卷子答案网-一个不只有答案的网站宁夏石嘴山市第三中学2017-2018学年高一上学期（创新班）物理期末考试试卷
一、单选题
1．（2018高一上·石嘴山期末）物体甲的V-t图象和乙的S-t图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是 （ ）
A．甲在整个t=4s时间内运动方向一直不变
B．甲在整个t=4s时间内有来回运动
C．乙在整个t=4s时间内有来回运动
D．乙在整个t=4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为0m
2．（2018高一上·石嘴山期末）下列说法正确的是 ( )
A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
B．由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在
C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D．质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外
3．（2018高一上·石嘴山期末）两个共点力F1和F2的合力大小为6 N，则F1和F2的大小可能是( )
A．F1＝2 N，F2＝9 N B．F1＝4 N，F2＝8 N
C．F1＝1 N，F2＝8 N D．F1＝2 N，F2＝1 N
4．（2016高一上·潮阳期中）在平直公路上，汽车以15m/s的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后10s内汽车的位移大小为（ ）
A．50m B．56.25m C．75m D．150m
5．（2018高一上·石嘴山期末）跳伞运动员以5 m/s的速度竖直匀速降落，在离地面h＝10 m的地方掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子所受的空气阻力可忽略，g取10 m/s2) ( )
A．2 s B． C．1 s D．
6．（2018高一上·石嘴山期末）做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系为s＝24t－1.5t2(m)，根据这一关系式可知，质点速度为零的时刻是 （ ）
A．1.5s B．8s C．16s D．24s
7．（2017高一上·广州期中）物体在做匀减速直线运动（运动方向不变），下面结论正确的是（ ）
A．加速度越来越小 B．加速度方向总与运动方向相反
C．位移随时间均匀减小 D．速率随时间有可能增大
8．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，A、B两物体重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1 N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为( )
A．6 N，3N B．1 N，1 N C．0，1 N D．0，2 N
9．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，两个相同的木块，在水平外力的拉动下，在同一水平面上分别以5 m/s、8 m/s的速度匀速向右滑动．以下说法正确的是 ( )
A．F甲>F乙 B．F甲＝F乙 C．F甲
A．m1的加速度为4 m/s2
B．弹簧秤的示数是10 N
C．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5 m/s2
D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2
11．（2018高一上·石嘴山期末）如图，在粗糙水平面上放置A、B、C三个物块，物块之间由两根完全相同的轻弹簧相连接，两弹簧的伸长量相同，且它们之间的夹角．∠ABC＝120°，整个系统处于静止状态．已知A物块所受的摩擦力大小为f，则B物块所受的摩擦力大小为（ ）
A．
B．f
C．
D．2f
12．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，重力为G的光滑球在倾角为θ的斜面和竖直光滑墙壁之间处于静止状态。若将斜面换成材料和质量相同，但倾角θ稍小一些的斜面，以下判断正确的是( )
A．球对墙的压力变大 B．球对斜面的压力变大
C．斜面可能向左滑动 D．斜面仍将保持静止
13．（2018高一上·石嘴山期末）一支架固定于放于水平地面上的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为θ，此时放在小车上质量M的A物体跟小车相对静止，如图所示，则A受到的摩擦力大小和方向是（ ）
A．Mgsinθ，向左
B．Mgtanθ，向右
C．Mgcosθ，向右
D．Mgtanθ，向左
14．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B．小球接触弹簧时加速度立即变为竖直向上
C．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小
D．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大
二、多项选择题
15．（2018高一上·石嘴山期末）从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示。在0～t0时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
B．Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都不断增大
C．Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小
D．Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小
16．（2018高一上·石嘴山期末）在如图所示装置中，两物体质量分别为m1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态，由图可知 （ ）
A．α一定等于β B．m1一定大于m2
C．m1一定小于2 m2 D．m1可能大于2 m2
17．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A、B两物体通过细绳相连，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉开一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止．在此过程中（ ）
A．水平力F一定变大
B．斜面体对地面的摩擦力大小一定不变
C．物体A所受斜面体的摩擦力可能变大
D．斜面体所受地面的支持力一定不变
18．（2018高一上·石嘴山期末）如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1，则( )
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直不变
D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
三、实验题
19．（2018高一上·石嘴山期末）用平木板、细绳套、橡皮条、测力计等做“验证力的平行四边形法则”的实验，为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，则_______（填选项前的字母）
A．用测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与平木板平行
B．两细绳套必须等长
C．在同一次实验中，两次拉细绳套时无需使结点到达同一位置
D．用测力计拉两细绳套时，两拉力夹角越大越好
20．（2018高一上·石嘴山期末）为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连．
（1）调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动．测出沙桶和沙的总质量为m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ= ；
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上（传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力），使木板B向左运动时，木块A能够保持静止．若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ= ；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2
F1（填“＞”、“=”或“＜”）．
21．（2018高一上·石嘴山期末）如图a所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的托盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器，打点计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，托盘及砝码的质量为m2。
①下列说法正确的是 。
A．长木板C必须保持水平
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．实验中m2应远小于m1
D．作a- 图像便于行出加速度与质量关系
②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图像，可能是图b中的图线 。(选填“甲、乙、丙”)
③图c为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是 m/s2。（结果保留二位有效数字）
22．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，质量为2kg的物体放在水平地板上，用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为10.5cm，已知弹簧的劲度系数k＝200N/m。求：
（1）物体所受的最大静摩擦力为多大？
（2）物体所受的滑动摩擦力为多大？
（3）物体与地板间的动摩擦因数是多少？(g均取10m/s2)
四、解答题
23．（2018高一上·石嘴山期末）小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象。他在地面上用台秤称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t＝11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，取g＝10 m/s2。求：
（1）小明在0～2 s内的加速度大小a1，并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态；
（2）在10～11
s内，台秤的示数F3；
24．（2018高一上·石嘴山期末）质量为m＝2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.5，现在对物体施加如图所示的力F，F＝10 N，θ＝37°(sin 37°＝0.6)，经t1＝10 s后撤去力F，再经一段时间，物体又静止，(g取10 m/s2)求：
（1）物体运动过程中最大速度是多少？．
（2）物体运动的总位移是多少？
25．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，水平面上有一个倾角为θ＝30°的斜劈，质量为m。一个光滑小球，质量也为m，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为α＝30°，整个系统处于静止状态。
（1）求出绳子的拉力FT；
（2）若地面对斜劈的最大静摩擦力Ffm等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统始终保持静止，k值必须满足什么条件？
26．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，为皮带传输装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角θ＝37°，A、B两端相距5.0 m，质量为m＝10 kg的物体以v0＝6.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数处处相同，均为0.5。传送带顺时针运转的速度v＝4.0 m/s，(g取10 m/s2， sin37°＝0.6， cos37°＝0.8)求：
（1）物体从A点到达B点所需的时间；
（2）若传送带顺时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是多少？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、甲图是 图象，速度的正负表示运动的方向，故前 沿负方向运动，后 沿正方向运动，则甲在整个 内来回运动，A不符合题意，B符合题意；
C、乙图是位移-时间图象，斜率表示速度，直线的斜率不变，说明乙的速度不变，故乙在整个 时间内运动方向一直不变，位移为 ，CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用速度的符号可以判别运动的方向；利用位移图像的斜率可以判别运动的方向，利用坐标可以求出位移的大小。
2．【答案】D
【知识点】重力与重心；形变与弹力；力和力的图示
【解析】【解答】A、木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，A不符合题意；
B、力是物体与物体间相互作用的，不能单独存在，B不符合题意；
C、摩擦力方向总是与相对运动方向相反，则可能与物体运动方向相同，也可能与物体的运动方向相反，C不符合题意；
D、质量均匀分布，形状规则的物体决定了物体的重心位置，重心可能在物体上，也可能在物体外，比如：质量分布均匀的圆环，重心在圆心，不在圆环上，D符合题意。
故答案为：D
【分析】木块受到的支持力是由于桌面微小形变产生的；磁铁间的相互作用是通过磁场产生；摩擦力的方向总是与相对运动或相对运动趋势方向相反。
3．【答案】B
【知识点】力的合成
【解析】【解答】由于合力大小为：|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|可通过以下表格对选项进行分析
选项 诊断 结论
A 7 N≤F≤11 N ×
B 4 N≤F≤12 N √
C 7 N≤F≤9 N ×
D 1 N≤F≤3 N ×
故答案为：B
【分析】利用力的合成可以求出两个分力的大小。
4．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】解：汽车刹车到停止所需的时间t0= ＜10s
所以汽车刹车在7.5s内的位移与10s内的位移相等．
x=v0t0+ a =15×7.5﹣ ×2×7.52m=56.25m
故选B．
【分析】先求出汽车刹车到停止所需的时间，因为汽车刹车停止后不在运动，然后根据匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+ at2求出汽车的位移．
5．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】设扣子着陆的时间为t，则有：h=v0t1+ gt12 ，解得：t1=1 s ，设跳伞运动员着陆时间为t2，则有：h=v0t2 ，解得：t2=2 s ；得：△t=t2-t1=1s．
故答案为：C.
【分析】利用位移公式求出运动时间可以判别两个运动的时间之差。
6．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】对比公式 可得 ， ，故物体速度为零时 ，B符合题意。
故答案为：B
【分析】利用位移公式可以求出初速度和加速度的大小；结合速度公式可以求出运动的时间。
7．【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】解：A．匀减速运动说明加速度不变，故A错误；
B．当加速度方向与运动方向相反时，物体做减速运动，故B正确；
C．物体的运动方向不变，即物体的速度方向不变，物体运动的位移随时间增大，故C错误；
D．根据匀减速直线运动的定义，而且运动方向不变，所以速度随时间均匀减小，故D错误；
故选：B．
【分析】知道加速度是描述速度变化快慢的物理量；判断物体速度增加还是减小是看物体的速度方向与加速度方向关系．
8．【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对物体A，因为F作用，从而受到物体B给A物体的静摩擦力．大小等于F的大小，即为1N．方向与F方向相反．对物体AB，同时有F=1N的两个方向相反的水平力分别作用在A和B上，所以地面对B的摩擦力为零。C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用平衡可以求出地面摩擦力的大小；利用A的平衡可以求出B对A的摩擦力大小。
9．【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】木块在水平拉力的作用下做匀速直线运动，受到水平面的滑动摩擦力，则 ，与接触面的大小无关，与压力的大小成正比，故 ，即ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B
【分析】利用平衡方程结合摩擦力大小可以判别两个拉力的大小。
10．【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】A、两水平拉力导致物体受力不平衡，先选整体为研究对象进行受力分析，由牛顿第二定律得： ，解得： ，A不符合题意；B、单独对 受力分析：向左的 和向右的弹簧弹力F，由牛顿第二定律得： ，解得： ，B不符合题意；C、在突然撤去 的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以 的受力没有发生变化，故加速度大小仍为 ，C不符合题意；D、突然撤去 的瞬间， 的受力仅剩弹簧的弹力，对 列牛顿第二定律得： ，解得： ，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；利用利用m2的牛顿第二定律可以求出弹力的大小；利用牛顿第二定律可以求出撤去拉力时的加速度的大小。
11．【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对A水平方向上受弹簧的拉力T和水平面的静摩擦力f作用，根据共点力平衡条件可知：T＝f，由于两根弹簧相同，且伸长量相同，因此，两弹簧上的弹力大小相等，对B，水平方向受两弹簧的拉力和水平面的静摩擦力f ′作用，根据共点力平衡条件可知：f ′＝2Tcos60°＝f，B符合题意。
故答案为：B
【分析】利用平衡方程结合胡克定律可以求出摩擦力的大小。
12．【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A、以球为研究对象，它受到重力mg，斜面对它的支持力 ，墙壁对它的弹力F的作用而处于平衡状态，如右图所示：
根据平衡条件有： ， ，解得 ，
倾角 减小时， 变小，F变小，由牛顿第三定律知球对斜面和墙的压力都变小，AB不符合题意；C、选取球（m）和斜面（M）这个整体为研究对象，受到重力（M+m）g，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的静摩擦力f的作用而处于平衡状态．如左图所示：
根据平衡条件有： ， ， 倾角 减小时，静摩擦力 减小，斜面仍将保持静止，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用平衡方程结合角度的变化看判别压力的变化及斜面的运动情况。
13．【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】以小球为研究对象，受力如图，
据牛顿第二定律有： 可得 ；以物体A为研究对象有 ，方向水平向右。
故答案为：B
【分析】利用小球的牛顿第二定律可以求出加速度的大小及判别加速度的方向。
14．【答案】C,D
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度，开始压缩弹簧时，重力大于弹力，合力竖直向下，加速度方向竖直向下，与速度方向相同，小球做加速度运动，当小球所受的弹力大于重力时，合力竖直向上，加速度竖直向上，与速度方向相反，小球开始做减速运动，则当弹力与重力大小相等、方向相反时，小球的速度最大，AB不符合题意；由上分析可知，从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小，C符合题意；由以上分析可知，小球加速度先减小后增大，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】利用平衡条件加速度等于0时速度达到最大；所以速度先增加后减小；利用弹力的变化可以判别加速度的大小变化。
15．【答案】B,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，如果物体的速度从 均匀增加到 ，或从 均匀减小到 ，物体的位移就等于图中梯形的面积，平均速度就等于 ，故Ⅰ的平均速度大于 ，Ⅱ的平均速度小于 ，A不符合题意；
B、速度图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，由图象可知：随着时间的推移，Ⅰ、Ⅱ的速度图象与时间轴围城的面积不断变大，故位移不断变大，B符合题意；
C、速度—时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，故物体Ⅰ做加速度不断减小即合外力减小的加速运动，物体Ⅱ做加速度不断减小即合外力减小的减速运动，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】利用面积大小可以判别平均速度的大小；利用面积可以判别位移的变化；利用加速度的变化可以判别合力的变化。
16．【答案】A,C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】绳子通过定滑轮和动滑轮相连，绳子的拉力相等，等于 的重力，即 ，对与 连接的滑轮进行受力分析，有 ，所以 ；
在竖直方向上有： ，而 ，则有 ，所以 一定小于 ，当 时， ，AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC
【分析】利用平衡条件可以判别两个物体质量的大小及角度的大小。
17．【答案】A,C
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】A、取物体B为研究对象，设绳与竖直方向夹角为 ，分析其受力情况如图所示：
则有 ， ，在将物体B缓慢拉高的过程中， 增大，则水平力F和细绳上的拉力T随之变大，A符合题意；
B、对A、B两物体与斜面体这个系统而言，系统处于平衡状态，因拉力F变大，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，而竖直方向并没有增加其他力，故斜面体所受地面的支持力不变，BD不符合题意；
C、在这个过程中尽管绳子张力变大，但是开始时物体A所受斜面体的摩擦力方向未知，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定，假设开始时A所受摩擦力向下，则当绳子拉力变大时，则摩擦力也增大，C符合题意。
故答案为：AC
【分析】利用物体B的平衡方程可以判别水平力和拉力的大小变化；利用整体的平衡方程可以判别地面摩擦力和支持力的大小变化；利用物体A的平衡方程可以判别摩擦力的变化。
18．【答案】B,C
【知识点】传送带模型
【解析】【解答】A、由图可知， 时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，此后反向运动，位移减小，A不符合题意；
B、由于传送带向右运动， 时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则知小物块相对传送带滑动的距离达到最大，B符合题意；
C、在 时间内小物块向左减速受向右的摩擦力作用，在 时间内小物块向右加速运动，受到向右的摩擦力作用，故摩擦力一直向右，C符合题意
D、 之后，二者速度相等，保持相对静止，故此时二者间没有相对运动或相对运动的趋势，不再受摩擦力， D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】利用面积可以判别位移的大小；利用共速可以判别距离达到最大；利用斜率可以判别摩擦力的方向。
19．【答案】A
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】A、为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，A符合题意；B、为减小实验过程中的偶然误差，就要设法减小读数误差，两个分力的大小不一定要相等，绳子的长短对分力大小和方向亦无影响，B不符合题意；C、在同一次实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果与两个力作用效果相同，C不符合题意；D、在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，若夹角很大，则分力很大，会使一根弹簧拉时超过量程，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】细绳的长度没有要求；两次拉力细绳的结点要到同一位置；两拉力的夹角不能太大。
20．【答案】（1）m/M
（2）F1/Mg；=
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】（1）物体A在沙桶的拉力作用下匀速下滑，则说明A收到拉力F与滑动摩擦力相等即 ，化简则 （2）控制A匀速下滑比较难判断，所以通过乙图，不管将B怎样抽出，A受到滑动摩擦力，且保持静止，即受力平衡，所以 ，因此 。不管B如何运动，A均保持静止，因此
【分析】（1）利用拉力和摩擦力相等可以求出动摩擦因数；
（2）利用平衡可以求出动摩擦因数的的大小；利用A的静止可以判读数的大小。
21．【答案】CD；丙；0.49或0.50
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）A实验中要平衡摩擦力，长木板的一端要垫高，A不符合题意；B为节省纸带增加小车运行时间先接通电源后松开小车，B不符合题意；C以托盘作为研究对象有mg-T=ma，以小车作为研究对象有T=Ma，联立以上两式可得T＝ ，要使绳子拉力等于钩码的重力，即T=mg，故 =1，则有M＞＞m，C符合题意；D如果作出a-M图象，却难以根据图象确定a与M是否是成反比，所以我们可以作出a- 的图象，只要a- 的图象是正比例函数图象就证明了a与M成反比例关系，D符合题意；（2）没用平衡摩擦力，则当施加一定力时，首先平衡摩擦力后才会产生加速度，通过图象知，当力F不为零时，加速度为零，故丙图对；（3）计数点之间有4个点未画出，时间间隔为0.1s，有公式△x=aT2得：a＝ ＝0.50m/s2。
【分析】（1）实验需要平衡摩擦力需要垫高木板；实验要先通电源后释放纸带；
（2）没有平衡摩擦力会导致横截距不等于0；
（3）利用邻差公式可以求出加速度的大小。
22．【答案】（1）解： 物体所受的最大静摩擦力就等于物体刚开始滑动时的弹簧拉力大小，由胡克定律可求得： ，因此最大静摩擦力大小为 。
（2）解： 匀速前进时，弹簧伸长 ，则弹簧的拉力等于滑动摩擦力．所以滑动摩擦力 。
（3）解： 当拉着物体匀速前进时，弹簧伸长 ，则弹簧的拉力等于滑动摩擦力，所以动摩擦因数为 。
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）利用胡克定律结合平衡方程可以求出最大静摩擦力的大小；
（2）利用平衡可以求出滑动摩擦力的大小；
（3）利用动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
23．【答案】（1）解: 由图象可知，在 内，台秤对小明的支持力为： ,由牛顿第二定律定律有： ,解得： ，加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态；
（2）解: 设在 内小明的加速度为 ，时间为 ， 的时间为 ，则： ,解得： ，方向竖直向上，由牛顿第二定律定律有： ,解得： 。
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小及判别超重和失重；
（2）利用速度公式结合牛顿第二定律可以求出F3的大小。
24．【答案】（1）解: 撤去F前 一直做匀加速直线运动，对物体受力分析如图甲，有：
竖直方向根据平衡条件有： ，
水平方向根据牛顿第二定律有：
而且：
代入数据解得： ，则
故物体运动过程中最大速度为 ；
（2）解: 前 内的位移为
撤去F后对物体受力分析如图乙所示：
匀减速直线运动的加速度为：
位移为：
则总位移为：
故物体运动的总位移是 。
【知识点】共点力平衡条件的应用；对单物体(质点)的应用
【解析】【分析】（1）利用平衡方程结合牛顿第二定律和速度公式可以求出最大的速度；
（2）利用位移公式结合牛顿第二定律可以求出位移的大小。
25．【答案】（1）解: 对小球：受到重力mg、斜面的支持力 和绳子的拉力T三个力作用，受力分析如图所示：
由平衡条件得： ，解得： ；
（2）解: 对整体：受到总重力2mg、地面的支持力 和摩擦力f，绳子的拉力T，如图所示：
则由平衡条件得：
依题意，有： 解得：
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）利用平衡条件可以求出拉力的大小；
（2）利用平衡方程可以求出k值的大小范围。
26．【答案】（1）解： 重力沿斜面方向的分力：
摩擦力大小：
开始时物体所受摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律：
得：
达到与传送带速度相等需要的时间：
这段时间内的位移为：
之后，物块所受沿斜面向上的摩擦力小于重力的分力，则加速度为：
以此加速度减速上滑 ：有：
即： ，
得： ，正好此时物块速度减小到0；
则物体从A点到达B点所需的时间：
（2）解： 若传送带的速度较大，沿AB上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上，则所用时间最短，此种情况加速度一直为 运动到B点的时间最短，
，代入数据整理可以得到：得： 。
【知识点】传送带模型
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律结合速度公式和位移公式可以求出物体运动的时间；
（2）利用位移公式可以求出运动的时间。
宁夏石嘴山市第三中学2017-2018学年高一上学期（创新班）物理期末考试试卷
一、单选题
1．（2018高一上·石嘴山期末）物体甲的V-t图象和乙的S-t图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是 （ ）
A．甲在整个t=4s时间内运动方向一直不变
B．甲在整个t=4s时间内有来回运动
C．乙在整个t=4s时间内有来回运动
D．乙在整个t=4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为0m
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、甲图是 图象，速度的正负表示运动的方向，故前 沿负方向运动，后 沿正方向运动，则甲在整个 内来回运动，A不符合题意，B符合题意；
C、乙图是位移-时间图象，斜率表示速度，直线的斜率不变，说明乙的速度不变，故乙在整个 时间内运动方向一直不变，位移为 ，CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用速度的符号可以判别运动的方向；利用位移图像的斜率可以判别运动的方向，利用坐标可以求出位移的大小。
2．（2018高一上·石嘴山期末）下列说法正确的是 ( )
A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
B．由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在
C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D．质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外
【答案】D
【知识点】重力与重心；形变与弹力；力和力的图示
【解析】【解答】A、木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，A不符合题意；
B、力是物体与物体间相互作用的，不能单独存在，B不符合题意；
C、摩擦力方向总是与相对运动方向相反，则可能与物体运动方向相同，也可能与物体的运动方向相反，C不符合题意；
D、质量均匀分布，形状规则的物体决定了物体的重心位置，重心可能在物体上，也可能在物体外，比如：质量分布均匀的圆环，重心在圆心，不在圆环上，D符合题意。
故答案为：D
【分析】木块受到的支持力是由于桌面微小形变产生的；磁铁间的相互作用是通过磁场产生；摩擦力的方向总是与相对运动或相对运动趋势方向相反。
3．（2018高一上·石嘴山期末）两个共点力F1和F2的合力大小为6 N，则F1和F2的大小可能是( )
A．F1＝2 N，F2＝9 N B．F1＝4 N，F2＝8 N
C．F1＝1 N，F2＝8 N D．F1＝2 N，F2＝1 N
【答案】B
【知识点】力的合成
【解析】【解答】由于合力大小为：|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|可通过以下表格对选项进行分析
选项 诊断 结论
A 7 N≤F≤11 N ×
B 4 N≤F≤12 N √
C 7 N≤F≤9 N ×
D 1 N≤F≤3 N ×
故答案为：B
【分析】利用力的合成可以求出两个分力的大小。
4．（2016高一上·潮阳期中）在平直公路上，汽车以15m/s的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后10s内汽车的位移大小为（ ）
A．50m B．56.25m C．75m D．150m
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】解：汽车刹车到停止所需的时间t0= ＜10s
所以汽车刹车在7.5s内的位移与10s内的位移相等．
x=v0t0+ a =15×7.5﹣ ×2×7.52m=56.25m
故选B．
【分析】先求出汽车刹车到停止所需的时间，因为汽车刹车停止后不在运动，然后根据匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+ at2求出汽车的位移．
5．（2018高一上·石嘴山期末）跳伞运动员以5 m/s的速度竖直匀速降落，在离地面h＝10 m的地方掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子所受的空气阻力可忽略，g取10 m/s2) ( )
A．2 s B． C．1 s D．
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】设扣子着陆的时间为t，则有：h=v0t1+ gt12 ，解得：t1=1 s ，设跳伞运动员着陆时间为t2，则有：h=v0t2 ，解得：t2=2 s ；得：△t=t2-t1=1s．
故答案为：C.
【分析】利用位移公式求出运动时间可以判别两个运动的时间之差。
6．（2018高一上·石嘴山期末）做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系为s＝24t－1.5t2(m)，根据这一关系式可知，质点速度为零的时刻是 （ ）
A．1.5s B．8s C．16s D．24s
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】对比公式 可得 ， ，故物体速度为零时 ，B符合题意。
故答案为：B
【分析】利用位移公式可以求出初速度和加速度的大小；结合速度公式可以求出运动的时间。
7．（2017高一上·广州期中）物体在做匀减速直线运动（运动方向不变），下面结论正确的是（ ）
A．加速度越来越小 B．加速度方向总与运动方向相反
C．位移随时间均匀减小 D．速率随时间有可能增大
【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】解：A．匀减速运动说明加速度不变，故A错误；
B．当加速度方向与运动方向相反时，物体做减速运动，故B正确；
C．物体的运动方向不变，即物体的速度方向不变，物体运动的位移随时间增大，故C错误；
D．根据匀减速直线运动的定义，而且运动方向不变，所以速度随时间均匀减小，故D错误；
故选：B．
【分析】知道加速度是描述速度变化快慢的物理量；判断物体速度增加还是减小是看物体的速度方向与加速度方向关系．
8．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，A、B两物体重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1 N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为( )
A．6 N，3N B．1 N，1 N C．0，1 N D．0，2 N
【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对物体A，因为F作用，从而受到物体B给A物体的静摩擦力．大小等于F的大小，即为1N．方向与F方向相反．对物体AB，同时有F=1N的两个方向相反的水平力分别作用在A和B上，所以地面对B的摩擦力为零。C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用平衡可以求出地面摩擦力的大小；利用A的平衡可以求出B对A的摩擦力大小。
9．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，两个相同的木块，在水平外力的拉动下，在同一水平面上分别以5 m/s、8 m/s的速度匀速向右滑动．以下说法正确的是 ( )
A．F甲>F乙 B．F甲＝F乙 C．F甲
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】木块在水平拉力的作用下做匀速直线运动，受到水平面的滑动摩擦力，则 ，与接触面的大小无关，与压力的大小成正比，故 ，即ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B
【分析】利用平衡方程结合摩擦力大小可以判别两个拉力的大小。
10．（2018高一上·石嘴山期末）如图，两个质量分别为m1=2 kg、m2 =3 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F1 =30 N、F2 = 20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则 ( )
A．m1的加速度为4 m/s2
B．弹簧秤的示数是10 N
C．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5 m/s2
D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2
【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】A、两水平拉力导致物体受力不平衡，先选整体为研究对象进行受力分析，由牛顿第二定律得： ，解得： ，A不符合题意；B、单独对 受力分析：向左的 和向右的弹簧弹力F，由牛顿第二定律得： ，解得： ，B不符合题意；C、在突然撤去 的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以 的受力没有发生变化，故加速度大小仍为 ，C不符合题意；D、突然撤去 的瞬间， 的受力仅剩弹簧的弹力，对 列牛顿第二定律得： ，解得： ，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；利用利用m2的牛顿第二定律可以求出弹力的大小；利用牛顿第二定律可以求出撤去拉力时的加速度的大小。
11．（2018高一上·石嘴山期末）如图，在粗糙水平面上放置A、B、C三个物块，物块之间由两根完全相同的轻弹簧相连接，两弹簧的伸长量相同，且它们之间的夹角．∠ABC＝120°，整个系统处于静止状态．已知A物块所受的摩擦力大小为f，则B物块所受的摩擦力大小为（ ）
A．
B．f
C．
D．2f
【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对A水平方向上受弹簧的拉力T和水平面的静摩擦力f作用，根据共点力平衡条件可知：T＝f，由于两根弹簧相同，且伸长量相同，因此，两弹簧上的弹力大小相等，对B，水平方向受两弹簧的拉力和水平面的静摩擦力f ′作用，根据共点力平衡条件可知：f ′＝2Tcos60°＝f，B符合题意。
故答案为：B
【分析】利用平衡方程结合胡克定律可以求出摩擦力的大小。
12．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，重力为G的光滑球在倾角为θ的斜面和竖直光滑墙壁之间处于静止状态。若将斜面换成材料和质量相同，但倾角θ稍小一些的斜面，以下判断正确的是( )
A．球对墙的压力变大 B．球对斜面的压力变大
C．斜面可能向左滑动 D．斜面仍将保持静止
【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A、以球为研究对象，它受到重力mg，斜面对它的支持力 ，墙壁对它的弹力F的作用而处于平衡状态，如右图所示：
根据平衡条件有： ， ，解得 ，
倾角 减小时， 变小，F变小，由牛顿第三定律知球对斜面和墙的压力都变小，AB不符合题意；C、选取球（m）和斜面（M）这个整体为研究对象，受到重力（M+m）g，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的静摩擦力f的作用而处于平衡状态．如左图所示：
根据平衡条件有： ， ， 倾角 减小时，静摩擦力 减小，斜面仍将保持静止，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用平衡方程结合角度的变化看判别压力的变化及斜面的运动情况。
13．（2018高一上·石嘴山期末）一支架固定于放于水平地面上的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为θ，此时放在小车上质量M的A物体跟小车相对静止，如图所示，则A受到的摩擦力大小和方向是（ ）
A．Mgsinθ，向左
B．Mgtanθ，向右
C．Mgcosθ，向右
D．Mgtanθ，向左
【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】以小球为研究对象，受力如图，
据牛顿第二定律有： 可得 ；以物体A为研究对象有 ，方向水平向右。
故答案为：B
【分析】利用小球的牛顿第二定律可以求出加速度的大小及判别加速度的方向。
14．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B．小球接触弹簧时加速度立即变为竖直向上
C．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小
D．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大
【答案】C,D
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度，开始压缩弹簧时，重力大于弹力，合力竖直向下，加速度方向竖直向下，与速度方向相同，小球做加速度运动，当小球所受的弹力大于重力时，合力竖直向上，加速度竖直向上，与速度方向相反，小球开始做减速运动，则当弹力与重力大小相等、方向相反时，小球的速度最大，AB不符合题意；由上分析可知，从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小，C符合题意；由以上分析可知，小球加速度先减小后增大，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】利用平衡条件加速度等于0时速度达到最大；所以速度先增加后减小；利用弹力的变化可以判别加速度的大小变化。
二、多项选择题
15．（2018高一上·石嘴山期末）从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示。在0～t0时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
B．Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都不断增大
C．Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小
D．Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小
【答案】B,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，如果物体的速度从 均匀增加到 ，或从 均匀减小到 ，物体的位移就等于图中梯形的面积，平均速度就等于 ，故Ⅰ的平均速度大于 ，Ⅱ的平均速度小于 ，A不符合题意；
B、速度图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，由图象可知：随着时间的推移，Ⅰ、Ⅱ的速度图象与时间轴围城的面积不断变大，故位移不断变大，B符合题意；
C、速度—时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，故物体Ⅰ做加速度不断减小即合外力减小的加速运动，物体Ⅱ做加速度不断减小即合外力减小的减速运动，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】利用面积大小可以判别平均速度的大小；利用面积可以判别位移的变化；利用加速度的变化可以判别合力的变化。
16．（2018高一上·石嘴山期末）在如图所示装置中，两物体质量分别为m1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态，由图可知 （ ）
A．α一定等于β B．m1一定大于m2
C．m1一定小于2 m2 D．m1可能大于2 m2
【答案】A,C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】绳子通过定滑轮和动滑轮相连，绳子的拉力相等，等于 的重力，即 ，对与 连接的滑轮进行受力分析，有 ，所以 ；
在竖直方向上有： ，而 ，则有 ，所以 一定小于 ，当 时， ，AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC
【分析】利用平衡条件可以判别两个物体质量的大小及角度的大小。
17．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A、B两物体通过细绳相连，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉开一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止．在此过程中（ ）
A．水平力F一定变大
B．斜面体对地面的摩擦力大小一定不变
C．物体A所受斜面体的摩擦力可能变大
D．斜面体所受地面的支持力一定不变
【答案】A,C
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】A、取物体B为研究对象，设绳与竖直方向夹角为 ，分析其受力情况如图所示：
则有 ， ，在将物体B缓慢拉高的过程中， 增大，则水平力F和细绳上的拉力T随之变大，A符合题意；
B、对A、B两物体与斜面体这个系统而言，系统处于平衡状态，因拉力F变大，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，而竖直方向并没有增加其他力，故斜面体所受地面的支持力不变，BD不符合题意；
C、在这个过程中尽管绳子张力变大，但是开始时物体A所受斜面体的摩擦力方向未知，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定，假设开始时A所受摩擦力向下，则当绳子拉力变大时，则摩擦力也增大，C符合题意。
故答案为：AC
【分析】利用物体B的平衡方程可以判别水平力和拉力的大小变化；利用整体的平衡方程可以判别地面摩擦力和支持力的大小变化；利用物体A的平衡方程可以判别摩擦力的变化。
18．（2018高一上·石嘴山期末）如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1，则( )
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直不变
D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【答案】B,C
【知识点】传送带模型
【解析】【解答】A、由图可知， 时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，此后反向运动，位移减小，A不符合题意；
B、由于传送带向右运动， 时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则知小物块相对传送带滑动的距离达到最大，B符合题意；
C、在 时间内小物块向左减速受向右的摩擦力作用，在 时间内小物块向右加速运动，受到向右的摩擦力作用，故摩擦力一直向右，C符合题意
D、 之后，二者速度相等，保持相对静止，故此时二者间没有相对运动或相对运动的趋势，不再受摩擦力， D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】利用面积可以判别位移的大小；利用共速可以判别距离达到最大；利用斜率可以判别摩擦力的方向。
三、实验题
19．（2018高一上·石嘴山期末）用平木板、细绳套、橡皮条、测力计等做“验证力的平行四边形法则”的实验，为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，则_______（填选项前的字母）
A．用测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与平木板平行
B．两细绳套必须等长
C．在同一次实验中，两次拉细绳套时无需使结点到达同一位置
D．用测力计拉两细绳套时，两拉力夹角越大越好
【答案】A
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】A、为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，A符合题意；B、为减小实验过程中的偶然误差，就要设法减小读数误差，两个分力的大小不一定要相等，绳子的长短对分力大小和方向亦无影响，B不符合题意；C、在同一次实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果与两个力作用效果相同，C不符合题意；D、在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，若夹角很大，则分力很大，会使一根弹簧拉时超过量程，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】细绳的长度没有要求；两次拉力细绳的结点要到同一位置；两拉力的夹角不能太大。
20．（2018高一上·石嘴山期末）为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连．
（1）调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动．测出沙桶和沙的总质量为m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ= ；
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上（传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力），使木板B向左运动时，木块A能够保持静止．若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ= ；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2
F1（填“＞”、“=”或“＜”）．
【答案】（1）m/M
（2）F1/Mg；=
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】（1）物体A在沙桶的拉力作用下匀速下滑，则说明A收到拉力F与滑动摩擦力相等即 ，化简则 （2）控制A匀速下滑比较难判断，所以通过乙图，不管将B怎样抽出，A受到滑动摩擦力，且保持静止，即受力平衡，所以 ，因此 。不管B如何运动，A均保持静止，因此
【分析】（1）利用拉力和摩擦力相等可以求出动摩擦因数；
（2）利用平衡可以求出动摩擦因数的的大小；利用A的静止可以判读数的大小。
21．（2018高一上·石嘴山期末）如图a所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的托盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器，打点计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，托盘及砝码的质量为m2。
①下列说法正确的是 。
A．长木板C必须保持水平
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．实验中m2应远小于m1
D．作a- 图像便于行出加速度与质量关系
②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图像，可能是图b中的图线 。(选填“甲、乙、丙”)
③图c为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是 m/s2。（结果保留二位有效数字）
【答案】CD；丙；0.49或0.50
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）A实验中要平衡摩擦力，长木板的一端要垫高，A不符合题意；B为节省纸带增加小车运行时间先接通电源后松开小车，B不符合题意；C以托盘作为研究对象有mg-T=ma，以小车作为研究对象有T=Ma，联立以上两式可得T＝ ，要使绳子拉力等于钩码的重力，即T=mg，故 =1，则有M＞＞m，C符合题意；D如果作出a-M图象，却难以根据图象确定a与M是否是成反比，所以我们可以作出a- 的图象，只要a- 的图象是正比例函数图象就证明了a与M成反比例关系，D符合题意；（2）没用平衡摩擦力，则当施加一定力时，首先平衡摩擦力后才会产生加速度，通过图象知，当力F不为零时，加速度为零，故丙图对；（3）计数点之间有4个点未画出，时间间隔为0.1s，有公式△x=aT2得：a＝ ＝0.50m/s2。
【分析】（1）实验需要平衡摩擦力需要垫高木板；实验要先通电源后释放纸带；
（2）没有平衡摩擦力会导致横截距不等于0；
（3）利用邻差公式可以求出加速度的大小。
22．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，质量为2kg的物体放在水平地板上，用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为10.5cm，已知弹簧的劲度系数k＝200N/m。求：
（1）物体所受的最大静摩擦力为多大？
（2）物体所受的滑动摩擦力为多大？
（3）物体与地板间的动摩擦因数是多少？(g均取10m/s2)
【答案】（1）解： 物体所受的最大静摩擦力就等于物体刚开始滑动时的弹簧拉力大小，由胡克定律可求得： ，因此最大静摩擦力大小为 。
（2）解： 匀速前进时，弹簧伸长 ，则弹簧的拉力等于滑动摩擦力．所以滑动摩擦力 。
（3）解： 当拉着物体匀速前进时，弹簧伸长 ，则弹簧的拉力等于滑动摩擦力，所以动摩擦因数为 。
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）利用胡克定律结合平衡方程可以求出最大静摩擦力的大小；
（2）利用平衡可以求出滑动摩擦力的大小；
（3）利用动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
四、解答题
23．（2018高一上·石嘴山期末）小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象。他在地面上用台秤称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t＝11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，取g＝10 m/s2。求：
（1）小明在0～2 s内的加速度大小a1，并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态；
（2）在10～11
s内，台秤的示数F3；
【答案】（1）解: 由图象可知，在 内，台秤对小明的支持力为： ,由牛顿第二定律定律有： ,解得： ，加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态；
（2）解: 设在 内小明的加速度为 ，时间为 ， 的时间为 ，则： ,解得： ，方向竖直向上，由牛顿第二定律定律有： ,解得： 。
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小及判别超重和失重；
（2）利用速度公式结合牛顿第二定律可以求出F3的大小。
24．（2018高一上·石嘴山期末）质量为m＝2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.5，现在对物体施加如图所示的力F，F＝10 N，θ＝37°(sin 37°＝0.6)，经t1＝10 s后撤去力F，再经一段时间，物体又静止，(g取10 m/s2)求：
（1）物体运动过程中最大速度是多少？．
（2）物体运动的总位移是多少？
【答案】（1）解: 撤去F前 一直做匀加速直线运动，对物体受力分析如图甲，有：
竖直方向根据平衡条件有： ，
水平方向根据牛顿第二定律有：
而且：
代入数据解得： ，则
故物体运动过程中最大速度为 ；
（2）解: 前 内的位移为
撤去F后对物体受力分析如图乙所示：
匀减速直线运动的加速度为：
位移为：
则总位移为：
故物体运动的总位移是 。
【知识点】共点力平衡条件的应用；对单物体(质点)的应用
【解析】【分析】（1）利用平衡方程结合牛顿第二定律和速度公式可以求出最大的速度；
（2）利用位移公式结合牛顿第二定律可以求出位移的大小。
25．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，水平面上有一个倾角为θ＝30°的斜劈，质量为m。一个光滑小球，质量也为m，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为α＝30°，整个系统处于静止状态。
（1）求出绳子的拉力FT；
（2）若地面对斜劈的最大静摩擦力Ffm等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统始终保持静止，k值必须满足什么条件？
【答案】（1）解: 对小球：受到重力mg、斜面的支持力 和绳子的拉力T三个力作用，受力分析如图所示：
由平衡条件得： ，解得： ；
（2）解: 对整体：受到总重力2mg、地面的支持力 和摩擦力f，绳子的拉力T，如图所示：
则由平衡条件得：
依题意，有： 解得：
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）利用平衡条件可以求出拉力的大小；
（2）利用平衡方程可以求出k值的大小范围。
26．（2018高一上·石嘴山期末）如图所示，为皮带传输装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角θ＝37°，A、B两端相距5.0 m，质量为m＝10 kg的物体以v0＝6.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数处处相同，均为0.5。传送带顺时针运转的速度v＝4.0 m/s，(g取10 m/s2， sin37°＝0.6， cos37°＝0.8)求：
（1）物体从A点到达B点所需的时间；
（2）若传送带顺时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是多少？
【答案】（1）解： 重力沿斜面方向的分力：
摩擦力大小：
开始时物体所受摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律：
得：
达到与传送带速度相等需要的时间：
这段时间内的位移为：
之后，物块所受沿斜面向上的摩擦力小于重力的分力，则加速度为：
以此加速度减速上滑 ：有：
即： ，
得： ，正好此时物块速度减小到0；
则物体从A点到达B点所需的时间：
（2）解： 若传送带的速度较大，沿AB上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上，则所用时间最短，此种情况加速度一直为 运动到B点的时间最短，
，代入数据整理可以得到：得： 。
【知识点】传送带模型
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律结合速度公式和位移公式可以求出物体运动的时间；
（2）利用位移公式可以求出运动的时间。
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