模块达标检测(课件 练习)高中物理 鲁科版(2019)必修 第一册

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模块达标检测(课件 练习)高中物理 鲁科版(2019)必修 第一册

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模块达标检测
(满分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
1.下列运动的物体,能看作质点处理的是(  )
A.自转中的地球
B.旋转中的风力发电机叶片
C.在冰面上旋转的花样滑冰运动员
D.分析火车从上海至北京的时间
2.下列关于力学单位制的说法,正确的是(  )
A.在有关力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位
B.加速度的单位是m/s2,是由m、s两个基本单位组合而成的导出单位
C.力学单位制中,采用的国际基本单位有kg、m、N
D.单位制中的导出单位有m、N、kg
3.(2023·浙江6月选考2题)在足球运动中,足球入网如图所示,则(  )
A.踢香蕉球时足球可视为质点
B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
4.2023年7月10日,2023CBA夏季联赛揭开大幕。比赛中,某运动员帮助球队以79∶69成功拿到“开门红”。如图所示,某轮比赛中该运动员竖直跳起将篮球扣入篮筐中,他在竖直上升过程中前一半位移用来完成技术动作,后一半位移用来姿态调整,到达最高点后刚好手臂举起将球扣入篮筐。已知运动员站立举手能达到的高度为2.55 m,起跳后只受重力,篮球筐距地面高度为3.05 m,重力加速度g取10 m/s2,篮球可视为质点,则他用于完成技术动作的时间为(  )
A. s B. s
C.1.0 s D. s
5.如图所示的是建筑工地上搬运石板用的“夹钳车”,工人用夹钳夹住石板并吊离地面,然后推动夹钳车沿直线匀速前进,下列判断正确的是(  )
A.石板受到4个力的作用
B.夹钳夹得越紧,石板受到的摩擦力越大
C.石板被吊离地面的过程中处于超重状态
D.匀速前进过程中,夹钳对石板的作用力竖直向上
6.如图是小车分别经过收费站的人工通道和ETC通道的v-t图,已知小车加速、减速时加速度大小均为a,小车通过两种通道时从开始减速到恢复到原速度所行驶的距离一样,则与走人工通道相比,走ETC通道节省的时间为(  )
A.+Δt B.+Δt
C.+Δt D.+Δt
7.某物理教师做了一个物理实验。如图所示,在等臂天平的左侧通过滑轮挂上一个质量为m1的物体,在右侧通过相同的滑轮挂上质量分别为m2和m1的物体,两物体通过光滑细绳连接后跨过滑轮,m2<m1。开始时,外力使系统平衡。某一时刻撤去外力,右侧的质量为m1的物体加速下落,质量为m2的物体加速上升,天平仍然平衡,则m2和m1的关系,可能是(  )
A.m1=m2 B.m1=2m2
C.m1=3m2 D.m1=4m2
8.轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接质量为m的小球。小球穿在一根足够长的光滑固定细杆上。初始时弹簧水平且处于原长,如图所示。m释放后沿细杆下滑,其运动的速度—时间的图像可能正确的是(  )
  
二、多项选择题: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多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg,弹簧测力计的读数为2 N,若轻轻取走盘中的部分砝码,使砝码和托盘的总质量减小到0.3 kg时,将会出现的情况是(g取10 N/kg,不计滑轮摩擦)(  )
A.弹簧测力计的读数将变小
B.A仍静止不动
C.A对桌面的摩擦力不变
D.A对桌面的摩擦力将变小
10.甲、乙两个物体在同一直线上运动,其s-t图像如图所示,其中直线b与曲线a相切于点(4 s,-15 m)。已知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.前4 s内两物体运动方向相同
B.前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的倍
C.t=0时刻,甲的速度大小为9 m/s
D.甲的加速度大小为2 m/s2
11.北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施,先把乘有十多人的座舱送到76 m高的地方,让座舱自由落下,当落到离地面28 m时制动系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某游客手中托着质量为1 kg的饮料进行这个游戏,g取9.8 m/s2,则(  )
A.当座舱落到离地面高度为40 m的位置时,饮料瓶对手的作用力大于9.8 N
B.当座舱落到离地面高度为40 m的位置时,饮料瓶对手的作用力为零
C.当座舱落到离地面高度为15 m的位置时,饮料瓶对手的作用力小于9.8 N
D.当座舱落到离地面高度为15 m的位置时,饮料瓶对手的作用力大小为26.6 N
12.如图所示,一辆小车沿倾角为θ的固定斜面下滑,质量为m的小球通过细线悬挂在小车上,与小车一起沿斜面向下运动。图中虚线“1”垂直于斜面,虚线“2”平行于斜面,虚线“3”沿竖直方向,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.如果细线与虚线“3”重合,则小球的加速度为零
B.如果细线与虚线“1”重合,则小球的加速度大小为gsin θ
C.如果细线与虚线“1”重合,则细线的拉力大小为mgsin θ
D.如果小车与斜面间的动摩擦因数足够大,细线可能与虚线“2”重合
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
13.(6分)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套,某同学还找来了实验室常用的弹簧测力计。
(1)在实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.两个弹簧测力计的拉力应该尽量大一些
其中正确的是     (填入相应的字母)。
(2)从科学方法而言,实验过程中“用一个弹簧测力计钩住一个细绳套,将结点拉到O点”,所运用的方法是    。
A.控制变量法 B.等效替代法
C.理想实验法 D.建立模型法
14.(8分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,滑轮质量不计。该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有4个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电。
(1)纸带上相邻两计数点的时间间隔T=    s;
(2)根据纸带可求出小车的加速度a=    m/s2(结果保留三位有效数字);
(3)以弹簧测力计的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出的a-F图像是一条直线 ,如图所示,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为    。
A.tan θ B.
C.k D.
(4)如果当时电网中交流电的频率是49 Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比    (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
15.(14分)文明交通始于心,平安交通始于行。礼让斑马线、守法文明出行,对于每位机动车驾驶员来说是美德,更是责任。近日,张家口市万全区的一道人行横道火遍了朋友圈,据悉,在正常的情况下,斑马线和平时看到的一模一样,一旦有行人踏上斑马线,斑马线两边会迅速亮起一排白色的地灯,而且会不停地闪烁,形成两条醒目的光带,护送路人过马路,等行人全部通过后,光带又会缓缓熄灭,车辆恢复通行。某天晚上,司机小张准备以36 km/h的速度行驶通过此路口,远远看到光带亮起,于是立即减速。已知行人若想通过此路口需行走15米,行人通过路口的平均速度为1 m/s,沿直线行走。
(1)求行人通过此路口所需的时间。
(2)汽车需要在灯带熄灭前速度减为0,则汽车的加速度大小至少为多少?
(3)行人通过路口后,小张立即以5 m/s2的加速度启动汽车,当汽车恢复原速时,行人离开斑马线有多远?
16.(16分)如图所示,ABC是一雪道,AB段为长L=65 m、倾角θ=37°的斜坡,BC段水平,AB与BC平滑连接。一个质量m=60 kg 的滑雪运动员,从斜坡顶端A处从静止开始匀加速滑下,经过t=5 s到达斜坡底端B点。已知滑雪板与雪道之间的动摩擦因数在AB段和BC段均相同,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)运动员在AB段滑行的加速度大小;
(2)滑雪板与雪道之间的动摩擦因数μ;
(3)滑到水平段BC后,还能滑多远。
17.(16分)如图甲所示,有一块木板静止在足够长的粗糙水平地面上,木板质量为M=4 kg,长为L=1.4 m;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1 kg,可视为质点。现用水平拉力F作用在木板右端,拉力F取不同数值时,小滑块和木板的加速度分别对应不同数值,两者的a-F图像如图乙所示。取g=10 m/s2。求:
(1)小滑块与木板之间的动摩擦因数μ1以及木板与地面间的动摩擦因数μ2。
(2)若水平拉力F=27.8 N,且始终作用在木板上,当小滑块从木板上滑落时,经历的时间为多长?
模块达标检测
1.D 研究自转中的地球,不能把地球当作质点,否则就无法分辨它的转动了,A错误;研究旋转中的风力发电机叶片,它的大小和形状影响很大,不能把发电机叶片当作质点,B错误;在冰面上旋转的花样滑冰运动员不能当作质点,因为运动员的造型、姿态等直接影响观赏和打分,C错误;分析火车从上海至北京的时间,火车的形状和大小是次要因素,故能看作质点,D正确。
2.B 在有关力学的分析计算中,也可以采用其他单位,故A错误;由a=,可导出加速度的单位是m/s2,是由m、s两个基本单位组合而成的导出单位,故B正确;力学单位制中,采用的国际基本单位有kg、m、s,故C错误;m和kg不属于单位制中的导出单位,故D错误。
3.B 在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球上的位置与角度,此时足球不可以视为质点,A错误;质量是惯性大小的唯一量度,足球在飞行和触网时质量不变,惯性不变,B正确;足球在飞行时,已经脱离脚,所以不受脚的作用力,C错误;足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力,大小相等,D错误。
4.D 该运动员上升的高度为h=3.05 m-2.55 m=0.5 m,由逆向思维可知,上升过程的总时间为t== s,上升过程中后半段位移所用的时间t2== s,则上升过程中,他用于完成技术动作的时间为t1=t-t2= s,故选D。
5.D 工人夹住石板沿直线匀速前进过程中,石板受重力、2个摩擦力、夹钳的2个压力五个力的作用,故A错误;石板受到的重力和摩擦力等大反向,所以石板受到的摩擦力不变,与夹钳夹的松紧程度和运动速度无关,故B错误;石板被吊离地面的过程先加速后减速,则加速度方向先向上后向下,所以石板先超重后失重,故C错误;工人夹住石板沿直线匀速前进过程中,受重力和夹钳的作用力,重力方向竖直向下,根据平衡条件可知夹钳对石板的作用力的合力竖直向上,故D正确。
6.C 走人工通道距离s1=2×,走ETC通道距离s2=2×+v1Δt'。由题意s1=s2,解得Δt'=,则与走人工通道相比,走ETC通道节省的时间为t=-=+Δt,故选项C正确。
7.C 以连接体中质量为m2的物体为研究对象,则有T-m2g=m2a,以连接体中质量为m1的物体为研究对象,则有m1g-T=m1a,根据题意可知2T=m1g,联立解得m1=3m2。故A、B、D错误,C正确。
8.C 释放瞬间,小球受到的合力大小等于重力沿斜面方向的分力,随着弹簧变短直至弹簧与斜面垂直过程,弹力有沿斜面向上的分力,则此过程小球受到的合外力先减小后增大,加速度先减小后增大,则速度时间图像斜率先减小后增大。弹簧与斜面垂直时,弹力无沿斜面方向的分力,小球加速度恢复到刚释放时的加速度。由弹簧与斜面垂直到弹簧再次恢复原长过程,弹力有沿斜面向下的分力,随着弹簧压缩量的减小,该弹力减小,则小球受到沿斜面向下的合力先增大后减小,加速度先增大后减小,则速度时间图像斜率先增大后减小。弹簧恢复到原长后到小球静止过程,当弹力沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力平衡时,小球有最大速度,之后弹簧继续变长,弹力沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力,小球加速度沿斜面向上,且弹力增大,合外力增大,加速度越来越大,则速度时间图像斜率一直增大。故选C。
9.BD 当砝码和托盘的总质量m1=0.6 kg时,A处于静止状态,A所受摩擦力为Ff1=m1g-F1=4 N,方向向左,则最大静摩擦力Fmax≥4 N,当砝码和托盘的总质量减小到0.3 kg时,m2g-F1=1 N<Fmax,故A仍静止不动,弹簧测力计读数不变,A对桌面的摩擦力减小为1 N,方向向右。故A、C错误,B、D正确。
10.AD s-t图像的切线斜率的正负表示运动的方向,故前4 s内两物体运动方向相同,均为负方向,故选项A正确;甲做匀变速直线运动,则甲的s-t图像对应a,前4 s内甲的平均速度为v1= m/s=-6 m/s,由图线b可知乙做匀速运动,前4 s内乙的平均速度为v2= m/s=-2 m/s,故前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍,故选项B错误;因为直线b与曲线a相切于点(4 s,-15 m),故t=4 s时,甲、乙的速度相同,甲的速度v甲=-2 m/s,又因为甲做匀变速直线运动,设t=0时刻甲的速度为v0,则在前4 s内有t=s甲,-=2as甲,解得v0=-10 m/s,a=2 m/s2,故选项C错误,D正确。
11.BD 当座舱落到离地面高度为40 m的位置时,处于完全失重状态,故饮料瓶对手的压力为零,A错误,B正确;座舱自由落体过程,有v2=2g(H-h),座舱匀减速运动到地面过程,根据速度位移公式,有v2=2ah,解得a=16.8 m/s2,当座舱落到离地面高度为15 m的位置时,饮料瓶处于超重状态,有F-mg=ma,解得F=26.6 N,即当座舱落到离地面高度为15 m的位置时,手要用26.6 N的力才能托住饮料瓶,C错误,D正确。
12.AB 如果细线与虚线“3”重合,则小球受力方向只能沿竖直方向,小球不可能沿斜面做加速运动,所以小球的加速度为零,故A正确;如果细线与虚线“1”重合,小球垂直斜面方向上受力平衡,沿斜面方向,由牛顿第二定律有mgsin θ=ma,解得a=gsin θ,此时细线的拉力为T=mgcos θ,故B正确,C错误;如果小车与斜面间的动摩擦因数足够大,假设小车能沿斜面做减速运动,小车加速度沿斜面向上,小球与小车一起沿斜面向下运动,则小球的加速度沿斜面向上,若细线可能与虚线“2”重合,小球所受的合力方向不可能沿斜面向上,与假设矛盾,故D错误。
13.(1)CD (2)B
解析:(1)细绳的作用是能显示出力的方向,所以不必等长,故A错误;两细绳拉橡皮条时,只要确保拉到同一点即可,不一定使橡皮条在两细绳的夹角的角平分线上,故B错误;在拉弹簧测力计时必须使弹簧测力计与木板平面平行,否则会影响力的大小,故C正确;两个弹簧测力计的拉力应该尽量大一些,这样可以减小误差,故D正确。
(2)本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法,故B正确。
14.(1)0.1 (2)1.93 (3)D (4)偏大
解析:(1)已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,且两计数点间还有4个点没有画出,故纸带上相邻两计数点间的时间间隔T=5=5×0.02 s=0.1 s。
(2)根据匀变速直线运动的推论,即Δs=aT2,可知,小车的加速度为a=≈1.93 m/s2。
(3)由2F=Ma,可得a=
对a-F图来说,图像的斜率为k=
解得M=,A、B、C错误,D正确。
(4)如果当时电网中交流电的频率是49 Hz,那么实际周期大于0.02 s,根据运动学公式Δs=aT2,可知测得的加速度值与真实的加速度值相比是偏大的。
15.(1)15 s (2) m/s2 (3)2 m
解析:(1)行人匀速直线运动,由位移公式得s=vt
解得t=15 s。
(2)初速度v0=36 km/h=10 m/s
汽车做减速运动,由速度与时间公式得0=v0+at
解得a=- m/s2
汽车的加速度大小至少为 m/s2。
(3)汽车的启动过程为加速运动,由速度与时间公式得v0=a't'
解得t'=2 s
行人走过的位移为s'=vt'=2 m。
16.(1)5.2 m/s2 (2)0.1 (3)338 m
解析:(1)根据L=v0t+at2
解得a=5.2 m/s2。
(2)根据牛顿第二定律有
mgsin θ-μmgcos θ=ma
解得μ=0.1。
(3)滑到水平段BC时,
vB=at=5×5.2 m/s=26 m/s
根据牛顿第二定律μmg=ma1,a1=1 m/s2
=2a1s,
解得s=338 m。
17.(1)0.4 0.1 (2)2 s
解析:(1)由题图乙可知,当拉力F>25 N时,小滑块与木板将出现相对滑动。此时以小滑块为研究对象,根据牛顿第二定律有μ1mg=ma1,解得μ1=0.4
由图乙可知,当拉力F≤25 N时,以木板和小滑块整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
F-μ2(m+M)g=(M+m)a2
则a2=-μ2g
结合图像可得μ2=0.1。
(2)设滑块在木板上滑动的时间为t,当水平拉力F=27.8 N时,由图乙可知滑块的加速度为a1=4 m/s2
而滑块在时间t内的位移为s1=a1t2
对于木板,根据牛顿第二定律有
F-μ1mg-μ2(m+M)g=Ma2
而木板在时间t内的位移为s2=a2t2
由题可知s2-s1=L
联立解得t=2 s。
4 / 5(共48张PPT)
模块达标检测
(满分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出
的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
1. 下列运动的物体,能看作质点处理的是(  )
A. 自转中的地球
B. 旋转中的风力发电机叶片
C. 在冰面上旋转的花样滑冰运动员
D. 分析火车从上海至北京的时间
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解析:D 研究自转中的地球,不能把地球当作质点,否则就无法
分辨它的转动了,A错误;研究旋转中的风力发电机叶片,它的大
小和形状影响很大,不能把发电机叶片当作质点,B错误;在冰面
上旋转的花样滑冰运动员不能当作质点,因为运动员的造型、姿态
等直接影响观赏和打分,C错误;分析火车从上海至北京的时间,
火车的形状和大小是次要因素,故能看作质点,D正确。
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2. 下列关于力学单位制的说法,正确的是(  )
A. 在有关力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位
B. 加速度的单位是m/s2,是由m、s两个基本单位组合而成的导出 单位
C. 力学单位制中,采用的国际基本单位有kg、m、N
D. 单位制中的导出单位有m、N、kg
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解析:B 在有关力学的分析计算中,也可以采用其他单位,故A
错误;由a=,可导出加速度的单位是m/s2,是由m、s两个基本
单位组合而成的导出单位,故B正确;力学单位制中,采用的国际
基本单位有kg、m、s,故C错误;m和kg不属于单位制中的导出单
位,故D错误。
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3. (2023·浙江6月选考2题)在足球运动中,足球入网如图所示,则
(  )
A. 踢香蕉球时足球可视为质点
B. 足球在飞行和触网时惯性不变
C. 足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D. 触网时足球对网的力大于网对足球的力
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解析:B 在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球上的
位置与角度,此时足球不可以视为质点,A错误;质量是惯性大小
的唯一量度,足球在飞行和触网时质量不变,惯性不变,B正确;
足球在飞行时,已经脱离脚,所以不受脚的作用力,C错误;足球
对网的力与网对足球的力是一对相互作用力,大小相等,D错误。
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4. 2023年7月10日,2023CBA夏季联赛揭开大幕。比赛中,某运动员
帮助球队以79∶69成功拿到“开门红”。如图所示,某轮比赛中该
运动员竖直跳起将篮球扣入篮筐中,他在竖直上升过程中前一半位
移用来完成技术动作,后一半位移用来姿态调整,到达最高点后刚
好手臂举起将球扣入篮筐。已知运动员站立举手能达到的高度为
2.55 m,起跳后只受重力,篮球筐距地面高度为3.05 m,重力加
速度g取10 m/s2,篮球可视为质点,则他用于完
成技术动作的时间为(  )
C. 1.0 s
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解析:D 该运动员上升的高度为h=3.05 m-2.55 m=0.5 m,由
逆向思维可知,上升过程的总时间为t== s,上升过程中
后半段位移所用的时间t2== s,则上升过程中,他用于完
成技术动作的时间为t1=t-t2= s,故选D。
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5. 如图所示的是建筑工地上搬运石板用的“夹钳车”,工人用夹钳夹
住石板并吊离地面,然后推动夹钳车沿直线匀速前进,下列判断正
确的是(  )
A. 石板受到4个力的作用
B. 夹钳夹得越紧,石板受到的摩擦力越大
C. 石板被吊离地面的过程中处于超重状态
D. 匀速前进过程中,夹钳对石板的作用力竖直向上
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解析:D 工人夹住石板沿直线匀速前进过程中,石板受重力、2
个摩擦力、夹钳的2个压力五个力的作用,故A错误;石板受到的
重力和摩擦力等大反向,所以石板受到的摩擦力不变,与夹钳夹的
松紧程度和运动速度无关,故B错误;石板被吊离地面的过程先加
速后减速,则加速度方向先向上后向下,所以石板先超重后失重,
故C错误;工人夹住石板沿直线匀速前进过程中,受重力和夹钳的
作用力,重力方向竖直向下,根据平衡条件可知夹钳对石板的作用
力的合力竖直向上,故D正确。
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6. 如图是小车分别经过收费站的人工通道和ETC通道的v-t图,已知小
车加速、减速时加速度大小均为a,小车通过两种通道时从开始减
速到恢复到原速度所行驶的距离一样,则与走人工通道相比,走
ETC通道节省的时间为(  )
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解析:C 走人工通道距离s1=2×,走ETC通道距离s2=
2×+v1Δt'。由题意s1=s2,解得Δt'=,则与走人工通道相
比,走ETC通道节省的时间为t=-=
+Δt,故选项C正确。
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7. 某物理教师做了一个物理实验。如图所示,在等臂天平的左侧通过
滑轮挂上一个质量为m1的物体,在右侧通过相同的滑轮挂上质量
分别为m2和m1的物体,两物体通过光滑细绳连接后跨过滑轮,m2
<m1。开始时,外力使系统平衡。某一时刻撤去外力,右侧的质
量为m1的物体加速下落,质量为m2的物体加速上升,天平仍然平
衡,则m2和m1的关系,可能是(  )
A. m1=m2 B. m1=2m2
C. m1=3m2 D. m1=4m2
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解析:C 以连接体中质量为m2的物体为研究对象,则有T-m2g=
m2a,以连接体中质量为m1的物体为研究对象,则有m1g-T=
m1a,根据题意可知2T=m1g,联立解得m1=3m2。故A、B、D错
误,C正确。
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8. 轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接质量为m的小球。小球穿在
一根足够长的光滑固定细杆上。初始时弹簧水平且处于原长,如图
所示。m释放后沿细杆下滑,其运动的速度—时间的图像可能正确
的是(  )
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解析:C 释放瞬间,小球受到的合力大小等于重力沿斜面方向的
分力,随着弹簧变短直至弹簧与斜面垂直过程,弹力有沿斜面向上
的分力,则此过程小球受到的合外力先减小后增大,加速度先减小
后增大,则速度时间图像斜率先减小后增大。弹簧与斜面垂直时,
弹力无沿斜面方向的分力,小球加速度恢复到刚释放时的加速度。
由弹簧与斜面垂直到弹簧再次恢复原长过程,弹力有沿斜面向下的
分力,随着弹簧压缩量的减小,该弹力减小,则小球受到沿斜面向
下的合力先增大后减小,加速度先增大后减小,则速度时间图像斜
率先增大后减小。
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弹簧恢复到原长后到小球静止过程,当弹力沿斜面向上的分力与重力
沿斜面向下的分力平衡时,小球有最大速度,之后弹簧继续变长,弹
力沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力,小球加速度沿斜面
向上,且弹力增大,合外力增大,加速度越来越大,则速度时间图像
斜率一直增大。故选C。
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二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出
的四个选项中有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但
不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和
托盘的总质量为0.6 kg,弹簧测力计的读数为2 N,若轻轻取走盘
中的部分砝码,使砝码和托盘的总质量减小到0.3 kg时,将会出现
的情况是(g取10 N/kg,不计滑轮摩擦)(  )
A. 弹簧测力计的读数将变小
B. A仍静止不动
C. A对桌面的摩擦力不变
D. A对桌面的摩擦力将变小
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解析:BD 当砝码和托盘的总质量m1=0.6 kg时,A处于静止状
态,A所受摩擦力为Ff1=m1g-F1=4 N,方向向左,则最大静摩擦
力Fmax≥4 N,当砝码和托盘的总质量减小到0.3 kg时,m2g-F1=1
N<Fmax,故A仍静止不动,弹簧测力计读数不变,A对桌面的摩擦
力减小为1 N,方向向右。故A、C错误,B、D正确。
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10. 甲、乙两个物体在同一直线上运动,其s-t图像如图所示,其中直
线b与曲线a相切于点(4 s,-15 m)。已知甲做匀变速直线运
动,下列说法正确的是(  )
A. 前4 s内两物体运动方向相同
C. t=0时刻,甲的速度大小为9 m/s
D. 甲的加速度大小为2 m/s2
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解析:AD s-t图像的切线斜率的正负表示运动的方向,故前4 s
内两物体运动方向相同,均为负方向,故选项A正确;甲做匀变
速直线运动,则甲的s-t图像对应a,前4 s内甲的平均速度为v1=
m/s=-6 m/s,由图线b可知乙做匀速运动,前4 s内乙的平
均速度为v2= m/s=-2 m/s,故前4 s内甲的平均速度是乙的
平均速度的3倍,故选项B错误;
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因为直线b与曲线a相切于点(4 s,-15 m),故t=4 s时,甲、乙的
速度相同,甲的速度v甲=-2 m/s,又因为甲做匀变速直线运动,设t
=0时刻甲的速度为v0,则在前4 s内有t=s甲,-=2as甲,
解得v0=-10 m/s,a=2 m/s2,故选项C错误,D正确。
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11. 北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。它是
能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施,先把乘有十多人的座舱
送到76 m高的地方,让座舱自由落下,当落到离地面28 m时制动
系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时刚好
停止。若某游客手中托着质量为1 kg的饮料进行
这个游戏,g取9.8 m/s2,则(  )
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A. 当座舱落到离地面高度为40 m的位置时,饮料瓶对手的作用力大于9.8 N
B. 当座舱落到离地面高度为40 m的位置时,饮料瓶对手的作用力为零
C. 当座舱落到离地面高度为15 m的位置时,饮料瓶对手的作用力小于9.8 N
D. 当座舱落到离地面高度为15 m的位置时,饮料瓶对手的作用力大小为26.6 N
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解析:BD 当座舱落到离地面高度为40 m的位置时,处于完全失
重状态,故饮料瓶对手的压力为零,A错误,B正确;座舱自由落
体过程,有v2=2g(H-h),座舱匀减速运动到地面过程,根据
速度位移公式,有v2=2ah,解得a=16.8 m/s2,当座舱落到离地
面高度为15 m的位置时,饮料瓶处于超重状态,有F-mg=ma,
解得F=26.6 N,即当座舱落到离地面高度为15 m的位置时,手
要用26.6 N的力才能托住饮料瓶,C错误,D正确。
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12. 如图所示,一辆小车沿倾角为θ的固定斜面下滑,质量为m的小球
通过细线悬挂在小车上,与小车一起沿斜面向下运动。图中虚线
“1”垂直于斜面,虚线“2”平行于斜面,虚线“3”沿竖直方
向,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A. 如果细线与虚线“3”重合,则小球的加速度为零
B. 如果细线与虚线“1”重合,则小球的加速度大小
为gsin θ
C. 如果细线与虚线“1”重合,则细线的拉力大小为mgsin θ
D. 如果小车与斜面间的动摩擦因数足够大,细线可能与虚线“2”重合
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解析:AB 如果细线与虚线“3”重合,则小球受力方向只能
沿竖直方向,小球不可能沿斜面做加速运动,所以小球的加速
度为零,故A正确;如果细线与虚线“1”重合,小球垂直斜
面方向上受力平衡,沿斜面方向,由牛顿第二定律有mgsin θ
=ma,解得a=gsin θ,此时细线的拉力为T=mgcos θ,故B正
确,C错误;如果小车与斜面间的动摩擦因数足够大,假设小
车能沿斜面做减速运动,小车加速度沿斜面向上,小球与小车
一起沿斜面向下运动,则小球的加速度沿斜面向上,若细线可
能与虚线“2”重合,小球所受的合力方向不可能沿斜面向
上,与假设矛盾,故D错误。
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三、非选择题:本题共5小题,共60分。
13. (6分)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,现有
木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套,某同学还找来了实验室常
用的弹簧测力计。
(1)在实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端
系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验中需用两个弹
簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,某同学认
为在此过程中必须注意以下几项:
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A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C. 在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D. 两个弹簧测力计的拉力应该尽量大一些
其中正确的是 (填入相应的字母)。
CD 
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解析:细绳的作用是能显示出力的方向,所以不必等长,故A错误;两细绳拉橡皮条时,只要确保拉到同一点即可,不一定使橡皮条在两细绳的夹角的角平分线上,故B错误;在拉弹簧测力计时必须使弹簧测力计与木板平面平行,否则会影响力的大小,故C正确;两个弹簧测力计的拉力应该尽量大一些,这样可以减小误差,故D正确。
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A. 控制变量法 B. 等效替代法
C. 理想实验法 D. 建立模型法
B 
(2)从科学方法而言,实验过程中“用一个弹簧测力计钩住一个
细绳套,将结点拉到O点”,所运用的方法是 。
解析: 本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果
相同,采用的科学方法是等效替代法,故B正确。
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14. (8分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如
图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂
桶的质量,滑轮质量不计。该同学在实验中得到如图所示的一条
纸带(两计数点间还有4个点没有画出),已知打点计时器采用的
是频率为50 Hz的交流电。
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(1)纸带上相邻两计数点的时间间隔T= s;
解析:已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,且两计数点间还有4个点没有画出,故纸带上相邻两计数点间的时间间隔T=5=5×0.02 s=0.1 s。
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(2)根据纸带可求出小车的加速度a= m/s2(结果保留三位
有效数字);
解析:根据匀变速直线运动的推论,即Δs=aT2,可
知,小车的加速度为a=≈1.93 m/s2。
1.93 
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(3)以弹簧测力计的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出的a-F
图像是一条直线 ,如图所示,图线与横轴的夹角为θ,求得
图线的斜率为k,则小车的质量为 。
A. tan θ
D 
解析:由2F=Ma,可得a=
对a-F图来说,图像的斜率为k=
解得M=,A、B、C错误,D正确。
C. k
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(4)如果当时电网中交流电的频率是49 Hz,而做实验的同学并
不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填
“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析:如果当时电网中交流电的频率是49 Hz,那么实际周期大于0.02 s,根据运动学公式Δs=aT2,可知测得的加速度值与真实的加速度值相比是偏大的。
偏大 
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15. (14分)文明交通始于心,平安交通始于行。
礼让斑马线、守法文明出行,对于每位机动
车驾驶员来说是美德,更是责任。近日,张
家口市万全区的一道人行横道火遍了朋友圈,
据悉,在正常的情况下,斑马线和平时看到
的一模一样,一旦有行人踏上斑马线,斑马线两边会迅速亮起一排白色的地灯,而且会不停地闪烁,形成两条醒目的光带,护送路人过马路,等行人全部通过后,光带又会缓缓熄灭,车辆恢复通行。某天晚上,司机小张准备以36 km/h的速度行驶通过此路口,远远看到光带亮起,于是立即减速。
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(1)求行人通过此路口所需的时间。
答案:15 s 
已知行人若想通过此路口需行走15米,行人通过路口的平均速度为1 m/s,沿直线行走。
解析:行人匀速直线运动,由位移公式得s=vt
解得t=15 s。
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(2)汽车需要在灯带熄灭前速度减为0,则汽车的加速度大小至
少为多少?
答案: m/s2 
解析:初速度v0=36 km/h=10 m/s
解得a=- m/s2
汽车的加速度大小至少为 m/s2。
汽车做减速运动,由速度与时间公式得0=v0+at
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(3)行人通过路口后,小张立即以5 m/s2的加速度启动汽车,当
汽车恢复原速时,行人离开斑马线有多远?
答案:2 m
解析:汽车的启动过程为加速运动,由速度与时间公式得v0
=a't'
解得t'=2 s
行人走过的位移为s'=vt'=2 m。
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16. (16分)如图所示,ABC是一雪道,AB段为长L=65 m、倾角
θ=37°的斜坡,BC段水平,AB与BC平滑连接。一个质量m=
60 kg的滑雪运动员,从斜坡顶端A处从静止开始匀加速滑下,
经过t=5 s到达斜坡底端B点。已知滑雪板与雪道之间的动摩擦
因数在AB段和BC段均相同,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,
cos 37°=0.8。求:
(1)运动员在AB段滑行的加速度大小;
答案:5.2 m/s2 
解析:根据L=v0t+at2
解得a=5.2 m/s2。
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(2)滑雪板与雪道之间的动摩擦因数μ;
答案:0.1 
解析:根据牛顿第二定律有
mgsin θ-μmgcos θ=ma
解得μ=0.1。
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解析:滑到水平段BC时,
vB=at=5×5.2 m/s=26 m/s
根据牛顿第二定律μmg=ma1,a1=1 m/s2
=2a1s,
解得s=338 m。
(3)滑到水平段BC后,还能滑多远。
答案:338 m
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17. (16分)如图甲所示,有一块木板静止在足够长的粗糙水平地面
上,木板质量为M=4 kg,长为L=1.4 m;木板右端放着一小滑
块,小滑块质量为m=1 kg,可视为质点。现用水平拉力F作用在
木板右端,拉力F取不同数值时,小滑块和木板的加速度分别对
应不同数值,两者的a-F图像如图乙所示。取g=10 m/s2。求:
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(1)小滑块与木板之间的动摩擦因数μ1以及木板与地面间的动摩
擦因数μ2。
答案:0.4 0.1 
解析:由题图乙可知,当拉力F>25 N时,小滑块与
木板将出现相对滑动。此时以小滑块为研究对象,根据牛顿
第二定律有μ1mg=ma1,解得μ1=0.4
由图乙可知,当拉力F≤25 N时,以木板和小滑块整体为研
究对象,根据牛顿第二定律有
F-μ2(m+M)g=(M+m)a2
则a2=-μ2g
结合图像可得μ2=0.1。
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(2)若水平拉力F=27.8 N,且始终作用在木板上,当小滑块从
木板上滑落时,经历的时间为多长?
答案:2 s
解析:设滑块在木板上滑动的时间为t,当水平拉力F=27.8
N时,由图乙可知滑块的加速度为a1=4 m/s2
而滑块在时间t内的位移为s1=a1t2
对于木板,根据牛顿第二定律有
F-μ1mg-μ2(m+M)g=Ma2
而木板在时间t内的位移为s2=a2t2
由题可知s2-s1=L
联立解得t=2 s。
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