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安徽省宿州市十三校联考2023-2024学年高一上学期1月期末物理试卷（Word版附解析）
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这是一份安徽省宿州市十三校联考2023-2024学年高一上学期1月期末物理试卷（Word版附解析），文件包含安徽省宿州市十三校联考2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题原卷版docx、安徽省宿州市十三校联考2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题Word版含解析docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共20页， 欢迎下载使用。
一、单项选择题（每题4分，共28分）
1. 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A. 力是维持物体运动的原因，没有力的作用物体将保持静止
B. 物体的速度不断变化，表示物体所受合外力必不为零
C. 物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北
D. 伽利略支持力是维持物体运动的原因的观点
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据牛顿第一定律可知力不是维持物体运动的原因，故A错误；
B．力是改变物体运动状态和形状的原因，所以物体的速度不断变化，所受合外力一定不为零，故B正确；
C．物体如果向正北方向运动，其受外力方向可以指向正北做加速运动，也可以指向正南做减速运动，故C错误；
D．亚里士多德支持力是维持物体运动的原因的观点，故D错误。
故选B。
2. 在解一道计算结果由字母来表示的应用题时，几个同学解得的位移结果如下，判断哪个结果是能是正确的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】通过观察发现，四个选项当中包含其单位是，而且其单位是，的单位是。所以这种形式的答案单位才是位移单位m。
故选C。
3. 一人用轻绳提升重物加速上升的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是（ ）
A. 绳子对物体的拉力大于物体对绳子的拉力
B. 物体对绳子的拉力与绳子对物体的拉力是一对作用力和反作用力
C. 绳子对物体的拉力等于物体的重力
D. 人对绳子的拉力大于物体对绳子的拉力
【答案】B
【解析】
【详解】AB．绳子对物体的拉力和物体对绳子的拉力是作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，两个力大小相等，方向相反，故A错误，B正确；
C．人用轻绳提升重物加速上升的过程中，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得绳子对物体的拉力大于物体的重力，故C错误；
D．人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，物体对绳子的拉力等于绳子对物体的拉力，所以人对绳子的拉力等于物体对绳子的拉力，故D错误。
故选B。
4. 从光滑斜面上某一位置先后由静止释放四个小球（小球可以看作质点），已知相邻两小球释放的时间间隔为。某时刻拍下一张照片，四个小球的位置如图所示。测出间距离分别为，则（ ）
A. 小球A位置恰好为释放四个小球的初始位置
B. 小球的速度是两个小球速度之和的一半
C. 小球D的速度大小为
D. 小球的加速度大小均为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意可知
故小球A的位置不是释放的小球的初始位置，A错误；
B．根据匀变速运动规律，小球的速度是两个小球速度之和的一半，B错误；
CD．四个小球运动的加速度均为为
小球C的速度为
小球D的速度大小为
C正确，D错误。
故选C。
5. a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是
A. a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
B. 20s时a、b两物体相距最远
C. 60s时,物体a在物体b的后方
D. 40s时,a、b两物体速度相等,相距900m
【答案】D
【解析】
【详解】A．在速度-时间图象中图象的斜率表示加速度，则a物体的加速度：
b物体的加速度：
则知，a、b加速时，物体a的加速度小于物体b的加速度．故A错误．
BD．a、b两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，到40s末之前a的速度一直大于b的速度，a、b之间的间距逐渐增大，40s之后a的速度小于b的速度，b开始追赶a物体，间距减小，所以40s末两物体相距最远，
△x=xa-xb=900m
故B错误，D正确．
C．60s时，物体a的位移为
xa=1300m+800m=2100m
物体b的位移：
xb=×80×40m=1600m
则物体a在物体b的前方，故C错误；
6. 如图所示，一个质量为的滑块静止置于倾角为的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为。则（ ）
A. 滑块一定受到三个力作用
B. 弹簧可能处于压缩状态，也有可能处于拉伸状态，但是弹簧处于压缩状态时物体受到的摩擦力较大。
C. 斜面对滑块的支持力大小可能为零
D. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
【答案】D
【解析】
【详解】A．弹簧与竖直方向的夹角为，所以弹簧的方向垂直于斜面。由于弹簧的形变情况未知，滑块可能受重力、支持力、摩擦力三个力处于平衡，弹簧处于原长，弹力为零；滑块也可能受重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力四个力处于平衡，故A错误；
BD．弹簧对滑块可能是拉力，处于伸长状态；也可能是推力，处于压缩状态。滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为
摩擦力的大小不变，故B错误，D正确；
C．由于滑块受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，不可能为零，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，故C错误。
故选D。
7. 质量分别为和的物块放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今用大小为作用在上使相对静止一起向前匀加速运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的弹力大小等于
B. 弹簧的弹力大小等于
C. 突然撤去瞬间，的加速度大小为
D. 突然撤去瞬间，的加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设弹簧弹力为，对整体和物体分别用牛顿第二定律有
代入数值解得
故AB错误；
C．突然撤去F瞬间，弹簧的弹力仍保持不变，则A的加速度大小为
故C正确；
D．突然撤去F瞬间，弹簧的弹力仍保持不变，则B的加速度大小为
故D错误；
故选C。
二、多项选择题（每题6分，共18分）
8. 如图所示，质量为m的人站在体重计上，随电梯以大小为a的加速度加速上升，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 人对体重计的压力大小为
B. 人对体重计的压力大小为
C. 人对体重计的压力大于体重计对人的支持力
D. 人对体重计的压力等于体重计对人的支持力
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．人受到的支持力，则根据牛顿第二定律可知
得到
根据牛顿第三定律得，对体重计的压力大小，A正确、B错误；
CD．人对体重计的压力和人受到的支持力是作用力和反作用力，故人对体重计的压力等于体重计对人的支持力，C错误、D正确；
故选AD。
9. 某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力随时间的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是（ ）
A. 物体在前内始终向同一方向运动
B. 物体末离出发点最远
C. 物体在内做反向匀加速直线运动
D. 物体在和在内的运动方向相反
【答案】BD
【解析】
【详解】ABD．0～2s内，受推力F0作用，沿正方向做匀加速运动，2s末力为，与F0反向，加速度反向，因此物体沿正方向做减速运动，根据对称性可知，4s末速度减小到零，然后再向负方向做加速运动，6s末达到最大值，6～8s内，沿负方向做减速运动．因此前4s向正方向运动后4s向负方向运动。物体在末离出发点最远。故A错误，BD正确；
C．物体沿正方向做匀减速运动，沿负方向做匀加速运动，故物体在内不是一直做反向匀加速直线运动，故C错误。
故选BD。
10. 如图，倾角为θ斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态。则（ ）
A. B受到C的摩擦力一定不为零
B. C受到地面的摩擦力一定为零
C. C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力
D. 将细绳剪断，若物块B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A．若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；
BC．将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到向左的摩擦力，B项错误、C项正确；
D．将细绳剪断，若B物体依然静止在斜面上，利用整体法判断，BC系统在水平方向不受其它外力作用，处于平衡状态，则水平面对C的摩擦力为0，D项正确。
故选CD。
三、实验题（每空2分，共14分）
11. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验，将橡皮条一端固定在A点，另一端系上两根细绳及绳套，用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条，将结点拉到O点，如图甲所示．
(1)如果没有操作失误，图乙中Fˈ是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出的图示，则图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是______．
(2)本实验采用的科学方法是______．
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)在同一对比实验的两次操作中，O点位置______．（选填“可以”或“不可以”）变动．
(4)如图丙，使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向，在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变，则在整个过程中关于弹簧测力计a、b的读数变化是__________．
A．a增大，b减小 B．a减小，b增大
C．a减小，b先增大后减小 D．a减小，b先减小后增大
【答案】 ①. ②. B ③. 不可以 ④. D
【解析】
【详解】（1）[1] 是通过实验方法得出的，其方向一定与AO方向相同；
（2）[2]合力与分力的作用效果相同，所以本实验的科学方法是等效替代法，故B符合题意ACD不符合题意．
（3）[3]在同一对比实验的两次操作中，为了保证合力与分力的作用效果相同，O点位置不可以变动．
（4）[4]对点O受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，如图，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，Oa弹簧拉力方向不变，Ob弹簧拉力方向和大小都改变
根据平行四边形定则可以看出b的读数先变小后变大，a的读数不断变小，故ABC不符合题意，D符合题意．
12. 在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中，采用如图（a）所示的实验装置。小车及车中的砝码质量用M表示，托盘及盘中的砝码质量用m表示。
（1）某一组同学先保持托盘及盘中的砝码质量m不变来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是______。
A.平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C.实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m和M，小车运动的加速度可用公式求得
（2）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M不变，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a-F关系图像分别如图（b）和图（c）所示，回答下列问题：
①造成（b）图上端不是直线的原因可能是_________________；
②造成（c）图不过原点的原因可能是：_________________。
【答案】 ①. B ②. 随着F的增大，不满足m远小于M的条件 ③. 没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
【解析】
【详解】（1）[1]A．平衡摩擦力时，小车在沿长木板方向只能受重力的分力和摩擦力的作用，所以不能将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A错误；
B．设平衡摩擦力时木板抬高的倾角为θ，在沿木板方向根据平衡条件有
解得
所以木板抬高的倾角θ与小车质量M无关，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B正确；
C．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通打点计时器的电源，再释放小车，
故C错误；
D．本实验中小车的加速度是通过纸带上的点间距根据逐差法求得，不能根据公式计算， 故D错误。
故选B。
（2）[2]对小车根据牛顿第二定律有
对盘及盘中的砝码同理有
解得
由上式可知只有当时才近似等于。随着F的逐渐增大，m将逐渐不满足远小于M，使F的实际值逐渐小于mg，造成a-F图线向下弯曲。
[3]图线存在横截距，说明F达到一定值时小车才能具有加速度，可能是由于没有平衡摩擦力或木板的倾角过小（即平衡摩擦力不足）。
四、计算题（13题12分，14题12分，15题16分共40分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，）
13. 如图所示，质量m=2kg的物体放在一固定斜面上，斜面倾角θ=30°，物体能沿斜面匀速下滑。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求物体受到的摩擦力大小f及方向；
(2)求物体与斜面间的动摩擦因数μ；
(3)若对物体施加一方向沿斜面向上、大小为F1的恒力，物体恰好能沿斜面匀速向上运动，求F1的大小。
【答案】(1)10N；方向沿斜面向上；(2)；(3)20N
【解析】
【详解】(1)将物体受到的重力沿斜面和垂直斜面正交分解，根据平衡条件得
解得
f=10N
方向沿斜面向上。
(2)以物体为研究对象，由平衡条件得
解得
(3)若对物体施加一方向沿斜面向上、大小为F1的恒力，物体恰好能沿斜面匀速向上运动，以物体为研究对象，由平衡条件得：
解得
F1=20N
14. 如图所示，在光滑的水平面上有一个长为、质量为的木板B处于静止状态，在B的左端有一个质量为、可视为质点的铁块A、A与B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。当对A施加水平向右的拉力时，求经过多长时间可将A从B的左端拉到右端。
【答案】0.8s
【解析】
【详解】以A为研究对象，水平方向受到水平向右的拉力F和水平向左的滑动摩擦力f，根据牛顿第二定律有
又
解得
以B为研究对象，木板水平方向只受向右的摩擦力f，根据牛顿第二定律有
解得
A从B的左端运动到右端，则有
即有
代入数据，解得
15. 质量为的小物块静止在倾角为的斜面的底端，现对其施一沿斜面向上大小为的力后撤去力。已知，物块与斜面间的动摩擦因数，取，设斜面足够长。求：
（1）力作用下物体的加速度是多少？
（2）物块沿斜面向上运动的最大距离是多少？
（3）物块沿斜面运动的时间是多少？
【答案】（1）5m/s2；（2）15m；（3））
【解析】
【详解】（1）对木箱受力分析，由牛顿第二定律得
解得力F作用下物体的加速度是
（2）由位移公式得2秒内物体沿斜面上滑的距离为
解得
根据运动学公式
得2秒末物体运动的速度
设物体2s后的加速度大小为a′，由牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下，物块沿斜面向上运动又发生的位移
解得
物块沿斜面向上运动的最大距离
（3）设撤掉力后再经时间t′速度减为0，则有
因为
所以物体减速到0后会反向向下运动，设加速度大小a′′，由牛顿第二定律得
解得
滑到底端所用时间为，由位移公式得
解得
物块沿斜面运动的时间是
一、单项选择题（每题4分，共28分）
1. 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A. 力是维持物体运动的原因，没有力的作用物体将保持静止
B. 物体的速度不断变化，表示物体所受合外力必不为零
C. 物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北
D. 伽利略支持力是维持物体运动的原因的观点
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据牛顿第一定律可知力不是维持物体运动的原因，故A错误；
B．力是改变物体运动状态和形状的原因，所以物体的速度不断变化，所受合外力一定不为零，故B正确；
C．物体如果向正北方向运动，其受外力方向可以指向正北做加速运动，也可以指向正南做减速运动，故C错误；
D．亚里士多德支持力是维持物体运动的原因的观点，故D错误。
故选B。
2. 在解一道计算结果由字母来表示的应用题时，几个同学解得的位移结果如下，判断哪个结果是能是正确的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】通过观察发现，四个选项当中包含其单位是，而且其单位是，的单位是。所以这种形式的答案单位才是位移单位m。
故选C。
3. 一人用轻绳提升重物加速上升的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是（ ）
A. 绳子对物体的拉力大于物体对绳子的拉力
B. 物体对绳子的拉力与绳子对物体的拉力是一对作用力和反作用力
C. 绳子对物体的拉力等于物体的重力
D. 人对绳子的拉力大于物体对绳子的拉力
【答案】B
【解析】
【详解】AB．绳子对物体的拉力和物体对绳子的拉力是作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，两个力大小相等，方向相反，故A错误，B正确；
C．人用轻绳提升重物加速上升的过程中，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得绳子对物体的拉力大于物体的重力，故C错误；
D．人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，物体对绳子的拉力等于绳子对物体的拉力，所以人对绳子的拉力等于物体对绳子的拉力，故D错误。
故选B。
4. 从光滑斜面上某一位置先后由静止释放四个小球（小球可以看作质点），已知相邻两小球释放的时间间隔为。某时刻拍下一张照片，四个小球的位置如图所示。测出间距离分别为，则（ ）
A. 小球A位置恰好为释放四个小球的初始位置
B. 小球的速度是两个小球速度之和的一半
C. 小球D的速度大小为
D. 小球的加速度大小均为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意可知
故小球A的位置不是释放的小球的初始位置，A错误；
B．根据匀变速运动规律，小球的速度是两个小球速度之和的一半，B错误；
CD．四个小球运动的加速度均为为
小球C的速度为
小球D的速度大小为
C正确，D错误。
故选C。
5. a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是
A. a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
B. 20s时a、b两物体相距最远
C. 60s时,物体a在物体b的后方
D. 40s时,a、b两物体速度相等,相距900m
【答案】D
【解析】
【详解】A．在速度-时间图象中图象的斜率表示加速度，则a物体的加速度：
b物体的加速度：
则知，a、b加速时，物体a的加速度小于物体b的加速度．故A错误．
BD．a、b两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，到40s末之前a的速度一直大于b的速度，a、b之间的间距逐渐增大，40s之后a的速度小于b的速度，b开始追赶a物体，间距减小，所以40s末两物体相距最远，
△x=xa-xb=900m
故B错误，D正确．
C．60s时，物体a的位移为
xa=1300m+800m=2100m
物体b的位移：
xb=×80×40m=1600m
则物体a在物体b的前方，故C错误；
6. 如图所示，一个质量为的滑块静止置于倾角为的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为。则（ ）
A. 滑块一定受到三个力作用
B. 弹簧可能处于压缩状态，也有可能处于拉伸状态，但是弹簧处于压缩状态时物体受到的摩擦力较大。
C. 斜面对滑块的支持力大小可能为零
D. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
【答案】D
【解析】
【详解】A．弹簧与竖直方向的夹角为，所以弹簧的方向垂直于斜面。由于弹簧的形变情况未知，滑块可能受重力、支持力、摩擦力三个力处于平衡，弹簧处于原长，弹力为零；滑块也可能受重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力四个力处于平衡，故A错误；
BD．弹簧对滑块可能是拉力，处于伸长状态；也可能是推力，处于压缩状态。滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为
摩擦力的大小不变，故B错误，D正确；
C．由于滑块受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，不可能为零，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，故C错误。
故选D。
7. 质量分别为和的物块放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今用大小为作用在上使相对静止一起向前匀加速运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的弹力大小等于
B. 弹簧的弹力大小等于
C. 突然撤去瞬间，的加速度大小为
D. 突然撤去瞬间，的加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设弹簧弹力为，对整体和物体分别用牛顿第二定律有
代入数值解得
故AB错误；
C．突然撤去F瞬间，弹簧的弹力仍保持不变，则A的加速度大小为
故C正确；
D．突然撤去F瞬间，弹簧的弹力仍保持不变，则B的加速度大小为
故D错误；
故选C。
二、多项选择题（每题6分，共18分）
8. 如图所示，质量为m的人站在体重计上，随电梯以大小为a的加速度加速上升，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 人对体重计的压力大小为
B. 人对体重计的压力大小为
C. 人对体重计的压力大于体重计对人的支持力
D. 人对体重计的压力等于体重计对人的支持力
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．人受到的支持力，则根据牛顿第二定律可知
得到
根据牛顿第三定律得，对体重计的压力大小，A正确、B错误；
CD．人对体重计的压力和人受到的支持力是作用力和反作用力，故人对体重计的压力等于体重计对人的支持力，C错误、D正确；
故选AD。
9. 某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力随时间的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是（ ）
A. 物体在前内始终向同一方向运动
B. 物体末离出发点最远
C. 物体在内做反向匀加速直线运动
D. 物体在和在内的运动方向相反
【答案】BD
【解析】
【详解】ABD．0～2s内，受推力F0作用，沿正方向做匀加速运动，2s末力为，与F0反向，加速度反向，因此物体沿正方向做减速运动，根据对称性可知，4s末速度减小到零，然后再向负方向做加速运动，6s末达到最大值，6～8s内，沿负方向做减速运动．因此前4s向正方向运动后4s向负方向运动。物体在末离出发点最远。故A错误，BD正确；
C．物体沿正方向做匀减速运动，沿负方向做匀加速运动，故物体在内不是一直做反向匀加速直线运动，故C错误。
故选BD。
10. 如图，倾角为θ斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态。则（ ）
A. B受到C的摩擦力一定不为零
B. C受到地面的摩擦力一定为零
C. C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力
D. 将细绳剪断，若物块B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A．若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；
BC．将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到向左的摩擦力，B项错误、C项正确；
D．将细绳剪断，若B物体依然静止在斜面上，利用整体法判断，BC系统在水平方向不受其它外力作用，处于平衡状态，则水平面对C的摩擦力为0，D项正确。
故选CD。
三、实验题（每空2分，共14分）
11. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验，将橡皮条一端固定在A点，另一端系上两根细绳及绳套，用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条，将结点拉到O点，如图甲所示．
(1)如果没有操作失误，图乙中Fˈ是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出的图示，则图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是______．
(2)本实验采用的科学方法是______．
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)在同一对比实验的两次操作中，O点位置______．（选填“可以”或“不可以”）变动．
(4)如图丙，使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向，在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变，则在整个过程中关于弹簧测力计a、b的读数变化是__________．
A．a增大，b减小 B．a减小，b增大
C．a减小，b先增大后减小 D．a减小，b先减小后增大
【答案】 ①. ②. B ③. 不可以 ④. D
【解析】
【详解】（1）[1] 是通过实验方法得出的，其方向一定与AO方向相同；
（2）[2]合力与分力的作用效果相同，所以本实验的科学方法是等效替代法，故B符合题意ACD不符合题意．
（3）[3]在同一对比实验的两次操作中，为了保证合力与分力的作用效果相同，O点位置不可以变动．
（4）[4]对点O受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，如图，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，Oa弹簧拉力方向不变，Ob弹簧拉力方向和大小都改变
根据平行四边形定则可以看出b的读数先变小后变大，a的读数不断变小，故ABC不符合题意，D符合题意．
12. 在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中，采用如图（a）所示的实验装置。小车及车中的砝码质量用M表示，托盘及盘中的砝码质量用m表示。
（1）某一组同学先保持托盘及盘中的砝码质量m不变来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是______。
A.平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C.实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m和M，小车运动的加速度可用公式求得
（2）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M不变，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a-F关系图像分别如图（b）和图（c）所示，回答下列问题：
①造成（b）图上端不是直线的原因可能是_________________；
②造成（c）图不过原点的原因可能是：_________________。
【答案】 ①. B ②. 随着F的增大，不满足m远小于M的条件 ③. 没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
【解析】
【详解】（1）[1]A．平衡摩擦力时，小车在沿长木板方向只能受重力的分力和摩擦力的作用，所以不能将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A错误；
B．设平衡摩擦力时木板抬高的倾角为θ，在沿木板方向根据平衡条件有
解得
所以木板抬高的倾角θ与小车质量M无关，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B正确；
C．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通打点计时器的电源，再释放小车，
故C错误；
D．本实验中小车的加速度是通过纸带上的点间距根据逐差法求得，不能根据公式计算， 故D错误。
故选B。
（2）[2]对小车根据牛顿第二定律有
对盘及盘中的砝码同理有
解得
由上式可知只有当时才近似等于。随着F的逐渐增大，m将逐渐不满足远小于M，使F的实际值逐渐小于mg，造成a-F图线向下弯曲。
[3]图线存在横截距，说明F达到一定值时小车才能具有加速度，可能是由于没有平衡摩擦力或木板的倾角过小（即平衡摩擦力不足）。
四、计算题（13题12分，14题12分，15题16分共40分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，）
13. 如图所示，质量m=2kg的物体放在一固定斜面上，斜面倾角θ=30°，物体能沿斜面匀速下滑。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求物体受到的摩擦力大小f及方向；
(2)求物体与斜面间的动摩擦因数μ；
(3)若对物体施加一方向沿斜面向上、大小为F1的恒力，物体恰好能沿斜面匀速向上运动，求F1的大小。
【答案】(1)10N；方向沿斜面向上；(2)；(3)20N
【解析】
【详解】(1)将物体受到的重力沿斜面和垂直斜面正交分解，根据平衡条件得
解得
f=10N
方向沿斜面向上。
(2)以物体为研究对象，由平衡条件得
解得
(3)若对物体施加一方向沿斜面向上、大小为F1的恒力，物体恰好能沿斜面匀速向上运动，以物体为研究对象，由平衡条件得：
解得
F1=20N
14. 如图所示，在光滑的水平面上有一个长为、质量为的木板B处于静止状态，在B的左端有一个质量为、可视为质点的铁块A、A与B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。当对A施加水平向右的拉力时，求经过多长时间可将A从B的左端拉到右端。
【答案】0.8s
【解析】
【详解】以A为研究对象，水平方向受到水平向右的拉力F和水平向左的滑动摩擦力f，根据牛顿第二定律有
又
解得
以B为研究对象，木板水平方向只受向右的摩擦力f，根据牛顿第二定律有
解得
A从B的左端运动到右端，则有
即有
代入数据，解得
15. 质量为的小物块静止在倾角为的斜面的底端，现对其施一沿斜面向上大小为的力后撤去力。已知，物块与斜面间的动摩擦因数，取，设斜面足够长。求：
（1）力作用下物体的加速度是多少？
（2）物块沿斜面向上运动的最大距离是多少？
（3）物块沿斜面运动的时间是多少？
【答案】（1）5m/s2；（2）15m；（3））
【解析】
【详解】（1）对木箱受力分析，由牛顿第二定律得
解得力F作用下物体的加速度是
（2）由位移公式得2秒内物体沿斜面上滑的距离为
解得
根据运动学公式
得2秒末物体运动的速度
设物体2s后的加速度大小为a′，由牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下，物块沿斜面向上运动又发生的位移
解得
物块沿斜面向上运动的最大距离
（3）设撤掉力后再经时间t′速度减为0，则有
因为
所以物体减速到0后会反向向下运动，设加速度大小a′′，由牛顿第二定律得
解得
滑到底端所用时间为，由位移公式得
解得
物块沿斜面运动的时间是
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