2024开远一中校高一下学期开学考试物理含解析

这是一份2024开远一中校高一下学期开学考试物理含解析，共25页。试卷主要包含了本卷命题范围， 下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

物 理
考生注意：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟。
2.考生作答时，请将答案填涂在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第Ⅱ卷请用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版高中物理教材。
第I卷（选择题）
一、单选题(本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。)
1. 雨滴垂直落在伞面上时人淋雨最少。一无风的下雨天，某同学打着雨伞匀速行走，若雨速和他行走的速度大小相等，则淋到的雨最少时（图中虚线为竖直方向），伞柄的方向是（ ）
A. B.
C. D.
2. 下面四个选项中的虚线均表示小鸟在竖直平面内沿曲线从左向右减速飞行的轨迹，小鸟在轨迹最低点时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是（ ）
A B.
C. D.
3. 叠罗汉是一种游戏，体育活动或表演，由六人叠成的三层静态造型如图所示，假设每位杂技运动员 的体重均为 G，下面五人弯腰后背部呈水平状态，双腿伸直张开支撑，夹角均为θ，则( )
A. 当θ=45°时，最上层的运动员单脚受到的支持力大小为 G
B. 当θ增大时，最上层的运动员受到的合力最大
C. 最底层三位运动员的每只脚对水平地面的压力均为 G
D. 最上层运动员受到向上的合力为 G
4. 如图所示，人在岸上拉船，已知船质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，人以速度v匀速向左运动，此时人的拉力大小为F，则此时（ ）

A. 船的速度为B. 船的速度为
C. 船将匀速靠岸D. 船的加速度为
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 万有引力定律的数学表达式适用于任意两物体间的作用力计算
B. 据，当时，物体、间引力趋于无穷大
C. 把质量为的小球放在质量为、半径为的匀质大球球心外，则大球与小球间万有引力
D. 两个质量分布均匀的、分离的球体可视为质量分别集中在球心，它们之间的相互作用力可以用计算，是两球体球心间的距离
6. 如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh
B. 足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mgh
C. 足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh
D 如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少
7. 如图所示，将两个相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁。开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb=0。现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（ ）
A. Ffa大小不变B. Ffa方向改变
C. Ffb仍然为零D. Ffb方向向左
8. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同，已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为，引力常量为。假设地球可视为质量均匀分布的球体，下列说法正确的是（ ）
A. 质量为的物体在地球北极受到的重力大小为
B. 质量为的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为
C. 地球的半径为
D. 地球的密度为
二、多选题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者以上的选项是正确的，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错的不得分。)
9. 如图所示为一个质点做直线运动的图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 质点在内的位移为
B. 质点在整个运动过程中，10~12s内的加速度最大
C. 质点在末离出发点最远
D. 质点在8~12s内的平均速度为4
10. 元旦汇演时，某同学表演了一个魔术，将一块磁铁藏在自己袖子里，对着用细线悬挂的金属小球施加“魔力”，小球便按着他的指令运动起来。如图所示，某次表演中，他先使手与金属球在同一水平线上，然后缓慢抬升手臂，金属球跟着在手臂右下方缓慢移动，某时刻停止移动手臂，小球随即保持静止，此时悬线紧绷且偏离竖直线的夹角为。已知小球的质量为m，重力加速度为g，则此时他对小球施加的“魔力”大小可能为（ ）
A. B. C. D.
11. 如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A. 电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2
B. 电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2
C. 电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2
D. 电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s2
12. 两重叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为的斜面上，如图所示，滑块、的质量分别为、，与斜面间的动摩擦因数为，与之间的动摩擦因数为，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块受到的摩擦力（ ）
A. 等于零B. 方向沿斜面向上
C. 大小等于D. 大小等于
II卷（非选择题）
三、实验题(共16分)
13. 某实验小组利用如图所示装置来验证力的平行四边形定则。他们首先在竖直放置的木板上铺上白纸，并用图钉固定。然后在木板上等高的A、B两处固定两个光滑的小滑轮。，将三根轻绳在O点打结，并挂上适当数量的相同钩码，使系统达到平衡，根据钩码个数读出三根绳子的拉力，回答下列问题。

（1）改变钩码个数，实验能完成的是_________。
A． B．
C． D．
（2）实验中，必须要记录的数据有_________。
A．结点O的位置和OA，OB，OC绳的方向 B．OA，OB，OC绳的长度
C．每组钩码的个数 D．每个钩码的质量
（3）在某次实验中，当整个装置处于平衡状态时，该小组同学记录下了细绳OA，OB，OC的方向，然后从O点沿OC反向延长作一有向线段，从分别作OA，OB的平行线，分别交OA、OB于、点，如图所示。用毫米刻度尺测得线段，、的长度分别为，另测得细线OA、OB，OC所挂钩码的个数分别为，则在误差允许的范围内，如果满足_________（用所测物理量符号表示）条件，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。

14. 为探究质量一定时，加速度a与力F的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，甲图中小车质量为M，乙图中小车与传感器的总质量为M，丙图中小车和小车上的滑轮总质量为M；钩码总质量为m；其余装置包括长木板、定滑轮、纸带、电源、打点计时器。
（1）甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是________
A．甲B．甲、乙C．甲、丙D．甲、乙、丙
（2）实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是________（填“甲”、“乙”或“丙”）；
（3）实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲组对应图线________，乙组对应图线________，丙组对应图线________。（选填“A”、“B”或“C”）
四、解答题(共36分)
15. 2022年2月第24届冬季奥运会在北京举行。如图，为一滑雪赛道的简化示意图。AB为一条倾角θ＝37°的长直滑道，AB长度L＝60m。BC为水平滑道，在B处与AB滑道平滑连接。滑板与滑雪赛道之间动摩擦因数均为μ＝0.25。现有滑雪运动员（可视为质点），从A点以2m/s的初速度沿长直滑道AB匀加速下滑，运动员通过B点后速度大小不变，方向变为水平向右，过B点后运动员在水平滑道BC上做匀减速运动，最终停止在C处，取，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。求：
（1）运动员到达B点时瞬时速度的大小；
（2）水平滑道BC的长度。
16. 如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h＝3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB＝60°，B点右侧是一段水平跑道。选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。
（1）若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；
（2）若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间。
17. 如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量的滑块（可视为质点）在水平恒力的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移时撤去力。已知A、B之间的距离，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，取。求：
（1）在撤去力F时，滑块的速度大小，
（2）滑块通过B点时的动能；
（3）滑块通过B点后，能沿圆弧轨道上升到最高点C，其高度，求滑块沿圆弧轨道上升过程中摩擦力做的功。
开远市第一中学校2023年春季学期高一年级
开学考试
物 理
考生注意：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟。
2.考生作答时，请将答案填涂在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第Ⅱ卷请用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版高中物理教材。
第I卷（选择题）
一、单选题(本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。)
1. 雨滴垂直落在伞面上时人淋雨最少。一无风的下雨天，某同学打着雨伞匀速行走，若雨速和他行走的速度大小相等，则淋到的雨最少时（图中虚线为竖直方向），伞柄的方向是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由已知雨滴落在伞上时，相对于伞的速度垂直时人淋雨最少，如下图所示
当雨速和人走的速度相等时，相对速度和竖直方向的夹角是45°。伞柄和伞垂直，即与雨此时的相对速度方向相同，故伞柄和竖直方向夹角是45°时淋雨最少。
故选D。
2. 下面四个选项中的虚线均表示小鸟在竖直平面内沿曲线从左向右减速飞行的轨迹，小鸟在轨迹最低点时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据曲线运动规律可知，速度方向沿曲线的切线方向，减速飞行说明重力和的合力的方向指向运动轨迹的凹侧且与速度方向成钝角。
故选C。
3. 叠罗汉是一种游戏，体育活动或表演，由六人叠成的三层静态造型如图所示，假设每位杂技运动员 的体重均为 G，下面五人弯腰后背部呈水平状态，双腿伸直张开支撑，夹角均为θ，则( )
A. 当θ=45°时，最上层的运动员单脚受到的支持力大小为 G
B. 当θ增大时，最上层运动员受到的合力最大
C. 最底层三位运动员的每只脚对水平地面的压力均为 G
D. 最上层运动员受到向上的合力为 G
【答案】D
【解析】
【分析】六个人都处于静止状态，所以受力都是平衡的，因为下面五人的背部均呈水平状态，所以不用看腿的角度，例如最上面的人腿上的力的竖直分力就是，用隔离法分别受力分析就可以了．
【详解】A、单脚受力与腿和地面的角度无关，最上面的运动员受到竖直向下的重力为G，所以他每只脚受到的支持力都是，A错误；
B、无论是最上层运动员，还是下层运动员，他们均处于静止状态，受到的合力为零，与无关，B错误；
C、中间层最左边的人，受到竖直向下的力为，所以每条腿上的力的竖直分力都是，由对称性，中间层最右边的人每条腿上的力的竖直分力也是；故最底层中间的人，受到竖直向下的力为，所以其每只脚对地面的压力为，则C错误；
D、最上层运动员处于静止状态，受到竖直向下的重力为G，故其受到的竖直向上的合力与重力等值反向，故D正确．
故选D．
【点睛】受力平衡的题，一般用到整体法或隔离法，应用隔离法时注意顺序是层层剥皮，也就是由上到下，由外到里．分别应用平衡条件即可．
4. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，人以速度v匀速向左运动，此时人的拉力大小为F，则此时（ ）

A. 船的速度为B. 船的速度为
C. 船将匀速靠岸D. 船的加速度为
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．将船的速度分解为沿绳子方向与垂直绳子方向的两个分速度，其中沿绳子方向的分速度等于人的速度，则有
可得
由于船在靠岸过程中，逐渐增大，逐渐减小，则逐渐增大，船将加速靠岸，故AC错误，B正确；
D．水阻为恒为，此时人的拉力大小为F，以船为对象，根据牛顿第二定律可得
解得船的加速度为
故D错误。
故选B。
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 万有引力定律的数学表达式适用于任意两物体间的作用力计算
B 据，当时，物体、间引力趋于无穷大
C. 把质量为的小球放在质量为、半径为的匀质大球球心外，则大球与小球间万有引力
D. 两个质量分布均匀的、分离的球体可视为质量分别集中在球心，它们之间的相互作用力可以用计算，是两球体球心间的距离
【答案】D
【解析】
【详解】A．万有引力定律的数学表达式
适用于两质点间或两质量分布均匀的球体之间的作用力计算，A错误；
B．当时，物体已经不能看成质点，物体、间引力不能用公式
计算，B错误；
C．把质量为的小球放在质量为、半径为的匀质大球球心外，此时两球心距离大于，C错误；
D．两个质量分布均匀的、分离的球体可视为质量分别集中在球心，它们之间的相互作用力可以用
计算，是两球体球心间的距离，D正确。
故选D。
6. 如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh
B. 足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mgh
C. 足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh
D. 如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少
【答案】C
【解析】
【详解】A．足球由1运动到2的过程中，高度增加，重力做负功，应用-mgh表示，A错误。
B．足球由1运动到3的过程中，足球的高度初末位置一致，重力不做功，B错误；
C．足球由2运动到3的过程中，足球的高度越来越低，重力做正功，重力势能减少，23两位置的高度差是h，所以重力势能减少了mgh，C正确；
D．分析重力势能的变化，只要找出高度的变化即可，与选不选参考平面没有关系，D错误。
故选C。
7. 如图所示，将两个相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁。开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb=0。现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（ ）
A. Ffa大小不变B. Ffa方向改变
C. Ffb仍然为零D. Ffb方向向左
【答案】A
【解析】
【详解】CD．剪断右侧细绳的瞬间，右侧细绳上拉力突变为零，而弹簧对两木块的拉力没有发生突变，与原来一样，所以b相对地面有向左的运动趋势，受到静摩擦力Ffb方向向右，CD错误；
AB．剪断右侧细绳的瞬间，木块a受到的各力都没有发生变化，A正确，B错误。
故选A。
8. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同，已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为，引力常量为。假设地球可视为质量均匀分布的球体，下列说法正确的是（ ）
A. 质量为的物体在地球北极受到的重力大小为
B. 质量为的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为
C. 地球的半径为
D. 地球的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A．质量为的物体在地球北极受到的重力大小为，故A错误；
B．质量为的物体在地球赤道上受到的万有引力大小等于在地球北极受到的万有引力大小，即质量为的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为，故B正确；
C．设地球的质量为，半径为，在赤道处随地球做圆周运动物体的质量为，物体在赤道处随地球自转做圆周运动的周期等于地球自转的周期，轨道半径等于地球半径，对在赤道上随地球自转而做圆周运动的物体，由牛顿第二定律得
在地球两极处的物体受到的重力等于万有引力，则
代入得，地球半径为
故C错误；
D．因
所以质量为
地球的体积为
地球密度为
故D错误。
故选B。
二、多选题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者以上的选项是正确的，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错的不得分。)
9. 如图所示为一个质点做直线运动的图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 质点在内的位移为
B. 质点在整个运动过程中，10~12s内的加速度最大
C. 质点在末离出发点最远
D. 质点在8~12s内的平均速度为4
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由题图可知，质点在内的位移为图像面积，为
A正确；
B．10~12s内图像斜率最大，加速度最大，B正确；
C．11s末正向面积最大，离出发点最远，C错误；
D．10~12s位移为零，故8~12s内的位移等于内的位移，为
8~12s内的平均速度为
D错误。
故选AB。
10. 元旦汇演时，某同学表演了一个魔术，将一块磁铁藏在自己的袖子里，对着用细线悬挂的金属小球施加“魔力”，小球便按着他的指令运动起来。如图所示，某次表演中，他先使手与金属球在同一水平线上，然后缓慢抬升手臂，金属球跟着在手臂右下方缓慢移动，某时刻停止移动手臂，小球随即保持静止，此时悬线紧绷且偏离竖直线的夹角为。已知小球的质量为m，重力加速度为g，则此时他对小球施加的“魔力”大小可能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】以金属球为研究对象，受力分析如图所示
根据作图法可知，当“魔力”F的方向与细绳方向垂直时，“魔力”最小，根据平衡关系可知此时“魔力”的大小为
手臂在球的上方，“魔力”
综上所述，故B、C正确。
故选BC。
11. 如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A. 电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2
B. 电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2
C. 电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2
D. 电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s2
【答案】BC
【解析】
【详解】电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，物体处于平衡状态，有
则物体的质量为
弹簧秤的示数变为8.0N时，对物体受力分析，据牛顿第二定律可得
解得
，方向竖直向下
电梯加速度大小为2 m/s2，可能向下加速运动，也可能向上减速运动。
故选BC。
12. 两重叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为的斜面上，如图所示，滑块、的质量分别为、，与斜面间的动摩擦因数为，与之间的动摩擦因数为，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块受到的摩擦力（ ）
A. 等于零B. 方向沿斜面向上
C. 大小等于D. 大小等于
【答案】BC
【解析】
【详解】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，整体的加速度为
对B研究，设A对B的摩擦力方向向下，大小为f，则有
解得
负号表示摩擦力方向沿斜面向上，故选BC。
II卷（非选择题）
三、实验题(共16分)
13. 某实验小组利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。他们首先在竖直放置的木板上铺上白纸，并用图钉固定。然后在木板上等高的A、B两处固定两个光滑的小滑轮。，将三根轻绳在O点打结，并挂上适当数量的相同钩码，使系统达到平衡，根据钩码个数读出三根绳子的拉力，回答下列问题。

（1）改变钩码个数，实验能完成的是_________。
A． B．
C． D．
（2）实验中，必须要记录数据有_________。
A．结点O的位置和OA，OB，OC绳的方向 B．OA，OB，OC绳的长度
C．每组钩码的个数 D．每个钩码的质量
（3）在某次实验中，当整个装置处于平衡状态时，该小组同学记录下了细绳OA，OB，OC的方向，然后从O点沿OC反向延长作一有向线段，从分别作OA，OB的平行线，分别交OA、OB于、点，如图所示。用毫米刻度尺测得线段，、的长度分别为，另测得细线OA、OB，OC所挂钩码的个数分别为，则在误差允许的范围内，如果满足_________（用所测物理量符号表示）条件，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。

【答案】 ①. C ②. AC##CA ③.
【解析】
【详解】（1）[1]设每个钩码质量均为，三个绳子上分别挂、、个钩码，则三个绳子上的拉力为、、，三个力不再一条直线上，且平衡，受力分析如图

根据合力与分力的关系，可知
即
故选C。
（2）[2] AB．实验中，必须要记录的数据为：作用点的位置，以及三个力的大小和方向。所以需记录结点O的位置，和OA，OB，OC绳的方向，但OA，OB，OC绳的长度不是力的大小，故A正确，B错误；
CD．力的大小用钩码的重力表示，由于每个钩码质量相等，只需用表示即可，所以只需要记录每组钩码的个数，不需要测量每个钩码的质量，C正确，D错误。
故选AC。
（3）[3]、、上的力分别为、和，则与力的三角形相似，有
化简得
14. 为探究质量一定时，加速度a与力F的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，甲图中小车质量为M，乙图中小车与传感器的总质量为M，丙图中小车和小车上的滑轮总质量为M；钩码总质量为m；其余装置包括长木板、定滑轮、纸带、电源、打点计时器。
（1）甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是________
A．甲B．甲、乙C．甲、丙D．甲、乙、丙
（2）实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是________（填“甲”、“乙”或“丙”）；
（3）实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲组对应图线________，乙组对应图线________，丙组对应图线________。（选填“A”、“B”或“C”）
【答案】 ①. D ②. 甲 ③. C ④. B ⑤. A
【解析】
【详解】（1）[1]为使绳子的拉力等于小车的合外力，甲、乙、丙实验中，都需平衡小车和长木板之间的摩擦力。
故选D。
（2）[2]乙实验中，绳子拉力可以由力传感器测得，丙实验中，绳子拉力可以由弹簧测力计测得，甲实验中，为使绳子的拉力近似等于钩码的重力，必须满足“M远大于m”。
（3）[3][4][5]甲实验中，绳子的拉力近似等于钩码的重力，必须满足“M远大于m”，随着m的增大，不在满足“M远大于m”， 图线出现弯曲，甲组对应图线C。乙、丙实验中，根据牛顿第二定律有
可得
，
由图可知
则乙组对应图线B，丙组对应图线A。
四、解答题(共36分)
15. 2022年2月第24届冬季奥运会在北京举行。如图，为一滑雪赛道的简化示意图。AB为一条倾角θ＝37°的长直滑道，AB长度L＝60m。BC为水平滑道，在B处与AB滑道平滑连接。滑板与滑雪赛道之间动摩擦因数均为μ＝0.25。现有滑雪运动员（可视为质点），从A点以2m/s的初速度沿长直滑道AB匀加速下滑，运动员通过B点后速度大小不变，方向变为水平向右，过B点后运动员在水平滑道BC上做匀减速运动，最终停止在C处，取，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。求：
（1）运动员到达B点时瞬时速度的大小；
（2）水平滑道BC的长度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）运动员在滑道AB上做匀加速直线运动，受力分析有
解得加速度为
初速度，位移，由运动学公式有
解得
（2）运动员通过B点后速度大小不变，方向变为水平向右，在水平轨道上做匀减速直线运动，加速度为
由运动学公式有
16. 如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h＝3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB＝60°，B点右侧是一段水平跑道。选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。
（1）若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；
（2）若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间。
【答案】(1) (2) 0.6s
【解析】
【详解】（1）若选手以速度水平跳出后，能跳在水平跑道上，则：
解得：
（2）若选手以速度水平跳出，因，人将落在弧形坡上
下降高度：
水平前进距离：
且：
联立解得：
t=0.6s
17. 如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量的滑块（可视为质点）在水平恒力的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移时撤去力。已知A、B之间的距离，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，取。求：
（1）在撤去力F时，滑块的速度大小，
（2）滑块通过B点时的动能；
（3）滑块通过B点后，能沿圆弧轨道上升到最高点C，其高度，求滑块沿圆弧轨道上升过程中摩擦力做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）滑动摩擦力为
设滑块的加速度为，根据牛顿第二定律可得
解得
设滑块运动位移为时的速度大小为，根据运动学公式
解得
（2）设滑块通过B点时的动能为，从A到B运动的过程中，依据动能定理有
解得
（3）设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为，根据动能定理有
解得