2022-2022学年河北省保定市望都中学高一（上）期中物理试卷 一、选择题（本题共12小题，每题4分，选对但不全得2分，共48分）1．关于质点，下列说法正确的是（ ）A．质量和体积都很小的物体才能看作质点B．在直线运动中，位移的大小和路程一定相同C．刘翔夺得了110m栏冠军是因为平均速度大D．中央电视台每晚新闻联播节目19：00开播指的是时间间隔2．关于速度和加速度，下列说法中正确的是（ ）A．速度不变时，加速度可能改变B．加速度增大时，速度可能减小C．速度变化得越来越快时，加速度越来越小D．速度方向改变时，加速度的方向可能不改变3．一辆汽车沿直线运动，先以15m/s的速度驶完全程的四分之三，余下的路程以20m/s的速度行驶，则汽车从开始到驶完全程的平均速度大小为（ ）A．16m/sB．16.3m/sC．17.5m/sD．18.8m/s4．下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是（ ）A．静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C．动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比D．物体的重心一定在物体上5．匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触．关于小球的受力，说法正确的是（ ）A．重力和细线对它的拉力B．重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C．重力和斜面对球的支持力D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力6．物体A，B放在物体C上，水平力F作用于A，使A，B，C一起匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是（ ）A．A对C有向左的摩擦力B．C对B有向左的摩擦力C．物体C受到三个摩擦力的作用D．C对地有向左的摩擦力7．下面有关物理学史和物理学方法的说法中，不正确的有（ ）14/15,A．伽利略研究自由落体运动时，由于物体下落时间太短，不易测量，因此采用了“冲淡重力”的方法来测量时间，然后再把得出的结论合理外推B．根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法C．由a=可知，物体的加速度又叫做速度的变化率，其值由比值决定D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法8．如图所示x﹣t图象和v﹣t图象中，给出四条曲线1、2、3、4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．图线1表示物体做曲线运动B．x﹣t图象中t1时刻v1＞v2C．v﹣t图象中0至t3时间内4的平均速度大于3的平均速度D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动9．汽车刹车后做匀减速直线运动，经3s后停止运动，那么，在这连续的3个1s内汽车通过的位移之比为（ ）A．1：3：5B．5：3：1C．1：2：3D．3：2：110．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速运动，开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示，那么在0﹣t0和t0﹣3t0两段时间内（ ）A．加速度大小之比3：1B．位移大小之比为1：2C．平均速度大小之比为2：1D．平均速度大小之比为1：111．一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（ ）A．小球在2s末的速度是20m/sB．小球在第5s内的平均速度是3.6m/sC．该星球上的重力加速度为5m/s2D．小球在5s内的位移是50m12．一个位于A点的物体，在第1s内向东做初速度为零、加速度为2m/s2的匀加速直线运动，第2s内加速度方向变为向西、大小不变，以后每隔1s加速度的方向都改变一次，但加速度大小始终不变．下列说法中正确的是（ ）14/15,A．该物体做的是匀变速直线运动B．在第60s末物体恰好回到A点C．在第59s末物体运动到A点东59m处D．在第59s末物体运动到A点西1m处 二、填空题（每空2分，共16分）13．如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度．（1）所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 （填字母代号）中的器材．A．直流电源B．天平及砝码C．4﹣6V交流电源D．毫米刻度尺（2）实验中得到的一条纸带如图2所示，图中五个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为 cm；物体在打下点D时的速度大小为 m/s．物体的加速度大小为 m/s2．该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是 ．14．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．（1）为完成实验，还需要的实验器材有 ．（2）实验中需要测量的物理量有 ．（3）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F﹣x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为 N/m．图线不过原点的原因是由于 ． 三、计算题（4小题，共36分）15．以10m/s的速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，若汽车刹车后第2s内的位移为6.25m（刹车时间超过2s），则汽车刹车后6s内通过的位移是多大？16．如图所示，有一根长为l=0.5m的木棍AB，悬挂在某房顶上，它自由下落时经过一高为d=1.5m的窗口，通过窗口所用的时间为0.2s，求木棍B端离窗口上沿的距离h．（不计空气阻力，取g=10m/s2）14/15,17．一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，另一端施一水平拉力F．若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至14cm时，物体恰好被拉动，（g=10m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）（1）弹簧的劲度系数多大？（2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为多少？（3）物体静止时，若将弹簧拉长至13cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？18．A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度v1=10m/s，B车在后，速度v2=30m/s，因大雾能见度很低，B车在距A车x0=75m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过S=180m才能停下来．（1）B车刹车时A仍按原速率行驶，两车是否会相撞？（2）若相撞，求相撞用时多少？若不会相撞，求两车相距的最小距离？ 14/15,2022-2022学年河北省保定市望都中学高一（上）期中物理试卷参考答案与试题解析 一、选择题（本题共12小题，每题4分，选对但不全得2分，共48分）1．关于质点，下列说法正确的是（ ）A．质量和体积都很小的物体才能看作质点B．在直线运动中，位移的大小和路程一定相同C．刘翔夺得了110m栏冠军是因为平均速度大D．中央电视台每晚新闻联播节目19：00开播指的是时间间隔【考点】质点的认识．【分析】路程是标量，大小等于运动轨迹的长度．位移是矢量，大小等于初末位置间的距离，100m比赛是在相同的位移内比时间，也就是比较平均速度，当物体的形状和大小在所研究的问题中可以忽略时，该物体可以看成质点，时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点．【解答】解：A、当物体的大小和形状在所研究的问题中能忽略，物体可以看成质点，不一定是体积小或质量小的物体就可以看成质点，故A错误；B、当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程，直线运动的位移大小不一定等于路程，故B错误；C、100m比赛是在相同的位移内比时间，时间短的胜，即时间短的平均速度大，故C正确；D、新闻联播节目19：00开播，是指时刻，故D错误；故选：C 2．关于速度和加速度，下列说法中正确的是（ ）A．速度不变时，加速度可能改变B．加速度增大时，速度可能减小C．速度变化得越来越快时，加速度越来越小D．速度方向改变时，加速度的方向可能不改变【考点】加速度．【分析】速度是反应物体运动快慢的物理量，加速度反应物体速度变化快慢的物理量．【解答】解：A、物体速度不变时加速度为0，故加速度肯定不变，故A错误；B、当加速度方向与速度方向相反时物体做减速运动，当加速度增加时物体的速度仍在减小，只是减小得更快了，故B正确；C、加速度反应物体速度变化快慢的物理量，故速度变化越来越快，则加速度越来越大，故C错误；D、平抛运动的速度方向时刻变化，而加速度保持不变，故D正确．故选：BD． 3．一辆汽车沿直线运动，先以15m/s的速度驶完全程的四分之三，余下的路程以20m/s的速度行驶，则汽车从开始到驶完全程的平均速度大小为（ ）A．16m/sB．16.3m/sC．17.5m/sD．18.8m/s14/15,【考点】平均速度．【分析】设全程的位移大小为4x，根据t=分别求出前后两段运动的时间表达式，再得到全程平均速度的表达式，求出v．【解答】解：设全程的位移大小为4x，由题得到全程的平均速度，又t1=，t2=得到带入数据得：=16m/s故选A． 4．下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是（ ）A．静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C．动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比D．物体的重心一定在物体上【考点】物体的弹性和弹力；摩擦力的判断与计算．【分析】（1）静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化的，当超过最大静摩擦力之后就开始相对运动了，此后就是滑动摩擦力了；（2）在弹性限度范围内，F=kx，其中F为弹力大小，x为伸长量或压缩量，k为弹簧的劲度系数；（3）动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与物体之间的压力、滑动摩擦力无关；（4）重心不一定在物体的几何中心上，只有质量分布均匀，形状规则的物体，重心才在其几何重心．【解答】解：A．静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化的，当超过最大静摩擦力之后就开始相对运动了，此后就是滑动摩擦力了，故A正确；B．根据弹簧弹力的表达式F=kx，x为伸长量或压缩量，k为弹簧的劲度系数，可知：弹力不仅跟劲度系数有关，还跟伸长量或压缩量有关，故B错误；C．动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与物体之间的压力、滑动摩擦力无关，故C错误；D．重心不一定在物体上，如圆环、圆筒等，物体的重心就是在物体之外，故D错误．故选：A 5．匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触．关于小球的受力，说法正确的是（ ）A．重力和细线对它的拉力B．重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C．重力和斜面对球的支持力14/15,D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】小球随车做匀速运动，合力为零，先分析小球肯定受到的力：重力和细线的拉力，再用假设法分析斜面对球有无支持力．【解答】解：小球必定受到重力和绳的拉力．小球和光滑斜面接触，斜面对小球没有弹力，假设有弹力，小球将受到三个力作用，重力和绳的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，小球将向右上方运动，与题设条件矛盾．故斜面对小球没有弹力．故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力．故A正确，BCD错误．故选A 6．物体A，B放在物体C上，水平力F作用于A，使A，B，C一起匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是（ ）A．A对C有向左的摩擦力B．C对B有向左的摩擦力C．物体C受到三个摩擦力的作用D．C对地有向左的摩擦力【考点】静摩擦力和最大静摩擦力；滑动摩擦力．【分析】对A受力分析，确定AC间摩擦力；对整体受力分析确定地面与C之间的摩擦力；对B受力分析，确定BC间摩擦力情况．【解答】解：A、以A为研究对象，所受合外力为0，故C对A有向右的摩擦力，A对C有向左的摩擦力，A选项正确；B、对物体B来说，因其所受合外力为0，故B，C间没有摩擦力，B选项错误；C、以A，B，C整体为研究对象，在F作用下向左匀速运动，所受合外力为0，故知地面对C有向右的摩擦力，C对地有向左的摩擦力，C受到A和地面给它的两个摩擦力的作用，选项C错误，D正确．故选：AD． 7．下面有关物理学史和物理学方法的说法中，不正确的有（ ）A．伽利略研究自由落体运动时，由于物体下落时间太短，不易测量，因此采用了“冲淡重力”的方法来测量时间，然后再把得出的结论合理外推B．根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法C．由a=可知，物体的加速度又叫做速度的变化率，其值由比值决定D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法【考点】物理学史．14/15,【分析】速度的定义v=，当△t→0时，表示物体在t时刻的瞬时速度，是采用数学上极限思想方法．合力与分力是等效替代的关系，在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想．匀变速运动分成无数小段，采用的是数学上的微分法．质点是用来代替物体的，采用是等效替代法．【解答】解：A、伽利略研究自由落体运动时，由于物体下落时间太短，不易测量，因此采用了“冲淡重力”的方法来测量时间，然后再把得出的结论合理外推．故A正确．B、速度的定义v=，表示平均速度，当△t→0时，表示物体在t时刻的瞬时速度，是采用数学上极限思想方法．故B正确．C、物体的加速度又叫做速度的变化率，其值由比值决定．故C不正确．D、在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成无数小段，采用的是数学中的微元法．故D正确．本题选不正确的，故选：C． 8．如图所示x﹣t图象和v﹣t图象中，给出四条曲线1、2、3、4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．图线1表示物体做曲线运动B．x﹣t图象中t1时刻v1＞v2C．v﹣t图象中0至t3时间内4的平均速度大于3的平均速度D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】位移时间图线的切线斜率表示物体的瞬时速度，速度时间图线通过位移的大小判断平均速度的大小．在位移时间图线中，通过物体位移增加还是减小判断物体的运动方向，在速度时间图线中，通过速度的正负值判断物体的运动方向．【解答】解：A、位移时间图线是物体的位移随时间的变化规律，并不是物体运动的轨迹．故A错误．B、位移时间图线的切线斜率表示物体的瞬时速度，图线1在t1时刻的斜率大于图线2的斜率，则v1＞v2．故B正确．C、v﹣t图象中0至t3时间，4的位移大于3的位移，时间相等，则4的平均速度大于3的平均速度．故C正确．D、在位移时间图线中，在t2时刻，位移减小，则运动反向，在速度时间图线中，在t4时刻，速度减小，但方向不变．故D错误．故选BC． 14/15,9．汽车刹车后做匀减速直线运动，经3s后停止运动，那么，在这连续的3个1s内汽车通过的位移之比为（ ）A．1：3：5B．5：3：1C．1：2：3D．3：2：1【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为1：3：5．本题采取逆向思维判断在这连续的3个1s内汽车通过的位移之比．【解答】解：汽车刹车后做匀减速直线运动，经3s后停止运动，逆过来看，做初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为1：3：5．知在这连续的3个1s内汽车通过的位移之比为5：3：1．故B正确，A、C、D错误．故选B． 10．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速运动，开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示，那么在0﹣t0和t0﹣3t0两段时间内（ ）A．加速度大小之比3：1B．位移大小之比为1：2C．平均速度大小之比为2：1D．平均速度大小之比为1：1【考点】匀变速直线运动的图像；平均速度．【分析】根据速度图象的斜率等于加速度求解加速度之比．速度图象与坐标轴所围“面积”等于位移大小，由几何知识求解位移大小之比．根据匀变速直线运动的平均速度公式=求解平均速度之比．【解答】解：A、根据速度图象的斜率等于加速度大小，则有在0～t0和t0～3t0两段时间内加速度大小之比为：a1：a2=：=2：1．故A错误．B、根据“面积”等于位移大小，则有位移之比为x1：x2=v0t0：v0•2t0=1：2．故B正确．C、两段时间内位移之比为1：2，所用时间之比为1：2，故平均速度之比为1：1，故C错误D正确；故选：BD． 11．一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（ ）A．小球在2s末的速度是20m/sB．小球在第5s内的平均速度是3.6m/sC．该星球上的重力加速度为5m/s2D．小球在5s内的位移是50m14/15,【考点】自由落体运动．【分析】由位移公式和速度公式即可求出加速度，由速度公式即可求出5s末的速度；由位移公式求出前5s的位移，由平均速度的公式求出平均速度．【解答】解：ABC、小球在第5s内的位移是18m，则5s内的平均速度为：m/s第5s内的平均速度等于4.5s末的速度，所以有：小球在2s末的速度是：v2=at2=4×2=8m/s．故ABC错误；D、小球在前5s内的位移是：m．故D正确；故选：D 12．一个位于A点的物体，在第1s内向东做初速度为零、加速度为2m/s2的匀加速直线运动，第2s内加速度方向变为向西、大小不变，以后每隔1s加速度的方向都改变一次，但加速度大小始终不变．下列说法中正确的是（ ）A．该物体做的是匀变速直线运动B．在第60s末物体恰好回到A点C．在第59s末物体运动到A点东59m处D．在第59s末物体运动到A点西1m处【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】物体在第1s内做匀加速直线运动，在第2s内做匀减速直线运动，因为加速度大小不变，则2s末速度为零，则第3s内又做匀加速直线运动，以此类推．【解答】解：A、物体的加速度在周期性地变化，则加速度不是恒定，不是匀变速直线运动．故A错误．B、物体物体在第1s内做匀加速直线运动，在第2s内做匀减速直线运动，因为加速度大小不变，则2s末速度为零，则第3s内又做匀加速直线运动，可知物体一直向东运动，速度不反向．第1s内的位移，则60s内的位移为60m，59s末的位移为59m．故C正确，B、D错误．故选C． 二、填空题（每空2分，共16分）13．如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度．14/15,（1）所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 CD （填字母代号）中的器材．A．直流电源B．天平及砝码C．4﹣6V交流电源D．毫米刻度尺（2）实验中得到的一条纸带如图2所示，图中五个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为 2.00 cm；物体在打下点D时的速度大小为 1.4825 m/s．物体的加速度大小为 9.625 m/s2．该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是 实验中存在摩擦力及空气的阻力 ．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）根据用打点计时器测重力加速度的原理，和实验的步骤可以判断遗漏的器材；（2）刻度尺为毫米刻度尺，需要进行估读，故在读数时应保留到十分之一毫米位，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．【解答】解：（1）电磁打点计时器需接4﹣6V交流电源．重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码．计算速度需要测相邻计数的距离，需要毫米刻度尺，故AB错误，CD正确．故选：CD．（2）毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位，这五个数据中不符合有效数字读数要求的是：2.0，应改为2.00cm．ABCDEF是打点计时器连续打出的点，因此计数点之间的时间间隔为：T=0.02s；根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出D点速度为：根据逐差法有：a==9.625m/s2，由于重物下落的过程中不可避免的存在摩擦力及空气的阻力，因此所测重力加速度比实际的要小．故答案为：（1）CD；（2）2.00；1.4825；9.625；实验中存在摩擦力及空气的阻力． 14．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．（1）为完成实验，还需要的实验器材有 刻度尺 ．（2）实验中需要测量的物理量有 弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量（或与对应的长度） ．14/15,（3）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F﹣x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为 200 N/m．图线不过原点的原因是由于 弹簧自身的重力 ．【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】本实验的目的探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，由给出的F﹣x图象，可由图象得出弹簧的劲度系数；【解答】解：（1）实验需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺（2）为了测量弹簧的形变量；实验中还应测量弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量（或与对应的长度）（3）图象中的斜率表示形变量，则k==200N/m；图线不过原点说明没有力时有了形变量，故说明弹簧有自身的重力存在；故答案为：（1）刻度尺；（2）弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量（或与对应的长度）；（3）200，弹簧自身的重力 三、计算题（4小题，共36分）15．以10m/s的速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，若汽车刹车后第2s内的位移为6.25m（刹车时间超过2s），则汽车刹车后6s内通过的位移是多大？【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第2s内中间时刻的瞬时速度，结合速度时间公式求出汽车的加速度；根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出刹车后的位移【解答】解：设汽车刹车时的加速度为a，则有其中v0=10m/s，△x=6.25m，t2=2s，t1=1s，代入数据解得a=﹣2.5m/s2汽车速度减到零所用时间＜6s，即汽车在4s末停止后，剩余的2s处于静止状态，所以刹车后6s内的位移与4s内的位移相同，即：答：汽车刹车后6s内通过的位移是20m 16．如图所示，有一根长为l=0.5m的木棍AB，悬挂在某房顶上，它自由下落时经过一高为d=1.5m的窗口，通过窗口所用的时间为0.2s，求木棍B端离窗口上沿的距离h．（不计空气阻力，取g=10m/s2）14/15,【考点】匀变速直线运动的公式；自由落体运动．【分析】明确木棍做自由落体运动，木棍下端到达窗口上沿的位移为h，根据位移公式列出h与所用时间的关系式．木棍上端到达窗口下沿的位移为h+d+l，再列出其与所用时间的表达式，再联立求解h．【解答】解：设木棍B端下落到窗口上沿所用的时间为t，则A端下落到窗口下沿所用的总时间为t+0.2sB下落到上沿有：h=gt2…①A下落到下沿有：h+d+l=g（t+0.2s）2…②①②联立得：t=0.9s，h=4.05m．答：木棍B端离窗口上沿的距离h为4.05m， 17．一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，另一端施一水平拉力F．若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至14cm时，物体恰好被拉动，（g=10m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）（1）弹簧的劲度系数多大？（2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为多少？（3）物体静止时，若将弹簧拉长至13cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？【考点】胡克定律．【分析】（1）当弹簧拉长至14cm时，物体恰好被拉动，物体所受的静摩擦力达到最大值，根据摩擦力公式和胡克定律求弹簧的劲度系数．（2）物体在滑动过程中物体所受的摩擦力是滑动摩擦力，根据公式f=μN求解．（3）物体静止时，若将弹簧拉长至13cm，物体所受的摩擦力是静摩擦力，由平衡条件求解．【解答】解：（1）由题意得，物体与地面间最大静摩擦力fmax=μN=μmg=0.2×2×10N=4N物体恰好被拉动，物体所受弹力等于最大静摩擦力：F1=kx1=fmax14/15,得k===100N/m（2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体相对地面滑动，受到滑动摩擦力为f2=μN=μmg=0.2×2×10N=4N（3）弹簧弹力F3=kx3=100×（13﹣10）×10﹣2N=3N＜fmax物体受到静摩擦力大小为f3=F3=3N．答：（1）弹簧的劲度系数是100N/m．（2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为4N．（3）物体静止时，若将弹簧拉长至13cm，物体所受到的摩擦力大小为3N． 18．A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度v1=10m/s，B车在后，速度v2=30m/s，因大雾能见度很低，B车在距A车x0=75m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过S=180m才能停下来．（1）B车刹车时A仍按原速率行驶，两车是否会相撞？（2）若相撞，求相撞用时多少？若不会相撞，求两车相距的最小距离？【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】根据速度时间公式求出两车速度相等的时间，结合位移公式求出两车的位移，通过位移关系判断两车是否相撞【解答】解：（1）设B车加速度大小为aB，刹车至停下来的过程中，由v22=2aBx①解得：aB=2.5m/s2B车在t时刻的速度为：vb=v2﹣aBt②B车的位移XB=v2t﹣aBt2③A车的位移XA=v1t④当两车速度相等时，vB=v1⑤解得：t=8s将t=8s代入③，④中得XB=160m，XA=80m因XB＞XA+X0=150m⑥故两车会相撞⑦（2）设两车经历时间t相撞，则满足XB=XA+X0⑧联立③，④，⑧代入数据得：t1=6st2=10s⑨故6s就相撞了⑩答：（1）B车刹车时A仍按原速率行驶，两车会相撞（2）相撞，相撞用时6s 14/15,2022年11月1日14/15
