浙江省杭州市塘栖中学2022学年高一物理12月月考试卷（含解析）

2022-2022学年浙江省杭州市塘栖中学高一（上）月考物理试卷（12月份）一、选择题（本题共10小题；每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．）1．（3分）（2022秋•桥东区校级月考）下列情况中运动的物体，能被看作质点的是（　　）　A．研究飞行中的直升飞机上的螺旋桨　B．研究绕月球运转时的“嫦娥一号”卫星　C．沿地面翻滚前进的体操运动员　D．研究火车过南京长江大桥所用的时间考点：质点的认识．专题：常规题型．分析：当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可．解答：解：A、研究飞行中的直升飞机上的螺旋桨，大小和形状不能忽略，不能看成质点．故A错误．B、研究绕月球运转时的“嫦娥一号”卫星，卫星的大小和形状远小于与月球之间的距离，可以忽略，则可以看成质点．故B正确．C、研究翻滚前进的体操运动员，运动员的大小和形状不能忽略，不能看成质点．故C错误．D、研究火车过南京长江大桥所用的时间，火车的长度不能忽略，不能看成质点．故D错误．故选：B．点评：本题关键明确物体可以看作质点的条件，将实际物体简化为质点是研究问题时抓住问题的主要方面而忽略次要方面的体现．　2．（3分）（2022秋•荔城区校级期末）关于速度与加速度的关系，下列说法正确的是（　　）　A．物体的速度越大，则加速度也越大　B．物体的速度变化越大，则加速度越大　C．物体的速度变化越快，则加速度越大　D．物体加速度的方向，就是物体速度的方向考点：加速度．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．加速度是反映速度变化快慢的物理量．解答：解：A、物体的速度越大，加速度可以为零，例如匀速直线运动，故A错误；B、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B错误；-17-C、加速度是反映速度变化快慢的物理量，物体的速度变化越快，则加速度越大，故C正确；D、物体加速度的方向与物体速度的方向没有直接关系，可以相同，也可以相反，故D错误；故选：C．点评：解决本题的关键知道加速度的物理意义，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系．　3．（3分）（2022秋•余杭区校级月考）一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速运动，接着做匀减速运动，开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示，那么在0～t0和t0～3t0这两段时间内的（　　）　A．加速度大小之比为3：1B．加速度大小之比为2：1　C．位移大小之比为2：1D．平均速度之比为1：2考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：运动学中的图像专题．分析：根据速度图象的斜率等于加速度求解加速度之比．速度图象与坐标轴所围“面积”等于位移大小，由几何知识求解位移大小之比．根据匀变速直线运动的平均速度公式求解平均速度之比．解答：解：A、根据速度图象的斜率等于加速度大小，则有在0～t0和t0～3t0两段时间内加速度大小之比为：a1：a2=．故A错误，B正确．C、根据“面积”等于位移大小，则有位移之比为x1：x2=．故C错误．C、根据可知，平均速度大小之比为．故D错误．故选：B点评：本题只要抓住速度图象的两个数学意义就能正解作答：斜率等于加速度，“面积”等于位移大小．　4．（3分）（2022秋•宁波期末）有三个力矢量F1、F2、F3，恰好可围成一个封闭的直角三角形，在下列四个选项表示的情形中（如图），三个力的合力最大的是（　　）-17-　A．B．C．D．考点：力的合成的平行四边形定则．专题：受力分析方法专题．分析：三力合成时，可以先把其中的两个力合成，然后再与第三个力合成即可，若三个力组成首尾相连的三角形，则其合力为零，因此根据矢量合成发展可正确解答本题．解答：解：根据矢量合成法则可知，A图中三力合力为2F1，B图中合力为零，C图中合力为2F2，D图中合力为2F3，因此C图中三力的合力最大，故ABD错误，C正确．故选C．点评：平行四边形法则是矢量的合成发展，要熟练掌握，正确应用，在平时训练中不断加强练习．　5．（3分）（2022•广东模拟）如图所示，重为100N的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的力F=20N，那么物体受到的合力为（　　）　A．0B．40N，水平向左C．20N，水平向右D．20N，水平向左考点：力的合成．专题：受力分析方法专题．分析：正确对物体进行受力分析，求出其合力．题中物体相对于水平面向右运动，水平面对物体的滑动摩擦力方向向左．物体对水平面的压力大小等于物体的重力，根据f=μN求解滑动摩擦力大小．解答：解：在水平地面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，水平方向受水平向左的拉力、水平向左的摩擦力．水平向左的拉力F=20N，摩擦力f=μN=20N，所以合力大小为F合=（20+20）N=40N，方向水平向左．故选：B．点评：处理这类问题的基本思路是：先分析物体的受力情况再求出合力．本题中容易出错的是滑动摩擦力方向的判断，很多同学容易受外力方向的影响而判断错误．　6．（3分）（2022秋•余杭区校级月考）如图所示，两物体A、B的质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，且连接A、B的绳均处于竖直方向，A静止于水平地面上．不计绳与滑轮间的摩擦，已知M＞m，则（　　）-17-　A．A对地面的压力为Mg+mgB．A对地面的压力为Mg　C．绳子拉力大小为MgD．绳子拉力大小为mg考点：物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：由物体B静止，求出绳子的拉力．以A为研究对象，根据平衡条件求出地面对A的作用力的大小．解答：解：以B为研究对象，根据平衡条件绳子的拉力F=mg．再以A为研究对象，得到F+FN=Mg，得到FN=Mg﹣F=（M﹣m）g，故D正确，ABC错误；故选：D．点评：本题采用的是隔离法．当物体处于平衡状态时，采用隔离都可以求解．当几个物体都处于平衡状态时，也可以采用整体法．　7．（3分）（2022•上海）根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是（　　）　A．人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置　B．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方　C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方　D．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方考点：惯性．分析：牛顿第一定律又称惯性定律该定律，说明力并不是维持物体运动的条件，而是改变物体运动状态的原因；换句话说力不是产生速度的原因，而是产生加速度的原因．这里涉及人和车的相对运动问题，以地面为参考系，分析人和车在水平方向的速度情况．解答：解：人起跳后，竖直方向向上加速，之后做竖直上抛运动，水平方向保持起跳前的速度做匀速直线运动；车速如果不变（静止或匀速），则人和车水平方向相对静止；车如果加速，人相对滞后，掉入后面；车如果减速，人相对超前，掉在前面．故选C．点评：本题关键是将人的运动沿着水平和竖直方向正交分解，然后考虑人在水平方向的分运动，最后考虑与小车的相对位置的变化情况．　8．（3分）（2022秋•余杭区校级月考）以力F拉一物体，使其以加速度a在水平面上做匀加速直线运动，力F的水平分量为F1，如图所示，若以和F1大小、方向都相同的力F′代替F拉物体，使物体产生加速度a′，那么（　　）　A．当水平面光滑时，a′＜aB．当水平面光滑时，a′＞a　C．当水平面粗糙时，a′＞aD．当水平面粗糙时，a′＜a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：-17-分光滑和粗糙两种情况分别对物体受力分析，然后运用牛顿第二定律列式求解出加速度即可．解答：解：A、B、当水平面光滑时，物体受到拉力、重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：F1=ma=ma′故a=a′，故A错误，B也错误；C、D、当水平面粗糙时，物体受到拉力、重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：F1﹣μ（mg﹣F2）=maF1﹣μmg=ma′故a′＜a，故C错误，D正确；故选D．点评：本题关键受力分析后，根据牛顿第二定律列式求解出加速度表达式进行比较，不难．　9．（3分）（2022秋•余杭区校级月考）质量均为m的A、B两球之间连有一轻弹簧，放在光滑的水平台面上，A球紧靠墙壁，如图所示．今用力F将B球向左推压弹簧，静止后，突然将力F撤去的瞬间（　　）　A．A的加速度大小为B．A的加速度为零　C．B的加速度大小为D．B的加速度大小为零考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律求出A、B的瞬时加速度．解答：解：开始系统静止，弹簧的弹力F弹=F，撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，在该瞬间，水平方向上受弹簧弹力和墙壁的弹力，合力为零，则A的加速度为零．对B，在该瞬间，合力等于弹簧的弹力，则B的加速度a=．故B正确，A、C、D错误．故选：B．点评：本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，关键抓住撤去F瞬间，弹簧弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解．　-17-10．（3分）（2022•金山区校级学业考试）如图所示，是一种测定风作用力的仪器的原理图，它能自动随着风的转向而转向，使风总从图示方向吹向小球P．P是质量为m的金属球，固定在一细长刚性金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动，无风时金属丝自然下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ，角θ大小与风力大小有关，下列关于风力F与θ的关系式正确的是（　　）　A．F=mgsinθB．F=mgtanθC．F=mgcosθD．F=考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．分析：对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件，运用合成法求解．解答：解：对小球受力分析，受重力、水平分力、绳子的拉力，如图将风力和拉力合成，根据共点力平衡条件，有F=mgtanθ故选B．点评：本题关键对小球受力分析，根据共点力平衡条件求出风力和角度θ的关系．　二、不定项选择题（本题共5小题；每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．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．）11．（4分）（2022•汕头校级模拟）若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则（　　）　A．汽车的速度也减小　B．汽车的速度仍在增大　C．当加速度减小到零时，汽车静止　D．当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大考点：加速度．专题：直线运动规律专题．分析：当加速度方向与速度方向相同，物体在做加速直线运动，根据加速度物理意义分析速度变化情况．解答：解：A、B，汽车的加速度方向与速度方向一致，汽车在做加速运动．故A错误，B正确．-17-C、D，加速度减小，汽车的速度增加由快变慢，但速度仍在增加，当加速度为零时，汽车做匀速运动，速度达到最大．故C错误，D正确．故选BD点评：加速度与速度没有直接的关系，加速度增大，速度不一定增加，加速度减小，速度不一定减小．加速度为零，速度不一定为零．　12．（4分）（2022秋•曲阜市校级期末）如图所示，轻弹簧的劲度系数为k，小球的质量为m，平衡时小球在A位置．今用力F将小球向下压缩x至新的平衡位置B，则此时弹簧的弹力大小为（　　）　A．kxB．F+mgC．mg+kxD．mg﹣kx考点：机械能守恒定律；胡克定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：胡克定律：F=kx，F为弹力，k是劲度系数，x为形变量，找出形变量代入胡克定律求解．解答：解：当弹簧处于平衡位置A时：设弹簧的形变量为x1，由胡克定律得：mg=kx1解得：x1=小球向下压缩x至B位置时，小球的形变量x2=+x，由胡克定律得：F=kx2即：F=k×（+x）=mg+kx故选：C．点评：本题是胡克定律的应用，关键点在于找形变量x，找出形变量代入胡克定律即可．　13．（4分）（2022秋•余杭区校级月考）如图所示，质量为m的木箱在拉力F的作用下，在水平地面上做匀速运动，拉力与水平方向夹角为θ，木箱与地面间的动摩擦因数为μ，那么物体受到的滑动摩擦力的大小等于（　　）　A．μmgB．μ（mg﹣Fsinθ）C．μ（mg+Fsinθ）D．Fcosθ考点：滑动摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：物体匀速运动，说明物体是处于受力平衡状态，由水平和竖直方向的平衡条件分别列方程，加上滑动摩擦力的公式，就能求出滑动摩擦力的大小．-17-解答：解：物体受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：Fcosθ﹣f=0竖直方向：Fsinθ+N=mg其中：f=μN解得：f=Fcosθf=μ（mg﹣F•sinθ）故选：BD．点评：本题关键是对物体受力分析，由水平和竖直方向平衡并结合滑动摩擦力的公式分别列方程求解即可，基础题．　14．（4分）（2022•衡东县校级模拟）如图所示，光滑水平桌面上，有甲、乙两个用细线相连的物体在水平拉力F1和F2的作用下运动，已知F1＜F2，则以下说法中正确的有（　　）　A．若撤去F1，则甲的加速度一定变大　B．若撤去F1，则细线上的拉力一定变小　C．若撤去F2，则乙的加速度一定变大　D．若撤去F2，则细线上的拉力一定变小考点：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：连接体问题可以先整体求连接体的加速度，再隔离分析某物体的受力情况，通过计算分析可得相关结论．解答：解：A、撤去F1之前，甲的加速度，撤去F1后，甲产生的加速度为，知加速度变大．故A正确．B、撤去F1之前，甲的加速度，此时细线上拉力满足T﹣F1=m甲a甲1即T=，撤去F1后，甲产生的加速度为，此时线中拉力满足，知绳子的拉力减小．故B正确．C、撤去F2之前，乙的加速度为，撤去F2之后，乙产生的加速度-17-，因为只知道F1＜F2，并不能确定F2﹣F1与F1谁大谁小，故不能判断a和a′的大小关系，故C错误；D、撤去F2之前，绳子的张力为T=，撤去F2之后，乙产生的加速度，此时的绳子的拉力T′=，知绳子的拉力变小．故D正确．故选ABD．点评：关于连接体的处理方法，先整体后隔离，可以求得连接体间的相互作用力的大小．　15．（4分）（2022秋•金东区校级期中）如图所示，质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上，现给物块一个初速度使它在木板上向右滑行，木板与地面间动摩擦因数为μ1，物块与木板间动摩擦因数为μ2，已知木板始终处于静止状态，那么下列说法正确的是（　　）　A．物块受到的摩擦力大小为μ1mg　B．物块对木板的摩擦力方向水平向右　C．地面对木板的摩擦力大小一定是μ1（M+m）g　D．地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：物块对木板的压力大小等于mg，物块受到的摩擦力大小为μ2mg．物块对木板的滑动摩擦力方向与木板相对于物块的运动方向相反．以木板为研究对象，由平衡条件分析地面对摩擦力的方向和大小．解答：解：A、物块对木板的压力大小等于物块的重力mg，物块受到的滑动摩擦力大小为μ2mg．故A错误．B、木板相对于物块的运动方向向左，则物块对木板的滑动摩擦力方向水平向右．故B正确．C、由平衡条件可知：地面对木板的摩擦力大小等于物块对木板的滑动摩擦力μ2mg，故C错误．D、以木板为研究对象，水平方向受到物块向右的滑动摩擦力，由平衡条件可知：地面对静摩擦力的方向水平向左，故D正确．故选：BD．点评：对于摩擦力，首先要区分是静摩擦还是滑动摩擦，滑动摩擦力可以根据F=μFN求解，静摩擦力根据平衡条件或牛顿定律研究，往往不能用F=μFN求解．　三、填空题（请将正确答案填在题中的横线上．每空2分，共20分）-17-16．（4分）（2022秋•宁波期末）如图所示，把一个重为80N的物体A放在倾角θ=37°的光滑斜面上，并对物体A施加一个水平方向的作用力F．要使物体保持平衡状态，力F的大小为　60　N，此时斜面对物体的支持力大小为　100　N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）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：要求水平推力和斜面的支持力，先对物体进行受力分析，再根据共点力作用下物体平衡条件是合力为0列方程，在水平方向有FNcosθ=F，在竖直方向有FNcosθ=G解方程即可．解答：解：以A为研究对象并进行受力分析，如图所示，则在竖直方向有FNcosθ=G在水平方向有FNsinθ=F联立以上两式可得斜面对物体的支持力FN=100N水平推力F=60N故答案为：60N，100N．点评：本题采用正交分解法，这是我们常用的解题方法：将物体所受的力沿相互垂直的两个方向进行分解，一般是沿运动方向和垂直运动方向或者沿运动趋势方向和垂直运动趋势方向进行分解．　17．（4分）（2022秋•嘉峪关期末）细线下挂一个质量为m的小球，现用一个力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角处于静止状态，如图所示，则拉力F的最小值为　mgsinθ　，与竖立方向间夹角为　90°﹣θ　．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：-17-以物体为研究对象，采用图解法分析什么条件下拉力F最小．再根据平衡条件求解F的最小值．解答：解：以物体为研究对象，根据图解法可知，当拉力F与细线垂直时最小．根据平衡条件得F的最小值为Fmin=mgsinθ此时，该力与竖立方向间夹角为：90°﹣θ故答案为：mgsinθ，90°﹣θ点评：本题是物体平衡中极值问题，难点在于分析F取得最小值的条件，采用作图法，也可以采用函数法分析确定．　18．（6分）（2022秋•余杭区校级月考）在探究小车速度随时间变化的规律实验中，以下步骤合理的顺序是：　BECADF　A．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B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着重量适当的钩码D．断开电源，取下纸带E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔F．换上新的纸带，再重复做三次计时器所用电源的频率为50Hz．如图所示，为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5、6各点到0点的距离如图所示．（单位：cm）由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v=　0.41　m/s，小车的加速度大小a=　0.76　m/s2．（计算结果保留两位有效数字）考点：探究小车速度随时间变化的规律．专题：实验题．分析：（1）明确具体实验操作的物理意义，熟练使用打点计时器即可正确解答；实验步骤一般本着先安装器材，后进行实验的思路进行，要符合事物逻辑发展的顺序，不能颠三倒四．（2）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4点时小车的瞬时速度大小-17-解答：解：（1）本着先安装器材，后进行实验的思路，如在该实验中，先固定打点计时器、穿纸带、挂重物、把小车靠近打点计时器，准备完毕开始进行实验，注意要先打点后释放小车，做完一次实验要及时关闭电源，为减小实验误差，应进行多次实验，合理的实验步骤是：BECADF；（2）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，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4点时小车的瞬时速度大小．v4===0.41m/s设0到1之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，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，得：x4﹣x1=3a1T2x5﹣x2=3a2T2x6﹣x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）即小车运动的加速度计算表达式为：a==m/s2=0.76m/s2故答案为：BECADF，0.41，0.76．点评：正确理解实验原理，加强实验操作，正确使用基本仪器，是正确解答实验问题的前提．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．　19．（10分）（2022秋•曲阜市校级期末）探究“力的平行四边形定则”的实验：（1）该实验的原理是等效原理，其等效性指的是下列解释中的　C　．A、使两次橡皮筋伸长的长度相等B、使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变量C、使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合D、使两分力与合力满足平行四边形定则（2）实验时两弹簧秤互成角度地将橡皮筋拉到一定长度，结点到达某一位置O时，需记录：结点O的位置、　两弹簧秤的示数　、　两细绳的方向　．（3）某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与绳套结点的位置．图中　F　是力F1、F2通过平行四边形定则所得合力，　F′　是力F1、F2的等效力即用一只测力计时的拉力．-17-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：1、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．2、根据该实验的实验原理以及实验目的可以明确该实验需要记录的数据．3、我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力（实际值）进行比较．用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值．解答：解：（1）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．（2）该实验的实验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，故需要记录的是两弹力的大小和方向，即除了记录结点O的位置，还需要记录：两弹簧秤的示数、两细绳的方向．（3）用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值，所以：F是理论值；F′是实际值．该实验的实验目的就是比较F1、F2合力的理论值和实验值是否相等．故答案为：（1）C；（2）两弹簧秤的示数、两细绳的方向；（3）F，F′．点评：在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解．　四、计算题（本题共4小题，满分30分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）20．（6分）（2022秋•余杭区校级月考）汽车在平直公路以10m/s，速度做匀速直线运动，发现前面有情况刹车，加速度大小为2m/s2，（1）刹车前进24m所用时间（2）刹车后6s内位移．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：（1）根据x=，求出刹车后前进24m所用时间；-17-（2）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再运动，然后根据x=，求出刹车后的位移．解答：解：（1）初速度v0=10m/s根据x=v0t+at2带入数据得：24=10t﹣解得：=4s（2）汽车刹车到停止所需的时间＜6s所以刹车后在6s内的位移等于在刹车后5s内的位移．x=25m．答：（1）刹车前进24m所用时间为4s；（2）刹车后6s内位移为25m．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x=，以及知道汽车刹车停止后不再运动，所以6s内的位移等于在5s内的位移．　21．（6分）（2022秋•余杭区校级月考）用绳AC和BC吊起一重物处于静止状态，如图所示．AC绳与竖直方向夹角37°，BC绳与竖直方向夹角为53°求：（1）当所挂重物质量为4kg时，两绳子所受拉力多大？（2）若AC能承受的最大拉力为80N，BC能承受的最大拉力为90N，为使两绳不断，则所挂物体质量不能超过多少？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：（1）对结点C进行受力分析，根据共点力平衡求出两根绳子的拉力．（2）假设随着重物重力的增大时，轻绳AC和BC都不被拉断．以结点O为研究对象，求出当AC绳拉力达到最大时，求出BC绳的拉力，判断哪绳先被拉断．解答：解：（1）结点C受到三根绳子的拉力处于平衡状态，CD绳的拉力等于物体的重力G，如图所示，根据合成法则，得：FBC=Gsin37°=40×0.6=24NFAC=Gcos37°=40×0.8N=32N-17-（2）若AC挂80N则：mg==100N若BC挂90N则：mg==150N为使两绳都不断取质量较小，所以不能超过100N，即10kg；答：（1）当所挂重物质量为4kg时，AC绳子所受拉力为24N，BC绳子所受拉力为32N；（2）所挂物体质量不能超过10千克．点评：本题难点是采用假设法分析哪根绳的拉力先达到最大值．对于绳子悬挂物体的类型，常常以结点为研究对象．　22．（8分）（2022秋•余杭区校级月考）如图所示，水平地面上有一质量m=11.5kg的金属块，其与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20，在与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F=50N作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动．求：（1）地面对金属块的支持力大小；（2）金属块在匀加速运动中的加速度大小；（3）金属块由静止开始运动2.0s的位移大小．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）对金属块受力分析，根据竖直方向合力为零列方程求解支持力；（2）根据牛顿第二定律列方程求解；（3）由运动学公式求位移大小．解答：解：（1）设物体受支持力为FN，对物体受力分析，如图：-17-物体竖直方向受力平衡：FN+Fsinθ=mg代入数据解得：FN=85N（2）设金属块匀加速过程的加速度大小为α，根据牛顿第二定律有：Fcosθ﹣μFN=ma解得：a=2.0m/s2（3）根据运动学公式可得金属块2s内的位移x=at2代入数据解得：x=4.0m答：（1）地面对金属块的支持力大小85N；（2）金属块在匀加速运动中的加速度大小2.0m/s2；（3）金属块由静止开始运动2.0s的位移大小4.0m．点评：本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据运动学公式列式求解运动学参量．　23．（10分）（2022秋•曲阜市校级期末）如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动，拉力F=10N，方向平行斜面向上，经时间t1=4s绳子突然断了，求：（1）绳断时物体的速度大小；（2）物体沿斜面向上运动的最大位移；（3）从绳断开始直到物体再返回到斜面底端所用的总时间．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，=3.2，g=10m/s2）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：（1）分析绳断前物体的受力情况，根据牛顿第二定律求出加速度，由速度公式求解绳断时物体的速度大小．-17-（2）（3）绳断后，物体先沿斜面向上做匀减速运动，后沿斜面向下做匀加速运动，由牛顿第二定律求出向上减速过程的加速度，由运动学公式求出时间和位移．下滑过程的位移大小等于上滑过程总位移大小，由牛顿定律和位移公式结合求解下滑的时间．解答：解：（1）物体向上运动过程中，受重力mg，摩擦力Ff，拉力F，设加速度为a1，则有：F﹣mgsinθ﹣Ff=ma1FN=mgcosθ又Ff=μFN得到：F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1代入解得：a1=2.0m/s2所以t=4.0s时物体速度为：v1=a1t=2×4=8.0m/s（2）绳断后，物体距斜面底端x1===16m．断绳后，设加速度为a2，由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma2得：a2=g（sinθ+μcosθ）=10×（0.6+0.25×0.8）=8.0m/s2物体做减速运动时间为：t2===1.0s减速运动位移为：x2===4.0m所以物体沿斜面向上运动的最大位移为：xm=16+4=20m（3）此后物体沿斜面匀加速下滑，设加速度为a3，则有：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3得：a3=g（sinθ﹣μcosθ）=10×（0.6﹣0.25×0.8）=4.0m/s2设下滑时间为t3，则：x1+x2=解得：t3=s=3.2s所以有：t总=t2+t3=1+3.2=4.2s答：（1）绳断时物体的速度大小是8.0m/s．（2）（2）物体沿斜面向上运动的最大位移为20m；（3）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间是4.2s．点评：本题是有往复的动力学问题，运用牛顿第二定律与运动学公式结合是解题的基本方法，加速度是关键量．　-17-