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精品解析：北京市房山区2022-2023学年高一上学期期末检测物理试题（解析版）
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这是一份精品解析：北京市房山区2022-2023学年高一上学期期末检测物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了单项选择题，第三，计算论证题解题要求等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共20小题，每小题3分，共60分）
图苹果自由下落时频闪照片的效果图，第一次闪光时苹果位于O点，第二、第三、第四次闪光时苹果分别位于A、B、C三点。已知OA=x1，AB=x2，BC=x3，频闪仪的闪光周期为T。
1. 描述苹果运动的下列物理量中，属于标量的是（ ）
A 位移B. 时间C. 速度D. 加速度
2. 由图1可知x1A. 越来越大B. 保持不变C. 越来越小D. 先变小后变大
3. 进一步研究可知，苹果在自由下落过程中加速度保持不变。从受力的角度分析，这是因为苹果所受的合力（ ）
A. 越来越大B. 保持不变C. 越来越小D. 先变小后变大
【答案】1. B 2. A 3. B
【解析】
【分析】
【1题详解】
位移、速度和加速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而时间只有大小无方向，是标量。
故选B。
【2题详解】
相同时间内，苹果的位移越来越大，可知苹果下落的速度越来越大。
故选A。
【3题详解】
由题知，苹果在自由下落过程中加速度保持不变，根据牛顿第二定律可知，这是因为苹果所受的合力保持不变。
故选B。
小明陪妈妈去超市购物，他在从一层到二层的过程中，站立在自动人行道上，并随自动人行道做匀速运动。自动人行道为如图1所示的坡面平整的斜面，从侧面看可简化为如图2所示的示意图。
4. 若该超市一层和二层之间自动人行道的长度约为20m，小明测得他从一层到二层所用的时间约为40s，则自动人行道运行速度的大小约为（ ）
A. 2m/sB. 1m/sC. 0.5m/sD. 0.2m/s
5. 在小明随自动人行道做匀速运动的过程中，关于他的受力情况，下列说法确的是（ ）
A. 只受重力B. 只受重力和支持力
C. 只受重力和摩擦力D. 受重力、支持力和摩擦力
6. 在小明随自动人行道做匀速运动的过程中，人行道对小明支持力的反作用力是（ ）
A. 小明受到的重力B. 小明对人行道的压力
C. 人行道对小明的摩擦力D. 小明对人行道的摩擦力
【答案】4. C 5. D 6. B
【解析】
【4题详解】
人行道做匀速运动，由速度公式
故选C。
【5题详解】
人随自动人行道做匀速运动，受力平衡，合力为零，可知，小明受到重力、垂直接触面弹力，沿斜面向上的摩擦力。
故选D。
【6题详解】
由牛顿第三定律可知，人行道对小明支持力的反作用力是小明对人行道的压力。
故选B。
请阅读下述文字，完成下列小题。
某同学利用图1所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板，传感器记录的F－t图像如图2所示。
7. 下列说法正确的是（ ）
A. 木板一定始终做匀速运动
B. 图2中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C. 物块与木板间的滑动摩擦力大小约为2N
D. 只用图2中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
8. 关于滑动摩擦力公式，下列说法正确的是（ ）
A. 压力越大，越难拉动，动摩擦因数越大
B. 由可知，与成正比，与成反比
C. 与、材料及接触面的粗糙程度有关
D. 的大小只由接触面的粗糙程度决定
9. 下列关于摩擦力的说法正确的是（ ）
A. 摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B. 摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势
C. 运动的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用
D. 有摩擦力作用时一定有弹力作用
【答案】7. C 8. C 9. D
【解析】
【7题详解】
A．物块始终处于静止状态，物块受到的摩擦力与传感器上拉力F平衡，在，木板处于静止状态，物块与木板间的静摩擦力随外力的增大而增大，A错误；
B．图2中曲线是传感器上拉力F随时间的变化曲线，B错误；
C．1.4s后由平衡条件可知，物块与木板间的滑动摩擦力大小约为2N，C正确；
D．动摩擦因数可表示为
由于物块的重力未知，即物块与木板间压力未知，只用图2中数据不可得出物块与木板间的动摩擦因数，D错误。
故选C。
【8题详解】
ABD．动摩擦因数只与接触面的材料及粗糙程度有关，与、无关，ABD错误；
C．与、材料及接触面的粗糙程度有关，C正确。
故选C。
【9题详解】
A．摩擦力的方向总与物体的相对运动（相对运动趋势）方向相反，与物体的运动方向不一定相反，A错误；
B．摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，B错误；
C．运动的物体可能受静摩擦力作用，静止的物体可能受滑动摩擦力作用，C错误；
D．有摩擦力作用时一定有弹力作用，由弹力作用不一定有摩擦力作用，D正确。
故选D。
请阅读下述文字，完成下列小题。
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，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示，a、b、c、d、e、f为图线上的对应点。
10. 从图上看这位同学的重力约为（ ）
A. 700NB. 500NC. 400ND. 300N
11. 有关图线的判断正确的是（ ）
A. 在0~8s内，该同学完成两次完整的蹲起过程
B. 状态a到状态b对应着下蹲过程，状态b到状态c对应着站起过程
C. a→c为“站起”过程，d→f为“下蹲”过程
D. a→c为“下蹲”过程，d→f为“站起”过程
12. 下面说法正确的是（ ）
A. 从状态a到状态b，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态
B. 从状态b到状态c，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态
C. 从状态d到状态e，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态
D. 从状态e到状态f，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态
【答案】10. B 11. D 12. A
【解析】
【10题详解】
从图上看这位同学的重力约为500N，故选B；
【11题详解】
ACD．下蹲时先向下加速后向下减速，先失重后超重；起立过程先向上加速后向上减速，即先超重后失重，则在0~8s内，该同学完成一次完整的蹲起过程，由图像可知，a→c为“下蹲”过程，d→f为“站起”过程，选项AC错误，D正确；
B．状态a到状态b和状态b到状态c都对应着下蹲过程，选项B错误；
故选D。
12题详解】
A．从状态a到状态b对应下蹲的加速过程，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态，选项A正确；
B．从状态b到状态c对应下蹲的减速过程，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态，选项B错误；
C．从状态d到状态e对应向上站起的加速过程，人的重心运动的速度逐渐增大，处于超重状态，选项C错误；
D．从状态e到状态f对应向上站起的减速过程，人的重心运动的速度逐渐减小，处于失重状态，选项D错误。
故选A。
13. 作用在同一物体上的三个力，可能使物体做匀速直线运动的是（ ）
A. 3N、4N、5NB. 8N、10N、25N
C. 5N、20N、30ND. 10N、20N、35N
【答案】A
【解析】
【详解】物体做匀速直线运动的条件是合力为零，判断各选项中的三个力的合力能否为零。常用的方法是先找出其中两个力的合力范围，看看第三个力是否在这两个力的合力的范围之内，在范围之内合力可以为零，否则则不能。
A．3N和4N的合力范围是0N≤F合≤7N，第三个力5N在这个范围之内，这三个力的合力可以为零，能使物体做匀速直线运动，故A正确；
B．10N和8N的合力范围是2N≤F合≤18N，第三个力25N不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，不能够使物体做匀速直线运动，B错误；
C．5N和20N的合力范围是15N≤F合≤25N，第三个力30N不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，不能够使物体做匀速直线运动，C错误；
D．10N和20N的合力范围是10N≤F合≤30N，第三个力35N不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，不能够使物体做匀速直线运动，D错误。
故选A。
14. 在力学范围内，国际单位制（SI）规定长度、质量、时间为三个基本量，它们的单位米（m）、千克（kg）、秒（s）为基本单位．由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度、加速度、力的单位，叫做导出单位。以下关系式能正确反映牛顿（N）与基本单位之间关系的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律
可知
C正确，ABD错误；
故选C。
15. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是
A. 如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置
B. 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态
C. 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D. 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
【答案】A
【解析】
【详解】从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是：如果不受阻力，就会升到与O点相等的高度，A项符合题意；而其他选项都不是由该实验直接得到的，需要进一步推理或其它实验验证，BCD三项不符合题意．
16. 某次踢毽子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动，到达最高点后又向下落回。毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。下列说法中正确的是（ ）
A. 毽子从最高点下落的过程中做自由落体运动
B. 毽子离开脚后，向上运动的时间比下落的时间短
C. 毽子离开脚后，在向上运动的过程中，它的速度先变大后变小
D. 毽子运动到最高点时速度为零，加速度也为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于毽子从最高点下落过程空气阻力不可忽略，不能看成自由落体运动，A错误；
B．上升过程和下降过程，据牛顿第二定律可得
上升过程逆向可看成初速度为零的匀加速直线运动，上升和下落过程，由位移公式分别可得
联立对比可得
B正确；
C．毽子离开脚后，在向上运动的过程中，它的速度不断变小，C错误；
D．毽子运动到最高点时速度为零，但受到的合力不为零，加速度不为零，D错误。
故选B。
17. 某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮筋、细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材，进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图所示是该同学依据实验记录作图的示意图。其中A点是橡皮筋在白纸上的固定点，O点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉伸到的位置。F为以、为邻边作出平行四边形的对角线。是用一个测力计将橡皮筋拉至O点时力的大小与方向，关于此实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 拉力方向应与木板平面平行，只需记录拉力的大小
B. 图中的力F方向和细绳AO方向相同
C. OB和OC绳的长度越短测量的误差越小
D. 图中F表示理论的合力，表示实验测出的合力
【答案】D
【解析】
【详解】A．拉力方向应与木板平面平行，除了要记录拉力的大小外，还需要记录拉力的方向，选项A错误；
B．因为是用一个测力计将橡皮筋拉至O点时力的大小与方向，则图中的力方向和细绳AO方向相同，选项B错误；
C．OB和OC绳的长度要适当长一些测量的误差越小，选项C错误；
D．图中F表示理论的合力，表示实验测出的合力，选项D正确。
故选D。
18. 一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴下落过程中所受重力保持不变，其速度-时间图像如图所示，关于雨滴在加速阶段的受力和运动情况，以下判断正确的是
A. 雨滴下落过程中只受重力
B. 雨滴下落过程中加速度恒定不变
C. 雨滴下落过程受到逐渐增大的空气阻力
D. 雨滴下落过程中速度随时间均匀增加
【答案】C
【解析】
【详解】根据雨滴速度-时间图像可知，雨滴加速度逐渐减小，所以雨滴除受重力外，还受变化的空气阻力，根据F=ma可知，空气阻力应逐渐增大，由于雨滴加速度逐渐减小，所以相同时间内雨滴的速度变逐渐减小，由上分析可知，C正确，A、B、D错误．
19. 小林将一轻弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺，静止时弹簧下端指针位于直尺20 cm刻度处。他在弹簧下端悬挂一钢球，静止时弹簧下端指针位于直尺40 cm刻度处，如图所示。他将该装置置于竖直升降的电梯中，某时刻，弹簧下端指针稳定地位于直尺38 cm刻度处。已知重力加速度g，根据上述信息可得出（ ）
A. 该弹簧的劲度系数
B. 该钢球所受重力的大小
C. 该时刻电梯运动速度的方向
D. 该时刻电梯运动加速度的大小和方向
【答案】D
【解析】
【详解】依题意，悬挂钢球静止时，有
置于竖直升降的电梯中，有
其中，。所以
该时刻电梯运动加速度方向竖直向下。不能判断该时刻电梯运动速度的方向，钢球的重力和弹簧的劲度系数也不确定。故ABC错误；D正确。
故选D。
20. 高铁列车做直线运动进站，总能准确地停靠在对应车门的位置，这是利用计算机控制制动装置，实现列车安全准确地进站停车。如图所示为某列车在进站停车过程中加速度大小a随速度v的变化曲线。则该列车（ ）
A. 速度从17m/s降至3m/s经过的时间为20s
B. 速度从20m/s降至3m/s行进的距离为11.9m
C. 速度从100m/s降至20m/s过程中受到的合力不变
D. 进站过程，先做匀减速运动，后做加速度越来越小的减速运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．速度从17m/s降至3m/s该过程为匀变速运动，加速度大小为
所用时间为
A正确；
B．速度从20m/s降至3m/s该过程为匀变速直线运动，加速度大小为
行进的距离满足
解得
B错误；
C．速度从100m/s降至20m/s过程中列车的加速发生变化，根据牛顿第二定律可知，合外力也发生变化，C错误；
D．进站过程速度越来越小，由图可知，先做加速度越来越大的减速运动，后做匀减速运动，D错误。
故选A。
二、填空题（每空2分，共12分）
21. 某同学用如图1所示的装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”，刻度尺0刻度线与弹簧上端对齐。他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，记作，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码个数（弹簧始终未超过弹性限度），依次读出指针稳定后所指刻度尺的刻度值，并计算出弹簧相应的伸长量x，将所得数据记录并描点如图2。
（1）在坐标纸上作出F－x图像________。
（2）该弹簧的劲度系数______N/m。
（3）由F－x图像，可以得出的结论是：____________。
【答案】 ①. ②. ③. 弹力与弹簧伸长量成正比（在弹性限度内）。弹力随弹簧伸长量均匀变化。弹力与伸长量的比值保持不变。（写出一条即可）
【解析】
【详解】（1）[1] F－x图像，如图所示
（2）[2] 该弹簧的劲度系数
（3）[3] 由F－x图像，可以得出的结论是：
弹力与弹簧伸长量成正比（在弹性限度内）。弹力随弹簧伸长量均匀变化。弹力与伸长量的比值保持不变。（写出一条即可）
22. 在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验，采用如图所示装置进行实验。
（1）要研究加速度a与物体受力F的关系，采用控制变量法，应该保持______的质量不变。
（2）正确操作实验和处理数据，得到如图所示的a–F图像。由图像可以得到的实验结论是______。
（3）实验中，要平衡小车运动的摩擦阻力，请你叙述平衡摩擦力的正确操作方法______。
【答案】 ①. 小车 ②. 在物体的质量一定时，物体的加速度与所受的合力成正比。 ③. 小车轻放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，把木板一端垫高，靠近打点计时器的一端适当垫高，形成斜面，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动（纸带上两点的距离相等）。
【解析】
【详解】（1）[1]要研究加速度a与物体受力F的关系，采用控制变量法，应该保持小车的质量不变。
（2）[2]由图像可以得到的实验结论是：在物体的质量一定时，物体的加速度与所受的合力成正比。
（3）[3]平衡摩擦力的正确操作方法是：小车轻放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，把木板一端垫高，靠近打点计时器的一端适当垫高，形成斜面，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动（纸带上两点的距离相等）。
三、计算论证题（共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。
23. 一质量为7kg的物体静止在光滑水平面上，现用14N的水平恒力使其加速运动。求：
（1）物体的加速度大小a；
（2）5s末的速度大小v；
（3）5s内通过的位移大小x。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由牛顿第二定律有
代入数据得
a = 2 m/s2
（2）由匀变速直线运动公式有
代入数据得
v = 10 m/s
（3）由匀变速直线运动位移公式有
代入数据得
x=25m
24. 挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示，一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为37°，若灯笼的重力为4N，，。
（1）画出灯笼的受力示意图；
（2）求水平风力F和悬绳拉力T大小；
（3）分析说明随着风力的增大，绳子拉力T大小如何变化。
【答案】（1）；（2），；（3）风力增大，拉力也增大
【解析】
【详解】（1）灯笼受到重力、风力、绳拉力，受力如图所示
（2）灯笼沿x轴方向有
灯笼沿y轴方向有
解得
（3）设轻绳与竖直方向的夹角为θ，根据（2）中分析可知
解得
根据题意可知θ不会超过90°，则风力增大，θ增大，csθ减小，那么拉力增大。
25. 如图甲所示，滑雪者与装备的总质量为50kg，从倾角为37°的雪坡上以2m/s的初速度匀加速直线自由滑下。他运动v-t图像如图乙所示。g取，，。求：
（1）滑雪者下滑的加速度大小a；
（2）滑雪者受到雪面的阻力大小f；
（3）分析说明体重较大的滑雪者用同样的装备滑下时加速度是否变化。
【答案】（1）；（2）；（3）加速度不变，与质量无关
【解析】
【详解】（1）由v-t图像的斜率可得滑雪者运动的加速度大小为
（2）滑雪者在斜坡上受力如下图所示，建立如图所示的直角坐标系，根据牛顿第二定律，在x方向上有
解得
（3）根据下图的受力分析，在y方向有
由牛顿第二定律，在x方向有
解得
加速度不变，与质量无关。
26. 如图1所示，“神舟十四号”载人飞船返回舱在距地面某一高度时，启动减速伞开始做减速运动。当返回舱的速度减小至时，开始匀速下降。直至降落到临近地面时，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次做减速运动，经历时间后，返回舱以的安全速度落至地面。
（1）若最后的减速过程可视为竖直方向的匀减速直线运动，当地的重力加速度g取。求：
①这一过程中返回舱加速度大小a；
②这一过程中返回舱对质量的航天员的作用力大小F。
（2）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（其中k为一确定的比例系数）。假设返回舱质量为M，重力加速度为g。
①请在图中定性画出返回舱在打开降落伞以后至启动缓冲发动机之前速度与时间的关系图像；
②为了保证安全可适当减小返回舱做匀速下降阶段时的速度，请根据以上信息推导返回舱做匀速下降阶段时速度的表达式，并分析说明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）
【答案】（1）①，②；（2）①，②，见解析
【解析】
【详解】（1）①根据加速度定义可得
解得
m/s2,“-”表示与速度方向相反
②根据牛顿第二定律可得
解得
F=3.0×103N
（2）①根据牛顿第二定律可得
返回舱打开减速伞后速度减小，空气阻力减小，加速度减小，当阻力减小到等于重力大小时，加速度为0，返回舱做匀速直线运动。所以返回舱在打开减速伞后至启动缓冲发动机之前做加速度逐渐减小的减速运动，最后段做匀速运动。
②设返回舱的质量为M。当返回舱达到匀速时受力平衡，即
解得
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。
一、单项选择题（共20小题，每小题3分，共60分）
图苹果自由下落时频闪照片的效果图，第一次闪光时苹果位于O点，第二、第三、第四次闪光时苹果分别位于A、B、C三点。已知OA=x1，AB=x2，BC=x3，频闪仪的闪光周期为T。
1. 描述苹果运动的下列物理量中，属于标量的是（ ）
A 位移B. 时间C. 速度D. 加速度
2. 由图1可知x1
3. 进一步研究可知，苹果在自由下落过程中加速度保持不变。从受力的角度分析，这是因为苹果所受的合力（ ）
A. 越来越大B. 保持不变C. 越来越小D. 先变小后变大
【答案】1. B 2. A 3. B
【解析】
【分析】
【1题详解】
位移、速度和加速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而时间只有大小无方向，是标量。
故选B。
【2题详解】
相同时间内，苹果的位移越来越大，可知苹果下落的速度越来越大。
故选A。
【3题详解】
由题知，苹果在自由下落过程中加速度保持不变，根据牛顿第二定律可知，这是因为苹果所受的合力保持不变。
故选B。
小明陪妈妈去超市购物，他在从一层到二层的过程中，站立在自动人行道上，并随自动人行道做匀速运动。自动人行道为如图1所示的坡面平整的斜面，从侧面看可简化为如图2所示的示意图。
4. 若该超市一层和二层之间自动人行道的长度约为20m，小明测得他从一层到二层所用的时间约为40s，则自动人行道运行速度的大小约为（ ）
A. 2m/sB. 1m/sC. 0.5m/sD. 0.2m/s
5. 在小明随自动人行道做匀速运动的过程中，关于他的受力情况，下列说法确的是（ ）
A. 只受重力B. 只受重力和支持力
C. 只受重力和摩擦力D. 受重力、支持力和摩擦力
6. 在小明随自动人行道做匀速运动的过程中，人行道对小明支持力的反作用力是（ ）
A. 小明受到的重力B. 小明对人行道的压力
C. 人行道对小明的摩擦力D. 小明对人行道的摩擦力
【答案】4. C 5. D 6. B
【解析】
【4题详解】
人行道做匀速运动，由速度公式
故选C。
【5题详解】
人随自动人行道做匀速运动，受力平衡，合力为零，可知，小明受到重力、垂直接触面弹力，沿斜面向上的摩擦力。
故选D。
【6题详解】
由牛顿第三定律可知，人行道对小明支持力的反作用力是小明对人行道的压力。
故选B。
请阅读下述文字，完成下列小题。
某同学利用图1所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板，传感器记录的F－t图像如图2所示。
7. 下列说法正确的是（ ）
A. 木板一定始终做匀速运动
B. 图2中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C. 物块与木板间的滑动摩擦力大小约为2N
D. 只用图2中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
8. 关于滑动摩擦力公式，下列说法正确的是（ ）
A. 压力越大，越难拉动，动摩擦因数越大
B. 由可知，与成正比，与成反比
C. 与、材料及接触面的粗糙程度有关
D. 的大小只由接触面的粗糙程度决定
9. 下列关于摩擦力的说法正确的是（ ）
A. 摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B. 摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势
C. 运动的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用
D. 有摩擦力作用时一定有弹力作用
【答案】7. C 8. C 9. D
【解析】
【7题详解】
A．物块始终处于静止状态，物块受到的摩擦力与传感器上拉力F平衡，在，木板处于静止状态，物块与木板间的静摩擦力随外力的增大而增大，A错误；
B．图2中曲线是传感器上拉力F随时间的变化曲线，B错误；
C．1.4s后由平衡条件可知，物块与木板间的滑动摩擦力大小约为2N，C正确；
D．动摩擦因数可表示为
由于物块的重力未知，即物块与木板间压力未知，只用图2中数据不可得出物块与木板间的动摩擦因数，D错误。
故选C。
【8题详解】
ABD．动摩擦因数只与接触面的材料及粗糙程度有关，与、无关，ABD错误；
C．与、材料及接触面的粗糙程度有关，C正确。
故选C。
【9题详解】
A．摩擦力的方向总与物体的相对运动（相对运动趋势）方向相反，与物体的运动方向不一定相反，A错误；
B．摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，B错误；
C．运动的物体可能受静摩擦力作用，静止的物体可能受滑动摩擦力作用，C错误；
D．有摩擦力作用时一定有弹力作用，由弹力作用不一定有摩擦力作用，D正确。
故选D。
请阅读下述文字，完成下列小题。
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，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示，a、b、c、d、e、f为图线上的对应点。
10. 从图上看这位同学的重力约为（ ）
A. 700NB. 500NC. 400ND. 300N
11. 有关图线的判断正确的是（ ）
A. 在0~8s内，该同学完成两次完整的蹲起过程
B. 状态a到状态b对应着下蹲过程，状态b到状态c对应着站起过程
C. a→c为“站起”过程，d→f为“下蹲”过程
D. a→c为“下蹲”过程，d→f为“站起”过程
12. 下面说法正确的是（ ）
A. 从状态a到状态b，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态
B. 从状态b到状态c，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态
C. 从状态d到状态e，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态
D. 从状态e到状态f，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态
【答案】10. B 11. D 12. A
【解析】
【10题详解】
从图上看这位同学的重力约为500N，故选B；
【11题详解】
ACD．下蹲时先向下加速后向下减速，先失重后超重；起立过程先向上加速后向上减速，即先超重后失重，则在0~8s内，该同学完成一次完整的蹲起过程，由图像可知，a→c为“下蹲”过程，d→f为“站起”过程，选项AC错误，D正确；
B．状态a到状态b和状态b到状态c都对应着下蹲过程，选项B错误；
故选D。
12题详解】
A．从状态a到状态b对应下蹲的加速过程，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态，选项A正确；
B．从状态b到状态c对应下蹲的减速过程，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态，选项B错误；
C．从状态d到状态e对应向上站起的加速过程，人的重心运动的速度逐渐增大，处于超重状态，选项C错误；
D．从状态e到状态f对应向上站起的减速过程，人的重心运动的速度逐渐减小，处于失重状态，选项D错误。
故选A。
13. 作用在同一物体上的三个力，可能使物体做匀速直线运动的是（ ）
A. 3N、4N、5NB. 8N、10N、25N
C. 5N、20N、30ND. 10N、20N、35N
【答案】A
【解析】
【详解】物体做匀速直线运动的条件是合力为零，判断各选项中的三个力的合力能否为零。常用的方法是先找出其中两个力的合力范围，看看第三个力是否在这两个力的合力的范围之内，在范围之内合力可以为零，否则则不能。
A．3N和4N的合力范围是0N≤F合≤7N，第三个力5N在这个范围之内，这三个力的合力可以为零，能使物体做匀速直线运动，故A正确；
B．10N和8N的合力范围是2N≤F合≤18N，第三个力25N不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，不能够使物体做匀速直线运动，B错误；
C．5N和20N的合力范围是15N≤F合≤25N，第三个力30N不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，不能够使物体做匀速直线运动，C错误；
D．10N和20N的合力范围是10N≤F合≤30N，第三个力35N不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，不能够使物体做匀速直线运动，D错误。
故选A。
14. 在力学范围内，国际单位制（SI）规定长度、质量、时间为三个基本量，它们的单位米（m）、千克（kg）、秒（s）为基本单位．由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度、加速度、力的单位，叫做导出单位。以下关系式能正确反映牛顿（N）与基本单位之间关系的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律
可知
C正确，ABD错误；
故选C。
15. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是
A. 如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置
B. 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态
C. 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D. 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
【答案】A
【解析】
【详解】从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是：如果不受阻力，就会升到与O点相等的高度，A项符合题意；而其他选项都不是由该实验直接得到的，需要进一步推理或其它实验验证，BCD三项不符合题意．
16. 某次踢毽子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动，到达最高点后又向下落回。毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。下列说法中正确的是（ ）
A. 毽子从最高点下落的过程中做自由落体运动
B. 毽子离开脚后，向上运动的时间比下落的时间短
C. 毽子离开脚后，在向上运动的过程中，它的速度先变大后变小
D. 毽子运动到最高点时速度为零，加速度也为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于毽子从最高点下落过程空气阻力不可忽略，不能看成自由落体运动，A错误；
B．上升过程和下降过程，据牛顿第二定律可得
上升过程逆向可看成初速度为零的匀加速直线运动，上升和下落过程，由位移公式分别可得
联立对比可得
B正确；
C．毽子离开脚后，在向上运动的过程中，它的速度不断变小，C错误；
D．毽子运动到最高点时速度为零，但受到的合力不为零，加速度不为零，D错误。
故选B。
17. 某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮筋、细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材，进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图所示是该同学依据实验记录作图的示意图。其中A点是橡皮筋在白纸上的固定点，O点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉伸到的位置。F为以、为邻边作出平行四边形的对角线。是用一个测力计将橡皮筋拉至O点时力的大小与方向，关于此实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 拉力方向应与木板平面平行，只需记录拉力的大小
B. 图中的力F方向和细绳AO方向相同
C. OB和OC绳的长度越短测量的误差越小
D. 图中F表示理论的合力，表示实验测出的合力
【答案】D
【解析】
【详解】A．拉力方向应与木板平面平行，除了要记录拉力的大小外，还需要记录拉力的方向，选项A错误；
B．因为是用一个测力计将橡皮筋拉至O点时力的大小与方向，则图中的力方向和细绳AO方向相同，选项B错误；
C．OB和OC绳的长度要适当长一些测量的误差越小，选项C错误；
D．图中F表示理论的合力，表示实验测出的合力，选项D正确。
故选D。
18. 一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴下落过程中所受重力保持不变，其速度-时间图像如图所示，关于雨滴在加速阶段的受力和运动情况，以下判断正确的是
A. 雨滴下落过程中只受重力
B. 雨滴下落过程中加速度恒定不变
C. 雨滴下落过程受到逐渐增大的空气阻力
D. 雨滴下落过程中速度随时间均匀增加
【答案】C
【解析】
【详解】根据雨滴速度-时间图像可知，雨滴加速度逐渐减小，所以雨滴除受重力外，还受变化的空气阻力，根据F=ma可知，空气阻力应逐渐增大，由于雨滴加速度逐渐减小，所以相同时间内雨滴的速度变逐渐减小，由上分析可知，C正确，A、B、D错误．
19. 小林将一轻弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺，静止时弹簧下端指针位于直尺20 cm刻度处。他在弹簧下端悬挂一钢球，静止时弹簧下端指针位于直尺40 cm刻度处，如图所示。他将该装置置于竖直升降的电梯中，某时刻，弹簧下端指针稳定地位于直尺38 cm刻度处。已知重力加速度g，根据上述信息可得出（ ）
A. 该弹簧的劲度系数
B. 该钢球所受重力的大小
C. 该时刻电梯运动速度的方向
D. 该时刻电梯运动加速度的大小和方向
【答案】D
【解析】
【详解】依题意，悬挂钢球静止时，有
置于竖直升降的电梯中，有
其中，。所以
该时刻电梯运动加速度方向竖直向下。不能判断该时刻电梯运动速度的方向，钢球的重力和弹簧的劲度系数也不确定。故ABC错误；D正确。
故选D。
20. 高铁列车做直线运动进站，总能准确地停靠在对应车门的位置，这是利用计算机控制制动装置，实现列车安全准确地进站停车。如图所示为某列车在进站停车过程中加速度大小a随速度v的变化曲线。则该列车（ ）
A. 速度从17m/s降至3m/s经过的时间为20s
B. 速度从20m/s降至3m/s行进的距离为11.9m
C. 速度从100m/s降至20m/s过程中受到的合力不变
D. 进站过程，先做匀减速运动，后做加速度越来越小的减速运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．速度从17m/s降至3m/s该过程为匀变速运动，加速度大小为
所用时间为
A正确；
B．速度从20m/s降至3m/s该过程为匀变速直线运动，加速度大小为
行进的距离满足
解得
B错误；
C．速度从100m/s降至20m/s过程中列车的加速发生变化，根据牛顿第二定律可知，合外力也发生变化，C错误；
D．进站过程速度越来越小，由图可知，先做加速度越来越大的减速运动，后做匀减速运动，D错误。
故选A。
二、填空题（每空2分，共12分）
21. 某同学用如图1所示的装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”，刻度尺0刻度线与弹簧上端对齐。他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，记作，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码个数（弹簧始终未超过弹性限度），依次读出指针稳定后所指刻度尺的刻度值，并计算出弹簧相应的伸长量x，将所得数据记录并描点如图2。
（1）在坐标纸上作出F－x图像________。
（2）该弹簧的劲度系数______N/m。
（3）由F－x图像，可以得出的结论是：____________。
【答案】 ①. ②. ③. 弹力与弹簧伸长量成正比（在弹性限度内）。弹力随弹簧伸长量均匀变化。弹力与伸长量的比值保持不变。（写出一条即可）
【解析】
【详解】（1）[1] F－x图像，如图所示
（2）[2] 该弹簧的劲度系数
（3）[3] 由F－x图像，可以得出的结论是：
弹力与弹簧伸长量成正比（在弹性限度内）。弹力随弹簧伸长量均匀变化。弹力与伸长量的比值保持不变。（写出一条即可）
22. 在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验，采用如图所示装置进行实验。
（1）要研究加速度a与物体受力F的关系，采用控制变量法，应该保持______的质量不变。
（2）正确操作实验和处理数据，得到如图所示的a–F图像。由图像可以得到的实验结论是______。
（3）实验中，要平衡小车运动的摩擦阻力，请你叙述平衡摩擦力的正确操作方法______。
【答案】 ①. 小车 ②. 在物体的质量一定时，物体的加速度与所受的合力成正比。 ③. 小车轻放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，把木板一端垫高，靠近打点计时器的一端适当垫高，形成斜面，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动（纸带上两点的距离相等）。
【解析】
【详解】（1）[1]要研究加速度a与物体受力F的关系，采用控制变量法，应该保持小车的质量不变。
（2）[2]由图像可以得到的实验结论是：在物体的质量一定时，物体的加速度与所受的合力成正比。
（3）[3]平衡摩擦力的正确操作方法是：小车轻放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，把木板一端垫高，靠近打点计时器的一端适当垫高，形成斜面，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动（纸带上两点的距离相等）。
三、计算论证题（共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。
23. 一质量为7kg的物体静止在光滑水平面上，现用14N的水平恒力使其加速运动。求：
（1）物体的加速度大小a；
（2）5s末的速度大小v；
（3）5s内通过的位移大小x。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由牛顿第二定律有
代入数据得
a = 2 m/s2
（2）由匀变速直线运动公式有
代入数据得
v = 10 m/s
（3）由匀变速直线运动位移公式有
代入数据得
x=25m
24. 挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示，一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为37°，若灯笼的重力为4N，，。
（1）画出灯笼的受力示意图；
（2）求水平风力F和悬绳拉力T大小；
（3）分析说明随着风力的增大，绳子拉力T大小如何变化。
【答案】（1）；（2），；（3）风力增大，拉力也增大
【解析】
【详解】（1）灯笼受到重力、风力、绳拉力，受力如图所示
（2）灯笼沿x轴方向有
灯笼沿y轴方向有
解得
（3）设轻绳与竖直方向的夹角为θ，根据（2）中分析可知
解得
根据题意可知θ不会超过90°，则风力增大，θ增大，csθ减小，那么拉力增大。
25. 如图甲所示，滑雪者与装备的总质量为50kg，从倾角为37°的雪坡上以2m/s的初速度匀加速直线自由滑下。他运动v-t图像如图乙所示。g取，，。求：
（1）滑雪者下滑的加速度大小a；
（2）滑雪者受到雪面的阻力大小f；
（3）分析说明体重较大的滑雪者用同样的装备滑下时加速度是否变化。
【答案】（1）；（2）；（3）加速度不变，与质量无关
【解析】
【详解】（1）由v-t图像的斜率可得滑雪者运动的加速度大小为
（2）滑雪者在斜坡上受力如下图所示，建立如图所示的直角坐标系，根据牛顿第二定律，在x方向上有
解得
（3）根据下图的受力分析，在y方向有
由牛顿第二定律，在x方向有
解得
加速度不变，与质量无关。
26. 如图1所示，“神舟十四号”载人飞船返回舱在距地面某一高度时，启动减速伞开始做减速运动。当返回舱的速度减小至时，开始匀速下降。直至降落到临近地面时，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次做减速运动，经历时间后，返回舱以的安全速度落至地面。
（1）若最后的减速过程可视为竖直方向的匀减速直线运动，当地的重力加速度g取。求：
①这一过程中返回舱加速度大小a；
②这一过程中返回舱对质量的航天员的作用力大小F。
（2）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（其中k为一确定的比例系数）。假设返回舱质量为M，重力加速度为g。
①请在图中定性画出返回舱在打开降落伞以后至启动缓冲发动机之前速度与时间的关系图像；
②为了保证安全可适当减小返回舱做匀速下降阶段时的速度，请根据以上信息推导返回舱做匀速下降阶段时速度的表达式，并分析说明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）
【答案】（1）①，②；（2）①，②，见解析
【解析】
【详解】（1）①根据加速度定义可得
解得
m/s2,“-”表示与速度方向相反
②根据牛顿第二定律可得
解得
F=3.0×103N
（2）①根据牛顿第二定律可得
返回舱打开减速伞后速度减小，空气阻力减小，加速度减小，当阻力减小到等于重力大小时，加速度为0，返回舱做匀速直线运动。所以返回舱在打开减速伞后至启动缓冲发动机之前做加速度逐渐减小的减速运动，最后段做匀速运动。
②设返回舱的质量为M。当返回舱达到匀速时受力平衡，即
解得
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。
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