甘肅省蘭州市第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末考試物理含解析

蘭州一中2023-2024-1學(xué)期期末考試試題高一物理滿分100分，考試時間75分鐘。第Ⅰ卷（選擇題）一、單選題（本題共7小題，每小題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，共28分）1.下列說法正確的是（）A.鏈球做勻速圓周運(yùn)動過程中加速度不變B.足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大C.乒乓球被擊打過程中受到的作用力大小不變D.籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向無關(guān)2.兩相同的楔形木塊A、B疊放后分別以圖1、2兩種方式在水平外力F1和豎直外力F2作用下，挨著豎直墻面保持靜止?fàn)顟B(tài)，則在此兩種方式中，木塊B受力個數(shù)之比為（）A.4∶4 B.4∶3C.5∶3 D.5∶43.如圖所示是表演抖空竹時的動作，假設(shè)空竹是光滑的，不考慮空竹的轉(zhuǎn)動，某時刻表演者兩手水平，則表演者在緩慢完成以下動作時，下列說法正確的是（）A.左手不動，右手豎直向上移動一小段距離，繩子拉力大小不變B.左手不動，右手水平向左移動一小段距離，繩子拉力大小變大C.在同一水平面內(nèi)，兩手之間距離越大，繩子拉力越小D.在同一水平面內(nèi)，兩手之間距離變大或者越小，繩子拉力都會增大4.如圖所示為學(xué)生使用的修正帶，修正帶的核心結(jié)構(gòu)為咬合良好的兩個齒輪，大、小齒輪的齒數(shù)之比。A、B兩點(diǎn)分別位于大、小齒輪的邊緣，當(dāng)使用修正帶時紙帶的運(yùn)動會帶動兩輪轉(zhuǎn)動，則兩輪轉(zhuǎn)動時，A、B兩點(diǎn)的（）A.轉(zhuǎn)速之比為 B.角速度之比為C.線速度大小之比為 D.周期之比為5.如圖所示，軍事演習(xí)時一輛坦克先后以不同角度投射出兩發(fā)炮彈，軌跡分別為1和2，落點(diǎn)分別是B點(diǎn)和C點(diǎn)，忽略空氣阻力，以下關(guān)于運(yùn)動過程中的幾個物理量判斷正確的是（）A.炮彈運(yùn)動時間 B.最高點(diǎn)速度C.兩次炮彈落地時速度可能相同 D.兩次拋出的初速度大小可能相等6.如圖在水平力F作用下，物體B沿水平面向左運(yùn)動，物體A恰好勻速下降。以下說法正確的是（）A.物體B正向左做勻速運(yùn)動B.物體B正向左做勻加速運(yùn)動C.地面對B的摩擦力減小D.斜繩與水平方向成30°時，7.手機(jī)中有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著質(zhì)量為m的手機(jī)，打開加速度傳感器，把手機(jī)向上拋出，然后又在拋出點(diǎn)接住手機(jī)，得到如圖所示的加速度隨時間變化的圖像，圖中t1=0.38s，t2=0.55s，t3=0.66s，t4=1.26s，取重力加速度g=10m/s2，由此可判斷出（）A.t1時刻手掌對手機(jī)作用力2mgB.t2時刻手機(jī)剛好離開手掌C.t3時刻手機(jī)的速度為3m/sD.手機(jī)離開手掌后上升的高度為0.9m二、多選題（本題共3小題，共18分。在所給的四個選項(xiàng)中，每小題有多個選項(xiàng)符合題意，全選對得6分，選對但不全得3分）8.某段江面寬80m，水流速度5m/s，有一木船在A點(diǎn)要過江，如圖所示，A處下游60m的B處是一片與河岸垂直的險灘，則下列說法正確的是（）A.若木船相對靜水速度大小為8m/s，則木船最短渡江時間為10sB.若木船相對靜水速度大小為8m/s，則木船最短渡江時間為12sC.若木船相對靜水速度大小為4m/s，則木船能安全渡河D.若木船相對靜水速度大小為4m/s，則木船不能安全渡河9.2022年冬奧會將在北京舉行，滑雪是冬奧會的比賽項(xiàng)目之一、如圖所示，某運(yùn)動員（可視為質(zhì)點(diǎn)）從雪坡上先后以初速度之比v1：ν2=3：4沿水平方向飛出，均落在雪坡上，不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動員從飛出到落到雪坡上的整個過程中（）A.運(yùn)動員先后落在雪坡上的速度方向不相同B.運(yùn)動員先后在空中飛行的時間之比為3：4C.運(yùn)動員先后落到雪坡上的速度之比為4：3D.運(yùn)動員先后下落的高度之比為9：1610.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端與A物體相連接，將B物體放置在A物體的上面，A、B的質(zhì)量都為，初始時兩物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力作用在物體B上，使物體B開始向上做勻加速運(yùn)動，拉力與物體B的位移的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度，則下列說法中正確的是（）A.物體B位移為時，彈簧處于原長狀態(tài)B.物體B加速度大小為C.物體A的質(zhì)量為D.彈簧的勁度系數(shù)為第Ⅱ卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)題（本題共6空，共計(jì)14分）11.圖甲是某種“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置，斜槽末端口N與Q小球離地面的高度均為H，實(shí)驗(yàn)時，當(dāng)P小球從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，P、Q仍同時落地。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件的說法，正確的有___________；A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽軌道末段N端必須水平C．P小球每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放D．P小球可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，將背景換成方格紙，通過頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運(yùn)動的照片，小球在平拋運(yùn)動中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，圖中每個小方格的邊長為，則頻閃相機(jī)的閃光周期為___________s，該小球平拋時的速度大小________m/s。（重力加速度g取）12.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將光電門A、B固定在長木板上，用刻度尺測量光電門A、B之間的距離L；②調(diào)節(jié)長木板左端的高度，直至滑塊（帶有遮光片）通過光電門A、B的時間相等；③將細(xì)繩的一端與滑塊相連，另一端與小球相連，細(xì)繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，調(diào)整滑輪，使滑塊與滑輪間的細(xì)繩與長木板平行；④將滑塊置于光電門A上方某位置，由靜止釋放，記錄滑塊（帶有遮光片）通過光電門A、B的時間和；⑤用天平測量滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M，測量小球的質(zhì)量m；⑥測量出遮光片的寬度d?；卮鹣铝袉栴}（重力加速度為g）：（1）實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是______；（2）若小球的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M，則細(xì)繩中的拉力大小______；（用題中所給物理量符號表示）（3）若小球的質(zhì)量m不滿足遠(yuǎn)小于滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M的條件，則牛頓第二定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)形式為______（用題中所給物理量符號表示）四、計(jì)算題（本題共3小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟）13.如圖所示，兩條輕繩將一質(zhì)量為m的小球懸掛在小車的車廂內(nèi)，其中輕繩OA沿水平方向，輕繩OB與豎直方向的夾角θ=30°。（1）若小車在水平路面上向左做勻速直線運(yùn)動，求兩輕繩拉力的大??；（2）若輕繩OA上的拉力恰好為0，求此時小車的加速度大??；（3）若小車在水平路面上以加速度向右做勻加速直線運(yùn)動，求兩輕繩拉力的大小。14.隨著生活水平提高，網(wǎng)上購物逐漸增多，為提高效率，快遞公司引進(jìn)了包裹自動分撿設(shè)備。如圖所示，傳送帶為自動分撿的一部分，其長度為l＝14.5m，傾斜角為α＝37°，以v＝9m/s順時針轉(zhuǎn)動。傳送帶與包裹之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，可視為質(zhì)點(diǎn)的包裹由傳送帶左上方以一定的速度水平拋出，拋出點(diǎn)與傳送帶頂部的高度差h＝0.45m，恰好可以無碰撞地進(jìn)入傳送帶頂端，之后沿傳送帶運(yùn)動。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取。求：（1）包裹做平拋運(yùn)動的水平分位移大??；（2）包裹到達(dá)傳送帶頂端時的加速度大??；（3）包裹從拋出到傳送帶底端的總時間。15.某興趣小組對老師演示慣性的一個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入的研究。如圖甲所示，長方形硬紙板放在水平桌面上，紙板一端稍稍伸出桌外，將一塊橡皮擦置于紙板的中間，用手指將紙板水平彈出，如果彈的力度合適，橡皮擦將脫離紙板，已知橡皮擦可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為，硬紙板的質(zhì)量為，長度為。橡皮擦與紙板、桌面間的動摩擦因數(shù)均為，紙板與桌面間的動摩擦因數(shù)為，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為。（1）手指對紙板的作用力與時間的關(guān)系如圖乙所示，要使橡皮擦相對紙板滑動，至少多大？（2）手指對紙板的作用時間很短，可認(rèn)為作用結(jié)束后，紙板獲得速度但位移近似為零，則要使橡皮擦脫離紙板，需滿足的條件？蘭州一中2023-2024-1學(xué)期期末考試試題高一物理滿分100分，考試時間75分鐘。第Ⅰ卷（選擇題）一、單選題（本題共7小題，每小題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，共28分）1.下列說法正確的是（）A.鏈球做勻速圓周運(yùn)動過程中加速度不變B.足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大C.乒乓球被擊打過程中受到的作用力大小不變D.籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向無關(guān)【答案】B【解析】【詳解】A．鏈球做勻速圓周運(yùn)動過程中加速度方向在改變，A錯誤；B．慣性只與質(zhì)量有關(guān)，則足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大，B正確；C．乒乓球被擊打過程中受到的作用力隨著形變量的減小而減小，C錯誤；D．籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向有關(guān)，D錯誤。故選B。2.兩相同的楔形木塊A、B疊放后分別以圖1、2兩種方式在水平外力F1和豎直外力F2作用下，挨著豎直墻面保持靜止?fàn)顟B(tài)，則在此兩種方式中，木塊B受力個數(shù)之比為（）A.4∶4 B.4∶3C.5∶3 D.5∶4【答案】C【解析】【詳解】圖甲中，根據(jù)整體法可知，木塊B除了受重力外，一定受到墻面水平向右的彈力（與水平推力平衡）和豎直向上的靜摩擦力（與重力平衡），隔離B分析，其一定還受到A的彈力（垂直于接觸面向左上方），隔離A分析，A受到重力、水平向左的推力、B對其垂直于接觸面向右下的彈力，這樣的三個力不可能使A平衡，所以A一定還要受到B對其沿接觸面斜向右上的靜摩擦力才能平衡，可知B一定受到A沿接觸面斜向左下的靜摩擦力，故B共受5個力的作用；圖乙中，據(jù)整體法可知B與墻面間既無彈力也無摩擦力，所以B受重力和A的彈力及摩擦力共3個力的作用。則在此兩種方式中，木塊B受力個數(shù)之比為5∶3。故選C。3.如圖所示是表演抖空竹時的動作，假設(shè)空竹是光滑的，不考慮空竹的轉(zhuǎn)動，某時刻表演者兩手水平，則表演者在緩慢完成以下動作時，下列說法正確的是（）A.左手不動，右手豎直向上移動一小段距離，繩子拉力大小不變B.左手不動，右手水平向左移動一小段距離，繩子拉力大小變大C.在同一水平面內(nèi)，兩手之間距離越大，繩子拉力越小D.在同一水平面內(nèi)，兩手之間距離變大或者越小，繩子拉力都會增大【答案】A【解析】【詳解】如圖所示設(shè)兩手水平距離為d，兩段繩長分別為L1、L2，繩子總長為L，兩段繩子與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何知識其中解得設(shè)繩子拉力為F，空竹重力為G，根據(jù)平衡條件解得A．根據(jù)，左手不動，右手豎直向上移動一小段距離，繩子與豎直方向夾角不變，根據(jù)繩子拉力大小不變，A正確；B．左手不動，右手水平向左移動一小段距離，d變小，根據(jù)可得，變小，根據(jù)可得繩子拉力大小變小，B錯誤；CD．在同一水平面內(nèi)，兩手之間距離越大，d越大，根據(jù)可得，越大，根據(jù)可得繩子拉力大小越大；同理可得，在同一水平面內(nèi)，兩手之間距離越小，d越小，根據(jù)可得，越小，繩子拉力大小越小，故CD錯誤。故選A。4.如圖所示為學(xué)生使用的修正帶，修正帶的核心結(jié)構(gòu)為咬合良好的兩個齒輪，大、小齒輪的齒數(shù)之比。A、B兩點(diǎn)分別位于大、小齒輪的邊緣，當(dāng)使用修正帶時紙帶的運(yùn)動會帶動兩輪轉(zhuǎn)動，則兩輪轉(zhuǎn)動時，A、B兩點(diǎn)的（）A.轉(zhuǎn)速之比為 B.角速度之比為C.線速度大小之比為 D.周期之比為【答案】D【解析】【詳解】修正帶靠齒輪傳動，所以邊緣線速度大小相等，故A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為根據(jù)半徑與齒輪關(guān)系得由公式可得A、B兩點(diǎn)的角速大小之比由公式可得A、B兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)速之比為由公式可得A、B兩點(diǎn)的周期之比為故選D。5.如圖所示，軍事演習(xí)時一輛坦克先后以不同的角度投射出兩發(fā)炮彈，軌跡分別為1和2，落點(diǎn)分別是B點(diǎn)和C點(diǎn)，忽略空氣阻力，以下關(guān)于運(yùn)動過程中的幾個物理量判斷正確的是（）A.炮彈運(yùn)動時間 B.最高點(diǎn)的速度C.兩次炮彈落地時的速度可能相同 D.兩次拋出的初速度大小可能相等【答案】D【解析】【詳解】A．炮彈投出后做斜拋運(yùn)動，從最高點(diǎn)到落地在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，根據(jù)對稱性可得炮彈運(yùn)動時間滿足由圖可知軌跡1上升的最大高度大于軌跡2上升的最大高度，則有故A錯誤；B．炮彈投出水平方向做勻速直線運(yùn)動，則有由圖可知軌跡1沿水平方向位移小于軌跡2沿水平方向的位移，又，可知軌跡1沿水平方向的分速度小于軌跡2沿水平方向的分速度，即最高點(diǎn)的速度滿足故B錯誤；C．設(shè)炮彈落地時的速度方向與水平方向的夾角為，則有由于軌跡1落地時的豎直分速度大于軌跡2落地時的豎直分速度，又軌跡1的水平速度小于軌跡2的水平速度，則軌跡1落地時速度與水平方向的夾角大于軌跡2落地時速度與水平方向的夾角，則兩次炮彈落地時的速度不可能相同，故C錯誤；D．設(shè)炮彈投出時的速度為，則有由于軌跡1投出時豎直分速度大于軌跡2投出時的豎直分速度，又軌跡1的水平速度小于軌跡2的水平速度，則兩次拋出的初速度大小可能相等，故D正確。故選D。6.如圖在水平力F作用下，物體B沿水平面向左運(yùn)動，物體A恰好勻速下降。以下說法正確的是（）A.物體B正向左做勻速運(yùn)動B.物體B正向左做勻加速運(yùn)動C.地面對B的摩擦力減小D.斜繩與水平方向成30°時，【答案】C【解析】【詳解】AB．由于繩不可伸長，故B沿繩方向的分速度等于A的速度，即A勻速下降過程，在增大，故增大，即物體B正向左做加速運(yùn)動，由三角函數(shù)關(guān)系可知，并不是勻加速運(yùn)動，故AB錯誤；C．A勻速下降，繩上拉力T不變，B在豎直方向平衡，滿足可知N減小，由可知，地面對B的摩擦力減小，故C正確；D．斜繩與水平方向成30°角時，代入關(guān)系式得故D錯誤。故選C。7.手機(jī)中有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著質(zhì)量為m的手機(jī)，打開加速度傳感器，把手機(jī)向上拋出，然后又在拋出點(diǎn)接住手機(jī)，得到如圖所示的加速度隨時間變化的圖像，圖中t1=0.38s，t2=0.55s，t3=0.66s，t4=1.26s，取重力加速度g=10m/s2，由此可判斷出（）A.t1時刻手掌對手機(jī)的作用力2mgB.t2時刻手機(jī)剛好離開手掌C.t3時刻手機(jī)的速度為3m/sD.手機(jī)離開手掌后上升的高度為0.9m【答案】C【解析】【詳解】A．t1時刻手機(jī)的加速度最大為a=20m/s2=2g，方向向上，由牛頓第二定律得F-mg=ma=2mg解得F=3mg故A錯誤；B．t2時刻加速度零，則手機(jī)處于平衡，故手機(jī)沒有離開手掌，故B錯誤；CD．手機(jī)在0.66s離開手后做豎直上拋，在1.26s接住，則升的高度為t3時刻手機(jī)的速度為故C正確，D錯誤。故選C。二、多選題（本題共3小題，共18分。在所給的四個選項(xiàng)中，每小題有多個選項(xiàng)符合題意，全選對得6分，選對但不全得3分）8.某段江面寬80m，水流速度5m/s，有一木船在A點(diǎn)要過江，如圖所示，A處下游60m的B處是一片與河岸垂直的險灘，則下列說法正確的是（）A.若木船相對靜水速度大小為8m/s，則木船最短渡江時間為10sB.若木船相對靜水速度大小為8m/s，則木船最短渡江時間為12sC.若木船相對靜水速度大小為4m/s，則木船能安全渡河D.若木船相對靜水速度大小為4m/s，則木船不能安全渡河【答案】AC【解析】【詳解】AB．當(dāng)船頭垂直河岸渡河時，渡河時間最短，所以故A正確，B錯誤；CD．若船恰好能安全渡河，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有解得若木船相對靜水速度大小4m/s，能夠安全渡河。故C正確，D錯誤。故選AC。9.2022年冬奧會將在北京舉行，滑雪是冬奧會的比賽項(xiàng)目之一、如圖所示，某運(yùn)動員（可視為質(zhì)點(diǎn)）從雪坡上先后以初速度之比v1：ν2=3：4沿水平方向飛出，均落在雪坡上，不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動員從飛出到落到雪坡上的整個過程中（）A.運(yùn)動員先后落在雪坡上的速度方向不相同B.運(yùn)動員先后在空中飛行時間之比為3：4C.運(yùn)動員先后落到雪坡上的速度之比為4：3D.運(yùn)動員先后下落的高度之比為9：16【答案】BD【解析】【詳解】A．雪坡傾角等于位移與水平方向的夾角，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可知，位移與水平方向夾角的正切值二倍等于速度與水平方向夾角的正切值，故兩次速度與水平方向的夾角不變，即運(yùn)動員先后落在雪坡上的速度方向相同，故選項(xiàng)A錯誤；B．運(yùn)動員落到雪坡上，根據(jù)幾何關(guān)系可知運(yùn)動員在空中經(jīng)歷的時間為初速度之比則運(yùn)動時間之比為，故選項(xiàng)B正確；C．落到雪坡上的速度為：為速度偏向角，其中可知末速度與初速度成正比，運(yùn)動員先后落到雪坡上的速度之比為，故選項(xiàng)C錯誤；D．運(yùn)動員水平位移為：則水平位移之比為，位移與水平方向夾角恒定，則豎直位移之比為，故選項(xiàng)D正確。故選BD。10.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端與A物體相連接，將B物體放置在A物體的上面，A、B的質(zhì)量都為，初始時兩物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力作用在物體B上，使物體B開始向上做勻加速運(yùn)動，拉力與物體B的位移的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度，則下列說法中正確的是（）A.物體B位移為時，彈簧處于原長狀態(tài)B.物體B的加速度大小為C.物體A的質(zhì)量為D.彈簧的勁度系數(shù)為【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A．物體B運(yùn)動到4cm時，恰好分開，物體A、B有共同向上的加速度，彈簧有向上的彈力，所以彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A錯誤；BC．剛開始A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B的重力和彈力二力平衡，有初始狀態(tài)拉力彈簧彈力與兩物體重力平衡，合力等于拉力，根據(jù)牛頓第二定律有物體B與物體A分離后，拉力根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得故C正確，B錯誤；D．物體A與物體B分離時物體A的加速度為，則根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得故D正確。故選CD。第Ⅱ卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)題（本題共6空，共計(jì)14分）11.圖甲是某種“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置，斜槽末端口N與Q小球離地面的高度均為H，實(shí)驗(yàn)時，當(dāng)P小球從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，P、Q仍同時落地。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件的說法，正確的有___________；A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽軌道末段N端必須水平C．P小球每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放D．P小球可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，將背景換成方格紙，通過頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運(yùn)動的照片，小球在平拋運(yùn)動中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，圖中每個小方格的邊長為，則頻閃相機(jī)的閃光周期為___________s，該小球平拋時的速度大小________m/s。（重力加速度g?。敬鸢浮竣?BD##DB②.0.04③.0.8【解析】【詳解】（1）[1]A．斜槽軌道光滑與否對實(shí)驗(yàn)沒有影響，故A錯誤；B．為了保證小球離開斜槽末端時的初速度的方向是水平方向，故斜槽軌道末段N端必須水平，故B正確；CD．本實(shí)驗(yàn)只驗(yàn)證平拋運(yùn)動的小球豎直方向的分運(yùn)動，不需要每次水平初速度相同，所以小球可以在不同位置釋放，故C錯誤，D正確。故選BD。（2）[2][3]小球P在豎直方向做自由落體運(yùn)動，在水平方向做勻速直線運(yùn)功，在豎直方向，根據(jù)勻變速直線運(yùn)功的推論可得代入數(shù)據(jù)，解得所以水平方向的速度大小為12.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將光電門A、B固定在長木板上，用刻度尺測量光電門A、B之間的距離L；②調(diào)節(jié)長木板左端的高度，直至滑塊（帶有遮光片）通過光電門A、B的時間相等；③將細(xì)繩的一端與滑塊相連，另一端與小球相連，細(xì)繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，調(diào)整滑輪，使滑塊與滑輪間的細(xì)繩與長木板平行；④將滑塊置于光電門A上方某位置，由靜止釋放，記錄滑塊（帶有遮光片）通過光電門A、B的時間和；⑤用天平測量滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M，測量小球的質(zhì)量m；⑥測量出遮光片的寬度d?；卮鹣铝袉栴}（重力加速度為g）：（1）實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是______；（2）若小球的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M，則細(xì)繩中的拉力大小______；（用題中所給物理量符號表示）（3）若小球的質(zhì)量m不滿足遠(yuǎn)小于滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M的條件，則牛頓第二定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)形式為______（用題中所給物理量符號表示）【答案】①.平衡摩擦力②.mg③.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)光電門測速原理可知，當(dāng)滑塊通過光電門A、B時，遮光片的時間相等，表明滑塊速度一定，即滑塊做勻速直線運(yùn)動，可知，實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是平衡摩擦力。（2）[2]平衡摩擦力后，對小球與滑塊整體進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律有對小球進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得可知，若小球的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M，則細(xì)繩中的拉力大?。?）[3]根據(jù)光電門的測速原理，滑塊通過光電門A、B的速度分別為，根據(jù)速度與位移的關(guān)系式有若小球的質(zhì)量m不滿足遠(yuǎn)小于滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M的條件，根據(jù)上述可知，應(yīng)選擇滑塊與小車整體作為研究對象，則牛頓第二定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)形式為結(jié)合上述表達(dá)式解得四、計(jì)算題（本題共3小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟）13.如圖所示，兩條輕繩將一質(zhì)量為m的小球懸掛在小車的車廂內(nèi)，其中輕繩OA沿水平方向，輕繩OB與豎直方向的夾角θ=30°。（1）若小車在水平路面上向左做勻速直線運(yùn)動，求兩輕繩拉力的大??；（2）若輕繩OA上的拉力恰好為0，求此時小車的加速度大??；（3）若小車在水平路面上以加速度向右做勻加速直線運(yùn)動，求兩輕繩拉力的大小?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3），【解析】【詳解】（1）若小車在水平路面上向左做勻速直線運(yùn)動，對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件有，解得，（2）若輕繩OA上的拉力恰好為0，表明小車加速度方向水平向右，對小球進(jìn)行分析，如圖所示根據(jù)牛頓第二定律有解得（3）若小車在水平路面上以加速度向右做勻加速直線運(yùn)動，由于可知，此時小球穩(wěn)定時的位置將處于O點(diǎn)的左上方，輕繩OA處于松弛狀態(tài)，則有對小球分析，如圖所示則有解得14.隨著生活水平提高，網(wǎng)上購物逐漸增多，為提高效率，快遞公司引進(jìn)了包裹自動分撿設(shè)備。如圖所示，傳送帶為自動分撿的一部分，其長度為l＝14.5m，傾斜角為α＝3