益阳市南县2023-2024学年高三上学期第一次月考
物理试题卷
（考试时间：75分钟：试卷满分：100分）
第Ⅰ卷（选择题：共45分）
一、选择题（共13小题，在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-13题有多项符合题目要求。单选题每小题3分，多选题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。共45分。）
1. 2020年7月，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在山东青岛团岛附近海域成功实现海上首飞。10时14分入水，随后在完成了回转、调整方向、加速、机头昂起等一系列动作后，再次迎浪腾空，直插云霄，10时18分海上起飞。预估最大平飞速度可达555公里/小时。关于“鲲龙”AG600下列说法正确的是（ ）
A. 555km/h表示飞行的平均速度
B. 2020年7月10时18分指的是时间间隔
C. 研究其在该过程中飞行轨迹可以将其视质点
D. 研究其回转、调整方向等飞行姿态时可以将其视为质点
2. 如图所示的图像和图像中，给出的四条曲线1、2、3、4分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（ ）
A. 曲线1表示物体做曲线运动
B. 图像中，时刻
C. 图像中0至时间内物体3和物体4的平均速度大小相等
D. 两图像中，、时刻分别表示物体2、4开始反向运动
3. 汽车紧急刹车，会在路面上留下刹车痕迹，某次汽车紧急刹车后测得的刹车痕迹长为36m，假设制动后汽车做加速度大小恒为8m/s2的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 刚刹车时，汽车的初速度大小为26m/s
B. 刹车后第1s末的速度大小为15m/s
C. 刹车后第1s末的速度大小为16m/s
D. 刹车后4s内的位移大小为32m
4. 如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平桌面上，水平力为F1=4N，F2=10N，分别作用在物体B、C上，A、B、C保持相对静止一起相对桌面向右匀速运动。用f1、f2、f3表示A与B、B与C、C与桌面间的摩擦力，下列判断正确的是（ ）
A. A与B、B与C间有静摩擦力，C与地面间有滑动摩擦力
B. B对C的摩擦力方向水平向左
C. f1=0、f2=4N、f3=10N
D. f1=4N、f2=4N、f3=10N
5. “电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）。
A. “电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力等于人的重力
B. “电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
C. “电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力方向竖直向上
D. “电动平衡车”匀速行驶时，平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
6. 足球比赛中，某队甲、乙队员表演了一次精彩的直塞球传递：在甲、乙相距L时，甲将足球以15m/s的初速度沿水平地面传出，速度方向沿甲、乙连线，在球传出的同时，乙由静止开始沿二者连线向远离甲的方向运动，其运动过程的v—t图像如图所示，当t = 3s时乙与球到达同一位置，重力加速度为10m/s2，下列说法不正确的是（ ）
A. 0 ~ 3s内球一直在靠近乙 B. 球所受阻力大小是其重力的
C. 相遇时球的位移为33.75m D. 甲乙相距L为12.5m
7. 如图，轻弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（忽略一切阻力），则（ ）
A. t1时刻小球速度最大
B. t2时刻小球处于失重状态
C. t2～t3这段时间内，小球的加速度先减小后增大
D. t2～t3这段时间内，小球的速度先减小后增大
8. 如图所示，劲度系数不同的两个轻质弹簧a、b悬挂了质量为和两块橡皮泥，整个装置保持静止时，弹簧a的长度与弹簧b的长度相等；已知，重力加速度为g，则（ ）
A. 弹簧a的弹力比弹簧b的弹力大
B. 在上取△m粘在处，弹簧a长度变短，弹簧b长度变长
C. 剪断弹簧a瞬间，质量为和的橡皮泥的加速度大小都为g，方向竖直向下
D. 剪断弹簧b瞬间，质量为的橡皮泥加速度大小为3g，方向竖直向上，质量为的橡皮泥加速度大小为g，方向竖直向下
9. 如图所示，倾角为30°斜面体置于粗糙水平面上。质量为m的光滑小球被与竖直方向成30°角的轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。重力加速度为g，在移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 细线对小球拉力逐渐变大
B. 斜面对小球支持力的最小值为
C. 斜面对小球支持力的最小值为0
D. 斜面体对地面的压力大小保持不变
10. 如图（a）所示，某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程，物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图（b）所示。已知斜坡是由长为的地砖拼接而成，且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法正确的是（ ）
A. 物块在由A运动至E的时间为
B. 位置A与位置D间的距离为
C. 物块在位置D时的速度大小为
D. 物块下滑的加速度大小为
11. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，力传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，力传感器记录的如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 实验中必须让木板保持匀速运动
B. 物块受静摩擦力作用，物块受滑动摩擦力作用
C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为7∶6
D. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
12. 如图所示，物体置于水平传送带上，物体两边安装了固定光滑的水平杆A、B限制物体只能在其间运动。已知物体质量为，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体在水平拉力的作用下以恒定速度匀速运动。传送带向右运动，其速度大小可改变，则下列说法正确的是（ ）
A 物体受摩擦力大小，与传送带速度无关
B. 传动带速度越大，所需拉力越大
C. 物体对水平杆B有压力
D. 水平拉力F等于
13. 如图所示，光滑斜面固定在桌面上，斜面倾角，在斜面底端固定一个与斜面垂直的挡板，在斜面顶端安装一个定滑轮，物块A和B用劲度系数为的轻弹簧连接，将A放置在挡板上，物块B在斜面上处于静止状态。现将轻绳的一端固定在B上，绕过定滑轮后，在轻绳的另一端固定一个物块C，细绳恰好伸直且无拉力时，由静止释放物块C，已知物块A的质量为，B的质量为，C的质量为，斜面足够长，重力加速度为，，下列说法正确的是（ ）
A. 释放物块C的瞬间，物块C的加速度大小为
B. 物块A刚离开挡板时，物块B的速度大小为
C. 若将物块C换为质量为的物体D，则物体D下落到最低点时的加速度大小为
D. 若将物块C换为质量为的物体D，则物块A对挡板压力的最小值为
第Ⅱ卷（非选择题共55分）
二、实验题（本题共2小题，共19分。在答题卡指定的位置作答。）
14. （1）如图甲所示是用光电门测定小车瞬时速度的情境，轨道上a、c间距离恰等于小车长度，b是ac的中点某同学采用不同的挡光片重复做同一实验，并对测量精确度加以比较。
次数 挡光片 挡光时间（s） 速度（m/s）
1 8.000×10-3 0.0036 2.22
2 4.000×10-3 0.0020 2.00
3 2.000×10-3 0.0011 1.82
①如图乙所示，用螺旋测微器测量某挡光片的宽度，读数为_________mm；
②若挡光片安装在小车中点处，光电门安装在c点处，它测量的是小车前端P抵达_________（填“a”、“b”或“c”）点时小车的瞬时速度
③若每次小车从相同位置释放，更换不同宽度挡光片重复实验，记录三次数据如表所示，那么测得瞬时速度较精确的值为_________m/s。
（2）在探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验中，用图像法处理数据时，某同学误把弹簧的总长度作为横坐标，然后描点作图，则：
①该同学作出的图像应为如图中的_________。
②根据该同学作出的图像，可以求出弹簧的原长为_________cm；从实验中可得出弹簧的劲度系数k＝_________N/m。（保留三位有效数字）
15. （1）某同学在“探究求合力的方法”实验中，把白纸用图钉固定在木板上，再把橡皮条的一端用图钉固定在白纸上，另一端连接细绳套，如图所示。
①以下操作正确的是_________。
A．实验时，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，再换一把弹簧秤拉橡皮条，不一定要拉到O点，只要橡皮条伸长的长度一样就可以
B．实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度
C．拉弹簧秤的力越大越好，两个弹簧秤之间夹角必须取90°，以便于算出合力的大小
D．实验中只需要记录弹簧秤示数和细绳的方向
②某次实验中，弹簧秤C的指针位置如图甲所示，其示数为_________N。
③在另一次实验中，两弹簧秤拉力的图示已作出（如图乙所示），方格每边的长度表示1.0N，O是橡皮条的一个端点。理论上合力F的大小为_________N。（结果保留两位有效数字）
（2）探究力的平行四边形定则的实验中
①使b弹簧秤按图1实所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a．b弹簧秤的读数变化是_________
A．a增大，b减小
B．a减小，b增大
C．a减小，b先增大后减小
D．a减小，b先减小后增大
②如图2所示是甲，乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中尊重实验事实的是_________。
三、计算题（本题共3小题，第15题10分，16题12分，17题14分，共36分）
16. 5G通信技术将带来更安全、更智能自动驾驶汽车。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为，B车的速度大小为，如图所示。当A、B两车相距48m时，B车紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为，从此时开始计时，求
（1）过多长时间，A、B两车速度相同？
（2）A车追上B车所用的时间。
17. 质量为3kg的滑块P恰好静止于倾角的固定斜面上（斜面足够长）。现用平行于斜面向上的恒力F=90N作用于物体P上，如图所示，2s后撤去恒力F，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：
（1）滑块P与斜面间的动摩擦因数；
（2）滑块在恒力F作用时物体的加速度；
（3）滑块沿斜面运动最大位移的大小。
18. 如图所示，传送带的倾角θ＝37°，从A到B长度为10.25m，传送带以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上A端无初速度地放一个质量为2kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，不计空气阻力和煤块质量变化，求：
（1）煤块到B点时速度的大小；
（2）煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度；
（3）若传送带从静止开始以加速度a逆时针加速转动，设沿传送带向下为摩擦力正方向，请写出煤块在传送带上运动过程中所受摩擦力f与加速度a的关系式，并画出f-a图像（需要在图中标注出转折点的坐标值）。
益阳市南县2023-2024学年高三上学期第一次月考
物理试题卷 答案解析
（考试时间：75分钟：试卷满分：100分）
第Ⅰ卷（选择题：共45分）
一、选择题（共13小题，在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-13题有多项符合题目要求。单选题每小题3分，多选题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。共45分。）
1. 2020年7月，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在山东青岛团岛附近海域成功实现海上首飞。10时14分入水，随后在完成了回转、调整方向、加速、机头昂起等一系列动作后，再次迎浪腾空，直插云霄，10时18分海上起飞。预估最大平飞速度可达555公里/小时。关于“鲲龙”AG600下列说法正确的是（ ）
A. 555km/h表示飞行的平均速度
B. 2020年7月10时18分指的是时间间隔
C. 研究其在该过程中飞行轨迹可以将其视为质点
D. 研究其回转、调整方向等飞行姿态时可以将其视为质点
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．555km/h表示飞行的瞬时速度最大值，A错误；
B．2020年7月月10时18分指的是时刻，B错误；
C．研究其在该过程中飞行轨迹时飞机的大小、形状对该问题没有影响，可以将其视为质点，C正确；
D．研究其回转、调整方向等飞行姿态时飞机的大小、形状对该问题会产生影响，不可以将其视为质点，D错误。
故选C。
2. 如图所示的图像和图像中，给出的四条曲线1、2、3、4分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（ ）
A. 曲线1表示物体做曲线运动
B. 图像中，时刻
C. 图像中0至时间内物体3和物体4的平均速度大小相等
D. 两图像中，、时刻分别表示物体2、4开始反向运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．图像和图像都只能表示直线运动，曲线1表示物体做直线运动，故A错误；
B．图像中图线的切线斜率表示物体的速度，时刻图线1切线的斜率大于图线2的斜率，则此时刻物体1的速度大于物体2的速度，即，故B正确；
C．图像中，根据图像围成的面积表示位移，可知0至时间，3的位移小于4的位移，故由可知3的平均速度小于4的平均速度，故C错误；
D．图像的斜率表示速度，图像的转折点表示物体的位移开始减小，运动方向开始反向，所以物体2开始沿反向运动，而图像中时刻，物体4的速度将从正值变为负值，速度改变方向，故D错误。
故选B。
3. 汽车紧急刹车，会在路面上留下刹车痕迹，某次汽车紧急刹车后测得的刹车痕迹长为36m，假设制动后汽车做加速度大小恒为8m/s2的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 刚刹车时，汽车的初速度大小为26m/s
B. 刹车后第1s末的速度大小为15m/s
C. 刹车后第1s末的速度大小为16m/s
D. 刹车后4s内的位移大小为32m
【答案】C
【解析】
【详解】A．逆向思维，刚刹车时，汽车的初速度大小为
解得
A错误；
BC．刹车后第1s末的速度大小为
B错误，C正确；
D．速度减小到零的时间为
第3s末汽车的速度减小到零，刹车后4s内的位移大小为36m，D错误。
故选C。
4. 如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平桌面上，水平力为F1=4N，F2=10N，分别作用在物体B、C上，A、B、C保持相对静止一起相对桌面向右匀速运动。用f1、f2、f3表示A与B、B与C、C与桌面间的摩擦力，下列判断正确的是（ ）
A. A与B、B与C间有静摩擦力，C与地面间有滑动摩擦力
B. B对C的摩擦力方向水平向左
C. f1=0、f2=4N、f3=10N
D f1=4N、f2=4N、f3=10N
【答案】B
【解析】
【详解】以A为研究对象，根据平衡条件可知，B对A没有摩擦力，否则A所受合力就不为零，不可能做匀速运动，即
f1=0
以AB整体为研究对象，由平衡分析可知，C对B的摩擦力与F1大小相等，方向相反，即方向向右，即有
f2=F1=4N
根据牛顿第三定律可知，B对C的摩擦力方向水平向左；
再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得到，桌面对C的摩擦力f3与F1、F2的合力大小相等、方向相反，即得到
f3=6N
方向水平向左。选项ACD错误，B正确。
故选B。
5. “电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）。
A. “电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力等于人的重力
B. “电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
C. “电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力方向竖直向上
D. “电动平衡车”匀速行驶时，平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】AC．“电动平衡车”加速行驶时，车对人在竖直方向的作用力等于人的重力，，车对人在水平方向的作用力提供人的加速度，故车对人的作用力大于人的重力，车对人的作用力方向斜向上，故AC错误；
BD．“电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力只有竖直方向的支持力，故车对人的作用力大小等于人对车的压力大小；根据受力平衡可得，平衡车和人的总重力等于地面对平衡车的支持力，故B正确，D错误。
故选B。
6. 足球比赛中，某队甲、乙队员表演了一次精彩的直塞球传递：在甲、乙相距L时，甲将足球以15m/s的初速度沿水平地面传出，速度方向沿甲、乙连线，在球传出的同时，乙由静止开始沿二者连线向远离甲的方向运动，其运动过程的v—t图像如图所示，当t = 3s时乙与球到达同一位置，重力加速度为10m/s2，下列说法不正确的是（ ）
A. 0 ~ 3s内球一直在靠近乙 B. 球所受阻力大小是其重力的
C. 相遇时球的位移为33.75m D. 甲乙相距L为12.5m
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，球踢出后，0 ~ 3s内乙在前球在后，且球的速度比乙大，因而球一直在靠近乙，A正确；
B．根据v—t图像斜率表示加速度可知
则解得
B正确；
C．根据v—t图像面积表示位移可知相遇时球的位移为
C正确；
D．相遇时乙的位移为
故甲乙相距L为
D错误。
题目要求选择不正确的，故选D。
7. 如图，轻弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（忽略一切阻力），则（ ）
A. t1时刻小球速度最大
B. t2时刻小球处于失重状态
C. t2～t3这段时间内，小球的加速度先减小后增大
D. t2～t3这段时间内，小球的速度先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，合力变小，加速度变小，故小球做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时，速度达到最大；之后物体由于惯性继续下降，弹力变得大于重力，合力变为向上且不断变大，加速度向上且不断变大，故小球做加速度不断增大的减速运动；上升过程，先做加速度不断減小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止，所以小球速率最大的时刻出现在t1～t2时间内，故A错误；
B．由A分析可知，t2时刻小球速度为零，加速度向上，处于超重状态，故B错误；
CD．t2～t3时间内，小球出于上升过程先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止，故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图所示，劲度系数不同的两个轻质弹簧a、b悬挂了质量为和两块橡皮泥，整个装置保持静止时，弹簧a的长度与弹簧b的长度相等；已知，重力加速度为g，则（ ）
A. 弹簧a的弹力比弹簧b的弹力大
B. 在上取△m粘在处，弹簧a长度变短，弹簧b长度变长
C. 剪断弹簧a瞬间，质量为和的橡皮泥的加速度大小都为g，方向竖直向下
D. 剪断弹簧b瞬间，质量为的橡皮泥加速度大小为3g，方向竖直向上，质量为的橡皮泥加速度大小为g，方向竖直向下
【答案】AD
【解析】
【详解】A．两橡皮泥都静止处于平衡状态，由平衡条件得
可知弹簧a的弹力比弹簧b的弹力大，故A正确；
B．在上取△m粘在处，由平衡条件得
可知弹簧a的弹力不变，长度不变，故B错误；
C．剪断弹簧a瞬间，弹簧a的弹力消失，弹簧b的弹力不变，对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得
解得
方向竖直向下，质量为的橡皮泥受力不变，合力不为零，加速度为零，故C错误；
D．剪断弹簧b瞬间，弹簧a的弹力不变，弹簧b的弹力消失，对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得
解得
方向竖直向上
对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得
解得
方向竖直向下，故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，倾角为30°斜面体置于粗糙水平面上。质量为m的光滑小球被与竖直方向成30°角的轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。重力加速度为g，在移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 细线对小球拉力逐渐变大
B. 斜面对小球支持力的最小值为
C. 斜面对小球支持力的最小值为0
D. 斜面体对地面的压力大小保持不变
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC．设绳子与斜面的夹角为，小球受力分析如下图
由受力平衡可得
解得
，
根据几何知识可知，小球沿斜面上移过程中，由30°逐渐增大，最大为60°，细线对小球拉力逐渐变大，当为30°时，细线对小球的拉力T最小，即
当为60°时，斜面对小球支持力N最小，即
Nmin=0
故AC正确，B错误；
D．以斜面和小球为整体进行分析，设斜面的质量为M，根据受力平衡，在竖直方向上有
解得
当增大时，绳子的拉力T增大，值也增大，因此减小，根据牛顿第三定律可知斜面体对地面的压力减小，故D错误；
故选AC。
10. 如图（a）所示，某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程，物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图（b）所示。已知斜坡是由长为的地砖拼接而成，且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法正确的是（ ）
A. 物块在由A运动至E的时间为
B. 位置A与位置D间的距离为
C. 物块在位置D时的速度大小为
D. 物块下滑的加速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图（b）中各个位置对应时刻可知，相邻位置的时间间隔，故AE的时间间隔为，选项A错误；
D．而段与段的时间间隔为
又
解得
选项D正确；
C．物块在位置D时速度
选项C正确；
B．由
得物块在A位置速度，则位置A、D间距离为
选项B错误。
故选CD。
11. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，力传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，力传感器记录的如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 实验中必须让木板保持匀速运动
B. 物块受静摩擦力作用，物块受滑动摩擦力作用
C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为7∶6
D. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块在受静摩擦力作用，受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故A正确，B错误；
C．由图可知，最大静摩擦力约为3.5N，滑动摩擦力约为3.0N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为7:6，故C正确；
D．根据
，
可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误；
故选BC。
12. 如图所示，物体置于水平传送带上，物体两边安装了固定光滑的水平杆A、B限制物体只能在其间运动。已知物体质量为，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体在水平拉力的作用下以恒定速度匀速运动。传送带向右运动，其速度大小可改变，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体受摩擦力大小，与传送带速度无关
B 传动带速度越大，所需拉力越大
C. 物体对水平杆B有压力
D. 水平拉力F等于
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由题意可知，传送带的速度为v，物体在水平拉力的作用下以恒定速度匀速运动，v与垂直，则有物体相对传送带的速度大小为
设相对速度与v0的夹角为θ，则有
可知物体受摩擦力方向与物体相对速度方向相反，其大小为
可知摩擦力与传送带速度无关，A正确；
BD．物体受力平衡，由平衡条件可得水平拉力F等于
由上式可知，传送带的速度越大，所需的拉力F越小，B错误，D正确；
C．由题意可知，A杆受到压力作用，大小为
可知B杆不受压力作用，C错误。
故选AD。
13. 如图所示，光滑斜面固定在桌面上，斜面倾角，在斜面底端固定一个与斜面垂直的挡板，在斜面顶端安装一个定滑轮，物块A和B用劲度系数为的轻弹簧连接，将A放置在挡板上，物块B在斜面上处于静止状态。现将轻绳的一端固定在B上，绕过定滑轮后，在轻绳的另一端固定一个物块C，细绳恰好伸直且无拉力时，由静止释放物块C，已知物块A的质量为，B的质量为，C的质量为，斜面足够长，重力加速度为，，下列说法正确的是（ ）
A. 释放物块C的瞬间，物块C的加速度大小为
B. 物块A刚离开挡板时，物块B的速度大小为
C. 若将物块C换为质量为的物体D，则物体D下落到最低点时的加速度大小为
D. 若将物块C换为质量为的物体D，则物块A对挡板压力的最小值为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．释放物块C瞬间，对物块C，根据牛顿第二定律可得
对物块B，根据牛顿第二定律可得
联立解得物块C的加速度大小为
故A错误；
B．释放物块C瞬间，弹簧的压缩量为
物块A刚离开挡板时，弹簧的伸长量为
可得
两状态弹簧的弹性势能相等；物块A刚离开挡板时，设物块B的速度为，物块A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，可得
联立解得
故B正确；
CD．将物块C换为质量为的物体D，设释放瞬间物体D的加速度大小为，以B和D为整体，根据牛顿第二定律可得
可得
方向竖直向下，则物块B的加速度大小也为，方向沿斜面向上，根据简谐运动的对称性，当物体D到达最低点时，物体D的加速度大小，方向竖直向上，物块B的加速度大小也为，方向沿斜面向下；设弹簧的弹力为，此时对物体D根据牛顿第二定律可得
对物体B根据牛顿第二定律可得
联立解得
可知此时弹簧对物块A作用力沿斜面向下，大小
对物块A受力分析，可得挡板对物块A的支持力为
根据牛顿第三定律可知，物块A对挡板压力的最小值为，故CD正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷（非选择题共55分）
二、实验题（本题共2小题，共19分。在答题卡指定的位置作答。）
14. （1）如图甲所示是用光电门测定小车瞬时速度的情境，轨道上a、c间距离恰等于小车长度，b是ac的中点某同学采用不同的挡光片重复做同一实验，并对测量精确度加以比较。
次数 挡光片 挡光时间（s） 速度（m/s）
1 8000×10-3 0.0036 2.22
2 4.000×10-3 0.0020 2.00
3 2.000×10-3 0.0011 1.82
①如图乙所示，用螺旋测微器测量某挡光片的宽度，读数为_________mm；
②若挡光片安装在小车中点处，光电门安装在c点处，它测量的是小车前端P抵达_________（填“a”、“b”或“c”）点时小车的瞬时速度
③若每次小车从相同位置释放，更换不同宽度的挡光片重复实验，记录三次数据如表所示，那么测得瞬时速度较精确的值为_________m/s。
（2）在探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验中，用图像法处理数据时，某同学误把弹簧的总长度作为横坐标，然后描点作图，则：
①该同学作出的图像应为如图中的_________。
②根据该同学作出的图像，可以求出弹簧的原长为_________cm；从实验中可得出弹簧的劲度系数k＝_________N/m。（保留三位有效数字）
【答案】 ①. 1.200 ②. b ③. 1.82 ④. C ⑤. 10 ⑥. 200
【解析】
【详解】（1）①[1]螺旋测微器固定刻度读数为1mm，可动刻度读数
0.01×20.0mm=0.200mm
挡光片的宽度读数为
1mm+0.200mm=1.200mm
②[2]若挡光片安装在小车中点处，光电门安装在c点处，当小车前端P抵达“b” 点时挡光片开始挡光，因此它测量的是小车前端P抵达“b” 点时小车的瞬时速度。
③[3]用挡光片挡光的平均速度近似等于小车的瞬时速度，因此挡光片的宽度越小，挡光的时间越小，其平均速度越接近瞬时速度，所以测得瞬时速度较精确的值为1.82m/s。
（2）①[4]A．在探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验中，用图像法处理数据时，某同学误把弹簧的总长度作为横坐标，因此在F x的图像中，对图A，当弹簧的形变量是零时，就有了弹力，不符合题意；
B．图B，F x的图像是过原点的倾斜的直线，不符合题意；
C．图C，当弹簧的形变量是零时，弹簧处于原长，此时横坐标不是零，则弹力是零，当弹簧有形变量时，则有弹力，纵坐标不是零，所以图像C符合题意。
故选Ｃ。
②[5]根据该同学作出的图像C，可以求出弹簧的原长为10cm，即为图C中弹力是零时，所对应的横坐标值。
[6]从实验中可得出弹簧的劲度系数为
15. （1）某同学在“探究求合力的方法”实验中，把白纸用图钉固定在木板上，再把橡皮条的一端用图钉固定在白纸上，另一端连接细绳套，如图所示。
①以下操作正确的是_________。
A．实验时，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，再换一把弹簧秤拉橡皮条，不一定要拉到O点，只要橡皮条伸长的长度一样就可以
B．实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度
C．拉弹簧秤的力越大越好，两个弹簧秤之间夹角必须取90°，以便于算出合力的大小
D．实验中只需要记录弹簧秤的示数和细绳的方向
②某次实验中，弹簧秤C的指针位置如图甲所示，其示数为_________N。
③在另一次实验中，两弹簧秤拉力的图示已作出（如图乙所示），方格每边的长度表示1.0N，O是橡皮条的一个端点。理论上合力F的大小为_________N。（结果保留两位有效数字）
（2）探究力的平行四边形定则的实验中
①使b弹簧秤按图1实所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a．b弹簧秤的读数变化是_________
A．a增大，b减小
B．a减小，b增大
C．a减小，b先增大后减小
D．a减小，b先减小后增大
②如图2所示是甲，乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中尊重实验事实的是_________。
【答案】 ①. B ②. 2.10 ③. 7.0 ④. D ⑤. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]A．为了使两次拉橡皮筋效果相同，要求两次要将O点拉到同一位置，故A项错误；
B．实验中为了减小误差，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时为了减小误差，要求视线要正对弹簧秤刻度，故B项正确；
C．两根绳夹角不能大，也不能小，以适合作图为准，不是越大越好，实验过程中两弹簧的夹角要适当，并非要求达到90°，非特殊角度也可，故C项错误；
D．实验中需要记录弹簧秤的示数和细绳的方向以及O点的位置，故D错误。
故选B。
[2]如题图所示，弹簧秤的最小分度值为0.1N，所以其读数为2.10N。
[3]根据平行四边形，作出合力的示意图，如图所示
得其合力的理论值为7.0N。
（2）[4]对O点受力分析，受到两个弹簧的额拉力和橡皮条的拉力，如图
其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，a弹簧拉力方向不变，b弹簧拉力方向和大小都改变。根据平行四边形定则可以看出b的读数先变小后变大，a的读数不断变小。
故选D。
[5]实验测的弹力方向沿绳子方向，即图中的AO方向，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，即作图得出的合力方向与AO方向有一定的夹角，故甲更符合实验事实。
三、计算题（本题共3小题，第15题10分，16题12分，17题14分，共36分）
16. 5G通信技术将带来更安全、更智能的自动驾驶汽车。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为，B车的速度大小为，如图所示。当A、B两车相距48m时，B车紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为，从此时开始计时，求
（1）过多长时间，A、B两车速度相同？
（2）A车追上B车所用的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意，设经过时间，A、B两车速度相同，由运动学公式可得
解得
（2）根据题意，由运动学公式可得，汽车B刹车停止的时间为
由运动学公式可得，汽车B刹车停止的位移为
此时，汽车A前进的位移为
又有
可见此时A车恰好追上B车，则A车追上B车所用的时间为
17. 质量为3kg的滑块P恰好静止于倾角的固定斜面上（斜面足够长）。现用平行于斜面向上的恒力F=90N作用于物体P上，如图所示，2s后撤去恒力F，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：
（1）滑块P与斜面间的动摩擦因数；
（2）滑块在恒力F作用时物体的加速度；
（3）滑块沿斜面运动最大位移的大小。
【答案】（1）；（2），方向沿斜面向上；（3）
【解析】
【详解】（1）由题知，质量为3kg的滑块Р恰好静止于倾角的固定斜面上，则有
解得
（2）平行于斜面向上的恒力F作用于物体P上，由牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向上。
（3）有F作用过程，物体做匀加速直线运动
撤去恒力F后物体在斜面上做匀减速直线运动直至静止，由牛顿第二定律得
解得
由运动学公式得
代入数据解得
滑块沿斜面运动的最大位移
18. 如图所示，传送带的倾角θ＝37°，从A到B长度为10.25m，传送带以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上A端无初速度地放一个质量为2kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，不计空气阻力和煤块质量变化，求：
（1）煤块到B点时速度的大小；
（2）煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度；
（3）若传送带从静止开始以加速度a逆时针加速转动，设沿传送带向下为摩擦力正方向，请写出煤块在传送带上运动过程中所受摩擦力f与加速度a的关系式，并画出f-a图像（需要在图中标注出转折点的坐标值）。
【答案】（1）11m/s；（2）5m；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）开始阶段煤块所受摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律有
mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1
解得
a1＝10m/s2
煤块加速至与传送带共速所需时间
t1＝＝1s
运动的位移
x1＝m＝5m
由于
x1＝5m<10.25m
所以煤块加速到8m/s时未到达B点；由于
μ
mgsinθ－μmgcosθ＝ma2
解得
a2＝2m/s2
设第二阶段煤块滑动到B所需的时间为t2，则
LAB－x1＝vt2＋a2
解得
t2＝0.5s
煤块到B点时速度的大小为
vB＝v＋a2t2＝11m/s
（2）第一阶段煤块相对传送带向上移动，煤块位移
x1＝5m
传送带位移为
x传＝vt1＝10m
煤块相对传送带上移
Δx＝x传－x1＝5m
第二阶段煤块相对传送带向下移动，煤块的位移为
x2＝LAB－x1＝5.25m
传送带位移
x传′＝vt2＝5m
煤块相对传送带下移
Δx′＝x2－x传′＝0.25m
由于
Δx′<Δx
故传送带表面留下黑色划痕的长度为
Δx＝5m
（3）①若a<2m/s2，煤块相对传送带向下加速运动，二者之间为滑动摩擦，方向沿传送带向上，则此时
f1＝－μmgcosθ＝－8N
②若2m/s2≤a≤10m/s2，煤块与传送带相对静止，此时受静摩擦力，由牛顿第二定律有
mgsinθ＋f2＝ma
则
f2＝（2a－12）N
③若a>10m/s2，煤块一直加速运动，二者之间为滑动摩擦力，方向沿传送带向下，则此时摩擦力
f3＝μmgcosθ＝8N
f-a图像如图所示
