北京市大兴区2015-2016学年高一(上)期末物理试卷(解析版)

2015-2016学年北京市大兴区高一（上）期末物理试卷

一．单项选择题.（本题共15小题，每小题2分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意.）

1．下列物理量中，属于矢量的是（ ） A．路程 B．质量 C．速度 D．温度

2．下面属于国际单位制中基本单位的一组是（ ） A．米、千克、秒 B．米、牛顿、千克

C．千克、焦耳、秒 D．米/秒、千克、牛顿

3．在物理学发展的过程中，某位科学家开创了理想实验的科学方法，并用这种方法研究了力和运动的关系，这位科学家是 （ ）

A．牛顿 B．笛卡尔 C．伽利略 D．亚里士多德

4．乘坐出租车是人们出行的常用交通方式之一．除了等候时间、低速行驶时间等因素外，打车费用还决定于出租车行驶的（ ）

A．位移 B．路程 C．平均速度 D．加速度

5．如图所示，天花板上悬挂着一个劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端的一质量为m的物块，物块处于静止状态时，轻弹簧的伸长量为（重力加速度为g）（ ）

A．0 B．kmg C． D．

6．如图所示，电灯吊在天花板上，下面关于力的说法中，属于一对作用力和反作用力的是（ ）

A．灯对悬线的拉力与灯受到的重力 B．灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力 C．灯受到的重力与悬线对灯的拉力

D．灯受到的重力与悬线对天花板的拉力

7．一个人站在封闭的升降机中．在这段时间内这个人发现他处于超重状态，则在这段时间内（ ） A．他只能判断出升降机的加速度方向 B．他只能判断出升降机的速度方向

C．他既可以判断出升降机的加速度方向，也能判断出升降机的速度方向 D．他既不能判断出升降机的加速度方向，也不能判断出升降机的速度方向

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8．如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间△t．测量遮光条的宽度为△x，用速度，正确的措施是（ ）

近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使

更接近瞬时

A．使滑块的释放点更靠近光电门 B．提高测量遮光条宽度的精确度 C．换用宽度更窄的遮光条

D．增大气垫导轨与水平面的夹角

9．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧挑起细线水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（ ）

A．大小和方向均改变 B．大小不变，方向改变 C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均不变

10．如图所示，在水平地面上放着斜面体B，物体A置于斜面体B上．一水平向右的力F作用于物体A．地面对斜面体B的支持力和摩擦力分别用N和f表示．若力F逐渐变大的过程中，两物体始终保持静止状态．则此过程中（ ）

A．N变大 B．N变小 C．f不变 D．f变大

11．如图所示，水平地面上的物体，质量为m，在斜向上的拉力F的作用下匀速运动．物体与水平地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）

A．物体可能只受到三个力的作用 B．物体受到的摩擦力大小为μmg C．物体受到的摩擦力大小为Fcosθ D．物体对水平地面的压力大于mg

12．如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（ ）

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A．F1不变，F2变大 B．F1不变，F2变小 C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变小

13．一物块在水平面上由静止开始运动．物体运动的速度v随时间t变化的关系如图所示．由图象可知（ ）

A．在0～2s内与4s～6s内，物体的加速度方向相同 B．在0～2s内与4s～6s内，物体的速度方向相同 C．在0～2s内与4s～6s内，物体的平均速度相同 D．在4s～6s内，物体距离出发点越来越近

14．在实验操作前应该对实验进行适当的分析．研究平抛运动的实验装置示意如图．小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，经历的时间依次为t1、t2、t3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（ ）

A．x2﹣x1=x3﹣x2，t2﹣t1=t3﹣t2 B．x2﹣x1＞x3﹣x2，t2﹣t1＜t3﹣t2 C．x2﹣x1＞x3﹣x2，t2﹣t1＞t3﹣t2 D．x2﹣x1＜x3﹣x2，t2﹣t1＜t3﹣t2

15．把重20N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上，物体右端与固定在斜面上的轻弹簧相连接，物体保持静止，如图所示，若物体与斜面间的最大静摩擦力为 12N，下列关于弹簧弹力的说法不正确的是（ ）

A．可以是22N，方向沿斜面向上 B．可以是2N．方向沿斜面向上 C．可以是5N，方向沿斜面向下 D．可以是2N，方向沿斜面向下

二．不定项选择题.（本题共5小题，每小题3分，共15分.在每小题给出的四个选项中，可能有一个或多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分.） 16． 作用在同一个物体的两个共点力，一个大小为3N，另一个大小为6N，它们的合力大小可能为（ ）A．2N B．5N C．9N D．12N

17．关于运动和力，下列说法正确的是（ ） A．物体所受合力为零时，速度一定为零

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B．物体所受合力为零时，加速度一定为零 C．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动

D．物体所受合力的方向与物体加速度的方向一定相同

18．一个物体做自由落体运动，重力加速度g取10m/s2．该物体（ ） A．第2s末的速度大小为20m/s B．第2s末的速度大小为40m/s C．在前2s内下落的距离为15m D．在前2s内下落的距离为20m

19．在如图所示的速度v随时间t变化的图象中，表示物体做匀加速直线运动的是（ ）

A． B． C． D．

20．一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（ ）

三．实验探究题．（本题共3小题，共15分．）

21．如图是《探究力的平行四边形定则》实验的示意图．下列说法正确的是（ ）

A．固定有白纸的木板必须竖直放置 B．弹簧测力计必须与木板平面平行

C．用两弹簧测力计拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数必须相同 D．用两弹簧测力计拉橡皮条时，应使两个拉力的方向垂直

22．某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1=______cm．在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5，已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F22）．要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是______．作出F﹣x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．

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23．某同学用如图1所示的实验装置做“验证牛顿第二定律”的实验中： （1）该同学在实验前准备了图1中所示的实验装置及下列辅助器材：

A．交流电源、导线 B．天平（含配套砝码） C．秒表 D．刻度尺

E．细线、砂和小砂桶

其中不必要的器材是______（填代号）．

（2）打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm，小车做匀加速直线运动的加速度a=______m/s2．（结果保留三位有效数字） （3）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a﹣F图象，其中图线不过原点的原因是______． 四．论述计算题．（本题共5小题，共40分，解答时请写出必要的文字说明、受力图、公式或表达式．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．）

24．一辆汽车由静止开始，前4s内以3m/s2的加速度做匀加速直线运动．求： （1）汽车在4s末的速度大小v； （2）汽车在前4s内的位移大小x．

25．如图所示，一辆玩具小汽车从高为1.25m的水平桌子边缘飞出，落在水平地面上，落地点到桌子边缘的水平距离是1.2m，忽略空气阻力，g取10m/s2，求： （1）玩具车下落时间？

（2）玩具车离开桌面时的速度大小．

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26．如图所示，一质量为m的金属球，固定在一轻质细绳下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动．整个装置能自动随着风的转向而转动，使风总沿水平方向吹向小球．无风时细绳自然下垂，有风时细绳将偏离竖直方向一定角度，求：

（1）当细绳偏离竖直方向的角度为θ，且小球静止时，风力F及细绳对小球拉力T的大小．（设重力加速度为g）

（2）若风向不变，随着风力的增大θ将增大，判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态，说明理由．

27．如图为一滑梯的示意图，滑梯的长度AB为L=5.0m，倾角θ=37°． BC段为与滑梯平滑连接的水

平地面．一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，离开B点后在地面上滑行了s=3.0m后停下．小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ=0.3．不计空气阻力．取g=10m/s2．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求： （1）小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小； （2）小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小； （3）小孩与地面间的动摩擦因数μ′．

28．图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景．设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示．

根据F﹣t图象：（ 取g=10m/s2，不计空气阻力） （1）求运动员的质量；

～6.6s的过程中，速度、加速度的方向及大小的变化情况，并求此过程中运动员的最大加速度；

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（3）求运动员在0～12s的过程中，重心离开蹦床上升的最大高度．

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2015-2016学年北京市大兴区高一（上）期末物理试卷

参与试题解析

一．单项选择题.（本题共15小题，每小题2分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意.）

1．下列物理量中，属于矢量的是（ ） A．路程 B．质量 C．速度 D．温度 【考点】矢量和标量．

【分析】既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量．

【解答】解：ABD、路程、质量和温度只有大小没有方向，所以它们都是标量．故ABD错误． C、速度是既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的矢量，故C正确． 故选：C

2．下面属于国际单位制中基本单位的一组是（ ） A．米、千克、秒 B．米、牛顿、千克

C．千克、焦耳、秒 D．米/秒、千克、牛顿 【考点】力学单位制．

【分析】在国际单位制中力学规定了三个基本单位：米、千克、秒，牛顿、焦耳等是导出单位． 【解答】解：A、米、千克、秒都是国际单位制中基本单位，故A正确． B、米、千克是国际单位制中基本单位，牛顿是导出单位，故B错误． C、焦耳是导出单位，故C错误．

D、米/秒、牛顿是导出单位，故D错误． 故选：A

3．在物理学发展的过程中，某位科学家开创了理想实验的科学方法，并用这种方法研究了力和运动的关系，这位科学家是 （ ）

A．牛顿 B．笛卡尔 C．伽利略 D．亚里士多德 【考点】物理学史．

【分析】伽利略开创了理想实验的科学方法，并用这种方法研究了力和运动的关系，打开了物理学知识大厦的大门．

【解答】解：A、牛顿在伽利略等人研究成果的基础上，发现了三大定律和万有引力定律．故A错误．

B、笛卡尔创立了直角坐标系，最初提出动量等于物体的质量乘以速率．故B错误． C、伽利略设想了理想斜面实验，推导出力不是维持物体运动的原因，开创了理想实验的科学方法，研究了力和运动的关系．故C正确．

D、亚里士多德是古希腊的哲学家、天文学家等，主要方法是思辩．故D错误． 故选C

4．乘坐出租车是人们出行的常用交通方式之一．除了等候时间、低速行驶时间等因素外，打车费用还决定于出租车行驶的（ ）

A．位移 B．路程 C．平均速度 D．加速度 【考点】位移与路程．

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【分析】位移为矢量，有大小和方向；而路程是标量没有方向；打车费用还决定于出租车行驶的路程．

【解答】解：打车费用还决定于出租车行驶的轨迹的长度，即决定于路程． 故选：B

5．如图所示，天花板上悬挂着一个劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端的一质量为m的物块，物块处于静止状态时，轻弹簧的伸长量为（重力加速度为g）（ ）

A．0 B．kmg C． D．

【考点】胡克定律．

【分析】物体静止时，受重力和弹簧的弹力平衡，根据弹力大小，运用胡克定律求出弹簧的形变量． 【解答】解：物体静止时，弹力F=mg，则形变量为：x==

．故D正确，A、B、C错误．

故选：D．

6．如图所示，电灯吊在天花板上，下面关于力的说法中，属于一对作用力和反作用力的是（ ）

A．灯对悬线的拉力与灯受到的重力 B．灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力 C．灯受到的重力与悬线对灯的拉力

D．灯受到的重力与悬线对天花板的拉力 【考点】作用力和反作用力．

【分析】作用力和反作用力的施力物体和受力物体是相反的关系，等值、反向、共线；一对平衡力的受力物体是相同的，也是等值、反向、共线．

【解答】解：A、灯对悬线的拉力与灯受到的重力均向下，故不是相互作用力，故A错误；

B、灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力的施力物体和受力物体是相反的，是灯与线间的相互作用力，故B正确；

C、灯受到的重力与悬线对灯的拉力是一对平衡力，故C错误；

D、灯受到的重力与悬线对天花板的拉力均向下，不是相互作用力，故D错误； 故选：B．

7．一个人站在封闭的升降机中．在这段时间内这个人发现他处于超重状态，则在这段时间内（ ） A．他只能判断出升降机的加速度方向 B．他只能判断出升降机的速度方向

C．他既可以判断出升降机的加速度方向，也能判断出升降机的速度方向 D．他既不能判断出升降机的加速度方向，也不能判断出升降机的速度方向

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【考点】超重和失重．

【分析】物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态．

【解答】解：这个人发现他处于超重状态，则在这段时间内物体具有向上的加速度处于超重状态，可以是加速上升，也可以是减速下降． 故选A

8．如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间△t．测量遮光条的宽度为△x，用速度，正确的措施是（ ）

近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使

更接近瞬时

A．使滑块的释放点更靠近光电门 B．提高测量遮光条宽度的精确度 C．换用宽度更窄的遮光条

D．增大气垫导轨与水平面的夹角

【考点】探究小车速度随时间变化的规律．

【分析】明确平均速度代替瞬时速度的方法，应明确我们是利用△t趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度，从而即可求解．

【解答】解：本题中利用平均速度等效替代瞬时速度；故只能尽量减小计算平均速度的位移，即换用宽度更窄的遮光条，即可实现△t趋向于0，

而当靠近光电门，或者提高测量遮光条宽度的精确度，及增大气垫导轨与水平面的夹角均不能达到△t趋向于0的条件；故C正确；ABD错误； 故选：C．

9．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧挑起细线水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（ ）

A．大小和方向均改变 B．大小不变，方向改变 C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均不变 【考点】运动的合成和分解．

【分析】橡皮参加了两个分运动，水平向右匀速移动，同时，竖直向上匀速运动，实际运动是这两个运动的合运动，根据平行四边形定则可以求出合速度．

【解答】解：橡皮在水平方向匀速运动，由于橡皮向右运动的位移一定等于橡皮向上的位移，故在竖

直方向以相等的速度匀速运动，根据平行四边形定则，可知合速度也是一定的，故合运动是匀速运动；

故选：D．

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10．如图所示，在水平地面上放着斜面体B，物体A置于斜面体B上．一水平向右的力F作用于物体A．地面对斜面体B的支持力和摩擦力分别用N和f表示．若力F逐渐变大的过程中，两物体始终保持静止状态．则此过程中（ ）

A．N变大 B．N变小 C．f不变 D．f变大

【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

【分析】对A和B整体受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力，根据共点力平衡条件列式求解． 【解答】解：对A和B整体受力分析，受重力（M+m）g、支持力N、推力F和地面的静摩擦力f，由于两物体相对地面始终保持静止，故加速度为零，合力为零，根据平衡条件，有： 竖直方向：N=（M+m）g…① 水平方向：F=f…②

当推力F变大时，f变大，支持力不变，故D正确，ABC错误． 故选：D

11．如图所示，水平地面上的物体，质量为m，在斜向上的拉力F的作用下匀速运动．物体与水平地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）

A．物体可能只受到三个力的作用 B．物体受到的摩擦力大小为μmg C．物体受到的摩擦力大小为Fcosθ D．物体对水平地面的压力大于mg

【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

【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．

【解答】解：物体匀速运动，受力平衡，物体受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力四个力作用，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：N=mg﹣F•sinθ＜mg f=Fcosθ

f=μ（mg﹣F•sinθ），故C正确，ABD错误． 故选：C

12．如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（ ）

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A．F1不变，F2变大 B．F1不变，F2变小 C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变小

【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】木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可．

【解答】解：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：F1=0，不变； 根据共点力平衡条件，有： 2F2cosθ=mg 解得： F2=

当细线变短时，细线与竖直方向的夹角θ增加，故cosθ减小，拉力F2变大． 故选：A

13．一物块在水平面上由静止开始运动．物体运动的速度v随时间t变化的关系如图所示．由图象可知（ ）

A．在0～2s内与4s～6s内，物体的加速度方向相同 B．在0～2s内与4s～6s内，物体的速度方向相同 C．在0～2s内与4s～6s内，物体的平均速度相同 D．在4s～6s内，物体距离出发点越来越近

【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．

【分析】在速度时间图象中，速度的符号表示速度的方向，倾斜的直线表示匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度．由此分析即可．

【解答】解：A、根据速度图象的斜率等于加速度，斜率的正负表示加速度的方向，可知，在0～2s内与4s～6s内，物体的加速度方向相反．故A错误．

B、在0～2s内与4s～6s内，物体的速度均为正，说明速度方向相同．故B正确．

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C、设物体的最大速度为v．0～2s内物体的位移大于匀加速直线运动的位移，所以平均速度大于

．4s～6s内，物体做匀减速直线运动，平均速度为，可知两段内的平均速度不同，故C错误．

D、4s～6s内仍沿原来方向运动，距离出发点越来越远，故D错误．

故选：B

14．在实验操作前应该对实验进行适当的分析．研究平抛运动的实验装置示意如图．小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，经历的时间依次为t1、t2、t3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（ ）

A．x2﹣x1=x3﹣x2，t2﹣t1=t3﹣t2 B．x2﹣x1＞x3﹣x2，t2﹣t1＜t3﹣t2 C．x2﹣x1＞x3﹣x2，t2﹣t1＞t3﹣t2 D．x2﹣x1＜x3﹣x2，t2﹣t1＜t3﹣t2 【考点】研究平抛物体的运动．

【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，抓住两段过程竖直位移相等，比较运动的时间，从而得出水平位移的关系．

【解答】解：竖直方向上做自由落体运动，由于l与2的间距等于2与3的间距，可知小球经过1、2的时间大于2、3间的时间，即t2﹣t1＞t3﹣t2，水平方向上做匀速直线运动，则水平方向上经过1、2时的水平位移大于经过2、3时的水平位移，即x2﹣xl＞x3﹣x2．故C正确，A、B、D错误． 故选：C．

15．把重20N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上，物体右端与固定在斜面上的轻弹簧相连接，物体保持静止，如图所示，若物体与斜面间的最大静摩擦力为 12N，下列关于弹簧弹力的说法不正确的是（ ）

A．可以是22N，方向沿斜面向上 C．可以是5N，方向沿斜面向下

B．可以是2N．方向沿斜面向上 D．可以是2N，方向沿斜面向下

【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

【分析】将重力按照作用效果分解为平行斜面的下滑分力和垂直斜面的垂直分力，当最大静摩擦力平行斜面向下和平行斜面向上时，分别求解出对应的弹簧弹力，得到弹簧弹力的作用范围．

【解答】解：将重力按照作用效果分解：平行斜面的下滑分力为mgsin30°=10N，垂直斜面的垂直分力为mgcos30°=15N；

当最大静摩擦力平行斜面向下时，物体与斜面间的最大静摩擦力为12N，弹簧弹力为拉力，等于22N；

当最大静摩擦力平行斜面向上时，物体与斜面间的最大静摩擦力为12N，弹簧弹力为推力，等于2N； 故弹簧弹力可以是不大于2N推力或者不大于22N的拉力，也可以没有弹力，故C错误，ABD正确； 本题选选错误的，故选：C

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二．不定项选择题.（本题共5小题，每小题3分，共15分.在每小题给出的四个选项中，可能有一个或多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分.） 16． 作用在同一个物体的两个共点力，一个大小为3N，另一个大小为6N，它们的合力大小可能为（ ）A．2N B．5N C．9N D．12N

【考点】合力的大小与分力间夹角的关系．

【分析】两个力的合力范围为|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2．根据两个力的大小，求出合力范围，可知合力大小的可能值．

【解答】解：这两个力的合力范围为3N≤F合≤9N．故BC正确，AD错误． 故选：BC．

17．关于运动和力，下列说法正确的是（ ） A．物体所受合力为零时，速度一定为零 B．物体所受合力为零时，加速度一定为零 C．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动

D．物体所受合力的方向与物体加速度的方向一定相同 【考点】曲线运动；加速度与力、质量的关系式．

【分析】力是改变速度的原因，而不是运动的原因；在恒力的作用下，物体也可以做曲线运动；根据牛顿第二定律判断加速度的方向与速度的方向．

【解答】解：A、当物体所受合外力为零时，加速度为零，速度不变，但不一定为0．故A错误； B、根据牛顿第二定律可知，物体所受合力为零时，加速度一定为零．故B正确； C、物体在恒力作用下，也可能做曲线运动，如平抛运动．故C错误；

D、根据牛顿第二定律可得：物体所受合力的方向与物体加速度的方向一定相同．故D正确． 故选：BD

18．一个物体做自由落体运动，重力加速度g取10m/s2．该物体（ ） A．第2s末的速度大小为20m/s B．第2s末的速度大小为40m/s C．在前2s内下落的距离为15m D．在前2s内下落的距离为20m 【考点】自由落体运动．

【分析】自由落体运动做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，根据速度时间公式求出2s末的速度，根据位移时间公式求出2s内的位移．

【解答】解：A、2s末的速度v=gt=10×2m/s=20m/s，故A正确，B错误． C、在2s内的位移h=

，故C错误，D正确．

故选：AD．

19．在如图所示的速度v随时间t变化的图象中，表示物体做匀加速直线运动的是（ ）

A． B． C． D．

【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．

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v﹣t图象是倾斜的直线．【分析】物体作匀加速直线运动的特点是加速度不变，速度随时间均匀变化．可

根据图象的斜率等于加速度进行分析．

【解答】解：A、该图象表示物体的速度均匀增大，加速度不变，做匀加速直线运动，故A正确． B、该图线切线的斜率不变，物体的速度一直沿正方向，速度大小均匀减小，所以该物体沿正方向做匀减速直线运动，故B错误．

C、该图线切线的斜率不变，物体的速度一直沿负方向，速度大小均匀增大，所以该物体沿负方向做匀加速直线运动，故C正确．

D、该图线的斜率减小，物体作加速度减小的减速直线运动，故D错误． 故选：AC

20．一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（ ）

【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．

【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，合力也向上；

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，合力也向下．

【解答】解：在时间轴的上方，表示加速度向上，此时处于超重状态，在时间轴的下方，表示加速度向下，此时处于失重状态，对地板的压力减小，

在t=2s时向上的加速度最大，此时对地板的压力最大，所以A正确；

在t=8.5s时具有向下的最大的加速度，此时对地板的压力最小，所以D正确； 故选：AD

三．实验探究题．（本题共3小题，共15分．）

21．如图是《探究力的平行四边形定则》实验的示意图．下列说法正确的是（ ）

A．固定有白纸的木板必须竖直放置 B．弹簧测力计必须与木板平面平行

C．用两弹簧测力计拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数必须相同 D．用两弹簧测力计拉橡皮条时，应使两个拉力的方向垂直 【考点】验证力的平行四边形定则．

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【分析】正确解答本题需要掌握：该实验的实验原理以及实验步骤，操作过程的注意事项以及产生误差原因等．

【解答】解：A、固定有白纸的图板不一定在竖直平面内，可以在水平面内，故A错误；

B、在用弹簧测力计拉橡皮条时，若外壳与纸面之间存在摩擦，导致实际拉橡皮筋的力是弹簧拉力和摩擦力的合力，会产生误差，所以弹簧测力计必须与木板平面平行，故B正确； C、用两弹簧测力计拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数不一定相同，故C错误；

D、用两弹簧测力计拉橡皮条时，两个拉力的方向不一定要垂直，可以成任意角度，但要方便作图，故D错误． 故选：B

22．某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1= 25.85 cm．在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5，已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2= 0.98 2）．要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是 弹簧原长 ．作出F﹣x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．

【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．

【分析】根据刻度尺的读数方法可得出对应的读数，由G=mg可求得所挂钩码的重力，即可得出弹簧的拉力；由实验原理明确需要的物理量．

【解答】解：由mm刻度尺的读数方法可知图2中的读数为：25.85cm；

挂2个钩码时，重力为：G=2mg=2××9.8=0.98N；由平衡关系可知，弹簧的拉力为0.98N； 本实验中需要是弹簧的形变量，故还应测量弹簧的原长； 故答案为：25.85；0.98；弹簧原长．

23．某同学用如图1所示的实验装置做“验证牛顿第二定律”的实验中： （1）该同学在实验前准备了图1中所示的实验装置及下列辅助器材：

A．交流电源、导线 B．天平（含配套砝码） C．秒表 D．刻度尺

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E．细线、砂和小砂桶

其中不必要的器材是 C （填代号）．

（2）打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm，小车做匀加速直线运动的加速度a= 1.61 m/s2． （结果保留三位有效数字）（3）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a﹣F图象，其中图线不过原点的原因是 木板倾角过大 ． 【考点】验证牛顿第二运动定律． 【分析】（1）根据实验的原理确定测量的物理量，从而确定所需的器材

（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体匀加速直线运动的加速度

（3）图3表明在小车的拉力为0时，小车有加速度，即合外力大于0，说明平衡摩擦力过度 【解答】解：（1）在实验中，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表，上述器材中不必要的为C （2）根据

得：

（3）由图象可知小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，说明木板倾角过大 故答案为：（1）C； （2）1.61； （3）木板倾角过大 四．论述计算题．（本题共5小题，共40分，解答时请写出必要的文字说明、受力图、公式或表达式．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．） 24．一辆汽车由静止开始，前4s内以3m/s2的加速度做匀加速直线运动．求： （1）汽车在4s末的速度大小v； （2）汽车在前4s内的位移大小x．

【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．

【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车在4s末的速度大小，根据位移时间公式求出汽车在前4s内的位移大小． 【解答】解：（1）汽车在4s末的速度为： v=at=3×4m/s=12m/s；

（2）汽车在前4s内的位移为： x=

．

答：（1）汽车在4s末的速度大小v为12m/s； （2）汽车在前4s内的位移大小x为24m．

25．如图所示，一辆玩具小汽车从高为1.25m的水平桌子边缘飞出，落在水平地面上，落地点到桌子边缘的水平距离是1.2m，忽略空气阻力，g取10m/s2，求： （1）玩具车下落时间？

（2）玩具车离开桌面时的速度大小．

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【考点】平抛运动． 【分析】（1）玩具车做平抛运动，由高度求运动时间．

（2）结合水平位移和时间，求玩具车离开桌面时的速度大小． 【解答】解：（1）玩具车做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据h=（2）玩具车水平方向做匀速直线运动，由 x=v0t得 v0==

t=得：

=

答：

（1）玩具车下落时间是0.5s．

（2）玩具车离开桌面时的速度大小是2.4m/s．

26．如图所示，一质量为m的金属球，固定在一轻质细绳下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动．整个装置能自动随着风的转向而转动，使风总沿水平方向吹向小球．无风时细绳自然下垂，有风时细绳将偏离竖直方向一定角度，求：

（1）当细绳偏离竖直方向的角度为θ，且小球静止时，风力F及细绳对小球拉力T的大小．（设重力加速度为g）

（2）若风向不变，随着风力的增大θ将增大，判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态，说明理由．

【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】（1）以金属球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出风力F与T的大小； （2）若θ为90°，对小球受力分析，看小球能否受力平衡即可． 【解答】解：（1）对小球受力分析如图所示， 应用三角函数关系可得：F=mgtanθ，

，

（2）假设θ=90°，对小球受力分析后发现合力不能为零，小球也就无法处于静止状态，故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态． 答：（1）当细绳偏离竖直方向的角度为θ，且小球静止时，风力F的大小为mgtanθ，细绳对小球拉力T的大小为

；

（2）若θ为90°，则合力不可能为零，不可能处于静止状态，则θ不能增大到90°且小球处于静止状态．

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27．如图为一滑梯的示意图，滑梯的长度AB为L=5.0m，倾角θ=37°． BC段为与滑梯平滑连接的水平地面．一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，离开B点后在地面上滑行了s=3.0m后停下．小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ=0.3．不计空气阻力．取g=10m/s2．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求： （1）小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小； （2）小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小； （3）小孩与地面间的动摩擦因数μ′．

【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用． 【分析】（1）根据牛顿第二定律求出小孩下滑时的加速度大小．

（2）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出小孩滑到滑梯底端B时速度的大小． （3）根据速度位移公式求出小孩的加速度结合牛顿第二定律求出水平面上的动摩擦因数 【解答】解：（1）物体受力如右图所示

由牛顿运动定律 mgsinθ﹣f=ma f=μN

N﹣mgcosθ=0

2

（2）由 v2=2aL 求出 v=6m/s

（3）由匀变速直线运动规律 0﹣v2=﹣2a's

由牛顿第二定律 μ'mg=ma'

答：（1）小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小（2）小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小6m/s；

；

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28．图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景．设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示．

根据F﹣t图象：（ 取g=10m/s2，不计空气阻力） （1）求运动员的质量；

～6.6s的过程中，速度、加速度的方向及大小的变化情况，并求此过程中运动员的最大加速度； （3）求运动员在0～12s的过程中，重心离开蹦床上升的最大高度． 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】（1）由图象求出运动员的重力，根据

求出质量

～6.6s的过程中，速度、加速度的方向及大小的变化情况；根据牛顿第二定律求最大加速度 （3）运动员离开蹦床后做竖直上抛运动，根据竖直上抛的规律求最大高度． 【解答】解：（1）由图象可知运动员所受重力为500N，设运动员质量为m，则 m==50kg

～6.6s的过程中，

速度：先向下，逐渐减小；后向上，逐渐增大． 加速度：始终向上，先增大后减小

由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为Fm=2000N，设运动员的最大加速度为am，则 Fm﹣mg=mam am=

=

m/s2=30 m/s2，方向向上

（3）由图象可知运动员离开蹦床后做竖直上抛运动，离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s，再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s，它们的时间间隔均为1.6s．根据竖直上抛运动的对称性，可知其自由下落的时间为0.8s．

设运动员上升的最大高度为H，则 H=

=

答：（1）求运动员的质量50kg；

～6.6s的过程中，速度、加速度的方向及大小的变化情况， 速度：先向下，逐渐减小；后向上，逐渐增大． 加速度：始终向上，先增大后减小 此过程中运动员的最大加速度

，方向向上

（3）运动员在0～12s的过程中，重心离开蹦床上升的最大高度3.2m．

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2016年9月27日

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