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四川省德阳外国语学校2022-2023学年高三上学期9月考试物理试卷（Word版附解析）
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这是一份四川省德阳外国语学校2022-2023学年高三上学期9月考试物理试卷（Word版附解析），文件包含四川省德阳外国语学校2022-2023学年高三上学期9月考试物理试题Word版含解析docx、四川省德阳外国语学校2022-2023学年高三上学期9月考试物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。1~8小题每小题只有一个答案符合题意，9~11小题每小题有多个选项符合题意）
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 物体只要有加速度，速度一定增大
B. 物体的速度为零，加速度一定为零
C. 物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大
D. 物体的加速度减小，速度和位移可能都在增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、当物体有加速度且加速度方向与速度同向时，物体速度增大；当加速度方向与速度反向时，物体的速度减小，故选项A错误；
B、物体的速度为零时，加速度不一定为零，比如物体竖直上抛到最高点，速度为零，但加速度为，故选项B错误；
C、速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定，故选项C错误；
D、物体的加速度减小，若加速度方向与速度同向，物体的速度仍增大，位移也增大，故选项D正确．
2. 书放在水平桌面上，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 桌面受到的压力施力物体是地球
B. 书对桌面的压力就是书受的重力
C. 桌面对书的支持力，是因为桌面发生了微小形变而产生的
D. 书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，合力为0
【答案】C
【解析】
【详解】A．桌面受到的压力施力物体是书，故A错误；
B．书对桌面的压力作用在桌面上，书受的重力作用在书上，故B错误；
C．桌面对书的支持力，是因为桌面发生了微小形变而产生的，故C正确；
D．书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，但由于作用在不同的对象上，所以不能说它们的合力为0，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，一木块放在水平桌面上，在木块上受到两个推力作用，处于静止状态，其中F1=5N，F2=4N，方向与水平方向成=60的角，如图所示。若撤除力F1，则木块受到的静摩擦力的大小和方向为（ ）
A. 2N， 方向向左B. 4N， 方向向右
C. 4N， 方向向左D. 5N， 方向向右
【答案】A
【解析】
【详解】开始时物体受摩擦力
方向向左；若撤除力F1，物体受摩擦力
方向仍向左。
故选A。
4. 今年7月，云南的大象火出了圈，而我们在野外自驾游也容易碰见野生动物突然从路边窜出的情况。如图，汽车以大小为的速度匀速行驶，突然一头小象冲上公路，由于受到惊吓，小象在同一车道立刻由静止以的加速度向前奔跑，此时小象距离汽车前方车头30m，司机立即刹车忽略司机的反应时间，汽车的加速度大小为，以司机开始刹车为计时起点。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车第1s内的位移为8mB. 汽车刹车后6s内的位移为24m
C. 汽车一定不会与小象相撞D. 汽车最后1s内的位移为2m
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．跟速度-时间公式求汽车减速到0的时间为t，根据公式，即有
解得
汽车第1s内的位移为x，则有
A错误；
B．汽车运动的时间为5s，刹车后6s内的位移为前5s的位移为
B错误；
C．汽车刹车到速度为0的位移是25m小于汽车与小象开始的间距30m，故汽车一定不会与小象相撞，C正确；
D．最后1s看成初速度为0的反向匀加速运动，根据位移-时间公式最后1s的位移为
D错误。
故选C。
5. 如图，小球a、b的质量分别为m、2m，且两小球均可视为质点，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，保持Oa与竖直方向夹角为不变。已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧形变量的最小值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】以小球a、b为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图，如图
根据平衡条件得知：F与T的合力与整体重力3mg和总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置
F的最小值为
根据胡克定律，可得
所以有
ABC错误，D正确。
故选D。
6. 如图，一小球（可视为质点）由静止开始沿光滑斜面向下做匀加速直线运动，已知小球从位置m到位置p的运动过程中，从位置m到位置n的时间为t1，从位置n到位置p的时间为t2，两段连续的位移均为s，则小球通过位置n时的速度的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设小球通过位置n时速度的大小，小球的加速度为；从位置m到位置n，根据逆向思维可得
从位置n到位置p，有
联立解得
故选B。
7. 如图所示，质量为m的小球用绳AO和轻弹簧OB拉起吊在天花板上，平衡后AO、OB与天花板的夹角均为θ。若突然将绳AO剪断，则剪断瞬间球的加速度的大小为（ ）
A. B. C. D. gctθ
【答案】A
【解析】
【详解】剪断AO前，由共点力平衡有
可解得
绳AO剪断瞬间，小球受重力和弹簧弹力不变，合力与剪断前TA等大反向，所以加速度
故选A。
8. 将质量为、底角为的等腰梯形A放在质量为、倾角为的光滑斜面体B上，斜面体B处在光滑水平面上，如图所示。对A施加一个水平力F时A、B恰好一起在水平面上运动，已知，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. A、B可能做匀速直线运动B. A、B加速度大小可能为
C. 力F的大小为D. 力F的大小在某个范围内
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．系统水平方向只受力F，因此不可能做匀速直线运动，故A错误；
B．对A
、
对B
解得
故B错误；
C．由
故C正确；
D．系统有唯一加速度值，因此力F有唯一的值，故D错误。
故选C。
9. 将一个质量为m的小球以初速度v0竖直向上抛出，已知小球经时间t上升到最高点，再经一段时间匀速经过抛出点时，速度大小为v1。已知空气阻力大小与小球速度大小成正比，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A. 小球运动到最高点时处于平衡状态
B. 小球运动的最大加速度大小为
C. 上升过程中空气阻力的冲量大小等于下降过程中空气阻力的冲量大小
D. 小球由最高点回到抛出点的时间小于t
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小球运动到最高点时，只受重力作用，不是处于平衡状态，故A错误；
B．小球匀速经过抛出点时，根据受力平衡可得
小球刚抛出时的加速度最大，根据牛顿第二定律可得
联立解得小球运动的最大加速度大小为
故B正确；
C．设小球上升的高度为，上升过程空气阻力的冲量大小为
下降过程中空气阻力的冲量大小为
可知上升过程中空气阻力的冲量等于下降过程中空气阻力的冲量，故C正确；
D．由于下落过程的平均加速度小于上升过程的平均加速度，根据
可知下落过程的时间大于上升过程的时间，则小球由最高点回到抛出点的时间大于t，故D错误。
故选BC。
10. 如图为某建筑工地的传送装置，传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速度v0=2m/s向下运动，质量为m=1kg的工件无初速度地放在传送带的顶端P，经时间t1=0.2s，工件的速度达到2m/s，此后再经过t2=1.0s时间，工件运动到传动带的底端Q，且到底端时的速度为v=4m/s，重力加速度g=10m/s2，工件可视为质点。则下列说法正确的是（ ）
A. 传送带的长度为x=2.4m
B. 传送带与工件间的动摩擦因数为μ=0.5
C. 工件由P运动到Q的过程中，传送带对工件所做的功为W=11.2J
D. 工件由P运动到Q的过程中，因摩擦而产生的热量为Q=4.8J
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．设传送带与水平面的夹角记为，由题意可知在t1=0.2 s时间内，对工件由牛顿第二定律得
由运动学规律有
工件在t1=0.2 s时间内的位移
在t2=1.0 s时间内，对工件由牛顿第二定律得
由运动学规律有
工件在t2=1.0 s时间内的位移
则有传送带的长度为
x=x1＋x2=0.2 m＋3.0 m=3.2 m
由以上分析可解得
cs θ=0.8，μ=0.5
故A错误；B正确；
C．工件受到传送带的摩擦力大小
在t1=0.2 s的时间内，摩擦力对工件做正功
Wf1=fx1 =0.8 J
在t2=1.0 s的时间内，摩擦力对工件做负功
Wf2=−fx2=−12 J
所以工件由P运动到Q的过程中，传送带对工件做的功为
W=Wf1＋Wf2=−11.2 J
故C错误；
D．根据功能关系可知，工件与传送带因摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，t1=0.2 s时间内
t2=1.0 s时间内
故传送带与工件之间的总相对位移为
工件与传送带因摩擦而产生的热量为
故D正确。
故选BD。
11. 如图所示，截面是直角梯形的物块放在光滑水平地面上，其两个侧面恰好与两个固定在地面上的压力传感器P和Q接触，斜面ab上的ac部分光滑，cb部分粗糙。开始时两压力传感器的示数均为0。．现在a端由静止释放一金属块，下列说法正确的是
A. 金属块在ac部分运动时，传感器P、Q示数均为零
B. 金属块在ac部分运动时，传感器P的示数为零，Q的示数不为零
C. 金属块在cb部分运动时，传感器P、Q示数可能均为零
D. 金属块在cb部分运动时，传感器P的示数一定不为零，Q的示数一定为零
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB．金属块在ac之间运动时，斜面对物块的作用力垂直于斜面向上，根据牛顿第三定律可知，物块对斜面的作用力垂直于斜面向下，所以传感器P的示数为零，Q的示数不为零，A错误，B正确；
CD．金属块在cb之间运动时，如果加速向下运动，斜面对物块在水平方向的作用力向左，根据牛顿第三定律物块对斜面水平方向的作用力水平向右，传感器P示数为零，Q的示数不为零；如果匀速向下运动，斜面对物块的作用力向上，根据牛顿第三定律物块对斜面的作用力竖直向下，传感器P、Q的示数均为零；如果物体减速向下运动，斜面对物块在水平方向的作用力向右，根据牛顿第三定律物块对斜面水平方向的作用力水平向左，传感器P示数不为零，Q的示数为零；故C正确，D错误。
故选BC。
二、实验题（本大题2小题，共15分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答。）
12. 在“互成角度的两个力的合成”实验中，橡皮条的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，
(1)本实验采用的科学方法是（ ）
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2) 如图甲所示。两弹簧秤读数分别为F1和F2，细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为α1和α2，如图乙所示。以下说法中正确的是（ ）
A. O点位置不变，合力不变
B. 合力必大于F1或F2
C.若不改变O和α1，F1增大，F2必减小
D. 拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面
(3)如果没有操作失误，图丙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。
【答案】 ①. B ②. AD ③. F′
【解析】
【详解】(1)[1]本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。
(2)[2] A. O点位置不变，合力不变，选项A正确；
B. 合力不一定大于F1或F2，选项B错误；
C .若不改变O点位置，则两个力的合力不变；α1不变，F1增大，F2可能变大，也可能减小，选项C错误；
D. 拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面，选项D正确；
故选AD。
(3)[3]图丙中的F是两个分力合力的理论值，F′是两个分力合力的实验值，则方向一定沿AO方向的是F′。
13. 如图（）由小车、斜面及粗糙程度可以改变水平长直木板构成伽利略理想斜面实验装置。实验时，在水平长直木板旁边放上刻度尺，小车可以从斜面平稳地滑行到水平长直平面。利用该装置与器材，完成能体现如图（）“伽利略理想斜面实验思想与方法”的实验推论（设重力加速度为）。
（1）请指出，实验时必须控制的实验条件________。
（2）请表述，由实验现象可以得出的实验推论：________。
（3）图（）是每隔时间曝光一次得到小车在粗糙水平面上运动过程中的五张照片，测得小车之间的距离分别如图所示，由此你可以确定小车是________（填“”，或“”）处进入水平长直平面，并求出小车运行过程中的加速度为：________。
【答案】 ①. 小车开始时的位置 ②. 水平面越光滑，小车滑得越远，当水平面完全光滑时，小车将滑向无穷远 ③. B ④. 2.5m/s2
【解析】
【详解】（1）[1]根据伽利略“理想实验”的内容与原理可知，需要小车到达水平面时的速度是相同的，所以在实验的过程中要求小车从同一个位置释放，可知需要控制的条件为开始时小车的位置；
（2）[2]根据实验的情况，可以得出的结论为：水平面越光滑，小车滑得越远，当水平面完全光滑时，小车将滑向无穷远；
（3）[3]由于小车在粗糙水平面上做减速运动，则相同时间内位移越来越小，则小车是从点进入水平长直平面；
[4]由逐差法知
【知识点】数据处理、实验：研究匀变速直线运动的规律、原理设计与器材选择
（c）
三、计算题（本大题共51分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14. 如图，质量均为m=3kg的物体A、B紧挨着放置在粗糙的水平面上，物体A的右侧连接劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上，开始时两物体压紧弹簧并恰好处于静止状态。现对物体B施加水平向左的拉力，使A和B整体向左做匀加速运动，加速度大小为a=2m/s2，直至B与A分离。已知两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，两物体与水平面之间的最大静摩擦力均与滑动摩擦力相等，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）水平向左拉力F的最大值；
（2）物体A、B分离时的速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）物体A、B分离时，F最大；对物体B，由牛顿第二定律得
代入数据解得
（2）物体A、B静止时，设弹簧压缩的距离为x0；对A、B系统，由平衡条件得
解得
物体A、B开始分离时，对物体A，由牛顿第二定律得
解得
从静止到物体A和B分离，物体运动的位移为
根据匀变速运动的规律得
解得
15. 如图所示的装置，小物体A与动滑轮连接，小物体B放置在足够长的水平桌面上，细绳跨过定滑轮和动滑轮，两端分别与天花板和B连接，细绳分别处于竖直和水平状态，现在给B一个水平向右的拉力，使A、B都从静止开始做匀加速直线运动，运动过程中动滑轮不会上升到定滑轮处，求：
（1）若时刻B的速度为，则时间内A上升的距离为多少？
（2）若B的加速度为a，则A从静止向上运动的距离为x的过程中，A位移中点的瞬时速度与中间时刻的瞬时速度的差值为多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据动滑轮运动的特点，同一时刻B的速度是A的速度的2倍，当时刻B的速度为时，A的速度
则时间内A的平均速度为
则时间内A上升的高度为
可得
（2）根据动滑轮运动的特点，同一时间内B运动的距离是A运动距离的2倍，A、B从静止开始做匀加速直线运动，由
可得B的加速度是A的加速度的2倍，当B的加速度为a时
A从静止向上运动的距离为x时设A的速度为，由速度位移关系式可得
中点位移的瞬时速度为
中点时刻的瞬时速度为
解得
则有
16. 如图所示，质量为 m1的小铁块和质量为 m2的长木板静止叠放在水平地面上，铁块位于木板的最左端，m1=m2=m，木板长为 L，铁块可视为质点。铁块与长木板间的动摩擦因数为 μ1=3μ（μ 为已知常数），长木板与地面间的动摩擦因数为 μ2=μ，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g。现对铁块施加一个水平向右的恒定拉力F，求解下列问题。
（1）若F=7μmg，求铁块需经过多长时间才能离开木板？
（2）为使铁块能离开木板且离开木板时，相对于地面的速度最小，F应该为多大？
【答案】（1）；（2）F=5μmg
【解析】
【详解】（1）当 F=7μmg 时
对铁块由牛顿第二定律有
F﹣μ1mg=ma1
a1=4μg
对木板由牛顿第二定律有
μ1mg﹣μ2·2mg=ma2
a2=μg
设时间为 t，铁块对地位移为 x1，则
木板对地位移为 x2，则：
铁块从木板右端离开木板
x1-x2=L
带入数据得：
（2）设拉力为 F＇，铁块和木板的对地加速度分别为 am1 和 am2，铁块在木板上运动的时间为 t＇， 对铁块
F＇﹣μ1mg=mam1
对木板
am2=μg
为定值；
右端离开
xm1-xm2=L
得：
铁块速度：
由数学知识知：当 am1=2μg 时，铁块速度最小；带入铁块加速度计算式可得
F＇=5μmg
17. 某玩具枪竖直向上连续发射三颗完全相同的子弹均可视为质点，相邻两颗子弹离开枪口的时间间隔为1s。第1颗子弹离开枪口时的速度为，由于机械故障，其后每颗子弹离开枪口时的速度大小依次递减。已知重力加速度，忽略子弹运动过程中所受空气阻力的影响。求：
（1）第1颗子弹速度减为0时，第1颗子弹与第2颗子弹之间的距离；
（2）第2颗子弹速度减为0时，第1颗子弹离枪口的距离；
（3）第2颗与第3颗子弹第一次相撞时，第1颗子弹离枪口的距离。
【答案】（1）15m；（2）；（3）0
【解析】
【分析】
【详解】(1)第1颗子弹的初速度，速度减为0所用时间
此时第1颗子弹高度
第2颗子弹的初速度
第1颗子弹速度减为0时，第2颗子弹运动时间
速度
第2颗子弹还处于上升阶段，根据竖直上抛运动的速度-位移公式
代入数据解得第2颗子弹的高度
第1颗子弹与第2颗子弹之间的距离为
(2)设第1颗子弹速度减为0后，经过第2颗子弹速度减为0，
此时第1颗子弹从最高点下落距离为
第1颗子弹离枪口的距离问
(3)第3颗子弹的初速度为
竖直上抛运动的位移-时间公式有
第2颗与第3颗子弹位移相等时相撞
代入数据解得
根据对称性可知，此时第1颗子弹落回枪口位置。
一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。1~8小题每小题只有一个答案符合题意，9~11小题每小题有多个选项符合题意）
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 物体只要有加速度，速度一定增大
B. 物体的速度为零，加速度一定为零
C. 物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大
D. 物体的加速度减小，速度和位移可能都在增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、当物体有加速度且加速度方向与速度同向时，物体速度增大；当加速度方向与速度反向时，物体的速度减小，故选项A错误；
B、物体的速度为零时，加速度不一定为零，比如物体竖直上抛到最高点，速度为零，但加速度为，故选项B错误；
C、速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定，故选项C错误；
D、物体的加速度减小，若加速度方向与速度同向，物体的速度仍增大，位移也增大，故选项D正确．
2. 书放在水平桌面上，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 桌面受到的压力施力物体是地球
B. 书对桌面的压力就是书受的重力
C. 桌面对书的支持力，是因为桌面发生了微小形变而产生的
D. 书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，合力为0
【答案】C
【解析】
【详解】A．桌面受到的压力施力物体是书，故A错误；
B．书对桌面的压力作用在桌面上，书受的重力作用在书上，故B错误；
C．桌面对书的支持力，是因为桌面发生了微小形变而产生的，故C正确；
D．书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，但由于作用在不同的对象上，所以不能说它们的合力为0，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，一木块放在水平桌面上，在木块上受到两个推力作用，处于静止状态，其中F1=5N，F2=4N，方向与水平方向成=60的角，如图所示。若撤除力F1，则木块受到的静摩擦力的大小和方向为（ ）
A. 2N， 方向向左B. 4N， 方向向右
C. 4N， 方向向左D. 5N， 方向向右
【答案】A
【解析】
【详解】开始时物体受摩擦力
方向向左；若撤除力F1，物体受摩擦力
方向仍向左。
故选A。
4. 今年7月，云南的大象火出了圈，而我们在野外自驾游也容易碰见野生动物突然从路边窜出的情况。如图，汽车以大小为的速度匀速行驶，突然一头小象冲上公路，由于受到惊吓，小象在同一车道立刻由静止以的加速度向前奔跑，此时小象距离汽车前方车头30m，司机立即刹车忽略司机的反应时间，汽车的加速度大小为，以司机开始刹车为计时起点。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车第1s内的位移为8mB. 汽车刹车后6s内的位移为24m
C. 汽车一定不会与小象相撞D. 汽车最后1s内的位移为2m
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．跟速度-时间公式求汽车减速到0的时间为t，根据公式，即有
解得
汽车第1s内的位移为x，则有
A错误；
B．汽车运动的时间为5s，刹车后6s内的位移为前5s的位移为
B错误；
C．汽车刹车到速度为0的位移是25m小于汽车与小象开始的间距30m，故汽车一定不会与小象相撞，C正确；
D．最后1s看成初速度为0的反向匀加速运动，根据位移-时间公式最后1s的位移为
D错误。
故选C。
5. 如图，小球a、b的质量分别为m、2m，且两小球均可视为质点，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，保持Oa与竖直方向夹角为不变。已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧形变量的最小值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】以小球a、b为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图，如图
根据平衡条件得知：F与T的合力与整体重力3mg和总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置
F的最小值为
根据胡克定律，可得
所以有
ABC错误，D正确。
故选D。
6. 如图，一小球（可视为质点）由静止开始沿光滑斜面向下做匀加速直线运动，已知小球从位置m到位置p的运动过程中，从位置m到位置n的时间为t1，从位置n到位置p的时间为t2，两段连续的位移均为s，则小球通过位置n时的速度的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设小球通过位置n时速度的大小，小球的加速度为；从位置m到位置n，根据逆向思维可得
从位置n到位置p，有
联立解得
故选B。
7. 如图所示，质量为m的小球用绳AO和轻弹簧OB拉起吊在天花板上，平衡后AO、OB与天花板的夹角均为θ。若突然将绳AO剪断，则剪断瞬间球的加速度的大小为（ ）
A. B. C. D. gctθ
【答案】A
【解析】
【详解】剪断AO前，由共点力平衡有
可解得
绳AO剪断瞬间，小球受重力和弹簧弹力不变，合力与剪断前TA等大反向，所以加速度
故选A。
8. 将质量为、底角为的等腰梯形A放在质量为、倾角为的光滑斜面体B上，斜面体B处在光滑水平面上，如图所示。对A施加一个水平力F时A、B恰好一起在水平面上运动，已知，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. A、B可能做匀速直线运动B. A、B加速度大小可能为
C. 力F的大小为D. 力F的大小在某个范围内
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．系统水平方向只受力F，因此不可能做匀速直线运动，故A错误；
B．对A
、
对B
解得
故B错误；
C．由
故C正确；
D．系统有唯一加速度值，因此力F有唯一的值，故D错误。
故选C。
9. 将一个质量为m的小球以初速度v0竖直向上抛出，已知小球经时间t上升到最高点，再经一段时间匀速经过抛出点时，速度大小为v1。已知空气阻力大小与小球速度大小成正比，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A. 小球运动到最高点时处于平衡状态
B. 小球运动的最大加速度大小为
C. 上升过程中空气阻力的冲量大小等于下降过程中空气阻力的冲量大小
D. 小球由最高点回到抛出点的时间小于t
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小球运动到最高点时，只受重力作用，不是处于平衡状态，故A错误；
B．小球匀速经过抛出点时，根据受力平衡可得
小球刚抛出时的加速度最大，根据牛顿第二定律可得
联立解得小球运动的最大加速度大小为
故B正确；
C．设小球上升的高度为，上升过程空气阻力的冲量大小为
下降过程中空气阻力的冲量大小为
可知上升过程中空气阻力的冲量等于下降过程中空气阻力的冲量，故C正确；
D．由于下落过程的平均加速度小于上升过程的平均加速度，根据
可知下落过程的时间大于上升过程的时间，则小球由最高点回到抛出点的时间大于t，故D错误。
故选BC。
10. 如图为某建筑工地的传送装置，传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速度v0=2m/s向下运动，质量为m=1kg的工件无初速度地放在传送带的顶端P，经时间t1=0.2s，工件的速度达到2m/s，此后再经过t2=1.0s时间，工件运动到传动带的底端Q，且到底端时的速度为v=4m/s，重力加速度g=10m/s2，工件可视为质点。则下列说法正确的是（ ）
A. 传送带的长度为x=2.4m
B. 传送带与工件间的动摩擦因数为μ=0.5
C. 工件由P运动到Q的过程中，传送带对工件所做的功为W=11.2J
D. 工件由P运动到Q的过程中，因摩擦而产生的热量为Q=4.8J
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．设传送带与水平面的夹角记为，由题意可知在t1=0.2 s时间内，对工件由牛顿第二定律得
由运动学规律有
工件在t1=0.2 s时间内的位移
在t2=1.0 s时间内，对工件由牛顿第二定律得
由运动学规律有
工件在t2=1.0 s时间内的位移
则有传送带的长度为
x=x1＋x2=0.2 m＋3.0 m=3.2 m
由以上分析可解得
cs θ=0.8，μ=0.5
故A错误；B正确；
C．工件受到传送带的摩擦力大小
在t1=0.2 s的时间内，摩擦力对工件做正功
Wf1=fx1 =0.8 J
在t2=1.0 s的时间内，摩擦力对工件做负功
Wf2=−fx2=−12 J
所以工件由P运动到Q的过程中，传送带对工件做的功为
W=Wf1＋Wf2=−11.2 J
故C错误；
D．根据功能关系可知，工件与传送带因摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，t1=0.2 s时间内
t2=1.0 s时间内
故传送带与工件之间的总相对位移为
工件与传送带因摩擦而产生的热量为
故D正确。
故选BD。
11. 如图所示，截面是直角梯形的物块放在光滑水平地面上，其两个侧面恰好与两个固定在地面上的压力传感器P和Q接触，斜面ab上的ac部分光滑，cb部分粗糙。开始时两压力传感器的示数均为0。．现在a端由静止释放一金属块，下列说法正确的是
A. 金属块在ac部分运动时，传感器P、Q示数均为零
B. 金属块在ac部分运动时，传感器P的示数为零，Q的示数不为零
C. 金属块在cb部分运动时，传感器P、Q示数可能均为零
D. 金属块在cb部分运动时，传感器P的示数一定不为零，Q的示数一定为零
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB．金属块在ac之间运动时，斜面对物块的作用力垂直于斜面向上，根据牛顿第三定律可知，物块对斜面的作用力垂直于斜面向下，所以传感器P的示数为零，Q的示数不为零，A错误，B正确；
CD．金属块在cb之间运动时，如果加速向下运动，斜面对物块在水平方向的作用力向左，根据牛顿第三定律物块对斜面水平方向的作用力水平向右，传感器P示数为零，Q的示数不为零；如果匀速向下运动，斜面对物块的作用力向上，根据牛顿第三定律物块对斜面的作用力竖直向下，传感器P、Q的示数均为零；如果物体减速向下运动，斜面对物块在水平方向的作用力向右，根据牛顿第三定律物块对斜面水平方向的作用力水平向左，传感器P示数不为零，Q的示数为零；故C正确，D错误。
故选BC。
二、实验题（本大题2小题，共15分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答。）
12. 在“互成角度的两个力的合成”实验中，橡皮条的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，
(1)本实验采用的科学方法是（ ）
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2) 如图甲所示。两弹簧秤读数分别为F1和F2，细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为α1和α2，如图乙所示。以下说法中正确的是（ ）
A. O点位置不变，合力不变
B. 合力必大于F1或F2
C.若不改变O和α1，F1增大，F2必减小
D. 拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面
(3)如果没有操作失误，图丙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。
【答案】 ①. B ②. AD ③. F′
【解析】
【详解】(1)[1]本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。
(2)[2] A. O点位置不变，合力不变，选项A正确；
B. 合力不一定大于F1或F2，选项B错误；
C .若不改变O点位置，则两个力的合力不变；α1不变，F1增大，F2可能变大，也可能减小，选项C错误；
D. 拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面，选项D正确；
故选AD。
(3)[3]图丙中的F是两个分力合力的理论值，F′是两个分力合力的实验值，则方向一定沿AO方向的是F′。
13. 如图（）由小车、斜面及粗糙程度可以改变水平长直木板构成伽利略理想斜面实验装置。实验时，在水平长直木板旁边放上刻度尺，小车可以从斜面平稳地滑行到水平长直平面。利用该装置与器材，完成能体现如图（）“伽利略理想斜面实验思想与方法”的实验推论（设重力加速度为）。
（1）请指出，实验时必须控制的实验条件________。
（2）请表述，由实验现象可以得出的实验推论：________。
（3）图（）是每隔时间曝光一次得到小车在粗糙水平面上运动过程中的五张照片，测得小车之间的距离分别如图所示，由此你可以确定小车是________（填“”，或“”）处进入水平长直平面，并求出小车运行过程中的加速度为：________。
【答案】 ①. 小车开始时的位置 ②. 水平面越光滑，小车滑得越远，当水平面完全光滑时，小车将滑向无穷远 ③. B ④. 2.5m/s2
【解析】
【详解】（1）[1]根据伽利略“理想实验”的内容与原理可知，需要小车到达水平面时的速度是相同的，所以在实验的过程中要求小车从同一个位置释放，可知需要控制的条件为开始时小车的位置；
（2）[2]根据实验的情况，可以得出的结论为：水平面越光滑，小车滑得越远，当水平面完全光滑时，小车将滑向无穷远；
（3）[3]由于小车在粗糙水平面上做减速运动，则相同时间内位移越来越小，则小车是从点进入水平长直平面；
[4]由逐差法知
【知识点】数据处理、实验：研究匀变速直线运动的规律、原理设计与器材选择
（c）
三、计算题（本大题共51分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14. 如图，质量均为m=3kg的物体A、B紧挨着放置在粗糙的水平面上，物体A的右侧连接劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上，开始时两物体压紧弹簧并恰好处于静止状态。现对物体B施加水平向左的拉力，使A和B整体向左做匀加速运动，加速度大小为a=2m/s2，直至B与A分离。已知两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，两物体与水平面之间的最大静摩擦力均与滑动摩擦力相等，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）水平向左拉力F的最大值；
（2）物体A、B分离时的速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）物体A、B分离时，F最大；对物体B，由牛顿第二定律得
代入数据解得
（2）物体A、B静止时，设弹簧压缩的距离为x0；对A、B系统，由平衡条件得
解得
物体A、B开始分离时，对物体A，由牛顿第二定律得
解得
从静止到物体A和B分离，物体运动的位移为
根据匀变速运动的规律得
解得
15. 如图所示的装置，小物体A与动滑轮连接，小物体B放置在足够长的水平桌面上，细绳跨过定滑轮和动滑轮，两端分别与天花板和B连接，细绳分别处于竖直和水平状态，现在给B一个水平向右的拉力，使A、B都从静止开始做匀加速直线运动，运动过程中动滑轮不会上升到定滑轮处，求：
（1）若时刻B的速度为，则时间内A上升的距离为多少？
（2）若B的加速度为a，则A从静止向上运动的距离为x的过程中，A位移中点的瞬时速度与中间时刻的瞬时速度的差值为多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据动滑轮运动的特点，同一时刻B的速度是A的速度的2倍，当时刻B的速度为时，A的速度
则时间内A的平均速度为
则时间内A上升的高度为
可得
（2）根据动滑轮运动的特点，同一时间内B运动的距离是A运动距离的2倍，A、B从静止开始做匀加速直线运动，由
可得B的加速度是A的加速度的2倍，当B的加速度为a时
A从静止向上运动的距离为x时设A的速度为，由速度位移关系式可得
中点位移的瞬时速度为
中点时刻的瞬时速度为
解得
则有
16. 如图所示，质量为 m1的小铁块和质量为 m2的长木板静止叠放在水平地面上，铁块位于木板的最左端，m1=m2=m，木板长为 L，铁块可视为质点。铁块与长木板间的动摩擦因数为 μ1=3μ（μ 为已知常数），长木板与地面间的动摩擦因数为 μ2=μ，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g。现对铁块施加一个水平向右的恒定拉力F，求解下列问题。
（1）若F=7μmg，求铁块需经过多长时间才能离开木板？
（2）为使铁块能离开木板且离开木板时，相对于地面的速度最小，F应该为多大？
【答案】（1）；（2）F=5μmg
【解析】
【详解】（1）当 F=7μmg 时
对铁块由牛顿第二定律有
F﹣μ1mg=ma1
a1=4μg
对木板由牛顿第二定律有
μ1mg﹣μ2·2mg=ma2
a2=μg
设时间为 t，铁块对地位移为 x1，则
木板对地位移为 x2，则：
铁块从木板右端离开木板
x1-x2=L
带入数据得：
（2）设拉力为 F＇，铁块和木板的对地加速度分别为 am1 和 am2，铁块在木板上运动的时间为 t＇， 对铁块
F＇﹣μ1mg=mam1
对木板
am2=μg
为定值；
右端离开
xm1-xm2=L
得：
铁块速度：
由数学知识知：当 am1=2μg 时，铁块速度最小；带入铁块加速度计算式可得
F＇=5μmg
17. 某玩具枪竖直向上连续发射三颗完全相同的子弹均可视为质点，相邻两颗子弹离开枪口的时间间隔为1s。第1颗子弹离开枪口时的速度为，由于机械故障，其后每颗子弹离开枪口时的速度大小依次递减。已知重力加速度，忽略子弹运动过程中所受空气阻力的影响。求：
（1）第1颗子弹速度减为0时，第1颗子弹与第2颗子弹之间的距离；
（2）第2颗子弹速度减为0时，第1颗子弹离枪口的距离；
（3）第2颗与第3颗子弹第一次相撞时，第1颗子弹离枪口的距离。
【答案】（1）15m；（2）；（3）0
【解析】
【分析】
【详解】(1)第1颗子弹的初速度，速度减为0所用时间
此时第1颗子弹高度
第2颗子弹的初速度
第1颗子弹速度减为0时，第2颗子弹运动时间
速度
第2颗子弹还处于上升阶段，根据竖直上抛运动的速度-位移公式
代入数据解得第2颗子弹的高度
第1颗子弹与第2颗子弹之间的距离为
(2)设第1颗子弹速度减为0后，经过第2颗子弹速度减为0，
此时第1颗子弹从最高点下落距离为
第1颗子弹离枪口的距离问
(3)第3颗子弹的初速度为
竖直上抛运动的位移-时间公式有
第2颗与第3颗子弹位移相等时相撞
代入数据解得
根据对称性可知，此时第1颗子弹落回枪口位置。
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