2024-2025學(xué)年人教版高一年級(jí)上冊(cè)冊(cè)物理壓軸題考卷2（解析版）

高一上冊(cè)物理壓軸題考卷02

（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項(xiàng)：

1.測(cè)試范圍：人教版（2019）：必修第一冊(cè)第1?3章。

2.本卷平均難度系數(shù)0.15。

第I卷選擇題

一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?

8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9?12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但

不全的得2分，有選錯(cuò)的得。分）

1.如圖甲所示，在水平地面上固定一傾角為30。的足夠長(zhǎng)斜面，物塊以某一初速度從斜面

底端。點(diǎn)沖上斜面，以斜面底端。所在的水平地面為參考平面，物塊從斜面底端開始沿

斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，某同學(xué)記錄了該物塊運(yùn)動(dòng)的某物理量（可能是速度v,速度的平方

V2,時(shí)間/或者時(shí)間的平方為與位移X圖像，取重力加速度g=10m/s2,根據(jù)圖中所給數(shù)

據(jù)（國(guó)際單位），下列說(shuō)法正確的是（）

A.圖乙縱軸物理量為速度v

B.物塊的初速度為5石m/s

C.物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為15gm

D.斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為客

6

【答案】D

【詳解】AB.若物體在斜面所受摩擦力大于重力沿斜面的分力，則物體做勻減速運(yùn)動(dòng)直

到停止，圖像為單程；若摩擦力等于重力的分力，則物體做勻速運(yùn)動(dòng)，也是單程；可知

物體先沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到最大距離處速度為0,后沿斜面向下做勻加速

直線運(yùn)動(dòng)，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的加速度大于沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的加速度（向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦

力向下，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力向上，重力沿斜面向下的分力不變），物體先沿斜面向上

做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)

12

x=vQt——at

得位移與時(shí)間或者時(shí)間的平方的圖像過(guò)原點(diǎn)，根據(jù)

v2—Vg=2ax

得位移與速度的圖像為拋物線，圖乙的縱坐標(biāo)是速度的平方

v；=225m2/s2,v；=75m2/s2

故AB錯(cuò)誤；

CD.物塊向上勻減速時(shí)

片=2y+s

向下勻加速時(shí)

綜合解得

s=15m,u=—

6

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

2.A、B兩輛汽車同時(shí)從坐標(biāo)原點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，A車做剎車運(yùn)動(dòng)，它們速度的平

方y(tǒng)隨位置x變化的圖像如圖所示，分別對(duì)應(yīng)直線A和直線B,下列說(shuō)法正確的是（）

A.汽車A的初速度大小為8m/sB.汽車B的加速度大小為2m/s2

C.汽車A先到達(dá)x=9m處D.汽車A、B在x=6m處相遇

【答案】C

【詳解】AB.由于V,一x圖像均為傾斜直線，則滿足

v2-Vg=2ax

根據(jù)丫2一尤圖像可知，對(duì)汽車A有

々2

A=-2m/s,vA=6m/s

對(duì)汽車B有

2

aB=lm/s,vB=Om/s

故AB錯(cuò)誤；

C.對(duì)于A車，根據(jù)公式

當(dāng)x=9m時(shí)，代入數(shù)據(jù)得

入=3s

對(duì)于汽車B,根據(jù)公式

1/

X=—而《

當(dāng)x=9m時(shí)，代入數(shù)據(jù)得

tB=3

則

故汽車A先到達(dá)x=9m處，故C正確；

D.當(dāng)％=6m時(shí)，對(duì)于A車，根據(jù)公式

,1,2

X=VAtA+~aAtA

解得

(3

當(dāng)x=6m時(shí)，對(duì)于B車，根據(jù)公式

X=—而端

解得

<=2A/3S

故汽車A、B在x=6m處不能相遇，故D錯(cuò)誤。

故選Co

3.如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖，在這個(gè)系統(tǒng)中B為一個(gè)能發(fā)射超聲波的固

定小盒子，工作時(shí)小盒子B向勻速直線運(yùn)動(dòng)的被測(cè)物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，超聲波

速度為%,脈沖被運(yùn)動(dòng)的物體反射后又被小盒子B接收，從小盒子B發(fā)射超聲波開始計(jì)

時(shí)，經(jīng)加。時(shí)間再次發(fā)射超聲波脈沖，圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移一時(shí)間圖像。

則下列說(shuō)法正確的是（）

A.脈沖第一次被運(yùn)動(dòng)的物體反射時(shí)，物體距離3的距離

B.脈沖第二次被運(yùn)動(dòng)的物體反射時(shí)，物體距離B的距離迎=學(xué)

C.若不<%,可以分析出物體在靠近超聲波發(fā)射器

物體的平均速度為心言段

D.

【答案】D

【詳解】A.由乙圖可知，脈沖第一次被運(yùn)動(dòng)的物體反射時(shí)，物體距離3的距離

故A錯(cuò)誤；

B.脈沖第二次被運(yùn)動(dòng)的物體反射時(shí)，物體距離8的距離

%2—_%（，2—40）

%=%―丁=~~2-

故B錯(cuò)誤；

C.若X2>XI，說(shuō)明小盒子B與物體的距離在增加，則物體在遠(yuǎn)離超聲波發(fā)射器。故C錯(cuò)

誤；

D.由題可知物體通過(guò)的位移為刈”時(shí)，所用時(shí)間為

t?-A/。t}1,人、

t=-2—+M一5=2"—1+A'o）

物體的平均速度為

%一再_2（X2-XJ

V——

t七一4+△，（）

故D正確。

故選D。

4.甲、乙兩車從相距20m的/、8兩點(diǎn)同時(shí)在同一直線上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩車的SV圖

像分別如圖（。）、"）所示，速度分別為與、v乙，經(jīng)過(guò)時(shí)間/后，兩車相距10m。則以

下錯(cuò)誤的是（）

圖（a）圖（b）

A.才可能為20秒B./可能為150秒

C）可能為30秒D.f可能為50秒

【答案】A

【詳解】ST圖像斜率表示速度，由圖像可得

甲車速度為

s甲2.4/八）/

v田=h=——m/s=0.4m/s

而6

乙車速度為

S-73.6.八；

v=—=——m/s=0.6m/s

7壇6

（1）若甲、乙兩車相向而行，則根據(jù)題意可知，經(jīng)過(guò)時(shí)間/,甲、乙相距10米有兩種

情況

①甲、乙兩車未相遇時(shí)相距10m,則

為/+丫乙/=》。一工末

代入數(shù)據(jù)解得

20-10

s=10s

v甲+v乙04+0.6

②甲、乙兩車相遇后相距10m,則

vvt+v^t=x0+x^

代入數(shù)據(jù)解得

Z=20+10-S=30S

v甲+v乙04+0.6

即才可能是10s,也可能是30s；

（2）若甲車在乙車前方20m處，兩車同向而行且乙車追甲車，經(jīng)過(guò)時(shí)間乙甲、乙相距

10米有兩種情況

①乙車未追上甲車相距10m,則

v乙f—v甲r=Xo-x末

代入數(shù)據(jù)解得

x末20-10“

旦=------------s=50s

v乙—y甲0.6-0.4

②乙車追上甲車后相距10m,即乙車在甲車前方10m處，則

v乙￡一期甲力=玉）+%末

代入數(shù)據(jù)解得

%+x末20+10

s=150s

v乙一期甲0.6—0.4

即/可能是50s,也可能是150s；

因此，f可能是10s、30s、50s、150s,不可能為20s,故A錯(cuò)誤，符合題意；BCD正確,

不符合題意。

故選A。

5.如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，

初始時(shí)A、B靜止.現(xiàn)用力尸沿斜面向上推A,但A、B仍未動(dòng).下列說(shuō)法正確的是（）

A.施力后A、B之間的摩擦力一定比施力前大

B.施力后B與墻面間的彈力可能與施力前相等

C.施力后B與墻面間的摩擦力可能與施力前相等

D.施力后A對(duì)B的作用力可能比施力前小

【答案】D

【詳解】A.對(duì)A物體，開始受重力、B對(duì)A的支持力和靜摩擦力平衡，當(dāng)施加/后，

仍然處于靜止，開始A所受的靜摩擦力大小為7〃gsin<9,若尸=2掰gsin。，則A、B之間

的靜摩擦力大小還是等于"gsin。，所以A、B之間的摩擦力可能不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.以整體為研究對(duì)象，開始時(shí)B與墻面的彈力為零，施加力產(chǎn)后，B與墻面的彈力變?yōu)?/p>

Fcosa,彈力增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.對(duì)整體分析，因?yàn)锳B不動(dòng)，彈簧的形變量不變，則彈簧的彈力不變，開始彈簧的彈

力等于A、B的總重力，施加尸后，彈簧的彈力不變，總重力不變，根據(jù)平衡條件可知B

與墻之間一定有摩擦力，摩擦力大小等于力尸在豎直方向的分力，方向豎直向下，選項(xiàng)

C錯(cuò)誤；

D.對(duì)A分析可知，施力前A受重力和B對(duì)A的作用力處于平衡，B對(duì)A的作用力大小

等于A的重力，施力后A受重力、推力以及B對(duì)A的作用力，推力和B對(duì)A的作用力的

合力等于A的重力，根據(jù)力的合成可知，B對(duì)A的作用力可能小于A的重力，再由牛頓

第三定律可知，施力后A對(duì)B的作用力可能比施力前小，選項(xiàng)D正確。

故選D。

6.如圖所示，光滑的輕滑輪通過(guò)支架固定在天花板上，一足夠長(zhǎng)的細(xì)繩跨過(guò)滑輪，一端懸

掛小球6,另一端與套在水平細(xì)桿上的小球。連接。在水平拉力/作用下小球a從圖示

虛線（最初是豎直的）位置開始緩慢向右移動(dòng)（細(xì)繩中張力大小視為不變）。已知小球6

的質(zhì)量是小球a的2倍，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，小球。與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)

為〃=［。則拉力廠（）

A.先增大后減小B.先減小后增大C.一直減小D.一直增大

【答案】D

【詳解】在水平拉力尸作用下小球。從圖示虛線（最初是豎直的）位置開始緩慢向右移

動(dòng)，設(shè)細(xì)繩與水平方向的夾角為夕，則有

豎直方向有

2mgsin0-mg+N

水平方向有

F=2mgcos0+f

f="N

聯(lián)立解得

F=2mg（cos0+必sin0）-pmg

代入數(shù)據(jù)整理得

cos^4-//sine=^rsin（e+60"）

由于。從90。開始逐漸減小，貝4。+60。）從150。逐漸減小時(shí)，sine+60。）逐漸增大，則

拉力尸越來(lái)越大

當(dāng)夕＜30°后

豎直方向有

2mgsin6+N=mg

水平方向有

F=2加geos夕+f

f=w

聯(lián)立解得

F=2mg(cossin-jumg

代入數(shù)據(jù)整理得

cos0-jUsin0=-j=cos（6+60。）

由于9從30。開始逐漸減小，則僅+60。）從90。逐漸減小時(shí)，cos（。+60。）逐漸增大，則拉

力尸還是越來(lái)越大

所以D正確；ABC錯(cuò)誤；

故選Do

7.如圖所示的豎直平面內(nèi)，一硬質(zhì)黑板固定在水平面上，傾角為60。，黑板左側(cè)吸附著一

質(zhì)量為0.1kg的磁性黑板擦，該黑板擦與黑板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為也，黑板擦受黑板的

3

吸力為2N且與其接觸面垂直.在圖示平面內(nèi)：存在某一風(fēng)源與某一大小方向任意的外

力R黑板擦受風(fēng)力大小恒為耳，方向沿風(fēng)源指向黑板擦的射線方向，風(fēng)源位置可以在

黑板左側(cè)任意改變，外力產(chǎn)作用在黑板擦上。視最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)其

余物體對(duì)黑板擦的磁力影響，下列說(shuō)法正確的是（）

A.若黑板擦是沿黑板向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的，則當(dāng)片的大小為1N時(shí)，尸的最小值為

V3N

B.若存在當(dāng)尸=0時(shí)黑板擦能夠做勻速運(yùn)動(dòng)的可能，片的最小值為0.5N

C.若黑板擦沿黑板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)與大小固定時(shí)，若要存在兩個(gè)不同的力

尸（尸片。）使得黑板擦所受摩擦力相同，則片的最小值為

D.若存在確定的片，使得黑板擦沿黑板向上、向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的力尸最

小值相同，則耳的最小值為立N

2

【答案】D

【詳解】A.若黑板擦是沿黑板向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)尸的方向與B方向沿治黑板

面向上時(shí)，尸的值最小，由平衡條件得

尸+6=mgsin60°+〃（加geos60°+4）

解得

…N

故A錯(cuò)誤;

B.依題意，有

mgsin60°=N</=ju^mgcos60°+4）=N

故當(dāng)尸=0時(shí)，片的方向沿斜面向下，黑板擦能夠沿黑板向下做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)々的值最小,

由平衡條件得

R+mgsin60°=f

解得

K=—N

13

故B錯(cuò)誤；

D.若存在確定的片，使得黑板擦沿黑板向上、向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的力尸最

小值相同，當(dāng)片方向沿斜面向上時(shí)能滿足，勻速向上時(shí)，由平衡條件得

F+FX=mgsin60°+cos60+4)

勻速向下時(shí)，由平衡條件得

F+mgsin60°=片+〃kngcos60°+4)

則

斤=—N

12

故D正確。

故選D。

8.如圖所示，一不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端點(diǎn)固定在天花板上的0、6兩點(diǎn)，繩長(zhǎng)為工一質(zhì)量為

加的物體/通過(guò)輕質(zhì)光滑掛鉤掛在輕繩中間，靜止時(shí)兩段輕繩的夾角為120。，繩子上的

張力為工。若給物體/施加一水平向左的恒力尸=〃嚕，待N靜止后繩子上的張力變?yōu)?/p>

心，則7；Z為()

ab

120°

A

A.技2B.2：V5C.V5:4D.4：V5

【答案】A

【詳解】物體/通過(guò)輕質(zhì)光滑掛鉤掛在輕繩中間，靜止時(shí)兩段輕繩的夾角為120。，則

27]cos60°=mg

解得

Ti=mg

設(shè)。6間距為d,則有

T巧

t/=2-cos30°=—A

22

給物體“施加一水平向左的恒力尸="陪后，分析可知，此時(shí)重物位置如圖所示

由于重物受到的推力廠和重力等大，根據(jù)力的合成法則可知，兩力的合力與水平方向的

夾角為45。。設(shè)兩繩與水平夾角分別為a、P，則根據(jù)力的合成法則及幾何關(guān)系可得

”-5。

即

力=90。一1

由于繩長(zhǎng)不變根據(jù)，幾何關(guān)系可得

hh公旦，

tanatan/32smasmp

對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件可得

%sina+%sin尸=mg

聯(lián)立解得

T2

故

Tx:T2=45:2

故選A?

9.（多選）觀察生活中的現(xiàn)象，思考其背后的原因，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行合理的分析修正完善是學(xué)

好物理的基本要求。觀察水龍頭出水時(shí)，在水龍頭出水口處水的流量（單位時(shí)間內(nèi)通任

一橫截面的水的體積）穩(wěn)定時(shí)，發(fā)現(xiàn)水流不太大時(shí)，從水龍頭中連續(xù)流出的水會(huì)形成一

水柱，現(xiàn)測(cè)得高為〃的水柱上端橫截面積為W，下端橫截面積為$2,重力加速度為g,

以下說(shuō)法正確的是（）

A.水柱上粗下細(xì)B.水柱上下均勻

C.該水龍頭的流量是三嗎rD,該水龍頭的流量是SNzJ尋、

Y>1—>2愕2一、

【答案】AC

【詳解】AB.水下落過(guò)程中速度逐漸變大，而流量不變,流量為

2=—=vS

則水柱是上粗下細(xì)。A正確，B錯(cuò)誤；

CD.由題意流量

Q=匕5=V2s2

又

V；-V；=2gH

解得

。=阻浮

C正確，D錯(cuò)誤。

故選ACo

10.（多選）公路上有甲、乙兩車分別在兩條平行相鄰車道上行駛。f=o時(shí)，甲車在前，乙

車在后，前后相距％=95m,速度均為%=30m/s,從此時(shí)開始兩車按圖所示規(guī)律運(yùn)動(dòng),

乙車在。?3s之間和9s以后加速度為零。則下述說(shuō)法正確的是（）

A.兩車前后最近距離為5m

B.f=9s時(shí)，兩車相距45m

C.乙車始終無(wú)法追上甲車

D.若x°=20m,則兩車第一次與第二次并排行駛的時(shí)間間隔為（1+癡）s

【答案】ACD

【詳解】AC.0~3s內(nèi)甲車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，乙車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，二者距離越來(lái)越

近；3s以后，甲車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度

為物,設(shè)再經(jīng)過(guò)f時(shí)間速度相等，根據(jù)甲的V—圖像可得甲車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速

度大小

30/2</2

a田=---m/s=5m/s

甲9-3

當(dāng)速度相等時(shí)，滿足

v共=Q甲/=v-a乙t

解得

v30、

t=------------=-------s=3s,y共=15m/s

。甲+。乙5+5

可知6s時(shí)兩車速度相等，在。?6s內(nèi)甲車的位移大小為

、田=—x30x3m+—xl5x3m=67.5m

甲22

乙車的位移大小為

x=30x3m+—x（30+15）x3m=157.5m

乙2

則有

Ax=x甲+%—x乙=5m

可知速度相等時(shí)，兩車前后最近距離為5m；之后由于乙車速度小于甲車速度，所以乙

車始終無(wú)法追上甲車，故AC正確;

B.在0?9s內(nèi)甲車的位移大小為

X?=—x30x3m+—x30x6m=135m，=9s,乙車的速度為

中22

V=VQ-a乙Nt-30m/s-5x(9-3)m/s=0

則在0?9s內(nèi)乙車的位移大小為

=30x3m+—x30x6m=180m

則有

Ax'=x3+x0=50m

可知￡=9s時(shí)，兩車相距50m,故B錯(cuò)誤；

D.若％=20m,0?3s內(nèi)甲、乙車的位移大小分別為

%甲1——x30x3m=45m%乙1=30義3m=90m

2

由于

%乙1>漏1+%o

設(shè)0~3s內(nèi)經(jīng)過(guò)?時(shí)間，兩車第一次并排，則有

12

貼+/

其中。?3s內(nèi)甲車做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

3022

ax=—m/s=10m/s

代入數(shù)據(jù)解得

tx-2s

由于0?9s內(nèi)甲、乙車的位移大小分別為

xL=—x30x3m+—x30x6m=135m

甲22

x7=30x3m+—x30x6m=180m

乙2

則有

x甲+/<x乙

且"9s,乙車的速度為

v=%—。乙加=30m/s-5x(9-3)m/s=0

可知兩車第二次并排時(shí)，乙車已經(jīng)停下，設(shè)兩車二次并排時(shí)的時(shí)刻為，2,則有

瑞+x。==180m

——x30x3m+—a甲（芍-3）,

聯(lián)立解得

t2=（3+V46）s

則兩車第一次與第二次并排行駛的時(shí)間間隔為

A?=t]—4—（1+J46）s

故D正確。

故選ACD?

11.（多選）在粗糙水平地面上放置一個(gè)邊長(zhǎng)為。、質(zhì)量為〃的正方體/2CD,正方體與地

面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，在正方體右側(cè)有一豎直光滑墻壁，如圖所示，在墻壁和正方體

之間放置一半徑為R、質(zhì)量為加的球，球的球心為。，與豎直方向的夾角為8,正

方體和球均保持靜止，重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法錯(cuò)誤

的是（）

A.僅改變球的質(zhì)量，其余條件不變，為保證正方體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，球的質(zhì)量應(yīng)小于

Mtan0

tan6一〃

B.將正方體向左推動(dòng)很小一段距離，其余條件不變，系統(tǒng)仍保持靜止，正方體受到的

摩擦力不變

C.當(dāng)正方體的右側(cè)面到墻壁的距離小于火時(shí),無(wú)論球的質(zhì)量是多少,

正方體都不會(huì)滑動(dòng)

D.改變正方體到墻壁的距離，系統(tǒng)始終保持靜止，則tan。的最大值為品

【答案】ABD

【詳解】A.如圖甲所示，對(duì)正方體受力分析可得

F{=N]Sin6①

如圖乙所示，對(duì)球體受力分析得

N{cos0=mg②

如圖丙所示，對(duì)正方體和球體構(gòu)成的整體受力分析得

穌=(M+m)g③

由①②③得

mgtan0Wju(M+m)g

得

uRM

mW----------

tan6-

故A錯(cuò)誤，符合題意；

B.①②兩式聯(lián)立可得

Ff=mgtan0

將正方體向左推動(dòng)一小段距離，6增大，所以及增大，故B錯(cuò)誤，符合題意；

D.①②③三式聯(lián)立可得

mgtan0W"(M+m)g

解得

tan”以”四

m

故D錯(cuò)誤，符合題意；

C.由

八，LI(M+m)

tan6^<----------

m

可知當(dāng)

tan，V〃

無(wú)論球的質(zhì)量是多少，正方體都不會(huì)滑動(dòng)，則正方體右側(cè)面到墻壁的距離應(yīng)小于

s),

R+RsinO,即尺(1+故C正確，不符合題意。

〃+1

故選ABD。

12.（多選）水平傳感器可以測(cè)量器械擺放所處的水平角度，屬于角度傳感器的一種，其作

用就是測(cè)量載體的水平度，又叫傾角傳感器。如圖為一個(gè)簡(jiǎn)易模型，截面為內(nèi)壁光滑的

豎直放置的正三角形，內(nèi)部有一個(gè)小球，其半徑略小于內(nèi)接圓半徑，三角形各邊有壓力

傳感器，分別感受小球?qū)θ厜毫Φ拇笮。鶕?jù)壓力的大小，信息處理單元能將各邊與

水平面間的夾角通過(guò)顯示屏顯示出來(lái)。如果圖中此時(shí)2。邊恰好處于水平狀態(tài)，將其以

C為軸在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到/C邊水平，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中（）

A

A.當(dāng)8C邊與NC邊所受壓力大小相等時(shí)，邊與水平方向成30。角

B.球?qū)C邊的壓力先增大后減小

C.球?qū)?。邊的壓力一直減小

D.3c邊所受壓力可能大于球的重力

【答案】BD

【詳解】A.對(duì)正三角形內(nèi)部的小球受力分析，如圖所示

由幾何關(guān)系可知，隨著角度。從0。到120。增大過(guò)程中，角a與角。之和保持不變，且

e+9=120°

所以角△也保持不變

0=60°

由平衡條件和正弦定理得

G_N&C_NBC

sin/7_sin^-sin(120o-6>)

所以球?qū)?。邊的壓力

N=NAC=。

ZA1CAL.--?---C-sin6=---c---Gsin

sinp3

球?qū)?c邊的壓力

sin(120°-g=.sin(120。-9)=羋Gsin(120°-(9)

當(dāng)2c邊與/C邊所受壓力大小相等時(shí)，即

NAC=NBC

則

6=60°

此時(shí)N8處于水平狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

BC.角度夕從0。到120。增大過(guò)程中，sin6和sin(120。-0)都是先增大后減小，所以球

對(duì)NC邊的壓力和球?qū)?c邊的壓力都是先增大后減小，故B正確，C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)0。<6<60。時(shí)

NBC>G

即3C邊所受壓力有可能大于球的重力，故D正確。

故選BDo

第n卷非選擇題

二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共20分）

13.疫情期間"停課不停學(xué)"，小明同學(xué)在家自主開展實(shí)驗(yàn)探究。用手機(jī)拍攝物體自由下落的

視頻，得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置來(lái)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑢?shí)驗(yàn)裝置如圖

甲所示。

（1）家中有等體積乒乓球、實(shí)心木球和實(shí)心鋼球，其中最適合用作實(shí)驗(yàn)中下落物體的

是O

（2）下列主要操作步驟的正確順序是o（填寫各步驟前的序號(hào)）

①捏住小球，從刻度尺旁靜止釋放

②手機(jī)固定在三腳架上，調(diào)整好手機(jī)鏡頭的位置

③把刻度尺豎直固定在墻上

④打開手機(jī)攝像功能，開始攝像

（3）將小球頂部與刻度尺0刻度對(duì)齊，由靜止釋放，用手機(jī)連拍其下落過(guò)程：手機(jī)每

隔0.1s拍攝一張照片，選取連續(xù)拍攝的3張照片如圖乙所示，讀出第一張和第二張照

片中小球頂部對(duì)應(yīng)的刻度分別為78.00cm、122.00cm,讀得第三張照片中小球頂部對(duì)應(yīng)

的亥U度為cm。拍第二張照片時(shí)小球的速度為m/s,計(jì)算得到當(dāng)?shù)氐闹亓?/p>

速度g=______m/s2（最后兩空保留3位有效數(shù)字）。

11

lil

I8H2

0li7l12

Il0H

li

ll

H9I3

17112

乙

(4)為了得到更精確的加速度值,該同學(xué)利用多幀圖片測(cè)算其對(duì)應(yīng)的速度v和下落的

高度力，繪制了F一〃圖像，如圖丙所示。其中尸、。分別為兩個(gè)體積不同，質(zhì)量相同

的小球下落的圖像，由圖像可知;

A.圖像的斜率表示小球下落的加速度

B.小球P的體積大于小球。的體積

C.小球P的體積小于小球Q的體積

D.由圖像可知小球P測(cè)出的加速度值更接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

【答案】實(shí)心鋼球③②④①175.70(175.68-175.72)4.88

(4.87~4.89)9.70(9.68-9.72)CD/DC

【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用質(zhì)量最大的實(shí)心鋼球，可以把空氣阻力產(chǎn)生的相對(duì)誤差

降到最小。

(2)⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先把刻度尺豎直固定在墻上，再把手機(jī)固定在二腳架上，調(diào)整好手機(jī)

鏡頭的位置，使鏡頭能垂直拍到刻度尺上盡可能大的范圍，然后打開手機(jī)攝像功能并開

始攝像，最后捏住小球，從刻度尺旁由靜止釋放。所以正確順序是③②④①。

(3)⑶由圖可知，第三張照片中小球頂部對(duì)應(yīng)的刻度在175.68cm~175.72cm之間。

⑷拍第二張照片時(shí)小球的瞬時(shí)速度等于小球從第一張照片位置運(yùn)動(dòng)到第三張照片位置

之間的平均速度，即

(175.70-78.00)xl0-2m,,

v=---------------------------------=4.88m/s

0.2s

⑸根據(jù)公式Ar=g〃可得

_Ax_[(175.70-122.00)-(122.00-78.00)]xlO-m_g70mzs2

g一7r一(0.1s)2-'s

(4)⑹A.由速度位移公式可得丫2=2%，所以/-A圖像的斜率表示小球下落的加速

度的2倍，故A錯(cuò)誤；

BC.由于空氣阻力的存在，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的加速度總是小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋锤鶕?jù)

5一方圖像的斜率計(jì)算出來(lái)的重力加速度，總是小于實(shí)際的重力加速度；所以斜率越大

的圖像越接近真實(shí)值，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的相對(duì)誤差就越小。由圖可知采用了小球P

的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更理想，說(shuō)明在質(zhì)量相同的情況下，小球尸的體積更小，故B錯(cuò)誤、C正確;

D.斜率越大的圖像越接近真實(shí)值，由圖可知小球P測(cè)出的加速度值更接近當(dāng)?shù)刂亓?/p>

速度，故D正確。

故選CD。

14.某同學(xué)利用如下圖甲所示的裝置做"探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

⑴在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持狀態(tài)；

⑵實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小廠與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線。由此圖線可得該彈簧

的勁度系數(shù)k=N/m；

⑶他又把該彈簧做成一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)如圖丙所示時(shí)，該彈簧

的長(zhǎng)度x=cm；

⑷他再用該彈簧做"探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。如下圖甲所示，用該彈

簧c和彈簧測(cè)力計(jì)。、b,在保持彈簧伸長(zhǎng)10cm不變的條件下：

①若彈簧測(cè)力計(jì)。、6間夾角為90。，彈簧測(cè)力計(jì)。的讀數(shù)如下圖乙所示，則彈簧測(cè)力

計(jì)b的讀數(shù)應(yīng)為N；

②若彈簧測(cè)力計(jì)。、6間夾角大于90。，保持彈簧測(cè)力計(jì)。與彈簧c的夾角不變，減小

彈簧測(cè)力計(jì)b與彈簧c的夾角46m,則彈簧測(cè)力計(jì)a的讀數(shù)(填"變大""變小"或

"不變”)。

【答案】豎直50104.00

【詳解】（1）⑴在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持豎直狀態(tài)；

⑵⑵彈簧的勁度系數(shù)為

8-0

k=----------------N/m=50N/m

（20—4）x10-2

⑶[3]從丙圖讀出彈力為3N,從乙圖讀出該彈簧的長(zhǎng)度為10cm

⑷⑷彈簧c的彈力為

￡=fcr=50x0.1N=5.00N

彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為

￡=3.00N

由平衡條件得

此=1琮-琮=4.00N

⑸⑸根據(jù)平行四邊形法則作圖得，彈簧測(cè)力計(jì)。的讀數(shù)變大。

三、計(jì)算題（本題共3小題，共32分）

15.如圖甲所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為加=LOkg的物塊A、B,通過(guò)勁度系數(shù)后=300N/m

的輕彈簧相連靜止在水平面上，此時(shí)兩者間距離/=0.16m,物塊A套在固定的豎直桿

上。已知彈簧原長(zhǎng)/。=018m,彈簧形變量均在彈性限度范圍內(nèi)。取g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8。

（1）求B此時(shí)所受的摩擦力；

(2)現(xiàn)把B固定，對(duì)A施加豎直向上的力尺使A沿桿緩慢上升，力尸大小隨上升高

度〃的變化如圖乙所示。已知c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的高度"=012m,物塊A與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)

〃=0.5。求:

①使A物體剛離開地面時(shí)的力F的數(shù)值F。；

②笈的數(shù)值;

③a的數(shù)值。

甲乙

【答案】(1)6N,方向水平向右；(2)①13；②16；③0.08

【詳解】(1)由平衡條件得

f=F#=k(l0-l)=6N

方向水平向右。

(2)①A剛好離開地面時(shí)，彈力與開始相同，由平衡條件得

F0=mg+=13N

②當(dāng)上升高度為也=0」2m時(shí)，由幾何關(guān)系得彈簧的形變量為

x='『—/0=0.02m

則彈力為

F^c=kx=6N

設(shè)彈簧與豎直方向的夾角為e,則

ih

sin0=/=0.8cos0=/。=0.6

對(duì)A,由平衡條件得

Fc=mg+F^ccos0+juN

N=F鵬sin。

聯(lián)立解得

￡=16N

③當(dāng)尸=ION時(shí)，高度有兩個(gè)，分析可知高度小(高度為。時(shí))的時(shí)候彈簧處于壓縮

狀態(tài)，則由平衡條件得

尸+與。cose'=mg+/JN'

Nfsin"

解得

tan0'=2

由幾何關(guān)系得

tanO'--

a

解得

a=0.08m

16.如圖所示，物塊A、B、C、D疊放在傾角為0=37。的固定斜面上，物塊的質(zhì)量分別為

mA=2kg,mB=mc=mD=1kg,A與B間、B與C間、C與D間、D與斜面間的動(dòng)摩擦

因數(shù)分別為4=。-85、4=0-3、4=02、4=0.1。B、D通過(guò)繞過(guò)光滑定滑輪的輕質(zhì)

細(xì)繩相連，連接B、D的細(xì)繩與斜面平行，A通過(guò)另一輕質(zhì)細(xì)繩與垂直固定于斜面的擋

板P連接，細(xì)繩與擋板P之間的夾角也為0=37。?，F(xiàn)用平行于斜面的外力尸拉D物塊,

使其勻速下滑。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，已知重力加速度g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.80求：

(1)物塊A受到的細(xì)繩拉力的大小；

(2)外力產(chǎn)的大??；

(3)若撤去外力F,D的質(zhì)量可以調(diào)節(jié)，其它條件不變，要使整個(gè)裝置保持靜止，求

D的質(zhì)量的取值范圍。(本小問(wèn)保留兩位小數(shù))

【答案】（1）1.25N；（2）24.45N；（3）1.18kg<mD<5.70kg

【詳解】（1）對(duì)物塊A進(jìn)行受力分析，如圖所示

________

加Ag

因?yàn)槲飰KA靜止，根據(jù)平衡條件，有

斗cos37。+穌人一加Agcos37o=0

F^A-nsin37°-mAgsin37°=0

其中

/A=AAA

聯(lián)立解得物塊A受到的細(xì)繩拉力的大小

片=L25N

物塊B對(duì)物塊A的支持力和物塊B對(duì)物塊A的摩擦力分別為

穌A=15N、品A=12.75N

（2）當(dāng)用平行于斜面的外力廠拉D物塊，使其勻速下滑時(shí)，物塊B勻速上滑，對(duì)物塊

B進(jìn)行受力分析，如圖所示

V-

....X........

用Bg

根據(jù)平衡條件，有

%-Msin37°-及AB-麋B=。

FCB-mBgcos37°-FAB=0

其中

瓦CB=4B

根據(jù)牛頓第三定律，有

%="A=15N

及AB=OA=12.75N

聯(lián)立解得

0=25.65N

物塊C對(duì)物塊B的支持力和物塊C對(duì)物塊B的摩擦力分別為

熊B=23N、&B=6.9N

對(duì)物塊C進(jìn)行受力分析，如圖所示（物塊D對(duì)物塊C的摩擦力除外）

根據(jù)牛頓第三定律，有

心c=復(fù)B=23N

%=%B=6.9N

在y方向上受力平衡，有

FDC=mcgcos37°+FBC=3IN

在X方向上，有

>mcgsin37°

因此物塊C有向上運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，物塊D對(duì)物塊C的摩擦力的方向沿斜面向下，大小為

4c=%c一加egsin37°=0.9N

對(duì)物塊D進(jìn)行受力分析，如圖所示

物塊D勻速下滑，根據(jù)平衡條件，有

F+mDgsin37°-7^CD-