑道和水平滑道选用的材料的动摩擦因数应满足什么范围。（设斜坡长度和坡度都不变，斜坡滑道和水平滑道选用的材料的动摩擦因数相同。） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 人在水平滑道上滑行过程，由牛顿第二定律可得 由运动公式有 解得人运动到底端时的速度大小 【小问2详解】 人沿斜坡下滑过程，对人受力分析，由牛顿第二定律可得 解得人沿斜坡下滑的加速度大小 由运动公式有 解得人从斜坡的点下滑到底端点的时间 【小问3详解】 未修建前，人沿斜坡下滑过程，由运动公式有 解得斜坡的长度 修建后，人在水平滑道上滑行过程，由牛顿第二定律可得 由运动公式有 人沿斜坡下滑过程，由牛顿第二定律可得 由运动公式有 解得动摩擦因数 若人能在斜坡下滑，有 解得动摩擦因数 则修建时选用的材料的动摩擦因数应满足 15. 许多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件，以提高工作效率。传送带由装在B端的驱动电机带动，传送带的速率恒定v=2m/s。运送质量为m=0.5kg的工件，将工件轻放到传送带上的A端，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数，传送带与水平方向夹角θ=30°，传送带A、B两端的距离L=32m。g取10m/s2，工件可视作质点，求： （1）工件在传送带上加速过程通过的位移大小x； （2）工件从A端传送到B端所需要的时间t； （3）相对传送带静止的工件，相邻工件间的距离△x； （4）当传送带所载工件最多时，相比于空载的情况下，驱动电机应对传送带增加的牵引力△F多大？ 【答案】（1）0.8m；（2）16.4s；（3）1.6m；（4）53.75N 【解析】 【详解】（1）对工件加速运动时受力分析，由牛顿第二定律得 解得加速度为 m/s2 所以加速的时间为 所以加速的位移为 （2）因为 所以工件与传送带共速之后一起做匀速直线运动，所以匀速的时间为 所以工件从A端传送到B端所需要的时间为 （3）因为每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上，则后一个工件同样加速相同的位移，所以相对传送带静止的工件，相邻工件间的距离即为后一个工件加速时间内前一个工件匀速运动的距离，即 （4）由（3）知相对传送带静止的工件，相邻工件间的距离为1.6m，因为 即传送带长度为20个工件间隔，且最后一个放上去时与前一个工件之间的距离为 所以可知满载时，传送带上有21个工件，且20个处于匀速直线运动状态，最后一个处于加速状态，所以工件受到摩擦力之和为 其中 N N 所以总摩擦力为 f=53.75N 所以让传送带匀速运动时，驱动电机应对传送带增加的牵引力为 N 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $