四川省成都市2020-2020学年高一上学期期末物理试卷 Word版含解析

2019-2020学年四川省成都市高一（上）期末物理试卷

一、选择题最新试卷多少汗水曾洒下，多少期待曾播种，终是在高考交卷的一刹尘埃落地，多少记忆梦中惦记，多少青春付与流水，人生，总有一次这样的成败，才算长大。

温馨提示：多少汗水曾洒下，多少期待曾播种，终是在高考交卷的一刹尘埃落地，多少记忆梦中惦记，多少青春付与流水，人生，总有一次这样的成败，才算长大。高考保持心平气和，不要紧张，像对待平时考试一样去做题，做完检查一下题目，不要直接交卷，检查下有没有错的地方，然后耐心等待考试结束。

1．下列运动中所研究的对象，可以看作质点的是（）

A．在乒乓球运动中，研究弧旋球的旋转情况

B．在马拉松比赛中，确定运动员的成绩

C．在跳水比赛中，研究运动员的姿态

D．在足球比赛中，判定足球是否出边线

2．下列各组物理量中，都是矢量的是（）

A．位移、时间、速度B．速度、速率、加速度

C．加速度、速度的变化量、速度D．路程、时间、位移

3．关于速度和加速度，下列说法中正确的是（）

A．加速度不为零时，速度一定会改变

B．加速度大的物体，运动一定更快

C．加速度减小时，速度也一定减小

D．速度方向改变，加速度方向一定改变

4．一种巨型娱乐器材可以让人体验超重和失重的感觉．一个可乘多个人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机运送到几十米的高处，然后让座舱自由下落，下落一定高度后，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列判断正确的是（）

A．座舱在自由下落的过程中乘客处于超重状态，重力增大

B．座舱在减速运动的过程中乘客处于失重状态，重力减小

C．座舱在减速运动的过程中乘客处于超重状态，重力不变

D．座舱在自由下落的过程中乘客处于失重状态，重力增大

5．如图所示，小球用细绳OP系住放在倾角为θ的光滑斜面上，OP水平，当绳的P向上移动时，球始终保持静止状态，则斜面对球的支持力将（）

A．先增大后减小B．先减小后增大C．逐渐增大D．逐渐减小

6．三个重量均为10N的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用细线连接如图，其中a放在光滑水平桌面上．开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止．现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止．该过程p弹簧的左端向左移动的距离是（轻弹簧和细线的重量都忽略不计）（）

A．4cm B．6cm C．8cm D．10cm

二、多选择题（每题4分，共24分）

7．一本书静止在水平桌面上，下列说法正确的是（）

A．书所受支持力与书的重力平衡

B．桌面所受压力的施力物体是书

C．桌面所受压力与书的重力是平衡力

D．书能静止是因为它没有受力

8．用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验：两侧力计挂接处装上传感器探头，并把它们的挂钩连在一起．当用力拉两测力计时，在显示屏幕上出现相互作用力随时间变化的图象如图所示．观察分析两个力传感器的相互作用力随时间的变化情况，可以得出的结论是（）

A．作用力与反作用力作用在同一物体上

B．作用力与反作用力的大小时刻相等

C．作用力与反作用力方向相反

D．作用力与反作用力方向相同

9．如图所示，在光滑水平面上，轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上，一物块在水平恒力F作用下做直线运动，接触弹簧后压缩弹簧，直至速度为零．整个过程中，物体一直受到力F作用，弹簧一直在弹性限度内．在物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是（）

A．物块接触弹簧后立即做减速运动

B．物块接触弹簧后先加速后减速

C．当物块的速度最大时，它的加速度等于零

D．当弹簧形变量最大时，物块的加速度等于零

10．两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一路标，在描述两车运动的v﹣t图中（如图），直线a、b分别描述了两车在0～20s的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（）

A．在0～10s内两车逐渐远离

B．在10～20s内两车逐渐远离

C．在0～10s内两车的总位移相等

D．在0～20s内两车的总位移相等

11．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）

A．a对绳的拉力大小一定不变

B．c对b的摩擦力方向一定平行斜面向上

C．地面对c的摩擦力方向一定向左

D．地面对c的摩擦力一定减小

12．某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角α=30°，若取重力加速度g=10m/s2，则由此可得（）

A．物体的质量为4kg

B．物体与斜面间的动摩擦因数为

C．撤去推力F后，物体将做匀减速运动，最后可以静止在斜面上

D．撤去推力F后，物体下滑时的加速度为m/s2

三、实验题

13．“研究共点力的合成”的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，完成下列问题：

（1）实验中需注意的事项有（填选项字母）

A．两个分力F1、F2大小必须保持一致

B．两个分力F1、F2间夹角必须保持120°

C．将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些

D．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示．其中，细绳BO对O点的拉力大小为N．

（3）本实验采用的科学方法是（填选项字母）

A．理想实验法B．控制变量法C．建立物理模型法D．等效替代法．

14．某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”的实验．如图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器，C为钩码，D为一端带有定滑轮的长方形木板，还有220V交流电源没有画出．

（1）除以上仪器外，还需要下列器材中的（填选项字母）

A．秒表B．天平C．毫米刻度尺D．弹簧测力计

（2）为了消除小车与木板之间摩擦力的影响，应采取的做法是（填选项字母）

A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上

（3）保持小车质量不变，改变钩码质量，进行多次测量，根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线，如图（b）所示，图中直线没有通过原点，其主要原因是．

15．在研究匀变速直线运动的实验中，得到如图所示记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间有4个点未标出，设A点为计时七点．

（1）相邻计数点间的时间间隔为s．

（2）C点的瞬时速度v c=m/s．

（3）小车的加速度a=m/s2．（结果保留三位有效数字）．

四、计算题

16．如图所示，竖直悬挂的细杆AB长为4.2m，杆的正下方有一深井，杆的B端离井口0.8m．若剪断悬绳让杆自由下落，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）杆的B端到达井口所用的时间是多少？

（2）杆通过井口的过程所用时间是多少？

17．如图所示，用不可伸长的轻绳AC和BC吊着质量不计的沙袋，绳AC和BC 与天花板的夹角分别为60°和30°．现缓慢往沙袋中注入沙子．重力加速度g取10m/s2．

（1）当注入沙袋中沙子的质量m=10kg时，求绳AC和BC上的拉力大小F AC和F BC．

（2）若AC、BC能承受的最大拉力为150N，为使两绳不断裂，求注入沙袋中沙子质量的最大值M．

18．在国庆阅兵演习中，某直升机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命，接上级命令，要求该机10时58分20秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运

动，经过AB段加速后，进入BC段的匀速受阅区，11时准时通过C位置．已知x AB=5km，x BC=10km．问：

（1）直升机在BC段的速度大小是多少？

（2）直升机在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少？

19．有一质量为m=2Kg的物体静止于水平面上的D点，水平面BC与倾角为θ=37°的传送带AB平滑连接，转轮逆时针转动且传送带速度为v=1.8m/s，物体与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.6，物体与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.8．DB距离为L1=48m，传送带AB长度为L2=5.15m．在t=0s时，将一水平向左的恒力F=20N 作用在该物体上，4s后撤去该力．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）拉力F作用在该物体上时，物体在水平面上运动的加速度大小？

（2）物体到达B点时的速度大小？

（3）物体从D点到A点运动的总时间为多少？

2019-2020学年四川省成都市高一（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题

1．下列运动中所研究的对象，可以看作质点的是（）

A．在乒乓球运动中，研究弧旋球的旋转情况

B．在马拉松比赛中，确定运动员的成绩

C．在跳水比赛中，研究运动员的姿态

D．在足球比赛中，判定足球是否出边线

【考点】质点的认识．

【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可．

【解答】解：A、研究乒乓球的弧旋球转动情况时，乒乓球大小不能忽略，故不能简化为质点，故A错误；

B、马拉松比赛时，由于长路程，运动员的大小形状可以忽略，可以看成质点，故B正确；

C、跳水时，人们要关注人的动作，故人的大小形状不能忽略，不能看作质点，故C错误；

D、研在足球比赛中，判定足球是否出边线时，要考虑足球的大小，故不能简化为质点，故D错误；

故选：B

2．下列各组物理量中，都是矢量的是（）

A．位移、时间、速度B．速度、速率、加速度

C．加速度、速度的变化量、速度D．路程、时间、位移

【考点】矢量和标量．

【分析】即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量；

只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量．

【解答】解：A、其中的时间是标量，所以A错误；

B、其中的速率是标量，所以B错误；

C、加速度、速度的变化、速度都是矢量，所以C正确；

D、其中的路程和时间都是标量，所以D错误．

故选C．

3．关于速度和加速度，下列说法中正确的是（）

A．加速度不为零时，速度一定会改变

B．加速度大的物体，运动一定更快

C．加速度减小时，速度也一定减小

D．速度方向改变，加速度方向一定改变

【考点】加速度；速度．

【分析】加速度是反映速度变化快慢的物理量，大小等于单位时间内速度的变化量．当加速度方向与速度方向相同时，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，做减速运动．

【解答】解：A、物体有加速度，速度必然改变，所以加速度不为零时，速度一定改变，故A正确；

B、加速度是反映速度变化快慢的物理量，则加速度大的物体运动不一定快，故B错误；

C、当加速度方向与速度方向相同时，做加速运动，加速度虽然减小，但速度增大，故C错误；

D、速度方向改变，加速度方向不一定改变，如平抛运动，故D错误．

故选：A

4．一种巨型娱乐器材可以让人体验超重和失重的感觉．一个可乘多个人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机运送到几十米的高处，然后让座舱自由下落，下落一定高度后，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列判断正确的是（）

A．座舱在自由下落的过程中乘客处于超重状态，重力增大

B．座舱在减速运动的过程中乘客处于失重状态，重力减小

C．座舱在减速运动的过程中乘客处于超重状态，重力不变

D．座舱在自由下落的过程中乘客处于失重状态，重力增大

【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重．

【分析】物体自由下落时只受重力，加速度向下，处于完全失重状态；减速下落时，加速度向上，处于超重状态．根据加速度的方向判断．

【解答】解：AD、座舱在自由下落的过程中，加速度为g，人只受重力作用，处于失重状态，但人的重力不变，故A、D错误；

BC、座舱在减速运动的过程中，人的加速度向上，则人处于超重状态，重力不变．故B错误，C正确；

故选：C

5．如图所示，小球用细绳OP系住放在倾角为θ的光滑斜面上，OP水平，当绳的P向上移动时，球始终保持静止状态，则斜面对球的支持力将（）

A．先增大后减小B．先减小后增大C．逐渐增大D．逐渐减小

【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

【分析】当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，小球受到重力、细绳的拉力和斜面的支持力，三力平衡，利用作图法，作出三个不同位置拉力与支持力的合成的示意图，再分析支持力的变化情况．

【解答】解：以小球为研究对象，小球受到重力、细绳的拉力和斜面的支持力，三力平衡，根据平衡条件得知拉力与支持力的合力与重力mg大小相等，方向相反，保持不变．作出三个位置拉力与支持力的合成的示意图，通过力图可以看出，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，斜面对小球的支持力将逐渐减小．

故选：D

6．三个重量均为10N的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用细线连接如图，其中a放在光滑水平桌面上．开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止．现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止．该过程p弹簧的左端向左移动的距离是（轻弹簧和细线的重量都忽略不计）（）

A．4cm B．6cm C．8cm D．10cm

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】刚开始弹簧p处于原长，而弹簧q被压缩；之后p、q弹簧都伸长；细线的形变量忽略不计，故可以结合胡克定律和几何关系得到p弹簧的左端向左移动的距离．

【解答】解：刚开始弹簧p处于原长，而弹簧q被压缩，设压缩量为x1，根据胡克定律，有

mg=kx1

解得

用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，此时，对物体C受力分析，受重力和拉力，设弹簧伸长量为x2，根据胡克定律，有

mg=kx2

解得

对物体b受力分析，受重力mg、弹簧拉力F和细线拉力T，根据平衡条件，有T=F+mg=20N

对物体a受力分析，受重力、支持力、细线拉力T和弹簧弹力F′，根据平衡条件，有

F′=T=20N

设弹簧p伸长量为x3，根据胡克定律，有

F′=kx3

解得

根据几何关系，p弹簧的左端向左移动的距离是：x=x1+x2+x3=0.08m

故p弹簧的左端向左移动的距离是0.08m，即8cm．

故选C．

二、多选择题（每题4分，共24分）

7．一本书静止在水平桌面上，下列说法正确的是（）

A．书所受支持力与书的重力平衡

B．桌面所受压力的施力物体是书

C．桌面所受压力与书的重力是平衡力

D．书能静止是因为它没有受力

【考点】物体的弹性和弹力．

【分析】书静止在水平桌面上，受到的支持力与重力是平衡力，压力施力物体是书，从而即可求解．

【解答】解：AD、书所受支持力与书的重力平衡，故A正确，D错误；

B、桌面所受压力的施力物体是书，故B正确；

C、桌面所受压力与书的重力，只是数值是相等的，不是平衡力，也不是相互作用力，故C错误；

故选：AB．

8．用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验：两侧力计挂接处装上传感器探头，并把它们的挂钩连在一起．当用力拉两测力计时，在显示屏幕上出现相互作用力随时间变化的图象如图所示．观察分析两个力传感器的相互作用力随时间的变化情况，可以得出的结论是（）

A．作用力与反作用力作用在同一物体上

B．作用力与反作用力的大小时刻相等

C．作用力与反作用力方向相反

D．作用力与反作用力方向相同

【考点】作用力和反作用力．

【分析】作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用力与反作用力和一对平衡力最大的区别在于作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，而一对平衡力是作用在同一个物体上的．

【解答】解：作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用，大小时刻相等，方向相反，故AD错误，BC正确；

故选：BC

9．如图所示，在光滑水平面上，轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上，一物块在水平恒力F作用下做直线运动，接触弹簧后压缩弹簧，直至速度为零．整个过程中，物体一直受到力F作用，弹簧一直在弹性限度内．在物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是（）

A．物块接触弹簧后立即做减速运动

B．物块接触弹簧后先加速后减速

C．当物块的速度最大时，它的加速度等于零

D．当弹簧形变量最大时，物块的加速度等于零

【考点】牛顿第二定律；加速度．

【分析】木块接触弹簧后，水平方向受到恒力F和弹簧的弹力，根据弹力与F的大小关系，确定合力方向与速度方向的关系，判断木块的运动情况．

【解答】解：当木块接触弹簧后，水平方向受到向右的恒力F和弹簧水平向左的弹力．弹簧的弹力先小于恒力F，后大于恒力F，木块所受的合力方向先向右后向左，则木块先做加速运动，后做减速运动，当弹力大小等于恒力F时，木块的速度为最大值．当弹簧压缩量最大时，弹力大于恒力F，合力向左，加速度大于零．故AD错误，BC正确；

故选：BC．

10．两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一路标，在描述两车运动的v﹣t图中（如图），直线a、b分别描述了两车在0～20s的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（）

A．在0～10s内两车逐渐远离

B．在10～20s内两车逐渐远离

C．在0～10s内两车的总位移相等

D．在0～20s内两车的总位移相等

【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．

【分析】根据两车的速度大小关系分析它们之间的间距如何变化．根据图象的“面积”分析两车的位移关系．

【解答】解：A、在0～10s内，b的速度大于a的速度，b车在甲的前方，则两车逐渐远离；故A正确．

B、在10～20s内，b车在a的前方，b的速度小于a的速度，则两车逐渐靠近．故B错误．

C、根据图象的“面积”等于物体的位移大小，可以看出，在t=10s时b车的位移大于a车的位移，故C错误．

D、在0～20s内两车图线与坐标轴所围的“面积”相等，则两车通过的总位移相

等．故D正确．

故选：AD

11．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）

A．a对绳的拉力大小一定不变

B．c对b的摩擦力方向一定平行斜面向上

C．地面对c的摩擦力方向一定向左

D．地面对c的摩擦力一定减小

【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

【分析】b受到c的摩擦力的变化情况，与两物体的重力、斜面的倾角有关．对bc整体研究，由平衡条件分析水平面对c的摩擦力方向和支持力的大小．

【解答】解：A、a处于平衡状态，合力为零，对a受力分析可知，a绳对a的拉力等于a的重力，在a中的沙子缓慢流出的过程中，绳对a的拉力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，a对绳的拉力大小逐渐减小，故A错误；

B、设a、b的重力分别为G a、G b．若G a=G b sinθ，b受到c的摩擦力为零，若G a ≠G b sinθ，b受到c的摩擦力不为零，若G a＜G b sinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，若G a＞G b sinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向下，所以c对b的摩擦力方向可以沿斜面向上，也可以沿斜面向下，故B错误；

C、以bc整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得知，

水平面对c的摩擦力f=Tcosθ=G a cosθ，方向水平向左．

在a中的沙子缓慢流出的过程中，则摩擦力在减小．故CD正确．

故选：CD

12．某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角α=30°，若取重力加速度g=10m/s2，则由此可得（）

A．物体的质量为4kg

B．物体与斜面间的动摩擦因数为

C．撤去推力F后，物体将做匀减速运动，最后可以静止在斜面上

D．撤去推力F后，物体下滑时的加速度为m/s2

【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．

【分析】由图象求出物体做匀速直线运动时的推力，由平衡条件求出动摩擦因素；由v﹣t图象求出物体的加速度，然后由牛顿第二定律求出物体的质量；根据静摩擦力与重力沿斜面向下的分力关系判断物体是否能静止在斜面上；再由牛顿第二定律求出撤去外力后的加速度．

【解答】解：A、由图丙所示图象可知，0～2s内，物体加速度a==0.5m/s2，由图乙所示，此段时间内的推力为：F1=21.5N，

由牛顿第二定律得：F1﹣mgsin30°+μmgcos30°=ma…①，

由图丙所示可知，2s以后物体做匀速直线运动，由图乙所示图象可知，此时推

力为：F2=20N，

由平衡条件得：F2=mgsin30°+μmgcos30°…②，

由①②解得：m=3kg，μ=，故A错误，B正确；

C、物体与斜面间的滑动摩擦力为：f=μmgcos30°=×=5N，重力沿斜面向下的分力为：G1=mgsin30°=15N＞f，则物体速度变为零后要反向向下加速度滑动，不会静止在斜面上，故C错误；

D、撤去推力物体下滑时，由牛顿第二定律得：μmgcos30°﹣mgsin30°=ma，a=

m/s2，故D正确；

故选：BD

三、实验题

13．“研究共点力的合成”的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，完成下列问题：

（1）实验中需注意的事项有CD（填选项字母）

A．两个分力F1、F2大小必须保持一致

B．两个分力F1、F2间夹角必须保持120°

C．将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些

D．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示．其中，细绳BO对O点的拉力大小为 3.20N．

（3）本实验采用的科学方法是D（填选项字母）

A．理想实验法B．控制变量法C．建立物理模型法D．等效替代法．

【考点】验证力的平行四边形定则．

【分析】（1）实验时两个分力的大小不一定相等，夹角略微大些，可以减小实验

的误差，拉力的方向与木板平面平行；

（2）弹簧秤示数的每格表示0.1N，根据指针所指的位置读出读数；

（3）该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时，要使橡皮筋产生的形变相同，即拉到同一位置．

【解答】解：（1）A、两个分力F1、F2大小不一定相等．故A错误．

B、两个分力F1、F2间夹角不一定要等于120度，夹角稍微大一些即可．故B错误．

C、AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些，可以减小实验的误差．故C正确．

D、拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行．故D正确．

故选：CD．

（2）弹簧秤示数上每一格代表0.1N，细绳BO对O点的拉力大小为3.20N．（3）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．

故选：D．

故答案为：（1）CD；（2）3.20；（3）D

14．某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”的实验．如图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器，C为钩码，D为一端带有定滑轮的长方形木板，还有220V交流电源没有画出．

（1）除以上仪器外，还需要下列器材中的BC（填选项字母）

A．秒表B．天平C．毫米刻度尺D．弹簧测力计

（2）为了消除小车与木板之间摩擦力的影响，应采取的做法是C（填选项字母）

A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木

板上

（3）保持小车质量不变，改变钩码质量，进行多次测量，根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线，如图（b）所示，图中直线没有通过原点，其主要原因是平衡摩擦力过度．

【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

【分析】（1）明确实验原理以及具体操作，知道需要测量数据即可正确解答；（2）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动；

（3）细线拉力为零时已经有加速度，说明不带滑轮的一端垫得过高．

【解答】解：（1）需要刻度尺测量计数点之间的距离大小，需要天平测量小车和钩码的质量，故AD错误．BC正确；

故选：BC．

（2）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．

故选：C．

（3）细线拉力为零时已经有加速度，说明不带滑轮的一端垫得过高，即平衡摩擦力过度．

故答案为：（1）BC；（2）C；（3）平衡摩擦力过度．

15．在研究匀变速直线运动的实验中，得到如图所示记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间有4个点未标出，设A点为计时七点．

（1）相邻计数点间的时间间隔为0.1s．

（2）C点的瞬时速度v c= 1.71m/s．

（3）小车的加速度a= 6.40m/s2．（结果保留三位有效数字）．

【考点】探究小车速度随时间变化的规律．

【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的速度，根据连续相等时间内的位移之差，运用逐差法求出小车的加速度．

【解答】解：（1）打点的周期为0.02s，则相邻计数点间的时间间隔为0.1s．

（2）C点的瞬时速度m/s=1.71m/s．

（3）根据△x=aT2，运用逐差法得，a==

m/s2=6.40m/s2．

故答案为：（1）0.1，（2）1.71，（3）6.40．

四、计算题

16．如图所示，竖直悬挂的细杆AB长为4.2m，杆的正下方有一深井，杆的B端离井口0.8m．若剪断悬绳让杆自由下落，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）杆的B端到达井口所用的时间是多少？

（2）杆通过井口的过程所用时间是多少？

【考点】自由落体运动；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

【分析】（1）杆的B端到井口的距离为0.8m，直接利用自由落体运动位移与时间关系公式h=，求出杆的B端到达井口所用的时间；

（2）杆做自由落体运动，由自由落体位移时间公式可得上端A及下端B到达井口所经历的时间，两段时间之差即为AB杆通过井口的过程所用时间；

【解答】解：（1）剪断悬绳后杆做自由落体运动，已知杆的B端离井口距离为：h=0.8m

由自由落体位移时间公式有：h=

解得：t=0.4s；

（2）设杆的A端到达井口所用的时间为t1；杆的A端离井口距离为：L+h=5.0m

则由自由落体位移时间公式有：L+h=

解得：t1=1s

因此杆通过井口的过程所用时间为：△t=t1﹣t=1.0s﹣0.4s=0.6s

答：（1）杆的B端到达井口所用的时间是0.4s；

（2）杆通过井口的过程所用时间是0.6s．

17．如图所示，用不可伸长的轻绳AC和BC吊着质量不计的沙袋，绳AC和BC 与天花板的夹角分别为60°和30°．现缓慢往沙袋中注入沙子．重力加速度g取10m/s2．

（1）当注入沙袋中沙子的质量m=10kg时，求绳AC和BC上的拉力大小F AC和F BC．

（2）若AC、BC能承受的最大拉力为150N，为使两绳不断裂，求注入沙袋中沙子质量的最大值M．

【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

【分析】以结点C为研究对象作出受力分析图，分析BC、AC两绳拉力的大小，确定哪根绳子的拉力先达到最大．再根据受力平衡列方程解得结果．

【解答】解：（1）重物对结点的拉力等于重物的重力：T=mg，

由几何知识：F AC=mgcos30°=mg=86.5N

F BC=mgsin30°=mg=50N

（2）因为=

而F ACmax=F BCmax=150N

所以AC更容易被拉断

F ACmax=Mg=150N

所以：M=10kg

答：（1）当注入沙袋中沙子的质量m=10kg时，绳AC和BC上的拉力大小F AC和F BC分别为86.5N和50N；

（2）若AC、BC能承受的最大拉力为150N，为使绳子不断裂，注入沙袋中沙子

质量的最大值M为10kg．

18．在国庆阅兵演习中，某直升机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命，接上级命令，要求该机10时58分20秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动，经过AB段加速后，进入BC段的匀速受阅区，11时准时通过C位置．已知x AB=5km，x BC=10km．问：

（1）直升机在BC段的速度大小是多少？

（2）直升机在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少？

【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

【分析】（1）匀速阶段的时间加上匀加速阶段的时间为总时间，匀速阶段的时间可用位移除以速度表示，匀加速阶段的时间可用位移除以平均速度表示，这样可

求出速度．

（2）在AB段根据速度与位移的关系公式v2=2ax，就可求解出加速度．

【解答】解：（1）直升飞机10时58分50秒到达B位置，10时59分40秒准时

通过C位置，则B到C的时间为50秒，BC段的距离x BC=10km，有：v==

m/s=200m/s

（2）设飞机在AB段加速度为a，由v2=2ax

得a=4m/s2．

答：（1）直升机在BC段的速度大小是200m/s．

（2）直升机在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是4m/s2．

19．有一质量为m=2Kg的物体静止于水平面上的D点，水平面BC与倾角为θ=37°的传送带AB平滑连接，转轮逆时针转动且传送带速度为v=1.8m/s，物体与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.6，物体与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.8．DB距离为L1=48m，传送带AB长度为L2=5.15m．在t=0s时，将一水平向左的恒力F=20N 作用在该物体上，4s后撤去该力．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）拉力F作用在该物体上时，物体在水平面上运动的加速度大小？

（2）物体到达B点时的速度大小？

（3）物体从D点到A点运动的总时间为多少？

【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）水平方向物体受到拉力与摩擦力的作用，由牛顿第二定律即可求出加速度；

（2）物体在前4S内做加速运动，由运动学的公式求出4s末的位移与速度；4s 后做减速运动，先求出加速度，然后由导出公式即可求出到达B时的速度；（3）由速度公式求出到达B的时间，此后物体沿传送带向上运动，先减速，后匀

速，结合匀变速直线运动的公式，分别求出两段的时间，然后求和即可．

【解答】解：（1）物体所受合力为：F﹣μ1mg=ma1

代入数据得：a1=4m/s2

（2）前4s内物体继续沿水平面运动，则：

m …①

v1=a1t1=4×4=16m/s …②

4S后撤去F则物体在水平面做匀减速运动：

…③

物体做减速运动的位移：x2=L1﹣x1=48﹣32=16m …④

到达B点时速度为v2，则：…⑤

联立①②③④⑤解得：v2=8m/s

（3）撤去F后运动到B点用时：s

此后物体将沿传送带向上做匀减速运动，物体所受合力变为：

﹣（mgsinθ+μ2mgcosθ）=ma3

代入数据得：

当运动减速到v=1.8m/s时，用时：s

m

由于：mgsinθ＜μ2mgcosθ

所以此后物体将保持速度：v=1.8m/s做匀速直线运动，能到达A点

x4=L2﹣x3=2.7m

运动到A点用时：s

则从D点到A点运动总时间为：t=t1+t2+t3+t4=4+1.33+0.5+1.5=7.33s

答：（1）拉力F作用在该物体上时，物体在水平面上运动的加速度大小是4m/s2；（2）物体到达B点时的速度大小是8m/s；

（3）物体从D点到A点运动的总时间为7.33s．

2017年1月19日