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江苏省南京市六校联合体2023-2024学年高一上学期期中联考物理试题（Word版附解析）
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这是一份江苏省南京市六校联合体2023-2024学年高一上学期期中联考物理试题（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
（本卷共16小题，满分100分，时间75分钟）
一、单选题：本题共11小题，每小题4分，共44分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．
1. phyphx软件是一款非常实用的物理运动图像软件。如图，小明探究从一楼坐电梯回到家的电梯运动情况的v-t图像，减速上升的是（ ）
A. 从20.0s到30.0sB. 从30.0s到40.0s
C. 从40.0s到50.0sD. 从50.0s到60.0s
【答案】C
【解析】
【详解】由v-t图像可知，在从20.0s到30.0s时间内，速度随时间在增大，因此电梯在加速上升；从30.0s到40.0s，由于图形面积依然增大，即电梯仍在上升，因此从30.0s到40.0s，电梯匀速上升；从40.0s到50.0s,速度随时间在减小，但是图形面积增大，故从40.0s到50.0s，电梯在减速上升；从50.0s到60.0s，速度为零，即此时电梯到达目的楼层。
故选C。
2. 2023成都大运会中国队以103金完美收官，下列有关运动项目的说法中正确的是（ ）
A. 篮球运动员的鞋底花纹很深，是为了增大摩擦
B. 跳水运动员对跳板的压力是由跳板的形变产生的
C. 羽毛球运动到最高点时不受重力
D. 排球运动员接球时排球发生明显形变是因为手腕对排球的力大于排球对手腕的力
【答案】A
【解析】
【详解】A．篮球运动员的鞋底花纹很深，增大了接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，故A正确；
B．跳水运动员对跳板的压力是由脚的形变产生的，故B错误；
C．羽毛球运动到最高点时也受重力作用，故C错误；
D．根据牛顿第三定律，手腕对排球的力等于排球对手腕的力，故D错误；
故选A。
3. 一辆汽车以10m/s的速度开始刹车，设汽车做匀减速直线运动，加速度大小为，则汽车在刹车2s后和刹车6s后通过的位移之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】汽车刹车到停下所用时间为
则汽车在刹车2s后通过位移大小为
汽车在刹车6s后通过的位移大小为
则汽车在刹车2s后和刹车6s后通过的位移之比为
故选B。
4. 某一平面内有三个大小分别为5N、7N、11N的共点力，下列说法中正确的是（ ）
A. 合力的最小值为1NB. 合力的最小值为0N
C. 合力可能为24ND. 合力不可能为23N
【答案】B
【解析】
【详解】AB．三个力中，前两个力5N和7N的合力范围是
2N≤F≤12N
第三个力为11N，当前两个力的合力为11N，且与11N的力反向时，三个力的合力为零，故三个力的合力最小为零，故A错误，B正确；
CD．当三个力同向时，合力最大，等于三个力之和
F=5N+7N+11N=23N
故CD错误。
故选B。
5. 轻质弹簧S的上端固定在天花板上，下端悬挂一质量为m的物体，平衡时弹簧的长度为，现将一根与S完全相同的弹簧剪为和两部分；将质量分别为和的两物体分别与和相连并悬挂在天花板上（）如图所示。平衡时和的长度之和为，则（ ）
A. 一定等于
B. 一定大于，且越小，就越长
C. 一定小于，且越大，就越短
D 一定小于，且越小，就越短
【答案】D
【解析】
【详解】设弹簧原长，弹簧由n圈，每圈弹簧的劲度系数为k，则
又
则
则一定小于，越小，越大，就越短。
故选D。
6. 如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面的高度分别为。若先后由静止释放a、b、c，球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（ ）
A. 三者运动时间之比为3∶2∶1
B. 三者从下落到到达桌面的过程中的平均速度大小之比是
C. b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差
D. 三者在运动过程中，以b为参考系，a、c均向下做匀速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．根据位移—时间的公式有
得三者运动时间之比为；
根据平均速度的公式
三者从下落到到达桌面的过程中的平均速度大小之比是；
b与a开始下落时间差为
c与b开始下落时间差
由上述分析可知，故AC错误，B正确；
D．三球均为自由落体运动，刚好同时落到桌面上，以b为参考系，a向下做匀速直线运动，c向上做匀速直线运动。
故选B。
7. 2021年8月2日，中国队选手刘洋获得东京奥林匹克金牌，吊环项目中有一个高难度的动作，体操运动员先用双手撑住吊环（设开始时两绳间距与肩同宽），然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置。若吊环的两根绳的拉力大小相等，则在两手之间的距离缓慢增大的过程中，拉力及其合力的大小变化情况为（ ）
A. 增大，不变B. 增大，增大
C. 增大，减小D. 减小，不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】对人受力分析：人受到重力、两绳的拉力，由平衡条件可知，两绳拉力的合力与人的重力大小相等，人的重力不变，所以它们的合力F不变。在两手之间的距离缓慢增大的过程中，两绳之间的夹角变大，而两绳拉力的合力不变，两个拉力T都要增大。
故选A。
8. 如图所示，在粗糙水平面与竖直墙壁之间放置质量为2m的木块A和质量为m的光滑球B，系统处于静止状态；O为B的球心，C为A、B接触点，CO与竖直方向夹角为，重力加速度大小为g，则（ ）
A. 木块A对球B的支持力大小为
B. 地面对木块A的摩擦力大小为mg
C. 墙对B的支持力的大小为
D. 地面对A的支持力大小为2mg
【答案】C
【解析】
【详解】AC．B处于平衡状态，则
，
木块A对球B的支持力大小为
墙对B的支持力的大小为
A错误，C正确；
B．对A分析，B对A的弹力大小等于，则
B错误；
D．对整体，地面对A的支持力大小等于系统总重力，D错误。
故选C。
9. 打印机在正常工作的情况下，进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，若图中有10张相同的纸，每张纸的质量为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 第1张纸与第2张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为
B. 第5张纸与第6张纸之间的摩擦力为静摩擦力，大小为
C. 第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为
D. 若，进纸系统仍能正常进纸
【答案】A
【解析】
【详解】A．正常工作时第1张纸在第2张纸上滑动，它们之间的压力为
滑动摩擦力为
故A正确；
BC．第5张纸和第6张纸保持相对静止，它们之间是静摩擦力，静摩擦力的大小等于使第5张纸具有运动趋势的外力，这个外力是第2张纸传递下来的，所以静摩擦力的大小为
同理，第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为
故BC错误；
D．若，则
即第1张纸将无法搓动，进纸系统将不能正常进纸，故D错误。
故选A
10. 如图所示，物体的重力为20N，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上（BC在同一竖直线上），另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成角的拉力F。若要使两绳都能伸直，伸直时AC与墙面垂直，绳AB与绳AC间夹角也为，则拉力F的取值范围为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当轻绳AC上的张力为零时有
解得
当轻绳AB上的张力为零时有
解得
故可得
故选B。
11. 现在的物理学中加速度的定义式为，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”的定义式为，其中v0、vs分别表示某段位移s内的初速度和末速度。A>0表示物体在做加速运动，A<0表示物体在做减速运动。则下列说法正确的（ ）
A. 若A不变，则a也不变
B. 若A>0且保持不变，则a逐渐变大
C. 若A不变，则物体在位移中点处的速度比大
D. 若A>0且保持不变，则物体在中间时刻的速度比大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．若A不变，有两种情况：当时，相等位移内速度增加量相等，通过相等位移所用时间越来越短，由可知，a越来越大；当时，相等位移内速度减少量相等，通过相等位移所用的时间越来越多，由可知，a越来越小，故A错误，B正确；
C．当A不变时，相等位移内速度变化量相等，设位移中点处的速度为，则有
可得
故C错误；
D．若且保持不变，则前一半时间内的平均速度小于后一半时间内的平均速度，后一半时间内物体将经过更多的位移，所以物体在中间时刻时，还没有到达中间位置，所以物体在中间时刻的速度比小，故D错误。
故选B。
二、非选择题：本题共6小题，共56分．12题15分，其中第13题～第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位．
12. 某小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
（1）开始实验前小组成员小华用刻度尺测得弹簧测力计0刻度到5N刻度间的距离为4.00cm，则该测力计所用弹簧的劲度系数为___________N/m。
（2）开始实验时，把坐标纸固定在水平木板上，橡皮条一端固定在A点，另一端连接轻质小圆环，圆环上系上两根细绳套，如下图所示。用两只弹簧测力计分别勾住两绳套把橡皮条的小圆环拉到定位圆O处，并记录两测力计的示数及拉力方向。其中的大小读数为___________N
（3）请根据上面测得的大小及坐标纸上记录的信息在上图中绘制出的图示，通过平行四边形定则在坐标纸上作出和的合力（在答题纸相应位置画出图像）。_______
（4）下列几项关于本实验说法不正确的是________。（填写选项前对应的字母）
A．实验过程中注意弹簧测力计不要超出量程
B．两弹簧测力计同时拉细绳时需保持两个弹簧测力计读数相等
C．实验器材中不需要量角器
D．若将实验中的两根细绳套替换成橡皮筋，则对实验结果会产生影响
（5）某次实验中已知F1与F2的夹角略小于，若保持小环在定位圆O处的位置及F1方向不变，而将F2顺时针缓慢转动一定角度，其他操作均正确，则______。
A．F1与F2的合力变大
B．F1先变小后变大
C．F2一定变大
D．F2可能先变小后变大
【答案】 ①. 125 ②. 2.20 ③. ④. BD##DB ⑤. D
【解析】
【详解】（1）[1]根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为
（2）[2]由图可知此弹簧测力计的精度为，则读数为。
（3）[3]根据平行四边形作图如下
（4）[4]A．实验过程中弹簧测力计不要超出量程，故A正确，不符合题意；
B．两弹簧测力计同时拉细绳时不需要保持两个弹簧测力计读数相等，故B错误，符合题意；
C．量角器是用来测量角度记录方向的，而实验中是利用两点确定一条直线来记录力的方向的，所以实验器材中不需要量角器，故C正确，不符合题意；
D．在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，不会影响力的大小和方向的记录，故实验结果不会发生变化，故D错误，符合题意。
故选BD。
（5）[5]对结点O受力分析，结点受三个力：橡皮条的拉力和两个弹簧测力计的拉力，保持结点O的位置和F1的方向不变，F1与F2的合力不变。将F2顺时针缓慢转动一定角度，根据矢量三角形可知
F2先减小后增大，F1一直减小
故选D。
13. 如图所示，小明用与水平方向成37°角的轻绳拉木箱，沿水平面向右运动，绳中拉力恒为F=100N，木箱重为G=300N，木箱与地面的动摩擦因数为0.3，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。求：
（1）木箱所受的支持力的大小；
（2）木箱所受的合力的大小。
【答案】（1）240N；（3）8N
【解析】
【详解】（1）木箱受拉力F，重力G，地面的支持力FN和摩擦力Ff作用，如图所示
木箱所受的支持力为
（3）摩擦力为
木箱的合力为
14. 如图所示，在一次警犬训练中，训练员在O处将一小球以v0=15m/s的初速度沿地面向前弹射出去，小球的运动可视为匀减速直线运动，经x=75m停止运动。问：
（1）小球做匀减速运动的加速度a1的大小和运动的时间t；
（2）小球做匀减速运动的同时，警犬由静止开始从O点沿同一直线以a2=2.5m/s2做匀加速直线运动向前追赶小球，它能达到的最大速度为10m/s，警犬能否在小球停止运动前追上小球。
【答案】（1），；（2）能追上
【解析】
【详解】（1）将物体的匀减速直线运动看作反方向的匀加速运动，根据动力学公式
解得
小球做匀减速运动的时间为
（2）设警犬加速的时间为，最大速度为
解得
警犬加速阶段的位移为
警犬做匀速运动的时间为
警犬运动所需的时间为
警犬能在小球停止运动前追上小球。
15. 如图所示，在水平地面上竖立一硬质杆，一中心有孔的物块A套在竖直杆上，现将A用一不可伸长的轻绳通过光滑定滑轮与物块B相连，物体A所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轻绳与水平方向的夹角（，），则：
（1）若硬质杆光滑，均恰好保持静止，求物块的质量比；
（2）若硬质杆与A之间的动摩擦因数为，改变B的质量使恰好能向上运动，求物块的质量比。
（3）若硬质杆与A之间的动摩擦因数为，改变B的质量使恰好能向下运动，求物块的质量比。
【答案】（1）；（2）1：5；（3）1：1
【解析】
【详解】（1）对物体B受力分析，其受重力以及绳子的拉力且处于平衡状态，有
对物体A受力分析，其受重力、绳子的拉力以及杆给A的弹力且处于平衡状态，竖直方向有
解得
（2）对物体A受力分析，其受重力、摩擦力、绳子的拉力以及杆给A的弹力且处于平衡状态。若恰好向上运动，则物体A所受的静摩擦力方向向下，有
解得
（3）若恰好向下运动，则物体A所受的静摩擦力方向向上，有
解得
16. 如图所示，在离地面高处以的速度竖直向上抛出一个小球，地面上有一长的小车，其前端距离抛出点的正下方，小球抛出的同时，小车由静止开始向右做的匀加速直线运动。已知小球在空中运动的总时间为t=4s，g取10 m/s2，忽略空气阻力及小车的高度，求：
（1）小球抛出点离地面的高度；
（2）小球落地前最后一秒的位移大小x；
（3）当小车末端到达抛出点正下方时，便立即做加速度大小恒为，方向与此时速度方向相反的匀变速直线运动，为了让小车接住小球，试确定加速度大小的范围。
【答案】（1）；（2）25m；（3）
【解析】
【详解】（1）以竖直向上为正方向，初速度，加速度，由竖直上抛规律得
解得
H=-40m
则小球抛出点离地面的高度为。
（2）小球做上抛运动所用时间
因此下落总时间为3s，小球落地前最后一秒的位移大小
（3）小车车尾到达抛出点正下方时间为，由
解得
速度为
当小车车尾刚好接住小球，则
解得
当小车车头刚好接住小球，则
解得
故为了让小车接住小球，加速度大小的范围为
（本卷共16小题，满分100分，时间75分钟）
一、单选题：本题共11小题，每小题4分，共44分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．
1. phyphx软件是一款非常实用的物理运动图像软件。如图，小明探究从一楼坐电梯回到家的电梯运动情况的v-t图像，减速上升的是（ ）
A. 从20.0s到30.0sB. 从30.0s到40.0s
C. 从40.0s到50.0sD. 从50.0s到60.0s
【答案】C
【解析】
【详解】由v-t图像可知，在从20.0s到30.0s时间内，速度随时间在增大，因此电梯在加速上升；从30.0s到40.0s，由于图形面积依然增大，即电梯仍在上升，因此从30.0s到40.0s，电梯匀速上升；从40.0s到50.0s,速度随时间在减小，但是图形面积增大，故从40.0s到50.0s，电梯在减速上升；从50.0s到60.0s，速度为零，即此时电梯到达目的楼层。
故选C。
2. 2023成都大运会中国队以103金完美收官，下列有关运动项目的说法中正确的是（ ）
A. 篮球运动员的鞋底花纹很深，是为了增大摩擦
B. 跳水运动员对跳板的压力是由跳板的形变产生的
C. 羽毛球运动到最高点时不受重力
D. 排球运动员接球时排球发生明显形变是因为手腕对排球的力大于排球对手腕的力
【答案】A
【解析】
【详解】A．篮球运动员的鞋底花纹很深，增大了接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，故A正确；
B．跳水运动员对跳板的压力是由脚的形变产生的，故B错误；
C．羽毛球运动到最高点时也受重力作用，故C错误；
D．根据牛顿第三定律，手腕对排球的力等于排球对手腕的力，故D错误；
故选A。
3. 一辆汽车以10m/s的速度开始刹车，设汽车做匀减速直线运动，加速度大小为，则汽车在刹车2s后和刹车6s后通过的位移之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】汽车刹车到停下所用时间为
则汽车在刹车2s后通过位移大小为
汽车在刹车6s后通过的位移大小为
则汽车在刹车2s后和刹车6s后通过的位移之比为
故选B。
4. 某一平面内有三个大小分别为5N、7N、11N的共点力，下列说法中正确的是（ ）
A. 合力的最小值为1NB. 合力的最小值为0N
C. 合力可能为24ND. 合力不可能为23N
【答案】B
【解析】
【详解】AB．三个力中，前两个力5N和7N的合力范围是
2N≤F≤12N
第三个力为11N，当前两个力的合力为11N，且与11N的力反向时，三个力的合力为零，故三个力的合力最小为零，故A错误，B正确；
CD．当三个力同向时，合力最大，等于三个力之和
F=5N+7N+11N=23N
故CD错误。
故选B。
5. 轻质弹簧S的上端固定在天花板上，下端悬挂一质量为m的物体，平衡时弹簧的长度为，现将一根与S完全相同的弹簧剪为和两部分；将质量分别为和的两物体分别与和相连并悬挂在天花板上（）如图所示。平衡时和的长度之和为，则（ ）
A. 一定等于
B. 一定大于，且越小，就越长
C. 一定小于，且越大，就越短
D 一定小于，且越小，就越短
【答案】D
【解析】
【详解】设弹簧原长，弹簧由n圈，每圈弹簧的劲度系数为k，则
又
则
则一定小于，越小，越大，就越短。
故选D。
6. 如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面的高度分别为。若先后由静止释放a、b、c，球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（ ）
A. 三者运动时间之比为3∶2∶1
B. 三者从下落到到达桌面的过程中的平均速度大小之比是
C. b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差
D. 三者在运动过程中，以b为参考系，a、c均向下做匀速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．根据位移—时间的公式有
得三者运动时间之比为；
根据平均速度的公式
三者从下落到到达桌面的过程中的平均速度大小之比是；
b与a开始下落时间差为
c与b开始下落时间差
由上述分析可知，故AC错误，B正确；
D．三球均为自由落体运动，刚好同时落到桌面上，以b为参考系，a向下做匀速直线运动，c向上做匀速直线运动。
故选B。
7. 2021年8月2日，中国队选手刘洋获得东京奥林匹克金牌，吊环项目中有一个高难度的动作，体操运动员先用双手撑住吊环（设开始时两绳间距与肩同宽），然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置。若吊环的两根绳的拉力大小相等，则在两手之间的距离缓慢增大的过程中，拉力及其合力的大小变化情况为（ ）
A. 增大，不变B. 增大，增大
C. 增大，减小D. 减小，不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】对人受力分析：人受到重力、两绳的拉力，由平衡条件可知，两绳拉力的合力与人的重力大小相等，人的重力不变，所以它们的合力F不变。在两手之间的距离缓慢增大的过程中，两绳之间的夹角变大，而两绳拉力的合力不变，两个拉力T都要增大。
故选A。
8. 如图所示，在粗糙水平面与竖直墙壁之间放置质量为2m的木块A和质量为m的光滑球B，系统处于静止状态；O为B的球心，C为A、B接触点，CO与竖直方向夹角为，重力加速度大小为g，则（ ）
A. 木块A对球B的支持力大小为
B. 地面对木块A的摩擦力大小为mg
C. 墙对B的支持力的大小为
D. 地面对A的支持力大小为2mg
【答案】C
【解析】
【详解】AC．B处于平衡状态，则
，
木块A对球B的支持力大小为
墙对B的支持力的大小为
A错误，C正确；
B．对A分析，B对A的弹力大小等于，则
B错误；
D．对整体，地面对A的支持力大小等于系统总重力，D错误。
故选C。
9. 打印机在正常工作的情况下，进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，若图中有10张相同的纸，每张纸的质量为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 第1张纸与第2张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为
B. 第5张纸与第6张纸之间的摩擦力为静摩擦力，大小为
C. 第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为
D. 若，进纸系统仍能正常进纸
【答案】A
【解析】
【详解】A．正常工作时第1张纸在第2张纸上滑动，它们之间的压力为
滑动摩擦力为
故A正确；
BC．第5张纸和第6张纸保持相对静止，它们之间是静摩擦力，静摩擦力的大小等于使第5张纸具有运动趋势的外力，这个外力是第2张纸传递下来的，所以静摩擦力的大小为
同理，第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为
故BC错误；
D．若，则
即第1张纸将无法搓动，进纸系统将不能正常进纸，故D错误。
故选A
10. 如图所示，物体的重力为20N，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上（BC在同一竖直线上），另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成角的拉力F。若要使两绳都能伸直，伸直时AC与墙面垂直，绳AB与绳AC间夹角也为，则拉力F的取值范围为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当轻绳AC上的张力为零时有
解得
当轻绳AB上的张力为零时有
解得
故可得
故选B。
11. 现在的物理学中加速度的定义式为，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”的定义式为，其中v0、vs分别表示某段位移s内的初速度和末速度。A>0表示物体在做加速运动，A<0表示物体在做减速运动。则下列说法正确的（ ）
A. 若A不变，则a也不变
B. 若A>0且保持不变，则a逐渐变大
C. 若A不变，则物体在位移中点处的速度比大
D. 若A>0且保持不变，则物体在中间时刻的速度比大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．若A不变，有两种情况：当时，相等位移内速度增加量相等，通过相等位移所用时间越来越短，由可知，a越来越大；当时，相等位移内速度减少量相等，通过相等位移所用的时间越来越多，由可知，a越来越小，故A错误，B正确；
C．当A不变时，相等位移内速度变化量相等，设位移中点处的速度为，则有
可得
故C错误；
D．若且保持不变，则前一半时间内的平均速度小于后一半时间内的平均速度，后一半时间内物体将经过更多的位移，所以物体在中间时刻时，还没有到达中间位置，所以物体在中间时刻的速度比小，故D错误。
故选B。
二、非选择题：本题共6小题，共56分．12题15分，其中第13题～第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位．
12. 某小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
（1）开始实验前小组成员小华用刻度尺测得弹簧测力计0刻度到5N刻度间的距离为4.00cm，则该测力计所用弹簧的劲度系数为___________N/m。
（2）开始实验时，把坐标纸固定在水平木板上，橡皮条一端固定在A点，另一端连接轻质小圆环，圆环上系上两根细绳套，如下图所示。用两只弹簧测力计分别勾住两绳套把橡皮条的小圆环拉到定位圆O处，并记录两测力计的示数及拉力方向。其中的大小读数为___________N
（3）请根据上面测得的大小及坐标纸上记录的信息在上图中绘制出的图示，通过平行四边形定则在坐标纸上作出和的合力（在答题纸相应位置画出图像）。_______
（4）下列几项关于本实验说法不正确的是________。（填写选项前对应的字母）
A．实验过程中注意弹簧测力计不要超出量程
B．两弹簧测力计同时拉细绳时需保持两个弹簧测力计读数相等
C．实验器材中不需要量角器
D．若将实验中的两根细绳套替换成橡皮筋，则对实验结果会产生影响
（5）某次实验中已知F1与F2的夹角略小于，若保持小环在定位圆O处的位置及F1方向不变，而将F2顺时针缓慢转动一定角度，其他操作均正确，则______。
A．F1与F2的合力变大
B．F1先变小后变大
C．F2一定变大
D．F2可能先变小后变大
【答案】 ①. 125 ②. 2.20 ③. ④. BD##DB ⑤. D
【解析】
【详解】（1）[1]根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为
（2）[2]由图可知此弹簧测力计的精度为，则读数为。
（3）[3]根据平行四边形作图如下
（4）[4]A．实验过程中弹簧测力计不要超出量程，故A正确，不符合题意；
B．两弹簧测力计同时拉细绳时不需要保持两个弹簧测力计读数相等，故B错误，符合题意；
C．量角器是用来测量角度记录方向的，而实验中是利用两点确定一条直线来记录力的方向的，所以实验器材中不需要量角器，故C正确，不符合题意；
D．在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，不会影响力的大小和方向的记录，故实验结果不会发生变化，故D错误，符合题意。
故选BD。
（5）[5]对结点O受力分析，结点受三个力：橡皮条的拉力和两个弹簧测力计的拉力，保持结点O的位置和F1的方向不变，F1与F2的合力不变。将F2顺时针缓慢转动一定角度，根据矢量三角形可知
F2先减小后增大，F1一直减小
故选D。
13. 如图所示，小明用与水平方向成37°角的轻绳拉木箱，沿水平面向右运动，绳中拉力恒为F=100N，木箱重为G=300N，木箱与地面的动摩擦因数为0.3，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。求：
（1）木箱所受的支持力的大小；
（2）木箱所受的合力的大小。
【答案】（1）240N；（3）8N
【解析】
【详解】（1）木箱受拉力F，重力G，地面的支持力FN和摩擦力Ff作用，如图所示
木箱所受的支持力为
（3）摩擦力为
木箱的合力为
14. 如图所示，在一次警犬训练中，训练员在O处将一小球以v0=15m/s的初速度沿地面向前弹射出去，小球的运动可视为匀减速直线运动，经x=75m停止运动。问：
（1）小球做匀减速运动的加速度a1的大小和运动的时间t；
（2）小球做匀减速运动的同时，警犬由静止开始从O点沿同一直线以a2=2.5m/s2做匀加速直线运动向前追赶小球，它能达到的最大速度为10m/s，警犬能否在小球停止运动前追上小球。
【答案】（1），；（2）能追上
【解析】
【详解】（1）将物体的匀减速直线运动看作反方向的匀加速运动，根据动力学公式
解得
小球做匀减速运动的时间为
（2）设警犬加速的时间为，最大速度为
解得
警犬加速阶段的位移为
警犬做匀速运动的时间为
警犬运动所需的时间为
警犬能在小球停止运动前追上小球。
15. 如图所示，在水平地面上竖立一硬质杆，一中心有孔的物块A套在竖直杆上，现将A用一不可伸长的轻绳通过光滑定滑轮与物块B相连，物体A所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轻绳与水平方向的夹角（，），则：
（1）若硬质杆光滑，均恰好保持静止，求物块的质量比；
（2）若硬质杆与A之间的动摩擦因数为，改变B的质量使恰好能向上运动，求物块的质量比。
（3）若硬质杆与A之间的动摩擦因数为，改变B的质量使恰好能向下运动，求物块的质量比。
【答案】（1）；（2）1：5；（3）1：1
【解析】
【详解】（1）对物体B受力分析，其受重力以及绳子的拉力且处于平衡状态，有
对物体A受力分析，其受重力、绳子的拉力以及杆给A的弹力且处于平衡状态，竖直方向有
解得
（2）对物体A受力分析，其受重力、摩擦力、绳子的拉力以及杆给A的弹力且处于平衡状态。若恰好向上运动，则物体A所受的静摩擦力方向向下，有
解得
（3）若恰好向下运动，则物体A所受的静摩擦力方向向上，有
解得
16. 如图所示，在离地面高处以的速度竖直向上抛出一个小球，地面上有一长的小车，其前端距离抛出点的正下方，小球抛出的同时，小车由静止开始向右做的匀加速直线运动。已知小球在空中运动的总时间为t=4s，g取10 m/s2，忽略空气阻力及小车的高度，求：
（1）小球抛出点离地面的高度；
（2）小球落地前最后一秒的位移大小x；
（3）当小车末端到达抛出点正下方时，便立即做加速度大小恒为，方向与此时速度方向相反的匀变速直线运动，为了让小车接住小球，试确定加速度大小的范围。
【答案】（1）；（2）25m；（3）
【解析】
【详解】（1）以竖直向上为正方向，初速度，加速度，由竖直上抛规律得
解得
H=-40m
则小球抛出点离地面的高度为。
（2）小球做上抛运动所用时间
因此下落总时间为3s，小球落地前最后一秒的位移大小
（3）小车车尾到达抛出点正下方时间为，由
解得
速度为
当小车车尾刚好接住小球，则
解得
当小车车头刚好接住小球，则
解得
故为了让小车接住小球，加速度大小的范围为
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