重庆巴蜀中学2016-2017高一(上)期末物理试题

这是一份重庆巴蜀中学2016-2017高一(上)期末物理试题，共22页。试卷主要包含了选择题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。
重庆市巴蜀中学2016-2017学年高一上期末考试物理试题
姓名： 班级： 分数：
一、选择题(每小题4分，共48分。 其中1—8题为单向选择题；9—12题为多项选择题)
1. 伽俐略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，或者说给出了科学研究过程的基本要素．关于这些要素的排列顺序应该( )
A. 提出假设→对现象的观察→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广
B. 对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广
C. 提出假设→对现象的观察→对假说进行修正和推广→运用逻辑得出推论→用实验检验推论
D. 对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→对假说进行修正和推广→用实验检验推论
2. 如图，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上.A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2。物块与地面的最大静摩擦力为fm，则弹簧的劲度系数为(   )
A. B.
C. D.
3. 一个物体做匀加速直线运动，它在第3s内的位移为5m，下列说法正确的是(  )
A. 物体在第3s末的速度一定是6m/s B. 物体的加速度可能是2m/s2
C. 物体在前5s内的位移一定是25m D. 物体在前5s内的位移一定是9m
4. 将一物体以某一初速度竖直上抛.物体在运动过程中受到一大小不变的空气阻力作用，它从抛出点到最高点的运动时间为t1，再从最高点回到抛出点的运动时间为t2，如果没有空气阻力作用，它从抛出点到最高点所用的时间为t0，则（　　）
A. t1＞t0， t2＜t1 B. t1＜t0 ，t2＞t1 C. t2＞t0， t2＞t1 D. t1＜t0 ，t2＜t1
5. 如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F．剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力（ ）
A. 等于N B. 大于N小于N+F
C. 等于N+F D. 大于N+F
6. 如图是某同学站在力传感器上，做下蹲与起立的动作时记录的力随时间变化的图线，纵坐标为力(单位为牛顿)，横坐标为时间(单位为秒).由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息(   )
A. 该同学做了两次下蹲与起立的动作
B. 该同学做了一次下蹲与起立的动作，且下蹲后又经过2s起立
C. 下蹲过程中人一直处于失重状态
D. 下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
7. 如图，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是（ ）
A. 绳的拉力大于M的重力
B. 绳的拉力小于M的重力
C. 物体M向上做匀速运动
D. 物体M向上做匀加速运动
8. 如图，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB。若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为（  ）
A. t甲＜t乙 B. t甲=t乙
C. t甲>t乙 D. 无法确定
9. 如图，传动带不动时，物块由皮带顶端A从静止开始滑下到皮带底端B用时为t，则（ ）
A. 当皮带逆时针运动时，物块由A滑到B的时间一定大于t
B. 当皮带逆时针转动时，物块由A滑到B的时间一定等于t
C. 当皮带顺时针转动时，物块由A滑到B的时间一定小于t
D. 当皮带顺时针转动时，物块由A滑到B的时间一定等于t
10. 酒后驾驶存在许多安全隐患的原因，是酒后驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间.下表中思考距离是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车停止行驶的距离；制动距离是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同). 分析上表可知，下列说法正确的是(    )
A. 表中X为66.7
B. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
C. 若汽车以15m/s的速度行驶时，汽车制动时，加速度大小为10m/s2
D. 若汽车以20m/s的速度行驶时，发现前方40m处有险情，酒后驾驶不能安全停车
11. “嫦娥二号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶，假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分.已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知(  )
A. 小球平抛的初速度为 B. 月球上的重力加速度为
C. 照片上A点一定是平抛的起始位置 D. 小球运动到D点时速度大小为
12. 如图甲，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A连接，两物块A、B质量均为m，初始时均静止，现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线t1时刻A、B的图加速度为g，则下列说法正确的是(   )
A. t1时刻，弹簧形变量为
B. t2时刻，弹簧形变量为
C. t1时刻，A，B刚分离时的速度为
D. 从开始到t2时刻，拉力F先逐渐增大后不变
二、 实验题（共两个小题，共15分。其中13题6分，14题9分）
13. 某研究性学习小组分别用如图1所示的装置进行以下实验:“探究加速度与合外力的关系”.装置中，小车质量为M，砂桶和砂子的总质量为m，通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)。






(1)为了减小实验误差，下列做法正确的是_________；
A、只需平衡小车的摩擦力
B、沙桶和沙的总质量要远小于小车的质量
C、滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻
D、先释放小车，后接通打点计时器的电源
(2)某同学根据实验数据画出了图的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为________； 
A、 B、 C、mg   D、F 
(3)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线 (填选项前的字母) 
A、逐渐偏向纵轴
B、逐渐偏向横轴
C、仍保持原方向不变 
(4)如图为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，测得AB=2.0cm、AC=8.0cm、AE=32.0cm，打点计时器的频率为50Hz，则小车的加速度________ m/s2.
14. 科学探究活动通常包括以下几个环节:①提出问题，②猜想与假设，③制定计划与设计实验，④进行实验与收集证据，⑤分析与论证，⑥评估，⑦交流与合作等.一位同学在学习了滑动摩擦力之后，认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有关，于是他通过实验探究这个问题.
(1)这位同学认为，滑动摩擦力的大小与两物体的接触面积的大小成正比，这属于上述科学探究的________ 环节.(填序号)
(2)为完成本实验，需要自己选用器材，其中他选用的木块应是下列选项中的_________；

A、各面粗糙程度相同的正方体
B、各面粗糙程度不同的正方体
C、各面粗糙程度相同，长、宽、高不同的长方体
D、各面粗糙程度不同，长、宽、高不同的长方体
(3)在本实验中，该同学设计了两种实验方案:
方案一:木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图甲所示；
方案二:木块与弹簧秤相连，弹簧秤水平固定，通过细绳水平拉动木板，如图乙所示.
①上述两种方案中，你认为更合理、更易于操作的是______(填“方案一”或“方案二”) 
②该实验应该记录的数据有_______和_______ ； 
③如何根据数据分析并判断原来的猜想?____________


三、计算题（共三道小题，共37分。其中15题10分，16题12分，17题15分）
15. 足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中，某足球场长90m、宽60m，如图.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2.试求:
(1)足球从开始做匀减速直线运动到停下来的位移为多大；
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员在边线中点处沿边线向前追赶足球，他的启动过程可以视为从静止出发，加速度为2m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度。







16. 如图，A、B两滑环分别套在间距为d=1.2m的光滑细杆上，A和B的质量分别为1kg、3kg，用一自然长度为1.2m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度运动时，弹簧与杆夹角为37°且仍在弹性限度内.求:
(1)弹簧的劲度系数k为多少?
(2)若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为多大?方向如何?
17. 如图所示，在光滑水平桌面上放有长L=5m，质量为0.5kg的长木板C，在C上左端和中点处处各放有质量均为1kg的小物块A和B，A、B的体积大小可忽略不计，A，B与长木板C间的动摩擦因数分别为0.3和0.6。开始时，A、B、C静止，现使A以某一初速度v0向右运动，设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
(1)物体A与B相碰前运动过程中，物块B受到的摩擦力大小.
(2)要使物块A、B相碰，物块A的初速度v0应满足的条件.
(3)若已知v0=6.25m/s，A、B相碰后直接发生速度交换，整个运动过程中两物块均未从模板上掉下，A、B相碰时间可以忽略不计，求最终物块A、B之间的距离。



重庆市巴蜀中学2016-2017学年高一上期末考试物理试题解析
一、选择题
1. 伽俐略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，或者说给出了科学研究过程的基本要素．关于这些要素的排列顺序应该( )
A. 提出假设→对现象的观察→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广
B. 对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广
C. 提出假设→对现象的观察→对假说进行修正和推广→运用逻辑得出推论→用实验检验推论
D. 对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→对假说进行修正和推广→用实验检验推论
【答案】B
【解析】伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐结合起来．本题是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广．故B正确，ACD错误
2. 如图,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上.A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2.物块与地面的最大静摩擦力为fm,则弹簧的劲度系数为(   )

A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】物块在离墙壁的最近和最远点，受到的静摩擦力等于最大静摩擦力，
由平衡条件和胡克定律可得：，，
解得：，故选项A正确，BCD错误。
点睛：本题考查了平衡条件以及胡克定律的直接应用，列出平衡方程，代入数据即可。
3. 一个物体做匀加速直线运动,它在第3s内的位移为5m,下列说法正确的是(  )
A. 物体在第3s末的速度一定是6m/s
B. 物体的加速度可能是2m/s2
C. 物体在前5s内的位移一定是25m
D. 物体在前5s内的位移一定是9m
【答案】C
【解析】A、由于匀加速直线运动的初速度未知，知道第内的位移，无法求出物体的加速度以及第3s末的速度，故选项AB错误；
C、第内的平均速度为；
根据平均速度等于某段时间的中间时刻的瞬时速度，可知：
则时的速度为，而时刻为内的中间时刻，故前内的平均速度为，故前内的位移一定是，故C正确，D错误。
点睛：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的推论和平均速度公式，并能熟练运用，要注意本题中初速度没有给出。
4. 将一物体以某一初速度竖直上抛.物体在运动过程中受到一大小不变的空气阻力作用，它从抛出点到最高点的运动时间为t1，再从最高点回到抛出点的运动时间为t2，如果没有空气阻力作用，它从抛出点到最高点所用的时间为t0，则（　　）
A. t1＞t0， t2＜t1
B. t1＜t0 ，t2＞t1
C. t2＞t0， t2＞t1
D. t1＜t0 ，t2＜t1
【答案】B

有阻力上升位移与下降位移大小相等，下降时有，，
根据，可知，即，故ACD错误，B正确。
点睛：正确受力分析弄清运动过程，然后根据运动学规律求解是对学生的基本要求，平时要加强这方面的训练。
5. 如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F．剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力（ ）

A. 等于N
B. 大于N小于N+F
C. 等于N+F
D. 大于N+F
【答案】D
【解析】以箱子和a合在一起为研究对象，设其质量为M，剪断连接球b的细线前，则，其中表示b对a的库仑力，也即为b对a和箱子整体的库仑力；
剪断连接球b的细线后，则，又由于在球b上升过程中库仑力变大（距离变近），所以，所以D正确；
点睛：本题也可以根据超重和失重的知识求解，开始对木箱和a受力分析，支持力和总重力平衡，剪断细线后，b加速上升，整体处于超重状态，故支持力变大！
6. 如图是某同学站在力传感器上,做下蹲与起立的动作时记录的力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为牛顿),横坐标为时间(单位为秒).由图线可知,该同学的体重约为650N,除此以外,还可以得到以下信息(   )

A. 该同学做了两次下蹲与起立的动作
B. 该同学做了一次下蹲与起立的动作，且下蹲后又经过2s起立
C. 下蹲过程中人一直处于失重状态
D. 下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
【答案】B
【解析】A、人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，即先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲与起立的动作，A错误；
B、由图象看出两次超重的时间间隔就是人蹲在地上持续的时间，约2s，B正确；
C、下蹲过程既有失重又有超重，且先失重后超重，CD错误。
点睛：本题考察物理知识与生活的联系，注意细致分析物理过程，仔细观察速度的变化情况，与超失重的概念联系起来加以识别。
7. 如图，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是（ ）

A. 绳的拉力大于M的重力
B. 绳的拉力小于M的重力
C. 物体M向上做匀速运动
D. 物体M向上做匀加速运动
【答案】A
【解析】设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于M的速度，根据平行四边形定则得，，车子在匀速向左的运动过程中，绳子与水平方向的夹角θ减小，所以M的速度增大，M做变加速运动，根据牛顿第二定律有：，知拉力大于重力，故A正确，BCD错误。

点睛：解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度。
8. 如图，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB。若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为（  ）。

A. t甲＜t乙
B. t甲=t乙
C. t甲>t乙
D. 无法确定
【答案】C
【解析】试题分析：设游速为v，水速为v0，OA=OB=l，则甲整个过程所用时间：，
乙为了沿OB运动，速度合成如图；则乙整个过程所用时间：，∵∴t甲＞t乙，∴选C正确，选项ABD错误．故选C。

考点：运动的合成和分解
【名师点睛】本题考查运动的合成（主要是速度的合成）和匀速运动规律，运用速度合成的矢量平行四边形法则求出各自的合速度是关键。
9. 如图，传动带不动时，物块由皮带顶端A从静止开始滑下到皮带底端B用时为t，则（ ）

A. 当皮带逆时针运动时，物块由A滑到B的时间一定大于t
B. 当皮带逆时针转动时，物块由A滑到B的时间一定等于t
C. 当皮带顺时针转动时，物块由A滑到B的时间一定小于t
D. 当皮带顺时针转动时，物块由A滑到B的时间一定等于t
【答案】BC
【解析】A、题目中传送带不动物体下滑时，物体受摩擦力向上，故加速度，当传送带逆时针运动时，摩擦力一定也是向上，而摩擦力的大小不变，故a不变，所以物体运动到B的时间不变，故A错误，B正确；
C、当皮带向下运动时，开始物块受的摩擦力方向是向下的，加速度：，加速度大于a，物块向下做加速运动，当物块的速度等于传送带速度之后，物块受到的摩擦力向上，加速度：，整个过程的位移与传送带静止时的位移相同，物块的运动时间一定小于t，故C正确，D错误。
点睛：本题考查了比较物块的运动时间问题，判断出物块所受摩擦力的方向是解题的关键，应用牛顿第二定律求出物块的加速度，然后根据加速度大小应用匀变速直线运动的规律可以得出结论。
10. 酒后驾驶存在许多安全隐患的原因,是酒后驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间.下表中思考距离是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车停止行驶的距离;制动距离是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同). 分析上表可知,下列说法正确的是(    )

A. 表中X为66.7
B. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
C. 若汽车以15m/s的速度行驶时，汽车制动时,加速度大小为10m/s2
D. 若汽车以20m/s的速度行驶时,发现前方40m处有险情,酒后驾驶不能安全停车
【答案】ABD
【解析】A、由题意可知，，故A正确；
B、驾驶员酒后反应时间比较正常情况下多的时间，故B正确；
学
点睛：在制动过程中有反应时间，在这段时间内汽车做匀速运动，关键在求制动加速度大小时，制动距离并不是汽车在做减速的位移，必须将思考距离减去。
11. “嫦娥二号”探月卫星的成功发射,标志着我国航天又迈上了一个新台阶,假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分.已知照片上小方格的实际边长为a,闪光周期为T,据此可知(  )

A. 小球平抛的初速度为
B. 月球上的重力加速度为
C. 照片上A点一定是平抛的起始位置
D. 小球运动到D点时速度大小为
【答案】AC
【解析】A、由于水平方向为匀速运动，故平抛运动的初速度，故A正确；
B、根据得，月球表面的重力加速度，故B错误；
C、B点竖直方向上的分速度为：，则A点的竖直分速度为：
，可知A点一定是平抛运动的起始位置，故C正确；
D、D点的竖直分速度为：
则D点的速度为：，故D错误。
点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，结合运动学公式和推论灵活求解。
12. 如图甲,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接,两物块A、B质量均为m,初始时均静止,现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线t1时刻A、B的图加速度为g,则下列说法正确的是(   )

A. t1时刻,弹簧形变量为
B. t2时刻,弹簧形变量为
C. t1时刻,A,B刚分离时的速度为
D. 从开始到t2时刻,拉力F先逐渐增大后不变
【答案】BD
【解析】由图知，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律：kx﹣mgsinθ=ma，解得，故A错误；由图知，t2时刻A的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得：mgsinθ=kx，则得：，故B正确；由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律：kx﹣mgsinθ=ma
开始时有：2mgsinθ=kx0，。速度，故C错误；从开始到t1时刻，对AB整体，根据牛顿第二定律得：F+kx﹣mgsinθ=2ma，得F=mgsinθ+2ma﹣kx，x减小，F增大；t1时刻到t2时刻，对B，由牛顿第二定律得：F﹣mgsinθ=ma，得 F=mgsinθ+ma，可知F不变，故D正确。
二、实验题
13. 某研究性学习小组分别用如图1所示的装置进行以下实验:“探究加速度与合外力的关系”.装置中,小车质量为M,砂桶和砂子的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数).

(1)为了减小实验误差,下列做法正确的是_________;
A、只需平衡小车的摩擦力
B、沙桶和沙的总质量要远小于小车的质量
C、滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻
D、先释放小车,后接通打点计时器的电源
(2)某同学根据实验数据画出了图的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为________； 
A、1/M
B、1/m
C、mg  
D、F 
(3)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线______(填选项前的字母) 
A、逐渐偏向纵轴
B、逐渐偏向横轴
C、仍保持原方向不变 
(4)如图为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,测得AB=2.0cm、AC=8.0cm、AE=32.0cm,打点计时器的频率为50Hz,则小车的加速度________ m/s2.
【答案】 (1). （1）AC (2). （2）D (3). （3）C (4). （4）4
【解析】（1）本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力，不需要用砂和砂桶的总重力代替绳子拉力，所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，所以 B错误；又因为滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数，所以滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻，实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故A、C正确；D错误；（2）对小车分析，应有F=ma，解得：，由于图线经过坐标原点，所以横轴应为F，故D正确；（3）由于图象的斜率为k=1∕M，所以增大沙和沙桶质量，k不变，仍保持原方向不变，所以C正确；（4）纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出，所以T=0.1s， 连续相等时间内的位移差为△x=4cm=0.04m，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得：a=4m/s2
14. 科学探究活动通常包括以下几个环节:①提出问题,②猜想与假设,③制定计划与设计实验,④进行实验与收集证据,⑤分析与论证,⑥评估,⑦交流与合作等.一位同学在学习了滑动摩擦力之后,认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有关,于是他通过实验探究这个问题.
(1)这位同学认为,滑动摩擦力的大小与两物体的接触面积的大小成正比,这属于上述科学探究的________ 环节.(填序号)
(2)为完成本实验,需要自己选用器材,其中他选用的木块应是下列选项中的_________;

A、各面粗糙程度相同的正方体
B、各面粗糙程度不同的正方体
C、各面粗糙程度相同,长、宽、高不同的长方体
D、各面粗糙程度不同,长、宽、高不同的长方体
(3)在本实验中,该同学设计了两种实验方案:
方案一:木板水平固定,通过弹簧秤水平拉动木块,如图甲所示;
方案二:木块与弹簧秤相连,弹簧秤水平固定,通过细绳水平拉动木板,如图乙所示.
①上述两种方案中,你认为更合理、更易于操作的是______(填“方案一”或“方案二”) 
②该实验应该记录的数据有_______和_______ ； 
③如何根据数据分析并判断原来的猜想?____________
【答案】 (1). ②； (2). C； (3). 方案二； (4). 弹簧秤的示数（或摩擦力的大小）； (5). 接触面积的大小（或各棱长）； (6). 根据测量数据分析弹簧秤的示数（或摩擦力的大小与接触面积的大小的关系）；
【解析】（1）针对实验的目的，这位同学提出了自己的想法，这属于科学探究的“猜想与假设”环节，即环节②；
（2）在探究摩擦力大小与接触面积大小的关系，必须要保证压力与接触面的粗糙程度不变，只改变接触面积的大小，因此，只有选项C符合题意；
（3）①比较两种实验方案的操作过程可以看出，甲中物体在弹簧测力计作用下很难控制它一直做匀速直线运动，而乙中拉动的是木板，弹簧测力计与木块相对静止，此时读数更准确，故方案二更合理、更容易操作；
②通过弹簧测力计的示数得出摩擦力的大小，即弹簧秤的读数F以及接触面的面积S；
③据数据分析摩擦力的大小与接触面积的关系，作出判断；或分析弹簧秤的读数与接触面积的关系。
点睛：通过此实验主要考查了对科学探究实验过程的熟悉、对控制变量法的运用以及对实验操作过程的合理改进等，在对动摩擦因数的计算中，要依据题目中所提供的信息，在理解的基础上进行活学活用。
三、计算题
15. 足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中,某足球场长90m、宽60m,如图.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2.试求:

(1)足球从开始做匀减速直线运动到停下来的位移为多大;
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员在边线中点处沿边线向前追赶足球,他的启动过程可以视为从静止出发,加速度为2m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度。
【答案】（1） （2）
【解析】试题分析：由速度时间公式求出足球匀减速直线运动的时间，从而根据平均速度公式求出足球的位移．根据速度时间公式求出运动员达到最大速度的时间和位移，然后运动员做匀速直线运动，结合位移关系求出追及的时间。
(1)已知足球的初速度为v1＝12 m/s，加速度大小为a1＝2 m/s2
足球做匀减速运动的时间为： 位移为：
(2)已知前锋队员的加速度为a2＝2 m/s2，最大速度为v2＝8 m/s，前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为：　位移为：
之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移为：
x3＝v2(t1－t2)＝16 m
由于x2＋x3＜x1，故足球停止运动时，前锋队员没有追上足球，然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球，利用公式x1－(x2＋x3)＝v2t3，得：t3＝0.5 s
前锋队员追上足球的时间t＝t1＋t3＝6.5 s.
点睛：解决本题的关键要注意分析运动过程，理清足球和运动员的位移关系，再结合运动学公式灵活求解即可解答。
16. 如图,A、B两滑环分别套在间距为d=1.2m的光滑细杆上,A和B的质量分别为1kg、3kg,用一自然长度为1.2m的轻弹簧将两环相连,在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F,当两环都沿杆以相同的加速度运动时,弹簧与杆夹角为37°且仍在弹性限度内.求:

(1)弹簧的劲度系数k为多少?
(2)若突然撤去拉力F,在撤去拉力F的瞬间,A的加速度为多大?方向如何?
【答案】（1） （2）见解析
【解析】（1）对AB整体分析有得：
对B受力分析有：
又因：，联立上三式代入数据得：；
（2）撤去F瞬间对A分析，弹簧弹力不变，故：
得：，方向水平向左。
点睛：解决本题的关键能够正确地进行受力分析，通过牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的运用。
17. 如图所示,在光滑水平桌面上放有长L=5m，质量为0.5kg的长木板C,在C上左端和中点处处各放有质量均为1kg的小物块A和B,A、B的体积大小可忽略不计,A,B与长木板C间的动摩擦因数分别为0.3和0.6。开始时,A、B、C静止,现使A以某一初速度v0向右运动,设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:

(1)物体A与B相碰前运动过程中,物块B受到的摩擦力大小.
(2)要使物块A、B相碰,物块A的初速度v0应满足的条件.
(3)若已知v0=6.25m/s，A、B相碰后直接发生速度交换，整个运动过程中两物块均未从模板上掉下，A、B相碰时间可以忽略不计，求最终物块A、B之间的距离。
【答案】（1） (2) （3）
【解析】（1）设A在C板上滑动时，B相对于C板不动，则对B、C有：
得到：
B受到的摩擦力为：，得到：
由于，所以；
（2）要使物块A刚好与物块B发生碰撞，物块A运动到物块B处时，A、B的速度相等为，设物块A的位移为，木板C在此过程中的位移为
对A：，得到：，则：
对BC：，，，得到：
物块A的初速度应满足的条件为
（3）若，设经过时间相碰，有：，
得到：
此时：，
碰后：，
此后对B：
得到：，向右减速
对C：，得到：向右加速
对A：
得到：，即A、C之间有相对滑动
设经过时间B、C达到共速，由：

得到：
此时：
而，仍为共速
此后B、C再一次一起向右减速，A加速，设经过时间三者共速
由
得到：
则最终物块A、B之间的距离应为：

点睛：解决本题的关键理清A、B、C在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解。