南平市建阳区2023-2024学年高三上学期第二次月考
物理试卷
一、选择题：（1-4题单选，每题4分，共16分；5-8题多选，每题6分，共24分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错不得分。
1、[刹车类问题]汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是x＝24t－6t2，则汽车在前3 s内的平均速度为( )
A．6 m/s B．8 m/s C．10 m/s D．12 m/s
2、 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系式正确的是( )
A．F＝ B．F＝mgtan θ
C．FN＝ D．FN＝mgtan θ
3、如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向一定为( )
A．μ1(m＋M)g，向左 B．μ2mg，向右
C．μ2mg＋ma，向右 D．μ1mg＋μ2Mg，向左
4、如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G＝10 N 的金属块，使金属块部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)，若弹簧测力计的示数变为T′＝6 N，则台秤的示数( )
A．保持不变 B．增加10 N
C．增加6 N D．增加4 N
5、(多选)如图所示，在水平面上固定着三个完全相同的木块，一子弹以水平速度射入木块，若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第三个木块时速度恰好为零，则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比分别为( )
A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1
B．v1∶v2∶v3＝∶∶1
C．t1∶t2∶t3＝1∶∶
D．t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶1
6、(多选)如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑的水平面上，对物体A施加一水平变力F，F-t关系图像如图乙所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则( )
A．两物体一直向右做直线运动 C．在2～3 s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小
B．两物体沿直线做往复运动 D．B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同
7、(多选)以30 m/s的速度竖直向上抛出一个小球，小球运动到离抛出点25 m处所经历的时间可能是(不计空气阻力，取g＝10 m/s2)( )
A．1 s B．3 s C．5 s D．(3＋)s
8、 (多选)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0沿逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，则下列选项中能客观地反映小木块受到的摩擦力和运动情况的是( )
二、填空题：每空2分，共8分。
9、一起重机竖直起吊静止的货箱。已知货物质量，最初的2s时间内竖直向上加速度恒定为，g取。则在此2s时间内，起重机吊绳对货箱的拉力F的大小为 N，货箱上升的距离为 m。
10、物体自由下落，最后2s内下落高度为全部下落高度的，则它下落的总高度为 m，下落的总时间为 s。
三、实验题：每空2分，共14分。
11、“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是______；
(2)某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数，他还应该记录下______；
(3)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化？ 答∶______ （填“变”或“不变”）；
(4)本实验采用的科学方法是______。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
12、如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为______，用DIS测小车的加速度；
(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线（如图所示）。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______；
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
四 计算题：
13、如图所示，、、三段轻绳结于点，水平且与放置在水平面上质量为的物体乙相连，下方悬挂物体甲．此时物体乙恰好未滑动，已知与竖直方向的夹角，物体乙与地面间的动摩擦因数，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．（，）求：
（1）绳对物体乙的拉力是多大？
（2）物体甲的质量为多少？
14、如图所示为某快递车间传送装置的简化示意图，长度的传送带与水平面与之间的夹角为，传送带在电动机的带动下以的速度向下运动，现将一包裹（可视为质点）无初速度地轻放在传送带上A点，已知包裹与传送带间的动摩擦因数（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小），重力加速度g取，求：
(1)包裹加速到与传送带同速时的时间和位移；
(2)包裹从A运动到底部B的时间。
15、一汽车在直线公路上以54 km/h的速度匀速行驶，突然发现在其正前方14 m处有一辆自行车以5 m/s的速度同向匀速行驶。经过0.4 s的反应时间后，司机开始刹车，则：
(1)为了避免相撞，汽车的加速度大小至少为多少？
(2)若汽车刹车时的加速度只为4 m/s2，在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度匀加速，则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞？
参考答案
解析：选B 将题目中的表达式与x＝v0t＋at2比较可知，v0＝24 m/s，a＝－12 m/s2。所以由v＝v0＋at可得汽车从刹车到静止的时间t＝ s＝2 s，由此可知第3 s内汽车已经停止，汽车运动的位移x＝24×2 m－6×22 m＝24 m，则平均速度＝＝ m/s＝8 m/s，故B正确。
2、[解析] 法一：合成法
滑块受力如图甲所示，由平衡条件知：＝tan θ，＝sin θ，解得F＝，FN＝。
法二：分解法
将滑块所受重力按产生的效果分解，如图乙所示，F＝G2＝，FN＝G1＝。
[答案] A
3、解析：选B 对木块分析可知，长木板对它水平向左的摩擦力大小为Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，木块对长木板的摩擦力向右，大小也为Ff1；由于长木板仍处于静止状态，对长木板受力分析可知，地面对它的静摩擦力方向向左，大小为Ff2＝Ff1＝μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg，方向向右，故B正确。
4、解析：选D 金属块浸入水中后，水对金属块产生浮力F。由弹簧测力计的示数知，浮力的大小为：F＝G－T′＝4 N。根据牛顿第三定律，金属块对水也施加一个反作用力F′，其大小F′＝F＝4 N。所以，台秤的示数增加4 N。
5、解析：选BD 该运动的逆运动为子弹向左做初速度为零的匀加速直线运动，设每个木块厚度为L，则v32＝2a·L，v22＝2a·2L，v12＝2a·3L，故v1∶v2∶v3＝∶∶1，B正确。由于每个木块厚度相同，故由比例关系可得t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶1，D正确。
6、[解析] 在0～2 s内两物体向右做加速运动，加速度先增大后减小；2～4 s内加速度反向，两物体做减速运动，因为两段时间内受力是对称的，所以4 s末速度变为零，在0～4 s内两物体一直向右运动，然后重复以前的运动，A正确，B错误；在2～3 s内，F逐渐增大，两物体加速度逐渐增大，隔离对B分析，B所受的合力逐渐增大，即B所受的摩擦力逐渐增大，C错误；对整体分析，两物体的加速度与F的方向相同，B物体所受的合力为摩擦力，故摩擦力的方向与加速度方向相同，即与F的方向相同，D正确。
[答案] AD
解析：选ACD 取竖直向上方向为正方向，当小球运动到抛出点上方离抛出点25 m时，位移为x＝25 m，由x＝v0t－gt2，代入得25＝30t－×10t2，解得t1＝1 s，t2＝5 s。当小球运动到抛出点下方离抛出点25 m时，位移为x＝－25 m，由x＝v0t－gt2，代入得－25＝30t－×10t2，解得t1＝(3＋)s，t2＝(3－)s(舍去)，故A、C、D正确。
8、[解析] 当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，小木块受到的滑动摩擦力
沿传送带向下，加速度a＝gsin θ＋μgcos θ；当小木块速度达到传送带速度时，由于μ＜tan θ，即μmgcos θ＜mgsin θ，所以速度继续增加，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为沿传送带向上，a＝gsin θ－μgcos θ，加速度变小，则v-t图像的斜率变小，B、D正确。
[答案] BD
9、 10500 1
10、 80 4
【详解】[1]设物体自由下落的总高度为h，下落的总时间为t，由题意可知
解得
t=4s
h=80m
[2] 下落的总时间为4s。
11． 两个拉力的方向 不变 B
12、小车的总质量 小车所受外力 C
【解析】(1)探究加速度与力的关系，应保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合外力
(2)本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受合外力；由于OA段a－F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得
mg=Ma
得
a==
而实际上
a′=
可见AB段明显偏离直线是由于没有满足Mm造成的。
故选C。
13、(1)3 N (2)0.4 kg
【解析】
（1）以乙为研究对象受力分析，根据平衡条件：μm1g=TB=0.2×1.5×10=3N；
（2）以结点为研究对象受力分析如图：
根据平衡条件：TC=
对甲物体，根据平衡条件：TC=m2g
故物体甲的质量为：
14、(1)1s，5m(2)1.5s
15、(1)设汽车的加速度大小为a，初速度v汽＝54 km/h＝15 m/s，初始距离d＝14 m
在经过反应时间0.4 s后，汽车与自行车相距d′＝d－(v汽－v自)t′＝10 m
从汽车刹车开始计时，自行车的位移为：x自＝v自t
汽车的位移为：x汽＝v汽t－at2
假设汽车能追上自行车，此时有：x汽＝x自＋d′
代入数据整理得：at2－10t＋10＝0
要保证不相撞，即此方程至多只有一个解，即得：Δ＝102－20a≤0
解得：a≥5 m/s2，汽车的加速度至少为5 m/s2。
(2)设自行车加速度为a′，同理可得：x汽′＝x自′＋d′
整理得：t2－10t＋10＝0
要保证不相撞，即此方程至多只有一个解，即得：Δ＝102－20a′－80≤0
解得：a′≥1 m/s2，自行车的加速度至少为1 m/s2。
[答案] (1)5 m/s2 (2)1 m/s2
