【解析】河南省開封市5縣2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期第二次月考物理試題

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河南省開封市5縣2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期第二次月考物理試題

一、單選題

1．如圖所示，水平面上A、B兩物體間用線系住，將一根彈簧擠緊，A、B兩物體質(zhì)量之比為2：1，它們與水平面間的動摩擦因數(shù)之比為1：2.現(xiàn)將線燒斷，A、B物體從靜止被彈開，則不正確的說法是（）

A．彈簧在彈開過程中（到停止之前），AB兩物體速度大小之比總是1：2

B．彈簧剛恢復(fù)原長時，兩物體速度達(dá)最大

C．兩物體速度同時達(dá)到最大

D．兩物體同時停止運動

2．（2023高一上·云縣期末）某物體沿水平方向運動，規(guī)定向右為正方向，其位移-時間圖象如圖所示，則該物體（）

A．在0~1s內(nèi)做曲線運動

B．在1~2s和2~3s內(nèi)的速度方向相反

C．在1~2s內(nèi)的加速度為-4m/s2

D．在0~3s內(nèi)的總位移為-4m

3．如圖為某同學(xué)制作的“豎直加速度測量儀”，可以用來測量豎直方向的加速度。左側(cè)為刻度均勻的標(biāo)尺，右側(cè)用一輕彈簧懸掛一重物G，當(dāng)測量儀靜止時指針位置的刻度標(biāo)記為O，測量儀在豎直方向加速度不同時，對應(yīng)指針指向不同的位置，一在標(biāo)尺上標(biāo)記加速度的數(shù)值。當(dāng)指針指向位置C時，以下判斷正確的是（）

A．測量儀的速度方向向下B．測量儀的速度方向向上

C．測量儀的加速度方向向下D．測量儀的加速度方向向上

4．（2023高三上·商河月考）如圖所示，一足夠長的木板，上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為，木板與水平面成角，讓木塊從木板的底端以大小恒定的初速度沿木板向上運動，隨著的改變，木塊沿木板向上滑行的距離x將發(fā)生變化，則x的最小值為（）

A．B．C．D．

5．如圖所示，從斜面體ABC的底端用一沿斜面向上的恒力F從靜止向上推一個物體，推到AB的中點D時，撤去F，物體恰好運動到斜面頂端A點并開始返回。物體從底端到頂端所需時間為t，從頂端滑到底端返回時所需時間也為t，則以下說法中正確的是（）

A．物體上滑過程中從B點到D點的加速度大小大于從D點到A點的加速度大小

B．物體上滑過程到D點時的速率和物體返回到B點的速率相等

C．推力F與物體所受摩擦力Ff大小之比為2：1

D．推力F做的功與整個過程中物體克服摩擦力Ff做的功相等

6．如圖所示，在邊長為的正方形豎直平面內(nèi)固定一光滑四分之一圓環(huán)，點固定一光滑輕質(zhì)小滑輪。質(zhì)量均為的小球用不可伸長的細(xì)線連接，穿在環(huán)上位于A點，細(xì)線搭在滑輪上，現(xiàn)將小球由靜止釋放，重力加速度為，不計空氣阻力，在環(huán)上運動過程中，下列描述正確的是（）

A．兩小球組成的系統(tǒng)的機械能先減小后增大

B．細(xì)線的拉力對兩球做功的功率大小始終相等

C．的最大動能為

D．運動到點時的速度為

7．如圖甲所示，質(zhì)量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物體，受到一個與初速度方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑動，經(jīng)3s撤去外力，直到物體停止，整個過程物體的圖像如圖乙所示，g取10m/s2，則（）

A．物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2

B．0～7s內(nèi)物體滑行的總位移為30m

C．0～7s內(nèi)摩擦力做功為

D．0～3s內(nèi)F做的功為

二、多選題

8．（2023高三上·廣東月考）如圖所示，C是水平地面，A、B是兩個長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，物體A和B以相同的速度做勻速直線運動。由此可知，A、B間的滑動摩擦系數(shù)μ1和B、C間的滑動摩擦系數(shù)μ2有可能是（）

A．，B．，

C．，D．，

9．一小球從A點豎直拋出，在空中同時受到水平向右的恒力，運動軌跡如圖，兩點在同一水平線上，為軌跡的最高點，小球拋出時動能為，在點的動能為，不計空氣阻力。則（）

A．小球水平位移，與的比值為

B．小球水平位移與的比值為

C．小球落到點時的動能為

D．小球從A點運動到點過程中最小動能為

10．質(zhì)量為m=2kg的物體沿水平面向右做直線運動，t=0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示，此后物體的v-t圖象如圖乙所示，取水平向右為正方向，g=10m/s2，則（）

A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為

B．10s末恒力F的瞬時功率為6W

C．10s末物體在計時起點左側(cè)2m處

D．10s內(nèi)物體克服摩擦力做功34J

三、實驗題

11．（2023高二上·浙江期末）小王同學(xué)采用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“驗證機械能守恒定律”實驗，打點計時器所接電源頻率為50Hz。

（1）實驗中，重物的質(zhì)量____。

A．必須測量B．可測可不測

（2）除了圖甲所示裝置中的器材之外，還必須從圖乙中選取實驗器材。

（3）指出圖甲所示裝置中一處不合理的地方。

（4）改進(jìn)實驗后，得到如圖丙的紙帶，則點2對應(yīng)的讀數(shù)為cm；打下點2時紙帶速度的大小為m/s。

（5）若實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果是從點0到點4過程中動能的增加量略小于重力勢能的減少量，可能是因為____。

A．存在阻力

B．點0的速度不為零

C．點4的速度由公式v=gt計算

12．小偉同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)，木塊右端通過細(xì)線繞過固定在桌面右端的定滑輪與一質(zhì)量已知的鉤碼相連，左端與紙帶連接，實驗開始前木塊上放有若干質(zhì)量已知的小鉤碼。

簡要實驗步驟如下：

①接通電源釋放木塊，木塊向右做加速運動，通過紙帶可以計算出木塊運動的加速度；

②從木塊上取一小鉤碼掛在大鉤碼上，重復(fù)步驟①的過程；

③重復(fù)上述步驟，得出幾組不同運動的加速度的值。

（1）在一次實驗中，小偉得到了如圖乙所示的一條紙帶，相鄰計數(shù)點之間時間間隔為，通過所給數(shù)據(jù)可以得出木塊的加速度為（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（2）小偉以加速度a為縱坐標(biāo)，以細(xì)線下端所掛鉤碼的總質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，作出a—m圖象如圖所示，已知圖象為一直線，且直線斜率為k，橫截距為b，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則通過計算可以得出。

（3）細(xì)心的同組同學(xué)小耀觀察到桌面實際不水平，左端略高于右端，請你分析判斷小偉計算出的動摩擦因數(shù)μ的值應(yīng)（填“大于”“等于”或“小于”）實際值。

四、解答題

13．如圖，質(zhì)量為M=2.5kg的長方形空箱在水平拉力F作用下沿光滑水平面向右勻變速直線運動，這時鐵箱內(nèi)木塊恰好能靜止在后壁上，且木塊對鐵箱后壁壓力大小為10N。木塊與鐵箱間的動摩擦因數(shù)為0.5。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。求：

（1）木塊的質(zhì)量m；

（2）水平拉力F的大小。

14．（2023高一下·永州期末）如圖所示，一質(zhì)量為的長木板A放在光滑水平平臺上，另有一可視為質(zhì)點、質(zhì)量的木塊B，放在長木板A的左端，平臺的右端固定有高度和長木板厚度相等的擋板C（厚度不計），開始時A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)。時刻對木塊B施加一方向水平向右、大小的恒定拉力，時撤去力F，再經(jīng)過時A、B達(dá)到共同速度，長木板A的右端恰好運動到平臺的右端，木塊B恰好脫離長木板A水平拋出，之后木塊B從D點沿切線無碰撞地落入光滑圓弧軌道，并恰好能運動到圓弧軌道的最高點G，為圓弧軌道的豎直直徑，段圓弧所對應(yīng)的圓心角為，取重力加速度大小，不計空氣阻力。求：

（1）木塊B在圓弧軌道最低點E時對軌道的壓力大小；

（2）木塊B在長木板A上表面滑動的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能；

（3）D點到平臺邊沿的水平距離。

答案解析部分

1．【答案】B

【知識點】動量守恒定律

【解析】【解答】A、根據(jù)題意，由可知：兩物塊所受摩檫力大小相等，方向相反，故彈簧彈開過程中動量守恒，初動量為零，等量等大反向：，可得：，A正確；

B、兩物塊分別在彈力和摩檫力作用下運動，當(dāng)彈力等于摩檫力時，加速度為零，速度達(dá)到最大值，B錯誤；

CD、因為，兩物塊同時達(dá)到最大值，同時停止，CD正確；

故答案為：B

【分析】對物塊所受摩檫力的分析，可以判斷系統(tǒng)動量守恒，且等大反向，結(jié)合物塊運動正確判斷。

2．【答案】D

【知識點】運動學(xué)S-t圖象

【解析】【解答】A．由于位移-時間圖象只能表示直線運動的規(guī)律，而不是運動的軌跡，物體在0~1s做變速直線運動，A不符合題意；

B．在1~2s內(nèi)的速度為

在2~3s內(nèi)的速度為

均為負(fù)值，方向相同，B不符合題意；

C．由圖像可知，在1~2s內(nèi)物體做勻速直線運動，故加速度大小為0，C不符合題意；

D．由圖象可知，在0~3s內(nèi)的總位移為

D符合題意；

故答案為：D。

【分析】運動圖象，描述直線運動。1-3s斜率不變，速度不變。1-2s斜率速度不變，a=0.0-3s從0到-4m，位移為-4m

3．【答案】C

【知識點】牛頓運動定律的綜合應(yīng)用

【解析】【解答】解：當(dāng)測量儀靜止時指針位置的刻度標(biāo)記為O，說明此位置彈力與重力為平衡力；當(dāng)指針指向位置C時，彈簧坑處于壓縮或者拉伸狀態(tài)，可以確定物體合力向下加速度向下，處于失重狀態(tài)，測量儀可能做加速下降或者減速上升，速度方向題意無法確定，ABD錯誤；C正確；

故答案為：C

【分析】根據(jù)平衡狀態(tài)彈簧的形變，進(jìn)一步確定現(xiàn)在位置彈簧的狀態(tài)，不論壓縮或者伸長，物塊合力向下加速度向下，處于失重狀態(tài)，速度方向無法確定。

4．【答案】B

【知識點】勻變速直線運動基本公式應(yīng)用；受力分析的應(yīng)用；牛頓第二定律

【解析】【解答】當(dāng)變化時，取沿斜面向上為正方向，木塊的加速度為a，則木塊沿木塊斜面方向由牛頓第二定律有

設(shè)木塊的位移為x，有

根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系知木塊加速度最大時位移最小，有

根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系有

其中

則

當(dāng)

時加速度有最大值，且最大值為

所以此時

加速度最大值為

即有

代入數(shù)據(jù)解得

ACD不符合題意，B符合題意。

故答案為：B。

【分析】對木塊進(jìn)行受力分析，沿斜面方向利用牛頓第二定律得出木塊的加速度，利用勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系得出木塊位移的表達(dá)式，結(jié)合幾何關(guān)系判斷為53度時位移具有最大值，從而進(jìn)行分析求解。

5．【答案】B

【知識點】牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；功的計算

【解析】【解答】解：A、BD段初速度為零的勻加速，DA段勻減速減為零，D點速度相等，發(fā)生位移大小相等，由，兩段運動加速大小相等，所用時間相等，A錯誤；

B、物體從底端到頂端所需時間為t，從頂端滑到底端返回時所需時間也為t，設(shè)BA長為x。

根據(jù)平均速度計算位移可得：BA上升階段：，AB下降階段：，聯(lián)立可得：，B正確；

C、在BD段受力分析，由牛頓第二定律：，

在DA段受力分析，由牛頓第二定律：，

同理在AB下降過程：，

由運動學(xué)方程可得：在BD段：，在AB段：，以上各式聯(lián)立解得：，C錯誤；

D、根據(jù)功的定義式：，克服摩擦力做功：，

故：，D錯誤；

故答案為：B

【分析】A、根據(jù)位移、速度關(guān)系分析上升兩段運動中的加速度、時間關(guān)系；

B、應(yīng)用平均速度計算位移，求解速度關(guān)系；

C、根據(jù)受力分析，分別得出三段運動加速度表達(dá)式，依據(jù)時間、位移關(guān)系求解力的關(guān)系；

D、根據(jù)功的定義式和力的關(guān)系，解得功的關(guān)系。

6．【答案】B

【知識點】機械能守恒定律

【解析】【解答】解：AB、兩個小球組成的系統(tǒng)只有重力做功，圓環(huán)對A的支持力不做功，系統(tǒng)機械能守恒，細(xì)線拉力對兩球任意時刻所做功的代數(shù)和為零，所以細(xì)線拉力對M和對N做功的功率大小相等，A錯誤，B正確；

C、當(dāng)細(xì)線拉力與M小球速度垂直時，小球N的速度為零，此時M小球速度最大，由幾何關(guān)系可得，此時細(xì)線與在BD方向，與CD夾角為45°，根據(jù)機械能守恒定律：，C錯誤；

D、M運動到C點時，M和N的速度大小相等，根據(jù)機械能守恒定律：，解得：，D錯誤；

故答案為：B

【分析】AB、判斷兩小球組成系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，細(xì)線對兩小球的作用力始終大小相等方向相反，以此判斷細(xì)線做功和功率的關(guān)系；

C、判斷當(dāng)細(xì)線與M小球速度垂直時，M小球速度最大，由幾何關(guān)系和機械能守恒定律求解；

D、M運動到C點時，M和N的速度大小相等，根據(jù)機械能守恒定律求解。

7．【答案】D

【知識點】牛頓第二定律；功的計算；動能定理的綜合應(yīng)用；運動學(xué)v-t圖象

【解析】【解答】解：A、由v-t圖像可知：，由牛頓第二定律：，解得：，A錯誤；

B、由v-t圖像可知面積代表位移：，B錯誤；

C、根據(jù)功的定義式：，C錯誤；

D、根據(jù)動能定理：可得：，D正確；

故答案為：D

【分析】根據(jù)v-t圖像斜率代表加速度、截距代表初速度、面積代表位移求解位移和加速度，由牛頓第二定律、功的定義式和動能定理求解摩檫力和功。

8．【答案】C,D

【知識點】共點力平衡條件的應(yīng)用

【解析】【解答】先以A為研究對象，A做勻速運動，合力為零，由平衡條件分析可知，A不受摩擦力，否則水平方向上A的合力不為零，不可能做勻速直線運動，則知A、B間的動摩擦因數(shù)μ1可能為零，也可能不為零；再以整體為研究對象，由平衡條件分析可知，地面對B一定有摩擦力，則B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2一定不為零。

故答案為：CD。

【分析】利用A的平衡條件可以判別AB之間是否存在摩擦力的作用；利用整體的平衡條件可以判別地面對整體有摩擦力的作用。

9．【答案】B,C

【知識點】運動的合成與分解；動能定理的綜合應(yīng)用

【解析】【解答】解：AB、M點位軌跡最高點，根據(jù)曲線運動的分解與合成，豎直方向為豎直上拋運動和自由落體運動，可得AM和MB的時間相等，水平方向恒力作用下做初速度為零的勻加速直線運動，可得：，亦可以應(yīng)用初速度為零的勻加速直線運動相等時間間隔位移之比為1：3：5判斷，A錯誤，B正確；

C、水平方向恒力做功：，，由動能定理可得：，解得：，C正確；

D、小球受到重力和恒力的合力與小球速度垂直時，速度最小，合力方向斜向右下方，小球最小速度在AM之間，最小動能小于最高點動能，D錯誤；

故答案為：BC

【分析】AB、根據(jù)曲線運動的分解與合成，豎直方向為豎直上拋運動和自由落體運動，可得AM和MB的時間相等，水平方向恒力作用下做初速度為零的勻加速直線運動判斷求解；

C、由最高點動能利用水平位移之比計算水平恒力做功，根據(jù)動能定理求解；

D、根據(jù)曲線運動合力與速度方向夾角判斷最小速度位置判斷。

10．【答案】C,D

【知識點】功的計算；功率及其計算；動能定理的綜合應(yīng)用；運動學(xué)v-t圖象

【解析】【解答】解：A、由v-t圖像可解得兩段時間加速度大小分別為：方向與初速度相反，

根據(jù)牛頓第二定律：；聯(lián)立解得：，A錯誤；

B、10s末恒力F的瞬時功率為：，B錯誤；

C、由v-t圖像可知：正方向位移，負(fù)方向位移，得：，C正確；

D、10s內(nèi)物體克服摩擦力做功：，D正確；

故答案為：CD

【分析】A、由v-t圖像可解得兩段時間加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律求解F和；

B、根據(jù)功率公式計算F力的功率；

C、由v-t圖像確定位移；

D、計算克服摩檫力做的功。

11．【答案】（1）B

（2）B

（3）重錘未靠近打點計時器

（4）2.00；0.38或0.375

（5）A

【知識點】驗證機械能守恒定律

【解析】【解答】(1)本實驗要驗證機械能守恒定律，即通過實驗要得到的表達(dá)式為

等式兩邊消去質(zhì)量m，得

所以實驗中，重物的質(zhì)量可測可不測。

故答案為：B。

(2)圖甲中已經(jīng)有鐵架臺、打點計時器、紙帶和重物，所以要想完成本實驗，還需要刻度尺來測量紙帶的長度，而打點計時器本來就是每隔0.02s打一個點，所以不需要另外的計時工具，故答案為：B。

(3)重物離打點計時器太遠(yuǎn)，有可能出現(xiàn)紙帶上沒點或者點太少，不利于測量，所以應(yīng)該讓重物離打點計時器近一些，應(yīng)該往上提一提。

(4)由刻度尺的讀數(shù)規(guī)則可得，點2對應(yīng)的讀數(shù)為；

打下點2時紙帶速度的大小為點1到點3之間的平均速度，即

(5)若實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果是從點0到點4過程中動能的增加量略小于重力勢能的減少量，可能是因為重物下落過程中要克服阻力做功，消耗機械能；而如果忽略了點0的速度，或者用v=gt計算點4的速度，都會使動能的增加量大于重力勢能的減少量。

故答案為：A。

【分析】（1）利用機械能守恒定律可以判別重物的質(zhì)量不需要測量；

（2）實驗還需要刻度尺測量其紙帶上的距離；

（3）其重物釋放的位置沒有靠近打點計時器；

（4）利用其刻度尺的分度值可以讀出對應(yīng)的讀數(shù)；結(jié)合平均速度公式可以求出瞬時速度的大小；

（4）由于阻力做功導(dǎo)致機械能減小所以動能的增量小于重力勢能的變化量。

12．【答案】（1）2.36

（2）

（3）小于

【知識點】探究影響摩擦力的大小的因素

【解析】【解答】解：（1）根據(jù)逐差法：得：

(2)設(shè)系統(tǒng)的總質(zhì)量為M，對系統(tǒng)整體由牛頓第二定律：可得：

由題意可得，斜率；橫截距，聯(lián)立解得：

(3)設(shè)桌面傾斜角為θ，對系統(tǒng)整體由牛頓第二定律：

可得：

解得：，故，測量值小于實際值。

【分析】（1）根據(jù)逐差法求解加速度；

（2）設(shè)系統(tǒng)總質(zhì)量，對系統(tǒng)整體應(yīng)用牛頓第二定律寫出a-m表達(dá)式，依題意求解；

（3）在桌面有傾斜角得情況下，對系統(tǒng)整體應(yīng)用牛頓第二定律寫出a-m表達(dá)式求解判斷。

13．【答案】（1）解：對木塊分析，豎直方向上，根據(jù)平衡條件得

解得

（2）解：設(shè)木塊向右運動的加速度為，對木塊分析，水平方向上，根據(jù)牛頓第二定律

對空箱和木塊整體分析，根據(jù)牛頓第二定律

【知識點】牛頓運動定律的綜合應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)木塊恰好靜止，對木塊受力分析，在豎直方向上有平衡條件求解；

（2）對木塊受力分析，水平方向根據(jù)牛頓第二定律求解加速度；再對整體水平方向有牛頓第二定律求解水平拉力。

14．【答案】（1）解：在G點，根據(jù)牛頓第二定律①

從的過程，根據(jù)動能定理②

在E點，根據(jù)牛頓第二定律③

根據(jù)牛頓第三定律，對軌道的壓力④

聯(lián)立①②③④得

（2）解：內(nèi)，對B⑤

⑥

對A⑦

⑧

⑨

在內(nèi)，對B⑩

對A

在整個過程中，產(chǎn)生的熱量

聯(lián)立⑤~得

（3）解：由⑤⑥⑦⑧⑩聯(lián)立得

到達(dá)D點時

B作平拋運動

聯(lián)立得

【知識點】牛頓運動定律的應(yīng)用—板塊模型；動能定理的綜合應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)牛頓第二定律計算再G點時木塊的速度大小，在由動能定理計算E點的速度大小，根據(jù)向心力與線速度之間的關(guān)系計算軌道對物塊的支持力大小。

（2）對木塊和長木板受力分析，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式以及功能關(guān)系計算求解。

（3）對木塊受力分析，根據(jù)平拋運動的相關(guān)知識列方程求解。

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河南省開封市5縣2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期第二次月考物理試題

一、單選題

1．如圖所示，水平面上A、B兩物體間用線系住，將一根彈簧擠緊，A、B兩物體質(zhì)量之比為2：1，它們與水平面間的動摩擦因數(shù)之比為1：2.現(xiàn)將線燒斷，A、B物體從靜止被彈開，則不正確的說法是（）

A．彈簧在彈開過程中（到停止之前），AB兩物體速度大小之比總是1：2

B．彈簧剛恢復(fù)原長時，兩物體速度達(dá)最大

C．兩物體速度同時達(dá)到最大

D．兩物體同時停止運動

【答案】B

【知識點】動量守恒定律

【解析】【解答】A、根據(jù)題意，由可知：兩物塊所受摩檫力大小相等，方向相反，故彈簧彈開過程中動量守恒，初動量為零，等量等大反向：，可得：，A正確；

B、兩物塊分別在彈力和摩檫力作用下運動，當(dāng)彈力等于摩檫力時，加速度為零，速度達(dá)到最大值，B錯誤；

CD、因為，兩物塊同時達(dá)到最大值，同時停止，CD正確；

故答案為：B

【分析】對物塊所受摩檫力的分析，可以判斷系統(tǒng)動量守恒，且等大反向，結(jié)合物塊運動正確判斷。

2．（2023高一上·云縣期末）某物體沿水平方向運動，規(guī)定向右為正方向，其位移-時間圖象如圖所示，則該物體（）

A．在0~1s內(nèi)做曲線運動

B．在1~2s和2~3s內(nèi)的速度方向相反

C．在1~2s內(nèi)的加速度為-4m/s2

D．在0~3s內(nèi)的總位移為-4m

【答案】D

【知識點】運動學(xué)S-t圖象

【解析】【解答】A．由于位移-時間圖象只能表示直線運動的規(guī)律，而不是運動的軌跡，物體在0~1s做變速直線運動，A不符合題意；

B．在1~2s內(nèi)的速度為

在2~3s內(nèi)的速度為

均為負(fù)值，方向相同，B不符合題意；

C．由圖像可知，在1~2s內(nèi)物體做勻速直線運動，故加速度大小為0，C不符合題意；

D．由圖象可知，在0~3s內(nèi)的總位移為

D符合題意；

故答案為：D。

【分析】運動圖象，描述直線運動。1-3s斜率不變，速度不變。1-2s斜率速度不變，a=0.0-3s從0到-4m，位移為-4m

3．如圖為某同學(xué)制作的“豎直加速度測量儀”，可以用來測量豎直方向的加速度。左側(cè)為刻度均勻的標(biāo)尺，右側(cè)用一輕彈簧懸掛一重物G，當(dāng)測量儀靜止時指針位置的刻度標(biāo)記為O，測量儀在豎直方向加速度不同時，對應(yīng)指針指向不同的位置，一在標(biāo)尺上標(biāo)記加速度的數(shù)值。當(dāng)指針指向位置C時，以下判斷正確的是（）

A．測量儀的速度方向向下B．測量儀的速度方向向上

C．測量儀的加速度方向向下D．測量儀的加速度方向向上

【答案】C

【知識點】牛頓運動定律的綜合應(yīng)用

【解析】【解答】解：當(dāng)測量儀靜止時指針位置的刻度標(biāo)記為O，說明此位置彈力與重力為平衡力；當(dāng)指針指向位置C時，彈簧坑處于壓縮或者拉伸狀態(tài)，可以確定物體合力向下加速度向下，處于失重狀態(tài)，測量儀可能做加速下降或者減速上升，速度方向題意無法確定，ABD錯誤；C正確；

故答案為：C

【分析】根據(jù)平衡狀態(tài)彈簧的形變，進(jìn)一步確定現(xiàn)在位置彈簧的狀態(tài)，不論壓縮或者伸長，物塊合力向下加速度向下，處于失重狀態(tài)，速度方向無法確定。

4．（2023高三上·商河月考）如圖所示，一足夠長的木板，上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為，木板與水平面成角，讓木塊從木板的底端以大小恒定的初速度沿木板向上運動，隨著的改變，木塊沿木板向上滑行的距離x將發(fā)生變化，則x的最小值為（）

A．B．C．D．

【答案】B

【知識點】勻變速直線運動基本公式應(yīng)用；受力分析的應(yīng)用；牛頓第二定律

【解析】【解答】當(dāng)變化時，取沿斜面向上為正方向，木塊的加速度為a，則木塊沿木塊斜面方向由牛頓第二定律有

設(shè)木塊的位移為x，有

根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系知木塊加速度最大時位移最小，有

根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系有

其中

則

當(dāng)

時加速度有最大值，且最大值為

所以此時

加速度最大值為

即有

代入數(shù)據(jù)解得

ACD不符合題意，B符合題意。

故答案為：B。

【分析】對木塊進(jìn)行受力分析，沿斜面方向利用牛頓第二定律得出木塊的加速度，利用勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系得出木塊位移的表達(dá)式，結(jié)合幾何關(guān)系判斷為53度時位移具有最大值，從而進(jìn)行分析求解。

5．如圖所示，從斜面體ABC的底端用一沿斜面向上的恒力F從靜止向上推一個物體，推到AB的中點D時，撤去F，物體恰好運動到斜面頂端A點并開始返回。物體從底端到頂端所需時間為t，從頂端滑到底端返回時所需時間也為t，則以下說法中正確的是（）

A．物體上滑過程中從B點到D點的加速度大小大于從D點到A點的加速度大小

B．物體上滑過程到D點時的速率和物體返回到B點的速率相等

C．推力F與物體所受摩擦力Ff大小之比為2：1

D．推力F做的功與整個過程中物體克服摩擦力Ff做的功相等

【答案】B

【知識點】牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；功的計算

【解析】【解答】解：A、BD段初速度為零的勻加速，DA段勻減速減為零，D點速度相等，發(fā)生位移大小相等，由，兩段運動加速大小相等，所用時間相等，A錯誤；

B、物體從底端到頂端所需時間為t，從頂端滑到底端返回時所需時間也為t，設(shè)BA長為x。

根據(jù)平均速度計算位移可得：BA上升階段：，AB下降階段：，聯(lián)立可得：，B正確；

C、在BD段受力分析，由牛頓第二定律：，

在DA段受力分析，由牛頓第二定律：，

同理在AB下降過程：，

由運動學(xué)方程可得：在BD段：，在AB段：，以上各式聯(lián)立解得：，C錯誤；

D、根據(jù)功的定義式：，克服摩擦力做功：，

故：，D錯誤；

故答案為：B

【分析】A、根據(jù)位移、速度關(guān)系分析上升兩段運動中的加速度、時間關(guān)系；

B、應(yīng)用平均速度計算位移，求解速度關(guān)系；

C、根據(jù)受力分析，分別得出三段運動加速度表達(dá)式，依據(jù)時間、位移關(guān)系求解力的關(guān)系；

D、根據(jù)功的定義式和力的關(guān)系，解得功的關(guān)系。

6．如圖所示，在邊長為的正方形豎直平面內(nèi)固定一光滑四分之一圓環(huán)，點固定一光滑輕質(zhì)小滑輪。質(zhì)量均為的小球用不可伸長的細(xì)線連接，穿在環(huán)上位于A點，細(xì)線搭在滑輪上，現(xiàn)將小球由靜止釋放，重力加速度為，不計空氣阻力，在環(huán)上運動過程中，下列描述正確的是（）

A．兩小球組成的系統(tǒng)的機械能先減小后增大

B．細(xì)線的拉力對兩球做功的功率大小始終相等

C．的最大動能為

D．運動到點時的速度為

【答案】B

【知識點】機械能守恒定律

【解析】【解答】解：AB、兩個小球組成的系統(tǒng)只有重力做功，圓環(huán)對A的支持力不做功，系統(tǒng)機械能守恒，細(xì)線拉力對兩球任意時刻所做功的代數(shù)和為零，所以細(xì)線拉力對M和對N做功的功率大小相等，A錯誤，B正確；

C、當(dāng)細(xì)線拉力與M小球速度垂直時，小球N的速度為零，此時M小球速度最大，由幾何關(guān)系可得，此時細(xì)線與在BD方向，與CD夾角為45°，根據(jù)機械能守恒定律：，C錯誤；

D、M運動到C點時，M和N的速度大小相等，根據(jù)機械能守恒定律：，解得：，D錯誤；

故答案為：B

【分析】AB、判斷兩小球組成系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，細(xì)線對兩小球的作用力始終大小相等方向相反，以此判斷細(xì)線做功和功率的關(guān)系；

C、判斷當(dāng)細(xì)線與M小球速度垂直時，M小球速度最大，由幾何關(guān)系和機械能守恒定律求解；

D、M運動到C點時，M和N的速度大小相等，根據(jù)機械能守恒定律求解。

7．如圖甲所示，質(zhì)量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物體，受到一個與初速度方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑動，經(jīng)3s撤去外力，直到物體停止，整個過程物體的圖像如圖乙所示，g取10m/s2，則（）

A．物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2

B．0～7s內(nèi)物體滑行的總位移為30m

C．0～7s內(nèi)摩擦力做功為

D．0～3s內(nèi)F做的功為

【答案】D

【知識點】牛頓第二定律；功的計算；動能定理的綜合應(yīng)用；運動學(xué)v-t圖象

【解析】【解答】解：A、由v-t圖像可知：，由牛頓第二定律：，解得：，A錯誤；

B、由v-t圖像可知面積代表位移：，B錯誤；

C、根據(jù)功的定義式：，C錯誤；

D、根據(jù)動能定理：可得：，D正確；

故答案為：D

【分析】根據(jù)v-t圖像斜率代表加速度、截距代表初速度、面積代表位移求解位移和加速度，由牛頓第二定律、功的定義式和動能定理求解摩檫力和功。

二、多選題

8．（2023高三上·廣東月考）如圖所示，C是水平地面，A、B是兩個長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，物體A和B以相同的速度做勻速直線運動。由此可知，A、B間的滑動摩擦系數(shù)μ1和B、C間的滑動摩擦系數(shù)μ2有可能是（）

A．，B．，

C．，D．，

【答案】C,D

【知識點】共點力平衡條件的應(yīng)用

【解析】【解答】先以A為研究對象，A做勻速運動，合力為零，由平衡條件分析可知，A不受摩擦力，否則水平方向上A的合力不為零，不可能做勻速直線運動，則知A、B間的動摩擦因數(shù)μ1可能為零，也可能不為零；再以整體為研究對象，由平衡條件分析可知，地面對B一定有摩擦力，則B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2一定不為零。

故答案為：CD。

【分析】利用A的平衡條件可以判別AB之間是否存在摩擦力的作用；利用整體的平衡條件可以判別地面對整體有摩擦力的作用。

9．一小球從A點豎直拋出，在空中同時受到水平向右的恒力，運動軌跡如圖，兩點在同一水平線上，為軌跡的最高點，小球拋出時動能為，在點的動能為，不計空氣阻力。則（）

A．小球水平位移，與的比值為

B．小球水平位移與的比值為

C．小球落到點時的動能為

D．小球從A點運動到點過程中最小動能為

【答案】B,C

【知識點】運動的合成與分解；動能定理的綜合應(yīng)用

【解析】【解答】解：AB、M點位軌跡最高點，根據(jù)曲線運動的分解與合成，豎直方向為豎直上拋運動和自由落體運動，可得AM和MB的時間相等，水平方向恒力作用下做初速度為零的勻加速直線運動，可得：，亦可以應(yīng)用初速度為零的勻加速直線運動相等時間間隔位移之比為1：3：5判斷，A錯誤，B正確；

C、水平方向恒力做功：，，由動能定理可得：，解得：，C正確；

D、小球受到重力和恒力的合力與小球速度垂直時，速度最小，合力方向斜向右下方，小球最小速度在AM之間，最小動能小于最高點動能，D錯誤；

故答案為：BC

【分析】AB、根據(jù)曲線運動的分解與合成，豎直方向為豎直上拋運動和自由落體運動，可得AM和MB的時間相等，水平方向恒力作用下做初速度為零的勻加速直線運動判斷求解；

C、由最高點動能利用水平位移之比計算水平恒力做功，根據(jù)動能定理求解；

D、根據(jù)曲線運動合力與速度方向夾角判斷最小速度位置判斷。

10．質(zhì)量為m=2kg的物體沿水平面向右做直線運動，t=0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示，此后物體的v-t圖象如圖乙所示，取水平向右為正方向，g=10m/s2，則（）

A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為

B．10s末恒力F的瞬時功率為6W

C．10s末物體在計時起點左側(cè)2m處

D．10s內(nèi)物體克服摩擦力做功34J

【答案】C,D

【知識點】功的計算；功率及其計算；動能定理的綜合應(yīng)用；運動學(xué)v-t圖象

【解析】【解答】解：A、由v-t圖像可解得兩段時間加速度大小分別為：方向與初速度相反，

根據(jù)牛頓第二定律：；聯(lián)立解得：，A錯誤；

B、10s末恒力F的瞬時功率為：，B錯誤；

C、由v-t圖像可知：正方向位移，負(fù)方向位移，得：，C正確；

D、10s內(nèi)物體克服摩擦力做功：，D正確；

故答案為：CD

【分析】A、由v-t圖像可解得兩段時間加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律求解F和；

B、根據(jù)功率公式計算F力的功率；

C、由v-t圖像確定位移；

D、計算克服摩檫力做的功。

三、實驗題

11．（2023高二上·浙江期末）小王同學(xué)采用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“驗證機械能守恒定律”實驗，打點計時器所接電源頻率為50Hz。

（1）實驗中，重物的質(zhì)量____。

A．必須測量B．可測可不測

（2）除了圖甲所示裝置中的器材之外，還必須從圖乙中選取實驗器材。

（3）指出圖甲所示裝置中一處不合理的地方。

（4）改進(jìn)實驗后，得到如圖丙的紙帶，則點2對應(yīng)的讀數(shù)為cm；打下點2時紙帶速度的大小為m/s。

（5）若實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果是從點0到點4過程中動能的增加量略小于重力勢能的減少量，可能是因為____。

A．存在阻力

B．點0的速度不為零

C．點4的速度由公式v=gt計算

【答案】（1）B

（2）B

（3）重錘未靠近打點計時器

（4）2.00；0.38或0.375

（5）A

【知識點】驗證機械能守恒定律

【解析】【解答】(1)本實驗要驗證機械能守恒定律，即通過實驗要得到的表達(dá)式為

等式兩邊消去質(zhì)量m，得

所以實驗中，重物的質(zhì)量可測可不測。

故答案為：B。

(2)圖甲中已經(jīng)有鐵架臺、打點計時器、紙帶和重物，所以要想完成本實驗，還需要刻度尺來測量紙帶的長度，而打點計時器本來就是每隔0.02s打一個點，所以不需要另外的計時工具，故答案為：B。

(3)重物離打點計時器太遠(yuǎn)，有可能出現(xiàn)紙帶上沒點或者點太少，不利于測量，所以應(yīng)該讓重物離打點計時器近一些，應(yīng)該往上提一提。

(4)由刻度尺的讀數(shù)規(guī)則可得，點2對應(yīng)的讀數(shù)為；

打下點2時紙帶速度的大小為點1到點3之間的平均速度，即

(5)若實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果是從點0到點4過程中動能的增加量略小于重力勢能的減少量，可能是因為重物下落過程中要克服阻力做功，消耗機械能；而如果忽略了點0的速度，或者用v=gt計算點4的速度，都會使動能的增加量大于重力勢能的減少量。

故答案為：A。

【分析】（1）利用機械能守恒定律可以判別重物的質(zhì)量不需要測量；

（2）實驗還需要刻度尺測量其紙帶上的距離；

（3）其重物釋放的位置沒有靠近打點計時器；

（4）利用其刻度尺的分度值可以讀出對應(yīng)的讀數(shù)；結(jié)合平均速度公式可以求出瞬時速度的大??；

（4）由于阻力做功導(dǎo)致機械能減小所以動能的增量小于重力勢能的變化量。

12．小偉同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)，木塊右端通過細(xì)線繞過固定在桌面右端的定滑輪與一質(zhì)量已知的鉤碼相連，左端與紙帶連接，實驗開始前木塊上放有若干質(zhì)量已知的小鉤碼。

簡要實驗步驟如下：

①接通電源釋放木塊，木塊向右做加速運動，通過紙帶可以計算出木塊運動的加速度；

②從木塊上取一小鉤碼掛在大鉤碼上，重復(fù)步驟①的過程；

③重復(fù)上述步驟，得出幾組不同運動的加速度的值。

（1）在一次實驗中，小偉得到了如圖乙所示的一條紙帶，相鄰計數(shù)點之間時間間隔為，通過所給數(shù)據(jù)可以得出木塊的加速度為（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（2）小偉以加速度a為縱坐標(biāo)，以細(xì)線下