?2022北京東城高一（上）期末
物 理
試卷滿分：100分考試時間：90分鐘
一、選擇題：本題共14小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的。（每小題3分，共42分）
1. 從距地面高為4m處豎直向下釋放一個小球，小球在與地面相碰后彈起，上升到距地面高為3m處被接住，以豎直向下為正方向，則這一過程中（　?。?br /> A. 位移為―3m B. 位移為1m
C. 位移為―1m D. 路程為3m
2. 如圖所示，將一個質(zhì)量為3kg鉛球放在傾角為45°的斜面上，并用豎直擋板擋住，鉛球處于靜止狀態(tài)。不考慮鉛球受到的摩擦力，重力加速度g取10m/s2，則鉛球（　?。?br />
A. 對擋板的壓力是3N
B. 對斜面的壓力是
C. 對擋板的壓力是30N
D. 對斜面的壓力是
3. 一物體沿直線運動，下列判斷正確的是（　?。?br /> A. 若相等時間內(nèi)速度變化量相等，則物體做勻速直線運動
B. 若加速度隨時間均勻增加，則物體做勻加速直線運動
C. 若加速度隨時間減小，則物體的速度一定在減小
D. 若速度隨時間減小，則加速度方向一定與速度方向相反
4. 為了測出井口到水面的距離，讓一個小石塊從井口自由落下，經(jīng)過一段時間t聽到石塊擊水的聲音，測量這段時間即可進行估算。若t=2s，不考慮聲音傳播的時間，則（　?。?br /> A. 井口到水面的距離約為5m
B. 井口到水面的距離約為40m
C. 石塊擊水時的速度約為20m/s
D. 石塊擊水時的速度約為10m/s
5. 如圖所示，油桶放在汽車上，與汽車保持相對靜止，汽車在水平平直公路上行駛，下列說法正確的是（　　）

A. 勻速行駛時，油桶受到汽車施加的支持力和摩擦力
B. 加速行駛時，地面受到汽車施加的壓力等于汽車和油桶的總重力
C. 勻速行駛時，地面受到汽車施加的壓力等于汽車的重力
D. 加速行駛時，汽車與油桶之間的相互作用只有油桶和汽車之間的彈力
6. 把紙帶的下端固定在重物上，紙帶穿過打點計時器，上端用手提著。接通電源后將紙帶釋放，重物便拉著紙帶下落，紙帶被打出一系列點，其中有一段如圖所示，下列說法中錯誤的是（　　）

A. 圖中所示的紙帶，右端與重物相連
B. 可以計算打A點時重物的瞬時速度
C. 打任意相鄰兩點的時間間隔都相等
D. 可以計算任意兩點間的平均速度
7. 某質(zhì)點從t=0時刻出發(fā)做直線運動，其v－t圖像如圖所示，根據(jù)圖像可知（　?。?br />
A. 質(zhì)點在1s末距離出發(fā)點最遠
B. 質(zhì)點距出發(fā)點的最遠距離為5m
C. 前4s內(nèi)質(zhì)點的位移大小為5m
D. 前4s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為6m
8. 如圖所示，一只氣球在風中處于靜止狀態(tài)，風對氣球的作用力水平向右。測得細繩與豎直方向的夾角為α，繩的拉力為FT，關于風對氣球作用力的大小F，下列說法正確的是（　　）


A. F=FTsinα
B. F=FTtanα
C. 不知氣球所受浮力大小，因此無法計算
D. 不知氣球的質(zhì)量，因此無法計算
9. 木楔的截面為等腰三角形，其頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則下列正確的是（　?。?br />
A. θ一定時，F(xiàn)N的大小與F無關
B θ一定時，F(xiàn)越小，F(xiàn)N越大
C. F一定時，θ越大，F(xiàn)N越大
D. F一定時，θ越小，F(xiàn)N越大
10. 一物體從足夠高地方以某一很小的初速度向下拋出，除受到重力作用外，還受到一個與運動方向相反的空氣阻力的作用，空氣阻力f的大小與物體速度v的關系為：（k為常量）。從物體被拋出時開始計時，其下落速度隨時間變化的圖像可能是圖中的（　?。?br /> A. B. C. D.
11. 質(zhì)量為60kg的人站在升降機中的體重計上，當升降機做下列各種運動時，體重計的讀數(shù)用M表示，g取10m/s2，則（　?。?br />
A. 升降機以1m/s2的加速度加速上升時，人處于失重狀態(tài)
B. 升降機以1m/s2的加速度減速上升時，M為54kg
C. 升降機以1.5m/s2的加速度加速下降時，人處于超重狀態(tài)
D. 升降機以1.5m/s2加速度減速下降時，M為51kg
12. 如圖所示，物塊（可視為質(zhì)點）靜止于放在水平地面的斜面體上，現(xiàn)用水平方向的力F推物塊，在F由零開始逐漸增大到某一定值的過程中，物塊和斜面體始終保持靜止狀態(tài)，對此過程下列說法正確的是（　?。?br />
A. 地面對斜面支持力一直增大
B. 物塊所受斜面的摩擦力可能先變小后變大
C. 斜面體所受的合外力一直增大
D. 物塊所受斜面施加的力先變小后變大
13. 2021年9月17日，神州十二號載人飛船返回艙在成功著陸的過程中，經(jīng)大氣層的減速，速度從減為，將此過程稱為第一階段；打開降落傘后，經(jīng)過速度進一步減為，將此過程稱為第二階段；之后返回艙與降落傘分離，打開發(fā)動機減速一段時間后處于懸停狀態(tài)，經(jīng)過對著陸點的探測后平穩(wěn)著陸。若將整個運動視為豎直向下的運動，則返回艙（　　）

A. 加速度的方向一直豎直向下
B. 在第一階段中處于完全失重狀態(tài)
C. 第一階段比第二階段速度變化得快
D. 合力方向一直豎直向上
14. 如圖，質(zhì)量為2.5kg的一只長方體形空鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右勻加速運動，鐵箱與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1為0.3。這時鐵箱內(nèi)一個質(zhì)量為0.5kg的木塊恰好能靜止在后壁上。木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)μ2為0.4。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。以下說法不正確的是（　　）


A. 木塊對鐵箱壓力的大小12.5N
B. 水平拉力F的大小71.5N
C. 水平面對鐵箱的支持力大小為30N
D. 鐵箱的加速度為25m/s2
二、實驗題（共16分）
15. 某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，將白紙固定在水平放置的木板上，橡皮筋的A端用圖釘固定在木板上，B端系上兩根帶有繩套的細繩。

（1）如圖a所示，用兩個彈簧測力計通過細繩沿平行木板的不同方向同時拉橡皮筋，將橡皮筋的B端拉至某點O，記下O點位置和兩細繩的方向，并讀出兩個拉力的大小分別為F1=_______N和F2=2.00N。
（2）如圖b所示，撤去（1）中的拉力，現(xiàn)只用一個彈簧測力計通過細繩沿平行木板的方向拉橡皮筋，要將橡皮筋的B端_______，這樣做的目的是_______；記下細繩的方向，并讀出拉力的大小為F=2.20N。
（3）如圖c所示，某同學以O點為作用點，用圖示標度畫出了力F的圖示，請你畫出力F1、F2的圖示并按平行四邊形定則畫出它們的合力F合_______。
（4）比較F合與_______的關系，即可驗證。
16. 圖甲為某同學驗證“物體運動加速度與力之間關系”的實驗裝置圖。已知小車質(zhì)量為M，當?shù)刂亓铀俣葹間，實驗中使用交變電流的頻率為50Hz。
（1）如圖甲所示，安裝好實驗裝置。取下砝碼盤，調(diào)整斜面右端高度，讓小車勻速下滑。當小車勻速下滑時，小車所受合力為_______；

（2）掛上總質(zhì)量為m的砝碼盤（連同盤中砝碼），調(diào)整左端滑輪高度，讓細繩平行于木板。打開打點計時器電源開關，然后放開小車，就可打出小車運動的紙帶。在運動過程中，小車受到的合力為_______（選填“繩的拉力”、“砝碼盤的總重力mg”或“繩的拉力與摩擦力的合力”）。圖乙所示為某次操作中打出的一條紙帶，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出，數(shù)據(jù)的單位是cm。則小車運動的加速度a＝_________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）改變砝碼盤總質(zhì)量m，重復步驟（2）操作，可測出小車對應的加速度a；對這些實驗數(shù)據(jù)進行分析就可以驗證物體運動加速度與合外力是否成正比。
（4）分析實驗數(shù)據(jù)看出，用紙帶上數(shù)據(jù)算出的小車的加速度a總是小于用算出的加速度，而且隨砝碼盤總質(zhì)量m增加，它們之間差值會_________（填“越來越小”“不變”或“越來越大”）
三、論述、計算題（共42分）解題要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。
17. 光滑水平桌面上有一個質(zhì)量m=10kg的物體，它在水平方向上受到互成90°的兩個力的作用，這兩個力的大小分別為F1=3N和F2=4N。求：這個物體加速度的大小和方向（已知sin37°=0.6）。
18. 如圖所示，在傾角為37°足夠長的斜面上有一個質(zhì)量m=1kg的物體，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3。物體在拉力F的作用下由靜止開始運動，F(xiàn)的大小為9.4N，方向沿斜面向上，經(jīng)過t=2s撤去拉力F（重力加速度g取10m/s2，物體可視為質(zhì)點，sin37°=0.6），求：
（1）物體剛開始運動時加速度的大小a。
（2）撤去拉力F后物體還能沿斜面上滑的最遠距離l。

19. 近些年無人機被廣泛應用于應急救災、地質(zhì)勘測、高空消防、環(huán)境監(jiān)測等眾多領域。如圖所示無人機搭載光電吊艙，具有不受空間和地形制約、觀察角度多樣、響應快速等特點?，F(xiàn)要讓無人機從地面豎直起飛，最終懸停在距地面高度h=99m的空中進行作業(yè)。若無人機質(zhì)量M=5kg，動力系統(tǒng)能提供的最大升力F=122N，上升過程中能達到的最大速度vm=6m/s，豎直飛行時受到空氣阻力的大小恒為f=10N；固定在無人機下方鐵桿上的光電吊艙，質(zhì)量m=3kg，其所受空氣阻力不計。將無人機加速或減速的過程視為勻變速運動，重力加速度g取10m/s2。
（1）無人機以最大升力豎直起飛，求：
a.達到最大速度時上升的高度；
b.光電吊艙對鐵桿的作用力大小FT；
（2）假設為了運行平穩(wěn)，無人機在減速時最大加速度的大小與加速時相同，求：無人機從地面起飛直至懸停到作業(yè)地點所需的最短時間t。

20. 如圖所示，在水平傳送帶上有兩個質(zhì)量分別為m1、m2的木塊A和B，中間用一原長為L0，勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)用不可伸長的水平細繩將木塊A與固定支架P相連，A和B初速均為零且二者間距離為L0，細繩處于剛好為原長但拉力為零的狀態(tài)，傳送帶按圖示方向以速度v0勻速運動（傳送帶足夠長，彈簧不會超過彈性限度，重力加速度用g表示）。
（1）求：當木塊B所受合力第一次為零時，A、B之間的距離l和細繩中的拉力FT。
（2）通過分析說明：從初始時刻到B與P相距最遠的那一時刻的過程中，木塊B運動的可能情況，并定性畫出對應的v-t圖像。


參考答案
一、選擇題：本題共14小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的。（每小題3分，共42分）
1. 從距地面高為4m處豎直向下釋放一個小球，小球在與地面相碰后彈起，上升到距地面高為3m處被接住，以豎直向下為正方向，則這一過程中（　?。?br /> A. 位移為―3m B. 位移為1m
C. 位移為―1m D. 路程為3m
【答案】B
【解析】
【詳解】ABC．位移是由初位置指向末位置的有向線段，取決于初、末位置，從全程來看，小球?qū)嶋H下降了1m，所以它的位移為向下的1m，以向下為正方向，所以位移表示為1m，AC錯誤，B正確；
D．路程是物體實際運動的軌跡長度，小球先向下運動4m，后向上運動3m，路程是7m，故D錯誤。
故選B。
2. 如圖所示，將一個質(zhì)量為3kg的鉛球放在傾角為45°的斜面上，并用豎直擋板擋住，鉛球處于靜止狀態(tài)。不考慮鉛球受到的摩擦力，重力加速度g取10m/s2，則鉛球（　?。?br />
A. 對擋板的壓力是3N
B. 對斜面的壓力是
C. 對擋板的壓力是30N
D. 對斜面的壓力是
【答案】C
【解析】
【詳解】鉛球受三個力作用處于平衡狀態(tài)。根據(jù)鉛球受力平衡條件可知，擋板對鉛球的推力和斜面對鉛球的支持力的合力F與重力大小相等，方向相反，如圖所示

由平衡條件可得


則根據(jù)牛頓第三定律，鉛球?qū)醢鍓毫?0N，對斜面的壓力為。
故選C。
3. 一物體沿直線運動，下列判斷正確的是（　　）
A. 若相等時間內(nèi)速度變化量相等，則物體做勻速直線運動
B. 若加速度隨時間均勻增加，則物體做勻加速直線運動
C. 若加速度隨時間減小，則物體的速度一定在減小
D. 若速度隨時間減小，則加速度方向一定與速度方向相反
【答案】D
【解析】
【詳解】A．若任意相等時間內(nèi)位移的變化量相等，則物體做勻速直線運動，選項A錯誤；
B．若加速度不變，則物體做勻加速直線運動，選項B錯誤；
C．若加速度和速度同向，若加速度隨時間減小，則物體的速度增加，選項C錯誤；
D．若速度隨時間減小，則加速度方向一定與速度方向相反，選項D正確。
故選D。
4. 為了測出井口到水面的距離，讓一個小石塊從井口自由落下，經(jīng)過一段時間t聽到石塊擊水的聲音，測量這段時間即可進行估算。若t=2s，不考慮聲音傳播的時間，則（　?。?br /> A. 井口到水面的距離約為5m
B. 井口到水面的距離約為40m
C. 石塊擊水時的速度約為20m/s
D. 石塊擊水時的速度約為10m/s
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．井口到水面的距離約為

選項AB錯誤；
CD．石塊擊水時的速度約為
v=gt=20m/s
選項C正確，D錯誤。
故選C。
5. 如圖所示，油桶放在汽車上，與汽車保持相對靜止，汽車在水平平直公路上行駛，下列說法正確的是（　　）

A. 勻速行駛時，油桶受到汽車施加的支持力和摩擦力
B. 加速行駛時，地面受到汽車施加的壓力等于汽車和油桶的總重力
C. 勻速行駛時，地面受到汽車施加的壓力等于汽車的重力
D. 加速行駛時，汽車與油桶之間的相互作用只有油桶和汽車之間的彈力
【答案】B
【解析】
【詳解】A．勻速行駛時，油桶受力平衡，則只受到汽車施加的支持力和本身的重力作用，選項A錯誤；
B．加速行駛時，地面受到汽車施加的壓力等于汽車和油桶的總重力，選項B正確；
C．勻速行駛時，地面受到汽車施加的壓力等于汽車和油桶的總重力，選項C錯誤；
D．加速行駛時，水平方向油桶受到汽車向前的摩擦力，則汽車與油桶之間的相互作用除了有油桶和汽車之間的彈力外還有摩擦力，選項D錯誤。
故選B。
6. 把紙帶的下端固定在重物上，紙帶穿過打點計時器，上端用手提著。接通電源后將紙帶釋放，重物便拉著紙帶下落，紙帶被打出一系列點，其中有一段如圖所示，下列說法中錯誤的是（　?。?br />
A. 圖中所示的紙帶，右端與重物相連
B. 可以計算打A點時重物的瞬時速度
C. 打任意相鄰兩點的時間間隔都相等
D. 可以計算任意兩點間的平均速度
【答案】A
【解析】
【詳解】A．紙帶加速下落，相鄰點跡間距逐漸變大，則圖中所示的紙帶，左端與重物相連，選項A錯誤，符合題意；
B．根據(jù)兩點之間的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，可以計算打A點時重物的瞬時速度，選項B正確，不符合題意；
C．利用打點計時器打出的任意相鄰兩點的時間間隔都相等，選項C正確，不符合題意；
D．根據(jù)可以計算任意兩點間的平均速度，選項D正確，不符合題意；
故選A。
7. 某質(zhì)點從t=0時刻出發(fā)做直線運動，其v－t圖像如圖所示，根據(jù)圖像可知（　?。?br />
A. 質(zhì)點在1s末距離出發(fā)點最遠
B. 質(zhì)點距出發(fā)點的最遠距離為5m
C. 前4s內(nèi)質(zhì)點的位移大小為5m
D. 前4s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為6m
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．質(zhì)點在0-3s內(nèi)速度一直為正，可知3s末距離出發(fā)點最遠，質(zhì)點距出發(fā)點的最遠距離為

選項AB錯誤；
C．圖像與坐標軸圍成的面積等于位移，可知前4s內(nèi)質(zhì)點的位移大小為

選項C正確；
D．前4s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為

選項D錯誤。
故選C。
8. 如圖所示，一只氣球在風中處于靜止狀態(tài)，風對氣球的作用力水平向右。測得細繩與豎直方向的夾角為α，繩的拉力為FT，關于風對氣球作用力的大小F，下列說法正確的是（　　）


A. F=FTsinα
B. F=FTtanα
C. 不知氣球所受浮力大小，因此無法計算
D. 不知氣球的質(zhì)量，因此無法計算
【答案】A
【解析】
【詳解】以氣球為研究對象，氣球受細繩的拉力FT、風對它水平向右的作用力F和豎直向上的浮力，根據(jù)正交分解可得

BCD錯誤，A正確。
故選A。
9. 木楔的截面為等腰三角形，其頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則下列正確的是（　?。?br />
A. θ一定時，F(xiàn)N的大小與F無關
B. θ一定時，F(xiàn)越小，F(xiàn)N越大
C. F一定時，θ越大，F(xiàn)N越大
D. F一定時，θ越小，F(xiàn)N越大
【答案】D
【解析】
【詳解】由

可知，θ一定時，F(xiàn)越大，F(xiàn)N越大，F(xiàn)一定時，θ越小，F(xiàn)N越大。
故選D。
10. 一物體從足夠高的地方以某一很小的初速度向下拋出，除受到重力作用外，還受到一個與運動方向相反的空氣阻力的作用，空氣阻力f的大小與物體速度v的關系為：（k為常量）。從物體被拋出時開始計時，其下落速度隨時間變化的圖像可能是圖中的（　?。?br /> A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】物體被拋出后，豎直方向速度越來越大，受到的阻力越來越大，當阻力等于重力時，物體受力平衡，作勻速直線運動。
故選C。
11. 質(zhì)量為60kg人站在升降機中的體重計上，當升降機做下列各種運動時，體重計的讀數(shù)用M表示，g取10m/s2，則（　?。?br />
A. 升降機以1m/s2的加速度加速上升時，人處于失重狀態(tài)
B. 升降機以1m/s2的加速度減速上升時，M為54kg
C. 升降機以1.5m/s2的加速度加速下降時，人處于超重狀態(tài)
D. 升降機以1.5m/s2的加速度減速下降時，M為51kg
【答案】B
【解析】
【詳解】A．加速上升時，加速度向上，人處于超重狀態(tài)，故A錯誤；
B．升降機以1m/s2的加速度減速上升時，加速度方向向下，物體處于失重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

體重計的讀數(shù)為

故B正確；
C．加速下降時，加速度向下，人處于失重狀態(tài)，故C錯誤；
D．升降機以1.5m/s2的加速度減速下降時，加速度方向向上，物體處于超重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

體重計的讀數(shù)為

故D錯誤。
故選B。
12. 如圖所示，物塊（可視為質(zhì)點）靜止于放在水平地面的斜面體上，現(xiàn)用水平方向的力F推物塊，在F由零開始逐漸增大到某一定值的過程中，物塊和斜面體始終保持靜止狀態(tài)，對此過程下列說法正確的是（　?。?br />
A. 地面對斜面的支持力一直增大
B. 物塊所受斜面的摩擦力可能先變小后變大
C. 斜面體所受的合外力一直增大
D. 物塊所受斜面施加的力先變小后變大
【答案】B
【解析】
【詳解】A．對物塊和斜面體整體，由受力平衡可知，整體受重力、地面支持力、水平推力、地面摩擦力四力平衡，豎直方向地面的支持力始終與重力平衡，所以地面對斜面的支持力不變，故A錯誤；
B．設斜面體傾角為，對物塊受力分析，當F較小時，物塊有下滑的趨勢，摩擦力向上，由正交分解法得

可知摩擦力隨著F的增大而減??；當F較大時，物塊有上滑的趨勢，摩擦力向下

摩擦力又要隨F的增大而增大了。所以隨著F從零逐漸增大，在物體相對滑動前，物塊所受斜面的摩擦力先變小后變大，故B正確；
C．斜面體一直保持靜止，合外力一直為零，故C錯誤；
D．物體受四力而平衡，斜面對物體的支持力、摩擦力的合力與水平推力F、mg的合力始終等大反向，mg不變，F(xiàn)方向不變大小逐漸增大，兩者合力一直增大，所以斜面體對物體的作用力也是一直增大，故D錯誤。
故選B。
13. 2021年9月17日，神州十二號載人飛船返回艙在成功著陸的過程中，經(jīng)大氣層的減速，速度從減為，將此過程稱為第一階段；打開降落傘后，經(jīng)過速度進一步減為，將此過程稱為第二階段；之后返回艙與降落傘分離，打開發(fā)動機減速一段時間后處于懸停狀態(tài)，經(jīng)過對著陸點的探測后平穩(wěn)著陸。若將整個運動視為豎直向下的運動，則返回艙（　?。?br />
A. 加速度的方向一直豎直向下
B. 在第一階段中處于完全失重狀態(tài)
C. 第一階段比第二階段速度變化得快
D. 合力方向一直豎直向上
【答案】C
【解析】
【詳解】A．返回艙向下作減速運動時，加速度的方向豎直向上，故A錯誤；
B．第一階段中返回艙向下作減速運動，處于超重狀態(tài)，故B錯誤；
C．第一階段加速度為

第二階段加速度為

第一階段比第二階段速度變化得快，故C正確；
D．打開發(fā)動機減速一段時間后處于懸停狀態(tài)，合力為0，故D錯誤。
故選C。
14. 如圖，質(zhì)量為2.5kg的一只長方體形空鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右勻加速運動，鐵箱與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1為0.3。這時鐵箱內(nèi)一個質(zhì)量為0.5kg的木塊恰好能靜止在后壁上。木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)μ2為0.4。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。以下說法不正確的是（　?。?br />

A. 木塊對鐵箱壓力的大小12.5N
B. 水平拉力F的大小71.5N
C. 水平面對鐵箱的支持力大小為30N
D. 鐵箱的加速度為25m/s2
【答案】B
【解析】
【詳解】A．對木塊受力分析，設木塊與鐵箱的摩擦力為f1，在豎直方向根據(jù)平衡條件有

解得

故A正確，不符合題意；
D．對木塊，在水平方向根據(jù)牛頓第二定律有

解得

則鐵箱的加速度為25m/s2，故D正確，不符合題意；
B．鐵箱與水平面間的摩擦力為

對整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律

解得

故B錯誤，符合題意；
C．鐵箱對水平面的壓力為

則水平面對鐵箱的支持力大小為30N，故C正確，不符合題意。
故選B。
二、實驗題（共16分）
15. 某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，將白紙固定在水平放置的木板上，橡皮筋的A端用圖釘固定在木板上，B端系上兩根帶有繩套的細繩。

（1）如圖a所示，用兩個彈簧測力計通過細繩沿平行木板的不同方向同時拉橡皮筋，將橡皮筋的B端拉至某點O，記下O點位置和兩細繩的方向，并讀出兩個拉力的大小分別為F1=_______N和F2=2.00N。
（2）如圖b所示，撤去（1）中的拉力，現(xiàn)只用一個彈簧測力計通過細繩沿平行木板的方向拉橡皮筋，要將橡皮筋的B端_______，這樣做的目的是_______；記下細繩的方向，并讀出拉力的大小為F=2.20N。
（3）如圖c所示，某同學以O點為作用點，用圖示標度畫出了力F的圖示，請你畫出力F1、F2的圖示并按平行四邊形定則畫出它們的合力F合_______。
（4）比較F合與_______的關系，即可驗證。
【答案】 ①. 1.80 ②. 拉至O點 ③. 保證力F單獨作用的效果與F1、F2共同作用的效果相同 ④. ⑤. F
【解析】
【詳解】（1）[1]彈簧測力計的最小刻度為0.1N，則讀出兩個拉力的大小分別為F1=1.80N和F2=2.00N。
（2）[2][3]如圖b所示，撤去（1）中的拉力，現(xiàn)只用一個彈簧測力計通過細繩沿平行木板的方向拉橡皮筋，要將橡皮筋的B端拉至O點，這樣做的目的是保證力F單獨作用的效果與F1、F2共同作用的效果相同；記下細繩的方向，并讀出拉力的大小為F=2.20N。
（3）[4]畫出力F1、F2的圖示并按平行四邊形定則畫出它們的合力F合如圖；

（4）[5]比較F合與F的關系，即可驗證。
16. 圖甲為某同學驗證“物體運動加速度與力之間關系”的實驗裝置圖。已知小車質(zhì)量為M，當?shù)刂亓铀俣葹間，實驗中使用交變電流的頻率為50Hz。
（1）如圖甲所示，安裝好實驗裝置。取下砝碼盤，調(diào)整斜面右端高度，讓小車勻速下滑。當小車勻速下滑時，小車所受合力為_______；

（2）掛上總質(zhì)量為m的砝碼盤（連同盤中砝碼），調(diào)整左端滑輪高度，讓細繩平行于木板。打開打點計時器電源開關，然后放開小車，就可打出小車運動的紙帶。在運動過程中，小車受到的合力為_______（選填“繩的拉力”、“砝碼盤的總重力mg”或“繩的拉力與摩擦力的合力”）。圖乙所示為某次操作中打出的一條紙帶，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出，數(shù)據(jù)的單位是cm。則小車運動的加速度a＝_________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）改變砝碼盤總質(zhì)量m，重復步驟（2）操作，可測出小車對應的加速度a；對這些實驗數(shù)據(jù)進行分析就可以驗證物體運動加速度與合外力是否成正比。
（4）分析實驗數(shù)據(jù)看出，用紙帶上數(shù)據(jù)算出的小車的加速度a總是小于用算出的加速度，而且隨砝碼盤總質(zhì)量m增加，它們之間差值會_________（填“越來越小”“不變”或“越來越大”）
【答案】 ①. 零 ②. 繩的拉力 ③. 0.34 ④. 越來越大
【解析】
【詳解】（1）[1]當小車勻速下滑時，小車處于平衡狀態(tài)，小車所受合力為零；
（2）[2]由圖可知在運動過程中，小車受到合力為繩的拉力；
[3]根據(jù)題意可知，紙帶上相鄰計數(shù)點的時間間隔

根據(jù)逐差法得加速度為

（3）[4]對砝碼和盤受力分析得

對小車受力分析得

聯(lián)立解得

加速度差值

可知隨砝碼盤總質(zhì)量m增加，它們之間差值會越來越大
三、論述、計算題（共42分）解題要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。
17. 光滑水平桌面上有一個質(zhì)量m=10kg的物體，它在水平方向上受到互成90°的兩個力的作用，這兩個力的大小分別為F1=3N和F2=4N。求：這個物體加速度的大小和方向（已知sin37°=0.6）。
【答案】0.5m/s2，方向（在水平桌面內(nèi)）與F2的夾角為37°
【解析】
【詳解】這兩個力的合力
F合==5N
這個物體加速度的大小為
a==0.5m/s2
方向（在水平桌面內(nèi)）與F2的夾角為37°。
18. 如圖所示，在傾角為37°足夠長的斜面上有一個質(zhì)量m=1kg的物體，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3。物體在拉力F的作用下由靜止開始運動，F(xiàn)的大小為9.4N，方向沿斜面向上，經(jīng)過t=2s撤去拉力F（重力加速度g取10m/s2，物體可視為質(zhì)點，sin37°=0.6），求：
（1）物體剛開始運動時加速度的大小a。
（2）撤去拉力F后物體還能沿斜面上滑的最遠距離l。

【答案】（1）1m/s2；（2）0.24m
【解析】
【詳解】（1）物體的受力分析如圖所示

在垂直斜面的方向上有
FN=mgcos37°
在沿斜面方向上有
F-mgsin37°-μFN=ma
解得
a=1m/s2
（2）設剛撤去拉力F時物體的速度為v，有
v=at=2m/s
撤去拉力F后，物體的加速度

方向沿斜面向下
撤去拉力F后，物體沿斜面向上做勻減速運動，到v′=0時上滑距離最遠，由

解得
l=0.24m
19. 近些年無人機被廣泛應用于應急救災、地質(zhì)勘測、高空消防、環(huán)境監(jiān)測等眾多領域。如圖所示無人機搭載光電吊艙，具有不受空間和地形制約、觀察角度多樣、響應快速等特點?，F(xiàn)要讓無人機從地面豎直起飛，最終懸停在距地面高度h=99m的空中進行作業(yè)。若無人機質(zhì)量M=5kg，動力系統(tǒng)能提供的最大升力F=122N，上升過程中能達到的最大速度vm=6m/s，豎直飛行時受到空氣阻力的大小恒為f=10N；固定在無人機下方鐵桿上的光電吊艙，質(zhì)量m=3kg，其所受空氣阻力不計。將無人機加速或減速的過程視為勻變速運動，重力加速度g取10m/s2。
（1）無人機以最大升力豎直起飛，求：
a.達到最大速度時上升的高度；
b.光電吊艙對鐵桿的作用力大小FT；
（2）假設為了運行平穩(wěn)，無人機在減速時最大加速度的大小與加速時相同，求：無人機從地面起飛直至懸停到作業(yè)地點所需的最短時間t。

【答案】（1）a.4.5m；b.42N；（2）18s
【解析】
【詳解】（1）a.無人機以最大升力豎直起飛時，無人機的加速度

達到最大速度時上升的高度

b.對光電吊艙應用牛頓第二定律

解得
FT′=3×（10+4）N=42N
光電吊艙對鐵桿的作用力大小FT為42N；
（2）無人機以最大加速度值加速到最大速度，然后保持最大速度勻速運動，最后以最大加速度值減速到零時剛好到達作業(yè)點，這種方式滿足要求且所需的時間最短。
其中，加速到最大速度所需時間
t1=m/s=1.5s
上升的高度
h1=4.5m
減速到零所用的時間
t2=t1=1.5s
上升高度
h2=h1=4.5m
保持最大速度勻速運動的時間
t3=s=15s
因此所需的最短時間
t=t1+t2+t3=18s
20. 如圖所示，在水平傳送帶上有兩個質(zhì)量分別為m1、m2的木塊A和B，中間用一原長為L0，勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)用不可伸長的水平細繩將木塊A與固定支架P相連，A和B初速均為零且二者間距離為L0，細繩處于剛好為原長但拉力為零的狀態(tài)，傳送帶按圖示方向以速度v0勻速運動（傳送帶足夠長，彈簧不會超過彈性限度，重力加速度用g表示）。
（1）求：當木塊B所受合力第一次為零時，A、B之間的距離l和細繩中的拉力FT。
（2）通過分析說明：從初始時刻到B與P相距最遠的那一時刻的過程中，木塊B運動的可能情況，并定性畫出對應的v-t圖像。

【答案】（1），μm2g+μm1g；（2）見解析
【解析】
【詳解】（1）當木塊B受合力零時，對B有
μm2g=kx
則此時

A、B之間的距離

此時A所受合力也為零，對A有
FT=kx+μm1g
因此繩中拉力
FT=μm2g+μm1g
（2）初始時刻，B初速為零，受到傳送帶施加的向右的滑動摩擦力，大小為
f=μm2g
于是B向右加速運動，同時彈簧被拉伸給B施加向左的彈力，大小滿足
F=kx
B所受合力為
F合=μm2g-kx
加速度

在開始的一段時間內(nèi)，隨著x的增大，a減小，B做加速度減小的加速運動。之后有兩種可能：
①若B的速度增大到與傳送帶的速度v0相等前，先達到了彈簧彈力F=f的狀態(tài)，此刻加速度為零，但由于vBf，B開始向右減速，做加速度增大的減速運動，直至vB=0，達到向右的最遠位置。
②若B的速度增大到與傳送帶的速度v0相等時，仍然有彈簧彈力F

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