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文档简介

2022-2024北京高三一模物理汇编

运动和力的关系章节综合

一、单选题

1.(2024北京通州高三一模)车厢顶部固定一滑轮,在跨过定滑轮轻绳的两端各系一个物体,质量分别为

mi、m2,如图所示。车厢向右运动时,系如的轻绳与竖直方向夹角为0,系加2的轻绳保持竖直,机/、优2

与车厢保持相对静止。已知叫,绳子的质量、滑轮与轻绳的摩擦忽略不计,下列说法正确的是

B.绳子的拉力大小为叫gcosq

C.车厢底板对加2的支持力为(〃4+:%)g

D.车厢底板对冽2的摩擦力为m2gtan6

2.(2024北京海淀高三一模)如图所示,某人站上向右上行的智能电动扶梯,他随扶梯先加速,再匀速运

动。在此过程中人与扶梯保持相对静止,下列说法正确的是()

A.扶梯加速运动阶段,人处于超重状态

B.扶梯加速运动阶段,人受到的摩擦力水平向左

C.扶梯匀速运动阶段,人受到重力、支持力和摩擦力

D.扶梯匀速运动阶段,人受到的支持力大于重力

3.(2024北京西城高三一模)如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船的质量为其

推进器工作时飞船受到的平均推力为凡在飞船与空间站对接后,推进器工作时间为4,测出飞船和空间

站的速度变化为刈。下列说法正确的是()

飞船空间站

A.空间站的质量为方B.空间站的质量为=-机

D.飞船对空间站的作用力大小一定为吟

C.飞船对空间站的作用力大小为尸

4.(2024北京房山高三一模)在水平铁轨上沿直线行驶的列车车厢里,车顶上用细线悬挂一个小球,车厢

地板上放置一个质量为根的木箱。某段时间内,摆线与竖直方向夹角始终为仇木箱相对于地板静止,如

B.列车的加速度大小为gsind

C.木箱所受摩擦力方向一定向右

D.如果细线悬挂的小球在竖直平面内摆动,列车的加速度一定在不断变化

5.(2024北京石景山高三一模)如图1所示,一质量为2kg的物块受到水平拉力/作用,在粗糙水平面上

作加速直线运动,其图像如图2所示,仁0时其速度大小为2m/s。物块与水平面间的动摩擦因数。

〃=0.1,^=10m/s2o下列说法错误的是()

A.在/=2s时刻,物块的速度为5m/s

B.在0~2s时间内,物块的位移大于7m

C.在Z=ls时刻,物块的加速度为L5m/s2

D.在/=ls时刻,拉力尸的大小为5N

6.(2024北京延庆高三一模)一人乘电梯上楼,在竖直上升的过程中如果加速度。随时间才变化的图线如

图所示,以竖直向上为加速度。的正方向,则()

A.前2s人和电梯处于失重状态

B.2s~4s的过程中人对地板的压力变小

C.f=6s时人对地板的压力为0

D.f=8.5s时人对地板的压力最大

7.(2024北京门头沟高三一模)为研究某鞋的防滑性能,同学将鞋子置于斜面上,逐渐增大斜面倾角

伙6<90。)。当斜面倾角。=37。时鞋子刚好开始滑动。假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,已知

sin37。=0.6,cos37。=0.8。下列说法正确的是()

A.鞋子与斜面间的动摩擦因数为0.8

B.增大斜面倾角仇鞋子对斜面的压力减小

C.在鞋子滑动时,增大斜面倾角仇鞋子的加速度减小

D.在鞋内放置重物,使鞋子刚好开始滑动时的斜面倾角。将增大

8.(2023北京通州高三一模)如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机

的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为

0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是()

A.t-0.6s,手机已下降了约1.8m

B.f=0.8s时,手机正向上加速运动

C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0

D.0.6-0.8S时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小

9.(2023北京门头沟高三一模)幼儿园小朋友玩的滑梯如图1所示,为了研究方便,可将其简化为图2。

已知滑梯和儿童裤料之间的动摩擦因数为〃,某小朋友质量为优,重力加速度为g,滑梯与水平地面之间

的夹角为。。下列说法中正确的是()

A.小朋友沿滑梯加速下滑时受力平衡

B.小朋友对滑梯的压力和滑梯对小朋友的支持力是一对平衡力

C.下滑过程中,小朋友受到的合力大小为继sin。

D.下滑过程中,小朋友受到的摩擦力大小为〃加geos。

10.(2023北京海淀高三一模)如图所示,水平面上有一上表面光滑的斜面体,一小物块沿其上表面匀减

速上滑,此过程中斜面体始终保持静止,下列说法正确的是()

A.斜面体受到地面的摩擦力水平向左

B.斜面体受到地面的摩擦力为零

C.斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和

D.斜面体对地面的压力等于斜面体与物块的重力之和

11.(2023北京朝阳高三一模)如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平面上,一小球从弹簧正上方某一高

度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度(在弹性限度内)。不计空气阻力。则

()

O

A.从接触弹簧到运动至最低点的过程中,小球的加速度不断增大

B.从接触弹簧到运动至最低点的过程中,小球的速度先增大后减小

C.从接触弹簧到运动至最低点的过程中,小球的机械能守恒

D.小球在最低点时所受的弹力大小等于其所受的重力大小

12.(2023北京平谷高三一模)如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率匕沿顺时针方向转动,传送带的

倾角为37。。一物块以初速度%从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的VT图像如图

乙所示,物块到传送带顶端时速度恰好为零,sin37°=0.6,cos37°=0.8og取lOm/s"则()

A.传送带的速度为16m/s

B.摩擦力方向一直与物块运动的方向相反

C.物块与传送带间的动摩擦因数为0.25

D.传送带转动的速率越大,物块到达传送带顶端时的速度就会越大

13.(2023北京平谷高三一模)为了研究超重与失重问题,某同学静止站在电梯中的体重计上观察示数变

化。在电梯运动的某阶段,他发现体重计的示数大于自己实际体重,下列说法正确的是()

A.此时体重计对人的支持力大于人对体重计的压力

B.此时电梯可能正在匀速上升

C.此时电梯可能正在加速上升

D.此时电梯可能正在加速下降

14.(2022北京西城高三一模)用手掌托着智能手机,打开加速度传感器,手掌从静止开始迅速上下运

动,得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像,该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出

()

tz(m/s2)

A,手机可能离开过手掌

B.手机在立时刻运动到最高点

C.手机在/2时刻改变运动方向

D.手机在力73间内,受到的支持力先减小再增大

15.(2022北京密云高三一模)“八字刹车”是初级双板滑雪爱好者一项非常重要的技术,用“八字刹车”在

水平雪面上滑行时的滑行姿态如图1所示,其减速原理很复杂,但可简化为图2(图1中左边雪板的受力

情况)所示。实际滑行时,可通过脚踝“翻转”雪板,使雪板以内刃A8为轴,外刃C。向上翻转,使得两雪

板之间夹角为2a,雪板与雪面成£角。此时雪面对雪板的总作用力产可近似认为垂直于雪板所在平面

ABCD,其水平、竖直分量分别记为用、Fy,其中用垂直于AB边,这个分力可以帮助运动员做减速运

动。不计空气阻力和一切其他的摩擦,下列说法正确的是()

滑雪板

水平雪面

右2a

)

滑行方向:

图1图2

A.其他条件不变的情况下,a角越小,减速效果越好

B.其他条件不变的情况下,万角越小,减速效果越好

C.滑行动作和姿态相同时,质量大的运动员减速效果更好

D.滑行动作和姿态相同时,质量不同的运动员减速效果相同

16.(2022北京通州高三一模)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,将具有加速度测量

功能的智能手机固定在小车上,改装成如图1所示的装置来测量小车加速度。小车的质量M=300g,槽码

的质量m=30g。小车由静止释放,设小车前进的方向为正方向,通过手机软件测得加速度随时间变化图

像如图2所示,其中减速过程中加速度超过了手机的显示范围。关于此实验的分析,下列说法正确的是

()

A.放手机与不放手机相比,小车加速过程中的加速度较大

B.放手机与不放手机相比,小车加速过程中细线对小车的拉力较小

C.小车与制动器碰撞前的速度大小约为2.4m/s

D.此手机的质量约为170g

17.(2022北京西城高三一模)某同学想测量地铁启动过程中的加速度,他把一根细绳的下端系上一支圆

珠笔,细绳的上端用胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段稳定加速过程中,细绳偏离

了竖直方向,他用手机拍摄了当时情景的照片,如图所示,拍摄方向跟地铁前进方向垂直。若要根据这张

照片估算此时地铁的加速度,只需要测量()

A.圆珠笔的质量

B.绳子的长度

C.绳子和竖直方向的夹角

D.绳子下端到竖直扶手的距离

18.(2022北京朝阳高三一模)国际拔河比赛根据每队8名运动员的体重分成若干重量级别,同等级别的

两队进行比赛。比赛中运动员必须穿“拔河鞋”或没有鞋跟等突出物的平底鞋,不能戴手套。比赛双方相持

时,运动员会向后倾斜身体,使地面对人的作用力与身体共线。不计拔河绳的质量,下列说法正确的是

)

A.获胜队伍对绳的拉力大于对方队伍对绳的拉力

B.因为绳子的拉力处处相等,所以两队队员受到的地面摩擦力总是相等

C.双方相持时,若绳子拉力增大,则地面对运动员的作用力增大

D.双方相持时,运动员身体后倾,减小与地面间的夹角,是为了增加与地面间的正压力

19.(2022北京丰台高三一模)如图所示,物块放在与水平面夹角为。的传送带上,且始终与传送带相对

静止。关于物块受到的摩擦力力下列说法正确的是()

A.当传送带匀速向上运动时,了的方向一定沿传送带向下

B.当传送带减速向上运动时,了的方向一定沿传送带向上

C.当传送带加速向上运动时,了的方向一定沿传送带向上

D.当传送带加速向下运动时,了的方向一定沿传送带向下

二、多选题

20.(2023北京海淀高三一模)如图所示,斜面静止于粗糙水平面上,质量为优的小物块P恰好能沿斜面

匀速下滑,该过程斜面保持静止。现给尸施加一沿斜面向下的推力尸,使P沿斜面匀加速下滑。施加产

A.斜面对P的支持力和摩擦力都不变

B.尸对斜面的作用力方向竖直向下

C.水平面对斜面的支持力增大

P

D.小物块的加速度为Q=—

m

21.(2022北京丰台高三一模)“血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度,在医学中具有重要意义。测

量“血沉”可将经过处理后的血液放进血沉管内,由于重力作用,血液中的红细胞将会下沉。设血沉管竖直

放置且足够深,红细胞的形状为球体。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为了=6叼rv,其中〃为

血液的粘滞系数,厂为红细胞半径,v为红细胞运动的速率。若某血样中半径为7■的红细胞,由静止下沉直

到匀速运动的速度为%,红细胞密度为乃,血液的密度为0。以下说法正确的是()

A.该红细胞先做匀加速运动,后做匀速运动

C.若血样中红细胞的半径较小,则红细胞匀速运动的速度较大

D.若采用国际单位制中的基本单位来表示〃的单位,则其单位为国

m-s

三、实验题

22.(2024北京顺义高三一模)利用打点计时器和小车探究加速度与力、质量的关系,实验装置如图甲所

zj\O

(1)在探究加速度与物体质量关系时,应保持不变(选填“钩码质量”或“小车质量”),并且要求钩

码质量________小车质量(选填“远大于”或“远小于”)。

(2)下列关于实验操作,说法中正确的是一。

A.打点计时器应与直流电源连接

B.连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行

C.平衡摩擦力时,不应将钩码挂在定滑轮左侧细线上

D.平衡摩擦力后,若改变小车质量需要重新平衡摩擦力

(3)某同学在没有天平的情况下,利用图甲所示的装置测量小车的质量。实验步骤如下:

①将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上

匀速下滑。

②将一个钩码从小车内取出并挂在定滑轮左端细线上,其余钩码仍留在小车内,释放小车,计算小车的加

速度a。

③每次都从小车内取出一个钩码,并挂在细线左端的钩码上,释放小车,计算小车的加速度将结果填

入表格

⑤利用a-w图像求得小车(空载)的质量为kg„(每个槽码的质量均为0.050kg,重力加速度取g

取9.8m/s2)o

23.(2024北京门头沟高三一模)下图是“探究小车加速度与力的关系”的实验装置。

(1)关于实验,下列做法正确的是填选项前的字母)。

A.本实验还需要秒表、刻度尺、交流电源等器材

B.本实验需保持小车质量不变,改变槽码质量

C.平衡摩擦时,需小车连接纸带,细绳末端连接槽码

D.实验时先接通电源,后释放小车

(2)当小车质量______(选填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。

上述做法引起的误差为(选填“偶然误差”或“系统误差”)。为减小此误差,下列可行的方案是

(填选项前的字母)。

A.用水平气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车

B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器

C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小

24.(2023北京门头沟高三一模)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验

操作和数据分析等。

(1)同学利用图1所示装置研究小车的匀变速直线运动。实验中必要的措施是o

A.细线必须与长木板平行

B.先接通电源再释放小车

C.小车的质量远大于钩码的质量

D.需要平衡小车与长木板间的摩擦力

(2)打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点,其中一部分如图2所示,B,C、。为纸带上

标出的连续3个计数点,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流

电源上。则打C点时纸带运动的速度%=m/s(结果保留3位有效数字)。

BCD(

‘pi叫iiiipi而叫।曲|叫川||||||||||||||叫|||||||叫||||||||||曲"11|""|1"小

234567A9101112131d

(单位:cm)

图2

⑶若仅考虑计时器的实际工作频率大于50Hz,则计算出匕的结果实际值。(填“大于”“等于”或“小

于“)

(4)在利用如图1做“探究加速度与力的关系”实验中,某同学通过在细线尾端悬挂钩码的方式平衡小车受

到的摩擦力。小车的质量为M,小车平衡时,钩码质量为叫。然后,再继续增加钩码质量飞,使小车做

匀加速运动。认为增加的钩码重力,2g等于使小车做匀加速直线运动的合力,请分析其成立的条

件o

25.(2023北京房山高三一模)如图甲所示为“探究小车加速度。与受力尸、质量M的关系”实验装置图,

槽码的质量为“z,小车质量为M。

小车打点计时器

(1)关于本实验,下列说法正确的是=

A.实验时,应先接通打点计时器的电源,再释放小车

B.每次增加重物改变小车的质量,都需要重新平衡摩擦力

C.平衡小车受到的摩擦力和其他阻力时,应将槽码通过定滑轮拴在小车上

D.实验时,让小车的运动趋近于匀速运动,槽码的重力才近似等于绳的拉力

(2)图乙是某同学在正确操作下获得的一条纸带,所用交流电源频率为50Hz,其中每两个计数点之间还

有4个点没有标出。根据图乙所示数据可计算打点计时器打下计数点3时,小车的速度大小V?=

m/so(结果保留两位有效数字)

235\

<,3.61,,4.38…5.20,6.00,碑位(111

(3)请简述如何利用纸带上的数据判断小车是否做匀变速直线运动。

26.(2022北京房山高三一模)“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某同学在正确操作下打出了一

条纸带,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点0、1、2、3、4,相邻两个计数点之间

都有4个点迹没有标出,测出各计数点到。点之间的距离,如图所示。已知打点计时器接在频率为50Hz

的交流电源两端。

(1)打点计时器打下计数点2时小车的速度大小匕=m/so(结果保留两位有效数字)

(2)另一名同学利用力的传感器改进实验,如图甲所示。将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固

定在传感器挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车质量(包括传感器)不变时加速度跟所受拉力

的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图乙所示的。图像;图像不过坐标原点的原因是0

(3)实验改进后,是否仍需要满足细沙和桶的总质量远小于小车质量(包括传感器),请说明理

由__________O

四、解答题

27.(2022北京房山高三一模)2022年2月4日,第24届冬奥会在北京举行。冰壶是冬奥会比赛项目之

一。如图所示,运动员把冰壶沿水平冰面投出,让其在冰面上自由滑行,在不与其他冰壶碰撞的情况下,

最终停在远处的某个位置。按照比赛规则,运动员可以用毛刷摩擦冰面减小冰面的动摩擦因数,调节冰壶

运动。若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02,运动员以3.4m/s的速度将冰壶投出,g取lOm/s,。

(1)画出冰壶投出后在水平冰面上滑行的受力示意图;

(2)冰壶能在冰面上滑行的距离;

(3)其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面,冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的

90%,冰壶能多滑行多远距离。

参考答案

1.D

【详解】AB.物体如与车厢具有相同的加速度,对物体微分析,受重力和拉力,根据合成法知

心=叫gtan0

拉力为

COS0

物体mi的加速度为

Igtan&tanO

所以车厢的加速度为gtanO,故AB错误;

CD.物体租2加速度为gtan仇对物体加2受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,支持力为

f=m2a=m2gtan0

故C错误,D正确。

故选D。

2.A

【详解】AB.依题意可知在加速运动过程中,人的加速度向右上方,加速度在竖直向上的方向上有分量和

在水平向右方向有分量,可知人处于超重状态,人受到的摩擦力水平向右,故A正确,B错误;

CD.扶梯匀速运动阶段,由平衡条件可知人受到自身重力,扶梯对它竖直向上的支持力,共计两个力的作

用,且扶梯对人的支持力大小等于重力大小,故C、D错误。

故A。

3.B

【详解】AB.由题知,在飞船与空间站对接后,推进器工作加时间内,飞船和空间站速度变化为Av,则

飞船与空间站的加速度

AvF

d——,a=---------

△tM+m

联立解得

“FAt

M=--------m

Av

故A错误,B正确;

CD.设飞船与空间站间的作用力大小为广,对飞船由牛顿第二定律有

ma=F-F'

解得

口,口Av

r=r-m——

At

故CD错误。

故选B。

4.C

【详解】ABC.对小球受力分析且由牛顿第二定律有

mgtand=ma

得小球加速度大小为

a=gtan。

加速度方向水平向右,由于列车、小球和木箱具有相同的加速度,则列车的加速度大小为gtan仇方向水

平向右,由于列车的速度方向未知,则列车可能向右做加速运动,也可能向左做减速运动,对木箱受力分

析可知,无论列车向左还是向右运动,木箱所受摩擦力方向一定向右,故AB错误、C正确;

D.当列车由变速运动突然停止,由于惯性,小球将做竖直平面内摆动,即细线与竖直方向的夹角周期变

化,列车的加速度始终为零,故D错误。

故选Co

5.B

【详解】A.根据

Av-at

可得aT图像与坐标轴围成面积表示对应时间内速度的增量,t=2s时刻,物体的速度

(l+2)x2

v=---——m/s+2m/s=5m/s

2

故A正确;

B.在。〜2s时间内,物体做加速度增大的加速运动,速度一时间图象如图中实线,虚线为匀变速直线运

动的速度一时间图象由图像围成的面积表示位移

可知0〜2s时间内,物体的位移

(2+5)x2

s<------------m=7m

2

故B错误;

C.由图2可得

a=1+,在Z=ls时刻,物块的加速度为l.Sm/s?

2

故C正确;

D.在t=ls时刻,由牛顿第二定律可得

F—jumg=ma

代入数据解得

F=5N

故D正确。

本题选错误的,故选B。

6.B

【详解】A.前2s人和电梯加速度向上,则处于超重状态,选项A错误;

B.2s~4s内向上的加速度减小,则根据

N=mg+ma

可知,人对地板的压力变小,选项B正确;

C.f=6s时加速度为零,则人对地板的压力为机g,选项C错误;

D.f=8.5s时加速度向下且最大,人处于最大的失重状态,则此时人对地板的压力最小,选项D错误。

故选Bo

7.B

【详解】A.由题意可知,斜面倾角。=37。时鞋子刚好开始滑动,对鞋子受力分析有

mgsin370=wgcos37°

解得球鞋与斜面间的动摩擦因数为

〃=0.75

故A错误;

B.对鞋子受力分析有压力为

然=mgcos0

则增大斜面倾角时,球鞋对斜面的压力减小,故B正确;

C.在鞋子滑动时,对鞋子受力分析,由牛顿第二定律有

mgsin6—/jmgcos0=ma

解得

a=gsin6-〃gcos0

当增大斜面倾角o,可得鞋子的加速度增大,故C错误;

D.在鞋内放置重物,当球鞋刚好开始滑动时,满足

(.m+rrig)gsin6=〃(zw+gcos3

解得

tan6)=7/

得斜面倾角6不变,故D错误。

故选B。

8.C

【详解】A.由图可知0-0.4s手机静止,从约0.4s开始运动,0.5s开始做自由落体运动,r=0.6s时手机下

降高度约为

11。

尤<5。产o=5、10*(0.6-0.4)2m=0.2m

故A错误;

BCD.由图像可知0.6s开始,加速度为负值且加速度大小逐渐减小,手机向下做加速度运动,橡皮筋的拉

力逐渐增大。约0.8s拉力和重力相等时,手机速度最大,之后拉力大于重力,加速度为正值,手机向下做

减速运动,橡皮筋的拉力逐渐增大。当手机速度为零,橡皮筋的拉力最大,加速度为正的最大值,约为

70m/s2,故C正确,BD错误。

故选C。

9.D

【详解】A.小朋友沿滑梯加速下滑时具有沿滑梯向下的加速度,受力不平衡。故A错误;

B.根据牛顿第三定律可知小朋友对滑梯的压力和滑梯对小朋友的支持力是一对相互作用力。故B错误;

CD.对小朋友受力分析,分解重力,可得

mgsin0-/=ma,FN=mgcos6

f=/JFN=/jmgcos0

故C错误;D正确。

故选D。

10.c

【详解】小物块加速度沿斜面向下,根据对斜面体和小物块整体分析可知,将整体加速度。分解为水平方

向的火和竖直方向的出,则根据牛顿第二定律

f=ma1,(M+m)g-FN=ma2

故斜面体受到地面的摩擦力水平向右,根据牛顿第三定律,地面对斜面体的支持力大小等于斜面体对地面

的压力,斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和。

故选Co

11.B

【详解】AB.小球从接触弹簧到运动至最低点的过程中,受重力和弹簧弹力作用,弹力从零逐渐增大,开

始阶段小于重力,小球合力向下,做加速运动,后阶段弹力大于重力,合力向上,小球做减速运动,故小

球加速度先减小后增大、速度先增大后减小,A错误,B正确;

C.小球从接触弹簧到运动至最低点的过程中,弹簧弹力对小球做负功,小球机械能减少,转化为弹簧弹

性势能,C错误;

D.小球在最低点时所受的弹力大小大于其所受的重力大小,D错误。

故选B。

12.C

【详解】A.由图乙可知传送带的速度为8m/s,A错误;

BC.在0~ls内,物块的速度大于传送带速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律

mgsin37°+jumgcos37°=n1al

根据图乙可得

2

4=18mzs2=8m/s

在l-2s内传送带的速度大于物块的速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向上,根据根据牛顿第二定律有

mgsin37°-^umgcos37°=ma?

根据图乙可得

8—02A12

a2=2向s-=4m/s

联立解得

〃=0.25

故C正确;

D.当传送带的速度大于16m/s后,物块在传送带上一直做加速度为出的减速运动,无论传送带的速度为多

大,物块到达传送带顶端时的速度都相等,D错误。

故选Co

13.C

【详解】A.根据牛顿第三定律可知,体重计对人的支持力等于人对体重计的压力,选项A错误;

BCD.体重计的示数大于自己实际体重,则发生超重现象,加速度向上,则此时电梯可能正在加速上升或

者减速下降,选项C正确,BD错误。

故选C。

14.A

【详解】A.由图可知,手机的加速度某一段时间内等于重力加速度,则手机与手掌没有力的作用,手机

可能离开过手掌,故A正确;

B.根据△》=a加可知。一图像与坐标轴围成面积表示速度变化量,可知手机在。时刻速度为正,还没有到

最高点,故B错误;

C.根据。加可知图像与坐标轴围成面积表示速度变化量,可知手机在马时刻前后速度均为正,

运动方向没有发生改变,故C错误;

D.由图可知4〜弓时间加速度向上不断减小,根据牛顿第二定律得

N-mg=ma

N=ma+mg

可知乙〜时刻支持力不断减小,L〜才3时间内加速度向下,不断增大,根据牛顿第二定律得

mg—N=ma'

N=mg-ma!

可知支持力还是不断减小,故D错误。

故选Ao

15.D

【详解】CD.根据图2可知,

2Fy=mg

Fx=Fy\.m./3

F合=mgtan§sina

结合牛顿第二定律

a=gsinatarif3

可知减速效果与运动员的质量无关,故D正确,C错误。

故选D。

AB由可知a=gsinas其他条件不变的情况下,a角越小,减速效果越差;其他条件不变的情况下,p

角越小,减速效果越差,故AB错误;

故选D。

16.D

【详解】A.对小车和槽码的整体,由牛顿第二定律可知

a=慢

m+M

因放上手机后,M变大,则加速度减小,即放手机后,小车加速过程中的加速度较小,选项A错误;

B.对小车分析可知

7=*2^=工

m+Mm।]

~M

则放上手机后,M变大,则T变大,选项B错误;

C.由“1图像可知,图像的“面积”的与速度的变化量,则小车与制动器碰撞前的速度大小约为

v=0.6xl.6m/s«1.0m/s

选项c错误;

D.由图像可知,加速阶段的加速度为a=0.6m/s2,M=300g,/w=30g带入

a=―巡—

m+M+机机

可得

加机=170g

选项D正确。

故选D。

17.C

【详解】对笔受力分析,设细绳与竖直方向的夹角为仇由牛顿第二定律得

mgtan0=ma

a=gland

则若要根据这张照片估算此时地铁的加速度,只需要测量绳子和竖直方向的夹角。

故选Co

18.C

【详解】A.对绳子分析可知,两队对绳子的拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故A错误;

B.对两队整体分析可知,当整体突然向获胜的一方移动时,获胜一方受到的静摩擦力大于另一方受到的

静摩擦力,故B错误;

CD.双方相持时,对人受力分析,竖直方向有

N=mg

所以支持力N不变,所以运动员改变与身体地面间的夹角时,运动员受到地面的弹力不会变,在水平方向

f=T

当绳子拉力T变大时,则静摩擦力/变大,摩擦力和支持力的合力增大,即地面对运动员的作用力增大,

故C正确,D错误。

故选Co

19.C

【详解】A.物块放在与水平面夹角为6的传送带上,且始终与传送带相对静止,当传送带匀速向上运动

时,根据平衡条件知摩擦力与沿斜面向下的重力的分力等大反向,了的方向一定沿传送带向上,故A错

误;

BD.当传送带减速向上运动或加速向下运动时,物块始终与传送带相对静止,由牛顿第二定律得

f+mgsin0=ma

当“=gsin6时,静摩擦力为零;当a>gsind时,静摩擦力沿斜面向下;当a<gsin。时,静摩擦力沿斜面

向上;故BD错误;

C.当传送带加速向上运动时,块始终与传送带相对静止,由牛顿第二定律得

f—mgsin0=ma

了的方向一定沿传送带向上,故C正确。

故选C。

20.ABD

【详解】ABC.由题可知,给尸施加一沿斜面向下的推力尸,并不改变斜面对尸的支持力大小,即斜面对

产的支持力大小不变,同时根据滑动摩擦力的特点可知,尸所受的摩擦力也不发生变化,对平衡时尸的分

析可知,尸所受摩擦力和支持力的合力与其重力等大反向,由牛顿第三定律可知,尸对斜面的作用力方向

竖直向下,斜面的受力没有发生变化,AB正确,C错误;

D.给尸施加一沿斜面向下的推力物块所受合力等于用根据牛顿第二定律可得

F

Q=—

m

D正确。

故选ABDo

21.BD

【详解】A.设红细胞质量为相,浮力为4,由牛顿第二定律

mg—于一F涪=ma

又因为

f=6mlrv

故红细胞随着速度的增大,粘滞阻力逐渐增大,加速度逐渐减小,红细胞做加速度减小的加速运动,当加

速度减到零时,受力平衡,此后匀速运动,A错误;

B.红细胞匀速时

mg=f+Fn

又因为红细胞的质量为

43

m=px-7ir

浮力为

4

小=Pi--^r3g

联立可得

i

乃十一g:=6KT]rvm+p2-^7trg

解得

J9〃%

r=

M2gM-2)

B正确;

C.由上述分析可知若血样中红细胞的半径较小,则红细胞匀速运动的速度较小,C错误;

D.由粘滞阻力公式

f=67ir/rv

可知

ri=f

bjrrv

,应为:小宜,正确;

故采用国际单位制中的基本单位来表示〃的单位D

m-s

故选BD。

22.(1)钩码总质量远小于

(2)BC

|a/(m-s-2)

3.50

3.00

2.50

1.50二

1.00E

0.50E

012346n

【详解】(1)[1]因为要探究物体运动的加速度与物体质量关系,所以实验过程中应保持钩码质量不变;

⑵设小车质量为M,钩码质量为烧,对整体,根据牛顿第二定律

mg=(m+M)a

设绳子拉力为T,对小车

mgI

T=Ma=M--------=--------xmg

m+M]।m

M

只有当"•"时,才可以认为T=〃际,则实验中要使小车质量远大于钩码的质量,用钩码所受的重力作

为小车所受的合外力。

(2)A.打点计时器应与交流电源连接,故A错误;

B.为使钩码的重力等于细线沿木板向上的对小车的拉力,连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行,

故B正确;

C.平衡摩擦力时,不应将钩码挂在定滑轮左侧细线上,只让小车拖着纸带在木板上匀速下滑,故C正

确;

D.设木板的倾角为。,平衡摩擦力时应满足满足

Mgsin0=juMgcos0

解得

〃二tan8

可知,平衡摩擦力后,若改变小车质量不需要重新平衡摩擦力,故D错误。

故选BC„

(3)[1]根据表中数据,可得图像为

A«/(m-s2)

3.50

3.00

2.50

2.00

1.50

1.00

0.50

012346

⑵每个槽码的质量为

m0=0.050kg

对所有槽码和小车,根据牛顿第二定律

nmQg=(M+5m0)a

整理得

a=加pg

M+5m0

则图像的斜率为

k=以pg

M+5m0

由山中图像可得,斜率为

k=——=小,

An

联立,解得

0.45kg

23.(1)BD

(2)远大于系统误差C

【详解】(1)A.本实验不需要秒表,还需要、刻度尺、交流电源等器材,故A错误;

B.本实验探究小车加速度与力的关系,利用控制变量法,需保持小车质量不变,通过改变槽码质量而改

变小车受到的拉力,故B正确;

C.平衡摩擦时,需小车连接纸带,细绳末端不能连接槽码,故C错误;

D.实验时先接通电源,打点稳定后释放小车,故D正确。

故选BD。

(2)[1]设小车质量为槽码质量为相。对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有

F=Ma

mg—F=ma

联立解得

F=Mmg

m+M

由上式可知在小车质量远大于槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。

[2]上述做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的,属于系统误差。

[3]该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的,不是由于车与木板间存在阻力(实验中已经补偿

了阻力)或是速度测量精度低造成的,为减小此误差,可在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受

拉力大小。

故选C。

24.AB/BA0.440小于+m2M

【详解】(1)[1]A.细线必须与长木板平行,才能保证小车的加速度不变,故A正确;

B.为了充分利用纸带,应先接通电源再释放小车,故B正确;

C.本实验只需要保证小车的加速度不变就行,则小车的质量不需要远大于钩码的质量,故C错误;

D.本实验只需要保证小车的加速度不变就行,则不需要平衡小车与长木板间的摩擦力也可以,故D错误。

故选AB。

(2)[2]纸带上相邻计数点的时间间隔为

T=—x5=0.1s

f

打点计时器在打C点时小车的速度等于8。段的平均速度,即

-2

vc=—_^52xl0m/s=0.440m/s

02T2x0.1

(3)[3]若交流电的实际频率大于50Hz,打点计时器打点的时间间隔小于0

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