天津市五校联考2022学年高一物理上学期期末试题（含解析）新人教版

2022-2022学年天津市五校联考高一（上）期末物理试卷一、单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分）1．（4分）（2022秋•天津期末）关于重力和重心，下列说法正确的是（　　）　A．风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高　B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上　C．舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化　D．重力的方向总是垂直于地面向下2．（4分）（2022秋•天津期末）关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是（　　）　A．物体速度变化量越大，加速度就越大　B．物体速度变化的越快，加速度就越大　C．当物体的加速度不变时，其速度也一定不变　D．当物体的加速度为零时，其速度也一定为零3．（4分）（2022秋•天津期末）关于牛顿运动定律，以下说法中正确的是（　　）　A．N/kg与m/s2都是加速度的国际制单位　B．人从水平地面上猛地竖直向上跳起，地面对人的支持力将会大于人对地面的压力　C．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性就越大　D．物体的加速度方向有时与合外力方向相同，有时与合外力方向相反4．（4分）（2022秋•天津期末）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．下列表述正确的是（　　）　A．a的原长比b的长　B．a的劲度系数比b的小　C．a的劲度系数比b的大　D．测得的弹力与弹簧的长度成正比5．（4分）（2022秋•天津期末）如图所示，用跟水平方向成α角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动，木块和天花板间的动摩擦因数为μ，则木块所受的摩擦力大小一定是（　　）　A．F•cosαB．μ（mg+Fsinα）C．μ（Fsinα﹣mg）D．无法确定6．（4分）（2022秋•天津期末）如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为M的球B，今用一水平力F缓慢地拉起B，A仍保持静止不动，设圆环A受到的支持力为FN，静摩擦力为f，此过程中（　　）-19-\n　A．FN不变，f增大B．FN减小，f减小C．FN减小，f增大D．FN增大，f减小7．（4分）（2022秋•天津期末）如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（　　）　A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑　B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑　C．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ　D．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθ8．（4分）（2022秋•天津期末）如图所示，将小球甲、乙（都可视为质点）分别从A、B两点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲是从A出发做自由落体运动，乙沿弦轨道从一端B到达另一端D．如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判断正确的是（　　）　A．甲、乙同时到达D点B．甲球最先到达D点　C．乙球最先到达D点D．无法判断哪个球先到达D点　二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分；在每小题给出的四个选项中，至少有2个选项正确，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）9．（4分）（2022秋•天津期末）已知雨滴下落时受到的空气阻力与速度大小成正比，若雨滴从空中由静止下落，下落过程中所受重力保持不变，下落过程中加速度用a表示，速度用v表示，下落距离用s表示，落地前雨滴已做匀速运动，下列图象中可以定性反映雨滴运动情况的是（　　）　A．B．C．D．10．（4分）（2022秋•天津期末）一个质量为m的人站在电梯中，电梯加速运动，加速度大小为，g为重力加速度．人对电梯底部的压力可能为（　　）-19-\n　A．B．C．mgD．11．（4分）（2022秋•天津期末）如图所示，在光滑水平面上，轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上．一物块在水平恒力F作用下做直线运动，接触弹簧后，压缩弹簧，直至速度为零．整个过程中，物体一直受到力F作用，弹簧一直在弹性限度内．在物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　）　A．物块接触弹簧后立即做减速运动　B．物块接触弹簧后先加速后减速　C．当弹簧形变量最大时，物块的加速度等于零　D．当物块的速度最大时，它所受的合力为零12．（4分）（2022秋•天津期末）物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2，（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）如图所示．现用一水平向右的拉力F作用于物体A上，g=10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）　A．当拉力F=16N时，A对B的摩擦力等于4N　B．当拉力F＜12N时，A与B保持相对静止　C．无论拉力F多大，A相对B始终静止　D．当拉力F＞48N时，A一定相对B滑动　三、填空题：（16分）13．（6分）（2022秋•天津期末）在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）．其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．（1）在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果　　　　　　（选填“会”或“不会”）发生变化．（2）本实验采用的科学方法是　　　　　　A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法（3）如乙图所示，　　　　　　为两弹簧秤拉力合力的实验值（填F或F′）．-19-\n14．（10分）（2022秋•天津期末）在《探究加速度与力、质量的关系》实验中．某组同学用如图1所示装置，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系．（1）图2是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为　　　　　　m/s，由纸带求出小车的加速度的大小a=　　　　　　m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）（2）下列措施中不正确的是　　　　　　A．首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力．B．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动．C．每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力D．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力（3）某组同学实验得出数据，画出的a﹣的关系图线，如图3所示．从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F=　　　　　　N．当物体的质量为5kg时，它的加速度为　　　　　　m/s2．　四、计算论述题：（共4小题，36分）15．（8分）（2022秋•天津期末）如图所示，质量为m=kg的小球置于倾角为30°的光滑固定斜面上，劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在P点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°．取g=10m/s2．求：（1）画出小球的受力图（2）弹簧的伸长量；（3）弹簧被剪断的瞬间，小球的加速度．-19-\n16．（8分）（2022秋•天津期末）如图所示，一斜劈质量M=5kg，斜面长L=4m，倾角为37°静止在地面上．一小物块质量m=1kg，由斜面顶端自由滑下，经2s到达斜面底端，（g=10m/s2）求：（1）物体沿斜面下滑时的加速度（2）物块与斜面间的动摩擦因数（3）地面作用于斜劈的摩擦力．17．（10分）（2022秋•天津期末）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2㎏，动力系统提供的恒定升力F=30N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2．（1）第一次试飞，飞行器飞行t1=4s时到达高度H=20m．求飞行器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=2s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度h．18．（10分）（2022秋•天津期末）质量共为40kg的雪橇和运动员，在倾角θ=37°的斜面上向下滑动（如图甲所示），所受的空气阻力与速度成正比．今测得雪橇运动的v﹣t图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为（4，15），CD是曲线的渐近线，g取10m/s2．试求：（1）t=0时刻运动员的加速度和稳定时的速度；（2）空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ．　-19-\n2022-2022学年天津市五校联考高一（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8小题，每小题4分，共32分）1．（4分）（2022秋•天津期末）关于重力和重心，下列说法正确的是（　　）　A．风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高　B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上　C．舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化　D．重力的方向总是垂直于地面向下考点：重心；重力．分析：地球附近的物体都受到地球的吸引﹣﹣由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，重力的施力物体是地球．重力的作用点叫重心，重心位置与质量分布，及几何形状有关．重力的方向是竖直向下的，但不一定总是垂直于地面向下．解答：解：A、物体各个部分均受重力，重心是物体各个部分所受重力的等效作用点，风筝越升越高，而风筝的重心相对风筝的位置却不变，故A错误；B、重心是物体各个部分所受重力的等效作用点，与形状和重量分布情况有关，不一定在几何中心，故B错误；C、舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化，故C正确；D、重力的方向只是垂直水平的地面向下，即竖直向下，故D错误；故选：C．点评：本题要注意地球上的物体受到地球的吸引而受到重力作用，重力总是竖直向下的，但不一定指向地心，物体所受重力G=mg，注意影响重心位置的因素，及重心不一定在物体上．　2．（4分）（2022秋•天津期末）关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是（　　）　A．物体速度变化量越大，加速度就越大　B．物体速度变化的越快，加速度就越大　C．当物体的加速度不变时，其速度也一定不变　D．当物体的加速度为零时，其速度也一定为零考点：加速度；速度．专题：直线运动规律专题．分析：根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率，加速度的方向就是物体速度变化量的方向，与物体速度无关，即物体的速度变化越快物体的加速度越大．解答：解：A、物体的速度变化大，但所需时间更长的话，物体速度的变化率可能很小，则加速度就会很小，故A错误．B、物体的速度变化越快，即物体速度的变化率越大，则物体的加速度越大，故B正确；C、加速度是描述速度变化快慢的物理量，当有加速度时，速度一定变化，故C错误；-19-\nD、物体的加速度为零，但物体的速度的变化率为零，即物体的速度不一定为零．故D错误．故选：B．点评：本题考查加速度的定义式，只要理解了加速度的概念就能顺利解决．　3．（4分）（2022秋•天津期末）关于牛顿运动定律，以下说法中正确的是（　　）　A．N/kg与m/s2都是加速度的国际制单位　B．人从水平地面上猛地竖直向上跳起，地面对人的支持力将会大于人对地面的压力　C．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性就越大　D．物体的加速度方向有时与合外力方向相同，有时与合外力方向相反考点：牛顿第二定律；惯性．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：惯性大小只有物体的质量来决定．作用力和反作用力是发生在相互作用的物体上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上解答：解：A、N/kg与m/s2都是加速度的国际制单位，故A正确；B、地面对人的支持力与人对地面的压力是作用力和反作用力，所以大小相等，故B错误．C、在公路上行使的汽车，车速越大，刹车后滑行的路程越长，惯性不变，故C错误；D、根据F=ma知，物体的加速度方向与合外力方向相同，故D错误．故选：A点评：解决本题的关键知道质量决定惯性的大小，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上　4．（4分）（2022秋•天津期末）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．下列表述正确的是（　　）　A．a的原长比b的长　B．a的劲度系数比b的小　C．a的劲度系数比b的大　D．测得的弹力与弹簧的长度成正比考点：探究弹力和弹簧伸长的关系．专题：实验题．分析：弹簧的弹力满足胡克定律，F=kx，在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，横截距表示弹簧的原长解答：解：A、在图象中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误B、在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，故B错误，C正确；-19-\nD、弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误；故选：C．点评：本题考查F﹣x图象，要注意明确图象中截距及斜率的意义．　5．（4分）（2022秋•天津期末）如图所示，用跟水平方向成α角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动，木块和天花板间的动摩擦因数为μ，则木块所受的摩擦力大小一定是（　　）　A．F•cosαB．μ（mg+Fsinα）C．μ（Fsinα﹣mg）D．无法确定考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对物体受力分析，受推力、重力、支持力、摩擦力而做匀速运动，根据平衡条件用正交分解法列式求解．解答：解：木块受力如图．将推力F沿水平和竖直方向正交分解，由平衡条件可得竖直方向合力为零，即：FN+G=Fsinα则滑动摩擦力为：f=μFN=μ（Fsinα﹣G）故选：C．点评：本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图，列方程即可求解；选择恰当的方法，往往可以使问题简化，常用方法有：正交分解法；相似三角形法；直角三角形法．　6．（4分）（2022秋•天津期末）如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为M的球B，今用一水平力F缓慢地拉起B，A仍保持静止不动，设圆环A受到的支持力为FN，静摩擦力为f，此过程中（　　）　A．FN不变，f增大B．FN减小，f减小C．FN减小，f增大D．FN增大，f减小考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：-19-\nB缓慢运动可视为受力平衡，则对B受力分析，由共点力的平衡可得出拉力的变化；再对整体受力分析可得出摩擦力及支持力的变化．解答：解：对B受力分析，则B受重力、绳子的拉力及F；三力满足应始终处于平衡状态；受力分析如图所示：在B上升的过程中绳子与竖直方向的夹角增大，而重力不变，F=Gtanθ，故拉力F应增大；以AB为整体受力分析，整体在水平方向受拉力、摩擦力；竖直方向上受重力、支持力；因整体处于平衡状态，故水平方向f=F，因F增大，故摩擦力增大；竖直方向重力不变，则支持力FN不变；故A正确，BCD错误；故选：A．点评：本题也可以由隔离法求解，但是解答过程较为麻烦；因此在解题时要特别注意整体法的应用．　7．（4分）（2022秋•天津期末）如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（　　）　A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑　B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑　C．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ　D．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθ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：对物体受力分析，根据重力沿斜面方向分力与摩擦力大小的关系判断滑块的运动情况，当物体做匀速运动时，根据共点力平衡进行分析．解答：解：A、若μ＞tanθ，则mgsinθ﹣μmgcosθ＜0．所以滑块不会下滑．故A错误．B、若μ＜tanθ，mgsinθ﹣μmgcosθ＞0，则合力大于0，所以滑块会受到向下的力，将加速下滑，故B错误；C、如果μ=tanθ．mgsinθ﹣μmgcosθ=0，则合力等于零．则无需拉力拉动，滑块只需要有给他一个速度即可以匀速向下滑动了，故C错误；D、如果μ=tanθ，则合力等于0．当滑块向上运动的时候，摩擦力方向与运动相反，即向下，所以向上的拉力大小F=mgsinθ+μmgcosθ，因为μ=tanθ，所以mgsinθ=μmgcosθ-19-\n，所以F=2mgsinθ，故D正确．故选：D．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，会根据物体的受力判断物体的运动规律．　8．（4分）（2022秋•天津期末）如图所示，将小球甲、乙（都可视为质点）分别从A、B两点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲是从A出发做自由落体运动，乙沿弦轨道从一端B到达另一端D．如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判断正确的是（　　）　A．甲、乙同时到达D点B．甲球最先到达D点　C．乙球最先到达D点D．无法判断哪个球先到达D点考点：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：A为自由落体，运用自由落体的公式求出时间，B是利用匀变速运动的知识求出所用时间，解答：解：A点，AD距离为2r，加速度为g，时间为：=；B点，设∠ADB=θ，BD距离为2rcosθ，加速度为gcosθ，时间为：=；故选：A点评：解得本题的关键是分清两种不同的运动形态，然后分别计算出每条线路所用的时间，比较大小皆可解决　二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分；在每小题给出的四个选项中，至少有2个选项正确，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）9．（4分）（2022秋•天津期末）已知雨滴下落时受到的空气阻力与速度大小成正比，若雨滴从空中由静止下落，下落过程中所受重力保持不变，下落过程中加速度用a表示，速度用v表示，下落距离用s表示，落地前雨滴已做匀速运动，下列图象中可以定性反映雨滴运动情况的是（　　）　A．B．C．D．考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．-19-\n分析：根据雨滴的受力判断雨滴加速度的变化，通过加速度与速度的方向关系判断速度的变化．解答：解：当雨滴刚开始下落时，阻力f较小，远小于雨滴的重力G，即f＜G，故雨滴做加速运动；由于雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，根据牛顿第二定律知，加速度逐渐减小，故当速度达到某个值时，阻力f会增大到与重力G相等，即f=G，此时雨滴受到平衡力的作用，将保持匀速直线运动；知物体先做加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．故BC正确，A、D错误．故选：BC．点评：分析准确雨滴下落过程中的受力情况，再根据雨滴的受力分析雨滴的运动状态；图象能够直观的展现物体的运动情况．　10．（4分）（2022秋•天津期末）一个质量为m的人站在电梯中，电梯加速运动，加速度大小为，g为重力加速度．人对电梯底部的压力可能为（　　）　A．B．C．mgD．考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：由于电梯加速运动，加速度方向不知，故加速度向上，人处于超重状态，加速度向下，人处于失重状态，由此对人受力分析，列牛顿第二定律解得电梯对人的支持力，进而得人对电梯的压力．解答：解：若加速度向上，对人受力分析，受到重力mg，支持力N，由牛顿第二定律：N﹣mg=ma解得：N=；若加速度向下，对人受力分析，受到重力mg，支持力N′，由牛顿第二定律：mg﹣N′=ma解得：N′=故选：BD点评：重点是对超重和失重的判定，其依据是加速度的方向，加速向下为失重，加速度向上为超重．　11．（4分）（2022秋•天津期末）如图所示，在光滑水平面上，轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上．一物块在水平恒力F作用下做直线运动，接触弹簧后，压缩弹簧，直至速度为零．整个过程中，物体一直受到力F作用，弹簧一直在弹性限度内．在物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　）-19-\n　A．物块接触弹簧后立即做减速运动　B．物块接触弹簧后先加速后减速　C．当弹簧形变量最大时，物块的加速度等于零　D．当物块的速度最大时，它所受的合力为零考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：木块接触弹簧后，水平方向受到恒力F和弹簧的弹力，根据弹力与F的大小关系，确定合力方向与速度方向的关系，判断木块的运动情况．解答：解：当木块接触弹簧后，水平方向受到向右的恒力F和弹簧水平向左的弹力．弹簧的弹力先小于恒力F，后大于恒力F，木块所受的合力方向先向右后向左，则木块先做加速运动，后做减速运动，当弹力大小等于恒力F时，木块的速度为最大值．当弹簧压缩量最大时，弹力大于恒力F，合力向左，加速度大于零．故AC错误，BD正确；故选：BD．点评：本题考查分析物体受力情况和运动情况的能力，要抓住弹簧弹力的可变性进行动态分析；同时要明确合力与速度同向时加速，合力与速度反向时减速．　12．（4分）（2022秋•天津期末）物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2，（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）如图所示．现用一水平向右的拉力F作用于物体A上，g=10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）　A．当拉力F=16N时，A对B的摩擦力等于4N　B．当拉力F＜12N时，A与B保持相对静止　C．无论拉力F多大，A相对B始终静止　D．当拉力F＞48N时，A一定相对B滑动考点：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：由动摩擦因数可求出最大静摩擦力．对B研究，求出A、B刚要滑动时的加速度，再对整体研究求出此时的拉力．由此根据拉力大小判断A、B是否发生相对滑动解答：解：A、当拉力F=16N时，AB相对静止；对整体：a==2m/s2对B：f=mBa=4N，故A正确；B、解：A、C、D，当A、B刚要滑动时，静摩擦力达到最大值．设此时它们的加速度为a0，拉力为F0．根据牛顿第二定律，-19-\n对B：a0==6m/s2对整体：F0=（mA+mB）a0=48N当拉力F≤48N时，AB相对静止，一起向右运动．当F≤48N时，AB相对静止，F＞48N时，AB发生相对滑动．故BD正确，C错误；故选：ABD点评：本题是连接体问题，关键是选择研究对象，常常有两种方法：隔离法和整体法，要灵活选择　三、填空题：（16分）13．（6分）（2022秋•天津期末）在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）．其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．（1）在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果　不会　（选填“会”或“不会”）发生变化．（2）本实验采用的科学方法是　C　A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法（3）如乙图所示，　F′　为两弹簧秤拉力合力的实验值（填F或F′）．考点：验证力的平行四边形定则．专题：实验题．分析：（1）在实验中注意细线的作用是提供拉力，采用橡皮筋同样可以做到．（2）正确理解“等效替代”法的应用；（3）（1）该实验中F是由平行四边形法则得出的合力，而F′是通过实际实验得出的，故F′应与OA在同一直线上，由于误差的存在，F和F′会有一定的夹角；解答：解：（1）在实验中细线是否伸缩对实验结果没有影响，故换成橡皮筋可以同样完成实验，故实验结果不会发生变化；（2）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，采用了“等效替代”法，故ABD错误，C正确．故选：C．（3）F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，由此可知F是F1、F2合力的理论值，F′-19-\n是合力的实验值；故答案为：（1）不会（2）C（3）F'点评：本实验关键理解实验原理，根据实验原理分析实验步骤中有无遗漏或缺陷，因此掌握实验原理是解决实验问题的关键．　14．（10分）（2022秋•天津期末）在《探究加速度与力、质量的关系》实验中．某组同学用如图1所示装置，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系．（1）图2是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为　0.26　m/s，由纸带求出小车的加速度的大小a=　0.50　m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）（2）下列措施中不正确的是　BC　A．首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力．B．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动．C．每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力D．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力（3）某组同学实验得出数据，画出的a﹣的关系图线，如图3所示．从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F=　5　N．当物体的质量为5kg时，它的加速度为　1　m/s2．考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．专题：实验题．分析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上打3点时小车的瞬时速度大小．探究加速度与力的关系实验时，需要平衡摩擦力，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．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．小车的加速度应根据打出的纸带求出．解答：解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，-19-\n根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：v3==0.26m/s根据作差法得：a==0.50m/s2．（2）A、实验首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力，故A正确；B、平衡摩擦力的方法就是，小车与纸带相连，小车前面不挂小桶，把小车放在斜面上给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动；故B错误；C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；D、实验中，要保证塑料桶和所添加砝码的总质量远小于小车的质量，这样才能使得塑料桶和所添加砝码的总重力近似等于细绳对小车的拉力，所以实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故D正确；本题选不正确的，故选：BC．（3）由于图可知a﹣的关系图线是一条过坐标原点的直线说明物体所受的合力是定值，由牛顿第二定律得：a=F可知，a﹣图象的斜率：k=F==5N，由牛顿第二定律：F=Ma可知：a==1m/s2．故答案为：（1）0.26，0.50；（2）BC（3）5，1点评：本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法，有利于学生基本知识的掌握，同时也考查了学生对实验数据的处理方法；探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力．　四、计算论述题：（共4小题，36分）15．（8分）（2022秋•天津期末）如图所示，质量为m=kg的小球置于倾角为30°的光滑固定斜面上，劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在P点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°．取g=10m/s2．求：（1）画出小球的受力图（2）弹簧的伸长量；（3）弹簧被剪断的瞬间，小球的加速度．-19-\n考点：牛顿第二定律；胡克定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）小球受重力弹力和支持力，故可画出受力图（2）根据贺卡定律求解弹簧的伸长量；（3）根据牛顿第二定律计算加速度的大小；解答：解：（1）对小球受力分析（2）根据共点力平衡可得Fcos30°=mgsin30°根据胡克定律：kx=F（3）根据牛顿第二定律得：mgsin30°=ma解得a=5m/s2方向：沿斜面向下答：（1）小球的受力图如图（2）弹簧的伸长量为0.05m；（3）弹簧被剪断的瞬间，小球的加速度为5m/s2点评：本题解题关键是分析物体的受力情况，作出力图．此题运用合成法进行求解，也可以根据正交分解法处理，第三位利用牛顿第二定律即可　16．（8分）（2022秋•天津期末）如图所示，一斜劈质量M=5kg，斜面长L=4m，倾角为37°静止在地面上．一小物块质量m=1kg，由斜面顶端自由滑下，经2s到达斜面底端，（g=10m/s2）求：（1）物体沿斜面下滑时的加速度（2）物块与斜面间的动摩擦因数（3）地面作用于斜劈的摩擦力．-19-\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：（1）由运动学公式求的加速度；（2）由牛顿第二定律求的摩擦因数；（3）整体法由牛顿第二定律求的摩擦力解答：解：（1）由得（2）由牛顿第二定律得mgsin37°﹣μmgcos37°=ma，解得μ=0.5（3）整体法：由牛顿第二定律得f地=macosθ=1.6N方向向左答：（1）物体沿斜面下滑时的加速度为2m/s2（2）物块与斜面间的动摩擦因数为0.5（3）地面作用于斜劈的摩擦力为1.6N，方向向左点评：解决本题的关键是能正确对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律和平衡条件解题，难度不大　17．（10分）（2022秋•天津期末）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2㎏，动力系统提供的恒定升力F=30N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2．（1）第一次试飞，飞行器飞行t1=4s时到达高度H=20m．求飞行器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=2s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度h．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：（1）第一次试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升做匀加速直线运动，根据位移时间公式可求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以求出阻力f的大小；（2）失去升力飞行器受重力和阻力作用做匀减速直线运动，当速度减为0时，高度最高，等于失去升力前的位移加上失去升力后的位移之和解答：解：（1）第一次飞行中，设加速度为a1匀加速运动解得a1=2.5m/s2由牛顿第二定律F﹣mg﹣f=ma1-19-\n解得：f=5N（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为s1，匀加速运动解得s1=5m设失去升力后的加速度为a2，上升的高度为s2由牛顿第二定律mg+f=ma2v1=a1t2解得h=s1+s2=6m答：1）第一次试飞，飞行器飞行t1=4s时到达高度H=20m．飞行器所阻力f的大小为5N；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=2s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．飞行器能达到的最大高度h为6m．点评：本题的关键是对飞行器的受力分析以及运动情况的分析，结合牛顿第二定律和运动学基本公式求解，本题难度适中　18．（10分）（2022秋•天津期末）质量共为40kg的雪橇和运动员，在倾角θ=37°的斜面上向下滑动（如图甲所示），所受的空气阻力与速度成正比．今测得雪橇运动的v﹣t图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为（4，15），CD是曲线的渐近线，g取10m/s2．试求：（1）t=0时刻运动员的加速度和稳定时的速度；（2）空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ．考点：牛顿第二定律；加速度．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）在v﹣t图象中斜率代表加速度，由图象判断匀速的速度；（2）AB是曲线的切线的斜率表示速度为5m/s时的加速度大小，根据牛顿第二定律列出速度是5m/s时、以及加速度为零时的动力学方程．联立两方程求出空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ解答：解：（1）根据图线可知，t=0时雪橇的加速度为v=10m/s（2）根据牛顿定律可得物体最后以v=10m/s的速度做匀速运动，则mgsin37°﹣kv﹣μmgcos37°=0-19-\n联立两式解得μ=0.125，k=20N•s/m．答：（1）t=0时刻运动员的加速度为2.5m/s2，稳定时的速度为10m/s；（2）空气的阻力系数k和为20N•s/m，雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ为0.125点评：本题考查了学生的看图分析图象的能力，能根据图象从中找出有用的信息，结合牛顿第二定律进行求解　-19-