2020-2021学年北京市西城区高一（上）期末物理试卷人教版（2019）

这是一份2020-2021学年北京市西城区高一（上）期末物理试卷人教版（2019），共9页。试卷主要包含了选择题，实验题，论述等内容，欢迎下载使用。


1. 下列物理量是矢量的是（ ）
A.时间B.质量C.路程D.加速度

2. 下列属于国际单位制中的基本单位的是（ ）
A.kgB.NC.cmD.m/s

3. 在物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是（ ）
A.伽利略B.牛顿C.笛卡尔D.亚里士多德

4. 某同学站在体重计上，通过做下蹲、起立的动作来探究超重和失重现象。下列说法正确的是（ ）

A.下蹲过程中人始终处于失重状态
B.起立过程中人始终处于超重状态
C.下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
D.起立过程中人先处于超重状态后处于失重状态

5. 在研究共点力平衡条件的实验中，用三个弹簧测力计通过轻软线对同一个小圆环施加水平拉力作用，三个拉力的方向如图所示，如果小圆环可视为质点，且其所受重力可忽略不计，小圆环平衡时三个弹簧测力计的示数分别为F1、F2和F3，关于这三个力的大小关系，下列说法中正确的是（ ）

A.F1>F2>F3B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1D.F3>F2>F1

6. A、B两个物体从同一地点，沿同一直线做匀变速直线运动，它们运动的v−t图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）

A.两物体的运动方向相反
B.两物体的加速度方向相反
C.两物体在t＝6s时相遇
D.A物体的加速度比B物体的加速度小

7. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝t2+5t，则该质点（ ）
A.加速度是1m/s2B.初速度是2.5m/s
C.第1s内的位移是5mD.第1s末的速度是7m/s

8. 如图所示，将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上。弹簧下端不挂物体时，测得弹簧的长度为x0。将钩码挂在弹簧下端，待钩码静止时测得弹簧的长度为x1，则钩码的重力大小为（ ）

A.kx0B.kx1C.k(x1−x0)D.k(x1+x0)

9. 将重力为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。则（ ）
A.木箱与地板之间的滑动摩擦力为35N
B.木箱与地板之间的最大静摩擦力为30N
C.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.35
D.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.30

10. 如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将球挂在P点，墙壁对球的支持力大小为FN，细绳对球的拉力大小为FT。若其他条件不变，只缩短细绳的长度，则（ ）

A.FN增大，FT增大B.FN减小，FT增大
C.FN增大，FT减小D.FN减小，FT减小

11. 对于在共点力作用下处于平衡状态的物体有下列判断，其中正确的是（ ）
A.物体的速度大小可能发生改变
B.物体的速度方向可能发生改变
C.物体所受合外力一定为零
D.物体一定处于静止状态

12. 如图所示，木块A和B叠放在光滑的水平地面上，用一个水平向右的推力F作用于B。木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，AB之间的最大静摩擦力为2N。若保持木块A和B相对静止，则该推力F的最大值为（ ）

A.6NB.5NC.4ND.2N

13. 一个物体从离地面高度为H处做自由落体运动，当其下落到离地面高度为h时的速度恰好是其着地时速度的一半，则h等于（ ）
A.H4B.H3C.H2D.3H4

14. 将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率相同．重力加速度为g，假设小球所受阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为（ ）

A. mg B. 12mg C. 13mg D. 110mg

15. 在高中物理中，我们会遇到许多不同的物理概念和分析方法，这些概念和方法对我们认识自然规律会有很大帮助，因此要重视对概念和方法的准确理解和正确应用。自然界中某个物理量D的变化可以记为△D，发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t；变化量△D与△t之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。在运动学中也可以引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢。如图表示某一物体做直线运动时的a−t图象。下列表述中正确的是（ ）

A.“加速度的变化率”的单位应该是m/s2
B.“加速度的变化率”为0的运动一定是匀速直线运动
C.由a−t图象可知，在前2s内该物体一定做匀减速直线运动
D.由a−t图象可知，在前2s内该物体的速度变化量为3m/s

16. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面放置在水平地面上。当把斜面固定时，一个滑块沿着这个斜面下滑（如甲图所示），滑块对斜面的压力大小为F1；若该斜面在水平外力F的推动下水平向右加速运动，且该滑块与斜面恰好保持相对静止状态（如乙图所示），这时滑块对斜面的压力大小为F2。则F1:F2等于（ ）

A.sin2θ:1B.cs2θ:1C.csθ:sinθD.1:1
二、实验题（共1小题，满分12分）

某同学用图1所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要平衡阻力。

（1）下列器材中不必要的是________（填字母代号）。
A.低压交流电源B.秒表
C.天平（含砝码）D.刻度尺

（2）他用小木块将长木板的右侧垫高来平衡阻力。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器，在________（选填“挂”或“不挂”）小桶并且打点计时器________（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。

（3）在一次实验中，该同学得到如图2所示的纸带。已知打点计时器所用电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上打出的7个连续的点。由此可算出小车的加速度a=________m/s2（结果保留两位有效数字）。

（4）他在探究小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的a−F图象如图3所示。发现图线不过原点，原因可能是________。
A.木板一端垫得过高B.木板一端垫得过低
C.砂和小桶的总质量太大了D.砂和小桶的总质量太小了

（5）另一同学采用如图4所示的装置进行实验：光滑的轨道平面分上下双层排列，完全相同的两个小车，其左端分别和一个砝码盘连接，其右端分别和一条刹车线连接，这两条刹车线由后面的刹车系统同步控制，使得两小车在必要时能够立即同步地停下来。该同学通过测量质量相同的两辆小车在相同时间内通过的位移之比来比较它们的加速度之比，进而探究加速度与力的关系。（提示：通过改变砝码盘中的砝码质量来改变拉力的大小。）请简要分析论述：利用这种方法进行探究“加速度与力的关系”的可行性。
三、论述、计算题（4个小题，共40分）解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。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。Fm

如图所示，用F＝6.0N的水平拉力，使质量m＝2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：

（1）物体的加速度大小a；

（2）物体在前3秒内的位移大小x。

某型号的舰载飞机在航空母舰上的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，所需的起飞速度为50m/s，跑道长100m．
（1）通过计算判断，飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞？

（2）为使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置．对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它具有多大的初速度？

一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角θ=37∘足够长的固定斜面，某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面至最高点过程中多个时刻的瞬时速度，并绘出了小物块上滑过程中速度v随时间t的变化图象，如图所示。计算时取sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，g=10m/s2。最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。

（1）求小物块冲上斜面上滑的最大距离x；

（2）求小物块与斜面间的动摩擦因数μ；

（3）通过计算分析说明小物块能否返回出发点。

“神舟十一号”载人飞船的返回舱在距地面某一高度时，启动减速降落伞装置开始做减速运动。当返回舱的速度大约减小至v＝10m/s时，继续匀速（近似）地下降。当以这个速度一直降落到距离地面h＝1.1m时，立刻启动返回舱的缓冲发动机并向下喷气，舱体再次做减速运动，经历时间t＝0.20s后，以某一安全的速度落至地面。

（1）若最后的减速过程可视为竖直方向的匀减速直线运动，取重力加速度g＝10m/s2。求：
a．这一过程中返回舱加速度的方向和加速度的大小a；
b．这一过程中返回舱对质量m＝60kg的航天员的作用力的大小F。

（2）事实上，空气阻力不仅跟物体相对于空气的速度有关，还跟物体的横截面积有关。实验发现：在一定条件下，降落伞在下落过程中受到的空气阻力f与伞的横截面积S成正比，与其下落速度v的平方成正比，即f＝kSv2（其中k为比例系数）。重力加速度为g。
a．定性描述返回舱在打开降落伞以后至启动缓冲发动机之前，其速度和加速度的变化情况；
b．通过计算分析说明：为了减小返回舱做匀速（近似）下降阶段时的速度，可以通过改变哪些设计（量）来实现？（提出一种可行的方案即可）
参考答案与试题解析
2020-2021学年北京市西城区高一（上）期末物理试卷
一、选择题（共16小题，每小题3分，满分48分）
1.
【答案】
D
【考点】
矢量和标量
【解析】
矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量．
【解答】
ABC、时间、质量和路程都只有大小没有方向，是标量，不是矢量，故ABC错误。
D、加速度是既有大小又有方向的物理量，是矢量，故D正确。
2.
【答案】
A
【考点】
国际单位制
【解析】
力学的基本单位有m、kg和s，m/s，m/s2、N都是导出单位。
【解答】
在国际单位制中，力学的基本单位是m、kg、s，而单位m/s，N都是导出单位，而cm是长度单位，但不是国际单位制中的单位，故A正确，BCD错误。
3.
【答案】
A
【考点】
物理学史
【解析】
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家伽利略等人的主要贡献即可。
【解答】
物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是伽利略，故A正确，BCD错误
4.
【答案】
D
【考点】
牛顿运动定律的应用-超重和失重
【解析】
分析人起立和下蹲的速度变化情况，从而找到其加速度的方向，当加速度向上时，人处于超重状态，当加速度向下时人处于失重状态。
【解答】
AC．下蹲过程中，人的重心是先加速下降后减速下降，故人的加速度先向下，后向上，根据牛顿第二定律可知，人先处于失重后处于超重状态，故AC错误。
BD．起立过程中，人的重心是先加速上升，后减速上升，故人的加速度先向上，后向下，故该过程中，先是超重状态后是失重状态，故B错误，D正确。
5.
【答案】
B
【考点】
力的合成的平行四边形定则
【解析】
由力的合成的三角形法，三力三力合力为0，则三力构成首尾相连的闭合三角形，由图可确定力的大小关系。
【解答】
据力的合成法则三力合力为0，则三力构成首尾相连的闭合三角形，如图
由图可知F3>F1>F2，故B正确，ACD错误
6.
【答案】
B
【考点】
v-t图像（匀变速直线运动）
x-t图像（匀变速直线运动）
匀变速直线运动的概念
非常规图像
【解析】
速度的正负表示物体的速度方向，即运动方向。v−t图象的斜率表示加速度。根据图象与时间轴所围的面积表示位移，分析位移关系，确定两物体何时相遇。
【解答】
A、A、B两物体的速度均为正，运动方向相同，故A错误；
B、根据v−t图象的斜率表示加速度，知A物体的加速度沿负方向，B物体的加速度沿正方向，两者加速度方向相反，故B正确；
C、A、B两个物体从同一地点沿同一直线，根据图象与时间轴所围的面积表示位移，知0−6s内，两物体的位移不等，所以两物体在t＝6s时没有相遇，故C错误；
D、根据v−t图象的斜率表示加速度，斜率绝对值越大，加速度越大，则知A物体的加速度比B物体的加速度大，故D错误。
7.
【答案】
D
【考点】
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
【解析】
根据匀变速直线运动的位移-时间公式得出质点的初速度和加速度；根根据位移-时间公式求得该质点第1s内的位移；根据速度-时间公式求得该质点第1s末的速度。
【解答】
AB、根据匀变速直线运动的位移-时间公式，结合位移x与时间t的关系为x＝t2+5t，
解得质点的初速度为：v0＝5m/s，根据a＝1m/s2，解得加速度为：a＝2m/s2，故AB错误；
C、根据位移-时间公式，可得该质点第1s内的位移为：x＝v0t+at2＝5×1m+m＝6m，故C错误；
D、根据速度-时间公式，可得该质点第1s末的速度为：v＝v0+at＝5m/s+2×1m/s＝7m/s，故D正确。
8.
【答案】
C
【考点】
胡克定律
【解析】
明确胡克定律的基本内容，根据胡克定律求出弹簧弹力，再根据平衡条件即可求得物体的重力。
【解答】
弹簧的原长为x0，根据胡克定律可知，弹簧的弹力F=k(x1−x0)；根据平衡条件可知，弹簧的弹力等于物体的重力，故C正确，ABD错误。
9.
【答案】
D
【考点】
滑动摩擦力
动摩擦因数
摩擦力的判断
静摩擦力和最大静摩擦力
摩擦力的计算
【解析】
当木箱刚要滑动时受到的静摩擦力达到最大值，恰好等于此时的水平推力；当物体被推动后，受到滑动摩擦力，匀速运动时，由平衡条件求出滑动摩擦力，根据摩擦力公式求出动摩擦因数；如果用20N的水平推力推静止在水平地面上的木箱，推不动，是静摩擦力，根据平衡条件求解静摩擦力。
【解答】
A、由题，当用30N的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则由平衡条件得到，木箱受到的滑动摩擦力为：f＝30N，故A错误；
B、当要用35N的水平推力时，木箱才能从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N，故B错误；
CD、木箱对地面的压力大小等于重力，即N＝G＝100N，所以动摩擦因数为μ＝＝＝0.3，故C错误，D正确；
10.
【答案】
A
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
力的合成与分解的应用
【解析】
对球受力分析，受重力、支持力和拉力，根据平衡条件得到墙壁对球的支持力大小、细绳对球的拉力大小表达式进行分析。
【解答】
球受重力、支持力和拉力而平衡，设细绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示；
根据平衡条件可得：FN＝mgtanθ，FT＝，
缩短细绳的长度而球的半径不变，则绳与墙间的夹角θ增大，则由数学规律可知，FT和FN均增大，故BCD错误，A正确。
11.
【答案】
C
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
力的合成与分解的应用
【解析】
解答本题需掌握：平衡状态指匀速直线运动状态或保持静止的状态；处于平衡状态的物体所受合力一定为零。
【解答】
AB、平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，而匀速直线运动是指物体的速度大小和方向均保持不变的运动，故AB错误；
C、根据平衡条件可知，物体处于平衡状态，则物体所受合外力为零，故C正确；
D、物体处于平衡状态时可能是物体处于匀速直线运动状态或静止状态，故D错误。
12.
【答案】
A
【考点】
力的合成与分解的应用
牛顿第二定律的概念
【解析】
要使AB能保持相对静止，由题意可知当F最大时，AB间的摩擦力应刚好为最大静摩擦力，则以A为研究对象可求得两物体共同运动时所具有的最大加速度；再用整体法可求得F的最大值．
【解答】
对A分析，受到重力，支持力和静摩擦力，当达到最大静摩擦力时，木块A具有最大加速度，根据牛顿第二定律可得：Fmax=mAamax；
代入数据解得：amax=2m/s2；
对整体根据牛顿第二定律可得：F=(mA+mB)amax；
代入数据解得：F=6N，故A正确，BCD错误
13.
【答案】
D
【考点】
自由落体运动的概念
【解析】
自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动，根据位移与速度关系公式求解．
【解答】
由自由落体运动规律得：v2=2gH，故v=2gH
当其速度等于着地时速度的一半时，时间也为总时间的一半，根据初速度为零的匀加速直线运动的结论可知，下降高度为H4．距离地面的高度为h＝H−H4＝34H
故ABC错误，D正确；
14.
【答案】
B
【考点】
自由落体运动的计算
竖直上抛运动
加速度与力、质量的关系式
【解析】
闪光频率相同，则小球每经过两个相邻位置的时间间隔是相同的，根据位移公式求出两种情况的加速度之比，根据牛顿第二定律列方程表示出上升和下落的加速度，联立即可求解．
【解答】
解：设每块砖的厚度是d，小球向上运动时：9d−3d=aT2①
向下运动时：3d−d=a′T2②
联立①②得：aa′=31③
根据牛顿第二定律，向上运动时：mg+f=ma④
向下运动时：mg−f=ma′⑤
联立③④⑤得：f=12mg，
故选：B．
15.
【答案】
D
【考点】
v-t图像（匀变速直线运动）
匀变速直线运动的概念
非常规图像
加速度
x-t图像（匀变速直线运动）
【解析】
根据加速度和时间的单位推导出“加速度的变化率”的单位；“加速度的变化率”为0时加速度不变；a−t图象与时间轴所围的面积表示速度变化量。
【解答】
A、加速度的变化率为，因加速度的单位为m/s2，时间的单位为s，所以“加速度的变化率”的单位应该是m/s3，故A错误；
B、“加速度的变化率”为0时，即＝0，则知加速度不变，物体可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动，故B错误；
C、由a−t图象可知，在前2s内该物体的加速度均匀减小，做变减速直线运动，故C错误；
D、由△v＝a△t知，a−t图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，则在前2s内该物体的速度变化量为△v＝m/s＝3m/s，故D正确。
16.
【答案】
B
【考点】
力的合成与分解的应用
牛顿第二定律的概念
【解析】
分别对两滑块受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，滑块与斜面一起匀加速直线运动时，加速度相同，所受的合力方向水平向右．
【解答】
斜面固定时，滑块加速下滑，在垂直斜面方向上合力为零，则F1＝mgcsθ．
斜面体和滑块一起匀加速运动时，滑块的合力水平向右，受力如图，根据平行四边形定则得，
所以．故B正确，ACD错误。
二、实验题（共1小题，满分12分）
【答案】
B
不挂,打点
5.0
A
利用这种方法进行定性探究是可行的。从公式中x＝12at2，得到：a1a2＝x1x2。所以，在这个实验中无须测量加速度的具体数值，只要测量同一时间内，两小车在不同的拉力情况下的位移之比，就可以获得同一质量的物体其加速度和受到的拉力之间的关系。
【考点】
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【解析】
（1）根据实验的原理选择需要的实验器材即可；
（2）实验时需要提前做的工作有两个：①平衡摩擦力，且每次改变小车质量时，不用重新平衡摩擦力，因为f=mgsinθ=μmgcsθ，m约掉了。②让小车的质量M远远大于小桶（及砝码）的质量m，这样用mg代替绳子拉力；
（3）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；
（4）对求出的加速度a与F的表达式，然后讨论a−F图象的斜率变化趋势即可。
（5）应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后分析答题
【解答】
由于打点计时器能进行计时，所以秒表是没用的，而低压交流电源、天平及刻度尺均有用处；故选：B
平衡摩擦力是平衡的小车及纸带所受的总阻力，所以将右端垫高后，在不挂重物、启动打点计时器的情况下，轻推小车使之恰能做匀速直线运动，纸带的点迹是均匀的即可。
把A∼G分成两大段AD和DG，每段时间是3T，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，a=xDG−xAD(3T)2=(6.50−2.60)−(2.60−0.50)(3×0.02)2×10−2m/s2=5.0m/s2；
从图3可以看出：AB、当F=0时，加速度为正，即不挂重物时小车就加速了，则木板一端垫得过高，故A正确，B错误；
CD、砂和桶的重力大小只是改变拉力的大小，影响直线的斜率，不影响是否过原点，故CD均错误。
故选：A。
该同学通过测量质量相同的两辆小车在相同时间内通过的位移之比来比较它们的加速度之比，进而探究加速度与力的关系。根据运动学公式x=12at2，当时间一定时，加速度与位移成正比，即a1a2＝x1x2，若把拉两个的拉力之F1F2＝m1m2也求出来，这样就确定了加速度与力的关系。
故答案为：（1）B；（2）不挂、打点；（3）5.0 （可允许最大正负0.1的误差）；（4）A；（5）利用这种方法进行定性探究是可行的。从公式中x＝12at2，得到：a1a2＝x1x2。所以，在这个实验中无须测量加速度的具体数值，只要测量同一时间内，两小车在不同的拉力情况下的位移之比，就可以获得同一质量的物体其加速度和受到的拉力之间的关系。
三、论述、计算题（4个小题，共40分）解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。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。Fm
【答案】
物体的加速度大小a为3.0 m/s2；
物体在前3秒内的位移大小x为13.5m。
【考点】
牛顿第二定律的概念
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
（1）根据牛顿第二定律求加速度大小；
（2）根据匀变速直线运动的速度公式求速度。
【解答】
在水平方向受到拉力等于合力，根据牛顿第二定律：F＝ma
解得物体的加速度：a＝＝ m/s2＝3.0 m/s2
物体开始运动后，前3秒内通过的位移大小：
x＝at2＝×3.0×32 m＝13.5m
【答案】
飞机依靠自身的发动机不能从航空母舰上起飞．
弹射系统必须使飞机具有的初速度为1015m/s
【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
【解析】
（1）根据速度与位移的关系公式，求出飞机经过100米跑道获得的速度，与飞机的起飞速度相比，可以判断飞机能不能飞起来．
（2）根据速度与位移的关系公式，求出速度．
【解答】
设飞机依靠自身从航空母舰上起飞获得的末速度为vt
由 v2−v02=2as，
得vt=2as=2×5×100m/s＝1010m/s＝31.6m/s
由于vt<50m/s，所以飞机依靠自身的发动机不能从航空母舰上起飞．
设弹射装置使舰载飞机的初速度为v0
由v2−v02=2ax
得：v0=v2−2as=502−2×5×100m/s＝1015m/s
【答案】
小物块冲上斜面上滑的最大距离x为4m；
小物块与斜面间的动摩擦因数μ为0.25；
小物块能返回出发点。
【考点】
牛顿第二定律的概念
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
（1）根据v−t图象的斜率可以求出上冲时的加速度大小，根据图象的面积可以求出上滑的最大距离；
（2）根据牛顿第二定律及摩擦力公式可以求出摩擦系数；
（3）判断重力沿斜面向下的分力和摩擦力的大小，如果G1>fmax，则小物块能返回出发点。
【解答】
由图象可知小物块沿斜面上滑的最大距离为：
x＝v02t＝8.02×1.0m＝4m
对小物块进行受力分析，如图所示：
根据牛顿第二定律有：mg sin37∘+f=ma
其中：f=μN
N=mg cs37∘
a=8m/s2
代入已知数据可得：μ=0.25
小物块能返回出发点。
因为当速度减为零时，重力的下滑分力G1=mgsin37∘=2×10×0.6N=12N
此时的最大静摩擦力fmax=μN=μmgcs37∘=0.25×2×10×0.8N=4N
由于G1>fmax，所以小物块将沿斜面向下匀加速运动，能够返回出发点
答：（1）小物块冲上斜面上滑的最大距离x为4m；（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ为0.25；（2）小物块能返回出发点。
【答案】
a．这一过程中返回舱加速度的方向竖直向上，加速度的大小a为45m/s2；
b．这一过程中返回舱对质量m＝60kg的航天员的作用力的大小F为3.3×103N。
a、打开减速伞后，返回舱先向下做加速度减小的减速运动，后做匀速直线运动。
b、在环境和设备质量一定的情况下，通过增大降落伞的横截面积S，可以实现减小返回舱做匀速直线运动时的速度。
【考点】
牛顿第二定律的概念
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
（1）在该0.20s减速阶段，已知位移、初速度和时间，根据位移-时间公式可求得返回舱的加速度a大小和方向。
（2）以航天员为研究对象，根据牛顿第二定律求返回舱对航天员的作用力大小F。
（3）a、根据题意判断返回舱受力情况如何变化，根据牛顿第二定律判断返回舱的加速度如何变化，再分析其运动情况。
b、返回舱做匀速直线运动处于平衡状态，由平衡条件可以求出接近地面时的速度，即可判断。
【解答】
a、返回舱匀减速下降，加速度方向竖直向上。
根据匀变速直线运动的规律得：h＝vt−
代入数据解得：a＝45m/s2。
b、以航天员为研究对象，根据牛顿第二定律得：
F−mg＝ma
代入数据解得：F＝3.3×103N；
打开减速伞后返回舱向下做减速运动，速度v不断减小，
由牛顿第二定律得：kSv2−mg＝ma，
由于v减小，返回舱的加速度a减小，返回舱做加速度减小的减速运动，当返回舱所受合力为零后做匀速直线运动。
b、返回舱匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得：Mg＝kSv2，
解得：v＝，由此可见，在环境和设备质量一定的情况下，通过增大降落伞的横截面积S，可以实现减小返回舱做匀速直线运动时的速度。