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2024辽宁省名校联盟高一下学期3月联合考试物理含解析
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这是一份2024辽宁省名校联盟高一下学期3月联合考试物理含解析，共12页。
审题人：辽宁名校联盟试题研发中心
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．运动会中，某同学以5米82的成绩获得高一年组跳远比赛冠军。他从开始助跑到落地用时2.91s，在空中划出一条美丽弧线，落点不偏不倚在起跳点正前方，动作堪称完美。图为其运动简化示意图，忽略空气阻力，设起跳点和落点在同一水平面，若将该同学看成一个质点，则下列说法正确的是（ ）
A．在空中时，该同学做的是变加速曲线运动
B．该同学助跑是为了增加自身的惯性
C．从开始助跑到落地，该同学的平均速度大小为2m/s
D．从起跳到落地，该同学在最高点时的速度最小
2．冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员与滑雪板一起从高处滑下，通过跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析时，不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。若空气阻力不可忽略，运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是（ ）
A．B．C．D．
3．甲、乙两质点在同一直线上运动。甲、乙运动的速度—时间（）或位移—时间（）图像如图所示。在时刻，两个质点刚好相遇，则关于两质点在时间内的运动，下列说法正确的是（ ）
A．若是图像，则两质点的运动方向先相反后相同
B．若是图像，则两质点间的距离不断增大
C．若是图像，则乙的速度一直大于甲的速度
D．若是图像，则甲与乙的速度方向始终相同
4．如图所示，体重为50kg的中学生在乘坐电梯时，手里拿着一个由轻质弹性细绳（绳上弹力变化满足胡克定律）和质量为0.1kg的小球构成的玩具，此时他发现轻质弹性细绳的伸长量为电梯静止时的，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．该中学生处于超重状态B．该中学生对电梯地板的压力大小为501N
C．电梯可能加速下降，加速度大小为D．电梯可能减速上升，加速度大小为
5．质量均为m的两物块A、B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，再将物块A、B放在斜面上的等高处，斜面体底面水平，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．斜面和水平地面间有静摩擦力B．斜面对A、B组成系统的摩擦力的合力为
C．若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动D．弹簧的最大压缩量为
6．如图所示，两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近。若不计绳子质量及车厢与水平地面间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断正确的是（ ）
A．绳子的拉力较大的那一端车厢里有人B．先开始运动的车厢里有人
C．先到达两车中点的车厢里没有人D．不去称量质量无法确定哪个车厢里有人
7．物体a与b通过轻弹簧连接，b、c、d三个物体用不可伸长的轻线通过定滑轮连接，如图所示，系统处于静止状态，a恰好和地面无挤压。已知a、c、d的质量均为m，弹簧的劲度系数为k。物体在运动过程中不会与滑轮相碰，不计一切阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．将c与d间的线剪断，此时c的瞬时加速度为0
B．将c与d间的线剪断，此时b的瞬时加速度为0
C．将c与d间的线剪断，此时bc间绳子的拉力为1.5mg
D．将c与d间的线剪断，b下降时的速度最大
8．宽为d的一条河，越靠近河中心水的流速越大，小船在静水中的速度为，渡河时船头垂直河岸，则下列说法正确的是（ ）
A．渡河时间为B．此种方式渡河，有最短时间
C．小船渡河的轨迹为直线D．小船到达河中心时速度最大
9．如图所示，一条轻质细绳跨过光滑轻定滑轮连接物体A、B，物体A悬挂起来，物体B穿在一根水平杆上。若物体B在水平外力作用下沿杆匀速向左运动，速度大小为v，当细绳与水平杆间的夹角为时，则下列判断正确的是（ ）
A．物体A的速度大小为B．物体A的速度大小为
C．细绳的张力等于物体A的重力D．细绳的张力大于物体A的重力
10．如图所示，某工厂利用质量为300kg的物体B通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带传送货物，现将质量为200kg的物体A（可视为质点）从传送带底端（与地面等高）由静止释放最终恰好传送到距离地面高H处，已知传送带倾角为30°，与货物接触面间动摩擦因数为，传送带以5m/s的速度顺时针转动，物体B最初距离地面6.5m且落地后不反弹，重力加速度g取。则（ ）
A．释放后瞬间物体A的加速度大小为B．释放后瞬间物体A的加速度大小为
C．D．此过程中物体A会有2次与传送带达到共速
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某实验小组用如图所示的器材验证“力的平行四边形定则”。在水平的圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮固定在桌子边，滑轮、可沿桌边移动。
步骤如下：
①在三根轻绳上挂一定数量的钩码，调整滑轮、位置并使结点O静止；
②在白纸上描出O点的位置和三根绳子的方向，从O点开始，用同一标度作出三个拉力的图示；
③以绕过滑轮、两根绳的拉力为邻边作平行四边形，作出以O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；
④检验对角线的长度和绕过滑轮绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。
（1）关于本次实验操作，下列说法正确的是______。
A．每次实验必须将绳子结点O调整至圆桌桌面的圆心处
B．在实验中为减小误差，应将滑轮、摆放距离越大越好
C．某次实验中，结点O已静止，如在每个滑轮上同时增加一个相同的钩码，结点O一定仍保持静止
D．实验中应调整滑轮高度，使三根绳子尽可能与桌面平行
（2）第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为2m，另一根绳挂的钩码质量为3m，则第三根绳所挂的钩码质量M应满足关系______；
（3）第二次实验时，改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点______（填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点位置相同，实验中，若桌面倾斜，______（填“会”或“不会”）影响实验的结论。
12．（8分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图（a）所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验时，一定要进行的操作是______；
A．将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力
B．用天平测出砂和砂桶的质量
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）同学甲在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______（结果保留3位有效数字）；
（3）同学乙根据测量数据作出如图（c）所示的图线，该同学做实验时存在的问题是______；
A．先释放小车，后接通电源
B．砂和砂桶的质量m没有远小于小车的质量M
C．补偿阻力时木板没有滑轮的一端垫得过高
D．没有补偿阻力或补偿阻力不够
（4）同学甲以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像如图（d）所示是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A．B．C．D．
13．（9分）哈尔滨冰雪大世界集天下冰雪艺术精华，融冰雪娱乐活动于一园，是当今世界规模最大、冰雪艺术景观最多、冰雪娱乐项目最全、夜晚景色最美的冰雪大世界游园会，在冰雪大世界景区建有一大型滑雪圈游乐场，该滑道可看成由倾角、高的斜面滑道AB与水平滑道BC组成，如图所示。一名游客连同滑雪圈的总质量为m，在工作人员帮助下游客以初速度坐在滑雪圈上从A点开始沿滑道匀加速下滑，经过2.4s滑至B点。不计空气阻力，重力加速度g取。
（1）求滑雪圈与滑道AB间动摩擦因数；
（2）该游客从AB滑下后在水平地面上沿直线向前滑行（游客滑至底端拐点B处时速度大小不变、方向变为水平），若滑雪圈与水平地面间的动摩擦因数，为保证游客安全，需要游客停在水平滑道BC上，求水平滑道BC长度的最小值。
14．（13分）通过如图所示的简化模型分析滑雪运动。运动员沿助滑雪道经O点斜向上离开轨道，经过轨迹最高点M后在斜坡上的B点着陆。已知M点正好位于水平轨道和斜坡的衔接点A的正上方，AM相距，OA相距，着陆坡与水平面的夹角，不计空气阻力，重力加速度g取，，，求：
（1）运动员在O点时速度的大小与方向；
（2）A、B两点间距离；
（3）从M点开始计时，运动员运动到与斜坡垂直距离最远处所需要的时间。
15．（18分）某高楼内的一部电梯如图所示。木板A的质量和物体B的质量:均为10kg，木板A放在电梯的水平地板上，物体B静止在木板A上，木板A与电梯地板间的动摩擦因数为，物体B与木板A间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。时，电梯从11楼开始向下运行到1楼（之后电梯停止不动），电梯先向下加速4s之后立即向下减速4s，电梯加速和减速的加速度大小均为。在电梯向下运动的过程中，水平恒力作用在木板A上（其他时候该力不存在）。已知电梯内部足够大，木板A不会碰到电梯壁，木板A足够长，物体B不会掉下木板。重力加速度g取，求：
（1）时，木板A对物体B的支持力大小；
（2）时，木板A水平速度的大小；
（3）从物体B开始运动到其最终停下的过程中，物体B水平位移的大小。
参考答案及解析
一、选择题
1．D 【解析】该同学在空中只受重力，故加速度恒定为匀变速运动，A项错误；质量是惯性大小的唯一量度，B项错误；5米82为跳远成绩，加上助跑距离，位移应大于5米82，故平均速度大于2m/s，C项错误；该同学从起跳到落地做斜抛运动，故该同学在最高点时速度最小，D项正确。
2．C 【解析】阻力方向与速度方向相反，合力由阻力与重力合成，方向朝右下，故选C项。
3．B 【解析】若是图像，时刻，两个质点刚好相遇，时间内，乙的速度大于甲的速度且两质点运动方向相同，则时间内，两质点间的距离不断增大，A项错误，B项正确；若是图像，切线的斜率表示质点的速度，则在时间内，存在甲速度大于乙的时候，甲的速度方向先与乙相反，后与乙相同，C、D项错误。
4．D 【解析】电梯静止不动时，小球受力平衡，有，电梯运行时，由牛顿第二定律有，解得加速度大小为，方向竖直向下，所以电梯可能加速下降或减速上升，该中学生处于失重状态，A、C项错误，D项正确；对该中学生和玩具构成的系统进行受力分析，由牛顿第二定律有，电梯地板对该中学生的支持力大小，由牛顿第三定律可知，该中学生对电梯地板的压力大小为400.8N，B项错误。
5．D 【解析】以A、B两物块和轻质弹簧、斜面组成的整体为研究对象进行受力分析知，整体只在竖直方向上受重力及地面的支持力，没有沿水平方向的相对运动趋势，故斜面与地面间没有摩擦力作用，A项错误；以A、B组成的系统为研究对象，摩擦力合力等于重力沿斜面的分力，即，B项错误：以A为研究对象进行受力分析，如图1所示，
和的合力与大小相等、方向相反，当撤去弹簧，对A受力分析如图2所示，则，，所以物块不可能发生滑动，C项错误；当摩擦力最大时弹簧有最大压缩量，由于，则，解得，D项正确。
6．C 【解析】根据牛顿第三定律，绳子对两车的拉力大小相等，方向相反，有拉力后，两车同时受到拉力，同时开始运动，根据牛顿第二定律，总质量小的，加速度大，又由知，相同时间内加速度大的位移大，则先到达中点的车厢里没有人，故选C项。
7．C 【解析】剪断c与d间的线之前，整个系统处于静止状态，根据题意可知弹簧对b的作用力方向向下，大小为，以cd为研究对象，c与b间的线对cd的拉力为，设物体质量b为M，以b为研究对象，则有，解得，将c与d间的线剪断瞬间，cd间绳子的拉力突变为0，弹簧对b的作用力不变，b与c的加速度a大小相等，设此时bc间绳子的拉力为T，以c为研究对象，由牛顿第二定律有，以bc整体为研究对象，由牛顿第二定律有，代入数据解得，，A、B项错误，C项正确；由上分析可知，剪断线后，b往下运动，当b速度最大时，bc加速度均为零，设此时弹簧弹力为，以bc整体为研究对象，由平衡条件可得，解得，即当b速度最大时，弹簧的弹力为零，b下降的距离等于弹簧长度的变化量，根据胡克定律可得弹簧变化量为，D项错误。
8．ABD 【解析】合运动与分运动的关系具有独立性，每个分运动都按照各自的规律独立运行，因此船渡河时间只与船头垂直河岸的分速度有关，船渡河时船头垂直于河岸，则渡河的时间为，此种情况时间最短，A、B项正确；因为水流速度不是恒定的，越靠近河中心水的流速越大，合速度的方向和大小都改变，因此小船渡河的轨迹不是直线，C项错误；小船到达河中心时，船头垂直河岸的分速度大小不变，水流方向的分速度达到最大值，两个分运动速度垂直，合运动的速度为，即小船到达河中心时，水流方向的分速度达到最大值，合速度最大，D项正确。
9．BD 【解析】将物体B的速度进行分解，如图所示，
物体A的速度等于B的速度v沿绳方向的分速度，则有，A项错误，B项正确；物体B向左匀速运动，则减小，增大，故增大，即A向上做加速运动，故细绳的张力大于物体A的重力，C项错误，D项正确。
10．BCD 【解析】刚开始A的速度小于传送带速度，对A、B分析有，，解得，A项错误，B项正确；物体A从静止加速至5m/s，发生的位移，物体A与传送带共速后，A继续加速，传送带给物体A向下的滑动摩擦力，，解得，从A与传送带共速到物体B落地过程，设物体B落地瞬间速度为，有，，物体B落地后，物体A向上做匀减速的加速度大小为，物体A从速度减速到再次与传送带共速，发生的位移为，物体A再次与传送带共速后，物体A继续向上做匀减速的加速度大小为，从共速到刚好到达顶端，发生位移为，整个过程物体A向上位移为，可知高度，并有两次共速，C、D项正确。
二、非选择题
11．（1）D（2分） （2）（2分） （3）不必（1分） 不会（1分）
【解析】（1）本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳同时拉，结点所在位置就记为O，所以O点的位置可以改变，A项错误；在实验中为减小误差，将滑轮、摆放距离并不是越大越好，只要角度适当即可，B项错误；根据力的合成法则可知，某次实验中，结点O已静止，如在每个滑轮上同时增加一个相同的钩码，结点O不一定仍保持静止，C项错误；为了更好的验证三根绳子的拉力作用效果，应使三根绳子都尽可能与桌面平行，D项正确。
（2）第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为2m，另一根绳挂的钩码质量为3m，则第三根绳挂的质量范围在m~5m之间。
（3）每次实验只要三力平衡即可，不要求O点位置相同，桌面不平，绳的拉力也等于所挂钩码的重力，不影响实验结果。
12．（1）AC（2分，漏选得1分，选错不得分） （2）2.00（2分） （3）D（2分） （4）C（2分）
【解析】（1）为了确保小车收到的拉力即小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力，A项正确；拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量远小于车的质量，B、D项错误；使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，C项正确。
（2）依据逐差法，可得。
（3）如图（c）所示，当拉力达到一定数值时才产生了加速度，说明没有补偿阻力或补偿阻力不够，故选D项。
（4）由牛顿第二定律，对小车分析有，整理得，由图像得，解得，故选C项。
13．（1） （2）16m
【解析】（1）根据 可得
根据牛顿第二定律有 解得
（2）游客滑到B处时的速度
在水平面上的加速度
根据匀变速方程，即水平滑道BC长度最短为16m
14．（1） 方向与水平方向成45°斜向右上 （2）25m （3）0.75s
【解析】（1）由题可知，运动员从O点到B点做斜抛运动，根据规律有
可得运动员从O点运动到M点的时间为
则运动员从O点离开时的竖直分速度为
运动员从O点离开时的水平分速度为
则运动员在O点时速度的大小为
方向与水平方向成45°斜向右上
（2）设A到B的竖直高度为y，水平距离为，竖直方向有
水平方向有 联立解得，
故A、B两点间距离
（3）根据平抛运动规律有，自M点开始当时，运动员运动到与斜坡垂直距离最远
（用其他合理方法得到答案一样给分）
15．（1）80N （2）6.4m/s （3）11.65m
【解析】（1）时，此时电梯向下加速运动，加速度大小为，方向竖直向下，此时物体B受自身重力和木板A的支持N，由牛顿第二定律有
解得
（2）设前4s电梯对木板A的支持力为，物体B对木板A的摩擦力为，地面对木板A的摩擦力为，木板A的水平加速度为，则对木板A水平方向，由牛顿第二定律有
竖直方向有 其中， 解得
则时，木板A水平速度的大小为
（3）设0~4s物体B的水平方向加速度为，4~8s水平方向加速度为，则
则此过程的位移
4~8s，此时电梯向下减速运动，加速度大小为，方向竖直向上，此时物体B受自身重力和木板A的支持，由牛顿第二定律有
解得，
设4~8s电梯对木板A的支持力为，物体B对木板A的摩擦力为，地面对木板A的摩擦力为，木板A的水平加速度为，则对木板A水平方向，由牛顿第二定律有
竖直方向有 其中， 解得
4s后到A、B共速的时间间隔为，速度大小为，
有 解得，
此过程物体B的位移为
再往后物体B会匀减速直线运动，此刻加速度为，
则
物体B第8s的速度
此过程物体B的位移为
此后撤去了F，电梯也停止了，此时加速度为，则
此过程物体B的位移为
整个过程物体B的位移为
审题人：辽宁名校联盟试题研发中心
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．运动会中，某同学以5米82的成绩获得高一年组跳远比赛冠军。他从开始助跑到落地用时2.91s，在空中划出一条美丽弧线，落点不偏不倚在起跳点正前方，动作堪称完美。图为其运动简化示意图，忽略空气阻力，设起跳点和落点在同一水平面，若将该同学看成一个质点，则下列说法正确的是（ ）
A．在空中时，该同学做的是变加速曲线运动
B．该同学助跑是为了增加自身的惯性
C．从开始助跑到落地，该同学的平均速度大小为2m/s
D．从起跳到落地，该同学在最高点时的速度最小
2．冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员与滑雪板一起从高处滑下，通过跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析时，不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。若空气阻力不可忽略，运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是（ ）
A．B．C．D．
3．甲、乙两质点在同一直线上运动。甲、乙运动的速度—时间（）或位移—时间（）图像如图所示。在时刻，两个质点刚好相遇，则关于两质点在时间内的运动，下列说法正确的是（ ）
A．若是图像，则两质点的运动方向先相反后相同
B．若是图像，则两质点间的距离不断增大
C．若是图像，则乙的速度一直大于甲的速度
D．若是图像，则甲与乙的速度方向始终相同
4．如图所示，体重为50kg的中学生在乘坐电梯时，手里拿着一个由轻质弹性细绳（绳上弹力变化满足胡克定律）和质量为0.1kg的小球构成的玩具，此时他发现轻质弹性细绳的伸长量为电梯静止时的，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．该中学生处于超重状态B．该中学生对电梯地板的压力大小为501N
C．电梯可能加速下降，加速度大小为D．电梯可能减速上升，加速度大小为
5．质量均为m的两物块A、B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，再将物块A、B放在斜面上的等高处，斜面体底面水平，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．斜面和水平地面间有静摩擦力B．斜面对A、B组成系统的摩擦力的合力为
C．若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动D．弹簧的最大压缩量为
6．如图所示，两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近。若不计绳子质量及车厢与水平地面间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断正确的是（ ）
A．绳子的拉力较大的那一端车厢里有人B．先开始运动的车厢里有人
C．先到达两车中点的车厢里没有人D．不去称量质量无法确定哪个车厢里有人
7．物体a与b通过轻弹簧连接，b、c、d三个物体用不可伸长的轻线通过定滑轮连接，如图所示，系统处于静止状态，a恰好和地面无挤压。已知a、c、d的质量均为m，弹簧的劲度系数为k。物体在运动过程中不会与滑轮相碰，不计一切阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．将c与d间的线剪断，此时c的瞬时加速度为0
B．将c与d间的线剪断，此时b的瞬时加速度为0
C．将c与d间的线剪断，此时bc间绳子的拉力为1.5mg
D．将c与d间的线剪断，b下降时的速度最大
8．宽为d的一条河，越靠近河中心水的流速越大，小船在静水中的速度为，渡河时船头垂直河岸，则下列说法正确的是（ ）
A．渡河时间为B．此种方式渡河，有最短时间
C．小船渡河的轨迹为直线D．小船到达河中心时速度最大
9．如图所示，一条轻质细绳跨过光滑轻定滑轮连接物体A、B，物体A悬挂起来，物体B穿在一根水平杆上。若物体B在水平外力作用下沿杆匀速向左运动，速度大小为v，当细绳与水平杆间的夹角为时，则下列判断正确的是（ ）
A．物体A的速度大小为B．物体A的速度大小为
C．细绳的张力等于物体A的重力D．细绳的张力大于物体A的重力
10．如图所示，某工厂利用质量为300kg的物体B通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带传送货物，现将质量为200kg的物体A（可视为质点）从传送带底端（与地面等高）由静止释放最终恰好传送到距离地面高H处，已知传送带倾角为30°，与货物接触面间动摩擦因数为，传送带以5m/s的速度顺时针转动，物体B最初距离地面6.5m且落地后不反弹，重力加速度g取。则（ ）
A．释放后瞬间物体A的加速度大小为B．释放后瞬间物体A的加速度大小为
C．D．此过程中物体A会有2次与传送带达到共速
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某实验小组用如图所示的器材验证“力的平行四边形定则”。在水平的圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮固定在桌子边，滑轮、可沿桌边移动。
步骤如下：
①在三根轻绳上挂一定数量的钩码，调整滑轮、位置并使结点O静止；
②在白纸上描出O点的位置和三根绳子的方向，从O点开始，用同一标度作出三个拉力的图示；
③以绕过滑轮、两根绳的拉力为邻边作平行四边形，作出以O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；
④检验对角线的长度和绕过滑轮绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。
（1）关于本次实验操作，下列说法正确的是______。
A．每次实验必须将绳子结点O调整至圆桌桌面的圆心处
B．在实验中为减小误差，应将滑轮、摆放距离越大越好
C．某次实验中，结点O已静止，如在每个滑轮上同时增加一个相同的钩码，结点O一定仍保持静止
D．实验中应调整滑轮高度，使三根绳子尽可能与桌面平行
（2）第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为2m，另一根绳挂的钩码质量为3m，则第三根绳所挂的钩码质量M应满足关系______；
（3）第二次实验时，改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点______（填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点位置相同，实验中，若桌面倾斜，______（填“会”或“不会”）影响实验的结论。
12．（8分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图（a）所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验时，一定要进行的操作是______；
A．将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力
B．用天平测出砂和砂桶的质量
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）同学甲在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______（结果保留3位有效数字）；
（3）同学乙根据测量数据作出如图（c）所示的图线，该同学做实验时存在的问题是______；
A．先释放小车，后接通电源
B．砂和砂桶的质量m没有远小于小车的质量M
C．补偿阻力时木板没有滑轮的一端垫得过高
D．没有补偿阻力或补偿阻力不够
（4）同学甲以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像如图（d）所示是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A．B．C．D．
13．（9分）哈尔滨冰雪大世界集天下冰雪艺术精华，融冰雪娱乐活动于一园，是当今世界规模最大、冰雪艺术景观最多、冰雪娱乐项目最全、夜晚景色最美的冰雪大世界游园会，在冰雪大世界景区建有一大型滑雪圈游乐场，该滑道可看成由倾角、高的斜面滑道AB与水平滑道BC组成，如图所示。一名游客连同滑雪圈的总质量为m，在工作人员帮助下游客以初速度坐在滑雪圈上从A点开始沿滑道匀加速下滑，经过2.4s滑至B点。不计空气阻力，重力加速度g取。
（1）求滑雪圈与滑道AB间动摩擦因数；
（2）该游客从AB滑下后在水平地面上沿直线向前滑行（游客滑至底端拐点B处时速度大小不变、方向变为水平），若滑雪圈与水平地面间的动摩擦因数，为保证游客安全，需要游客停在水平滑道BC上，求水平滑道BC长度的最小值。
14．（13分）通过如图所示的简化模型分析滑雪运动。运动员沿助滑雪道经O点斜向上离开轨道，经过轨迹最高点M后在斜坡上的B点着陆。已知M点正好位于水平轨道和斜坡的衔接点A的正上方，AM相距，OA相距，着陆坡与水平面的夹角，不计空气阻力，重力加速度g取，，，求：
（1）运动员在O点时速度的大小与方向；
（2）A、B两点间距离；
（3）从M点开始计时，运动员运动到与斜坡垂直距离最远处所需要的时间。
15．（18分）某高楼内的一部电梯如图所示。木板A的质量和物体B的质量:均为10kg，木板A放在电梯的水平地板上，物体B静止在木板A上，木板A与电梯地板间的动摩擦因数为，物体B与木板A间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。时，电梯从11楼开始向下运行到1楼（之后电梯停止不动），电梯先向下加速4s之后立即向下减速4s，电梯加速和减速的加速度大小均为。在电梯向下运动的过程中，水平恒力作用在木板A上（其他时候该力不存在）。已知电梯内部足够大，木板A不会碰到电梯壁，木板A足够长，物体B不会掉下木板。重力加速度g取，求：
（1）时，木板A对物体B的支持力大小；
（2）时，木板A水平速度的大小；
（3）从物体B开始运动到其最终停下的过程中，物体B水平位移的大小。
参考答案及解析
一、选择题
1．D 【解析】该同学在空中只受重力，故加速度恒定为匀变速运动，A项错误；质量是惯性大小的唯一量度，B项错误；5米82为跳远成绩，加上助跑距离，位移应大于5米82，故平均速度大于2m/s，C项错误；该同学从起跳到落地做斜抛运动，故该同学在最高点时速度最小，D项正确。
2．C 【解析】阻力方向与速度方向相反，合力由阻力与重力合成，方向朝右下，故选C项。
3．B 【解析】若是图像，时刻，两个质点刚好相遇，时间内，乙的速度大于甲的速度且两质点运动方向相同，则时间内，两质点间的距离不断增大，A项错误，B项正确；若是图像，切线的斜率表示质点的速度，则在时间内，存在甲速度大于乙的时候，甲的速度方向先与乙相反，后与乙相同，C、D项错误。
4．D 【解析】电梯静止不动时，小球受力平衡，有，电梯运行时，由牛顿第二定律有，解得加速度大小为，方向竖直向下，所以电梯可能加速下降或减速上升，该中学生处于失重状态，A、C项错误，D项正确；对该中学生和玩具构成的系统进行受力分析，由牛顿第二定律有，电梯地板对该中学生的支持力大小，由牛顿第三定律可知，该中学生对电梯地板的压力大小为400.8N，B项错误。
5．D 【解析】以A、B两物块和轻质弹簧、斜面组成的整体为研究对象进行受力分析知，整体只在竖直方向上受重力及地面的支持力，没有沿水平方向的相对运动趋势，故斜面与地面间没有摩擦力作用，A项错误；以A、B组成的系统为研究对象，摩擦力合力等于重力沿斜面的分力，即，B项错误：以A为研究对象进行受力分析，如图1所示，
和的合力与大小相等、方向相反，当撤去弹簧，对A受力分析如图2所示，则，，所以物块不可能发生滑动，C项错误；当摩擦力最大时弹簧有最大压缩量，由于，则，解得，D项正确。
6．C 【解析】根据牛顿第三定律，绳子对两车的拉力大小相等，方向相反，有拉力后，两车同时受到拉力，同时开始运动，根据牛顿第二定律，总质量小的，加速度大，又由知，相同时间内加速度大的位移大，则先到达中点的车厢里没有人，故选C项。
7．C 【解析】剪断c与d间的线之前，整个系统处于静止状态，根据题意可知弹簧对b的作用力方向向下，大小为，以cd为研究对象，c与b间的线对cd的拉力为，设物体质量b为M，以b为研究对象，则有，解得，将c与d间的线剪断瞬间，cd间绳子的拉力突变为0，弹簧对b的作用力不变，b与c的加速度a大小相等，设此时bc间绳子的拉力为T，以c为研究对象，由牛顿第二定律有，以bc整体为研究对象，由牛顿第二定律有，代入数据解得，，A、B项错误，C项正确；由上分析可知，剪断线后，b往下运动，当b速度最大时，bc加速度均为零，设此时弹簧弹力为，以bc整体为研究对象，由平衡条件可得，解得，即当b速度最大时，弹簧的弹力为零，b下降的距离等于弹簧长度的变化量，根据胡克定律可得弹簧变化量为，D项错误。
8．ABD 【解析】合运动与分运动的关系具有独立性，每个分运动都按照各自的规律独立运行，因此船渡河时间只与船头垂直河岸的分速度有关，船渡河时船头垂直于河岸，则渡河的时间为，此种情况时间最短，A、B项正确；因为水流速度不是恒定的，越靠近河中心水的流速越大，合速度的方向和大小都改变，因此小船渡河的轨迹不是直线，C项错误；小船到达河中心时，船头垂直河岸的分速度大小不变，水流方向的分速度达到最大值，两个分运动速度垂直，合运动的速度为，即小船到达河中心时，水流方向的分速度达到最大值，合速度最大，D项正确。
9．BD 【解析】将物体B的速度进行分解，如图所示，
物体A的速度等于B的速度v沿绳方向的分速度，则有，A项错误，B项正确；物体B向左匀速运动，则减小，增大，故增大，即A向上做加速运动，故细绳的张力大于物体A的重力，C项错误，D项正确。
10．BCD 【解析】刚开始A的速度小于传送带速度，对A、B分析有，，解得，A项错误，B项正确；物体A从静止加速至5m/s，发生的位移，物体A与传送带共速后，A继续加速，传送带给物体A向下的滑动摩擦力，，解得，从A与传送带共速到物体B落地过程，设物体B落地瞬间速度为，有，，物体B落地后，物体A向上做匀减速的加速度大小为，物体A从速度减速到再次与传送带共速，发生的位移为，物体A再次与传送带共速后，物体A继续向上做匀减速的加速度大小为，从共速到刚好到达顶端，发生位移为，整个过程物体A向上位移为，可知高度，并有两次共速，C、D项正确。
二、非选择题
11．（1）D（2分） （2）（2分） （3）不必（1分） 不会（1分）
【解析】（1）本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳同时拉，结点所在位置就记为O，所以O点的位置可以改变，A项错误；在实验中为减小误差，将滑轮、摆放距离并不是越大越好，只要角度适当即可，B项错误；根据力的合成法则可知，某次实验中，结点O已静止，如在每个滑轮上同时增加一个相同的钩码，结点O不一定仍保持静止，C项错误；为了更好的验证三根绳子的拉力作用效果，应使三根绳子都尽可能与桌面平行，D项正确。
（2）第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为2m，另一根绳挂的钩码质量为3m，则第三根绳挂的质量范围在m~5m之间。
（3）每次实验只要三力平衡即可，不要求O点位置相同，桌面不平，绳的拉力也等于所挂钩码的重力，不影响实验结果。
12．（1）AC（2分，漏选得1分，选错不得分） （2）2.00（2分） （3）D（2分） （4）C（2分）
【解析】（1）为了确保小车收到的拉力即小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力，A项正确；拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量远小于车的质量，B、D项错误；使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，C项正确。
（2）依据逐差法，可得。
（3）如图（c）所示，当拉力达到一定数值时才产生了加速度，说明没有补偿阻力或补偿阻力不够，故选D项。
（4）由牛顿第二定律，对小车分析有，整理得，由图像得，解得，故选C项。
13．（1） （2）16m
【解析】（1）根据 可得
根据牛顿第二定律有 解得
（2）游客滑到B处时的速度
在水平面上的加速度
根据匀变速方程，即水平滑道BC长度最短为16m
14．（1） 方向与水平方向成45°斜向右上 （2）25m （3）0.75s
【解析】（1）由题可知，运动员从O点到B点做斜抛运动，根据规律有
可得运动员从O点运动到M点的时间为
则运动员从O点离开时的竖直分速度为
运动员从O点离开时的水平分速度为
则运动员在O点时速度的大小为
方向与水平方向成45°斜向右上
（2）设A到B的竖直高度为y，水平距离为，竖直方向有
水平方向有 联立解得，
故A、B两点间距离
（3）根据平抛运动规律有，自M点开始当时，运动员运动到与斜坡垂直距离最远
（用其他合理方法得到答案一样给分）
15．（1）80N （2）6.4m/s （3）11.65m
【解析】（1）时，此时电梯向下加速运动，加速度大小为，方向竖直向下，此时物体B受自身重力和木板A的支持N，由牛顿第二定律有
解得
（2）设前4s电梯对木板A的支持力为，物体B对木板A的摩擦力为，地面对木板A的摩擦力为，木板A的水平加速度为，则对木板A水平方向，由牛顿第二定律有
竖直方向有 其中， 解得
则时，木板A水平速度的大小为
（3）设0~4s物体B的水平方向加速度为，4~8s水平方向加速度为，则
则此过程的位移
4~8s，此时电梯向下减速运动，加速度大小为，方向竖直向上，此时物体B受自身重力和木板A的支持，由牛顿第二定律有
解得，
设4~8s电梯对木板A的支持力为，物体B对木板A的摩擦力为，地面对木板A的摩擦力为，木板A的水平加速度为，则对木板A水平方向，由牛顿第二定律有
竖直方向有 其中， 解得
4s后到A、B共速的时间间隔为，速度大小为，
有 解得，
此过程物体B的位移为
再往后物体B会匀减速直线运动，此刻加速度为，
则
物体B第8s的速度
此过程物体B的位移为
此后撤去了F，电梯也停止了，此时加速度为，则
此过程物体B的位移为
整个过程物体B的位移为
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