一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）
1. 下列關(guān)于慣性的說法正確的是（ ）
A. 高速行駛的汽車緊急剎車時，乘客向前傾倒，說明乘客具有慣性
B. 把手中的球由靜止釋放，球豎直下落，說明球沒有慣性
C. 運動員投擲標(biāo)槍時，用力越大，標(biāo)槍飛行越遠，說明力越大則慣性越大
D. 短跑比賽，運動員通過終點后很難停下來，說明速度越大則慣性越大
【答案】A
【解析】
【詳解】A．高速行駛的公共汽車緊急剎車時，乘客都要向前傾倒，說明乘客具有慣性，故A正確；
B．把手中的球由靜止釋放，球豎直下落，說明力能改變物體的運動狀態(tài)，一切有質(zhì)量的物體都有慣性，故B錯誤；
CD．質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，所以慣性大小與物體的受力及速度大小無關(guān)，則C錯誤，D錯誤。
故選A。
2. 如圖所示，質(zhì)量分別為4kg、3kg的木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連接并置于粗糙水平面上，它們與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.3，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，且伸長了2.0cm，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度的大小取?，F(xiàn)用的水平拉力向右拉木塊B，則力F作用后（ ）
A. 木塊A所受摩擦力的大小是12NB. 木塊A所受摩擦力的大小是10N
C. 木塊B所受摩擦力的大小是9ND. 木塊B所受摩擦力的大小是2N
【答案】D
【解析】
【詳解】根據(jù)
可知物體AB與地面間的最大靜摩擦力分別為
fmA=12N，fmB=9N
開始時彈簧的彈力
F彈=kx=8N
現(xiàn)用的水平拉力向右拉木塊B，對B分析可知因
可知B仍靜止，此時木塊B所受摩擦力的大小是
彈簧的彈力不變，則A仍靜止，此時木塊A所受摩擦力的大小是
故選D。
3. 將一小球（可看成質(zhì)點）從平臺邊緣豎直向上拋出，來模擬跳水運動員的運動過程，從小球拋出時開始計時，若小球的速度與時間關(guān)系的圖像如圖所示，不計空氣阻力。則下列說法正確的是（ ）
A. 小球在1.2s時到達最高點B. 跳臺與水面的高度差是2.4m
C. 小球在水中時最深處的加速度最大D. 小球潛入水中的深度為3.2m
【答案】B
【解析】
【詳解】A．小球在0.4s時速度為零，達到最高點，A項錯誤；
C．速度－時間圖像的斜率表示加速度，1.2s剛?cè)胨畷r圖像斜率最大，此時小球的加速度最大，C項錯誤；
B．跳臺與水面的高度差
B項正確；
D．若小球入水后做勻減速直線運動，小球潛入水中的深度
因為小球做變減速運動，圖像中不規(guī)則圖形的面積小于三角形的面積，所以小球潛入水中的深度小于3.2m，D項錯誤。
故選B。
4. 如圖所示，一光滑的輕滑輪用輕繩懸掛于點，站在地面上的人用輕繩跨過滑輪拉住漏斗，拉漏斗的繩與延長線的夾角為，人所拉輕繩與延長線的夾角為，在砂子緩慢漏出的過程中，人握住輕繩保持不動，則在這一過程中（ ）
A. 不一定等于B. 輕繩的拉力逐漸增大
C. 人對地面的壓力逐漸減小D. 人對地面的摩擦力逐漸減小
【答案】D
【解析】
【詳解】A．繩子拉力始終等于漏斗和砂子的重力，對滑輪受力分析可得
垂直于方向有
可得
故A錯誤；
B．設(shè)漏斗和砂子總質(zhì)量為，則
沿方向有
在砂子緩慢漏出過程中，漏斗和砂子總質(zhì)量為在減小，故輕繩的拉力逐漸減小。故B錯誤；
D．設(shè)人的質(zhì)量為，對人受力分析如圖所示

水平方向有
其中
在砂子緩慢漏出的過程中，不變，不變，漏斗和砂子總質(zhì)量為在減小，減小，故地面對人的摩擦力逐漸減小，故D正確；
C．對人受力分析，豎直方向有
地面對人的支持力為
不變，不變，減小，故地面對人的支持力逐漸增大，故C錯誤。
故選D。
5. 如圖所示，是等邊三角形的中心，是三角形中的任意點，如果作矢量、、分別表示三個力，三個力的方向如圖中箭頭所示，則這三個力的合力大小用的長度表示為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】因為是等邊三角形的中心，現(xiàn)增加三個力，分別用矢量、、表示，如圖所示，因為矢量、、互成夾角，故、、三者的合力為零，不影響、、三力的合成，根據(jù)三角形定則可知，與的合力為、與的合力為、與的合力為，故、、三個力的合力大小用長度可表示為，C正確，ABC錯誤。
故選C。
6. 如圖所示，傾角θ=30°的傾斜傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，一可視為質(zhì)點的物塊P用細線拉著在傳送帶上保持靜止。已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。調(diào)整細線的方向并保持物塊的位置不變，當(dāng)細線拉力最小時，細線與水平方向的夾角等于（ ）
A. 0°B. 30°C. 60°D. 90°
【答案】C
【解析】
【詳解】設(shè)細線拉力為T，物塊受到的滑動摩擦力為f，對物塊受力分析如圖所示
把各個力沿傳送帶和垂直傳送帶方向分解，沿傳送帶方向，有
垂直傳送帶方向，有
又因為
可得
利用輔助角公式，有
其中
當(dāng)時，T有最小值，此時
即，C正確，ABD錯誤。
故選C。
7. 如圖所示，重為20N的木塊放在傾角為的斜面上受到的水平恒力的作用做勻速直線運動（F的方向與斜面平行），則木塊與斜面的動摩擦因數(shù)為（ ）
A. 0.6B. C. D. 0.5
【答案】A
【解析】
【詳解】將重力沿斜面與垂直于斜面分解，則有
由于木塊做勻速直線運動，則沿斜面方向所受合力為0，結(jié)合上述有
木塊受到斜面對其的滑動摩擦力，則有
解得
故選A。
二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分。選不全得3分，錯選不得分）
8. 如圖所示，一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環(huán)。箱和桿質(zhì)量是，環(huán)的質(zhì)量為，已知環(huán)沿著桿以加速度下滑，環(huán)受桿的摩擦阻力大小為，則此時箱對地面的壓力為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【詳解】依題意，由牛頓第三定律可知，環(huán)對桿的摩擦力大小為，方向向下，由于箱子靜止不動，則地面對箱的支持力大小
故箱子對地面的壓力大小為
若對環(huán)利用牛頓第二定律，得
解得
代入中得，箱對地面的壓力也可表示為。
故選AD。
9. 如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點M拴一重物，用手拉住繩的另一端N．初始時，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為α（α>π2）．現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角α不變．在OM由豎直被拉到水平的過程中( )
A. MN上的張力逐漸增大
B. MN上的張力先增大后減小
C. OM上的張力逐漸增大
D. OM上的張力先增大后減小
【答案】AD
【解析】
【詳解】以重物為研究對象，受重力mg，OM繩上拉力F2，MN上拉力F1，由題意知，三個力合力始終為零，矢量三角形如圖所示，
在F2轉(zhuǎn)至水平的過程中，MN上的張力F1逐漸增大，OM上的張力F2先增大后減小，所以A、D正確；B、C錯誤．
10. 如圖所示，斜劈形物體的質(zhì)量為M，放在水平地面上，質(zhì)量為m的粗糙物塊以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度為零后又加速返回，而斜劈始終保持靜止，物塊m上、下滑動的整個過程中（ ）
A. 物塊m向上滑動與向下滑動時加速度大小相同
B. 物塊m向上滑動的時間小于向下滑動的時間
C. 地面對斜劈M的支持力大于（M＋m）g
D. 地面對斜劈M的摩擦力方向始終不變
【答案】BD
【解析】
【分析】
【詳解】A．設(shè)斜面傾角α，動摩擦因數(shù)為μ，由牛頓第二定律可知上滑時加速度大小為
同理可知返回時加速度大小為
故A錯誤；
B．根據(jù)運動學(xué)公式可知，上滑比下滑的時間短，故B正確；
CD．由于在上滑或下滑過程物體的加速度均為沿斜面向下，所以物體處于部分失重，因此整體支持力應(yīng)小于（M+m）g，并由于加速度沿斜面向下，所以整體具有向左的加速度，所以當(dāng)把物體看作整體時，地面對斜面的靜摩擦力應(yīng)向左，故C錯誤，D正確。
故選BD。
三、實驗題（本題共2小題，每小題8分，共16分。）
11. 某同學(xué)利用圖甲中的裝置研究自由落體運動規(guī)律，并得到了幾條較為理想的紙帶。由于不小心，其中一條紙帶被撕斷了，已知打點計時器的工作頻率為50Hz。
（1）這幾段紙帶上均為每5個點取一個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，先后編為0、1、2、3、4、5和6。選項B、C、D中的紙帶，與選項A中紙帶屬于同一條的是 。
A. B.
C. D.
（2）該同學(xué)又設(shè)計了一個研究自由落體運動規(guī)律的裝置，如圖乙，電磁鐵和光電門固定在鐵架臺上。
①先用游標(biāo)卡尺測得鐵球的直徑d；
②為了減小實驗誤差，電磁鐵下表面到光電門的高度差要稍大一些；
③給電磁鐵通電，將鐵球吸附在電磁鐵下面，用刻度尺測出電磁鐵下表面到光電門的距離h（，給電磁鐵斷電，鐵球自由下落通過光電門，與光電門連接的數(shù)字計時器顯示鐵球通過光電門的遮光時間t，保持電磁鐵的位置不變，多次改變光電門的位置，重復(fù)實驗，測得多組h、t的值。作圖像，則作出的圖像應(yīng)是圖丙中的圖線_________（填“a”“b”或“c”），若圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________（用d和k表示）。
【答案】（1）C （2） ①. b ②.
【解析】
【小問1詳解】
勻變速直線運動中連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的位移差相等，可知
所以
即第3點和第4點之間的距離為59.00cm。
故選C。
【小問2詳解】
[1]根據(jù)自由落體運動的規(guī)律
其中
整理可得
作h-圖像，可知圖像過原點，則作出的圖像應(yīng)是圖丙中的圖線b。
[2]根據(jù)以上分析可知
所以當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?br>12. 某探究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，將畫有坐標(biāo)軸（橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm）的紙貼在水平桌面上，如圖甲所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點（位于圖示部分之外），另一端P位于y軸上的A點時，橡皮筋處于原長。
（1）用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標(biāo)原點O，此時拉力F的大小可由測力計讀出。測力計的示數(shù)如圖乙所示，F(xiàn)的大小為______N；
（2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A點；現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋，再次將P端拉至O點。此時觀察到兩個拉力分別沿圖甲中兩條虛線所示的方向，由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N；
①用5mm長度的線段表示1N的力，以O(shè)為作用點，在圖甲中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合______。
②F合的大小為______N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為______。
若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。
【答案】 ①. 4.0 ②. ③. 4.0 ④. 0.05
【解析】
【詳解】（1）[1]由圖乙可知，該測力計的精度為0.2N，則該讀數(shù)為4.0N。
（2）①[2]用5mm長度的線段表示1N的力，以O(shè)為作用點，在圖甲中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合，如圖所示
②[3]用刻度尺量出F合的線段長為20.0 mm，所以F合大小為
[4]F合與拉力F夾角的正切值為
四、解答題（共38分）
13. 如圖所示，某發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)有一矩形箱子，箱子內(nèi)有一豎直放置的輕彈簧，彈簧上方有一物塊P，箱子內(nèi)上表面和下表面都裝有壓力傳感器。 箱子靜止時，上方傳感器的讀數(shù)，下方傳感器的讀數(shù)。 重力加速度g取。
（1）求P的質(zhì)量m；
（2）當(dāng)系統(tǒng)在豎直方向運動時，上方傳感器的讀數(shù)，求此時箱子的加速度a。
【答案】（1）；（2），方向豎直向上
【解析】
【詳解】（1）木箱靜止時，彈簧重力不計，對彈簧和木塊整體進行受力分析，受重力、上方傳感器向下的壓力
下方傳感器向上的支持力
根據(jù)平衡條件有
解得P的質(zhì)量
（2）上表面?zhèn)鞲衅鞯淖x數(shù)變成5N，即
而彈簧彈力不變，則下方傳感器向上的支持力仍為20N，對物體由牛頓第二定律，有
解得
方向豎直向上。
14. 2024年6月19日，“蘿卜快跑”在武漢開始推出無人駕駛叫車業(yè)務(wù)，面向市民提供自動駕駛出行服務(wù)。在某次無人駕駛道路測試時，無人駕駛測試車甲、乙在兩平行車道上，甲車有一初速度，乙車靜止，當(dāng)甲車與乙車并排時開始計時，甲、乙兩輛汽車的圖像如圖中A、B直線所示，兩汽車可視為質(zhì)點，甲車減速到零后不再運動。求：
（1）兩車再次并排行駛之前，在運動方向上相距的最遠距離；
（2）兩車再次并排時所用時間t。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小問1詳解】
由勻變速直線運動的位移時間關(guān)系
得
根據(jù)圖像可得甲車的初速度
加速度
乙車的初速度為0，加速度
當(dāng)兩車速度相等時，兩者在運動方向上的距離最遠，設(shè)經(jīng)過時間兩者速度相等，由
解得
在時間內(nèi)甲車位移為
乙車位移為
解得最遠距離
【小問2詳解】
設(shè)甲車經(jīng)過時間減速到0，則有
在時間內(nèi)甲車的位移
乙車的位移
說明甲車速度減小到零時，甲、乙兩車還相距，即乙車還沒有追上甲車
解得
15. 如圖甲，質(zhì)量為1kg的物塊放在傾角的固定斜面上，物塊恰好能沿斜面向下做勻速運動。已知，，，認為物體所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：
（1）物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；
（2）若對靜止在斜面上的物塊施加水平向右的推力F，如圖乙所示，為保持物塊靜止，求水平推力大小應(yīng)滿足的條件；
（3）若改變斜面傾角，使得水平推力F無論為多大，都不會令靜止的物塊沿斜面向上滑動，求的正切值的取值范圍。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）物塊恰好能沿斜面向下做勻速運動，根據(jù)受力平衡可得
又
解得物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為
（2）對靜止在斜面上的物塊施加水平向右的推力，當(dāng)物塊剛好不上滑時，摩擦力沿斜面向下剛好達到最大，則有
聯(lián)立解得
保持物塊靜止，可知水平推力大小應(yīng)滿足
（3若改變斜面傾角，使得水平推力F無論為多大，都不會令靜止物塊沿斜面向上滑動，物體不能上滑時需滿足
整理可得
當(dāng)取無窮大時，可得

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