资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩4页未读，
继续阅读
吉林省白城市第一中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题（原卷版+解析版）
展开
这是一份吉林省白城市第一中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题（原卷版+解析版），文件包含吉林省白城市第一中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题原卷版docx、吉林省白城市第一中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
一、单选题（共7小题）
1. 如图所示，一光滑小球与一过球心的轻杆连接，置于一斜面上静止，轻杆通过光滑铰链与竖直墙壁连接，已知小球所受重力为G，斜面与水平地面的夹角为60°，轻杆与竖直墙壁的夹角也为60°，则轻杆和斜面受到球的作用力大小分别为（ ）
A. G和GB. G和
C. G和GD. G和2G
【答案】A
【解析】
【详解】对小球受力分析如图，由几何关系，三力互成120°角，据平衡条件有
则轻杆和斜面受到球的作用力大小
故选A．
2. 如图所示，在水平路面上做匀变速直线运动的汽车中，轻绳悬挂一质量为m的小球，悬线与竖直方向稳定偏离θ角，重力加速度为g，则下面说法中正确的是（ ）
A. 小车一定向右加速运动
B. 小车一定向左加速运动
C. 小车的加速度为gsinθ，方向水平向右
D. 小车的加速度为gtanθ，方向水平向右
【答案】D
【解析】
【详解】以小球为研究对象，分析受力情况如图所示
由牛顿第二定律得
解得
方向水平向右；小车的速度可能向右，也可能向左，所以小车可能向右做加速运动，也可能向左减速运动。故D项正确，ABC三项错误。
故选D。
3. 如图所示的皮带传动装置中，O1是主动轮，O2是从动轮，A、B分别是皮带上与两轮接触的点，C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点（为清楚起见，图中将两轮与皮带画得略为分开，而实际上皮带与两轮是紧密接触的）。当O1顺时针启动时，若皮带与两轮间不打滑，则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是（ ）
A. 向上，向下，向下，向上
B. 向下，向上，向上，向下
C. 向上，向上，向下，向下
D. 向下，向下，向上，向上
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用，则当O1顺时针启动时，O1与皮带间将会打滑，此时C点将相对于A点向上运动。实际上，O1与皮带间没有打滑，可见C点相对于A点有向上运动的趋势；反之，A点相对于C点有向下运动的趋势。根据静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，可知C、A两点受到的静摩擦力FC、FA的方向分别是向下、向上。同理，可判断B、D两点所受摩擦力的方向如图所示
故选C。
4. 一辆汽车在平直的公路上从静止开始运动，先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动最后停止。从汽车启动开始计时，下表记录了汽车某些时刻的瞬时速度，根据数据可判断出汽车运动的v－t图像（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】匀加速直线运动过程中，加速度为
匀加速直线运动的末速度等于匀速直线运动的速度，由表格读出末速度大小为，则匀加速直线运动经历时间为
匀减速直线运动过程中，加速度为
匀减速直线运动的初速度等于匀速直线运动的速度，初速度大小为，则此过程经历时间为
故选C。
5. 已知两个共点力的合力F为10 N，分力F1的大小为5 N．则另一个分力F2
A. F2的大小是唯一的
B. F2的大小可以是任意值
C. F2的方向与合力F的方向一定成30角
D. F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30角
【答案】D
【解析】
【详解】有两个共点力的合力大小为10N，若其中一个分为大小为5N，另一个分力的大小应在5N≤F≤15N范围，
由图可得F2的方向与合力F的方向的最大夹角为，，即F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30角，故D正确，ABC错误。
故选D。
6. 如图甲所示，质量为m=60 kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g取10 m/s2，由图像可知（ ）
A. t=0.5 s时，他的加速度为3 m/s2
B. t=0.4 s时，他处于超重状态
C. t=1.1 s时，他受到单杠的作用力的大小是620 N
D. t=1.5 s时，他处于超重状态
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．根据速度-时间图像斜率表示加速度可知，t=0.5 s时，他的加速度为0.3 m/s2，A错误 。
B．t=0.4 s时他向上加速运动，加速度方向向上，他处于超重状态，B正确。
C．t=1.1 s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600 N，C错误。
D．t=1.5 s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，D错误。
故选B。
7. 如图所示，完全相同的磁铁A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，A、B与车厢间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小车静止时，A恰好不下滑，现使小车加速运动，为保证A、B无滑动，则（ ）
A. 加速度可能向右，大小小于B. 加速度一定向右，大小不能超过
C 加速度一定向左，大小不能超过D. 加速度一定向左，大小不能超过
【答案】D
【解析】
【详解】小车静止时，A恰好不下滑，所以对A有
当小车加速运动时，为了保证A不下滑，则
有
加速时加速度一定向左；
对B有
解得
故选D。
二、多选题（共3小题）
8. 如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e。已知，，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，设小球经b、c时的速度分别为、，则（ ）
A. B.
C. D. 从d到e所用时间为4s
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由题知，小球从a到c和从c到d所用的时间都是t=2s，根据推论得知，c点的速度等于ad间的平均速度，则有
ac间中点时刻的瞬时速度为
cd间中点时刻的瞬时速度为
故物体的加速度大小为
根据
解得
故A正确，B错误；
C．设c点到最高点的距离为s，则
则
de=s-cd=9m-5m=4m
故C错误；
D．从c到e所用的时间
则从d到e的时间为
6s-2s=4s
故D正确。
故选AD。
（2023·四川成都市高一统考期末）
9. 如图所示，传送带以10m/s的速度逆时针方向匀速转动，两侧的传送带长都是16m，且与水平方向的夹角均为37°。现有两个滑块A、B（可视为质点）从传送带顶端同时由静止滑下，已知滑块A、B的质量均为1kg，与传送带间的动摩擦因数均为0.5，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A. 滑块A先做匀加速运动后做匀速运动B. 滑块A比B早到达底端2s
C. 滑块A、B到达传送带底端时的速度大小不相等D. 滑块A在传送带上的划痕长度为5m
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．两滑块从静止开始沿传送带下滑，开始阶段传送带对A滑块的滑动摩擦力沿斜面向下，对B滑块的滑动摩擦力沿斜面向上，则对A滑块
滑块A先加速，加速到与传送带速度相等，位移为
所需时间为
加速到与传送带速度相等后，由于
故不能和传送带保持相对静止，摩擦力反向，之后加速度大小为
加速到传送带底端，则有
解得
到达底端共用时
B滑块一直以加速度大小加速至传送带底端，则
解得
，
故A错误，B正确；
C．A到达底端时的速度大小为
B到达底端时的速度大小为
故C正确；
D．A加速到与传送带共速时，划痕长度为
在这之后，相对位移为
滑块比传送带速度快，会覆盖之前的划痕，滑块A在传送带上的划痕长度为5m，故D正确。
故选BCD。
10. 光滑半圆槽的边缘上固定有一轻质定滑轮，轻质定滑轮轴与一直杆AB一端连接，直杆可绕B在竖直面上转动，轻绳一端连接一小球P，另一端跨过轻质定滑轮后套着一铁环Q，然后固定在直杆的A端，如图所示。开始时直杆通过外力水平放置并使整个系统处于平衡状态，不计任何摩擦阻力，小球可视为质点，则（ ）
A. 若轻绳PB段与BQ段均与竖直方向成30°角，小球P和铁环Q的质量之比为1：1
B. 若小球P的质量足够大，系统平衡时小球P可能位于半圆弧槽的最低点
C. 若通过外力把直杆AB顺时针缓慢转动一小段距离，小球P的位置可能不动
D. 若通过外力把直杆AB逆时针缓慢转动一小段距离，小球P位置一定下移
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．受力分析如下图所示，若轻绳PB段与BQ段均与竖直方向成30°角，即
由几何关系可得，OP与竖直方向的夹角也为，对小球P有
，
对铁环Q有
联立可得出小球P和铁环Q的质量之比为1：1，故A正确；
B．如果小球P在半圆弧槽的最低点，那么连接小球的轻绳拉力应该为零，此时整个系统不可能平衡，故B错误；
C．假设小球P位置不变，轻绳拉力不变，B端右侧的绳长l不变，把直杆AB顺时针转动一小段距离，AB段的水平距离d变小，由
可知，变小，绳的拉力
将变小，与小球P位置不变时轻绳拉力不变矛盾，故C错误；
D．直杆AB逆时针缓慢转动一小段距离，AB段的水平距离d也是变小，设，如图建立直角坐标系，对小球P受力正交分解可得
即
可知小球质量不变，轻绳拉力变小，变大，小球P下移，故D正确。
故选AD。
三、实验题（共2小题）
11. 某实验小组利用如图所示的实验器材验证力的平行四边形定则。在圆形水平桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中滑轮P1固定在桌边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。将三根绳子系在同一点O，每根绳子的另一端各挂一定数量的砝码（每个砝码的质量均为m），当系统达到平衡时，记录每根绳上的砝码数量便可得出三根绳子的拉力大小，按照正确步骤进行操作，完成实验。回答下列问题：
（1）下列说法正确的是______
A．必须以OP2、OP3绳的拉力为相邻边作平行四边形
B．若三根绳互成120°角，则三根绳所挂钩码数量相等
C．以OP2、OP3绳的拉力作平行四边形，所夹对角线（合力理论值）大小与OP1拉力大小相同，则验证了力的平行四边形定则
D．三根绳可以用橡皮筋代替
（2）实验时，若O点的位置不在圆桌中心______（填“会”或“不会”）影响实验结论。
（3）若三个滑轮不在同一水平面上，且高度偏差较大______（填“能”或“不能”）在白纸上准确记录力的大小和方向。
【答案】 ①. BD##DB ②. 不会 ③. 能
【解析】
【详解】（1）[1]A．作用在O点的三个力分别为OP1、OP2、OP3三根绳子中的拉力，由三力平衡可知，实验中应根据平行四边形定则任意合成两根绳子中的拉力，如果两根绳子拉力的合力与第三根绳子中的拉力等大、反向、共线，那么就验证了力的平行四边形定则。故任意选取两根绳的拉力为相邻边作平行四边形即可，A错误；
B．由平行四边形定则可知，若三根绳互成120°角，则其中两根绳中拉力的合力在它们夹角角平分线方向，则两根绳中拉力大小相等，又因为两个等大分力夹角120°时合力与两分力相等，故三根绳子中的拉力相等，即三根绳所挂钩码数量相等，B正确；
C．以OP2、OP3绳的拉力作平行四边形，所夹对角线（合力理论值）大小与OP1拉力大小相同，方向OP1拉力方向相反，则验证了力的平行四边形定则。仅合力理论值大小与OP1拉力大小相同，无法验证平行四边形定则成立，C错误；
D．三根绳用橡皮筋代替不会影响拉力方向、大小的记录，故三根绳可以用橡皮筋代替，D正确。
故选BD。
（2）[2]本实验需要通过三力平衡验证力的平行四边形定则，每次平衡后，取下沙桶前记录好节点与力的方向即可，因此改变滑轮的位置和相应沙桶中沙的质量，使系统再次达到平衡，绳的结点O的位置不必保持不变。即O点的位置不在圆桌中心不会影响实验结论。
（3）[3]三个滑轮不在同一水平面上，则三个力所在的平面与桌面不共面，在桌面上记录细线方向时记录的是三个力在水平桌面上投影的方向，由几何关系可知，三个力投影的夹角与三个拉力的夹角相同，故三个滑轮不在同一水平面上，不会影响拉力方向的记录，也能在白纸上准确记录力的大小和方向；
12. 某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合力的关系一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，B桶中装有适量细沙，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g。
（1）下列实验操作步骤，正确的顺序是___________
①从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a。
②给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀。
③根据所得数据，作出相关图像，得出结论。
④重复步骤①的操作，得到多组数据。
（2）打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、3点间距为x1，1、5点间距为x2，则桶的加速度大小为___________（用所给字母表示）。
（3）实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k的倾斜直线若牛顿第二定律成立，则两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量M=___________（用k、g表示）。
【答案】 ①. ②①④③ ②. ③. 2kg
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]正确步骤为： 给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀，从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a，重复步骤①的操作，得到多组数据，根据所得数据，作出相关图像，得出结论。故顺序为②①④③。
（2）[2]由逐差法可求得桶的加速度为
（3）[3]设B桶和沙子的总质量为，A桶的质量为，钩码的总质量为，从A桶中取出钩码放到B桶中的质量为，设绳子拉力为T，则
刚开始B桶中没放钩码时，A桶和B桶匀速下落有
可得
当从A桶中取出质量为的钩码放到B桶中时，对B桶有
对A桶有
联立可得
变形得
由于以桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k，则有
则
四、计算题（共3小题）
13. 一个学习小组利用鲜鸡蛋做自由落体运动粗略测量当地重力加速度大小，计算到达地面时的速度大小，并提出防止高空抛物的倡议。一个同学在7楼阳台平面上由静止释放一个鲜鸡蛋，楼下另一个同学利用秒表测出鸡蛋从释放到碰撞地面发出响声的时间为2.0s。已知每层楼高3.2m，不计空气阻力。
（1）当地重力加速度为多大？
（2）鸡蛋到达地面时的速度为多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）鸡蛋共下落6个楼高，由自由落体公式，得
解得
（2）利用平均速度表示位移，可得
解得
14. 用和两根绳悬挂. 一小轻环，、两点在同一水平面上，如图所示已知，，，绳能承受的最大拉力为5N，绳能承受的最大拉力为4N，问小环最多能悬挂重力为多少的物体? （已知环下悬挂重物的悬绳不会断）
【答案】6.25N
【解析】
【详解】由于 ，故绳和与水平线围成三角形为直角三角形．设，，由几何关系可知，，，；
以小环为研究对象，分析其受力情况；小环受三个力作用而平衡，即绳的拉力、绳的拉力和悬挂重物的悬绳的拉力，如图所示．根据共点力作用下物体的平衡条件，有
水平方向：
①
竖直方向：
②
由①式解得
③
当时，，绳已断.．
当时，，绳未断．
所以，当绳承受拉力时，最大且、两绳均不断，
此时由②式可得
15. 如图甲所示，有一倾角为37°的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板。开始时质量为m＝2kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上，现将力F变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，木块滑上木板的过程不考虑能量损失。此后滑块和木板在水平面上运动的v－t图像如图乙所示，g＝10m/s2。求：
（1）水平作用力F的大小；
（2）滑块开始下滑时的高度；
（3）木板的质量。
【答案】（1）15N；（2）2.5m；（3）3kg
【解析】
【分析】（1）对滑块受力分析，由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小；
（2）根据图乙判断滑块滑到斜面底部的速度，由牛顿第二定律求出加速度，从而根据在斜面上的位移和三角关系求出下滑时的高度。
（3）根据摩擦力的公式求出地面和木板间的摩擦力，根据牛顿第二定律求出滑块和木板间的摩擦力，进而根据牛顿第二定律求出木板的质量。
【详解】（1）滑块受到水平推力F、重力mg和支持力N处于平衡，如图所示：
根据平衡条件可得水平推力
（2）由图乙知，滑块滑到木板上时速度为
v1=10m/s
设下滑的加速度为a，由牛顿第二定律得
代入数据得
a=12m/s2
下滑时的高度
（3）设在整个过程中，地面对木板的摩擦力为f，滑块与木板间的摩擦力为f1，由图乙知，滑块刚滑上木板时加速度为
a1＝＝−4m/s2
对滑块有
f1=ma1
此时木板的加速度
a2＝＝1m/s2
对木板有
当滑块和木板速度相等，均为
v=2m/s
之后连在一起做匀减速直线运动，加速度为
a3=m/s2=-1m/s2
当滑块和木板速度相等后连在一起做匀减速直线运动，受到的摩擦力
联立代入数据解得
M=3kg
【点睛】本题考查斜面上力的合成与分解，和牛顿第二定律的应用，关键是分析物理过程，从v-t图像中获取信息求解加速度。时刻（s）
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度（m/s）
3.0
60
9.0
12
12
9.0
3.0
一、单选题（共7小题）
1. 如图所示，一光滑小球与一过球心的轻杆连接，置于一斜面上静止，轻杆通过光滑铰链与竖直墙壁连接，已知小球所受重力为G，斜面与水平地面的夹角为60°，轻杆与竖直墙壁的夹角也为60°，则轻杆和斜面受到球的作用力大小分别为（ ）
A. G和GB. G和
C. G和GD. G和2G
【答案】A
【解析】
【详解】对小球受力分析如图，由几何关系，三力互成120°角，据平衡条件有
则轻杆和斜面受到球的作用力大小
故选A．
2. 如图所示，在水平路面上做匀变速直线运动的汽车中，轻绳悬挂一质量为m的小球，悬线与竖直方向稳定偏离θ角，重力加速度为g，则下面说法中正确的是（ ）
A. 小车一定向右加速运动
B. 小车一定向左加速运动
C. 小车的加速度为gsinθ，方向水平向右
D. 小车的加速度为gtanθ，方向水平向右
【答案】D
【解析】
【详解】以小球为研究对象，分析受力情况如图所示
由牛顿第二定律得
解得
方向水平向右；小车的速度可能向右，也可能向左，所以小车可能向右做加速运动，也可能向左减速运动。故D项正确，ABC三项错误。
故选D。
3. 如图所示的皮带传动装置中，O1是主动轮，O2是从动轮，A、B分别是皮带上与两轮接触的点，C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点（为清楚起见，图中将两轮与皮带画得略为分开，而实际上皮带与两轮是紧密接触的）。当O1顺时针启动时，若皮带与两轮间不打滑，则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是（ ）
A. 向上，向下，向下，向上
B. 向下，向上，向上，向下
C. 向上，向上，向下，向下
D. 向下，向下，向上，向上
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用，则当O1顺时针启动时，O1与皮带间将会打滑，此时C点将相对于A点向上运动。实际上，O1与皮带间没有打滑，可见C点相对于A点有向上运动的趋势；反之，A点相对于C点有向下运动的趋势。根据静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，可知C、A两点受到的静摩擦力FC、FA的方向分别是向下、向上。同理，可判断B、D两点所受摩擦力的方向如图所示
故选C。
4. 一辆汽车在平直的公路上从静止开始运动，先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动最后停止。从汽车启动开始计时，下表记录了汽车某些时刻的瞬时速度，根据数据可判断出汽车运动的v－t图像（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】匀加速直线运动过程中，加速度为
匀加速直线运动的末速度等于匀速直线运动的速度，由表格读出末速度大小为，则匀加速直线运动经历时间为
匀减速直线运动过程中，加速度为
匀减速直线运动的初速度等于匀速直线运动的速度，初速度大小为，则此过程经历时间为
故选C。
5. 已知两个共点力的合力F为10 N，分力F1的大小为5 N．则另一个分力F2
A. F2的大小是唯一的
B. F2的大小可以是任意值
C. F2的方向与合力F的方向一定成30角
D. F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30角
【答案】D
【解析】
【详解】有两个共点力的合力大小为10N，若其中一个分为大小为5N，另一个分力的大小应在5N≤F≤15N范围，
由图可得F2的方向与合力F的方向的最大夹角为，，即F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30角，故D正确，ABC错误。
故选D。
6. 如图甲所示，质量为m=60 kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g取10 m/s2，由图像可知（ ）
A. t=0.5 s时，他的加速度为3 m/s2
B. t=0.4 s时，他处于超重状态
C. t=1.1 s时，他受到单杠的作用力的大小是620 N
D. t=1.5 s时，他处于超重状态
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．根据速度-时间图像斜率表示加速度可知，t=0.5 s时，他的加速度为0.3 m/s2，A错误 。
B．t=0.4 s时他向上加速运动，加速度方向向上，他处于超重状态，B正确。
C．t=1.1 s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600 N，C错误。
D．t=1.5 s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，D错误。
故选B。
7. 如图所示，完全相同的磁铁A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，A、B与车厢间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小车静止时，A恰好不下滑，现使小车加速运动，为保证A、B无滑动，则（ ）
A. 加速度可能向右，大小小于B. 加速度一定向右，大小不能超过
C 加速度一定向左，大小不能超过D. 加速度一定向左，大小不能超过
【答案】D
【解析】
【详解】小车静止时，A恰好不下滑，所以对A有
当小车加速运动时，为了保证A不下滑，则
有
加速时加速度一定向左；
对B有
解得
故选D。
二、多选题（共3小题）
8. 如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e。已知，，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，设小球经b、c时的速度分别为、，则（ ）
A. B.
C. D. 从d到e所用时间为4s
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由题知，小球从a到c和从c到d所用的时间都是t=2s，根据推论得知，c点的速度等于ad间的平均速度，则有
ac间中点时刻的瞬时速度为
cd间中点时刻的瞬时速度为
故物体的加速度大小为
根据
解得
故A正确，B错误；
C．设c点到最高点的距离为s，则
则
de=s-cd=9m-5m=4m
故C错误；
D．从c到e所用的时间
则从d到e的时间为
6s-2s=4s
故D正确。
故选AD。
（2023·四川成都市高一统考期末）
9. 如图所示，传送带以10m/s的速度逆时针方向匀速转动，两侧的传送带长都是16m，且与水平方向的夹角均为37°。现有两个滑块A、B（可视为质点）从传送带顶端同时由静止滑下，已知滑块A、B的质量均为1kg，与传送带间的动摩擦因数均为0.5，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A. 滑块A先做匀加速运动后做匀速运动B. 滑块A比B早到达底端2s
C. 滑块A、B到达传送带底端时的速度大小不相等D. 滑块A在传送带上的划痕长度为5m
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．两滑块从静止开始沿传送带下滑，开始阶段传送带对A滑块的滑动摩擦力沿斜面向下，对B滑块的滑动摩擦力沿斜面向上，则对A滑块
滑块A先加速，加速到与传送带速度相等，位移为
所需时间为
加速到与传送带速度相等后，由于
故不能和传送带保持相对静止，摩擦力反向，之后加速度大小为
加速到传送带底端，则有
解得
到达底端共用时
B滑块一直以加速度大小加速至传送带底端，则
解得
，
故A错误，B正确；
C．A到达底端时的速度大小为
B到达底端时的速度大小为
故C正确；
D．A加速到与传送带共速时，划痕长度为
在这之后，相对位移为
滑块比传送带速度快，会覆盖之前的划痕，滑块A在传送带上的划痕长度为5m，故D正确。
故选BCD。
10. 光滑半圆槽的边缘上固定有一轻质定滑轮，轻质定滑轮轴与一直杆AB一端连接，直杆可绕B在竖直面上转动，轻绳一端连接一小球P，另一端跨过轻质定滑轮后套着一铁环Q，然后固定在直杆的A端，如图所示。开始时直杆通过外力水平放置并使整个系统处于平衡状态，不计任何摩擦阻力，小球可视为质点，则（ ）
A. 若轻绳PB段与BQ段均与竖直方向成30°角，小球P和铁环Q的质量之比为1：1
B. 若小球P的质量足够大，系统平衡时小球P可能位于半圆弧槽的最低点
C. 若通过外力把直杆AB顺时针缓慢转动一小段距离，小球P的位置可能不动
D. 若通过外力把直杆AB逆时针缓慢转动一小段距离，小球P位置一定下移
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．受力分析如下图所示，若轻绳PB段与BQ段均与竖直方向成30°角，即
由几何关系可得，OP与竖直方向的夹角也为，对小球P有
，
对铁环Q有
联立可得出小球P和铁环Q的质量之比为1：1，故A正确；
B．如果小球P在半圆弧槽的最低点，那么连接小球的轻绳拉力应该为零，此时整个系统不可能平衡，故B错误；
C．假设小球P位置不变，轻绳拉力不变，B端右侧的绳长l不变，把直杆AB顺时针转动一小段距离，AB段的水平距离d变小，由
可知，变小，绳的拉力
将变小，与小球P位置不变时轻绳拉力不变矛盾，故C错误；
D．直杆AB逆时针缓慢转动一小段距离，AB段的水平距离d也是变小，设，如图建立直角坐标系，对小球P受力正交分解可得
即
可知小球质量不变，轻绳拉力变小，变大，小球P下移，故D正确。
故选AD。
三、实验题（共2小题）
11. 某实验小组利用如图所示的实验器材验证力的平行四边形定则。在圆形水平桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中滑轮P1固定在桌边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。将三根绳子系在同一点O，每根绳子的另一端各挂一定数量的砝码（每个砝码的质量均为m），当系统达到平衡时，记录每根绳上的砝码数量便可得出三根绳子的拉力大小，按照正确步骤进行操作，完成实验。回答下列问题：
（1）下列说法正确的是______
A．必须以OP2、OP3绳的拉力为相邻边作平行四边形
B．若三根绳互成120°角，则三根绳所挂钩码数量相等
C．以OP2、OP3绳的拉力作平行四边形，所夹对角线（合力理论值）大小与OP1拉力大小相同，则验证了力的平行四边形定则
D．三根绳可以用橡皮筋代替
（2）实验时，若O点的位置不在圆桌中心______（填“会”或“不会”）影响实验结论。
（3）若三个滑轮不在同一水平面上，且高度偏差较大______（填“能”或“不能”）在白纸上准确记录力的大小和方向。
【答案】 ①. BD##DB ②. 不会 ③. 能
【解析】
【详解】（1）[1]A．作用在O点的三个力分别为OP1、OP2、OP3三根绳子中的拉力，由三力平衡可知，实验中应根据平行四边形定则任意合成两根绳子中的拉力，如果两根绳子拉力的合力与第三根绳子中的拉力等大、反向、共线，那么就验证了力的平行四边形定则。故任意选取两根绳的拉力为相邻边作平行四边形即可，A错误；
B．由平行四边形定则可知，若三根绳互成120°角，则其中两根绳中拉力的合力在它们夹角角平分线方向，则两根绳中拉力大小相等，又因为两个等大分力夹角120°时合力与两分力相等，故三根绳子中的拉力相等，即三根绳所挂钩码数量相等，B正确；
C．以OP2、OP3绳的拉力作平行四边形，所夹对角线（合力理论值）大小与OP1拉力大小相同，方向OP1拉力方向相反，则验证了力的平行四边形定则。仅合力理论值大小与OP1拉力大小相同，无法验证平行四边形定则成立，C错误；
D．三根绳用橡皮筋代替不会影响拉力方向、大小的记录，故三根绳可以用橡皮筋代替，D正确。
故选BD。
（2）[2]本实验需要通过三力平衡验证力的平行四边形定则，每次平衡后，取下沙桶前记录好节点与力的方向即可，因此改变滑轮的位置和相应沙桶中沙的质量，使系统再次达到平衡，绳的结点O的位置不必保持不变。即O点的位置不在圆桌中心不会影响实验结论。
（3）[3]三个滑轮不在同一水平面上，则三个力所在的平面与桌面不共面，在桌面上记录细线方向时记录的是三个力在水平桌面上投影的方向，由几何关系可知，三个力投影的夹角与三个拉力的夹角相同，故三个滑轮不在同一水平面上，不会影响拉力方向的记录，也能在白纸上准确记录力的大小和方向；
12. 某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合力的关系一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，B桶中装有适量细沙，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g。
（1）下列实验操作步骤，正确的顺序是___________
①从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a。
②给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀。
③根据所得数据，作出相关图像，得出结论。
④重复步骤①的操作，得到多组数据。
（2）打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、3点间距为x1，1、5点间距为x2，则桶的加速度大小为___________（用所给字母表示）。
（3）实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k的倾斜直线若牛顿第二定律成立，则两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量M=___________（用k、g表示）。
【答案】 ①. ②①④③ ②. ③. 2kg
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]正确步骤为： 给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀，从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a，重复步骤①的操作，得到多组数据，根据所得数据，作出相关图像，得出结论。故顺序为②①④③。
（2）[2]由逐差法可求得桶的加速度为
（3）[3]设B桶和沙子的总质量为，A桶的质量为，钩码的总质量为，从A桶中取出钩码放到B桶中的质量为，设绳子拉力为T，则
刚开始B桶中没放钩码时，A桶和B桶匀速下落有
可得
当从A桶中取出质量为的钩码放到B桶中时，对B桶有
对A桶有
联立可得
变形得
由于以桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k，则有
则
四、计算题（共3小题）
13. 一个学习小组利用鲜鸡蛋做自由落体运动粗略测量当地重力加速度大小，计算到达地面时的速度大小，并提出防止高空抛物的倡议。一个同学在7楼阳台平面上由静止释放一个鲜鸡蛋，楼下另一个同学利用秒表测出鸡蛋从释放到碰撞地面发出响声的时间为2.0s。已知每层楼高3.2m，不计空气阻力。
（1）当地重力加速度为多大？
（2）鸡蛋到达地面时的速度为多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）鸡蛋共下落6个楼高，由自由落体公式，得
解得
（2）利用平均速度表示位移，可得
解得
14. 用和两根绳悬挂. 一小轻环，、两点在同一水平面上，如图所示已知，，，绳能承受的最大拉力为5N，绳能承受的最大拉力为4N，问小环最多能悬挂重力为多少的物体? （已知环下悬挂重物的悬绳不会断）
【答案】6.25N
【解析】
【详解】由于 ，故绳和与水平线围成三角形为直角三角形．设，，由几何关系可知，，，；
以小环为研究对象，分析其受力情况；小环受三个力作用而平衡，即绳的拉力、绳的拉力和悬挂重物的悬绳的拉力，如图所示．根据共点力作用下物体的平衡条件，有
水平方向：
①
竖直方向：
②
由①式解得
③
当时，，绳已断.．
当时，，绳未断．
所以，当绳承受拉力时，最大且、两绳均不断，
此时由②式可得
15. 如图甲所示，有一倾角为37°的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板。开始时质量为m＝2kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上，现将力F变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，木块滑上木板的过程不考虑能量损失。此后滑块和木板在水平面上运动的v－t图像如图乙所示，g＝10m/s2。求：
（1）水平作用力F的大小；
（2）滑块开始下滑时的高度；
（3）木板的质量。
【答案】（1）15N；（2）2.5m；（3）3kg
【解析】
【分析】（1）对滑块受力分析，由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小；
（2）根据图乙判断滑块滑到斜面底部的速度，由牛顿第二定律求出加速度，从而根据在斜面上的位移和三角关系求出下滑时的高度。
（3）根据摩擦力的公式求出地面和木板间的摩擦力，根据牛顿第二定律求出滑块和木板间的摩擦力，进而根据牛顿第二定律求出木板的质量。
【详解】（1）滑块受到水平推力F、重力mg和支持力N处于平衡，如图所示：
根据平衡条件可得水平推力
（2）由图乙知，滑块滑到木板上时速度为
v1=10m/s
设下滑的加速度为a，由牛顿第二定律得
代入数据得
a=12m/s2
下滑时的高度
（3）设在整个过程中，地面对木板的摩擦力为f，滑块与木板间的摩擦力为f1，由图乙知，滑块刚滑上木板时加速度为
a1＝＝−4m/s2
对滑块有
f1=ma1
此时木板的加速度
a2＝＝1m/s2
对木板有
当滑块和木板速度相等，均为
v=2m/s
之后连在一起做匀减速直线运动，加速度为
a3=m/s2=-1m/s2
当滑块和木板速度相等后连在一起做匀减速直线运动，受到的摩擦力
联立代入数据解得
M=3kg
【点睛】本题考查斜面上力的合成与分解，和牛顿第二定律的应用，关键是分析物理过程，从v-t图像中获取信息求解加速度。时刻（s）
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度（m/s）
3.0
60
9.0
12
12
9.0
3.0
相关试卷
吉林省白城市洮北区白城市第一中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题： 这是一份吉林省白城市洮北区白城市第一中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题，文件包含吉林省白城市洮北区白城市第一中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题docx、吉林省白城市洮北区白城市第一中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共20页， 欢迎下载使用。
广东省三校2024-2025学年高三上学期开学物理试题（原卷版+解析版）： 这是一份广东省三校2024-2025学年高三上学期开学物理试题（原卷版+解析版），文件包含广东省三校2024-2025学年高三上学期开学物理试题原卷版docx、广东省三校2024-2025学年高三上学期开学物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
吉林省白山市抚松县第一中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题（原卷版+解析版）： 这是一份吉林省白山市抚松县第一中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题（原卷版+解析版），文件包含吉林省白山市抚松县第一中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题原卷版docx、吉林省白山市抚松县第一中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
