四川省成都市2014-2015学年 高一上学期期末物理试卷

一、选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分．每小题只有一个选项符合题意）

1．（3分）下列单位中，属于国际单位的基本单位的是（）

A． 千克 B． 牛顿 C． 米每秒 D． 小时

2．（3分）下列听说的速度中，是平均速度的是（）

A． 百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线

B． 返回地面的太空舱以8m/s的速度落至太平洋洋面

C． 子弹以800m/s的速度撞击到墙上

D． 由于堵车，从新南门到磨子桥汽车的车速仅为4km/h

3．（3分）以一定的初速度沿光滑的斜面上滑的物体受到的力是（）

A． 重力、牵引力和斜面的支持力

B． 重力、摩擦力和斜面的支持力

C． 重力和斜面的支持力

D． 重力、支持力、牵引力和压力

4．（3分）在探究“弹力与弹簧伸长的关系”实验中，测得轻质弹簧的原长为l0=9cm．当弹簧所受拉力为F1=0.5N时，弹簧长度为l1=11cm，当拉力为F1=1N时，弹簧长度为l2=13cm，则该弹簧的劲度系数为（）

A． 4cm/N B． 25N/m C． 4.6N/m D． 0.04m/N

5．（3分）为了测量篮球从某一高度自由落下着地时地面对篮球的最大弹力，一位同学采取了如下方法：把一张白纸平放在地面，在篮球的表面均匀地洒上水，让篮球从特定高度自由落到白纸上，在纸上留下水印；然后把这张纸放到体重计上，将篮球放在纸上，慢慢地向下压，直到球面和水印重合，此时读出的体重计的示数，即可知地面对篮球最大弹力的大小．以下实验中所用的方法与此相类似的是（）

A． 在研究弹簧弹力与伸长关系时，弹簧不超过弹性限度

B． 在研究加速度与合外力关系时，保持物体的质量不变

C． 在验证力的平行四边形定则时，两次将橡皮条拉长至同一位置

D． 在观察桌面受到压力发生微小形变的实验中，使用激光笔和平面镜

6．（3分）如图所示，小李在公园游玩时将吊床用绳子栓在两棵树上等高位置，他先坐在吊床上，静止时两绳与竖直方向的夹角为θ1；然后他躺在吊床上，静止时两绳与竖直方向的夹角为θ2．已知θ1＞θ2，设吊床对小李的作用力F1，吊床两端系绳中的拉力为F2，则（）

A． 坐着比躺着时F1大 B． 躺着比坐着时F1大

C． 躺着比坐着时F2大 D． 坐着比躺着时F2大

二、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错的得0分）

7．（4分）下列说法中，能找到相应实例的是（）

A． 物体运动的位移不等于0，而路程等于0

B． 物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0

C． 物体速度变化越来越快，而加速度却越来越小

D． 物体的速度变化量较大，而加速度却较小

8．（4分）成都市某中学科技研究小组设计了一种测定风力的仪器，原理如图所示，它的细长金属丝一端固定于悬点O，另一端悬挂着一个质量为m的金属球．无风时，金属丝自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝将偏离竖直方向一定角度θ，风力越大，偏角越大．下列关于风力F、金属丝弹力T、偏角θ、小球质量m之间的关系式正确的是（）

A． T=mgsinθ B． T=mgcosθ C． F=mgtanθ D． F=mgcotθ

9．（4分）一个质量为2kg的物体，在6个共点力的作用下保持静止．若同时撤消其中大小分别为18N和12N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是（）

A． 13m/s2 B． 3m/s2 C． 2m/s2 D． 16m/s2

10．（4分）某质点沿x轴做直线运动，其v﹣t图象如图所示．质点在t=0时位于x=2m处，开始沿x轴正向运动，则（）

A． t=0.5s时，质点的加速度方向与速度方向相反

B． t=3.5s时，质点的加速度方向与速度方向相反

C． t=4s时，质点在x轴上的位置为x=6m

D． t=8s时，质点在x轴上的位置为x=11m

11．（4分）如图所示，物块M在静止的传送带上以速度ν匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图箭头所示，若传送带的速度大小也为ν，则传送带启动后（）

A． M静止在传送带 B． M可能沿斜面向上运动

C． M下滑的速度减小 D． M下滑的速度不变

12．（4分）如图所示，小车向右运动的过程中，某段时间内车中悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直线有一定夹角θ，B与车底板之间的动摩擦因数为0.75，假设B所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力．在这段时间内，下述判断中正确的是（）

A． 物块B不受摩擦力作用

B． 物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向左

C． 要使A、B和车保持相对静止，θ最大为37°

D． 要使A、B和车保持相对静止，θ最大为53°

三、实验题（本题共3小题，共16分）

13．（4分）小李同学用纸带和打点计时器研究小车的运动，小车拉着纸带由右向左运动，他在打出的纸带上选择了6个计数点A、B、C、D、E、F，如图所示，相邻两个计数点的时间间隔为0.1s，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm．请根据题意完成以下问题：

（1）打下B点时小车的速度为vB=m/s．

（2）根据纸带可得小车运动的加速度为m/s2．

14．（6分）（1）通过两个定滑轮，用两根细线去拉伸一根一端的固定在墙上的橡皮筋OP，过定滑轮A的线挂三个钩码，过定滑轮B的线挂四个钩码，两根细线都系在橡皮筋的P端，在两个拉力的共同作用下，使橡皮筋从P点水平地拉伸到P′点，此时两根细线间夹角90°，如图甲所示．如果改用一根细线绕过一个定滑轮，要取得同样的效果，定滑轮必须安装在，线上挂个钩码．

（2）某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图乙所示，请在图中作出F1和F2的合力图示，并用F表示此力．

15．（6分）如图甲为“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小车所受外力，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（如图乙）．

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是．

②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（本题共4小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

16．（8分）为进一步增强市民文明交通的意识，2014年成都市曝光各种不文明交通的行为．某天的市区内有一辆车遇到有人闯红灯，马上紧急刹车，经时间t=1.5s停止，测得路面刹车的痕迹长x=4.5m，刹车后车的运动为匀减速直线运动，则刹车过程的加速度a的大小是多少？初速度v0是多少？若此道路规定，车辆行驶的速度不得超过30km/h，试问这辆车是否违章？

17．（10分）成都欢乐谷的“跳楼机”游戏，既新奇又刺激，很受同学们欢迎，其原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面60m的高处，然后让座舱自由下落，落到离地面20m高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下，若座舱中的小李体重为500N，试求：

（1）此过程中的最大速度是多少？当座舱落到离地面30m的位置时，水平支持面对小李的支持力是多少？

（2）当座舱落到离地面15m的位置时，小李对水平支持面的压力是多少？（取g=10m/s2）

18．（10分）小王用水平方向的推力F=100N推一个质量为20kg的箱子匀速前进，如图甲所示，g取10m/s2．（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：

（1）箱子与水平地面间的动摩擦因数μ；

（2）若小王不改变力F的大小，只把力的方向变为与水平方向成37°角斜向上去拉静止的这个箱子，如图乙所示，拉力作用8.0s后撤去，箱子最多还能运动多长距离？

19．（14分）如图所示，A、B两个小物块用轻绳相连，轻绳绕过位于倾角为37°，长L=10m的斜面顶端的轻质滑轮，滑轮与轮轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上．第一次，B悬空，A静止在斜面上；已知物块A的质量为m=1kg，B质量M=0.8kg，A与斜面的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8），则：

（1）求A静止在斜面上时所受到的摩擦力大小及方向；

（2）第二次，将B的重改变，发现A自斜面底端由静止开始匀加速运动，经时间t=2s时速度大小为v=4m/s，求物块B质量改变了多少？

（3）当A在（2）问情况中，速度达到v=4m/s时，B离地面高h=2.4m，此时剪断轻绳，求A回到斜面底端与B落地的时间相差多少？（可用根式表示）

四川省成都市2014-2015学年高一上学期期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分．每小题只有一个选项符合题意）

1．（3分）下列单位中，属于国际单位的基本单位的是（）

A． 千克 B． 牛顿 C． 米每秒 D． 小时

考点： 力学单位制．

分析： 国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．

解答： 解：国际单位制中基本单位有：米、千克、秒、摩尔、开尔文、安培、坎德拉．牛顿（N）和电量的单位（C）是导出单位．故A正确，BCD错误．

故选：A

点评： 国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的．

2．（3分）下列听说的速度中，是平均速度的是（）

A． 百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线

B． 返回地面的太空舱以8m/s的速度落至太平洋洋面

C． 子弹以800m/s的速度撞击到墙上

D． 由于堵车，从新南门到磨子桥汽车的车速仅为4km/h

考点： 平均速度．

专题： 直线运动规律专题．

分析： 平均速度是一段时间或一段位移内的速度，瞬时速度为某一时刻或某一位置的速度

解答： 解：A、百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线是某一位置的速度，为瞬时速度，故A错误；

B、返回地面的太空舱以8m/s的速度落至太平洋洋面是某一位置的速度，为瞬时速度，故B错误

C、子弹以800m/s的速度撞击到墙上是某一位置的速度，为瞬时速度，故C错误

D、由于堵车，从新南门到磨子桥汽车的车速仅为4km/h时一段位移内的速度为平均速度，故D正确；

故选：D

点评： 本题主要考查了平均速度与瞬时速度，抓住定义即可判断

3．（3分）以一定的初速度沿光滑的斜面上滑的物体受到的力是（）

A． 重力、牵引力和斜面的支持力

B． 重力、摩擦力和斜面的支持力

C． 重力和斜面的支持力

D． 重力、支持力、牵引力和压力

考点： 力的合成与分解的运用．

专题： 受力分析方法专题．

分析： 受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键，在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位，对物体进行受力分析，通常可按以下方法和步骤进行：

1． 明确研究对象，亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况．

2． 隔离物体分析．亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上，在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反．

3． 分析受力的顺序：一重、二弹、三摩擦，沿接触面或点逐个去找．有时根据概念或条件与判断．

本题可按照受力分析的一般步骤对物体受力分析．

解答： 解：物体必受重力，物体与斜面体相互挤压，故斜面对物体一定有支持力，方向垂直于斜面向上，物体相对于粗糙斜面向上滑动，一定与斜面体间有摩擦力，摩擦力阻碍物体间的相对滑动，物体相对于斜面体向上滑动，故一定受到沿斜面向下的滑动摩擦力，物体依靠惯性运动，没有向上的冲力，也找不到施力物体，重力有使物体下滑的趋势，无下滑力，同样也找不到施力物体；

故选：C．

点评： 对物体受力分析，关键要按照顺序找力，要找受到的力，每个力都要能找到受力物体，有时还要结合物体的运动情况分析受到的力．

4．（3分）在探究“弹力与弹簧伸长的关系”实验中，测得轻质弹簧的原长为l0=9cm．当弹簧所受拉力为F1=0.5N时，弹簧长度为l1=11cm，当拉力为F1=1N时，弹簧长度为l2=13cm，则该弹簧的劲度系数为（）

A． 4cm/N B． 25N/m C． 4.6N/m D． 0.04m/N

考点： 探究弹力和弹簧伸长的关系．

专题： 实验题；弹力的存在及方向的判定专题．

分析： 已知弹簧受力及形变量，由胡克定律可直接求出劲度系数．

解答： 解：由胡克定律可知：

F=kx

0.5=k（0.11﹣0.09）

1=k（0.13﹣0.11）

二式求出k后取平均值可解得：=25N/m；

故选：B．

点评： 本题为试验中的数据分析，故应通过求平均值的方法来减小误差．

5．（3分）为了测量篮球从某一高度自由落下着地时地面对篮球的最大弹力，一位同学采取了如下方法：把一张白纸平放在地面，在篮球的表面均匀地洒上水，让篮球从特定高度自由落到白纸上，在纸上留下水印；然后把这张纸放到体重计上，将篮球放在纸上，慢慢地向下压，直到球面和水印重合，此时读出的体重计的示数，即可知地面对篮球最大弹力的大小．以下实验中所用的方法与此相类似的是（）

A． 在研究弹簧弹力与伸长关系时，弹簧不超过弹性限度

B． 在研究加速度与合外力关系时，保持物体的质量不变

C． 在验证力的平行四边形定则时，两次将橡皮条拉长至同一位置

D． 在观察桌面受到压力发生微小形变的实验中，使用激光笔和平面镜

考点： 验证力的平行四边形定则；探究弹力和弹簧伸长的关系．

专题： 实验题；平行四边形法则图解法专题．

分析： 通过白纸上的球的印迹，来确定球发生的形变的大小，从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来，在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小，这是用来等效替代的方法．

解答： 解：通过白纸上的球的印迹，来确定球发生的形变的大小，从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来，在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小，这是用来等效替代的方法

A、研究弹力大小跟弹簧的伸长量的关系运用了实验归纳法，不是等效替代法，故A错误；

B、研究加速度跟合力、质量的关系运用了控制变量法，故B错误；

C、合力和分力是等效的，它们是等效替代的关系，故C正确．

D、在观察桌面受到压力发生微小形变的实验中，使用激光笔和平面镜，应用了放大法，故D错误；

故选：C．

点评： 在物理学中为了研究问题方便，经常采用很多的方法来分析问题，对于常用的物理方法一定要知道．

6．（3分）如图所示，小李在公园游玩时将吊床用绳子栓在两棵树上等高位置，他先坐在吊床上，静止时两绳与竖直方向的夹角为θ1；然后他躺在吊床上，静止时两绳与竖直方向的夹角为θ2．已知θ1＞θ2，设吊床对小李的作用力F1，吊床两端系绳中的拉力为F2，则（）

A． 坐着比躺着时F1大 B． 躺着比坐着时F1大

C． 躺着比坐着时F2大 D． 坐着比躺着时F2大

考点： 共点力平衡的条件及其应用．

分析： 人坐在吊床上和人躺在吊床上，绳子与竖直方向的夹角不同，根据共点力平衡进行判断．

解答： 解：不管人坐着还是躺着，吊床对他的作用力与人重力平衡，知吊床对他的作用力，坐着与躺着时一定等大．所以躺着与坐着F1一样大．

设绳子与竖直方向的夹角为θ，坐着时，绳子与竖直方向的夹角θ小

根据

2Fcosθ=mg，知θ越小，F越小．

即坐着比躺着绳子拉力F2大．故D正确，A、B、C错误．

故选：D．

点评： 解决本题的关键能够正确地进行受力分析，抓住合力为零，运用共点力平衡进行求解．

二、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错的得0分）

7．（4分）下列说法中，能找到相应实例的是（）

A． 物体运动的位移不等于0，而路程等于0

B． 物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0

C． 物体速度变化越来越快，而加速度却越来越小

D． 物体的速度变化量较大，而加速度却较小

考点： 加速度．

专题： 直线运动规律专题．

分析： 位移是矢量，大小等于首末位置的距离，路程是标量，大小等于运动轨迹的长度，当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程．

加速度是反映速度变化快慢的物理量，当加速度方向与速度方向相同，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，做减速运动．

解答： 解：A、位移表示质点位置的变化，路程是质点运动轨迹的长度，位移的大小小于或等于路程，所以物体运动的位移不等于0，而路程一定不等于0，故A错误；

B、当物体做匀速直线运动时，加速度等于零，速度不为零．故B正确．

C、加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化快，知加速度比较大．故C错误．

D、物体的速度变化量很大，如果需要的时间也很大，加速度可能较小，故D正确；

故选：BD．

点评： 加速度是运动学中最重要的物理量，对它的理解首先抓住物理意义，其次是定义式，以及与其他物理量的关系．

8．（4分）成都市某中学科技研究小组设计了一种测定风力的仪器，原理如图所示，它的细长金属丝一端固定于悬点O，另一端悬挂着一个质量为m的金属球．无风时，金属丝自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝将偏离竖直方向一定角度θ，风力越大，偏角越大．下列关于风力F、金属丝弹力T、偏角θ、小球质量m之间的关系式正确的是（）

A． T=mgsinθ B． T=mgcosθ C． F=mgtanθ D． F=mgcotθ

考点： 力的合成与分解的运用．

分析： 对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件运用合成法，由几何关系求解出分力．

解答： 解：对小球受力分析，受到重力、拉力和风力，将拉力和风力合成，合力与重力平衡，如图

由几何关系，得到

F=mgtanθ

故选：C．

点评： 本题关键对小球受力分析后，根据共点力平衡条件，运用合成法，根据几何关系求解．

9．（4分）一个质量为2kg的物体，在6个共点力的作用下保持静止．若同时撤消其中大小分别为18N和12N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是（）

A． 13m/s2 B． 3m/s2 C． 2m/s2 D． 16m/s2

考点： 牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．

专题： 牛顿运动定律综合专题．

分析： 由共点力平衡的条件可以知道，当撤消18N和12N的两个力后，其它力的合力与这两个力的合力大小相等方向相反，所以与直接求18N和12N的两个力的合力大小一样，根据力的合成可以求得合力的大小，从而根据牛顿第二定律求的加速度．

解答： 解：由平行四边形定则可知，18N和12N的两个力的合力的大小范围应该是6N≤F合≤30N，根据牛顿第二定律F=ma可得，加速度大小的范围就是3m/s2≤a≤15m/s2，所以AB正确．

故选：AB．

点评： 解答本题关键是要知道撤消18N和12N的两个力后，其它力的合力与这两个力的合力大小相等方向相反，与直接求18N和12N的两个力的合力大小一样，本题比较简单．

10．（4分）某质点沿x轴做直线运动，其v﹣t图象如图所示．质点在t=0时位于x=2m处，开始沿x轴正向运动，则（）

A． t=0.5s时，质点的加速度方向与速度方向相反

B． t=3.5s时，质点的加速度方向与速度方向相反

C． t=4s时，质点在x轴上的位置为x=6m

D． t=8s时，质点在x轴上的位置为x=11m

考点： 匀变速直线运动的图像．

专题： 运动学中的图像专题．

分析： 速度时间图象可读出速度的大小和方向，根据速度图象斜率表示加速度判断加速度方向，图象的“面积”大小等于位移大小，图象在时间轴上方“面积”表示的位移为正，图象在时间轴下方“面积”表示的位移为负．

解答： 解：A、根据图象可知，t=0.5s时，质点的加速度为正，速度也为正，方向相同，故A错误；

B、根据图象可知，t=3.5s时，质点的加速度为负，速度为正，方向相反，故B正确；

C、图象的“面积”大小等于位移大小，图象在时间轴上方“面积”表示的位移为正，图象在时间轴下方“面积”表示的位移为负，

所以t=4s时，质点的位移，所以质点在x轴上的位置为x=8m，故C错误；

D、t=8s时，质点的位移为，所以t=8s时，质点在x轴上的位置为x=5m，故D错误．

故选：B

点评： 本题抓住速度图象的“面积”等于位移是关键．能根据图象分析物体的运动情况，通过训练，培养基本的读图能力．

11．（4分）如图所示，物块M在静止的传送带上以速度ν匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图箭头所示，若传送带的速度大小也为ν，则传送带启动后（）

A． M静止在传送带 B． M可能沿斜面向上运动

C． M下滑的速度减小 D． M下滑的速度不变

考点： 摩擦力的判断与计算．

专题： 摩擦力专题．

分析： 对物体受力分析，由于传送带是向上运动的，物体的受力没有变化，所以物体的运动状态不变．

解答： 解：传送带静止时物块匀速下滑，说明重力沿斜面方向的分力和斜向上的滑动摩擦力相等．由于传送带是向上转动的，在传送带启动前后，物块都只受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力，物块受力不变，所以其下滑的速度也不变．

故选：D．

点评： 物体本来就是向下运动，受到的摩擦力是向上的，当传送带在向上转动时，对物体的受力没影响．

12．（4分）如图所示，小车向右运动的过程中，某段时间内车中悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直线有一定夹角θ，B与车底板之间的动摩擦因数为0.75，假设B所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力．在这段时间内，下述判断中正确的是（）

A． 物块B不受摩擦力作用

B． 物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向左

C． 要使A、B和车保持相对静止，θ最大为37°

D． 要使A、B和车保持相对静止，θ最大为53°

考点： 牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．

专题： 牛顿运动定律综合专题．

分析： 由AB的状态知其运动状态是一样的，故加速度相同，在对A受力分析可知其合力向左，故加速水平向左，可知B的加速度和受力状况，要使A、B和车保持相对静止，则当B的摩擦力达到最大静摩擦力时，加速度最大，再对A受力分析，根据牛顿第二定律即可求解．

解答： 解：A、A和B都相对车厢静止，加速度相同，方向为水平方向，对A受力分析可知，其受到的重力和拉力的合力恒定水平向左，故加速度恒定，方向水平向左，所以B受摩擦力的作用方向向左，大小恒定．故A错误，B正确；

C、要使A、B和车保持相对静止，则当B的摩擦力达到最大静摩擦力时，加速度最大，则最大加速度a=，

所以A的最大加速度也为7.5m/s2，对A受力分析，加速度a=gtanθ=7.5m/s2，所以θ=37°，故C正确，D错误．

故选：BC．

点评： 本题关键是依据A的受力来确定B的受力，进而确定加速度，这是受力分析的转移法，在连接体，叠加体等问题中常用的到．

三、实验题（本题共3小题，共16分）

13．（4分）小李同学用纸带和打点计时器研究小车的运动，小车拉着纸带由右向左运动，他在打出的纸带上选择了6个计数点A、B、C、D、E、F，如图所示，相邻两个计数点的时间间隔为0.1s，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm．请根据题意完成以下问题：

（1）打下B点时小车的速度为vB=0.25m/s．

（2）根据纸带可得小车运动的加速度为1.0m/s2．

考点： 测定匀变速直线运动的加速度．

专题： 实验题；直线运动规律专题．

分析： 可根据纸带上某点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度来求解VB；使用△x=aT2来求小车的加速度．

解答： 解：相邻两计数点之间还有四个点未画出，即打点周期为0.02s×5=0.1s，则：

；

小车加速度由△x=aT2求得：

；

故答案为：0.25，1.0

点评： 本题的关键在于纸带问题的基本处理方法的使用，求速度、加速度是常见的题型．

14．（6分）（1）通过两个定滑轮，用两根细线去拉伸一根一端的固定在墙上的橡皮筋OP，过定滑轮A的线挂三个钩码，过定滑轮B的线挂四个钩码，两根细线都系在橡皮筋的P端，在两个拉力的共同作用下，使橡皮筋从P点水平地拉伸到P′点，此时两根细线间夹角90°，如图甲所示．如果改用一根细线绕过一个定滑轮，要取得同样的效果，定滑轮必须安装在OP的延长线上，线上挂5个钩码．

（2）某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图乙所示，请在图中作出F1和F2的合力图示，并用F表示此力．

考点： 验证力的平行四边形定则．

专题： 实验题；平行四边形法则图解法专题．

分析： 要使效果相同，则用一个力拉时，也必须使橡筋从P点水平地拉伸到P′点，钩码的个数代表拉力的大小，根据力的平行四边形定则可正确求解．

以F1和F2为邻边作平行四边形，通过O点的对角线表示合力F．

解答： 解：（1）用一个力拉时，也必须使橡筋从P点水平地拉伸到P′点，这样作用效果才根两个力拉时相同，所以如果改用一根细线，绕过一只滑轮，要取得同样的效果，滑轮必须安装在OP的延长线上，

设钩码的质量为m，A端挂3个钩码，则相当于拉力为F1=3mg，B端挂4个钩码，相当于拉力为F2=4mg，由于二力垂直，因此其合力为：

F=5mg

因此应该根据力的等效性，应该在该线的末端挂上5个钩码．

（2）以F1和F2为邻边作平行四边形，与F1和F2共点的对角线表示合力F，标上箭头．如图所示．

故答案为：（1）OP的延长线上；5．

（2）如图

点评： 本题考查了力的合成法则及平行四边形定则的应用，是考查基础知识的好题．

15．（6分）如图甲为“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，应保持小车总的质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受外力，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（如图乙）．

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是小车的质量一定，加速a与合力F成正比．

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C

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．

考点： 探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

专题： 实验题．

分析： ①探究加速度与力的关系，应控制小车的质量保持不变；平衡摩擦力后用钩码的重力作为小车受到的合力；

②控制实验所控制的变量，分析图象，根据图象特点得出实验结论；根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因．

解答： 解：（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所受的合力．

（2）由图象OA段可知，a与F成正比，即：在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比；

以小车与钩码组成的系统为研究对象，系统所受的合外力等于钩码的重力m钩码g，

由牛顿第二定律得：m钩码g=（m小车+m钩码）a，小车的加速度a=g，

小车受到的拉力F=m小车a=g，当m钩码＜＜m小车时，

可以认为小车受到的合力等于钩码的重力，如果钩码的质量太大，

则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，a﹣F图象偏离直线，故C正确．

故答案为：（1）小车总的质量；（2）小车的质量一定，加速a与合力F成正比；C．

点评： 本题考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析，实验误差分析是本题的难点；应知道当砝码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码重力．

四、计算题（本题共4小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

16．（8分）为进一步增强市民文明交通的意识，2014年成都市曝光各种不文明交通的行为．某天的市区内有一辆车遇到有人闯红灯，马上紧急刹车，经时间t=1.5s停止，测得路面刹车的痕迹长x=4.5m，刹车后车的运动为匀减速直线运动，则刹车过程的加速度a的大小是多少？初速度v0是多少？若此道路规定，车辆行驶的速度不得超过30km/h，试问这辆车是否违章？

考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．

专题： 直线运动规律专题．

分析： 本题考查匀变速直线运动中基本规律的应用，注意公式的正确运用

解答： 解：刹车后直到停止，由

可得：v0=6m/s

又：

可得：a=﹣4m/s2

因为：v0=6m/s=21.6km/h＜30km/h

所以，没违章

答：这辆车没违章

点评： 对于运动学的基本公式要熟练掌握和应用，明确公式适用条件，不能张冠李戴．

17．（10分）成都欢乐谷的“跳楼机”游戏，既新奇又刺激，很受同学们欢迎，其原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面60m的高处，然后让座舱自由下落，落到离地面20m高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下，若座舱中的小李体重为500N，试求：

（1）此过程中的最大速度是多少？当座舱落到离地面30m的位置时，水平支持面对小李的支持力是多少？

（2）当座舱落到离地面15m的位置时，小李对水平支持面的压力是多少？（取g=10m/s2）

考点： 牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．

专题： 牛顿运动定律综合专题．

分析： （1）座舱自由落下时加速度为g，下落40m时速度最大，由运动学位移公式求出最大速度．当座舱落到离地面30m的位置时，座舱自由下落，水平支持面对小李的支持力为零．

（2）由速度﹣位移公式求出加速度，匀减速运动的加速度大小，再牛顿第二定律求解水平支持面对小李的支持力，由牛顿第三定律求小李对水平支持面的压力．

解答： 解：（1）由题意可知：座舱先自由下落30m，在20m高处时制动系统开始启动后做匀减速运动，所以下落30m时速度最大，设为v．

由 v2=2gh1

得：v=m/s

离地面30m时，座舱自由下落，处于完全失重状态，所以水平支持面对小李的支持力为0．

（2）设匀减速运动的加速度大小为a2，由v2=2a2h2

得：a2=m/s2；

对小李，由牛顿第二定律有：N﹣mg=ma2，

解得：N=m（g+a2）=50×（10+20）N=1500N．

根据牛顿第三定律，小李对水平支持面的压力是1500N．

答：（1）此过程中的最大速度是20m/s，当座舱落到离地面30m的位置时，水平支持面对小李的支持力是0．

（2）当座舱落到离地面15m的位置时，小李对水平支持面的压力是1500N．

点评： 本题是两个过程的问题，采用力学基本的处理方法：牛顿运动定律和运动学公式结合．同时要抓住两个过程之间的关系，比如位移和速度关系进行分析．

18．（10分）小王用水平方向的推力F=100N推一个质量为20kg的箱子匀速前进，如图甲所示，g取10m/s2．（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：

（1）箱子与水平地面间的动摩擦因数μ；

（2）若小王不改变力F的大小，只把力的方向变为与水平方向成37°角斜向上去拉静止的这个箱子，如图乙所示，拉力作用8.0s后撤去，箱子最多还能运动多长距离？

考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

专题： 牛顿运动定律综合专题．

分析： （1）抓住箱子做匀速运动，在竖直方向和水平方向上的合力为零，求出动摩擦因数的大小．

（2）改变推力F的大小，根据牛顿第二定律求出在推力F作用下的加速度，结合速度时间公式求出8s末的速度，再根据牛顿第二定律和速度位移公式求出还能滑行的距离．

解答： 解：（1）在图甲的情况下，箱子受力如图，由平衡条件得：

F=f

N1=mg

f=μN1

联立以上三式带入数据得：μ=0.5；

（2）在图乙的情况下，物体先以加速度a1做匀加速运动，然后以加速度a2做匀加速运动直到停止；则

水平方向上：Fcos37°﹣μN2=Fcos37°﹣μ（mg﹣Fsin37°）=ma1

8s后的速度：v1=a1t1

匀减速过程：μN3=μmg=ma2

联立以上四式并带入数据得：s2=1.6m

答：（1）箱子与地面间的动摩擦因数为0.5；

（2）撤去推力后箱子还能运动1.6m．

点评： 本题考查了牛顿第二定律、共点力平衡和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．

19．（14分）如图所示，A、B两个小物块用轻绳相连，轻绳绕过位于倾角为37°，长L=10m的斜面顶端的轻质滑轮，滑轮与轮轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上．第一次，B悬空，A静止在斜面上；已知物块A的质量为m=1kg，B质量M=0.8kg，A与斜面的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8），则：

（1）求A静止在斜面上时所受到的摩擦力大小及方向；

（2）第二次，将B的重改变，发现A自斜面底端由静止开始匀加速运动，经时间t=2s时速度大小为v=4m/s，求物块B质量改变了多少？

（3）当A在（2）问情况中，速度达到v=4m/s时，B离地面高h=2.4m，此时剪断轻绳，求A回到斜面底端与B落地的时间相差多少？（可用根式表示）

考点： 牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

专题： 牛顿运动定律综合专题．

分析： （1）沿斜面受力分析可得f大小和方向；

（2）根据牛顿第二定律分析受力可得；

（3）分别对AB作受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，进而求出位移和时间．

解答： 解：（1）第一次，B悬空，A静止在斜面上，根据平衡条件有

f+mgsin37°=Mg，

解得：f=2N，方向沿斜面向下．

（2）改变B的质量，A上滑，说明B的质量是增加的，设此时物块B的质量为M′

A上滑的加速度为：

根据牛顿第二定律可得：

B的质量增加了：△M=M′﹣M

代入数据得：△M=0.7kg

（3）B落地时间由：，解得：t1=0.4s

此时A减速的加速度为：

减速时间：，

位移：

反向加速的加速度：

剪断前位移：

加速时间为t3，则：

代入数据解得：

则时间差为：

答：（1）求A静止在斜面上时所受到的摩擦力大小为2N，沿斜面向下；

（2）物块B质量改变0.7kg．

（3）A回到斜面底端与B落地的时间相差．

点评： 后来运动起来后属于连接体问题，通常采用整体法和隔离法相结合的方法，注意灵活选择研究对象．

四川省成都市高一物理上学期期末试卷（含解析）