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重庆市西南大学附中2023-2024学年高一上学期期末物理模拟试卷（Word版附解析）
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这是一份重庆市西南大学附中2023-2024学年高一上学期期末物理模拟试卷（Word版附解析），共19页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 如图所示，两架歼-10A战机组成双机编队伴飞时，甲飞机上的飞行员发现乙飞机是“静止的”，则其选取得参考系是（ ）
A. 地面上的观众B. 甲飞机C. 远处的地面D. 乙飞机
【答案】B
【解析】
【详解】AC．飞机相对于地面上的观众、远处的地面都是运动的，所以以地面上的观众、远处的地面为参考系，乙飞机都是运动的．AC错误；
B．因为两架飞机在空中以相同速度同向飞行，以甲飞机为参照物，甲与乙飞机之间的相对位置没有发生变化，所以认为乙是静止的．B正确；
D．研究乙的运动情况，不能以乙自身为参考系，D错误。
故选B。
2. 如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别为h1∶h2∶h3=3∶2∶1。若先后顺序次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（ ）
A. 三者到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1
B. 三者运动时间之比为3∶2∶1
C. 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. b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差
【答案】C
【解析】
【详解】A．设，则由得
得到达桌面时的速度之比
选项A错误；
B．由得三者运动时间之比
选项B错误；
CD．b与a开始下落时间差为
c与b开始下落时间差
故
选项C正确，D错误。
故选C。
3. 足球运动是目前最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱．如图所示为几种与足球有关的情境，则下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B. 图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球形变而产生的
C. 图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
D. 图丙中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．静止在草地上足球受到的弹力的施力物体是地面，而重力的施力物体是地球，可知弹力不是重力，故A错误；
B．静止在地面上的足球受到弹力是地面对足球的作用力，是因为地面发生形变，故B错误；
C．静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触，但由于没有弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，故C错误；
D．踩在脚下的足球受到地球对它的重力，脚对它的压力以及地面对足球的支持力，可能不受摩擦力，即可能受三个力作用，故D正确；
故选D。
4. 如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为和h，将两球水平抛出后，不计空气阻力，两球落地时的水平位移分别为s和。重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. A、B两球的初速度大小之比为1：4
B. A、B两球的运动时间之比为
C. 两小球运动轨迹交点的水平位移为
D. 两小球运动轨迹交点的离地高度
【答案】D
【解析】
【详解】AB．小球做平抛运动，竖直方向有
A球运动时间
B球运动时间
所以
由
得
结合两球落地时位移之比
可知A、B两球的初速度之比，故AB错误；
CD．两球相交时，水平方向位移相同，因此有
B球下落高度
A球下落的高度
各式联立得
两小球运动轨迹交点的高度
两小球运动轨迹交点的水平位移
联立解得
C错误D正确。
故选D。
5. 一玩具车从时刻开始沿直线运动，运动时间为t时，对应的位移为x，规定向右为正方向，其图像如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 玩具车的初速度为B. 玩具车的加速度为
C. 玩具车在第末的速度D. 第末，玩具车在出发点右侧处
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由匀变速运动规律有
变化可得
由图可知
故AB错误；
C．由
知，在第末，玩具车的速度为，故C正确；
D．由
可得，第末玩具车在出发点右侧处，故D错误。
故选C。
6. 一个质量为50 kg的人，站在竖直向上运动的升降机地板上，升降机加速度大小为2 m/s2，若g取10 m/s2，这时人对升降机地板的压力可能等于（ ）
A. 600 NB. 500 NC. 400 ND. 300 N
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】若加速度向下，则
解得
根据牛顿第三定律人对升降机地板的压力可能等于400 N
若加速度向上，则
解得
根据牛顿第三定律人对升降机地板的压力可能等于600 N。
故选AC。
7. 如图所示，半球形物体和光滑小球紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态．现用水平力沿物体表面将小球缓慢拉至物体最高点，物体始终保持静止状态，则下列说法中正确的是（ ）
A. 物体受到3个力的作用
B. 小球对物体的压力大小始终不变
C. 物体受到斜面的摩擦力大小一直减小
D. 物体对小球的支持力大小一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A、 对球A分析可知，A受重力、支持力、B的压力和斜面的摩擦力作用，共四个力，故A错误；
BD、小球对物体的压力和物体对小球的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反；对球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：
将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，θ变小，故支持力N变小，拉力F也变小；
根据牛顿第三定律，压力也减小；故BD错误；
C、再对AB整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：，α为斜面的坡角，由于F减小，故拉力F减小，故静摩擦力减小；故C正确．
8. 如图所示，固定斜面的倾角为，物体用跨过斜面顶端定滑轮的轻绳连接，轻绳与斜面平行，物体B与斜面不接触，物体A的质量为，斜面与物体A间的动摩擦因数为0.3。不计滑轮与绳之间的摩擦，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使物体A能静止在斜面上，物体B的质量可能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当物体所受最大静摩擦力沿斜面向下时，B的质量取最大值，根据平衡条件有
解得
当物体所受最大静摩擦力沿斜面向上时，B的质量取最小值，根据平衡条件有
解得
所以
故B可能，ACD不可能。
故选B。
二、多选题（共3小题，满分15分，每小题5分）
9. 物体做匀变速直线运动，从某时刻起，在第1s、第2s、第3s、第4s内的位移分别是1m、2m、3m、4m。以下对汽车运动的描述中正确的是（ ）
A. 前4s内的平均速度是2.5m/s
B. 加速度是1m/s2
C. 2s末的速度是2m/s
D. 初速度是0.5m/s
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．前4s内内的平均速度
故A正确；
B．根据匀变速直线运动的推论可知
其中
T=1s，
解得
故B正确；
C．根据匀变速运动的规律，某段位移的平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度，由此可知2s末的瞬时速度等于第2s与第3s内的平均速度，即
故C错误；
D．第1s内的位移
其中
代入数据解得
故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示，质量的物块沿质量，倾角为的斜面下滑过程中，加速度大小为沿斜面向下，斜面不固定但仍静止，重力加速度，则斜面体受到水平面的摩擦力和支持力分别为（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】对、受力分析如图，对，沿斜面和垂直斜面正交分解得
对，水平和竖直正交分解得
由牛顿第三定律知
代入数据解得
故选AD。
11. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A拴接，物块A、B、C、D紧挨在一起放在光滑水平面上，在水平向左的外力F的作用下整个装置处于静止状态。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，物块A、B、C、D的质量分别为4m、3m、2m、m，突然撤去外力F瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的压缩量为
B. A的加速度大小为
C. B对A的作用力大小为
D. B对C作用力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据胡克定律可知，弹簧的压缩量为
故A错误；
B．突然撤去外力F瞬间，整体的加速度都相同，则A的加速度大小为
故B正确；
C．对BCD的整体，则A对B的作用力大小为
根据牛顿第三定律可知，B对A的作用力大小为
故C错误；
D．对CD整体，由牛顿定律可得，B对C的作用力大小为
故D正确。
故选BD。
三、实验题（共2小题，满分14分）
12. 用图所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”的实验．主要实验步骤如下：
a．测量小车的质量为M，砝码和托盘的质量为m，满足m<b．把纸带系在小车上，并使纸带穿过打点计时器．把装有打点计时器的木板一端稍微垫高，使小车在木板上做匀速运动．
c．把连接砝码和托盘的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上，接通电源，释放小车，使小车沿长木板运动．
d．打点计时器在纸带上打下一系列的点，根据计数点间距离求出加速度a．
e．换上新纸带，保持小车的质量不变，改变砝码的质量，重复实验．
f．实验过程中，小车所受拉力记为F1、F2、F3、F4、F5，对应的加速度记为a1、a2、a3、a4、a5．以加速度a为纵轴、小车所受拉力F为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示．
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）小车受到拉力为F2时，打出的一条清晰纸带如图所示．找一个合适的点当作计时起点0，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，分别记为1、2、3、4，用刻度尺测量出相邻计数点间的距离分别为x1、x2、x3、x4．则小车的加速度大小为______．根据纸带还可以求出打点计时器打下点1时，小车的速度大小为_______．
（2）在图中已标出加速度a1、a3、a4、a5对应的坐标点，请在该图中标出加速度a2对应的坐标点，并画出a-F图像____．
（3）另一组同学实验时，忘记了平衡摩擦力，绘制出a-F图线如图所示．该图线的斜率为k，纵轴截距为b．由此可知：小车的质量为______，小车所受摩擦力大小为______．
【答案】 ①. （1） ②. ③. （2）图像见解析； ④. （3） ⑤.
【解析】
【详解】（1）根据∆x=aT2由逐差法可得: ；打点计时器打下点1时，小车的速度大小为；
（2）画出a-F图像如图；
（3）根据F-f=ma，解得，则，，解得，.
13. 某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹，a、b、c 位置是运动轨迹上三个点（已标出）。其中 x、y 坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则：
(1)小球平抛的初速度为______m/s。（重力加速度 g=10m/s2）
(2)小球运动到 b 点的速度为_______m/s。
(3)从坐标原点到c 点的这段时间内小球的速度变化量为_____m/s。
(4)小球开始做平抛运动的位置坐标为 x=_____cm，y=________cm。
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1] 因为在水平方向上，a到b，b到c 的水平位移相等，设时间为T，在竖直方向上，根据
得
则小球平抛运动的初速度为
。
（2）[2] b点在竖直方向上的分速度为
小球运动到b点的速度为
。
（3）[3] 物体从a点运动到c点的时间为
那么从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为
。
（4）[4]小球运动到b点的时间为
水平方向上的位移为
竖直方向上的位移为
所以开始做平抛运动的位置坐标为
。
四、计算题（共3小题，满分39分，每小题13分）
14. 如图所示为一倾角θ＝37°足够长的斜面，将一质量m＝1kg的物体在斜面上由静止释放，同时施加一沿斜面向上的恒定拉力，拉力大小F=15N，1s后物体的速度沿斜面向上，大小为5m/s，（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）．
(1)求物体与斜面间动摩擦因数μ；
(2)若在物体的速度为5m/s时撤去力F，求撤掉力F后0.8s内的位移.
【答案】(1)0.5 (2)1.16m 方向沿斜面向上
【解析】
【详解】(1) 1s后物体的速度沿斜面向上，大小为5m/s，故物体的加速度
根据牛顿第二定律可知
解得：
(2) 若在物体的速度为5m/s时撤去力F，求撤掉力F后
所以，物体减为零的时间
位移
物体向下匀加速加速度
反向运动0.3s，位移
所以，撤掉力F后0.8s内的位移
方向沿斜面向上．
15. 潜艇从高密度海水区域驶入低密度区域，浮力顿减，潜艇如同汽车掉下悬崖，称之为“掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。某潜艇总质量为3.0×106kg，在高密度海水区域距海平面200m，距海底144m处沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入低密度海水区域A点时，浮力突然降为2.4×107N；10s后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），结果潜艇刚好零速度“坐底”并安全上浮，避免了一起严重事故。已知在整个运动过程中，潜艇所受阻力恒为1.2×106N，潜艇减重的时间忽略不计，海底平坦，重力加速度为g取10m/s2，答案可用根式表示，求：
（1）潜艇“掉深”10s时的速度；
（2）潜艇减重排出水的质量；
（3）潜艇从A开始“掉深”到返回A点所经历的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）潜艇加速下降，由牛顿第二定律得
解得
所以
（2）加速下降的深度为
在时距海底
减速下降加速度大小为a2，则
解得
减速下降过程：时间为
由牛顿第二定律
解得
所以排水质量为
（3）上浮过程有
解得
整个过程所需时间为
16. 如图，两个滑块A、B的质量分别为、，放在静止于水平地面上长木板的两端，A与木板间的动摩擦因数，B与木板间的动摩擦因数；木板的质量m＝4kg，与地面间的动摩擦因数。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，A的初速度，B的初速度。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块A、B可视为质点，重力加速度。求：
（1）两滑块开始相向滑动时滑块A、B和木板的加速度大小；
（2）经过多长时间滑块B与木板相对静止及此时木板的速度；
（3）为避免滑块A、B相碰，滑块A、B开始运动时两者之间的最小距离。
【答案】（1），，；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为、和，A和B相对于地面的加速度大小分别为和，木板相对于地面的加速度大小为。在物块B与木板达到共同速度前，由牛顿第二定律得
解得
（2）设在时刻，B与木板达到共同速度，其大小为，由运动学公式有
联立代入已知数据得
（3）在时A的速度大小
在时间间隔内，B相对于地面移动的距离为
设在B与木板达到共同速度后，木板的加速度大小为。对于B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有
由题意知，为避免A、B相碰，A与木板的临界速度相同，设其大小为，设A的速度大小从变到所用的时间为，则由运动学公式，对木板有
对A有
在时间间隔内，B（以及木板）相对地面移动的距离为
在时间间隔内，A相对地面移动的距离为
因此A和B开始运动时，两者之间的距离为
联立以上各式，并代入数据得
1. 如图所示，两架歼-10A战机组成双机编队伴飞时，甲飞机上的飞行员发现乙飞机是“静止的”，则其选取得参考系是（ ）
A. 地面上的观众B. 甲飞机C. 远处的地面D. 乙飞机
【答案】B
【解析】
【详解】AC．飞机相对于地面上的观众、远处的地面都是运动的，所以以地面上的观众、远处的地面为参考系，乙飞机都是运动的．AC错误；
B．因为两架飞机在空中以相同速度同向飞行，以甲飞机为参照物，甲与乙飞机之间的相对位置没有发生变化，所以认为乙是静止的．B正确；
D．研究乙的运动情况，不能以乙自身为参考系，D错误。
故选B。
2. 如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别为h1∶h2∶h3=3∶2∶1。若先后顺序次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（ ）
A. 三者到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1
B. 三者运动时间之比为3∶2∶1
C. 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. b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差
【答案】C
【解析】
【详解】A．设，则由得
得到达桌面时的速度之比
选项A错误；
B．由得三者运动时间之比
选项B错误；
CD．b与a开始下落时间差为
c与b开始下落时间差
故
选项C正确，D错误。
故选C。
3. 足球运动是目前最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱．如图所示为几种与足球有关的情境，则下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B. 图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球形变而产生的
C. 图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
D. 图丙中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．静止在草地上足球受到的弹力的施力物体是地面，而重力的施力物体是地球，可知弹力不是重力，故A错误；
B．静止在地面上的足球受到弹力是地面对足球的作用力，是因为地面发生形变，故B错误；
C．静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触，但由于没有弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，故C错误；
D．踩在脚下的足球受到地球对它的重力，脚对它的压力以及地面对足球的支持力，可能不受摩擦力，即可能受三个力作用，故D正确；
故选D。
4. 如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为和h，将两球水平抛出后，不计空气阻力，两球落地时的水平位移分别为s和。重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. A、B两球的初速度大小之比为1：4
B. A、B两球的运动时间之比为
C. 两小球运动轨迹交点的水平位移为
D. 两小球运动轨迹交点的离地高度
【答案】D
【解析】
【详解】AB．小球做平抛运动，竖直方向有
A球运动时间
B球运动时间
所以
由
得
结合两球落地时位移之比
可知A、B两球的初速度之比，故AB错误；
CD．两球相交时，水平方向位移相同，因此有
B球下落高度
A球下落的高度
各式联立得
两小球运动轨迹交点的高度
两小球运动轨迹交点的水平位移
联立解得
C错误D正确。
故选D。
5. 一玩具车从时刻开始沿直线运动，运动时间为t时，对应的位移为x，规定向右为正方向，其图像如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 玩具车的初速度为B. 玩具车的加速度为
C. 玩具车在第末的速度D. 第末，玩具车在出发点右侧处
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由匀变速运动规律有
变化可得
由图可知
故AB错误；
C．由
知，在第末，玩具车的速度为，故C正确；
D．由
可得，第末玩具车在出发点右侧处，故D错误。
故选C。
6. 一个质量为50 kg的人，站在竖直向上运动的升降机地板上，升降机加速度大小为2 m/s2，若g取10 m/s2，这时人对升降机地板的压力可能等于（ ）
A. 600 NB. 500 NC. 400 ND. 300 N
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】若加速度向下，则
解得
根据牛顿第三定律人对升降机地板的压力可能等于400 N
若加速度向上，则
解得
根据牛顿第三定律人对升降机地板的压力可能等于600 N。
故选AC。
7. 如图所示，半球形物体和光滑小球紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态．现用水平力沿物体表面将小球缓慢拉至物体最高点，物体始终保持静止状态，则下列说法中正确的是（ ）
A. 物体受到3个力的作用
B. 小球对物体的压力大小始终不变
C. 物体受到斜面的摩擦力大小一直减小
D. 物体对小球的支持力大小一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A、 对球A分析可知，A受重力、支持力、B的压力和斜面的摩擦力作用，共四个力，故A错误；
BD、小球对物体的压力和物体对小球的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反；对球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：
将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，θ变小，故支持力N变小，拉力F也变小；
根据牛顿第三定律，压力也减小；故BD错误；
C、再对AB整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：，α为斜面的坡角，由于F减小，故拉力F减小，故静摩擦力减小；故C正确．
8. 如图所示，固定斜面的倾角为，物体用跨过斜面顶端定滑轮的轻绳连接，轻绳与斜面平行，物体B与斜面不接触，物体A的质量为，斜面与物体A间的动摩擦因数为0.3。不计滑轮与绳之间的摩擦，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使物体A能静止在斜面上，物体B的质量可能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当物体所受最大静摩擦力沿斜面向下时，B的质量取最大值，根据平衡条件有
解得
当物体所受最大静摩擦力沿斜面向上时，B的质量取最小值，根据平衡条件有
解得
所以
故B可能，ACD不可能。
故选B。
二、多选题（共3小题，满分15分，每小题5分）
9. 物体做匀变速直线运动，从某时刻起，在第1s、第2s、第3s、第4s内的位移分别是1m、2m、3m、4m。以下对汽车运动的描述中正确的是（ ）
A. 前4s内的平均速度是2.5m/s
B. 加速度是1m/s2
C. 2s末的速度是2m/s
D. 初速度是0.5m/s
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．前4s内内的平均速度
故A正确；
B．根据匀变速直线运动的推论可知
其中
T=1s，
解得
故B正确；
C．根据匀变速运动的规律，某段位移的平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度，由此可知2s末的瞬时速度等于第2s与第3s内的平均速度，即
故C错误；
D．第1s内的位移
其中
代入数据解得
故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示，质量的物块沿质量，倾角为的斜面下滑过程中，加速度大小为沿斜面向下，斜面不固定但仍静止，重力加速度，则斜面体受到水平面的摩擦力和支持力分别为（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】对、受力分析如图，对，沿斜面和垂直斜面正交分解得
对，水平和竖直正交分解得
由牛顿第三定律知
代入数据解得
故选AD。
11. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A拴接，物块A、B、C、D紧挨在一起放在光滑水平面上，在水平向左的外力F的作用下整个装置处于静止状态。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，物块A、B、C、D的质量分别为4m、3m、2m、m，突然撤去外力F瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的压缩量为
B. A的加速度大小为
C. B对A的作用力大小为
D. B对C作用力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据胡克定律可知，弹簧的压缩量为
故A错误；
B．突然撤去外力F瞬间，整体的加速度都相同，则A的加速度大小为
故B正确；
C．对BCD的整体，则A对B的作用力大小为
根据牛顿第三定律可知，B对A的作用力大小为
故C错误；
D．对CD整体，由牛顿定律可得，B对C的作用力大小为
故D正确。
故选BD。
三、实验题（共2小题，满分14分）
12. 用图所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”的实验．主要实验步骤如下：
a．测量小车的质量为M，砝码和托盘的质量为m，满足m<
c．把连接砝码和托盘的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上，接通电源，释放小车，使小车沿长木板运动．
d．打点计时器在纸带上打下一系列的点，根据计数点间距离求出加速度a．
e．换上新纸带，保持小车的质量不变，改变砝码的质量，重复实验．
f．实验过程中，小车所受拉力记为F1、F2、F3、F4、F5，对应的加速度记为a1、a2、a3、a4、a5．以加速度a为纵轴、小车所受拉力F为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示．
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）小车受到拉力为F2时，打出的一条清晰纸带如图所示．找一个合适的点当作计时起点0，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，分别记为1、2、3、4，用刻度尺测量出相邻计数点间的距离分别为x1、x2、x3、x4．则小车的加速度大小为______．根据纸带还可以求出打点计时器打下点1时，小车的速度大小为_______．
（2）在图中已标出加速度a1、a3、a4、a5对应的坐标点，请在该图中标出加速度a2对应的坐标点，并画出a-F图像____．
（3）另一组同学实验时，忘记了平衡摩擦力，绘制出a-F图线如图所示．该图线的斜率为k，纵轴截距为b．由此可知：小车的质量为______，小车所受摩擦力大小为______．
【答案】 ①. （1） ②. ③. （2）图像见解析； ④. （3） ⑤.
【解析】
【详解】（1）根据∆x=aT2由逐差法可得: ；打点计时器打下点1时，小车的速度大小为；
（2）画出a-F图像如图；
（3）根据F-f=ma，解得，则，，解得，.
13. 某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹，a、b、c 位置是运动轨迹上三个点（已标出）。其中 x、y 坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则：
(1)小球平抛的初速度为______m/s。（重力加速度 g=10m/s2）
(2)小球运动到 b 点的速度为_______m/s。
(3)从坐标原点到c 点的这段时间内小球的速度变化量为_____m/s。
(4)小球开始做平抛运动的位置坐标为 x=_____cm，y=________cm。
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1] 因为在水平方向上，a到b，b到c 的水平位移相等，设时间为T，在竖直方向上，根据
得
则小球平抛运动的初速度为
。
（2）[2] b点在竖直方向上的分速度为
小球运动到b点的速度为
。
（3）[3] 物体从a点运动到c点的时间为
那么从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为
。
（4）[4]小球运动到b点的时间为
水平方向上的位移为
竖直方向上的位移为
所以开始做平抛运动的位置坐标为
。
四、计算题（共3小题，满分39分，每小题13分）
14. 如图所示为一倾角θ＝37°足够长的斜面，将一质量m＝1kg的物体在斜面上由静止释放，同时施加一沿斜面向上的恒定拉力，拉力大小F=15N，1s后物体的速度沿斜面向上，大小为5m/s，（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）．
(1)求物体与斜面间动摩擦因数μ；
(2)若在物体的速度为5m/s时撤去力F，求撤掉力F后0.8s内的位移.
【答案】(1)0.5 (2)1.16m 方向沿斜面向上
【解析】
【详解】(1) 1s后物体的速度沿斜面向上，大小为5m/s，故物体的加速度
根据牛顿第二定律可知
解得：
(2) 若在物体的速度为5m/s时撤去力F，求撤掉力F后
所以，物体减为零的时间
位移
物体向下匀加速加速度
反向运动0.3s，位移
所以，撤掉力F后0.8s内的位移
方向沿斜面向上．
15. 潜艇从高密度海水区域驶入低密度区域，浮力顿减，潜艇如同汽车掉下悬崖，称之为“掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。某潜艇总质量为3.0×106kg，在高密度海水区域距海平面200m，距海底144m处沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入低密度海水区域A点时，浮力突然降为2.4×107N；10s后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），结果潜艇刚好零速度“坐底”并安全上浮，避免了一起严重事故。已知在整个运动过程中，潜艇所受阻力恒为1.2×106N，潜艇减重的时间忽略不计，海底平坦，重力加速度为g取10m/s2，答案可用根式表示，求：
（1）潜艇“掉深”10s时的速度；
（2）潜艇减重排出水的质量；
（3）潜艇从A开始“掉深”到返回A点所经历的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）潜艇加速下降，由牛顿第二定律得
解得
所以
（2）加速下降的深度为
在时距海底
减速下降加速度大小为a2，则
解得
减速下降过程：时间为
由牛顿第二定律
解得
所以排水质量为
（3）上浮过程有
解得
整个过程所需时间为
16. 如图，两个滑块A、B的质量分别为、，放在静止于水平地面上长木板的两端，A与木板间的动摩擦因数，B与木板间的动摩擦因数；木板的质量m＝4kg，与地面间的动摩擦因数。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，A的初速度，B的初速度。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块A、B可视为质点，重力加速度。求：
（1）两滑块开始相向滑动时滑块A、B和木板的加速度大小；
（2）经过多长时间滑块B与木板相对静止及此时木板的速度；
（3）为避免滑块A、B相碰，滑块A、B开始运动时两者之间的最小距离。
【答案】（1），，；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为、和，A和B相对于地面的加速度大小分别为和，木板相对于地面的加速度大小为。在物块B与木板达到共同速度前，由牛顿第二定律得
解得
（2）设在时刻，B与木板达到共同速度，其大小为，由运动学公式有
联立代入已知数据得
（3）在时A的速度大小
在时间间隔内，B相对于地面移动的距离为
设在B与木板达到共同速度后，木板的加速度大小为。对于B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有
由题意知，为避免A、B相碰，A与木板的临界速度相同，设其大小为，设A的速度大小从变到所用的时间为，则由运动学公式，对木板有
对A有
在时间间隔内，B（以及木板）相对地面移动的距离为
在时间间隔内，A相对地面移动的距离为
因此A和B开始运动时，两者之间的距离为
联立以上各式，并代入数据得
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