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2023-2024学年广东省汕头市澄海区高一（上）期末考试物理试卷（含解析）
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这是一份2023-2024学年广东省汕头市澄海区高一（上）期末考试物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
1.汽车导航越来越成为我们出行旅游必不可少的设备，某次从澄海奥飞市民广场出发前往汕头小公园，导航时显示：全程23km，历时38分钟，途径沈海高速公路限速100km/ℎ。下列说法正确的是( )
A. “全程23km”是指位移大小
B. “38分钟”是指时刻
C. “限速100km/ℎ”是指汽车的瞬时速度大小
D. 研究汽车在导航图中的位置时，不能把汽车看作质点
2.有关物理学史与物理研究方法的说法，下列叙述错误的是( )
A. 物理学中的质点为理想化模型
B. 研究物体微小形变的时候，用到了放大法
C. 研究“力的合成”实验用到了等效替代的方法
D. 研究自由落体运动规律时，亚里士多德首次提出了推理和实验相结合的方法
3.2023年10月3日，在杭州第19届亚运会。王宗源以542.30分的高分强势拿下跳水男子3米板项目冠军，如图所示，当王宗源踩压跳板使跳板弯曲时，下列说法正确的是( )
A. 王宗源对跳板的压力就是他的重力
B. 王宗源对跳板施加压力之后，跳板才对王宗源施加支持力
C. 王宗源受到的支持力，是由于跳板发生形变而产生的
D. 王宗源对跳板的压力方向沿板面斜向下
4.如图所示，某同学先后用手指捏住饮料瓶的①和②位置，瓶子均处于静止状态，假定捏饮料瓶过程中，瓶子保持外形不变，则下列说法正确的是(注：饮料瓶包括饮料在内)
A. 手指在①位置捏住瓶子时，手对瓶子的弹力越大，则手和饮料瓶之间的摩擦力越大
B. 手指在②位置捏住瓶子时，饮料瓶受到的摩擦力小于其所受重力
C. 在上述两个不同位置捏住瓶子时，手对饮料瓶的作用力均等于饮料瓶受到的重力
D. 在上述两个不同位置捏住瓶子时，瓶子受到的摩擦力均等于饮料瓶受到的重力
5.2023年10月3日杭州亚运会10m跳台的跳水决赛中，中国运动员全红婵完美一跳裁判全给10分并获得冠军。如图1所示是她站在跳台踏板起跳的精彩瞬间，从她离开跳板开始计时，跳水过程中全红婵重心的v−t图像可简化为如图2所示，则下列说法正确的是( )
A. 运动员在0∼t2内一直下降B. 运动员0∼t1内处于失重状态
C. 运动员在t3时已浮出水面D. 运动员在水中的加速度逐渐增大
6.如图是必修第一册封面上的沙漏照片，小理同学发现照片中的砂粒在空中时都看不出砂粒本身的形状，而是成了条状痕迹，砂粒的疏密分布也不均匀，若近似认为砂粒下落的初速度为0，出砂口到落点的距离为20cm，忽略阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，g=10m/s2，小理同学有以下推断，正确的是( )
A. 落点处砂粒的速度为0.2m/s
B. 砂粒从出口到落点的时间为0.1s
C. 砂粒最后0.1秒时间内的位移为15cm
D. 出口下方10cm处砂粒的速度是5cm处砂粒速度的2倍
7.如图，一昆虫悬挂在水平树枝下，其足的股节与基节间的夹角为θ，且六条足都处于相同的拉力下。若昆虫稍微伸直足，则足的股节部分受到的拉力
( )
A. 增大B. 减小C. 不变D. 先减小后增大
8.如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P，设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是( )
A. 若μ≠0，则k=56B. 若μ≠0，k =65
C. 若μ=0，则k=12D. 若μ=0，则k=35
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
9.某汽车在平直公路上以12m/s的速度匀速行驶，现因前方发生紧急事件刹车，加速度的大小为6m/s2，则下列说法中正确的是( )
A. 刹车后运动的时间为2sB. 刹车后3s末的速度为−6m/s
C. 刹车后3s内的位移为12mD. 刹车后3s内的位移为9m
10.2023年9月30日杭州亚运会上，9秒97！谢震业百米夺冠。用轨道摄像机拍摄运动员的比赛过程，摄像机和运动员都在水平方向上运动，两者的位移x随时间t变化的图像如图所示，下列说法中正确的是( )
A. 摄像机做直线运动，运动员做曲线运动
B. t2时刻，摄像机与运动员并排
C. 全过程中运动员的速度先小于摄像机的速度后大于摄像机的速度
D. 0∼t2时间摄像机与运动员的平均速度相同
11.如图所示，一块倾角为30°的光滑斜面体的上表面abcd为正方形。现要使一质量为m的小滑块从斜面顶端a点由静止出发，沿对角线ac做匀加速直线运动，还需对小滑块施加一个平行于表面abcd的恒力F有可能是( )
A. F=14mgB. F= 23mgC. F=16mgD. F=12mg
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
12.某同学采用铁架台、下端带挂钩的不同弹簧、相同质量的钩码若干、刻度尺等，安装如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的关系。
(1)未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，可读得原长L0=__________cm。
(2)由图乙可知劲度系数较大的是__________弹簧(选填“A”或“B”)；还可算出A弹簧的劲度系数为__________N/m。若把两个弹簧分别制作成弹簧秤，__________(选填“A”或“B”)的灵敏度更高。
13.图(a)为测量滑块与长木板之间的动摩擦因数的实验装置，实验中利用了力传感器来测量细线的拉力大小F，所用电源的频率为50Hz。
(1)根据本实验的测量原理，下列说法中正确的是__________。
A.应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块
B.需要平衡摩擦力
C.滑块在加速运动的过程中，力传感器的示数等于沙桶的重力大小
D.一定要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量
(2)图(b)的纸带中相邻两点间有四个点未画出，则滑块的加速度a=__________m/s2(结果保留两位小数)。
(3)保持滑块质量不变，根据多组数据，绘制出加速度a与拉力F的图像，如图(c)所示。由图像可得滑块的质量M=__________kg；取重力加速度g=10m/s2，则滑块与长木板间的动摩擦因数μ=__________(结果保留两位小数)。
四、简答题：本大题共3小题，共34分。
14.高空抛物是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，某消防员为了测试高空抛物的危害，将一个物体从某高楼的楼顶自由释放，物体(可视为质点)落地速度的大小为40m/s，落地后不反弹，不计空气阻力，g取10m/s2，求：
(1)楼顶的高度；
(2)物体下落过程中的平均速度大小。
15.如图甲所示，幼儿园组织推轮胎加速跑比赛，孩子们既玩的开心又锻炼了身体。比赛中小朋友保持两只手臂相互平行推动轮胎，可简化为如图乙所示的模型，小朋友对轮胎的总推力为F，与水平地面的夹角为37°，在推力F作用下，轮胎沿水平地面由静止开始做匀加速直线运动，3s末速度变为1.5m/s。已知轮胎的质量m=4kg，轮胎与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，g取10m/s2
(1)求在推力F作用下，轮胎的加速度大小；
(2)求小朋友对轮胎的推力F的大小；
(3)若6s末小朋友撤去推力，撤去推力后，求轮胎继续向前运动的时间。
16.如图甲所示，倾角θ为37°的粗糙斜面上一质量m=2.0kg的木块，在平行于斜面的恒力F的作用下，从静止开始加速向上运动，一段时间后再撤去F，乙图给出了木块在0∼0.8s内的速度时间图像，假设斜面足够长，sin37°= 0.6，cs37°= 0.8，g=10m/s2，试求：
(1)木块与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)拉力F的大小；
(3)0∼1.1s内木块所发生的位移。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.“全程23km”是指路程，故A错误；
B.“38分钟”是指时间间隔，故B错误；
C.“限速100km/ℎ”是指汽车的瞬时速度大小，故C正确；
D.研究汽车在导航图中的位置时，汽车的形状大小可以忽略不计，能把汽车看作质点，故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】A.物理学中的质点为理想化模型，故A正确，不满足题意要求；
B.研究物体微小形变的时候，用到了放大法，故B正确，不满足题意要求；
C.研究“力的合成”实验用到了等效替代的方法，故C正确，不满足题意要求；
D.研究自由落体运动规律时，伽利略首次提出了推理和实验相结合的方法，故D错误，满足题意要求。
故选D。
3.【答案】C
【解析】【分析】
弹力产生的条件必须是与物体接触，并要发生弹性形变；弹力方向总垂直接触面；弹力是施力物体的弹性形变产生的；支持力与压力是一对相互作用力。
本题考查了弹力的相关知识，弹力产生的条件必须是与物体接触，并要发生弹性形变，跳板发生了弹性形变，才会对人有弹力。
【解答】
A.压力属于弹力，是由于物体发生弹性形变后要恢复原状而产生的力，而重力是由于地球的吸引而产生的力，这两种力属于不同性质的力，故A错误；
B.王宗源对跳板的压力和跳板对王宗源的支持力是一对相互作用力，同时产生同时消失，故B错误；
C.王宗源受到的支持力，是由于跳板发生形变而产生的，故C正确；
D.压力的方向垂直于接触面，指向被挤压得物体，则可知王宗源对跳板的压力方向垂直于板面斜向下，故D错误。
4.【答案】C
【解析】【分析】本题为共点力平衡问题，做好瓶子的受力分析是解题关键，根据平衡条件分析解题。
【解答】当用手指捏住饮料瓶的 ①和 ②位置时，其受力分析图分别如图甲、乙所示，
根据共点力平衡条件可知，在上述两个不同位置握瓶子时，手对饮料瓶的作用力均等于饮料瓶受到的重力，故选项C正确，
在 ②位置捏住瓶子时，N有向下的分量，摩擦力大于重力，故选项B、D错误。
5.【答案】B
【解析】AB.由图像可知，运动员在 0∼t1 内向上运动，加速度为重力加速度，方向向下，运动员处于失重状态，故A错误，B正确；
C.由图像可知，运动员在 t3 时运动到水下最低点，故C错误；
D.根据 v−t 图像的切线斜率绝对值表示加速度大小，可知运动员在水中的加速度逐渐减小，故D错误。
故选B。
6.【答案】C
【解析】ABC.根据
v2=2gℎ
可得落点处砂粒的速度为
v= 2gℎ= 2×10×0.2m/s=2m/s
砂粒从出口到落点的时间为
t=vg=210s=0.2s
根据逆向思维可知，砂粒最后0.1秒时间内的位移为
x=vt′−12gt′2=2×0.1m−12×10×0.12m=0.15m=15cm
故AB错误，C正确；
D.根据
v2=2gℎ
可知出口下方10cm处砂粒的速度与出口下方5cm处砂粒速度之比为
v2v1= ℎ2ℎ1= 105= 21
故D错误。
故选C。
7.【答案】B
【解析】解：设昆虫的质量为m，每条股节部分受到的拉力均为T，则由平衡条件得：6Tsinθ=mg
解得：T=mg6sinθ
当昆虫稍微伸直足时，角θ变大，sinθ增大，则足的股节部分受到的拉力T将减小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
对昆虫受力分析，根据平衡条件列式求解每条股节部分受到的拉力，判断其与夹角θ的变化关系。
本题考查共点力平衡，解题关键是对昆虫做好受力分析，根据平衡条件列式分析即可。
8.【答案】D
【解析】三物块靠在一起，将以相同加速度向右运动；则加速度大小：
a=F−6μmg6m
所以， R 和 Q 之间相互作用力为：
F1=3ma+3μmg=12F
Q 与 P 之间相互作用力：
F2=F−μmg−ma=F−μmg−16F+μmg=56F
所以可得：
k=F1F2=12F56F=35
由于谈论过程与 μ 是否为零无关，故有 k=35 恒成立；
A.与分析不符，故A错误；
B.与分析不符，故B错误；
C.与分析不符，故C错误；
D.与分析相符，故D正确；
故选D。
9.【答案】AC
【解析】刹车后运动的时间为
t0=v0a=126s=2s
则刹车后3s末，汽车已经停止，汽车速度为0；刹车后3s内的位移为
x3=x2=v02t0=122×2m=12m
故选AC。
10.【答案】BCD
【解析】A. x−t 图像只能表述物体做直线运动，则摄像机和运动员均做直线运动，故A错误；
B.由图像可知，t2时刻，摄像机与运动员处于同一位置，则摄像机与运动员并排，故B正确；
C.根据 x−t 图像的切线斜率表示速度，可知全过程中运动员的速度先小于摄像机的速度后大于摄像机的速度，故C正确；
D.由图像可知，0∼t2时间摄像机与运动员的位移相同，则平均速度相同，故D正确。
故选BCD。
11.【答案】BD
【解析】对物块在斜面所在的平面内上受力分析如图所示
当恒力F方向与对角线ac垂直时，恒力F最小，根据几何关系可知
Fmin=mgsin30∘⋅sin45∘= 24mg
由于
16mg<14mg< 24mg< 23mg<12mg
故选BD。
12.【答案】 2.80##2.78##2.79##2.81##2.82 A 25## 25.0 B
【解析】(1)[1]未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，可读得原长为
L0=2.80cm
(2)[2]根据胡克定律可得
F=kx
可知 F−x 图像的斜率等于弹簧的劲度系数，由图乙可知劲度系数较大的是A弹簧；
[3]由图可知A弹簧的劲度系数为
kA=Fx=520×10−2N/m=25N/m
[4]若把两个弹簧分别制作成弹簧秤，由于弹簧B的劲度系数更小，弹簧B的形变量更明显，即B的灵敏度更高。
13.【答案】 A 0.38 0.10 0.20
【解析】(1)[1]
A.应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块，故A正确；
B.本实验是测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，所以不能平衡摩擦力，故B错误；
C.滑块在加速运动的过程中，力传感器的示数小于沙桶的重力大小，故C错误；
D.由于该实验装置中，细线拉力可以通过力传感器测得，所以不需要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量，故D错误。
故选A。
(2)[2]纸带中相邻两点间有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1s
根据逐差法可得滑块的加速度为
a=(4.15+4.53−3.39−3.77)×10−24×0.12m/s2=0.38m/s2
(3)[3][4]以滑块为对象，根据牛顿第二定律可得
F−μMg=Ma
可得
a=1MF−μg
可知 a−F 图像的斜率为
k=1M=4.00.6−0.2kg−1=10kg−1
可得滑块的质量为
M=0.10kg
由 a−F 图像横轴截距可知
μMg=0.2N
可得滑块与长木板间的动摩擦因数为
μ=0.20
14.【答案】(1)80m；(2)20m/s
【解析】(1)设楼顶的高度为 ℎ ，由
v2=2gℎ
解得楼顶的高度为
ℎ=v22g=4022×10m=80m
(2)设物体下落时间为 t ，由
v=gt
解得
t=4s
则物体下落过程中的平均速度大小为
v=ℎt=20m/s
15.【答案】(1)0.5m/s2 ；(2)44N；(3)0.6s
【解析】(1)由匀变速直线运动公式
v=v0+at
解得
a=0.5m/s2
(2)对轮胎受力分析，竖直方向上
FN=mg+Fsin37∘
水平方向上
Fcs37∘−f=ma
f=μFN
解得
F=44N
(3)撤去推力时，轮胎的速度为
v1=at1=3m/s
由牛顿第二定律可得
μmg=ma1
由
v1=a1t2
解得轮胎继续向前运动的时间为
t2=0.6s
16.【答案】(1)0.25；(2)24N；(3)1m，方向沿斜面向上
【解析】(1)由图像可知 0.6∼0.8s 内做匀减速运动，根据图像斜率可求得该段运动的加速度大小为
a2=2.4−0.80.8−0.6m/s2=8m/s2
t=0.6s 时撤去外力，由于
a2>gsin37∘=6m/s2
可知物块在斜面上受沿斜面向下的滑动摩擦力， 0.6∼0.8s 内根据牛顿第二定律可得
mgsin37∘+μmgcs37∘=ma2
解得木块与斜面间的动摩擦因数为
μ=0.25
(2) 0∼0.6s 内物块做匀加速运动，根据图像斜率可求得该段运动的加速度大小为
a1=
0∼0.6s 内根据牛顿第二定律可得
F−mgsin37∘−μmgcs37∘=ma1
解得
F=24N
(3)由图像可知 t=0.9s 时物块的速度为0，在斜面上运动到最高点，沿斜面向上为正方向，由图线与时间轴围成的面积可求位移为
x1=2.4×0.92m=1.08m
0.9∼1.1s 内，因为重力沿斜面向下的分力
mgsin37∘>μmgcs37∘
故物块沿斜面向下做匀加速运动，设加速度为 a3 ，根据牛顿第二定律可得
mgsin37∘−μmgcs37∘=ma3
解得
a3=4m/s2
0.9∼1.1s 内物块沿斜面向下运动的位移为
x2=−12a3(t3−t2)2
解得
x2=−0.08m
从 0∼1.1s 内物块运动的位移为
x=x1+x2=1m
方向沿斜面向上。
1.汽车导航越来越成为我们出行旅游必不可少的设备，某次从澄海奥飞市民广场出发前往汕头小公园，导航时显示：全程23km，历时38分钟，途径沈海高速公路限速100km/ℎ。下列说法正确的是( )
A. “全程23km”是指位移大小
B. “38分钟”是指时刻
C. “限速100km/ℎ”是指汽车的瞬时速度大小
D. 研究汽车在导航图中的位置时，不能把汽车看作质点
2.有关物理学史与物理研究方法的说法，下列叙述错误的是( )
A. 物理学中的质点为理想化模型
B. 研究物体微小形变的时候，用到了放大法
C. 研究“力的合成”实验用到了等效替代的方法
D. 研究自由落体运动规律时，亚里士多德首次提出了推理和实验相结合的方法
3.2023年10月3日，在杭州第19届亚运会。王宗源以542.30分的高分强势拿下跳水男子3米板项目冠军，如图所示，当王宗源踩压跳板使跳板弯曲时，下列说法正确的是( )
A. 王宗源对跳板的压力就是他的重力
B. 王宗源对跳板施加压力之后，跳板才对王宗源施加支持力
C. 王宗源受到的支持力，是由于跳板发生形变而产生的
D. 王宗源对跳板的压力方向沿板面斜向下
4.如图所示，某同学先后用手指捏住饮料瓶的①和②位置，瓶子均处于静止状态，假定捏饮料瓶过程中，瓶子保持外形不变，则下列说法正确的是(注：饮料瓶包括饮料在内)
A. 手指在①位置捏住瓶子时，手对瓶子的弹力越大，则手和饮料瓶之间的摩擦力越大
B. 手指在②位置捏住瓶子时，饮料瓶受到的摩擦力小于其所受重力
C. 在上述两个不同位置捏住瓶子时，手对饮料瓶的作用力均等于饮料瓶受到的重力
D. 在上述两个不同位置捏住瓶子时，瓶子受到的摩擦力均等于饮料瓶受到的重力
5.2023年10月3日杭州亚运会10m跳台的跳水决赛中，中国运动员全红婵完美一跳裁判全给10分并获得冠军。如图1所示是她站在跳台踏板起跳的精彩瞬间，从她离开跳板开始计时，跳水过程中全红婵重心的v−t图像可简化为如图2所示，则下列说法正确的是( )
A. 运动员在0∼t2内一直下降B. 运动员0∼t1内处于失重状态
C. 运动员在t3时已浮出水面D. 运动员在水中的加速度逐渐增大
6.如图是必修第一册封面上的沙漏照片，小理同学发现照片中的砂粒在空中时都看不出砂粒本身的形状，而是成了条状痕迹，砂粒的疏密分布也不均匀，若近似认为砂粒下落的初速度为0，出砂口到落点的距离为20cm，忽略阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，g=10m/s2，小理同学有以下推断，正确的是( )
A. 落点处砂粒的速度为0.2m/s
B. 砂粒从出口到落点的时间为0.1s
C. 砂粒最后0.1秒时间内的位移为15cm
D. 出口下方10cm处砂粒的速度是5cm处砂粒速度的2倍
7.如图，一昆虫悬挂在水平树枝下，其足的股节与基节间的夹角为θ，且六条足都处于相同的拉力下。若昆虫稍微伸直足，则足的股节部分受到的拉力
( )
A. 增大B. 减小C. 不变D. 先减小后增大
8.如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P，设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是( )
A. 若μ≠0，则k=56B. 若μ≠0，k =65
C. 若μ=0，则k=12D. 若μ=0，则k=35
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
9.某汽车在平直公路上以12m/s的速度匀速行驶，现因前方发生紧急事件刹车，加速度的大小为6m/s2，则下列说法中正确的是( )
A. 刹车后运动的时间为2sB. 刹车后3s末的速度为−6m/s
C. 刹车后3s内的位移为12mD. 刹车后3s内的位移为9m
10.2023年9月30日杭州亚运会上，9秒97！谢震业百米夺冠。用轨道摄像机拍摄运动员的比赛过程，摄像机和运动员都在水平方向上运动，两者的位移x随时间t变化的图像如图所示，下列说法中正确的是( )
A. 摄像机做直线运动，运动员做曲线运动
B. t2时刻，摄像机与运动员并排
C. 全过程中运动员的速度先小于摄像机的速度后大于摄像机的速度
D. 0∼t2时间摄像机与运动员的平均速度相同
11.如图所示，一块倾角为30°的光滑斜面体的上表面abcd为正方形。现要使一质量为m的小滑块从斜面顶端a点由静止出发，沿对角线ac做匀加速直线运动，还需对小滑块施加一个平行于表面abcd的恒力F有可能是( )
A. F=14mgB. F= 23mgC. F=16mgD. F=12mg
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
12.某同学采用铁架台、下端带挂钩的不同弹簧、相同质量的钩码若干、刻度尺等，安装如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的关系。
(1)未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，可读得原长L0=__________cm。
(2)由图乙可知劲度系数较大的是__________弹簧(选填“A”或“B”)；还可算出A弹簧的劲度系数为__________N/m。若把两个弹簧分别制作成弹簧秤，__________(选填“A”或“B”)的灵敏度更高。
13.图(a)为测量滑块与长木板之间的动摩擦因数的实验装置，实验中利用了力传感器来测量细线的拉力大小F，所用电源的频率为50Hz。
(1)根据本实验的测量原理，下列说法中正确的是__________。
A.应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块
B.需要平衡摩擦力
C.滑块在加速运动的过程中，力传感器的示数等于沙桶的重力大小
D.一定要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量
(2)图(b)的纸带中相邻两点间有四个点未画出，则滑块的加速度a=__________m/s2(结果保留两位小数)。
(3)保持滑块质量不变，根据多组数据，绘制出加速度a与拉力F的图像，如图(c)所示。由图像可得滑块的质量M=__________kg；取重力加速度g=10m/s2，则滑块与长木板间的动摩擦因数μ=__________(结果保留两位小数)。
四、简答题：本大题共3小题，共34分。
14.高空抛物是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，某消防员为了测试高空抛物的危害，将一个物体从某高楼的楼顶自由释放，物体(可视为质点)落地速度的大小为40m/s，落地后不反弹，不计空气阻力，g取10m/s2，求：
(1)楼顶的高度；
(2)物体下落过程中的平均速度大小。
15.如图甲所示，幼儿园组织推轮胎加速跑比赛，孩子们既玩的开心又锻炼了身体。比赛中小朋友保持两只手臂相互平行推动轮胎，可简化为如图乙所示的模型，小朋友对轮胎的总推力为F，与水平地面的夹角为37°，在推力F作用下，轮胎沿水平地面由静止开始做匀加速直线运动，3s末速度变为1.5m/s。已知轮胎的质量m=4kg，轮胎与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，g取10m/s2
(1)求在推力F作用下，轮胎的加速度大小；
(2)求小朋友对轮胎的推力F的大小；
(3)若6s末小朋友撤去推力，撤去推力后，求轮胎继续向前运动的时间。
16.如图甲所示，倾角θ为37°的粗糙斜面上一质量m=2.0kg的木块，在平行于斜面的恒力F的作用下，从静止开始加速向上运动，一段时间后再撤去F，乙图给出了木块在0∼0.8s内的速度时间图像，假设斜面足够长，sin37°= 0.6，cs37°= 0.8，g=10m/s2，试求：
(1)木块与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)拉力F的大小；
(3)0∼1.1s内木块所发生的位移。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.“全程23km”是指路程，故A错误；
B.“38分钟”是指时间间隔，故B错误；
C.“限速100km/ℎ”是指汽车的瞬时速度大小，故C正确；
D.研究汽车在导航图中的位置时，汽车的形状大小可以忽略不计，能把汽车看作质点，故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】A.物理学中的质点为理想化模型，故A正确，不满足题意要求；
B.研究物体微小形变的时候，用到了放大法，故B正确，不满足题意要求；
C.研究“力的合成”实验用到了等效替代的方法，故C正确，不满足题意要求；
D.研究自由落体运动规律时，伽利略首次提出了推理和实验相结合的方法，故D错误，满足题意要求。
故选D。
3.【答案】C
【解析】【分析】
弹力产生的条件必须是与物体接触，并要发生弹性形变；弹力方向总垂直接触面；弹力是施力物体的弹性形变产生的；支持力与压力是一对相互作用力。
本题考查了弹力的相关知识，弹力产生的条件必须是与物体接触，并要发生弹性形变，跳板发生了弹性形变，才会对人有弹力。
【解答】
A.压力属于弹力，是由于物体发生弹性形变后要恢复原状而产生的力，而重力是由于地球的吸引而产生的力，这两种力属于不同性质的力，故A错误；
B.王宗源对跳板的压力和跳板对王宗源的支持力是一对相互作用力，同时产生同时消失，故B错误；
C.王宗源受到的支持力，是由于跳板发生形变而产生的，故C正确；
D.压力的方向垂直于接触面，指向被挤压得物体，则可知王宗源对跳板的压力方向垂直于板面斜向下，故D错误。
4.【答案】C
【解析】【分析】本题为共点力平衡问题，做好瓶子的受力分析是解题关键，根据平衡条件分析解题。
【解答】当用手指捏住饮料瓶的 ①和 ②位置时，其受力分析图分别如图甲、乙所示，
根据共点力平衡条件可知，在上述两个不同位置握瓶子时，手对饮料瓶的作用力均等于饮料瓶受到的重力，故选项C正确，
在 ②位置捏住瓶子时，N有向下的分量，摩擦力大于重力，故选项B、D错误。
5.【答案】B
【解析】AB.由图像可知，运动员在 0∼t1 内向上运动，加速度为重力加速度，方向向下，运动员处于失重状态，故A错误，B正确；
C.由图像可知，运动员在 t3 时运动到水下最低点，故C错误；
D.根据 v−t 图像的切线斜率绝对值表示加速度大小，可知运动员在水中的加速度逐渐减小，故D错误。
故选B。
6.【答案】C
【解析】ABC.根据
v2=2gℎ
可得落点处砂粒的速度为
v= 2gℎ= 2×10×0.2m/s=2m/s
砂粒从出口到落点的时间为
t=vg=210s=0.2s
根据逆向思维可知，砂粒最后0.1秒时间内的位移为
x=vt′−12gt′2=2×0.1m−12×10×0.12m=0.15m=15cm
故AB错误，C正确；
D.根据
v2=2gℎ
可知出口下方10cm处砂粒的速度与出口下方5cm处砂粒速度之比为
v2v1= ℎ2ℎ1= 105= 21
故D错误。
故选C。
7.【答案】B
【解析】解：设昆虫的质量为m，每条股节部分受到的拉力均为T，则由平衡条件得：6Tsinθ=mg
解得：T=mg6sinθ
当昆虫稍微伸直足时，角θ变大，sinθ增大，则足的股节部分受到的拉力T将减小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
对昆虫受力分析，根据平衡条件列式求解每条股节部分受到的拉力，判断其与夹角θ的变化关系。
本题考查共点力平衡，解题关键是对昆虫做好受力分析，根据平衡条件列式分析即可。
8.【答案】D
【解析】三物块靠在一起，将以相同加速度向右运动；则加速度大小：
a=F−6μmg6m
所以， R 和 Q 之间相互作用力为：
F1=3ma+3μmg=12F
Q 与 P 之间相互作用力：
F2=F−μmg−ma=F−μmg−16F+μmg=56F
所以可得：
k=F1F2=12F56F=35
由于谈论过程与 μ 是否为零无关，故有 k=35 恒成立；
A.与分析不符，故A错误；
B.与分析不符，故B错误；
C.与分析不符，故C错误；
D.与分析相符，故D正确；
故选D。
9.【答案】AC
【解析】刹车后运动的时间为
t0=v0a=126s=2s
则刹车后3s末，汽车已经停止，汽车速度为0；刹车后3s内的位移为
x3=x2=v02t0=122×2m=12m
故选AC。
10.【答案】BCD
【解析】A. x−t 图像只能表述物体做直线运动，则摄像机和运动员均做直线运动，故A错误；
B.由图像可知，t2时刻，摄像机与运动员处于同一位置，则摄像机与运动员并排，故B正确；
C.根据 x−t 图像的切线斜率表示速度，可知全过程中运动员的速度先小于摄像机的速度后大于摄像机的速度，故C正确；
D.由图像可知，0∼t2时间摄像机与运动员的位移相同，则平均速度相同，故D正确。
故选BCD。
11.【答案】BD
【解析】对物块在斜面所在的平面内上受力分析如图所示
当恒力F方向与对角线ac垂直时，恒力F最小，根据几何关系可知
Fmin=mgsin30∘⋅sin45∘= 24mg
由于
16mg<14mg< 24mg< 23mg<12mg
故选BD。
12.【答案】 2.80##2.78##2.79##2.81##2.82 A 25## 25.0 B
【解析】(1)[1]未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，可读得原长为
L0=2.80cm
(2)[2]根据胡克定律可得
F=kx
可知 F−x 图像的斜率等于弹簧的劲度系数，由图乙可知劲度系数较大的是A弹簧；
[3]由图可知A弹簧的劲度系数为
kA=Fx=520×10−2N/m=25N/m
[4]若把两个弹簧分别制作成弹簧秤，由于弹簧B的劲度系数更小，弹簧B的形变量更明显，即B的灵敏度更高。
13.【答案】 A 0.38 0.10 0.20
【解析】(1)[1]
A.应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块，故A正确；
B.本实验是测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，所以不能平衡摩擦力，故B错误；
C.滑块在加速运动的过程中，力传感器的示数小于沙桶的重力大小，故C错误；
D.由于该实验装置中，细线拉力可以通过力传感器测得，所以不需要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量，故D错误。
故选A。
(2)[2]纸带中相邻两点间有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1s
根据逐差法可得滑块的加速度为
a=(4.15+4.53−3.39−3.77)×10−24×0.12m/s2=0.38m/s2
(3)[3][4]以滑块为对象，根据牛顿第二定律可得
F−μMg=Ma
可得
a=1MF−μg
可知 a−F 图像的斜率为
k=1M=4.00.6−0.2kg−1=10kg−1
可得滑块的质量为
M=0.10kg
由 a−F 图像横轴截距可知
μMg=0.2N
可得滑块与长木板间的动摩擦因数为
μ=0.20
14.【答案】(1)80m；(2)20m/s
【解析】(1)设楼顶的高度为 ℎ ，由
v2=2gℎ
解得楼顶的高度为
ℎ=v22g=4022×10m=80m
(2)设物体下落时间为 t ，由
v=gt
解得
t=4s
则物体下落过程中的平均速度大小为
v=ℎt=20m/s
15.【答案】(1)0.5m/s2 ；(2)44N；(3)0.6s
【解析】(1)由匀变速直线运动公式
v=v0+at
解得
a=0.5m/s2
(2)对轮胎受力分析，竖直方向上
FN=mg+Fsin37∘
水平方向上
Fcs37∘−f=ma
f=μFN
解得
F=44N
(3)撤去推力时，轮胎的速度为
v1=at1=3m/s
由牛顿第二定律可得
μmg=ma1
由
v1=a1t2
解得轮胎继续向前运动的时间为
t2=0.6s
16.【答案】(1)0.25；(2)24N；(3)1m，方向沿斜面向上
【解析】(1)由图像可知 0.6∼0.8s 内做匀减速运动，根据图像斜率可求得该段运动的加速度大小为
a2=2.4−0.80.8−0.6m/s2=8m/s2
t=0.6s 时撤去外力，由于
a2>gsin37∘=6m/s2
可知物块在斜面上受沿斜面向下的滑动摩擦力， 0.6∼0.8s 内根据牛顿第二定律可得
mgsin37∘+μmgcs37∘=ma2
解得木块与斜面间的动摩擦因数为
μ=0.25
(2) 0∼0.6s 内物块做匀加速运动，根据图像斜率可求得该段运动的加速度大小为
a1=
0∼0.6s 内根据牛顿第二定律可得
F−mgsin37∘−μmgcs37∘=ma1
解得
F=24N
(3)由图像可知 t=0.9s 时物块的速度为0，在斜面上运动到最高点，沿斜面向上为正方向，由图线与时间轴围成的面积可求位移为
x1=2.4×0.92m=1.08m
0.9∼1.1s 内，因为重力沿斜面向下的分力
mgsin37∘>μmgcs37∘
故物块沿斜面向下做匀加速运动，设加速度为 a3 ，根据牛顿第二定律可得
mgsin37∘−μmgcs37∘=ma3
解得
a3=4m/s2
0.9∼1.1s 内物块沿斜面向下运动的位移为
x2=−12a3(t3−t2)2
解得
x2=−0.08m
从 0∼1.1s 内物块运动的位移为
x=x1+x2=1m
方向沿斜面向上。
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