重庆市巴蜀中学高2021届（一上）期末考试物理试题考生姓名：年级：总分：一、选择题(每小题4分，共48分。其中1—8题为单向选择题；9—12题为多项选择题)1.关于弹力，下列说法正确的是()A.放在水平桌面上的物体对桌面的压力就是该物体的重力B.物体间凡有相互接触，就一定有弹力C.弹力的方向总是跟接触面垂直D.用细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的2.下列关于惯性的说法中正确的是（）A.物体惯性的小仅由质量决定，与物体的运动状态和受力情况无关B.物体加速度越大，说明它的速度改变的越快，因此加速度越大的物体惯性越小C.行驶的火车速度大，刹车后向前运动距离长，这说明物体速度越大，惯性越大D.做自由落体运动的物体处于完全失重状态，因此做自由落体运动的物体无惯性3.如图，拖拉机前轮与后轮的半径之比为1：2，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮没有打滑，则（）A.两轮转动的周期相等B.前轮和后轮的角速度之比为1：2C.A点和B点的线速度大小之比为1：2D.A点和B点的向心加速度大小之比为2：14.物体在同一平面内受F1、F2、F3三个共点力的作用处于平衡状态，当把F3的方向在同平面内旋转45°时(F3大小不变，F1、F2大小方向都不变)。则三力的合力大小为（）A.0B.F3C.2F3D.F35.如图所示，质量为m=1kg的木块在质量为M=3kg的长木板上受到水平向右的拉力F的作用下向右加速滑行，长木板处于静止状态。已知长木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.1，木块与长板间的动摩擦因数为μ2=0.3。长木板一直静止，滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，重力加度g=10m/s2，则下列判断正确的是（）A.长木板对木块的摩擦力与木块对长木板的摩擦力是一对平衡力B.拉力F大小为4NC.长木板受到地面的静摩擦力大小为3ND.木块受到摩擦力大小为1N21
6.汽车在某路段做匀加速直线运动，该路段每隔20m设置一盏路灯，从经过第一盏路灯开始计时，第2s末刚好经过第三盏路灯，又过2s时刚好经过第六盏路灯(可将汽车视为质点)则汽车运行加速度大小为（）A.3m/s2B.4m/s2C.5m/s2D.6m/s27.如图甲所示，质量不计的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的变化图象如图乙所示，则（）A.t2至t3时间内，小球速度先增大后减小B.t2时刻弹簧弹力等于小球重力C.t3时刻小球处于超重状态D.t1至t2时间内，小球向上运动8.如图，一名学生将球丛同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A.从抛出到撞墙，第一次球在空中运动的时间较短B.篮球第二次撞墙的速度比第一次大C.篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等D.篮球第一次抛出时的速度一定比第二次大9.下列关于曲线运动的说法正确的是（）A.曲线运动的加速度方向与速度方向不在同一条直线上B.物体做平抛运动时，相同时间内速度变化量的方向不同C.圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小D.物体做匀速圆周运动时，加速度大小不变，方向始终指向圆心，因此物体做匀变速曲线运动10.甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度一时间图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A.在0~6s内，第1s末两物体相距最远B.乙物体先沿正方向运动2s，之后沿反方向运动C.4s末乙在甲前面2mD.两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末11.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根水平21
轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k，在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球。某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，弹簧的形变量为x，如图所示。不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内（）A.小车一定向左做加速运动B.小车的加速度方向向左，大小为C.弹簧可能处于压缩状D.弹簧的形变量为12.如图所示，OA间为遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连。当绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用。B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距BO于弹性绳的自然长度。现有一水平力F作用于A，使A向右缓慢地沿直线运动，则在运动过程中（）A.地面对A的摩擦力变小B.地面对A的摩擦力保持不变C.地面对A的支持力保持不变D.水平拉力F保持不变二、实验题（共两个小题，共15分。其中13题6分，14题9分）13.如图是甲同学利用A、B、C三根不同型号的橡皮筋做“探究橡皮筋的弹力与橡皮筋伸长长度的关系”实验得到的图线。(1)若要选一根弹性较好(劲度系数较小)的橡皮筋，应选_______（选填A、B、C)型号橡皮筋；(2)乙同学将一橡皮筋水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端挂钩码，实验过程是在橡皮筋的弹性限度内进行的，用记录的钩码的质量m与橡皮筋的形变量x作出m-x图象如图所示，重力加速度取10m/s2；根据图象可得橡皮筋的劲度系数为_______N/m，图象没有交到坐标原点的原因是：__________。21
14.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50Hz。(1)实验中得到如图一段纸带，每五个点为一计数点，测得AB=7.65cm；BC=10.17m，实验测出小车的加速度大小为_______m/s2(结果保留2位小数);(2)若直接按图所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力F为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标，画出的a-F图象合理的是_______。(3)实验中，沙和沙桶的总重力_____(填“大于”或“小于”或“等于”)绳子对小车的拉力，为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量______(填“远大于”或“远小于”)小车的质量；(4)若第(2)中四个图象中的图线(包括B、C中的直线部分)的斜率为k，则小车的质量M。三、计算题（共三道小题，共37分。其中15题10分，16题12分，17题15分）15.一小孩将小球以v0=3m/s的速度水平抛出，小球落地时的合速度为v=5m/s，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，求：(1)小球在空中飞行的时间;(2)小球从抛出点到落地点的总位移大小.21
16.一个底面粗糙、质量为M的斜劈放在粗糙的水平面上，斜劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示，求：(1)当斜劈静止时绳子的拉力大小;(2)若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈支持力的μ倍，当斜劈刚好不滑动时，求μ的值。21
17.一质量为M=4kg的长木板在粗糙水平地面上向右运动，在t=0时刻，木板速度为vo=6m/s，此时将一质量为m=2kg的小物块(可视为质点)无初速度地放在木板的右端，二者在0~1s内运动的v-t图象如图所示。己知重力加速度g=10m/s2。求：(1)小物块与木板的动摩擦因数μ1，以及木板与地面间的动摩擦因数μ2；(2)若小物块不从长木板上掉下，则小物块最终停在距木板右端多远处?(3)若在t=1s时，使小物块的速度突然反向(大小不变)，小物块恰好停在木板的左端，求木板的长度L。21
重庆市巴蜀中学高2021届（一上）期末考试物理试题一、选择题、1.关于弹力，下列说法正确的是()A.放在水平桌面上的物体对桌面的压力就是该物体的重力B.物体间凡有相互接触，就一定有弹力C.弹力的方向总是跟接触面垂直D.用细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的【答案】C【解析】【详解】静止在水平面上的物体所受的重力与它对水平面的压力不是一个力，重力的施力物体是地球，而压力的施力物体是该物体，性质也不同，故A错误；根据弹力产生条件，接触且发生弹性形变，故B错误；弹力的方向总是跟接触面垂直的，故C正确；用细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力是由于竹竿发生形变而产生的，故D错误。所以C正确，ABD错误。2.下列关于惯性的说法中正确的是A.物体惯性的小仅由质量决定,与物体的运动状态和受力情况无关B.物体加速度越大,说明它的速度改变的越快,因此加速度越大的物体惯性越小C.行驶的火车速度大,刹车后向前运动距离长,这说明物体速度越大,惯性越大D.做自由落体运动的物体处于完全失重状态,因此做自由落体运动的物体无惯性【答案】A【解析】【分析】本题应根据惯性的量度进行分析．要知道一切物体都有惯性，质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大，惯性大小与物体的运动状态及受力情况无关．【详解】物体惯性的小仅由质量决定，与物体的运动状态和受力情况无关，选项A正确；物体加速度越大，说明它的速度改变的越快，但是物体的质量不一定小，即物体惯性不一定越小，选项B21
错误；物体的惯性只与质量有关，行驶的火车速度大，刹车后向前运动距离长，这不能说明物体速度越大，惯性越大，选项C错误；做自由落体运动的物体处于完全失重状态，但是由于自由落体运动的物体有质量，因此做自由落体运动的物体有惯性，选项D错误；故选A.【点睛】惯性是力学上常见的概念，抓住任何物体都有惯性，惯性大小仅仅由物体的质量决定，与其他因素无关．3.如图,拖拉机前轮与后轮的半径之比为1:2,A和B是前轮和后轮边缘上的点,若车行进时轮没有打滑,则A.两轮转动的周期相等B.前轮和后轮的角速度之比为1:2C.A点和B点的线速度大小之比为1:2D.A点和B点的向心加速度大小之比为2:1【答案】D【解析】【分析】传动装置，在传动过程中不打滑，则有：共轴的角速度是相同的；同一传动装置接触边缘的线速度大小是相等的．所以当角速度一定时，线速度与半径成正比；当线速度大小一定时，角速度与半径成反比．因此根据题目条件可知线速度及角速度关系即可求解．【详解】根据v=ωr和vA=vB，可知A、B两点的角速度之比为2：1；故B错误。据和前轮与后轮的角速度之比2：1，求得两轮的转动周期为1：2，故A错误。轮A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以vA=vB，故C错误。由a=ωv，可知A与B点的向心加速度之比为2：1，故D正确。故选D。【点睛】明确共轴的角速度是相同的；同一传动装置接触边缘的线速度大小是相等的；灵活应用线速度、角速度与半径之间的关系．4.物体在同一平面内受F1、F2、F3三个共点力的作用处于平衡状态，当把F3的方向在同平面内旋转45°时(F3大小不变，F1、F2大小方向都不变)。则三力的合力大小为A.0B.F3C.2F3D.F321
【答案】D【解析】【分析】在三个共点力的作用下处于平衡状态，那么其中的任何一个力必定与其他力的合力大小相等，方向相反，求出F1、F2的合力，再于F3合成即可，此时它们间的夹角为45°．【详解】根据共点力平衡的特点可知，F1、F2、的合力与F3大小相等，方向相反，当把F3的方向在同平面内旋转45°时，就相当于计算两个大小相等的力，在夹角为135°时的合力的大小，根据平行四边形定则可知，此时合力的大小为，故选D。【点睛】本题关键是理解共点力平衡的特点，在共点力的作用下处于平衡状态时，那么其中的任何一个力必定与其他力的合力大小相等，方向相反，在根据平行四边形定则计算即可．5.如图所示,质量为m=1kg的木块在质量为M=3kg的长木板上受到水平向右的拉力F的作用下向右加速滑行,长木板处于静止状态。已知长木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.1,木块与长板间的动摩擦因数为μ2=0.3。长木板一直静止,滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,重力加度g=10m/s2,则下列判断正确的是A.长木板对木块的摩擦力与木块对长木板的摩擦力是一对平衡力B.拉力F大小为4NC.长木板受到地面的静摩擦力大小为3ND.木块受到摩擦力大小为1N【答案】C【解析】【分析】m对M的压力等于mg，m所受M的滑动摩擦力f=μmg，方向水平向左，M处于静止状态，水平方向受到m的滑动摩擦力和地面的静摩擦力，根据平衡条件分析木板受到地面的摩擦力的大小和方向．【详解】长木板对木块的摩擦力与木块对长木板的摩擦力是一对作用与反作用力，选项A21
错误；木块做加速运动，根据题目条件不能确定拉力F的大小，选项B错误；长木板处于静止状态，可知长木板受到地面的静摩擦力大小等于滑块对长木板的滑动摩擦力，大小为μ2mg=3N，选项C正确；木块受到摩擦力大小为3N，选项D错误；故选C.6.汽车在某路段做匀加速直线运动,该路段每隔20m设置一盏路灯,从经过第一盏路灯开始计时,第2s末刚好经过第三盏路灯,又过2s时刚好经过第六盏路灯(可将汽车视为质点)则汽车运行加速度大小为A.3m/s2B.4m/s2C.5m/s2D.6m/s2【答案】C【解析】【分析】根据∆x=aT2可求解加速度.【详解】根据∆x=aT2可得，故选C.7.如图甲所示,质量不计的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的变化图象如图乙所示,则A.t2至t3时间内,小球速度先增大后减小B.t2时刻弹簧弹力等于小球重力C.t3时刻小球处于超重状态D.t1至t2时间内,小球向上运动【答案】A【解析】21
【分析】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；同理，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．【详解】t2至t3时间内，小球从最低点到最高点，受到的合力先减小后增大，由牛顿第二定律可知加速度先减小后增大，小球速度先增大后减小，故A正确；t2时刻小球在最低点，此时弹簧弹力大于小球重力，选项B错误；t3时刻小球与弹簧脱离，处于失重状态，故C错误；t1至t2时间内，从小球刚与弹簧接触到压缩到最短，故小球向下运动，故D错误；故选A.【点睛】关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图象分析8.如图,一名学生将球丛同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是A.从抛出到撞墙，第一次球在空中运动的时间较短B.篮球第二次撞墙的速度比第一次大C.篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等D.篮球第一次抛出时的速度一定比第二次大【答案】B【解析】【分析】由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律分析求解．【详解】将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，第二次下落的高度较小，所以运动时间较短。故A21
错误。水平射程相等，由x=v0t得知第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞墙的速度较大，故B正确。由vy=gt，可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故C错误。根据速度的合成可知，不能确定抛出时的速度大小，故D错误。故选B。【点睛】本题采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律．9.下列关于曲线运动的说法正确的是A.曲线运动的加速度方向与速度方向不在同一条直线上B.物体做平抛运动时,相同时间内速度变化量的方向不同C.圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小D.物体做匀速圆周运动时,加速度大小不变,方向始终指向圆心,因此物体做匀变速曲线运动【答案】AC【解析】【详解】曲线运动的加速度方向与速度方向不在同一条直线上，选项A正确；物体做平抛运动时，相同时间内速度变化量∆v=gt大小相同，方向相同，选项B错误；圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，选项C正确；物体做匀速圆周运动时，加速度大小不变，方向始终指向圆心，物体做非匀变速曲线运动，选项D错误；故选AC.10.甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度一时间图象如图所示,则下列说法中正确的是A.在0~6s内,第1s末两物体相距最远B.乙物体先沿正方向运动2s,之后沿反方向运动C.4s末乙在甲前面2m21
D.两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末【答案】CD【解析】【分析】在v-t图象中，图线上某点对应纵轴坐标的正负表示运动方向。图线与坐标轴围成图形的面积表示位移，判断2s和6s内两物体位移是否相等即可判断是否相遇。两物体速度相等时相距最远。【详解】1s末两物体相距的距离等于一个小三角形的面积，而4s末两物体相距的距离等于2-4之间三角形的面积，明显4s末二者的距离最大，故A错误；乙的运动方向始终沿正方向，未发生变化，故B错误；4s时甲的位移为x=4×2=8m，乙的位移为：x′=×2×4+×（2+4）×2=10m；甲的位移小于乙的位移2m，故乙在甲前面2m，故C正确；t=2s末时乙的位移为x=×2×4=4m，甲的位移为x′=2×2=4m，两者位移相同，又是从同一地面出发，故2s末时二者相遇，同理可判断6s末二者也是相遇，故D正确；故选CD。【点睛】对于v-t图象问题，关键要抓住图线的斜率表示加速度，图线与坐标轴围成图形的面积表示位移，能根据面积关系得出位移关系。11.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根水平轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k，在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球。某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，弹簧的形变量为x，如图所示。不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内A.小车一定向左做加速运动B.小车的加速度方向向左,大小为a=gtanθC.弹簧可能处于压缩状D.弹簧的形变量为x=m1gtanθ/k【答案】BD【解析】【分析】21
小球、木块和小车具有相同的加速度，隔离对小球分析，根据牛顿第二定律求出小球的加速度，对m1受力分析，由牛顿第二定律求弹簧的形变量。【详解】由题意知，木块、小车、小球相对静止，具有相同的加速度，对小球进行受力分析有：小球受重力和细线的拉力，在两个力作用下小球在竖直方向处于平衡状态，水平方向产生加速度，所以有：Tsinθ=ma；Tcosθ=mg；所以可得小球的加速度a=gtanθ，方向水平向左，则小车的加速度为a=gtanθ，方向水平向左，而小车的速度方向不确定，所以小车可能向左做加速运动，也可能向右减速运动，故A错误，B正确。对m1分析知，m1的加速度水平向左，合力水平向左，弹簧对m1必定有水平向左的拉力，所以弹簧一定处于伸长状态，故C错误。对m1，由牛顿第二定律，得：kx=m1a，解得x=tanθ，故D正确；故选BD。【点睛】本题要通过对小球的受力分析得出加速度的大小和方向，再根据加速度判断物体的运动情况。注意当加速度向某个方向时物体可以沿这个方向做加速运动，也可以沿相反方向做减速运动。12.如图所示,OA间为遵从胡克定律的弹性轻绳,其一端固定于天花板上的O点,另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连。当绳处于竖直位置时,滑块A对地面有压力作用。B为紧挨绳的一光滑水平小钉,它到天花板的距BO于弹性绳的自然长度。现有一水平力F作用于A,使A向右缓慢地沿直线运动,则在运动过程中A.地面对A的摩擦力变小B.地面对A的摩擦力保持不变C.地面对A的支持力保持不变D.水平拉力F保持不变【答案】BC【解析】【分析】本题中物体在运动，故为滑动摩擦力，分析物体对地面的压力可知摩擦力的变化。同时根据共点力的平衡条件对水平方向进行分析，从而明确拉力的变化。【详解】设开始时AB的长度为L，则开始时刻A对地面的压力F=mg-KL21
；设某一时刻绳子与水平方向的夹角为θ，则绳子的弹力为F′=K；其向上分力Fy=F′sinθ=KL，故物体对地面的压力为mg-KL，保持不变；因f=μF，故摩擦力也保持不变，对水平方向分析，由平衡条件可知，F=Tcosθ+f，物块向右运动的过程中，T变大，θ变小，所以F变大。故BC正确，AD错误。故选BC。二、实验题13.如图是甲同学利用A、B、C三根不同型号的橡皮筋做“探究橡皮筋的弹力与橡皮筋伸长长度的关系”实验得到的图线。(1)若要选一根弹性较妖(劲度系数较小)的橡皮筋,应选_______（选填A、B、C)型号橡皮筋；(2)乙同学将一橡皮筋水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端挂钩码，实验过程是在橡皮筋的弹性限度内进行的,用记录的钩码的质量m与橡皮筋的形变量x作出m-x图象如图所示,重力加速度取10m/s2；根据图象可得橡皮筋的劲度系数为_______N/m，图象没有交到坐标原点的原因是：__________。【答案】(1).（1）A(2).（2）200N/m；(3).弹簧本身的重力造成的。【解析】【分析】（1）劲度系数较小的橡皮筋弹性较弱；（2）F-x图像的斜率等于劲度系数，可求解劲度系数；图象没有交到坐标原点的原因是弹簧本身的重力造成的。【详解】（1）劲度系数较小的橡皮筋弹性较弱，因F-x图像的斜率等于劲度系数，可知A劲度系数较小，应选A型号橡皮筋；（2）橡皮筋的劲度系数为；图象没有交到坐标原点的原因是弹簧本身的重力造成的。14.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,木板放在水平桌面上,打点计时器打点频率为50Hz。21
(1)实验中得到如图一段纸带,每五个点为一计数点，测得AB=7.65cm；BC=10.17m，实验测出小车的加速度大小为_______m/s2(结果保留2位小数);(2)若直接按图所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力F为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标，画出的a-F图象合理的_______(3)实验中，沙和沙桶的总重力_______(填“大于”或“小于”或“等于”)绳子对小车的拉力，为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量________(填“远大于”或“远小于”)小车的质量；(4)若第(2)中四个图象中的图线(包括B、C中的直线部分)的斜率为k，则小车的质量M_______。【答案】(1).（1）2.52m/s2(2).（2）C(3).（3）小于；(4).远小于；(5).（4）1/k.【解析】【分析】（1）根据∆x=aT2求解加速度；（2）若直接按图所示装置进行实验，没有平衡摩擦力，则当力F到达某一值时小车才有加速度;（3）细线的拉力小于沙和沙桶的总重力．为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力,应让沙和沙桶的总质量远小于小车的质量；（4）a–F图像的斜率的倒数等于小车的质量.【详解】（1）小车的加速度大小为：21
（2）若直接按图所示装置进行实验，没有平衡摩擦力，则当力F到达某一值时小车才有加速度，可知画出的a-F图象合理的是C；（3）实验中，我们认为细线拉力的大小等于沙和沙桶（其总质量为m）的总重力，而实际上细线的拉力：mg-T=ma，得：T=mg-ma，故细线的拉力小于沙和沙桶的总重力．为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力,应让沙和沙桶的总质量远小于小车的质量；（4）若第（2）中四个图象中的图线(包括B、C中的直线部分)的斜率为k，则根据牛顿第二定律，则，小车的质量M=1/k.三、计算题15.一小孩将小球以v0=3m/s的速度水平抛出,小球落地时的合速度为v=5m/s,重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,求:(1)小球在空中飞行的时间;(2)小球从抛出点到落地点的总位移大小.【答案】（1）0.4s（2）1.44m【解析】【分析】根据平行四边形定则求出落地时竖直分速度，结合速度时间公式求出运动的时间，根据位移时间公式求出抛出点的高度，根据初速度和时间求出水平距离．【详解】（1）根据平行四边形定则知，落地时竖直分速度，则球在空中运动的时间（2）抛出点距离地面的高度h＝gt2＝×10×0.16m＝0.8m．抛出点与落地点的水平距离x=v0t=3×0.4m=1.2m．小球从抛出点到落地点的总位移16.一个底面粗糙、质量为M的斜劈放在粗糙的水平面上,斜劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,求：21
(1)当斜劈静止时绳子的拉力大小;(2)若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈支持力的μ倍,当斜劈刚好不滑动时,求μ的值。【答案】（1）mg（2）【解析】【分析】（1）对小球受力分析，由共点力平衡条件可求得绳子的拉力；（2）对劈进行受力分析，由共点力的平衡条件可得出支持力的大小及μ的最小值。【详解】（1）对小球进行受力分析如图1：Tcos30°+FN1cos30°=mg T sin30°=FN1sin30°T=FN1解得：T=FN1=mg（2） 对劈进行受力分析如图2：FN2=Mg+FN1cos30°=Mg+ Ff=FN1sin30° 要使整体不滑动则有：Ff≤μ FN221
由以上三式解得k值不能小于。【点睛】当一个题目中有多个物体时，一定要灵活选取研究对象，分别作出受力分析，即可由共点力的平衡条件得出正确的表达式。17.一质量为M=4kg的长木板在粗糙水平地面上向右运动，在t=0时刻，木板速度为vo=6m/s,此时将一质量为m=2kg的小物块(可视为质点)无初速度地放在木板的右端，二者在0~1s内运动的v-t图象如图所示。己知重力加速度g=10m/s2。求：(1)小物块与木板的动摩擦因数μ1,以及木板与地面间的动摩擦因数μ2；(2)若小物块不从长木板上掉下,则小物块最终停在距木板右端多远处?(3)若在t=1s时,使小物块的速度突然反向(大小不变),小物块恰好停在木板的左端,求木板的长度L。【答案】（1）μ1=0.1，μ2=0.3；（2）2.625m；（3）3.6m；【解析】【分析】（1）由v-t图象得到小物块的加速度，根据牛顿第二定律列式求解动摩擦因数；再对长木板受力分析，根据v-t图象得到加速度，根据牛顿第二定律列式求解木板与地面间的动摩擦因数μ2。（2）根据v-t图象得到1s内滑块与木板的位移大小，得到相对位移大小；1s后都是减速，但滑块相对木板再次右移，根据运动学公式列式分析；（3）先小物块的速度突然反向，先对木板和滑块分别受力分析，根据牛顿第二定律得到加速度，再结合运动学公式求解相对位移。【详解】（1）小物块的加速度：，长木板的加速度：，21
对小物块受力分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：μ1mg=ma1，木板水平方向受滑块向后的摩擦力和地面向后的摩擦，根据牛顿第二定律，有：-μ1mg-μ2（M+m）g=Ma2，解得：μ1=0.1，μ2=0.3；（2）v-t图象与时间轴包围的面积表示位移大小，1s内相对位移大小：△x1=×6×1＝3m；m受摩擦力：f1=μ1mg=2N，M受地面的滑动摩擦力：f2=μ2(M+m)g=18N，1s后M与m均是减速，但M加速度小于m的加速度，分别为：a1′＝＝1m/s2，a2′＝＝4m/s2，1s后M的位移：xM＝，1s后m的位移：xm＝，1s后m相对于M的位移：△x′=xm-xM=0.375m；故小物块最终停在距木板右端：△x1-△x′=3-0.375=2.625m；（3）若在t=1s时。使小物块的速度突然反向，则m受向后的摩擦力，一直到速度减小为零；M受向左的两个摩擦力，一直到速度减为零；m的加速度：，M的加速度：对m，位移：对M，位移：故2s后的相对位移大小：△x″=x1+x2=0.6m，故木板的长度L=△x″+△x1=0.6m+3m=3.6m；【点睛】本题是滑板问题，物体多、过程多、规律多，要分研究对象、分阶段受力分析，根据牛顿第二定律列式，根据位移公式多次列式求解，难度较大。21
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