2022北京西城高一（上）期末物理（教师版）

这是一份2022北京西城高一（上）期末物理（教师版），共21页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
2022北京西城高一（上）期末
物 理
本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共14题，共46分。
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）
1. 三个力学基本物理量是长度、质量、时间，下面哪组为它们在国际单位制中单位（　　）
A. mm、g、h B. m、kg、s
C. cm、g、min D. dm、N、s
2. 一个物体做自由落体运动，重力加速度g取10m/s2。该物体（ ）
A. 第2s末的速度大小为30m/s B. 第3s初的速度大小为30m/s
C. 在前3s内下落的距离为90m D. 在第3s内下落的距离为25m
3. 小芳从O点出发，运动了2min。第1min末，她位于O点正东50m的甲处；第2min末，她位于O点正北100m的乙处。则下图中能正确表示小芳在第2min内位移的是（ ）
A. B. C. D.
4. 某频闪仪每隔0.04s的时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮沿直线运动的小球，于是照相机胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。如图是小球从A点运动到B点的频闪照片示意图，由图可以判断，小球在此运动过程中（　　）


A. 位置变化率越来越大 B. 速度变化率越来越大
C. 加速度越来越大 D. 受到的合力越来越大
5. 关于某物体的速度v和加速度a，下列说法中正确的是（　　）
A. 根据v＝，有v与位移Δx成正比
B. 物体速度的方向就是物体受力的方向
C. 根据a＝，有a与力F成正比
D. 物体加速度方向就是物体速度的方向
6. 某拉力器并列装有四根相同的轻弹簧，每根弹簧的原长都是0.4 m。如图所示，小刚用600 N的力把它们拉长至1.6 m（未超过弹簧的弹性限度），则（　　）


A. 小刚的每只手受到拉力器的拉力为300 N
B. 每根弹簧产生的弹力为300 N
C. 将拉力器拉长1 m所需拉力为375 N
D. 每根弹簧的劲度系数为125 N/m
7. 某次踢毽子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动，到达最高点后又向下落回。毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。下列说法中正确的是（　　）

A. 毽子从最高点下落的过程中做自由落体运动
B. 毽子离开脚后，向上运动的时间比下落的时间短
C. 毽子离开脚后，在向上运动过程中，它的速度先变大后变小
D. 在毽子与脚相互作用的过程中，毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力
8. 小林将一轻弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺，静止时弹簧下端指针位于直尺20 cm刻度处。他在弹簧下端悬挂一钢球，静止时弹簧下端指针位于直尺40 cm刻度处，如图所示。他将该装置置于竖直升降的电梯中，某时刻，弹簧下端指针稳定地位于直尺38 cm刻度处。已知重力加速度g，根据上述信息可得出（　　）

A. 该弹簧的劲度系数
B. 该钢球所受重力的大小
C. 该时刻电梯运动速度的方向
D. 该时刻电梯运动加速度的大小和方向
9. 某质点做直线运动的位移—时间图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A. 该质点在t3时刻离出发点最远
B. 在t1~t2时间内，该质点运动的加速度方向不变
C. 该质点在0~t1时间内的速度，大于在t2~t3时间内的速度
D. 在0~t3时间内，该质点运动速度方向始终不变，先做加速运动，后做减速运动
10. 研究发现，人体对加速度剧烈变化会有不舒服的感觉，若轮船的加速度变化率越大，乘坐轮船的人感到越不舒服。若用“急动度”这一物理量来描述加速度对时间的变化率，分别用v、a、t表示速度、加速度、时间，则“急动度”的表达式及单位可以是（ ）
A. ，m/s2 B. Δa，N/kg C. ，N/(kg×s) D. ，m/s4
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
11. 在距离地面15 m高的位置以10 m/s的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升5 m后回落，最后落至地面。从小球被抛出到落至地面，共历时3 s，落地前瞬间小球速度的大小为20 m/s。规定竖直向上为正方向。下列说法中正确的是（　　）

A. 若以抛出点为坐标原点，则小球在最高点的坐标为-5 m
B. 从最高点到落地点，小球的位移为-20 m
C. 从抛出点到落地点，小球的平均速度为5 m/s
D. 从抛出点到落地点，小球的速度变化量为-30 m/s
12. 如图所示，将一个质量为m的铅球放在倾角为θ 的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。不计摩擦，重力加速度为g。 则（　　）


A. 挡板对铅球的压力大小为mg tanθ
B. 挡板对铅球的压力大小为
C. 铅球对斜面的压力大小为
D. 铅球对斜面的压力大小为
13. 某同学利用图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A. 木板一定始终做匀速运动
B. 物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为2.0N
C. 在1.0~1.2 s时间内，物块与木板之间相对静止
D. 在2.4~3.0 s时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
14. 高铁列车做直线运动进站，总能准确地停靠在对应车门的位置，这是利用计算机控制制动装置，实现列车安全准确地进站停车。如图所示为某列车在进站停车过程中加速度大小a随速度v的变化曲线。则该列车（　　）

A. 速度从17 m/s降至3 m/s经过的时间为20 s
B. 速度从20 m/s降至3 m/s行进的距离为11.9 m
C. 速度从100 m/s降至20 m/s过程中受到的合力变大
D. 进站过程，先做匀减速运动，后做加速度越来越小的减速运动
第二部分
本部分共6题，共54分。
15. 小胡同学将橡皮筋一端固定，另一端与测力计相连，做实验“研究橡皮筋弹力与伸长量的关系”。他用测力计将橡皮筋沿一条直线依次拉伸，并记录下橡皮筋伸长量和测力计相应的示数，实验始终未超过弹性限度。下表是他记录的实验数据。请回答下列问题：
橡皮筋伸长量x/cm
0
0.8
1.9
3.3
5.6
7.4
10.0
弹力大小F/N
0
0.8
1.4
1.8
2.2
2.6
3.0
（1）请根据这些实验数据在下图给定的坐标纸上作出橡皮筋弹力大小F随橡皮筋伸长量x的变化图线______；
（2）由以上信息，可以判断：此橡皮筋在形变较小时再拉长1 cm所需要增加的力，比在形变较大时再拉长1 cm所需要增加的力________（选填“小”或“大”）。


16. 某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示装置进行实验。
（1）为了完成实验，除了图中所示的器材外，还需要以下实验器材中的________
A.秒表 B.天平 C.毫米刻度尺 D.电压合适的交流电源


（2）探究小车加速度和力的关系：他先用垫木把长木板的一端垫高以补偿阻力。挂上小桶，每次往桶中加入适量的砂来改变小车受到的力，相应地测出小车获得的加速度。挑选出的纸带如图所示。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔T = 0.1 s。计数点C对应物体的瞬时速度大小为________m/s，整个运动过程中物体的加速度大小为________m/s2。（结果保留三位有效数字）


（3）甲、乙两同学用同一装置做实验，为方便对比，两个同学画图时横、纵轴坐标的标度都是一样的，各自得到了a﹣F图线如图所示。图像的斜率不同说明两位同学使用器材中的________是不同的（请填选项前字母）。
A．桶和砂的质量 B.小车质量 C.长木板的倾角
17. 如图，光滑水平桌面上质量为M的物体A与质量为m的物体B通过定滑轮，用不可伸长的轻绳相连。在物体B的重力作用下，A、B分别向左和向下做匀加速直线运动。不计轴摩擦，重力加速度为g。根据牛顿运动定律，论证：当m远小于M时，使A做匀加速直线运动的绳上拉力大小近似等于mg。


18. 如图，用一根轻质细绳将一幅重力为12N的画框对称悬挂在墙壁上，画框上两个挂钉间的距离为0.6m，两挂钉间绳子长度为1m。求绳子承受的拉力大小。

19. 第24届冬奥会将于2022年2月4日在北京和张家口举行。如图甲所示，一位滑雪爱好者，人与装备的总质量为50kg，在倾角为37°的雪坡上，以2m/s的初速度沿斜坡匀加速直线滑下。他的运动v—t图像如图乙所示。g取10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求：
（1）滑雪者受到雪面的支持力大小；
（2）滑雪者受到的阻力大小。


20. 为提高冰球运动员加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s处分别设置一面小旗和一个挡板，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在水平冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板，冰球到达挡板时的速度不为0；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发做匀加速运动滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。已知冰球与冰面之间的动摩擦因数为µ，将冰球所受阻力视为滑动摩擦力，重力加速度为g。
（1）求冰球到达挡板时的速度大小；
（2）s越小时，要求运动员的最小加速度是越小还是越大？并请分析说明，可画图辅助。


21. 以下为“探究两个互成角度力的合成规律”实验的操作步骤，请补充空缺内容：

a.在水平放置木板上垫一张白纸，在轻质小圆环上拴两根细线，并将小圆环挂在橡皮条的一端。把橡皮条的另一端A固定在板上。b.用两个弹簧测力计互成角度地通过细线共同拉小圆环，使橡皮条伸长，小圆环达到某一位置O点，在白纸上记下O点的位置和两细线的方向，记录两弹簧测力计的读数F1和F2。c.撤去F1和F2， ________ ，记下此时弹簧测力计的读数F' 和细线的方向。d.在纸上做出F1、F2和F' 的力的图示，观察三者间关系。

参考答案
本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共14题，共46分。
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）
1. 三个力学基本物理量是长度、质量、时间，下面哪组为它们在国际单位制中单位（　　）
A. mm、g、h B. m、kg、s
C. cm、g、min D. dm、N、s
【答案】B
【解析】
【详解】长度、质量、时间在国际单位制中的单位分别是m、kg、s，所以ACD错误，B正确。
故选B。
2. 一个物体做自由落体运动，重力加速度g取10m/s2。该物体（ ）
A. 第2s末的速度大小为30m/s B. 第3s初的速度大小为30m/s
C. 在前3s内下落的距离为90m D. 在第3s内下落的距离为25m
【答案】D
【解析】
【详解】AB．第2s末即第3s初的速度为
v = gt = 20m/s
AB错误；
C．物体在前3s内下落的距离为
h=12gt2=10×322m=45m
C错误；
D．物体在前2s内下落的距离为
h'=12gt'2=10×222m=20m
则物体在第3s内下落的距离为
Dh = h - h′ = 25m
D正确。
故选D。
3. 小芳从O点出发，运动了2min。第1min末，她位于O点正东50m的甲处；第2min末，她位于O点正北100m的乙处。则下图中能正确表示小芳在第2min内位移的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】第2min内指的是1min ~ 2min，由题知第1min末小芳在甲处、第2min末小芳在乙处，则小芳在第2min内位移由甲指向乙。
故选C。
4. 某频闪仪每隔0.04s的时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮沿直线运动的小球，于是照相机胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。如图是小球从A点运动到B点的频闪照片示意图，由图可以判断，小球在此运动过程中（　　）


A 位置变化率越来越大 B. 速度变化率越来越大
C. 加速度越来越大 D. 受到的合力越来越大
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知两相邻闪光间隔所对应的位移之差恒定，说明小球做匀加速直线运动，其速度越来越大，即位置变化率越来越大；其加速度不变，即速度的变化率不变；根据牛顿第二定律可知小球受到的合力不变，故A正确，BCD错误。
故选A
5. 关于某物体的速度v和加速度a，下列说法中正确的是（　　）
A. 根据v＝ΔxΔt，有v与位移Δx成正比
B. 物体速度的方向就是物体受力的方向
C. 根据a＝Fm，有a与力F成正比
D. 物体加速度的方向就是物体速度的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A．v＝ΔxΔt为速度的比值定义式，v与位移Δx、时间Δt无关，故A错误；
B．物体速度的方向就是物体的运动方向，而不一定是物体的受力方向，故B错误；
C．a＝Fm为加速度的决定式，有a与力F成正比，a与质量m成反比，故C正确；
D．物体加速度的方向就是速度变化的方向，与速度的方向无关，故D错误；
故选C。
6. 某拉力器并列装有四根相同的轻弹簧，每根弹簧的原长都是0.4 m。如图所示，小刚用600 N的力把它们拉长至1.6 m（未超过弹簧的弹性限度），则（　　）


A. 小刚的每只手受到拉力器的拉力为300 N
B. 每根弹簧产生的弹力为300 N
C. 将拉力器拉长1 m所需拉力为375 N
D. 每根弹簧的劲度系数为125 N/m
【答案】D
【解析】
【详解】A．小刚用600N的力把它们拉长，则小刚的每只手受到拉力器的拉力为600N，故A错误；
B．小刚用600N的力把它们拉长，则4根弹簧的弹力为600N，则每根弹簧的弹力为150N，故B错误；
CD．根据
F=kΔx
代入数据解得
k=FΔx=1501.6-0.4Nm=125Nm
将拉力器拉长1 m所需拉力
F1=4kΔx=4×125×1N=500N
故C错误D正确；
故选D。
7. 某次踢毽子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动，到达最高点后又向下落回。毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。下列说法中正确的是（　　）

A. 毽子从最高点下落的过程中做自由落体运动
B. 毽子离开脚后，向上运动的时间比下落的时间短
C. 毽子离开脚后，在向上运动的过程中，它的速度先变大后变小
D. 在毽子与脚相互作用的过程中，毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A．毽子从最高点下落的过程中受到的空气阻力不可忽略，不是自由落体运动，故A错误；
B．毽子离开脚后，向上运动过程中重力和空气阻力均向下，加速度大于g，向下运动过程中合外力为重力与空气阻力的差值，加速度小于g。位移大小相等，上升过程逆向考虑，根据s=12at2可知，毽子向上运动的时间比下落的时间短，故B正确；
C．毽子离开脚后，在向上运动的过程中，合外力一直向下，速度一直减小，故C错误；
D．在毽子与脚相互作用的过程中，毽子对脚的作用力和脚对毽子的作用力是作用力和反作用力，大小相等，故D错误；
故选B。
8. 小林将一轻弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺，静止时弹簧下端指针位于直尺20 cm刻度处。他在弹簧下端悬挂一钢球，静止时弹簧下端指针位于直尺40 cm刻度处，如图所示。他将该装置置于竖直升降的电梯中，某时刻，弹簧下端指针稳定地位于直尺38 cm刻度处。已知重力加速度g，根据上述信息可得出（　　）

A. 该弹簧的劲度系数
B. 该钢球所受重力的大小
C. 该时刻电梯运动速度的方向
D. 该时刻电梯运动加速度的大小和方向
【答案】D
【解析】
【详解】依题意，悬挂钢球静止时，有
mg=k∆x
置于竖直升降的电梯中，有
mg-k∆x'=ma
其中，∆x=0.2m，∆x'=0.18m。所以
a=0.1g
该时刻电梯运动加速度方向竖直向下。不能判断该时刻电梯运动速度的方向，钢球的重力和弹簧的劲度系数也不确定。故ABC错误；D正确。
故选D。
9. 某质点做直线运动的位移—时间图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A. 该质点在t3时刻离出发点最远
B. 在t1~t2时间内，该质点运动的加速度方向不变
C. 该质点在0~t1时间内的速度，大于在t2~t3时间内的速度
D. 在0~t3时间内，该质点运动速度方向始终不变，先做加速运动，后做减速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，该质点在t3时刻回到出发点。故A错误；
BCD．图线的斜率表示质点的运动速度，由图可知，该质点在0~t1时间内做正方向的匀速直线运动，t1~t2时间内先减速，减至零，然后做反方向的加速运动，t2~t3时间内做反方向的匀速直线运动。质点在0~t1时间内的速度，小于在t2~t3时间内的速度。根据加速度与速度方向的关系可知，在t1~t2时间内，该质点运动的加速度方向不变。故B正确；CD错误。
故选B。
10. 研究发现，人体对加速度剧烈变化会有不舒服的感觉，若轮船的加速度变化率越大，乘坐轮船的人感到越不舒服。若用“急动度”这一物理量来描述加速度对时间的变化率，分别用v、a、t表示速度、加速度、时间，则“急动度”的表达式及单位可以是（ ）
A. ΔvΔt，m/s2 B. Δa，N/kg C. ΔaΔt，N/(kg×s) D. ΔaΔt2，m/s4
【答案】C
【解析】
【详解】新物理量表示的是加速度变化的快慢，所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值，若用k表示加速度的变化率，则其表达式为
k=ΔaΔt
加速度的单位是m/s2或N/kg，所以新物理量的单位应该是m/s3或N/(kg×s)。
故选C。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
11. 在距离地面15 m高的位置以10 m/s的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升5 m后回落，最后落至地面。从小球被抛出到落至地面，共历时3 s，落地前瞬间小球速度的大小为20 m/s。规定竖直向上为正方向。下列说法中正确的是（　　）

A. 若以抛出点为坐标原点，则小球在最高点的坐标为-5 m
B. 从最高点到落地点，小球的位移为-20 m
C. 从抛出点到落地点，小球的平均速度为5 m/s
D. 从抛出点到落地点，小球的速度变化量为-30 m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A．若以抛出点为坐标原点，则小球在最高点的坐标为+5m，故A错误；
B．从最高点到落地点，小球的位移为
Δx=(0-20)m=-20m
故B正确；
C．规定竖直向上为正方向，从抛出点到落地点，小球的平均速度为
v=Δx1Δt=0-153m/s=-5m/s
负号表示平均速度的方向向下，故C错误；
D．规定竖直向上为正方向，从抛出点到落地点，小球的速度变化量为
Δv=v1-v0=(-20-10)m/s=-30m/s
负号表示速度变化量的方向向下，故D正确；
故选BD。
12. 如图所示，将一个质量为m的铅球放在倾角为θ 的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。不计摩擦，重力加速度为g。 则（　　）


A. 挡板对铅球的压力大小为mg tanθ
B. 挡板对铅球的压力大小为mgtanθ
C. 铅球对斜面的压力大小为mgsinθ
D. 铅球对斜面的压力大小为mgcosθ
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．小球受力分析如下


支持力N与压力F的合力与重力平衡，由几何关系得挡板对铅球的压力为
F=mgtanθ
故A正确，B错误；
CD．根据牛顿第三定律可知铅球对斜面的压力N’与斜面对铅球的支持力大小相等，故
N'=N=mgcosθ
故C错误，D正确。
故选AD。
13. 某同学利用图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A. 木板一定始终做匀速运动
B. 物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为2.0N
C. 在1.0~1.2 s时间内，物块与木板之间相对静止
D. 在2.4~3.0 s时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
【答案】BC
【解析】
【详解】AC．由图乙可知，在1.0~1.2s时间内，摩擦力随外力变化而变化，则摩擦力为静摩擦力，此段时间内物块与木板是静止的，故A错误C正确；
BD．由图乙可知，在t=1.2s之后，木块的摩擦力保持不变，则为滑动摩擦力，约为2.0N，故D错误B正确。
故选BC。
14. 高铁列车做直线运动进站，总能准确地停靠在对应车门位置，这是利用计算机控制制动装置，实现列车安全准确地进站停车。如图所示为某列车在进站停车过程中加速度大小a随速度v的变化曲线。则该列车（　　）

A. 速度从17 m/s降至3 m/s经过的时间为20 s
B. 速度从20 m/s降至3 m/s行进的距离为11.9 m
C. 速度从100 m/s降至20 m/s过程中受到的合力变大
D. 进站过程，先做匀减速运动，后做加速度越来越小的减速运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A．速度从17 m/s降至3 m/s的加速度恒定为a=0.7m/s2，经过匀减速直线运动的时间为
t=Δva=17-30.7s=20s
故A正确；
B．速度从20 m/s降至3 m/s的加速度恒定为a=0.7m/s2，行进的距离为
x=v22-v122a=202-322×0.7m≈279m
故B错误；
C．速度从100 m/s降至20 m/s过程中加速度逐渐增大，由牛顿第二定律可知合力逐渐增大，故C正确；
D．进站过程速度逐渐减小，由a-v图像可知列车先做加速度逐渐增大的变减速直线运动，再做加速度恒定的匀减速直线运动，故D错误；
故选AC。
第二部分
本部分共6题，共54分。
15. 小胡同学将橡皮筋一端固定，另一端与测力计相连，做实验“研究橡皮筋弹力与伸长量的关系”。他用测力计将橡皮筋沿一条直线依次拉伸，并记录下橡皮筋伸长量和测力计相应的示数，实验始终未超过弹性限度。下表是他记录的实验数据。请回答下列问题：
橡皮筋伸长量x/cm
0
0.8
1.9
3.3
5.6
7.4
10.0
弹力大小F/N
0
0.8
1.4
1.8
2.2
2.6
3.0
（1）请根据这些实验数据在下图给定的坐标纸上作出橡皮筋弹力大小F随橡皮筋伸长量x的变化图线______；
（2）由以上信息，可以判断：此橡皮筋在形变较小时再拉长1 cm所需要增加的力，比在形变较大时再拉长1 cm所需要增加的力________（选填“小”或“大”）。


【答案】 ①. ②. 大
【解析】
【详解】（1）[1]根据题表数据，在坐标纸上描点，用平滑曲线连接如下图


（2）[2]F-x 图线的斜率表示劲度系数k，由上图可知随伸长量x的增大，橡皮筋的劲度系数k逐渐减小，因此在形变较小时再拉长1 cm所需要增加的力比在形变较大时再拉长1 cm所需要增加的力大。
16. 某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示装置进行实验。
（1）为了完成实验，除了图中所示器材外，还需要以下实验器材中的________
A.秒表 B.天平 C.毫米刻度尺 D.电压合适的交流电源


（2）探究小车加速度和力的关系：他先用垫木把长木板的一端垫高以补偿阻力。挂上小桶，每次往桶中加入适量的砂来改变小车受到的力，相应地测出小车获得的加速度。挑选出的纸带如图所示。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔T = 0.1 s。计数点C对应物体的瞬时速度大小为________m/s，整个运动过程中物体的加速度大小为________m/s2。（结果保留三位有效数字）


（3）甲、乙两同学用同一装置做实验，为方便对比，两个同学画图时横、纵轴坐标的标度都是一样的，各自得到了a﹣F图线如图所示。图像的斜率不同说明两位同学使用器材中的________是不同的（请填选项前字母）。
A．桶和砂的质量 B.小车质量 C.长木板的倾角
【答案】 ①. BCD ②. 0.543 ③. 1.36 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]为了完成实验，除了图中所示的器材外，还需要：天平(测量小车及砂桶质量)、毫米刻度尺(测纸带上点迹间的距离)、电压合适的交流电源(为打点计时器提供电源)。
故选BCD。
(2)[2]计数点C对应物体的瞬时速度大小为
vC=xBD2T=0.543ms
[3]根据逐差法整个运动过程中物体的加速度大小为
a=xCE-xAC4T2=1.36ms2
(3)[4]根据牛顿第二定律，可得
a=1MF
易知图像的斜率表示1M，所以图像的斜率不同说明两位同学使用器材中的小车质量是不同的。
故选B。
17. 如图，光滑水平桌面上质量为M的物体A与质量为m的物体B通过定滑轮，用不可伸长的轻绳相连。在物体B的重力作用下，A、B分别向左和向下做匀加速直线运动。不计轴摩擦，重力加速度为g。根据牛顿运动定律，论证：当m远小于M时，使A做匀加速直线运动的绳上拉力大小近似等于mg。


【答案】见解析
【解析】
【详解】分别选A、B为研究对象，根据牛顿第二定律有
F = Ma
和
mg - F = ma
得
a = mgM+m
使A做匀加速直线运动的绳上拉力
F = Ma = MmgM+m = mg1+mM
当m远小于M时
mM ≈ 0
则
F ≈ mg
18. 如图，用一根轻质细绳将一幅重力为12N的画框对称悬挂在墙壁上，画框上两个挂钉间的距离为0.6m，两挂钉间绳子长度为1m。求绳子承受的拉力大小。

【答案】7.5N
【解析】
【详解】画框受重力G，大小相等的绳子拉力T1和T2，如图1所示，绳与竖直方向的夹角为θ

由几何关系有
cosθ = 0.8
由于画框静止，三力的关系如图2所示
T1 = T2 = G2cosθ = 7.5N
19. 第24届冬奥会将于2022年2月4日在北京和张家口举行。如图甲所示，一位滑雪爱好者，人与装备的总质量为50kg，在倾角为37°的雪坡上，以2m/s的初速度沿斜坡匀加速直线滑下。他的运动v—t图像如图乙所示。g取10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求：
（1）滑雪者受到雪面的支持力大小；
（2）滑雪者受到的阻力大小。


【答案】（1）400N；（2）100N
【解析】
【详解】（1）滑雪者在斜坡上受力如图所示，建立如图所示的直角坐标系

y方向
FN = mgcosθ = 400N
（2）由v—t图像可得滑雪者运动的加速度大小
a=v2-v1t = 4m/s2
根据牛顿第二定律，x方向
mgsinθ - f = ma
得
f = mgsinθ - ma = 100N
20. 为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s处分别设置一面小旗和一个挡板，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在水平冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板，冰球到达挡板时的速度不为0；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发做匀加速运动滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。已知冰球与冰面之间的动摩擦因数为µ，将冰球所受阻力视为滑动摩擦力，重力加速度为g。
（1）求冰球到达挡板时的速度大小；
（2）s越小时，要求运动员的最小加速度是越小还是越大？并请分析说明，可画图辅助。


【答案】（1）v02-2μgs；（2）见解析
【解析】
【详解】（1）冰球在冰面上滑行时，受重力mg、支持力N和滑动摩擦力f。
根据牛顿第二定律有
f = ma
滑动摩擦力
f = µN
N = mg
得冰球做匀减速直线运动加速度大小
a1 = µg
根据
vt2-v02=2ax
有冰球到达挡板时的速度大小
v1 = v02-2μgs
（2）根据平均速度
v=st
和
s =12a人t2
可得运动员做初速度为0的匀加速直线运动的加速度大小
a人=2(v)2s
满足要求的最小加速度时，运动员整个运动过程的平均速度与冰球的平均速度相同；冰球整个运动过程的平均速度
v=v0+v12=v0+v02-2μgs2
s越小时，冰球做匀减速直线运动的初速度v0和加速度大小a1 = µg不变，则v越大，推得a人=2(v)2s越大。所以，s越小时，要求运动员的最小加速度越大。
21. 以下为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的操作步骤，请补充空缺内容：

a.在水平放置的木板上垫一张白纸，在轻质小圆环上拴两根细线，并将小圆环挂在橡皮条的一端。把橡皮条的另一端A固定在板上。b.用两个弹簧测力计互成角度地通过细线共同拉小圆环，使橡皮条伸长，小圆环达到某一位置O点，在白纸上记下O点的位置和两细线的方向，记录两弹簧测力计的读数F1和F2。c.撤去F1和F2， ________ ，记下此时弹簧测力计的读数F' 和细线的方向。d.在纸上做出F1、F2和F' 的力的图示，观察三者间关系。
【答案】用一个弹簧测力计通过细线单独拉小圆环，使小圆环仍处于O点
【解析】
【详解】[1]根据探究两个互成角度的力的合成规律”实验的操作步骤可知，撤去F1和F2，由等效替代可知，用一个弹簧测力计通过细线单独拉小圆环，使小圆环仍处于O点。