高一物理第一学期期末考试卷及答案

高一物理第一学期期末考试卷及答案

一、选择题

1．有一列正在操场直线跑道上跑步的学生，队列长度为L，速度大小为

v。处在队列尾部的体育委员为了到达队列排头传达指令，他先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动，且加速度大小相等均为a，达到排头时他与队列速度恰好又相等，则他运动过程中的最大速度为（）

A

．

v aL

+B．aL C．

v aL

-D．

2

v aL

+

2．如图是某物体沿直线运动的位移—时间图象，则它的运动情况应该是（）

A．先加速，后减速

B ．先静止，然后沿斜面加速下滑

C．先静止，然后向x轴负方向运动

D．先沿x轴负方向加速运动，然后静止

3．如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直墙上，物体静止不动，则可知

A．F增大时静摩擦力也增大 B．静摩擦力方向竖直向上

C．静摩擦力方向竖直向下 D．因为静摩擦力大于重力，所以没有下滑

4．汽车沿平直公路做匀加速直线运动时，其加速度大小为2

2m/s，则该汽车在任意1s内（）

A．位移一定为2m

B．速度一定变化2m/s

C．末速度一定是初速度的2倍

D．末速度比下1s的初速度小2m/s

5．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的（）

A．B．

C

．D．

6．滑块以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动，到达斜面顶端时的速度为零．已知滑块通过斜面中点时的速度为v，则滑块在前一半路程中的平均速度大小为（）

A．21

v

B．（2+1）v C．2v

D．1 2 v

7．关于力学单位制下列说法正确的是（）

A．kg、m/s、N是导出单位

B．kg、s、J是基本单位

C．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F=ma

D．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g

8．一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它在第1s内的位移恰为它在最后1s内位移的三分之一，则高度为（10m/s2）（）

A．15m B．20m C．11.25m D．31.25m

9．一架飞机起飞后不久遭到鸟击，致使飞机发生故障．下列说法中正确的是( ) A．飞机和鸟主动撞击的一方施加的作用力大

B．鸟对飞机的作用力等于飞机对鸟的作用力

C．撞击后鸟亡，说明鸟对飞机的作用力小于飞机对鸟的作用力

D．撞击后机损，说明鸟对飞机的作用力大于飞机对鸟的作用力

10．下面哪一组单位属于国际单位制中基本物理量的基本单位（）

A．m、kg、S B．g、m/s2、S

C．m、N、s D．kg、m/s、S

11．如图所示是P、Q两质点运动的v-t图象，由图线可以判定( )

A．P质点的速度越来越小

B．零时刻P质点的加速度为零

C．在t1时刻之前，P质点的加速度均大于Q质点的加速度

D．在0-t1时间内，P质点的位移大于Q质点的位移

12．如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，受到力F的作用后仍静止，则（）

A．物体所受摩擦力大于F，所以物体没被拉动

B．物体对地面的压力大小等于mg

C．地面对物体的支持力等于Fsinθ

D．物体受的合力为零

13．

在光滑水平面上，有两个相互接触的物体，如图，已知M＞m，第一次用水平力F由左向右推M，物体间的相互作用力为F1；第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，物体间的相互作用力为F2，则（）

A．12

F F

=B．

12

F F

>

C．12

F F

14．关于曲线运动,下列说法中正确的是（）

A

．速度方向一定改变

B．速度方向一定不变

C．速度大小一定改变

D．速度大小一定不变

15．倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上，下列说法正确的是（）

A．木块受到的摩擦力大小是mg cos a B．木块对斜面体的压力大小是mg

C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sinαcosαD．桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g 16．如图，三根绳子一端结在一起，绳子OA和OB另一端固定在天花板上。OC的另一端用力F拉着。

OA、OB与天花板间夹角分别为60︒、30︒，OC与OB间夹角为θ。当OA和OB上所受拉力大小相等时，θ角等于（）

A．150︒B．135︒C．120︒D．90︒

17．关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法符合历史事实的是（）

A．伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同

B．伽利略让铜球从斜面滚下，测出了其运动速度与下落时间成正比

C．伽利略通过实验直接证实了自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动

D．伽利略通过实验发现了路程与时间平方成正比的规律，建立了匀加速运动的概念18．个人混合泳是奥运会游泳项目之一，要求运动员在泳道用四种不同的姿势来回游完全程，完成比赛，如图。如要取得好的成绩，下列物理量中哪个是最关键的（）

A．全程的平均速度B．全程的平均速率

C．终点撞线时的速度D．中间转身时的速度

19．下列关于力的说法中，正确的是（）

A．力不能离开施力物体和受力物体而独立存在

B．马拉车前进，马对车有拉力作用，但车对马没有拉力作用

C．力是物体运动的原因，物体不受力的作用，就一定处于静止状态

D．只有两个物体直接接触时才会产生力的作用

20．某中学举行秋学期运动会，在100m竞赛中，测得某一运动员5s瞬时速度为

10.4m/s，10s末到达终点的瞬时速度为10.2m/s。则他在此竞赛中的平均速度为（）A．10.2m/s B．10m/s C．10.3m/s D．10.4m/s

二、多选题

21．如图所示，水平地面上静止一长度为2m的长木板，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，可视为质点的小木块与木板间的动摩擦因数在

AB段为0.2、BC段为0.4，

AB=BC=1m，小木块与长木板的质量均为2kg，小木块在F=8N水平恒力的作用下，从木板的最左端由静止开始向右运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，则小木块在长木板上滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A．0-1s内小木块滑动的距离是1m

B．0-1s内小木块滑动的距离是0.5m

C．小木块能滑离木板，且离开木板的速度为22m/s

D．小木块不能滑离木板，且恰好到达木板右端时的速度为2m/s

22．如图所示，倾角=30

θ︒的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中=45

ϕ︒，则

A．物体所受摩擦力方向平行于斜面沿虚线向上

B．物体与斜面间的动摩擦因数

3

=

3

μ

C．物体所受摩擦力方向与水平推力垂直且平行斜面向上

D

．物体与斜面间的动摩擦因数

6

=

3

μ

23．2018年10月24日，港珠澳跨海大桥正式通车，为保持船只航行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢素如图所示，下列说法正确的是（）

A．钢索越长承受的拉力就越大

B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度

C．索塔两侧钢索对称分布且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下

D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布

24．为了节省能量，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．顾客加速时受到三个力的作用

B．顾客始终受到三个力的作用

C．顾客对扶梯作用力的方向先指向右上方，再竖直向下

D．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下

25．如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定圆环上的A、B两点，O 为圆心，O点下面悬挂一物体，绳OA水平，拉力大小为1F，绳OB与绳OA成120

α=︒，

拉力大小为2F，将两绳同时缓慢顺时针转过60︒，并保持两绳之间的夹角α始终不变，物体始终保持静止状态。则在旋转过程中，下列说法正确的是（）

A．1F逐渐增大B．1F先增大后减小

C．2F逐渐减小D

．2F先减小后增大

三、实验题

26．某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动的小车的运动情况，所用电源频率为50Hz。如图所示，为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点，相邻计数点间有4个点迹未画出。

该同学测得：

1

7.05

x cm

=，

2

7.68

x cm

=，

3

8.31

x cm

=，

4

8.95

x cm

=，5

9.57

x cm

=，

6

10.21

x cm

=，则打下点B时，小车运动的速度大小是____m

；小车运动的加速度大小是____m/s2。（以上结果均保留两位有效数字）

27．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图甲所示的装置，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。

（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图乙所示，自A点起，相邻两点的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为______m/s，小车的加速度为______m/s2。（结果保留两位有效数字）

（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持_____不变；若该同学要探究加速度a和拉力

F的关系，应该保持________不变。

（3）该同学通过数据的处理作出了a－F图像，如图丙所示，则图中直线不过原点的原因可能是____。

28．某课外兴趣小组做“探究求合力的方法”实验，步骤如下：

(1)在弹簧测力计的下端悬挂一重物M ，记下重物静止时弹簧测力计的示数F .

(2)将贴有白纸的木板竖直放置，三个细线套一端共系于一个结点，另一端分别系于弹簧测力计A 、B 和重物M 上，测力计A 挂于固定点P ，手持测力计B 的端拉动细线，使结点静止于O 点，如图所示。记录下O 点位置、两个测力计示数A F 、B F 及_____。本实验用的弹簧测力计示数的单位为N ，图中弹簧测力计B 的示数只为_____N.

(3)在白纸上按一定标度作出F 、A F 、B F 的图示，根据平行四边形定则作出A F 、B F 的合力F ’的图示，若________，则平行四边形定则得到验证。

(4)本实验中采用的科学方法是_______.

A ．理想实验法

B ．等效替代法

C ．控制变量法

D ．建立物理模型法

(5)关于本实验，下列做法合理的是_______.

A ．三根细线必须等长

B ．要使两弹簧测力计的读数非常接近

C ．每次实验时弹簧测力计B 始终保持水平

D ．使弹簧测力计、细线都位于竖直平面内

29．“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳的结点，OB 和OC

为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．

（1）图乙中的F 与F ′两力中，方向一定沿AO 方向的是_____．

（2）本实验采用的科学方法是_____．

A ．理想实验法

B ．等效替代法

C ．控制变量法

D ．建立物理模型法

（3）某同学在做该实验时有下面的一些想法，其中不正确的是_____．

A ．拉橡皮条的细绳要长一些，且必须等长

B ．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行

C ．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O 时，拉力要适当大些

D．拉力F

1和F2的夹角越大越好

（4）为提高实验结论的可靠性，在多次实验时，结点O的位置_____（填“可以”或“不可以”）变动．

四、解答题

30．如图，质量M＝23kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量m＝3kg的小球B相连。今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝103N，拉着球带动木块一起向右匀速

运动，运动中A、B相对位置保持不变，已知g＝10 m/s2，

sin

tan

cos

θ

θ

θ

=。求

⑴运动过程中轻绳对B球的拉力T及轻绳与水平方向的夹角θ

⑵水平杆对木块A的弹力F N及木块与水平杆间的动摩擦因数μ

31．如图所示，倾角θ=37°的斜面体固定在水平地面上，斜面长L=2.5m．质量M=2.0kg的B物体放在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，通过轻细绳跨过光滑的定滑轮与A 物体相连接，连接B的细绳与斜面平行．A的质量m=2.5kg，绳拉直时用手托住A物体使其在距地面h高处由静止释放，着地后立即停止运动．A、B物体均可视为质点，取

g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8．

（1）求A物体下落的加速度大小及绳子拉力T的大小；

（2）求当A物体从多高处静止释放，B物体恰好运动至斜面最高点；

（3）若A物体从h=5

3

m处静止释放，要使B物体向上运动且不从斜面顶端滑出，求A物体质量m的取值范围．（设B物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

32．如图所示，传送带与地面夹角θ＝37°，从A到B长度为L＝41m，传送带v0＝20 m/s 的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为m＝0.5kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知s in37°＝

0.6，g＝10 m/s2，求：

(1)煤块从A到B的时间；

(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成痕迹的长度。

33．如图所示，水平桌面上质量为m的薄木板右端叠放着质量也为m的小物块，整体处

于静止状态。己知物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与桌面间的动摩擦因数为

4

μ

，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

（1）若使木板与物块一起以初速度

v沿水平桌面向右运动，求木板向右运动的最大距离s0；

（2）若对木板施加水平向右的拉力F，为使木板沿水平桌面向右滑动且与物块间没有相对滑动，求拉力F应满足的条件；

（3）若给木板施加大小为3

F mg

μ

=、方向沿水平桌面向右的拉力，经过时间

t，撤去拉力F，此后运动过程中小物块始终未脱离木板，求木板运动全过程通过的路程s。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．D

解析：D

【解析】

【详解】

ABCD.设运动的最大速度为v，由题可知，从体育委员开始运动到再与队列共速的时间为

()

1

2

=

v v

t

a

-

此时队列的位移为

101

=

x v t

体育委员的位移为

01

2

+

=2

22

v v t

x⋅⨯

根据题意可知

12

=

x x L

-

联立上式，解得

=v v aL

+

故D正确ABC错误。

故选D。

2．C

解析：C

【解析】

x-t图象中，图象的斜率表示速度，故第一段直线表示速度为零，即物体静止不动；第二段直线斜率为负，表示物体向负方向做匀速直线运动；故C正确，ABD错误；故选C．

点睛：对于图象，通常要从轴、点、线、斜率、截距、面积等角度分析，本题关键要能区分x-t图象与v-t图象．

3．B

解析：B

【解析】对物体受力分析，如图所示，在竖直方向上，G恒定，因为物体静止不动，所以f G

=，摩擦力与F的大小无关，方向竖直向上，B正确．

4．B

解析：B

【解析】

【详解】

A．不知道初末速度的信息，无法求解任意1s内位移，故A错误。

BC．加速度大小为2m/s2，根据公式

v a t

∆=∆

可知任意1s内的速度变化量为2m/s，即任意1s内末速度比这1s的初速度大2m/s，故B 正确，C错误。

D．任意1s内末与下1s初是同一时刻，速度相等，故D错误。

5．B

解析：B

【解析】

【分析】

【详解】

对于圆锥摆，细线的拉力和重力的合力来提供小球的向心力，设细线长为L，摆球质量为m，细线与竖直方向的夹角为θ，小球与悬挂点的竖直高度为h，则有

mg tanθ=mrω2

r=L sinθ

h=L cosθ

联立解得

2g

h ω=

由题知两球的角速度相同，故两球的高度相同，故选B 。

6．A

解析：A

【解析】

【分析】

【详解】

设初速度为v 0，减速位移为L ，由速度位移关系可得：2002v aL -=-，2022

L v a -=-，

由匀变速直线运动的推论021)222

L v v v v v ++=

==；故选A. 【点睛】

匀变速直线运动过程中合理应用速度位移公式和中间位移速度公式可以有效提高解题速度．

7．C

解析：C

【解析】

【详解】

A.kg 是质量的单位它是基本单位，故A 错误；

B.三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m 、kg 、s ，J 是能量的单位，不是基本单位。故B 错误；

C.牛顿第二定律的表达式F ＝ma ，是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的，故C 正确；

D.g 也是质量的单位，但它不是质量在国际单位制中的基本单位，故D 错误； 故选：C ；

8．B

解析：B

【解析】

【分析】

【详解】

物体在第1s 内的位移

h =12

gt 2=5m 物体在最后1s 内的位移为15m ，由自由落体运动的位移公式可知

212

gt 总－12g （t 总－1）2=15m 解得

t 总=2s

则物体下落时距地面的高度为

H =

212gt 总

=20m 故选B 。 9．B

解析：B

【解析】

【分析】

【详解】

作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，所以小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大，作用力与反作用力总是同时产生同时消失，与主动不主动无关，故ACD 错误，B 正确。

故选B.

10．A

解析：A

【解析】

【详解】

A ．选项中的单位分别为长度，质量，时间的单位，是基本单位，故A 正确；

B ．g 、s 是基本单位，m/s 2为导出单位，故B 错误；

C ．m 、s 是基本单位， N 为导出单位，故C 错误；

D ．kg 、s 是基本单位，m/s 为导出单位，故D 错误。

故选A 选项。

11．D

解析：D

【解析】

【分析】

【详解】

A.由于在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，所以从图中可以看出P 质点的速度越来越大，故A 错误．

B.由于在速度﹣时间图象中，切线表示加速度，所以零时刻P 质点的速度为虽然为零，但是斜率（即加速度）不为零，故B 错误．

C.在t 1时刻之前，P 质点的加速度即斜率逐渐减小最后接近零，所以P 质点的加速度一开始大于Q 的加速度，后来小于Q 的加速度，故C 错误．

D.由于在速度﹣时间图象中，图象与坐标轴围成面积代表位移，所以在0﹣t 1时间内，P 质点的位移大于Q 质点的位移，故D 正确．

故选D 。

12．D

解析：D

【解析】

【详解】

物体受到重力mg、拉力F、地面的支持力N和摩擦力f，如图所示：

由平衡条件得：N mg Fsinθ

=-，f Fcosθ

=；

A、由f Fcosθ

=得知，物体所受摩擦力小于F，故A错误；

B、由N mg Fsinθ

=-得知：支持力小于重力，由牛顿第三定律得知：物体对地面的压力与地面对物体的支持力大小相等，则物体对地面的压力小于mg，故BC错误；

D、由于物体处于静止状态，则根据平衡条件的推论可知：物体受的合力为零，故D正确。

13．C

解析：C

【解析】

【详解】

把两个物体看成一个整体，根据牛顿第二定律得

F

a

M m

=

+

两次系统的加速度大小相等。

第一次用水平力F由左向右推M，对m运用牛顿第二定理得

1

mF

F ma

M m

==

+

第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，对M运用牛顿第二定理得

2

MF

F Ma

M m

==

+

因为M＞m，所以F1＜F2。

故选C。

14．A

解析：A

【解析】

曲线运动的速度的方向沿轨迹的切线方向，所以物体做曲线运动时，速度的方向不断变化，所以一定是变速运动，但是速度大小可以不变，例如匀速圆周运动，故选项A正确，选项BCD错误。

点睛：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件。

15．D

解析：D

【解析】

【详解】

AB ．先对木块m 受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有

sin f mg α=，cos N mg α=

由牛顿第三定律可知，木块对斜面体的压力大小为

cos α"==N N mg

故AB 错误；

CD ．对M 和m 整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为()M m g +，桌面对斜面体的静摩擦力为零，故C 错误，D 正确；

故选D 。

16．B

解析：B

【解析】

【详解】

对O 点受力分析可知，当OA 和OB 上所受拉力大小相等时，由平行四边形定则可知，以两拉力为邻边的四边形为菱形，由平衡可知，则F 的方向为AOB ∠的角平分线上，则

135θ︒=

故选B 。

17．D

解析：D

【解析】

【详解】

A ．亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同，伽利略认为同一地点轻重物体的下落是相同的，故A 错误；

B ．伽利略让铜球从斜面滚下，猜想运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故B 错误；

C ．伽利略根据光滑斜面上铜球下滑的运动规律，外推得出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并不是用实验直接证实得到这个结论的，故C 错误；

D ．伽利略从对落体运动和斜面运动的一般观察开始，通过实验发现了路程与时间平方成正比的规律，从而建立了匀加速运动的概念，故D 正确。

故选D 。

18．B

解析：B

【解析】

【详解】

比赛过程中往返两次则路程相等，相同的路程比较时间，时间越小，成绩越好，而路程与时间的比值为平均速率，所以如要取得好的成绩，主要取决于全程的平均速率，故B正确。

故选B。

19．A

解析：A

【解析】

【分析】

【详解】

A．一个力一定有施力物体和受力物体，力不能离开施力物体和受力物体而独立存在，故A 正确；

B．力的作用是相互的，马拉车前进，马对车有拉力作用，车对马也有拉力作用，故B错误；

C．力不是维持物体运动的原因，如果物体不受力的作用，将处于静止状态或匀速直线运动状态，故C错误；

D．力的作用不一定需要直接接触，如磁铁对铁钉的作用就可以不用接触，故D错误。

故选A。

20．B

解析：B

【解析】

【分析】

【详解】

由平均速度的定义，总的位移是100m，总的时间是10s，所以V＝x

t

＝10m/s，故B正

确，ACD错误。

故选B选项。

二、多选题

21．AD

【解析】

【分析】

【详解】

AB．设小木块与木板间的动摩擦因数在AB段为μ1、BC段为μ2，木板与地面间的动摩擦因数为μ3，小木块与长木板的质量均为m，AB=BC=L，在内，小木块对木板的滑

解析：AD

【解析】

【分析】

【详解】

AB ．设小木块与木板间的动摩擦因数在AB 段为μ1、BC 段为μ2，木板与地面间的动摩擦因数为μ3，小木块与长木板的质量均为m ，AB =BC =L ，在01s ~内，小木块对木板的滑动摩擦力大小为

110.2f μmg mg ==

地面对木板的最大静摩擦力

320.2m f μmg mg =⋅=

由于1m f f =，所以木板静止不动。

对木块，根据牛顿第二定律得

11F mg ma μ-=

解得

212m/s a =

0∼1s 内小木块滑动的距离为

211111m 2

x a t == 故A 正确，B 错误。

CD ．t =1s 后，小木块在木板上BC 段滑行，小木块对木板的滑动摩擦力大小为

220.4f μmg mg ==

由于2m f f >，所以木板向右运动。

对小木块，根据牛顿第二定律得

22F μmg ma -=

代入数据解得

20a =

知小木块做匀速直线运动。

对木板，根据牛顿第二定律得

2332μmg μmg ma -⋅=

代入数据解得

232m/s a =

设从小木块滑到B 点到两者共速用时间为t 2，共同速度为v ，则有

112m/s v a t ==

又有

32v a t =

代入数据解得

21s t =

在t 2时间内，小木块与木板的相对位移为

222Δ1m x vt v t BC =-==

所以小木块不能滑离木板，且恰好到达木板右端时的速度为2m/s

v ，D正确。

故选AD。

22．AD

【解析】

【分析】

【详解】

对物块进行受力分析，如图所示：

物块在重力G、斜面的支持力N、推力F、沿虚线方向上的摩擦力共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动，因为G

，N，F三力的合力方向向下，故

解析：AD

【解析】

【分析】

【详解】

对物块进行受力分析，如图所示：

物块在重力G、斜面的支持力N、推力F、沿虚线方向上的摩擦力f共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动，因为G，N，F三力的合力方向向下，故摩擦力f方向沿斜面虚线向上，故A正确；

现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边（也垂直于推力F）的下滑力1

G、垂直与斜面的

力

2

G，如图所示：

其中

2

G恰好把N平衡掉了，这样可视为物体在推力F、下滑力

1

G、摩擦力f三个力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，

根据三力平衡特点，F 与1G 的合力必沿斜面向下，同时摩擦力f 只能沿斜面向上，故选项A 对BC 错；根据几何关系，F 与1G 的合力11245G F G cos =

=︒合，即12f G =，故物体与斜面间的动摩擦因数2306f Gsin N μ︒=

==，故选项D 正确． 【点睛】

本题意在考查动态平衡问题，考查学生利用平衡条件求力的能力及空间想象能力，解答的关键是把空间的受力关系能转化为平面内的受力关系． 23．C

【解析】

【分析】

【详解】

A ．对桥身进行受力分析可知，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力大小相等、方向相反，则钢索对索塔向下的压力数值上等于桥身的重力，因为对称的钢索都是平行的，钢索的夹角是

解析：C

【解析】

【分析】

【详解】

A ．对桥身进行受力分析可知，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力大小相等、方向相反，则钢索对索塔向下的压力数值上等于桥身的重力，因为对称的钢索都是平行的，钢索的夹角是相同的，即分力间的夹角一样，合力一样，分力也是相同的，钢索承受的拉力也是相同的，与钢索的长短没关系，A 错误；

B ．对桥身进行受力分析可知，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力大小相等、方向相反，则钢索对索塔向下的压力数值上等于桥身的重力，合力一定，分力间的夹角越小，则分力越小，为了减小钢索承受的拉力，应该增大索塔的高度，达到减小钢索间夹角的目的，B 错误；

C ．根据对称性可知，索塔两侧钢索对称分布，拉力大小相等时，水平分力抵消，钢索对索塔的合力竖直向下，C 正确；

D ．如图所示

将钢索AC、AB的拉力

AC

F、

AB

F进行合成，合力竖直向下，结合正弦定理可知

sin sin

AC

AB

F

F

αβ

=

解得

sin

sin

AB

AC

F

F

β

α

=

故索塔两侧的钢索没有必要对称分布，D错误。

故选C。

24．AD

【解析】

【分析】

【详解】

AB．以人为研究对象，加速过程中，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下沿电梯加速上升，匀速运动时，人受到重力和支持力作用，A正确B错误；

CD．在慢慢加速

解析：AD

【解析】

【分析】

【详解】

AB．以人为研究对象，加速过程中，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下沿电梯加速上升，匀速运动时，人受到重力和支持力作用，A正确B错误；

CD．在慢慢加速的过程中，受力如图，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而

顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，顾客对扶梯作用力的方向指向向左下；在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下，C错误D正确。

故选AD。

25．AC

【解析】

【分析】

【详解】

对节点O进行受力分析，受到三个平衡力作用，作出矢量三角形，如图所示

绳与绳成，以这两个力为边的角为是不变的，当他们同时缓慢顺时针转过时，F1恰好经过圆心，变化如

解析：AC

【解析】

【分析】

【详解】

对节点O进行受力分析，受到三个平衡力作用，作出矢量三角形，如图所示

绳OB与绳OA成120

α︒

=，以这两个力为边的角为60︒是不变的，当他们同时缓慢顺时针转过60︒时，F1恰好经过圆心，变化如图所示，F1逐渐增大，F2逐渐减小

故选AC。

三、实验题

26．800.63

【解析】匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可得：23

0.07860.0831

0.80/

220.1

B

x x

v m s

T

++

==≈

⨯

；

根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有：

x6-x3=3a1T2…①

x5-x2=3a2T2…②

x4-x1=3a3T2…③

a=1233

a a a ++…④ 联立①②③④解得：a=

45612329x x x x x x T ++---，代入数据解得：a≈0.63m/s 2． 27．85 5.0 拉力F (沙和沙桶的总质量) 小车质量M 平衡摩擦力过度

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]利用匀变速直线运动的推论得

0.0160.018m/s=0.85m/s 20.02

DF E DF x v t +=

=⨯ [2]小车的加速度为 22220.0120.01m/s 5.0m/s 0.02

x a t ∆-=== (2)[3][4]该同学要探究小车的加速度a 和质量M 的关系，应该保持细线对车的拉力F 不变；若该同学要探究加速度a 和拉力F 的关系，应该保持小车的质量M 不变

(3)[5]图中当F =0时，a ≠0，也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是实验前木板右端垫得过高即平衡摩擦过度

28．画出两细线的方向 2.70 F 与F "在一条直线上 B D

【解析】

【详解】

（2）[1]因要验证平行四边形法则，则需要知道力的方向，故需画出两细线的方向；

[2]由图可读出弹簧测力计为2.70N ；

（3）[3]由题可知，若符合平行四边形法则，则F 与F "是一对相互作用力，故F 与F "在一条直线上；

（4）[4]本实验中让两弹簧测力计的作用效果与重物的重力相同，故采用的方法为等效替代法，故B 正确；

（5）[5]A.本实验对三根细线长度没有要求，故A 错误；

B. 本实验对两弹簧测力计示数没有要求，故B 错误；

C.本实验中不需要弹簧测力计B 始终保持水平，故C 错误；

D. 本实验必须使弹簧测力计、细线都位于竖直平面内，这样才能保证力的准确性，故D 正确。

故选D 。

29．F′ B AD 可以

【解析】

(1)F 1与F 2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F ′是力F 1与F 2合力的实验值，其方向一定沿AO 方向．

(2)两次拉橡皮条都将节点拉到同一位置，作用效果相同，本实验采用的科学方法是等效替

代法，故B

正确，ACD 错误．

故选B ．

（3）A ．拉橡皮条的细绳要长一些，记录方向误差较小，但两细绳不一定等长，故A 错误；

B ．拉橡皮条时，为保证各力在同一平面内，弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行，故B 正确；

C ．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O 时，拉力要适当大些，故C 正确；

D ．拉力F 1和F 2的夹角要适当，不是越大越好，故D 错误．

本题选择错误答案，故AD ．

（4）为了使弹簧两次拉橡皮条的效果相同，要求在同一次实验中，O 点位置不动．

四、解答题

30．(1) 103N 30° (2) 253N

35

【解析】

【分析】

M 和m 分别处于平衡状态，对m 受力分析应用平衡条件可求得θ的数值和拉力，再对M 受力分析应用平衡条件可求得木块与水平杆间的动摩擦因数和支持力。

【详解】

（1）对B 进行受力分析如图所示：

设细绳对B 的拉力为T ，由平衡条件可得

水平方向：Fcos 30°－Tcos θ＝0

竖直方向：Fsin 30°＋Tsin θ－mg ＝0

联立并代入数据解得：103T N =，θ＝30°

（2）对A 进行受力分析，由平衡条件有

水平方向：Tsin 30°＋Mg －F N ＝0

竖直方向：Tcos 30°－μF N ＝0

联立解得：253N F N = 3μ=

【点睛】

本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究.

31．（1）2 m/s 2；20 N ；（2）2 m ；（3）1.6kg 4kg m ≤≤

【解析】

【分析】

【详解】

（1）根据牛顿第二运动定律

根据牛顿第二定律对A 有

mg T ma -=

根据牛顿第二定律对B 有

sin cos T Mg Mg Ma θμθ--=

代入数据解得

22m/s a =

绳子拉力大小

20N T =

（2）设物体A 着地时B 的速度为v ，A 着地后B 做匀减速运动的加速度大小为a 1 根据牛顿第二定律对B 有

1sin cos Mg Mg Ma θμθ+=

代入数据解得

21 8m/s a =

对B 由运动学公式得：

着地前

22v ah =

着地后

()212v a L h =-

代入数据解得

2m h =

（3）设A 着地后B 向上滑行距离x

由运动学公式得

212v a x =

位移关系满足

x L h ≤-

着地前

22v ah =

代入数据解得

4kg m ≤

另一方面要能拉动必须有

sin cos mg Mg Mg θμθ>+

解得

1.6kg m >

所以物体A 的质量范围是

1.6kg 4kg ≤≤m

32．（1）3s （2）20m

【解析】

【分析】

【详解】

（1）开始阶段由牛顿第二定律得：

mg sin θ+μmg cosθ=ma 1

所以：

a 1=g sinθ+μg cosθ=10m/s 2

物体加速至与传送带速度相等时需要的时间： 11

2v t s a =

= 发生的位移： 21111 20m 41m 2

x a t ==＜ 所以物体加速到20m/s 时仍未到达B 点，此时摩擦力方向改变。

第二阶段有：

mg sinθ-μmg cosθ=ma 2

所以：

a 2=2m/s 2

设第二阶段物体滑动到B 的时间为t 2 ，则：

2222 12

AB L S vt a t -=+ 解得：

t 2=1s

在B 点的速度为：

v B =v +a 2t 2=20+2×1=22m/s

总时间：

t =t 1+t 2=2s+1s=3s

（2）第一阶段炭块的速度小于皮带速度，炭块相对皮带向上移动，炭块的位移为：

221111 10220m 22

x at ==⨯⨯= 传送带的位移为2×20=40m ，故炭块相对传送带上移20m ；

第二阶段炭块的速度大于皮带速度，炭块相对皮带向下移动，炭块的位移为：

x 2=L AB -x 1=21m

传送带的位移为vt 2=20m ，即炭块相对传送带下移1m ：

第二阶段碳块还是在追赶原来的痕迹，超出的1m 覆盖在第一阶段上，所以痕迹还是20m ；

故传送带表面留下黑色炭迹的长度为20m ；

33．（1）202v g μ（2）522

mg mg F μμ<≤（3）2039.gt μ 【解析】

【分析】

考查牛顿运动定律的应用。

【详解】

（1）对木板和物块组成的系统，设一起运动的加速度为a 0，由牛顿第二定律得：

0224mg ma μ-

⨯=-

又： 2000

2v S a = 解得2002v S g

μ=； （2）设木板和物块组成的系统一起向右滑动时，最小拉力为F min ，最大拉力为F max ，则：

min 242mg

F mg μ

μ=⨯=

系统受最大拉力时，设加速度为a max ，则：

22max max mg F ma μ-

=

对物块，有： max mg ma μ=

解得：

52

max mg F μ= 要使木板沿水平桌面向右滑动且与物块间没有相对滑动，F 应满足： 52

2mg mg F μμ<≤ （3）由于532

mg F mg μμ=>

，所以物块与木板之间发生相对滑动。 物块的加速度： 1a g μ=

撤去拉力F 时物块的速度：

1100v a t gt μ==

设木板加速度为a 2，则：

224

mg F mg ma μμ--

= 解得：

232

a g μ=

撤去拉力F 时木板的速度： 220032

v a t gt μ== 撤去拉力F 后木板的加速度：

332

a g μ=- 设撤去拉力F 后，再经过时间t 1，木块与木板达到共同速度v ，之后再经过时间t 2，木板停止滑行．则：

1012031()=+v a t t a t a t =+

解得：

1015t t =，065

v gt μ= 达到共同速度后一起运动的加速度：

414

a g μ=- 则

020*******

gt t t g μμ-==- 木板运动的总位移：

2202120=39222

v t v v v S t t .gt μ+++=。