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辽宁省鞍山市普通高中2023-2024学年高三物理上学期第一次月考试题（A卷）（Word版附解析）
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这是一份辽宁省鞍山市普通高中2023-2024学年高三物理上学期第一次月考试题（A卷）（Word版附解析），共25页。试卷主要包含了选择题，实验填空，计算题等内容，欢迎下载使用。
2023—2024学年度十月月考
高三物理（A）
时间：75分钟，分数：100分
一、选择题（共48分，其中1-9题只有一个正确选项，每小题4分；10-12小题有一个或几个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分）
1. 小明同学利用传感器绘出一个沿直线运动的物体在不同运动过程中，加速度、速度、位移随时间变化的图像，如图所示．若该物体在时刻，初速度为零，则表示该物体沿单一方向运动的图像是（ ）
A. B.
C. D.
2. 小车上固定一根轻质弹性杆A,杆顶固定一个小球B,如图所示,现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中，手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是（ ）
A. F不变，FN增大 B. F不变，FN减小
C. F减小，FN不变 D. F增大，FN减小
4. 下列关于超重和失重的说法正确的是（ ）
A. 游泳高手可以静躺在水面上，那时的人处于完全失重状态
B. 跳水运动员在入水前处于失重状态，入水后短时间内处于超重状态
C. 飞船利用火箭发射后，上升过程中处于超重状态，返回地面过程中处于失重状态
D. 给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块处于超重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块处于失重状态
5. 为北京冬奥会冰壶比赛中一个画面。比赛中，为了使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。假设某运动员以初速度v0沿冰面将冰壶推出，冰壶做直线运动直到停止的过程中，其速度时间v-t图像如图（b）所示，则下列判定正确的是（ ）
A. 在0-t1和t2-t3时间内，运动员在迅速用毛刷擦冰面
B. 如果提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶运动的位移会增大，但总的运行时间不变
C. 如果提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶运动的位移不变，但总的运行时间会减少
D. 在0-t3时间内，平均速度为
6. 如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力（ ）
A. 大小为7.5N B. 大小为10N
C. 方向与水平方向成53°角斜向右下方 D. 方向与水平方向成53°角斜向左上方
7. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）
A. ta>tb, vatb, va>vb C. tavb
8. 如图所示，一个长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当AB杆和墙的夹角为时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为，B端沿地面的速度大小为，则、的关系是（ ）
A B. C. D.
9. 木块A、B分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为。系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块上，如图所示。则在力作用后（ ）
A. 木块所受摩擦力大小是
B. 木块所受摩擦力大小是
C. 木块所受摩擦力大小是
D. 木块所受摩擦力大小是
10. 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（ ）
A. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手和笔之间的万有引力提供的
B. 笔杆上的点离O点越远的，做圆周运动的向心加速度越大
C. 若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，金属笔杆两端一定会形成电势差，产生微弱的感应电流。
D. 若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走
11. 如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（ ）
A. 当时，A、B都相对地面静止
B. 当时，A的加速度为
C. 当时，A相对B滑动
D. 无论F为何值，B的加速度不会超过
12. 如图所示，在匀速转动水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA=r，RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 此时圆盘的角速度为
B. 此时绳子张力为
C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
二、实验填空（共计18分，每个小空2分）
13. 重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验，图甲为实验装置简图。
（1）图乙所示，某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，若测得，则打D点时小车的瞬时速度=___m/s，小车加速度a=___m/s2．(以上计算结果均保留二位有效数字)
如果实验时电网中交变电流的实际频率偏大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值____．（填“偏大”或“偏小”）．
（2）某组同学实验后得到了如图丙所示的两条图线．
（Ⅰ）图线①不过原点的原因是：_____________；
（Ⅱ）图线②不过原点的原因是：_____________；
（Ⅲ）分析丙图可得小车质量m=___kg；假设得到图线②时长木板水平且小车和木板间的摩擦为滑动摩擦，则他们接触面间的动摩擦因数μ=____．（g取10m/s2）
14. 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用的电源频率为50Hz，查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图1所示，把第一个点记作O，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为63.19cm、70.38cm、77.96cm、85.93cm。
（1）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_________J，动能的增加量等于_________J。（结果取三位有效数字）
（2）若应用公式v=gt计算即时速度进行验证，在如图2所示的甲、乙两条实验纸带中，应选_________纸带好。
（3）若通过测量纸带上某两点间距离来计算即时速度，进行验证，设已测得点2到4间距离为x1，点0到3间距离为x2，打点周期为T，为验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，实验后若验证结论为守恒，则x1、x2和T应满足的关系为：T=_________。
三、计算题（共计34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，某同学进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力F作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角a=37°，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求物体与斜面之间的摩擦系数；
（2）求撤去推力F后，物体还能上升距离（斜面足够长）。
16. 如图甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R=0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接。有一质量为1 kg的滑块（大小不计）从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示。滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.25，与BC间的动摩擦因数未知，g取10 m/s2。
（1）求滑块到达B处时的速度大小；
（2）求滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程所用的时间；
（3）若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做功是多少。
17. 如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=16m。试计算物块从A运动到B，机械能减少了多少J？
2023—2024学年度十月月考
高三物理（A）
时间：75分钟，分数：100分
一、选择题（共48分，其中1-9题只有一个正确选项，每小题4分；10-12小题有一个或几个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分）
1. 小明同学利用传感器绘出一个沿直线运动的物体在不同运动过程中，加速度、速度、位移随时间变化的图像，如图所示．若该物体在时刻，初速度为零，则表示该物体沿单一方向运动的图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】(1)重要信息提取：物体在时，物体沿单一方向运动即物体做速度方向不变的直线运动；(2)物理思维:图像：斜率正负表示运动方向；图像：的正负表示运动方向，即在轴上方运动方向为正，在轴下运动方向为负；图像：面积表示速度的变化量，根据的正、负判断运动方向的变化；
【详解】A、图线的斜率表示速度，在内，斜率先正后负，可知运动的方向发生改变，故选项A错误；
B、在内速度为正值，向正方向运动，在内速度为负值，向负方向运动，运动方向发生改变，故选项B错误；
C、在内加速度不变，做初速度为零的匀加速直线运动，图像的面积表示速度的变化量，在，，则2s末速度为零，在一个周期内速度的方向不变，故选项C正确；
D、在内，做初速度为零的匀加速直线运动，图像的面积表示速度的变化量，在内，则有，则3s末向负方向运动，运动的方向发生变化，故选项D错误．
2. 小车上固定一根轻质弹性杆A,杆顶固定一个小球B,如图所示,现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据小车和小球的受力情况及运动情况则可明确杆应受到的弹力情况，从而明确杆的形变．
【详解】小车在光滑斜面上自由下滑,则加速度a=gsinθ,由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下,且小球的加速度等于gsinθ,则杆的弹力方向垂直于斜面向上,杆不会发生弯曲,C正确.故选C.
【点睛】杆的形变是通过受力来实验的，故分析小球的受力情况再来分析杆的受力情况即可．
3. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中，手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是（ ）
A. F不变，FN增大 B. F不变，FN减小
C. F减小，FN不变 D. F增大，FN减小
【答案】C
【解析】
【详解】小球沿圆环缓慢上移可看成小球始终受力平衡，对小球进行受力分析，受力示意图如图所示
由图可知，即
当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，FN不变，C正确。
故选C。
4. 下列关于超重和失重的说法正确的是（ ）
A. 游泳高手可以静躺在水面上，那时的人处于完全失重状态
B. 跳水运动员在入水前处于失重状态，入水后短时间内处于超重状态
C. 飞船利用火箭发射后，上升过程中处于超重状态，返回地面过程中处于失重状态
D. 给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块处于超重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A．游泳高手可以静躺在水面上时加速度为零，处于平衡状态，故A错误；
B．跳水运动员在入水前加速度向下，处于失重状态，入水后短时间内加速度向上，处于超重状态，故B正确；
C．飞船利用火箭发射后，加速上升过程中处于超重状态，减速上升过程中处于失重状态，返回地面过程中加速下降时处于失重状态，减速下降时处于超重状态，故C错误；
D．给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块减速，有沿斜面向下的加速度，处于失重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块加速下滑，处于失重状态，故D错误。
故选B。
5. 为北京冬奥会冰壶比赛中的一个画面。比赛中，为了使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。假设某运动员以初速度v0沿冰面将冰壶推出，冰壶做直线运动直到停止的过程中，其速度时间v-t图像如图（b）所示，则下列判定正确的是（ ）
A. 在0-t1和t2-t3时间内，运动员在迅速用毛刷擦冰面
B. 如果提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶运动的位移会增大，但总的运行时间不变
C. 如果提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶运动的位移不变，但总的运行时间会减少
D. 在0-t3时间内，平均速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据v-t图像的斜率表示加速度可知0～t1和t2-t3时间内加速度比t1-t2内加速度大，说明运动员在t1-t2内用毛刷擦冰面，故A错误；
BC．没擦地面时冰壶运动的总时间为，加速度为，有擦冰面时的冰壶的运动时间为，加速度为，则有
+=v0
如果提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，则没擦冰时冰壶运动的总时间为也不变，故冰壶滑行的总时间不变，如图所示：
根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知若提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶滑行的总位移变大，故B正确，C错误；
D．0～t3时间内，冰壶的平均速度大小为
=
故D错误。
故选B。
6. 如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力（ ）
A. 大小为7.5N B. 大小为10N
C. 方向与水平方向成53°角斜向右下方 D. 方向与水平方向成53°角斜向左上方
【答案】D
【解析】
【详解】对球受力分析，球受重力、绳子的拉力T及杆的弹力F而处于平衡状态，如图所示：
则重力与绳子T的拉力的合力与杆的作用力F等大反向，则可得
方向与水平方向夹角的正切值为
故
斜向左上方，故ABC错误，D正确。
故选D。
7. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）
A. ta>tb, vatb, va>vb C. tavb
【答案】A
【解析】
【详解】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据
可知
因为
ha＞hb
则
ta＞tb
根据
x=v0t
因为水平位移相等
va＜vb
故A正确，BCD错误。
故选A。
8. 如图所示，一个长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当AB杆和墙的夹角为时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为，B端沿地面的速度大小为，则、的关系是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】将A点的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度为
v1∥=v1cosθ
将B点速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度
v2∥=v2sinθ
由于
v1∥=v2∥
所以
v1=v2tanθ
故C正确ABD错误。
故选C。
9. 木块A、B分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为。系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块上，如图所示。则在力作用后（ ）
A. 木块所受摩擦力大小是
B. 木块所受摩擦力大小
C. 木块所受摩擦力大小是
D. 木块所受摩擦力大小是
【答案】D
【解析】
【详解】未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，则弹簧弹力为
B木块与地面间的最大静摩擦力为
A木块与地面间的最大静摩擦力为
施加F后，对木块B有
故A、B均静止。
AB．施加F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为8N，故AB错误；
CD．木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为
故C错误，D正确。
故选D。
10. 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（ ）
A. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手和笔之间的万有引力提供的
B. 笔杆上的点离O点越远的，做圆周运动的向心加速度越大
C. 若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，金属笔杆两端一定会形成电势差，产生微弱的感应电流。
D. 若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走
【答案】BD
【解析】
【详解】A．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由杆的弹力提供，与万有引力无关，故A错误；
B．根据
可知笔杆上的点离O点越远的，做圆周运动的向心加速度越大，故B正确；
C．若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，金属笔杆两端一定会形成电势差，不会产生感应电流，故C错误；
D．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动，提供的向心力小于需要的向心力，小钢珠做离心运动被甩走，故D正确。
故选BD。
11. 如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（ ）
A 当时，A、B都相对地面静止
B. 当时，A的加速度为
C. 当时，A相对B滑动
D. 无论F为何值，B的加速度不会超过
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为
因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为
A、B间的最大静摩擦力为
故时，A、B都相对地面静止，A错误；
B．A、B恰好不相对滑动时，根据牛顿第二定律可知应当满足
且
即
则当≤F＜3μmg，A、B将一起向右加速滑动。当时，对A和B整体受力分析有
解得
故B正确。
CD．当F≥3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有
F－2μmg＝2maA，
解得
，
故CD正确。
故选BCD。
12. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA=r，RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 此时圆盘的角速度为
B. 此时绳子张力为
C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
【答案】AC
【解析】
【详解】C．两物块A和B随着圆盘转动时，转动的角速度相等，合外力提供向心力指向圆心，根据公式
由于B的半径比A的半径大，则B所需的向心力大，当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的静摩擦力方向沿半径指向圆外，故C正确；
AB．设绳子的张力大小为F，对两个物体分别应用牛顿第二定律有
解得
故A正确，B错误；
D．烧断绳子，根据公式
可知，A物体所需的向心力为
A的最大静摩擦力不足以提供向心力，则A做离心运动，故D错误。
故选AC。
二、实验填空（共计18分，每个小空2分）
13. 重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验，图甲为实验装置简图。
（1）图乙所示，某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，若测得，则打D点时小车的瞬时速度=___m/s，小车加速度a=___m/s2．(以上计算结果均保留二位有效数字)
如果实验时电网中交变电流的实际频率偏大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值____．（填“偏大”或“偏小”）．
（2）某组同学实验后得到了如图丙所示的两条图线．
（Ⅰ）图线①不过原点的原因是：_____________；
（Ⅱ）图线②不过原点的原因是：_____________；
（Ⅲ）分析丙图可得小车质量m=___kg；假设得到图线②时长木板水平且小车和木板间的摩擦为滑动摩擦，则他们接触面间的动摩擦因数μ=____．（g取10m/s2）
【答案】 ①. 1.1 ②. 3.0 ③. 偏小 ④. 平衡摩擦时倾角过大 ⑤. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小 ⑥. 0.5 ⑦. 0.2
【解析】
【分析】验证牛顿第二定律
【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动中点时刻的速度等于平均速度，所以
[2]由
可得
[3]如果实验时电网中交变电流的实际频率偏大，则周期T偏小，计算时按实际周期算是准确的，但是仍按正常周期计算，则所得加速度比真实值偏小；
（2）（Ⅰ）[4]由实验注意事项和题意可知图线①不过原点的原因是：平衡摩擦时倾角过大；
（Ⅱ）[5]由实验注意事项和题意可知图线②不过原点的原因是：未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小；
（Ⅲ）[6][7]由
可知
所以图线的斜率为，所以
由图线②可得小车受到的摩擦力
由
可得
【点睛】此类问题计算某一点的瞬时速度用平均速度等于中点时刻的速度，加速度用
来计算，图线的斜率为，与坐标轴的交点有不同的物理意义，在F轴上有截距表示未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小，在a轴上有截距表示平衡摩擦时倾角过大。
14. 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用的电源频率为50Hz，查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图1所示，把第一个点记作O，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为63.19cm、70.38cm、77.96cm、85.93cm。
（1）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能减少量等于_________J，动能的增加量等于_________J。（结果取三位有效数字）
（2）若应用公式v=gt计算即时速度进行验证，在如图2所示的甲、乙两条实验纸带中，应选_________纸带好。
（3）若通过测量纸带上某两点间距离来计算即时速度，进行验证，设已测得点2到4间距离为x1，点0到3间距离为x2，打点周期为T，为验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，实验后若验证结论为守恒，则x1、x2和T应满足的关系为：T=_________。
【答案】 ①. 7.64 ②. 7.56 ③. 甲 ④.
【解析】
【详解】（1）[1][2]由O点运动到C点，重力势能的减少量为
C点的速度大小为
所以动能的增加量为
（2）[3]0为第一个点，若物体做自由落体运动，则
故选甲。
（3）[4]若0到3机械能守恒，则有
所以
三、计算题（共计34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，某同学进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力F作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角a=37°，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求物体与斜面之间的摩擦系数；
（2）求撤去推力F后，物体还能上升的距离（斜面足够长）。
【答案】（1）；（2）0.075m
【解析】
【详解】（1）0~2s秒内，由F-t图可得
F1=21.5N
由牛顿第二定律可得
由v-t图像可得
2s后，由F-t图可得
F2=20N
由牛顿第二定律可得
解得
（2）撤去推力F后，由牛顿第二定律可得
解得
撤去外力后，物体的速度为1m/s，物体做匀减速直线运动到达最高点，则由速度位移公式得
x3==0.075m
16. 如图甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R=0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接。有一质量为1 kg的滑块（大小不计）从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示。滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.25，与BC间的动摩擦因数未知，g取10 m/s2。
（1）求滑块到达B处时的速度大小；
（2）求滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程所用的时间；
（3）若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少。
【答案】（1）2 m/s；（2） s；（3）5 J
【解析】
【详解】（1）滑块从A到B的过程，由动能定理得
解得
vB=2 m/s
（2）在前2 m内，有
F1-μmg=ma
且
x1=
解得
t1= s
（3）当滑块恰好能到达最高点C时，有
mg=m
对滑块从B到C的过程，由动能定理得
联立解得
即滑块克服摩擦力做的功为5 J。
17. 如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=16m。试计算物块从A运动到B，机械能减少了多少J？
【答案】物体从A到达B时，物块机械能减少12J
【解析】
【详解】物体放上传送带后，开始一段时间t1内做初速度为0的匀加速直线运动，小物体受到沿斜面向下的摩擦力；可知，物体所受合力为
所以根据牛顿第二定律可得
当物体速度增加到10m/s时产生的位移为
所以物体速度增加到10m/s后，由于
所以物体将受沿传送带向上的摩擦力直线运动
匀加速运动的位移为
设到达B点速度为v则
解得
答：物体从A到达B时，物块机械能减少12J
【点睛】本题考查传送带模型以及能量守恒定律的内容。
2023—2024学年度十月月考
高三物理（A）
时间：75分钟，分数：100分
一、选择题（共48分，其中1-9题只有一个正确选项，每小题4分；10-12小题有一个或几个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分）
1. 小明同学利用传感器绘出一个沿直线运动的物体在不同运动过程中，加速度、速度、位移随时间变化的图像，如图所示．若该物体在时刻，初速度为零，则表示该物体沿单一方向运动的图像是（ ）
A. B.
C. D.
2. 小车上固定一根轻质弹性杆A,杆顶固定一个小球B,如图所示,现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中，手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是（ ）
A. F不变，FN增大 B. F不变，FN减小
C. F减小，FN不变 D. F增大，FN减小
4. 下列关于超重和失重的说法正确的是（ ）
A. 游泳高手可以静躺在水面上，那时的人处于完全失重状态
B. 跳水运动员在入水前处于失重状态，入水后短时间内处于超重状态
C. 飞船利用火箭发射后，上升过程中处于超重状态，返回地面过程中处于失重状态
D. 给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块处于超重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块处于失重状态
5. 为北京冬奥会冰壶比赛中一个画面。比赛中，为了使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。假设某运动员以初速度v0沿冰面将冰壶推出，冰壶做直线运动直到停止的过程中，其速度时间v-t图像如图（b）所示，则下列判定正确的是（ ）
A. 在0-t1和t2-t3时间内，运动员在迅速用毛刷擦冰面
B. 如果提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶运动的位移会增大，但总的运行时间不变
C. 如果提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶运动的位移不变，但总的运行时间会减少
D. 在0-t3时间内，平均速度为
6. 如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力（ ）
A. 大小为7.5N B. 大小为10N
C. 方向与水平方向成53°角斜向右下方 D. 方向与水平方向成53°角斜向左上方
7. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）
A. ta>tb, va
8. 如图所示，一个长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当AB杆和墙的夹角为时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为，B端沿地面的速度大小为，则、的关系是（ ）
A B. C. D.
9. 木块A、B分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为。系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块上，如图所示。则在力作用后（ ）
A. 木块所受摩擦力大小是
B. 木块所受摩擦力大小是
C. 木块所受摩擦力大小是
D. 木块所受摩擦力大小是
10. 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（ ）
A. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手和笔之间的万有引力提供的
B. 笔杆上的点离O点越远的，做圆周运动的向心加速度越大
C. 若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，金属笔杆两端一定会形成电势差，产生微弱的感应电流。
D. 若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走
11. 如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（ ）
A. 当时，A、B都相对地面静止
B. 当时，A的加速度为
C. 当时，A相对B滑动
D. 无论F为何值，B的加速度不会超过
12. 如图所示，在匀速转动水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA=r，RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 此时圆盘的角速度为
B. 此时绳子张力为
C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
二、实验填空（共计18分，每个小空2分）
13. 重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验，图甲为实验装置简图。
（1）图乙所示，某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，若测得，则打D点时小车的瞬时速度=___m/s，小车加速度a=___m/s2．(以上计算结果均保留二位有效数字)
如果实验时电网中交变电流的实际频率偏大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值____．（填“偏大”或“偏小”）．
（2）某组同学实验后得到了如图丙所示的两条图线．
（Ⅰ）图线①不过原点的原因是：_____________；
（Ⅱ）图线②不过原点的原因是：_____________；
（Ⅲ）分析丙图可得小车质量m=___kg；假设得到图线②时长木板水平且小车和木板间的摩擦为滑动摩擦，则他们接触面间的动摩擦因数μ=____．（g取10m/s2）
14. 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用的电源频率为50Hz，查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图1所示，把第一个点记作O，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为63.19cm、70.38cm、77.96cm、85.93cm。
（1）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_________J，动能的增加量等于_________J。（结果取三位有效数字）
（2）若应用公式v=gt计算即时速度进行验证，在如图2所示的甲、乙两条实验纸带中，应选_________纸带好。
（3）若通过测量纸带上某两点间距离来计算即时速度，进行验证，设已测得点2到4间距离为x1，点0到3间距离为x2，打点周期为T，为验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，实验后若验证结论为守恒，则x1、x2和T应满足的关系为：T=_________。
三、计算题（共计34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，某同学进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力F作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角a=37°，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求物体与斜面之间的摩擦系数；
（2）求撤去推力F后，物体还能上升距离（斜面足够长）。
16. 如图甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R=0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接。有一质量为1 kg的滑块（大小不计）从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示。滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.25，与BC间的动摩擦因数未知，g取10 m/s2。
（1）求滑块到达B处时的速度大小；
（2）求滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程所用的时间；
（3）若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做功是多少。
17. 如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=16m。试计算物块从A运动到B，机械能减少了多少J？
2023—2024学年度十月月考
高三物理（A）
时间：75分钟，分数：100分
一、选择题（共48分，其中1-9题只有一个正确选项，每小题4分；10-12小题有一个或几个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分）
1. 小明同学利用传感器绘出一个沿直线运动的物体在不同运动过程中，加速度、速度、位移随时间变化的图像，如图所示．若该物体在时刻，初速度为零，则表示该物体沿单一方向运动的图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】(1)重要信息提取：物体在时，物体沿单一方向运动即物体做速度方向不变的直线运动；(2)物理思维:图像：斜率正负表示运动方向；图像：的正负表示运动方向，即在轴上方运动方向为正，在轴下运动方向为负；图像：面积表示速度的变化量，根据的正、负判断运动方向的变化；
【详解】A、图线的斜率表示速度，在内，斜率先正后负，可知运动的方向发生改变，故选项A错误；
B、在内速度为正值，向正方向运动，在内速度为负值，向负方向运动，运动方向发生改变，故选项B错误；
C、在内加速度不变，做初速度为零的匀加速直线运动，图像的面积表示速度的变化量，在，，则2s末速度为零，在一个周期内速度的方向不变，故选项C正确；
D、在内，做初速度为零的匀加速直线运动，图像的面积表示速度的变化量，在内，则有，则3s末向负方向运动，运动的方向发生变化，故选项D错误．
2. 小车上固定一根轻质弹性杆A,杆顶固定一个小球B,如图所示,现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据小车和小球的受力情况及运动情况则可明确杆应受到的弹力情况，从而明确杆的形变．
【详解】小车在光滑斜面上自由下滑,则加速度a=gsinθ,由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下,且小球的加速度等于gsinθ,则杆的弹力方向垂直于斜面向上,杆不会发生弯曲,C正确.故选C.
【点睛】杆的形变是通过受力来实验的，故分析小球的受力情况再来分析杆的受力情况即可．
3. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中，手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是（ ）
A. F不变，FN增大 B. F不变，FN减小
C. F减小，FN不变 D. F增大，FN减小
【答案】C
【解析】
【详解】小球沿圆环缓慢上移可看成小球始终受力平衡，对小球进行受力分析，受力示意图如图所示
由图可知，即
当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，FN不变，C正确。
故选C。
4. 下列关于超重和失重的说法正确的是（ ）
A. 游泳高手可以静躺在水面上，那时的人处于完全失重状态
B. 跳水运动员在入水前处于失重状态，入水后短时间内处于超重状态
C. 飞船利用火箭发射后，上升过程中处于超重状态，返回地面过程中处于失重状态
D. 给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块处于超重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A．游泳高手可以静躺在水面上时加速度为零，处于平衡状态，故A错误；
B．跳水运动员在入水前加速度向下，处于失重状态，入水后短时间内加速度向上，处于超重状态，故B正确；
C．飞船利用火箭发射后，加速上升过程中处于超重状态，减速上升过程中处于失重状态，返回地面过程中加速下降时处于失重状态，减速下降时处于超重状态，故C错误；
D．给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块减速，有沿斜面向下的加速度，处于失重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块加速下滑，处于失重状态，故D错误。
故选B。
5. 为北京冬奥会冰壶比赛中的一个画面。比赛中，为了使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。假设某运动员以初速度v0沿冰面将冰壶推出，冰壶做直线运动直到停止的过程中，其速度时间v-t图像如图（b）所示，则下列判定正确的是（ ）
A. 在0-t1和t2-t3时间内，运动员在迅速用毛刷擦冰面
B. 如果提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶运动的位移会增大，但总的运行时间不变
C. 如果提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶运动的位移不变，但总的运行时间会减少
D. 在0-t3时间内，平均速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据v-t图像的斜率表示加速度可知0～t1和t2-t3时间内加速度比t1-t2内加速度大，说明运动员在t1-t2内用毛刷擦冰面，故A错误；
BC．没擦地面时冰壶运动的总时间为，加速度为，有擦冰面时的冰壶的运动时间为，加速度为，则有
+=v0
如果提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，则没擦冰时冰壶运动的总时间为也不变，故冰壶滑行的总时间不变，如图所示：
根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知若提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶滑行的总位移变大，故B正确，C错误；
D．0～t3时间内，冰壶的平均速度大小为
=
故D错误。
故选B。
6. 如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力（ ）
A. 大小为7.5N B. 大小为10N
C. 方向与水平方向成53°角斜向右下方 D. 方向与水平方向成53°角斜向左上方
【答案】D
【解析】
【详解】对球受力分析，球受重力、绳子的拉力T及杆的弹力F而处于平衡状态，如图所示：
则重力与绳子T的拉力的合力与杆的作用力F等大反向，则可得
方向与水平方向夹角的正切值为
故
斜向左上方，故ABC错误，D正确。
故选D。
7. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）
A. ta>tb, va
【答案】A
【解析】
【详解】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据
可知
因为
ha＞hb
则
ta＞tb
根据
x=v0t
因为水平位移相等
va＜vb
故A正确，BCD错误。
故选A。
8. 如图所示，一个长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当AB杆和墙的夹角为时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为，B端沿地面的速度大小为，则、的关系是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】将A点的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度为
v1∥=v1cosθ
将B点速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度
v2∥=v2sinθ
由于
v1∥=v2∥
所以
v1=v2tanθ
故C正确ABD错误。
故选C。
9. 木块A、B分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为。系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块上，如图所示。则在力作用后（ ）
A. 木块所受摩擦力大小是
B. 木块所受摩擦力大小
C. 木块所受摩擦力大小是
D. 木块所受摩擦力大小是
【答案】D
【解析】
【详解】未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，则弹簧弹力为
B木块与地面间的最大静摩擦力为
A木块与地面间的最大静摩擦力为
施加F后，对木块B有
故A、B均静止。
AB．施加F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为8N，故AB错误；
CD．木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为
故C错误，D正确。
故选D。
10. 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（ ）
A. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手和笔之间的万有引力提供的
B. 笔杆上的点离O点越远的，做圆周运动的向心加速度越大
C. 若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，金属笔杆两端一定会形成电势差，产生微弱的感应电流。
D. 若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走
【答案】BD
【解析】
【详解】A．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由杆的弹力提供，与万有引力无关，故A错误；
B．根据
可知笔杆上的点离O点越远的，做圆周运动的向心加速度越大，故B正确；
C．若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，金属笔杆两端一定会形成电势差，不会产生感应电流，故C错误；
D．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动，提供的向心力小于需要的向心力，小钢珠做离心运动被甩走，故D正确。
故选BD。
11. 如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（ ）
A 当时，A、B都相对地面静止
B. 当时，A的加速度为
C. 当时，A相对B滑动
D. 无论F为何值，B的加速度不会超过
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为
因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为
A、B间的最大静摩擦力为
故时，A、B都相对地面静止，A错误；
B．A、B恰好不相对滑动时，根据牛顿第二定律可知应当满足
且
即
则当≤F＜3μmg，A、B将一起向右加速滑动。当时，对A和B整体受力分析有
解得
故B正确。
CD．当F≥3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有
F－2μmg＝2maA，
解得
，
故CD正确。
故选BCD。
12. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA=r，RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 此时圆盘的角速度为
B. 此时绳子张力为
C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
【答案】AC
【解析】
【详解】C．两物块A和B随着圆盘转动时，转动的角速度相等，合外力提供向心力指向圆心，根据公式
由于B的半径比A的半径大，则B所需的向心力大，当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的静摩擦力方向沿半径指向圆外，故C正确；
AB．设绳子的张力大小为F，对两个物体分别应用牛顿第二定律有
解得
故A正确，B错误；
D．烧断绳子，根据公式
可知，A物体所需的向心力为
A的最大静摩擦力不足以提供向心力，则A做离心运动，故D错误。
故选AC。
二、实验填空（共计18分，每个小空2分）
13. 重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验，图甲为实验装置简图。
（1）图乙所示，某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，若测得，则打D点时小车的瞬时速度=___m/s，小车加速度a=___m/s2．(以上计算结果均保留二位有效数字)
如果实验时电网中交变电流的实际频率偏大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值____．（填“偏大”或“偏小”）．
（2）某组同学实验后得到了如图丙所示的两条图线．
（Ⅰ）图线①不过原点的原因是：_____________；
（Ⅱ）图线②不过原点的原因是：_____________；
（Ⅲ）分析丙图可得小车质量m=___kg；假设得到图线②时长木板水平且小车和木板间的摩擦为滑动摩擦，则他们接触面间的动摩擦因数μ=____．（g取10m/s2）
【答案】 ①. 1.1 ②. 3.0 ③. 偏小 ④. 平衡摩擦时倾角过大 ⑤. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小 ⑥. 0.5 ⑦. 0.2
【解析】
【分析】验证牛顿第二定律
【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动中点时刻的速度等于平均速度，所以
[2]由
可得
[3]如果实验时电网中交变电流的实际频率偏大，则周期T偏小，计算时按实际周期算是准确的，但是仍按正常周期计算，则所得加速度比真实值偏小；
（2）（Ⅰ）[4]由实验注意事项和题意可知图线①不过原点的原因是：平衡摩擦时倾角过大；
（Ⅱ）[5]由实验注意事项和题意可知图线②不过原点的原因是：未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小；
（Ⅲ）[6][7]由
可知
所以图线的斜率为，所以
由图线②可得小车受到的摩擦力
由
可得
【点睛】此类问题计算某一点的瞬时速度用平均速度等于中点时刻的速度，加速度用
来计算，图线的斜率为，与坐标轴的交点有不同的物理意义，在F轴上有截距表示未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小，在a轴上有截距表示平衡摩擦时倾角过大。
14. 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用的电源频率为50Hz，查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图1所示，把第一个点记作O，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为63.19cm、70.38cm、77.96cm、85.93cm。
（1）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能减少量等于_________J，动能的增加量等于_________J。（结果取三位有效数字）
（2）若应用公式v=gt计算即时速度进行验证，在如图2所示的甲、乙两条实验纸带中，应选_________纸带好。
（3）若通过测量纸带上某两点间距离来计算即时速度，进行验证，设已测得点2到4间距离为x1，点0到3间距离为x2，打点周期为T，为验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，实验后若验证结论为守恒，则x1、x2和T应满足的关系为：T=_________。
【答案】 ①. 7.64 ②. 7.56 ③. 甲 ④.
【解析】
【详解】（1）[1][2]由O点运动到C点，重力势能的减少量为
C点的速度大小为
所以动能的增加量为
（2）[3]0为第一个点，若物体做自由落体运动，则
故选甲。
（3）[4]若0到3机械能守恒，则有
所以
三、计算题（共计34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，某同学进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力F作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角a=37°，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求物体与斜面之间的摩擦系数；
（2）求撤去推力F后，物体还能上升的距离（斜面足够长）。
【答案】（1）；（2）0.075m
【解析】
【详解】（1）0~2s秒内，由F-t图可得
F1=21.5N
由牛顿第二定律可得
由v-t图像可得
2s后，由F-t图可得
F2=20N
由牛顿第二定律可得
解得
（2）撤去推力F后，由牛顿第二定律可得
解得
撤去外力后，物体的速度为1m/s，物体做匀减速直线运动到达最高点，则由速度位移公式得
x3==0.075m
16. 如图甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R=0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接。有一质量为1 kg的滑块（大小不计）从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示。滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.25，与BC间的动摩擦因数未知，g取10 m/s2。
（1）求滑块到达B处时的速度大小；
（2）求滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程所用的时间；
（3）若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少。
【答案】（1）2 m/s；（2） s；（3）5 J
【解析】
【详解】（1）滑块从A到B的过程，由动能定理得
解得
vB=2 m/s
（2）在前2 m内，有
F1-μmg=ma
且
x1=
解得
t1= s
（3）当滑块恰好能到达最高点C时，有
mg=m
对滑块从B到C的过程，由动能定理得
联立解得
即滑块克服摩擦力做的功为5 J。
17. 如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=16m。试计算物块从A运动到B，机械能减少了多少J？
【答案】物体从A到达B时，物块机械能减少12J
【解析】
【详解】物体放上传送带后，开始一段时间t1内做初速度为0的匀加速直线运动，小物体受到沿斜面向下的摩擦力；可知，物体所受合力为
所以根据牛顿第二定律可得
当物体速度增加到10m/s时产生的位移为
所以物体速度增加到10m/s后，由于
所以物体将受沿传送带向上的摩擦力直线运动
匀加速运动的位移为
设到达B点速度为v则
解得
答：物体从A到达B时，物块机械能减少12J
【点睛】本题考查传送带模型以及能量守恒定律的内容。
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