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天津市第二十五中学2024-2025学年高三上学期第一次月考物理试卷
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这是一份天津市第二十五中学2024-2025学年高三上学期第一次月考物理试卷，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷（选择题：共40分）
一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）
1．某同学周末在家大扫除，移动衣橱时，无论怎么推也推不动，于是他组装了一个装置，如图所示，两块相同木板可绕A处的环转动，两木板的另一端点B、C分别用薄木板顶住衣橱和墙角，该同学站在该装置的A处。若调整装置A点距地面的高h=14cm时，B、C两点的间距，B处衣橱恰好移动。已知该同学的质量为，重力加速度大小取，忽略A处的摩擦，则此时衣橱受到该装置的水平推力为（ ）
A．1680NB．1470NC．875ND．840N
2．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点。若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施成功脱险，在时间内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。不计水的粘滞阻力，则（ ）
A．潜艇在“掉深”时的加速度为
B．潜艇回到初始高度
C．潜艇竖直向下的最大位移为
D．潜艇在时间内处于超重状态
4．投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为53°和37°。已知两支箭的质量，竖直方向下落高度均相等，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响（，），下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两人所射箭的初速度大小之比16∶9
B．甲、乙两人所射箭落入壶口时速度大小之比3∶4
C．甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为16∶9
D．甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为16∶9
5．雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的图像，驾驶员的反应时间为1s。下列说法正确的有（ ）
A．从t=0到停下，汽车在干燥路面的平均速度小于在湿滑路面的平均速度
B．从t=1s到停下，汽车在干燥路面的平均速度大于在湿滑路面的平均速度
C．从t=0到停下，汽车在干燥路面的行驶距离比在湿滑路面的行驶距离少10m
D．从t=1s到停下，汽车在干燥路面的加速度是在湿滑路面的加速度的1.33倍
二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。）
6．如图所示，等腰直角斜劈A的直角边靠在粗糙的竖直墙壁上，一根不可伸长的轻绳一端固定在竖直墙上，另一端与半径不可忽略的光滑球B连接。轻绳与水平方向成30°角。现将轻绳上端点沿竖直墙缓慢向上移动，A始终处于静止状态，则（ ）
A．绳上拉力先减小后增大
B．竖直墙对A的摩擦力先减小后增大
C．竖直墙对A的摩擦力可能为零
D．竖直墙对A的支持力逐渐减小
7．如图所示，质量均为m的A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上的O点和点，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向间的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，则下列有关细绳L2被剪断瞬间的表述正确的是（ ）
A．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为
B．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为
C．A与B的加速度之比为
D．A与B的加速度之比为
8．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力为F（取竖直向下为正方向），小球在最高点的速度大小为v，其F-v2图象如乙图所示．则
A．当地的重力加速度大小为
B．小球的质量为
C．v2 =c时，杆对小球的弹力方向向上
D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等
第Ⅱ卷（共60分）
三、实验题。每空2分，共12分。
9．（6分）有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验能完成的是
A．钩码的个数
B．钩码的个数
C．钩码的个数
D．钩码的个数
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是
A．用天平测出钩码的质量
B．用量角器量出三段绳子之间的夹角
C．量出OA、OB、OC三段绳子的长度
D．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
（3）如图所示某同学在做“探究求合力的方法”实验时，用A、B两根弹簧秤把橡皮条的结点拉到O点，此时在实验过程中，他做了一些探究，其中一个是：他使B弹簧秤示数有较明显的增大，为了保持结点位置不变，可采取的补救办法是 。
A．保持其它不变，增大A的示数同时增加α角
B．保持其它不变，增大A的示数同时减小α角
C．保持其它不变，增大A的示数同时增大β角
D．保持其它不变，增大A的示数同时减小β角
10．（6分）图甲为某实验小组做“探究物体加速度与所受合力关系”实验的装置。
（1）某同学调整长木板和滑轮，使细线平行于长木板：在砝码盘中放入适当的砝码接通电源，在实验中得到一条纸带的部分如图乙所示。相邻两计数点间的距离已在图中标明。已知电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有3个计时点未标出，根据图中数据计算出滑块的加速度大小为 m/s2;（结果保留三位有效数字）
（2）保持滑块的质量M不变，改变砝码盘及砝码的总质量m，通过每次打出的纸带求出对应滑块的加速度a。以砝码盘及砝码的总重力F为横坐标，以滑块的加速度a为纵坐标，根据实验测得的数据，利用描点法画出如图丙所示的a—F图像。利用该图像可求出滑块的质量M为 kg（结果保留三位有效数字）。由于用砝码盘及砝码的重力作为滑块所受的合力F，故求得的滑块质量与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
四、解答题（本题共3小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）
11．（14分）如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，质量的小物块放在小车的最左端。现用一水平向右、大小的力作用在小物块上，小物块与小车之间的动摩擦因数，经过一段时间小车运动的位移时，小物块刚好运动到小车的最右端，。求：
（1）小物块运动到小车最右端所用的时间t和此时小物块的速度的大小；
（2）这一过程中，力F所做的功W及物块和小车因摩擦而产生的热量Q。
12．（16分）如图所示，水平地面上OD=1m，在水平地面OD正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动，传送带BC部分的长度L=1.25 m，传送带右端C点与地面上O点在同一竖直线上，竖直高度h=1.25 m。AMB为一个与BC、CO、OD在同一竖直平面内的光滑轨道，AM是水平面成θ角的斜轨道，AM的高度差H=0. 45 m，MB是半径为r=0.45 m的小圆弧，且与水平传送带相切于B点，M、B间的高度差可忽略不计。一滑块m （可视为质点）从A点由静止释放，滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力大小FNB=6 N，滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出，刚好落在水平地面上D点。取g=10m/s2，不计空气阻力，求∶
（1）滑块的质量；
（2）滑块与传送带间的动摩擦因数。
13．（18分）如图所示，光滑水平桌面上有一小球，小球的质量m=1.0kg，小球初始位置a点距桌子右边缘处A点的距离x=0.5m；在桌子右侧竖直面内有一光滑不完整圆轨道，其圆心O和水平桌面在同一水平线上，且AOC在同一直线上，C点是水平线AO延长线与轨道的交点，B为轨道的一个端口，OB与竖直线夹角为37°，A点与B点的高度差为h=0.2m，现用恒力F水平向右拉小球，小球从静止开始运动，小球运动到桌子边缘处A点时撤去F，此后小球恰好从B点无任何碰撞进入圆轨道，已知重力加速度g=10m/s2，求：（计算结果均保留两位小数）
（1）小球进入B点时速度大小。
（2）水平拉力F的大小。
（3）小球在C点对轨道的压力。
（4）请通过计算判断物块能否通过圆弧轨道的最高点D。
参考答案：
1．D
【详解】该同学站在A点时，重力产生两个作用效果力、，如图所示
设、，与竖直方向夹角为，则有
在B点分解，如图所示
则水平推力为
由几何关系得
联立并代入数据可得
故选D。
2．C
【详解】根据题意，设细线的长度为，细线与竖直方向的夹角为，由几何关系有，小球受到的合力为
小球做圆周运动的半径为
则有
整理可得
由于角速度相同，则两个小球处于同一高度。
故选C。
3．D
【详解】A．潜艇在“掉深”时向下加速，则由图像可知加速度为
选项A错误；
B．在30s内先向下加速后向下减速，则潜艇向下到达最大深度，选项B错误；
C．由图像可知潜艇竖直向下的最大位移为
选项C错误；
D．潜艇在时间内向下减速，加速度向上，则处于超重状态，选项D正确。
故选D。
4． B
【详解】A．由题意知两箭做平抛运动，两支箭竖直方向下落高度相等，由
可知两支箭在空中的运动时间相同，由
可知甲、乙两人所射的箭到落入壶口的过程动量变化相同，故A正确；
B．甲、乙两人所射箭落入壶口时竖直分速度为
可知落入壶口时竖直分速度相等，则有
可得甲、乙两人所射箭落入壶口时速度大小之比为
故B正确；
CD．设箭尖插入壶中时与水平面的夹角为，箭射出时的初速度为，则
即
则甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为
水平方向根据
因两支箭在空中的运动时间相同，则甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比等于初速度大小之比，则有
故C，D错误。
故选B。
5．C
【详解】A．从到停下，汽车在干燥路面的平均速度为
从到停下，汽车在湿滑路面的平均速度为
所以A错误；
B．根据匀变速度直线运动平均速度公式
则从到停下，汽车在干燥路面的平均速度等于在湿滑路面的平均速度，所以B错误；
C．根据速度与时间图像的面积表示位移，则从到停下，汽车在干燥路面的行驶距离比在湿滑路面的行驶距离少10 m，所以C正确；
D．从到停下，汽车在干燥路面的加速度为
从到停下，汽车在湿滑路面的加速度为
则从到停下，汽车在干燥路面的加速度是在湿滑路面的加速度的1.5倍，所以D错误；
故选AC。
6．ABD
【详解】A．以B为研究对象，对其进行受力分析，受到重力mg、绳子拉力F1和斜面对它的支持力F2，如图所示
由图可知，当F1与F2的方向垂直，即与斜面平行时，F1最小，所以绳子的拉力先减小后增大，A正确；
BD． 以A与B组成的整体为研究对象，整体受到重力、墙的支持力和摩擦力以及绳子的拉力。由上图可知，轻绳上端点沿竖直墙缓缓向上移动时，绳子的拉力F1沿竖直方向的分力增大，沿水平方向的分力减小，所以竖直墙对A向上的摩擦力将减小，竖直墙对A的支持力逐渐减小，A对B的支持力减小，BD正确；
C．以A为研究对象，A受到重力、墙壁的支持力、以及B对A斜向下的压力，A处于平衡状态，竖直方向的合外力等于0，所以摩擦力的大小等于A的重力与B对A的压力向下的分力的和，不可能等于0，因此A还受到墙壁对A向上的摩擦力，C错误。
故选ABD。
7．BC
【详解】根据题意，对AB两球受力分析，如下图
对A球，剪断细绳的瞬间，细绳的拉力将发生突变，合力垂直于细绳斜向下，在沿绳方向上由平衡条件有，细绳的拉力大小为
垂直绳方向上，由牛顿第二定律有
解得A球的加速度大小为
对B球，剪断细绳的瞬间，弹簧弹力不变，合力水平向右，竖直方向上由平衡条件可得，则弹簧弹力大小为
水平方向上，由牛顿第二定律有
解得B球的加速度大小
则细绳上的拉力与弹簧弹力之比为
A与B的加速度之比为
故选BC。
8．BD
【详解】AB、在最高点，若v=0，则： ，若N=0，由图知：，则有，解得，，故A错误，B正确；
C. 由图可知：当时，杆对小球弹力方向向上，当时，杆对小球弹力方向向下，所以当时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；
D、若，则，解得N=mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D正确；
故选BD．
9． BC D AC
【详解】(1)[1]对O点受力分析可知，在三力作用下满足平衡状态，故三力大小构成三角形，需满足两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，故选项AD错误，BC正确；
(2)[2]为了验证力的平行四边形定则，必须做受力分析图，需要明确受力点即标记O点，及力的大小和方向，可以用钩码数量表示力的大小，故AC错误；可以用绳子方向表示力的方向，故B错误，D正确；
(3)[3]保持结点位置不变，则合力大小不变，为使B弹簧秤示数有较明显的增大，如图所示可以保持其它不变，增大A的示数同时增加α角或增大A的示数同时增大β角，故AC正确，BD错误。
10． 0.535 0.422 偏大
【详解】（1）[1]由于电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有3个计时点未标出，可得相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法可得，滑块的加速度为
（2）[2]根据牛顿第二定律
可得
故根据图像斜率的倒数可求得滑块的质量为
[3]对砝码盘及砝码，根据牛顿第二定律有
对滑块，根据牛顿第二定律有
联立可得
由于用砝码盘及砝码的重力作为滑块所受的合力F，故实验中求得的滑块的质量其实为M+m，则求得的滑块质量与真实值相比偏大。
11．（1）2s，；（2）100J，
【详解】（1）小物块和小车同时做匀加速运动，由牛顿第二定律可知，小物块的加速度为
小车的加速度为
对小车，根据运动学公式可得
解得
此时小物块的速度大小为
（2）小物块的位移为
力F所做的功为
小物块与小车发生的相对位移为
物块和小车因摩擦而产生的热量为
12．（1）0.2kg；（2）
【详解】(1)滑块从A到M过程中，由牛顿第二定律有
由运动学有
得
滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力大小FNB = 6 N。据牛顿第三定律，轨道对滑块的支持力大小，方向竖直向上
滑块到达B点时，由牛顿第二定律有
解得滑块的质量
(2)滑块离开C点后做平抛运动
解得
所以
滑块由B到C过程中，据牛顿第二定律有
又由运动学有
解得滑块与传送带间的动摩擦因数
13．（1）3.33m/s；（2）7.11N；（3）28.44N，水平向右 （4）不能
【详解】（1）小球从A到B过程做平抛运动，可得
在B点时的竖直分速度为
据速度偏角公式可得
联立解得
（2）在B点有
小球在桌面上滑行过程，据动能定理可得
联立解得
（3）从A点到C点过程，据动能定理可知，合外力做功为零，故C点速度大小等于v0，在C点据牛顿第二定律可得
其中
联立解得
由牛顿第三定律可知，小球在C点对轨道的压力大小为28.4N，方向水平向右。
（4）假设物块能到达D点，且到达D点时的速度大小为，对物块从A点运动到D点的过程，根据机械能守恒定律有
解得
设物块恰好能通过D点的速度大小为，有
解得
因为，所以假设不成立，物块不能通过圆弧轨道的最高点。
设A、B两点的高度差为h，有
根据几何关系可得
解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
D
B
C
AD
BC
BD
第Ⅰ卷（选择题：共40分）
一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）
1．某同学周末在家大扫除，移动衣橱时，无论怎么推也推不动，于是他组装了一个装置，如图所示，两块相同木板可绕A处的环转动，两木板的另一端点B、C分别用薄木板顶住衣橱和墙角，该同学站在该装置的A处。若调整装置A点距地面的高h=14cm时，B、C两点的间距，B处衣橱恰好移动。已知该同学的质量为，重力加速度大小取，忽略A处的摩擦，则此时衣橱受到该装置的水平推力为（ ）
A．1680NB．1470NC．875ND．840N
2．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点。若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施成功脱险，在时间内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。不计水的粘滞阻力，则（ ）
A．潜艇在“掉深”时的加速度为
B．潜艇回到初始高度
C．潜艇竖直向下的最大位移为
D．潜艇在时间内处于超重状态
4．投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为53°和37°。已知两支箭的质量，竖直方向下落高度均相等，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响（，），下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两人所射箭的初速度大小之比16∶9
B．甲、乙两人所射箭落入壶口时速度大小之比3∶4
C．甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为16∶9
D．甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为16∶9
5．雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的图像，驾驶员的反应时间为1s。下列说法正确的有（ ）
A．从t=0到停下，汽车在干燥路面的平均速度小于在湿滑路面的平均速度
B．从t=1s到停下，汽车在干燥路面的平均速度大于在湿滑路面的平均速度
C．从t=0到停下，汽车在干燥路面的行驶距离比在湿滑路面的行驶距离少10m
D．从t=1s到停下，汽车在干燥路面的加速度是在湿滑路面的加速度的1.33倍
二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。）
6．如图所示，等腰直角斜劈A的直角边靠在粗糙的竖直墙壁上，一根不可伸长的轻绳一端固定在竖直墙上，另一端与半径不可忽略的光滑球B连接。轻绳与水平方向成30°角。现将轻绳上端点沿竖直墙缓慢向上移动，A始终处于静止状态，则（ ）
A．绳上拉力先减小后增大
B．竖直墙对A的摩擦力先减小后增大
C．竖直墙对A的摩擦力可能为零
D．竖直墙对A的支持力逐渐减小
7．如图所示，质量均为m的A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上的O点和点，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向间的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，则下列有关细绳L2被剪断瞬间的表述正确的是（ ）
A．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为
B．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为
C．A与B的加速度之比为
D．A与B的加速度之比为
8．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力为F（取竖直向下为正方向），小球在最高点的速度大小为v，其F-v2图象如乙图所示．则
A．当地的重力加速度大小为
B．小球的质量为
C．v2 =c时，杆对小球的弹力方向向上
D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等
第Ⅱ卷（共60分）
三、实验题。每空2分，共12分。
9．（6分）有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验能完成的是
A．钩码的个数
B．钩码的个数
C．钩码的个数
D．钩码的个数
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是
A．用天平测出钩码的质量
B．用量角器量出三段绳子之间的夹角
C．量出OA、OB、OC三段绳子的长度
D．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
（3）如图所示某同学在做“探究求合力的方法”实验时，用A、B两根弹簧秤把橡皮条的结点拉到O点，此时在实验过程中，他做了一些探究，其中一个是：他使B弹簧秤示数有较明显的增大，为了保持结点位置不变，可采取的补救办法是 。
A．保持其它不变，增大A的示数同时增加α角
B．保持其它不变，增大A的示数同时减小α角
C．保持其它不变，增大A的示数同时增大β角
D．保持其它不变，增大A的示数同时减小β角
10．（6分）图甲为某实验小组做“探究物体加速度与所受合力关系”实验的装置。
（1）某同学调整长木板和滑轮，使细线平行于长木板：在砝码盘中放入适当的砝码接通电源，在实验中得到一条纸带的部分如图乙所示。相邻两计数点间的距离已在图中标明。已知电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有3个计时点未标出，根据图中数据计算出滑块的加速度大小为 m/s2;（结果保留三位有效数字）
（2）保持滑块的质量M不变，改变砝码盘及砝码的总质量m，通过每次打出的纸带求出对应滑块的加速度a。以砝码盘及砝码的总重力F为横坐标，以滑块的加速度a为纵坐标，根据实验测得的数据，利用描点法画出如图丙所示的a—F图像。利用该图像可求出滑块的质量M为 kg（结果保留三位有效数字）。由于用砝码盘及砝码的重力作为滑块所受的合力F，故求得的滑块质量与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
四、解答题（本题共3小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）
11．（14分）如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，质量的小物块放在小车的最左端。现用一水平向右、大小的力作用在小物块上，小物块与小车之间的动摩擦因数，经过一段时间小车运动的位移时，小物块刚好运动到小车的最右端，。求：
（1）小物块运动到小车最右端所用的时间t和此时小物块的速度的大小；
（2）这一过程中，力F所做的功W及物块和小车因摩擦而产生的热量Q。
12．（16分）如图所示，水平地面上OD=1m，在水平地面OD正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动，传送带BC部分的长度L=1.25 m，传送带右端C点与地面上O点在同一竖直线上，竖直高度h=1.25 m。AMB为一个与BC、CO、OD在同一竖直平面内的光滑轨道，AM是水平面成θ角的斜轨道，AM的高度差H=0. 45 m，MB是半径为r=0.45 m的小圆弧，且与水平传送带相切于B点，M、B间的高度差可忽略不计。一滑块m （可视为质点）从A点由静止释放，滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力大小FNB=6 N，滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出，刚好落在水平地面上D点。取g=10m/s2，不计空气阻力，求∶
（1）滑块的质量；
（2）滑块与传送带间的动摩擦因数。
13．（18分）如图所示，光滑水平桌面上有一小球，小球的质量m=1.0kg，小球初始位置a点距桌子右边缘处A点的距离x=0.5m；在桌子右侧竖直面内有一光滑不完整圆轨道，其圆心O和水平桌面在同一水平线上，且AOC在同一直线上，C点是水平线AO延长线与轨道的交点，B为轨道的一个端口，OB与竖直线夹角为37°，A点与B点的高度差为h=0.2m，现用恒力F水平向右拉小球，小球从静止开始运动，小球运动到桌子边缘处A点时撤去F，此后小球恰好从B点无任何碰撞进入圆轨道，已知重力加速度g=10m/s2，求：（计算结果均保留两位小数）
（1）小球进入B点时速度大小。
（2）水平拉力F的大小。
（3）小球在C点对轨道的压力。
（4）请通过计算判断物块能否通过圆弧轨道的最高点D。
参考答案：
1．D
【详解】该同学站在A点时，重力产生两个作用效果力、，如图所示
设、，与竖直方向夹角为，则有
在B点分解，如图所示
则水平推力为
由几何关系得
联立并代入数据可得
故选D。
2．C
【详解】根据题意，设细线的长度为，细线与竖直方向的夹角为，由几何关系有，小球受到的合力为
小球做圆周运动的半径为
则有
整理可得
由于角速度相同，则两个小球处于同一高度。
故选C。
3．D
【详解】A．潜艇在“掉深”时向下加速，则由图像可知加速度为
选项A错误；
B．在30s内先向下加速后向下减速，则潜艇向下到达最大深度，选项B错误；
C．由图像可知潜艇竖直向下的最大位移为
选项C错误；
D．潜艇在时间内向下减速，加速度向上，则处于超重状态，选项D正确。
故选D。
4． B
【详解】A．由题意知两箭做平抛运动，两支箭竖直方向下落高度相等，由
可知两支箭在空中的运动时间相同，由
可知甲、乙两人所射的箭到落入壶口的过程动量变化相同，故A正确；
B．甲、乙两人所射箭落入壶口时竖直分速度为
可知落入壶口时竖直分速度相等，则有
可得甲、乙两人所射箭落入壶口时速度大小之比为
故B正确；
CD．设箭尖插入壶中时与水平面的夹角为，箭射出时的初速度为，则
即
则甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为
水平方向根据
因两支箭在空中的运动时间相同，则甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比等于初速度大小之比，则有
故C，D错误。
故选B。
5．C
【详解】A．从到停下，汽车在干燥路面的平均速度为
从到停下，汽车在湿滑路面的平均速度为
所以A错误；
B．根据匀变速度直线运动平均速度公式
则从到停下，汽车在干燥路面的平均速度等于在湿滑路面的平均速度，所以B错误；
C．根据速度与时间图像的面积表示位移，则从到停下，汽车在干燥路面的行驶距离比在湿滑路面的行驶距离少10 m，所以C正确；
D．从到停下，汽车在干燥路面的加速度为
从到停下，汽车在湿滑路面的加速度为
则从到停下，汽车在干燥路面的加速度是在湿滑路面的加速度的1.5倍，所以D错误；
故选AC。
6．ABD
【详解】A．以B为研究对象，对其进行受力分析，受到重力mg、绳子拉力F1和斜面对它的支持力F2，如图所示
由图可知，当F1与F2的方向垂直，即与斜面平行时，F1最小，所以绳子的拉力先减小后增大，A正确；
BD． 以A与B组成的整体为研究对象，整体受到重力、墙的支持力和摩擦力以及绳子的拉力。由上图可知，轻绳上端点沿竖直墙缓缓向上移动时，绳子的拉力F1沿竖直方向的分力增大，沿水平方向的分力减小，所以竖直墙对A向上的摩擦力将减小，竖直墙对A的支持力逐渐减小，A对B的支持力减小，BD正确；
C．以A为研究对象，A受到重力、墙壁的支持力、以及B对A斜向下的压力，A处于平衡状态，竖直方向的合外力等于0，所以摩擦力的大小等于A的重力与B对A的压力向下的分力的和，不可能等于0，因此A还受到墙壁对A向上的摩擦力，C错误。
故选ABD。
7．BC
【详解】根据题意，对AB两球受力分析，如下图
对A球，剪断细绳的瞬间，细绳的拉力将发生突变，合力垂直于细绳斜向下，在沿绳方向上由平衡条件有，细绳的拉力大小为
垂直绳方向上，由牛顿第二定律有
解得A球的加速度大小为
对B球，剪断细绳的瞬间，弹簧弹力不变，合力水平向右，竖直方向上由平衡条件可得，则弹簧弹力大小为
水平方向上，由牛顿第二定律有
解得B球的加速度大小
则细绳上的拉力与弹簧弹力之比为
A与B的加速度之比为
故选BC。
8．BD
【详解】AB、在最高点，若v=0，则： ，若N=0，由图知：，则有，解得，，故A错误，B正确；
C. 由图可知：当时，杆对小球弹力方向向上，当时，杆对小球弹力方向向下，所以当时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；
D、若，则，解得N=mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D正确；
故选BD．
9． BC D AC
【详解】(1)[1]对O点受力分析可知，在三力作用下满足平衡状态，故三力大小构成三角形，需满足两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，故选项AD错误，BC正确；
(2)[2]为了验证力的平行四边形定则，必须做受力分析图，需要明确受力点即标记O点，及力的大小和方向，可以用钩码数量表示力的大小，故AC错误；可以用绳子方向表示力的方向，故B错误，D正确；
(3)[3]保持结点位置不变，则合力大小不变，为使B弹簧秤示数有较明显的增大，如图所示可以保持其它不变，增大A的示数同时增加α角或增大A的示数同时增大β角，故AC正确，BD错误。
10． 0.535 0.422 偏大
【详解】（1）[1]由于电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有3个计时点未标出，可得相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法可得，滑块的加速度为
（2）[2]根据牛顿第二定律
可得
故根据图像斜率的倒数可求得滑块的质量为
[3]对砝码盘及砝码，根据牛顿第二定律有
对滑块，根据牛顿第二定律有
联立可得
由于用砝码盘及砝码的重力作为滑块所受的合力F，故实验中求得的滑块的质量其实为M+m，则求得的滑块质量与真实值相比偏大。
11．（1）2s，；（2）100J，
【详解】（1）小物块和小车同时做匀加速运动，由牛顿第二定律可知，小物块的加速度为
小车的加速度为
对小车，根据运动学公式可得
解得
此时小物块的速度大小为
（2）小物块的位移为
力F所做的功为
小物块与小车发生的相对位移为
物块和小车因摩擦而产生的热量为
12．（1）0.2kg；（2）
【详解】(1)滑块从A到M过程中，由牛顿第二定律有
由运动学有
得
滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力大小FNB = 6 N。据牛顿第三定律，轨道对滑块的支持力大小，方向竖直向上
滑块到达B点时，由牛顿第二定律有
解得滑块的质量
(2)滑块离开C点后做平抛运动
解得
所以
滑块由B到C过程中，据牛顿第二定律有
又由运动学有
解得滑块与传送带间的动摩擦因数
13．（1）3.33m/s；（2）7.11N；（3）28.44N，水平向右 （4）不能
【详解】（1）小球从A到B过程做平抛运动，可得
在B点时的竖直分速度为
据速度偏角公式可得
联立解得
（2）在B点有
小球在桌面上滑行过程，据动能定理可得
联立解得
（3）从A点到C点过程，据动能定理可知，合外力做功为零，故C点速度大小等于v0，在C点据牛顿第二定律可得
其中
联立解得
由牛顿第三定律可知，小球在C点对轨道的压力大小为28.4N，方向水平向右。
（4）假设物块能到达D点，且到达D点时的速度大小为，对物块从A点运动到D点的过程，根据机械能守恒定律有
解得
设物块恰好能通过D点的速度大小为，有
解得
因为，所以假设不成立，物块不能通过圆弧轨道的最高点。
设A、B两点的高度差为h，有
根据几何关系可得
解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
D
B
C
AD
BC
BD
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