第一部分：選擇題（共60分）
一、單項選擇題（本題共20小題。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是最符合題意的。每題3分，共60分）
1. 請閱讀下述文字，完成下列小題。
如圖所示，一木箱靜止在粗糙水平地面上的a點，當(dāng)它受到一斜向上與水平方向成θ角的拉力F的作用后，開始做勻加速直線運動；當(dāng)木箱運動到b點時，撤去拉力F，木箱在水平地面上滑行，直到停在c點。已知木箱的質(zhì)量為m，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，。
（1）當(dāng)木箱停在c點后，木箱受到的力是（ ）
A. 重力、拉力
B. 重力、支持力
C. 重力、支持力、摩擦力
D. 重力、摩擦力、支持力、拉力
（2）木箱從a點運動到b點過程中，木箱受到地面的摩擦力為（ ）
A. B.
C. D.
（3）木箱從b點運動到c點過程中，木箱受到地面的摩擦力為（ ）
A. B.
C. D.
（4）木箱從a點運動到b點過程中的加速度大小為，從b點運動到c點過程中的加速度大小為，下列說法正確的是（ ）
A. B.
C. D. 無法比較
（5）僅增加木箱的質(zhì)量，仍使木箱從a點運動到b點過程中做勻加速直線運動，則木箱的加速度與木箱的質(zhì)量增加之前相比（ ）
A. 減小B. 增大C. 不變D. 無法比較
【答案】（1）B （2）C （3）B （4）A （5）A
【解析】
【小問1詳解】
當(dāng)木箱停在c點后，因撤去了外力F，物體相對于地面沒有運動趨勢，不受摩擦力作用，此時僅受重力和地面的支持力作用，故ACD錯誤，B正確。
故選B。
【小問2詳解】
木箱從a點運動到b點過程中，因為受到F作用，做勻加速運動，對木箱受力分析，有
在水平方向有

在豎直方向上有
根據(jù)滑動摩擦力公式
解得
故ABD錯誤，C正確。
故選C。
【小問3詳解】
木箱從b點運動到c點過程中，因為撤去了拉力F，木箱受到地面的摩擦力為
故選B。
【小問4詳解】
木箱從a點運動到b點過程中的加速度大小為，根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式，有
從b點運動到c點過程中的加速度大小為，撤去F后做勻加速直線運動，有
又
故
故選A。
【小問5詳解】
木箱從a點運動到b點過程中，由
僅增加木箱的質(zhì)量，木箱的加速度減小。
故選A。
2. 請閱讀下述文字，完成下列小題。
現(xiàn)代都市中，地鐵是“綠色”出行的一種重要公共交通工具，它為人們的出行提供了便利，地鐵1號線列車從花莊站到古城站的直線距離的為42km。在某次乘坐中，若花莊站發(fā)車時間是5：12，列車行進中，記錄了列車到達某些車站的時間，如圖所示。
（1）下列描述該地鐵列車運動的物理量中，屬于矢量的是（ ）
A. 速度B. 時間C. 時刻D. 路程
（2）從表中數(shù)據(jù)可知，該地鐵列車從花莊站到古城站所用時間最接近（ ）
A. 0.3hB. 0.5hC. 1.0hD. 1.3h
（3）估算該地鐵列車從花莊站到古城站運行的平均速度約為（ ）
A. 10km/hB. 20km/hC. 30km/hD. 40km/h
（4）該地鐵列車從路線中的甲站出發(fā)沿直鐵軌開往乙站的v－t圖像如圖所示，已知，設(shè)列車在時間內(nèi)的加速度為、時間內(nèi)的加速度為、時間內(nèi)的加速度為，下列說法正確的是（ ）
A.
B.
C. 時間內(nèi)與時間內(nèi)地鐵列車的運動方向相反
D. 由圖像可知，時間內(nèi)，表示該地鐵列車從甲站出發(fā)時先做勻加速直線運動
（5）由圖中的圖像可以估算出甲站到乙站的距離為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】（1）A （2）D （3）C （4）D （5）D
【解析】
【小問1詳解】
時間、時刻和路程只有大小，沒有方向，標量，速度不僅有大小和方向，其運算規(guī)則還滿足矢量運算。
故選A。
【小問2詳解】
地鐵列車5：12從花莊站出發(fā)，6：32到達古城站，所用時間大約為1.3h。
故選D。
【小問3詳解】
列車從花莊站到古城站的直線距離的為42km，所用時間為，該過程的平均速度為
故選C。
【小問4詳解】
A.地鐵列車從時間內(nèi)做勻速直線運動，其速度一直沒變，加速度大小為0，故A錯誤；
B．列車在時間內(nèi)的加速度為
時間內(nèi)的加速度為
由于，所以盡管加速度大小相同，但是a1表示列車在加速，a2表示列車在減速，故B錯誤；
C．在時間內(nèi)與時間內(nèi)地鐵列車的運動方向沒變，故C錯誤；
D．由圖像可知，時間內(nèi)，該地鐵列車的速度隨著時間均勻增加，因此從甲站出發(fā)時列車先做勻加速直線運動，故D正確。
故選D。
【小問5詳解】
由圖中的v-t圖像中，圖線所包圍的面積表示列車在這段時間產(chǎn)生的位移，因此可以估算出甲站到乙站的距離為
故選D。
3. 請閱讀下述文字，完成下列小題。
如圖為一種巨型娛樂器械，游客來坐升降機可以體驗超重與失重的感覺。游客坐在座艙里，由升降機拉升一定高度，然后游客隨座艙自由下落，落到一定位置時，開始制動使座艙開始做勻減速直線運動，到達地面時剛好停下。
（1）在游客隨座艙一起向下運動的過程中，游客所受的重力（ ）
A. 保持不變B. 越來越大
C. 越來越小D. 先變大后變小
（2）在游客隨座艙一起向下運動的過程中，關(guān)于座艙的加速度（ ）
A. 始終保持不變B. 為重力加速度
C. 制動后加速度方向豎直向上D. 加速度方向始終豎直向下
（3）關(guān)于游客隨座艙一起向下運動的過程中，制動后，游客對座艙的力與座艙對游客的力，下列說法正確的是（ ）
A. 大小相等，方向相同B. 大小相等，方向相反
C. 大小不等，方向相同D. 大小不等，方向相反
（4）關(guān)于游客隨座艙一起向下運動的過程中所處的狀態(tài)，下列說法正確的是（ ）
A. 制動前，游客處在超重狀態(tài)
B. 制動后，游客處在失重狀態(tài)
C. 制動后，游客處在超重狀態(tài)
D. 游客始終處失重狀態(tài)
（5）已知座艙開始下落時的高度為76m，當(dāng)落到離地面28m的位置時開始制動，座艙做勻減速直線運動，到達地面時剛好停下，速度減為0。座艙中某人的質(zhì)量m=50kg，重力加速度g取10m/s2。關(guān)于游客隨座艙一起運動的過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 制動前，游客做勻速直線運動
B. 座艙制動后的加速度值為10m/s2
C. 剛開始制動時，游客速度約為30m/s
D. 制動后，游客對座艙的壓力為1000N
【答案】（1）A （2）C （3）B （4）C （5）C
【解析】
【小問1詳解】
重力大小跟物體的質(zhì)量有關(guān)，跟物體的運動狀態(tài)無關(guān)。所以在游客隨座艙一起向下運動的過程中，游客所受的重力是保持不變的，故選A。
【小問2詳解】
根據(jù)題意可知開始時游客隨座艙自由下落，加速度為重力加速度，方向豎直向下。落到一定位置時，開始制動后，座艙向下做勻減速直線運動，所以座艙的加速度豎直向上，故選C。
【小問3詳解】
制動后，游客對座艙的力與座艙對游客的力大小相等、方向相反、作用在一條直線上，是一對相互作用力，故選B。
【小問4詳解】
游客隨座艙一起向下運動的過程中，制動前，做自由落體運動，加速度向下，處于失重狀態(tài)；制動后，加速度向上，游客處在超重狀態(tài)，故選C。
【小問5詳解】
AC．根據(jù)題意可知，制動前，游客做自由落體運動，即勻加速直線運動。自由下落的高度為
根據(jù)速度位移公式
代入數(shù)據(jù)解得
故A錯誤，C正確；
B．座艙制動后，令加速度為a，根據(jù)速度位移公式
代入數(shù)據(jù)解得座艙制動后的加速度值為
故B錯誤；
D．制動后，座艙對游客的支持力為N，根據(jù)牛頓第二定律，有
代入數(shù)據(jù)解得
N=1357.14N
故D錯誤。
故選C。
4. 請閱讀下述文字，完成下列小題。
某同學(xué)使用輕彈簧、直尺、鋼球等制作了一個“豎直加速度測量儀”。如圖所示，彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺。不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處；下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺40cm刻度處。將直尺不同刻度對應(yīng)的加速度標在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度，取豎直向上為正方向，重力加速度大小為，彈簧始終在彈性限度內(nèi)變化。
（1）若彈簧的勁度系數(shù)為1N/m，重力加速度取10m/s2時，小鋼球的質(zhì)量為（ ）
A. 0.02kgB. 0.03kgC. 0.04kgD. 0.05kg
（2）當(dāng)指針位于直尺40cm刻度處，對應(yīng)的加速度為（ ）
A. 0B. C. D.
（3）對應(yīng)的加速度為時，指針應(yīng)位于直尺（ ）
A. 30cm刻度處B. 35cm刻度處
C 45cm刻度處D. 50cm刻度處
（4）關(guān)于該直尺各刻度對應(yīng)加速度的值，下列說法正確的是（ ）
A. 僅在20－40cm間的刻度對應(yīng)加速度的值是不均勻的
B. 僅在40－50cm間的刻度對應(yīng)加速度的值是不均勻的
C. 各刻度對應(yīng)加速度的值是不均勻的
D. 各刻度對應(yīng)加速度的值是均勻的
（5）若把該測量儀豎直固定在沿豎直方向運行的電梯轎廂側(cè)壁上，當(dāng)指針位于直尺30cm刻度處時，關(guān)于電梯運行的情況，下列說法正確的是（ ）
A. 加速上升B. 減速下降
C. 減速上升D. 勻速運動
【答案】（1）A （2）A （3）AD （4）D （5）C
【解析】
【小問1詳解】
下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺40cm刻度處，此時鋼球受的重力和彈力二力平衡，則有
解得
小鋼球的質(zhì)量為，A選項正確，BCD選項錯誤。
故選A。
【小問2詳解】
當(dāng)指針位于直尺40cm刻度處時，鋼球處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，故加速度未為0，A選項正確，BCD選項錯誤。
故選A。
【小問3詳解】
對應(yīng)的加速度為0.5g時,此時合力為
若加速度0.5g方向朝上由
可得
此時彈簧形變量為
則此時彈簧所在的刻度為
若加速度0.5g方向朝下由
可得
此時彈簧形變量為
則此時彈簧所在刻度為
AD選項正確， BC選項錯誤。
故選AD。
【小問4詳解】
由牛頓第二定律可知
化簡得
因為彈簧始終在彈性限度內(nèi)變化，上式是線性變化的，所以各刻度對應(yīng)加速度的值是均勻的，D選項正確，ABC選項錯誤。
故選D。
【小問5詳解】
當(dāng)指針位于直尺30cm刻度處時，此時重力大于彈力，有
加速度向下，電梯可能減速上升，C選項正確，ABD選項錯誤。
故選C。
第二部分：非選擇題（共40分）
二、填空題（本題共2道題，共10分）
5. 某同學(xué)在水平桌面上做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗時，如圖甲，輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，另一端固定，橡皮條的長度為GE，在圖乙中，用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)。小圓環(huán)受到拉力、的共同作用，處于O點，橡皮條伸長的長度為EO，撤去、，改用一個力F單獨拉住小圓環(huán)，仍使它達到O點，如圖丙所示，力F單獨作用，與、共同作用的效果甲乙丙是一樣的，都能使小圓環(huán)保持靜止，由于兩次橡皮條伸長的長度相同且均與桌面平行，即橡皮條對小圓環(huán)的拉力相同，所以F等于、的合力，此實驗中，所說的合力與分力的“作用的效果是一樣”，是指（ ）（選填選項前字母）。
A. 彈簧測力計的示數(shù)都相同
B. 丙圖中彈簧測力計的示數(shù)等于乙圖中兩個彈簧測力計的示數(shù)之和
C. 橡皮條在同一方向的形變量是相同的
【答案】C
【解析】
【詳解】作用效果指的是橡皮筋產(chǎn)生的形變大小和方向都相同，故選C。
【點睛】作用效果一致指的是使物體的形變效果是一致的。
6. 用如圖所示實驗裝置做“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗。
（1）下面列出了一些實驗器材：打點計時器、交流電源、紙帶、帶滑輪的長木板、墊木、小車和砝碼、槽碼。除以上器材外，還需要的實驗器材是_________（選填選項前字母）。
A．秒表 B．天平（附砝碼） C．刻度尺
（2）實驗中需要計算小車的加速度。如圖所示，A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點，若相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為T，A、B間的距離為x1，B、C間的距離為x2，則小車的加速度a=__________。
（3）某同學(xué)探究得出“保持物體所受合力不變，其加速度與質(zhì)量成反比”結(jié)論，做出如圖所示的圖像。由圖像可知，小車受到的合力的大小是________N（保留到小數(shù)點后1位）。
（4）該同學(xué)在探究過程中先用墊木將長木板的一端墊高，以平衡小車受到的摩擦力，再進行探究實驗?！捌胶饽Σ亮Α钡哪康氖莀_________。
【答案】 ①. BC##CB ②. ③. 0.2 ④. 使小車重力沿斜面的分力等于摩擦力，則繩對小車的拉力等于小車所受合力
【解析】
【詳解】（1）[1]打點計時器是一種計時儀器，不需要秒表；小車的質(zhì)量需要測量，需要天平；刻度值用來測量計時點間距。
故選BC。
（2）[2]小車加速度為
（3）[3]根據(jù)
得
小車所受合力等于圖線斜率
（4）[4]平衡摩擦力的作用是使小車重力沿斜面的分力等于摩擦力，則繩對小車的拉力等于小車所受合力。
三、計算及論述題（本題共4小題。第23題6分、第24題6分、第25題8分，第26題10分，共30分）解題要求：寫出必要的文字說明、方程式和結(jié)果。有數(shù)字計算的題，結(jié)果必須明確寫出數(shù)值和單位。
7. 如圖所示，用F=6.0N的水平拉力，使質(zhì)量m=2.0kg的木箱由靜止開始沿光滑水平面做勻加速直線運動，求：
（1）木箱運動的加速度大小a；
（2）木箱在第4.0s末的速度大小v。
【答案】（1）3.0m/s2；（2）12.0m/s
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律有
（2）根據(jù)速度時間關(guān)系有
8. 一臺空調(diào)外機用兩個三角形支架固定在外墻上，如圖所示，空調(diào)外機的重心恰好在支架橫梁和斜梁的連接點O的上方，重力大小為G，橫梁AO水平，斜梁BO跟橫梁的夾角為，橫梁對O點的拉力沿OA方向，斜梁對O點的壓力沿BO方向。
（1）求出，的表達式；
（2）如果把斜梁加長一點，仍保持連接點O的位置不變，橫梁仍然水平，分析說明這時橫梁和斜梁對O點的作用力大小將如何變化？
【答案】（1），；（2）橫梁和斜梁對O點的作用力都將變小
【解析】
【詳解】（1）對結(jié)點O受力分析，如圖所示
根據(jù)平衡條件可得
（2）保持連接點O的位置不變，把斜梁加長一點，則AO與BO的夾角將變大，則橫梁和斜梁對O點的作用力都將變小。
9. 民航客機一般都有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機緊急著陸后，打開緊急出口，狹長的氣囊會自動充氣，形成一個連接出口與地面的斜面，人員可沿斜面滑行到地上，如圖甲所示，圖乙是其簡化模型。若緊急出口下沿距地面的高度h=3.0m，氣囊與水平地面間夾角θ=37°。質(zhì)量m=60kg的某旅客從斜面頂端由靜止開始滑到斜面底端。已知旅客與斜面間的動摩擦因數(shù)，不計空氣阻力及斜面的形變，旅客下滑過程中可視為質(zhì)點，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）旅客沿斜面下滑時的加速度a；
（2）旅客滑到斜面底端時的速度v。
【答案】（1） （沿斜面向下）；（2） （沿斜面向下）
【解析】
【詳解】（1）旅客沿斜面下滑時受到重力、支持力、滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有

解得
（沿斜面向下）
（2）根據(jù)運動學(xué)公式有

解得
（沿斜面向下）
10. 如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平桌面上，上端放有質(zhì)量為m的物塊P，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊運動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。不計空氣阻力，重力加速度為g。
（1）求物塊P靜止時彈簧的壓縮量h；
（2）用豎直向上的拉力F作用在P上，使其從靜止開始向上做加速度為a的勻加速直線運動，直到脫離彈簧。對于這一過程，以x表示P離開靜止位置的位移，求拉力F與x的關(guān)系式并在圖中大致畫出F—x圖像。
【答案】（1）；
（2），F(xiàn)-x圖像如圖所示
【解析】
【詳解】（1）由靜止時物塊的受力可知
解得
（2）用豎直向上的拉力F作用在P上，使其從靜止開始向上做加速度為a的勻加速直線運動，直到脫離彈簧則
即
F-x圖像如圖所示
站點序號
站名
到站時間
1
花莊
-
6
通周北苑
5∶27
13
四惠
5：47
20
天安門東
6：01
21
天安門西
6：02
27
公主墳
6：15
32
八角游樂園
6：27
33
古城
6：32

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