【寒假自学课】高一物理寒假精品课(人教版2019)第30天必修第一册和必修第二册综合检测(原卷版+解析)

这是一份【寒假自学课】高一物理寒假精品课(人教版2019)第30天必修第一册和必修第二册综合检测(原卷版+解析)，共30页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．甲、乙两物体的图线如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．在2~6 s内，甲物体做匀速直线运动
B．乙物体做匀减速直线运动
C．在时，甲物体与乙物体的速度大小相等
D．在0~2 s内，甲物体做匀速直线运动
2．如图所示，质量为M的直角三角形斜面体B放在轻弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，质量为m的物块A放在B上面，A、B处于静止状态。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍保持静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．施力前竖直墙壁对B的弹力方向水平向右
B．施力后弹簧对B的弹力小于
C．施力后B与墙面间的摩擦力大小为，方向竖直向下
D．施力后B对A的作用力一定小于mg
3．质量为m的物块静止在光滑的水平面上，某时刻物块受到水平力F的作用开始运动，取水平向右的方向为正方向，力F随时间t的变化图像如图甲所示，物块运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，已知物块在t＝0时刻和时刻处于同一位置，则关于力和的大小关系，速率和的大小关系，以下说法正确的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
4．如图所示，平静的海面上，两艘拖船A、B通过不可伸长的缆绳拖着驳船C运动，某时刻两根缆绳的夹角为，两拖船A、B的速度大小分别为2m/s、2.4m/s。已知两拖船的运动方向始终沿缆绳方向，，则此时驳船C的速度大小为（ ）
A．2.5m/sB．3.0m/sC．3.6m/sD．3.9m/s
5．质量不同的甲、乙两个小球在同一位置分别以v1、v2的水平初速度向一倾角为θ的斜面抛出，飞行一段时间后，甲球恰好垂直撞在斜面上，小球在空中的飞行时间为t1;乙球到达斜面的位移恰好最小，小球在空中的飞行时间为t2，则t1∶t2等于（ ）
A．2∶1B．1∶2C．2v2∶v1D．v1∶2v2
6．如图所示，撑开的雨伞上A、B两点到伞轴的距离分别为、，且。当转动雨伞使A、B两点绕伞轴作匀速圆周运动时，A、B两点的（ ）
A．周期之比为B．角速度之比为
C．线速度之比为D．向心加速度之比为
7．如图所示，质量为m的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动。已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间作用力大小恰为mg，则（ ）
A．该盒子做匀速圆周运动的周期等于
B．该盒子做匀速圆周运动的周期等于
C．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于2mg
D．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于4mg
8．为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，引力常量为G，则（ ）
A．X星球的质量为
B．X星球表面的重力加速度为
C．登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为
D．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为
二、多选题
9．如图，定点投篮训练时，篮球两次从出手到进筐在空中的运动轨迹对应a、b两段曲线，不计空气阻力，比较这两次投篮，篮球沿a曲线（ ）
A．进筐时重力的瞬时功率较小B．进筐时重力的瞬时功率较大
C．克服重力做功的平均功率较小D．克服重力做功的平均功率较大
10．如图甲所示，质量为的物块锁定在足够高的水平桌面上O点，轻质细绳通过光滑定滑轮与物块b相连，物块a与定滑轮之间的距离足够长。某时刻由静止释放物块a，物块a从O点开始沿x轴运动，已知从O点开始物块a与桌面间的动摩擦因数随位移x变化的图像如图乙所示，物块a的质量是物块b的四倍，取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．物块a的最大位移为
B．当时，物块a的速度最大
C．物块a、b组成的系统的最大动能为
D．整个运动过程中，物块a、b组成的系统损失的机械能为
11．如图为一退役卫星绕地球运动的示意图，卫星先绕虚线圆轨道运行，在点处变轨进入椭圆轨道， A、分别为椭圆轨道的近地点和远地点， A点与地球球心的距离为，点与地球球心的距离为，半短轴的长度为。当退役卫星运动到A点时，再次变轨进入大气层以实现回收太空垃圾的目的，则下列说法中正确的是（引力常量为，地球质量为）（ ）
A．退役卫星沿椭圆轨道从点经点运动到A点的过程中，速率先减小后增大
B．退役卫星在点的加速度大小
C．若要将退役卫星再回地球大气层，微型电力推进器需提供动力使其减速运动
D．退役卫星在A点变轨刚要进入大气层的速度比虚线圆轨道的速度小
12．如图甲所示，一斜面体放在粗糙的水平面上，一个三角形物块（上表面水平，倾角与斜面体的相同）放在斜面体的顶端，在一微小的扰动下三角形物块恰好可以匀速下滑。当三角形物块匀速下滑时，第一次在它上面轻轻放上一个质量m为小物块，如图乙所示；第二次在它上面加一个竖直向下、大小为（g为重力加速度大小）的力F，如图丙所示。斜面体始终没有运动。下列说法正确的是（ ）
A．第一次三角形物块会加速下滑，斜面体有向右运动的趋势
B．第一次三角形物块仍匀速下滑，斜面体没有向右或向左运动的趋势
C．第二次三角形物块会加速下滑，斜面体受到向左的静摩擦力
D．第二次三角形物块仍匀速下滑，斜面体没有受到静摩擦力
三、实验题
13．某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
（1） 把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是___________。
A．理想化模型法 B．等效替代法 C．阻力补偿法
（2） 已知交流电源频率为50Hz，启动打点计时器，释放小车，小车在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图2所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。小车的加速度大小为___________（结果保留2位有效数字）
（3） 下列做法正确的是___________（填字母代号）。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远大于木块和木块上砝码的总质量
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度
（4） 实验时改变砝码桶内砝码的质量，分别测量木块在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像，如图3所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是___________。（选填下列选项的序号）
A．小车与平面轨道之间存在摩擦
B．平面轨道倾斜角度过大
C．所挂的砝码桶内及桶内砝码的总质量过大
D．所用小车的质量过大
14．如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，质量分别为m1和m2的滑块A、B与质量为m0的动滑轮用不可伸长的轻质绳按图示方式连接（绳竖直）。B的右侧有宽度为d，质量忽略不计的遮光条。现让B从距离光电门高度为h处由静止释放,发现光电计时器显示遮光条经过光电门的时间为t。已知重力加速度大小为g，且d远小于h。
（1）B经过光电门时的速度大小为____。
（2）若将动滑轮、A和B看成一个系统，则B下落h过程中，系统减少的重力势能为____，系统增加的动能为____。
（3）经过多次实验发现动滑轮、A和B组成的系统减少的重力势能ΔEp与系统增加的动能ΔEk并不相等，请从系统误差的角度分析二者不相等的可能原因是（写出一条即可）：________，即ΔEp____ΔEk（选填“大于”或“小于”）。
四、解答题
15．如图甲所示，OA、OB、OC三段轻绳结于O点，轻绳OA与竖直方向的夹角为37°，下方轻绳OC悬挂质量为m1=0.4kg的沙桶。轻绳OB水平，B端与放置在水平面上的质量为m2=1.8kg的滑块相连，滑块处于静止状态，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.3，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算。
（1）求滑块受到的摩擦力大小；
（2）若缓慢往沙桶中添加细沙，要使滑块静止不动，沙桶和沙的总质量不能超过多少？
（3）若移去滑块，保持O点位置不变，用手牵引OB由水平位置绕O点向上顺时针缓慢转动90°，如图乙所示，求此过程中绳OB上拉力的最大值Tmax和最小值Tmin。
16．如下图所示，倾角的粗糙斜面固定在水平地面上，物体质量m=1kg，与斜面间的动摩擦因数。物体在平行斜面向上的拉力F作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，4s末物体速度v=8m/s，此时撤去拉力F，物体运动一段时间后，回到斜面底端。已知，，g取，取。求：
（1）拉力F的大小；
（2）从撤去拉力F到物体回到斜面底端所需时间。
17．跳台滑雪是一项勇敢者的运动，它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度v0=20m/s，山坡可看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力（g=10m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8），求：
（1）运动员在空中的飞行时间t1；
（2）运动员从飞出至落在斜面上的位移大小s；
（3）运动员落到斜面上时的速度大小v；
（4）运动员何时离斜面最远。
18．一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示，它由内壁光滑的弹射器、水平直轨道AB、半径为R的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成，E点高度可调，小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为m、可视为质点的小球经弹射器弹出后，能通过C点且对轨道任一点的压力大小不超过小球所受重力的7倍视为游戏成功。已知AB=3R，小球在AB段运动时所受阻力大小等于小球所受重力的，其余轨道均光滑，不计空气阻力，重力加速度大小为g。在游戏成功的前提下，求：
（1）小球在圆轨道BC上的最小速度；
（2）弹簧储存的弹性势能需要满足的条件；
（3）改变E点的高度，小球的最大水平射程。
第30天 必修第一册和必修第二册综合检测
一、单选题
1．甲、乙两物体的图线如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．在2~6 s内，甲物体做匀速直线运动
B．乙物体做匀减速直线运动
C．在时，甲物体与乙物体的速度大小相等
D．在0~2 s内，甲物体做匀速直线运动
【答案】D
【解析】A．由图像可知，在2~6 s内，甲物体处于静止状态，A错误；
B．由图像可知，乙物体沿负向做匀速直线运动，B错误；
C．在时，甲物体与乙物体的位置相同；而由图线的斜率表示速度可知，甲在6~8s的平均速度大小为
乙的匀速运动的速度大小为
而甲在6~8s的瞬时速度逐渐增大，故8s时甲的瞬时速度大于2m/s，也大于乙的瞬时速度1m/s，故两者的速度大小不相等，C错误；
D．由图像可知，在0~2 s内，甲物体沿正向做匀速直线运动，D正确。
故选D。
2．如图所示，质量为M的直角三角形斜面体B放在轻弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，质量为m的物块A放在B上面，A、B处于静止状态。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍保持静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．施力前竖直墙壁对B的弹力方向水平向右
B．施力后弹簧对B的弹力小于
C．施力后B与墙面间的摩擦力大小为，方向竖直向下
D．施力后B对A的作用力一定小于mg
【答案】C
【解析】A．施力前A、B整体受重力和弹簧弹力作用，弹簧弹力等于整体重力，竖直墙壁对B无弹力，A错误；
B．施力后A、B整体受力示意图如图所示
由于A、B保持静止状态，弹簧形变量没变，弹簧弹力不变，仍等于整体重力(M+m)g，B错误；
C．对整体受力分析，比较F施加前后可知，B与墙面间的摩擦力大小为，方向竖直向下，C正确；
D．B对A的作用力是B对A的摩擦力与B对A的弹力的合力，施力后B对A的摩擦力大小方向未知，B对A的作用力不一定小于，D错误。
故选C。
3．质量为m的物块静止在光滑的水平面上，某时刻物块受到水平力F的作用开始运动，取水平向右的方向为正方向，力F随时间t的变化图像如图甲所示，物块运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，已知物块在t＝0时刻和时刻处于同一位置，则关于力和的大小关系，速率和的大小关系，以下说法正确的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
【答案】B
【解析】由题意可知，时间内物块朝正方向做匀加速直线运动，位移大小为
时间内物块先朝正方向做匀减速直线运动，再朝负方向做匀加速直线运动，时刻回到出发点，位移大小为
联立可得
据牛顿第二定律及加速度的定义式可得，阶段
，
阶段
，
联立解得
故选B。
4．如图所示，平静的海面上，两艘拖船A、B通过不可伸长的缆绳拖着驳船C运动，某时刻两根缆绳的夹角为，两拖船A、B的速度大小分别为2m/s、2.4m/s。已知两拖船的运动方向始终沿缆绳方向，，则此时驳船C的速度大小为（ ）
A．2.5m/sB．3.0m/sC．3.6m/sD．3.9m/s
【答案】A
【解析】经过极短时间后，拖船A、B分别沿缆绳方向移动、，驳船C移动了，有如图甲所示的几何关系，所以、、之间满足如图乙所示的关系，显然驳船C的速度大小对应图乙中四边形外接圆的直径，根据正、余弦定理有
故选A。
5．质量不同的甲、乙两个小球在同一位置分别以v1、v2的水平初速度向一倾角为θ的斜面抛出，飞行一段时间后，甲球恰好垂直撞在斜面上，小球在空中的飞行时间为t1;乙球到达斜面的位移恰好最小，小球在空中的飞行时间为t2，则t1∶t2等于（ ）
A．2∶1B．1∶2C．2v2∶v1D．v1∶2v2
【答案】D
【解析】将甲球垂直撞在斜面上的速度分解，如图甲所示，由图可知，则
可得
过乙球抛出点作斜面的垂线，如图乙所示，当小球落在斜面上的B点时，位移最小，则水平方向
竖直方向
根据几何关系
则
解得
则
故选D。
6．如图所示，撑开的雨伞上A、B两点到伞轴的距离分别为、，且。当转动雨伞使A、B两点绕伞轴作匀速圆周运动时，A、B两点的（ ）
A．周期之比为B．角速度之比为
C．线速度之比为D．向心加速度之比为
【答案】D
【解析】AB．由于伞为同一个轴，属于同轴转动，则A、B两点以相同的角速度绕伞轴做圆周运动，根据
则A、B两点周期相等，故AB错误；
C．根据
可知A、B两点的线速度之比为
故C错误；
D．根据
可知
故D正确。
故选D。
7．如图所示，质量为m的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动。已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间作用力大小恰为mg，则（ ）
A．该盒子做匀速圆周运动的周期等于
B．该盒子做匀速圆周运动的周期等于
C．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于2mg
D．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于4mg
【答案】B
【解析】AB．盒子在最高点时，对小球有

解得
A错误，B正确；
CD．盒子在最低点时，对小球有

解得
CD错误。
故选B。
8．为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，引力常量为G，则（ ）
A．X星球的质量为
B．X星球表面的重力加速度为
C．登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为
D．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为
【答案】D
【解析】A．探测飞船在半径为r1的圆轨道上做圆周运动时，有
解得
故A错误；
B．飞船所在处的重力加速度为
X星球表面的重力加速度小于此值，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，有
解得
所以
故C错误；
D．根据开普勒第三定律有
解得
故D正确。
故选D。
二、多选题
9．如图，定点投篮训练时，篮球两次从出手到进筐在空中的运动轨迹对应a、b两段曲线，不计空气阻力，比较这两次投篮，篮球沿a曲线（ ）
A．进筐时重力的瞬时功率较小B．进筐时重力的瞬时功率较大
C．克服重力做功的平均功率较小D．克服重力做功的平均功率较大
【答案】BC
【解析】AB．由图可知，篮球沿a曲线运动时，最大高度较大，抛出时的竖直速度较大。落到篮筐中的竖直速度也较大，根据
PG=Gvy
可知，进筐时重力的瞬时功率较大，选项A错误，B正确；
CD．因篮球沿a曲线运动时抛出时的竖直速度较大，根据
可知，在空中运动的时间较长，而两次篮球的初末位置都相同，则克服重力做功相同，根据
可知，篮球沿a曲线运动时克服重力做功的平均功率较小，选项C正确，D错误。
故选BC。
10．如图甲所示，质量为的物块锁定在足够高的水平桌面上O点，轻质细绳通过光滑定滑轮与物块b相连，物块a与定滑轮之间的距离足够长。某时刻由静止释放物块a，物块a从O点开始沿x轴运动，已知从O点开始物块a与桌面间的动摩擦因数随位移x变化的图像如图乙所示，物块a的质量是物块b的四倍，取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．物块a的最大位移为
B．当时，物块a的速度最大
C．物块a、b组成的系统的最大动能为
D．整个运动过程中，物块a、b组成的系统损失的机械能为
【答案】ACD
【解析】AB．由图像可知
对系统，由动能定理
物块a的最大位移为
此时，物块a的速度为0。
A正确，B错误；
C．当物块a所受摩擦力等于物块b的重力时，速度最大，即
此时位移为
由动能定理
得
C正确；
D．系统损失的机械能等于物块a克服摩擦力做功
D正确。
故选ACD。
11．如图为一退役卫星绕地球运动的示意图，卫星先绕虚线圆轨道运行，在点处变轨进入椭圆轨道， A、分别为椭圆轨道的近地点和远地点， A点与地球球心的距离为，点与地球球心的距离为，半短轴的长度为。当退役卫星运动到A点时，再次变轨进入大气层以实现回收太空垃圾的目的，则下列说法中正确的是（引力常量为，地球质量为）（ ）
A．退役卫星沿椭圆轨道从点经点运动到A点的过程中，速率先减小后增大
B．退役卫星在点的加速度大小
C．若要将退役卫星再回地球大气层，微型电力推进器需提供动力使其减速运动
D．退役卫星在A点变轨刚要进入大气层的速度比虚线圆轨道的速度小
【答案】BC
【解析】A．卫星从到再到，同于万有引力一直做正功，所以动能一直增大，速度一直增大，A错误；
B．当卫星在点时，在中由几何关系可得
卫星在点的加速度由地球对它的万有引力产生的，所以
B正确；
C．若卫星需要返回大气层，即卫星做近心运动，那么必须减速，C正确；
D．由于在A点变轨进入大气层时要减速，但虚线圆轨道的速度远小于A点的速度，则
D错误。
故选BC。
12．如图甲所示，一斜面体放在粗糙的水平面上，一个三角形物块（上表面水平，倾角与斜面体的相同）放在斜面体的顶端，在一微小的扰动下三角形物块恰好可以匀速下滑。当三角形物块匀速下滑时，第一次在它上面轻轻放上一个质量m为小物块，如图乙所示；第二次在它上面加一个竖直向下、大小为（g为重力加速度大小）的力F，如图丙所示。斜面体始终没有运动。下列说法正确的是（ ）
A．第一次三角形物块会加速下滑，斜面体有向右运动的趋势
B．第一次三角形物块仍匀速下滑，斜面体没有向右或向左运动的趋势
C．第二次三角形物块会加速下滑，斜面体受到向左的静摩擦力
D．第二次三角形物块仍匀速下滑，斜面体没有受到静摩擦力
【答案】BD
【解析】A B．在一微小的扰动下，三角形物块恰好可以匀速下滑，设斜面体的倾角为，三角形物块的质量为M，则有
第一次在三角形物块上放上小物块后，有
所以第一次三角形物块仍匀速下滑，以斜面体和两物块整体为研究对象，斜面体没有向右或向左运动的趋势，A错误、B正确；
C D．第二次在三角形物块上面加一个竖直向下的力
后，有
所以第二次三角形物块仍匀速下滑，以斜面体和两物块整体为研究对象，斜面体没有向右或向左运动的趋势，没有受到静摩擦力，C错误、D正确。
故选BD。
三、实验题
13．某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
（1） 把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是___________。
A．理想化模型法 B．等效替代法 C．阻力补偿法
（2） 已知交流电源频率为50Hz，启动打点计时器，释放小车，小车在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图2所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。小车的加速度大小为___________（结果保留2位有效数字）
（3） 下列做法正确的是___________（填字母代号）。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远大于木块和木块上砝码的总质量
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度
（4） 实验时改变砝码桶内砝码的质量，分别测量木块在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像，如图3所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是___________。（选填下列选项的序号）
A．小车与平面轨道之间存在摩擦
B．平面轨道倾斜角度过大
C．所挂的砝码桶内及桶内砝码的总质量过大
D．所用小车的质量过大
【答案】 C 2.0 A C
【解析】（1）[1]把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使木块沿木板的下滑力大小等于摩擦阻力，即使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是阻力补偿法，
AB错误，C正确。
故选C。
（2）[2]已知交流电源频率为50Hz，纸带上相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两计数点间的时间间隔为
T=0.02×5s=0.1s
由可得小车的加速度为
（3）[3] A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，使小车能沿砝码桶拉力作用下做匀加速运动，以减小实验误差，A正确；
B．以木块及木块上砝码和砝码桶及桶内砝码组成的系统为研究对象，设木块及木块上砝码总质量为M，砝码桶及桶内砝码总质量为m，由牛顿第二定律，则有
木块的加速度为
木块所受的合外力则有
当m≪M时，可认为木块受到的拉力等于砝码桶及桶内砝码的总重力。因此为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量，B错误；
C．实验时，先接通打点计时器的电源，带打点稳定后，再放开木块，这样纸带会得到充分利用，会有多的数据信息，C错误；
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，因是木块与木块上的砝码的总重力沿木板的下滑力来平衡摩擦阻力，则有
因此木块及砝码改变质量时，都不需要重新调节木板倾斜度，D错误。
故选A。
（4）[4] ABD．由以上分析可知，当小车与平面轨道之间存在摩擦；平面轨道倾斜角度过大；所用小车的质量过大，都不会影响关系图像AB段明显偏离直线，ABD错误；
C．当所挂的砝码桶内及桶内砝码的总质量太大时，则有木块所受的合外力
如图3所示。造成此现象的主要原因可能是：当有砝码桶内及桶内砝码的总质量接近木块及木块上砝码的总质量时，木块受到的合外力小于砝码桶及桶内砝码的总重力，木块的加速度就不成线性增大，实验误差增大，则有图像的AB段明显偏离直线，C正确。
故选C。
14．如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，质量分别为m1和m2的滑块A、B与质量为m0的动滑轮用不可伸长的轻质绳按图示方式连接（绳竖直）。B的右侧有宽度为d，质量忽略不计的遮光条。现让B从距离光电门高度为h处由静止释放,发现光电计时器显示遮光条经过光电门的时间为t。已知重力加速度大小为g，且d远小于h。
（1）B经过光电门时的速度大小为____。
（2）若将动滑轮、A和B看成一个系统，则B下落h过程中，系统减少的重力势能为____，系统增加的动能为____。
（3）经过多次实验发现动滑轮、A和B组成的系统减少的重力势能ΔEp与系统增加的动能ΔEk并不相等，请从系统误差的角度分析二者不相等的可能原因是（写出一条即可）：________，即ΔEp____ΔEk（选填“大于”或“小于”）。
【答案】 存在摩擦或存在阻力 大于
【解析】（1）[1]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，B经过光电门时的速度大小为
（2）[2][3]B下落h过程中，动滑轮下落h，A上升2h，系统减少的重力势能为
B与动滑轮下落速度相同，A上升的速度为2v，系统增加的动能为
（3）[4][5]从系统误差的角度分析二者不相等的可能原因是存在摩擦或存在阻力，根据能量守恒知，系统重力势能的减少量大于系统动能的增加量。
四、解答题
15．如图甲所示，OA、OB、OC三段轻绳结于O点，轻绳OA与竖直方向的夹角为37°，下方轻绳OC悬挂质量为m1=0.4kg的沙桶。轻绳OB水平，B端与放置在水平面上的质量为m2=1.8kg的滑块相连，滑块处于静止状态，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.3，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算。
（1）求滑块受到的摩擦力大小；
（2）若缓慢往沙桶中添加细沙，要使滑块静止不动，沙桶和沙的总质量不能超过多少？
（3）若移去滑块，保持O点位置不变，用手牵引OB由水平位置绕O点向上顺时针缓慢转动90°，如图乙所示，求此过程中绳OB上拉力的最大值Tmax和最小值Tmin。
【答案】（1）3N；（2）0.72kg；（3）4N；2.4N
【解析】（1）以结点O为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件可知OB绳的拉力
TB=m1gtan37°=4×0.75N=3N
对滑块根据共点力的平衡条件可得：
f=TB=3N
所以滑块受到的摩擦力为3N；
（2）滑块受到的最大静摩擦力
fm=μm2g=0.3×18N=5.4N
沙桶和沙的总质量最大时，由
fm=TB′=m1′gtan37°
得
m1′=0.72kg
（3）若保持O点位置不变，将OB由水平位置绕O点顺时针缓慢转动90°的过程中，BO和AO的拉力的合力始终与m1g等大、反向、共线，由平行四边形定则可知：
当BO竖直时，OB上拉力最大，最大值
Tmax=m1g=4 N
当BO⊥AO时，OB上拉力最小，最小值
Tmin=m1gsin37°=2.4 N
16．如下图所示，倾角的粗糙斜面固定在水平地面上，物体质量m=1kg，与斜面间的动摩擦因数。物体在平行斜面向上的拉力F作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，4s末物体速度v=8m/s，此时撤去拉力F，物体运动一段时间后，回到斜面底端。已知，，g取，取。求：
（1）拉力F的大小；
（2）从撤去拉力F到物体回到斜面底端所需时间。
【答案】（1）10N；（2）4.16s
【解析】（1）0~4s内有，根据牛顿第二定律
又
解得
F=10N
（2）0~4s内位移为
撤去拉力后沿斜面向上运动过程，根据牛顿第二定律
又
沿斜面向下运动过程
从撤去拉力F到物体回到斜面底端所需时间为
解得
17．跳台滑雪是一项勇敢者的运动，它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度v0=20m/s，山坡可看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力（g=10m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8），求：
（1）运动员在空中的飞行时间t1；
（2）运动员从飞出至落在斜面上的位移大小s；
（3）运动员落到斜面上时的速度大小v；
（4）运动员何时离斜面最远。
【答案】（1）3s；（2）75m；（3）10m/s；（4）1.5s
【解析】（1）运动员从A点到B点做平抛运动，水平方向的位移
竖直方向的位移
又有
代入数据解得
（2）运动员从飞出至落在斜面上的位移大小
（3）运动员落在斜面上时速度的竖直分量
运动员落到斜面上时的速度大小
（4）如图
运动员距离斜面最远时，合速度方向与斜面平行，有
即
解得
18．一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示，它由内壁光滑的弹射器、水平直轨道AB、半径为R的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成，E点高度可调，小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为m、可视为质点的小球经弹射器弹出后，能通过C点且对轨道任一点的压力大小不超过小球所受重力的7倍视为游戏成功。已知AB=3R，小球在AB段运动时所受阻力大小等于小球所受重力的，其余轨道均光滑，不计空气阻力，重力加速度大小为g。在游戏成功的前提下，求：
（1）小球在圆轨道BC上的最小速度；
（2）弹簧储存的弹性势能需要满足的条件；
（3）改变E点的高度，小球的最大水平射程。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）当小球刚好能通过点时，小球存在最小速度，此时重力提供向心力，有
解得
（2）当小球刚好能通过点时，弹簧储存的弹性势能具有最小值，小球经弹射器弹出到点过程，根据能量守恒定律可得
解得
小球经过点时对轨道的压力最大，且最大压力为，此时弹簧储存的弹性势能具有最大值，根据题意有
解得
小球经弹射器弹出到点过程，根据能量守恒定律可得
联立解得
故为了游戏成功，弹簧储存的弹性势能需要满足
（3）当小球经过点对轨道的压力最大时，小球经过点速度最大，小球到达点速度最大，小球从E点射出后的水平射程最大，则小球从点到点过程，根据机械能守恒定律可得
小球从E点射出后做平抛运动，则有
联立解得
可知