2025-2026学年辽宁省鞍山市高一（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2025-2026学年辽宁省鞍山市高一（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共22页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）我国中科院团队在实验室中成功制备出原子级厚度的金属物体，其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一，这一技术的突破为新型电子器件研发奠定基础。下列说法正确的是（ ）
A．该金属物体非常薄，所以在任何问题中都可以将其视为质点
B．研究该金属物体的原子排列结构时，不可以将其视为质点
C．以实验室地面为参考系，在转移过程中该金属物体是静止的
D．该金属物体是否能被看作质点取决于参考系的选择
2．（4分）2025年11月神舟二十二号飞船与天宫空间站完成自主快速对接。在姿态调整过程中，飞船短时喷气，对飞船施加力矩M，作用时间为Δt，而力矩与作用时间的乘积MΔt用来控制飞船的转动以调整姿态。力矩的定义式为M＝Fr（F为作用力，r为转轴到力的作用线的垂直距离），则用国际单位制中的基本单位表示该物理量（MΔt）的单位是（ ）
A．kg•m•sB．kg•m2/sC．N•mD．kg•m/s2
3．（4分）2025年5月18日，沈阳开通东北首条无人机快速专用运输航线，12公里仅18分钟送达，较地面运输压缩近70%的时间。某次飞行中，通过机载传感器描绘出无人机在某段时间内的运动图像，无人机水平方向的位移x随时间t变化的图像如图甲所示，无人机竖直方向的速度vy随时间t变化的图像如图乙所示，则0～t0时间内（ ）
A．无人机水平方向做加速运动
B．无人机竖直方向先升高后降低
C．无人机的速度先变大后变小
D．无人机的运动轨迹为两段直线
4．（4分）某同学站在力传感器上完成下蹲动作，观察计算机采集的图线，得到力传感器的示数F随时间t变化的情况如图所示，已知该同学质量m＝50kg，则（ ）
A．t＝2s时该同学加速度方向向下
B．下蹲过程该同学惯性变小
C．下蹲过程该同学始终处于超重状态
D．下蹲过程该同学对传感器压力的大小等于传感器对他支持力的大
5．（4分）一辆汽车在平直公路上以36km/h的速度行驶，遇到紧急情况突然刹车，刹车过程中的加速度大小为1m/s2，则该汽车刹车后第3秒内的平均速度为（ ）
A．7.5m/sB．8.5m/sC．12.5m/sD．33.5m/s
6．（4分）如图，倾角α为30°的斜劈固定在水平地面上，质量为4kg的物体a静止在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮C和D固定在M点。质量为2kg的物体b悬挂在轻质动滑轮D上，DM与竖直方向夹角θ＝60°，a与滑轮C间的绳与斜面平行，物体a受到的摩擦力为Ff1。保持a静止将绳端点从M点向右移动少许到N点，系统平衡后物体a受到的摩擦力为Ff2，忽略滑轮大小，则（ ）
A．Ff1的方向沿斜面向上
B．Ff1的方向沿斜面向下
C．Ff1＞Ff2
D．Ff1＜Ff2
7．（4分）如图甲，一滑块静止在粗糙的水平地面上。t＝0时刻在滑块上施加一水平向右的外力F，外力大小随时间变化规律如图乙所示，滑块加速度大小随时间变化规律如图丙所示，认为滑块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．t＝4s时滑块的速度大小为8m/s
B．t＝2s时地面对滑块摩擦力的大小为10N
C．滑块的质量为1kg
D．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.2
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的；全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。
（多选）8．（6分）某建筑工地需将建材运至高空作业平台，工人设计了一套简易提升装置：将牵引滑块B放在作业平台上，质量为M的货箱A通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮与B相连。工人运送货箱时拉动滑块B，使其以速度v0沿作业平台向左匀速运动，当连接B的细绳与水平地面的夹角为θ时，A的速度为vA，绳对A的拉力大小为FT，不计滑轮大小，重力加速度为g，则（ ）
A．B．vA＝v0csθ
C．FT＞MgD．FT＜Mg
（多选）9．（6分）如图，以恒定速率v0＝10m/s运行的倾斜传送带与水平方向的夹角θ＝30°，将质量m＝1kg的物块（可视为质点）轻放在传送带上端的A点，加速一段时间t1后又匀速运动t2＝1s到传送带下端的B点。传送带A、B间的距离为15m，重力加速度取g＝10m/s2，则（ ）
A．物块加速运动的时间t1＝1s
B．物块加速运动加速度的大小为5m/s2
C．物块相对于传送带运动的距离为5m
D．物块和传送带间的动摩擦因数为0.5
（多选）10．（6分）如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平地面上，上端叠放质量未知的物体A和质量为m的物体B（A物体与弹簧拴接），弹簧的劲度系数为k，初始时系统静止。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上，使物体A、B从静止开始一起竖直向上做匀加速直线运动，直到A、B分离。A、B两物体在开始一段时间内的速度v随时间t的变化分别对应图乙中A、B图线（t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g，则（ ）
A．施加拉力F的瞬间，物体A加速度大小为
B．t2时刻弹簧处于原长
C．过程中F的最大值为mg
D．物体A的质量为
三、实验题：11题6分，12题8分，共14分。
11．（6分）探究“两个互成角度的力的合成”实验情况如图所示，其中A为将橡皮条固定在木板上的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳套，第一次用两只弹簧测力计同时拉OB和OC，使结点O到达某一位置，第二次只用一只弹簧测力计拉OB，使结点O到达同一位置。
（1）下列关于实验中的操作说法正确的是 。
A．OB和OC要尽量保证和OA夹角相等
B．第一次操作只需要记录弹簧测力计的示数
C．弹簧测力计不需要尽量保证和木板平行
D．缺少细绳时可以用橡皮条代替细绳
（2）甲、乙两图分别是某两位同学在做以上实验时得到的结果，其中符合实验事实的是 （填“甲”或“乙”，其中F′是用一只弹簧测力计拉细绳套时的力）。
（3）若两个弹簧测力计的读数均为4.0N，且两弹簧测力计对细绳套拉力的方向相互垂直，要测量它们的合力，在实验中 （选填“能”或“不能”）选择量程为0～5N的弹簧测力计，理由是 。
12．（8分）如图甲所示为某实验小组探究加速度与力、质量关系的装置，当地的重力加速度为g。
（1）实验时，下列操作正确的是 。
A．实验中需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行
B．小车应靠近电火花计时器，先释放小车再接通电源
C．为减小实验误差，实验中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
D．平衡摩擦力时需要将图甲中木板右端适当垫高，使小车在砂桶的牵引下恰好做匀速运动
（2）已知电火花计时器所接电源的频率是50Hz，通过图乙所示的纸带（相邻两个计数点间距离已标在图上，每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出），则小车的加速度a＝ m/s2，打下点3时小车的速度为v＝ m/s（结果均保留三位有效数字）。
（3）正确平衡摩擦力后进行实验，实验中测量砂和砂桶的总重力，记为F。保持小车的质量不变，改变砂和砂桶的总重力并测量小车对应的加速度a，得到小车的加速度a与砂和桶总重力F之间的关系图线，发现a﹣F图线过原点但明显弯曲不成正比例关系，如图丙所示，原因是小车的合力不等于F，小车的合力为 。（用“F”、“M”、“g”表示）
四、计算题：13题10分，14题12分，15题18分，共40分。
13．（10分）如图，质量为3kg的物体被两根轻质细绳OA、OB挂在小车上，绳OA水平，绳与水平车顶的夹角为θ＝37°。现使小车从静止开始沿水平路面向右做匀加速运动，加速度大小为2m/s2。若忽略空气阻力，物体m可视为质点，整个过程中物体相对于小车静止。重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。试求：
（1）小车在5秒内位移的大小；
（2）加速过程中细绳OA对物体拉力的大小。
14．（12分）如图，竖直墙壁上M点离地高度为h＝5m，水平地面上A点到墙壁的距离为xA＝7.5m，B点到墙壁的距离为xB＝4.5m。将小球从A点斜向上抛出，运动一段时间后正好水平击中M点。不计一切阻力，重力加速度取g＝10m/s2。试求：
（1）小球从A到M的时间以及水平击中M点前瞬间速度的大小；
（2）从A点抛出的小球经过B点的正上方时离地的高度；
（3）若从A点抛出小球0.2s后在B点竖直向上抛出另一个小球，则此球抛出时的速度为多大，能在上升过程中击中从A点抛出的小球。
15．（18分）质量M＝2kg的长木板A静置于水平地面上，质量为m＝1kg的物块B放在长木板A上距离长木板左端L处，长木板A与物块B间的动摩擦因数μ1＝0.2，长木板A与水平地面间的动摩擦因数μ2＝0.4。现对物块B施加一个水平向右、大小恒为7N的拉力F，同时使长木板A获得水平向右、大小为16m/s的初速度v0，拉力F持续作用1.6秒后撤去，最后物块B停在长木板A上。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，物块B可视为质点，试求：
（1）拉力F作用的瞬间物块B受到的摩擦力的大小和方向、及其加速度的大小；
（2）为了使物块B不从长木板A的左端滑下，L至少为多少；
（3）整个过程中长木板A的位移。
2025-2026学年辽宁省鞍山市高一（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
二．多选题（共3小题）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（4分）我国中科院团队在实验室中成功制备出原子级厚度的金属物体，其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一，这一技术的突破为新型电子器件研发奠定基础。下列说法正确的是（ ）
A．该金属物体非常薄，所以在任何问题中都可以将其视为质点
B．研究该金属物体的原子排列结构时，不可以将其视为质点
C．以实验室地面为参考系，在转移过程中该金属物体是静止的
D．该金属物体是否能被看作质点取决于参考系的选择
【分析】一个物体能否看成质点，不是看物体的大小，而是看物体的大小和形状在所研究的问题中能否忽略；参考系是选作当成不动的物体，可以选择任意物体。
【解答】解：ABD、物体能否看作质点，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略，该金属物体非常薄，研究该金属物体的原子排列结构时，不可以将其视为质点，否则无法研究，故AD错误，B正确；
C、以实验室地面为参考系，在转移过程中该金属物体是运动的，故C错误；
故选：B。
【点评】解决本题的关键知道参考系是选作当成不动的物体，不需一定选择静止的物体，以及知道物体能看成质点的条件。
2．（4分）2025年11月神舟二十二号飞船与天宫空间站完成自主快速对接。在姿态调整过程中，飞船短时喷气，对飞船施加力矩M，作用时间为Δt，而力矩与作用时间的乘积MΔt用来控制飞船的转动以调整姿态。力矩的定义式为M＝Fr（F为作用力，r为转轴到力的作用线的垂直距离），则用国际单位制中的基本单位表示该物理量（MΔt）的单位是（ ）
A．kg•m•sB．kg•m2/sC．N•mD．kg•m/s2
【分析】根据所给公式代入各物理量的单位分析求解。
【解答】解：力矩的定义式为M＝Fr（F为作用力，r为转轴到力的作用线的垂直距离），F的单位是N，根据F＝ma得1N＝1kg•m/s2，r的单位是m，Δt的单位是s，
所以用国际单位制中的基本单位表示该物理量（MΔt）的单位是kg•m2/s，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了国际单位制的内容，解答时要知道物理公式可以计算物理量大小的同时也可以表示单位。
3．（4分）2025年5月18日，沈阳开通东北首条无人机快速专用运输航线，12公里仅18分钟送达，较地面运输压缩近70%的时间。某次飞行中，通过机载传感器描绘出无人机在某段时间内的运动图像，无人机水平方向的位移x随时间t变化的图像如图甲所示，无人机竖直方向的速度vy随时间t变化的图像如图乙所示，则0～t0时间内（ ）
A．无人机水平方向做加速运动
B．无人机竖直方向先升高后降低
C．无人机的速度先变大后变小
D．无人机的运动轨迹为两段直线
【分析】x−t图像的斜率等于速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动；v−t图像的斜率表示加速度，倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动；由运动的合成及物体做曲线运动的条件即可判断。
【解答】解：A、由x﹣t图像的斜率表示速度可知，无人机水平方向做匀速运动，故A错误；
B、由v﹣t图像可知，无人机在竖直方向先做匀加速后做匀减速运动，无人机在竖直方向一直上升，故B错误；
C、由题图可知，无人机在水平方向做匀速运动，在竖直方向先加速再减速所以由可知，无人机的速度先变大后变小，故C正确；
D、由题意可知，无人机在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，则无人机的运动轨迹为两段曲线，故D错误。
故选：C。
【点评】本题是对运动的合成与分解及x﹣t图像和v﹣t图像的考查，解题的关键是要知道x、y两个方向的分运动，运用运动的合成法求解合运动的情况，对于位移图像与速度图像的斜率意义不同，不能混淆：x﹣t图像的斜率等于速度，而v﹣t图像的斜率表示加速度。
4．（4分）某同学站在力传感器上完成下蹲动作，观察计算机采集的图线，得到力传感器的示数F随时间t变化的情况如图所示，已知该同学质量m＝50kg，则（ ）
A．t＝2s时该同学加速度方向向下
B．下蹲过程该同学惯性变小
C．下蹲过程该同学始终处于超重状态
D．下蹲过程该同学对传感器压力的大小等于传感器对他支持力的大
【分析】当传感器的示数F有大于重力时，物体处于超重状态；当传感器的示数F有小于重力时，物体处于失重状态。相互作用力大小相等，方向相反。
【解答】解：A．t＝2s时，传感器的示数F等于重力，该同学加速度为0，既不是超重状态也不是失重状态而是平衡状态，故A错误；
B．惯性只与物体的质量有关，同学下蹲过程质量不变，故下蹲过程该同学惯性不变，故B错误；
C．下蹲过程力传感器的示数F有大于重力时候，也有小于重力时候，当传感器的示数F有大于重力时，物体处于超重状态；当传感器的示数F有小于重力时，物体处于失重状态，故C错误；
D．该同学对传感器压力与传感器对他支持力互为相互作用力，该同学对传感器压力与传感器对他支持力大小相等，方向相反，故D正确。
故选：D。
【点评】考查超重和失重的特点。物体处于超重状态，加速度向上，物体处于失重状态，加速度向下。相互作用力特点是大小相等，方向相反。
5．（4分）一辆汽车在平直公路上以36km/h的速度行驶，遇到紧急情况突然刹车，刹车过程中的加速度大小为1m/s2，则该汽车刹车后第3秒内的平均速度为（ ）
A．7.5m/sB．8.5m/sC．12.5m/sD．33.5m/s
【分析】先判断汽车在第3秒内是否仍处于运动状态，再结合匀变速直线运动中平均速度与对应时刻速度的关系分析求解。
【解答】解：汽车初速度v0＝36km/h，先变换单位，
刹车加速度a＝﹣1m/s2，由速度公式v＝v0+at，v＝0时
代入数据得t总＝10s，刹车后10秒内汽车持续减速，第3秒内汽车尚未停止，根据匀变速直线运动位移公式为
前3秒位移代入数据得x3＝25.5m，前2秒位移x2＝18m
所以，“第3秒内”的位移Δx＝x3﹣x2＝25.5﹣18m＝7.5m
所以平均速度，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题核心是先确认汽车在第3秒内是否仍处于运动状态，避免直接套用公式造成错误，考查匀减速直线运动的基本规律应用。
6．（4分）如图，倾角α为30°的斜劈固定在水平地面上，质量为4kg的物体a静止在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮C和D固定在M点。质量为2kg的物体b悬挂在轻质动滑轮D上，DM与竖直方向夹角θ＝60°，a与滑轮C间的绳与斜面平行，物体a受到的摩擦力为Ff1。保持a静止将绳端点从M点向右移动少许到N点，系统平衡后物体a受到的摩擦力为Ff2，忽略滑轮大小，则（ ）
A．Ff1的方向沿斜面向上
B．Ff1的方向沿斜面向下
C．Ff1＞Ff2
D．Ff1＜Ff2
【分析】本题考查含动滑轮的连接体受力平衡，核心是先分析动滑轮两侧绳子的张力与夹角，求出绳子拉力，再对物体a受力分析判断摩擦力的方向和大小变化。
【解答】解：AB.对b分析可知，细绳的拉力2Tcs60°＝mbg
解得T＝20N，对a分析，因magsin30°＝20N＝T，可知a受摩擦力为零，故AB错误；
CD.保持a静止将绳端点从M点向右移动少许到N点，则滑轮D两侧的细绳与竖直方向的夹角θ变大，根据2Tcsθ＝mbg，可知细绳的拉力T变大，则细绳对a的拉力变大，则a受的摩擦力由零变为向下增加，则Ff1＜Ff2，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题通过动滑轮的受力变化，结合物体 a 的受力平衡，分析摩擦力的方向与大小变化，需注意绳子夹角变化对拉力的影响，整体体现了连接体平衡问题的动态分析思路。
7．（4分）如图甲，一滑块静止在粗糙的水平地面上。t＝0时刻在滑块上施加一水平向右的外力F，外力大小随时间变化规律如图乙所示，滑块加速度大小随时间变化规律如图丙所示，认为滑块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．t＝4s时滑块的速度大小为8m/s
B．t＝2s时地面对滑块摩擦力的大小为10N
C．滑块的质量为1kg
D．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.2
【分析】利用a﹣t图像与时间轴围成的面积等于速度变化量的原理，计算出滑块在4s末的速度。通过图像识别滑块在t＝1s时开始产生加速度，说明此时拉力恰好克服最大静摩擦力。根据外力随时间的表达式，在t＝4s时刻，结合牛顿第二定律F﹣f＝ma，求解出滑块的质量。根据滑动摩擦力公式f＝μmg，计算出动摩擦因数。
【解答】解：A.根据a﹣t图像与时间轴围成的面积代表速度的变化量，因为滑块从静止开始运动，初速度为0，所以4s末的速度就等于1～4s内a﹣t图像的面积，所以t＝4s时滑块的速度大小为，故A错误。
B.从图丙可知，t＝1s时滑块开始有加速度，说明此时拉力恰好克服了最大静摩擦力，即最大静摩擦力等于t＝1s时的拉力为6N。t＝2s时滑块已处于运动状态，摩擦力为滑动摩擦力，大小保持6N不变，故B错误。
C.由图乙可知外力随时间的表达式为F＝2+4t（N），可得t＝4s时的外力F4＝2N+4×4N＝18N，结合牛顿第二定律有F﹣f＝ma，代入f＝6N和t＝4s时的加速度a＝4m/s2，解得滑块质量，故C错误。
D.根据滑动摩擦力f＝μmg，可得动摩擦因数μ0.2，故D正确。
故选：D。
【点评】本题以滑块的a﹣t图像为背景，综合考查了a﹣t图像的物理意义（面积代表速度变化量）、牛顿第二定律的应用、静摩擦力与滑动摩擦力的区分，以及动摩擦因数的计算，检验了对运动学图像与受力分析的综合应用能力。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的；全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。
（多选）8．（6分）某建筑工地需将建材运至高空作业平台，工人设计了一套简易提升装置：将牵引滑块B放在作业平台上，质量为M的货箱A通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮与B相连。工人运送货箱时拉动滑块B，使其以速度v0沿作业平台向左匀速运动，当连接B的细绳与水平地面的夹角为θ时，A的速度为vA，绳对A的拉力大小为FT，不计滑轮大小，重力加速度为g，则（ ）
A．B．vA＝v0csθ
C．FT＞MgD．FT＜Mg
【分析】将B的速度沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，解得物体A的速度大小，根据A速度变化分析A的受力大小关系。
【解答】解：AB、将B的速度v0沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，沿绳的分速度等于物体A的速度，如图所示：
由速度的分解可知重物上升的速度为：vA＝v0csθ，故A错误，B正确；
CD、由于θ变小，因以速度v0向左匀速运动，则vA变大，物体A加速上升，合力向上，所以绳的拉力大于A物体的重力，即有：FT＞Mg，故C正确，D错误；
故选：BC。
【点评】本题主要考查绳牵连问题、超重和失重。解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度。
（多选）9．（6分）如图，以恒定速率v0＝10m/s运行的倾斜传送带与水平方向的夹角θ＝30°，将质量m＝1kg的物块（可视为质点）轻放在传送带上端的A点，加速一段时间t1后又匀速运动t2＝1s到传送带下端的B点。传送带A、B间的距离为15m，重力加速度取g＝10m/s2，则（ ）
A．物块加速运动的时间t1＝1s
B．物块加速运动加速度的大小为5m/s2
C．物块相对于传送带运动的距离为5m
D．物块和传送带间的动摩擦因数为0.5
【分析】由运动学公式结合题意可求向下加速的时间及加速度的大小；由运动学公式可求传送带在物块加速阶段的位移的大小，从而求出物块相对于传送带运动的距离；由牛顿第二定律可求动摩擦因数。
【解答】解：A、物块在向下加速的过程中，由运动学公式可得向下加速时发生的位移为：，则匀速运动的位移为：x2＝v0t2＝10×1m＝10m，所以有：x1＝L﹣x2＝15m﹣10m＝5m，则，故A正确；
B、物块在向下加速的过程中，由运动学公式可得：v0＝at1，解得：，故B错误；
C、物块在向下加速运动的过程中，传送带发生的位移为：x传＝v0t1＝10×1m＝10m，则在加速过程中物块相对于传送带运动的距离为：Δx1＝x传﹣x1＝10m﹣5m＝5m，在匀速运动过程中，物块相对于传送带静止，则Δx2＝0，所以物块相对于传送带运动的距离为5m，故C正确；
D、物块在向下加速的过程中，受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用，设加速度为a，由牛顿第二定律可得：μmgcsθ+mgsinθ＝ma，代入数据解得：，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题是对倾斜传送带的考查，解题的关键是要正确分析物块的受力情况和运动情况，选择合适的运动学公式列式即可解答。
（多选）10．（6分）如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平地面上，上端叠放质量未知的物体A和质量为m的物体B（A物体与弹簧拴接），弹簧的劲度系数为k，初始时系统静止。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上，使物体A、B从静止开始一起竖直向上做匀加速直线运动，直到A、B分离。A、B两物体在开始一段时间内的速度v随时间t的变化分别对应图乙中A、B图线（t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g，则（ ）
A．施加拉力F的瞬间，物体A加速度大小为
B．t2时刻弹簧处于原长
C．过程中F的最大值为mg
D．物体A的质量为
【分析】题目涉及弹簧连接的两物体在竖直拉力作用下的运动与分离过程。需分析v﹣t图像信息，明确A、B一起匀加速运动的加速度可由图线斜率得出，该加速度即为施加拉力瞬间A的加速度。分离前两物体共同运动，需对整体及B隔离分析受力，结合弹簧弹力变化确定分离条件与最大拉力。t2时刻A速度最大即加速度为零，此时弹簧弹力与A重力平衡，判断弹簧状态。利用初始平衡、分离瞬间A的受力及运动学关系，可建立方程求解A的质量。
【解答】解：A、根据v﹣t图像的斜率可知，A与B共同做匀加速直线运动的加速度大小为，在施加拉力瞬间，物体A的加速度即为该恒定值，故，故A正确。
B、当物体A的速度达到最大值时，其加速度为零，对A进行受力分析，满足kΔx＝mAg。由于mA＞0，因此弹簧仍处于压缩状态，并非原长，故B错误。
C、在共同加速阶段，对物体B进行受力分析，满足F+N﹣mg＝ma。随着位移增大，支持力N逐渐减小，而拉力F逐渐增大。至t1时刻，N＝0，拉力达到最大值Fmax，满足Fmax＝m（g+a），解得：，故C正确。
D、系统初始状态满足kΔx0＝（mA+m）g。A与B分离瞬间，对A有。代入，解得：，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题综合考查了牛顿运动定律在连接体问题中的应用，涉及弹簧模型、图像分析以及临界状态分析。题目将运动学图像与动力学过程紧密结合，要求学生从v﹣t图像中准确提取加速度、速度极值等关键信息，并灵活运用整体法与隔离法进行受力分析。计算量中等，对学生的逻辑推理能力和建模分析能力提出了较高要求。题目设问精巧，通过t1时刻图线相切和t2时刻速度极值这两个关键点，引导学生分析分离瞬间与最大速度时刻的动力学特征，深入考查了学生对匀变速运动规律、胡克定律及临界条件“支持力为零”的理解与应用。
三、实验题：11题6分，12题8分，共14分。
11．（6分）探究“两个互成角度的力的合成”实验情况如图所示，其中A为将橡皮条固定在木板上的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳套，第一次用两只弹簧测力计同时拉OB和OC，使结点O到达某一位置，第二次只用一只弹簧测力计拉OB，使结点O到达同一位置。
（1）下列关于实验中的操作说法正确的是 D 。
A．OB和OC要尽量保证和OA夹角相等
B．第一次操作只需要记录弹簧测力计的示数
C．弹簧测力计不需要尽量保证和木板平行
D．缺少细绳时可以用橡皮条代替细绳
（2）甲、乙两图分别是某两位同学在做以上实验时得到的结果，其中符合实验事实的是 甲 （填“甲”或“乙”，其中F′是用一只弹簧测力计拉细绳套时的力）。
（3）若两个弹簧测力计的读数均为4.0N，且两弹簧测力计对细绳套拉力的方向相互垂直，要测量它们的合力，在实验中 不能 （选填“能”或“不能”）选择量程为0～5N的弹簧测力计，理由是 根据平行四边形定则可知 。
【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析判断；
（2）根据F和F′得到的方法分析判断；
（3）根据平行四边形定则计算合力判断。
【解答】解：（1）A．只要保证将节点拉到同一点，OB和OC与OA的夹角不要求相等，故A错误；
B．每次操作都需要记录弹簧测力计的示数和细绳的方向，故B错误；
C．为减小实验误差，弹簧测力计尽量保证和木板平行，故C错误；
D．缺少细绳时可以用橡皮条代替细绳，故D正确。
故选：D。
（2）F是通过作平行四边形得到的力，F′是用一只弹簧测力计拉细绳套时的力，与橡皮筋在一条直线，故符合事实的是甲。
（3）根据平行四边形定则可知，故不能选择量程为0～5N的弹簧测力计。
故答案为：（1）D；（2）甲；（3）不能，根据平行四边形定则可知。
【点评】本题关键掌握探究两个互成角度的力的合成规律的实验原理和注意事项，利用平行四边形定则处理问题的方法。
12．（8分）如图甲所示为某实验小组探究加速度与力、质量关系的装置，当地的重力加速度为g。
（1）实验时，下列操作正确的是 AC 。
A．实验中需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行
B．小车应靠近电火花计时器，先释放小车再接通电源
C．为减小实验误差，实验中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
D．平衡摩擦力时需要将图甲中木板右端适当垫高，使小车在砂桶的牵引下恰好做匀速运动
（2）已知电火花计时器所接电源的频率是50Hz，通过图乙所示的纸带（相邻两个计数点间距离已标在图上，每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出），则小车的加速度a＝ 1.07 m/s2，打下点3时小车的速度为v＝ 0.305 m/s（结果均保留三位有效数字）。
（3）正确平衡摩擦力后进行实验，实验中测量砂和砂桶的总重力，记为F。保持小车的质量不变，改变砂和砂桶的总重力并测量小车对应的加速度a，得到小车的加速度a与砂和桶总重力F之间的关系图线，发现a﹣F图线过原点但明显弯曲不成正比例关系，如图丙所示，原因是小车的合力不等于F，小车的合力为 。（用“F”、“M”、“g”表示）
【分析】（1）根据保持小车受到的合力不变判断；根据充分利用纸带判断；根据牛顿第二定律推导拉力表达式判断；根据平衡摩擦力方法判断；
（2）利用逐差法计算小车的加速度；根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度计算打3点时小车的速度；
（3）根据牛顿第二定律列方程组计算。
【解答】解：（1）A．实验中需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行，保持小车受到的合力不变，故A正确；
B．小车应靠近电火花计时器，先接通电源再释放小车，故B错误；
C．设砂桶的质量为m，小车质量为M，对M根据牛顿第二定律有F＝Ma
对m有mg﹣F＝ma
联立解得
可知当m远小于M时，小车所受的拉力近似等于钩码的总重力，所以实验中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，故C正确；
D．平衡摩擦力时需要将图甲中木板右端适当垫高，使小车恰好做匀速运动，故D错误。
故选：AC。
（2）相邻计数点间的时间间隔为

根据逐差法可得小车的加速度为
m/s2＝1.07m/s2
匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度，则打3点时小车的速度为
（3）对系统，根据牛顿第二定律有F＝（M+m）a，对小车有F合＝Ma，解得
故答案为：（1）AC；（2）1.07，0.305；（3）。
【点评】本题关键掌握“探究加速度与力、质量关系”的实验原理、利用图像处理问题的方法、根据匀变速直线运动规律计算小车速度和加速度的方法。
四、计算题：13题10分，14题12分，15题18分，共40分。
13．（10分）如图，质量为3kg的物体被两根轻质细绳OA、OB挂在小车上，绳OA水平，绳与水平车顶的夹角为θ＝37°。现使小车从静止开始沿水平路面向右做匀加速运动，加速度大小为2m/s2。若忽略空气阻力，物体m可视为质点，整个过程中物体相对于小车静止。重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。试求：
（1）小车在5秒内位移的大小；
（2）加速过程中细绳OA对物体拉力的大小。
【分析】（1）根据位移—时间关系进行解答；
（2）对小球分析，竖直方向根据平衡条件求解OB拉力大小，水平方向根据牛顿第二定律求解细绳OA对物体拉力的大小。
【解答】解：（1）根据位移—时间关系可得：xm＝25m；
（2）对小球分析，竖直方向根据平衡条件可得：FOBsinθ＝mg
解得OB拉力大小为FOB＝50N
水平方向根据牛顿第二定律可得：FOB﹣FOA＝ma
解得细绳OA拉力大小为：FOA＝44N。
答：（1）小车在5秒内位移的大小25m；
（2）加速过程中细绳OA对物体拉力的大小为44N。
【点评】对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系力和运动的桥梁。
14．（12分）如图，竖直墙壁上M点离地高度为h＝5m，水平地面上A点到墙壁的距离为xA＝7.5m，B点到墙壁的距离为xB＝4.5m。将小球从A点斜向上抛出，运动一段时间后正好水平击中M点。不计一切阻力，重力加速度取g＝10m/s2。试求：
（1）小球从A到M的时间以及水平击中M点前瞬间速度的大小；
（2）从A点抛出的小球经过B点的正上方时离地的高度；
（3）若从A点抛出小球0.2s后在B点竖直向上抛出另一个小球，则此球抛出时的速度为多大，能在上升过程中击中从A点抛出的小球。
【分析】（1）将小球水平击中M点的运动逆向视为从M点的平抛运动，通过竖直方向自由落体公式求运动时间，结合水平匀速运动求击中瞬间速度。
（2）先计算小球从A到B点正上方的水平运动时间，再用竖直上抛的位移公式求出该时刻的离地高度。
（3）根据两球的抛出时间差确定相遇时各自的运动时间，利用竖直方向位移相等列方程求解B球初速度，并验证相遇时B球是否处于上升阶段。
【解答】解：（1）把小球水平击中M点的运动逆向看作从M点开始的平抛运动，竖直方向，由h
解得t1s
水平方向，由 xA＝vMt
解得
（2）A到B正上方的水平距离为xA−xB＝7.5m−4.5m＝3m
水平匀速，速度 vx＝7.5m/s，故A球运动到B点正上方的时间为t10.4s
竖直位移，原运动竖直分初速度 vy0＝gt＝10×1m/s＝10m/s，由 y＝vy0t1−
解得y＝3.2m，即从A点抛出的小球经过B点的正上方时离地的高度为3.2m；
（3）A球运动到B点正上方的时间为0.4s，B球晚抛0.2s，故B球运动时间t′＝0.4s−0.2s＝0.2s
B球竖直上抛，位移 y＝3.2m
由y＝v0′t′
解得v0′＝17m/s
击中时B球速度vB＝v0′﹣gt′＝（17﹣10×0.2）m/s＝15m/s，为上升状态。
答：（1）小球从A到M的时间为1s；水平击中M点前瞬间速度的大小为7.5m/s；
（2）从A点抛出的小球经过B点的正上方时离地的高度为3.2m；
（3）能在上升过程中击中从A点抛出的小球，另一小球球抛出时的速度为17m/s。
【点评】学生易忽略逆向思维的应用，在竖直方向计算时误将初速度设为零，也常因搞错两球的时间差导致相遇条件分析错误。
15．（18分）质量M＝2kg的长木板A静置于水平地面上，质量为m＝1kg的物块B放在长木板A上距离长木板左端L处，长木板A与物块B间的动摩擦因数μ1＝0.2，长木板A与水平地面间的动摩擦因数μ2＝0.4。现对物块B施加一个水平向右、大小恒为7N的拉力F，同时使长木板A获得水平向右、大小为16m/s的初速度v0，拉力F持续作用1.6秒后撤去，最后物块B停在长木板A上。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，物块B可视为质点，试求：
（1）拉力F作用的瞬间物块B受到的摩擦力的大小和方向、及其加速度的大小；
（2）为了使物块B不从长木板A的左端滑下，L至少为多少；
（3）整个过程中长木板A的位移。
【分析】（1）：拉力作用瞬间，判断物块与木板间的摩擦力是滑动摩擦力，再对物块受力分析，用牛顿第二定律求加速度。
（2）：为使物块不从木板左端滑落，需计算两者速度相等前的相对位移，该位移即为 L 的最小值。
（3）：分阶段计算木板的加速度和运动时间，结合运动学公式求总位移。
【解答】解：（1）拉力作用瞬间物块受力与加速度
物块与木板间的滑动摩擦力f＝μ1mg＝（0.2×1×10）m＝2N。
因木板初速度大于物块初速度，木板相对物块向右运动，故物块受到的摩擦力方向水平向右。
对物块受力分析，由牛顿第二定律可得：

（2）物块不滑落的最小L
对木板受力分析，其加速度：
设经过t秒两者共速：
0+9t＝16﹣7t，解得t＝1s
由可得：
共速前，物块位移
木板位移
最小L＝xA﹣xB＝12.5﹣4.5＝8m
（3）整个过程长木板A的位移：
0～1s（A、B共速前）
A的加速度初速度v0＝16m/s
位移：

1s末速度：

1～1.6s（共速后到撤去拉力）
剩余时间t2＝1.6s﹣1s＝0.6s
A、B一起运动的加速度：

位移：

1.6s末速度：

撤去拉力后到停止
减速加速度
位移：

总位移：
xA＝12.5m+5.1m+3.0m＝20.6m
答：（1）摩擦力大小为2N，方向水平向右；加速度大小为9m/s2；
（2）L至少为8m；
（3）长木板A的位移为20.6m；
【点评】本题是复杂的板块模型，核心是分阶段分析受力与运动状态，关键在于准确判断摩擦力方向和共速时刻，以及撤去拉力后整体的运动变化。易错点是忽略共速后整体加速度的改变，以及对各阶段时间的精确计算。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/2/27 10:04:40；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
B
C
D
A
D
D
题号
8
9
10
答案
BC
AC
ACD