河南洛阳市2025-2026学年高一上学期2月期末考试物理试卷（试卷+解析）

这是一份河南洛阳市2025-2026学年高一上学期2月期末考试物理试卷（试卷+解析），共24页。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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. “迎新游园会”的物理趣味角热闹非凡，同学们要用特制的“乾坤筷”夹起一颗象征着“岁岁圆满”的鹅卵石（昵称“元宝”），并回答受力分析问题方能赢取奖品。现场展示了三种夹石头的静态姿势（均在竖直平面内）：图甲中的筷子处于竖直方向，图乙中的筷子处于水平方向，图丙中的筷子处于与水平面成一定夹角的倾斜方向。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中的“元宝”受到三个力的作用
B. 图乙中上方筷子对“元宝”的弹力大于“元宝”对上方筷子的弹力
C. 图丙中上方筷子对“元宝”的弹力和下方筷子对“元宝”的弹力是一对平衡力
D. 若图甲中筷子夹着“元宝”一起向右加速运动，“元宝”的惯性保持不变
2. 在庆祝中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵（9.3阅兵）式上，歼-20家族以多机编队形式飞越天安门广场上空，接受祖国和人民检阅。由歼-16D、歼-20、歼-20A、歼-20S、歼-35A组成的歼击机梯队编成两个楔队震撼亮相，展示了中国空军隐身战斗机家族的最新发展成果。如图所示，虚线ab是歼-20从水平地面起飞过程中的部分曲线轨迹，关于此过程下列说法正确的是（ ）
A. 研究歼-20姿态调整时可以把战斗机看成质点
B. 歼-20从a到b飞行过程中的速度时刻在变化
C. 歼-20从a到b飞行过程中所受合力沿轨迹的切线方向
D. 歼-20从a到b起飞过程中，飞行员处于失重状态
3. 如图所示，有2026个质量均为m小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用轻绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为37°，则第2025个小球与2026个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于（）（ ）
A. B. C. D.
4. “好雨知时节，当春乃发生。随风潜入夜，润物细无声”是杜甫《春夜喜雨》中描绘春雨的诗句。假设一雨滴从静止开始自由下落一段时间后进入风力稳定的斜风区，继续下落一段时间，随后进入无风区直至落地。若雨滴运动过程中空气阻力可忽略不计，则下列四幅图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（ ）
A. B.
C. D.
5. 如图所示，MN为一竖直弹射装置，可在任意位置水平发射不同速度的小球。某次在a、b两位置分别发射两个相同的小球A、B。已知a、b两位置距地面的高度分别为5m和20m，，g取，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. B球的水平射程大
B. B球落地时的位置与MN水平距离为
C. 无论如何调整两球发射时间，两球都不可能在空中相遇
D. 若要两球同时落地，则A、B两小球发射时间间隔为0.1s
6. 如图所示，水平面上放置一个质量m＝1kg的小球，小球右端与固定于墙上的水平轻弹簧相连，左端与一条固定于天花板上的不可伸长的轻绳相连。已知轻绳与竖直方向夹角，小球与水平面间的动摩擦因数。小球静止于水平面上，且对水平面的弹力恰好为零，取，则下列说法正确的是（ ）
A. 若仅剪断轻绳，则剪断瞬间小球受力个数不变
B. 若仅剪断轻绳，则剪断瞬间小球加速度的大小
C. 若仅剪断弹簧左端，则剪断瞬间小球与地面间的弹力仍为0
D. 若仅剪断弹簧左端，则剪断瞬间小球加速度的大小
7. 洛阳山陕会馆，别称西会馆，是豫西地区保存较为完整的清代早期建筑群之一，2019年被列为世界文化遗产“万里茶道”申遗项目遗产点。屋顶部分结构如图乙所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的椽子正中间。已知椽子间距为d，与水平面夹角均为。瓦片质量为m，圆弧半径也为d，忽略瓦片厚度和椽子的粗细。则（ ）
A. 椽子对瓦片的弹力是瓦片的形变造成的
B. 每根椽子对瓦片的弹力大小均为
C. 椽子对瓦片的弹力的合力大小为mg
D. 仅稍微增加椽子间距离，瓦片仍保持静止，则瓦片受摩擦力一定增大
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，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，在水平地面上放置着一半圆柱状物体A，上表面光滑，与地面接触的下表面粗糙。在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体B，系统初始时处于静止状态。施加外力使柱体A缓慢向左移动少许，撤掉外力后系统仍静止。最终静止状态与初始状态相比，下列说法正确的是（ ）
A. 地面对柱体A的支持力不变B. 墙壁对球体B的弹力变小
C. 墙壁对球体B的弹力变大D. 地面对柱体A的摩擦力不变
9. 如图，质量为2kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下，沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量为1kg的橡胶块与后壁保持相对静止。橡胶块与铁箱内壁间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则下列说法正确的是（ ）
A. 铁箱对地面压力的大小为20N
B. 当F＝54N时，铁箱的加速度为18
C. 当F＝54N时，铁箱的加速度为15
D. 两者能相对静止的最小加速度为12.5
10. 如图甲所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平地面上，质量m＝1kg的滑块（可视为质点），置于质量为M的木板中央，现给木板一初速度，之后两者的图像如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列说法正确的是（ ）
A. 木板与地面间的动摩擦因数为0.15
B. 木板的质量为1kg
C. 从t＝0到物块与木板均停止运动时，物块在木板上的划痕长度为2.25m
D. 当物块与木板均停止运动后，若在滑块m上施加一外力F，使两者发生相对滑动，则F应大于1N
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某研究性学习小组在“探究力的合成规律”的实验过程中，将白纸固定在水平放置的木板上，把橡皮条的一端固定在板上A点，另一端拴上两个轻绳套，如图甲所示。
（1）该小组同学根据甲图查找该实验相关资料时，记录部分实验步骤如下：
A．用两只弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，让结点到达某一位置O，此时需记录O点的位置、两弹簧测力计示数和两绳套方向；
B．用一只弹簧测力计钩住绳套把橡皮条拉长，使结点到达______，记下弹簧测力计的示数和方向。
（2）小组同学发现资料一中实验步骤为A、B；资料二中实验步骤为B、A。小组同学通过认真思考及反复实际操作，发现在一些特殊的情况下资料一的操作步骤会使实验无法顺利进行下去，请同学们试猜出这种特殊情况：____________；
（3）图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是______；
（4）小组同学经过讨论，得出另一个方案：如图丙所示，在圆形桌子透明桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮固定在桌子边，滑轮可沿桌边移动。下列说法正确的是______。
A. 实验中，若桌面不水平会影响实验结论
B. 作三个拉力的图示时可以采用各自不同的标度
C. 若将轻绳更换成橡皮条进行实验不会影响实验结果
D. 改变滑轮的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验，绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合
12. 为了探究加速度与力、质量的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置
（1）在探究小车加速度与小车所受拉力关系时，需保持小车（含加速度传感器，下同）质量不变，这种实验方法是______；
A. 等效替代法B. 控制变量法C. 比值定义法
（2）实验中重物质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量；
（3）利用该装置实验时，下列说法正确的是______
A 实验前补偿阻力时，需要挂上重物进行调节
B. 实验前调节定滑轮高度，应使连接小车的细绳与轨道平面保持平行
C. 实验时先释放小车，再接通电源，打出纸带
（4）悬挂重物让M、N两车从静止释放经过相同位移所用的时间比为n，两车均未到达轨道末端，则两车加速度之比＝______；
（5）上述实验数据绘制a-F图像如乙图所示，则由图像可知，两车质量______（选填“＜”、“＝”或“＞”）。
13. 如图所示，用不可伸长的同种材质的轻绳OA、OB吊起一装有少量沙子的沙袋，绳OA处于水平，绳OB与竖直方向夹角为60°。沙袋质量忽略不计，重力加速度取。
（1）现缓慢往沙袋内加入沙子，当沙袋中沙子质量为6kg时，求轻绳OA、OB上的拉力分别为多大？
（2）若轻绳能承受的最大拉力为300N，为使绳子不断裂，求沙袋中沙子的质量最多为多少？
14. 随着电商行业的兴起，快递传输系统的重要性日益凸显。为此，一位设计师专门为快递公司研发了一套高效、智能的传送系统，以优化快递物件的流转效率。如图所示，该系统由一条轴间距的水平传送带和一倾角为37°的长木板MN组成，传送带以恒定速度v＝4m/s逆时针转动。传送带与MN间有一极小段圆弧平滑衔接，可认为其在传送带与长木板衔接处速率不变。已知物件和传送带间的动摩擦因数，与木板的动摩擦因数。现将快递物件无初速度置于传送带最右侧，到达点M时速度恰好为零，随即被工人取走。物件可以看成质点，重力加速度取，，。求：
（1）物件在传送带上运动的时间；
（2）木板的长度。
15. 滑雪是冬奥会的七大项目之一。如图所示，某运动员从跳台上的A点以速度与水平方向成角斜向上起跳，落在倾角的斜坡上的B点，重力加速度取，忽略空气阻力。求运动员：
（1）在空中运动的最小速度为多少；
（2）离斜坡的最远距离；
（3）着陆时速度方向与斜坡的夹角β。2025——2026学年第一学期期末考试
高一物理试卷
本试卷共8页，全卷满分100分，考试时间75分钟
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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. “迎新游园会”的物理趣味角热闹非凡，同学们要用特制的“乾坤筷”夹起一颗象征着“岁岁圆满”的鹅卵石（昵称“元宝”），并回答受力分析问题方能赢取奖品。现场展示了三种夹石头的静态姿势（均在竖直平面内）：图甲中的筷子处于竖直方向，图乙中的筷子处于水平方向，图丙中的筷子处于与水平面成一定夹角的倾斜方向。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中的“元宝”受到三个力的作用
B. 图乙中上方筷子对“元宝”的弹力大于“元宝”对上方筷子的弹力
C. 图丙中上方筷子对“元宝”的弹力和下方筷子对“元宝”的弹力是一对平衡力
D. 若图甲中筷子夹着“元宝”一起向右加速运动，“元宝”的惯性保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲中的“元宝”共受到5个力的作用，包括重力、两根筷子对“元宝”的2个弹力和2个静摩擦力，故A错误；
B．对图乙中的“元宝”进行受力分析，如下图所示
设上方筷子对“元宝”的弹力为，下方筷子对“元宝”的弹力为，有
所以，故B错误；
C．对图丙中的“元宝”进行受力分析，如图所示
在垂直筷子的方向上受力平衡，可知两个筷子对“元宝”的弹力大小不相等，不是一对平衡力，故C错误；
D．物体的惯性只与物体质量有关，与物体的运动状态无关，故D正确。
故选D。
2. 在庆祝中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵（9.3阅兵）式上，歼-20家族以多机编队形式飞越天安门广场上空，接受祖国和人民检阅。由歼-16D、歼-20、歼-20A、歼-20S、歼-35A组成的歼击机梯队编成两个楔队震撼亮相，展示了中国空军隐身战斗机家族的最新发展成果。如图所示，虚线ab是歼-20从水平地面起飞过程中的部分曲线轨迹，关于此过程下列说法正确的是（ ）
A. 研究歼-20姿态调整时可以把战斗机看成质点
B. 歼-20从a到b飞行过程中的速度时刻在变化
C. 歼-20从a到b飞行过程中所受合力沿轨迹的切线方向
D. 歼-20从a到b起飞过程中，飞行员处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A．研究歼-20姿态调整时，战斗机的形状大小不能忽略不计，不可以把战斗机看成质点，A错误；
B．歼-20从a到b飞行过程中，速度的方向不断变化，则速度时刻在变化，B正确；
C．歼-20从a到b飞行过程中做曲线运动，则所受合力指向轨迹的凹向，C错误；
D．歼-20从a到b起飞过程中，加速度有竖直向上的分量，则飞行员处于超重状态，D错误。
故选B。
3. 如图所示，有2026个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用轻绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为37°，则第2025个小球与2026个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于（）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对2026个小球的整体分析可知，水平力
对第2026个小球分析可知
故选C。
4. “好雨知时节，当春乃发生。随风潜入夜，润物细无声”是杜甫《春夜喜雨》中描绘春雨的诗句。假设一雨滴从静止开始自由下落一段时间后进入风力稳定的斜风区，继续下落一段时间，随后进入无风区直至落地。若雨滴运动过程中空气阻力可忽略不计，则下列四幅图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】雨滴在斜风区受风力与重力，两个力的合力与速度方向不共线，根据曲线运动条件，雨滴在此区域内做曲线运动，且风力与重力合力的方向应该指向运动轨迹曲线内侧，即轨迹向左弯曲；在无风区重力方向与速度方向也不共线，此时雨滴运动轨迹是向下弯曲的曲线。
故选A。
5. 如图所示，MN为一竖直弹射装置，可在任意位置水平发射不同速度的小球。某次在a、b两位置分别发射两个相同的小球A、B。已知a、b两位置距地面的高度分别为5m和20m，，g取，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. B球的水平射程大
B. B球落地时的位置与MN水平距离为
C. 无论如何调整两球发射时间，两球都不可能在空中相遇
D. 若要两球同时落地，则A、B两小球发射时间间隔为0.1s
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据，
可得
可得A球的射程
B球的射程
可知两球的水平射程相等，B球落地时的位置与MN水平距离为6m，AB错误；
C．因两球最终落在地面上的同一点，则无论如何调整两球发射时间，两球都不可能在空中相遇，C正确；
D．若要两球同时落地，则A、B两小球发射时间间隔为，D错误。
故选C。
6. 如图所示，水平面上放置一个质量m＝1kg的小球，小球右端与固定于墙上的水平轻弹簧相连，左端与一条固定于天花板上的不可伸长的轻绳相连。已知轻绳与竖直方向夹角，小球与水平面间的动摩擦因数。小球静止于水平面上，且对水平面的弹力恰好为零，取，则下列说法正确的是（ ）
A. 若仅剪断轻绳，则剪断瞬间小球受力个数不变
B. 若仅剪断轻绳，则剪断瞬间小球加速度的大小
C. 若仅剪断弹簧左端，则剪断瞬间小球与地面间的弹力仍为0
D. 若仅剪断弹簧左端，则剪断瞬间小球加速度的大小
【答案】B
【解析】
【详解】AB．如图所示在未剪断细绳时对小球进行受力分析，小球受到3个力的作用
根据矢量合成原则可知，
所以弹簧弹力为
当剪断细绳的瞬间，弹簧弹力不变，小球此时的受力分析如图所示
小球受到了4个力的作用，此时有
其中
可解得，故A错误，B正确；
CD．剪断弹簧的左端后，绳上拉力瞬间变为0，小球会静止在地面上，此时
小球只受到重力与地面的支持力，地面的弹力大小等于mg，故CD错误。
故选B。
7. 洛阳山陕会馆，别称西会馆，是豫西地区保存较为完整的清代早期建筑群之一，2019年被列为世界文化遗产“万里茶道”申遗项目遗产点。屋顶部分结构如图乙所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的椽子正中间。已知椽子间距为d，与水平面夹角均为。瓦片质量为m，圆弧半径也为d，忽略瓦片厚度和椽子的粗细。则（ ）
A. 椽子对瓦片的弹力是瓦片的形变造成的
B. 每根椽子对瓦片的弹力大小均为
C. 椽子对瓦片的弹力的合力大小为mg
D. 仅稍微增加椽子间距离，瓦片仍保持静止，则瓦片受摩擦力一定增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．椽子对瓦片的弹力是椽子的形变造成的，A错误；
BC．椽子对瓦片的弹力的合力大小为
根据
可得每根椽子对瓦片的弹力大小均为，B正确，C错误；
D．瓦片静止时受到的摩擦力为，则仅稍微增加椽子间距离，瓦片仍保持静止，则瓦片受摩擦力不变，D错误。
故选B。
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，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，在水平地面上放置着一半圆柱状物体A，上表面光滑，与地面接触的下表面粗糙。在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体B，系统初始时处于静止状态。施加外力使柱体A缓慢向左移动少许，撤掉外力后系统仍静止。最终静止状态与初始状态相比，下列说法正确的是（ ）
A. 地面对柱体A的支持力不变B. 墙壁对球体B的弹力变小
C. 墙壁对球体B的弹力变大D. 地面对柱体A的摩擦力不变
【答案】AB
【解析】
【详解】BC．球体B受三个力，重力、墙壁对球体的弹力、A对B的弹力，设与水平方向的夹角为，由力的平衡关系可得
半圆柱体A缓慢向左移动少许，增大，增大，减小，B正确，C错误；
A ．以AB整体为研究对象，地面对A的支持力，不变，A正确；
D．以AB整体为研究对象，地面对A的摩擦力，因减小，所以减小，D错误
故选AB。
9. 如图，质量为2kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下，沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量为1kg的橡胶块与后壁保持相对静止。橡胶块与铁箱内壁间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则下列说法正确的是（ ）
A. 铁箱对地面压力的大小为20N
B. 当F＝54N时，铁箱的加速度为18
C. 当F＝54N时，铁箱的加速度为15
D. 两者能相对静止的最小加速度为12.5
【答案】CD
【解析】
【详解】A．对整体分析可知，地面对铁箱支持力为由牛顿第三定律可知，铁箱对地面压力的大小为，A错误；
BCD．两者恰相对静止时，则对橡胶块，
解得
此时
当F＝54N时，橡胶块相对铁箱静止，则此时对整体分析可知，铁箱的加速度为，CD正确，B错误。
故选CD。
10. 如图甲所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平地面上，质量m＝1kg的滑块（可视为质点），置于质量为M的木板中央，现给木板一初速度，之后两者的图像如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列说法正确的是（ ）
A. 木板与地面间的动摩擦因数为0.15
B. 木板的质量为1kg
C. 从t＝0到物块与木板均停止运动时，物块在木板上的划痕长度为2.25m
D. 当物块与木板均停止运动后，若在滑块m上施加一外力F，使两者发生相对滑动，则F应大于1N
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．图斜率绝对值表示加速度大小，由图乙可知共速前后m的加速度大小均为
对m有
共速前后M的加速度大小分别为，
共速前后对M分别有，
联立解得，，故AB正确；
C．图面积表示位移，共速前，M相对m运动的距离
共速后，m相对M运动的距离
则从t＝0到物块与木板均停止运动时，物块在木板上的划痕长度为2.5m，故C错误；
D．当物块与木板均停止运动后，若滑块m上施加一外力F，对m有
而对木板，由于
可知，无论F多大，木板都不会对地运动，则要使两者发生相对滑动，则F应大于1N，故D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某研究性学习小组在“探究力的合成规律”的实验过程中，将白纸固定在水平放置的木板上，把橡皮条的一端固定在板上A点，另一端拴上两个轻绳套，如图甲所示。
（1）该小组同学根据甲图在查找该实验相关资料时，记录部分实验步骤如下：
A．用两只弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，让结点到达某一位置O，此时需记录O点的位置、两弹簧测力计示数和两绳套方向；
B．用一只弹簧测力计钩住绳套把橡皮条拉长，使结点到达______，记下弹簧测力计的示数和方向。
（2）小组同学发现资料一中实验步骤为A、B；资料二中实验步骤为B、A。小组同学通过认真思考及反复实际操作，发现在一些特殊的情况下资料一的操作步骤会使实验无法顺利进行下去，请同学们试猜出这种特殊情况：____________；
（3）图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是______；
（4）小组同学经过讨论，得出另一个方案：如图丙所示，在圆形桌子透明桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮固定在桌子边，滑轮可沿桌边移动。下列说法正确的是______。
A. 实验中，若桌面不水平会影响实验的结论
B. 作三个拉力的图示时可以采用各自不同的标度
C. 若将轻绳更换成橡皮条进行实验不会影响实验结果
D. 改变滑轮的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验，绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合
【答案】（1）同一点O
（2）两个弹簧测力计的合力超过一个弹簧测力计量程
（3）F' （4）CD
【解析】
【小问1详解】
要使两个拉力的共同作用效果与一个拉力作用效果相同，就要把橡皮条的结点拉到同一位置O（同一点）
【小问2详解】
特殊情况为：先用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长时，若两弹簧测力计拉力较大，且夹角较小时，再用一只弹簧测力计钩住细绳把橡皮条拉长，使结点到达同一点时，此时弹簧测力计已超量程。
【小问3详解】
只用一只弹簧测力计拉时，对结点O，由二力平衡知弹簧的弹力与橡皮条的拉力共线，故方向一定沿AO方向的是
【小问4详解】
A．实验中，若桌面不水平，三根轻绳的拉力大小、三根轻绳间的夹角不会改变，故桌面不水平不会影响实验的结论，故A错误；
B．实验通过平行四边形定则做出合力，故作三个拉力图示的时候可以采用的标度应相同，故B错误；
C．若将轻绳更换成橡皮条进行实验，效果相同，不会影响实验结果，故C正确；
D．改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验，绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合，故D正确。
故选CD。
12. 为了探究加速度与力、质量的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置
（1）在探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车（含加速度传感器，下同）质量不变，这种实验方法是______；
A. 等效替代法B. 控制变量法C. 比值定义法
（2）实验中重物质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量；
（3）利用该装置实验时，下列说法正确的是______
A 实验前补偿阻力时，需要挂上重物进行调节
B. 实验前调节定滑轮高度，应使连接小车的细绳与轨道平面保持平行
C. 实验时先释放小车，再接通电源，打出纸带
（4）悬挂重物让M、N两车从静止释放经过相同位移所用的时间比为n，两车均未到达轨道末端，则两车加速度之比＝______；
（5）上述实验数据绘制a-F图像如乙图所示，则由图像可知，两车质量______（选填“＜”、“＝”或“＞”）。
【答案】（1）B （2）不需要
（3）B （4）
（5）＜
【解析】
【小问1详解】
在实验中保持小车质量不变，只改变外力一个条件来判断加速度与其关系，利用的是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
由于实验器材中有拉力传感器，可以实际测量出细绳对小车的拉力大小，故不需要重物质量远小于小车质量。
【小问3详解】
A．实验前补偿阻力时，应在不挂重物情况下，使小车自己能够在木板上做匀速直线运动，故A错误；
B．实验中应使连接小车的细绳与轨道平面保持平行，细绳的拉力方向与小车运动方向一致，故B正确；
C．打点计时器在使用过程中应先开电源，再释放小车，故C错误。
故选B。
【小问4详解】
根据匀变速运动的公式，有
所以
【小问5详解】
根据实验原理可列出牛顿第二定律
变形为
在图像中斜率表示小车质量的倒数，根据图像可知
所以
13. 如图所示，用不可伸长的同种材质的轻绳OA、OB吊起一装有少量沙子的沙袋，绳OA处于水平，绳OB与竖直方向夹角为60°。沙袋质量忽略不计，重力加速度取。
（1）现缓慢往沙袋内加入沙子，当沙袋中沙子质量为6kg时，求轻绳OA、OB上的拉力分别为多大？
（2）若轻绳能承受的最大拉力为300N，为使绳子不断裂，求沙袋中沙子的质量最多为多少？
【答案】（1），
（2）15kg
【解析】
【小问1详解】
取O点为研究对象，根据受力分析可知T＝mg
，
解得，
【小问2详解】
受力分析可知，当OB绳子的拉力为300N时，此时沙子有最大质量，且两绳都不断裂则，
解得M＝15kg
14. 随着电商行业的兴起，快递传输系统的重要性日益凸显。为此，一位设计师专门为快递公司研发了一套高效、智能的传送系统，以优化快递物件的流转效率。如图所示，该系统由一条轴间距的水平传送带和一倾角为37°的长木板MN组成，传送带以恒定速度v＝4m/s逆时针转动。传送带与MN间有一极小段圆弧平滑衔接，可认为其在传送带与长木板衔接处速率不变。已知物件和传送带间的动摩擦因数，与木板的动摩擦因数。现将快递物件无初速度置于传送带最右侧，到达点M时速度恰好为零，随即被工人取走。物件可以看成质点，重力加速度取，，。求：
（1）物件在传送带上运动的时间；
（2）木板的长度。
【答案】（1）1.5s
（2）
【解析】
【小问1详解】
物件放上传送带后，物件加速度为，设物件的质量为m，由牛顿第二定律得
假设物件一直匀加速，则
解得
故物件先匀加速后匀速。物件在传送带匀加速阶段有
匀速阶段有
所以在传送带上运动的时间为
【小问2详解】
物件在长木板上运动时加速度为，由牛顿第二定律得
其中
解得
所以木板的长度为
15. 滑雪是冬奥会的七大项目之一。如图所示，某运动员从跳台上的A点以速度与水平方向成角斜向上起跳，落在倾角的斜坡上的B点，重力加速度取，忽略空气阻力。求运动员：
（1）在空中运动的最小速度为多少；
（2）离斜坡的最远距离；
（3）着陆时速度方向与斜坡的夹角β。
【答案】（1）
（2）
（3）30°
【解析】
【小问1详解】
运动员运动到最高点时速度最小，最小值为初速度的水平分量
解得
【小问2详解】
将初速度分解为沿AB方向的分速度和垂直AB方向的分速度，则有，
将重力加速度分解为沿AB方向分加速度和垂直AB方向的分加速度，则有，
离斜坡的最远距离为
解得
【小问3详解】
在垂直AB方向，根据对称性可得运动员空中运动的时间为
运动员落地时沿AB方向分速度大小为
垂直AB方向的分速度大小为
则落地速度与斜面夹角的正切值为
可得＝30°