1. 我國游泳運動員潘展樂在2024年巴黎奧運會男子100米自由泳決賽中贏得冠軍，決賽中潘展樂在 50米長的泳池中游一個來回，前50米用時22.28秒，后50米用時24.12秒，總成績?yōu)?6.40秒，打破世界紀錄。下列說法正確的是（ ）
A. “100米”指的是位移大小
B. “46秒40”表示時刻
C. 潘展樂前50米的平均速度小于后50米的平均速度
D. 研究潘展樂的劃水及觸壁轉(zhuǎn)身動作時不能將他看作質(zhì)點
【答案】D
【解析】A．由題知，決賽中潘展樂在 50米長的泳池中游一個來回，故“100米”指的是路程，位移大小為零，故A錯誤；
B．“46秒40”表示時間間隔，故B錯誤；
C．根據(jù)
由題知，潘展樂前50米所用的時間小于后50米所用的時間，故潘展樂前50米的平均速度大于后50米的平均速度，故C錯誤；
D．研究潘展樂的技術(shù)動作時，其體形不可以忽略不計，不能將他看成質(zhì)點，故D正確。
故選D。
2. 如圖所示，一本書重約10N，書本正面朝上。一張A4紙夾在書本間，將書本分為等質(zhì)量的兩部分，且能夠覆蓋幾乎整個書頁。若將A4紙抽出，至少需用約2.5N的拉力。不計A4紙的質(zhì)量，則A4紙和書之間的摩擦因數(shù)最接近（ ）
A. 0.25B. 0.30C. 0.40D. 0.50
【答案】A
【解析】由題意可知，將A4紙抽出時，A4紙受到上下紙面的滑動摩擦力，且兩摩擦力大小相等，則有
因A4紙夾在書本中間，因此A4紙受到的壓力大小為整本書重的一半，即
為若將A4紙抽出，至少需用約2.5N的拉力F，則有
聯(lián)立可得A4紙和書之間的摩擦因數(shù)
故選A。
3. “天宮課堂”第四課于2023年9月21日15時45分開課，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在中國空間站夢天實驗艙面向全國青少年進行太空科普授課。在奇妙“乒乓球”實驗中，航天員朱楊柱用水袋做了一顆水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍擊球，水球被彈開。對于該實驗下列說法正確的是（ ）
A. 夢天實驗艙內(nèi)，水球體積越小其慣性越大
B. 擊球過程中，水球?qū)Α扒蚺摹钡淖饔昧εc“球拍”對水球的作用力是一對相互作用力
C. 擊球過程中，水球所受彈力是由于水球發(fā)生形變產(chǎn)生的
D. 夢天實驗艙內(nèi)可進行牛頓第一定律的實驗驗證
【答案】B
【解析】A．夢天實驗艙內(nèi)，水球體積越小，水球質(zhì)量越小，其慣性越小，故A項錯誤；
B．擊球過程中、水球?qū)Α扒蚺摹钡淖饔昧εc“球拍”對水球的作用力是作用力與反作用力，故B項正確；
C．擊球過程中，水球所受彈力是由于球拍發(fā)生形變產(chǎn)生的，故C項錯誤；
D．牛頓第一定律是理想情況，不可用實驗直接驗證，故D項錯誤。
故選B。
4. 甲、乙兩小車在同一地點同時開始往相同方向做直線運動的圖像如圖所示（甲小車速度減為0后不再運動），下列正確的是（ ）
A. 甲車在第末的加速度大小為
B. 甲車內(nèi)與內(nèi)的速度方向相反
C. 末乙追上甲
D. 末甲、乙兩小車相遇，且離出發(fā)點距離為
【答案】D
【解析】A．圖像的斜率表示加速度，可知，在內(nèi)
故A錯誤；
B．甲車內(nèi)與內(nèi)的速度都為正值，速度方向相同，故B錯誤；
C．甲、乙兩小車在同一地點同時開始沿相同方向運動，根據(jù)圖像與時間軸圍成的面積表示位移可知，內(nèi)，甲車的位移大于乙車的位移，說明末乙并未追上甲，故C錯誤；
D．在圖像中，圖線與時間軸圍成的面積大小等于位移，則內(nèi)甲的位移為
末乙的位移為
由于時刻兩車在同一位置，故末甲、乙兩小車相遇，且離出發(fā)點距離為，故D正確。
故選D。
5. 2024年3月28日小米SU7在北京發(fā)布，若該款汽車在平直道路上行駛時，從某時刻開始的一段時間內(nèi)其位置與時間的關(guān)系是，則以下說法正確的是（ ）
A. 初始時刻汽車在坐標原點B. 1s末汽車離坐標原點8m
C. 第一秒內(nèi)平均速度為8m/sD. 前兩秒內(nèi)平均速度為16m/s
【答案】C
【解析】A．初始時刻汽車在坐標x0=6m的位置，選項A錯誤；
B．1s末汽車離坐標原點
選項B錯誤；
C．第一秒內(nèi)平均速度為
選項C正確；
D．2s末汽車離坐標原點
前兩秒內(nèi)平均速度為
選項D錯誤。
故選C。
6. 質(zhì)量分別為、的小球1、2用勁度系數(shù)分別為、，的a、b輕質(zhì)彈簧懸掛，平衡后狀態(tài)如圖甲所示，若將球1、2交換位置，平衡后狀態(tài)如圖乙所示，則（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】BC．對題圖甲的小球2和題圖乙的小球1進行受力分析，有
由題圖可知題圖乙中b彈簧伸長量較長，則有
故B錯誤，C正確；
AD．對題圖甲的小球1進行受力分析，有
由于a、b兩彈簧的伸長量、大小未知，故無法比較兩個彈簧的勁度系數(shù)，故AD錯誤。
故選C。
7. 重慶的橋梁、隧道眾多，故被稱為“魔幻之都”。長為L的輕軌在平直軌道上正常行駛，速率為v0，前方有一長為2L的隧道，為了保證安全通過該隧道，輕軌的任一部分位于隧道內(nèi)時，它的速率都不允許超過。已知列車加速和減速的加速度大小分別為a和2a，則列車從減速開始到恢復(fù)正常速率v0，需要的最短時間為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】當列車的任一部分處于隧道內(nèi)時，列車的速度不允許超過，則列車進隧道前必須減速到，則有
解得
通過隧道時勻速運動，通過的位移為，故所用時間
列車尾部出隧道后立即加速到，有
解得
則列車從減速開始至回到正常行駛速度，需要的最短時間為
故選A。
8. 某實驗小組研究了蓬萊景區(qū)旅游觀光車在進入站點前的運動，發(fā)現(xiàn)觀光車進入站點前都是從勻速運動變成勻減速運動，最后停在站點。該實驗小組從t=0時刻開始，每隔1s通過速度傳感器測量出一輛觀光車在進入站點前的瞬時速度，部分測量數(shù)據(jù)如圖表所示。則下列說法中正確的是（ ）
A. 觀光車做勻速運動的速度大小為5m/s
B. t=8s時，觀光車開始做勻減速運動
C. 從t=10s到t=12s的運動過程中，觀光車的平均速度大小為3m/s
D. 從t=0時刻開始到停在站點，觀光車運動的距離為55m
【答案】AB
【解析】A．分析表格數(shù)據(jù)可知，觀光車勻速運動的速度大小為5m/s，故A正確；
B．根據(jù)加速度的定義可知
t=10s時，速度v=4.0m/s，則
即t=8s時，觀光車開始做勻減速運動，故B正確；
C．從t=10s到t=12s的過程中，車做勻減速直線運動，平均速度
故C錯誤；
D．分析可知，前8s內(nèi)，車做勻速運動，勻速位移為
減速運動的過程中的位移為
總距離為
故D錯誤。
故選AB。
9. 如圖，可視為質(zhì)點的螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢從底部經(jīng)a點爬到b點，螞蟻經(jīng)過這兩點所受摩擦力f1、f2和彈力F1、F2的情況是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢從底部經(jīng)a點爬到b點，對應(yīng)位置的切線與水平方向的夾角分別為、，根據(jù)幾何關(guān)系有
螞蟻處于動態(tài)平衡，在a點對螞蟻進行分析，根據(jù)平衡條件有
，
在b點對螞蟻進行分析，根據(jù)平衡條件有
，
解得
，
故選AD。
10. 一個質(zhì)點從點由靜止開始做勻加速直線運動，先后依次經(jīng)過A、、三點，已知，，且該質(zhì)點經(jīng)過、兩段的時間都為，下列說法正確的是（ ）
A. 質(zhì)點經(jīng)過A、兩點的速度之比為3:5
B. 質(zhì)點經(jīng)過A、兩點的速度之比為2:3
C. 、A兩點之間的距離為
D. 質(zhì)點的加速度大小為
【答案】AD
【解析】D．根據(jù)題意，由逐差法有
解得
故D正確；
AB．勻變速直線運動全程的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則點速度為
根據(jù)速度時間公式，A點速度為
所以質(zhì)點經(jīng)過A、兩點的速度之比為3:5，故A正確，B錯誤；
C．、A兩點之間的距離為
故C錯誤。
故選AD
二、實驗題
11. 某同學(xué)利用如圖1所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直的鋪有白紙的木板上固定兩個光滑的滑輪A和B，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，數(shù)出三根繩子分別所掛鉤碼的個數(shù)、、，回答下列問題：
（1）改變鉤碼個數(shù)，實驗?zāi)芡瓿傻氖莀_________。
A. ，B. ，
C. D. ，，
（2）在拆下鉤碼和繩子前，需要進行的實驗步驟有__________。
A. 用天平測出鉤碼的質(zhì)量
B. 標記結(jié)點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向
C. 用量角器量出三段繩子兩兩之間的夾角
D. 量出OA、OB、OC三段繩子的長度
（3）在處理數(shù)據(jù)作圖時，你認為圖2中是正確的__________。（填“甲”或“乙”）
【答案】（1）ACD （2）B （3）甲
【解析】
【小問1解析】
A．由題圖所示，對O點受力分析，如圖所示，OA、OB、OC分別表示三個力的大小，由于共點三個力平衡，由平衡條件可知，這三個力能構(gòu)成一個三角形，以鉤碼的個數(shù)表示力的大小，可知，，以三力為邊可以構(gòu)成一個三角形，A正確；
B．以鉤碼的個數(shù)表示力的大小，可知，，以三力為邊不能構(gòu)成一個三角形，B錯誤；
C．以鉤碼的個數(shù)表示力的大小，可知，以三力為邊能構(gòu)成一個等邊三角形，C正確；
D．以鉤碼的個數(shù)表示力的大小，可知，，，以三力為邊能構(gòu)成一個三角形，D正確。
故選ACD。
【小問2解析】
實驗要驗證力的平行四邊形定則，因此要作受力圖，應(yīng)先明確受力點，再確定各繩上鉤碼的個數(shù)和各繩的方向，因此在拆下鉤碼和繩子前，需要進行的實驗步驟有：
A．因各鉤碼的重力相等，知道各繩上鉤碼的個數(shù)就行，因此不需要用天平測出鉤碼的質(zhì)量，A錯誤；
B．標記結(jié)點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向，B正確；
C．記錄了OA、OB、OC三段繩子的方向，即確定了三段繩子兩兩之間的夾角，因此不需要用量角器量出三段繩子兩兩之間的夾角，C錯誤；
D．OA、OB、OC三段繩子上的力和方向已確定，因此不需要量出OA、OB、OC三段繩子的長度，D錯誤。
故選B。
【小問3解析】
由解析題圖可知，以O(shè)點為研究對象，是實驗時實際作用效果在OC線上，即在豎直方向，由于有誤差存在，、的合力是理論值，與實際值有一定的偏差，因此圖2中的甲是正確的。
12. 在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中采用如圖(a)所示的裝置．
（1）下列關(guān)于實驗的一些說法，正確的是_________
A. 平衡摩擦力時，應(yīng)將小桶用細繩通過定滑輪系在小車上
B. 每次改變小車的質(zhì)量時，需要重新平衡摩擦力
C. 實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源
D. 在每次實驗中，應(yīng)使小車和車上砝碼的總質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量
（2）圖(b)是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中0、1、2、3、4是計數(shù)點，每相鄰計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示，打“3”計數(shù)點時小車的速度大小為_____m/s，由紙帶求出小車的加速度的大小a=_______m/s2。(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車和車上砝碼的總質(zhì)量不變，改變小桶中砂的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖(c)所示，該圖線不通過坐標原點，其原因為_______
【答案】（1）D （2）0.26 0.50 （3）平衡摩擦過度
【解析】
【小問1解析】
A.該實驗中，我們認為繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故在平衡摩擦力時，細繩的另一端不能懸掛盤及盤中的砝碼，故A錯誤；
B.設(shè)車的質(zhì)量為M，木板傾角為，動摩擦因數(shù)為，由平衡條件得
解得
所以無論是否改變小車的質(zhì)量，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量時不需要重新平衡摩擦力，故 B錯誤；
C、實驗時應(yīng)先接通電源然后再放開小車，故C錯誤；
D、在每次實驗中，應(yīng)使小車和砝碼的質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量，否則繩子拉力不等于小桶的總重力，故D正確。
故選D。
【小問2解析】
每相鄰計數(shù)點間還有4個點為畫出，所以每相鄰計數(shù)點時間為，根據(jù)勻變速直線運動推論，某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，即打“3”計數(shù)點時小車的速度大小為
由逐差法得加速度
【小問3解析】
圖像可知，未有拉力時，車就有了加速度，說明平衡摩擦過度造成的。
三、解答題（共3小題，13題8分，14題14分，15題16分）
13. 質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v-t圖像如圖所示．取g=10m/s2．求：
（1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）水平推力F的大??；
【答案】（1）0.2 （2）6N
【解析】
【小問1解析】
圖像可知6s時撤去外力，速度時間圖像斜率的絕對值表示加速度大小，則6s后物體的加速度大小
撤去力后，由牛頓第二定律得
聯(lián)立以上，解得
【小問2解析】
圖像可知，6s前物體的加速度為
6s后，對物體，由牛頓第二定律得
代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得
14. 獵豹是一種廣泛生活在非洲大草原上的大型貓科肉食性動物，捕獵時能達到最大時速。在一次捕獵過程中，獵豹發(fā)現(xiàn)它的正前方的地方有一只羚羊，開始以加速度加速至最大時速追擊羚羊，羚羊在獵豹起跑后察覺后方有天敵追擊自己，就以加速度加速至最大時速向正前方逃跑?，F(xiàn)為了簡便處理不考慮現(xiàn)實中獵豹和羚羊存在的轉(zhuǎn)彎動作，兩者均可看作質(zhì)點且只做直線運動。
（1）求獵豹在其加速過程中所用的時間和位移；
（2）求獵豹開始追擊羚羊捕獵后第末，獵豹與羚羊之間的距離；
（3）若獵豹以最大時速追捕獵物的生理極限時間為，后筋疲力盡以做減速運動，羚羊一直按照最高時速逃跑，根據(jù)所學(xué)知識計算分析本次獵豹為了捕獵成功，初始時與羚羊的距離不得超過多少。
【答案】（1）， （2） （3）
【解析】
【小問1解析】
獵豹達到最大時速所需要的時間為
根據(jù)勻變速直線運動位移時間公式可得
【小問2解析】
獵豹前內(nèi)走過的位移為，羚羊有的反應(yīng)時間，羚羊加速至速度最大所需時間為
設(shè)羚羊反應(yīng)時間，可知羚羊在前4內(nèi)位移為
二者相對位移為
初始時羚羊在獵豹前方，可知第末獵豹與羚羊之間的距離為
【小問3解析】
按題意分析，獵豹只有在最高時速時間內(nèi)或者在做減速運動時與羚羊最大時速相同前追上羚羊才能捕獵成功，其他情況均不能成功。故先分析在獵豹極限時間內(nèi)與藏羚羊的位移，獵豹極限時間為，獵豹在前的位移為
羚羊在前的位移為
獵豹在極限時間內(nèi)未能追上羚羊；再計算分析獵豹做減速運動時的情況獵豹減速時與羚羊同速度時需要的時間為
根據(jù)
解得獵豹的位移為
羚羊的位移為
則此時獵豹與羚羊之間距離
則獵豹為了捕獵成功，初始時與羚羊的距離不得超過。
15. 如圖所示，輕繩a系物塊A懸掛在O點，A、B之間用輕繩b水平連接，物塊B靜止于傾角為θ的斜面上，a與豎直方向的夾角也為θ，θ=30°，B與斜面間的動摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。若mA=1kg，mB=4kg，求：
（1）輕繩a拉力Ta的大??；
（2）物塊B與斜面之間摩擦力Ff的大小；
（3）若mA、mB數(shù)值未知，其它條件均不變，系統(tǒng)始終處于靜止狀態(tài)，求的最大值。
【答案】（1）；（2）25N；（3）
【解析】（1）對A、B受力分析如圖所示
對A在豎直方向有
解得
（2）根據(jù)A、B的受力分析可得
而對B在平行于斜面方向有
代入數(shù)據(jù)解得
（3）當A的質(zhì)量達到一定值后，B與斜面間的摩擦力將達到最大靜摩擦，此時的比值也將達到最大值，對物體B，在沿著斜面方向有
在垂直斜面的方向上有
其中
，
聯(lián)立解得的最大值
t/s
…
3
4
…
10
11
12
…
v/(m·s-1)
…
5.0
50
…
4.0
3.5
3.0
…

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