【解析】内蒙古大学满洲里学院附属中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题

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内蒙古大学满洲里学院附属中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题

一、单选题

1．一名观察者站在站台边，火车启动时车头恰好与他平齐。设火车做匀加速直线运动且每节车厢长度相同，忽略车厢连接处的长度。则第3节和第5节车厢从他身边经过所用时间的比值为（）

A．B．

C．D．

2．（2023高三上·福州期中）一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m。则刹车后6s内的位移是（）

A．20mB．24mC．25mD．75m

3．（2023高一上·长沙期末）如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（）

A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了

B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了

C．物体所受弹力和摩擦力都减小了

D．物体所受弹力增大，摩擦力不变

4．如图所示，、两个物体质量分别为和，与间的动摩擦因数为，与地面间的动摩擦因数为。现用力拉着物体向右运动，保持静止，则关于地面对物体的摩擦力大小和方向，下列说法正确的是（）

A．，方向水平向左B．，方向水平向左

C．，方向水平向左D．，方向水平向右

5．物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第内与第内的位移之差是，则下列说法错误的是（）

A．物体运动的加速度为

B．第内的位移为

C．第末的速度为

D．物体在内的平均速度为

6．（2023高三上·太原月考）如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别h1：h2：h3=3：2：1．若先后顺次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则下列说法不正确的是（）

A．三者到达桌面时的速度之比是：：1

B．三者运动的平均速度之比是：：1

C．b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差

D．b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差

7．甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度—时间图像如图所示，则下列说法中正确的是（）

A．两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末

B．4s末甲在乙前面

C．在0～6s内，两物体相距最远的时刻是1s末

D．乙物体先向前运动2s，随后向后运动

8．（2023高一上·蕲春期中）如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为()

A．2－B．C．D．

二、多选题

9．一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其-t图象如图所示，则()

A．质点在1s末的速度为1.5m/s

B．质点在第1s内的平均速度为1.5m/s

C．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/s

D．质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2

10．如图甲、乙所示的位移－时间（x－t）图像和速度－时间（v－t）图像中，给出了四条曲线1、2、3、4，分别代表四个不同物体的运动情况，则下列说法中正确的是（）

A．图线1、3表示物体做曲线运动

B．x－t图像中，0～t1时间内图线1和2代表的物体的平均速度相等

C．v－t图像中，t4时间内图线3代表的物体的加速度大于图线4代表的物体的加速度

D．甲、乙两图像中，t2、t5时刻分别表示图线2、4代表的物体开始反向运动

11．在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连（调节力传感器高度可使细绳水平），滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶（调节滑轮可使桌面上部轻绳水平），整个装置处于静止状态。实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图像如图乙，则结合该图像，下列说法正确的是（）

A．可求出空沙桶的重力

B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小

C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小

D．可判断第50s后小车做匀速直线运动（滑块仍在车上）

三、单选题

12．如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。现使小车以加速度a向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）

A．杆对小球的弹力一定竖直向上

B．杆对小球的弹力一定沿杆向上

C．杆对小球的弹力大小为mg

D．杆对小球的弹力大小为F＝

四、实验题

13．某同学在做研究匀变速直线运动规律的实验时，获取了一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点(未标出)，计数点间的距离如图所示．由于粗心，该同学忘了测量3、4两个计数点之间的距离(电源频率为50Hz)．求：

（1）6号计数点的瞬时速度的大小v6＝m/s．(保留三位有效数字)

（2）利用逐差法处理数据，可得加速度a＝m/s2．(保留三位有效数字)

（3）计数点3、4之间的距离是x4＝cm．(保留三位有效数字)

14．完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步骤：

（1）如图甲所示，用两个弹簧测力计分别钩住细绳，互成角度地拉像皮条，使橡皮条伸长，记下结点O点的位置、两弹簧测力计的读数F1、F2以及两细绳套的方向

如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到，记下细绳套的方向（如图丙中的c），读得弹簧测力计的示数F=

（2）如图丙，按选定的标度作出了力F1、F2的图示。请在图丙中：

a．按同样的标度作出力F的图示'；

b．按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F'

（3）若有F'与F则平行四边形定则得到验证。

五、解答题

15．如图所示，一辆汽车在平直公路上向右行驶，车上有一木箱，试判断下列情况中木箱所受的摩擦力种类及摩擦力的方向，是阻力还是动力？

（1）汽车由静止向右加速运动时（木箱和车无相对滑动）；

（2）汽车刹车时（木箱和车无相对滑动）；

（3）汽车匀速运动时（木箱和车无相对滑动）；

（4）汽车刹车，木箱在车上滑动时；

（5）汽车突然加速，木箱在车上滑动时。

16．A、B两车在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为v1=8m/s，B车的速度大小为v2=20m/s，如图所示。当A、B两车距离x0=28m时，B车因前方突发情况紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为a=2m/s2，从此时开始计时，求：

（1）A车追上B车之前，两者相距的最大距离。

（2）A车追上B车所用的时间。

六、实验题

17．如图，竖直平面内有一圆形轨道，其半径R=2m，质量m=1kg的小球从平台边缘A处以v0=6m/s的速度水平射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内，轨道半径OP与竖直线的夹角为53°，不计空气阻力，已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2，求：

（1）小球从A点到P点所用的时间；

（2）小球从A点到P点之间的水平距离x；

（3）若小球沿轨道通过圆弧的最低点B时速度大小为vB=m/s，求小球通过最低点时轨道对它的支持力的大小。

（4）若小球恰能够通过最高C点，求小球在轨道内克服阻力做的功。

答案解析部分

1．【答案】C

【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】根据初速度等于零的匀加速直线运动，通过连续相等位移所用的时间比为，可得，D符合题意，ABD不符合题意；

故答案为：C。

【分析】根据初速度等于零的匀加速直线运动，通过连续相等位移所用的时间比为，分析第3节和第5节车厢从他身边经过所用时间的比值。

2．【答案】C

【知识点】匀变速直线运动基本公式应用

【解析】【分析】设第1s内位移为x1，第2s内位移为x2，加速度为a，初速度为v0，所用时间均为t

所以：①

②

联立①②解得，v0=10m/sa=-2m/s2

汽车行驶时间

所以汽车刹车后6s内的位移

故选C

【点评】刹车问题是运动规律在实际中的运用时碰到的具体情况，在解答刹车等减速运动问题时，学生往往不加分析直接套用公式，从而造成错解，要正确解决此类问题，首先判断出物体究竟用多长时间，然后才能根据相应的时间代入合适的公式求解。

3．【答案】D

【知识点】对单物体(质点)的应用；向心力

【解析】【解答】解：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，

对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图

其中重力G与静摩擦力f平衡，与物体的角速度无关，

支持力N提供向心力，所以当圆筒的角速度ω增大以后，向心力变大，物体所受弹力N增大．

故ABC不符合题意，D符合题意

故答案为：D．

【分析】物块随圆筒做圆周运动，是圆筒的弹力提供物体运动的向心力，由牛顿第二定律判断弹力的变化，根据竖直方向的平衡条件判断摩擦力的变化。

4．【答案】B

【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；静摩擦力；共点力的平衡

【解析】【解答】滑块A对B的滑动摩擦力为，方向向右；对B分析可知，地面对B的静摩擦力为，方向向左，B符合题意，ACD不符合题意；

故答案为：B。

【分析】对B受力分析，应用共点力平衡条件分析地面对物体的摩擦力大小和方向。

5．【答案】C

【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】A.根据位移差公式，得，A不符合题意；

B.第2s内的位移为前两秒位移减去第一秒位移，即，B不符合题；

C.第2秒末速度为，C符合题意；

D.物体在5s内的平均速度，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】由位移差公式计算加速度；根据位移时间公式求解第2s内的位移；由速度时间公式求解第2s末的速度；由平均速度公式求解内的平均速度。

6．【答案】D

【知识点】自由落体运动

【解析】【解答】A．下落过程中，机械能守恒，故有mgh=mv2，解得：

所以三者到达桌面时的速度之比是=

故A不符合题意。

B．三者都做匀变速直线运动，初速度为零，所，故平均速度之比为=

故B不符合题意。

CD．根据h=gt2可得ab运动时间差为：△t1=-=（-）

bc运动时间之差为：△t2=-=（-1）

所以△t1＜△t2。故C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D

【分析】利用机械能守恒可以求出速度之比；利用平均速度公式可以求出平均速度之比；利用位移公式可以求出下落时间之差。

7．【答案】A

【知识点】运动学v-t图象

【解析】【解答】A.t=2s时乙的位移为，甲的位移为，两者位移相同，又是从同一地面出发，故2s末时二者相遇，同理可判断6s末二者也是相遇，A符合题意；

B.4s时甲的位移为x=4×2m=8m，乙的位移为，甲的位移小于乙的位移，故甲在乙后面，B不符合题意；

C.1s末两物体相距的距离等于一个小三角形的面积，而4s末两物体相距的距离等于2s-4s之间三角形的面积，明显4s末二者的距离最大，C不符合题意；

D.乙的速度一直为正，说明其运动方向始终未发生变化，D不符合题意；

故答案为：A。

【分析】由位移关系判断两物体的相遇时刻；通过位移关系判断甲乙的位置和相距最远的时刻；根据速度的正负判断物体的运动方向。

8．【答案】C

【知识点】共点力平衡条件的应用；受力分析的应用；滑动摩擦力与动摩擦因数；力的合成与分解的运用

【解析】【解答】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图

由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，

故答案为：C.

【分析】力的大小发生改变一次改变，即其受力情况发生一次改变，但两次其做匀速直线运动，即其处于平衡状态，根据平衡条件列式求解即可。

9．【答案】B,D

【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】由图得，根据，得，对比可得，，则加速度为，由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动；

A.质点在1s末的速度，A不符合题意；

B.质点在第1s内的平均速度，B符合题意.

CD.质点做匀加速直线运动，加速度为，C不符合题意，D符合题意；

故答案为：BD。

【分析】写出图像的关系式，与匀变速直线运动的位移时间公式进行比较，求出初速度和加速度；由速度时间关系式计算质点在1s末的速度；由平均速度公式计算质点在第1s内的平均速度。

10．【答案】B,D

【知识点】运动学S-t图象；运动学v-t图象

【解析】【解答】A.无论速度时间图像还是位移时间图像只能表示物体做直线运动，而不能表示物体做曲线运动，A不符合题意；

B.在x-t图线中时间内物体1和2的位移相同，时间也相等，故平均速度相同，B符合题意；

C.在v-t图线中图线的斜率表示物体的加速度，在时间内的前半段图线3的斜率小于图线4的斜率，，后半段，故3的瞬时加速度不是总大于4的瞬时加速度，C不符合题意；

D.x-t图线的斜率等于物体的速度，斜率大于0，表示物体沿正方向运动；斜率小于0，表示物体沿负方向运动，而时刻之前物体的运动沿正方向，时刻之后物体沿负方向运动，故时刻开始反向运动。v-t图像中速度的正负表示运动方向，从，这段时间内速度为正，故时刻反向运动，D符合题意；

故答案为：BD。

【分析】v-t图像和x-t图像中只有正方向和负方向，所以只能表示直线运动；由平均速度公式计算平均速度；根据v-t图像中斜率表示物体的加速度，分析时间内图线3代表的物体的加速度与图线4代表的物体的加速度的大小关系；根据x-t图线的斜率等于物体的速度分析物体的运动方向。

11．【答案】A,B,C

【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；静摩擦力；共点力的平衡

【解析】【解答】A.t=0时刻，力传感器显示拉力为2N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2N，由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N，A符合题意；

BC.t=50s时静摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5N，同时小车启动，说明沙子与沙桶总重力等于3.5N，此时摩擦力突变为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小为3N，BC符合题意；

D.此后由于沙子和沙桶总重力3.5N大于滑动摩擦力3N，故50s后小车将做匀加速运动，D不符合题意；

故答案为：ABC。

【分析】分析小车受力，由共点力平衡条件求出空桶的重力；根据图乙求出最大静摩擦力和滑动摩擦力；根据小车的受力分析小车的运动情况。

12．【答案】D

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】ABC.对小球受力分析如图：

由图可知，当a大小变化时，杆上的弹力与竖直方向夹角变化，方向不一定沿杆，但一定是斜向上，且F>mg，ABC不符合题意；

D.由几何关系可知，D符合题意；

故答案为：D。

【分析】做出小球的受力分析，由几何关系分析杆对小球的弹力大小和方向。

13．【答案】（1）0.41

（2）0.49

（3）2.90

【知识点】探究小车速度随时间变化的规律

【解析】【解答】（1）每相邻两计数点间还有4个打点未标出，则周期T=0.02×5s=0.1s；根据匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度可得；

（2）根据匀变速直线运动的推论，结合逐差法，可得滑块的加速度为：；

（3）依据匀变速直线运动中，相邻的相等时间内，位移之差相等，即，解得：，因此。

【分析】（1）根据匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度求出6号计数点的瞬时速度；（2）由逐差法求解加速度；（3）根据匀变速直线运动中，相邻的相等的时间内的位移差为恒量求解计数点3、4之间的距离。

14．【答案】（1）O；4.0

（2）；

（3）大小相等，方向相同

【知识点】验证力的平行四边形定则

【解析】【解答】（1）如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O，记下细绳套的方向；由图乙可知，测力计的最小分度为0.2N，则示数为4.0N；

（2）按力的图示方法作出力F的图示如图所示，根据力的平行四边形定则，作出、的合力F，如图所示：

（3）若有与F大小相等，方向相同，则平行四边形定则得到验证。

【分析】（1）分力与合力是等效替代的关系，所以用一只弹簧测力计和两只弹簧测力计时，要将结点O拉到同一位置；根据弹簧秤的读数规则读数；（2）按照力的图示法作图；（3）根据实验原理分析。

15．【答案】（1）解：木箱随汽车一起由静止加速运动，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原有的静止状态，因此它将相对于汽车向后滑动。而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向右运动的趋势，所以木箱受到向右的静摩擦力，该摩擦力为动力；

（2）解：汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，而实际上木箱相对汽车没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向左的静摩擦力，该摩擦力为阻力；

（3）解：木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向前的摩擦力，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施加两个力（支持力F1和摩擦力F2），由二力平衡知，F1与G平衡，但没有力与F2平衡，木箱不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以假设错误，即木箱不受摩擦力；

（4）解：汽车刹车时，木箱相对于汽车向右滑动，此时木箱受到向左的滑动摩擦力，该摩擦力为阻力；

（5）解：汽车突然加速，木箱将相对于汽车向左滑动，此时木箱受到向右的滑动摩擦力，该摩擦力为动力。

【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；静摩擦力；摩擦力的判断与计算

【解析】【分析】相对静止的物体受到的摩擦力为静摩擦力，静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势方向相反，相对滑动的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反；摩擦力既可以是动力，也可以是阻力；根据题意判断摩擦力方向与力的作用效果。

16．【答案】（1）解：当A、B两车速度相等时，相距最远，根据速度关系得

代入数据解得

此时，根据位移公式得

得

代入数据解得

（2）解：B车从刹车到停止运动所用时间

运动的位移

此时

则

可见此时A车并未追上B车，而是在B车停止后才追，之后A车运动时间为

故所求时间为

【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系

【解析】【分析】（1）当A、B两车速度相等时，相距最远，根据速度时间关系和位移时间关系求出A车追上B车之前，两者相距的最大距离；（2）先判断B车停止前A车是否已经追上B车，再由位移关系求解A车追上B车所用的时间。

17．【答案】（1）解：从A到P过程中，小球做平抛运动，有

解得

（2）解：在水平方向上，有

解得

（3）解：通过B点时，根据牛顿第二定律，有

解得

（4）解：）若小球恰能够通过最高C点，有

小球在P点的速度大小为

小球从P到C，根据动能定理可得

解得

【知识点】牛顿第二定律；平抛运动；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用

【解析】【分析】（1）（2）根据平抛运动规律，应用运动学公式求解；（3）分析小球在B点的受力，由牛顿第二定律求出小球通过最低点时轨道对它的支持力大小；（4）由动能定理分析小球在轨道内的运动，求出小球在轨道内克服阻力做的功。

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内蒙古大学满洲里学院附属中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题

一、单选题

1．一名观察者站在站台边，火车启动时车头恰好与他平齐。设火车做匀加速直线运动且每节车厢长度相同，忽略车厢连接处的长度。则第3节和第5节车厢从他身边经过所用时间的比值为（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】根据初速度等于零的匀加速直线运动，通过连续相等位移所用的时间比为，可得，D符合题意，ABD不符合题意；

故答案为：C。

【分析】根据初速度等于零的匀加速直线运动，通过连续相等位移所用的时间比为，分析第3节和第5节车厢从他身边经过所用时间的比值。

2．（2023高三上·福州期中）一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m。则刹车后6s内的位移是（）

A．20mB．24mC．25mD．75m

【答案】C

【知识点】匀变速直线运动基本公式应用

【解析】【分析】设第1s内位移为x1，第2s内位移为x2，加速度为a，初速度为v0，所用时间均为t

所以：①

②

联立①②解得，v0=10m/sa=-2m/s2

汽车行驶时间

所以汽车刹车后6s内的位移

故选C

【点评】刹车问题是运动规律在实际中的运用时碰到的具体情况，在解答刹车等减速运动问题时，学生往往不加分析直接套用公式，从而造成错解，要正确解决此类问题，首先判断出物体究竟用多长时间，然后才能根据相应的时间代入合适的公式求解。

3．（2023高一上·长沙期末）如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（）

A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了

B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了

C．物体所受弹力和摩擦力都减小了

D．物体所受弹力增大，摩擦力不变

【答案】D

【知识点】对单物体(质点)的应用；向心力

【解析】【解答】解：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，

对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图

其中重力G与静摩擦力f平衡，与物体的角速度无关，

支持力N提供向心力，所以当圆筒的角速度ω增大以后，向心力变大，物体所受弹力N增大．

故ABC不符合题意，D符合题意

故答案为：D．

【分析】物块随圆筒做圆周运动，是圆筒的弹力提供物体运动的向心力，由牛顿第二定律判断弹力的变化，根据竖直方向的平衡条件判断摩擦力的变化。

4．如图所示，、两个物体质量分别为和，与间的动摩擦因数为，与地面间的动摩擦因数为。现用力拉着物体向右运动，保持静止，则关于地面对物体的摩擦力大小和方向，下列说法正确的是（）

A．，方向水平向左B．，方向水平向左

C．，方向水平向左D．，方向水平向右

【答案】B

【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；静摩擦力；共点力的平衡

【解析】【解答】滑块A对B的滑动摩擦力为，方向向右；对B分析可知，地面对B的静摩擦力为，方向向左，B符合题意，ACD不符合题意；

故答案为：B。

【分析】对B受力分析，应用共点力平衡条件分析地面对物体的摩擦力大小和方向。

5．物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第内与第内的位移之差是，则下列说法错误的是（）

A．物体运动的加速度为

B．第内的位移为

C．第末的速度为

D．物体在内的平均速度为

【答案】C

【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】A.根据位移差公式，得，A不符合题意；

B.第2s内的位移为前两秒位移减去第一秒位移，即，B不符合题；

C.第2秒末速度为，C符合题意；

D.物体在5s内的平均速度，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】由位移差公式计算加速度；根据位移时间公式求解第2s内的位移；由速度时间公式求解第2s末的速度；由平均速度公式求解内的平均速度。

6．（2023高三上·太原月考）如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别h1：h2：h3=3：2：1．若先后顺次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则下列说法不正确的是（）

A．三者到达桌面时的速度之比是：：1

B．三者运动的平均速度之比是：：1

C．b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差

D．b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差

【答案】D

【知识点】自由落体运动

【解析】【解答】A．下落过程中，机械能守恒，故有mgh=mv2，解得：

所以三者到达桌面时的速度之比是=

故A不符合题意。

B．三者都做匀变速直线运动，初速度为零，所，故平均速度之比为=

故B不符合题意。

CD．根据h=gt2可得ab运动时间差为：△t1=-=（-）

bc运动时间之差为：△t2=-=（-1）

所以△t1＜△t2。故C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D

【分析】利用机械能守恒可以求出速度之比；利用平均速度公式可以求出平均速度之比；利用位移公式可以求出下落时间之差。

7．甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度—时间图像如图所示，则下列说法中正确的是（）

A．两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末

B．4s末甲在乙前面

C．在0～6s内，两物体相距最远的时刻是1s末

D．乙物体先向前运动2s，随后向后运动

【答案】A

【知识点】运动学v-t图象

【解析】【解答】A.t=2s时乙的位移为，甲的位移为，两者位移相同，又是从同一地面出发，故2s末时二者相遇，同理可判断6s末二者也是相遇，A符合题意；

B.4s时甲的位移为x=4×2m=8m，乙的位移为，甲的位移小于乙的位移，故甲在乙后面，B不符合题意；

C.1s末两物体相距的距离等于一个小三角形的面积，而4s末两物体相距的距离等于2s-4s之间三角形的面积，明显4s末二者的距离最大，C不符合题意；

D.乙的速度一直为正，说明其运动方向始终未发生变化，D不符合题意；

故答案为：A。

【分析】由位移关系判断两物体的相遇时刻；通过位移关系判断甲乙的位置和相距最远的时刻；根据速度的正负判断物体的运动方向。

8．（2023高一上·蕲春期中）如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为()

A．2－B．C．D．

【答案】C

【知识点】共点力平衡条件的应用；受力分析的应用；滑动摩擦力与动摩擦因数；力的合成与分解的运用

【解析】【解答】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图

由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，

故答案为：C.

【分析】力的大小发生改变一次改变，即其受力情况发生一次改变，但两次其做匀速直线运动，即其处于平衡状态，根据平衡条件列式求解即可。

二、多选题

9．一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其-t图象如图所示，则()

A．质点在1s末的速度为1.5m/s

B．质点在第1s内的平均速度为1.5m/s

C．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/s

D．质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2

【答案】B,D

【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】由图得，根据，得，对比可得，，则加速度为，由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动；

A.质点在1s末的速度，A不符合题意；

B.质点在第1s内的平均速度，B符合题意.

CD.质点做匀加速直线运动，加速度为，C不符合题意，D符合题意；

故答案为：BD。

【分析】写出图像的关系式，与匀变速直线运动的位移时间公式进行比较，求出初速度和加速度；由速度时间关系式计算质点在1s末的速度；由平均速度公式计算质点在第1s内的平均速度。

10．如图甲、乙所示的位移－时间（x－t）图像和速度－时间（v－t）图像中，给出了四条曲线1、2、3、4，分别代表四个不同物体的运动情况，则下列说法中正确的是（）

A．图线1、3表示物体做曲线运动

B．x－t图像中，0～t1时间内图线1和2代表的物体的平均速度相等

C．v－t图像中，t4时间内图线3代表的物体的加速度大于图线4代表的物体的加速度

D．甲、乙两图像中，t2、t5时刻分别表示图线2、4代表的物体开始反向运动

【答案】B,D

【知识点】运动学S-t图象；运动学v-t图象

【解析】【解答】A.无论速度时间图像还是位移时间图像只能表示物体做直线运动，而不能表示物体做曲线运动，A不符合题意；

B.在x-t图线中时间内物体1和2的位移相同，时间也相等，故平均速度相同，B符合题意；

C.在v-t图线中图线的斜率表示物体的加速度，在时间内的前半段图线3的斜率小于图线4的斜率，，后半段，故3的瞬时加速度不是总大于4的瞬时加速度，C不符合题意；

D.x-t图线的斜率等于物体的速度，斜率大于0，表示物体沿正方向运动；斜率小于0，表示物体沿负方向运动，而时刻之前物体的运动沿正方向，时刻之后物体沿负方向运动，故时刻开始反向运动。v-t图像中速度的正负表示运动方向，从，这段时间内速度为正，故时刻反向运动，D符合题意；

故答案为：BD。

【分析】v-t图像和x-t图像中只有正方向和负方向，所以只能表示直线运动；由平均速度公式计算平均速度；根据v-t图像中斜率表示物体的加速度，分析时间内图线3代表的物体的加速度与图线4代表的物体的加速度的大小关系；根据x-t图线的斜率等于物体的速度分析物体的运动方向。

11．在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连（调节力传感器高度可使细绳水平），滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶（调节滑轮可使桌面上部轻绳水平），整个装置处于静止状态。实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图像如图乙，则结合该图像，下列说法正确的是（）

A．可求出空沙桶的重力

B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小

C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小

D．可判断第50s后小车做匀速直线运动（滑块仍在车上）

【答案】A,B,C

【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；静摩擦力；共点力的平衡

【解析】【解答】A.t=0时刻，力传感器显示拉力为2N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2N，由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N，A符合题意；

BC.t=50s时静摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5N，同时小车启动，说明沙子与沙桶总重力等于3.5N，此时摩擦力突变为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小为3N，BC符合题意；

D.此后由于沙子和沙桶总重力3.5N大于滑动摩擦力3N，故50s后小车将做匀加速运动，D不符合题意；

故答案为：ABC。

【分析】分析小车受力，由共点力平衡条件求出空桶的重力；根据图乙求出最大静摩擦力和滑动摩擦力；根据小车的受力分析小车的运动情况。

三、单选题

12．如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。现使小车以加速度a向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）

A．杆对小球的弹力一定竖直向上

B．杆对小球的弹力一定沿杆向上

C．杆对小球的弹力大小为mg

D．杆对小球的弹力大小为F＝

【答案】D

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】ABC.对小球受力分析如图：

由图可知，当a大小变化时，杆上的弹力与竖直方向夹角变化，方向不一定沿杆，但一定是斜向上，且F>mg，ABC不符合题意；

D.由几何关系可知，D符合题意；

故答案为：D。

【分析】做出小球的受力分析，由几何关系分析杆对小球的弹力大小和方向。

四、实验题

13．某同学在做研究匀变速直线运动规律的实验时，获取了一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点(未标出)，计数点间的距离如图所示．由于粗心，该同学忘了测量3、4两个计数点之间的距离(电源频率为50Hz)．求：

（1）6号计数点的瞬时速度的大小v6＝m/s．(保留三位有效数字)

（2）利用逐差法处理数据，可得加速度a＝m/s2．(保留三位有效数字)

（3）计数点3、4之间的距离是x4＝cm．(保留三位有效数字)

【答案】（1）0.41

（2）0.49

（3）2.90

【知识点】探究小车速度随时间变化的规律

【解析】【解答】（1）每相邻两计数点间还有4个打点未标出，则周期T=0.02×5s=0.1s；根据匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度可得；

（2）根据匀变速直线运动的推论，结合逐差法，可得滑块的加速度为：；

（3）依据匀变速直线运动中，相邻的相等时间内，位移之差相等，即，解得：，因此。

【分析】（1）根据匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度求出6号计数点的瞬时速度；（2）由逐差法求解加速度；（3）根据匀变速直线运动中，相邻的相等的时间内的位移差为恒量求解计数点3、4之间的距离。

14．完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步骤：

（1）如图甲所示，用两个弹簧测力计分别钩住细绳，互成角度地拉像皮条，使橡皮条伸长，记下结点O点的位置、两弹簧测力计的读数F1、F2以及两细绳套的方向

如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到，记下细绳套的方向（如图丙中的c），读得弹簧测力计的示数F=

（2）如图丙，按选定的标度作出了力F1、F2的图示。请在图丙中：

a．按同样的标度作出力F的图示'；

b．按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F'

（3）若有F'与F则平行四边形定则得到验证。

【答案】（1）O；4.0

（2）；

（3）大小相等，方向相同

【知识点】验证力的平行四边形定则

【解析】【解答】（1）如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O，记下细绳套的方向；由图乙可知，测力计的最小分度为0.2N，则示数为4.0N；

（2）按力的图示方法作出力F的图示如图所示，根据力的平行四边形定则，作出、的合力F，如图所示：

（3）若有与F大小相等，方向相同，则平行四边形定则得到验证。

【分析】（1）分力与合力是等效替代的关系，所以用一只弹簧测力计和两只弹簧测力计时，要将结点O拉到同一位置；根据弹簧秤的读数规则读数；（2）按照力的图示法作图；（3）根据实验原理分析。

五、解答题

15．如图所示，一辆汽车在平直公路上向右行驶，车上有一木箱，试判断下列情况中木箱所受的摩擦力种类及摩擦力的方向，是阻力还是动力？

（1）汽车由静止向右加速运动时（木箱和车无相对滑动）；

（2）汽车刹车时（木箱和车无相对滑动）；

（3）汽车匀速运动时（木箱和车无相对滑动）；

（4）汽车刹车，木箱在车上滑动时；

（5）汽车突然加速，木箱在车上滑动时。

【答案】（1）解：木箱随汽车一起由静止加速运动，假设二者的接触面是光滑的，则汽