资源描述
一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50分。多选题已在题号后标出，选不全得3分）
1.某飞机由静止开头做匀加速直线运动，从运动开头到起飞共前进1 600 m，所用时间为40 s，则它的加速度a和离地时的速度v分别为( )
A.2 m/s2 80 m/s
B.1 m/s2 40 m/s
C.1 m/s2 80 m/s
D.2 m/s2 40 m/s
2.(多选)小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某高度，其v -t图像如图所示，则由图可知以下说法正确的是(g＝10 m/s2)( )
A.小球下落的最大速度为 5 m/s
B.第一次反弹初速度的大小为3 m/s
C.小球能弹起的最大高度为0.45 m
D.小球能弹起的最大高度为1.25 m
3.(2021·洛阳模拟)一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,此时斜面体不受地面的摩擦力作用。若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则关于斜面体受地面的摩擦力,下列推断正确的是( )
A.大小为零
B.大小不为零，方向水平向右
C.大小不为零,方向水平向左
D.无法推断其大小和方向
4.(2021·无锡模拟)如图所示，一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，若将它们平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这三个力的合力大小为( )
A.2F1 B.F2 C.2F3 D.0
5.如图所示，三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止，A、D间细绳是水平的，现对B球施加一个水平向右的力F，将B缓缓拉到图中虚线位置，这时三根细绳张力、、的变化状况是( )
A.都变大
B. 和变大，不变
C. 和变大，不变
D. 和变大，不变
6.如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止。若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0，则关于木块B的受力个数可能是( )
A．3个或4个 B．3个或5个
C．4个或5个 D．4个或6个
7.(多选)(2021·烟台模拟)某运动员(可看作质点)参与跳板跳水竞赛，t=0是其向上起跳瞬间，其速度与时间关系图像如图所示，则( )
A．t1时刻开头进入水面
B．t2时刻开头进入水面
C．t3时刻已浮出水面
D．0～t2的时间内，运动员处于失重状态
8.(2021·鹤壁模拟)如图所示，木块A的质量为1 kg,木块B的质量为4 kg,
叠放在水平地面上，A、B间的最大静摩擦力为1 N，B与地面间的动摩擦因数
为0.1,今用水平力F作用于B，则保持A、B相对静止的条件是F不超过(g=
10 m/s2)( )
A.1 N B.10 N C.4 N D.6 N
9.(2021·银川模拟)在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开头滑动，经一段时间t后停止。现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑。若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ。则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为( )
A. B. C. D.
10.(多选)(2021·攀枝花模拟)如图甲所示，质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，图乙表示该物块的速度v和所受摩擦力Ff随时间t变化的图线，以初速度v0的方向为正方向，其中可能正确的是( )
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
二、试验题(本大题共2小题，共12分)
11.(2021·西安模拟)(6分)某同学想在家里做试验验证力的平行四边形定则。他从学校的试验室里借来两个弹簧测力计，按如下步骤进行试验。
A．在墙上贴一张白纸用来记录弹簧测力计弹力的大小和方向
B．在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯，登记静止时弹簧测力计的读数F
C．将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端分别拴在两个弹簧测力计的挂钩上。在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧测力计的示数相等，在白纸上登记细线的方向，弹簧测力计的示数如图甲所示
D．在白纸上按确定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示，如图乙所示，依据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′
(1)在步骤C中，弹簧测力计的读数为_____________N。
(2)在步骤D中，合力F′＝___________N。
(3)若_____________，就可以验证力的平行四边形定则。
12.(6分)现要验证“当质量确定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调整的长斜面(如图)、小车、计时器、米尺。填入适当的公式或文字，完善以下试验步骤(不考虑摩擦力的影响)：
(1)小车自斜面上方一固定点A1从静止开头下滑至斜面底端A2，登记所用的时间t。
(2)用米尺测量A1与A2之间的距离s，则小车的加速度a=___________。
(3)用米尺测量A1相对于A2的高h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F＝________________。
(4)转变______________，重复上述测量。
(5)以h为横坐标，为纵坐标，依据试验数据作图。如能得到一条过原点的直线，即可以验证“当质量确定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
三、计算题(本大题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
13.(8分)一物体(可视为质点)以确定的初速度冲上一倾角为θ的斜面，结果最终静止在斜面上，如图所示，在第1 s内位移为6 m，停止运动前的最终1 s内位移为2 m，求：
(1)在整个减速运动过程中物体的位移大小；
(2)整个减速过程共用多少时间。
14.(2021·湛江模拟)(8分)如图所示，水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽的竖直高度H=15 m。一质量m=50 kg的玩耍者从滑梯顶端A点由静止滑下，g取10 m/s2。
(1)若忽视玩耍者下滑过程中受到的一切阻力，求玩耍者从斜槽顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点的速度大小。
(2)假如斜槽AB的长度x=25 m，由于阻力的作用，玩耍者从滑梯顶端A点由静止滑下到达滑梯末端B点时的速度大小vB=10 m/s，求玩耍者与斜槽AB面间的动摩擦因数。
15.(10分)如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，若物体静止不动，求推力F的大小。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
16.(2021·金华模拟)(12分)两个完全相同的物块A、B，质量均为m＝0.8 kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开头运动。图中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用的v -t图像，求：
(1)物块A所受拉力F的大小；
(2)8 s末物块A、B之间的距离x。
答案解析
1.A 飞机的位移x=，故飞机离地时的速度v== m/s=80 m/s，飞机的加速度a= m/s2=2 m/s2，选项A正确。
2.A、B、C 由图像可知，在0.5 s末，球与地面以5 m/s的速度相撞，并以3 m/s的速度被弹回，选项A、B正确；小球弹起的最大高度等于坐标轴下方v -t图像与坐标轴围成三角形的面积h＝×3×0.3 m＝0.45 m，选项C正确，D错误。
3.A 物体沿斜面匀速下滑时,物体和斜面组成的系统受重力和地面的支持力而处于平衡状态，地面对斜面的摩擦力为零。对物体施加沿斜面方向的推力时，物体与斜面间的压力和动摩擦因数均不变，故摩擦力没有发生变化，因此斜面受力状况没有发生变化，不受地面的摩擦力作用，故选项A正确。
4.D 由矢量三角形法则可以看出，首尾相接的任意两个力合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以这三个力的合力为零，选项D正确。
5.B 以小球B为争辩对象，可得出、F变大，以A、B两小球组成的整体为争辩对象，画出受力图如图所示。竖直方向sinθ=2mg，故不变。水平方向cosθ+F= ，故增大,B对，A、C、D错。
6.C 木块B确定受重力和A对它的压力；将A、B看作整体，因整体保持静止，所以B确定受斜面的支持力；隔离木块A对其受力分析，因A静止，故A确定受B的静摩擦力，从而B也确定受A的静摩擦力；斜面对木块B的静摩擦力可能有，也可能无。综上所述，选项C正确。
7.B、D 跳水运动员离开跳板向上跳起，做匀减速运动，到达最高点后，开头向下做匀加速运动，直到刚进入水面，速度达到最大，进入水面后，又受到水的阻力，开头做减速运动，直至速度减小到零，依据图像可知，t2时刻速度最大，所以t2时刻开头进入水面，选项A错误，B正确；t3时刻速度为零，是在水中减速结束的时刻，选项C错误；跳水运动员离开跳板到刚开头进入水中时，都是只受重力，加速度等于重力加速度，方向向下，处于失重状态，选项D正确。
8.B A、B刚好保持相对静止，对A由牛顿其次定律得Ffm=mAam，解得am= =
1 m/s2；对A、B整体由牛顿其次定律得Fm-μ(mA+mB)g=(mA+mB)am,解得Fm=(mA+mB)am+μ(mA+mB)g=10 N，选项B正确。
9.A 木板水平常，小物块的加速度a1=μg，设滑行初速度为v0，则滑行时间为t= ；将木板改成倾角为45°的斜面后，小物块上滑的加速度，滑行时间，因此，A项正确。
10.A、C 物块沿斜面上滑时，受力如图所示，由牛顿其次定律得-mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得a=-g(sinθ+μcosθ)，物块沿斜面做匀减速直线运动，物块所受滑动摩擦力Ff=-μmgcosθ，其大小不变，方向沿斜面对下；物块速度减为零时，由于μ>tanθ，故mgsinθ<μmgcosθ，物块将静止在斜面上不动，此时物块所受摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得Ff=mgsinθ，方向沿斜面对上，故选项A、C正确，B、D错误。
11.【解析】(1)弹簧测力计读数时需要估读，最终的读数要以有效数字的形式给出，依据图甲弹簧测力计指针的位置，可读出力的大小为3.00 N。
(2)依据力的大小可以用线段的长度来表示，利用刻度尺和三角板在图乙上由已知的两个力作出平行四边形，如图所示，测量出平行四边形的对角线的长度，与标度1 N的长度进行比较，可求出F′的大小为(5.2±0.2)N。
(3)若F′在竖直方向且数值与F近似相等，则在试验误差允许的范围内可以验证力的平行四边形定则。
答案：(1)3.00 (2)5.2±0.2
(3)F′在竖直方向且数值与F近似相等
12.【解析】(2)由得。
(3)小车在斜面上受重力和支持力作用，
其合力F=mgsinθ=mg。
(4)转变小车所受外力来争辩加速度与力的关系，转变受力是通过转变斜面倾角或斜面高度h来实现的。
答案：(2) (3)mg
(4)斜面倾角(或斜面高度h)
13.【解析】(1)设物体做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为v0。由于物体停止运动前的最终1 s内位移为2 m，则：
x2＝ (1分)
解得：a＝m/s2＝4 m/s2 (1分)
物体在第1 s内位移为6 m，则有：
x1＝v0t1－at12 (1分)
解得：v0＝m/s＝8 m/s (1分)
在整个减速运动过程中物体的位移大小为
x＝m＝8 m (1分)
(2)对整个运动过程有：
x＝at2 (2分)
解得：t＝s＝2 s (1分)
答案：(1)8 m (2)2 s
14.【解析】(1)设斜槽的倾角为θ,在不计阻力的条件下，玩耍者下滑的加速度为a=gsinθ，斜槽AB的长度为
x= (1分)
由v2-v02=2ax (1分)
可得：v= m/s (1分)
(2)由几何关系式：
sinθ==0.6，cosθ=0.8 (1分)
由vB2-v02=2a′x可得:
a′= m/s2=2 m/s2 (1分)
对玩耍者进行受力分析，由牛顿其次定律可知：
mgsinθ-μmgcosθ=ma′, (2分)
μ= =0.5 (1分)
答案：(1)10 m/s (2)0.5
15.【解析】由于μ＜tanθ，F＝0时，物体不能静止在斜面上。当物体恰好不下滑时，受力如图甲所示，由平衡条件得：
mgsinθ＝Fcosθ＋Ff (2分)
FN＝mgcosθ＋Fsinθ (1分)
又有：Ff＝μFN (1分)
解得：F＝ mg (1分)
当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，由平衡条件得：
mgsinθ＋Ff＝Fcosθ (1分)
FN＝mgcosθ＋Fsinθ (1分)
Ff＝μFN (1分)
解得：F＝ mg (1分)
故mg≤F≤ mg (1分)
答案： mg≤F≤ mg
16.【解析】(1)设A、B两物块的加速度分别为a1、a2，由v -t图像可知，A、B的初速度v0=6 m/s，A物块的末速度v1=12 m/s，B物块的末速度v2=0，则：
a1＝m/s2＝0.75 m/s2 (1分)
a2＝m/s2＝－1.5 m/s2 (1分)
负号表示加速度方向与初速度方向相反。
对A、B两物块分别由牛顿其次定律得：
F－Ff＝ma1 (2分)
－Ff＝ma2 (2分)
解以上各式得：F＝1.8 N (1分)
(2)设A、B两物块8 s内的位移分别为x1、x2，由图像得：
x1= =72 m (2分)
x2= =12 m (2分)
x＝x1－x2＝60 m (1分)
答案：(1)1.8 N (2)60 m
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