1．（4分）2023年10月4日，在杭州奧體中心體育場(chǎng)舉行了遞補(bǔ)奧運(yùn)獎(jiǎng)牌頒獎(jiǎng)儀式，中國(guó)田徑男子4×100米接力隊(duì)以37秒79的成績(jī)遞補(bǔ)獲得東京奧運(yùn)會(huì)銅牌，下列說法正確的是（ ）
A．研究運(yùn)動(dòng)員交接棒的動(dòng)作時(shí)，不可將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)
B．運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)的位移一定大于路程
C．題目中的“37秒79”是指時(shí)刻
D．以坐在看臺(tái)上的觀眾為參考系，正在參加接力賽的運(yùn)動(dòng)員是靜止的
2．（4分）如圖甲所示是風(fēng)箏在空中懸停的情景，圖乙是其簡(jiǎn)化圖。若風(fēng)箏的重力為G，在牽線的拉力T和垂直于風(fēng)箏面的恒定風(fēng)力F的作用下處于平衡狀態(tài)（ ）
A．風(fēng)箏在空中所受合力為零
B．風(fēng)力和牽線的拉力的關(guān)系滿足F＞T
C．風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏對(duì)風(fēng)的作用力大小相等
D．F沿豎直方向的分力與T沿豎直方向的分力大小相等
3．（4分）在靜水中的速度大小不變、方向可變的某艘小船渡過一條寬為40m、方向平行于河岸的、水流速度為1.5m/s的河，用時(shí)最短為20s，則下列說法正確的是（ ）
A．小船在靜水中的速度大小為2m/s
B．小船以最短時(shí)間渡河時(shí)的合速度大小為2m/s
C．調(diào)整小船渡河時(shí)的船頭方向，小船的合速度大小可能為4m/s
D．小船無(wú)論如何調(diào)整船頭方向，都無(wú)法以垂直河岸方向的速度渡河
4．（4分）隨著科技的發(fā)展，手機(jī)的功能越來越多。如圖所示是小米同學(xué)隨質(zhì)量為100kg貨物乘坐電梯時(shí)利用手機(jī)軟件制作的運(yùn)動(dòng)v﹣t圖像（豎直向上為正方向），g取10m/s2，下列判斷正確的是（ ）
A．0～10s內(nèi)貨物處于失重狀態(tài)
B．前10s內(nèi)電梯對(duì)貨物的支持力恒為1010N
C．46s末貨物上升的距離為34m
D．前30～36s貨物處于超重狀態(tài)
5．（4分）一足球在草地上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止，總位移為x，若已知足球在前，則足球在后的平均速度為（ ）
A．B．C．D．
6．（4分）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1＝2kg、m2＝3kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)連接。大小為F＝20N的水平拉力作用在m1上，彈簧測(cè)力計(jì)始終在彈性限度內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后（ ）
A．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是12N
B．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是20N
C．在突然撤去F的瞬間，m1的加速度不變
D．在突然撤去F的瞬間，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小
7．（4分）如圖所示，四分之一圓柱體P放在水平地面上，右側(cè)與一塊固定的豎直擋板Q接觸，一根輕繩跨過定滑輪，一端和置于圓柱體P上的小球（質(zhì)量為m），另一端系在固定豎直桿上的B點(diǎn)，一鉤碼（質(zhì)量為m0）掛在AB間的輕繩上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)一切摩擦。若在鉤碼下方再加掛一個(gè)鉤碼，整個(gè)裝置再次處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)小球依然處于圓柱體P上（ ）
A．輕繩的張力減小B．P對(duì)小球的彈力增大
C．P對(duì)Q的壓力增大D．P對(duì)地面的壓力減小
二、多選題：（每題6分，共3小題，少選3分，錯(cuò)選多選0分，共18分）
（多選）8．（6分）如圖所示，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，小車A在水平外力作用下沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)B上升，下列說法正確的是（ ）
A．物體B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．物體B處于超重狀態(tài)
C．小車A與物體B的速度大小關(guān)系可表示為vA＝vBcsθ
D．小車A與物體B的速度大小關(guān)系可表示為
（多選）9．（6分）如圖甲所示，MN是一段傾角為θ＝30°的傳送帶，一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m＝1kg的物塊0＝4m/s從M點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，物塊運(yùn)動(dòng)過程的部分v﹣t圖像如圖乙所示，取g＝10m/s2，則（ ）
A．物塊最終從傳送帶N點(diǎn)離開
B．傳送帶的速度大小v＝1m/s，方向?yàn)轫槙r(shí)針
C．物塊沿傳送帶下滑時(shí)的加速度a＝2.5m/s2
D．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝
（多選）10．（6分）如圖所示，水平面上放置一個(gè)直徑d＝1m，高h(yuǎn)＝1m的無(wú)蓋薄油桶，P點(diǎn)的高度H＝3m，從P點(diǎn)沿直徑AB方向水平拋出一小球，下列說法正確的是（取g＝10m/s2，CD為桶頂平行AB的直徑）（ ）
A．小球的速度范圍為時(shí)，小球擊中油桶的內(nèi)壁
B．小球的速度范圍為時(shí)，小球擊中油桶的下底
C．小球的速度范圍為時(shí)，小球擊中油桶外壁
D．若P點(diǎn)的高度變?yōu)?.8m，則小球無(wú)論初速度多大，均不能直接落在桶底（桶邊沿除外）
三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共18分）
11．（10分）在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)頻閃照片得到小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。a、b、c、d為連續(xù)拍照記錄下的四個(gè)位置，其中a為拋出點(diǎn)。已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為l，則：
（1）小球在水平方向做 直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做 直線運(yùn)動(dòng)（均選填“勻速”、“勻加速”或“勻減速”）。
（2）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為 。
（3）在研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，為減小空氣阻力對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)采用 ；
A.實(shí)心小鐵球
B.空心小鐵球
C.實(shí)心小木球
D.以上三種小球都可以
（4）在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次從同一高度釋放沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上 。
A.調(diào)節(jié)斜槽的末端保持水平
B.每次釋放小球的位置必須不同
C每次必須由靜止釋放小球
D.記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
F.將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
12．（8分）“探究加速度與物體的質(zhì)量、力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車后面固定一條紙帶，紙帶穿過電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，細(xì)線一端連著小車，拉力傳感器用于測(cè)量小車受到的拉力大小。
（1）實(shí)驗(yàn)中 （選填“需要”或“不需要”）滿足動(dòng)滑輪上所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
（2）某小組在實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分如圖乙所示，用毫米刻度尺測(cè)量并在紙帶上標(biāo)出了部分計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的低壓交流電源的頻率為50Hz。由圖乙中數(shù)據(jù)可求得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)，小車的瞬時(shí)速度大小為 m/s；小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 m/s2。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（3）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了力F與加速度a的關(guān)系圖像如圖丙所示，圖線不過原點(diǎn)的原因是 （填字母代號(hào)）。
A.鉤碼的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
B.平衡摩擦力時(shí)，木板傾角過大
C.平衡摩擦力時(shí)，木板傾角過小或未平衡摩擦力
四、計(jì)算題（3小題，共36分）
13．（10分）如圖所示，直桿長(zhǎng)L1＝0.8m，豎直固定在空中的圓筒高為L(zhǎng)2＝3.2m。直桿的下端位于圓筒正上方H＝1m處。直桿從靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，并能豎直穿越圓筒。試求：（取g＝10m/s2，≈2.236）（計(jì)算結(jié)果請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字）
（1）直桿上端剛好開始進(jìn)入圓筒時(shí)的瞬時(shí)速度v1；
（2）直桿穿越過圓筒所用的時(shí)間t。
14．（12分）如圖所示，傾角為37°的固定斜面，在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以v0＝3m/s的速度水平拋出，與此同時(shí)由靜止釋放斜面頂端的滑塊，經(jīng)過一段時(shí)間后，且小球下降的高度是滑塊位移的2倍（小球和滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）。
（1）小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
15．（14分）如圖所示，一水平的長(zhǎng)L＝2.25m的傳送帶與平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面0＝4m/s勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)在傳送帶上左端靜止放上一質(zhì)量為m＝1kg的煤塊（視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1＝0.2，經(jīng)過一段時(shí)間，煤塊被傳送到傳送帶的右端，隨后煤塊在平穩(wěn)滑上右端平板上的同時(shí)，在平板右側(cè)施加一個(gè)水平向右恒力F＝17N0＝1s時(shí)煤塊與平板速度恰相等，此時(shí)刻撤去F最終煤塊沒有從平板上滑下，已知平板質(zhì)量M＝4kg（重力加速度為g＝10m/s2），求：
（1）煤塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（2）傳送帶上黑色痕跡的長(zhǎng)度；
（3）求平板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。
2024-2025學(xué)年吉林省長(zhǎng)春五中高一（上）期末物理試卷
參考答案與試題解析
一、單選題：（每題4分，共7小題，共28分）
1．（4分）2023年10月4日，在杭州奧體中心體育場(chǎng)舉行了遞補(bǔ)奧運(yùn)獎(jiǎng)牌頒獎(jiǎng)儀式，中國(guó)田徑男子4×100米接力隊(duì)以37秒79的成績(jī)遞補(bǔ)獲得東京奧運(yùn)會(huì)銅牌，下列說法正確的是（ ）
A．研究運(yùn)動(dòng)員交接棒的動(dòng)作時(shí)，不可將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)
B．運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)的位移一定大于路程
C．題目中的“37秒79”是指時(shí)刻
D．以坐在看臺(tái)上的觀眾為參考系，正在參加接力賽的運(yùn)動(dòng)員是靜止的
【分析】如果物體大小相對(duì)研究對(duì)象較小或影響不大，可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)；
路程是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡的長(zhǎng)度，是標(biāo)量，位移是由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線段，是矢量；
時(shí)刻是指某一瞬間、瞬時(shí)，在表示時(shí)間的數(shù)軸上用點(diǎn)表示；時(shí)間是指時(shí)刻之間的間隔長(zhǎng)短，表示一段時(shí)間，是一個(gè)過程量；
看臺(tái)上的觀眾不動(dòng)，正在參加接力賽的運(yùn)動(dòng)員是運(yùn)動(dòng)的。
【解答】解：A．研究運(yùn)動(dòng)員交接棒的動(dòng)作時(shí)，不可將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)；
B．物體做單方向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，依題意運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)的位移不可能大于路程；
C．“37秒79”指的是一段時(shí)間，故C錯(cuò)誤；
D．以坐在看臺(tái)上的觀眾為參考系，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】考查對(duì)時(shí)間間隔、時(shí)刻、路程、位移、質(zhì)點(diǎn)、參考系等物理量的理解，清楚各物理量的含義。
2．（4分）如圖甲所示是風(fēng)箏在空中懸停的情景，圖乙是其簡(jiǎn)化圖。若風(fēng)箏的重力為G，在牽線的拉力T和垂直于風(fēng)箏面的恒定風(fēng)力F的作用下處于平衡狀態(tài)（ ）
A．風(fēng)箏在空中所受合力為零
B．風(fēng)力和牽線的拉力的關(guān)系滿足F＞T
C．風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏對(duì)風(fēng)的作用力大小相等
D．F沿豎直方向的分力與T沿豎直方向的分力大小相等
【分析】風(fēng)箏在空中處于平衡狀態(tài)，所受合力為零。對(duì)風(fēng)箏受力分析，再分析各力的大小。
【解答】解：A、風(fēng)箏在空中處于平衡狀態(tài)，風(fēng)箏所受合力為零；
B、對(duì)風(fēng)箏受力分析。
由平衡條件可知，拉力T和風(fēng)力F的合力大小等于重力，風(fēng)力F與合力的夾角小于拉力T與合力的夾角，故B正確；
C、根據(jù)牛頓第三定律可知，故C正確；
D、由力的平衡條件可知，故D錯(cuò)誤。
本題選錯(cuò)誤的，故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵要正確分析風(fēng)箏的受力情況，畫出受力圖，根據(jù)平衡條件分析。
3．（4分）在靜水中的速度大小不變、方向可變的某艘小船渡過一條寬為40m、方向平行于河岸的、水流速度為1.5m/s的河，用時(shí)最短為20s，則下列說法正確的是（ ）
A．小船在靜水中的速度大小為2m/s
B．小船以最短時(shí)間渡河時(shí)的合速度大小為2m/s
C．調(diào)整小船渡河時(shí)的船頭方向，小船的合速度大小可能為4m/s
D．小船無(wú)論如何調(diào)整船頭方向，都無(wú)法以垂直河岸方向的速度渡河
【分析】小船船頭方向垂直河岸過河時(shí)，渡河時(shí)間最短。
【解答】解：A、小船最短時(shí)間過河時(shí)船頭垂直河岸時(shí)
v0＝
解得
v0＝7m/s，故A正確；
B、小船以最短時(shí)間渡河時(shí)的合速度大小為
v＝
代入數(shù)據(jù)解得：v＝2.5m/s，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)速度的合成規(guī)律可知小船的合速度大小應(yīng)該滿足
4.5m/s≤v≤3.5m/s，故C錯(cuò)誤；
D、由v0＞v水可知，小船適當(dāng)調(diào)整船頭方向時(shí)可以垂直河岸方向的速度渡河。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了小船渡河模型，最短時(shí)間和合速度。
4．（4分）隨著科技的發(fā)展，手機(jī)的功能越來越多。如圖所示是小米同學(xué)隨質(zhì)量為100kg貨物乘坐電梯時(shí)利用手機(jī)軟件制作的運(yùn)動(dòng)v﹣t圖像（豎直向上為正方向），g取10m/s2，下列判斷正確的是（ ）
A．0～10s內(nèi)貨物處于失重狀態(tài)
B．前10s內(nèi)電梯對(duì)貨物的支持力恒為1010N
C．46s末貨物上升的距離為34m
D．前30～36s貨物處于超重狀態(tài)
【分析】加速度向上，物體處于超重狀態(tài)，加速度向下，物體處于失重狀態(tài)；根據(jù)牛頓第二定律求出支持力；根據(jù)v﹣t圖象的意義求出46s內(nèi)貨物上升的距離。
【解答】解：AD.由圖可知前10s內(nèi)貨物的加速度：，物體加速度向上，2s～36s物體加速度向下，故AD錯(cuò)誤；
B.前10s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律可得：F﹣mg＝ma，故B正確；
C.v﹣t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，則46s末貨物上升的距離為：m。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了超重和失重狀態(tài)，超重或失重的本質(zhì)是物體具有向上或者向下的加速度，并不是物體重力增大或者減小．在分析運(yùn)動(dòng)情況時(shí)注意加速度方向確定了，但是運(yùn)動(dòng)方向不確定，可能有兩種情況。
5．（4分）一足球在草地上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止，總位移為x，若已知足球在前，則足球在后的平均速度為（ ）
A．B．C．D．
【分析】運(yùn)用逆向思維，將足球在草地上勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止的過程視為由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可利用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)推論相鄰相等位移的時(shí)間之比計(jì)算平均速度。
【解答】解：運(yùn)用逆向思維，將足球在草地上勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止的過程視為由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間之比為
設(shè)由右向左看第一個(gè)內(nèi)的平均速度為v'，則
即
即足球在后的平均速度為，B正確。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生靈活應(yīng)用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律相關(guān)推論的能力，其中運(yùn)用逆向思維是解決本題的關(guān)鍵。
6．（4分）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1＝2kg、m2＝3kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)連接。大小為F＝20N的水平拉力作用在m1上，彈簧測(cè)力計(jì)始終在彈性限度內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后（ ）
A．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是12N
B．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是20N
C．在突然撤去F的瞬間，m1的加速度不變
D．在突然撤去F的瞬間，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小
【分析】運(yùn)用整體法，根據(jù)牛頓第二定律可求出整體的加速度；再用隔離法，隔離m2，由牛頓第二定律可求出彈簧的拉力。撤去F瞬間，彈簧測(cè)力計(jì)彈力不變，故m2受力不變，m1此時(shí)只受向左的拉力。
【解答】解：AB、以向右為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得
F＝（m1+m2）a
解得
a＝7m/s2，方向向右
設(shè)彈簧的彈力為F彈，對(duì)物塊m2分析，根據(jù)牛頓第二定律得
F彈＝m2a
解得
F彈＝12N
故A正確，B錯(cuò)誤；
CD、在突然撤去F的瞬間，彈簧的形變量不變，對(duì)物塊m1分析，根據(jù)牛頓第二定律
F彈＝m1a3
解得
a1＝6m/s8，方向向左
故CD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了整體隔離法的運(yùn)用，在求解連接體內(nèi)力時(shí)，一般先整體，運(yùn)用牛頓第二定律求加速度，再用隔離法求內(nèi)力。
7．（4分）如圖所示，四分之一圓柱體P放在水平地面上，右側(cè)與一塊固定的豎直擋板Q接觸，一根輕繩跨過定滑輪，一端和置于圓柱體P上的小球（質(zhì)量為m），另一端系在固定豎直桿上的B點(diǎn)，一鉤碼（質(zhì)量為m0）掛在AB間的輕繩上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)一切摩擦。若在鉤碼下方再加掛一個(gè)鉤碼，整個(gè)裝置再次處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)小球依然處于圓柱體P上（ ）
A．輕繩的張力減小B．P對(duì)小球的彈力增大
C．P對(duì)Q的壓力增大D．P對(duì)地面的壓力減小
【分析】根據(jù)力的三角形和幾何三角形相似解決問題。
【解答】解：AB、小球受重力 mg，小球靜止時(shí)，
由相似三角形知，R為四分之一圓柱體P的半徑，在鉤碼下方再加掛一個(gè)鉤碼，鉤碼將下移，小球再次靜止時(shí)，AO、R不變，則N不變，即輕繩的張力減小，故A正確；
C、以小球及P作為整體，輕繩的拉力T沿水平方向的分力大小Tsinθ（θ為滑輪A左側(cè)輕繩與豎直方向的夾角）等于Q對(duì)P的彈力大小，θ也變小，由牛頓第三定律可知P對(duì)Q的壓力變?。?br>D、對(duì)圓柱體P，地面對(duì)P的支持力大小等于小球?qū)的壓力N'（大小等于N）沿豎直方向的分力 Ncsα（α為 N'與豎直方向的夾角）與P所受重力大小之和，α 變小，故地面對(duì) P的支持力增大，故D錯(cuò)誤；
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵在于理解系統(tǒng)中各力的變化情況，特別是當(dāng)系統(tǒng)中某一力發(fā)生變化時(shí)，如何影響其他力的變化。通過分析小球和圓柱體P的受力情況，我們可以得出系統(tǒng)中各力的變化規(guī)律，從而判斷選項(xiàng)的正確性。在解決此類問題時(shí)，需要熟練掌握力學(xué)中的平衡條件和牛頓第三定律，以及如何應(yīng)用這些原理來分析復(fù)雜力學(xué)系統(tǒng)中的力的變化情況。
二、多選題：（每題6分，共3小題，少選3分，錯(cuò)選多選0分，共18分）
（多選）8．（6分）如圖所示，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，小車A在水平外力作用下沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)B上升，下列說法正確的是（ ）
A．物體B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．物體B處于超重狀態(tài)
C．小車A與物體B的速度大小關(guān)系可表示為vA＝vBcsθ
D．小車A與物體B的速度大小關(guān)系可表示為
【分析】根據(jù)關(guān)聯(lián)速度的規(guī)律，將小車的速度分解為沿繩方向和垂直于繩方向的速度，列式求解即可。
【解答】解：將速度分解如下圖
由上圖可知：vB＝vA csθ，vA＝，小車A向左運(yùn)動(dòng)的過程中，vA 不變，θ變小，vB 變大，物體B向上做變加速運(yùn)動(dòng)。
故BD正確，AC錯(cuò)誤。
故選：BD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)關(guān)聯(lián)速度的理解和運(yùn)用，需要注意小車的實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度為合速度。
（多選）9．（6分）如圖甲所示，MN是一段傾角為θ＝30°的傳送帶，一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m＝1kg的物塊0＝4m/s從M點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，物塊運(yùn)動(dòng)過程的部分v﹣t圖像如圖乙所示，取g＝10m/s2，則（ ）
A．物塊最終從傳送帶N點(diǎn)離開
B．傳送帶的速度大小v＝1m/s，方向?yàn)轫槙r(shí)針
C．物塊沿傳送帶下滑時(shí)的加速度a＝2.5m/s2
D．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝
【分析】結(jié)合圖像可得，物塊速度減為零后反向向上運(yùn)動(dòng)，由此過程，結(jié)合牛頓第二定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可以求解本題。
【解答】解：A.由v﹣t圖象可知，物塊速度減小為零后反向向上運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。
B.由v﹣t圖象可知，物塊最終向上做勻速運(yùn)動(dòng)，所以傳送帶的速度為v＝1m/s，故B正確。
C.v﹣t圖象中斜率表示加速度的負(fù)值，可知物塊沿傳送帶下滑時(shí)加速度的大小為：。
D.根據(jù)牛頓第二定律可知：μmgcs30°﹣mgsin30°＝ma，解得：。
故選：BCD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查傳送帶模型以及讀圖能力，學(xué)生應(yīng)注意應(yīng)用傳送帶模型解題時(shí)的方法。
（多選）10．（6分）如圖所示，水平面上放置一個(gè)直徑d＝1m，高h(yuǎn)＝1m的無(wú)蓋薄油桶，P點(diǎn)的高度H＝3m，從P點(diǎn)沿直徑AB方向水平拋出一小球，下列說法正確的是（取g＝10m/s2，CD為桶頂平行AB的直徑）（ ）
A．小球的速度范圍為時(shí)，小球擊中油桶的內(nèi)壁
B．小球的速度范圍為時(shí)，小球擊中油桶的下底
C．小球的速度范圍為時(shí)，小球擊中油桶外壁
D．若P點(diǎn)的高度變?yōu)?.8m，則小球無(wú)論初速度多大，均不能直接落在桶底（桶邊沿除外）
【分析】根據(jù)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，分別求出小球落在A、D、B、C點(diǎn)的初速度，即可得到小球的速度范圍；若P點(diǎn)的高度變?yōu)镠0軌跡同時(shí)過D點(diǎn)和B點(diǎn)，則小球無(wú)論初速度多大，均不能直接落在桶底（桶邊沿除外），求解即可。
【解答】解：當(dāng)小球落在A點(diǎn)時(shí)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律gt8，s＝v1t
解得：v1＝s
代入數(shù)據(jù)解得：v1＝m/s；
同理可知，當(dāng)小球落在D點(diǎn)時(shí)2＝s
代入數(shù)據(jù)解得：v5＝m/s
當(dāng)小球落在B點(diǎn)時(shí)，速度為：v3＝（s+d）
代入數(shù)據(jù)解得：v5＝m/s
當(dāng)小球落在C點(diǎn)時(shí)，速度為：v4＝（s+d）
代入數(shù)據(jù)解得：v3＝m/s。
A、根據(jù)上述分析可知時(shí)，小球擊中油桶的內(nèi)壁；
B、根據(jù)上述分析可知時(shí)，小球擊中油桶的下底；
C、根據(jù)上述分析可知時(shí)，小球擊中油桶外壁；
D、若P點(diǎn)的高度變?yōu)镠0軌跡同時(shí)過D點(diǎn)和B點(diǎn)，則此時(shí)初速度為：v′＝s
解得：H8＝1.8m
在此高度上，小球無(wú)論初速度多大，故D正確。
故選：ACD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，此題的關(guān)鍵是利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出小球平拋的臨界速度。
三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共18分）
11．（10分）在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)頻閃照片得到小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。a、b、c、d為連續(xù)拍照記錄下的四個(gè)位置，其中a為拋出點(diǎn)。已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為l，則：
（1）小球在水平方向做 勻速 直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做 勻加速 直線運(yùn)動(dòng)（均選填“勻速”、“勻加速”或“勻減速”）。
（2）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為 。
（3）在研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，為減小空氣阻力對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)采用 A ；
A.實(shí)心小鐵球
B.空心小鐵球
C.實(shí)心小木球
D.以上三種小球都可以
（4）在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次從同一高度釋放沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上 ACE 。
A.調(diào)節(jié)斜槽的末端保持水平
B.每次釋放小球的位置必須不同
C每次必須由靜止釋放小球
D.記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
F.將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
【分析】（1）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析判斷；
（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)初速度；
（3）根據(jù)選擇體積較小質(zhì)量較大的小球分析判斷；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析判斷。
【解答】解：（1）做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在水平方向有：xab＝xbc＝xcd＝3l，相等時(shí)間通過的位移相等；
豎直方向有：ycd﹣ybc＝y(tǒng)bc﹣yab＝2l，相鄰相等時(shí)間位移差為定值，即做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有：3l﹣l＝gT2
小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則有：3l＝v4T
解得：v0＝；
（3）為了減小空氣阻力對(duì)小球的影響，要選擇體積較小質(zhì)量較大的小球，故A正確。
故選：A。
（4）A、實(shí)驗(yàn)時(shí)必須確保拋出速度方向是水平的，故A正確；
BC、在描點(diǎn)時(shí)，且從靜止釋放，故B錯(cuò)誤；
D、記錄小球位置的木條是隨機(jī)選擇的，故D錯(cuò)誤。
E、小球平拋過程中不能與木板上的白紙（或方格紙）相接觸，故E正確；
F、將球的位置記錄在紙上后，應(yīng)盡量用平滑的曲線連起來，故F錯(cuò)誤。
故選：ACE。
故答案為：（1）勻速，勻加速；（3）A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)步驟和誤差分析。
12．（8分）“探究加速度與物體的質(zhì)量、力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車后面固定一條紙帶，紙帶穿過電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，細(xì)線一端連著小車，拉力傳感器用于測(cè)量小車受到的拉力大小。
（1）實(shí)驗(yàn)中 不需要 （選填“需要”或“不需要”）滿足動(dòng)滑輪上所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
（2）某小組在實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分如圖乙所示，用毫米刻度尺測(cè)量并在紙帶上標(biāo)出了部分計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的低壓交流電源的頻率為50Hz。由圖乙中數(shù)據(jù)可求得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)，小車的瞬時(shí)速度大小為 1.85 m/s；小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 4.95 m/s2。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（3）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了力F與加速度a的關(guān)系圖像如圖丙所示，圖線不過原點(diǎn)的原因是 B （填字母代號(hào)）。
A.鉤碼的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
B.平衡摩擦力時(shí)，木板傾角過大
C.平衡摩擦力時(shí)，木板傾角過小或未平衡摩擦力
【分析】（1）根據(jù)提供力傳感器的作用進(jìn)行分析判斷；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度和平均速度關(guān)系結(jié)合逐差法求解加速度公式代入數(shù)據(jù)解答；
（3）根據(jù)a﹣F圖像截距的物理意義進(jìn)行分析解答。
【解答】解：（1）因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中的拉力傳感器可以讀出細(xì)線的拉力，所以不需要滿足所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)，小車的瞬時(shí)速度大小vA＝＝，根據(jù)逐差法可知小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小2；
（3）由題圖丙可知，當(dāng)沒有掛鉤碼時(shí)小車具有加速度。故B正確。
故選：B。
故答案為：（1）不需要；（2）8.85；（3）B。
【點(diǎn)評(píng)】考查牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)要求和注意事項(xiàng)，結(jié)合紙帶的數(shù)據(jù)處理，圖像的斜率和截距的物理意義分析解決實(shí)際問題。
四、計(jì)算題（3小題，共36分）
13．（10分）如圖所示，直桿長(zhǎng)L1＝0.8m，豎直固定在空中的圓筒高為L(zhǎng)2＝3.2m。直桿的下端位于圓筒正上方H＝1m處。直桿從靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，并能豎直穿越圓筒。試求：（取g＝10m/s2，≈2.236）（計(jì)算結(jié)果請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字）
（1）直桿上端剛好開始進(jìn)入圓筒時(shí)的瞬時(shí)速度v1；
（2）直桿穿越過圓筒所用的時(shí)間t。
【分析】（1）直桿下落時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移—速度即可求得速度v1；
（2）直桿穿越圓筒所用的時(shí)間應(yīng)為下落的總時(shí)間減去直桿下端到達(dá)圓筒上方的時(shí)間，可根據(jù)位移—時(shí)間公式求解。
【解答】解：（1）直桿做自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可得
代入數(shù)據(jù)解得
v1＝2.0m/s
（2）設(shè)從開始運(yùn)動(dòng)至直桿下端到達(dá)圓筒上方的時(shí)間為t1，則有
代入數(shù)據(jù)解得
t1＝0.45s
設(shè)桿從開始運(yùn)動(dòng)至直桿上端剛要離開圓筒下方時(shí)間為t8，則有
代入數(shù)據(jù)解得
t2＝1.7s
可得直桿穿越過圓筒所用的時(shí)間
t＝t2﹣t1＝5.0s﹣0.45s＝5.55s
答：（1）直桿上端剛好開始進(jìn)入圓筒時(shí)的瞬時(shí)速度v1為6.5m/s；
（2）直桿穿越過圓筒所用的時(shí)間t為0.55s。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式的直接應(yīng)用，關(guān)鍵是記住基礎(chǔ)公式，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解。
14．（12分）如圖所示，傾角為37°的固定斜面，在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以v0＝3m/s的速度水平拋出，與此同時(shí)由靜止釋放斜面頂端的滑塊，經(jīng)過一段時(shí)間后，且小球下降的高度是滑塊位移的2倍（小球和滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）。
（1）小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
【分析】（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，垂直打在斜面上時(shí)速度與斜面垂直，將速度分解，求出小球落在P點(diǎn)時(shí)的豎直分速度，利用豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間求出小球下降的高度，從而得到滑塊的位移，再由牛頓第二定律和位移—時(shí)間公式相結(jié)合求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
【解答】解：（1）設(shè)小球在P點(diǎn)的速度為v，由幾何關(guān)系可得v與豎直方向的夾角為37°
則有：tan37°＝＝
小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝
解得：t＝＝s＝6.4s
（2）小球下降的高度h＝gt2＝m＝0.8m
則滑塊位移為x＝＝m＝0.4m
對(duì)滑塊，由位移—時(shí)間公式得x＝
由牛頓第二定律得：mgsin37°﹣μmgcs37°＝ma
聯(lián)立解得μ＝5.125
答：（1）小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.4s；
（2）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為5.125。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查平拋運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用，解題的突破點(diǎn)在于將P點(diǎn)的速度進(jìn)行分解，利用幾何關(guān)系求出豎直速度，從而求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間。要熟練運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的兩種解題方法：分解速度和分解位移。
15．（14分）如圖所示，一水平的長(zhǎng)L＝2.25m的傳送帶與平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面0＝4m/s勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)在傳送帶上左端靜止放上一質(zhì)量為m＝1kg的煤塊（視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1＝0.2，經(jīng)過一段時(shí)間，煤塊被傳送到傳送帶的右端，隨后煤塊在平穩(wěn)滑上右端平板上的同時(shí)，在平板右側(cè)施加一個(gè)水平向右恒力F＝17N0＝1s時(shí)煤塊與平板速度恰相等，此時(shí)刻撤去F最終煤塊沒有從平板上滑下，已知平板質(zhì)量M＝4kg（重力加速度為g＝10m/s2），求：
（1）煤塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（2）傳送帶上黑色痕跡的長(zhǎng)度；
（3）求平板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。
【分析】（1）根據(jù)牛頓第二定律求解煤塊在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度，分析其到達(dá)右端的速度，與皮帶的速度比較，確定煤塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)速度公式求解時(shí)間；
（2）根據(jù)實(shí)際求解皮帶的位移，與煤塊的位移作差即可；
（3）根據(jù)牛頓第二定律求解。
【解答】解：（1）設(shè)煤塊在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為a1，摩擦力為f，對(duì)煤塊由牛頓第二定律f＝μ1mg＝ma6，解得，
若煤塊一直加速到右端，設(shè)到達(dá)右端速度為v1，得，解得，
因?yàn)関1＜v0，所以煤塊一直加速到右端，設(shè)需t2時(shí)間到右端，得；
（2）時(shí)間t6內(nèi)皮帶位移，所以Δs＝s皮﹣L＝6m﹣2.25m＝4.75m；
（3）煤塊滑上平板時(shí)速度v1＝3m/s，加速度7，兩者速度相等有v共＝v1﹣a1t7＝a2t0，
解得，v共＝1×6m/s＝1m/s，
設(shè)平板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，對(duì)平板由牛頓第二定律得F+μ6mg﹣μ2（M+m）g＝Ma2，
解得。
答：（1）煤塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為；
（2）傳送帶上黑色痕跡的長(zhǎng)度為7.75m；
（3）求平板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)的大小為0.3。
【點(diǎn)評(píng)】考查對(duì)牛頓第二定律的理解，熟悉運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
D
A
B
B
A
A

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