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2020届宁夏石嘴山市第三中学高三上学期第一次适应性物理试卷（解析版）
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石嘴山市三中2020届高三年级第一次高考适应性考试物理能力测试试题
一、单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分）
1.如图所示为甲、乙两个物体做直线运动的运动图象，则下列叙述正确的是( )
A. 甲物体运动的轨迹是抛物线
B. 甲物体8 s内运动所能达到的最大位移为80 m
C. 乙物体前2 s的加速度为10m/s2
D. 乙物体8 s末距出发点最远
【答案】B
【解析】
【详解】A. 甲物体的位移图象并不是其运动轨迹，位移图象表示甲物体做的是直线运动，故A项与题意不相符；
B. x-t图象中纵坐标的变化量表示物体的位移，则知t=4s时刻甲的位移最大为△x=8m-0=8m，故B项与题意相符；
C. v-t图象中斜率表示加速度，则乙物体前2s加速度为
故C项与题意不相符；
D. 乙物体在前4s内沿正向运动，后4s内沿负向运动，t=8s末回到了出发点，所以乙物体4s末距出发点最远，故D项与题意不相符。
2.一个小石块从空中A点自由落下，先后经过B点和C点．已知它经过B点时的速度为2v，经过C点时的速度为3v．忽略空气阻力，则AB段与BC段位移之比为
A. 2:3 B. 4:9 C. 4:5 D. 2:1
【答案】C
【解析】
【详解】物体做自由落体运动，则有，，联立解得，故AB段与BC段位移之比为，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
【点睛】根据自由落体运动的速度位移公式分别求出AB段和AC段的位移，从而得出位移之比。
3.一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即和摩擦力的作用， 木块处于静止状态，如图所示，其中，若撤去，则木块受到的摩擦力为（）
A. 10 N,方向向左 B. 6N，方向向右 C. 2N，方向向右 D. 0
【答案】C
【解析】
【详解】开始时在水平方向木块受及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力的大小为，则有木块受到的最大静摩擦力；当撤去力后，由于 ，则有木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小与作用在木块上的等大反向，即，方向水平向右，故选项C正确， A、B、D错误。
4.如图所示，质量为m2的物体B放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体A相连．车厢正沿水平直轨道向右行驶，两物体与车相对静止，此时与物体A相连的细绳与竖直方向成θ角，由此可知( )
A. 车厢的加速度大小为gtanθ
B. 绳对物体A的拉力大小为m1gcosθ
C. 底板对物体B的支持力大小为(m2－m1)g
D. 底板对物体B的摩擦力大小为m2gtanθ
【答案】AD
【解析】
【详解】A．以物体A为研究对象，受力如图1所示，由牛顿第二定律得：m1gtanθ=m1a，解得：a=gtanθ，则车厢的加速度也为gtanθ，故A正确；
B．如图1所示，绳子的拉力：，故B错误；
C．对物体B研究，受力如图2所示，在竖直方向上，由平衡条件得：N=m2g-T=m2g-，故C错误；
D．由图2所示，由牛顿第二定律得：f=m2a=m2gtanθ，故D正确。
5.如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点．竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心．已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点；c球由C点自由下落到M点．则(空气阻力不计)( )
A. a球最先到达M点
B. b球最先到达M点
C. c球最先到达M点
D. b球和c球都可能最先到达M点
【答案】C
【解析】
【详解】设圆轨道半径为R，据“等时圆”理论，，tb>ta，c球做自由落体运动，，C选项正确．
6.水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，∠CBA=30°，如图所示，则滑轮受到绳子作用力为（ ）
A. 50N B. N C. 100 N D. N
【答案】C
【解析】
试题分析：以重物为研究对象分析受力可知，绳子的张力等于重物的重力mg，滑轮受到的绳子作用力可分解为互成1200的两个力，大小等于绳子的张力mg，根据二力合成知识可知滑轮受到的绳子作用力，所以只有选项C正确；
考点：共点力平衡
7.如图所示，直角三角形框架ABC(角C为直角)固定在水平地面上，已知AC与水平方向的夹角为α＝30°.小环P、Q分别套在光滑臂AC、BC上，用一根不可伸长的细绳连接两小环，静止时细绳恰好处于水平方向，小环P、Q的质量分别为m1、m2，则小环P、Q的质量的比值为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
两物体的受力情况如图；
对m1进行受力分析，设绳子拉力大小为T，由几何关系：T=m1gtanα①
对m2进行受力分析，由几何关系：T=m2gcotα②
联立①②得：；故选B.
8.一个质量为1 kg的物体放在粗糙的水平地面上，今用最小的拉力拉它，使之做匀速直线运动，已知这个最小拉力为6 N，g＝10 m/s2，则下列关于物体与地面间的动摩擦因数μ，最小拉力与水平方向的夹角θ，正确的是( )
A. μ＝，θ＝0 B. μ＝，tanθ＝
C. μ＝，tanθ＝ D. μ＝，tanθ＝
【答案】B
【解析】
【详解】拉力斜向上比较省力，设夹角为θ；此时，对物体受力分析，受拉力、重力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，有：
水平方向
Fcosθ-μN=0
竖直方向
mg-Fsinθ-N=0
联立解得
其中
当时，拉力取最小值，即
解得：
此时
所以：
A. μ＝，θ＝0与分析不相符，故A项与题意不相符；
B. μ＝，tanθ＝与分相符，故B项与题意相符；
C. μ＝，tanθ＝与分析不相符，故C项与题意不相符；
D. μ＝，tanθ＝与分析不相符，故D项与题意不相符。
9.如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为( )
A. 0和 B. g和0
C. 和0 D. 0和
【答案】D
【解析】
【详解】对A球分析，开始处于静止，则弹簧弹力
剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，所受的合力为零，则A的加速度为0，对B，根据牛顿第二定律得
A. 0和与分析不相符，故A项与题意不相符；
B. g和0与分析不相符，故B项与题意不相符；
C. 和0与分析不相符，故C项与题意不相符；
D. 0和与分析相符，故D项与题意相符。
10.如图所示是某物体做直线运动的v2-x（其中v为速度，x为位置坐标）,下列关于物体从x=0动至x=x0过程分析，其中正确的是（ ）
A. 该物体做匀加速直线运动
B. 该物体的加速度大小为
C. 当该物体速度大小为,位移大小为
D. 当该物体位移大小为，速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由匀变速直线运动的速度位移关系公式
可得：
可知物体的加速度恒定不变，由于物体的速度减小，故物体做匀减速直线运动，故A项与题意不相符；
B.由可知，v2-x图象的斜率绝对值等于2a，由图可得：
则得物体的加速度大小为
故B项与题意不相符；
C. 当该物体速度大小为时，
由图可得：
故C项与题意相符；
D. 当该物体位移大小为时，由图可得：
即
故D项错误。
11.如图，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态。若把固定的物体换为质量为2m的物体（弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
试题分析：当物体的质量为m时，设下面的弹簧的压缩量为x1，则mg=k1x1；当物体的质量为2m时，2mg=k1（x1+x）+k2x，联立可得x=，选项A正确。
考点：本题考查胡克定律及物体的平衡．
【此处有视频，请去附件查看】
12.固定的光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，如图甲所示。已知推力F与小环速度v随时间变化规律如图乙和丙所示，由以上条件可求得（ ）
A. 小环的质量m=0.5kg
B. 小环质量m=2.0kg
C. 细杆与地面的倾角α=
D. 细杆与地面的倾角α=
【答案】C
【解析】
【详解】由图示v-t图象可知，0-2s内小环做匀加速运动的加速度为：
0-2s内，由牛顿第二定律得：
F1-mgsinα=ma
2s后物体做匀速运动，由共点力平衡条件得：
F2=mgsinα
联立解得：
m=1kg，α=
A. 小环的质量m=0.5kg与分析不相符，故A项与题意不相符；
B. 小环的质量m=2.0kg与分析不相符，故B项与题意不相符；
C. 细杆与地面的倾角α=与分相符，故C项与题意相符；
D. 细杆与地面的倾角α= °与分析不相符，故D项与题意不相符。
二、多选题（本题共6小题，每题答案选全得4分，选对但不全得2分，错选或不选得0分，共24分）
13.物体作匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s,第2s内的平均速度是8m/s，下面结论正确的是（ ）
A. 物体零时刻的速度是3m/s B. 物体的加速度是4m/s2
C. 任何1s内的速度变化都是2m/s D. 第1s内的平均速度是4m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】AB. 根据匀加速直线运动的推论可知：物体第 2s内的平均速度等于第1.5s末的瞬时速度，则第1.5s末的瞬时速度为v=8m/s，对于第1s末到第1.5s末过程：由得
则物体的初速度
故A项与题意不相符，B项与题意相符；
C. 物体加速度为a=4m/s2，由△v=at知，任何1s内速度的变化都是4m/s，故C项与题意不相符；
D. 第1s内的平均速度是
故D项与题意相符。
14.物体做匀变速直线运动，依次通过A、B、C、D四个点，通过相邻两点的时间间隔均为2s，已知AB=12m,CD=28m下列说法正确的是（ ）
A. 物体的加速度大小为4m/s2
B. 物体在BC段的平均速度大小为10m/s
C. 物体通过A点的速度大小为4m/s
D. 物体通过C点的速度大小为16m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由公式可得：
故A项与题意不相符；
B.匀变速直线运动连续相等时间间隔内的位移之差等于定值即
解得：
所以平均速度为：
故B项与题意相符；
C.由公式可得：
故C项与题意相符；
D.通过C点的速度等于BD间的平均速度即
故D项与题意不相符。
15.如图甲所示是一种交警测速的工作示意图，B为能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移―时间图象，则下列说法正确的是( )
A. 超声波的速度为v声＝ B. 超声波的速度为v声＝
C. 物体的平均速度为 D. 物体的平均速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】由题图乙可知，超声波在和时间内发生的位移分别为x1和x2，所以超声波的速度为：
v声＝ 或v声＝，故A错误，B正确；由题图甲和题图乙可知，被测物体通过的位移为x2－x1时，所需的时间为t＝＋Δt0＝(t2－t1＋Δt0)，所以物体的平均速度为，故C正确，D错误．
16.如图所示，光滑的夹角为θ=300，三角杆整体水平放置，两轻质小球用一根轻绳连接，现在用力将B球缓慢拉动，直到轻绳被拉直，测出拉力F=10N。则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是( )
A. 小球A受到杆对A的弹力、绳子对A的张力
B. 小球A受到杆的弹力大小为20N
C. 此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子的张力大小为N
D. 小球B受到杆弹力大小为N
【答案】AB
【解析】
由题意可知，对A、B分别受力分析，如图所示，A球受到杆对A的弹力与绳子的张力，二力平衡；
对A受力分析，如图所示，根据受力平衡条件，则有：NA==20N，故AB正确；此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子张力大小20N，故C错误；根据力的合成，结合力的平行四边形定则可知，小球B受到杆的弹力大小为，故D错误；故选AB．
17.如图所示，在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力FB＝2 N，A受到的水平力FA＝(9－2t) N (t的单位是s)．从t＝0开始计时，则( )
A. A物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的倍
B. t＞4 s后，B物体做匀加速直线运动
C. t＝4.5 s时，A物体的速度为零
D. t＞4.5 s后，A、B的加速度方向相反
【答案】ABD
【解析】
设A的质量为m，则B的质量为2m，在两物体保持相对静止时，把AB看成一个整体，根据牛顿第二定律得：，对B隔离分析：设A对B的作用力大小为N，则有：N+FB=2ma，解得：，由此可知当t=4s时，N=0，此后A、B分离，B物体做匀加速直线运动，故B正确；当t=0时，可得：，当t=3s时，加速度为：，则A物体在2s末时刻的加速度是初始时刻的，故A错误；t=4.5s时，A的加速度为：，说明t=4.5s之前A在做加速运动，此时A的速度不为零，而且速度方向与B相同，故C错误；t＞4.5s后，A的加速度aA＜0，而B的加速度不变，则知t＞4.5s后，AB的加速度方向相反，故D正确。所以BD正确，AC错误。
三、实验题（本题共2小题，每空1分，共11分）
18.某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．
(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图象．由此图象可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.
【答案】 (1). 竖直 (2). 4 (3). 50 (4). 10
【解析】
【详解】(1)[1]在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态．
(2)[2].x0为乙图中F＝0时的x值，即x0＝4 cm.
[3]. 劲度系数
k＝N/m＝50 N/m.
(3)[4].测力计示数F＝3.0 N，由乙图知弹簧长度x＝10 cm.
19.图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出－m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空：
①本实验中，为了保证在改变小车中砝码质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______________________。
②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a＝________。图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可求得加速度的大小a＝________m/s2。
③图丙为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________。
【答案】 (1). 等间距 (2). 线性 (3). 远小于小车和砝码的总质量(填“远小于小车的质量”也可以) (4). (5). 1.16(1.13～1.19之间) (6). (7).
【解析】
【详解】(1)[1] 平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀
[2]由得
知应成线性关系；
(2)[3] 设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，以整体为研究对象有
解得：
故有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力；
[4]根据
则
；
[5] 由图可读出s1=24.2mm，s3=47.3mm，代入数据解得a=1.16m/s2；
[6][7] 设小车质量为M，小车受到外力为F，由牛顿第二定律有
所以
由图象的斜率为，故纵轴截距为
则
四、计算题（本题共5小题，共49分，解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
20.跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当速度达到50m/s,开降落伞，伞张开后运动员就以5m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5m/s ，求：
(1)运动员做自由落体运动的时间；
(2)运动员自由下落的高度；
(3)运动员做匀减速运动的时间．
【答案】(1)5s(2)125m(3)9s
【解析】
【详解】(1) 设自由落体运动所用时间是t1，由自由落体运动规律得，由
解得：
(2) 运动员自由下落的高度
解得：
(3) 设运动员做匀减速运动的t2，则
21.小明用与水平地面成θ=角的恒力F拉地面上静止的质量m=160kg木箱。当拉力为500N时木箱不动；当拉力变为1000N时，木箱恰好做匀速直线运动，
(1)木箱未被拉动时地面对木箱的摩擦力大小？
(2)地面与木箱之间的动摩擦因数是多少？
(3)若木箱以4m/s匀速运动过程中，某时刻绳子突然断了，则绳子断后木块还能滑行多长时间？
【答案】(1)400N(2)0.8(3)0.5s
【解析】
【详解】(1) 未拉动时，木箱处于平衡状态，地面对木箱为静摩擦力
由平衡条件得：
(2) 木箱匀速运动时处于平衡状态，由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力：
滑动摩擦力 ，动摩擦因数
(3)绳子断了以后木箱的加速度为
由公式得
22.一辆长途客车正以v=20m/s的速度匀速行驶，突然，司机看见车的正前方处有一只狗，如图（甲）所示，司机立即采取制动措施，若从司机看见狗开始计时（t=0），长途客车的“速度一时间”图象如图（乙）所示。
（1）求长途客车制动时的加速度；
（2）求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；
（3）若狗正以v=4m/s的速度与长途客车同向奔跑，问狗能否摆脱被撞的噩运
【答案】（1） （2） （3）狗被撞
【解析】
（1）根据加速度的定义可由图像得：
（2）根据 图线下面的面积值为位移大小，则由图像可得：
（3）当客车由减速到时，所需时间为
司机从看到狗到速度减为所通过的位移为
而狗通过的位移为
因为 ，所以狗将被撞。
综上所述本题答案是：（1） （2） （3）狗将被撞
23.如图甲所示，倾斜传送带倾角θ=，从端A、B间距离为L=4m，传送带以4m/s速度沿顺时针转动，一质量为1kg的小滑块从传送带顶端B点由静止释放下滑，到A时用时2s，g取10m/s2，求：
(1)小滑块与传送带间的动摩擦因数；
(2)若该小滑块在传送带的底端A，现用一沿传送带向上的大小为6N的恒定拉力F拉滑块，使其由静止沿传送带向上运动，当速度与传送带速度相等时，滑块的位移．
【答案】(1) (2)2m
【解析】
【详解】(1) 当传送带顺时针转动时，由牛顿第二定律可知：
联立解得：
(2) 设传送带的速度为v=4m/s，当外力作用后，由牛顿第二定律可得：
解得：
加速到与传送带速度相等过程：
24.如图所示，长度l=18.75m的木板A置于倾角为θ=37°的足够长粗糙斜面上，木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5木板A的上表面由粗糙面bc和光滑面cd两段组成，bc段的长度为4m；可视为质点的物块B放在木板最上端的b点，物块B与木板bc段的动摩擦因数μ2= 现将A、B由静止开始释放，此时刻为计时起点。已知木板A和物块B的质量相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。
求：（1）物块B滑到木板上c点所需要的时间t1；
（2）木板A速度减为零时，物块B的速度大小；
（3）物块B在木板A上运动的总时间t。
【答案】（1）（2）（3）
【解析】
【详解】
由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得，，
,规定沿斜面向下为正，设A和B的加速度分别为和，由牛顿第二定律得：，，解得：
由运动关系得：，解得：
（2）在时，设A和B的速度分别为和，则，，2s后，设A和B的加速度分别为和，此时A与B之间摩擦力为0，同理可得，，由于，可知A做减速运动，设经过时间，A的速度减为零，则有，此时B的速度，解得
（3）在时间内，B相对A运动的距离为
=12m<27m,因此此后A静止不动，B继续在A上滑动，设再经过时间后B离开A，则有，解得：，则B在A上运动的总时间。
【点睛】本题是运动学的典型的板块模型，此类题目关键是受力分析和运动分析。
一、单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分）
1.如图所示为甲、乙两个物体做直线运动的运动图象，则下列叙述正确的是( )
A. 甲物体运动的轨迹是抛物线
B. 甲物体8 s内运动所能达到的最大位移为80 m
C. 乙物体前2 s的加速度为10m/s2
D. 乙物体8 s末距出发点最远
【答案】B
【解析】
【详解】A. 甲物体的位移图象并不是其运动轨迹，位移图象表示甲物体做的是直线运动，故A项与题意不相符；
B. x-t图象中纵坐标的变化量表示物体的位移，则知t=4s时刻甲的位移最大为△x=8m-0=8m，故B项与题意相符；
C. v-t图象中斜率表示加速度，则乙物体前2s加速度为
故C项与题意不相符；
D. 乙物体在前4s内沿正向运动，后4s内沿负向运动，t=8s末回到了出发点，所以乙物体4s末距出发点最远，故D项与题意不相符。
2.一个小石块从空中A点自由落下，先后经过B点和C点．已知它经过B点时的速度为2v，经过C点时的速度为3v．忽略空气阻力，则AB段与BC段位移之比为
A. 2:3 B. 4:9 C. 4:5 D. 2:1
【答案】C
【解析】
【详解】物体做自由落体运动，则有，，联立解得，故AB段与BC段位移之比为，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
【点睛】根据自由落体运动的速度位移公式分别求出AB段和AC段的位移，从而得出位移之比。
3.一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即和摩擦力的作用， 木块处于静止状态，如图所示，其中，若撤去，则木块受到的摩擦力为（）
A. 10 N,方向向左 B. 6N，方向向右 C. 2N，方向向右 D. 0
【答案】C
【解析】
【详解】开始时在水平方向木块受及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力的大小为，则有木块受到的最大静摩擦力；当撤去力后，由于 ，则有木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小与作用在木块上的等大反向，即，方向水平向右，故选项C正确， A、B、D错误。
4.如图所示，质量为m2的物体B放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体A相连．车厢正沿水平直轨道向右行驶，两物体与车相对静止，此时与物体A相连的细绳与竖直方向成θ角，由此可知( )
A. 车厢的加速度大小为gtanθ
B. 绳对物体A的拉力大小为m1gcosθ
C. 底板对物体B的支持力大小为(m2－m1)g
D. 底板对物体B的摩擦力大小为m2gtanθ
【答案】AD
【解析】
【详解】A．以物体A为研究对象，受力如图1所示，由牛顿第二定律得：m1gtanθ=m1a，解得：a=gtanθ，则车厢的加速度也为gtanθ，故A正确；
B．如图1所示，绳子的拉力：，故B错误；
C．对物体B研究，受力如图2所示，在竖直方向上，由平衡条件得：N=m2g-T=m2g-，故C错误；
D．由图2所示，由牛顿第二定律得：f=m2a=m2gtanθ，故D正确。
5.如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点．竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心．已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点；c球由C点自由下落到M点．则(空气阻力不计)( )
A. a球最先到达M点
B. b球最先到达M点
C. c球最先到达M点
D. b球和c球都可能最先到达M点
【答案】C
【解析】
【详解】设圆轨道半径为R，据“等时圆”理论，，tb>ta，c球做自由落体运动，，C选项正确．
6.水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，∠CBA=30°，如图所示，则滑轮受到绳子作用力为（ ）
A. 50N B. N C. 100 N D. N
【答案】C
【解析】
试题分析：以重物为研究对象分析受力可知，绳子的张力等于重物的重力mg，滑轮受到的绳子作用力可分解为互成1200的两个力，大小等于绳子的张力mg，根据二力合成知识可知滑轮受到的绳子作用力，所以只有选项C正确；
考点：共点力平衡
7.如图所示，直角三角形框架ABC(角C为直角)固定在水平地面上，已知AC与水平方向的夹角为α＝30°.小环P、Q分别套在光滑臂AC、BC上，用一根不可伸长的细绳连接两小环，静止时细绳恰好处于水平方向，小环P、Q的质量分别为m1、m2，则小环P、Q的质量的比值为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
两物体的受力情况如图；
对m1进行受力分析，设绳子拉力大小为T，由几何关系：T=m1gtanα①
对m2进行受力分析，由几何关系：T=m2gcotα②
联立①②得：；故选B.
8.一个质量为1 kg的物体放在粗糙的水平地面上，今用最小的拉力拉它，使之做匀速直线运动，已知这个最小拉力为6 N，g＝10 m/s2，则下列关于物体与地面间的动摩擦因数μ，最小拉力与水平方向的夹角θ，正确的是( )
A. μ＝，θ＝0 B. μ＝，tanθ＝
C. μ＝，tanθ＝ D. μ＝，tanθ＝
【答案】B
【解析】
【详解】拉力斜向上比较省力，设夹角为θ；此时，对物体受力分析，受拉力、重力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，有：
水平方向
Fcosθ-μN=0
竖直方向
mg-Fsinθ-N=0
联立解得
其中
当时，拉力取最小值，即
解得：
此时
所以：
A. μ＝，θ＝0与分析不相符，故A项与题意不相符；
B. μ＝，tanθ＝与分相符，故B项与题意相符；
C. μ＝，tanθ＝与分析不相符，故C项与题意不相符；
D. μ＝，tanθ＝与分析不相符，故D项与题意不相符。
9.如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为( )
A. 0和 B. g和0
C. 和0 D. 0和
【答案】D
【解析】
【详解】对A球分析，开始处于静止，则弹簧弹力
剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，所受的合力为零，则A的加速度为0，对B，根据牛顿第二定律得
A. 0和与分析不相符，故A项与题意不相符；
B. g和0与分析不相符，故B项与题意不相符；
C. 和0与分析不相符，故C项与题意不相符；
D. 0和与分析相符，故D项与题意相符。
10.如图所示是某物体做直线运动的v2-x（其中v为速度，x为位置坐标）,下列关于物体从x=0动至x=x0过程分析，其中正确的是（ ）
A. 该物体做匀加速直线运动
B. 该物体的加速度大小为
C. 当该物体速度大小为,位移大小为
D. 当该物体位移大小为，速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由匀变速直线运动的速度位移关系公式
可得：
可知物体的加速度恒定不变，由于物体的速度减小，故物体做匀减速直线运动，故A项与题意不相符；
B.由可知，v2-x图象的斜率绝对值等于2a，由图可得：
则得物体的加速度大小为
故B项与题意不相符；
C. 当该物体速度大小为时，
由图可得：
故C项与题意相符；
D. 当该物体位移大小为时，由图可得：
即
故D项错误。
11.如图，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态。若把固定的物体换为质量为2m的物体（弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
试题分析：当物体的质量为m时，设下面的弹簧的压缩量为x1，则mg=k1x1；当物体的质量为2m时，2mg=k1（x1+x）+k2x，联立可得x=，选项A正确。
考点：本题考查胡克定律及物体的平衡．
【此处有视频，请去附件查看】
12.固定的光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，如图甲所示。已知推力F与小环速度v随时间变化规律如图乙和丙所示，由以上条件可求得（ ）
A. 小环的质量m=0.5kg
B. 小环质量m=2.0kg
C. 细杆与地面的倾角α=
D. 细杆与地面的倾角α=
【答案】C
【解析】
【详解】由图示v-t图象可知，0-2s内小环做匀加速运动的加速度为：
0-2s内，由牛顿第二定律得：
F1-mgsinα=ma
2s后物体做匀速运动，由共点力平衡条件得：
F2=mgsinα
联立解得：
m=1kg，α=
A. 小环的质量m=0.5kg与分析不相符，故A项与题意不相符；
B. 小环的质量m=2.0kg与分析不相符，故B项与题意不相符；
C. 细杆与地面的倾角α=与分相符，故C项与题意相符；
D. 细杆与地面的倾角α= °与分析不相符，故D项与题意不相符。
二、多选题（本题共6小题，每题答案选全得4分，选对但不全得2分，错选或不选得0分，共24分）
13.物体作匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s,第2s内的平均速度是8m/s，下面结论正确的是（ ）
A. 物体零时刻的速度是3m/s B. 物体的加速度是4m/s2
C. 任何1s内的速度变化都是2m/s D. 第1s内的平均速度是4m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】AB. 根据匀加速直线运动的推论可知：物体第 2s内的平均速度等于第1.5s末的瞬时速度，则第1.5s末的瞬时速度为v=8m/s，对于第1s末到第1.5s末过程：由得
则物体的初速度
故A项与题意不相符，B项与题意相符；
C. 物体加速度为a=4m/s2，由△v=at知，任何1s内速度的变化都是4m/s，故C项与题意不相符；
D. 第1s内的平均速度是
故D项与题意相符。
14.物体做匀变速直线运动，依次通过A、B、C、D四个点，通过相邻两点的时间间隔均为2s，已知AB=12m,CD=28m下列说法正确的是（ ）
A. 物体的加速度大小为4m/s2
B. 物体在BC段的平均速度大小为10m/s
C. 物体通过A点的速度大小为4m/s
D. 物体通过C点的速度大小为16m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由公式可得：
故A项与题意不相符；
B.匀变速直线运动连续相等时间间隔内的位移之差等于定值即
解得：
所以平均速度为：
故B项与题意相符；
C.由公式可得：
故C项与题意相符；
D.通过C点的速度等于BD间的平均速度即
故D项与题意不相符。
15.如图甲所示是一种交警测速的工作示意图，B为能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移―时间图象，则下列说法正确的是( )
A. 超声波的速度为v声＝ B. 超声波的速度为v声＝
C. 物体的平均速度为 D. 物体的平均速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】由题图乙可知，超声波在和时间内发生的位移分别为x1和x2，所以超声波的速度为：
v声＝ 或v声＝，故A错误，B正确；由题图甲和题图乙可知，被测物体通过的位移为x2－x1时，所需的时间为t＝＋Δt0＝(t2－t1＋Δt0)，所以物体的平均速度为，故C正确，D错误．
16.如图所示，光滑的夹角为θ=300，三角杆整体水平放置，两轻质小球用一根轻绳连接，现在用力将B球缓慢拉动，直到轻绳被拉直，测出拉力F=10N。则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是( )
A. 小球A受到杆对A的弹力、绳子对A的张力
B. 小球A受到杆的弹力大小为20N
C. 此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子的张力大小为N
D. 小球B受到杆弹力大小为N
【答案】AB
【解析】
由题意可知，对A、B分别受力分析，如图所示，A球受到杆对A的弹力与绳子的张力，二力平衡；
对A受力分析，如图所示，根据受力平衡条件，则有：NA==20N，故AB正确；此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子张力大小20N，故C错误；根据力的合成，结合力的平行四边形定则可知，小球B受到杆的弹力大小为，故D错误；故选AB．
17.如图所示，在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力FB＝2 N，A受到的水平力FA＝(9－2t) N (t的单位是s)．从t＝0开始计时，则( )
A. A物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的倍
B. t＞4 s后，B物体做匀加速直线运动
C. t＝4.5 s时，A物体的速度为零
D. t＞4.5 s后，A、B的加速度方向相反
【答案】ABD
【解析】
设A的质量为m，则B的质量为2m，在两物体保持相对静止时，把AB看成一个整体，根据牛顿第二定律得：，对B隔离分析：设A对B的作用力大小为N，则有：N+FB=2ma，解得：，由此可知当t=4s时，N=0，此后A、B分离，B物体做匀加速直线运动，故B正确；当t=0时，可得：，当t=3s时，加速度为：，则A物体在2s末时刻的加速度是初始时刻的，故A错误；t=4.5s时，A的加速度为：，说明t=4.5s之前A在做加速运动，此时A的速度不为零，而且速度方向与B相同，故C错误；t＞4.5s后，A的加速度aA＜0，而B的加速度不变，则知t＞4.5s后，AB的加速度方向相反，故D正确。所以BD正确，AC错误。
三、实验题（本题共2小题，每空1分，共11分）
18.某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．
(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图象．由此图象可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.
【答案】 (1). 竖直 (2). 4 (3). 50 (4). 10
【解析】
【详解】(1)[1]在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态．
(2)[2].x0为乙图中F＝0时的x值，即x0＝4 cm.
[3]. 劲度系数
k＝N/m＝50 N/m.
(3)[4].测力计示数F＝3.0 N，由乙图知弹簧长度x＝10 cm.
19.图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出－m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空：
①本实验中，为了保证在改变小车中砝码质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______________________。
②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a＝________。图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可求得加速度的大小a＝________m/s2。
③图丙为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________。
【答案】 (1). 等间距 (2). 线性 (3). 远小于小车和砝码的总质量(填“远小于小车的质量”也可以) (4). (5). 1.16(1.13～1.19之间) (6). (7).
【解析】
【详解】(1)[1] 平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀
[2]由得
知应成线性关系；
(2)[3] 设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，以整体为研究对象有
解得：
故有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力；
[4]根据
则
；
[5] 由图可读出s1=24.2mm，s3=47.3mm，代入数据解得a=1.16m/s2；
[6][7] 设小车质量为M，小车受到外力为F，由牛顿第二定律有
所以
由图象的斜率为，故纵轴截距为
则
四、计算题（本题共5小题，共49分，解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
20.跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当速度达到50m/s,开降落伞，伞张开后运动员就以5m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5m/s ，求：
(1)运动员做自由落体运动的时间；
(2)运动员自由下落的高度；
(3)运动员做匀减速运动的时间．
【答案】(1)5s(2)125m(3)9s
【解析】
【详解】(1) 设自由落体运动所用时间是t1，由自由落体运动规律得，由
解得：
(2) 运动员自由下落的高度
解得：
(3) 设运动员做匀减速运动的t2，则
21.小明用与水平地面成θ=角的恒力F拉地面上静止的质量m=160kg木箱。当拉力为500N时木箱不动；当拉力变为1000N时，木箱恰好做匀速直线运动，
(1)木箱未被拉动时地面对木箱的摩擦力大小？
(2)地面与木箱之间的动摩擦因数是多少？
(3)若木箱以4m/s匀速运动过程中，某时刻绳子突然断了，则绳子断后木块还能滑行多长时间？
【答案】(1)400N(2)0.8(3)0.5s
【解析】
【详解】(1) 未拉动时，木箱处于平衡状态，地面对木箱为静摩擦力
由平衡条件得：
(2) 木箱匀速运动时处于平衡状态，由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力：
滑动摩擦力 ，动摩擦因数
(3)绳子断了以后木箱的加速度为
由公式得
22.一辆长途客车正以v=20m/s的速度匀速行驶，突然，司机看见车的正前方处有一只狗，如图（甲）所示，司机立即采取制动措施，若从司机看见狗开始计时（t=0），长途客车的“速度一时间”图象如图（乙）所示。
（1）求长途客车制动时的加速度；
（2）求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；
（3）若狗正以v=4m/s的速度与长途客车同向奔跑，问狗能否摆脱被撞的噩运
【答案】（1） （2） （3）狗被撞
【解析】
（1）根据加速度的定义可由图像得：
（2）根据 图线下面的面积值为位移大小，则由图像可得：
（3）当客车由减速到时，所需时间为
司机从看到狗到速度减为所通过的位移为
而狗通过的位移为
因为 ，所以狗将被撞。
综上所述本题答案是：（1） （2） （3）狗将被撞
23.如图甲所示，倾斜传送带倾角θ=，从端A、B间距离为L=4m，传送带以4m/s速度沿顺时针转动，一质量为1kg的小滑块从传送带顶端B点由静止释放下滑，到A时用时2s，g取10m/s2，求：
(1)小滑块与传送带间的动摩擦因数；
(2)若该小滑块在传送带的底端A，现用一沿传送带向上的大小为6N的恒定拉力F拉滑块，使其由静止沿传送带向上运动，当速度与传送带速度相等时，滑块的位移．
【答案】(1) (2)2m
【解析】
【详解】(1) 当传送带顺时针转动时，由牛顿第二定律可知：
联立解得：
(2) 设传送带的速度为v=4m/s，当外力作用后，由牛顿第二定律可得：
解得：
加速到与传送带速度相等过程：
24.如图所示，长度l=18.75m的木板A置于倾角为θ=37°的足够长粗糙斜面上，木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5木板A的上表面由粗糙面bc和光滑面cd两段组成，bc段的长度为4m；可视为质点的物块B放在木板最上端的b点，物块B与木板bc段的动摩擦因数μ2= 现将A、B由静止开始释放，此时刻为计时起点。已知木板A和物块B的质量相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。
求：（1）物块B滑到木板上c点所需要的时间t1；
（2）木板A速度减为零时，物块B的速度大小；
（3）物块B在木板A上运动的总时间t。
【答案】（1）（2）（3）
【解析】
【详解】
由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得，，
,规定沿斜面向下为正，设A和B的加速度分别为和，由牛顿第二定律得：，，解得：
由运动关系得：，解得：
（2）在时，设A和B的速度分别为和，则，，2s后，设A和B的加速度分别为和，此时A与B之间摩擦力为0，同理可得，，由于，可知A做减速运动，设经过时间，A的速度减为零，则有，此时B的速度，解得
（3）在时间内，B相对A运动的距离为
=12m<27m,因此此后A静止不动，B继续在A上滑动，设再经过时间后B离开A，则有，解得：，则B在A上运动的总时间。
【点睛】本题是运动学的典型的板块模型，此类题目关键是受力分析和运动分析。
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