高中试卷答案网广东省惠州市2022-2023学年高一上学期物理期末试卷
一、单选题
1．下列对于运动基本概念的描述正确的是（ ）
A．“无人机快递”完成快件投递后返回到出发点，此运动过程“无人机”的路程为零
B．高速公路启用的“区间测速”系统，测量的一定是汽车行驶的平均速度大小
C．微信交易记录中有一单的转时间为“20221205 19∶49：34”，这里的时间是指时刻
D．坐在高速行驶车上的乘客感觉旁边的车没动，乘客是以地面为参考系的
2．如图所示，甲图是即位置-时间图像，乙图是图像，图中给出的四条曲线1、2、3、4，分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（ ）
A．图像中，时刻表示物体4已经向负方向运动
B．图像中，物体1和物体2在时刻速度相等
C．图像中0至时间内物体1和物体2的平均速度相等
D．图像中0至时间内物体3和物体4的平均速度相等
3．如图所示，甲同学两个手指捏住木尺一端，乙同学在木尺另一端零刻度处做据尺准备，当乙看到甲放手时，尺子自由下落，他立即去捏木尺，发现所握处刻度值为20cm，则乙的反应时间（ ）
A．0.2s B．0.1s C．2s D．0.5s
4．（2021高二下·汕头期末）图甲为家庭常用的燃气灶实物图，灶面上有一个支架。共有四个均匀分布的支承面，对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上，并抽象成示意图乙，已知支架的每个支面与水平方向成α角。蒸锅和里面的食物总计重为G，则每个支承面给蒸锅的支持力为（忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力）（ ）
A． B． C． D．
5．质量都为m的、两物体之间系着一条不计质量的轻弹簧，放在光滑水平面上，物体紧靠墙壁，如图，今用水平力F将物体向左推平衡后突然将力F撤去的瞬间，则（ ）
A．的加速度为 B．的加速度为零
C．的加速度为 D．的加速度为零
6．一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，如图是运动员从飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图像，则对运动员的运动。下列说法正确的是（ ）
A．0~10s末平均速度大小等于10m/s
B．0~10s末做自由落体运动，15s末开始做匀速直线运动
C．10s末打开降落伞，以后做匀减速运动至15s末
D．10s末~15s末，加速度在逐渐减小
7．如图为小明玩蹦床的情景，其中A位置表示床面未受压力时的平衡位置，B位置是他从最高点直立下落的过程中将床面压到的最低位置。对于小明从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．A位置下降到B位置的过程中，小明的速度先增大后减小
B．床面在B位置时，小明所受合外力为零
C．小明接触床面前处于失重状态，接触床面后处于超重状态
D．从A位置下降到B位置的过程中，小明的加速度方向始终向下
二、多选题
8．我国《道路交通安全法》中规定：为了保护乘客的生命安全，乘坐汽车时需要系好安全带。下列说法正确的是（ ）
A．系好安全带可以减小惯性
B．车辆满载时比空载时的惯性大
C．系好安全带是为了增大乘客与座椅间的摩擦力
D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小等于乘客对安全带的作用力大小
9．在物理学中，科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法和建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化模型法
B．根据速度定义式，当趋近于0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思想方法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法
D．伽利略用理想斜面实验研究力与运动的关系，采用了将实验和逻辑推理相结合的方法
10．自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包并移动。移动棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”形挡板上，AP板与水平方向夹角为60°，保持AP板不动，使BP板由水平位PB置逆时针缓慢转动30°的过程中，一切摩擦力不计，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．当BP板转过30°时，棉包受到三个作用力
B．棉包对AP板的压力先减小后增加
C．棉包对BP板的压力逐渐减小
D．当BP板转过时，棉包对AP板的作用力大小为
11．如图甲所示，细紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的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图像如图乙所示。已知，则（ ）
A．时间内，时刻小物块离A处的距离达到最大
B．时间内，小物块的加速度方向先向右后向左
C．时间内，小物块受到摩擦力的大小和方向都不变
D．时间内，物块在传送带上留下的划痕为
三、实验题
12．某同学利用如图（a）所示装置探究求合力的方法，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。
（1）为了确定两个分力的大小和方向，需要记录的是_________。
A．橡皮条原长 B．两细绳套的方向
C．橡皮条伸长后的总长度 D．两个弹簧秤的读数
（2）图（b）是正确操作后在白纸上根据实验结果画出的图，其中方向沿AO方向的是 （选填“F”或“F'”）。
（3）由于实验室没有细绳，在进行实验时，图（a）中的OB和OC （选填“可以”或“不可以”）用橡皮条代替。
（4）图（c）是某次实验记录的部分信息，其中合力N，分力，分力与合力F方向确定且二者夹角为30°，则的大小可能是 N或 N。
13．图（a）为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。
（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是_________。
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）实验中得到如图（b）所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz，两计数点间还有四个点没有画出，可得打计数点3时小车的速度大小为= m/s，小车的加速度大小为a= m/s2。（均保留三位有效数字）
（3）实验小组用a表示小车的加速度，用F表示测量细线拉力的传感器的示数，在平衡摩擦力时，不慎使长木板倾角过大，则得到的a-F关系是下列哪幅图？答∶ 。
（4）该实验 （选填“需要”或“不需要”）满足钩码质量远远小于小车和传感器的总质量。
四、解答题
14．航空母舰上的飞机弹射系统可以缩短战斗机起跑的位移。在静止的航空母舰上，弹射系统对初速度为零的某型号战斗机作用了t1＝1s时间，可以使飞机达到一定的速度v1，然后飞机在甲板上继续加速起跑，加速度a2的大小为2m/s2，经过t2＝10s达到起飞速度v2＝50m/s的要求，问：
（1）飞机离开弹射系统瞬间的速度v1是多少；
（2）弹射系统对飞机提供的加速度a1是多少；
（3）若飞机返航后着舰时的速度v3=108km/h，加速度a3的大小恒为3m/s2，飞机经多长距离停下来。
15．如图所示，倾角为θ=30°，质量为20kg的斜面体C置于水平地面上，质量为8kg的小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量也为8kg的物块A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，物块B与斜面间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度g=10m/s2，A、B、C都处于静止状态，求：
（1）斜面体对B的摩擦力；
（2）地面对斜面体的支持力和摩擦力。
16．如图所示，质量为M=3kg的长方体铁箱在与水平方向成θ角的推力的F作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面的动摩擦因数为。这时铁箱内有一个质量为m=1kg的木块恰好能静止在左壁上，木块与铁箱内壁的动摩擦因数均为，不计铁箱的壁厚和木块的大小，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力重力加速度为g=10m/s2，θ=37°。求
（1）铁箱左壁对木块的弹力大小；
（2）推力F的大小；
（3）减小推力后，木块沿铁箱左壁滑落到底部且不反弹，当箱的速度为=7m/s时撤去推力F，又经过时间t=1s，木块从铁箱左壁处滑至右壁处，铁箱的长度为多少。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】时间与时刻；位移与路程；参考系与坐标系
【解析】【解答】A．路程是指物体运动轨迹的长度，是标量，则“无人机快递”完成快件投递后返回到出发点，此运动过程“无人机”的路程不为零，A不符合题意；
B．高速公路启用的“区间测速”系统，测量的是汽车行驶的平均速率，B不符合题意；
C．微信交易记录中有一单的转时间为“20221205 19∶49：34”，这里的时间是指时刻，C符合题意；
D．坐在高速行驶车上的乘客感觉旁边的车没动，乘客是以自己为参考系的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】路程是物体运动运动轨迹的长度，时间间隔在时间轴上为一时间点，结合参考系和平均速度进行分析判断。
2．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A． 图像中，t4时刻速度为正，物体4仍向正方向运动，A不符合题意；
B．x-t图像的斜率表示物体运动的速度，物体1和物体2在 时刻速度不相等，B不符合题意；
C． 图像中0至 时间内物体1和物体2的位移相等，时间相等，平均速度相等，C符合题意；
D．v-t图像与横轴所围区域的面积表示物体发生的位移，0至 时间内物体4的位移大于物体3的位移，两物体运动时间相等，所以物体4的平均速度大于物体3的平均速度，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】x-t图像的斜率表示物体运动的速度，v-t图像与坐标轴围成推行的面积表示物体的位移，利用平均速度的定义进行分析判断。
3．【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】在反应时间内，木尺下落的高度h=20cm，根据 ，解得乙的反应时间
故答案为：A。
【分析】根据自由落体运动的规律得出乙的反应时间。
4．【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对蒸锅进行受力分析可得
解得
故答案为：B。
【分析】利用蒸锅的平衡方程可以求出支持力的大小。
5．【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】AB．弹簧上的弹力不能突变，所以当突然撤去力F，A的受力情况没变，所以加速度为零，B符合题意，A不符合题意；
CD．B所受弹力与力F等大反向，将力F撤去的瞬间，弹簧上弹力保持不变，所以B的加速度大小为 ，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】当突然撤去力F后弹簧弹力不发生突变，结合牛顿第二定律得出AB的加速度。
6．【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．图像的“面积”等于位移；则0~10s内的位移大于做匀变速直线运动的位移，可知10s内平均速度大小大于10m/s，A不符合题意；
B．图像的斜率等于加速度，则0~10s末做加速度减小的加速运动，15s末开始做匀速直线运动，B不符合题意；
C.10s末打开降落伞，以后做加速度减小的减速运动至15s末，C不符合题意；
D．图像的斜率等于加速度，10s末~15s末图像的斜率减小，加速度在逐渐减小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】v-t图像与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，斜率表示物体的加速度，结合v-t图像进行分析判断。
7．【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A．A位置是床面未受压力的平衡位置，B位置是床面最低位置，在该过程中，合力先向下后向上，小明的速度先加速后减速，到B位置时速度减为零，A符合题意；
B．床面在B位置，是小明所受弹力最大的时候，此时弹力大于重力，小明所受合外力不为零，B不符合题意；
C．小明在接触床面前处于失重状态，接触床面后，其开始时弹力小于重力，仍然处于失重状态，后来弹力大于重力，出于超重状态。所以其接触床面后先处于失重状态后处于超重状态，C不符合题意；
D．由之前的分析可知，从接触床面开始先是弹力小于重力，此时合力向下，即加速度方向向下，之后是弹力大于重力，此时合力向上，即加速度向上。所以，从A位置下降到B位置的过程中，小明的加速度方向先向下后向上，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】小明运动的过程根据合力的变化情况得出加速度的变化情况，当物体具有向下的加速度时处于失重。
8．【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律；惯性与质量
【解析】【解答】AB．惯性只由质量决定，质量越大，惯性越大；系好安全带不可以减小惯性，车辆满载时比空载时的惯性大，A不符合题意，B符合题意；
C．系好安全带并没有增大乘客与座椅间的摩擦力，是为了防止车辆发生碰撞时乘客由于惯性而造成的伤害，C不符合题意；是为了防止碰撞时
D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小等于乘客对安全带的作用力大小，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】惯性只由质量决定，系好安全带是为了防止由于惯性而造成的伤害，通过作用力与反作用力分析判断。
9．【答案】A,B,D
【知识点】极限法；微元法；理想模型法
【解析】【解答】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化模型法，A符合题意；
B．根据速度定义式 ，当 趋近于0时， 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思想方法，B符合题意；
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，C不符合题意；
D．伽利略用理想斜面实验研究力与运动的关系，采用了将实验和逻辑推理相结合的方法，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】质点的定义采用理想化模型，速度的定义采用极限思想法，推导匀变速直线运动的位移公式时采用了微元法，结合伽利略的斜面实验进行分析判断。
10．【答案】A,C
【知识点】受力分析的应用；力的分解；共点力的平衡
【解析】【解答】A．当BP板转过 时，对棉包进行受力分析，其受重力，AP板的支持力和BP板的支持力，共三个力的作用，A符合题意；
BC．设AP板给棉包的支持力为 ，BP板给棉包的支持力为 ，使BP板由水平位PB置逆时针缓慢转动 的过程中，棉包受力一直平衡，根据三角形定则，其受力如图所示
当转动角度为 时， 刚好与 垂直，由图可知转动过程， 逐渐增大， 逐渐减小，则棉包对AP板的压力逐渐增大，棉包对BP板的压力逐渐减小，B不符合题意，C符合题意；
D．当 时， 与 垂直，解得 ，棉包对AP板的作用力大小为 ，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】对棉包进行受力分析，根据力的分解和共点力平衡得出 棉包对AP板的压力 的变化情况以及 棉包对AP板的作用力 。
11．【答案】A,C
【知识点】牛顿定律与图象；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】A．由乙图可知物块先向左做匀减速运动，后向右做匀加速运动，直到速度与传送带相同，再做匀速运动；因此 时刻小物块离A处的距离达到最大，A符合题意；
B． 时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，根据牛顿第二定律可知， 时间内小物块的加速度方向始终向右，B不符合题意；
C． 时间内，物块相对传送带一直向左运动，受到的滑动摩擦力方向向右，大小为 ，保持不变，C符合题意；
D． 时间内，物块在传送带上留下的划痕为 ，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】v-t图像的斜率表示物体的加速度，与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，通过牛顿第二定律和传送带上物块的运动情况进行分析判断。
12．【答案】（1）B；D
（2）F'
（3）可以
（4）2；4
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）该实验的目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较，最后得出结论，故需要记录的是两个弹簧秤的读数和结点O位置及两细绳套的方向，BD符合题意，AC不符合题意。
（2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而 是用一个弹簧测力计沿OA方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计一个的拉力效果相同。
（3）细绳OB和OC可以用橡皮条代替，这样两个拉力的方向和原来相同，力的大小通过弹簧秤读出来。
（4）已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角（如图中的虚线代表的分力F2的方向）
知另一个分力的最小值为 ，而另一个分力大小为2N，大于分力的最小值，小于合力F，根据力的平行四边形定则，结合几何性质，所以F2的情况有两解．根据几何关系可得：F2=2N和 。
【分析】（1） 探究求合力的方法 的实验中需要记录的是两细绳套的方向和弹簧秤的读数；
（2） 是用一个弹簧测力计沿OA方向拉橡皮条；
（3）细绳OB和OC可以用橡皮条代替；
（4）根据力的图示以及平行四边形定则得出F2的可能值。
13．【答案】（1）C
（2）0.611；2.00
（3）C
（4）不需要
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）该实验是将拉力作为小车的合力，故应在不挂钩码的情况下平衡摩擦力，平衡摩擦力时应将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车恰好做匀速运动，说明重力沿斜面的分力等于摩擦力。C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
（2）相邻计数点间的时间间隔为 ，根据匀变速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度，可得打计数点3时小车的速度大小为 ，根据逐差法可得小车的加速度为
（3）长木板倾角过大，重力沿斜面分力大于摩擦力，当拉力为零，加速度不为零，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。
（4）该实验使用传感器测量细线对小车的拉力，不需要满足钩码质量远远小于小车和传感器的总质量。
【分析】（1）根据 “探究物体加速度与所受合外力关系”的实验 原理得出 消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法 ；
（2）根据匀变速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度，可得打计数点3时小车的速度，结合匀变速直线运动的相同时间间隔捏的位移差得出加速度的大小；
（3）根据 “探究物体加速度与所受合外力关系”的实验原理得出a-F图像；
（4）利用传感器测量细线对小车的拉力，因此不需要满足钩码质量远远小于小车和传感器的总质量。
14．【答案】（1）解：在脱离弹射系统之后做匀加速运动，则由
可得飞机离开弹射系统瞬间的速度为
（2）解：弹射系统对飞机提供的加速度为
（3）解：规定飞机着舰的速度方向为正方向，着舰过程中，初速度v3=108km/h=30m/s
由匀变速匀速位移与速度的关系可得飞机停下来的距离为
【知识点】加速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动的速度与时间的关系得出 飞机离开弹射系统瞬间的速度 ；
（2）结合加速度的定义式得出 弹射系统对飞机提供的加速度 ；
（3）利用匀变速直线运动的位移与速度的关系得出飞机停下来的距离 。
15．【答案】（1）解：对A分析，根据平衡条件得
设斜面体对B的摩擦力大小为 ，物块B受力如图所示
由平衡条件有
解得
方向沿斜面向下。
（2）解：以B、C整体为研究对象，受到重力、拉力T、地面的支持力N和地面的摩擦力f作用，整体由平衡条件，在竖直方向上有
解得
故地面对斜面体的支持力为240N，方向竖直向上，在水平方向上有
解得
故地面对斜面体的摩擦力为 ，方向水平向左。
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【分析】（1）对A和B进行受力分析，根据共点力平衡得出斜面体对B的摩擦力；
（2） 以B、C整体为研究对象 ，根据共点力平衡得出地面对斜面体的支持力和摩擦力。
16．【答案】（1）解：对木块，由竖直方向平衡得
解得
（2）解：对木块，由牛顿第二定律得
解得加速度大小为 =50m/s2
对铁箱和木块的整体，有
解得
（3）解：对木块，有
对铁箱，有
铁厢长度为
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）对木块根据共点力平衡得出铁箱左壁对木块的弹力 ；
（2） 对木块 利用牛顿第二定律得出加速度的大小， 对铁箱和木块的整体 ，结合牛顿第二定律和共点力平衡得出推力F的大小。
广东省惠州市2022-2023学年高一上学期物理期末试卷
一、单选题
1．下列对于运动基本概念的描述正确的是（ ）
A．“无人机快递”完成快件投递后返回到出发点，此运动过程“无人机”的路程为零
B．高速公路启用的“区间测速”系统，测量的一定是汽车行驶的平均速度大小
C．微信交易记录中有一单的转时间为“20221205 19∶49：34”，这里的时间是指时刻
D．坐在高速行驶车上的乘客感觉旁边的车没动，乘客是以地面为参考系的
【答案】C
【知识点】时间与时刻；位移与路程；参考系与坐标系
【解析】【解答】A．路程是指物体运动轨迹的长度，是标量，则“无人机快递”完成快件投递后返回到出发点，此运动过程“无人机”的路程不为零，A不符合题意；
B．高速公路启用的“区间测速”系统，测量的是汽车行驶的平均速率，B不符合题意；
C．微信交易记录中有一单的转时间为“20221205 19∶49：34”，这里的时间是指时刻，C符合题意；
D．坐在高速行驶车上的乘客感觉旁边的车没动，乘客是以自己为参考系的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】路程是物体运动运动轨迹的长度，时间间隔在时间轴上为一时间点，结合参考系和平均速度进行分析判断。
2．如图所示，甲图是即位置-时间图像，乙图是图像，图中给出的四条曲线1、2、3、4，分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（ ）
A．图像中，时刻表示物体4已经向负方向运动
B．图像中，物体1和物体2在时刻速度相等
C．图像中0至时间内物体1和物体2的平均速度相等
D．图像中0至时间内物体3和物体4的平均速度相等
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A． 图像中，t4时刻速度为正，物体4仍向正方向运动，A不符合题意；
B．x-t图像的斜率表示物体运动的速度，物体1和物体2在 时刻速度不相等，B不符合题意；
C． 图像中0至 时间内物体1和物体2的位移相等，时间相等，平均速度相等，C符合题意；
D．v-t图像与横轴所围区域的面积表示物体发生的位移，0至 时间内物体4的位移大于物体3的位移，两物体运动时间相等，所以物体4的平均速度大于物体3的平均速度，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】x-t图像的斜率表示物体运动的速度，v-t图像与坐标轴围成推行的面积表示物体的位移，利用平均速度的定义进行分析判断。
3．如图所示，甲同学两个手指捏住木尺一端，乙同学在木尺另一端零刻度处做据尺准备，当乙看到甲放手时，尺子自由下落，他立即去捏木尺，发现所握处刻度值为20cm，则乙的反应时间（ ）
A．0.2s B．0.1s C．2s D．0.5s
【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】在反应时间内，木尺下落的高度h=20cm，根据 ，解得乙的反应时间
故答案为：A。
【分析】根据自由落体运动的规律得出乙的反应时间。
4．（2021高二下·汕头期末）图甲为家庭常用的燃气灶实物图，灶面上有一个支架。共有四个均匀分布的支承面，对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上，并抽象成示意图乙，已知支架的每个支面与水平方向成α角。蒸锅和里面的食物总计重为G，则每个支承面给蒸锅的支持力为（忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力）（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对蒸锅进行受力分析可得
解得
故答案为：B。
【分析】利用蒸锅的平衡方程可以求出支持力的大小。
5．质量都为m的、两物体之间系着一条不计质量的轻弹簧，放在光滑水平面上，物体紧靠墙壁，如图，今用水平力F将物体向左推平衡后突然将力F撤去的瞬间，则（ ）
A．的加速度为 B．的加速度为零
C．的加速度为 D．的加速度为零
【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】AB．弹簧上的弹力不能突变，所以当突然撤去力F，A的受力情况没变，所以加速度为零，B符合题意，A不符合题意；
CD．B所受弹力与力F等大反向，将力F撤去的瞬间，弹簧上弹力保持不变，所以B的加速度大小为 ，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】当突然撤去力F后弹簧弹力不发生突变，结合牛顿第二定律得出AB的加速度。
6．一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，如图是运动员从飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图像，则对运动员的运动。下列说法正确的是（ ）
A．0~10s末平均速度大小等于10m/s
B．0~10s末做自由落体运动，15s末开始做匀速直线运动
C．10s末打开降落伞，以后做匀减速运动至15s末
D．10s末~15s末，加速度在逐渐减小
【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．图像的“面积”等于位移；则0~10s内的位移大于做匀变速直线运动的位移，可知10s内平均速度大小大于10m/s，A不符合题意；
B．图像的斜率等于加速度，则0~10s末做加速度减小的加速运动，15s末开始做匀速直线运动，B不符合题意；
C.10s末打开降落伞，以后做加速度减小的减速运动至15s末，C不符合题意；
D．图像的斜率等于加速度，10s末~15s末图像的斜率减小，加速度在逐渐减小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】v-t图像与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，斜率表示物体的加速度，结合v-t图像进行分析判断。
7．如图为小明玩蹦床的情景，其中A位置表示床面未受压力时的平衡位置，B位置是他从最高点直立下落的过程中将床面压到的最低位置。对于小明从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．A位置下降到B位置的过程中，小明的速度先增大后减小
B．床面在B位置时，小明所受合外力为零
C．小明接触床面前处于失重状态，接触床面后处于超重状态
D．从A位置下降到B位置的过程中，小明的加速度方向始终向下
【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A．A位置是床面未受压力的平衡位置，B位置是床面最低位置，在该过程中，合力先向下后向上，小明的速度先加速后减速，到B位置时速度减为零，A符合题意；
B．床面在B位置，是小明所受弹力最大的时候，此时弹力大于重力，小明所受合外力不为零，B不符合题意；
C．小明在接触床面前处于失重状态，接触床面后，其开始时弹力小于重力，仍然处于失重状态，后来弹力大于重力，出于超重状态。所以其接触床面后先处于失重状态后处于超重状态，C不符合题意；
D．由之前的分析可知，从接触床面开始先是弹力小于重力，此时合力向下，即加速度方向向下，之后是弹力大于重力，此时合力向上，即加速度向上。所以，从A位置下降到B位置的过程中，小明的加速度方向先向下后向上，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】小明运动的过程根据合力的变化情况得出加速度的变化情况，当物体具有向下的加速度时处于失重。
二、多选题
8．我国《道路交通安全法》中规定：为了保护乘客的生命安全，乘坐汽车时需要系好安全带。下列说法正确的是（ ）
A．系好安全带可以减小惯性
B．车辆满载时比空载时的惯性大
C．系好安全带是为了增大乘客与座椅间的摩擦力
D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小等于乘客对安全带的作用力大小
【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律；惯性与质量
【解析】【解答】AB．惯性只由质量决定，质量越大，惯性越大；系好安全带不可以减小惯性，车辆满载时比空载时的惯性大，A不符合题意，B符合题意；
C．系好安全带并没有增大乘客与座椅间的摩擦力，是为了防止车辆发生碰撞时乘客由于惯性而造成的伤害，C不符合题意；是为了防止碰撞时
D．车辆发生碰撞时，安全带对乘客的作用力大小等于乘客对安全带的作用力大小，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】惯性只由质量决定，系好安全带是为了防止由于惯性而造成的伤害，通过作用力与反作用力分析判断。
9．在物理学中，科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法和建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化模型法
B．根据速度定义式，当趋近于0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思想方法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法
D．伽利略用理想斜面实验研究力与运动的关系，采用了将实验和逻辑推理相结合的方法
【答案】A,B,D
【知识点】极限法；微元法；理想模型法
【解析】【解答】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化模型法，A符合题意；
B．根据速度定义式 ，当 趋近于0时， 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思想方法，B符合题意；
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，C不符合题意；
D．伽利略用理想斜面实验研究力与运动的关系，采用了将实验和逻辑推理相结合的方法，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】质点的定义采用理想化模型，速度的定义采用极限思想法，推导匀变速直线运动的位移公式时采用了微元法，结合伽利略的斜面实验进行分析判断。
10．自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包并移动。移动棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”形挡板上，AP板与水平方向夹角为60°，保持AP板不动，使BP板由水平位PB置逆时针缓慢转动30°的过程中，一切摩擦力不计，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．当BP板转过30°时，棉包受到三个作用力
B．棉包对AP板的压力先减小后增加
C．棉包对BP板的压力逐渐减小
D．当BP板转过时，棉包对AP板的作用力大小为
【答案】A,C
【知识点】受力分析的应用；力的分解；共点力的平衡
【解析】【解答】A．当BP板转过 时，对棉包进行受力分析，其受重力，AP板的支持力和BP板的支持力，共三个力的作用，A符合题意；
BC．设AP板给棉包的支持力为 ，BP板给棉包的支持力为 ，使BP板由水平位PB置逆时针缓慢转动 的过程中，棉包受力一直平衡，根据三角形定则，其受力如图所示
当转动角度为 时， 刚好与 垂直，由图可知转动过程， 逐渐增大， 逐渐减小，则棉包对AP板的压力逐渐增大，棉包对BP板的压力逐渐减小，B不符合题意，C符合题意；
D．当 时， 与 垂直，解得 ，棉包对AP板的作用力大小为 ，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】对棉包进行受力分析，根据力的分解和共点力平衡得出 棉包对AP板的压力 的变化情况以及 棉包对AP板的作用力 。
11．如图甲所示，细紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的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图像如图乙所示。已知，则（ ）
A．时间内，时刻小物块离A处的距离达到最大
B．时间内，小物块的加速度方向先向右后向左
C．时间内，小物块受到摩擦力的大小和方向都不变
D．时间内，物块在传送带上留下的划痕为
【答案】A,C
【知识点】牛顿定律与图象；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】A．由乙图可知物块先向左做匀减速运动，后向右做匀加速运动，直到速度与传送带相同，再做匀速运动；因此 时刻小物块离A处的距离达到最大，A符合题意；
B． 时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，根据牛顿第二定律可知， 时间内小物块的加速度方向始终向右，B不符合题意；
C． 时间内，物块相对传送带一直向左运动，受到的滑动摩擦力方向向右，大小为 ，保持不变，C符合题意；
D． 时间内，物块在传送带上留下的划痕为 ，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】v-t图像的斜率表示物体的加速度，与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，通过牛顿第二定律和传送带上物块的运动情况进行分析判断。
三、实验题
12．某同学利用如图（a）所示装置探究求合力的方法，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。
（1）为了确定两个分力的大小和方向，需要记录的是_________。
A．橡皮条原长 B．两细绳套的方向
C．橡皮条伸长后的总长度 D．两个弹簧秤的读数
（2）图（b）是正确操作后在白纸上根据实验结果画出的图，其中方向沿AO方向的是 （选填“F”或“F'”）。
（3）由于实验室没有细绳，在进行实验时，图（a）中的OB和OC （选填“可以”或“不可以”）用橡皮条代替。
（4）图（c）是某次实验记录的部分信息，其中合力N，分力，分力与合力F方向确定且二者夹角为30°，则的大小可能是 N或 N。
【答案】（1）B；D
（2）F'
（3）可以
（4）2；4
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）该实验的目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较，最后得出结论，故需要记录的是两个弹簧秤的读数和结点O位置及两细绳套的方向，BD符合题意，AC不符合题意。
（2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而 是用一个弹簧测力计沿OA方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计一个的拉力效果相同。
（3）细绳OB和OC可以用橡皮条代替，这样两个拉力的方向和原来相同，力的大小通过弹簧秤读出来。
（4）已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角（如图中的虚线代表的分力F2的方向）
知另一个分力的最小值为 ，而另一个分力大小为2N，大于分力的最小值，小于合力F，根据力的平行四边形定则，结合几何性质，所以F2的情况有两解．根据几何关系可得：F2=2N和 。
【分析】（1） 探究求合力的方法 的实验中需要记录的是两细绳套的方向和弹簧秤的读数；
（2） 是用一个弹簧测力计沿OA方向拉橡皮条；
（3）细绳OB和OC可以用橡皮条代替；
（4）根据力的图示以及平行四边形定则得出F2的可能值。
13．图（a）为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。
（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是_________。
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）实验中得到如图（b）所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz，两计数点间还有四个点没有画出，可得打计数点3时小车的速度大小为= m/s，小车的加速度大小为a= m/s2。（均保留三位有效数字）
（3）实验小组用a表示小车的加速度，用F表示测量细线拉力的传感器的示数，在平衡摩擦力时，不慎使长木板倾角过大，则得到的a-F关系是下列哪幅图？答∶ 。
（4）该实验 （选填“需要”或“不需要”）满足钩码质量远远小于小车和传感器的总质量。
【答案】（1）C
（2）0.611；2.00
（3）C
（4）不需要
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）该实验是将拉力作为小车的合力，故应在不挂钩码的情况下平衡摩擦力，平衡摩擦力时应将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车恰好做匀速运动，说明重力沿斜面的分力等于摩擦力。C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
（2）相邻计数点间的时间间隔为 ，根据匀变速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度，可得打计数点3时小车的速度大小为 ，根据逐差法可得小车的加速度为
（3）长木板倾角过大，重力沿斜面分力大于摩擦力，当拉力为零，加速度不为零，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。
（4）该实验使用传感器测量细线对小车的拉力，不需要满足钩码质量远远小于小车和传感器的总质量。
【分析】（1）根据 “探究物体加速度与所受合外力关系”的实验 原理得出 消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法 ；
（2）根据匀变速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度，可得打计数点3时小车的速度，结合匀变速直线运动的相同时间间隔捏的位移差得出加速度的大小；
（3）根据 “探究物体加速度与所受合外力关系”的实验原理得出a-F图像；
（4）利用传感器测量细线对小车的拉力，因此不需要满足钩码质量远远小于小车和传感器的总质量。
四、解答题
14．航空母舰上的飞机弹射系统可以缩短战斗机起跑的位移。在静止的航空母舰上，弹射系统对初速度为零的某型号战斗机作用了t1＝1s时间，可以使飞机达到一定的速度v1，然后飞机在甲板上继续加速起跑，加速度a2的大小为2m/s2，经过t2＝10s达到起飞速度v2＝50m/s的要求，问：
（1）飞机离开弹射系统瞬间的速度v1是多少；
（2）弹射系统对飞机提供的加速度a1是多少；
（3）若飞机返航后着舰时的速度v3=108km/h，加速度a3的大小恒为3m/s2，飞机经多长距离停下来。
【答案】（1）解：在脱离弹射系统之后做匀加速运动，则由
可得飞机离开弹射系统瞬间的速度为
（2）解：弹射系统对飞机提供的加速度为
（3）解：规定飞机着舰的速度方向为正方向，着舰过程中，初速度v3=108km/h=30m/s
由匀变速匀速位移与速度的关系可得飞机停下来的距离为
【知识点】加速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动的速度与时间的关系得出 飞机离开弹射系统瞬间的速度 ；
（2）结合加速度的定义式得出 弹射系统对飞机提供的加速度 ；
（3）利用匀变速直线运动的位移与速度的关系得出飞机停下来的距离 。
15．如图所示，倾角为θ=30°，质量为20kg的斜面体C置于水平地面上，质量为8kg的小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量也为8kg的物块A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，物块B与斜面间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度g=10m/s2，A、B、C都处于静止状态，求：
（1）斜面体对B的摩擦力；
（2）地面对斜面体的支持力和摩擦力。
【答案】（1）解：对A分析，根据平衡条件得
设斜面体对B的摩擦力大小为 ，物块B受力如图所示
由平衡条件有
解得
方向沿斜面向下。
（2）解：以B、C整体为研究对象，受到重力、拉力T、地面的支持力N和地面的摩擦力f作用，整体由平衡条件，在竖直方向上有
解得
故地面对斜面体的支持力为240N，方向竖直向上，在水平方向上有
解得
故地面对斜面体的摩擦力为 ，方向水平向左。
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【分析】（1）对A和B进行受力分析，根据共点力平衡得出斜面体对B的摩擦力；
（2） 以B、C整体为研究对象 ，根据共点力平衡得出地面对斜面体的支持力和摩擦力。
16．如图所示，质量为M=3kg的长方体铁箱在与水平方向成θ角的推力的F作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面的动摩擦因数为。这时铁箱内有一个质量为m=1kg的木块恰好能静止在左壁上，木块与铁箱内壁的动摩擦因数均为，不计铁箱的壁厚和木块的大小，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力重力加速度为g=10m/s2，θ=37°。求
（1）铁箱左壁对木块的弹力大小；
（2）推力F的大小；
（3）减小推力后，木块沿铁箱左壁滑落到底部且不反弹，当箱的速度为=7m/s时撤去推力F，又经过时间t=1s，木块从铁箱左壁处滑至右壁处，铁箱的长度为多少。
【答案】（1）解：对木块，由竖直方向平衡得
解得
（2）解：对木块，由牛顿第二定律得
解得加速度大小为 =50m/s2
对铁箱和木块的整体，有
解得
（3）解：对木块，有
对铁箱，有
铁厢长度为
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）对木块根据共点力平衡得出铁箱左壁对木块的弹力 ；
（2） 对木块 利用牛顿第二定律得出加速度的大小， 对铁箱和木块的整体 ，结合牛顿第二定律和共点力平衡得出推力F的大小。
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