高中试卷答案网江苏省苏州市2022-2023学年高一下学期物理期初调研试卷
一、单选题
1．（2023高一下·苏州开学考）在人类文明的发展过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，以下叙述中，正确的说法是（ ）
A．笛卡尔提出物体运动状态的改变需要有力的作用
B．伽利略是伟大的物理学家，他开创了实验研究和逻辑推理结合的科学研究方法
C．亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快
D．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位
2．（2023高一下·苏州开学考）下列关于运动的说法中正确的是（ ）
A．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
B．研究物体的运动时不一定要选择参考系
C．研究男子3米板跳水运动员何冲在空中的跳水动作时，不能把他看成质点
D．马拉松运动员完成比赛全程的运动路线长度就是运动员的位移
3．（2023高一下·苏州开学考）在2022年卡塔尔世界杯赛场上，梅西在一次主罚定位球时，踢出的足球划出一条完美弧线，轨迹如图所示。下列关于足球在飞行过程中的说法正确的是（ ）
A．在空中只受到重力的作用
B．合外力的方向与速度方向在一条直线上
C．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧
D．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
二、多选题
4．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，某同学探究两个互成角度力的合成规律，A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细线的结点，OB与OC为细线。下列不必要的实验要求是（ ）
A．弹簧测力计应在使用前校零
B．实验中两根细线要与木板平行
C．OB与OC应关于OA对称
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
三、单选题
5．（2023高一下·苏州开学考）蹦床是一项既好玩又惊险的运动。如图所示，50kg的运动员某次从高处落下，以大小为10m/s的速度竖直向下着网，与网作用后，以大小为6m/s的速度竖直向上弹回。已知运动员与网接触的时间，空气阻力不计，g取10m/s2，那么运动员在与网接触的这段时间内的平均加速度大小和受到网的平均作用力大小为（ ）
A．16m/s2，1300N B．4m/s2，700N
C．16m/s2，800N D．4m/s2，200N
6．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，小明同学将一枚飞镖从高于靶心的位置A点水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。已知飞镖的质量为m，抛出时的初速度为v0，A点与靶心的竖直高度差为h，与靶盘的水平距离为x，过程中空气阻力不计。若仅改变上述中的一个物理量，能使飞镖命中靶心的是（ ）
A．增大x B．增大h C．增大m D．增大v0
7．（2023高一下·苏州开学考）某同学做“探究弹簧弹力和弹簧长度的关系”的实验，根据测得的数据绘出了弹簧长度l与所挂钩码个数的变化图线如图所示，已知重力加速度为g，则（ ）
A．图线延长后未通过坐标原点，是因为实验误差
B．弹簧长度与所挂钩码个数成正比
C．若钩码质量已知，也无法求出弹簧的劲度系数
D．图中A点的数值等于弹簧的原长
8．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，在动摩擦因数为的水平面上有一个质量为0.6kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成53°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，g取10m/s2，cos53°=0.6，sin53°=0.8（ ）
A．水平面对小球的弹力为零 B．弹簧对小球的弹力为2N
C．小球的加速度为10m/s2 D．小球的加速度为
9．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并静止在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数，书与书间的动摩擦因数，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg，该同学对书的水平正压力为150N，每本书均呈竖直静止状态，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．最多能夹住30本书
B．最多能夹住32本书
C．最多能夹住45本书
D．书与书之间的摩擦力大小均相等
10．（2023高一下·苏州开学考）A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们速度的平方v2随位置x的变化规律如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．汽车A的加速度大小为6m/s2
B．汽车A，B在t=s时相遇
C．从开始到汽车A停止前，当xA=4m时A，B相距最远
D．从开始到汽车A停止前，当xA=4m时A，B相遇
四、实验题
11．（2023高一下·苏州开学考）某学生用电火花打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图，A、B、C、D、E是连续的五个计数点，每相邻两个计数点间有4个点未画出。B、C、D、E分别到A点的距离如图所示：
（1）打点计时器使用的是 （选填“交流”或“直流”）电源；正常接入电压为 V，
（2）该学生在测定小车的匀变速直线运动的实验中，请将以下步骤的代号按合理顺序填空写在横线上
A ．换上新的纸带，再重复做两三次；
B ．断开电源，取下纸带；
C ．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带；
D ．将打点计时器固定在平板上，并接好电路；
E .将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；
（3）打点计时器在打D点时，小车的速度为 （保留小数点后两位）；
（4）小车运动的加速度为 （保留两位有效数字）。
五、解答题
12．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为6kg的重物悬挂空中处于静止状态，其中OB与天花板夹角为37°，OA与天花板夹角为53°。（g取10m/s2，cos53°=0.6，sin53°=0.8）
（1）求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB；
（2）若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD=OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD。
13．（2023高一下·苏州开学考）在平直的公路上，一辆小汽车前方22.5m处有一辆大客车正以54km/h的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发追赶，小汽车的最大加速度大小为5m/s2，公路的限速为90km/h，若小汽车要尽快的追上大客车并且不能违反限速规定，求：
（1）追上前小汽车与大客车之间的最远距离；
（2）小汽车追上大客车所用时间。
14．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，某同学将离地h=1.25m的网球以v0=13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离s=4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为H=8.45m的P点，Q为P点的竖直投影点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.5倍。平行墙面的速度分量不变。g取10m/s2，空气阻力不计，求：
（1）网球击出时竖直方向的分速度v1；
（2）网球碰墙后的速度的大小v2；
（3）网球最后落地点到墙壁的距离d。
15．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，一块质量为M=3kg、长为L=4m的匀质薄木板静止在足够长的水平桌面上，在木板的左端静止摆放着质量为m=2kg的小木块（可视为质点），薄木板和小木块之间的动摩擦因数为μ1=0.1，薄木板与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.2在t=0时刻，在木板左端施加F=21N水平向左恒定的拉力，g取10m/s2，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，则：
（1）拉力F刚作用在木板上时，木板的加速度大小是多少？
（2）如果F一直作用在木板上，那么经多长时间木块将离开木板？
（3）若在时间t=1s末撤去F，在此情况下，最终木块在木板上留下的痕迹的长度是多少？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】伽利略理想斜面实验；伽利略对自由落体运动的研究
【解析】【解答】A．亚里士多德提出物体运动状态的改变需要有力的作用，A不符合题意；
B．伽利略是伟大的物理学家，他开创了实验研究和逻辑推理结合的科学研究方法，B符合题意；
C．亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体比轻物体下落快，伽利略认为重物体与轻物体下落一样快，C不符合题意；
D．牛顿是导出单位，并不是国际单位制基本单位，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】亚里士多德提出运动需要力的维持；伽利略认为重物体与轻物体下落一样快；牛顿属于导出单位。
2．【答案】C
【知识点】质点；位移与路程；参考系与坐标系
【解析】【解答】A．判断物体是否做匀变速直线运动需要判断物体的合初速度与合加速度方向是否在同一条直线上，A不符合题意；
B．研究物体的运动时一定要选择作为参照的物体，即参考系，B不符合题意；
C．研究跳水动作时，运动员的形状大小不能忽略不计，不能把运动员看成质点，C符合题意；
D．马拉松运动员比赛全程的运动路线是曲线运动，运动路线长度指的是路程，不是运动员的位移，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动；研究物体的运动需要选取参考系；马拉松运动比赛运动的路径为路程。
3．【答案】D
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】A．若在空中只受到重力的作用，则其应该做抛体运动，不会划出一条完美弧线绕过人墙，A不符合题意；
B．球做曲线运动，则合外力的方向与速度方向不在一条直线上，B不符合题意；
CD．做曲线运动的物体，合外力的方向沿指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用运动轨迹可以判别足球飞行过程受到阻力的作用；利用足球的轨迹可以判别合力方向与速度方向不在同一直线上；利用轨迹切线方向可以判别速度的方向，利用轨迹的弯曲方向可以判别合力的方向。
4．【答案】C,D
【知识点】力的平行四边形定则及应用
【解析】【解答】A．弹簧测力计应在使用前校零，以减小误差，A正确，不符合题意；
B．实验中两根细线要与木板平行，B正确，不符合题意；
C．OB与OC不一定要关于OA对称，C错误，符合题意；
D．改变拉力，进行不同次的实验，每次没必要都要使O点静止在同一位置，D错误，符合题意。
故答案为：CD。
【分析】弹簧测力计应该在使用前进行校零；细线要与木板平行；OB与OC不需要关于OA对称；进行不同次的实验，每次没必要都要使O点静止在同一位置。
5．【答案】A
【知识点】加速度
【解析】【解答】依题意，取竖直向上为正方向，可得运动员在与网接触的这段时间内的平均加速度为 ，根据牛顿第二定律有 ，可得运动员受到网的平均作用力为
故答案为：A。
【分析】利用加速度的定义式可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出平均作用力的大小。
6．【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．根据，水平方向 ，竖直方向上 ，水平距离增大，初速度不变，则飞镖击中靶子的时间增大，竖直方向上下落的高度增大，飞镖能打在靶心，A符合题意；
B．根据，水平方向 ，竖直方向上 ，水平距离不变，初速度不变，则下落的时间不变，竖直下落的距离增大，飞镖将更不会打在靶心，B不符合题意；
C．平抛运动的规律与飞镖的质量无关，换用质量稍大的飞镖，飞镖命中的位置不变，C不符合题意；
D．根据，水平方向 ，竖直方向上 ，水平距离不变，增大初速度，则飞镖击中靶子的时间减小，竖直方向上下落的高度减小，飞镖将不会打在靶心，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用平抛运动的位移公式可以判别增加下落高度的方法。
7．【答案】D
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】AD．当所挂钩码数为0时，对应的长度为弹簧原长，即图线延长后未通过坐标原点，图中A点的数值等于弹簧的原长，A不符合题意，D符合题意；
B．据胡克定律可得 ，故弹簧长度l与所挂钩码个数n不成正比，B不符合题意；
C．若钩码质量已知，结合B解析中表达式可求出弹簧的劲度系数，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】图象没有经过原点是因为弹簧在没挂钩码时具有一定的长度；利用图象可以判别弹簧长度与钩码个数的关系；利用图象斜率可以求出劲度系数的大小。
8．【答案】C
【知识点】共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．当剪断轻绳的瞬间，水平面对小球的弹力为 ，A不符合题意；
B．在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力为 ，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为8N，B不符合题意；
CD．滑动摩擦力为 ，由牛顿第二定律可得 ，小球的加速度为 ，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用竖直方向的平衡方程可以求出水平面对小球的弹力的大小；利用平衡方程可以求出弹簧弹力的大小，结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小。
9．【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】ABC．先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，根据平衡条件得 ，则有 ，再考虑除最外侧两本书（n-2本）外的其他书，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，根据平衡条件得 ，则有 ，故最多可以有32本书，B符合题意，AC不符合题意，；
D．越靠近外侧书与书之间的摩擦力越大，即书与书之间的摩擦力大小不相等，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】利用整体的平衡方程及滑动摩擦力的表达式可以求出可以夹住的书本数；利用平衡条件可以比较摩擦力的大小。
10．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A．根据匀变速直线运动的速度位移关系得 ，由图线可知图像的斜率等于2a，对汽车A，则有 ，解得 ，A不符合题意；
B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为v，由图可知，对于汽车A，有 ，得A的初速度为 ，当x=4m时由 得 ，则B的加速度 ，当A停止运动时的位移为s=6m，则两车相遇时，则 ，即 ，解得 ，B符合题意，D不符合题意；
C．当两车速度相等时，AB相距最远，有 ，解得 ，此时 ，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用速度位移公式可以求出加速度的大小；利用速度位移公式可以求出A初速度的大小；结合位移公式可以求出相遇时间 ；利用速度相等可以求出共速的时间，结合位移公式可以求出A的位移。
11．【答案】（1）交流；220
（2）DECBA
（3）0.80
（4）2.0
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）电火花打点计时器使用的是交流电源；正常接入电压为 。
（2）该学生在测定小车的匀变速直线运动的实验中，应先将打点计时器固定在平板上，并接好电路；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带；断开电源，取下纸带；换上新的纸带，再重复做两三次。故合理的步骤顺序是：DECBA。
（3）每相邻两个计数点间有4个点未画出，可知相邻计数点的时间间隔为 ，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，打点计时器在打D点时，小车的速度为
（4）根据逐差法，小车运动的加速度为
【分析】（1）电火花使用220V的交流电源；
（2）实验正确顺序为：DECBA；
（3）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；
（4）利用逐差法可以求出小车运动的加速度的大小。
12．【答案】（1）解：对结点O受力如图所示
根据平衡条件，有 ，
（2）解：将A点移动到D点后画出受力如图所示
由对称性知 ，
解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1）重物处于静止，利用平衡方程可以求出拉力的大小；
（2）当重物处于静止时，利用平衡方程可以求出拉力的大小。
13．【答案】（1）解：要求小汽车尽快追上，其加速度应为5m/s2，两车速度相同时距离最远，可得
最远距离为
（2）解：当小车速度达到25m/s时，用时
此时两车相距
此后用时
总的用时为
【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】（1）当速度相等时，利用速度公式可以求出共速的时间，结合位移公式可以求出最远的距离；
（2）当小车加速时，利用速度公式可以求出加速的时间，结合位移公式可以求出运动的总时间。
14．【答案】（1）解：到最高点竖直方向速度为零
代入数据得
（2）解：网球初始水平方向分速度
由公式
网球飞行时间为
网球水平方向到 点的距离
根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量
平行墙面的速度分量
反弹后，垂直墙面的速度分量
则反弹后的网球速度大小为
（3）解：网球落回到地面的时间
着地点到墙壁的距离
【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；斜抛运动
【解析】【分析】（1）网球上升过程中，利用速度位移公式可以求出竖直方向分速度的大小；
（2）网球飞出过程中，利用速度分解可以求出分速度的大小，结合速度公式可以求出飞行时间，利用位移公式可以求出网球水平方向到P点的距离，利用速度的合成可以求出反弹后的速度的大小；
（3）网球落回地面的过程，利用位移公式可以求出运动的时间，结合位移公式可以求出着地点到墙壁的距离。
15．【答案】（1）解：对m进行分析，摩擦力能产生的最大加速为 ，
若两物体不发生滑动
由于
两者发生滑动设木板的加速度大小为a，拉力F刚作用在木板上时，由牛顿第二定律可知
解得
（2）解：设小木块的加速度大小为a1，小木块离开木板的时间为t0，由牛顿第二定律，对小木块研究可得
解得
则小木块运动的位移为
木板运动位移大小为
小木块离开木板时，相对木板的位移大小为
解得
（3）解：在小木块和木板各自向左匀加速阶段，二者的相对位移大小为
末小木块的速度为
木板的速度为
1s后小木块以a1的加速度大小做匀加速运动，木板以a2的加速度大小做匀减速运动，且
在经过t1后二者速度相等，则
解得
则此时二者速度相等，大小为
在小木块向左匀加速，木板向左匀减速阶段，二者的相对位移大小为
在小木块、木板各自向左匀减速阶段，小木块仍然以a1的加速度大小做匀减速直线运动，设此阶段木板的加速度大小为a3，则对木板，根据牛顿第二定律由
到最后都停止运动的过程，又发生的相对位移大小为
分析可知此阶段的痕迹被前两阶段的痕迹所覆盖，所以小木块在木板上留下的痕迹长度为
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）当拉力作用在木板上时，利用牛顿第二定律可以求出木板和滑块加速度的大小；
（2）当F作用在木板上，利用牛顿第二定律可以求出木块加速度的大小，结合位移公式可以求出木块离开木板的时间；
（3）当在t=1s时撤去拉力时，利用位移公式可以求出两者在1s内的相对位移，利用速度公式可以求出拉力撤去时的速度大小，再利用牛顿第二定律可以求出木板减速加速度的大小，结合速度公式可以求出共速的时间，再利用位移公式可以求出两者相对位移的大小，达到共速后，利用牛顿第二定律可以求出木板加速度的大小，结合速度位移公式可以求出减速的相对位移。
江苏省苏州市2022-2023学年高一下学期物理期初调研试卷
一、单选题
1．（2023高一下·苏州开学考）在人类文明的发展过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，以下叙述中，正确的说法是（ ）
A．笛卡尔提出物体运动状态的改变需要有力的作用
B．伽利略是伟大的物理学家，他开创了实验研究和逻辑推理结合的科学研究方法
C．亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快
D．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位
【答案】B
【知识点】伽利略理想斜面实验；伽利略对自由落体运动的研究
【解析】【解答】A．亚里士多德提出物体运动状态的改变需要有力的作用，A不符合题意；
B．伽利略是伟大的物理学家，他开创了实验研究和逻辑推理结合的科学研究方法，B符合题意；
C．亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体比轻物体下落快，伽利略认为重物体与轻物体下落一样快，C不符合题意；
D．牛顿是导出单位，并不是国际单位制基本单位，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】亚里士多德提出运动需要力的维持；伽利略认为重物体与轻物体下落一样快；牛顿属于导出单位。
2．（2023高一下·苏州开学考）下列关于运动的说法中正确的是（ ）
A．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
B．研究物体的运动时不一定要选择参考系
C．研究男子3米板跳水运动员何冲在空中的跳水动作时，不能把他看成质点
D．马拉松运动员完成比赛全程的运动路线长度就是运动员的位移
【答案】C
【知识点】质点；位移与路程；参考系与坐标系
【解析】【解答】A．判断物体是否做匀变速直线运动需要判断物体的合初速度与合加速度方向是否在同一条直线上，A不符合题意；
B．研究物体的运动时一定要选择作为参照的物体，即参考系，B不符合题意；
C．研究跳水动作时，运动员的形状大小不能忽略不计，不能把运动员看成质点，C符合题意；
D．马拉松运动员比赛全程的运动路线是曲线运动，运动路线长度指的是路程，不是运动员的位移，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动；研究物体的运动需要选取参考系；马拉松运动比赛运动的路径为路程。
3．（2023高一下·苏州开学考）在2022年卡塔尔世界杯赛场上，梅西在一次主罚定位球时，踢出的足球划出一条完美弧线，轨迹如图所示。下列关于足球在飞行过程中的说法正确的是（ ）
A．在空中只受到重力的作用
B．合外力的方向与速度方向在一条直线上
C．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧
D．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
【答案】D
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】A．若在空中只受到重力的作用，则其应该做抛体运动，不会划出一条完美弧线绕过人墙，A不符合题意；
B．球做曲线运动，则合外力的方向与速度方向不在一条直线上，B不符合题意；
CD．做曲线运动的物体，合外力的方向沿指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用运动轨迹可以判别足球飞行过程受到阻力的作用；利用足球的轨迹可以判别合力方向与速度方向不在同一直线上；利用轨迹切线方向可以判别速度的方向，利用轨迹的弯曲方向可以判别合力的方向。
二、多选题
4．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，某同学探究两个互成角度力的合成规律，A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细线的结点，OB与OC为细线。下列不必要的实验要求是（ ）
A．弹簧测力计应在使用前校零
B．实验中两根细线要与木板平行
C．OB与OC应关于OA对称
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
【答案】C,D
【知识点】力的平行四边形定则及应用
【解析】【解答】A．弹簧测力计应在使用前校零，以减小误差，A正确，不符合题意；
B．实验中两根细线要与木板平行，B正确，不符合题意；
C．OB与OC不一定要关于OA对称，C错误，符合题意；
D．改变拉力，进行不同次的实验，每次没必要都要使O点静止在同一位置，D错误，符合题意。
故答案为：CD。
【分析】弹簧测力计应该在使用前进行校零；细线要与木板平行；OB与OC不需要关于OA对称；进行不同次的实验，每次没必要都要使O点静止在同一位置。
三、单选题
5．（2023高一下·苏州开学考）蹦床是一项既好玩又惊险的运动。如图所示，50kg的运动员某次从高处落下，以大小为10m/s的速度竖直向下着网，与网作用后，以大小为6m/s的速度竖直向上弹回。已知运动员与网接触的时间，空气阻力不计，g取10m/s2，那么运动员在与网接触的这段时间内的平均加速度大小和受到网的平均作用力大小为（ ）
A．16m/s2，1300N B．4m/s2，700N
C．16m/s2，800N D．4m/s2，200N
【答案】A
【知识点】加速度
【解析】【解答】依题意，取竖直向上为正方向，可得运动员在与网接触的这段时间内的平均加速度为 ，根据牛顿第二定律有 ，可得运动员受到网的平均作用力为
故答案为：A。
【分析】利用加速度的定义式可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出平均作用力的大小。
6．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，小明同学将一枚飞镖从高于靶心的位置A点水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。已知飞镖的质量为m，抛出时的初速度为v0，A点与靶心的竖直高度差为h，与靶盘的水平距离为x，过程中空气阻力不计。若仅改变上述中的一个物理量，能使飞镖命中靶心的是（ ）
A．增大x B．增大h C．增大m D．增大v0
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．根据，水平方向 ，竖直方向上 ，水平距离增大，初速度不变，则飞镖击中靶子的时间增大，竖直方向上下落的高度增大，飞镖能打在靶心，A符合题意；
B．根据，水平方向 ，竖直方向上 ，水平距离不变，初速度不变，则下落的时间不变，竖直下落的距离增大，飞镖将更不会打在靶心，B不符合题意；
C．平抛运动的规律与飞镖的质量无关，换用质量稍大的飞镖，飞镖命中的位置不变，C不符合题意；
D．根据，水平方向 ，竖直方向上 ，水平距离不变，增大初速度，则飞镖击中靶子的时间减小，竖直方向上下落的高度减小，飞镖将不会打在靶心，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用平抛运动的位移公式可以判别增加下落高度的方法。
7．（2023高一下·苏州开学考）某同学做“探究弹簧弹力和弹簧长度的关系”的实验，根据测得的数据绘出了弹簧长度l与所挂钩码个数的变化图线如图所示，已知重力加速度为g，则（ ）
A．图线延长后未通过坐标原点，是因为实验误差
B．弹簧长度与所挂钩码个数成正比
C．若钩码质量已知，也无法求出弹簧的劲度系数
D．图中A点的数值等于弹簧的原长
【答案】D
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】AD．当所挂钩码数为0时，对应的长度为弹簧原长，即图线延长后未通过坐标原点，图中A点的数值等于弹簧的原长，A不符合题意，D符合题意；
B．据胡克定律可得 ，故弹簧长度l与所挂钩码个数n不成正比，B不符合题意；
C．若钩码质量已知，结合B解析中表达式可求出弹簧的劲度系数，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】图象没有经过原点是因为弹簧在没挂钩码时具有一定的长度；利用图象可以判别弹簧长度与钩码个数的关系；利用图象斜率可以求出劲度系数的大小。
8．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，在动摩擦因数为的水平面上有一个质量为0.6kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成53°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，g取10m/s2，cos53°=0.6，sin53°=0.8（ ）
A．水平面对小球的弹力为零 B．弹簧对小球的弹力为2N
C．小球的加速度为10m/s2 D．小球的加速度为
【答案】C
【知识点】共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．当剪断轻绳的瞬间，水平面对小球的弹力为 ，A不符合题意；
B．在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力为 ，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为8N，B不符合题意；
CD．滑动摩擦力为 ，由牛顿第二定律可得 ，小球的加速度为 ，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用竖直方向的平衡方程可以求出水平面对小球的弹力的大小；利用平衡方程可以求出弹簧弹力的大小，结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小。
9．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并静止在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数，书与书间的动摩擦因数，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg，该同学对书的水平正压力为150N，每本书均呈竖直静止状态，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．最多能夹住30本书
B．最多能夹住32本书
C．最多能夹住45本书
D．书与书之间的摩擦力大小均相等
【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】ABC．先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，根据平衡条件得 ，则有 ，再考虑除最外侧两本书（n-2本）外的其他书，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，根据平衡条件得 ，则有 ，故最多可以有32本书，B符合题意，AC不符合题意，；
D．越靠近外侧书与书之间的摩擦力越大，即书与书之间的摩擦力大小不相等，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】利用整体的平衡方程及滑动摩擦力的表达式可以求出可以夹住的书本数；利用平衡条件可以比较摩擦力的大小。
10．（2023高一下·苏州开学考）A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们速度的平方v2随位置x的变化规律如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．汽车A的加速度大小为6m/s2
B．汽车A，B在t=s时相遇
C．从开始到汽车A停止前，当xA=4m时A，B相距最远
D．从开始到汽车A停止前，当xA=4m时A，B相遇
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A．根据匀变速直线运动的速度位移关系得 ，由图线可知图像的斜率等于2a，对汽车A，则有 ，解得 ，A不符合题意；
B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为v，由图可知，对于汽车A，有 ，得A的初速度为 ，当x=4m时由 得 ，则B的加速度 ，当A停止运动时的位移为s=6m，则两车相遇时，则 ，即 ，解得 ，B符合题意，D不符合题意；
C．当两车速度相等时，AB相距最远，有 ，解得 ，此时 ，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用速度位移公式可以求出加速度的大小；利用速度位移公式可以求出A初速度的大小；结合位移公式可以求出相遇时间 ；利用速度相等可以求出共速的时间，结合位移公式可以求出A的位移。
四、实验题
11．（2023高一下·苏州开学考）某学生用电火花打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图，A、B、C、D、E是连续的五个计数点，每相邻两个计数点间有4个点未画出。B、C、D、E分别到A点的距离如图所示：
（1）打点计时器使用的是 （选填“交流”或“直流”）电源；正常接入电压为 V，
（2）该学生在测定小车的匀变速直线运动的实验中，请将以下步骤的代号按合理顺序填空写在横线上
A ．换上新的纸带，再重复做两三次；
B ．断开电源，取下纸带；
C ．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带；
D ．将打点计时器固定在平板上，并接好电路；
E .将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；
（3）打点计时器在打D点时，小车的速度为 （保留小数点后两位）；
（4）小车运动的加速度为 （保留两位有效数字）。
【答案】（1）交流；220
（2）DECBA
（3）0.80
（4）2.0
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）电火花打点计时器使用的是交流电源；正常接入电压为 。
（2）该学生在测定小车的匀变速直线运动的实验中，应先将打点计时器固定在平板上，并接好电路；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带；断开电源，取下纸带；换上新的纸带，再重复做两三次。故合理的步骤顺序是：DECBA。
（3）每相邻两个计数点间有4个点未画出，可知相邻计数点的时间间隔为 ，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，打点计时器在打D点时，小车的速度为
（4）根据逐差法，小车运动的加速度为
【分析】（1）电火花使用220V的交流电源；
（2）实验正确顺序为：DECBA；
（3）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；
（4）利用逐差法可以求出小车运动的加速度的大小。
五、解答题
12．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为6kg的重物悬挂空中处于静止状态，其中OB与天花板夹角为37°，OA与天花板夹角为53°。（g取10m/s2，cos53°=0.6，sin53°=0.8）
（1）求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB；
（2）若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD=OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD。
【答案】（1）解：对结点O受力如图所示
根据平衡条件，有 ，
（2）解：将A点移动到D点后画出受力如图所示
由对称性知 ，
解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1）重物处于静止，利用平衡方程可以求出拉力的大小；
（2）当重物处于静止时，利用平衡方程可以求出拉力的大小。
13．（2023高一下·苏州开学考）在平直的公路上，一辆小汽车前方22.5m处有一辆大客车正以54km/h的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发追赶，小汽车的最大加速度大小为5m/s2，公路的限速为90km/h，若小汽车要尽快的追上大客车并且不能违反限速规定，求：
（1）追上前小汽车与大客车之间的最远距离；
（2）小汽车追上大客车所用时间。
【答案】（1）解：要求小汽车尽快追上，其加速度应为5m/s2，两车速度相同时距离最远，可得
最远距离为
（2）解：当小车速度达到25m/s时，用时
此时两车相距
此后用时
总的用时为
【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】（1）当速度相等时，利用速度公式可以求出共速的时间，结合位移公式可以求出最远的距离；
（2）当小车加速时，利用速度公式可以求出加速的时间，结合位移公式可以求出运动的总时间。
14．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，某同学将离地h=1.25m的网球以v0=13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离s=4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为H=8.45m的P点，Q为P点的竖直投影点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.5倍。平行墙面的速度分量不变。g取10m/s2，空气阻力不计，求：
（1）网球击出时竖直方向的分速度v1；
（2）网球碰墙后的速度的大小v2；
（3）网球最后落地点到墙壁的距离d。
【答案】（1）解：到最高点竖直方向速度为零
代入数据得
（2）解：网球初始水平方向分速度
由公式
网球飞行时间为
网球水平方向到 点的距离
根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量
平行墙面的速度分量
反弹后，垂直墙面的速度分量
则反弹后的网球速度大小为
（3）解：网球落回到地面的时间
着地点到墙壁的距离
【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；斜抛运动
【解析】【分析】（1）网球上升过程中，利用速度位移公式可以求出竖直方向分速度的大小；
（2）网球飞出过程中，利用速度分解可以求出分速度的大小，结合速度公式可以求出飞行时间，利用位移公式可以求出网球水平方向到P点的距离，利用速度的合成可以求出反弹后的速度的大小；
（3）网球落回地面的过程，利用位移公式可以求出运动的时间，结合位移公式可以求出着地点到墙壁的距离。
15．（2023高一下·苏州开学考）如图所示，一块质量为M=3kg、长为L=4m的匀质薄木板静止在足够长的水平桌面上，在木板的左端静止摆放着质量为m=2kg的小木块（可视为质点），薄木板和小木块之间的动摩擦因数为μ1=0.1，薄木板与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.2在t=0时刻，在木板左端施加F=21N水平向左恒定的拉力，g取10m/s2，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，则：
（1）拉力F刚作用在木板上时，木板的加速度大小是多少？
（2）如果F一直作用在木板上，那么经多长时间木块将离开木板？
（3）若在时间t=1s末撤去F，在此情况下，最终木块在木板上留下的痕迹的长度是多少？
【答案】（1）解：对m进行分析，摩擦力能产生的最大加速为 ，
若两物体不发生滑动
由于
两者发生滑动设木板的加速度大小为a，拉力F刚作用在木板上时，由牛顿第二定律可知
解得
（2）解：设小木块的加速度大小为a1，小木块离开木板的时间为t0，由牛顿第二定律，对小木块研究可得
解得
则小木块运动的位移为
木板运动位移大小为
小木块离开木板时，相对木板的位移大小为
解得
（3）解：在小木块和木板各自向左匀加速阶段，二者的相对位移大小为
末小木块的速度为
木板的速度为
1s后小木块以a1的加速度大小做匀加速运动，木板以a2的加速度大小做匀减速运动，且
在经过t1后二者速度相等，则
解得
则此时二者速度相等，大小为
在小木块向左匀加速，木板向左匀减速阶段，二者的相对位移大小为
在小木块、木板各自向左匀减速阶段，小木块仍然以a1的加速度大小做匀减速直线运动，设此阶段木板的加速度大小为a3，则对木板，根据牛顿第二定律由
到最后都停止运动的过程，又发生的相对位移大小为
分析可知此阶段的痕迹被前两阶段的痕迹所覆盖，所以小木块在木板上留下的痕迹长度为
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）当拉力作用在木板上时，利用牛顿第二定律可以求出木板和滑块加速度的大小；
（2）当F作用在木板上，利用牛顿第二定律可以求出木块加速度的大小，结合位移公式可以求出木块离开木板的时间；
（3）当在t=1s时撤去拉力时，利用位移公式可以求出两者在1s内的相对位移，利用速度公式可以求出拉力撤去时的速度大小，再利用牛顿第二定律可以求出木板减速加速度的大小，结合速度公式可以求出共速的时间，再利用位移公式可以求出两者相对位移的大小，达到共速后，利用牛顿第二定律可以求出木板加速度的大小，结合速度位移公式可以求出减速的相对位移。
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