一、單選題
1. 電動水上滑板深受年輕人喜愛。某同學駕駛水上滑板沿半徑為60m的圓滑行，經過10min剛好第一次回到出發(fā)點，下列說法正確的是（ ）
A. 10min指的是時刻
B. 該過程中，該同學的平均速度為
C. 研究該同學在滑板上的動作時，可以把他看成質點
D. 該過程中，該同學的位移為0
【答案】D
【解析】A．10min指的是時間間隔，故A錯誤；
C．研究該同學在滑板上的動作時，該同學的大小和形狀不可忽略不計，則不能把他看成質點，故C錯誤；
BD．由題意可知，該同學的位移為0，平均速度為0，故B錯誤，D正確。
故選D。
2. 大型商場或者大型超市為了方便顧客上下樓，都會安裝自動扶梯。如圖是一種無臺階式扶梯，將扶梯運送顧客上樓的過程近似看做勻速直線運動，在這個過程中（ ）
A. 顧客所受重力的反作用力是扶梯對顧客的作用力
B. 顧客對扶梯的彈力是由于扶梯的形變而產生的
C. 顧客所受摩擦力方向沿扶梯向上
D. 顧客隨自動扶梯一起做勻速直線運動，所以其受到的摩擦力為滑動摩擦力
【答案】C
【解析】A．顧客所受重力的施力物體是地球，所以反作用力是顧客對地球的吸引力，故A錯誤；
B．顧客對扶梯的彈力是由于顧客的形變而產生的，故B錯誤；
C．顧客相對于自動扶梯有向下運動的趨勢，所以顧客所受摩擦力方向沿扶梯向上，C正確；
D．顧客隨自動扶梯一起做勻速直線運動，有相對運動的趨勢但是不產生相對滑動，則所以其受到的摩擦力為靜摩擦力，故D錯誤；
故選C。
3. 重力為100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它從原地開始運動。木箱從原地移動以后，用30N的水平推力，就可以使木箱繼續(xù)做勻速直線運動。下列判斷正確的是（ ）
A. 木箱受到地面的摩擦力不可能是10N
B. 木箱與地板之間的最大靜摩擦力等于30N
C. 木箱與地板之間的動摩擦因數(shù)是
D. 木箱與地板之間的動摩擦因數(shù)是
【答案】C
【解析】A．當水平推力為10N時，木箱沒有被推動，此時木箱與地面間為靜摩擦力，靜摩擦力為
故A錯誤；
B．根據(jù)題意可知，至少要用35N的水平推力，才能使木箱從原地開始運動，則木箱與地板之間的最大靜摩擦力為35N，故B錯誤；
CD．根據(jù)題意可知，木箱從原地移動以后，用30N的水平推力，就可以使木箱繼續(xù)做勻速直線運動，木箱與地面間的滑動摩擦力為30N，由公式
可得，木箱與地板之間的動摩擦因數(shù)為
故D錯誤，C正確。
故選C。
4. 一健身愛好者做如圖甲所示的體育運動：兩腳用力下壓然后猛地上跳，在速度大約為0時再迅速將兩腳壓在兩側豎直樹桿上，每次上跳高度大約，上述情境可簡化為圖乙所示。不計空氣阻力，重力加速度取，下列說法正確的是（ ）
A. 人未跳起時受到兩個力的作用
B. 人跳起時的速度大約為
C. 人未跳起時，樹對人的摩擦力大于人對樹的摩擦力
D. 人靜止時，如果兩腿與豎直方向的夾角增大，人受到的摩擦力也增大
【答案】B
【解析】A．根據(jù)題意，對健身愛好者受分析，可知，受到重力、兩側樹桿的彈力、摩擦力，故A錯誤；
B．人向上運動時可以看作上拋運動，則跳起時的速度約為
故B正確；
C．在剛向上起跳且沒離開樹桿時樹對人的摩擦力與人對樹的摩擦力是一對相互作用力，大小相等，方向相反，故C錯誤；
D．人靜止時，兩腳受到向上的摩擦力之和大小等于人向下的重力，故D錯誤。
故選B。
5. 用如圖所示的方法可測人的反應時間。甲同學手持直尺上端30.00cm處，乙同學的手在直尺下端0刻度處且不觸碰、當看到直尺下落時，乙同學立即反應，捏住直尺，發(fā)現(xiàn)手捏住的位置是23.00cm處。根據(jù)所學知識，乙同學的反應時間約為（ ）
A. 0.12sB. 0.21sC. 0.25sD. 0.68s
【答案】B
【解析】下落高度為23.00cm，根據(jù)
可得
s
故選B。
6. 音樂噴泉是一種為了娛樂而創(chuàng)造出來的可以活動的噴泉，隨著音樂變換，豎直向上噴出的水柱可以高達幾十米，為城市的人們在夜間增添一份美輪美奐的視覺和聽覺的盛宴。現(xiàn)有一音樂噴泉，豎直向上噴出的水上升的最大高度為H。若水通過第一個用時，通過最后一個用時，不計空氣阻力，則等于（ ）
A. 0.5B.
C. D.
【答案】D
【解析】上升最大高度為H，噴泉向上噴的逆過程為初速度為零的勻加速直線運動，通過最后一個，所用的時間為
解得
總時間為t，則有
解得
設通過后三個所用時間為
解得
則水通過第一個用時為
所以
故選D。
7. 如圖所示，人曲膝下蹲時，膝關節(jié)彎曲的角度為，設此時大、小腿部的肌群對膝關節(jié)的作用力的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨對膝關節(jié)的作用力大致相等，那么腳掌所受地面豎直向上的彈力約為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】設大腿骨和小腿骨對膝關節(jié)的作用力大小為，則它們之間的夾角為，即為它們的合力的大小，由平行四邊形定則可知，合力和分力的關系如圖
由圖可知
即
腳掌對地面豎直向下的壓力約為
故選B。
8. 如圖（a）所示，某同學用智能手機拍攝物塊從臺階旁的斜坡上自由滑下的過程，物塊運動過程中的五個位置A、B、C、D、E及對應的時刻如圖（b）所示。已知斜坡是由長為d=0.6m的地磚拼接而成，且A、C、E三個位置物塊的下邊緣剛好與磚縫平齊。下列說法正確的是（ ）
A. 物塊在由A運動至E的時間為0.6s
B. 位置A與位置D間的距離為1.30m
C. 物塊在位置D時的速度大小為2.25m/s
D. 物塊下滑的加速度大小為7.5m/s2
【答案】C
【解析】A．物塊在由A運動至E的時間為
故A錯誤；
BD．物塊在由A運動至E的過程，根據(jù)位移時間關系可得
物塊在由A運動至C的過程，根據(jù)位移時間關系可得
聯(lián)立解得
，
物塊在由A運動至D的過程，根據(jù)位移時間關系可得
所以
故BD錯誤；
C．物塊在位置D時的速度大小為
故C正確。
故選C。
二、多選題
9. 如圖是“中國天眼”口徑球面射電望遠鏡維護時的照片。為不損傷望遠鏡球面，質量為m的工作人員被懸在空中的氦氣球拉著，在望遠鏡球面上緩慢移動，某時刻該工作人員與望遠鏡球心的連線與豎直方向的夾角為45°時，氦氣球對其有大小為、方向豎直向上的拉力作用，若將人視為質點，此時工作人員（ ）
A. 對球面的作用力大小為
B. 對球面的作用力方向豎直向下
C. 受到的合力大小為
D. 對球面的壓力大小為
【答案】ABD
【解析】AC．工作人員此時處于受力平衡狀態(tài)，即所受合外力為零，則球面對工作人員的作用力大小為
根據(jù)牛頓第三定律，工作人員對球面的作用力大小為
故A正確，C錯誤；
B．對工作人員受力分析，工作人員受豎直向上的拉力、豎直向下的重力和球面的作用力，球面的作用力一定豎直向上，否則不能平衡，根據(jù)牛頓第三定律，工作人員對球面的作用力方向豎直向下，故B正確；
D．根據(jù)A分析可知，球面對工作人員的作用力大小為
即球面對工作人員摩擦力和彈力的合力為
工作人員與球心的連線與豎直方向的夾角為45°時，摩擦力f與彈力F大小相等，即
又
所以
結合牛頓第三定律可知對球面的壓力大小為，故D正確。
故選ABD。
10. 甲乙兩車在一平直道路上同向運動，其圖像如圖所示。若圖中的面積為，初始時，甲車在乙車前方處。則下列說法正確的是（ ）
A. 若時相遇，則
B. 若時二者相遇，則時二者還會再次相遇
C. 若時二者相遇，則到二者再次相遇時乙共走了
D. 若時相遇，則到再次相遇甲走了
【答案】AC
【解析】A．若時相遇，由于兩圖線圍成的面積之差等于，則
故A正確；
B．若時二者相遇，兩圖線圍成的面積之差為，時，兩圖線圍成的面積之差為，可知時兩車不會相遇。故B錯誤；
C．若時二者相遇，通過幾何關系以及圖線圍成的面積知，時兩者再次相遇，根據(jù)幾何關系知，乙走的位移
而
所以
故C正確；
D．若時相遇，此時甲車的位移
而
此時
則到再次相遇時，甲走的距離大于。故D錯誤。
故選AC。
三、實驗題
11. 如圖甲所示，在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學將橡皮筋的一端A固定在水平木板上，另一端O系兩根細線，每根細線均與一個彈簧測力計（量程為5N）相連，對彈簧測力計a施加拉力，對彈簧測力計b施加拉力，結點位于O點時，彈簧測力計a的示數(shù)如圖甲所示，然后只用一個彈簧測力計a施加拉力使結點仍到O點。
（1）由圖甲可讀得拉力大小為_______N，拉力的大小為_______N。
（2）下列操作必要的是_______（填正確答案標號）。
A. 連接彈簧測力計a、b的兩根細線長度必須相等
B. 兩根細線與AO方向的夾角必須相等
C. 同一次實驗中，結點O的位置允許變動
D. 使用彈簧測力計時要注意使其軸線與木板平面平行
（3）根據(jù)已選取的標度，設拉力和AO方向成角，若不計實驗誤差，在圖乙所示的虛線方格紙上按力的圖示要求并根據(jù)力的平行四邊形定則，畫出拉力、、的圖示，則拉力的大小為_______N。
【答案】（1）3.50 4.00 （2）D （3）1.80
【解析】
小問1解析】
彈簧測力計的最小刻度為0.1N，根據(jù)彈簧測力計的讀數(shù)規(guī)律，拉力的大小為
拉力大小為
【小問2解析】
A．細線的作用是確定拉力的方向，連接彈簧測力計a、b的兩根細線長度不需要相等，故A錯誤；
B．兩細線拉橡皮條時，只要確保拉到同一點即可，兩根細線與AO方向的夾角不需要相等，故B錯誤；
C．為使兩個彈簧測力計拉橡皮筋的作用效果與一個彈簧測力計拉橡皮筋的作用效果相同，同一次實驗中，結點O的位置不允許變動，故C錯誤；
D．為使彈簧測力計讀數(shù)準確，使用彈簧測力計時要注意使其軸線與木板平面平行，故D正確。
故選D。
【小問3解析】
按照標度畫出力的圖示
由圖可知拉力
12. 某同學利用如圖甲所示的裝置研究小車的勻加速直線運動，實驗時將電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶如圖乙所示。
（1）實驗時正確的操作措施是__。（填正確選項前的字母標號）
A. 小車要靠近打點計時器釋放
B. 先接通電源再釋放小車
C. 實驗須選擇學生電源8V擋位
D. 實驗時紙帶必須穿過限位孔，放置在墨粉盤上方
（2）圖乙中A、B、C、D、E、F、G為依次選取的計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出），已知，，，，，小車的平均加速度為__。（計算結果均保留三位有效數(shù)字）
（3）如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是49Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比__（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（4）若該同學改用光電門測量小車運動過程中某一點的速度，保持小車釋放點和光電門位置不變。獲得的數(shù)據(jù)如下表，則可以判斷擋光片的安裝方式為__。
A. B.
C. 以上兩種都可以D. 以上兩種都不可以
【答案】（1）AB （2） （3）偏大 （4）B
【解析】
【小問1解析】
A．實驗時，小車要靠近打點計時器釋放。故A正確；
B．為了有效的使用紙帶，先接通電源再釋放小車。故B正確；
C．實驗中選用電火花打點計時器，須選擇220V交流電源。故C錯誤；
D．實驗時紙帶必須穿過限位孔，放置在墨粉盤下方。故D錯誤。
故選AB。
【小問2解析】
相鄰計數(shù)點的時間間隔
根據(jù)逐差法，加速度
代入數(shù)據(jù)解得加速度
小問3解析】
當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是49Hz，相鄰計數(shù)點的時間間隔T的真實值變大，根據(jù)加速度的計算公式加速度可知，加速度的測量值偏大，即加速度的測量值與其真實值相比偏大。
【小問4解析】
由表中數(shù)據(jù)可知，擋光片的寬度越小，其經過光電門的速度越大；由于小車做加速運動，可知擋光片離光電門越來越遠，即擋光片安裝在小車左端符合實驗結果。
故選B。
四、計算題
13. 張娟娟是中國奧運會射箭項目上第一個冠軍，一舉打破了中國女子射箭長期以來逢韓不勝歷史，為國家爭得了榮譽。某次射箭時，若釋放箭瞬間弓弦的拉力為100N，弓弦的張角，其弓弦的拉力如圖乙中和所示，對箭產生的作用力如圖乙中F所示。已知，忽略箭尾與弓弦之間的摩擦力。
（1）求釋放箭瞬間弓弦對箭產生的作用力大??；
（2）如圖丙所示，若已知弓的頂部跨度AB為l，且拉弓過程中l(wèi)保持不變，弦均勻且彈性良好，其自由長度也為l，勁度系數(shù)為k；射箭時弦AC與BC長均為l，設弦的彈力滿足胡克定律，求釋放箭瞬間弓弦對箭產生的作用力大小。
【答案】（1）120N；（2）
【解析】（1）以箭與弓弦交點作為受力對象，如圖所示
由力的合成法則，得
解得
N
（2）依題意，弦的伸長量為
由胡克定律知，弦上的拉力為
兩側弦之間的夾角為60°，則箭受到的彈力為
【點睛】本題以射箭情景為切入點考查力的合成，考查胡克定律。學生易錯點為第二問，容易搞不清形變量，抓住總長減去原長為伸長量，彈力大小處處相等，是做出本題的關鍵。本題考查了學生的基礎知識的應用能力，體現(xiàn)了物理觀念，考查了學生的科學思維水平。
14. 潛艇從海水高密度區(qū)域駛入低密度區(qū)域，浮力驟減，潛艇如同汽車那樣掉下懸崖，稱之為“掉深”，曾有一些潛艇因此沉沒。若某潛艇在高密度海水區(qū)域水面下沿水平方向緩慢航行，如圖所示。當該潛艇駛入海水低密度區(qū)域時，浮力驟減導致潛航以的加速度勻加速下沉，20s后潛艇官兵迅速對潛艇減重（減重時間極短，可忽略不計），此后潛艇以的加速度勻減速下沉，速度減為零后保持加速度不變開始加速上浮，升至距水面120m處時，開始對潛艇加重。求：
（1）潛艇“掉深”達到的最大深度（自水面算起）；
（2）潛艇從開始“掉深”到升至距水面120m處所用的總時間。
【答案】（1）300m；（2）120s
【解析】（1）在潛艇向下加速過程有
潛艇向下減速過程有
所以潛艇“掉深”達到的最大深度為
（2）潛艇向下減速過程的時間為
潛艇向上加速過程有
解得
所以潛艇從開始掉深到升至水面120m的過程所用總時間為
15. 如圖甲所示，下端離地面處有一豎直的空管，管長L為2.8m，、為空管的上、下兩端，空管由于受外力作用，由靜止開始豎直向下運動，其運動圖像如圖乙所示，同時在處一個大小不計的小球以初速度豎直上拋，不計一切阻力和在地面的反彈，取。求：
（1）若小球初速度為8m/s，小球上升過程中離地面的最大高度；
（2）若小球初速度為8m/s，小球經過多長時間從管的端相對向上穿出；
（3）欲使在空管落地瞬間，小球必須處于空管之內，在其他條件不變的前提下，求小球的初速度大小的范圍。
【答案】（1）9.6m；（2）0.4s；（3）
【解析】（1）小球的運動為豎直上拋運動，設上拋的高度為
解得
離地最大高度
（2）設時刻圓筒還未到達勻速，小球從圓筒上端穿出
小球上升
圓筒下落
解得
或（舍去）
（3）當時，圓筒勻加速下落
勻速下落
圓筒落地總時間
則小球在時間內滿足：
解得
實驗序號
擋光片寬度
擋光時間
速度
1
6cm
2
4cm
3
2cm

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