山东省枣庄市第三中2022学年高一物理上学期期末试题（含解析）新人教版

2022-2022学年山东省枣庄三中高一（上）期末物理试卷一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有一个选项是正确的．）1．（3分）（2022秋•朝阳校级期末）以下说法不符合物理学史实的是（　　）　A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某一个地方　B．伽利略通过理想实验得出结论：力是维持物体运动的原因　C．笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向　D．牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证2．（3分）（2022秋•肇庆期末）甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（　　）　A．乙追上甲时距出发点40m远　B．甲的平均速度始终大于乙的平均速度　C．乙比甲始终运动得快　D．2s末乙追上甲3．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）小型轿车和旅客列车，速度都能达到100km/h，小型轿车起步时在20s内速度达到100km/h，而旅客列车达到100km/h大约要用时500s，由上可知（　　）　A．旅客列车的加速度大B．小型轿车的速度变化大　C．小型轿车的速度变化快D．旅客列车的速度变化率大4．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）汽车刹车后做匀减速直线运动，最后停下来，在刹车过程中，汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是（　　）　A．（+1）：1B．1：（+1）C．2：1D．1：25．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如图所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是（　　）-22-\n　A．可能沿OA方向B．一定沿OB方向C．可能沿OC方向D．可能沿OD方向6．（3分）（2022•大兴区一模）如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这过程中下面木块移动的距离为（　　）　A．B．C．D．7．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，将一个已知力F分解为F1和F2，已知F=10N，F1与F的夹角为37°，则F2的大小不可能的是（　　）（sin37°=0.6，cos37°=0.8）　A．4NB．6NC．10ND．100N8．（3分）（2022•湛江一模）三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳（　　）　A．必定是OAB．必定是OB　C．必定是OCD．可能是OB，也可能是OC9．（3分）（2022•宝山区校级一模）如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（　　）-22-\n　A．0　B．大小为g，方向竖直向下　C．大小为g，方向水平向右　D．大小为g，方向垂直木板向下10．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，物体在一外力作用下沿光滑水平面向右运动，它的正前方有一根劲度系数足够大的弹簧，当木块接触弹簧后，下列说法中正确的是（　　）①物体立即做减速运动②物体仍一直做加速运动③在一段时间内继续做加速运动，速度继续增大④当弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度不为零．　A．①②B．③④C．②③D．①④11．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（　　）　A．μmgB．2μmgC．3μmgD．4μmg12．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则（　　）　A．t1＜t2＜t3B．t1＞t2＞t3C．t3＞t1＞t2D．t1=t2=t3　二、多项选择题：（本题共2小题，每小题4分，共8分．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）-22-\n13．（4分）（2022秋•枣庄校级期末）一物体运动的位移与时间关系x=6t﹣4t2（x、t的单位分别为s、m）则（　　）　A．这个物体的初速度为12m/sB．这个物体的初速度为6m/s　C．这个物体的加速度为8m/s2D．这个物体的加速度为﹣8m/s214．（4分）（2022秋•枣庄校级期末）如图为一物体沿直线运动的速度图象，由此可知（　　）　A．2s末物体返回出发点　B．4s末物体运动方向改变　C．3s末与5s的加速度大小相等，方向相反　D．8s内物体的位移为零　三、填空题（本大题共8小空，每空3分，共24分．请把正确答案填在答题纸题目后面的横线上．）15．（6分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，质量为M的木板静止在水平地面上，质量为m的木块在木板上滑行．已知所有接触面间动摩擦因数为u，那么m受到的摩擦力大小为　　　　　　，桌面对木板的摩擦力大小为　　　　　　．16．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F3=10N，则这5个力的合力大小为　　　　　　．17．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上．在距其最高点的正上方为h的悬点O，固定长L的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为G的小球．小球静止在球面上，如图所示．则绳对小球的拉力FT=　　　　　　．-22-\n18．（6分）（2022•徐汇区模拟）如图所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球，当滑块至少以加速度a=　　　　　　向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T=　　　　　　．19．（6分）（2022秋•枣庄校级期末）在水平地面上有质量为4kg的物体，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动，10s后拉力减为，该物体的速度图象如图所示，则水平拉力F=　　　　　　N，物体与地面间的动摩擦因数μ=　　　　　　．（g取10m/s2）　四、实验题（本题共2小题，每小题4分，共8分）20．（4分）（2022秋•枣庄校级期末）探究力的平行四边形定则的实验原理是等效性原理，其等效性是指（　　）　A．使两分力与合力满足平行四边形定则　B．使两次橡皮筋伸长的长度相等　C．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合　D．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变21．（4分）（2022秋•枣庄校级期末）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，用重物牵引小车，使小车在木板上（或轨道上）做匀变速运动．对此，下面说法中正确的是（　　）　A．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力　B．在平衡摩擦力，调整木板的倾角时，应将吊着重物的细线通过定滑轮拉着小车，使拖着纸带的小车在木板上做匀速运动　C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源　D．实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于被悬吊重物的质量　五．计算题（本大题共2小题，每题12分，共24分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．）22．（12分）（2022秋•枣庄校级期末）汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车，求关闭油门时汽车离自行车多远？23．（12分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？-22-\n　-22-\n2022-2022学年山东省枣庄三中高一（上）期末物理试卷参考答案与试题解析　一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有一个选项是正确的．）1．（3分）（2022秋•朝阳校级期末）以下说法不符合物理学史实的是（　　）　A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某一个地方　B．伽利略通过理想实验得出结论：力是维持物体运动的原因　C．笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向　D．牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证考点：物理学史．分析：本题是一道物理常识题，同学可以通过对物理常识的掌握解答，也可以应用所学的牛顿第一定律等物理知识来解答．解答：解：A、亚里斯多德认为力是维持物体运动的原因，必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来．符合史实．故A正确；B、伽利略根据理想实验推论出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去，说明力不是维持物体运动的原因．不符合史实，故B错误．C、笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，不停下来也不偏离原来的方向，故C正确；D、牛顿提出：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这是逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证．故D正确；本题选不符合物理学史实的，故选：C．点评：本题主要考查了力与运动的关系，时刻牢记力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动不需要力，便可对大多数的现象进行分析和判断．同时也要注意，当一个物体的运动状态发生了改变时，说明它一定受到了力的作用．　2．（3分）（2022秋•肇庆期末）甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（　　）　A．乙追上甲时距出发点40m远　B．甲的平均速度始终大于乙的平均速度　C．乙比甲始终运动得快　D．2s末乙追上甲-22-\n考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：通过图象可以发现甲和乙的运动性质以及乙的加速度，根据v﹣t图象中图形所包围的面积求解位移去比较．解答：解：A、4s末乙追上甲，距出发点40m远，故A正确；B、0﹣4s内，x甲=40m，x乙=40m，0﹣4s内，甲的平均速度等于乙的平均速度，故B错误；C、从v﹣t图象中可以看出0﹣2s内，v甲＞v乙，2﹣4s内，v甲＜v乙，故C错误；D、2s末甲乙的速度相等，位移不相等，故D错误．故选：A．点评：该题目考查了v﹣t图象的物理意义，可以通过图形所包围的面积求解位移．　3．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）小型轿车和旅客列车，速度都能达到100km/h，小型轿车起步时在20s内速度达到100km/h，而旅客列车达到100km/h大约要用时500s，由上可知（　　）　A．旅客列车的加速度大B．小型轿车的速度变化大　C．小型轿车的速度变化快D．旅客列车的速度变化率大考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：加速度等于单位时间内速度的变化量，反映速度变化的快慢，结合加速度的定义式比较加速度的大小．解答：解：根据a=知，速度的变化量相同，小型轿车的所用的时间短，则小型轿车的加速度大，即速度变化快．故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：解决本题的关键知道加速度的定义式，知道加速度是反映速度变化快慢的物理量．　4．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）汽车刹车后做匀减速直线运动，最后停下来，在刹车过程中，汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是（　　）　A．（+1）：1B．1：（+1）C．2：1D．1：2考点：平均速度．专题：直线运动规律专题．分析：采取逆向思维，根据匀变速直线运动的推论得初速度为零的匀加速直线运动前半程的末速度和整个过程的末速度，再运用=求解．解答：-22-\n解：设汽车刹车后做匀减速直线运动整个过程位移是x，采取逆向思维，根据匀变速直线运动的推论，得初速度为零的匀加速直线运动前半程的末速度：v=整个过程的末速度：v′=；根据匀变速直线运动的规律=，得汽车刹车后做匀减速直线运动的前半程的平均速度：=后半程的平均速度：所以汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比（+1）：1故选：A．点评：解决本题的关键知道平均速度的定义式，以及掌握匀变速直线运动的规律，知道匀变速直线运动的特殊推论．　5．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如图所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是（　　）　A．可能沿OA方向B．一定沿OB方向C．可能沿OC方向D．可能沿OD方向考点：物体的弹性和弹力．专题：弹力的存在及方向的判定专题．分析：由矢量的计算方法可求出动量的改变方法，由动量定理可求得弹力的方向．解答：解：由矢量的减法可得出动量的变化方向，如图所示，因v1与v0大小不知，则合矢量可能沿OB方向，也可能沿OD方向；因由动量守恒可知合力的方向应沿OB的方向或OD方向，故D正确，ABC错误；-22-\n故选：D．点评：本题要求学生掌握好矢量的运算方法，矢量减法可以逆向作为矢量的加法．　6．（3分）（2022•大兴区一模）如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这过程中下面木块移动的距离为（　　）　A．B．C．D．考点：共点力平衡的条件及其应用；胡克定律．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：系统原来处于平衡状态，两个弹簧均被压缩，弹簧k2的弹力等于两物体的总重力．缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧时弹簧k2的弹力等于m2g，根据胡克定律分别求出下面弹簧两种状态下压缩的长度，下面木块移动的距离等于弹簧两种状态下压缩的长度之差．解答：解：系统处于原来状态时，下面弹簧k2的弹力F1=（m1+m2）g，被压缩的长度x1==当上面的木块离开上面弹簧时，下面弹簧k2的弹力F2=m2g，被压缩的长度x2==所以下面木块移动的距离为S=x1﹣x2=故选C点评：对于弹簧问题，往往先分析弹簧原来的状态，再分析变化后弹簧的状态，找出物体移动距离与弹簧形变之间的关系．　-22-\n7．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，将一个已知力F分解为F1和F2，已知F=10N，F1与F的夹角为37°，则F2的大小不可能的是（　　）（sin37°=0.6，cos37°=0.8）　A．4NB．6NC．10ND．100N考点：力的分解．专题：平行四边形法则图解法专题．分析：力的分解遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则作图分析即可．解答：解：画出力F的分解图：如右图所示：可以看出F2有最小值，最小值为：F2=Fsin37°=10×0.6N=6N，没有最大值，不可能是4N．所以F2的取值范围为：6N到∞．故选：A．点评：求力的取值范围时，一定要画图找出力的极值，从而做进一步分析．　8．（3分）（2022•湛江一模）三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳（　　）　A．必定是OAB．必定是OB　C．必定是OCD．可能是OB，也可能是OC考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：压轴题；共点力作用下物体平衡专题．分析：-22-\n以结点O为研究，分析受力情况，根据三个细绳受到的拉力大小，判断哪根绳最先断．解答：解：以结点O为研究，在绳子均不被拉断时受力图如图．根据平衡条件，结合力图可知：FOA＞FOB，FOA＞FOC，即OA绳受的拉力最大，而细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，则当物体质量逐渐增加时，OA绳最先被拉断．故选A点评：本题首先要选择研究对象：结点O；其次关键是作好力图，就能直观比较三个绳子拉力的大小．　9．（3分）（2022•宝山区校级一模）如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（　　）　A．0　B．大小为g，方向竖直向下　C．大小为g，方向水平向右　D．大小为g，方向垂直木板向下考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：木板撤去前，小球处于平衡态，根据共点力平衡条件先求出各个力，撤去木板瞬间，支持力消失，弹力和重力不变，求出合力后即可求出加速度．解答：解：木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图-22-\n根据共点力平衡条件，有F﹣Nsin30°=0Ncos30°﹣G=0解得：N=F=mg木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为a==g，方向垂直木板向下；故选：D．点评：本题考查加速度的瞬时性，关键对物体受力分析，先求出撤去一个力之前各个力的大小，撤去一个力后，先求出合力，再求加速度．　10．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，物体在一外力作用下沿光滑水平面向右运动，它的正前方有一根劲度系数足够大的弹簧，当木块接触弹簧后，下列说法中正确的是（　　）①物体立即做减速运动②物体仍一直做加速运动③在一段时间内继续做加速运动，速度继续增大④当弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度不为零．　A．①②B．③④C．②③D．①④考点：牛顿第二定律；速度．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：木块水平方向只受到弹簧的弹力，根据胡克定律可知：弹簧的弹力与弹簧压缩的长度成正比．当木块向右压缩弹簧时，弹力逐渐增大，加速度逐渐增大，做变减速运动．根据弹簧弹力的变化，由牛顿第二定律分析物体的运动情况和加速度变化情况．解答：-22-\n解：物块接触弹簧后弹簧的弹力逐渐增大，开始阶段，弹力小于水平恒力F，合力方向向右，与速度方向相同，物体做加速运动，后来弹力大于F，合力向左，与速度方向相反，物体开始做减速运动，所以物块接触弹簧后先加速后减速．当弹力与恒力F大小相等、方向相反时，加速度为零；而当物块的速度为零时，合力向左，加速度向左，不等于零．当弹力小于F时，做加速运动，弹力大于F时做减速运动，弹力等于F时，速度达最大，故不能停下来，到压缩量最大时仍有加速度（与速度方向相反），故B正确；故选：B．点评：含有弹簧的问题是高考的热点，也是难点，要抓住弹簧弹力的可变性来分析合力的变化，确定物体的运动情况，不能想当然认为物体一接触弹簧就做减速运动．　11．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（　　）　A．μmgB．2μmgC．3μmgD．4μmg考点：牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当AB间的静摩擦力达到最大时拉力F达到最大，根据牛顿第二定律分析研究A物体和整体，求出拉力F．解答：解：当AB间的静摩擦力达到最大时拉力F达到最大，根据牛顿第二定律得对A物体：μ•mg=ma得a=μg对整体：F=（2m+m）a得：F=3ma=3μmg故选：C．点评：当两个物体刚要发生相对滑动时，它们之间的静摩擦力达到最大值．灵活的选取研究对象根据牛顿第二定律列方程是关键．　12．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则（　　）　A．t1＜t2＜t3B．t1＞t2＞t3C．t3＞t1＞t2D．t1=t2=t3-22-\n考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：先受力分析后根据牛顿第二定律计算出滑环沿任意一根杆滑动的加速度，然后根据位移时间关系公式计算出时间，对表达式分析，得出时间与各因素的关系后得出结论．解答：解：对小滑环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动的加速度为a=gsin（90°﹣θ）=gcosθ（θ为杆与竖直方向的夹角）由图中的直角三角形可知，小滑环的位移S=2Rcosθ所以，t与θ无关，即t1=t2=t3故选：D．点评：本题关键从众多的杆中抽象出一根杆，假设其与水平方向的夹角为θ，然后根据牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式求出时间表达式讨论．　二、多项选择题：（本题共2小题，每小题4分，共8分．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）13．（4分）（2022秋•枣庄校级期末）一物体运动的位移与时间关系x=6t﹣4t2（x、t的单位分别为s、m）则（　　）　A．这个物体的初速度为12m/sB．这个物体的初速度为6m/s　C．这个物体的加速度为8m/s2D．这个物体的加速度为﹣8m/s2考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的位移时间公式求出物体的初速度和加速度．解答：解：根据得，物体的初速度为6m/s，加速度为﹣8m/s2．故B、D正确，A、C错误．故选：BD．点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，并能灵活运用．　14．（4分）（2022秋•枣庄校级期末）如图为一物体沿直线运动的速度图象，由此可知（　　）　A．2s末物体返回出发点　B．4s末物体运动方向改变-22-\n　C．3s末与5s的加速度大小相等，方向相反　D．8s内物体的位移为零考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．解答：解：A、在速度﹣时间图象中，图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负，所以2s末物体位移为正值，没有回到出发点，故A错误．B、在4s末前后物体的速度均为负值，即运动方向一直为负方向未改变，故B错误．C、由图象的斜率可以看出3s末与5s末的加速度大小相等，方向相反，故C正确．D、由于在速度﹣时间图象中，图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负，所以8s末总移为零，故D正确．故选：CD．点评：本题是为速度﹣﹣时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，要注意上下面积之和为零时，位移等于零．　三、填空题（本大题共8小空，每空3分，共24分．请把正确答案填在答题纸题目后面的横线上．）15．（6分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，质量为M的木板静止在水平地面上，质量为m的木块在木板上滑行．已知所有接触面间动摩擦因数为u，那么m受到的摩擦力大小为　μmg　，桌面对木板的摩擦力大小为　μmg　．考点：滑动摩擦力；静摩擦力和最大静摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：先对小滑块受力分析，受重力、长木板的支持力和向左的滑动摩擦力；再对长木板受力分析，受到重力、小滑块的对长木板向下的压力、小滑块对其向右的滑动摩擦力、地面对长木板的支持力和向左的静摩擦力；然后根据共点力平衡条件判断．解答：解：对小滑块受力分析，受重力mg、长木板的支持力FN和向左的滑动摩擦力f1，有f1=μFNFN=mg故f1=μmg再对长木板受力分析，受到重力Mg、小滑块的对长木板向下的压力FN、小滑块对其向右的滑动摩擦力f1、地面对长木板的支持力FN′和向左的静摩擦力f2，根据共点力平衡条件，有f1=f2故f2=μmg，方向向左-22-\n故答案为：μmg，μmg．点评：滑动摩擦力与正压力成正比，而静摩擦力随外力的变化而变化，故静摩擦力通常可以根据共点力平衡条件求解，或者结合运动状态，然后根据牛顿第二定律列式求解．　16．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F3=10N，则这5个力的合力大小为　30N　．考点：力的合成．分析：本题关键是根据平行四边形定则作图分析，夹角越大，合力越小，合力范围为：|F1+F2|≥F≥|F1﹣F2|．解答：解：由图可知，最大恒力为F3，根据平行四边形定则，F1与F4的合力为F3，F2与F5的合力为F3，这五个力的合力为三倍的F3，所以合力的大小为30N．故答案为：30N．点评：解决此类问题需要结合平行四边形定则，利用几何知识分析合力的大小．　17．（3分）（2022秋•枣庄校级期末）半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上．在距其最高点的正上方为h的悬点O，固定长L的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为G的小球．小球静止在球面上，如图所示．则绳对小球的拉力FT=　G　．考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件运用三角相似法得出重力与L、R的关系，即可求解．解答：解：对小球进行受力分析，小球受重力、半球面对小球的弹力和绳对小球的拉力，小球受力平衡，即小球受重力、支持力和绳拉力的合力为0．如图，作出小球的受力示意图．因为小球所受合力为零，故半球对小球的弹力F和绳对小球A的拉力T的合力与重力G大小相等，方向相反，根据三角形相似得：-22-\n=得：FT=G故答案为：G．点评：本题运用三角形相似法，得到力与边长的关系，是处理非直角三角形平衡问题常用的方法．　18．（6分）（2022•徐汇区模拟）如图所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球，当滑块至少以加速度a=　g　向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T=　　．考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：小球对滑块的压力等于零，对木块进行受力分析，其受到重力和绳子的拉力，合力水平向左，再根据牛顿第二定律就可以求得加速度；，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，小球将离开滑块，绳子张力变得更大，其受到重力和绳子的拉力，合力水平向左，求绳子的拉力解答：解：（1）对物体进行受力分析，如图所示：由图知，F合=mg-22-\n故a=g（2）由上图得，当a=2g时，F合=ma=2mg由勾股定理得：F==mg答案为：g、mg点评：该题是牛顿第二定律的直接应用，解题的关键是正确对物体进行受力分析求出合力．　19．（6分）（2022秋•枣庄校级期末）在水平地面上有质量为4kg的物体，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动，10s后拉力减为，该物体的速度图象如图所示，则水平拉力F=　9　N，物体与地面间的动摩擦因数μ=　0.125　．（g取10m/s2）考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据速度时间图线的斜率求出匀加速和匀减速直线运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出水平拉力和动摩擦因数的大小．解答：解：物体匀加速直线运动的加速度大小，匀减速直线运动的加速度大小，根据牛顿第二定律得，F﹣μmg=ma1，，代入数据解得F=9N，μ=0.125故答案为：9N，0.125点评：本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．　四、实验题（本题共2小题，每小题4分，共8分）20．（4分）（2022秋•枣庄校级期末）探究力的平行四边形定则的实验原理是等效性原理，其等效性是指（　　）　A．使两分力与合力满足平行四边形定则-22-\n　B．使两次橡皮筋伸长的长度相等　C．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合　D．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变考点：验证力的平行四边形定则．专题：实验题；平行四边形法则图解法专题．分析：本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，效果的相同是通过拉橡皮筋产生大小和方向相同的形变量来实现的．解答：解：在“探究力的平行四边形定则”的实验中，采用了“等效法”，即要求两次拉橡皮筋到同一点O，从而是橡皮筋产生的形变大小和方向都相同，故ABD错误，C正确；故选：C．点评：掌握实验原理，从多个角度来理解和分析实验，提高分析解决问题的能力．　21．（4分）（2022秋•枣庄校级期末）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，用重物牵引小车，使小车在木板上（或轨道上）做匀变速运动．对此，下面说法中正确的是（　　）　A．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力　B．在平衡摩擦力，调整木板的倾角时，应将吊着重物的细线通过定滑轮拉着小车，使拖着纸带的小车在木板上做匀速运动　C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源　D．实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于被悬吊重物的质量考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．专题：实验题；牛顿运动定律综合专题．分析：探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．解答：解：A、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论是否改变小车的质量，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故A正确；B、在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砂的小桶，故B错误．C、实验时应先接通电源然后再放开小车，故C错误．．D、实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于被悬吊重物的质量，故D正确；故选：AD．点评：探究加速与力的关系实验时，要平衡摩擦力、应根据纸带求出小车的加速度，掌握实验的实验注意事项是正确解题的关键．　五．计算题（本大题共2小题，每题12分，共24分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．）22．（12分）（2022秋•枣庄校级期末）汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车，求关闭油门时汽车离自行车多远？-22-\n考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系．专题：直线运动规律专题．分析：汽车恰好不碰上自行车，知速度相等时，两车恰好不碰上，根据速度时间公式和速度位移公式求出速度相等时所经历的时间和汽车的位移，根据时间求出自行车的位移，从而求出关闭油门时汽车离自行车的距离．解答：解：汽车减速到4m/s时发生的位移和运动的时间s汽==m=7m．这段时间内自行车发生的位移s自=v自t=4×1m=4m，汽车关闭油门时离自行车的距离s=s汽﹣s自=7m﹣4m=3m．答：关闭油门时汽车离自行车3m．点评：解决本题的关键理清运动的过程，抓住临界状态，速度相等时，根据位移关系求出关闭发动机时两车的距离．　23．（12分）（2022秋•枣庄校级期末）如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：物体在传送带上受到重力、支持力和摩擦力作用先做初速度为0的匀加速直线运动，当速度和传送带速度一样时进行判断物体跟随传送带匀速还是单独做匀变速直线运动，根据总位移为16m，可以求出整个运动过程的时间t．解答：解：物体放上传送带后，开始一段时间t1内做初速度为0的匀加速直线运动，小物体受到沿斜面向下的摩擦力：可知，物体所受合力F合=mgsinθ+f又因为f=μN=μmgcosθ所以根据牛顿第二定律可得：a==10m/s2当物体速度增加到10m/s时产生的位移-22-\nx==5m＜16m所用时间为：t==1s所以物体速度增加到10m/s后，由于mgsinθ＞μmgcosθ，所以物体将受沿传送带向上的摩擦力直线运动a2==2m/s2匀加速运动的位移为16﹣x，设所用时间为t′，则16﹣x=11=vt′+at′2解得：t′=1s或﹣11s（舍去）t总=1s+1s=2s答：物体从A到B需要的时间为2s．点评：从此例题可以总结出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻．　-22-