2024-2025学年辽宁省辽南协作体高一上学期第三次月考物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024—2025学年度上学期月考高一物理A时间：75分钟满分：100分考试范围：必修一一、单选题（每题4分，共7小题，共计28分）1.物理学的发展推动了社会的进步，下列关于物理学上的一些事件和科学方法的叙述正确的是（）A.在探究合力与分力的关系实验时，采用了控制变量法B.用比值定义法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例。例如加速度就是采用比值定义法定义的C.最早建立平均速度、瞬时速度以及加速度概念的科学家是伽利略D.牛顿通过理想斜面实验得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论【答案】C【解析】A．在探究合力与分力的关系实验时，采用了等效替代法，故A错误；B．公式是牛顿第二定律的表达式，不是采用比值定义的，故B错误。C．最早建立平均速度、瞬时速度以及加速度概念的科学家是伽利略，故C正确；D．伽利略通过理想斜面实验得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论，故D错误。故选C。2.228国道起点位于辽宁省丹东市，终点位于广西壮族自治区东兴市全长7800多公里，被誉为“中国第一沿海公路”，以下说法正确的是（）A.全长7800多公里指的是位移大小B.以行驶中的汽车为参照物，限速牌处于静止状态C.研究国道228全程驾车时间时，可以将汽车视为质点D.国道228部分路段限速80km/h，限制的是途经此地的汽车的平均速度【答案】C【解析】A．228国道不是直线，因此全长7800多公里指的是路程大小，A错误；B．以行驶中的汽车为参照物，由相对运动可知，限速牌不是处于静止状态，而是处于运动状态，B错误；C．研究国道228全程驾车时间时，汽车相对228全程，汽车的大小和状态可以忽略，因此可以将汽车视为质点，C正确；D．国道228部分路段限速80km/h，限制的是途径此地的汽车的瞬时速度，D错误。故选C。3.杭州亚运会首次在体育赛事中运用机器狗来运输铁饼。假设机器狗单次运输铁饼是直线运动，距离是60m，先由静止做匀加速直线运动，达到最大速度后立即做匀减速直线运动，最后停止，用时共12s，匀加速的加速度大小是匀减速的加速度大小的2倍。则在单次运输铁饼的运动过程中，以下说法中错误的是（）A.匀加速的加速度大小为2.5m/s2 B.匀加速的时间是4sC.最大速度是10m/s D.全程的平均速度是10m/s【答案】D【解析】ABC．设匀加速直线运动时的加速度大小为a1，匀减速直线运动时的加速度大小为a2，匀加速直线运动的时间为t1，匀减速直线运动的时间为t2，由运动学公式联立可得，，，最大速度为故ABC正确，不符合题意；C．全程的平均速度为故D错误，符合题意。故选D。4.如图所示，取两根粗细、长度均不同的橡皮绳甲、乙拴接在天花板上，然后在下端悬吊一物体，系统平衡时，两橡皮绳的伸长量相同，且橡皮绳甲、乙与天花板的夹角分别为、，重力加速度为。则下列说法正确的是（）A.平衡时，甲、乙的拉力之比为B.橡皮绳甲、乙的劲度系数之比为C.剪断橡皮绳甲的瞬间，物体的加速度大小为D.剪断橡皮绳乙的瞬间，物体的加速度大小为【答案】B【解析】A．平衡时，以重物为对象，有，可得甲、乙的拉力之比为故A错误；B．两橡皮绳的伸长量相同，根据可得橡皮绳甲、乙的劲度系数之比为故B正确；C．剪断橡皮绳甲的瞬间，橡皮绳乙的拉力不变，则橡皮绳乙的拉力和重力的合力大小等于剪断前橡皮绳甲的拉力，根据牛顿第二定律可得物体的加速度大小为故C错误；D．剪断橡皮绳乙的瞬间，橡皮绳甲的拉力不变，则橡皮绳甲的拉力和重力的合力大小等于剪断前橡皮绳乙的拉力，根据牛顿第二定律可得物体的加速度大小为故D错误。故选B。5.如图所示，小车内有一小球被轻质弹簧和一条细线拴接。小车在水平面上直线运动，弹簧始终保持竖直状态，细线与竖直方向成α角。下列说法正确的是（）A.小车不可能做匀速运动 B.小车一定向右做加速运动C.细绳有拉力时，弹簧一定有弹力 D.弹簧有弹力时，细绳可能没拉力【答案】D【解析】A．若细绳没有拉力，小球受到重力和弹簧弹力而平衡，小车做匀速运动，故A错误；B．若细绳有拉力时，细线的拉力在水平方向的分力向右，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度方向向右，小车向右做加速运动或向左做减速运动，故B错误；C．细绳有拉力且拉力在竖直方向的分力等于小球重力时，弹簧无弹力，故C错误；D．若弹簧有弹力且弹簧的弹力等于小球的重力时，细线可能没有拉力，故D正确。6.如图所示，用手、铅笔支起绳子，绳子与铅笔的结合部挂一重为G的物体，手指可以感受到绳子的拉力，手掌可感受到铅笔的压力。开始时手掌竖直，绳子处于水平，且与铅笔间的夹角为，现将手掌缓慢右转，直至铅笔水平，忽略铅笔重力，则此时铅笔对手掌的作用力大小为（）A. B. C.G D.【答案】D【解析】将手掌缓慢右转，直至铅笔水平，此时对绳和铅笔接触点进行受力分析，如图所示，根据平衡条件有解得由牛顿第三定律可知，则此时铅笔对手掌的作用力大小为。故选D。7.如图所示，一质量为0.5kg的物块静止在倾角为37°的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为。取重力加速度大小，，，以沿斜面向上为正方向，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。若对物块施加一个沿斜面向上的拉力，则在下列四幅图中，能正确反映斜面对物块的摩擦力f随拉力F变化规律的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】AC．物块所受重力沿斜面向下的分力大小为当时，物块受到沿斜面向上的静摩擦力，根据物体的平衡条件有可得故AC错误；BD．物块所受斜面的最大静摩擦力当物块刚要沿斜面上滑时，拉力的大小当时，物块受到沿斜面向下的静摩擦力，根据物体的平衡条件有可得当时，物块受到沿斜面向下的滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小故B错误，D正确。故选D。二、多选题（每题6分，共3小题，共计18分）8.如图所示，在一个水平桌面上方有三个金属小球a、b、c，高度分别为h1、h2、h3，且h1∶h2∶h3=3∶2∶1，若先后由静止依次释放小球a、b、c，三小球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（）A.三小球到达桌面时的速度大小之比是B.三小球运动时间之比为3∶2∶1C.小球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.小球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】AC【解析】A.由，得则三小球落到桌面时的速度大小之比A正确；B.又由，得则三小球运动时间之比B错误；CD.设小球b与a开始下落的时间差为，小球c与b开始下落的时间差为，则由B选项的分析可得比值小于1，因此小球b与a开始下落的时间差小于小球c与b开始下落的时间差，C正确，D错误。故选AC。9.如图所示，物体A放在固定的斜面B上，在A上施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的有（）A.若A原来是静止的，则施加力F后，A仍保持静止B.若A原来是静止，则施加力F后，A将加速下滑C.若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的合外力不变D.若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的合外力将增大【答案】AD【解析】AB．斜面倾角为，原来物体静止时，设此时静摩擦力等于滑动摩擦力，则有即与物体的重力无关。则施加竖直向下的力F等于增加了物体的重力，则物体会仍然静止。故A正确，B错误；CD．若物块A原来加速下滑，有将F分解，则则动力增加大于阻力的增加，合外力变大，故C错误，D正确。故选AD。10.根据机动车的运动情况，绘制如图图像，已知其在水平路面沿直线行驶，规定初速度v0的方向为正方向，运动过程中所受阻力恒定。以下说法正确的是（）A.机动车匀加速运动 B.机动车的初速度为0C.机动车的加速度为m/s2 D.机动车在前3秒的位移是25m【答案】CD【解析】ABC．将匀变速直线运动的位移时间公式变形得由数学知识可知，图像的斜率纵轴截距可得加速度为故机动车做匀减速运动，牵引力恒定且小于阻力，故AB错误，C正确；D．机动车匀减速运动的总时间为则机动车在前3秒的位移等于机动车在前2.5秒的位移，为故D正确。故选CD。三、实验题（每空2分，作图2分，共计16分）11.物理学习小组通过实验探究两个互成角度的力的合成规律。实验过程如下：（1）支架靠竖直墙固定（墙上贴有白纸），橡皮筋a的上端固定在支架顶端，下端与两个细线拴接。实验过程中细线与纸面始终保持平行。先将质量为500g的钩码挂在橡皮筋下端，静止时在白纸上记下结点的位置O和细线的方向，如图甲所示。重力加速度g取，则钩码的重力___________N。（2）取下这个钩码，将两根细线跨过左右两侧的定滑轮，分别挂上重力为和的钩码，沿着支架边缘上下调节定滑轮的位置，直到结点再次到达位置O，记下两细线的方向，如图乙所示。这种科学研究方法是___________法。（3）取下白纸，作出、和G如图丙所示，请作出和的合力F。（4）比较F与G的大小及方向的偏差，可知在误差允许范围之内，互成角度的两个力的合成规律满足___________。【答案】（1）4.9（2）等效替代（3）（4）平行四边形定则【解析】（1）根据重力公式，可得；（2）两次使结点都到达位置O，即两个力的作用效果与一个力的作用效果相同，这种科学研究方法是等效替代法；（3）以、为邻边作平行四边形，、之间的对角线表示和的合力F；（4）在误差允许范围之内，互成角度的两个力的合成规律满足平行四边形定则。12.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m₀为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。（1）实验时，一定要进行的操作是___________；A.将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力B.用天平测出砂和砂桶的质量C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s²（结果保留三位有效数字）；（3）乙同学根据测量数据作出如图所示的图线，该同学做实验时存在的问题是_________。（填写字母）A.先释放小车，后接通电源B.砂和砂桶质量m没有远小于小车的质量MC.平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫得过高D.没有补偿阻力或补偿阻力不够（4）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像（如图）是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________；（填写字母）A.B.C.D.【答案】（1）AC##CA（2）2.00（3）D（4）C【解析】（1）A．用力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故A正确；BD．拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量远小于车的质量，故BD错误；C．使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故C正确。故选AC。（2）依据逐差法，可得（3）如图所示，当拉力达到一定数值时才产生了加速度，说明没有补偿阻力或补偿阻力不够。故选D。（4）由牛顿第二定律，对小车分析有整理得由图像得解得故选C。四、解答题（13题6分，14题10分，15题22分）13.如图所示，水平地面上固定一竖直光滑杆，杆上套有质量m=0.8kg的圆环，地面上放质量M=2.6kg的物块，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，物块恰好不滑动，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α=37°、β=53°。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）轻绳的拉力大小FT；（2）物块与地面间的动摩擦因数μ（结果用分式表示）。【答案】（1）10N（2）【解析】【小问1解析】将圆环所受轻绳的拉力分解，对圆环有解得轻绳的拉力大小为【小问2解析】物块恰好不滑动，此时物块所受的静摩擦力恰好最大（设为Ff），设物块所受地面的支持力大小为FN，根据受力平衡有，又联立解得14.如图甲所示，在高速公路连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用，本题中避险车道是主车道旁的一段上坡路面．一辆货车在行驶过程中刹车失灵，以的速度驶入避险车道，如图乙所示．设货车进入避险车道后牵引力为零，货车与路面间的动摩擦因数，取重力加速度大小．（1）为了防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象，该避险车道上坡路面的倾角应该满足什么条件？设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果用的正切值表示．（2）若避险车道路面倾角为，求货车在避险车道上行驶的最大距离．（已知，，结果保留2位有效数字．）【答案】(1)；(2)57m【解析】(1)对货车进行受力分析，可得小车的小车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力为：而小车重力在斜面的水平分量为：若要货车在避险车道上停下后不发生溜滑现象，则需要：即：解得：则当时，货车在避险车道上停下后不会发生溜滑现象(2)设货车在避险车道上的加速度为a，根据牛顿第二定律:得：解得：设货车避险车道上行驶的最大距离为x，，据匀变速直线运动位移公式：代入数据，解得：15.如图所示，粗糙水平地面上，有一长木板A，其长度为质量为与地面间动摩擦因数为在其左端有一个物块B，质量为物块B与长木板A之间的动摩擦因数为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度物块B与长木板A开始均处于静止状态，用一水平向右的恒力F作用在物块B上。求：（1）若物块B与长木板A能一起加速运动，力F的取值范围；（2）当F为60N时，物块B和长木板A的加速度大小；（3）当F为60N时，作用1s后撤去该力，则撤去力F后，物块最终能否滑离木板？若能离开，求出离开时物块和木板的速度；若不能离开，求物块最终距木板左端的距离d。（计算结果可以保留分数形式）【答案】（1）；（2），；（3）物块B不能滑离木板A，最后距离左端【解析】（1）木板A与地面之间的最大静摩擦力A、B整体恰好相对地面静止时解得A与B间的最大静摩擦力A、B恰好不发生相对滑动时，加速度大小为a，水平恒力大小为，对A受力可得对A、B整体，由牛顿第二定律得解得AB要一起做匀加速直线运动水平恒力即（2）因为，此时A和B相对滑动，对B受力分析，由牛顿第二定律得解得对长木板A受力分析，由牛顿第二定律解得（3）0-1s内，A和B做匀加速运动，1s末解得解得解得解得撤掉F后，对物块B受力分析即木板受力不变，加速度不变设从撤掉力F到A和B共速所用时间为t，有解得这段时间对A解得对B解得B相对A一直向右运动，二者的相对位移为解得所以物块B不会滑离木板A，距离板左端的距离2024—2025学年度上学期月考高一物理A时间：75分钟满分：100分考试范围：必修一一、单选题（每题4分，共7小题，共计28分）1.物理学的发展推动了社会的进步，下列关于物理学上的一些事件和科学方法的叙述正确的是（）A.在探究合力与分力的关系实验时，采用了控制变量法B.用比值定义法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例。例如加速度就是采用比值定义法定义的C.最早建立平均速度、瞬时速度以及加速度概念的科学家是伽利略D.牛顿通过理想斜面实验得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论【答案】C【解析】A．在探究合力与分力的关系实验时，采用了等效替代法，故A错误；B．公式是牛顿第二定律的表达式，不是采用比值定义的，故B错误。C．最早建立平均速度、瞬时速度以及加速度概念的科学家是伽利略，故C正确；D．伽利略通过理想斜面实验得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论，故D错误。故选C。2.228国道起点位于辽宁省丹东市，终点位于广西壮族自治区东兴市全长7800多公里，被誉为“中国第一沿海公路”，以下说法正确的是（）A.全长7800多公里指的是位移大小B.以行驶中的汽车为参照物，限速牌处于静止状态C.研究国道228全程驾车时间时，可以将汽车视为质点D.国道228部分路段限速80km/h，限制的是途经此地的汽车的平均速度【答案】C【解析】A．228国道不是直线，因此全长7800多公里指的是路程大小，A错误；B．以行驶中的汽车为参照物，由相对运动可知，限速牌不是处于静止状态，而是处于运动状态，B错误；C．研究国道228全程驾车时间时，汽车相对228全程，汽车的大小和状态可以忽略，因此可以将汽车视为质点，C正确；D．国道228部分路段限速80km/h，限制的是途径此地的汽车的瞬时速度，D错误。故选C。3.杭州亚运会首次在体育赛事中运用机器狗来运输铁饼。假设机器狗单次运输铁饼是直线运动，距离是60m，先由静止做匀加速直线运动，达到最大速度后立即做匀减速直线运动，最后停止，用时共12s，匀加速的加速度大小是匀减速的加速度大小的2倍。则在单次运输铁饼的运动过程中，以下说法中错误的是（）A.匀加速的加速度大小为2.5m/s2 B.匀加速的时间是4sC.最大速度是10m/s D.全程的平均速度是10m/s【答案】D【解析】ABC．设匀加速直线运动时的加速度大小为a1，匀减速直线运动时的加速度大小为a2，匀加速直线运动的时间为t1，匀减速直线运动的时间为t2，由运动学公式联立可得，，，最大速度为故ABC正确，不符合题意；C．全程的平均速度为故D错误，符合题意。故选D。4.如图所示，取两根粗细、长度均不同的橡皮绳甲、乙拴接在天花板上，然后在下端悬吊一物体，系统平衡时，两橡皮绳的伸长量相同，且橡皮绳甲、乙与天花板的夹角分别为、，重力加速度为。则下列说法正确的是（）A.平衡时，甲、乙的拉力之比为B.橡皮绳甲、乙的劲度系数之比为C.剪断橡皮绳甲的瞬间，物体的加速度大小为D.剪断橡皮绳乙的瞬间，物体的加速度大小为【答案】B【解析】A．平衡时，以重物为对象，有，可得甲、乙的拉力之比为故A错误；B．两橡皮绳的伸长量相同，根据可得橡皮绳甲、乙的劲度系数之比为故B正确；C．剪断橡皮绳甲的瞬间，橡皮绳乙的拉力不变，则橡皮绳乙的拉力和重力的合力大小等于剪断前橡皮绳甲的拉力，根据牛顿第二定律可得物体的加速度大小为故C错误；D．剪断橡皮绳乙的瞬间，橡皮绳甲的拉力不变，则橡皮绳甲的拉力和重力的合力大小等于剪断前橡皮绳乙的拉力，根据牛顿第二定律可得物体的加速度大小为故D错误。故选B。5.如图所示，小车内有一小球被轻质弹簧和一条细线拴接。小车在水平面上直线运动，弹簧始终保持竖直状态，细线与竖直方向成α角。下列说法正确的是（）A.小车不可能做匀速运动 B.小车一定向右做加速运动C.细绳有拉力时，弹簧一定有弹力 D.弹簧有弹力时，细绳可能没拉力【答案】D【解析】A．若细绳没有拉力，小球受到重力和弹簧弹力而平衡，小车做匀速运动，故A错误；B．若细绳有拉力时，细线的拉力在水平方向的分力向右，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度方向向右，小车向右做加速运动或向左做减速运动，故B错误；C．细绳有拉力且拉力在竖直方向的分力等于小球重力时，弹簧无弹力，故C错误；D．若弹簧有弹力且弹簧的弹力等于小球的重力时，细线可能没有拉力，故D正确。6.如图所示，用手、铅笔支起绳子，绳子与铅笔的结合部挂一重为G的物体，手指可以感受到绳子的拉力，手掌可感受到铅笔的压力。开始时手掌竖直，绳子处于水平，且与铅笔间的夹角为，现将手掌缓慢右转，直至铅笔水平，忽略铅笔重力，则此时铅笔对手掌的作用力大小为（）A. B. C.G D.【答案】D【解析】将手掌缓慢右转，直至铅笔水平，此时对绳和铅笔接触点进行受力分析，如图所示，根据平衡条件有解得由牛顿第三定律可知，则此时铅笔对手掌的作用力大小为。故选D。7.如图所示，一质量为0.5kg的物块静止在倾角为37°的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为。取重力加速度大小，，，以沿斜面向上为正方向，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。若对物块施加一个沿斜面向上的拉力，则在下列四幅图中，能正确反映斜面对物块的摩擦力f随拉力F变化规律的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】AC．物块所受重力沿斜面向下的分力大小为当时，物块受到沿斜面向上的静摩擦力，根据物体的平衡条件有可得故AC错误；BD．物块所受斜面的最大静摩擦力当物块刚要沿斜面上滑时，拉力的大小当时，物块受到沿斜面向下的静摩擦力，根据物体的平衡条件有可得当时，物块受到沿斜面向下的滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小故B错误，D正确。故选D。二、多选题（每题6分，共3小题，共计18分）8.如图所示，在一个水平桌面上方有三个金属小球a、b、c，高度分别为h1、h2、h3，且h1∶h2∶h3=3∶2∶1，若先后由静止依次释放小球a、b、c，三小球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（）A.三小球到达桌面时的速度大小之比是B.三小球运动时间之比为3∶2∶1C.小球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.小球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】AC【解析】A.由，得则三小球落到桌面时的速度大小之比A正确；B.又由，得则三小球运动时间之比B错误；CD.设小球b与a开始下落的时间差为，小球c与b开始下落的时间差为，则由B选项的分析可得比值小于1，因此小球b与a开始下落的时间差小于小球c与b开始下落的时间差，C正确，D错误。故选AC。9.如图所示，物体A放在固定的斜面B上，在A上施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的有（）A.若A原来是静止的，则施加力F后，A仍保持静止B.若A原来是静止，则施加力F后，A将加速下滑C.若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的合外力不变D.若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的合外力将增大【答案】AD【解析】AB．斜面倾角为，原来物体静止时，设此时静摩擦力等于滑动摩擦力，则有即与物体的重力无关。则施加竖直向下的力F等于增加了物体的重力，则物体会仍然静止。故A正确，B错误；CD．若物块A原来加速下滑，有将F分解，则则动力增加大于阻力的增加，合外力变大，故C错误，D正确。故选AD。10.根据机动车的运动情况，绘制如图图像，已知其在水平路面沿直线行驶，规定初速度v0的方向为正方向，运动过程中所受阻力恒定。以下说法正确的是（）A.机动车匀加速运动 B.机动车的初速度为0C.机动车的加速度为m/s2 D.机动车在前3秒的位移是25m【答案】CD【解析】ABC．将匀变速直线运动的位移时间公式变形得由数学知识可知，图像的斜率纵轴截距可得加速度为故机动车做匀减速运动，牵引力恒定且小于阻力，故AB错误，C正确；D．机动车匀减速运动的总时间为则机动车在前3秒的位移等于机动车在前2.5秒的位移，为故D正确。故选CD。三、实验题（每空2分，作图2分，共计16分）11.物理学习小组通过实验探究两个互成角度的力的合成规律。实验过程如下：（1）支架靠竖直墙固定（墙上贴有白纸），橡皮筋a的上端固定在支架顶端，下端与两个细线拴接。实验过程中细线与纸面始终保持平行。先将质量为500g的钩码挂在橡皮筋下端，静止时在白纸上记下结点的位置O和细线的方向，如图甲所示。重力加速度g取，则钩码的重力___________N。（2）取下这个钩码，将两根细线跨过左右两侧的定滑轮，分别挂上重力为和的钩码，沿着支架边缘上下调节定滑轮的位置，直到结点再次到达位置O，记下两细线的方向，如图乙所示。这种科学研究方法是___________法。（3）取下白纸，作出、和G如图丙所示，请作出和的合力F。（4）比较F与G的大小及方向的偏差，可知在误差允许范围之内，互成角度的两个力的合成规律满足___________。【答案】（1）4.9（2）等效替代（3）（4）平行四边形定则【解析】（1）根据重力公式，可得；（2）两次使结点都到达位置O，即两个力的作用效果与一个力的作用效果相同，这种科学研究方法是等效替代法；（3）以、为邻边作平行四边形，、之间的对角线表示和的合力F；（4）在误差允许范围之内，互成角度的两个力的合成规律满足平行四边形定则。12.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m₀为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。（1）实验时，一定要进行的操作是___________；A.将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力B.用天平测出砂和砂桶的质量C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s²（结果保留三位有效数字）；（3）乙同学根据测量数据作出如图所示的图线，该同学做实验时存在的问题是_________。（填写字母）A.先释放小车，后接通电源B.砂和砂桶质量m没有远小于小车的质量MC.平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫得过高D.没有补偿阻力或补偿阻力不够（4）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像（如图）是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________；（填写字母）A.B.C.D.【答案】（1）AC##CA（2）2.00（3）D（4）C【解析】（1）A．用力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故A正确；BD．拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量远小于车的质量，故BD错误；C．使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故C正确。故选AC。（2）依据逐差法，可得（3）如图所示，当拉力达到一定数值时才产生了加速度，说明没有补偿阻力或补偿阻力不够。故选D。（4）由牛顿第二定律，对小车分析有整理得由图像得解得故选C。四、解答题（13题6分，14题10分，15题22分）13.如图所示，水平地面上固定一竖直光滑杆，杆上套有质量m=0.8kg的圆环，地面上放质量M=2.6kg的物块，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，物块恰好不滑动，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α=37°、β=53°。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g