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辽宁省名校联盟2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题
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这是一份辽宁省名校联盟2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题，共12页。试卷主要包含了悬链线等内容，欢迎下载使用。
命题人：阜新市实验中学 石浩 审题人：阜新市实验中学 代福丽
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．智能手机装载的众多App正改变着我们的生活。某导航App的截图如图所示，提供了三种导航建议，根据图中所给信息，以下说法正确的是（ ）
A．图中“预计11：48到达”指的是时间间隔
B．“少等灯”路线的位移小于“推荐”路线的位移
C．研究汽车在本次行程中的轨迹，可将其视为质点
D．若选择“车友推荐”路线，可由“41分钟、37公里”计算出行的平均速度
2．如图所示，半圆柱放于粗糙水平地面，圆心O的正上方固定一个光滑小定滑轮，轻质绳一端拴一光滑小球，置于半圆柱面上的A点，另一端绕过定滑轮并用拉力T拉住，现缓慢地将小球从A点拽到B点，在此过程中，半圆柱对小球的支持力N以及细线对小球的拉力T的大小变化情况，以下说法正确的是（ ）
A．细线对小球拉力T变大，半圆柱对小球支持力N不变
B．细线对小球拉力T变小，半圆柱对小球支持力N变小
C．地面对半圆柱的支持力变小
D．地面对半圆柱的摩擦力变小
3．汽车发生爆胎后，需要用千斤顶帮助抬起汽车方便换胎。当摇动把手时，就能使水平面上的千斤顶的两臂（长度相等）靠拢，顶起汽车。图（a）、（b）为汽车内常备的两种类型的千斤顶，一种是“y”形，另一种是“菱形”，摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离发生改变，从而实现重物的升降。若物重为G，与间的夹角为，螺旋杆保持水平，不计杆自身重力，则图（a）、（b）两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为（ ）
A．1：1B．1：2C．2：1D．2：3
4．如图所示，小滑块自光滑斜面上a点由静止开始下滑，并依次通过b、c、d三个点，通过、、各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑，下面说法正确的是（ ）
A．通过、段的时间仍然均等于T
B．通过、段的时间之比为
C．通过c、d点的瞬时速度之比为
D．通过c点的瞬时速度等于通过段的平均速度
5．A、B两车沿同一直线同方向运动，时，B在A前方处，A、B两车的运动图像如图线a、b所示，则下面说法正确的是（ ）
A．0~2s内，A车位移为6mB．时，两车相距最近，且相距2m
C．时，两车相距4mD．0~4s内，两车位移相等
6．某物理量，其中x、a分别为物体运动的位移和加速度，则A的单位与下列哪个物理量单位一致（ ）
A．速度B．时间C．质量D．力
7．如图所示，一质量为m的滑块静止于倾角为30°的粗糙斜面上，物块与斜面间动摩擦因数，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与斜面垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．滑块可能只受到三个力作用B．弹簧可能处于原长状态
C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
8．2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，3名中国航天员将继续开展空间科学实验和技术实验。关于火箭发射升空过程中的描述，下列说法正确的是（ ）
A．火箭的速度越大，其惯性越大
B．火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的作用力大于火箭对喷出的气体的作用力
C．火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的作用力大小等于火箭对喷出的气体的作用力大小
D．火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的作用力大于火箭的重力
9．如图所示，两个质量分别为、的物块置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为、的水平拉力分别作用在、上（拉力的方向如图所示），两物块一起运动，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧测力计的示数是24N
B．弹簧测力计的示数是18N
C．在突然撤去的瞬间，的加速度大小为
D．在突然撤去的瞬间，的加速度大小为
10．悬链线（Catenary）指的是一种曲线，指两端固定的一条（粗细与质量分布）均匀、柔软（不能伸长）的链条在重力的作用下所具有的曲线形状，例如悬索桥等，如图（a）所示。现搭建如图（b）所示的一条悬链线，链的质量为m，经测量得两悬点A、B处切线与竖直方向夹角分别为30°和60°，两切线的交点为C，E是C点正上方链条上的点，F为悬链线的最低点，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B两悬点处弹力大小之比为
B．链条和链条长度之比为3：1
C．整个链条最低点F处弹力最小且等于
D．此时链条的重心在链条上的E点
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）某同学采用如图所示的装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，为橡皮绳，与为细绳，某次测量时先用两个弹簧测力计将橡皮绳与细绳的结点拉到O点，并记下弹簧测力计的弹力、，接着改用一个弹簧测力计也将结点拉到O点，并记下弹簧测力计的弹力。
（1）该实验主要采用的科学方法是________。
A．控制变量法B．理想实验法C．类比法D．等效替代法
（2）图中弹簧测力计的示数为________N。
（3）下列关于实验的要求正确的是________。
A．实验中弹簧测力计拉细绳时必须与木板平行，读数时视线正对弹簧测力计刻度
B．与弹簧测力计相连的细绳应尽量短些
C．实验中，弹簧测力计外壳与纸板间有摩擦会引起实验误差
D．实验中两弹簧测力计之间夹角尽量取90°，以便于计算出合力
（4）如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持绳弹力大小不变化且逆时针缓慢转动，为保证结点O仍然在原来位置，则关于绳弹力大小及转动方向的描述可能正确的是________。
A．绳弹力增大，逆时针转动B．绳弹力减小，逆时针转动
C．绳弹力增大，方向不变D．绳弹力减小，顺时针转动
12．（8分）某同学利用如图（a）所示装置探究加速度、力和质量的关系，一端带有滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，小车上固定一滑轮，细绳跨过滑轮连接力传感器和沙桶，且细绳平行木板。
（1）实验时，下列操作必要且正确的是________。
A．实验需要用天平测出沙和沙桶的质量
B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．沙和沙桶的总质量要远小于小车的质量
D．实验时，先接通打点计时器的电源，再释放小车
（2）利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的一条纸带如图（b）所示（相邻计数点间还有四个点未画出）。由图（b）中的数据可计算，C点的瞬时速度是________m/s，小车运动的加速度大小是________。（结果均保留3位有效数字）
（3）某同学做实验时，未把木板的一侧垫高，就继续进行其他实验步骤，该同学作出的小车加速度a与力传感器示数F的图像如图（c）所示，图（c）中，，，则实验中小车的质量为________kg。（结果保留2位有效数字）
13．（10分）根据《中华人民共和国道路交通安全法》第四十七条规定：机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。某司机驾驶汽车正以的速度在平直的道路上行驶。他看到斑马线上有行人后立即刹车，加速度大小为，车停住时车头刚好碰到斑马线，等待行人后（人已走过），又用了8s的时间匀加速至原来的速度，设开始刹车时为计时起点（即），求：
（1）汽车在前10s内的位移大小；
（2）汽车因礼让行人而延迟的时间。
14．（12分）如图所示，物块A和与斜面成的轻质细绳相连，放在倾角为的斜面上，物块A与斜面间的动摩擦因数。细绳绕过定滑轮O，细绳右端固定在天花板上，为细绳上一光滑动滑轮，右侧绳与竖直方向的夹角，下方悬挂着重物B，A、B质量分别为m、M，整个装置处于静止状态，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑轮光滑且不计重力，，。
（1）求细绳上弹力大小；
（2）若，增大重物B的质量使物块A仍静止，求重物B的质量的最大值。
15．（16分）强行超车是道路交通安全的极大隐患之一。图为车辆行驶过程中在平直道路上变道超车的情景。甲车长度，以的速度向右行驶，货车车长，以的速度在甲车前方同向行驶，当两车相距时，甲车司机准备借对向车道超越货车，但甲车司机发现对向车道与甲车相距处有另一汽车乙正以迎面驶来。已知甲车加速时加速度大小，甲车刹车的加速度大小。（不考虑超车变道的时间）
（1）求甲车超越货车至少需要多长时间。
（2）若甲车司机选择超越货车，为避免与乙车相撞，求乙车司机至少以多大加速度刹车才能让甲车司机超车成功。
（3）若甲车司机放弃超车，为避免与货车相撞，立即刹车，同时鸣笛发出信号提示，货车司机加速，货车司机反应时间，之后立即以的加速度加速。若两车能相撞，求甲车刹车后经多长时间与货车相撞；若不能相撞，求两车最近距离。
参考答案及解析
一、选择题
1．C【解析】图中“预计11：48到达”指的是时刻，A项错误；位移是由初始位置指向末位置的有向线段，所以“少等灯”路线的位移等于“推荐”路线的位移，B项错误；研究汽车在本次行程中的运动轨迹，可以将其视为质点，C项正确；根据“41分钟、37公里”可计算出行的平均速率，D项错误。
2．D【解析】对小球受力分析，
由相似可得，得，，缓慢地将小球从A点拽到B点过程中，、不变，变小，所以细线对小球拉力T变小，半圆柱对小球支持力N不变，A、B项错误；小球从A到B过程中，T竖直分量减小，T水平分量减小，由整体法得地面对半圆柱支持力变大，地面对半圆柱的摩擦力变小，C项错误，D项正确。
3．A【解析】“y”形分解如图甲所示，
将重物对A处的压力G分解为拉螺旋杆的力和压斜杆的力F，作平行四边形，由图可知，；对“菱形”分解如图乙所示，
根据力的实际作用效果，首先重物对C点压力G可分解为两个等大的力，即。作用在A点，又可分解为拉螺旋杆和压斜杆两个分力，由于是一个菱形，根据力的三角形与几何三角形相似可得，在A处可得，所以，则图（a）、（b）两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为1：1，故选A项。
4．C【解析】滑块从a点由静止开始下滑，因为通过、、各段所用时间均为T，所以，设，滑块加速度大小为a，则，，，联立解得，，所以，A、B项错误；由b到c过程，根据位移速度关系得，解得，同理可得，由b到d过程，，故，C项正确；通过bd段的平均速度，所以有，D项错误。
5．C【解析】由图像可知，A车有，即，可知，，B车有，即，得，，当时，，A项错误；，两车相距，C项正确；设时刻两车的速度相等，有，解得，故1s时A、B相距最近，B项错误；当时，，，D项错误。
6．B【解析】由于位移的单位为m，加速度的单位为，根据力学单位制的应用可知，物理量A的单位为s，即与时间单位一致，故选B项。
7．D【解析】因为，若无弹簧弹力，，滑块无法静止于斜面，因此弹簧一定处于压缩状态，物块一定受四个力作用，即：重力、斜面的支持力、弹簧的压力和静摩擦力，A、B、C项错误；由于滑块处于静止状态，由受力分析可知，斜面对滑块的摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，大小为，D项正确。
8．CD【解析】物体惯性大小只与质量有关，与速度大小无关，A项错误；火箭对喷出的气体的作用力与喷出气体对火箭的作用力属于作用力与反作用力，等大反向，B项错误，C项正确；根据牛顿第二定律，火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的作用力大于火箭的重力，D项正确。
9．BC【解析】对整体由牛顿第二定律得，隔离分析有，解得，弹簧测力计的示数为18N，A项错误，B项正确；在突然撤去的瞬间，弹簧弹力保持不变，则的加速度大小为，C项正确；在突然撤去的瞬间，弹簧弹力保持不变，则的加速度大小为，D项错误。
10．ABC【解析】由平衡关系可得，，得，A项正确；设最低点F处的张力为T，左侧悬链质量为，右侧悬链质量为，由受力平衡得，，解得，则链条长度之比为3：1，B项正确；由于F为最低点，所以F处切线沿水平方向，对段，，所以，选取某一段链条为研究对象，则，可知整个链条上张力最小的点为最低点F，C项正确；整个链条重力作用线经过E点，但由于链条形状不规则，重心在E点正上方，D项错误。
二、非选择题
11．（1）D（2分）
（2）3.80（2分）
（3）A（2分）
（4）AC（2分，少选得1分，选错不得分）
【解析】（1）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的是等效替代法，故选D项。
（2）由题图可得，弹簧测力计的示数为3.80N。
（3）弹簧测力计、细绳、橡皮绳都应与木板平行，可以减小误差，A项正确；与弹簧测力计相连的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，可以减少记录力的方向时造成的误差，B项错误；弹簧测力计外壳与纸板间存在摩擦力不影响细绳对秤钩的拉力，C项错误；两弹簧测力计之间夹角不一定是直角，D项错误。
（4）保持结点O位置不变，则与绳的合力不变，如图所示，绳弹力一定增大，方向可能不变，可能顺时针转，也可能逆时针转，故选A、C项。
12．（1）BD（2分，少选得1分，选错不得分）
（2）0.224（2分） 0.745（2分）
（3）3.0（2分）
【解析】（1）由于力传感器能测出绳上弹力，所以不必测量沙和沙桶的质量，A项错误；设斜面倾角为，考虑主要阻力，当，即平衡摩擦时，倾角只与动摩擦因数有关，与小车质量无关，所以小车质量改变后不需要重新平衡摩擦力，B项正确；由于力传感器能测出绳上弹力，不必满足小车质量远大于沙和沙桶的质量，C项错误；为了有效利用纸带，须先接通电源再释放小车，D项正确。
（2）相邻两计数点间的时间间隔为，C点的瞬时速度为，根据逐差法可得加速度为。
（3）设小车质量M，根据牛顿第二定律，变形后得到，结合图像，斜率，解得小车的质量。
13．（1）16m
（2）16s
【解析】（1）设汽车刹车停下来需要时间，则有
（2分）
10s末汽车已停止且未重新启动，则汽车在前10s内的位移为
（2分）
（2）根据题意可知，加速过程的位移大小为
（2分）
正常情况下司机通过该段路的时间为
（2分）
汽车因礼让行人而延迟的时间为
（2分）
14．（1）
（2）4.65kg
【解析】（1）根据平衡条件有（2分）
解得（2分）
（2）重物B质量最大时，A的静摩擦力达到最大值，且方向沿斜面向下，受力分析如图所示
根据平衡条件有
（2分）
（2分）
（2分）
解得（2分）
15．（1）2s
（2）
（3）两车不相撞 3.5m
【解析】（1）设经过时间甲车恰好超越货车，甲车位移，货车位移，则有
（1分）
（1分）
位移关系（1分）
解得（1分）
（2）若甲车恰好超越货车时，乙车此过程前进位移为，设乙车加速度大小为a，则有
（1分）
（1分）
解得（1分）
（3）设甲车刹车经时间与货车速度相等，甲车位移，货车位移，则
（1分）
解得（1分）
（1分）
解得（1分）
（1分）
解得（1分）
因为（1分）
所以两车不相撞，且最近距离为
（2分）
命题人：阜新市实验中学 石浩 审题人：阜新市实验中学 代福丽
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．智能手机装载的众多App正改变着我们的生活。某导航App的截图如图所示，提供了三种导航建议，根据图中所给信息，以下说法正确的是（ ）
A．图中“预计11：48到达”指的是时间间隔
B．“少等灯”路线的位移小于“推荐”路线的位移
C．研究汽车在本次行程中的轨迹，可将其视为质点
D．若选择“车友推荐”路线，可由“41分钟、37公里”计算出行的平均速度
2．如图所示，半圆柱放于粗糙水平地面，圆心O的正上方固定一个光滑小定滑轮，轻质绳一端拴一光滑小球，置于半圆柱面上的A点，另一端绕过定滑轮并用拉力T拉住，现缓慢地将小球从A点拽到B点，在此过程中，半圆柱对小球的支持力N以及细线对小球的拉力T的大小变化情况，以下说法正确的是（ ）
A．细线对小球拉力T变大，半圆柱对小球支持力N不变
B．细线对小球拉力T变小，半圆柱对小球支持力N变小
C．地面对半圆柱的支持力变小
D．地面对半圆柱的摩擦力变小
3．汽车发生爆胎后，需要用千斤顶帮助抬起汽车方便换胎。当摇动把手时，就能使水平面上的千斤顶的两臂（长度相等）靠拢，顶起汽车。图（a）、（b）为汽车内常备的两种类型的千斤顶，一种是“y”形，另一种是“菱形”，摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离发生改变，从而实现重物的升降。若物重为G，与间的夹角为，螺旋杆保持水平，不计杆自身重力，则图（a）、（b）两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为（ ）
A．1：1B．1：2C．2：1D．2：3
4．如图所示，小滑块自光滑斜面上a点由静止开始下滑，并依次通过b、c、d三个点，通过、、各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑，下面说法正确的是（ ）
A．通过、段的时间仍然均等于T
B．通过、段的时间之比为
C．通过c、d点的瞬时速度之比为
D．通过c点的瞬时速度等于通过段的平均速度
5．A、B两车沿同一直线同方向运动，时，B在A前方处，A、B两车的运动图像如图线a、b所示，则下面说法正确的是（ ）
A．0~2s内，A车位移为6mB．时，两车相距最近，且相距2m
C．时，两车相距4mD．0~4s内，两车位移相等
6．某物理量，其中x、a分别为物体运动的位移和加速度，则A的单位与下列哪个物理量单位一致（ ）
A．速度B．时间C．质量D．力
7．如图所示，一质量为m的滑块静止于倾角为30°的粗糙斜面上，物块与斜面间动摩擦因数，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与斜面垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．滑块可能只受到三个力作用B．弹簧可能处于原长状态
C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
8．2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，3名中国航天员将继续开展空间科学实验和技术实验。关于火箭发射升空过程中的描述，下列说法正确的是（ ）
A．火箭的速度越大，其惯性越大
B．火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的作用力大于火箭对喷出的气体的作用力
C．火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的作用力大小等于火箭对喷出的气体的作用力大小
D．火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的作用力大于火箭的重力
9．如图所示，两个质量分别为、的物块置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为、的水平拉力分别作用在、上（拉力的方向如图所示），两物块一起运动，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧测力计的示数是24N
B．弹簧测力计的示数是18N
C．在突然撤去的瞬间，的加速度大小为
D．在突然撤去的瞬间，的加速度大小为
10．悬链线（Catenary）指的是一种曲线，指两端固定的一条（粗细与质量分布）均匀、柔软（不能伸长）的链条在重力的作用下所具有的曲线形状，例如悬索桥等，如图（a）所示。现搭建如图（b）所示的一条悬链线，链的质量为m，经测量得两悬点A、B处切线与竖直方向夹角分别为30°和60°，两切线的交点为C，E是C点正上方链条上的点，F为悬链线的最低点，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B两悬点处弹力大小之比为
B．链条和链条长度之比为3：1
C．整个链条最低点F处弹力最小且等于
D．此时链条的重心在链条上的E点
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）某同学采用如图所示的装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，为橡皮绳，与为细绳，某次测量时先用两个弹簧测力计将橡皮绳与细绳的结点拉到O点，并记下弹簧测力计的弹力、，接着改用一个弹簧测力计也将结点拉到O点，并记下弹簧测力计的弹力。
（1）该实验主要采用的科学方法是________。
A．控制变量法B．理想实验法C．类比法D．等效替代法
（2）图中弹簧测力计的示数为________N。
（3）下列关于实验的要求正确的是________。
A．实验中弹簧测力计拉细绳时必须与木板平行，读数时视线正对弹簧测力计刻度
B．与弹簧测力计相连的细绳应尽量短些
C．实验中，弹簧测力计外壳与纸板间有摩擦会引起实验误差
D．实验中两弹簧测力计之间夹角尽量取90°，以便于计算出合力
（4）如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持绳弹力大小不变化且逆时针缓慢转动，为保证结点O仍然在原来位置，则关于绳弹力大小及转动方向的描述可能正确的是________。
A．绳弹力增大，逆时针转动B．绳弹力减小，逆时针转动
C．绳弹力增大，方向不变D．绳弹力减小，顺时针转动
12．（8分）某同学利用如图（a）所示装置探究加速度、力和质量的关系，一端带有滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，小车上固定一滑轮，细绳跨过滑轮连接力传感器和沙桶，且细绳平行木板。
（1）实验时，下列操作必要且正确的是________。
A．实验需要用天平测出沙和沙桶的质量
B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．沙和沙桶的总质量要远小于小车的质量
D．实验时，先接通打点计时器的电源，再释放小车
（2）利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的一条纸带如图（b）所示（相邻计数点间还有四个点未画出）。由图（b）中的数据可计算，C点的瞬时速度是________m/s，小车运动的加速度大小是________。（结果均保留3位有效数字）
（3）某同学做实验时，未把木板的一侧垫高，就继续进行其他实验步骤，该同学作出的小车加速度a与力传感器示数F的图像如图（c）所示，图（c）中，，，则实验中小车的质量为________kg。（结果保留2位有效数字）
13．（10分）根据《中华人民共和国道路交通安全法》第四十七条规定：机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。某司机驾驶汽车正以的速度在平直的道路上行驶。他看到斑马线上有行人后立即刹车，加速度大小为，车停住时车头刚好碰到斑马线，等待行人后（人已走过），又用了8s的时间匀加速至原来的速度，设开始刹车时为计时起点（即），求：
（1）汽车在前10s内的位移大小；
（2）汽车因礼让行人而延迟的时间。
14．（12分）如图所示，物块A和与斜面成的轻质细绳相连，放在倾角为的斜面上，物块A与斜面间的动摩擦因数。细绳绕过定滑轮O，细绳右端固定在天花板上，为细绳上一光滑动滑轮，右侧绳与竖直方向的夹角，下方悬挂着重物B，A、B质量分别为m、M，整个装置处于静止状态，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑轮光滑且不计重力，，。
（1）求细绳上弹力大小；
（2）若，增大重物B的质量使物块A仍静止，求重物B的质量的最大值。
15．（16分）强行超车是道路交通安全的极大隐患之一。图为车辆行驶过程中在平直道路上变道超车的情景。甲车长度，以的速度向右行驶，货车车长，以的速度在甲车前方同向行驶，当两车相距时，甲车司机准备借对向车道超越货车，但甲车司机发现对向车道与甲车相距处有另一汽车乙正以迎面驶来。已知甲车加速时加速度大小，甲车刹车的加速度大小。（不考虑超车变道的时间）
（1）求甲车超越货车至少需要多长时间。
（2）若甲车司机选择超越货车，为避免与乙车相撞，求乙车司机至少以多大加速度刹车才能让甲车司机超车成功。
（3）若甲车司机放弃超车，为避免与货车相撞，立即刹车，同时鸣笛发出信号提示，货车司机加速，货车司机反应时间，之后立即以的加速度加速。若两车能相撞，求甲车刹车后经多长时间与货车相撞；若不能相撞，求两车最近距离。
参考答案及解析
一、选择题
1．C【解析】图中“预计11：48到达”指的是时刻，A项错误；位移是由初始位置指向末位置的有向线段，所以“少等灯”路线的位移等于“推荐”路线的位移，B项错误；研究汽车在本次行程中的运动轨迹，可以将其视为质点，C项正确；根据“41分钟、37公里”可计算出行的平均速率，D项错误。
2．D【解析】对小球受力分析，
由相似可得，得，，缓慢地将小球从A点拽到B点过程中，、不变，变小，所以细线对小球拉力T变小，半圆柱对小球支持力N不变，A、B项错误；小球从A到B过程中，T竖直分量减小，T水平分量减小，由整体法得地面对半圆柱支持力变大，地面对半圆柱的摩擦力变小，C项错误，D项正确。
3．A【解析】“y”形分解如图甲所示，
将重物对A处的压力G分解为拉螺旋杆的力和压斜杆的力F，作平行四边形，由图可知，；对“菱形”分解如图乙所示，
根据力的实际作用效果，首先重物对C点压力G可分解为两个等大的力，即。作用在A点，又可分解为拉螺旋杆和压斜杆两个分力，由于是一个菱形，根据力的三角形与几何三角形相似可得，在A处可得，所以，则图（a）、（b）两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为1：1，故选A项。
4．C【解析】滑块从a点由静止开始下滑，因为通过、、各段所用时间均为T，所以，设，滑块加速度大小为a，则，，，联立解得，，所以，A、B项错误；由b到c过程，根据位移速度关系得，解得，同理可得，由b到d过程，，故，C项正确；通过bd段的平均速度，所以有，D项错误。
5．C【解析】由图像可知，A车有，即，可知，，B车有，即，得，，当时，，A项错误；，两车相距，C项正确；设时刻两车的速度相等，有，解得，故1s时A、B相距最近，B项错误；当时，，，D项错误。
6．B【解析】由于位移的单位为m，加速度的单位为，根据力学单位制的应用可知，物理量A的单位为s，即与时间单位一致，故选B项。
7．D【解析】因为，若无弹簧弹力，，滑块无法静止于斜面，因此弹簧一定处于压缩状态，物块一定受四个力作用，即：重力、斜面的支持力、弹簧的压力和静摩擦力，A、B、C项错误；由于滑块处于静止状态，由受力分析可知，斜面对滑块的摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，大小为，D项正确。
8．CD【解析】物体惯性大小只与质量有关，与速度大小无关，A项错误；火箭对喷出的气体的作用力与喷出气体对火箭的作用力属于作用力与反作用力，等大反向，B项错误，C项正确；根据牛顿第二定律，火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的作用力大于火箭的重力，D项正确。
9．BC【解析】对整体由牛顿第二定律得，隔离分析有，解得，弹簧测力计的示数为18N，A项错误，B项正确；在突然撤去的瞬间，弹簧弹力保持不变，则的加速度大小为，C项正确；在突然撤去的瞬间，弹簧弹力保持不变，则的加速度大小为，D项错误。
10．ABC【解析】由平衡关系可得，，得，A项正确；设最低点F处的张力为T，左侧悬链质量为，右侧悬链质量为，由受力平衡得，，解得，则链条长度之比为3：1，B项正确；由于F为最低点，所以F处切线沿水平方向，对段，，所以，选取某一段链条为研究对象，则，可知整个链条上张力最小的点为最低点F，C项正确；整个链条重力作用线经过E点，但由于链条形状不规则，重心在E点正上方，D项错误。
二、非选择题
11．（1）D（2分）
（2）3.80（2分）
（3）A（2分）
（4）AC（2分，少选得1分，选错不得分）
【解析】（1）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的是等效替代法，故选D项。
（2）由题图可得，弹簧测力计的示数为3.80N。
（3）弹簧测力计、细绳、橡皮绳都应与木板平行，可以减小误差，A项正确；与弹簧测力计相连的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，可以减少记录力的方向时造成的误差，B项错误；弹簧测力计外壳与纸板间存在摩擦力不影响细绳对秤钩的拉力，C项错误；两弹簧测力计之间夹角不一定是直角，D项错误。
（4）保持结点O位置不变，则与绳的合力不变，如图所示，绳弹力一定增大，方向可能不变，可能顺时针转，也可能逆时针转，故选A、C项。
12．（1）BD（2分，少选得1分，选错不得分）
（2）0.224（2分） 0.745（2分）
（3）3.0（2分）
【解析】（1）由于力传感器能测出绳上弹力，所以不必测量沙和沙桶的质量，A项错误；设斜面倾角为，考虑主要阻力，当，即平衡摩擦时，倾角只与动摩擦因数有关，与小车质量无关，所以小车质量改变后不需要重新平衡摩擦力，B项正确；由于力传感器能测出绳上弹力，不必满足小车质量远大于沙和沙桶的质量，C项错误；为了有效利用纸带，须先接通电源再释放小车，D项正确。
（2）相邻两计数点间的时间间隔为，C点的瞬时速度为，根据逐差法可得加速度为。
（3）设小车质量M，根据牛顿第二定律，变形后得到，结合图像，斜率，解得小车的质量。
13．（1）16m
（2）16s
【解析】（1）设汽车刹车停下来需要时间，则有
（2分）
10s末汽车已停止且未重新启动，则汽车在前10s内的位移为
（2分）
（2）根据题意可知，加速过程的位移大小为
（2分）
正常情况下司机通过该段路的时间为
（2分）
汽车因礼让行人而延迟的时间为
（2分）
14．（1）
（2）4.65kg
【解析】（1）根据平衡条件有（2分）
解得（2分）
（2）重物B质量最大时，A的静摩擦力达到最大值，且方向沿斜面向下，受力分析如图所示
根据平衡条件有
（2分）
（2分）
（2分）
解得（2分）
15．（1）2s
（2）
（3）两车不相撞 3.5m
【解析】（1）设经过时间甲车恰好超越货车，甲车位移，货车位移，则有
（1分）
（1分）
位移关系（1分）
解得（1分）
（2）若甲车恰好超越货车时，乙车此过程前进位移为，设乙车加速度大小为a，则有
（1分）
（1分）
解得（1分）
（3）设甲车刹车经时间与货车速度相等，甲车位移，货车位移，则
（1分）
解得（1分）
（1分）
解得（1分）
（1分）
解得（1分）
因为（1分）
所以两车不相撞，且最近距离为
（2分）
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