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广东省茂名市高州市2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2025高一上·高州期末）阿戈斯蒂尼、克劳斯和吕利耶三位教授因为“研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”而获得诺贝尔物理学奖。“阿秒脉冲光”是一种阿秒量级的光脉冲，“1阿秒”即。则下列说法正确的是（　　）
A．虽然非常的短，但1阿秒仍表示时间间隔
B．非常的短，故1阿秒表示时刻
C．阿秒是国际单位制的基本单位，其对应的物理量是标量
D．时间在国际单位制的基本单位是秒，所以阿秒不是表示时间的单位
【答案】A
【知识点】时间与时刻；力学单位制
【解析】【解答】CD．根据单位制可以得出：国际单位制中时间的基本单位是秒，不是阿秒，但阿秒仍是表示时间的单位，且时间是标量，故CD错误；
AB．虽然非常的短，在时间轴上可以用线段表示，仍表示的是一段很短的时间间隔，则A正确，B错误。
故选A。
【分析】国际单位中时间的基本单位为秒，1阿秒表示时间间隔，时间属于标量。
2．（2025高一上·高州期末）如图所示，高州木偶戏古称傀儡戏，是国家级非物质文化遗产之一，是一种由艺人操作木偶表演故事的戏曲形式。木偶在艺人的操作下能表演很多较复杂的动作，甚至表情。则下列说法中正确的是（　　）
A．研究木偶在空中做翻滚动作时，可以将其视为质点
B．艺人手持木偶的位置一定是木偶的重心，且重心一定是物体上最重的点
C．艺人手持木偶运动时与静止时相比，木偶的惯性增大
D．无论表演何种动作，艺人对木偶的作用力大小始终与木偶对艺人的作用力大小相等
【答案】D
【知识点】重力与重心；牛顿第三定律；质点；惯性与质量
【解析】【解答】A．木偶翻滚动作时，各部分运动状态不同，木偶作为质点时不能看出各部分的运动状态，故不能视为质点，故A错误；
B．艺人手持木偶的位置不一定是木偶的重心，重心为重力等效作用点，则重心也不一定是物体上最重的点，故B错误；
C．惯性大小仅与质量有关，与速度的大小无关，故C错误；
D．根据牛顿第三定律可以得出：艺人对木偶的作用力与木偶对艺人的作用力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D正确。
故选D。
【分析】惯性只与物体的质量大小有关；木偶作为质点时不能看出各部分的运动状态，故不能视为质点；重心为重力等效作用点，则重心也不一定是物体上最重的点；艺人对木偶的作用力与木偶对艺人的作用力是一对作用力与反作用力，大小一定相等。
3．（2025高一上·高州期末）2024年11月4日神舟十八号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示为返回舱着陆瞬间的照片。已知打开减速伞后返回舱减速下降一段距离，则在此段过程中（　　）
A．返回舱中宇航员处于失重状态 B．返回舱中宇航员处于超重状态
C．返回舱中宇航员先失重后超重 D．返回舱中宇航员先超重后失重
【答案】B
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】返回舱减速下降，由于速度方向向下，根据减速的条件可以得出加速度方向向上，由于加速度方向向上则处于超重状态。
故选B。
【分析】利用返回舱的速度变化可以判别加速度的方向，进而判别超重与失重。
4．（2025高一上·高州期末）如图所示，足够长的长木板B放在水平地面上，木块A放在B上，右侧通过一段轻绳与水平弹簧测力计的挂钩连接，现用大小为F的水平拉力作用在B上使其在水平面上向左运动，稳定时，水平弹簧测力计的示数为，下列说法正确的是（　　）
A．木块A受到的摩擦力为静摩擦力
B．无论木板B的速度为多大，A、B间的摩擦力都等于
C．长木板B向左加速运动时，A、B间的摩擦力变大
D．长木板B向左减速运动时，A、B间的摩擦力减小
【答案】B
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】A．在木块B向左运动的时候，由于A、B间有相对滑动，此时木块A会受到B对其的滑动摩擦力，故A错误；
BCD．AB间为滑动摩擦力，无论木板B的速度为多大，AB间弹力不变，根据滑动摩擦力的表达式可以得出A、B间的摩擦力不变，由于A处于静止，对A分析，根据平衡条件可知A、B间的摩擦力都等于，故B正确，CD错误。
故选B。
【分析】利用AB发生滑动所以A受到B的滑动摩擦力的作用；利用滑动摩擦力的表达式可以判别滑动摩擦力保持不变；利用平衡条件可以求出弹力的大小。
5．（2025高一上·高州期末）如图所示，两小球A、B通过轻质细杆相连，斜靠在车厢里，两小球及车厢均处于静止状态，则下列说法不正确的是（　　）
A．A球可能受到3个力的作用 B．A球可能受到4个力的作用
C．B球一定仅受到3个力的作用 D．B球一定仅受到4个力的作用
【答案】C
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】AB．根据A球的平衡条件可以得出A球受重力、杆的支持力、车厢的支持力，而车厢的摩擦可能有，也可能没有，则A、B正确；
CD．根据B球的平衡条件可以判别B球一定受到重力、车厢的支持力轻杆的弹力、车厢的摩擦力，4个力作用，故C错误，D正确。
故选Ｃ。
【分析】利用两个小球的平衡条件可以判别小球的受力情况。
6．（2025高一上·高州期末）根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当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，我国南海舰队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”，随后采取措施自救脱险，在内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。则（　　）
A．潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为2∶1
B．潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为2∶1
C．潜艇在时返回到0时刻的深度
D．潜艇在时下沉到最低点
【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．根据速度时间图像斜率可以得出：潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比
A正确；
B．根据图像面积可以得出：潜艇在“掉深”过程中位移大小为
自救时的位移大小
则位移的比值为
B错误；
CD．在内潜艇竖直方向的图像可知，由于速度符号为正值，则在向下做匀加速直线运动，向下做匀减速直线运动，则潜艇在时速度为0则下沉到最低点，CD错误。
故选A。
【分析】利用图像斜率可以求出加速度的比值；利用图像面积可以求出位移之比；利用速度的符号可以判别运动的方向及潜艇的位置。
7．（2025高一上·高州期末）如图所示，水平天花板上用轻绳竖直悬挂小球A，再用轻质弹簧连接A、B两球，初始时整个装置处于竖直静止状态，已知小球A的质量为，小球B的质量为，重力加速度为g．则剪断轻绳的瞬间，小球A、B加速度大小的差值等于（　　）
A． B．g C． D．0
【答案】A
【知识点】共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【解答】由于小球B处于静止，根据B球的平衡方程可以得出开始时弹簧的弹力
F=2mg
剪断细线的瞬时弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律可以得出B的加速度仍为0，A的加速度
可知小球A、B加速度大小的差值等于。
故选A。
【分析】利用平衡条件可以求出弹簧弹力的大小，结合牛顿第二定律可以求出断开绳子时两个小球加速度的大小。
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（2025高一上·高州期末）一架无人机在竖直平面内沿倾斜的虚线做变速直线飞行，如图所示，将无人机的重力记为G，除重力外的其他外力的合力记为F，加速度记为a。则下列关于无人机在此过程中受力分析及加速度方向的示意图可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A,D
【知识点】力的合成；牛顿第二定律
【解析】【解答】无人机做直线运动，则合力方向沿直线方向，根据牛顿第二定律可得
可知加速度的方向与合外力的方向相同，所以加速度的方向沿轨迹直线方向。
A．无人机受到重力和F的作用，根据平行四边形定则可知，图中与的合力方向可能与的方向相同，故A正确；
B．无人机受到重力和F的作用，根据平行四边形定则可知，图中与的合力方向不可能与的方向相同，故B错误；
C．无人机受到重力和F的作用，根据平行四边形定则可知，图中与的合力方向不可能与的方向相同，故C错误；
D．无人机受到重力和F的作用，根据平行四边形定则可知，图中与的合力方向可能与的方向相同，故D正确。
故选AD。
【分析】利用无人机做直线运动可以判别合力的方向，结合重力和F的合力方向可以判别是否满足做直线运动。
9．（2025高一上·高州期末）如图所示，把质量一定的铅球夹在倾斜木板AB和竖直木板CD之间，倾斜木板AB与竖直方向的夹角为θ，不计摩擦，在缓慢转动木板AB减小θ的过程中，铅球始终保持静止，则（　　）
A．木板AB对铅球的作用力将增大 B．木板CD对铅球的作用力不变
C．两木板对铅球的作用力减小 D．铅球受到的合力一直为零
【答案】A,D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】AB．铅球处于静止，对铅球受力分析如图所示
图中FN1为木板CD对铅球的作用力，FN2为木板AB对铅球的作用力，根据竖直方向和水平方向的平衡方程有
根据表达式可以得出
，
由此可知，随着θ减小，FN1、FN2都在增大，故A正确，B错误；
C．由于两个木板对铅球的作用力与铅球本身的重力属于一对平衡力，根据共点力平衡可知，两木板对铅球的作用力始终不变，且与铅球的重力等大反向，故C错误；
D．由于铅球处于静止状态，根据平衡条件可以得出铅球受到的合力一直为零，故D正确。
故选AD。
【分析】利用铅球的平衡方程可以求出两木板对铅球作用力的大小及变化；利用二力平衡条件可以判别两木板对铅球作用力的大小及方程；利用平衡条件可以判别铅球的合力大小。
10．（2025高一上·高州期末）如图所示，传送带在生产生活中有着广泛的应用。现有一与水平面间夹角为、足够长的倾斜传送带，正以恒定的速率逆时针转动，在其上端轻轻释放一可视为质点的小物块，一段时间后被传送到下端。已知小物块与传送带之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）
A．小物块在传送带上的整个过程，所受摩擦力方向始终沿传送带向下
B．小物块在传送带上的整个过程，所受摩擦力方向先沿传送带向下后沿传送带向上
C．小物块与传送带之间的动摩擦因数可能小于
D．小物块与传送带之间的动摩擦因数一定大于
【答案】B,C
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】小物块轻轻释放在传送带的开始阶段，由于小物块速度小于传送带速度，则小物块相对传送带斜向上运动，则摩擦力方向沿传送带向下，由于传送带足够长，故小物块肯定可以达到共速，此时摩擦力方向突变为沿传送带向上，由于小物块达到共速后的状态未知，物块受到的摩擦力与重力的分力可能满足：
即，由于重力的分力大于滑动摩擦力，则此后小物块继续匀加速下滑；当重力的分力与摩擦力满足
即，则物块此时受到的摩擦力等于重力的分力则此后小物块匀速下滑。
故选BC。
【分析】利用物块最初相对运动的方向可以判别摩擦力的方向；结合共速后物块的速度变化可以判别滑动摩擦力与重力的分力的大小，进而判别动摩擦因数的大小。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（2025高一上·高州期末）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图（a），轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为。在图（b）中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力的共同作用，处于点，楾皮条伸长的长度为。撤去，改用一个力单独拉住小圆环，如图（c）仍使它处于点。力单独作用，与共同作用的效果是一样的，都能使小圆环在点保持静止。
（1）关于本实验的一些具体操作，下列正确的是　 　（请填正确答案标号）
A．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的夹角越大越好
B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的示数之差应尽可能大
C．拉橡皮条时弹簧测力计、小圆环、橡皮条应贴近木板且与木板平面平行
D．使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度
（2）某同学在实验中，记录了拉力的大小及方向，并将它们的图示做在如图（d）所示的方格纸中，已知方格纸每个正方形小格的边长代表。请你在图（d）中利用作图法做出的合力　 　，并由图可得的大小为　 　（保留一位有效数字）。
【答案】CD；；6
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1） A．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，为了避免合力过小，则两个测力计的 两个测力计的夹角不能过大，故A错误；
B．用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，只要弹簧测力计在量程范围内，两弹簧测力计的示数之差没必要尽可能大，故B错误。
C．为了避免拉力沿其他方向产生分力，则拉橡皮条时弹簧测力计、小圆环、橡皮条应贴近木板且与木板平面平行，故C正确；
D．使用弹簧测力计时，为了减小误差则施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度，故D正确。
故选CD。
（2） 根据平行四边形的作图法做出的合力，如图所示
如图所示，根据合力的长度及方格纸每个正方形小格的边长代表，由图可得的大小为。
【分析】（1）用两个弹簧测力计拉橡皮条时，为了避免合力过小，则两个测力计的 两个测力计的夹角不能过大；用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，只要弹簧测力计在量程范围内，两弹簧测力计的示数之差没必要尽可能大；为了避免拉力沿其他方向产生分力，则拉橡皮条时弹簧测力计、小圆环、橡皮条应贴近木板且与木板平面平行；使用弹簧测力计时，为了减小误差则施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度；
（2）利用平行四边形定则可以画出合力，利用合力的长度可以求出合力的大小。
12．（2025高一上·高州期末）在某次“探究加速度与力、质量的关系”实验中，甲、乙两组同学分别设计了如图1和图2所示的实验装置，小车总质量为M，槽码总质量为m。
（1）关于这两组实验，要达到实验目的，下列说法中正确的是__________（填字母）；
A．图1实验需要补偿阻力，图2实验不需要补偿阻力
B．图1和图2实验中，小车在释放前都应靠近打点计时器放置
C．图1实验应该先接通打点计时器电源再释放小车，图2实验应该先释放小车再接通打点计时器电源
D．图1实验需要满足，图2实验不需要满足
（2）甲组同学在保证实验装置规范合理的情况下，利用实验装置得到一条纸带如图3所示，纸带中相邻两点间的时间间隔为T，由此可得小车此时的加速度为　 　（用、、T表示）。多次操作后，甲组的两位同学用实验所得数据，在同一坐标系内画出了如图4所示的两条图像，由图像可判断，他们实验时所挂的槽码质量应是　 　（填“＞”“=”或“＜”）；
（3）乙组同学在正确完成所有调试及实验步骤后，以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的图线如图5所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量与小车上传感器的质量之间的关系式为　 　。
【答案】（1）B；D
（2）；＞
（3）
【知识点】实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】（1）A．两组实验都是以细线的拉力作为小车所受的合力，为了平衡摩擦力，则两组实验都需要补偿阻力，所以应该利用平衡条件使小车重力沿长木板方向的分力等于阻力，故A错误；
B．两组实验中，为了充分利用纸带，小车在释放前都应靠近打点计时器放置，故B正确；
C．两组实验中，为了充分利用纸带，都应该先接通打点计时器电源再释放小车，故C错误；
D．图1实验认为槽码的重力等于细线的拉力，根据牛顿第二定律则需要满足；图2实验用力传感器直接测量细线的拉力，不需要利用牛顿第二定律则不需要满足，故D正确。
故选BD。
（2）在匀变速直线运动中，由逐差法可得
根据题意，对于小车，根据牛顿第二定律有
可得
由图可知，图线1的斜率大于图线2的斜率，由于图像斜率代表槽码的质量，则有
（3）根据整体的牛顿第二定律得
变形得
根据表达式可以得出图像的斜率为
可得
【分析】（1）两组实验都是以细线的拉力作为小车所受的合力，为了平衡摩擦力，则两组实验都需要补偿阻力，所以应该利用平衡条件使小车重力沿长木板方向的分力等于阻力；为了充分利用纸带，小车在释放前都应靠近打点计时器放置；为了充分利用纸带，都应该先接通打点计时器电源再释放小车；图1实验认为槽码的重力等于细线的拉力，根据牛顿第二定律则需要满足；图2实验用力传感器直接测量细线的拉力，不需要利用牛顿第二定律则不需要满足；
（2）利用逐差法可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以比较质量的大小；
（3）利用牛顿第二定律结合图像斜率可以求出小车质量的表达式。
（1）A．两组实验都是以细线的拉力作为小车所受的合力，则两组实验都需要补偿阻力，使小车重力沿长木板方向的分力等于阻力，故A错误；
B．两组实验中，小车在释放前都应靠近打点计时器放置，故B正确；
C．两组实验中，都应该先接通打点计时器电源再释放小车，故C错误；
D．图1实验认为槽码的重力等于细线的拉力，则需要满足；图2实验用力传感器直接测量细线的拉力，则不需要满足，故D正确。
故选BD。
（2）[1]由逐差法可得
[2]根据题意，由牛顿第二定律有
可得
由图可知，图线1的斜率大于图线2的斜率，则有
（3）由牛顿第二定律得
变形得
图像的斜率为
可得
13．（2025高一上·高州期末）如图甲所示是一种名叫“塘鹅”的海鸟，善于游水、飞翔和捕鱼。其捕鱼时，可以从高空沿竖直方向像一支箭一样扎入水中，如图乙所示。假设塘鹅从高空向下俯冲的过程为自由落体运动，入水后竖直向下做匀减速直线运动。已知塘鹅入水后的加速度大小为4g，入水后下降的最大深度为h，塘鹅质量为m，重力加速度为g，塘鹅可视为质点。求：
（1）塘鹅入水前瞬间速度的大小；
（2）塘鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间t；
（3）塘鹅入水后，水对它的作用力F的大小。
【答案】（1）设塘鹅入水前瞬间速度大小为，入水后竖直向下做匀减速直线运动，由逆向思维，根据
代入数据解得

（2）鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间为t，俯冲阶段为自由落体运动，则由速度公式
代入数据解得
（3）塘鹅入水后，由牛顿第二定律有
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）当鹅入水后做匀减速直线运动，利用速度位移公式可以求出入水前瞬间速度的大小；
（2）已知鹅俯冲做自由落体运动，利用速度公式可以求出鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间；
（3）鹅入水后，利用牛顿第二定律可以求出水对它的作用力大小。
（1）设塘鹅入水前瞬间速度大小为，入水后竖直向下做匀减速直线运动，由逆向思维，根据
代入数据解得
（2）鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间为t，俯冲阶段为自由落体运动，则由速度公式
代入数据解得
（3）塘鹅入水后，由牛顿第二定律有
解得
14．（2025高一上·高州期末）如图所示是一种吊车的简化示意图，轻质硬杆下端A固定在操作平台上不可转动，上端B固定一光滑轻质定滑轮，另一轻质细杆下端C通过铰链与平台连接（可自由转动），跨过定滑轮的轻绳一端悬挂重物E，另一端与细杆上端连接在D点，另一段轻绳连接D点与电动机转轴的O点，现整个装置处于静止状态，两杆处于同一竖直面内。已知重物质量为，OD段轻绳竖直，且与CD杆间夹角为，CD杆与BD段轻绳垂直，重力加速度。重物及滑轮大小均不计。
（1）求CD杆上作用力的大小和方向以及OD段轻绳的拉力大小；
（2）若将BD段、BE段轻绳与AB杆间的夹角分别记为、，求轻绳EBD对AB杆的作用力，并说明、角是否一定相等？
【答案】（1）对D点受力分析可知，受到OD绳的拉力，OB绳的拉力等于重物的重力，以及CD沿杆方向的弹力，处于平衡状态，根据平衡条件可知，CD杆上作用力的大小
方向沿CD杆向上，OD段轻绳的拉力大小
（2）根据几何关系可知
轻绳对杆AB的作用力即为BE与BD两段轻绳拉力的合力，则有
方向在BD、BE角平分线上，与竖直方向间夹角为斜向下，由于杆AB不可自由转动，轻绳对杆的作用力的方向可以不沿杆，且AB杆与水平面的夹角未知，故、角不一定相等。
【知识点】力的合成与分解的运用；共点力的平衡
【解析】【分析】（1）已知整体处于静止，根据D点的平衡方程可以求出CD杆上作用力的大小和方向以及OD段轻绳的拉力大小；
（2）由于轻绳对杆AB的作用力即为BE与BD两段轻绳拉力的合力，根据平衡方程可以说明、角不一定相等。
（1）对D点受力分析可知，受到OD绳的拉力，OB绳的拉力等于重物的重力，以及CD沿杆方向的弹力，处于平衡状态，根据平衡条件可知，CD杆上作用力的大小
方向沿CD杆向上，OD段轻绳的拉力大小
（2）根据几何关系可知
轻绳对杆AB的作用力即为BE与BD两段轻绳拉力的合力，则有
方向在BD、BE角平分线上，与竖直方向间夹角为斜向下，由于杆AB不可自由转动，轻绳对杆的作用力的方向可以不沿杆，且AB杆与水平面的夹角未知，故、角不一定相等。
15．（2025高一上·高州期末）如图所示，水平地面上放置一长方体铁箱，箱内地板上有一木块（可视为质点）恰好靠着箱左侧内壁放置。现对铁箱施加水平拉力F作用，使它们一起水平向右做匀加速直线运动。已知铁箱质量为，左、右侧内壁间距离为，木块质量为，铁箱与地面间的动摩擦因数为，木块与箱内地板间的动摩擦因数为，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）当它们一起做匀加速直线运动的加速度大小为时，求此时F的大小以及箱内地板对木块摩擦力的大小；
（2）若在作用下，使它们一起由静止开始做匀加速直线运动经过2s，此时立即撤去F，求最终木块与铁箱右侧内壁间的距离d的大小。（结果保留2位有效数字）
【答案】（1）以铁箱与木块为整体，由牛顿第二定律有
代入数据解得
以木块为研究对象，由牛顿第二定律有
代入数据解得
（2）设它们一起匀加速运动的加速度大小为，由牛顿第二定律有
代入数据解得
整体运动2s时，速度大小为
撤去F后，设铁箱加速度大小为，木块加速度大小为，则由牛顿第二定律有：
对铁箱
对木块
代入数据解得，
则从撤去F到铁箱静止的过程，铁箱对地位移大小为
此时木块仍未静止，继续匀减速直线运动，由于地面与铁箱间的动摩擦因数较大，故此后铁箱始终静止不动。则从撤去F到木块静止的过程，木块的对地位移大小为
故最终木块与铁箱右侧内壁间的距离为
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）当铁箱和木块一起做匀加速直线运动时，利用牛顿第二定理可以求出F的大小及底板对木块摩擦力的大小；
（2）在F的作用下，铁箱和木块一起做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度公式可以求出撤去F时的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出撤去F后的加速度大小，结合速度位移公式可以求出铁箱对地位移的大小，结合速度位移公式可以求出木块对地位移的大小，进而求出最终木块与铁箱右侧内壁间的距离。
（1）以铁箱与木块为整体，由牛顿第二定律有
代入数据解得
以木块为研究对象，由牛顿第二定律有
代入数据解得
（2）设它们一起匀加速运动的加速度大小为，由牛顿第二定律有
代入数据解得
整体运动2s时，速度大小为
撤去F后，设铁箱加速度大小为，木块加速度大小为，则由牛顿第二定律有：
对铁箱
对木块
代入数据解得，
则从撤去F到铁箱静止的过程，铁箱对地位移大小为
此时木块仍未静止，继续匀减速直线运动，由于地面与铁箱间的动摩擦因数较大，故此后铁箱始终静止不动。则从撤去F到木块静止的过程，木块的对地位移大小为
故最终木块与铁箱右侧内壁间的距离为
1 / 1广东省茂名市高州市2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2025高一上·高州期末）阿戈斯蒂尼、克劳斯和吕利耶三位教授因为“研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”而获得诺贝尔物理学奖。“阿秒脉冲光”是一种阿秒量级的光脉冲，“1阿秒”即。则下列说法正确的是（　　）
A．虽然非常的短，但1阿秒仍表示时间间隔
B．非常的短，故1阿秒表示时刻
C．阿秒是国际单位制的基本单位，其对应的物理量是标量
D．时间在国际单位制的基本单位是秒，所以阿秒不是表示时间的单位
2．（2025高一上·高州期末）如图所示，高州木偶戏古称傀儡戏，是国家级非物质文化遗产之一，是一种由艺人操作木偶表演故事的戏曲形式。木偶在艺人的操作下能表演很多较复杂的动作，甚至表情。则下列说法中正确的是（　　）
A．研究木偶在空中做翻滚动作时，可以将其视为质点
B．艺人手持木偶的位置一定是木偶的重心，且重心一定是物体上最重的点
C．艺人手持木偶运动时与静止时相比，木偶的惯性增大
D．无论表演何种动作，艺人对木偶的作用力大小始终与木偶对艺人的作用力大小相等
3．（2025高一上·高州期末）2024年11月4日神舟十八号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示为返回舱着陆瞬间的照片。已知打开减速伞后返回舱减速下降一段距离，则在此段过程中（　　）
A．返回舱中宇航员处于失重状态 B．返回舱中宇航员处于超重状态
C．返回舱中宇航员先失重后超重 D．返回舱中宇航员先超重后失重
4．（2025高一上·高州期末）如图所示，足够长的长木板B放在水平地面上，木块A放在B上，右侧通过一段轻绳与水平弹簧测力计的挂钩连接，现用大小为F的水平拉力作用在B上使其在水平面上向左运动，稳定时，水平弹簧测力计的示数为，下列说法正确的是（　　）
A．木块A受到的摩擦力为静摩擦力
B．无论木板B的速度为多大，A、B间的摩擦力都等于
C．长木板B向左加速运动时，A、B间的摩擦力变大
D．长木板B向左减速运动时，A、B间的摩擦力减小
5．（2025高一上·高州期末）如图所示，两小球A、B通过轻质细杆相连，斜靠在车厢里，两小球及车厢均处于静止状态，则下列说法不正确的是（　　）
A．A球可能受到3个力的作用 B．A球可能受到4个力的作用
C．B球一定仅受到3个力的作用 D．B球一定仅受到4个力的作用
6．（2025高一上·高州期末）根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当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，我国南海舰队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”，随后采取措施自救脱险，在内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。则（　　）
A．潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为2∶1
B．潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为2∶1
C．潜艇在时返回到0时刻的深度
D．潜艇在时下沉到最低点
7．（2025高一上·高州期末）如图所示，水平天花板上用轻绳竖直悬挂小球A，再用轻质弹簧连接A、B两球，初始时整个装置处于竖直静止状态，已知小球A的质量为，小球B的质量为，重力加速度为g．则剪断轻绳的瞬间，小球A、B加速度大小的差值等于（　　）
A． B．g C． D．0
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（2025高一上·高州期末）一架无人机在竖直平面内沿倾斜的虚线做变速直线飞行，如图所示，将无人机的重力记为G，除重力外的其他外力的合力记为F，加速度记为a。则下列关于无人机在此过程中受力分析及加速度方向的示意图可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2025高一上·高州期末）如图所示，把质量一定的铅球夹在倾斜木板AB和竖直木板CD之间，倾斜木板AB与竖直方向的夹角为θ，不计摩擦，在缓慢转动木板AB减小θ的过程中，铅球始终保持静止，则（　　）
A．木板AB对铅球的作用力将增大 B．木板CD对铅球的作用力不变
C．两木板对铅球的作用力减小 D．铅球受到的合力一直为零
10．（2025高一上·高州期末）如图所示，传送带在生产生活中有着广泛的应用。现有一与水平面间夹角为、足够长的倾斜传送带，正以恒定的速率逆时针转动，在其上端轻轻释放一可视为质点的小物块，一段时间后被传送到下端。已知小物块与传送带之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）
A．小物块在传送带上的整个过程，所受摩擦力方向始终沿传送带向下
B．小物块在传送带上的整个过程，所受摩擦力方向先沿传送带向下后沿传送带向上
C．小物块与传送带之间的动摩擦因数可能小于
D．小物块与传送带之间的动摩擦因数一定大于
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（2025高一上·高州期末）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图（a），轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为。在图（b）中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力的共同作用，处于点，楾皮条伸长的长度为。撤去，改用一个力单独拉住小圆环，如图（c）仍使它处于点。力单独作用，与共同作用的效果是一样的，都能使小圆环在点保持静止。
（1）关于本实验的一些具体操作，下列正确的是　 　（请填正确答案标号）
A．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的夹角越大越好
B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的示数之差应尽可能大
C．拉橡皮条时弹簧测力计、小圆环、橡皮条应贴近木板且与木板平面平行
D．使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度
（2）某同学在实验中，记录了拉力的大小及方向，并将它们的图示做在如图（d）所示的方格纸中，已知方格纸每个正方形小格的边长代表。请你在图（d）中利用作图法做出的合力　 　，并由图可得的大小为　 　（保留一位有效数字）。
12．（2025高一上·高州期末）在某次“探究加速度与力、质量的关系”实验中，甲、乙两组同学分别设计了如图1和图2所示的实验装置，小车总质量为M，槽码总质量为m。
（1）关于这两组实验，要达到实验目的，下列说法中正确的是__________（填字母）；
A．图1实验需要补偿阻力，图2实验不需要补偿阻力
B．图1和图2实验中，小车在释放前都应靠近打点计时器放置
C．图1实验应该先接通打点计时器电源再释放小车，图2实验应该先释放小车再接通打点计时器电源
D．图1实验需要满足，图2实验不需要满足
（2）甲组同学在保证实验装置规范合理的情况下，利用实验装置得到一条纸带如图3所示，纸带中相邻两点间的时间间隔为T，由此可得小车此时的加速度为　 　（用、、T表示）。多次操作后，甲组的两位同学用实验所得数据，在同一坐标系内画出了如图4所示的两条图像，由图像可判断，他们实验时所挂的槽码质量应是　 　（填“＞”“=”或“＜”）；
（3）乙组同学在正确完成所有调试及实验步骤后，以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的图线如图5所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量与小车上传感器的质量之间的关系式为　 　。
13．（2025高一上·高州期末）如图甲所示是一种名叫“塘鹅”的海鸟，善于游水、飞翔和捕鱼。其捕鱼时，可以从高空沿竖直方向像一支箭一样扎入水中，如图乙所示。假设塘鹅从高空向下俯冲的过程为自由落体运动，入水后竖直向下做匀减速直线运动。已知塘鹅入水后的加速度大小为4g，入水后下降的最大深度为h，塘鹅质量为m，重力加速度为g，塘鹅可视为质点。求：
（1）塘鹅入水前瞬间速度的大小；
（2）塘鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间t；
（3）塘鹅入水后，水对它的作用力F的大小。
14．（2025高一上·高州期末）如图所示是一种吊车的简化示意图，轻质硬杆下端A固定在操作平台上不可转动，上端B固定一光滑轻质定滑轮，另一轻质细杆下端C通过铰链与平台连接（可自由转动），跨过定滑轮的轻绳一端悬挂重物E，另一端与细杆上端连接在D点，另一段轻绳连接D点与电动机转轴的O点，现整个装置处于静止状态，两杆处于同一竖直面内。已知重物质量为，OD段轻绳竖直，且与CD杆间夹角为，CD杆与BD段轻绳垂直，重力加速度。重物及滑轮大小均不计。
（1）求CD杆上作用力的大小和方向以及OD段轻绳的拉力大小；
（2）若将BD段、BE段轻绳与AB杆间的夹角分别记为、，求轻绳EBD对AB杆的作用力，并说明、角是否一定相等？
15．（2025高一上·高州期末）如图所示，水平地面上放置一长方体铁箱，箱内地板上有一木块（可视为质点）恰好靠着箱左侧内壁放置。现对铁箱施加水平拉力F作用，使它们一起水平向右做匀加速直线运动。已知铁箱质量为，左、右侧内壁间距离为，木块质量为，铁箱与地面间的动摩擦因数为，木块与箱内地板间的动摩擦因数为，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）当它们一起做匀加速直线运动的加速度大小为时，求此时F的大小以及箱内地板对木块摩擦力的大小；
（2）若在作用下，使它们一起由静止开始做匀加速直线运动经过2s，此时立即撤去F，求最终木块与铁箱右侧内壁间的距离d的大小。（结果保留2位有效数字）
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】时间与时刻；力学单位制
【解析】【解答】CD．根据单位制可以得出：国际单位制中时间的基本单位是秒，不是阿秒，但阿秒仍是表示时间的单位，且时间是标量，故CD错误；
AB．虽然非常的短，在时间轴上可以用线段表示，仍表示的是一段很短的时间间隔，则A正确，B错误。
故选A。
【分析】国际单位中时间的基本单位为秒，1阿秒表示时间间隔，时间属于标量。
2．【答案】D
【知识点】重力与重心；牛顿第三定律；质点；惯性与质量
【解析】【解答】A．木偶翻滚动作时，各部分运动状态不同，木偶作为质点时不能看出各部分的运动状态，故不能视为质点，故A错误；
B．艺人手持木偶的位置不一定是木偶的重心，重心为重力等效作用点，则重心也不一定是物体上最重的点，故B错误；
C．惯性大小仅与质量有关，与速度的大小无关，故C错误；
D．根据牛顿第三定律可以得出：艺人对木偶的作用力与木偶对艺人的作用力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D正确。
故选D。
【分析】惯性只与物体的质量大小有关；木偶作为质点时不能看出各部分的运动状态，故不能视为质点；重心为重力等效作用点，则重心也不一定是物体上最重的点；艺人对木偶的作用力与木偶对艺人的作用力是一对作用力与反作用力，大小一定相等。
3．【答案】B
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】返回舱减速下降，由于速度方向向下，根据减速的条件可以得出加速度方向向上，由于加速度方向向上则处于超重状态。
故选B。
【分析】利用返回舱的速度变化可以判别加速度的方向，进而判别超重与失重。
4．【答案】B
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】A．在木块B向左运动的时候，由于A、B间有相对滑动，此时木块A会受到B对其的滑动摩擦力，故A错误；
BCD．AB间为滑动摩擦力，无论木板B的速度为多大，AB间弹力不变，根据滑动摩擦力的表达式可以得出A、B间的摩擦力不变，由于A处于静止，对A分析，根据平衡条件可知A、B间的摩擦力都等于，故B正确，CD错误。
故选B。
【分析】利用AB发生滑动所以A受到B的滑动摩擦力的作用；利用滑动摩擦力的表达式可以判别滑动摩擦力保持不变；利用平衡条件可以求出弹力的大小。
5．【答案】C
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】AB．根据A球的平衡条件可以得出A球受重力、杆的支持力、车厢的支持力，而车厢的摩擦可能有，也可能没有，则A、B正确；
CD．根据B球的平衡条件可以判别B球一定受到重力、车厢的支持力轻杆的弹力、车厢的摩擦力，4个力作用，故C错误，D正确。
故选Ｃ。
【分析】利用两个小球的平衡条件可以判别小球的受力情况。
6．【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．根据速度时间图像斜率可以得出：潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比
A正确；
B．根据图像面积可以得出：潜艇在“掉深”过程中位移大小为
自救时的位移大小
则位移的比值为
B错误；
CD．在内潜艇竖直方向的图像可知，由于速度符号为正值，则在向下做匀加速直线运动，向下做匀减速直线运动，则潜艇在时速度为0则下沉到最低点，CD错误。
故选A。
【分析】利用图像斜率可以求出加速度的比值；利用图像面积可以求出位移之比；利用速度的符号可以判别运动的方向及潜艇的位置。
7．【答案】A
【知识点】共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【解答】由于小球B处于静止，根据B球的平衡方程可以得出开始时弹簧的弹力
F=2mg
剪断细线的瞬时弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律可以得出B的加速度仍为0，A的加速度
可知小球A、B加速度大小的差值等于。
故选A。
【分析】利用平衡条件可以求出弹簧弹力的大小，结合牛顿第二定律可以求出断开绳子时两个小球加速度的大小。
8．【答案】A,D
【知识点】力的合成；牛顿第二定律
【解析】【解答】无人机做直线运动，则合力方向沿直线方向，根据牛顿第二定律可得
可知加速度的方向与合外力的方向相同，所以加速度的方向沿轨迹直线方向。
A．无人机受到重力和F的作用，根据平行四边形定则可知，图中与的合力方向可能与的方向相同，故A正确；
B．无人机受到重力和F的作用，根据平行四边形定则可知，图中与的合力方向不可能与的方向相同，故B错误；
C．无人机受到重力和F的作用，根据平行四边形定则可知，图中与的合力方向不可能与的方向相同，故C错误；
D．无人机受到重力和F的作用，根据平行四边形定则可知，图中与的合力方向可能与的方向相同，故D正确。
故选AD。
【分析】利用无人机做直线运动可以判别合力的方向，结合重力和F的合力方向可以判别是否满足做直线运动。
9．【答案】A,D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】AB．铅球处于静止，对铅球受力分析如图所示
图中FN1为木板CD对铅球的作用力，FN2为木板AB对铅球的作用力，根据竖直方向和水平方向的平衡方程有
根据表达式可以得出
，
由此可知，随着θ减小，FN1、FN2都在增大，故A正确，B错误；
C．由于两个木板对铅球的作用力与铅球本身的重力属于一对平衡力，根据共点力平衡可知，两木板对铅球的作用力始终不变，且与铅球的重力等大反向，故C错误；
D．由于铅球处于静止状态，根据平衡条件可以得出铅球受到的合力一直为零，故D正确。
故选AD。
【分析】利用铅球的平衡方程可以求出两木板对铅球作用力的大小及变化；利用二力平衡条件可以判别两木板对铅球作用力的大小及方程；利用平衡条件可以判别铅球的合力大小。
10．【答案】B,C
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】小物块轻轻释放在传送带的开始阶段，由于小物块速度小于传送带速度，则小物块相对传送带斜向上运动，则摩擦力方向沿传送带向下，由于传送带足够长，故小物块肯定可以达到共速，此时摩擦力方向突变为沿传送带向上，由于小物块达到共速后的状态未知，物块受到的摩擦力与重力的分力可能满足：
即，由于重力的分力大于滑动摩擦力，则此后小物块继续匀加速下滑；当重力的分力与摩擦力满足
即，则物块此时受到的摩擦力等于重力的分力则此后小物块匀速下滑。
故选BC。
【分析】利用物块最初相对运动的方向可以判别摩擦力的方向；结合共速后物块的速度变化可以判别滑动摩擦力与重力的分力的大小，进而判别动摩擦因数的大小。
11．【答案】CD；；6
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1） A．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，为了避免合力过小，则两个测力计的 两个测力计的夹角不能过大，故A错误；
B．用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，只要弹簧测力计在量程范围内，两弹簧测力计的示数之差没必要尽可能大，故B错误。
C．为了避免拉力沿其他方向产生分力，则拉橡皮条时弹簧测力计、小圆环、橡皮条应贴近木板且与木板平面平行，故C正确；
D．使用弹簧测力计时，为了减小误差则施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度，故D正确。
故选CD。
（2） 根据平行四边形的作图法做出的合力，如图所示
如图所示，根据合力的长度及方格纸每个正方形小格的边长代表，由图可得的大小为。
【分析】（1）用两个弹簧测力计拉橡皮条时，为了避免合力过小，则两个测力计的 两个测力计的夹角不能过大；用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，只要弹簧测力计在量程范围内，两弹簧测力计的示数之差没必要尽可能大；为了避免拉力沿其他方向产生分力，则拉橡皮条时弹簧测力计、小圆环、橡皮条应贴近木板且与木板平面平行；使用弹簧测力计时，为了减小误差则施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度；
（2）利用平行四边形定则可以画出合力，利用合力的长度可以求出合力的大小。
12．【答案】（1）B；D
（2）；＞
（3）
【知识点】实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】（1）A．两组实验都是以细线的拉力作为小车所受的合力，为了平衡摩擦力，则两组实验都需要补偿阻力，所以应该利用平衡条件使小车重力沿长木板方向的分力等于阻力，故A错误；
B．两组实验中，为了充分利用纸带，小车在释放前都应靠近打点计时器放置，故B正确；
C．两组实验中，为了充分利用纸带，都应该先接通打点计时器电源再释放小车，故C错误；
D．图1实验认为槽码的重力等于细线的拉力，根据牛顿第二定律则需要满足；图2实验用力传感器直接测量细线的拉力，不需要利用牛顿第二定律则不需要满足，故D正确。
故选BD。
（2）在匀变速直线运动中，由逐差法可得
根据题意，对于小车，根据牛顿第二定律有
可得
由图可知，图线1的斜率大于图线2的斜率，由于图像斜率代表槽码的质量，则有
（3）根据整体的牛顿第二定律得
变形得
根据表达式可以得出图像的斜率为
可得
【分析】（1）两组实验都是以细线的拉力作为小车所受的合力，为了平衡摩擦力，则两组实验都需要补偿阻力，所以应该利用平衡条件使小车重力沿长木板方向的分力等于阻力；为了充分利用纸带，小车在释放前都应靠近打点计时器放置；为了充分利用纸带，都应该先接通打点计时器电源再释放小车；图1实验认为槽码的重力等于细线的拉力，根据牛顿第二定律则需要满足；图2实验用力传感器直接测量细线的拉力，不需要利用牛顿第二定律则不需要满足；
（2）利用逐差法可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以比较质量的大小；
（3）利用牛顿第二定律结合图像斜率可以求出小车质量的表达式。
（1）A．两组实验都是以细线的拉力作为小车所受的合力，则两组实验都需要补偿阻力，使小车重力沿长木板方向的分力等于阻力，故A错误；
B．两组实验中，小车在释放前都应靠近打点计时器放置，故B正确；
C．两组实验中，都应该先接通打点计时器电源再释放小车，故C错误；
D．图1实验认为槽码的重力等于细线的拉力，则需要满足；图2实验用力传感器直接测量细线的拉力，则不需要满足，故D正确。
故选BD。
（2）[1]由逐差法可得
[2]根据题意，由牛顿第二定律有
可得
由图可知，图线1的斜率大于图线2的斜率，则有
（3）由牛顿第二定律得
变形得
图像的斜率为
可得
13．【答案】（1）设塘鹅入水前瞬间速度大小为，入水后竖直向下做匀减速直线运动，由逆向思维，根据
代入数据解得

（2）鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间为t，俯冲阶段为自由落体运动，则由速度公式
代入数据解得
（3）塘鹅入水后，由牛顿第二定律有
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）当鹅入水后做匀减速直线运动，利用速度位移公式可以求出入水前瞬间速度的大小；
（2）已知鹅俯冲做自由落体运动，利用速度公式可以求出鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间；
（3）鹅入水后，利用牛顿第二定律可以求出水对它的作用力大小。
（1）设塘鹅入水前瞬间速度大小为，入水后竖直向下做匀减速直线运动，由逆向思维，根据
代入数据解得
（2）鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间为t，俯冲阶段为自由落体运动，则由速度公式
代入数据解得
（3）塘鹅入水后，由牛顿第二定律有
解得
14．【答案】（1）对D点受力分析可知，受到OD绳的拉力，OB绳的拉力等于重物的重力，以及CD沿杆方向的弹力，处于平衡状态，根据平衡条件可知，CD杆上作用力的大小
方向沿CD杆向上，OD段轻绳的拉力大小
（2）根据几何关系可知
轻绳对杆AB的作用力即为BE与BD两段轻绳拉力的合力，则有
方向在BD、BE角平分线上，与竖直方向间夹角为斜向下，由于杆AB不可自由转动，轻绳对杆的作用力的方向可以不沿杆，且AB杆与水平面的夹角未知，故、角不一定相等。
【知识点】力的合成与分解的运用；共点力的平衡
【解析】【分析】（1）已知整体处于静止，根据D点的平衡方程可以求出CD杆上作用力的大小和方向以及OD段轻绳的拉力大小；
（2）由于轻绳对杆AB的作用力即为BE与BD两段轻绳拉力的合力，根据平衡方程可以说明、角不一定相等。
（1）对D点受力分析可知，受到OD绳的拉力，OB绳的拉力等于重物的重力，以及CD沿杆方向的弹力，处于平衡状态，根据平衡条件可知，CD杆上作用力的大小
方向沿CD杆向上，OD段轻绳的拉力大小
（2）根据几何关系可知
轻绳对杆AB的作用力即为BE与BD两段轻绳拉力的合力，则有
方向在BD、BE角平分线上，与竖直方向间夹角为斜向下，由于杆AB不可自由转动，轻绳对杆的作用力的方向可以不沿杆，且AB杆与水平面的夹角未知，故、角不一定相等。
15．【答案】（1）以铁箱与木块为整体，由牛顿第二定律有
代入数据解得
以木块为研究对象，由牛顿第二定律有
代入数据解得
（2）设它们一起匀加速运动的加速度大小为，由牛顿第二定律有
代入数据解得
整体运动2s时，速度大小为
撤去F后，设铁箱加速度大小为，木块加速度大小为，则由牛顿第二定律有：
对铁箱
对木块
代入数据解得，
则从撤去F到铁箱静止的过程，铁箱对地位移大小为
此时木块仍未静止，继续匀减速直线运动，由于地面与铁箱间的动摩擦因数较大，故此后铁箱始终静止不动。则从撤去F到木块静止的过程，木块的对地位移大小为
故最终木块与铁箱右侧内壁间的距离为
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）当铁箱和木块一起做匀加速直线运动时，利用牛顿第二定理可以求出F的大小及底板对木块摩擦力的大小；
（2）在F的作用下，铁箱和木块一起做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度公式可以求出撤去F时的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出撤去F后的加速度大小，结合速度位移公式可以求出铁箱对地位移的大小，结合速度位移公式可以求出木块对地位移的大小，进而求出最终木块与铁箱右侧内壁间的距离。
（1）以铁箱与木块为整体，由牛顿第二定律有
代入数据解得
以木块为研究对象，由牛顿第二定律有
代入数据解得
（2）设它们一起匀加速运动的加速度大小为，由牛顿第二定律有
代入数据解得
整体运动2s时，速度大小为
撤去F后，设铁箱加速度大小为，木块加速度大小为，则由牛顿第二定律有：
对铁箱
对木块
代入数据解得，
则从撤去F到铁箱静止的过程，铁箱对地位移大小为
此时木块仍未静止，继续匀减速直线运动，由于地面与铁箱间的动摩擦因数较大，故此后铁箱始终静止不动。则从撤去F到木块静止的过程，木块的对地位移大小为
故最终木块与铁箱右侧内壁间的距离为
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