北京市西城区三年（2020-2021、2021-2022、2022-2023）高一上学期期末物理试题汇编-选择题
一、单选题
1．（2022秋·北京西城·高一统考期末）三个力学基本物理量是长度、质量、时间，下面哪组为它们在国际单位制中单位（ ）
A．mm、g、h B．m、kg、s
C．cm、g、min D．dm、N、s
2．（2022秋·北京西城·高一统考期末）一个物体做自由落体运动，重力加速度g取10m/s2。该物体（ ）
A．第2s末的速度大小为30m/s B．第3s初的速度大小为30m/s
C．在前3s内下落的距离为90m D．在第3s内下落的距离为25m
3．（2022秋·北京西城·高一统考期末）小芳从O点出发，运动了2min。第1min末，她位于O点正东50m的甲处；第2min末，她位于O点正北100m的乙处。则下图中能正确表示小芳在第2min内位移的是（ ）
A． B． C． D．
4．（2022秋·北京西城·高一统考期末）某频闪仪每隔0.04s的时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮沿直线运动的小球，于是照相机胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。如图是小球从A点运动到B点的频闪照片示意图，由图可以判断，小球在此运动过程中（ ）
A．位置变化率越来越大 B．速度变化率越来越大
C．加速度越来越大 D．受到的合力越来越大
5．（2022秋·北京西城·高一统考期末）关于某物体的速度v和加速度a，下列说法中正确的是（ ）
A．根据v＝，有v与位移Δx成正比
B．物体速度的方向就是物体受力的方向
C．根据a＝，有a与力F成正比
D．物体加速度的方向就是物体速度的方向
6．（2022秋·北京西城·高一统考期末）某拉力器并列装有四根相同的轻弹簧，每根弹簧的原长都是0.4 m。如图所示，小刚用600 N的力把它们拉长至1.6 m（未超过弹簧的弹性限度），则（ ）
A．小刚的每只手受到拉力器的拉力为300 N
B．每根弹簧产生的弹力为300 N
C．将拉力器拉长1 m所需拉力为375 N
D．每根弹簧的劲度系数为125 N/m
7．（2022秋·北京西城·高一统考期末）某次踢毽子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动，到达最高点后又向下落回。毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。下列说法中正确的是（ ）
A．毽子从最高点下落的过程中做自由落体运动
B．毽子离开脚后，向上运动的时间比下落的时间短
C．毽子离开脚后，在向上运动的过程中，它的速度先变大后变小
D．在毽子与脚相互作用的过程中，毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力
8．（2022秋·北京西城·高一统考期末）小林将一轻弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺，静止时弹簧下端指针位于直尺20 cm刻度处。他在弹簧下端悬挂一钢球，静止时弹簧下端指针位于直尺40 cm刻度处，如图所示。他将该装置置于竖直升降的电梯中，某时刻，弹簧下端指针稳定地位于直尺38 cm刻度处。已知重力加速度g，根据上述信息可得出（ ）
A．该弹簧的劲度系数
B．该钢球所受重力的大小
C．该时刻电梯运动速度的方向
D．该时刻电梯运动加速度的大小和方向
9．（2022秋·北京西城·高一统考期末）某质点做直线运动的位移—时间图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．该质点在t3时刻离出发点最远
B．在t1~t2时间内，该质点运动的加速度方向不变
C．该质点在0~t1时间内的速度，大于在t2~t3时间内的速度
D．在0~t3时间内，该质点运动速度方向始终不变，先做加速运动，后做减速运动
10．（2022秋·北京西城·高一统考期末）研究发现，人体对加速度剧烈变化会有不舒服的感觉，若轮船的加速度变化率越大，乘坐轮船的人感到越不舒服。若用“急动度”这一物理量来描述加速度对时间的变化率，分别用v、a、t表示速度、加速度、时间，则“急动度”的表达式及单位可以是（ ）
A．，m/s2 B．Δa，N/kg C．，N/(kgs) D．，m/s4
11．（2021秋·北京西城·高一统考期末）下列物理量中属于矢量的是（ ）
A．加速度 B．路程 C．时间 D．质量
12．（2021秋·北京西城·高一统考期末）下列属于国际单位制中的基本单位的是
A． B． C． D．
13．（2021秋·北京西城·高一统考期末）物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是（ ）
A．伽利略 B．牛顿 C．亚里士多德 D．笛卡尔
14．（2021秋·北京西城·高一统考期末）某同学站在体重计上，通过做下蹲、起立的动作来探究超重和失重现象。下列说法正确的是（ ）
A．下蹲过程中人始终处于失重状态
B．起立过程中人始终处于超重状态
C．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
D．起立过程中人先处于超重状态后处于失重状态
15．（2021秋·北京西城·高一统考期末）在研究共点力平衡条件的实验中，用三个弹簧测力计通过轻软线对同一个小圆环施加水平拉力作用，三个拉力的方向如图所示，如果小圆环可视为质点，且其所受重力可忽略不计，小圆环平衡时三个弹簧测力计的示数分别为F1、F2和F3，关于这三个力的大小关系，下列说法中正确的是
A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2
C．F2>F3>F1 D．F3> F2>F1
16．（2021秋·北京西城·高一统考期末）A、B两个物体从同一地点，沿同一直线做匀变速直线运动，它们运动的v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．两物体的运动方向相反 B．两物体的加速度方向相反
C．两物体在t = 6s时相遇 D．A物体的加速度比B物体的加速度小
17．（2021秋·北京西城·高一统考期末）质点做直线运动的位移x与时间t的关系为 （各物理量单位均采用国际单位制），则该质点（ ）
A．加速度是1m/s2 B．初速度是2.5m/s
C．第1s内的位移是5m D．第1s末的速度是7m/s
18．（2021秋·北京西城·高一统考期末）利用弹簧可以测量物体的重力。将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上。弹簧下端不挂物体时，测得弹簧的长度为x0将待测物体挂在弹簧下端，如图所示。待物体静止时测得弹簧的长度为x1测量中弹簧始终在弹性限度内，则待测物体的重力大小为（ ）
A．kxo B．kx1 C．k(x1－x0) D．k(x1+x0)
19．（2021秋·北京西城·高一统考期末）将重力为100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。则（ ）
A．木箱与地板之间的滑动摩擦力为35N B．木箱与地板之间的最大静摩擦力为30N
C．木箱与地板之间的动摩擦因数为0.35 D．木箱与地板之间的动摩擦因数为0.30
20．（2021秋·北京西城·高一统考期末）如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将球挂在A点，墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T。若其他条件不变，只缩短细绳的长度，则（ ）
A．N增大，T减小 B．N减小，T增大
C．N增大，T增大 D．N减小，T减小
21．（2021秋·北京西城·高一统考期末）对于在共点力作用下处于平衡状态的物体有下列判断，其中正确的是（ ）
A．物体的速度大小可能发生改变 B．物体的速度方向可能发生改变
C．物体所受合外力一定为零 D．物体一定处于静止状态
22．（2021秋·北京西城·高一统考期末）如图所示，木块A和B叠放在光滑的水平地面上，用一个水平向右的推力F作用于B。木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，AB之间的最大静摩擦力为2N。若保持木块A和B相对静止，则该推力F的最大值为（ ）
A．6N B．5N C．4N D．2N
23．（2021秋·北京西城·高一统考期末）一个物体从离地面高度为H处做自由落体运动，当其下落到离地面高度为h时的速度恰好是其着地时速度的一半，则h等于（ ）
A． B． C． D．
24．（2021秋·北京西城·高一统考期末）将一质量为m的小球靠近墙面整直向上抛出，图甲是向上运动小球的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲乙两次闪光频率相同，重力加速度为g， 假设小球所受的阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为（ ）
A．mg B． C． D．
25．（2021秋·北京西城·高一统考期末）在高中物理中，我们会遇到许多不同的物理概念和分析方法，这些概念和方法对我们认识自然规律会有很大帮助，因此要重视对概念和方法的准确理解和正确应用。自然界中某个物理量D的变化可以记为△D，发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t；变化量△D与△t之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。 在运动学中也可以引入“加速度的变化率” 来表示加速度对时间变化的快慢。图表示某一物体做直线运动时的a-t图像。下列表述中正确的是（ ）
A．“加速度的变化率”的单位应该是m/s2
B．“加速度的变化率”为0的运动一定是匀速直线运动
C．由a-t图像可知，在前2s内该物体一定做匀减速直线运动
D．由a-t图像可知，在前2s内该物体的速度变化量为3m/s
26．（2021秋·北京西城·高一统考期末）如图所示，倾角为θ的光滑斜面放置在水平地面上。当把斜面固定时，一个滑块沿着这个斜面下滑（如甲图所示），滑块对斜面的压力大小为F1；若该斜面在水平外力F的推动下水平向右加速运动，且该滑块与斜面恰好保持相对静止状态（如乙图所示），这时滑块对斜面的压力大小为F2。则F1∶F2等于（ ）
A．sin2θ∶1 B．cos2θ∶1 C．cosθ∶sinθ D．1∶1
27．（2023秋·北京西城·高一统考期末）下列物理量中，描述物体位置变化快慢的是（ ）
A．速度 B．加速度 C．时间 D．位移
28．（2023秋·北京西城·高一统考期末）如图所示，台秤放置在水平地面上，石块静止在水平台秤上。石块所受支持力的反作用力是（ ）
A．石块所受的重力
B．台秤所受的重力
C．石块对台秤的压力
D．地面对台秤的支持力
29．（2023秋·北京西城·高一统考期末）如图所示，探险家甲从A走到B，又从B走到C。若探险家乙从A出发沿直线到达C。甲、乙两位探险家的（ ）
A．路程相同，位移相同
B．路程不同，位移相同
C．路程相同，位移不同
D．路程不同，位移不同
30．（2023秋·北京西城·高一统考期末）下图中a代表加速度、v代表速度、x代表位移、t代表时间，其中符合自由落体运动的图像是（ ）
A． B．
C． D．
31．（2023秋·北京西城·高一统考期末）如图所示，用手握住杯子使其在竖直方向静止。下列说法正确的是（ ）
A．杯子受到的摩擦力方向竖直向下
B．手握的越紧，杯子受到的摩擦力就越大
C．手握的越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力就越大
D．杯子保持静止是因为手对杯子的压力等于杯子的重力
32．（2023秋·北京西城·高一统考期末）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。初中阶段我们学习了一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l，这个力对物体做的功，以及功的单位J（焦），下列组合单位与J（焦）等效的是（ ）
A． B． C． D．
33．（2023秋·北京西城·高一统考期末）在观看天宫课堂时，观察到抛出的“冰墩墩”相对于“天宫”做匀速直线运动（如图），某同学在地面上也抛出“冰墩墩”，观察到“冰墩墩”落向地面。下列说法正确的是（ ）
A．地面上抛出的“冰墩墩”向下掉落，有向下的惯性
B．“天宫”中的“冰墩墩”由于完全失重，质量为零
C．地面上的“冰墩墩”速度越大，惯性越大
D．“冰墩墩”在“天宫”中的质量与在地面上的一样大
34．（2023秋·北京西城·高一统考期末）如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船质量为m1，其推进器的平均推力为F，在飞船与空间站对接后，推进器工作 t时间内，飞船和空间站速度变化为 v。则空间站的质量为（ ）
A． B．
C． D．
35．（2023秋·北京西城·高一统考期末）如图所示，将一个质量为m的铅球放在倾角为θ的斜面上，并用垂直于斜面的挡板挡住，铅球处于静止状态。不计摩擦，重力加速度为g。则（ ）
A．挡板对铅球的支持力大小为mgtanθ
B．挡板对铅球的支持力大小为
C．铅球对斜面的压力大小为mgsinθ
D．铅球对斜面的压力大小为mgcosθ
36．（2023秋·北京西城·高一统考期末）如图为某小孩沿滑梯的滑板斜面做匀加速下滑的情境，利用此情境可测定滑板与小孩裤料之间的动摩擦因数。已知滑板斜面的长度为5.0m、水平跨度为4.0m、高为3.0m。测得小孩从静止开始下滑2s内运动的位移为4.0m。不计空气阻力，重力加速度为10m/s2。则滑板与小孩裤料之间的动摩擦因数为（ ）
A．0.50 B．0.60
C．0.75 D．0.80
参考答案：
1．B
【详解】长度、质量、时间在国际单位制中的单位分别是m、kg、s，所以ACD错误，B正确。
故选B。
2．D
【详解】AB．第2s末即第3s初的速度为
v = gt = 20m/s
AB错误；
C．物体在前3s内下落的距离为
C错误；
D．物体在前2s内下落的距离为
则物体在第3s内下落的距离为
h = h - h′ = 25m
D正确。
故选D。
3．C
【详解】第2min内指的是1min ~ 2min，由题知第1min末小芳在甲处、第2min末小芳在乙处，则小芳在第2min内位移由甲指向乙。
故选C。
4．A
【详解】由图可知两相邻闪光间隔所对应的位移之差恒定，说明小球做匀加速直线运动，其速度越来越大，即位置变化率越来越大；其加速度不变，即速度的变化率不变；根据牛顿第二定律可知小球受到的合力不变，故A正确，BCD错误。
故选A。
5．C
【详解】A．v＝为速度的比值定义式，v与位移Δx、时间Δt无关，故A错误；
B．物体速度的方向就是物体的运动方向，而不一定是物体的受力方向，故B错误；
C．a＝为加速度的决定式，有a与力F成正比，a与质量m成反比，故C正确；
D．物体加速度的方向就是速度变化的方向，与速度的方向无关，故D错误；
故选C。
6．D
【详解】A．小刚用600N的力把它们拉长，则小刚的每只手受到拉力器的拉力为600N，故A错误；
B．小刚用600N的力把它们拉长，则4根弹簧的弹力为600N，则每根弹簧的弹力为150N，故B错误；
CD．根据
代入数据解得
将拉力器拉长1 m所需拉力
故C错误D正确；
故选D。
7．B
【详解】A．毽子从最高点下落的过程中受到的空气阻力不可忽略，不是自由落体运动，故A错误；
B．毽子离开脚后，向上运动过程中重力和空气阻力均向下，加速度大于g，向下运动过程中合外力为重力与空气阻力的差值，加速度小于g。位移大小相等，上升过程逆向考虑，根据可知，毽子向上运动的时间比下落的时间短，故B正确；
C．毽子离开脚后，在向上运动的过程中，合外力一直向下，速度一直减小，故C错误；
D．在毽子与脚相互作用的过程中，毽子对脚的作用力和脚对毽子的作用力是作用力和反作用力，大小相等，故D错误；
故选B。
8．D
【详解】依题意，悬挂钢球静止时，有
置于竖直升降的电梯中，有
其中，。所以
该时刻电梯运动加速度方向竖直向下。不能判断该时刻电梯运动速度的方向，钢球的重力和弹簧的劲度系数也不确定。故ABC错误；D正确。
故选D。
9．B
【详解】A．由图可知，该质点在t3时刻回到出发点。故A错误；
BCD．图线的斜率表示质点的运动速度，由图可知，该质点在0~t1时间内做正方向的匀速直线运动，t1~t2时间内先减速，减至零，然后做反方向的加速运动，t2~t3时间内做反方向的匀速直线运动。质点在0~t1时间内的速度，小于在t2~t3时间内的速度。根据加速度与速度方向的关系可知，在t1~t2时间内，该质点运动的加速度方向不变。故B正确；CD错误。
故选B。
10．C
【详解】新物理量表示的是加速度变化的快慢，所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值，若用k表示加速度的变化率，则其表达式为
加速度的单位是m/s2或N/kg，所以新物理量的单位应该是m/s3或N/(kgs)。
故选C。
11．A
【详解】加速度是矢量，路程、时间、质量是标量。
故选A。
12．A
【详解】在国际单位制中，力学的基本单位是m、kg、s
A. 与分析相符，故A正确．
B. 与分析不符，故B错误．
C. 与分析不符，故C错误．
D. 与分析不符，故D错误．
13．A
【详解】伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，故选A.
14．D
【详解】AC．下蹲过程中，人的重心是先加速下降后减速下降，故人的加速度先向下，后向上，根据牛顿第二定律可知，人先处于失重后处于超重状态，AC错误；
BD．起立过程中，人的重心是先加速上升，后减速上升，故人的加速度先向上，后向下，故该过程中，先是超重状态后是失重状态，B错误，D正确。
故选D。
15．B
【详解】对节点受力平衡可知：
解得
即：
F3>F1>F2
A．F1>F2>F3，与结论不相符，选项A错误；
B．F3>F1>F2，与结论相符，选项B正确；
C．F2>F3>F1，与结论不相符，选项C错误；
D．F3> F2>F1，与结论不相符，选项D错误；
16．B
【详解】A．由图像可知，A、B两个物体的速度均为正值，所以两个物体的速度方向相同，A错误；
B．由图可知，A物体做减速运动，加速度和运动方向相反，B物体做加速运动，加速度和运动方向相同，所以两物体的加速度方向相反，B正确；
C．由图像可知t=6s时两图线相交，根据图像和时间轴围成的面积表示物体的位移，t=6s时A、B两物体的位移不同，没有相遇，C错误；
D．图像的倾斜程度表示物体的加速度，A物体的倾斜程度比B物体的倾斜程度大，A物体的加速度比B物体的加速度大，D错误。
故选B。
17．D
【详解】AB．根据
结合
则质点的初速度为 ，加速度
解得
AB错误；
C．第1s内的位移
C错误；
D．第1s末的速度
D正确。
故选D。
18．C
【详解】根据胡克定律可以知道，弹簧的弹力
根据平衡条件可以知道弹簧的弹力等于物体的重力，所以C正确，ABD错误。
故选C。
19．D
【详解】A．用30 N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动，则由平衡条件得到，木箱受到的滑动摩擦力30N，A错误；
B．当要用35N的水平推力时，木箱才能从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N，B错误；
CD．木箱对地面的压力大小等于重力
所以动摩擦因数为
解得
C错误D正确。
故选D。
20．C
【详解】球受重力、支持力和拉力而平衡，根据平衡条件，三力平移后可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示
只缩短细绳的长度，拉力T与竖直方向的夹角增大，故T和N均增大。
故选C。
21．C
【详解】AB．共点力作用下处于平衡状态是指匀速直线运动状态或保持静止的状态，所以物体的速度大小和方向都不变化，AB错误；
C．处于平衡状态的物体所受合力一定为零，C正确；
D．共点力作用下处于平衡状态指匀速直线运动状态或保持静止的状态，D错误。
故选C。
22．A
【详解】对A有
解得
对整体有
解得
故选A。
23．D
【详解】设下落到离地面高度为h时的速度为v，则其着地时的速度为2v，根据
解得
故选D。
24．D
【详解】设每块砖的厚度是d，向上运动上运动时：
9d-3d=aT2 ①
向下运动时：
3d-d=a′T2 ②
联立①②得：
③
根据牛顿第二定律，向上运动时：
mg+f=ma ④
向下运动时：
mg-f=ma′ ⑤
联立③④⑤得：
故选D。
25．D
【详解】A．“加速度的变化率”是，则其单位应该是m/s3，A错误；
B．“加速度的变化率”为0的运动，加速度是不变的，则一定是匀变速直线运动，B错误；
C．由a-t图像可知，在前2s内该物体的加速度减小，则物体做非匀变速直线运动，C错误；
D．由于a-t图像的面积等于速度的变化量，则由图像可知，在前2s内该物体的速度变化量为
D正确。
故选D。
26．B
【详解】当滑块在斜面上下滑时，则滑块对斜面的压力大小
若该斜面在水平外力F的推动下水平向右加速运动，则斜面的支持力和重力的合力产生加速度，则物块对斜面的压力
则
F1∶F2= cos2θ∶1
故选B。
27．A
【详解】由于
则描述物体位置变化快慢的是速度。
故选A。
28．C
【详解】物体间相互作用的一对力，通常叫做作用力和反作用力，若把其中一个力叫做作用力，另一个力就叫做反作用力。石块静止在水平台秤上，受到的台秤对它的支持力，反作用力为石块对台秤的压力。
故选C。
29．B
【详解】位移是初末两点的直线距离，则甲、乙两位探险家的位移相同；路程是运动轨迹的长度，甲、乙两位探险家的轨迹不同，则路程不同。
故选B。
30．B
【详解】自由落体运动是物体仅在重力作用下由静止开始下落的运动。
A．由于自由落体运动只受重力，则a = g不变，A错误；
BC．根据速度公式v = gt，可知自由落体运动的v—t图像是一条过原点的倾斜的直线，B正确，C错误；
D．根据位移公式，可知自由落体运动的x—t图像是一条开口向上的抛物线，D错误。
故选B。
31．C
【详解】A．根据二力平衡可知，杯子受到的摩擦力方向竖直向上，故A错误；
B．根据二力平衡可知，杯子受到的摩擦力始终与杯子受到的重力等大反向，与手的握力大小无关，故B错误；
C．根据静摩擦力的特点可知，手握的越紧，手对杯子的压力就越大，杯子和手之间的最大静摩擦力就越大，故C正确；
D．杯子保持静止是因为手对杯子的摩擦力与杯子的重力等大反向，故D错误。
故选C。
32．A
【详解】B．根据
可知功的单位可以表示为
故B错误；
AC．根据牛顿第二定律，有
可知
联立，可得
故A正确；C错误；
D．根据
可知
故D错误。
故选A。
33．D
【详解】A．地面上抛出的“冰墩墩”向下掉落，是由于重力作用，A错误；
BD．“天宫”中的“冰墩墩”处于完全失重，但质量与在地面上的一样大，B错误、D正确；
C．惯性只与质量有关，质量越大惯性越大，C错误。
故选D。
34．A
【详解】由题知，在飞船与空间站对接后，推进器工作 t时间内，飞船和空间站速度变化为 v，则飞船与空间站的加速度
，
联立解得
故选A。
35．D
【详解】球受力如图所示
球处于静止状态，所以在垂直斜面方向有
在垂直挡板方向有
则挡板对球的支持力大小为；由牛顿第三定律，可得球对斜面的压力大小为
故选D。
36．A
【详解】由题知，小孩从静止开始下滑2s内运动的位移为4.0m，则有
可知
a = 2m/s2
对小孩做受力分析后有
ma = mgsinθ－μmgcosθ
且已知滑板斜面的长度为5.0m、水平跨度为4.0m、高为3.0m，则
θ = 37°
联立解得
μ = 0.5
故选A。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页北京市西城区三年（2020-2021、2021-2022、2022-2023）高一上学期期末物理试题汇编-多选题、实验题
一、多选题
1．（2022秋·北京西城·高一统考期末）在距离地面15 m高的位置以10 m/s的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升5 m后回落，最后落至地面。从小球被抛出到落至地面，共历时3 s，落地前瞬间小球速度的大小为20 m/s。规定竖直向上为正方向。下列说法中正确的是（ ）
A．若以抛出点为坐标原点，则小球在最高点的坐标为-5 m
B．从最高点到落地点，小球的位移为-20 m
C．从抛出点到落地点，小球的平均速度为5 m/s
D．从抛出点到落地点，小球的速度变化量为-30 m/s
2．（2022秋·北京西城·高一统考期末）如图所示，将一个质量为m的铅球放在倾角为θ 的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。不计摩擦，重力加速度为g。 则（ ）
A．挡板对铅球的压力大小为mg tanθ
B．挡板对铅球的压力大小为
C．铅球对斜面的压力大小为
D．铅球对斜面的压力大小为
3．（2022秋·北京西城·高一统考期末）某同学利用图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．木板一定始终做匀速运动
B．物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为2.0N
C．在1.0~1.2 s时间内，物块与木板之间相对静止
D．在2.4~3.0 s时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
4．（2022秋·北京西城·高一统考期末）高铁列车做直线运动进站，总能准确地停靠在对应车门的位置，这是利用计算机控制制动装置，实现列车安全准确地进站停车。如图所示为某列车在进站停车过程中加速度大小a随速度v的变化曲线。则该列车（ ）
A．速度从17 m/s降至3 m/s经过的时间为20 s
B．速度从20 m/s降至3 m/s行进的距离为11.9 m
C．速度从100 m/s降至20 m/s过程中受到的合力变大
D．进站过程，先做匀减速运动，后做加速度越来越小的减速运动
5．（2023秋·北京西城·高一统考期末）下列单位属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A．米 B．秒 C．千克 D．牛顿
6．（2023秋·北京西城·高一统考期末）人站在力传感器上完成“下蹲”和“起立”动作，下图中呈现的是力传感器的示数随时间变化的情况，由此可以判断（ ）
A．此人先起立后下蹲
B．此人先下蹲后起立
C．a→b为“起立”过程，b→c为“下蹲”过程
D．a→b为“起立”的超重过程，b→c为“起立”的失重过程
7．（2023秋·北京西城·高一统考期末）长时间低头会引起颈部的疾病。将人体头颈部简化为如图所示的模型，A点为头部的重心，AO为提供支持力的颈椎（可视为轻杆），可绕O点转动，AB为提供拉力的肌肉（可视为轻绳）。当人体直立时，如图甲，颈椎所承受的压力大小等于头部的重力大小G；当低头时，如图乙，颈椎受到的压力会随之变化，颈部肌肉会张紧提供拉力。若某人低头时，AO、AB与竖直方向的夹角分别为30°、60°，此时（ ）
A．颈椎受到的压力为
B．颈椎受到的压力为2G
C．颈部肌肉的拉力为
D．颈部肌肉的拉力为G
8．（2023秋·北京西城·高一统考期末）在实验室中，气球加配重静止在实验桌上，如图甲。利用此装置研究“气球下落时，空气阻力（不包含浮力）对气球运动的影响”。将气球加配重放到调好的天平左盘中，天平平衡时，砝码总质量为24 g。将气球从高处释放，如图乙，气球竖直下落，直至落地。用跟踪软件测得气球下落的速率与时间的数据如下表，重力加速度g取10 m/s2。下列判断合理的是（ ）
时间t/(s) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
速率v/(10-2ms-1) 10 28 43 53 61 68 72 72 72
A．气球中充入的气体密度小于空气密度
B．0~4 s这段时间内，气球下落的高度约为2.2 m
C．3.5 s时气球受到的空气阻力等于0.24 N
D．下落过程中，气球受到的空气阻力始终保持不变
二、实验题
9．（2021秋·北京西城·高一统考期末）某同学用图1所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要平衡阻力。
(1)下列器材中不必要的是 （填字母代号）。
A．低压交流电源 B．秒表 C．天平（含砝码） D．刻度尺
(2)他用小木块将长木板的右侧垫高来平衡阻力。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器，在 （选填“挂”或“不挂”）小桶并且打点计时器 （选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。
(3)在一次实验中，该同学得到如图2所示的纸带。已知打点计时器所用电源频率为50 Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上打出的7个连续的点。由此可算出小车的加速度a＝ m/s2（结果保留两位有效数字）。
(4)他在探究小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的a-F图像如图3所示。发现图线不过原点，原因可能是 。
A．木板一端垫得过高
B．木板一端垫得过低
C．砂和小桶的总质量太大了
D．砂和小桶的总质量太小了
(5)另一同学采用如图4所示的装置进行实验：光滑的轨道平面分上下双层排列，完全相同的两个小车，其左端分别和一个砝码盘连接，其右端分别和一条刹车线连接，这两条刹车线由后面的刹车系统同步控制，使得两小车在必要时能够立即同步地停下来。该同学通过测量质量相同的两辆小车在相同时间内通过的位移之比来比较它们的加速度之比，进而探究加速度与力的关系。（提示：通过改变砝码盘中的砝码质量来改变拉力的大小。）
请简要分析论述：利用这种方法进行探究“加速度与力的关系”的可行性。( )
10．（2023秋·北京西城·高一统考期末）（1）利用如图实验装置，探究两个互成角度的力的合成规律，请将以下主要实验操作补充完整。
① 把橡皮条一端固定在木板上的A点，另一端挂一轻质小圆环，在小圆环上拴两根绳套。
② 用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉小圆环，使小圆环到达某一位置，记为O；同时记录两根细绳的方向和两个测力计的示数；
③ 用一个弹簧测力计钩住一个绳套，拉小圆环，使小圆环 ，记录此时细绳的方向和测力计的示数。
（2）某频闪仪的频闪周期为T，每隔T的时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮沿直线运动的小球，于是照相机胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。如图是小球从A点运动到B点的频闪照片示意图，由图可以推测，小球在此运动过程中的速度 （选填“越来越大”或“越来越小”），受到的合力 （选填“越来越大”“越来越小”或“不变”）。为计算小球在A点时的瞬时速度，甲同学用计算，乙同学用计算,得到不同的计算结果，从理论上讲， （选填“甲”或“乙”）同学的计算结果更接近的真实值。
11．（2023秋·北京西城·高一统考期末）利用如图所示的装置探究加速度与力的关系。
（1）下列实验操作正确的有 。
A．调整定滑轮使细线与长木板平行
B．平衡摩擦力时移去纸带
C． 让砂桶质量远大于小车的质量
D．先释放小车后接通电源
（2）实验中，需要保持小车 （选填“质量”或“所受作用力”）不变。平衡摩擦力的目的是 （选填“A．让小车所受合力等于绳子的拉力”或“B．让绳子的拉力大小等于砂和桶的重力大小”）。
12．（2022秋·北京西城·高一统考期末）小胡同学将橡皮筋一端固定，另一端与测力计相连，做实验“研究橡皮筋弹力与伸长量的关系”。他用测力计将橡皮筋沿一条直线依次拉伸，并记录下橡皮筋伸长量和测力计相应的示数，实验始终未超过弹性限度。下表是他记录的实验数据。请回答下列问题：
橡皮筋伸长量x/cm 0 0.8 1.9 3.3 5.6 7.4 10.0
弹力大小F/N 0 0.8 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0
（1）请根据这些实验数据在下图给定的坐标纸上作出橡皮筋弹力大小F随橡皮筋伸长量x的变化图线 ；
（2）由以上信息，可以判断：此橡皮筋在形变较小时再拉长1 cm所需要增加的力，比在形变较大时再拉长1 cm所需要增加的力 （选填“小”或“大”）。
13．（2022秋·北京西城·高一统考期末）某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示装置进行实验。
（1）为了完成实验，除了图中所示的器材外，还需要以下实验器材中的
A．秒表 B．天平 C．毫米刻度尺 D．电压合适的交流电源
（2）探究小车加速度和力的关系：他先用垫木把长木板的一端垫高以补偿阻力。挂上小桶，每次往桶中加入适量的砂来改变小车受到的力，相应地测出小车获得的加速度。挑选出的纸带如图所示。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔T = 0.1 s。计数点C对应物体的瞬时速度大小为 m/s，整个运动过程中物体的加速度大小为 m/s2。（结果保留三位有效数字）
（3）甲、乙两同学用同一装置做实验，为方便对比，两个同学画图时横、纵轴坐标的标度都是一样的，各自得到了a﹣F图线如图所示。图像的斜率不同说明两位同学使用器材中的 是不同的（请填选项前字母）。
A．桶和砂的质量 B．小车质量 C．长木板的倾角
14．（2022秋·北京西城·高一统考期末）以下为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的操作步骤，请补充空缺内容：
a.在水平放置的木板上垫一张白纸，在轻质小圆环上拴两根细线，并将小圆环挂在橡皮条的一端。把橡皮条的另一端A固定在板上。b.用两个弹簧测力计互成角度地通过细线共同拉小圆环，使橡皮条伸长，小圆环达到某一位置O点，在白纸上记下O点的位置和两细线的方向，记录两弹簧测力计的读数F1和F2。c.撤去F1和F2， ________ ，记下此时弹簧测力计的读数F' 和细线的方向。d.在纸上做出F1、F2和F' 的力的图示，观察三者间关系。
参考答案：
1．BD
【详解】A．若以抛出点为坐标原点，则小球在最高点的坐标为+5m，故A错误；
B．从最高点到落地点，小球的位移为
故B正确；
C．规定竖直向上为正方向，从抛出点到落地点，小球的平均速度为
负号表示平均速度的方向向下，故C错误；
D．规定竖直向上为正方向，从抛出点到落地点，小球的速度变化量为
负号表示速度变化量的方向向下，故D正确；
故选BD。
2．AD
【详解】AB．小球受力分析如下
支持力N与压力F的合力与重力平衡，由几何关系得挡板对铅球的压力为
故A正确，B错误；
CD．根据牛顿第三定律可知铅球对斜面的压力N’与斜面对铅球的支持力大小相等，故
故C错误，D正确。
故选AD。
3．BC
【详解】AC．由图乙可知，在1.0~1.2s时间内，摩擦力随外力变化而变化，则摩擦力为静摩擦力，此段时间内物块与木板是静止的，故A错误C正确；
BD．由图乙可知，在之后，木块的摩擦力保持不变，则为滑动摩擦力，约为2.0N，故D错误B正确。
故选BC。
4．AC
【详解】A．速度从17 m/s降至3 m/s的加速度恒定为，经过匀减速直线运动的时间为
故A正确；
B．速度从20 m/s降至3 m/s的加速度恒定为，行进的距离为
故B错误；
C．速度从100 m/s降至20 m/s过程中加速度逐渐增大，由牛顿第二定律可知合力逐渐增大，故C正确；
D．进站过程速度逐渐减小，由图像可知列车先做加速度逐渐增大的变减速直线运动，再做加速度恒定的匀减速直线运动，故D错误；
故选AC。
5．ABC
【详解】国际单位制中的基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔，而牛顿不是基本单位，是导出单位。
故选ABC。
6．BD
【详解】AB．根据图像可知，加速度先向下后向上，之后又先向上后向下。而下蹲的过程中，先向下加速度运动，再向下减速到停止，则加速度先向下再向上；起立的过程中，先向上加速度运动，再向上减速到停止，加速度先向上再向下。所以此人先下蹲后起立，A错误、B正确；
CD．根据以上分析a→b→c为起立过程，a→b加速度向上，为超重过程，b→c加速度向下，为失重过程，C错误、D正确。
故选BD。
7．AD
【详解】当某人低头时，AO、AB与竖直方向的夹角分别为30°、60°，根据几何关系结合正弦定理可得
解得
FT = G
故选AD。
8．ABC
【详解】A．如图甲，气球加配重静止在实验桌上，可知气球受到的浮力大于气球自身的重力，所以气球中充入的气体密度小于空气密度，故A正确；
B．由表格中数据可以得到0-3s气球做加速度减小的加速运动，3~4s气球做匀速直线运动；在0~3s内每0.5s可以近似看作匀变速运动，所以0~4 s这段时间内，气球下落的高度约为
故B正确；
C．3.5 s时气球做匀直线运动，受平衡力，气球受到的空气阻力与砝码的重力近似相等
故C正确；
D．下落过程中，由牛顿第二定律可得
由于加速度逐渐减小到零，所以气球受到的空气阻力逐渐增大最后不变，故D错误。
故选ABC。
9． B 不挂 打点 5.0 （可允许最大正负0.1的误差） A 利用这种方法进行定性探究是可行的。因为：，所以：，所以，在这个实验中无须测量加速度的具体数值，只要测量同一时间内，两小车在不同的拉力情况下的位移之比，就可以获得同一质量的物体其加速度和受到的拉力之间的关系
【详解】(1)[1]A．电磁式打点计时器使用的是低压交流电源，故A不符合题意；
B．电磁式打点计时器是计时的仪器，不需要秒表，故B符合题意；
C．验证牛顿第二定律的过程中需要使用天平（含砝码）测量物体与小车的质量，故C不符合题意；
D．验证牛顿第二定律的过程中需要使用刻度尺测量运动的长度，故D不符合题意。
故选B。
(2)[2][3]他用小木块将长木板的右侧垫高来平衡阻力。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器，在不挂小桶并且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。
(3)[4]根据
可得
(4)[5]由图像可知，当拉力F=0时小车就已经有了加速度，可知其原因是平衡摩擦力过头，木板垫的过高，故选A。
(5) [6]利用这种方法进行定性探究是可行的。因为
则有
所以，在这个实验中无须测量加速度的具体数值，只要测量同一时间内，两小车在不同的拉力情况下的位移之比，就可以获得同一质量的物体其加速度和受到的拉力之间的关系。
10． 仍处于O点 越来越大 越来越大 甲
【详解】（1）③ [1]为保证用一个弹簧测力计对小圆环的作用效果与原来两个弹簧测力计对小圆环的作用效果相同，用一个弹簧测力计钩住一个绳套，拉小圆环，使小圆环仍被拉到处于O点，记录此时细绳的方向和测力计的示数。
（2）[2] 如图是小球从A点运动到B点的频闪照片示意图，由图可以看出，相邻两位置间距越来越大，说明小球在此运动过程中的速度越来越大；
[3]由图知，从A点运动到B点，相邻两位置间距一次为2cm，4cm，7cm，11cm，16cm，22cm，连续相等时间内的位移差越来越大，则加速度越来越大，合力越来越大；
[4]时间越短，极短时间的平均速度越接近瞬时速度，则甲同学的计算结果更接近的真实值。
11． A 质量 A
【详解】（1）[1] AB．平衡摩擦力时，把小车和轨道的摩擦力、纸带的摩擦力都要平衡掉，调整定滑轮使细线与长木板平行，这样细线对小车的拉力就是小车的合力，且拉力方向与小车运动方向相同，符合实验要求，A正确，B错误。
C．在平衡摩擦力后，设砂和砂桶的重力为mg，小车质量为M，绳子拉力为F，对小车和砂与砂桶分别用牛顿第二定律有
解得
则在砂和砂桶总质量远小于小车的质量的情况下，我们认为砂和砂桶的重力大小等于绳子拉小车的拉力大小，C错误。
D．应该先接通电源后释放小车，让纸带记录完整的数据，D错误。
故选A。
（2）[2]探究加速度与力的关系时，用控制变量法，即保持小车质量不变。
[3]平衡摩擦力的目的是让小车所受合力等于绳子的拉力，让砂和桶的总质量远小于小车质量的目的，是使绳子的拉力大小等于砂和桶的重力大小，A正确，B错误。
故选A。
12． 大
【详解】（1）[1]根据题表数据，在坐标纸上描点，用平滑曲线连接如下图
（2）[2] 图线的斜率表示劲度系数k，由上图可知随伸长量x的增大，橡皮筋的劲度系数k逐渐减小，因此在形变较小时再拉长1 cm所需要增加的力比在形变较大时再拉长1 cm所需要增加的力大。
13． BCD 0.543 1.36 B
【详解】(1)[1]为了完成实验，除了图中所示的器材外，还需要：天平(测量小车及砂桶质量)、毫米刻度尺(测纸带上点迹间的距离)、电压合适的交流电源(为打点计时器提供电源)。
故选BCD。
(2)[2]计数点C对应物体的瞬时速度大小为
[3]根据逐差法整个运动过程中物体的加速度大小为
(3)[4]根据牛顿第二定律，可得
易知图像的斜率表示，所以图像的斜率不同说明两位同学使用器材中的小车质量是不同的。
故选B。
14．用一个弹簧测力计通过细线单独拉小圆环，使小圆环仍处于O点
【详解】[1]根据探究两个互成角度的力的合成规律”实验的操作步骤可知，撤去F1和F2，由等效替代可知，用一个弹簧测力计通过细线单独拉小圆环，使小圆环仍处于O点。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页北京市西城区三年（2020-2021、2021-2022、2022-2023）高一上学期期末物理试题汇编-解答题
一、解答题
1．（2022秋·北京西城·高一统考期末）如图，光滑水平桌面上质量为M的物体A与质量为m的物体B通过定滑轮，用不可伸长的轻绳相连。在物体B的重力作用下，A、B分别向左和向下做匀加速直线运动。不计轴摩擦，重力加速度为g。根据牛顿运动定律，论证：当m远小于M时，使A做匀加速直线运动的绳上拉力大小近似等于mg。
2．（2022秋·北京西城·高一统考期末）如图，用一根轻质细绳将一幅重力为12N的画框对称悬挂在墙壁上，画框上两个挂钉间的距离为0.6m，两挂钉间绳子长度为1m。求绳子承受的拉力大小。
3．（2022秋·北京西城·高一统考期末）第24届冬奥会将于2022年2月4日在北京和张家口举行。如图甲所示，一位滑雪爱好者，人与装备的总质量为50kg，在倾角为37°的雪坡上，以2m/s的初速度沿斜坡匀加速直线滑下。他的运动v—t图像如图乙所示。g取10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求：
（1）滑雪者受到雪面的支持力大小；
（2）滑雪者受到的阻力大小。
4．（2022秋·北京西城·高一统考期末）为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s处分别设置一面小旗和一个挡板，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在水平冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板，冰球到达挡板时的速度不为0；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发做匀加速运动滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。已知冰球与冰面之间的动摩擦因数为 ，将冰球所受阻力视为滑动摩擦力，重力加速度为g。
（1）求冰球到达挡板时的速度大小；
（2）s越小时，要求运动员的最小加速度是越小还是越大？并请分析说明，可画图辅助。
5．（2021秋·北京西城·高一统考期末）如图所示，用F = 6.0 N的水平拉力，使质量m =2.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
(1)物体的加速度大小a；
(2)物体在前3秒内的位移大小x。
6．（2021秋·北京西城·高一统考期末）某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5 m/s2，所需的起飞速度为50 m/s，跑道长100 m．
（1）请你通过计算判断，飞机能否从静止开始只靠自身的发动机从舰上起飞？
（2）为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置．对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它至少具有多大的初速度？
7．（2021秋·北京西城·高一统考期末）一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的固定斜面，某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面至最高点过程中多个时刻的瞬时速度，并绘出了小物块上滑过程中速度v随时间t的变化图像，如图所示。计算时取sin37°=0.6，cos37°=0.8，m/s2.最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。
(1)求小物块冲上斜面上滑的最大距离x；
(2)求小物块与斜面间的动摩擦因数μ；
(3)通过计算分析说明小物块能否返回出发点。
8．（2021秋·北京西城·高一统考期末）“神舟十一号”载人飞船的返回舱在距地面某一高度时，启动减速降落伞装置开始做减速运动。当返回舱的速度大约减小至v=10m/s时，继续匀速（近似）地下降。当以这个速度一直降落到距离地面h=1.1m时，立刻启动返回舱的缓冲发动机并向下喷气，舱体再次做减速运动，经历时间t=0.20s后，以某一安全的速度落至地面。
(1)若最后的减速过程可视为竖直方向的匀减速直线运动， 取重力加速度g=10m/s2。求：
a.这一过程中返回舱加速度的方向和加速度的大小a；
b.这一过程中返回舱对质量m=60kg的航天员的作用力的大小F。
(2)事实上，空气阻力不仅跟物体相对于空气的速度有关，还跟物体的横截面积有关。实验发现： 在一定条件下，降落伞在下落过程中受到的空气阻力f与伞的横截面积S成正比，与其下落速度v的平方成正比，即（其中k为比例系数）。重力加速度为g。
a.定性描述返回舱在打开降落伞以后至启动缓冲发动机之前，其速度和加速度的变化情况；
b.通过计算分析说明：为了减小返回舱做匀速（近似）下降阶段时的速度，可以通过改变哪些设计（量）来实现？（提出一种可行的方案即可）
9．（2023秋·北京西城·高一统考期末）在科学研究中，人们利用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示。用一根轻质细绳，悬挂一个小球。无风时，细绳沿竖直方向；当风沿水平方向吹来时，细绳偏离竖直方向的角度为θ。已知小球的质量为m，重力加速度为g。求此时风对小球作用力的大小。
10．（2023秋·北京西城·高一统考期末）“神舟十三号”载人飞船的返回舱在竖直下落过程中，距地面1m高处时，速度的大小为6m/s。此时返回舱底部四台缓冲发动机同时启动，向下喷火，使返回舱竖直匀减速降落，落地速度降至2m/s。求这一减速阶段：
（1）返回舱的加速度a；
（2）经历的时间t。
11．（2023秋·北京西城·高一统考期末）某同学在家测一弹簧的劲度系数，实验装置如图所示。他将弹簧挂在桌子的边缘，然后找到了3把质量均为m的铁锁和一把较短的刻度尺，刻度尺的长度小于弹簧原长。实验时，他将刻度尺（0刻度在上端）竖直立在桌腿边缘靠近弹簧的位置。当挂1把铁锁时，弹簧的指针指在l1刻度处；当挂3把铁锁时，弹簧的指针指在l2刻度处。实验时，弹簧始终在弹性限度内。重力加速度为g。请推导该弹簧劲度系数k的表达式（用l1、l2、m、g表示）。
12．（2023秋·北京西城·高一统考期末）有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下：如图所示，滑板长L=1 m，起点A到终点线B的距离s=5m 。开始滑板静止，右端与A平齐，滑板左端放一可视为质点的滑块，对滑块施一水平恒力F使滑板前进。板右端到达B处冲线，游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5，地面视为光滑，滑块质量m1=2 kg，滑板质量m2=1 kg，重力加速度g=10 m/s2，求：
（1）滑板由A滑到B的最短时间；
（2）为使滑板能以最短时间到达，水平恒力F的取值范围。
参考答案：
1．见解析
【详解】分别选A、B为研究对象，根据牛顿第二定律有
F = Ma
和
mg - F = ma
得
a =
使A做匀加速直线运动的绳上拉力
F = Ma = =
当m远小于M时
≈ 0
则
F ≈ mg
2．7.5N
【详解】画框受重力G，大小相等的绳子拉力T1和T2，如图1所示，绳与竖直方向的夹角为θ
由几何关系有
cosθ = 0.8
由于画框静止，三力的关系如图2所示
T1= T2= = 7.5N
3．（1）400N；（2）100N
【详解】（1）滑雪者在斜坡上受力如图所示，建立如图所示的直角坐标系
y方向
FN = mgcosθ = 400N
（2）由v—t图像可得滑雪者运动的加速度大小
= 4m/s2
根据牛顿第二定律，x方向
mgsinθ - f = ma
得
f = mgsinθ - ma = 100N
4．（1）；（2）见解析
【详解】（1）冰球在冰面上滑行时，受重力mg、支持力N和滑动摩擦力f。
根据牛顿第二定律有
f = ma
滑动摩擦力
f = N
N = mg
得冰球做匀减速直线运动的加速度大小
a1 = g
根据
vt2-v02=2ax
有冰球到达挡板时的速度大小
v1 =
（2）根据平均速度
和
s =a人t2
可得运动员做初速度为0的匀加速直线运动的加速度大小
满足要求的最小加速度时，运动员整个运动过程的平均速度与冰球的平均速度相同；冰球整个运动过程的平均速度
s越小时，冰球做匀减速直线运动的初速度v0和加速度大小a1 = g不变，则越大，推得越大。所以，s越小时，要求运动员的最小加速度越大。
5．(1)3.0 m/s2；(2) 13.5m
【详解】(1)根据牛顿第二定律
得物体的加速度
(2)物体开始运动后，前3秒内通过的位移大小
解得
6．（1）不能只靠自身的发动机从舰上起飞 （2）
【分析】根据位移速度关系式解出飞机从静止靠自身起飞所需的位移，与跑道100m比较大小，可知能否起飞；第二过程中再次应用位移速度关系式解出飞机起飞的初速度；
【详解】（1）假设能从静止靠自身起飞，需要跑道长为，根据位移速度关系式：，则，所以，飞机不能靠自身的发动机起飞；
（2）设弹射系统给的初速度为，根据位移-速度关系式：
得到：．
【点睛】本题是匀变速直线运动的基本公式的直接应用，解题时要学会公式的灵活运用，这样问题就会迎刃而解．
7．(1)4.0m；(2)0.25；(3)能够返回出发点
【详解】(1)由图像可知小物块沿斜面上滑的最大距离为
(2)对小物块，根据牛顿第二定律有
其中
解得
代入已知数据可得
(3)小物块能返回出发点。因为当速度减为零时，重力的下滑分力
此时的最大静摩擦力
由于
所以小物块将沿斜面向下匀加速运动，能够返回出发点。
8．(1)a竖直向上，，b；(2)a返回舱在打开减速伞后至启动缓冲发动机之前做加速度逐渐减小的减速运动（后段做近似匀速运动），b见解析所示
【详解】(1)a返回舱加速度的方向竖直向上，根据匀变速直线运动规律
解得
b以航天员为研究对象，根据牛顿第二定律
解得
(2)a返回舱在打开减速伞后至启动缓冲发动机之前做加速度逐渐减小的减速运动（后段做近似匀速运动）。
b 设：返回舱的质量为M。当返回舱达到匀速状态后，受力平衡，
有
解得
由此可见，在环境和设备质量一定的情况下，通过增大降落伞的横截面积S，可以实现减小返回舱做匀速直线运动时的速度。
9．mgtanθ
【详解】小球受重力G，绳子拉力T和风力F，如图1所示。
由于小球静止，三力的关系如图2所示
根据共点力的平衡有
F = Gtanθ = mgtanθ
10．（1）16m/s2，方向竖直向上；（2）0.25s
【详解】（1）返回舱速度从6m/s降至2m/s的过程，做匀减速运动，取向下为正方向
即返回舱加速度大小为16m/s2，方向竖直向上。
（2）平均速度
由，有
11．
【详解】设挂在桌边的弹簧未挂物体时，弹簧的指针指在l0刻度处。根据胡克定律，挂1把铁锁时，有
mg＝k（l1—l0）
挂3把铁锁时，有
3mg＝k（l2—l0）
联立可得
12．（1）1s；（2）30N≤F≤34N
【详解】（1）滑板一直加速，所用时间最少，对滑板在沿水平向右方向则有
a2=10m/s2
由运动学公式可得
解得
t=1s
（2）滑块与滑板恰好做相对滑动时F最小，此时可认为滑块与滑板加速度相等，对滑块分析有
当滑板运动到B点时，在滑块恰好脱离时，F最大，设滑块加速度为a1，则有
F2=34N
为使滑板能以最短时间到达，则有水平恒力F的取值范围为
30N≤F≤34N
试卷第1页，共3页
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