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2021-2022年北京市房山区高一（上）期末物理试题含解析
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北京市房山区2021-2022学年高一上学期期末物 理一、单项选择题（共13小题，每小题12分，共计60分）1. 下列物理量属于矢量的是（ ）A. 质量 B. 时间 C. 路程 D. 加速度【答案】D【解析】【详解】A．质量只有大小无方向，是标量，选项A错误；B．时间只有大小无方向，是标量，选项B错误；C．路程只有大小无方向，是标量，选项C错误；D．加速度即有大小又有方向，是矢量，选项D正确；2. 下列单位属于国际单位制中的基本单位的是（ ）A. 克 B. 牛顿 C. 秒 D. 千米【答案】C【解析】【详解】力学国际基本单位有三个：米、千克、秒，其他的都是导出单位，克、千米不是国际单位制中的单位，牛顿是导出单位，故C正确，ABD错误。故选C。3. 关于加速度这个物理量，下列说法正确的是（ ）A. 加速度就是增加的速度B. 加速度表示位置变化的快慢C. 加速度的方向就是速度的方向D. 加速度表示速度变化的快慢【答案】D【解析】【详解】AB．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，数值上等于单位时间内增加或减小的速度，选项AB错误；C．加速度的方向就是速度变化的方向，选项C错误；D．加速度表示速度变化的快慢，选项D正确。故选D。【点睛】加速度是初学者感到很抽象或者难以理解的概念，这要在平时练习中不断深化理解，关键要理解其物理意义，掌握定义式。4. 如图所示跳水运动员静止站在跳板的一端时，关于弹力这个物理量下列说法正确的是（ ）A. 跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B. 跳板受到向下的压力，是跳板发生形变而产生的C. 运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D. 运动员受到支持力，是运动员的脚发生形变而产生的【答案】C【解析】【详解】A．跳板发生形变，运动员的脚也会受到力的作用，也发生形变，故A错误；B．跳板受到向下的压力，是因为运动员的脚发生形变而产生的，故B错误；CD．运动员受到的支持力是因为跳板发生形变而产生的，C正确，故D错误。故选C。请阅读下述文字，完成第5题、第6题、第7题。2022年北京冬奥会即将开幕，单板滑雪作为冬奥会的比赛项目深受大家的喜爱。在一次训练中，单板滑雪运动员由静止开始沿着雪坡下滑，如图所示。 5. 关于运动员的受力、下列说法正确的是（ ）A. 受重力和雪坡的支持力B. 受重力、下滑力和雪坡支持力C. 受重力、下滑力和正压力D. 受重力、雪坡的支持力和阻力6. 运动员加速下滑过程中，下列说法正确的是（ ）A. 雪坡对运动员的作用力大小等于重力B. 运动员所受的阻力小于重力沿斜面向下的分力C. 雪坡对运动员的作用力大小等于运动员受到的支持力D. 运动员所受重力垂直于斜面的分力就是运动员对雪坡的压力7. 若运动员下滑过程可视为匀加速直线运动，下列四个图像正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】5. D 6. B 7. D【解析】【5题详解】运动员沿着雪坡下滑时受到的作用力有重力、雪坡支持力和阻力，下滑力是重力沿斜面向下的分力，运动员不受下滑力，故选D。【6题详解】AB．运动员受到重力和雪坡对运动员的作用力，运动员加速下滑，则运动员沿斜面方向重力的分力大于受到的阻力，在垂直雪坡方向，雪坡对运动员的作用力的该方向分力等于重力的分力，故雪坡对运动员的作用力大小小于重力，故A错误，B正确；C．雪坡对运动员的作用力是雪坡对运动员的支持力和阻力的合力，且支持力和阻力方向垂直，故雪坡对运动员的作用力大小大于运动员受到的支持力，故C错误；D．运动员所受重力垂直于斜面的分力的性质是重力，运动员对雪坡的压力的性质是弹力，两者性质不同，故运动员所受重力垂直于斜面的分力不是运动员对雪坡的压力，故D错误。故选B。【7题详解】AB．x﹣t图像是倾斜直线代表物体做匀速直线运动，故AB错误；CD．C图像表示物体做匀减速直线运动，D图像表示物体做匀加速直线运动，故C错误，D正确。故选D。请阅读下述文字，完成第8题、第9题、第10题。8. 某同学利用图（甲）所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定一个力传感器，传感器通过细绳拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向右拉长木板，传感器记录的力F与时间t的图像如图（乙）所示。 （1）如图乙所示，在3.0~3.5s内，传感器记录的力F____A.增大 B.减小C.不变 D.与时间t成正比（2）在5.0~6.0s间，细绳对物块的拉力F1、物块受到的摩擦力F2和向右拉动长木板的力F3之间的关系，下列说法正确的是____A. F1与F2是一对作用力与反作用力B. F1与F2是一对平衡力C. F2与F3是一对作用力与反作用力D. F1是F2和F3的合力（3）关于实验过程的分析，下列说法正确的是____A. 物块与长木板之间的摩擦力是静摩擦力B. 长木板必须在桌面上做匀速直线运动C. 长木板必须在桌面上做匀加速直线运动D. 长木板运动过程中，传感器的示数等于物块受到的摩擦力【答案】 ①. A ②. B ③. D【解析】【详解】（1）[1]由图乙可知，3.0~3.5s内，传感器记录的力F增大。故选A。（2）[2]AB．在5.0~6.0s间，长木板处于滑动状态，物块静止，细绳对物块的拉力F1、木板对物块的摩擦力F2均作用在物块上，物块处于平衡状态，所以F1与F2是一对平衡力，故A错误，B正确；C．木板对物块的摩擦力F2和向右拉动木板的力F3，不是相互作用的两个物体间的力，故不是相互作用力，故C错误；D．F1不是F2和F3的合力，因为未作用在一个物体上，故D错误。故选B。（3）[3]A．由图可知拉力在4.2s时趋向于恒定不变，所以在4.2s之前物块与木板相对静止，受到静摩擦力作用，4.2s之后物块受滑动摩擦力作用，故A错误；BC．本实验中，无论木板做哪种直线运动，物块都保持静止，处于平衡状态，水平方向上根据平衡条件可得力传感器测得的力的大小始终等于物块的摩擦力，故BC错误；D．长木板运动过程中，物块静止，物块处于平衡状态，根据力的平衡条件可知传感器的示数等于物块受到的摩擦力，故D正确。故选D。9. 某同学想利用所学力学知识研究地铁列车的运动情况，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁列车车厢里竖直扶手上。在地铁列车运动的某段过程中，他观察到细绳偏离了竖直方向，并相对车厢保持静止。他用手机拍摄了当时情景，如图所示，拍摄方向跟地铁列车运动方向垂直。根据这张照片，你能推断出这段过程中地铁列车（ ）A. 向左运动 B. 向右运动 C. 加速度向左 D. 加速度向右【答案】C【解析】【详解】当圆珠笔与列车相对静止时，圆珠笔的加速度与列车的加速度相同，照片中圆珠笔向右偏，说明圆珠笔受到的合力方向向左，其加速度方向向左，故列车的加速度方向向左，列车向左做加速运动，或者列车向右减速运动，故C正确，ABD错误。故选C。10. 如图所示，利用两个对接的斜面，左侧斜面固定，让小球从固定斜面某一高度由静止开始向下运动，又沿右侧斜面上升。要得到“没有摩擦，小球将到达原来的高度”的结论，需要的证据是A. 小球在右侧斜面上，做匀速直线运动B. 右侧斜面的倾角越小，小球运动的距离越长C. 右侧斜面的倾角为0°时，小球永远运动下去D. 小球所受摩擦越小，在右侧斜面上，越接近原来的高度【答案】D【解析】【详解】小球在右侧斜面上，受重力和摩擦力作用而做匀减速直线运动，小球所受摩擦越小，在右侧斜面上，越接近原来的高度，则假设没有摩擦，小球将到达原来的高度；A．小球在右侧斜面上，做匀速直线运动，与结论不相符，故A错误；B．右侧斜面的倾角越小，小球运动的距离越长，与结论不相符，故B错误；C．右侧斜面的倾角为0°时，小球永远运动下去，与结论不相符，故C错误；D．小球所受摩擦越小，在右侧斜面上，越接近原来的高度，与结论相符，故D正确。故选D.11. 某同学利用如图1所示装置做“探究弹簧弹力与形变量关系”的实验。根据实验数据作出弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图像，如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 图2为弹簧弹力随弹簧长度变化图线B. 从图2中可以确定该弹簧自然下垂的长度C. 实验时，弹簧弹力应始终保持在弹性限度之内D. 根据图2可知，该弹簧的劲度系数约为2.0N/m【答案】C【解析】【详解】A．图2为弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图像，故A错误；B．从图2中不能确定该弹簧自然下垂的长度，故B错误；C．实验时，得到的F﹣x图像始终是一条直线，故弹簧弹力应始终保持在弹性限度之内，故C正确；D．图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则该弹簧的劲度系数为故D错误。故选C。【点睛】本题主要考查了胡克定律的相关实验，熟悉胡克定律的应用，解题关键点是理解图像的物理意义。12. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔闪光一次。照片中的数字是小球落下的距离，单位是厘米。下列说法不正确的是（ ）A. 可以计算小球任意位置的速度大小B. 可以判断小球所受合力逐渐减小C. 可以计算小球下落过程的平均速度大小D. 可以判断小球做匀加速直线运动【答案】B【解析】【详解】BD．为小球在相同时间内的相邻位移差值，由图可知在误差允许的范围内，可认为小球在相同时间内的相邻位移差值为定值，小球做匀加速直线运动，小球所受合力不变，B错误，满足题意要求；D正确，不满足题意要求；A．根据可求出小球做匀加速的加速度，根据匀变速直线运动的可以求解任何位置的速度， A正确，不满足题意要求；C．已知小球下落的总位移和总时间，则由平均速度公式可求出平均速度，C正确，不满足题意要求。故选B。13. 为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，a、b、c为图线上的三点，下列有关图线的说法可能正确的是（ ）A. a→b→c为一次“下蹲”过程B. a→b→c为一次“站起”过程，先失重，后超重C. a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程D. a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程【答案】A【解析】【分析】【详解】人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，a→b→c为一次“下蹲”过程，故A正确，BCD错误。 故选A。14. 如图所示，图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时有吸力，会将其牢牢吸附在支架上；图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为，则下列说法正确的是（ ）A. 手机受到的支持力大小为B. 手机受到支架的摩擦力为零C. 手机支架对手机的作用力大小为D. 手机支架对手机的作用力沿斜面向上【答案】C【解析】【详解】A．手机受到重力G和垂直支架的支持力FN、纳米微吸材料的吸引力F吸、沿支架斜面向上的静摩擦力Ff处于静止状态，由平衡条件可知，在垂直支架方向有FN=Gcosθ+F吸A错误； B．手机在支架上有沿斜面下滑的趋势，所以手机受到支架的摩擦力不是零，摩擦力有Ff=GsinθB错误；CD．手机受到重力G和支架对手机的作用力F，处于平衡状态，由平衡条件可知，这两个力大小相等，方向相反，手机支架对手机的作用力F大小为G，方向竖直向上，C正确，D错误。故选C。15. 近年来高空抛物伤人事件时有发生，但雨滴从那么高的地方砸落下，为什么不会砸伤人呢？经研究发现雨滴在下落过程中会受到阻力，且该阻力与雨滴的速率成正比（v为雨滴的速度），已知某滴质量为m的雨滴从高空中竖直滴落，落地前雨滴已匀速，重力加速度为g，则（ ）A. 雨滴下落过程做匀加速直线运动B. 公式中，k是比例系数没有单位C. 公式中，k的单位是D. 雨滴落地时速度为【答案】C【解析】【详解】A．雨滴下落过程中所受阻力随速度的增大而增大，所以雨滴的合外力逐渐减小，雨滴的加速度逐渐减小，当雨滴所受阻力与重力大小相等时雨滴将做匀速直线运动，A错误；BC．根据表达式可知k的单位是B错误C正确；D．雨滴落地时已匀速，所以阻力与重力大小相等，则雨滴速度为D错误。故选C。16. 如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上运动。当货车向右加速运动时，石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力为F，关于F的方向下列图中可能正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】当货车向右加速运动时，石块B与货车相对静止，两者加速度方向相同，均水平向右，根据牛顿第二定律可知，石块B的合力方向水平向右，即石块B的重力和F的合力方向水平向右，根据平行四边形定则可知，F的方向斜向右上方。故选B。17. 奥运会蹦床比赛项目是我国的优势项目。如图所示，在蹦床比赛过程中，运动员从空中下落到弹簧床面后，直到向下速度减为零，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 运动员运动至弹簧床最低点时加速度为零B. 运动员刚接触弹簧床面时速度最大C. 运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中先加速后减速D. 运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中一直做减速运动【答案】C【解析】【详解】A．当运动员受到的弹力与重力相等时加速度为零，此时速度最大，不是在最低点，故A错误；B．运动员接触蹦床后向下运动过程中，人受到蹦床向上的弹力和自身的重力，弹力逐渐增大，人所受合力的方向先向下后向上。所以，人会先向下加速，当弹力等于重力时速度最大，故B错误；CD．接触蹦床后，人会先向下加速，当弹力等于重力后向下减速直到减速为零，所以运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中先加速后减速，故C正确，D错误。故选C。18. 神舟十三号载人飞船于2021年10月16日成功发射，3名航天员将在太空驻留6个月。据介绍航天员的训练项目包括急动度的训练。急动度j是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，即j=，它的方向与物体加速度变化量的方向相同。在某次训练中，航天员的加速度随时间的变化关系如图所示，则航天员（ ）A. 0﹣6s内加速度方向不变B. 0﹣2s急动度增大C. 3﹣5s内加速度减小D. t=3s时和t=5s时急动度等大同向【答案】D【解析】【详解】根据a﹣t图像直接分析加速度方向和大小变化情况，a﹣t图像的斜率表示急动度，由此分析。【解答】A．在0~4s内加速度为正值，4~6s内加速度为负值，说明加速度方向发生了变化，故A错误；B．根据急动度j是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，即j=可知a﹣t图像的斜率表示急动度，可知，0﹣2s急动度保持不变，故B错误；C．3﹣5s内加速度先减小后反向增大，故C错误；D．a﹣t图像的斜率表示急动度，由图像可知，t=3s时和t=5s时图像的斜率相同，故急动度等大同向，故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键是知道a﹣t图像的斜率表示急动度，要有获取有效信息的能力。二、填空题（每空2分，共12分）19. 同学们探究两个互成角度的力的合成规律。如图1所示，实验仪器中有一个小铜环连接了一根橡皮筋和两根细绳套。 （1）实验过程中受力分析的研究对象是 ___________。A. 橡皮筋B. 小铜环C. 细绳套（2）关于实验，下列说法正确的是 ___________。A. 两根细绳必须等长B. 使用弹簧秤时，应使弹簧秤与木板平面平行C. 实验时，只需要记录两个弹簧秤的示数D. 在不超出量程的前提下，要使弹簧秤读数尽量大一些（3）如图2所示，实验中得到合力的实验值为 ___________（选填“”或“”）。【答案】 ①. B ②. BD##DB ③. 【解析】【详解】（1）[1]本实验是探究两个互成角度的力的合成规律，用两个弹簧测力计共同拉小铜环和用一个弹簧测力计拉小铜环，小铜环被拉至同一位置且处于静止状态，找出合力与分力的关系，故实验过程中受力分析的研究对象是小铜环，AC错误，B正确。故选B。（2）[2]A．使用细绳是为了便于确定力的方向，不需要等长，A错误；B．为使弹簧测力计示数等于细线的拉力大小，使用弹簧秤时，应使弹簧秤与木板平面平行，B正确；C．为准确作力的图示，实验时需要记录弹簧秤示数和细线方向，C错误；D．为减小误差，在不超出量程的前提下，要使弹簧秤读数尽量大一些，D正确。故选BD。（3）[3]是通过平行四边形定则得到的，是合力的理论值，是合力的实验值。20. 某同学通过实验探究小车加速度与质量的关系时，采用了如图所示方案。 （1）保持砝码盘中砝码质量不变，通过增减小车中的砝码个数改变小车中砝码和小车的总质量M，与此相对应，利用纸带上打出的点来测量小车的加速度。对此实验方案，下列做法中合理的是___________。A．调节滑轮，使细线与木板平行B．实验时，先接通打点计时器电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车C．在平衡阻力时，应将砝码盘及盘中砝码用细线通过定滑轮系在小车上（2）该同学记录的6组实验数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上，请标出余下的一组数据的对应点，并作出图像___________ 。 （3）由图像可得出的实验结论为___________。【答案】 ①. AB ②. ③. 在合外力一定的前提下，在误差允许范围内，小车的加速度a与小车质量M成反比【解析】【详解】（1）[1]A．调节滑轮，使细线与木板平行，此时绳的拉力才是小车沿斜面方向受到的力，故A正确；B．实验时，先接通打点计时器电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车，故B正确；C．在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡阻力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故C错误。故选AB。（2）[2]通过描点可得图像如下图所示 （3）[3]由图像可知，直线经过原点，说明在合外力一定的前提下，与成正比，故可得出的实验结论为：在合外力一定的前提下，在误差允许范围内，小车的加速度a与小车质量M成反比。三、计算论证题（共4小题，共计28分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。21. 一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的动摩擦因数为0.2，如图所示，取g=10m/s2求：（1）物体运动的加速度的大小；（2）物体在2s内发生的位移大小。【答案】（1）1.2m/s2；（2）2.4m【解析】【详解】（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律有F﹣μmg=ma解得a=1.2m/s2（2）物体在2s内发生的位移大小为22. 如图所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B．足球的质量为m，悬绳AC与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计．已知重力加速度为g，求：(1)悬绳AC对球的拉力；(2)墙壁对球的支持力。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】如图所示，重球受到重力G，绳子的拉力T，墙壁的支持力N据共点力的平衡条件有：（1）绳子对重球的拉力T=（2）墙壁对重球的支持力23. 民用航空客机的机舱，一般都设有紧急出口。发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊构成的斜面，如图1所示，斜面与地面夹角为α=53°，机舱中的人可沿该斜面滑行到地面。若气囊所构成的斜面长度l=4m，一个质量m=60kg的人在气囊上由静止开始以加速度4m/s2滑下，如图2所示为侧视图。除人与气囊之间的滑动摩擦力外，不计其它阻力，取g=10m/s2，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6.求：（1）该人滑至底端的速度大小；（2）该人所受滑动摩擦力大小；（3）该人与气囊之间的动摩擦因数μ。 【答案】（1）m/s；（2）240N；（3）0.67【解析】【详解】（1）斜面的长度为l=4m，根据速度—位移关系可得v2=2al解得v=m/s（2）对人根据牛顿第二定律可得mgsinα﹣Ff=ma解得Ff=240N（3）垂直于斜面方向根据平衡条件可得N=mgcosα根据摩擦力的计算公式可得f=μmgcosα解得μ≈0.6724. 研究跳伞运动时，在运动员身上装好传感器，用于测量运动员在不同时刻下落的速度。根据传感器测到的数据，得到如图所示的图像。为研究问题方便，将运动员和跳伞装备看成一个整体，总质量为80kg，不考虑运动员在水平方向的速度，取（1）当匀速运动时，运动员和跳伞装备受到的阻力f的大小；（2）若运动员与跳伞装备经过24s落地，试估算其运动的总位移大小；（3）减速过程中，定性分析阻力大小的变化，并简要说明理由。 【答案】（1）800N；（2）212m；（3）见解析【解析】【详解】（1）当匀速运动时，运动员和跳伞装备受力平衡，根据平衡条件可得受到的阻力f的大小为（2）由于图像与坐标轴围成的面积表示位移，根据图像可知，12s以后运动员匀速运动。每一小格表示的位移为0~12s内图像与坐标轴围成的面积约为匀速运动的位移为运动员运动的总位移大小（3）根据图像可知，在减速过程中，图像切线斜率先增大后减小，则瞬时加速度先增大再减小，根据牛顿第二定律可知 F/NM/kg（）a/（）0.291.160.860.250.290.861.160.340.290.611.640.480.290.412.440.710.290.362.780.810.290.313.230.93
北京市房山区2021-2022学年高一上学期期末物 理一、单项选择题（共13小题，每小题12分，共计60分）1. 下列物理量属于矢量的是（ ）A. 质量 B. 时间 C. 路程 D. 加速度【答案】D【解析】【详解】A．质量只有大小无方向，是标量，选项A错误；B．时间只有大小无方向，是标量，选项B错误；C．路程只有大小无方向，是标量，选项C错误；D．加速度即有大小又有方向，是矢量，选项D正确；2. 下列单位属于国际单位制中的基本单位的是（ ）A. 克 B. 牛顿 C. 秒 D. 千米【答案】C【解析】【详解】力学国际基本单位有三个：米、千克、秒，其他的都是导出单位，克、千米不是国际单位制中的单位，牛顿是导出单位，故C正确，ABD错误。故选C。3. 关于加速度这个物理量，下列说法正确的是（ ）A. 加速度就是增加的速度B. 加速度表示位置变化的快慢C. 加速度的方向就是速度的方向D. 加速度表示速度变化的快慢【答案】D【解析】【详解】AB．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，数值上等于单位时间内增加或减小的速度，选项AB错误；C．加速度的方向就是速度变化的方向，选项C错误；D．加速度表示速度变化的快慢，选项D正确。故选D。【点睛】加速度是初学者感到很抽象或者难以理解的概念，这要在平时练习中不断深化理解，关键要理解其物理意义，掌握定义式。4. 如图所示跳水运动员静止站在跳板的一端时，关于弹力这个物理量下列说法正确的是（ ）A. 跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B. 跳板受到向下的压力，是跳板发生形变而产生的C. 运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D. 运动员受到支持力，是运动员的脚发生形变而产生的【答案】C【解析】【详解】A．跳板发生形变，运动员的脚也会受到力的作用，也发生形变，故A错误；B．跳板受到向下的压力，是因为运动员的脚发生形变而产生的，故B错误；CD．运动员受到的支持力是因为跳板发生形变而产生的，C正确，故D错误。故选C。请阅读下述文字，完成第5题、第6题、第7题。2022年北京冬奥会即将开幕，单板滑雪作为冬奥会的比赛项目深受大家的喜爱。在一次训练中，单板滑雪运动员由静止开始沿着雪坡下滑，如图所示。 5. 关于运动员的受力、下列说法正确的是（ ）A. 受重力和雪坡的支持力B. 受重力、下滑力和雪坡支持力C. 受重力、下滑力和正压力D. 受重力、雪坡的支持力和阻力6. 运动员加速下滑过程中，下列说法正确的是（ ）A. 雪坡对运动员的作用力大小等于重力B. 运动员所受的阻力小于重力沿斜面向下的分力C. 雪坡对运动员的作用力大小等于运动员受到的支持力D. 运动员所受重力垂直于斜面的分力就是运动员对雪坡的压力7. 若运动员下滑过程可视为匀加速直线运动，下列四个图像正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】5. D 6. B 7. D【解析】【5题详解】运动员沿着雪坡下滑时受到的作用力有重力、雪坡支持力和阻力，下滑力是重力沿斜面向下的分力，运动员不受下滑力，故选D。【6题详解】AB．运动员受到重力和雪坡对运动员的作用力，运动员加速下滑，则运动员沿斜面方向重力的分力大于受到的阻力，在垂直雪坡方向，雪坡对运动员的作用力的该方向分力等于重力的分力，故雪坡对运动员的作用力大小小于重力，故A错误，B正确；C．雪坡对运动员的作用力是雪坡对运动员的支持力和阻力的合力，且支持力和阻力方向垂直，故雪坡对运动员的作用力大小大于运动员受到的支持力，故C错误；D．运动员所受重力垂直于斜面的分力的性质是重力，运动员对雪坡的压力的性质是弹力，两者性质不同，故运动员所受重力垂直于斜面的分力不是运动员对雪坡的压力，故D错误。故选B。【7题详解】AB．x﹣t图像是倾斜直线代表物体做匀速直线运动，故AB错误；CD．C图像表示物体做匀减速直线运动，D图像表示物体做匀加速直线运动，故C错误，D正确。故选D。请阅读下述文字，完成第8题、第9题、第10题。8. 某同学利用图（甲）所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定一个力传感器，传感器通过细绳拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向右拉长木板，传感器记录的力F与时间t的图像如图（乙）所示。 （1）如图乙所示，在3.0~3.5s内，传感器记录的力F____A.增大 B.减小C.不变 D.与时间t成正比（2）在5.0~6.0s间，细绳对物块的拉力F1、物块受到的摩擦力F2和向右拉动长木板的力F3之间的关系，下列说法正确的是____A. F1与F2是一对作用力与反作用力B. F1与F2是一对平衡力C. F2与F3是一对作用力与反作用力D. F1是F2和F3的合力（3）关于实验过程的分析，下列说法正确的是____A. 物块与长木板之间的摩擦力是静摩擦力B. 长木板必须在桌面上做匀速直线运动C. 长木板必须在桌面上做匀加速直线运动D. 长木板运动过程中，传感器的示数等于物块受到的摩擦力【答案】 ①. A ②. B ③. D【解析】【详解】（1）[1]由图乙可知，3.0~3.5s内，传感器记录的力F增大。故选A。（2）[2]AB．在5.0~6.0s间，长木板处于滑动状态，物块静止，细绳对物块的拉力F1、木板对物块的摩擦力F2均作用在物块上，物块处于平衡状态，所以F1与F2是一对平衡力，故A错误，B正确；C．木板对物块的摩擦力F2和向右拉动木板的力F3，不是相互作用的两个物体间的力，故不是相互作用力，故C错误；D．F1不是F2和F3的合力，因为未作用在一个物体上，故D错误。故选B。（3）[3]A．由图可知拉力在4.2s时趋向于恒定不变，所以在4.2s之前物块与木板相对静止，受到静摩擦力作用，4.2s之后物块受滑动摩擦力作用，故A错误；BC．本实验中，无论木板做哪种直线运动，物块都保持静止，处于平衡状态，水平方向上根据平衡条件可得力传感器测得的力的大小始终等于物块的摩擦力，故BC错误；D．长木板运动过程中，物块静止，物块处于平衡状态，根据力的平衡条件可知传感器的示数等于物块受到的摩擦力，故D正确。故选D。9. 某同学想利用所学力学知识研究地铁列车的运动情况，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁列车车厢里竖直扶手上。在地铁列车运动的某段过程中，他观察到细绳偏离了竖直方向，并相对车厢保持静止。他用手机拍摄了当时情景，如图所示，拍摄方向跟地铁列车运动方向垂直。根据这张照片，你能推断出这段过程中地铁列车（ ）A. 向左运动 B. 向右运动 C. 加速度向左 D. 加速度向右【答案】C【解析】【详解】当圆珠笔与列车相对静止时，圆珠笔的加速度与列车的加速度相同，照片中圆珠笔向右偏，说明圆珠笔受到的合力方向向左，其加速度方向向左，故列车的加速度方向向左，列车向左做加速运动，或者列车向右减速运动，故C正确，ABD错误。故选C。10. 如图所示，利用两个对接的斜面，左侧斜面固定，让小球从固定斜面某一高度由静止开始向下运动，又沿右侧斜面上升。要得到“没有摩擦，小球将到达原来的高度”的结论，需要的证据是A. 小球在右侧斜面上，做匀速直线运动B. 右侧斜面的倾角越小，小球运动的距离越长C. 右侧斜面的倾角为0°时，小球永远运动下去D. 小球所受摩擦越小，在右侧斜面上，越接近原来的高度【答案】D【解析】【详解】小球在右侧斜面上，受重力和摩擦力作用而做匀减速直线运动，小球所受摩擦越小，在右侧斜面上，越接近原来的高度，则假设没有摩擦，小球将到达原来的高度；A．小球在右侧斜面上，做匀速直线运动，与结论不相符，故A错误；B．右侧斜面的倾角越小，小球运动的距离越长，与结论不相符，故B错误；C．右侧斜面的倾角为0°时，小球永远运动下去，与结论不相符，故C错误；D．小球所受摩擦越小，在右侧斜面上，越接近原来的高度，与结论相符，故D正确。故选D.11. 某同学利用如图1所示装置做“探究弹簧弹力与形变量关系”的实验。根据实验数据作出弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图像，如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 图2为弹簧弹力随弹簧长度变化图线B. 从图2中可以确定该弹簧自然下垂的长度C. 实验时，弹簧弹力应始终保持在弹性限度之内D. 根据图2可知，该弹簧的劲度系数约为2.0N/m【答案】C【解析】【详解】A．图2为弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图像，故A错误；B．从图2中不能确定该弹簧自然下垂的长度，故B错误；C．实验时，得到的F﹣x图像始终是一条直线，故弹簧弹力应始终保持在弹性限度之内，故C正确；D．图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则该弹簧的劲度系数为故D错误。故选C。【点睛】本题主要考查了胡克定律的相关实验，熟悉胡克定律的应用，解题关键点是理解图像的物理意义。12. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔闪光一次。照片中的数字是小球落下的距离，单位是厘米。下列说法不正确的是（ ）A. 可以计算小球任意位置的速度大小B. 可以判断小球所受合力逐渐减小C. 可以计算小球下落过程的平均速度大小D. 可以判断小球做匀加速直线运动【答案】B【解析】【详解】BD．为小球在相同时间内的相邻位移差值，由图可知在误差允许的范围内，可认为小球在相同时间内的相邻位移差值为定值，小球做匀加速直线运动，小球所受合力不变，B错误，满足题意要求；D正确，不满足题意要求；A．根据可求出小球做匀加速的加速度，根据匀变速直线运动的可以求解任何位置的速度， A正确，不满足题意要求；C．已知小球下落的总位移和总时间，则由平均速度公式可求出平均速度，C正确，不满足题意要求。故选B。13. 为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，a、b、c为图线上的三点，下列有关图线的说法可能正确的是（ ）A. a→b→c为一次“下蹲”过程B. a→b→c为一次“站起”过程，先失重，后超重C. a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程D. a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程【答案】A【解析】【分析】【详解】人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，a→b→c为一次“下蹲”过程，故A正确，BCD错误。 故选A。14. 如图所示，图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时有吸力，会将其牢牢吸附在支架上；图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为，则下列说法正确的是（ ）A. 手机受到的支持力大小为B. 手机受到支架的摩擦力为零C. 手机支架对手机的作用力大小为D. 手机支架对手机的作用力沿斜面向上【答案】C【解析】【详解】A．手机受到重力G和垂直支架的支持力FN、纳米微吸材料的吸引力F吸、沿支架斜面向上的静摩擦力Ff处于静止状态，由平衡条件可知，在垂直支架方向有FN=Gcosθ+F吸A错误； B．手机在支架上有沿斜面下滑的趋势，所以手机受到支架的摩擦力不是零，摩擦力有Ff=GsinθB错误；CD．手机受到重力G和支架对手机的作用力F，处于平衡状态，由平衡条件可知，这两个力大小相等，方向相反，手机支架对手机的作用力F大小为G，方向竖直向上，C正确，D错误。故选C。15. 近年来高空抛物伤人事件时有发生，但雨滴从那么高的地方砸落下，为什么不会砸伤人呢？经研究发现雨滴在下落过程中会受到阻力，且该阻力与雨滴的速率成正比（v为雨滴的速度），已知某滴质量为m的雨滴从高空中竖直滴落，落地前雨滴已匀速，重力加速度为g，则（ ）A. 雨滴下落过程做匀加速直线运动B. 公式中，k是比例系数没有单位C. 公式中，k的单位是D. 雨滴落地时速度为【答案】C【解析】【详解】A．雨滴下落过程中所受阻力随速度的增大而增大，所以雨滴的合外力逐渐减小，雨滴的加速度逐渐减小，当雨滴所受阻力与重力大小相等时雨滴将做匀速直线运动，A错误；BC．根据表达式可知k的单位是B错误C正确；D．雨滴落地时已匀速，所以阻力与重力大小相等，则雨滴速度为D错误。故选C。16. 如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上运动。当货车向右加速运动时，石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力为F，关于F的方向下列图中可能正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】当货车向右加速运动时，石块B与货车相对静止，两者加速度方向相同，均水平向右，根据牛顿第二定律可知，石块B的合力方向水平向右，即石块B的重力和F的合力方向水平向右，根据平行四边形定则可知，F的方向斜向右上方。故选B。17. 奥运会蹦床比赛项目是我国的优势项目。如图所示，在蹦床比赛过程中，运动员从空中下落到弹簧床面后，直到向下速度减为零，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 运动员运动至弹簧床最低点时加速度为零B. 运动员刚接触弹簧床面时速度最大C. 运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中先加速后减速D. 运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中一直做减速运动【答案】C【解析】【详解】A．当运动员受到的弹力与重力相等时加速度为零，此时速度最大，不是在最低点，故A错误；B．运动员接触蹦床后向下运动过程中，人受到蹦床向上的弹力和自身的重力，弹力逐渐增大，人所受合力的方向先向下后向上。所以，人会先向下加速，当弹力等于重力时速度最大，故B错误；CD．接触蹦床后，人会先向下加速，当弹力等于重力后向下减速直到减速为零，所以运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中先加速后减速，故C正确，D错误。故选C。18. 神舟十三号载人飞船于2021年10月16日成功发射，3名航天员将在太空驻留6个月。据介绍航天员的训练项目包括急动度的训练。急动度j是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，即j=，它的方向与物体加速度变化量的方向相同。在某次训练中，航天员的加速度随时间的变化关系如图所示，则航天员（ ）A. 0﹣6s内加速度方向不变B. 0﹣2s急动度增大C. 3﹣5s内加速度减小D. t=3s时和t=5s时急动度等大同向【答案】D【解析】【详解】根据a﹣t图像直接分析加速度方向和大小变化情况，a﹣t图像的斜率表示急动度，由此分析。【解答】A．在0~4s内加速度为正值，4~6s内加速度为负值，说明加速度方向发生了变化，故A错误；B．根据急动度j是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，即j=可知a﹣t图像的斜率表示急动度，可知，0﹣2s急动度保持不变，故B错误；C．3﹣5s内加速度先减小后反向增大，故C错误；D．a﹣t图像的斜率表示急动度，由图像可知，t=3s时和t=5s时图像的斜率相同，故急动度等大同向，故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键是知道a﹣t图像的斜率表示急动度，要有获取有效信息的能力。二、填空题（每空2分，共12分）19. 同学们探究两个互成角度的力的合成规律。如图1所示，实验仪器中有一个小铜环连接了一根橡皮筋和两根细绳套。 （1）实验过程中受力分析的研究对象是 ___________。A. 橡皮筋B. 小铜环C. 细绳套（2）关于实验，下列说法正确的是 ___________。A. 两根细绳必须等长B. 使用弹簧秤时，应使弹簧秤与木板平面平行C. 实验时，只需要记录两个弹簧秤的示数D. 在不超出量程的前提下，要使弹簧秤读数尽量大一些（3）如图2所示，实验中得到合力的实验值为 ___________（选填“”或“”）。【答案】 ①. B ②. BD##DB ③. 【解析】【详解】（1）[1]本实验是探究两个互成角度的力的合成规律，用两个弹簧测力计共同拉小铜环和用一个弹簧测力计拉小铜环，小铜环被拉至同一位置且处于静止状态，找出合力与分力的关系，故实验过程中受力分析的研究对象是小铜环，AC错误，B正确。故选B。（2）[2]A．使用细绳是为了便于确定力的方向，不需要等长，A错误；B．为使弹簧测力计示数等于细线的拉力大小，使用弹簧秤时，应使弹簧秤与木板平面平行，B正确；C．为准确作力的图示，实验时需要记录弹簧秤示数和细线方向，C错误；D．为减小误差，在不超出量程的前提下，要使弹簧秤读数尽量大一些，D正确。故选BD。（3）[3]是通过平行四边形定则得到的，是合力的理论值，是合力的实验值。20. 某同学通过实验探究小车加速度与质量的关系时，采用了如图所示方案。 （1）保持砝码盘中砝码质量不变，通过增减小车中的砝码个数改变小车中砝码和小车的总质量M，与此相对应，利用纸带上打出的点来测量小车的加速度。对此实验方案，下列做法中合理的是___________。A．调节滑轮，使细线与木板平行B．实验时，先接通打点计时器电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车C．在平衡阻力时，应将砝码盘及盘中砝码用细线通过定滑轮系在小车上（2）该同学记录的6组实验数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上，请标出余下的一组数据的对应点，并作出图像___________ 。 （3）由图像可得出的实验结论为___________。【答案】 ①. AB ②. ③. 在合外力一定的前提下，在误差允许范围内，小车的加速度a与小车质量M成反比【解析】【详解】（1）[1]A．调节滑轮，使细线与木板平行，此时绳的拉力才是小车沿斜面方向受到的力，故A正确；B．实验时，先接通打点计时器电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车，故B正确；C．在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡阻力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故C错误。故选AB。（2）[2]通过描点可得图像如下图所示 （3）[3]由图像可知，直线经过原点，说明在合外力一定的前提下，与成正比，故可得出的实验结论为：在合外力一定的前提下，在误差允许范围内，小车的加速度a与小车质量M成反比。三、计算论证题（共4小题，共计28分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。21. 一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的动摩擦因数为0.2，如图所示，取g=10m/s2求：（1）物体运动的加速度的大小；（2）物体在2s内发生的位移大小。【答案】（1）1.2m/s2；（2）2.4m【解析】【详解】（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律有F﹣μmg=ma解得a=1.2m/s2（2）物体在2s内发生的位移大小为22. 如图所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B．足球的质量为m，悬绳AC与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计．已知重力加速度为g，求：(1)悬绳AC对球的拉力；(2)墙壁对球的支持力。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】如图所示，重球受到重力G，绳子的拉力T，墙壁的支持力N据共点力的平衡条件有：（1）绳子对重球的拉力T=（2）墙壁对重球的支持力23. 民用航空客机的机舱，一般都设有紧急出口。发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊构成的斜面，如图1所示，斜面与地面夹角为α=53°，机舱中的人可沿该斜面滑行到地面。若气囊所构成的斜面长度l=4m，一个质量m=60kg的人在气囊上由静止开始以加速度4m/s2滑下，如图2所示为侧视图。除人与气囊之间的滑动摩擦力外，不计其它阻力，取g=10m/s2，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6.求：（1）该人滑至底端的速度大小；（2）该人所受滑动摩擦力大小；（3）该人与气囊之间的动摩擦因数μ。 【答案】（1）m/s；（2）240N；（3）0.67【解析】【详解】（1）斜面的长度为l=4m，根据速度—位移关系可得v2=2al解得v=m/s（2）对人根据牛顿第二定律可得mgsinα﹣Ff=ma解得Ff=240N（3）垂直于斜面方向根据平衡条件可得N=mgcosα根据摩擦力的计算公式可得f=μmgcosα解得μ≈0.6724. 研究跳伞运动时，在运动员身上装好传感器，用于测量运动员在不同时刻下落的速度。根据传感器测到的数据，得到如图所示的图像。为研究问题方便，将运动员和跳伞装备看成一个整体，总质量为80kg，不考虑运动员在水平方向的速度，取（1）当匀速运动时，运动员和跳伞装备受到的阻力f的大小；（2）若运动员与跳伞装备经过24s落地，试估算其运动的总位移大小；（3）减速过程中，定性分析阻力大小的变化，并简要说明理由。 【答案】（1）800N；（2）212m；（3）见解析【解析】【详解】（1）当匀速运动时，运动员和跳伞装备受力平衡，根据平衡条件可得受到的阻力f的大小为（2）由于图像与坐标轴围成的面积表示位移，根据图像可知，12s以后运动员匀速运动。每一小格表示的位移为0~12s内图像与坐标轴围成的面积约为匀速运动的位移为运动员运动的总位移大小（3）根据图像可知，在减速过程中，图像切线斜率先增大后减小，则瞬时加速度先增大再减小，根据牛顿第二定律可知 F/NM/kg（）a/（）0.291.160.860.250.290.861.160.340.290.611.640.480.290.412.440.710.290.362.780.810.290.313.230.93
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