2023-2024學(xué)年山東省青島一中高一（下）期初物理試卷含解析

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年山東省青島一中高一（下）期初物理試卷一、選擇題1.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的敘述中，正確的是(

)A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向一定是變化的

B.物體受恒力作用時(shí)不可能做曲線運(yùn)動(dòng)

C.物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向夾角為45°時(shí)，該物體一定做加速曲線運(yùn)動(dòng)

D.物體運(yùn)動(dòng)的速率增大，物體所受合力方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相同2.如圖，光滑球A與粗糙半球B放在傾角為30°的斜面C上，C放在水平地面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若A與B的半徑相等，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，則(

)A.C對(duì)A的支持力大小為3mg B.C對(duì)B的摩擦力大小為12mg

C.B對(duì)A的支持力大小為233.奧運(yùn)會(huì)上，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員全紅嬋獲得10米跳臺(tái)冠軍。從全紅嬋離開(kāi)跳臺(tái)開(kāi)始計(jì)時(shí)，取豎直向下為正方向，不考慮空氣阻力和水平方向的運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的圖像簡(jiǎn)化為如圖所示，則全紅嬋(

)A.在t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)

B.在0～t2時(shí)間內(nèi)的加速度先減小后增大

C.在t2～t4.某同學(xué)用無(wú)人機(jī)模擬“投彈”實(shí)驗(yàn)，無(wú)人機(jī)在高度為?時(shí)水平投出一個(gè)小球，若小球到達(dá)地面時(shí)速度方向與水平方向間的夾角為θ，空氣阻力可以忽略不計(jì)，重力加速度為g，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.小球的初速度大小為v0=g?tana

B.小球著地時(shí)的速度大小為v=2g?sinθ5.應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車(chē)站的安全檢查儀，其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型。傳送帶始終保持v=0.4m/s的恒定速率逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行，行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，A、B間的距離為2m，取重力加速度g=10m/s2，旅客把行李(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地放在A處，下列說(shuō)法正確的是(

)A.行李經(jīng)過(guò)5s到達(dá)B處

B.行李到達(dá)B處時(shí)速度大小為0.4m/s

C.行李在傳送帶上留下的摩擦痕跡長(zhǎng)度為0.08m

D.若使行李最快到達(dá)B處，傳送帶的最小運(yùn)行速率為2m/s6.自動(dòng)駕駛汽車(chē)依靠人工智能、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作，讓電腦可以在沒(méi)有任何人操作的情況下，自動(dòng)安全地操作機(jī)動(dòng)車(chē)輛。如圖甲所示，某平直公路上，一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)正以v1=72km/?的速度勻速行駛，某時(shí)刻其前方一白色小汽車(chē)以v2=30m/s的速度勻速前行，當(dāng)后車(chē)傳感器探測(cè)到前車(chē)時(shí)，兩車(chē)距離LA.兩車(chē)在9s內(nèi)一定會(huì)相碰

B.t=3s時(shí)兩車(chē)距離最近，且最近距離為155m

C.t=9s時(shí)前車(chē)速度減為0

D.t=7s兩車(chē)距離為95m7.如圖所示，質(zhì)量為m的物體A靜止在質(zhì)量為M的斜面B上，斜面B的傾角θ=30°?，F(xiàn)用水平力F推物體A，在F由零逐漸增加至32mg再逐漸減為零的過(guò)程中，A和B始終保持靜止，重力加速度為g。對(duì)此過(guò)程下列說(shuō)法正確的是(

)

A.A對(duì)B的壓力的最小值為32mg，最大值為334mg

B.A所受摩擦力方向始終沿斜面向上

C.A所受摩擦力大小逐漸減小8.在用DIS探究超重和失重的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)蹲在壓力傳感器上完成一次起立動(dòng)作，在計(jì)算機(jī)屏幕上得到壓力傳感器示數(shù)F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，則此過(guò)程該同學(xué)重心的運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t變化的圖象最接近圖(

)

A. B.

C. D.9.某做直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位置?時(shí)間圖象(拋物線)如圖所示，P(2,12)為圖線上的一點(diǎn)。PQ為過(guò)P點(diǎn)的切線，與x軸交于點(diǎn)Q(0,4)。已知t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度大小為8m/s，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度大小為6m/s

C.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2m/s2

D.0～1s10.如圖所示，由四條細(xì)桿構(gòu)成的平行四邊形軌道abcd的ab邊與水平方向夾角為30°，ad邊與水平方向的夾角為60°，其中b、d兩點(diǎn)處于同一豎直線MN上。將兩個(gè)光滑小圓環(huán)P、Q(圖中未畫(huà)出)從a點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放，分別沿路徑abc和adc下滑，若小圓環(huán)在拐點(diǎn)處無(wú)機(jī)械能損失，則下列說(shuō)法中正確的是(

)A.小圓環(huán)P先到達(dá)豎直線MN

B.小圓環(huán)P、Q同時(shí)到達(dá)豎直線MN

C.小圓環(huán)Q先到達(dá)c點(diǎn)

D.小圓環(huán)P、Q同時(shí)到達(dá)c點(diǎn)11.如圖，水平面上有一輛小車(chē)，小車(chē)上有一傾角為30°的光滑斜面，用勁度系數(shù)為500N/m的彈簧連接一質(zhì)量為2kg的物體。以下過(guò)程中，物體m與斜面保持相對(duì)靜止且沿水平方向向左或向右運(yùn)動(dòng)，g=10m/s2，則(

)A.當(dāng)小車(chē)以3m/s2的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度0.026m

B.若要使物體m對(duì)斜面恰好無(wú)壓力，小車(chē)的加速度大小為53m/s2

12.如圖所示，A、B兩個(gè)物體相互接觸，但并不黏合，放置在水平面上，水平面與物體間的摩擦力可忽略，已知mA=4kg，mB=6kg。從t=0開(kāi)始，推力FA和拉力FB分別作用于A、B上，F(xiàn)A、FB隨時(shí)間的變化規(guī)律為：A.t=0時(shí)，A物體的加速度為2m/s2

B.A、B開(kāi)始分離時(shí)的速度為3m/s

C.t=2.0s時(shí)，A、B開(kāi)始分離

D.t=1.0s時(shí)，A、B二、非選擇題13.在利用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律中，采用頻閃照相的方法得到小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的四個(gè)位置ABCD，由于粗心，只在紙上用鉛垂線確定了y軸，而未在紙上記下平拋的拋出點(diǎn)O的位置，在此基礎(chǔ)上，小組同學(xué)進(jìn)行了如下測(cè)量：點(diǎn)A到y(tǒng)軸的距離AA′=30cm，點(diǎn)B到y(tǒng)軸的距離BB′=45cm，AB兩點(diǎn)的豎直距離Δy1=25cm，重力加速度大小g取10m/s2，忽略空氣阻力，則：

(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=______m/s，該頻閃照相機(jī)的閃光頻率f=______Hz(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(2)BC兩點(diǎn)間的豎直距離為_(kāi)_____cm。

(3)以拋出點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的xOy平面直角坐標(biāo)系中(y軸豎直向下為正方向)，y與x的函數(shù)關(guān)系式為_(kāi)_____(用g、x、y14.為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中M為小車(chē)的質(zhì)量，m為砂和砂桶的總質(zhì)量，m0為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，______(“需要”或“不需要”)保證砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M，______(“需要”或“不需要”)將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以補(bǔ)償摩擦力。

(2)甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的a?F圖象是一條直線，如圖(c)所示，圖像的斜率為k，則小車(chē)的質(zhì)量M=______。

A.1k?m0

B.1k

C.2k?m0

D.2k15.如圖所示，質(zhì)量為m1=20kg的物體甲通過(guò)三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OB水平且B端與放在水平面上的質(zhì)量為m2=60kg的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°，物體甲、人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：

(1)輕繩OA、OB受到的拉力大??；

16.2022年北京冬季奧運(yùn)會(huì)，于2022年2月4日至20日在北京和張家口舉行，其中極具觀賞性的跳臺(tái)滑雪在張家口賽區(qū)舉行。如圖甲，滑雪運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)上的A處水平飛出，在斜坡上的B處著陸，運(yùn)動(dòng)員飛行過(guò)程中在坡面上垂直于坡面的投影到A點(diǎn)的距離x隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙。已知斜坡的傾角θ=30°，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力不計(jì)，求：

(1)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)飛出的初速度v0；

(2)運(yùn)動(dòng)員飛行過(guò)程中距離斜坡的最大距離d；

(3)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行時(shí)間t17.如圖所示，離地高1.5m處有一根水平細(xì)桿OA。細(xì)桿左端O固定，上面串有一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球。小球與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8。右端A點(diǎn)正下方B處有一可視為質(zhì)點(diǎn)的托盤(pán)。小球開(kāi)始靜止在O處。給其v0=4m/s的水平向右初速后。恰能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)。(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)

(1)求小球運(yùn)動(dòng)的加速度和細(xì)桿OA的長(zhǎng)度。

(2)小球在一與水平成53°夾角向上恒定拉力作用下恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求力F的大小。

(3)若小球在一與水平成53°夾角向上恒定拉力作用下從O點(diǎn)靜止出發(fā)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去拉力，則當(dāng)力F多大時(shí)，小球落地點(diǎn)距B地處距離最大？求出這個(gè)最大距離。

(4)若小球在一與水平成53°夾角向上恒定拉力作用下從O點(diǎn)靜止出發(fā)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去拉力，小球飛出的同時(shí)，B處的托盤(pán)從靜止開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并恰好能接住小球。求托盤(pán)加速度a與小球受到拉力F之間的關(guān)系。并給出F18.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板放在水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物體放在長(zhǎng)木板的最右端，已知長(zhǎng)木板與物體的質(zhì)量均為m，物體與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，長(zhǎng)木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.125，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度用g表示。

(1)如果在長(zhǎng)木板上施加水平向右的恒力F，欲保證兩物體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，求恒力F的取值范圍；

(2)如果長(zhǎng)木板上施加水平向右、大小為F=1.5mg的恒力，為保證物體不離開(kāi)長(zhǎng)木板，則恒力作用的時(shí)間應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

(3)如果分別給長(zhǎng)木板與物體水平向右和水平向左、大小均為v0的初速度，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到二者的速度相等，物體在長(zhǎng)木板上滑過(guò)的距離為多少？

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度方向一定是變化的，加速度方向不一定變化，例如平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定不變，故A錯(cuò)誤；

B、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合外力與速度的方向不共線，所以物體受恒力作用時(shí)也可能做曲線運(yùn)動(dòng)，例如平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C、物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向夾角為銳角時(shí)，物體做加速曲線運(yùn)動(dòng)，所以物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向夾角為45°時(shí)，該物體一定做加速曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確；

D、若物體做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速率增大時(shí)，物體所受合力方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相同，若物體做曲線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速率增大時(shí)，物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向之間夾角為銳角，物體所受合力放i想與運(yùn)動(dòng)方向不相同，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

A、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻發(fā)生變化，加速度跟物體所受合力有關(guān)；

B、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合外力與速度方向不共線；

C、物體所受合外力方向與速度方向夾角為銳角是做加速運(yùn)動(dòng)；

D、速率即速度的大小，只要合外力與速度方向夾角小于九十度，物體就做加速運(yùn)動(dòng)，若二者共線做加速直線運(yùn)動(dòng)，若二者不共線則做加速曲線運(yùn)動(dòng)。

本題考查了曲線運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生條件，掌握合外力與速度的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵。2.【答案】C

【解析】解：AC、對(duì)球A進(jìn)行受力分析，如圖所示：

由幾何知識(shí)可知，B對(duì)A的支持力N1、C對(duì)A的支持力N2與豎直方向的夾角都等于30°

根據(jù)平衡條件：N1sin30°=N2sin30°

2mg=N1cos30°+N2cos30°

解得：N1=N2=233mg

故A錯(cuò)誤，C正確。

B、把AB看出一個(gè)整體進(jìn)行受力分析，整體重力沿斜面向下的分量與C對(duì)B的摩擦力f1平衡，有

f1=3mgsin30°=32mg

故B錯(cuò)誤。

D、把ABC看出一個(gè)整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件，在水平方向整體沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，地面對(duì)C的摩擦力不存在，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

對(duì)球A進(jìn)行受力分析，由幾何知識(shí)可知，B對(duì)A的支持力N1、C對(duì)A3.【答案】D

【解析】解：AD、從全紅嬋離開(kāi)跳臺(tái)開(kāi)始計(jì)時(shí)，取豎直向下為正方向，由圖像可讀出：全紅嬋在0～t1時(shí)間內(nèi)向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在t1～t2時(shí)間內(nèi)向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t2～t3時(shí)間內(nèi)向下做加速度減小的變減速直線運(yùn)動(dòng)，所以全紅嬋應(yīng)在t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，在t2時(shí)刻接觸水面，故A錯(cuò)誤，D正確；

B、已知v?t圖像的斜率表示加速度，由v?t圖可知，在0～t2時(shí)間內(nèi)的圖像斜率不變，即在0～t2時(shí)間內(nèi)的加速度不變，故B錯(cuò)誤；

C、在t2～t3時(shí)間內(nèi)向下做加速度減小的變減速直線運(yùn)動(dòng)，其位移小于相同時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移，則在t2～t34.【答案】B

【解析】解：A.小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有vy2=2g?

其速度方向與水平方向間的夾角的正切值為tanθ=vyv0

聯(lián)立可得，小球的初速度大小為v0=2g?tanθ

故A錯(cuò)誤；

B.小球著地時(shí)的速度大小為v=v02+vy2，解得：v=2g?sinθ，故B正確；

C.在豎直方向上有?=12gt2

在水平方向上有5.【答案】B

【解析】解：AB.行李剛放上傳送帶時(shí)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，加速度大小為

a=μmgm=μg=0.2×10m/s2=2m/s2

行李加速到與傳送帶共速所用時(shí)間為

t1=vμg=0.42s=0.2s

加速過(guò)程通過(guò)的位移為

x1=v2t1=12×0.4×0.2m=0.04m

行李與傳送帶共速后做勻速運(yùn)動(dòng)到B處速度為0.4m/s，所用時(shí)間為

t2=L?x1v=2?0.040.4s=4.9s

則有

t=t1+t2=0.2s+4.9s=5.1s故A錯(cuò)誤，B正確；

C.行李與傳送帶共速前發(fā)生的相對(duì)位移為

6.【答案】D

【解析】解：ABD.t=3s時(shí)，v1=72m/?=723.6m/s=20m/s，白色小汽車(chē)的速度為v3=v2+a1t3=(30?10×3)m/s=0，根據(jù)a?t圖象做出白色小汽車(chē)的v?t圖象。

可知當(dāng)白色小汽車(chē)加速過(guò)程中速度與自動(dòng)駕駛汽車(chē)速度相等時(shí)，兩車(chē)的距離最近，設(shè)白色小汽車(chē)加速過(guò)程中t4時(shí)刻，兩車(chē)速度相等，有v1=a2(t4?t3)解得t4=7s，則t4=7s兩車(chē)距離為s=7.【答案】A

【解析】解：A、對(duì)A受力分析，如下圖所示：

受到重力、支持力、推力和摩擦力作用，垂直于斜面方向有：FN=mgcos30°+Fsin30°

當(dāng)F=0時(shí)，F(xiàn)N最小，最小值為：FNmin=mgcos30°=32mg

當(dāng)F=32mg時(shí)，F(xiàn)N最大，最大值為：FNmax=mgcos30°+32mgsin30°=334mg

由牛頓第三定律知A對(duì)B的壓力最小值為32mg，最大值為334mg，故A正確；

BC、對(duì)A沿著斜面方向分析，當(dāng)Fcos30°=mgsin30°，即：F=33mg，A受到的摩擦力為0，

當(dāng)8.【答案】A

【解析】解：由圖可知人的重力為600N，t1～t2時(shí)間內(nèi)壓力傳感器示數(shù)F大于重力，則人受到向上的支持力大于重力，且支持力先增大后減小，所以人向上加速且加速度a=F?Gm先增大后減小，而v?t圖象的斜率對(duì)應(yīng)人運(yùn)動(dòng)的加速度，所以加速度先增大后減小，即斜率先增大后減?。籺2～t3時(shí)間內(nèi)壓力傳感器示數(shù)F小于重力，則人受到向上的支持力小于重力，且支持力先減小后增大，加速度a=G?Fm先增大后減小，所以斜率先增大后減小，故A正確，BCD錯(cuò)誤。9.【答案】AC

【解析】解：A、x?t圖象是拋物線，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)x?t圖象切線的斜率表示瞬時(shí)速度，知質(zhì)點(diǎn)的速度在減小，因此，質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確。

B、0～1s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為x2=12m，由x2=v0+v22t2得12=8+v22×2，可得，2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度大小為v2=4m/s，故B錯(cuò)誤。

C、質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為a=|v2?v0t2|=|10.【答案】BC

【解析】解：AB、設(shè)傾斜軌道與水平面的夾角為θ，傾斜軌道長(zhǎng)度為L(zhǎng)，軌道水平投影長(zhǎng)度為x，則小球在軌道上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知：mgsinθ=ma

運(yùn)動(dòng)的位移為：L=xcosθ

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：

L=12at2

聯(lián)立解得：t=4xgsin2θ

由于P環(huán)從a到b，Q環(huán)從a到d，軌道水平投影長(zhǎng)度x相同，則所用時(shí)間相同，同時(shí)到達(dá)MN虛線，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD、在下滑過(guò)程中，由于只有重力做功，機(jī)械能守恒，但是P環(huán)始終在Q環(huán)的上方，到達(dá)c點(diǎn)之前，可得P環(huán)的速度始終小于Q環(huán)的速度，由于從a到c兩種路徑的距離相同，所以Q環(huán)所用的時(shí)間更小，先到到c點(diǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤；

故選：BC11.【答案】ACD

【解析】解：A.對(duì)小滑塊受力分析，受重力、支持力和拉力，如圖

加速度水平向右，故合力水平向右，將各個(gè)力和加速度都沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，由牛頓第二定律，有

F?mgsin30°=ma?cos30°

mgcos30°?FN=ma?sin30°

解得F=13N

根據(jù)胡克定律，有

F=kx

代入數(shù)據(jù)得到

x=0.026m=2.6cm

即此時(shí)當(dāng)小車(chē)以3m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為2.6cm，故A正確；

B.小滑塊對(duì)斜面體沒(méi)有壓力，則斜面體對(duì)小滑塊也沒(méi)有支持力，小滑塊受到重力和拉力，物體的加速度水平向右，故合力水平向右，運(yùn)用平行四邊形定則，如圖

由幾何關(guān)系得到F合=mgtan30°=2×1033N=203N

根據(jù)牛頓第二定律，得到a=F合m，解得a=103m/s2

即若使物體m對(duì)斜面無(wú)壓力，小車(chē)加速度必須為103m/s2，故B錯(cuò)誤；

C.彈簧保持原長(zhǎng)，彈力為零，小滑塊受到重力和支持力，物體沿水平方向運(yùn)動(dòng)，加速度水平向左合力水平向左，運(yùn)用平行四邊形定則，如圖

根據(jù)幾何關(guān)系，有F合=mg?tan30°

根據(jù)牛頓第二定律，有12.【答案】CD

【解析】解：A.t=0時(shí)，AB整體的加速度為a=FA+FBmA+mB=8+24+6m/s2=1m/s2，故A錯(cuò)誤；

BC.當(dāng)A、B開(kāi)始分離時(shí)兩者之間的彈力為零，則對(duì)FA=8?2t=mAa，解得t=2s，則此時(shí)的速度為v=at，解得v=2m/s，故B錯(cuò)誤，C正確；

D.t=1.0s時(shí)FA=6N，對(duì)物體A有FA13.【答案】1.5

10

35

y=g【解析】解：(1)AA′=30cm=0.3m；BB′=45cm=0.45m

令從O到A的時(shí)間為t1，則

t1=AA′v0

令從O到B的時(shí)間為t2，則

t2=BB′v0

所以A、B兩點(diǎn)間的豎直距離為：

Δy1=12gt22?12gt12=25cm=0.25m

解得：v0=1.5m/s

令A(yù)、B兩點(diǎn)間的水平距離為x，則

x=BB′?AA′=45cm?30cm=15cm

T=xv0=15×10?21.5s=0.1s

閃光頻率為f=1T=10.1Hz=10Hz

(2)在B點(diǎn)時(shí)

t2=BB′v0=45×1014.【答案】不需要

需要

C

沒(méi)有補(bǔ)償摩擦力或補(bǔ)償摩擦力不夠

【解析】解：(1)實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)榱鞲衅骺梢灾苯訙y(cè)量出繩子的拉力，不需要滿(mǎn)足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，為了使合外力等于繩子拉力的兩倍，需要將帶滑輪的長(zhǎng)木板右側(cè)墊高，一平衡摩擦力；

(2)根據(jù)牛頓第二定律可得：

2F=(M+m0)a

整理得：a=2FM+m0

所以斜率為：k=2M+m0

小車(chē)的質(zhì)量為：M=2k?m0，故C正確，ABD錯(cuò)誤；

故選：C。

(3)題目中的a?F圖像，拉力較小時(shí)沒(méi)有加速度，說(shuō)明沒(méi)有補(bǔ)償摩擦力或者補(bǔ)償摩擦力不足。

故答案為：(1)15.【答案】解：(1)對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖所示：

對(duì)O點(diǎn)，由平衡條件可得：FOB=m1gtanθ，F(xiàn)OA=m1gcosθ，解得：FOB=m1gtan37°=20×10×34N=150N；

FOA=m1gcosθ=m1gcos37°【解析】(1)以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，分析受力，作出受力分析圖，根據(jù)平衡條件求出輕繩OA、OB受到的拉力，則可求解輕繩OA、OB對(duì)O點(diǎn)的拉力的大??；

(2)人在水平方向受到OB繩的拉力和水平面的靜摩擦力，由二力平衡求解人受到的摩擦力大小和方向。

本題涉及共點(diǎn)力平衡問(wèn)題，要求同學(xué)們能正確對(duì)物體受力分析，明確平衡條件的應(yīng)用即可正確求解。16.【答案】解：(1)從A到B，運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員在沿斜面方向上(x軸)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，飛行過(guò)程中在坡面上垂直于坡面的投影到A點(diǎn)的距離x隨時(shí)間t變化的關(guān)系為：x=v0cosθt+12gsinθt2

由圖，在第1s末運(yùn)動(dòng)員在坡面上垂直于坡面的投影到A點(diǎn)的距離x是17.5m，則：v0=103m/s≈17.3m/s

(2)將該運(yùn)動(dòng)分解在沿斜面和垂直于斜面兩個(gè)方向上，運(yùn)動(dòng)員在垂直斜面方向上(y軸)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有：vy=v0sinθ，ay=gcosθ，設(shè)最遠(yuǎn)距離時(shí)所以時(shí)間為t，則有：t0=vyay=v0sin30°gcos30°=10【解析】(1)運(yùn)動(dòng)員從A到B做平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)員的初速度沿斜面方向與垂直于斜面的方向分解，結(jié)合運(yùn)動(dòng)員飛行過(guò)程中在坡面上垂直于坡面的投影到A點(diǎn)的距離x隨時(shí)間t變化的關(guān)系，求得運(yùn)動(dòng)員的初速度；

(2)將平拋運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面方向和垂直斜面方向，在垂直于斜面方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，沿斜面方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)垂直于斜面方向的速度為零時(shí)，距離斜面最遠(yuǎn)，結(jié)合速度—時(shí)間公式和位移—時(shí)間公式進(jìn)行求離坡面的最遠(yuǎn)距離；

(3)根據(jù)(2)的方法，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員落在斜面上時(shí)，垂直于斜面方向的位移為零，由此求出運(yùn)動(dòng)員在空中飛行時(shí)間t。

解決本題的關(guān)鍵將平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解，靈活選擇分解的方向，得出分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解。明確運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)方向與斜面平行時(shí)，離坡面最遠(yuǎn)。17.【答案】解：(1)對(duì)小球進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可得：μmg=ma

解得：a=8m/s2

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：0?v02=?2al

解得：l=1m；

(2)當(dāng)支持力向上時(shí)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，沿桿方向根據(jù)平衡條件可得：F1cos53°=μ(mg?F1sin53°)

解得：F1=40031N

當(dāng)支持力向下時(shí)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，沿桿方向根據(jù)平衡條件可得：F2cos53°=μ(F2sin53°?mg)

解得：F2=400N；

(3)小球飛離A點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橄侣涓叨却_定，故小球在空中平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定，故小球到達(dá)A點(diǎn)速度越大，小球落地點(diǎn)距B地處距離最大。

當(dāng)支持力的豎直分力小于重力時(shí)，支持力向上，有：Fcos53°?μ(mg?Fsin53°)=ma

整理得：a=0.62F?8

故隨著拉力的增大，加速度先增大。

當(dāng)支持力的豎直分力大于重力時(shí)，支持力向下，有：Fcos53°?μ(Fsin53°?mg)=ma

整理得：a=8?0.02F

故隨著拉力的增大，加速度后減小。所

以當(dāng)拉力的豎直分力恰好等于重力時(shí)，加速度最大，此時(shí)有：

F3sin53°=mg，F(xiàn)3cos53°=mam

解得：F3=25N，am=7.5m/s2

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：

vA2=2aml

?=12gt2

x=vAT

聯(lián)立可得：x=322m；

(4)由上述計(jì)算可知，當(dāng)40031N<F≤25N時(shí)，對(duì)小球有：

Fcos53°?μ(mg?Fsin53°)=ma球

vA2=2a球l【解析】(1)對(duì)小球進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律求解加速度大小，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解桿長(zhǎng)；

(2)當(dāng)支持力向上時(shí)或支持力向下時(shí)，對(duì)小球