2022-2022学年新疆乌鲁木齐七十中高一（上）期末物理试卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分；1-7题只有一项符合题目要求，8-12题有多个选项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．1．（4分）（2022•自贡模拟）一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中（ ）A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值2．（4分）一个小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力．已知它经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为4v，则ab段与bc段位移之比为（ ）A．1：8B．1：9C．1：15D．1：163．（4分）（2022•河东区一模）某同学在学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动的物体的加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象如图所示，若该物体在t=0时刻，初速度均为零，则下列图象中表示该物体沿单一方向运动的图象是（ ）A．B．C．D．4．（4分）用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果．观察分析两个力传感器的相互作用力F随着时间t变化的曲线，以下结论不正确的是（ ）A．作用力与反作用力大小相等、方向相反B．作用力与反作用力的效果不能相互抵消C．作用力与反作用力作用在同一物体上D．作用力与反作用力同时存在、同时消失-19-\n5．（4分）如图所示，一斜面静置于粗糙的水平面上，斜面与竖直墙之间放置一表面光滑的铁球，斜面倾角为θ，铁球的半径为R，球与斜面接触点为A．现对铁球施加一个水平向左的力F，F的作用线通过球心O，若缓慢增大F，在整个装置保持静止的过程中（ ）A．任一时刻竖直墙对铁球的作用力都等于该时刻的水平外力FB．斜面对铁球的作用力缓慢增大C．地面对斜面的作用力缓慢增大D．斜面对地面的摩擦力保持不变6．（4分）如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°．的光滑木板托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ）A．0B．大小为g，方向竖直向下C．大小为g，方向垂直于木板向下D．大小为g，方向水平向右7．（4分）（2022•长春一模）如图所示，三个相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面间的动摩擦因数都相同．分别给它们施加一个大小均为F的作用力，其中给第“1”、“3”两木块的推力和拉力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止．比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3，下列说法中正确的是（ ）A．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＞Ff2＞Ff3B．FN1=FN2=FN3，Ff1=Ff2=Ff3C．FN1＞FN2＞FN3，Ff1=Ff3＜Ff2D．FN1＞FN2＞FN3，Ff1=Ff2=Ff38．（4分）（2022•海南）如图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为（ ）A．加速下降B．加速上升C．减速上升D．减速下降9．（4分）如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F﹣t图象如图乙所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则下列说法正确的是（ ）-19-\nA．两物体在4s时改变运动方向B．6s时两物体的速度为零C．在1s～3s时间内B物体所受摩擦力方向向右D．B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同10．（4分）如图，天花板下悬挂着用两根长为L=1.0m的细线连接a、b两个小球，悬点为O．a球质量ma=0.7kg，b球质量为mh=0.9kg．现在b球上施加一从零开始缓慢增大的水平力F，当F=12N时，这个力不再变化时，设oa细线与竖直方向的夹角设为α，ab细线与竖直方向之间的夹角为β，和oa细线的拉力为F1，ab细线的拉力为F2，下列判断正确的是（ ）A．cosα=0.8F1=15NB．sinα=0.6F1=20NC．cosβ=0.6F2=15ND．sinβ=0.8F2=20N11．（4分）如图，半球形碗固定在水平地面上．OO′连线竖直，小球（可看做质点）以不同速度从半球形碗的边缘水平抛出，下列说法正确的是（ ）A．小球在碗的左半部分不可能与碗垂直相撞B．小球在碗的左半部分可能与碗垂直相撞C．小球在碗的右半部分不可能与碗垂直相撞D．小球在碗的右半部分可能与碗垂直相撞12．（4分）（2022•南京一模）在一光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O（0，0）开始运动，其沿x轴和Y轴方向运动的速度时间图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）-19-\nA．前2S内物体沿x轴做匀加速直线运动B．后2s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿Y轴方向C．4S末物体坐标为（4m，4m）D．4S末物体坐标为（6m，2m）二、实验题（1小题，共15分）13．（15分）如图1为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持 _________ 不变，用钩码所受的重力大小作为 _________ ，用DIS测小车的加速度．（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线（如图2所示）．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 _________ ．②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 _________ A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大（3）该同学得到如图3所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，两计数点之间还有四个点未画出．由此可算出小车的加速度a= _________ m/s2（保留两位有效数字）．三、计算题（4小题，共40分．必须写出必要的过程）14．（8分）汽车从静止开始做匀加速直线运动，途中先后经过相隔125m的A、B两点，A到B用10s时间．已知过B点的速度为15m/s，求：（1）汽车的加速度？（2）汽车从出发位置到A点的位移？15．（10分）如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截．设拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足：-19-\n16．（10分）如图所示，传送带与水平方向夹37°角，AB长为L=16m的传送带以恒定速度v=10m/s运动，在传送带上端A处无初速释放质量为m=0.5kg的物块，物块与带面间的动摩擦因数μ=0.5，求：（1）当传送带顺时针转动时，物块从A到B所经历的时间为多少？（2）当传送带逆时针转动时，物块从A到B所经历的时间为多少？17．（9分）（2022•山东）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m．已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=．重力加速度g取10m/s2．（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小．（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？-19-\n2022-2022学年新疆乌鲁木齐七十中高一（上）期末物理试卷参考答案与试题解析 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分；1-7题只有一项符合题目要求，8-12题有多个选项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．1．（4分）（2022•自贡模拟）一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中（ ） A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值考点：加速度．专题：应用题；压轴题．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．判读位移大小的变化是看初位置与某位置的距离．解答：解：A、一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，当加速度减小到零时，物体将做匀速直线运动，速度不变，而此时速度达到最大值．故A错误．B、根据A选项分析，故B正确．C、由于质点做方向不变的直线运动，所以位移逐渐增大，当加速度减小到零时，速度不为零，所以位移继续增大．故C错误．D、根据C选项分析，故D错误．故选B．点评：要清楚物理量的物理意义，要掌握某一个量的变化是通过哪些因素来确定的． 2．（4分）一个小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力．已知它经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为4v，则ab段与bc段位移之比为（ ） A．1：8B．1：9C．1：15D．1：16考点：自由落体运动．专题：自由落体运动专题．分析：物体做的是自由落体运动，根据自由落体的速度位移关系公式可以求得．解答：解：物体做自由落体运动，2ahab=v2…①2ahac=（4v）2…②-19-\n由①②得：故：=故选：C点评：本题是对自由落体运动公式的直接应用的考查，题目比较简单． 3．（4分）（2022•河东区一模）某同学在学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动的物体的加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象如图所示，若该物体在t=0时刻，初速度均为零，则下列图象中表示该物体沿单一方向运动的图象是（ ） A．B．C．D．考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：速度时间图线的正负值表示物体运动的方向，通过位移时间图线的位移的增加还是减小判断运动的方向．解答：解：A、在0﹣2s内，位移先增大再减小，知运动的方向发生改变．故A错误．B、在0﹣2s内速度为正值，向正方向运动，在2﹣4s内速度为负值，向负方向运动，运动方向发生改变．故B错误．C、0﹣1s内加速度不变，做匀加速直线运动，1﹣2s内加速度方向，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2s末速度为零．在一个周期内速度的方向不变．故C正确．D、在0﹣1s内，向正方向做匀加速直线运动，1﹣2s内加速度方向，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2s末速度为零，2﹣3s内向负方向做匀加速直线运动，运动的方向发生变化．故D错误．故选C．点评：解决本题的关键知道速度时间图线和位移时间图线的物理意义，以及知道它们的区别，并且能很好运用． 4．（4分）用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果．观察分析两个力传感器的相互作用力F随着时间t变化的曲线，以下结论不正确的是（ ） A．作用力与反作用力大小相等、方向相反 作用力与反作用力的效果不能相互抵消-19-\nB． C．作用力与反作用力作用在同一物体上 D．作用力与反作用力同时存在、同时消失考点：作用力和反作用力．分析：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．与平衡力的区别在于平衡力作用在同一物体上，而作用力和反作用力作用在不同的物体上．解答：解：A、作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，故A正确；B、作用力与反作用力同作用在两个不同的物体上，不能相互抵消；故B正确；C、作用力与反作用力作用在不同的物体，故C错误；D、作用力与反作用力总是同时产生、同时消失，同时存在；故D正确；本题选不正确的，故选：C．点评：本题考查作用力与反作用力间的关系，明确二力“同生、同灭、同变化”的特性． 5．（4分）如图所示，一斜面静置于粗糙的水平面上，斜面与竖直墙之间放置一表面光滑的铁球，斜面倾角为θ，铁球的半径为R，球与斜面接触点为A．现对铁球施加一个水平向左的力F，F的作用线通过球心O，若缓慢增大F，在整个装置保持静止的过程中（ ） A．任一时刻竖直墙对铁球的作用力都等于该时刻的水平外力F B．斜面对铁球的作用力缓慢增大 C．地面对斜面的作用力缓慢增大 D．斜面对地面的摩擦力保持不变考点：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：本题可先以铁球为研究对象，分析受力，作出受力图，根据平衡条件分析竖直墙对铁球的作用力与水平外力F的关系，研究斜面对铁球的作用力的变化．再以斜面为研究对象，分析斜面对地面的摩擦力的变化．解答：解：A、以铁球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件得知，竖直墙对铁球的作用力N2=F+N1sinθ＞F，即竖直墙对铁球的作用力始终大于水平外力F．故A正确．B、由图得到，mg=N1cosθ，mg、θ均不变，则斜面对球的支持力N1保持不变．故B错误．-19-\nC、D以斜面为研究对象，球对斜面的压力不变，则斜面对地面的摩擦力保持不变．故D正确，C错误．故选：AD点评：本题关键是灵活选择研究对象，本题不宜采用整体法．分析受力，作力图仍是处理平衡问题的基础． 6．（4分）如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°．的光滑木板托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ） A．0B．大小为g，方向竖直向下 C．大小为g，方向垂直于木板向下D．大小为g，方向水平向右考点：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：木板撤去前，小球处于平衡态，根据共点力平衡条件先求出各个力，撤去木板瞬间，支持力消失，弹力和重力不变，求出合力后即可求出加速度．解答：解：木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图根据共点力平衡条件，有F﹣Nsin30°=0Ncos30°﹣G=0-19-\n解得；木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为：a==，方向垂直于木板向下，故C正确，ABD错误故选：C点评：本题关键对物体受力分析，求出各个力，撤去一个力后，先求出合力，再求加速度． 7．（4分）（2022•长春一模）如图所示，三个相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面间的动摩擦因数都相同．分别给它们施加一个大小均为F的作用力，其中给第“1”、“3”两木块的推力和拉力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止．比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3，下列说法中正确的是（ ） A．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＞Ff2＞Ff3B．FN1=FN2=FN3，Ff1=Ff2=Ff3 C．FN1＞FN2＞FN3，Ff1=Ff3＜Ff2D．FN1＞FN2＞FN3，Ff1=Ff2=Ff3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：分别对三个物体受力分析，然后根据平衡条件列式求解出支持力和静摩擦力．解答：解：对物体1受力分析，受重力、推力、支持力和向后的静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：Ff1=Fcosθ①竖直方向：FN1=mg+Fsinθ②对物体2受力分析，受重力、推力、支持力和向后的静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：Ff2=F③竖直方向：FN2=mg④对物体3受力分析，受重力、推力、支持力和向后的静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：Ff3=Fcosθ⑤竖直方向：FN3=mg﹣Fsinθ⑥由①③⑤得：Ff1=Ff3＜Ff2由②④⑥得：FN1＞FN2＞FN3故选C．点评：本题关键是将三个推力按照作用效果沿着水平和竖直方向正交分解，然后按照共点力平衡条件列式求解分析． -19-\n8．（4分）（2022•海南）如图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为（ ） A．加速下降B．加速上升C．减速上升D．减速下降考点：超重和失重．分析：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；解答：解：木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到箱顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压力时，物体受到的合力向上，所以系统应该有向上的加速度，是超重，物体可能是向上加速，也可能是向下减速，所以BD正确．故选BD．点评：本题考查了学生对超重失重现象的理解，掌握住超重失重的特点，本题就可以解决了． 9．（4分）如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F﹣t图象如图乙所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则下列说法正确的是（ ） A．两物体在4s时改变运动方向 B．6s时两物体的速度为零 C．在1s～3s时间内B物体所受摩擦力方向向右 D．B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同考点：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：根据物体受力判断物体的运动，判断两物体的运动情况．-19-\n由于两个物体始终相对静止，故可以通过对整体加速度的变化，得知B物体加速度的变化，再根据牛顿第二定律得出摩擦力的变化．解答：解：A、对整体分析，整体的加速度与F的方向相同，4s时两个物体受到的力最大，但力F方向依然向右，故加速度方向依然向右，速度方向与加速度方向相同，速度继续增大，方向向右，故A错误；B、由图分析可知，物体一直向右做加速运动，在6s末时速度最大，故B错误；C、在1s～3s时间内两物体间摩擦力的方向与加速度方向相同，根据牛顿第二定律可知：在1s～3s时间内两物体AB受到合外力，故整体向右做匀加速运动，AB保持相对静止，故B在方向向右的摩擦力作用下做匀加速直线运动，故C正确；D、在这段时间内两物体AB受到向右的外力，根据牛顿第二定律可知整体向右做加速运动，AB保持相对静止，故B在摩擦力作用下向右做加速直线运动，故两物体间摩擦力方向与外力F方向一致，故D正确；故选：CD．点评：解决本题的关键会根据物体的受力情况判断物体的运动情况，以及掌握整体法和隔离法的运用． 10．（4分）如图，天花板下悬挂着用两根长为L=1.0m的细线连接a、b两个小球，悬点为O．a球质量ma=0.7kg，b球质量为mh=0.9kg．现在b球上施加一从零开始缓慢增大的水平力F，当F=12N时，这个力不再变化时，设oa细线与竖直方向的夹角设为α，ab细线与竖直方向之间的夹角为β，和oa细线的拉力为F1，ab细线的拉力为F2，下列判断正确的是（ ） A．cosα=0.8F1=15NB．sinα=0.6F1=20N C．cosβ=0.6F2=15ND．sinβ=0.8F2=20N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：根据平衡条件求出力F作用下两绳与竖直方向的夹角和力的大小即可．解答：解：由题意知，力F作用过程中系统始终处于平衡状态，当F=12N时，把a、b看成整体，受力分析如图F1cosα=（ma+mb）gF1sinα=F解得：cosα=0.8，sinα=0.6，F1=20Nb球受力分析如图F2cosβ=mbgF2sinβ=F-19-\n解得：cosβ=0.6，sinβ=0.8，F2=15N故选：BC点评：本题的解题关键是确定平衡后两球的位置，在根据平衡条件列式求解，难度适中． 11．（4分）如图，半球形碗固定在水平地面上．OO′连线竖直，小球（可看做质点）以不同速度从半球形碗的边缘水平抛出，下列说法正确的是（ ） A．小球在碗的左半部分不可能与碗垂直相撞 B．小球在碗的左半部分可能与碗垂直相撞 C．小球在碗的右半部分不可能与碗垂直相撞 D．小球在碗的右半部分可能与碗垂直相撞考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，最终的速度不可能竖直向下，通过假设法判断小球不能垂直打在碗内任何一个位置．解答：解：AB、若小球落在碗的左半部分，因为平抛运动的速度等于水平速度和竖直速度的合速度，合速度的方向一定偏向右下方，不可能与碗垂直相撞，故A正确、B错误．CD、若小球落在碗的右半部分，假设小球垂直打在C点，设速度与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向上的夹角为β，根据几何关系有：θ=2β，根据平抛运动的推论，tanθ=2tanβ．与θ=2β相矛盾．所以小球不可能撞在C点，可知小球一定不能垂直打在碗内任何一个位置．故C正确，D错误．故选：AC．-19-\n点评：解决本题的关键知道平抛运动的规律，知道平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍． 12．（4分）（2022•南京一模）在一光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O（0，0）开始运动，其沿x轴和Y轴方向运动的速度时间图象如图所示，下列说法中正确的是（ ） A．前2S内物体沿x轴做匀加速直线运动 B．后2s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿Y轴方向 C．4S末物体坐标为（4m，4m） D．4S末物体坐标为（6m，2m）考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：前2S内物体在y轴方向没有速度，只有x轴方向有速度，由图看出，物体在x轴方向做匀加速直线运动．后2s内物体在x和y两个方向都有速度，x方向做匀速直线运动，y方向做匀加直线运动，根据运动的合成分析物体的运动情况．根据运动学公式分别求出4s内物体两个方向的坐标．解答：解：A、前2S内，物体在y轴方向没有速度，由图看出，物体沿x轴方向做匀加速直线运动．故A正确．B、在后2s内，物体在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成得知，物体做匀加速曲线运动，加速度沿y轴方向．故B错误．C、D在前2s内，物体在x轴方向的位移x1==．在后2s内，x轴方向的位移为x2=vxt=2×2m=4m，y轴方向位移为y=m=2m，则4s末物体的坐标为（6m，2m）．故C错误，D正确．故选AD点评：本题采用程序法分析物体的运动情况，根据运动的合成法求解物体的位移． 二、实验题（1小题，共15分）-19-\n13．（15分）如图1为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持 小车的质量 不变，用钩码所受的重力大小作为 合力 ，用DIS测小车的加速度．（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线（如图2所示）．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 小车的质量一定，加速a与合力F成正比 ．②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 C A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大（3）该同学得到如图3所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，两计数点之间还有四个点未画出．由此可算出小车的加速度a= 0.20 m/s2（保留两位有效数字）．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：（1）探究加速度与力的关系，应控制小车的质量保持不变；平衡摩擦力后用钩码的重力作为小车受到的合力；（2）控制实验所控制的变量，分析图象，根据图象特点得出实验结论；根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因．（3）根据匀变速直线运动的规律△x=aT2可以求出加速度的大小．解答：解：（1）探究加速度与力的关系，应保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合力．（2）由图象OA段可知，a与F成正比，即：在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比；以整体为研究对象有mg=（m+M）a解得a=，以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=，-19-\n显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中钩码的重力．，如果钩码的质量太大，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，a﹣F图象偏离直线，故C正确．故选：C（3）根据刻度尺的示数可知△x=sDG﹣sAD=3.90cm﹣2.10cm=1.80cm，两计数点之间还有四个点未画出，所以时间间隔为T=0.1s，代入公式△x=aT2可以求出加速度为：a=．故答案为：（1）小车的质量；合力；（2）小车的质量一定，加速a与合力F成正比；C；（3）0.20点评：本题考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析，实验误差分析是本题的难点；应知道当砝码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码重力． 三、计算题（4小题，共40分．必须写出必要的过程）14．（8分）汽车从静止开始做匀加速直线运动，途中先后经过相隔125m的A、B两点，A到B用10s时间．已知过B点的速度为15m/s，求：（1）汽车的加速度？（2）汽车从出发位置到A点的位移？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：根据匀变速直线运动的平均速度推论求出A点的速度，结合速度公式求出加速度，根据速度位移公式求出汽车从出发点到A点的位移．解答：解：（1）根据得，解得A点的速度．则汽车的加速度a=．（2）汽车从出发位置到A点位移．答：（1）汽车的加速度为0.5m/s2．（2）汽车从出发位置到A点的位移为100m．点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷． 15．（10分）如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截．设拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足：-19-\n考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．两炮弹相遇，在竖直方向上的位移之和等于H，在这段时间内飞机发射的导弹的水平位移为s，根据两个关系求出v1、v2的关系．解答：解：两炮弹相遇，在竖直方向上的位移之和等于H．飞机发射炮弹的竖直位移，拦截导弹的竖直位移，根据H=h1+h2，有v2t=H所以运行的时间此时飞机发射导弹的水平位移为s，有s=v1t．所以v1==v2．故两导弹的速度关系为v1=v2．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．以及知道两炮弹相遇时在竖直方向上的位移之和等于H． 16．（10分）如图所示，传送带与水平方向夹37°角，AB长为L=16m的传送带以恒定速度v=10m/s运动，在传送带上端A处无初速释放质量为m=0.5kg的物块，物块与带面间的动摩擦因数μ=0.5，求：（1）当传送带顺时针转动时，物块从A到B所经历的时间为多少？（2）当传送带逆时针转动时，物块从A到B所经历的时间为多少？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）隔离法选取小物块为研究对象进行受力分析，然后由牛顿第二定律求小物块的加速度，然后由运动学公式求解．（2）物体在传送带上受到重力、支持力和摩擦力作用先做初速度为0的匀加速直线运动，当速度和传送带速度一样时进行判断物体跟随传送带匀速还是单独做匀变速直线运动，根据总位移为16m，可以求出整个运动过程的时间t．-19-\n解答：解：（1）传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，相对传送带向下匀加速运动，由牛顿第二定律得：mg（sin37°﹣μcos37°）=ma，代入数据得：a=2m/s2，由匀变速运动的位移公式得：代入数据得：t=4s．（2）传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得：mgsin37°+μmgcos37°=ma1，代入数据得：a1=10m/s2，设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1，位移为x1，则有：当物体运动速度等于传送带速度瞬间，有mgsin37°＞μmgcos37°，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力﹣﹣摩擦力发生突变．设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2，由牛顿第二定律得：代入数据得：a2=2m/s2，位移：x2=l﹣x1=16﹣5=11m，又因为x2=vt2+则有：10t2+=11，解得：t2=1s（t2=﹣11s舍去）所以有：t总=t1+t2=2s．答：（1）若传送带顺时针转动，物体由A滑到B的时间为4s．（2）若传送带逆时针转动，物体从A到B需要的时间为2s．点评：解决本题的关键理清物体的运动规律，知道物体运动，明确速度和加速度的变化，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．从此题看出出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻． 17．（9分）（2022•山东）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m．已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=．重力加速度g取10m/s2．（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小．-19-\n（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；力的合成与分解的运用．专题：压轴题；牛顿运动定律综合专题．分析：（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式求解加速度和末速度；（2）对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解出拉力F的表达式，分析出最小值．解答：解：（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式，有：①v=v0+at②联立解得；a=3m/s2v=8m/s（2）对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，如图根据牛顿第二定律，有：平行斜面方向：Fcosα﹣mgsin30°﹣Ff=ma垂直斜面方向：Fsinα+FN﹣mgcos30°=0其中：Ff=μFN联立解得：F==故当α=30°时，拉力F有最小值，为N；答：（1）物块加速度的大小为3m/s2，到达B点的速度为8m/s；（2）拉力F与斜面的夹角30°时，拉力F最小，最小值是N．点评：本题是2022年山东卷高考理综试题第22题，是已知运动情况确定受力情况，关键先根据运动学公式求解加速度，然后根据牛顿第二定律列式讨论． -19-
