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福建省福州市鼓山中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试卷（Word版附解析）
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这是一份福建省福州市鼓山中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试卷（Word版附解析），共13页。
一.单项选择题（共5个小题，每题4分，共20分。）
1. 下列关于物理学实验中研究方法的叙述正确的是（ ）
A. 利用光电门测速度，运用了理想模型法
B. 验证平行四边形定则的实验，运用了等效替代法
C. 伽利略对自由落体运动的研究，运用了控制变量法
D. 利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，运用了微元法
【答案】B
【解析】
【详解】A．利用光电门测速度运用了极限法，故选项A错误；
B．验证平行四边形定则的实验运用了等效替代法，故选项B正确；
C．伽利略对自由落体运动的研究运用了实验加逻辑推理的方法，故选项C错误；
D．利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，采用了放大法，故选项D错误。
故选B。
2. 如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变，木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（ ）
A. F1不变，F2变大B. F1不变，F2变小
C. F1变大，F2变大D. F1变小，F2变小
【答案】A
【解析】
【详解】CD．前后两次木板始终处于静止状态，因此前后两次木板所受合力F1都等于零，保持不变，故CD错误；
AB．将拉力F2沿水平方向和竖直方向正交分解，在竖直方向上
绳子剪去一段后长度变短，悬挂木板时绳子与竖直方向夹角变大，而物体的重力不变，因此单根绳的拉力变大，故A正确，B错误。
故选A。
3. 重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知（ ）
A. 木箱与地板间的最大静摩擦力为30N
B. 木箱与地板间的动摩擦因数为0.3
C. 若用33N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是30N
D. 若用20N的水平推力推移动的木箱，木箱所受的摩擦力是20N
【答案】B
【解析】
【详解】A．最大静摩擦力是指物体刚要运动时对应的摩擦力，根据二力平衡可知，最大静摩擦力为35N，故A错误；
B．木箱做匀速运动时合力为零，所以滑动摩擦力等于此时的推力，即30N
解得
故B正确；
C．33N的水平推力小于最大静摩擦力，所以木箱静止，受到的是静摩擦力，根据二力平衡可知，此时的摩擦力为33N，故C错误；
D．木箱滑动时，受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力只与正压力及动摩擦因数有关，与水平推力无关，因此，此时的摩擦力为30N，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（ ）
A. 大小等于B. 大小等于
C. 方向竖直向上D. 方向水平向左
【答案】B
【解析】
【详解】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示
水平方向上拉力与擦窗工具所受摩擦力水平分量等大反向，竖直方向上重力与擦窗工具所摩擦力竖直分量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中所示，大小
故选B。
5. 如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态．现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中（ ）
A. f变小，F变大B. f变小，F变小
C. f变大，F变小D. f变大，F变大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得，水平拉力为
可见水平拉力F逐渐增大，绳子的拉力为
故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力
等大反向，故摩擦力方向向左
是逐渐增大；
故选D。
二.多项选择题（共4个小题，每题6分，共24分。）
6. 如图所示，用力握住一个竖直的瓶子，使瓶子始终处于静止状态。保持其他条件不变，握力逐渐增大时，下列说法正确的是（ ）
A. 瓶子受到的摩擦力变大B. 瓶子受到的摩擦力不变
C. 瓶子受到的合力变大D. 瓶子受到的合力不变
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．瓶子始终处于静止状态，由二力平衡可知，当握力逐渐增大时，瓶子受到的摩擦力是不变的，故A错误、B正确；
CD．瓶子始终处于静止状态，说明瓶子受到的合力是不变的，故C错误、D正确。
故选BD。
7. 如图，P是位于水平的粗糙桌面上的物块，质量为M，与桌面间的动摩擦因数为μ，用跨过定滑轮的不可伸长的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m。P在桌面上始终保持静止，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 绳子上的拉力大小等于mg
B. P受到的摩擦力大小为μMg
C. P所受的拉力是由于绳子发生形变产生的
D. P对桌面的压力和桌面对P的支持力大小相等，方向相反，是一对平衡力
【答案】AC
【解析】
【详解】A．P在桌面上始终保持静止，则小盘和砝码也保持静止，有
故A正确；
B．以P为研究对象，受到竖直向下重力，桌面的支持力，绳子的拉力，桌面给的静摩擦力，有
故B正确；
C．P所受的拉力是由于绳子发生形变产生的，故C正确；
D．P对桌面的压力和桌面对P的支持力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故D错误。
故选AC。
8. 如图所示，对称的停在某建筑工地上的两辆吊车共同吊起一重物。质量不计的钢丝牵引绳绕过定滑轮和重物上的动滑轮吊起重物缓慢上升，不计滑轮的质量和滑轮与绳索、轴承之间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A. 牵引绳的拉力方向竖直向上
B. 当两牵引绳的夹角为120°时，绳子上的拉力最大
C. 在重物缓慢上升的过程中，地面对吊车的支持力保持不变
D. 在重物缓慢上升的过程中，吊车受到地面的摩擦力逐渐增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．牵引绳的拉力方向沿牵引绳方向斜向上，故A错误；
B．随着重物的上升，吊起重物的牵引绳夹角增大，合力不变，所以分力增大，即牵引绳中的作用力在增大，则当两牵引绳的夹角为120°时，绳子上的拉力不是最大，故B错误；
C．由于是缓慢上升，整体法可知整体处于平衡状态，地面支持力始终平衡整体的重力，大小不变，故C正确；
D．牵引绳的作用力在增大，设牵引绳与水平方向夹角为，则吊车受到牵引绳的作用力的水平分量为
在重物缓慢上升的过程中，减小，增大，则在增大，水平方向吊车受力平衡，所以吊车受到地面的摩擦力逐渐增大，故D正确。
故选CD。
9. 如图所示，A、两物体重力分别是，.用细线悬挂在顶板上，放在水平面上，A、间轻弹簧中的弹力，则细线中的张力及对地面的压力的可能值分别是（ ）
A. 和B. 和0
C. 和D. 和
【答案】AC
【解析】
【详解】当弹簧处于伸长状态时，以A为研究对象，由平衡条件得到，细线对A的拉力
F=GA+F弹=4N+2N=6N
对B研究可得，地面对B的支持力为
FN=GB−F弹=3N−2N=1N
则B对地面的压力大小等于1N。
当弹簧处于压缩状态时，以A为研究对象，由平衡条件得到，细线对A的拉力
F=GA−F弹=4N−2N=2N
对B研究可得，地面对B的支持力为
FN=GB+F弹=3N+2N=5N
则B对地面的压力大小等于5N，故选AC。
三.填空题（每空2分，共14分。）
10. 如图所示，在倾角为的斜面上放一质量为10kg的光滑小球，球被竖直的木板挡住保持静止，则球对斜面的压力大小为__________N；当把挡板绕O点缓慢转到与斜面垂直的过程中，球对挡板的压力大小如何变化？__________。
【答案】 ①. ②. 逐渐减小
【解析】
【详解】[1]小球在三个力作用下处于平衡状态，受力分析，如图所示
由平衡条件有
由牛顿第三定律得球对斜面的压力为
[2]当把挡板绕O点缓慢转到与斜面垂直的过程中，斜面对球的支持力大小和挡板对球的弹力大小的变化情况如图所示
由图可知，挡板对球的弹力大小逐渐减小，由牛顿第三定律可知，球对挡板的压力大小逐渐减小。
11. 在沿直线加速行驶的高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。若书不滑动，则高铁的最大加速度不能超过________m/s2，书所受摩擦力的方向为___________。（选填“水平向前”或“水平向后”）
【答案】 ①. 4 ②. 水平向前
【解析】
【详解】[1]高铁达到最大加速度时，书恰好不滑动，此时书与桌面间的静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律有
解得
[2]由于书随高铁一起加速行驶，由牛顿第二定律可知，书所受摩擦力的方向与高铁运动方向相同，水平向前。
12. 如图所示，物体在水平拉力F=10N的作用下，沿水平面做匀速直线运动，2s后撤去拉力，其v-t图象如图所示，则物体所受的摩擦力大小f=________N；撤去拉力后，物体加速度大小a=_______m/s2；物体的质量为_________kg。
【答案】 ①. 10 ②. 1 ③. 10
【解析】
【详解】[1] 0-2s内，物体做匀速直线运动，根据平衡条件可知物体所受的摩擦力大小
[2]撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，加速度大小为
[3]由牛顿第二定律得物体的质量为
四.实验题（每空2分，共14分。）
13. 在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，甲实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图像如图甲，根据图像回答以下问题：
（1）弹簧的原长为____________cm；
（2）弹簧的劲度系数为___________N/m；
（3）乙实验小组描绘的弹簧的伸长量与弹力F的关系图线如图乙，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是________________________。
【答案】 ①. 10 ②. 1000 ③. 钩码重力超过了弹簧的弹性限度
【解析】
【详解】（1）[1]当没有悬挂钩码时弹簧的长度为原长，由图可得，弹簧的原长为10cm。
（2）[2]图线的斜率表示弹簧的劲度系数，可得
（3）[3]弹簧的伸长量与弹力F的关系图线中图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是钩码重力超过了弹簧的弹性限度。
14. 小明和同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细线。回答下列问题：
（1）小明用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，接下来正确的实验操作步骤是___________
A.用刻度尺量出橡皮条的长度 B.用刻度尺量出两细线的长度
C.用铅笔在白纸上标记出结点的位置 D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
（2）小明和同学继续实验：撤掉一个测力计，用另一个测力计把结点O拉到与步骤（1）中_________（选填“相同”或“不相同”）的位置，由测力计的示数得到拉力的大小如图乙所示，记下测力计的读数为_________N，并沿细线标记此时F的方向。
（3）实验操作完毕，小明选择合适标度，由步骤（1）、（2）的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力的图示如图丙所示。
（4）如果没有操作失误，图丙中的F与两力中，一定沿AO方向的是__________。
【答案】 ①. CD##DC ②. 相同 ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]将橡皮条一端固定在木板上，另一端细绳套挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，由两个测力计的示数得到两拉力和的大小，还需要用铅笔在白纸上标记出结点的位置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向。
故选CD。
（2）[2]为确保分力作用效果与合力作用效果相同，撤掉一个测力计，用另一个测力计把结点O拉到与步骤（1）中相同的位置。
[3]由图乙可知，测力计的最小分度为，则读数为。
（4）[4]是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个测力计沿方向拉橡皮条，故方向一定沿方向的是。
五.解答题（共28分）
15. 大型商场通常用两种自动扶手电梯，一种为如图甲所示的台阶式，另一种为如图乙所示的履带式。某人质量为m，两次都随着扶梯匀速向下运动，两部扶梯的斜面与水平面的夹角都为θ，重力加速度为g，求：
（1）两种情况下人对扶梯的压力大小和方向；
（2）两种情况下人受到的摩擦力的大小。
【答案】（1）甲图人对扶梯的压力大小，方向竖直向下，乙图人对扶梯的压力大小为，方向垂直电梯面斜向下；（2）甲图人对扶梯的摩擦力为0，乙图人对扶梯的摩擦力为，方向沿电梯面斜向下
【解析】
【详解】（1）（2）根据弹力的方向垂直于接触面指向受力物体，摩擦力的方向沿接触面与相对运动或相对运动趋势方向相反，分别对甲乙两图的人受力分析，如图所示
由平衡条件可知，甲图中：扶梯对人的支持力竖直向上，大小等于人的重力大小，扶梯对人没有摩擦力，由牛顿第三定律可知，人对扶梯的压力大小为，方向竖直向下，人对扶梯的摩擦力为0；乙图中：由平衡条件有
，
由牛顿第三定律可知，人对扶梯的压力大小为，方向垂直电梯面斜向下，人对扶梯的摩擦力为，方向沿电梯面斜向下。
16. 如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动，求物块与桌面间的动摩擦因数．
【答案】
【解析】
【详解】F水平时根据水平方向的平衡条件得到：
F= μmg
当保持F的大小不变，而方向与水平方向成角时，物块也恰好做匀速直线运动，
则根据平衡条件有：
联立计算得出：
17. 如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m=4kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50N，作用在物块2的水平向右的拉力F=10N，整个系统处于平衡状态，取g=10m/s2，求：
（1）小球受到圆弧面支持力的大小；
（2）物块2和3之间摩擦力的大小：
（3）物块3受到桌面的摩擦力的大小和方向。
【答案】（1）；（2）；（3），方向水平向右
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析
可得小球受到圆弧面支持力的大小为
（2）整个系统处于平衡状态，对物块2受力分析可知物块2和3之间摩擦力的大小为
（3）整个系统处于平衡状态，对小球受力分析可知
对物块2受力分析可知水平方向有
代入数据解得物块3受到桌面的摩擦力的大小为
方向水平向右。
一.单项选择题（共5个小题，每题4分，共20分。）
1. 下列关于物理学实验中研究方法的叙述正确的是（ ）
A. 利用光电门测速度，运用了理想模型法
B. 验证平行四边形定则的实验，运用了等效替代法
C. 伽利略对自由落体运动的研究，运用了控制变量法
D. 利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，运用了微元法
【答案】B
【解析】
【详解】A．利用光电门测速度运用了极限法，故选项A错误；
B．验证平行四边形定则的实验运用了等效替代法，故选项B正确；
C．伽利略对自由落体运动的研究运用了实验加逻辑推理的方法，故选项C错误；
D．利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，采用了放大法，故选项D错误。
故选B。
2. 如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变，木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（ ）
A. F1不变，F2变大B. F1不变，F2变小
C. F1变大，F2变大D. F1变小，F2变小
【答案】A
【解析】
【详解】CD．前后两次木板始终处于静止状态，因此前后两次木板所受合力F1都等于零，保持不变，故CD错误；
AB．将拉力F2沿水平方向和竖直方向正交分解，在竖直方向上
绳子剪去一段后长度变短，悬挂木板时绳子与竖直方向夹角变大，而物体的重力不变，因此单根绳的拉力变大，故A正确，B错误。
故选A。
3. 重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知（ ）
A. 木箱与地板间的最大静摩擦力为30N
B. 木箱与地板间的动摩擦因数为0.3
C. 若用33N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是30N
D. 若用20N的水平推力推移动的木箱，木箱所受的摩擦力是20N
【答案】B
【解析】
【详解】A．最大静摩擦力是指物体刚要运动时对应的摩擦力，根据二力平衡可知，最大静摩擦力为35N，故A错误；
B．木箱做匀速运动时合力为零，所以滑动摩擦力等于此时的推力，即30N
解得
故B正确；
C．33N的水平推力小于最大静摩擦力，所以木箱静止，受到的是静摩擦力，根据二力平衡可知，此时的摩擦力为33N，故C错误；
D．木箱滑动时，受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力只与正压力及动摩擦因数有关，与水平推力无关，因此，此时的摩擦力为30N，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（ ）
A. 大小等于B. 大小等于
C. 方向竖直向上D. 方向水平向左
【答案】B
【解析】
【详解】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示
水平方向上拉力与擦窗工具所受摩擦力水平分量等大反向，竖直方向上重力与擦窗工具所摩擦力竖直分量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中所示，大小
故选B。
5. 如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态．现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中（ ）
A. f变小，F变大B. f变小，F变小
C. f变大，F变小D. f变大，F变大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得，水平拉力为
可见水平拉力F逐渐增大，绳子的拉力为
故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力
等大反向，故摩擦力方向向左
是逐渐增大；
故选D。
二.多项选择题（共4个小题，每题6分，共24分。）
6. 如图所示，用力握住一个竖直的瓶子，使瓶子始终处于静止状态。保持其他条件不变，握力逐渐增大时，下列说法正确的是（ ）
A. 瓶子受到的摩擦力变大B. 瓶子受到的摩擦力不变
C. 瓶子受到的合力变大D. 瓶子受到的合力不变
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．瓶子始终处于静止状态，由二力平衡可知，当握力逐渐增大时，瓶子受到的摩擦力是不变的，故A错误、B正确；
CD．瓶子始终处于静止状态，说明瓶子受到的合力是不变的，故C错误、D正确。
故选BD。
7. 如图，P是位于水平的粗糙桌面上的物块，质量为M，与桌面间的动摩擦因数为μ，用跨过定滑轮的不可伸长的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m。P在桌面上始终保持静止，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 绳子上的拉力大小等于mg
B. P受到的摩擦力大小为μMg
C. P所受的拉力是由于绳子发生形变产生的
D. P对桌面的压力和桌面对P的支持力大小相等，方向相反，是一对平衡力
【答案】AC
【解析】
【详解】A．P在桌面上始终保持静止，则小盘和砝码也保持静止，有
故A正确；
B．以P为研究对象，受到竖直向下重力，桌面的支持力，绳子的拉力，桌面给的静摩擦力，有
故B正确；
C．P所受的拉力是由于绳子发生形变产生的，故C正确；
D．P对桌面的压力和桌面对P的支持力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故D错误。
故选AC。
8. 如图所示，对称的停在某建筑工地上的两辆吊车共同吊起一重物。质量不计的钢丝牵引绳绕过定滑轮和重物上的动滑轮吊起重物缓慢上升，不计滑轮的质量和滑轮与绳索、轴承之间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A. 牵引绳的拉力方向竖直向上
B. 当两牵引绳的夹角为120°时，绳子上的拉力最大
C. 在重物缓慢上升的过程中，地面对吊车的支持力保持不变
D. 在重物缓慢上升的过程中，吊车受到地面的摩擦力逐渐增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．牵引绳的拉力方向沿牵引绳方向斜向上，故A错误；
B．随着重物的上升，吊起重物的牵引绳夹角增大，合力不变，所以分力增大，即牵引绳中的作用力在增大，则当两牵引绳的夹角为120°时，绳子上的拉力不是最大，故B错误；
C．由于是缓慢上升，整体法可知整体处于平衡状态，地面支持力始终平衡整体的重力，大小不变，故C正确；
D．牵引绳的作用力在增大，设牵引绳与水平方向夹角为，则吊车受到牵引绳的作用力的水平分量为
在重物缓慢上升的过程中，减小，增大，则在增大，水平方向吊车受力平衡，所以吊车受到地面的摩擦力逐渐增大，故D正确。
故选CD。
9. 如图所示，A、两物体重力分别是，.用细线悬挂在顶板上，放在水平面上，A、间轻弹簧中的弹力，则细线中的张力及对地面的压力的可能值分别是（ ）
A. 和B. 和0
C. 和D. 和
【答案】AC
【解析】
【详解】当弹簧处于伸长状态时，以A为研究对象，由平衡条件得到，细线对A的拉力
F=GA+F弹=4N+2N=6N
对B研究可得，地面对B的支持力为
FN=GB−F弹=3N−2N=1N
则B对地面的压力大小等于1N。
当弹簧处于压缩状态时，以A为研究对象，由平衡条件得到，细线对A的拉力
F=GA−F弹=4N−2N=2N
对B研究可得，地面对B的支持力为
FN=GB+F弹=3N+2N=5N
则B对地面的压力大小等于5N，故选AC。
三.填空题（每空2分，共14分。）
10. 如图所示，在倾角为的斜面上放一质量为10kg的光滑小球，球被竖直的木板挡住保持静止，则球对斜面的压力大小为__________N；当把挡板绕O点缓慢转到与斜面垂直的过程中，球对挡板的压力大小如何变化？__________。
【答案】 ①. ②. 逐渐减小
【解析】
【详解】[1]小球在三个力作用下处于平衡状态，受力分析，如图所示
由平衡条件有
由牛顿第三定律得球对斜面的压力为
[2]当把挡板绕O点缓慢转到与斜面垂直的过程中，斜面对球的支持力大小和挡板对球的弹力大小的变化情况如图所示
由图可知，挡板对球的弹力大小逐渐减小，由牛顿第三定律可知，球对挡板的压力大小逐渐减小。
11. 在沿直线加速行驶的高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。若书不滑动，则高铁的最大加速度不能超过________m/s2，书所受摩擦力的方向为___________。（选填“水平向前”或“水平向后”）
【答案】 ①. 4 ②. 水平向前
【解析】
【详解】[1]高铁达到最大加速度时，书恰好不滑动，此时书与桌面间的静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律有
解得
[2]由于书随高铁一起加速行驶，由牛顿第二定律可知，书所受摩擦力的方向与高铁运动方向相同，水平向前。
12. 如图所示，物体在水平拉力F=10N的作用下，沿水平面做匀速直线运动，2s后撤去拉力，其v-t图象如图所示，则物体所受的摩擦力大小f=________N；撤去拉力后，物体加速度大小a=_______m/s2；物体的质量为_________kg。
【答案】 ①. 10 ②. 1 ③. 10
【解析】
【详解】[1] 0-2s内，物体做匀速直线运动，根据平衡条件可知物体所受的摩擦力大小
[2]撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，加速度大小为
[3]由牛顿第二定律得物体的质量为
四.实验题（每空2分，共14分。）
13. 在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，甲实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图像如图甲，根据图像回答以下问题：
（1）弹簧的原长为____________cm；
（2）弹簧的劲度系数为___________N/m；
（3）乙实验小组描绘的弹簧的伸长量与弹力F的关系图线如图乙，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是________________________。
【答案】 ①. 10 ②. 1000 ③. 钩码重力超过了弹簧的弹性限度
【解析】
【详解】（1）[1]当没有悬挂钩码时弹簧的长度为原长，由图可得，弹簧的原长为10cm。
（2）[2]图线的斜率表示弹簧的劲度系数，可得
（3）[3]弹簧的伸长量与弹力F的关系图线中图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是钩码重力超过了弹簧的弹性限度。
14. 小明和同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细线。回答下列问题：
（1）小明用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，接下来正确的实验操作步骤是___________
A.用刻度尺量出橡皮条的长度 B.用刻度尺量出两细线的长度
C.用铅笔在白纸上标记出结点的位置 D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
（2）小明和同学继续实验：撤掉一个测力计，用另一个测力计把结点O拉到与步骤（1）中_________（选填“相同”或“不相同”）的位置，由测力计的示数得到拉力的大小如图乙所示，记下测力计的读数为_________N，并沿细线标记此时F的方向。
（3）实验操作完毕，小明选择合适标度，由步骤（1）、（2）的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力的图示如图丙所示。
（4）如果没有操作失误，图丙中的F与两力中，一定沿AO方向的是__________。
【答案】 ①. CD##DC ②. 相同 ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]将橡皮条一端固定在木板上，另一端细绳套挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，由两个测力计的示数得到两拉力和的大小，还需要用铅笔在白纸上标记出结点的位置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向。
故选CD。
（2）[2]为确保分力作用效果与合力作用效果相同，撤掉一个测力计，用另一个测力计把结点O拉到与步骤（1）中相同的位置。
[3]由图乙可知，测力计的最小分度为，则读数为。
（4）[4]是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个测力计沿方向拉橡皮条，故方向一定沿方向的是。
五.解答题（共28分）
15. 大型商场通常用两种自动扶手电梯，一种为如图甲所示的台阶式，另一种为如图乙所示的履带式。某人质量为m，两次都随着扶梯匀速向下运动，两部扶梯的斜面与水平面的夹角都为θ，重力加速度为g，求：
（1）两种情况下人对扶梯的压力大小和方向；
（2）两种情况下人受到的摩擦力的大小。
【答案】（1）甲图人对扶梯的压力大小，方向竖直向下，乙图人对扶梯的压力大小为，方向垂直电梯面斜向下；（2）甲图人对扶梯的摩擦力为0，乙图人对扶梯的摩擦力为，方向沿电梯面斜向下
【解析】
【详解】（1）（2）根据弹力的方向垂直于接触面指向受力物体，摩擦力的方向沿接触面与相对运动或相对运动趋势方向相反，分别对甲乙两图的人受力分析，如图所示
由平衡条件可知，甲图中：扶梯对人的支持力竖直向上，大小等于人的重力大小，扶梯对人没有摩擦力，由牛顿第三定律可知，人对扶梯的压力大小为，方向竖直向下，人对扶梯的摩擦力为0；乙图中：由平衡条件有
，
由牛顿第三定律可知，人对扶梯的压力大小为，方向垂直电梯面斜向下，人对扶梯的摩擦力为，方向沿电梯面斜向下。
16. 如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动，求物块与桌面间的动摩擦因数．
【答案】
【解析】
【详解】F水平时根据水平方向的平衡条件得到：
F= μmg
当保持F的大小不变，而方向与水平方向成角时，物块也恰好做匀速直线运动，
则根据平衡条件有：
联立计算得出：
17. 如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m=4kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50N，作用在物块2的水平向右的拉力F=10N，整个系统处于平衡状态，取g=10m/s2，求：
（1）小球受到圆弧面支持力的大小；
（2）物块2和3之间摩擦力的大小：
（3）物块3受到桌面的摩擦力的大小和方向。
【答案】（1）；（2）；（3），方向水平向右
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析
可得小球受到圆弧面支持力的大小为
（2）整个系统处于平衡状态，对物块2受力分析可知物块2和3之间摩擦力的大小为
（3）整个系统处于平衡状态，对小球受力分析可知
对物块2受力分析可知水平方向有
代入数据解得物块3受到桌面的摩擦力的大小为
方向水平向右。
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