您的当前位置：首页 2019-2020学年广东省广州市天河区高一上期末物理试卷及答案解析

2019-2020学年广东省广州市天河区高一上期末物理试卷及答案解析

来源：锐游网

2019-2020学年广东省广州市天河区高一上期末物理试卷

一、选择题I（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）

1．（4分）下列说法正确的是（）

A．向上抛出的物体离开手后，受到向上的冲力作用继续向上运动

B．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的 C．重心是物体所受重力的等效作用点，重心可能在物体之外 D．朱婷在一次扣杀中，排球受到的弹力是由于排球的形变产生的

2．（4分）伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，并且通过实验加以验证：伽利略手稿中记录了一组铜球从斜槽的不同位置由静止下落的距离和所用时间的实验数据，伽利略对上述的实验数据进行了数学处理及逻辑分析，并得出了结论。下列各式哪一个是伽利略通过这个实验直接得出的结论（） 1 32

5 824

6 1192

7 1600

8 2104

时间/s 距离/t

130 298 526

A．B．C．

𝑣1𝑡1𝑠1

===

𝑣2𝑡2

𝑣3𝑡3

=𝑘

𝑠3

𝑠2𝑡22𝑠2

𝑡12𝑣1𝑠1𝑣1

𝑡32=𝑘

𝑣2

𝑣3𝑠3

=𝑘

𝑣3

D．

𝑠12

𝑣2𝑠22

𝑠32

=𝑘

3．（4分）以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a＝4m/s2

的加速度，刹车后第2s内，汽车走过的路程为（） A．12m

B．8m

C．4m

D．2m

4．（4分）2018年10月23日港珠澳大桥正式通车，它是目前世界上最长的跨海大桥，为、、珠海三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段，一辆小汽车在长度为L＝21m的平直桥面上提速，图乙是该车在该段的车速的平方（v2）与位移（x）

第 1 页共 24 页

的关系。则关于小汽车通过该段平直桥面的加速度和时间分别为（）

A．4m/s2 6s

B．2m/s2 3s

C．2m/s2 5s

D．2m/s2 √21s

5．（4分）如图所示，在与水平方向成θ角、大小为F的力作用下，质量为m的物块沿竖直墙壁加速下滑，已知物块与墙壁的动摩擦因数为μ．则下滑过程中物块的加速度大小为（）

A．a＝g﹣μg C．a＝g−

𝜇𝐹𝑠𝑖𝑛𝜃

𝑚B．a＝g−D．a＝g−

𝜇𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃

𝑚

𝐹𝑠𝑖𝑛𝜃+𝜇𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃

𝑚6．（4分）如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M，O为球心，∠AOB＝60°，OA水平，小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。在将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中装置始终静止，则（）

A．M槽对小物块的支持力逐渐增大 B．M槽对小物块的支持力逐渐减小 C．推力F先增大后减小 D．推力F逐渐增大

7．（4分）甲、乙两车在同一直线上同向运动，t＝0时刻同时经过同一路标A，此后的8s内其v﹣t图象如图，则（）

第 2 页共 24 页

A．2～6s两车运动的位移相同

B．若下一路标B与路标A相距12m，甲、乙会同时经过路标B C．t＝4s时，两物体相遇

D．0～8s，甲、乙两车先靠近后远离

8．（4分）如图所示，质量相同的甲、乙两人乘坐两部构造不同、倾角相同的电梯去商场，他们均相对于电梯静止，则下列说法正确的是（）

A．若两电梯匀速上升，则甲、乙两人均没有受到摩擦力

B．若两电梯匀加速上升，则两人均受到沿速度方向的摩擦力

C．无论两电梯加速或匀速上升，甲受到电梯的摩擦力均比乙受到电梯的摩擦力大 D．无论两电梯加速或匀速上升，甲受到电梯的支持力均比乙受到电梯的支持力大二、选择题Ⅱ（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求。）

9．（4分）高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀变速直线运动，在启动阶段，列车的（）

A．位移与它经历的时间成正比 B．瞬时速度与它经历的时间成正比 C．平均速度与它经历的时间成正比 D．加速度与它经历的时间成正比

10．（4分）重力均为G的斜面体a、b如图叠放在水平地面上，a、b间接触面光滑，水平推力F作用在b上，b沿斜面匀速上升，a始终静止。若a的斜面倾角为θ，则（）

第 3 页共 24 页

A．F＝Gsinθ B．F＝Gtanθ

C．地面对a的支持力大小为2G D．地面对a的摩擦力大小为F

11．（4分）某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象。在地面上称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重。电梯从t＝0时由静止开始运动，到t＝11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的情况如图所示（g＝10m/s2）。则（）

A．电梯为下降过程 B．电梯为上升过程

C．在10～11s内电梯的加速度大小为2m/s2 D．F3的示数为550N

12．（4分）质量分别为1kg和2kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今用大小为F＝9N的力作用在A上使AB相对静止一起向左匀加速运动，则下列说法正确的是（）

A．弹簧的弹力大小等于8N B．弹簧的弹力大小等于6N

C．突然撤去F瞬间，A的加速度大小为0 D．突然撤去F瞬间，B的加速度大小为3m/s2

13．（4分）在光滑水平面上，物体因受到水平的两平衡力F1、F2作用处于静止状态，当其中水平向右的力F1发生如图1所示的变化，F2保持不变时，则（）

第 4 页共 24 页

A．在OA时间内，物体将向左做变速运动，加速度逐渐增大 B．在A时刻物体的速度和加速度均达最大 C．在AB时间内物体做减速运动 D．在B时刻物体的速度达到最大

14．（4分）如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为37°的固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t＝1s时撤去拉力F，物体运动的部分v﹣t图象如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则（）

A．物体与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5 B．匀减速直线运动的加速度的大小为20m/s2 C．拉力大小F＝30N

D．t＝4s时物体的速度为1m/s，沿斜面向下三、解答题（共8小题，满分44分）

15．（6分）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在（选填“水平”或“竖直”）方向。

（2）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，依次记录弹簧的长度。

（3）如图是该同学根据记录数据作的图象，纵轴表示砝码的质量，横轴表示弹簧长度与的差值（填“L0”或“Lx”）。

（4）由图可知弹簧的劲度系数为 N/m（结果均保留两位有效数字，g取9.8m/s2）。

第 5 页共 24 页

16．（6分）某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放在水平桌面上，且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。

（1）实验时（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；（填“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图乙所示，则打点计时器打A点时木块的速度为 m/s；木块运动的加速度为 m/s2（结果均保留两位小数）。

（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为（g＝10m/s2，结果保留两位有效数字）。 17．（3分）跳水比赛时，运动员在距水面10m的跳台向上跳起，到达最高点时重心离跳台约1.25m，然后自由下落；忽略空气阻力，将运动员看作质点，其在水中做减速直线运动；查得平均加速度约为25m/s2，g取10m/s2。为避免运动员与池底碰撞，水池的最小水深为 m。

18．（3分）某幼儿园要在空地做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少的高度为 m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

第 6 页共 24 页

19．（3分）如图所示，水平地面上一物块在斜向右上方的拉力F作用下由静止开始做匀加速直线运动。已知物块的质量m＝0.2kg，拉力F＝1N，与水平方向的夹角θ＝37°，物块与水平地面之间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。如果拉力F作用10s后撤去，则物块从开始运动到最终停止经过的位移大小为 m。

20．（6分）如图所示，两个中间打有小孔的相同小球A、B，套在光滑的水平杆上，中间用轻弹簧相连，小球C 用相同长度的两根轻绳分别挂在小球A 和B 上，两绳与水平杆的张角均为37°，整个系统处于静止状态．已知三小球的质量mA＝mB＝2kg，mC＝3kg，取 g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．（1）求AC 小球间绳子弹力的大小

（2）若弹簧被压缩了5cm，求弹簧的劲度系数．

21．（8分）一汽车停在小山坡底，突然司机发现山坡上距坡底240m处的巨石以8m/s的初速度，0.4m/s2的加速度匀加速倾滚下，假设巨石到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动，若司机从发现情况到汽车启动需要4s时间，汽车启动后一直做匀加速直线运动。其过程简化为如图所示，求：（1）巨石到达坡底的时间和速度大小？（2）汽车的加速度至少多大才能脱离危险？

第 7 页共 24 页

22．（9分）如图所示，质量为2.5kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3．这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．求：（1）木块对铁箱压力的大小；（2）水平拉力F的大小；

（3）减少拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为6m/s撤去拉力，又经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱的长度是多少？

第 8 页共 24 页

2019-2020学年广东省广州市天河区高一上期末物理试卷

参与试题解析

一、选择题I（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）

1．（4分）下列说法正确的是（）

A．向上抛出的物体离开手后，受到向上的冲力作用继续向上运动

【解答】解：A、向上抛出的物体离开手后，并没有受到向上的冲力作用，物体由于惯性继续向上运动，故A错误；

B．“风吹草动”草受到了力，施力物体是风，故B错误；

C、重心是物体所受重力的等效作用点，重心可能在物体之外，如呼啦圈的重心在呼啦圈之外，故C正确；

D、朱婷在一次扣杀中，排球受到的弹力是由于朱婷手的形变产生的，故D错。故选：C。

5 824

6 1192

7 1600

8 2104

时间/s 距离/t

130 298 526

A．B．

𝑣1𝑡1𝑠1

𝑣2𝑡2

𝑣3𝑡3

=𝑘

𝑠3

𝑠2𝑡22𝑡12=

𝑡32=𝑘

第 9 页共 24 页

C．

𝑣1𝑠1𝑣1

𝑣2𝑠2

𝑣3𝑠3

=𝑘

𝑣3

D．

𝑠12=

𝑣2𝑠22=

𝑠32=𝑘

【解答】解：伽利略最初猜想沿斜面向下运动的物体的速度与时间成正比，即：v＝kt；由此伽利略推论物体的位移与时间的平方成正比，则：x＝k′•t2，即：k′=

𝑥

𝑡2结合数据分析，比较2，考虑到测量的误差等原因，可认为2是一个常数，即物体的位

𝑡

移与时间的平方成正比。故ACD错误，B正确；故选：B。

3．（4分）以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a＝4m/s2

的加速度，刹车后第2s内，汽车走过的路程为（） A．12m

B．8m

C．4m

D．2m

【解答】解：汽车速度减为零的时间： t=△𝑡=−4s＝2.5s，刹车后第2s内汽车的位移：

x＝v0t2−at22﹣（v0t1−at12）＝10×2m−×4×22m﹣（10×1m−×4×12m）＝4m，故C正确，ABD错误。故选：C。

4．（4分）2018年10月23日港珠澳大桥正式通车，它是目前世界上最长的跨海大桥，为、、珠海三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段，一辆小汽车在长度为L＝21m的平直桥面上提速，图乙是该车在该段的车速的平方（v2）与位移（x）的关系。则关于小汽车通过该段平直桥面的加速度和时间分别为（）

2121212△𝑣

0−10

A．4m/s2 6s

B．2m/s2 3s

C．2m/s2 5s

D．2m/s2 √21s

【解答】解：由匀变速直线运动的位移速度公式𝑣𝑡−𝑣𝑜=2𝑎𝑥知，结合图象可知vo＝4m/s，

第 10 页共 24 页

2𝑣2𝑡−𝑣0

vt＝10m/s，加速度𝑎=得，

2𝐿加速度a＝2m/s2，由vt＝vo+at，得所用时间t=故选：B。

10−4

𝑠=3𝑠，故B正确，ACD错误。 25．（4分）如图所示，在与水平方向成θ角、大小为F的力作用下，质量为m的物块沿竖直墙壁加速下滑，已知物块与墙壁的动摩擦因数为μ．则下滑过程中物块的加速度大小为（）

A．a＝g﹣μg C．a＝g−

𝜇𝐹𝑠𝑖𝑛𝜃

𝑚B．a＝g−D．a＝g−

𝜇𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃

𝑚

𝐹𝑠𝑖𝑛𝜃+𝜇𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃

𝑚【解答】解：

将F分解可得，物体在垂直于墙壁方向上受到的压力为N＝Fcosθ，则物体对墙壁的压力为N＝N′＝Fcosθ；物体受到的滑动摩擦力为f＝μN′＝μFcosθ，根据牛顿第二定律可得mg﹣f﹣Fsinθ＝ma，解得a＝g−故选：D。

6．（4分）如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M，O为球心，∠AOB＝60°，OA水平，小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。在将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中装置始终静止，则（）

𝐹𝑠𝑖𝑛𝜃+𝜇𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃

；故D正确ABC错误。 𝑚

A．M槽对小物块的支持力逐渐增大 B．M槽对小物块的支持力逐渐减小 C．推力F先增大后减小 D．推力F逐渐增大

【解答】解：以小物块为研究对象，物块受到重力G、支持力FN和推力F三个力作用，

第 11 页共 24 页

根据平衡条件可知，FN与F的合力与G大小相等，方向相反。

将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中（F由位置1→3），如图所示，根据作图可知，M槽对小物块的支持力FN逐渐增大，推力F先减小后增大，当F与FN垂直时，F最小，故A正确，BCD错误。故选：A。

7．（4分）甲、乙两车在同一直线上同向运动，t＝0时刻同时经过同一路标A，此后的8s内其v﹣t图象如图，则（）

A．2～6s两车运动的位移相同

B．若下一路标B与路标A相距12m，甲、乙会同时经过路标B C．t＝4s时，两物体相遇

D．0～8s，甲、乙两车先靠近后远离

【解答】解：A、由于v﹣t图象与时间轴围成的面积大小等于位移，可知2～6s两车运动的位移相同，故A正确；

B、根据v﹣t图象与时间轴围成的面积大小等于位移，可知0～8s内两车的位移均为x＝2×8m＝16m。t＝0时刻两车同时经过同一个路标A，由图象可知，8s时刻甲、乙会同时经过路标B再次相遇，若下一路标B与路标A相距16m，甲、乙会同时经过路标B，若下一路标B与路标A相距12m，甲车会先经过路标B，故B错误；

C、因0～4s内甲车的位移比乙车的大，而t＝0时刻两车同时经过同一个路标A，所以，t＝4s时，两物体没有相遇，故C错误；

D、图象与时间轴围成的面积大小等于位移，由图象可知，0～8s内，甲、乙两车在先远离后靠近，故D错误。

第 12 页共 24 页

故选：A。

8．（4分）如图所示，质量相同的甲、乙两人乘坐两部构造不同、倾角相同的电梯去商场，他们均相对于电梯静止，则下列说法正确的是（）

A．若两电梯匀速上升，则甲、乙两人均没有受到摩擦力

B．若两电梯匀加速上升，则两人均受到沿速度方向的摩擦力

C．无论两电梯加速或匀速上升，甲受到电梯的摩擦力均比乙受到电梯的摩擦力大 D．无论两电梯加速或匀速上升，甲受到电梯的支持力均比乙受到电梯的支持力大【解答】解：A、若两电梯均为匀速上升，则甲只受重力和支持力，甲不受摩擦力；乙则受重力、支持力和摩擦力，故A错误；

B、摩擦力的方向和接触面相平行，若两电梯匀加速上升，则甲受到的摩擦力方向水平向右，乙受到的摩擦力方向沿速度方向向上，故B错误；

C、若电梯匀速上升，甲受到的摩擦力为零，乙受到的摩擦力不为零，则甲受到的摩擦力比乙小，故C错误；

D、设甲、乙的质量为m，无论两电梯加速或匀速上升，乙所受支持力均为N＝mgcosθ；若电梯匀速上升，甲所受支持力等于重力mg，若电梯加速上升，甲处于超重，甲受到的支持力大于mg，所以无论两电梯加速或匀速上升，甲受到电梯的支持力均比乙受到电梯的支持力大，故D正确。故选：D。

二、选择题Ⅱ（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求。）

9．（4分）高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀变速直线运动，在启动阶段，列车的（）

A．位移与它经历的时间成正比 B．瞬时速度与它经历的时间成正比 C．平均速度与它经历的时间成正比 D．加速度与它经历的时间成正比

第 13 页共 24 页

【解答】解：A、由位移公式：x=𝑎𝑡2可知位移与时间的二次方成正比，故A错误 B、由速度公式：v＝at可知瞬时速度与时间成正比，故B正确 C、平均速度𝑣=

𝑎𝑡

，则平均速度与时间成正比，故C正确 212D、加速度不变，故D错误故选：BC。

A．F＝Gsinθ B．F＝Gtanθ

C．地面对a的支持力大小为2G D．地面对a的摩擦力大小为F

【解答】解：AB、以物体b为研究对象，对物体进行受力分析：重力、推力F和斜面的支持力，作出力图如图，根据平衡条件得：F＝FNsinθ FNcosθ＝G

解得：F＝Gtanθ，故A错误B正确；

CD、对ab整体受力分析，受重力、支持力、推力和向左的静摩擦力，根据平衡条件，有：

水平方向：F＝f；

竖直方向：N＝2G；故CD正确。故选：BCD。

第 14 页共 24 页

A．电梯为下降过程 B．电梯为上升过程

C．在10～11s内电梯的加速度大小为2m/s2 D．F3的示数为550N

【解答】解：AB、台秤的示数F反映该同学对电梯的压力大小，根据牛顿第三定律知，电梯对该同学的支持力与该同学对电梯的压力大小相等，所以，从示数F随时间t的图象能直接读出支持力的变化情况。

由图象可知，在0～2s内，电梯的支持力为：F1＝450N＜G＝500N，由牛顿第二定律有：mg﹣F1＝ma1 解得：a1＝1m/s2

加速度方向竖直向下，故电梯下降，故A正确，B错误； C、2～10s内，支持力等于重力，电梯匀速下降。

设在10s～11s内电梯的加速度大小为a3，时间为t3，0～2s的时间为t1，则a1t1＝a3t3 解得：a3＝2m/s2，故B正确

D、由牛顿第二定律定律有：F3′﹣mg＝ma3 解得：F3′＝600N

根据牛顿第三定律可知，F3＝F3′＝600N，故D错误。

第 15 页共 24 页

故选：AC。

A．弹簧的弹力大小等于8N B．弹簧的弹力大小等于6N

C．突然撤去F瞬间，A的加速度大小为0 D．突然撤去F瞬间，B的加速度大小为3m/s2 【解答】解：AB、由牛顿第二定律得：对系统：a=𝑚+𝑚=1+2=3m/s2，

𝐵𝐴

对B：F＝mBa＝2×3＝6N，故A错误，B正确。

CD、撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，由牛顿第二定律得：对A：aA=𝑚=1=6m/s2， 𝐴

对B：aB=𝑚=2=3m/s2，故C错误，D正确。

𝐵故选：BD。

13．（4分）在光滑水平面上，物体因受到水平的两平衡力F1、F2作用处于静止状态，当其中水平向右的力F1发生如图1所示的变化，F2保持不变时，则（）

𝐹

6𝐹

【解答】解：A、物体静止时，F1与F2大小相等。在OA时间内，F2不变，F1变小，合力向左且逐渐增大，根据牛顿第二定律知加速度向左且逐渐增大，所以物体向左做变加

第 16 页共 24 页

速运动，故A正确；

B、在A时刻F1＝0，合力等于F2，此时物体的加速度达到了最大，但速度还在继续增大，故B错误；

C、在AB时间内虽然F1逐渐增大，但F2＞F1，合力仍然向左，所以物体还在向左做加速运动，故C错误；

D、在B时刻时，F2＝F1，合力等于0，加速度也为0，此时物体的运动速度达到最大，故D正确。故选：AD。

A．物体与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5 B．匀减速直线运动的加速度的大小为20m/s2 C．拉力大小F＝30N

D．t＝4s时物体的速度为1m/s，沿斜面向下

【解答】解：ABC、根据v﹣t图象可知，匀加速阶段加速度为a1=匀减速阶段加速度𝑎2=

10−20

𝑚/𝑠2=−10𝑚/𝑠2 1△𝑣120

=m/s2＝20m/s2 △𝑡11根据牛顿第二定律可知：

加速上升过程，有 F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma1 减速上升过程，有﹣mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma2 联立解得 F＝30N，μ＝0.5，故AC正确，B错误；

D、由题意可知，mgsinθ＝6N＞μmgcosθ＝4N，可知物体减速为零后可以匀加速下滑，又1s后物体做匀减速，物体在t＝3s末的速度为v3＝v1+at1＝[20+（﹣10）×2]m/s＝0m/s，即3s末速度为零，则3s到4s这1s的时间间隔内物体沿斜面向下做匀加速直线运动，设

第 17 页共 24 页

加速度为a3，由牛顿第二定律得 ﹣mgsinθ+μmgcosθ＝ma3 解得 a3＝﹣2m/s2

由速度﹣时间关系可知，t＝4s时速度 v4＝v3+at2＝0+（﹣2）×1m/s＝﹣2m/s，方向沿斜面向下，故D错误。故选：AC。

三、解答题（共8小题，满分44分）

15．（6分）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在竖直（选填“水平”或“竖直”）方向。

（2）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，依次记录弹簧的长度。

（3）如图是该同学根据记录数据作的图象，纵轴表示砝码的质量，横轴表示弹簧长度与 Lx 的差值（填“L0”或“Lx”）。

（4）由图可知弹簧的劲度系数为 4.9 N/m（结果均保留两位有效数字，g取9.8m/s2）。

【解答】解：

（1）弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；（3）根据胡克定律公式△F＝k△x，故横轴应为伸长量，即弹簧长度与Lx差值；

△𝐹60×10×9.8（4）结合图象的斜率可求得：𝑘=△𝑥=𝑁/𝑚=4.9𝑁/𝑚 −212×10

−3

故答案为：（1）竖直（3）Lx （4）4.9N/m

第 18 页共 24 页

（1）实验时不需要（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；不需要（填“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。

（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图乙所示，则打点计时器打A点时木块的速度为 1.58 m/s；木块运动的加速度为 0.75 m/s2（结果均保留两位小数）。

（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为 0.16 （g＝10m/s2，结果保留两位有效数字）。【解答】解：（1）本实验时测量摩擦因数，故不需要平衡摩擦力，根据逐差法求得木块的加速度，把木块和砝码及砝码盘作为整体利用牛顿第二定律求得摩擦因数，故不需要使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M （2）A点的瞬时速度为：vA=B点的瞬时速度为：vB=加速度为：a=

𝑥𝑂𝐵0.0626+0.0638

=m/s＝1.58m/s 4𝑇0.08𝑥𝐴𝐶0.0638+0.0650=m/s＝1.61m/s 4𝑇0.08𝑣𝐵−𝑣𝐴1.61−1.5822=m/s＝0.75m/s 2𝑇0.04（3）根据牛顿第二定律可知：mg﹣μMg＝（M+m）a，代入数据解得：μ＝0.16

故答案为：（1）不需要，不需要；（2）1.58，0.75；（3）0.16

17．（3分）跳水比赛时，运动员在距水面10m的跳台向上跳起，到达最高点时重心离跳台约1.25m，然后自由下落；忽略空气阻力，将运动员看作质点，其在水中做减速直线运动；查得平均加速度约为25m/s2，g取10m/s2。为避免运动员与池底碰撞，水池的最小水深为 4.5 m。

【解答】解：由题意知运动员从起跳后的最高点至水面做自由落体运动由𝐻+ℎ=2𝑔𝑡2 v＝gt

第 19 页共 24 页

得：𝑣=√2𝑔(𝐻+ℎ) 将数据代入解得v＝15m/s；

运动员末速度为0，设水池的最小水深为H，则 0﹣v2＝2aH 解得：H＝4.5m。故答案为：4.5

18．（3分）某幼儿园要在空地做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少的高度为 2.4 m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

【解答】解：设滑梯的倾角为θ，重力在滑梯上分解成两个方向的力，垂直于滑梯的力等于mgcosθ．平行于滑梯的力等于mgsinθ 人在滑梯上能滑下，满足：mgsinθ≥μmgcosθ 已知滑梯与儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4 解得滑梯倾角正切值为：tanθ≥μ＝0.4 根据几何关系可知，𝑡𝑎𝑛𝜃= 其中L＝6m，可得滑梯的最小高度h＝2.4m。故答案为：2.4.

ℎ

𝐿

第 20 页共 24 页

【解答】解：拉力F撤去前，根据物块在竖直方向上受力有 Fsinθ+FN＝mg 在水平方向上，根据牛顿第二定律有 Fcosθ﹣f＝ma 物块受到的摩擦力大小f＝μFN

联立解得物块运动时的加速度大小a＝0.5m/s2；由位移﹣时间关系得𝑥=𝑎𝑡2

解得物块在前10s内的位移大小：𝑥=2𝑎𝑡2=2×0.5×102(𝑚)=25𝑚。撤去F时的速度vt＝at＝0.5×10m/s＝5m/s

撤去F后，物体滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，加速度大小为a′=5m/s2

由2a′x2＝vt2，解得：x2＝2.5m 总位移为x总＝x+x2＝25m+2.5m＝27.5m 故答案为：27.5。

（2）若弹簧被压缩了5cm，求弹簧的劲度系数．

𝜇𝑚𝑔

=μg＝𝑚1

【解答】解：（1）对C进行受力分析如图，则：

第 21 页共 24 页

mCg＝2Fsin37° 代入数据得：F＝25N

（2）对A进行受力分析如图，则：F′cos37°＝kx 其中：F′＝F

代入数据得：k＝400N/m

答：（1）AC 小球间绳子弹力的大小是25N；

（2）若弹簧被压缩了5cm，求弹簧的劲度系数是400N/m．

【解答】解：（1）设巨石到达坡底的时间为t1，速度为v1，巨石的初速度为v0＝8m/s，位移s＝240m，加速度为a＝0.4m/s2，

22由运动学公式 𝑣1−𝑣0=2𝑎𝑠可得

2v1=√𝑣0+2𝑎𝑠=√82+2×0.4×240m/s＝16m/s

由v1＝v0+at可得： 𝑡1=

𝑣1−𝑣016−8

=s＝20s 𝑎0.4（2）汽车加速到速度等于v1且两者在水平地面的位移刚好相等就安全了，故依题意有设汽车加速度为a'，运动t时间到达安全距离 v汽＝a't＝v1

1s汽=2𝑎′𝑡2=2 1𝑣𝑡

巨石在水平路面上的位移为 s石＝v1（t+4﹣t1）＝s汽

第 22 页共 24 页

解得a'＝0.5m/s2

答：（1）巨石到达坡底的时间为20s和速度大小为16m/s；（2）汽车的加速度至少为0.5m/s2才能脱离危险。

【解答】解：（1）对木块：在竖直方向：由相对静止得 mg＝f＝μ2N 解得：N＝20N

由牛顿第三定律得：木块对铁箱的压力N′＝﹣N＝﹣20N，方向水平向左（2）对木块：在水平方向由牛顿第二定律得：N＝ma 解得：a＝40m/s2

对铁箱和木块整体：F﹣μ1（M+m）g＝（M+m）a 解得：F＝129N

（3）撤去拉力F时，箱和木块的速度均为v＝6m/s，因μ1＞μ2，以后木块相对箱滑动。木块加速度：a2＝μ2g＝2.5m/s2 铁箱加速度：a1=

𝜇1(𝑚+𝑀)𝑔−𝜇2𝑚𝑔2

=3.1m/s 𝑀𝑣

铁箱减速到零的时间为：t0=𝑎=1.9s＞1s，故木块到达箱右端时，箱未能停止。则经t＝1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。即有：L＝（vt−2a2t2）﹣（vt−2a1t2）=2（a1﹣a2）t2。

第 23 页共 24 页

111

解得：L＝0.3m

答：（1）木块对铁箱的压力大是20N，方向水平向左；（2）水平拉力F的大小是129N。（3）铁箱长度是0.3m。

第 24 页共 24 页

因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容

查看全文