上海交通大学附属中学2021-2022学年高一上学期期中物理试卷

这是一份上海交通大学附属中学2021-2022学年高一上学期期中物理试卷，共23页。试卷主要包含了下列说法中正确的是，下列叙述错误的是等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）（2018秋•华容县期末）下列哪些情况中可将运动物体看成质点
A．2008年北京奥运会上我国选手郭晶晶、吴敏霞以优美的空中姿态和默契的配合，夺得女子双人三米板跳水金牌
B．研究气流对足球旋转的影响时，足球可以看成质点
C．计算火车通过一座桥梁的时间时，火车可以看作质点
D．研究“神舟七号”飞船绕地球飞行的轨道时，飞船可以看成质点
2．（3分）（2020秋•宝山区校级期中）下列说法中正确的是
A．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用力，弹簧压缩后再反过来给手一个作用力
B．运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，施力物体还是运动员
C．均匀木球的重心在球心，挖去球心部分后，木球就没有重心了
D．重力的大小不是总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力
3．（3分）（2020•上海模拟）下列叙述错误的是
A．古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重，下落得越快
B．伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方
C．伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快
D．伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
4．（3分）（2015秋•大兴区期末）如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间△．测量遮光条的宽度为△，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是
A．使滑块的释放点更靠近光电门
B．提高测量遮光条宽度的精确度
C．换用宽度更窄的遮光条
D．增大气垫导轨与水平面的夹角
5．（3分）（2013•上海）如图，质量的两物体、叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体的受力示意图是
A．B．C．D．
6．（3分）（2020秋•宝山区校级期中）做竖直上抛运动的物体，如果不计空气阻力时，则
A．上升时加速度方向向上，下降时加速度方向向下，最高点时加速度为零
B．上升时加速度方向向上，下降时加速度方向向上，最高点时加速度为零
C．上升时加速度方向向下，下降时加速度方向向下，最高点时加速度不为零，且为
D．上升时加速度方向向上，下降时加速度方向向下，最高点时加速度都不为零
7．（3分）（2020秋•宝山区校级期中）一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为，后速度的大小变为，在这内该物体的
A．位移的大小可能小于
B．位移的大小一定等于
C．加速度的大小可能小于
D．加速度的大小一定小于
8．（3分）（2020•启东市二模）某人大雾天驾车在高速路上行驶，已知能见度（观察者与能看见的最远目标间的距离）为，该人的反应时间为，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为．为安全行驶，汽车行驶的最大速度是
A．B．C．D．
二、单项选择题II：（每题4分，共16分）
9．（4分）（2020•北京）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图象如图乙所示。下列说法正确的是
A．实验中必须让木板保持匀速运动
B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
10．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）一质点沿直线方向做变速运动，它离开点的距离随时间变化的关系为，它的速度随时间变化的关系为，该质点在时的瞬时速度和到间的平均速度的大小分别为
A．，B．，
C．，D．，
11．（4分）（2014•成都模拟）一物体以初速度做匀减速运动，第内通过位移为，第内通过的位移，此后又经过位移物体的速度减小为0，则下列说法中错误的是
A．初速度的大小为
B．加速度的大小为
C．位移的大小为
D．位移内的平均速度大小为
12．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）物体从点由静止出发，先以加速度做匀加速直线运动到某速度后，立即以加速度大小为做匀减速直线运动至点速度恰好减为零，所用总时间为。若物体以速度匀速通过之间，所用时间也为，则下列表达正确的是
A．B．
C．D．
三、填空题：（每题4分，共20分）
13．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）在水平桌面上有一质量为的长方体。用的水平拉力向右拉，长方体静止不动，此时它所受的摩擦力为 ；拉力增大至时，长方体做匀速直线运动，若拉力增大至时，长方体所受的摩擦力为 。
14．（4分）（2019•松江区二模）小球匀速上升，速度为，经过时间上升一段高度。小球以的初速度竖直向上抛出（空气阻力不计），经过时间上升高度也为。．则：小球运动的平均速度为 ；小球在秒末时的速度为 。
15．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）学习了自由落体运动后，某同学用相机频闪照相法对自由下落的小球的运动情况进行研究。如图为该同学拍摄的一个小球在砖墙边下落的频闪照片，该同学测得1、2两个位置的距离，2、3两个位置距离，3、4两个位置距离。由此可知拍照相机频闪的周期为 。照片中小球经过3位置时的下落速度 。
16．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）如图所示，、两物体相距时，正以的速度向右做匀速直线运动，而物体此时速度，随即向右做匀减速直线运动，加速度大小，由图示位置开始计时，则追上需要的时间是 ，在追上之前，两者之间的最大距离是 ．
17．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）一个物块与竖直墙壁接触，受到水平推力的作用，随时间变化的规律为。设物块从时该起由静止开始沿墙壁竖直向下滑动，物块与墙壁间的动摩擦因数为，得到物块与墙壁间的摩擦力随时间变化的图象如图所示，由图可知物块的重力等于 牛，物块与竖直墙壁间的摩擦系数为 。
四、综合题：（18题14分，19题10分，20题16分，共40分）
18．（7分）（2020秋•宝山区校级期中）如图所示是研究小车运动图和图的实验装置。
（a）信号发射器和信号接收器组成 传感器。实验系统除传感器外还需要的主要仪器有 和计算机。
（b）测定加速度，通过位移传感器获得小车的运动图象，小车在区域内可视为 运动，如图点速度为，点速度为，时间差为，此区域内小车的加速度 （小数点后保留3位数字），位移是 。
19．（7分）（2020秋•宝山区校级期中）某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门、与光电计时器相连，记录小球经过光电门和光电门所用的时间。保持光电门的位置不变，多次改变光电门的位置，每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电门间的高度差及小球从光电门运动到光电门所用的时间，作出图象如图丙所示，若图象斜率的绝对值为，则图象与纵轴的截距意义为 ，当地的重力加速度为 。
20．（10分）（2020秋•宝山区校级期中）一辆汽车在某雷达测速区，沿平直路面从静止开始匀加速后，又接着做匀速运动，接着做时间匀减速直到最后停止。表中给出了雷达测出的各个时刻对应的汽车速度数值。最终车子共运动12秒，总位移84米。求：
（1）汽车匀加速和匀减速两阶段的加速度、分别是多少？
（2）汽车匀速运动的时间是多少？
21．（16分）（2020秋•宝山区校级期中）如图所示，离地面足够高处有一用绳连接的竖直空管，管长为，、为空管的上、下两端，空管由静止开始竖直向下做加速运动，加速度，同时在处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，取。求：
（1）小球上升至最大高度时与空管端的距离；
（2）小球从抛出经过多长时间，与管的端距离最大？这个最大距离为多少？
（3）若小球与空管同时到达地面，则此空管静止时端离地多高？
2020-2021学年上海交大附中高一（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一．单项选择题I：（每题3分，共24分）
1．（3分）（2018秋•华容县期末）下列哪些情况中可将运动物体看成质点
A．2008年北京奥运会上我国选手郭晶晶、吴敏霞以优美的空中姿态和默契的配合，夺得女子双人三米板跳水金牌
B．研究气流对足球旋转的影响时，足球可以看成质点
C．计算火车通过一座桥梁的时间时，火车可以看作质点
D．研究“神舟七号”飞船绕地球飞行的轨道时，飞船可以看成质点
【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可．
【解答】解：、研跳水姿态时不能看成质点，否则的话就没有人的姿势动作可言了，所以错误；
、研究气流对足球旋转的影响时，看成质点就没有转动了，所以错误；
、火车的长度相对于桥不能忽略，所以火车不能看成质点，所以错误；
、研究“神舟七号”飞船绕地球飞行的轨道时，飞船的形状和大小可以忽略，可以看成质点，所以正确。
故选：。
【点评】本题就是考查学生对质点概念的理解，是很基本的内容，必须要掌握住的，题目比较简单．
2．（3分）（2020秋•宝山区校级期中）下列说法中正确的是
A．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用力，弹簧压缩后再反过来给手一个作用力
B．运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，施力物体还是运动员
C．均匀木球的重心在球心，挖去球心部分后，木球就没有重心了
D．重力的大小不是总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力
【分析】力是物体对物体的作用，产生力的作用时存在施力物体和受力物体；作用力和反作用力同时产生，不存在先后顺序；一个物体各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于这一点，这一点就叫做物体的重心，处于平衡状态的物体对测力计的拉力等于其重力。
【解答】解：、施力物体与受力物体间的相互作用是同时发生的，不存在先后，故错误；
、垒球被抛出后受重力，施力物体为地球，故错误；
、物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，均匀木球挖去球心部分后，空心球的重心在中间的空心部位上，故错误；
、当物体与测力计处于平衡状态时，重力的大小才等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力，故正确。
故选：。
【点评】本题考查力的概念，要注意明确力是物体之间的相互作用，有力一定同时出现两个力，并且两物体互为施力物体和受力物体。
3．（3分）（2020•上海模拟）下列叙述错误的是
A．古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重，下落得越快
B．伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方
C．伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快
D．伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
【分析】对于物理中的重要事件、规律的得出要了解其发展历史，明确重要科学家伽利略、牛顿、法拉第、奥斯特等的主要贡献，培养自己的科学素养和科学品质．
【解答】解：、古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的重力大小有关，重力越大，物体下落的越快，故正确；
、伽利略通过逻辑推理发现了发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方，故正确；
、伽利略通过斜面实验，将实验结果进行了合理的外推，得出在忽略空气阻力的情况下，所有物体下落的加速度是相同的，故正确；
、伽利略没有直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而是将斜面实验进行外推得出间接得出的实验结果，故错误。
本题选错误的，故选。
【点评】对于物理学史的学习要注意平时加强积累和记忆，不可忽视，这也是高考的重要内容之一．
4．（3分）（2015秋•大兴区期末）如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间△．测量遮光条的宽度为△，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是
A．使滑块的释放点更靠近光电门
B．提高测量遮光条宽度的精确度
C．换用宽度更窄的遮光条
D．增大气垫导轨与水平面的夹角
【分析】明确平均速度代替瞬时速度的方法，应明确我们是利用△趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度，从而即可求解。
【解答】解：本题中利用平均速度等效替代瞬时速度；故只能尽量减小计算平均速度的位移，即换用宽度更窄的遮光条，即可实现△趋向于0，
而当靠近光电门，或者提高测量遮光条宽度的精确度，及增大气垫导轨与水平面的夹角均不能达到△趋向于0的条件；故正确；错误；
故选：。
【点评】解答本题应掌握关键问题，要使位移与时间的比值更接近一个瞬间只能减小宽度；其他实验方法均无能为力。
5．（3分）（2013•上海）如图，质量的两物体、叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体的受力示意图是
A．B．C．D．
【分析】先对整体结合运动情况受力分析，得到只受重力，加速度为，即做自由落体运动，然后对结合运动情况受力分析，得到受力情况．
【解答】解：与整体同时沿竖直墙面下滑，受到总重力，墙壁对其没有支持力，如果有，将会向右加速运动，因为没有弹力，故也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动；
由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故、间无弹力，再对物体受力分析，只受重力；
故选：。
【点评】本题关键先对整体受力分析，得到整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故与间无弹力，最后再对受力分析，得到其只受重力．
6．（3分）（2020秋•宝山区校级期中）做竖直上抛运动的物体，如果不计空气阻力时，则
A．上升时加速度方向向上，下降时加速度方向向下，最高点时加速度为零
B．上升时加速度方向向上，下降时加速度方向向上，最高点时加速度为零
C．上升时加速度方向向下，下降时加速度方向向下，最高点时加速度不为零，且为
D．上升时加速度方向向上，下降时加速度方向向下，最高点时加速度都不为零
【分析】竖直上抛运动是初速度向上，只在重力作用下的运动，加速度为，上升和下落过程具有对称性，同一位置速度大小相等，方向相反．
【解答】解：竖直上抛运动是初速度向上，只在重力作用下的运动，加速度为，在物体的运动的过程中，加速度的大小和方向都是不变的，方向始终是竖直向下，大小为，所以正确，错误。
故选：。
【点评】该题主要考查了竖直上抛运动的基本规律，要求同学们知道，竖直上抛运动是初速度向上，只在重力作用下的运动，加速度为，上升和下落过程具有对称性，同一位置速度大小相等，方向相反．难度不大，属于基础题．
7．（3分）（2020秋•宝山区校级期中）一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为，后速度的大小变为，在这内该物体的
A．位移的大小可能小于
B．位移的大小一定等于
C．加速度的大小可能小于
D．加速度的大小一定小于
【分析】根据速度时间公式求出加速度，结合平均速度推论求出位移的大小，注意后的速度方向可能与初速度方向相同，可能与初速度方向相反。
【解答】解：当后的速度方向与初速度方向相同，则加速度为：，加速度方向与初速度方向相同，
位移为：，位移的方向与初速度方向相同，
当后的速度方向与初速度方向相反，则加速度为：，负号表示加速度方向与初速度方向相反，
位移为：，负号表示位移方向与初速度方向相反，故正确，错误。
故选：。
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，注意公式的矢量性。
8．（3分）（2020•启东市二模）某人大雾天驾车在高速路上行驶，已知能见度（观察者与能看见的最远目标间的距离）为，该人的反应时间为，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为．为安全行驶，汽车行驶的最大速度是
A．B．C．D．
【分析】根据速度位移公式，结合反应时间内匀速运动的位移和匀减速运动的之和不超过，求出汽车行驶的最大速度．
【解答】解：设汽车的最大速度为，
则有：，代入数据解得最大速度。
故选：。
【点评】解决本题的关键知道汽车在反应时间内做匀速直线运动，刹车后做匀减速运动，结合运动学公式灵活求解，基础题．
二、单项选择题II：（每题4分，共16分）
9．（4分）（2020•北京）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图象如图乙所示。下列说法正确的是
A．实验中必须让木板保持匀速运动
B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【分析】以物块为研究对象，物块一直受力平衡。由图乙可知，开始棉线拉力从0增大，一直与长木板给的静摩擦力平衡，一直到峰值左右；之后物块与长木板相对滑动，物块受动摩擦力和棉线拉力平衡，由图乙知动摩擦力大小左右；最大静摩擦力大于动摩擦力；动摩擦力。
【解答】解：、动摩擦力大小与是否匀速直线运动无关，故错误；
、图乙曲线是拉力随时间的变化曲线，故错误；
、由图乙可知，开始物块受到棉线拉力和长木板给的静摩擦力平衡，一直到拉力峰值左右，此时最大静摩擦力约为；之后物块与长木板相对滑动，物块受动摩擦力和棉线拉力平衡，由图乙知动摩擦力大小左右，最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为，故正确；
、图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦力大小，，未知，故求不出动摩擦因数，故错误。
故选：。
【点评】此题选择研究对象很重要，注意传感器表示哪个力；明确静摩擦力和动摩擦力的求法。
10．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）一质点沿直线方向做变速运动，它离开点的距离随时间变化的关系为，它的速度随时间变化的关系为，该质点在时的瞬时速度和到间的平均速度的大小分别为
A．，B．，
C．，D．，
【分析】根据速度随时间的表达式求出时的瞬时速度大小，根据位移时间表达式求出到间物体的位移
【解答】解：由速度随时间变化的关系，当时，代入得：
。
该质点在到间的位移为：
故正确，错误
故选：。
【点评】本题关键根据题意求解出各个不同时刻物体的位置，然后求解各段时间的位移，要明确位移等于位置坐标的变化。
11．（4分）（2014•成都模拟）一物体以初速度做匀减速运动，第内通过位移为，第内通过的位移，此后又经过位移物体的速度减小为0，则下列说法中错误的是
A．初速度的大小为
B．加速度的大小为
C．位移的大小为
D．位移内的平均速度大小为
【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体的加速度，根据第内的位移，运用位移时间公式求出物体的初速度；根据速度时间公式求出末的速度，结合速度位移公式求出位移的大小，根据平均速度的推论求出位移的大小，根据平均速度的推论求出位移内的平均速度。
【解答】解：、根据得，物体的加速度为：，
根据得：
，故错误，正确；
、末的速度为：．则：，故正确；
、位移内平均速度大小为，故正确；
本题选错误的。
故选：。
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活应用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。
12．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）物体从点由静止出发，先以加速度做匀加速直线运动到某速度后，立即以加速度大小为做匀减速直线运动至点速度恰好减为零，所用总时间为。若物体以速度匀速通过之间，所用时间也为，则下列表达正确的是
A．B．
C．D．
【分析】结合匀速直线运动的位移公式和匀变速直线运动的平均速度推论得出和的关系；结合速度时间公式，得出、满足的关系
【解答】解：、由运动学公式有：，解得，故错误；
、由，得：
即：，故正确，错误。
故选：。
【点评】解决本题的关键掌握匀速直线运动和匀变速直线运动的运动学公式和推论利用好平均速度等于初末速度和的一半，并能灵活运用
三、填空题：（每题4分，共20分）
13．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）在水平桌面上有一质量为的长方体。用的水平拉力向右拉，长方体静止不动，此时它所受的摩擦力为 4 ；拉力增大至时，长方体做匀速直线运动，若拉力增大至时，长方体所受的摩擦力为 。
【分析】明确长木条不动时受到的时静摩擦力，根据二力平衡可求出摩擦力大小；而长木条匀速运动时拉力与滑动摩擦力平衡，根据平衡条件求出滑动摩擦力，而滑动摩擦力大小取决于压力和动摩擦因数。
【解答】解：长木条不动时受力平衡，静摩擦力大小等于拉力大小，故摩擦力为；
拉力为时，长木条匀速运动，长木条受滑动摩擦力与拉力相等，即滑动摩擦力为；拉力增大时，滑动摩擦力不变，仍为。
故答案为：4，6。
【点评】本题考查摩擦力的判断和计算问题，关键是明确物体静止或匀速直线运动时受力平衡，根据平衡条件求解摩擦力大小；同时注意在求解摩擦力时要先明确是静摩擦力还是滑动摩擦力。
14．（4分）（2019•松江区二模）小球匀速上升，速度为，经过时间上升一段高度。小球以的初速度竖直向上抛出（空气阻力不计），经过时间上升高度也为。．则：小球运动的平均速度为 4 ；小球在秒末时的速度为 。
【分析】（1）平均速度位移时间，即，、两球的位移和速度都相同，所以两球的平均速度相同。
（2）平均速度，球的平均速度和初速度知道，代入数据即可求出末速度。
【解答】解：以为球做匀速运动，所以。
由平均速度公式，得：。
由平均速度公式：，得：，代入数据得：。
故答案为：4；。
【点评】（1）要找到、两个小球的联系，进而用平均速度公式求解。
（2）知道平均速度和初速度求解末速度的时候，选用公式计算较为方便。
15．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）学习了自由落体运动后，某同学用相机频闪照相法对自由下落的小球的运动情况进行研究。如图为该同学拍摄的一个小球在砖墙边下落的频闪照片，该同学测得1、2两个位置的距离，2、3两个位置距离，3、4两个位置距离。由此可知拍照相机频闪的周期为 0.1 。照片中小球经过3位置时的下落速度 。
【分析】根据匀变速直线运动的推论△求出拍照相机频闪的周期；做匀变速直线运动的物体极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，据此求出小球经过位置3时下落的速度。
【解答】解：由题意可知，小球在连续相等时间内的位移差等于：△
由公式△可知，拍照相机频闪的周期为：
根据匀变速直线运动中，极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，
可知照片中小球经过3位置时的下落速度：
故答案为：0.1，2.5。
【点评】本题考查了匀变速直线运动的推论及求小球瞬时速度问题，根据图示照片分析清楚小球运动过程是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论即可解题。
16．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）如图所示，、两物体相距时，正以的速度向右做匀速直线运动，而物体此时速度，随即向右做匀减速直线运动，加速度大小，由图示位置开始计时，则追上需要的时间是 7.5 ，在追上之前，两者之间的最大距离是 ．
【分析】做匀速直线运动，做匀减速直线运动，追上时，的位移比的位移大，在追上之前，最大位移的临界条件出现在、速度相等的时候，根据匀变速直线运动和匀速运动的规律求出两者间的最大距离．
【解答】解：（1）因为在减速运动中的平均速度，大于，故在停止运动后才会追上．
由于做匀减速直线运动，加速度，初速度
故在匀减速中的位移
所以追上时的位移
所以追上的时间．
（2）因为做匀减速直线运动，所以当时，、间距离最大：
此时的位移：，
又据，当时做匀减速的时间
此时的位移：
由题意知，此时间距离．
故答案为：7.5，14．
【点评】注意物体位移的求法，不能直接根据位移公式，直接求解位移相等的关于时间的方程，因为做匀减速运动的时间只有，故后的位移不再增加．
17．（4分）（2020秋•宝山区校级期中）一个物块与竖直墙壁接触，受到水平推力的作用，随时间变化的规律为。设物块从时该起由静止开始沿墙壁竖直向下滑动，物块与墙壁间的动摩擦因数为，得到物块与墙壁间的摩擦力随时间变化的图象如图所示，由图可知物块的重力等于 10 牛，物块与竖直墙壁间的摩擦系数为 。
【分析】物体先加速后减速，最后静止不动；故先受到滑动摩擦力，最后受静摩擦力，求出滑动摩擦力的表达式为，再结合图象进行分析．
【解答】解：物体受重力、水平推力、支持力和向上的摩擦力，静止不动时，静摩擦力与重力平衡，故重力等于；由，再结合摩擦力随时间变化的图象可得，
故答案为：10；0.5。
【点评】本题的关键是分析清楚物体的运动情况，同时要分析清楚滑动摩擦力与静摩擦力，还要知道最大静摩擦力与压力成正比。
四、综合题：（18题14分，19题10分，20题16分，共40分）
18．（7分）（2020秋•宝山区校级期中）如图所示是研究小车运动图和图的实验装置。
（a）信号发射器和信号接收器组成 位移 传感器。实验系统除传感器外还需要的主要仪器有 和计算机。
（b）测定加速度，通过位移传感器获得小车的运动图象，小车在区域内可视为 运动，如图点速度为，点速度为，时间差为，此区域内小车的加速度 （小数点后保留3位数字），位移是 。
【分析】（1）了解实验装置，明确实验原理，从而确定还应需要的仪器；
（2）在图中，图象的斜率表示加速度，图象与时间轴所围的面积表示位移。
【解答】解：（1）根据实验装置可知，信号发射器和信号接收器组成了位移传感器；
根据实验原理可知，实验还需要数据采集器；
（2）在图象中，段为一条倾斜的直线，图象的斜率不变，故加速度不变，做匀加速直线运动，
小车在区域内速度变化量△，经历的时间为△，故小车的加速度为
位移是
故答案为：
（1）位移；数据采集器。
（1）匀加速直线，1.725，
【点评】本题考查学生灵活处理实际问题的能力。由于系统越来越普及，所以在考题中开始出现，要掌握它的基本结构和原理，明确图象的物理意义：斜率表示加速度，面积表示位移。
19．（7分）（2020秋•宝山区校级期中）某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门、与光电计时器相连，记录小球经过光电门和光电门所用的时间。保持光电门的位置不变，多次改变光电门的位置，每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电门间的高度差及小球从光电门运动到光电门所用的时间，作出图象如图丙所示，若图象斜率的绝对值为，则图象与纵轴的截距意义为 小球经过光电门时的速度 ，当地的重力加速度为 。
【分析】根据题意应用运动学公式求出图象的函数表达式，然后根据图示图线分析答题，求出重力加速度。
【解答】解：小球释放点的位置到光电门的位置是恒定的，小球每次经过光电门时的速度是一定的，
则有：，
整理得：，
则图象与纵轴的截距表示小球经过光电门时的速度，
图象斜率的绝对值为：
重力加速度为：；
故答案为：小球经过光电门时的速度；。
【点评】根据题意应用运动学公式求出图象的函数表达式是解题的前提与关键。
20．（10分）（2020秋•宝山区校级期中）一辆汽车在某雷达测速区，沿平直路面从静止开始匀加速后，又接着做匀速运动，接着做时间匀减速直到最后停止。表中给出了雷达测出的各个时刻对应的汽车速度数值。最终车子共运动12秒，总位移84米。求：
（1）汽车匀加速和匀减速两阶段的加速度、分别是多少？
（2）汽车匀速运动的时间是多少？
【分析】（1）根据加速度定义式计算可得；
（2）根据匀变速直线运动的速度位移关系式、速度公式联合求解可得．
【解答】解：（1）根据得匀加速的加速度为：，
匀减速的加速度为：；
（2）设匀加速运动的末速度为，根据得：
匀加速运动的位移
匀加速运动的时间
匀减速运动的位移
匀减速运动的时间
总位移
代入数据解得
所以
匀速运动的时间
答：（1）汽车匀加速和匀减速两阶段的加速度、分别是、
（2）汽车匀速运动的时间是。
【点评】本题考查加速度的定义式和匀变速直线运动规律的应用，注意矢量的正负表示方向，关键是注意前后过程的衔接，也可以画出速度时间图象加强理解．
21．（16分）（2020秋•宝山区校级期中）如图所示，离地面足够高处有一用绳连接的竖直空管，管长为，、为空管的上、下两端，空管由静止开始竖直向下做加速运动，加速度，同时在处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，取。求：
（1）小球上升至最大高度时与空管端的距离；
（2）小球从抛出经过多长时间，与管的端距离最大？这个最大距离为多少？
（3）若小球与空管同时到达地面，则此空管静止时端离地多高？
【分析】（1）先判断小球到最高点的时间，再根据匀变速直线运动的位移时间公式求出小球和管的位移；
（2）当小球与管速度相同时两者距离最大，用速度时间公式求解时间再用位移时间公式判断位移；
（3）根据小球与空管同时到达地面时两者位移差刚好为，再用位移时间公式判断位移。
【解答】解：（1）小球以初速度竖直上抛到最高点的时间，此时小球的位移
空管加速运动的位移
所以小球上升至最大高度时与空管端的距离
（2）设竖直向下为正方向，小球从抛出经过时小球与管速度相同，此时小球与管的端距离最大为△
由运动学公式得：
解得：
此时小球的位移
空管加速运动的位移
最大距离△
（3）设空管静止时端离地高
此时小球的位移
两者位移差刚好为，则，解得或（舍去）
所以空管静止时端离地高
答：（1）小球上升至最大高度时与空管端的距离为；
（2）小球从抛出经过，与管的端距离最大，这个最大距离为；
（3）若小球与空管同时到达地面，则此空管静止时端离地高。
【点评】本题考查了匀变速直线运动的规律，关键理清空管和小球的运动情况，抓住相等的量，运用运动学公式灵活求解。
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日期：2021/10/29 17:59:37；用户：yeff87；邮箱：yeff87@htmail.cm；学号：6026494时刻
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