江西省抚州市临川一中高一物理上学期期中试题含解析

2022-2022学年江西省抚州市临川一中高一（上）期中物理试卷　一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．1-7题为单选，8-10为多选．全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分．）1．下列关于质点的说法中，正确的是（　　）A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义B．只有体积很小的物体才能看作质点C．凡轻小的物体，皆可看作质点D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点　2．一物体沿直线运动时的速度﹣时间图象如图所示，则以下说法中正确的是（　　）A．物体沿着直线向一个方向运动B．物体沿直线往复运动C．物体加速度最大的时刻为1s，3s，5sD．物体在1s，3s，5s时刻速度方向发生变化　3．下列几个关于力学问题的说法中正确的是（　　）A．两个物体只要相互接触就一定会产生弹力B．放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力C．摩擦力的方向一定与物体的运动方向在同一直线上D．一本书在桌面上静止，书对桌面有压力是因为书发生了弹性形变　4．如图，质量为m的木块，在斜向左上方的力F的作用下，沿天花板向左作匀速直线运动，则该物体受到的作用力的个数为（　　）A．2个B．3个C．4个D．5个　5．下列四组共点力分别作用于同一物体上，其中不可能使物体作匀速直线运动的是（　　）A．1N，4N，6NB．2N，4N，6NC．3N，4N，6ND．4N，4N，6N　6．如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F和F′，已知支架间的距离为AB的一半，则为（　　）-18-\nA．B．C．D．　7．一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其﹣t的图象如图所示，则（　　）A．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/sB．质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2C．质点在1s末速度为1.5m/sD．质点在第1s内的平均速度0.75m/s　8．物体做匀加速直线运动，在时间T内通过位移x1到达A点，接着在时间T内又通过位移x2到达B点，则物体（　　）A．在A点的速度大小为B．在B点的速度大小为C．运动的加速度为D．运动的加速度为　9．某同学用传感器来探究摩擦力，他将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；将一质量m=3.75kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集，然后沿水平方向缓慢地拉动传感器，至木块运动一段时间后停止拉动．获得的数据在计算机上显示出如图所示的图象．下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是（　　）-18-\nA．0～6s内木块一直受到静摩擦力的作用B．最大静摩擦力比滑动摩擦力大C．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08D．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11　10．如图所示，在粗糙水平地面上放一三角形劈，三角形劈与光滑竖直墙之间放一光滑圆球，整个装置处于静止状态，若把三角形劈向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（　　）A．球对墙的压力增大B．球对墙的压力不变C．球对三角形劈的压力增大D．地面对三角形劈的摩擦力不变　　二、填空题（共16分，每空2分）11．（10分）（2022秋•杭州期中）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）下列实验操作步骤正确的是　　　　　　A．实验所用的重物可用实心泡沫球B．应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向C．实验时应先使重物靠近打点计时器再释放，释放后再接通电源（3）实验中得到的一条纸带如图2所示，从比较清晰的点起，每2个点取一个计数点，分别标明0，1，2，3，4．测得x1=30.0mm，x2=45.4mm，x3=60.8mm，x4-18-\n=76.2mm，则物体在打下点2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　　　　　　．　12．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．（1）关于此实验的下列说法中正确的是　　　　　　．A．同一次实验中，O点位置不允许变动B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是　　　　　　．（3）本实验采用的科学方法是　　　　　　．　　三、计算题（44分）13．如图所示为一物体沿直线运动的x﹣t图象，根据图象，求：（1）前2s内的位移，第4s内的位移（2）画出对应的v﹣t图象．　14．如图所示，一同学从一高为H=10m高的平台上竖直向上抛出一个可以看成质点的小球，小球的抛出点距离平台的高度为h0=0.8m，小球抛出后升高了h=0.45m达到最高点，最终小球落在地面上．g=10m/s2求：（1）小球抛出时的初速度大小v0；（2）小球从抛出到接触地面的过程中经历的时间t．-18-\n　15．如图所示，重为100N的物体受推力F作用贴于墙面静止，F与墙的夹角θ=60°，墙对物体的最大静摩擦力为40N，要使物体保持静止，求推力F的大小范围．　16．（10分）（2022秋•静宁县期末）如图（a）所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB=30°；如图（b）中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳CF拉住一个质量为M2的物体，求：（1）细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比；（2）轻杆BC对C端的支持力；（3）轻杆HG对G端的支持力．　17．（10分）（2022秋•上城区校级期末）所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2=100N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，试求：（sin53°=0.8cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2）（1）木块与斜面间的摩擦力大小；（2）木块所受斜面的弹力大小．-18-\n　　2022-2022学年江西省抚州市临川一中高一（上）期中物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．1-7题为单选，8-10为多选．全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分．）1．下列关于质点的说法中，正确的是（　　）A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义B．只有体积很小的物体才能看作质点C．凡轻小的物体，皆可看作质点D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点【考点】质点的认识．【分析】物体可以看成质点的条件是物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题．【解答】解：A、质点是一个理想化模型，实际上并不存在，引入这个概念可以简化我们分析的问题，不是没有意义，所以A错误；B、体积大的物体也可以看做质点，比如地球，所以B错误；C、轻小的物体，不一定可以看做质点，要看它的形状对分析的问题有没有影响，所以C错误；D、如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点，所以D正确．故选：D．【点评】考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略．　2．一物体沿直线运动时的速度﹣时间图象如图所示，则以下说法中正确的是（　　）A．物体沿着直线向一个方向运动B．物体沿直线往复运动C．物体加速度最大的时刻为1s，3s，5sD．物体在1s，3s，5s时刻速度方向发生变化【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【专题】比较思想；图析法；运动学中的图像专题．-18-\n【分析】在速度时间图象中，速度的正负表示速度的方向，只要图象在时间轴同一侧物体运动的方向就没有改变；图线切线的斜率表示加速度．由此分析图象的意义．【解答】解：AB、由图看出物体的速度大小和方向作周期性变化，而速度的正负表示物体的运动方向，所以物体沿直线往复运动．故A错误，B正确．C、图线切线的斜率表示加速度，斜率的大小最大，物体的加速度最大，则知物体加速度最大的时刻为0s，2s，4s，6s．故C错误．D、物体在1s，3s，5s时刻速度方向没有发生变化，故D错误．故选：B【点评】本题是为速度﹣时间图象的应用，要明确图线切线斜率的含义，知道速度的符号表示速度的方向，能根据图象读取有用信息．　3．下列几个关于力学问题的说法中正确的是（　　）A．两个物体只要相互接触就一定会产生弹力B．放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力C．摩擦力的方向一定与物体的运动方向在同一直线上D．一本书在桌面上静止，书对桌面有压力是因为书发生了弹性形变【考点】物体的弹性和弹力；重心；滑动摩擦力．【分析】有接触不一定有弹力，必须有弹性形变．放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力大小等于物体对斜面的压力，但不能说就是物体对斜面的压力．摩擦力的方向可以与物体的运动方向不在同一直线上．【解答】解：A、物体相互接触，不一定会产生弹力，必须发生弹性形变．故A错误．B、放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力大小等于物体对斜面的压力，但不能说就是物体对斜面的压力，压力的受力物体是斜面，而重力的分力的受力物体是该物体．故B错误．C、摩擦力的方向可以与物体的运动方向不在同一直线上，比如在水平圆盘上随圆盘一起匀速转动的物体所受的摩擦力方向与速度方向垂直．故C错误．D、书在桌面上静止，书对桌面有压力是因为书发生了弹性形变．故D正确．故选：D．【点评】本题考查力学中一些基本知识．掌握弹力的产生的原理与条件，注意摩擦力的方向，及压力与重力的区别．　4．如图，质量为m的木块，在斜向左上方的力F的作用下，沿天花板向左作匀速直线运动，则该物体受到的作用力的个数为（　　）A．2个B．3个C．4个D．5个【考点】物体的弹性和弹力．【专题】受力分析方法专题．【分析】对物体受力分析，受推力、重力、支持力、摩擦力而做匀速运动，根据平衡条件即可求解．【解答】解：由题意可知，在斜向左上方的力F的作用下，沿天花板向左作匀速直线运动，因此除受到重力外，还受到水平向左的推力，由于天花板对木块有竖直向下的支持力，根据摩擦力产生的条件，则存在向右的滑动摩擦力，-18-\n对物体受力分析，如图所示，重力、支持力、摩擦力与推力，故C正确，ABD错误；故选：C．【点评】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图，列方程即可求解．　5．下列四组共点力分别作用于同一物体上，其中不可能使物体作匀速直线运动的是（　　）A．1N，4N，6NB．2N，4N，6NC．3N，4N，6ND．4N，4N，6N【考点】共点力平衡的条件及其应用．【专题】定性思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题．【分析】物体做匀速直线运动就是合力的大小为零，找出合力不为零的即可．【解答】解：A、1N和4N的合力的范围是3N≤F≤5N，6N在这个范围内，合力可以为零，可以做匀速直线运动，所以A不可能；B、2N和4N的合力的范围是2N≤F≤6N，6N在这个范围内，合力可以为零，可以做匀速直线运动，所以B可能；C、3N和4N的合力的范围是1N≤F≤7N，6N在这个范围内，合力可能为零，可以做匀速直线运动，所以C可能；D、4N和4N的合力的范围是0N≤F≤8N，6N在这个范围内，合力可以为零，可以做匀速直线运动，所以D可能；本题选择不可能的，故选：A【点评】本题关键根据平行四边形定则得出合力的范围：|F1﹣F2|≤F≤F1+F2　6．如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F和F′，已知支架间的距离为AB的一半，则为（　　）A．B．C．D．【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】对左图，上面球收重力和支持力而平衡，根据平衡条件得到支持力；对右图，隔离半个球分析，受重力、左侧球的支持力和右角的支持力，根据平衡条件列式求解．【解答】解：设两半球的总质量为m，当球以AB沿水平方向放置，可知；-18-\n当球以AB沿竖直方向放置，以两半球为整体，隔离右半球受力分析如图所示，可得，根据支架间的距离为AB的一半，可得θ=30°，则，A正确．故选：A【点评】本题关键是根据隔离法和整体法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，基础题目．　7．一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其﹣t的图象如图所示，则（　　）A．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/sB．质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2C．质点在1s末速度为1.5m/sD．质点在第1s内的平均速度0.75m/s【考点】匀变速直线运动的图像；平均速度．【专题】运动学中的图像专题．【分析】﹣t的图象表示平均速度与时间的关系．在v﹣t图象中，倾斜的直线表示匀速直线运动，图线的斜率等于加速度，贴图产直接读出速度．由=求平均速度．【解答】解：A、由图得：=0.5+0.5t．根据x=v0t+at2，得：=v0+at，对比可得：a=0.5m/s2，则加速度为a=2×0.5=1m/s2．由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动，故A错误．B、质点做匀加速直线运动，根据x=v0t+at2，得v0+at=，由图得：=0.5，则加速度为a=2×0.5=1m/s2．故B错误．C、质点的初速度v0=0.5m/s，在1s末速度为v=v0+at=0.5+1=1.5m/s．故C正确．D、质点在第1s内的平均速度===1m/s，故D错误．-18-\n故选：C．【点评】本题的实质上是速度﹣﹣时间图象的应用，要明确斜率的含义，能根据图象读取有用信息．　8．物体做匀加速直线运动，在时间T内通过位移x1到达A点，接着在时间T内又通过位移x2到达B点，则物体（　　）A．在A点的速度大小为B．在B点的速度大小为C．运动的加速度为D．运动的加速度为【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】由匀变速直线运动的平均速度公式可求得A点的速度；由△x=at2可求得物体运动的加速度．【解答】解：A、匀变速直线运动的中间时刻的速度等于中间时刻的速度；故A点的速度为；故A正确；B、B点的速度vB=vA+aT=，故B正确；C、由△x=aT2，可得物体运动的加速度a=，故CD错误；故选：AB．【点评】匀变速直线运动中的平均速度等于中间时刻的速度，在解题时要注意该结论的使用．　9．某同学用传感器来探究摩擦力，他将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；将一质量m=3.75kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集，然后沿水平方向缓慢地拉动传感器，至木块运动一段时间后停止拉动．获得的数据在计算机上显示出如图所示的图象．下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是（　　）-18-\nA．0～6s内木块一直受到静摩擦力的作用B．最大静摩擦力比滑动摩擦力大C．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08D．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；滑动摩擦力．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】分析摩擦力Ff随拉力F的变化图象，根据长木板的状态确定木块与长木板间的摩擦力的性质．根据滑动摩擦力公式求出块与长木板间的动摩擦因数μ．【解答】解：A、在0﹣2s内，物体不受外力，此时没有摩擦力，故A错误；B、由图象可知，用力沿水平方向拉长木板，拉力从0开始逐渐增大．刚开始长木板处于静止状态，长木板受拉力和木块对长木板间的静摩擦力，当拉力达到4N时，开始发生相对滑动，木块与长木板间产生了滑动摩擦力．由图可知木块与长木板间的最大静摩擦力Ffm为4N．当拉力达到4N时，开始发生相对滑动，木块与长木板间产生了滑动摩擦力．由图可知木块与长木板间的滑动摩擦力Ff为3N．故B正确；C、根据滑动摩擦力公式得：μ==0.08，故C正确，D错误；故选BC【点评】此题主要考查了二力平衡条件的应用，要知道静止状态和匀速直线运动状态都属于平衡状态，此时物体受力平衡，大小相等．并且要知道物体所受滑动摩擦力与接触面所受压力成正比．　10．如图所示，在粗糙水平地面上放一三角形劈，三角形劈与光滑竖直墙之间放一光滑圆球，整个装置处于静止状态，若把三角形劈向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（　　）A．球对墙的压力增大B．球对墙的压力不变C．球对三角形劈的压力增大D．地面对三角形劈的摩擦力不变【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】定性思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题．【分析】物体和三角形劈都处于静止状态，受力平衡，先对球受力分析，再对三角形劈受力分析，结合共点力平衡条件列式分析即可．-18-\n【解答】解：对球受力分析，受重力、三角形劈支持力和墙壁的支持力；再对三角形劈受力分析，受重力、球的压力、地面的支持力和摩擦力；若把三角形劈向右移动少许，各个力的方向均没有改变，重力不变，故题中所有的力大小也都不变；故AC错误，BD正确；故选：BD．【点评】本题只需判断出各个力的方向是否改变，然后结合共点力平衡条件定性分析即可，基础题目．　二、填空题（共16分，每空2分）11．（10分）（2022秋•杭州期中）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　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）下列实验操作步骤正确的是　B　A．实验所用的重物可用实心泡沫球B．应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向C．实验时应先使重物靠近打点计时器再释放，释放后再接通电源（3）实验中得到的一条纸带如图2所示，从比较清晰的点起，每2个点取一个计数点，分别标明0，1，2，3，4．测得x1=30.0mm，x2=45.4mm，x3=60.8mm，x4=76.2mm，则物体在打下点2时的速度大小为　1.33　m/s．物体的加速度大小为　9.63　m/s2．该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是　实验中存在摩擦阻力　．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【专题】实验题．【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）明确实验原理，了解具体操作的含义即可正确解答本题；（3）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2点时小车的瞬时速度大小．【解答】解：（1）打点计时器需接交流电源．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，需要刻度尺，故AB错误，CD正确．故选：CD．（2）A、重物最好选用密度较大的材料，来减小阻力的影响，故A错误；B、打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦力的影响，故B正确；C、如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故C错误．故选：B．-18-\n（3）相邻时间间隔为：t=2T=0.04s，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有：物体在打下点2时的速度大小为v2==1.33m/s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，得：a==9.63m/s2；由于重物下落的过程中不可避免的存在摩擦阻力，因此所测重力加速度比实际的要小．故答案为：（1）CD（2）B（3）1.33，9.63，实验中存在摩擦阻力【点评】解决本题的关键知道根据用打点计时器测重力加速度的实验原理，通过原理确定器材．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．　12．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．（1）关于此实验的下列说法中正确的是　A　．A．同一次实验中，O点位置不允许变动B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是　F′　．（3）本实验采用的科学方法是　等效替代　．【考点】验证力的平行四边形定则．【专题】实验题．【分析】实验原理是通过比较理论值与实际值之间的关系，来验证力的合成遵从平行四边形定则，理论值是用平行四边形画出来的，真实值是与橡皮筋同线的那个力．实验利用了等效替代法的科学方法，可结合实验原理对各选项一一分析．【解答】解：（1）A、为了保证两次产生的作用效果相同，故应将橡皮条和细线的结点拉到相同的位置，故A正确；B、实验中，需要记录弹簧测力计的读数和拉力方向以及O点的位置，故B错误；C、实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定是取90°，故C错误；-18-\nD、本实验只要达到效果相同，对弹簧称拉力的大小没有要求，不需要将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程．故D错误；故选：A．（2）F1与F2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值．所以图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′．（3）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．故选：B．故答案为：（1）A（2）F′（3）等效替代【点评】本实验采用的是等效替代的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代．解答实验的出发点为明确实验原理、实验步骤、数据处理，明确合力和分力之间的关系，同时注意应用所学物理基本规律解决实验问题．　三、计算题（44分）13．如图所示为一物体沿直线运动的x﹣t图象，根据图象，求：（1）前2s内的位移，第4s内的位移（2）画出对应的v﹣t图象．【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】计算题；作图题；定量思想；图析法；直线运动规律专题．【分析】（1）x﹣t图象表示某时刻物体的位置，位移等于x的变化量．（2）图线斜率表示物体的运动速度，求各段时间内的速度，再画出v﹣t图象．【解答】解：（1）在第2s内，由x1=10m运动到x2=30m，位移为△x1=x2﹣x1=20m在第4s内，由x1′=30m运动到x2′=15m，位移△x2=x2′﹣x1′=﹣15m（2）0﹣2s内的速度v1===10m/s，2s﹣3s的速度为零，3s﹣5s的速度为v3===﹣15m/sv﹣t图象如图所示：答：-18-\n（1）前2s内的位移是20m，第4s内的位移是﹣15m．（2）画出对应的v﹣t图象如图所示．【点评】解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道位移时间图线的斜率表示速度．　14．如图所示，一同学从一高为H=10m高的平台上竖直向上抛出一个可以看成质点的小球，小球的抛出点距离平台的高度为h0=0.8m，小球抛出后升高了h=0.45m达到最高点，最终小球落在地面上．g=10m/s2求：（1）小球抛出时的初速度大小v0；（2）小球从抛出到接触地面的过程中经历的时间t．【考点】竖直上抛运动；自由落体运动．【分析】将整个过程分为上升过程和下降过程进行求解，上升做匀减速直线运动，求出上升的时间，下落做自由落体运动，求出自由落体的时间，两个时间之和为小球在空中完成动作的时间．【解答】解：（1）上升阶段﹣v02=﹣2gh得：（2）上升阶段：0=v0﹣gt1自由落体过程：ho+h+故有：t=t1+t2得：t=1.8s答：（1）小球抛出时的初速度大小是3m/s；（2）小球从抛出到接触地面的过程中经历的时间1.8s．【点评】本题将竖直上抛运动分解为上升过程和下降过程进行求解．因为在整个过程中加速度保持不变，整个过程做匀变速直线运动，本题也可以采取运动学公式对整个过程求解，注意矢量的方向．或者（2）：以竖直向下为正方向，根据匀变速运动公式：h0+﹣v0t+得t=1.8s　-18-\n15．如图所示，重为100N的物体受推力F作用贴于墙面静止，F与墙的夹角θ=60°，墙对物体的最大静摩擦力为40N，要使物体保持静止，求推力F的大小范围．【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．【专题】简答题；定量思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题．【分析】当物体刚要上滑时，静摩擦力沿墙壁向下达到最大值，此时力F为最大；当物体刚要下滑时，静摩擦力沿墙壁向上达到最大值，此时力F最小．根据平衡条件求出F的最大值和最小值，得出F的取值范围．【解答】解：由题意，对物体受力分析知：（1）若物体有下滑趋势，则静摩擦力向上，当静摩擦力达到最大时，F有最小值如图所示，根据平衡条件有：Fmincos60°+fmax=G解得：Fmin=120N（2）若物体有上滑趋势，则静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，F有最大值，如图所示，根据平衡条件有：Fmaxcos60°=G+fmax解得：Fmax=280N综上所述，推力F的大小范围为120N≤F≤280N．答：推力F的大小范围为120N≤F≤280N．【点评】本题是力平衡中临界问题，关键分析临界条件：当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大值．正确分析受力情况，运用正交分解法求解．　16．（10分）（2022秋•静宁县期末）如图（a）所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB=30°；如图（b）中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳CF拉住一个质量为M2的物体，求：-18-\n（1）细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比；（2）轻杆BC对C端的支持力；（3）轻杆HG对G端的支持力．【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】根据定滑轮的力学特性，可知a图中，细绳AC段的张力等于物体的重力．图甲中对滑轮受力分析，运用合成法求解细绳AC段的张力FAC与轻杆BC对C端的支持力；乙图中，以C点为研究对象，根据平衡条件求解细绳EG段的张力F2以及轻杆HG对G端的支持力．【解答】解：题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力．分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示．（1）图甲中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力FAC=FCD=M1g图乙中由FEGsin30°=M2g得：FEG=2M2g所以得（2）图甲中，根据几何关系得：FC=FAC=M1g，方向和水平方向成30°向斜右上方；（3）图乙中，根据平衡方程有：FEGsin30°=M2g；FEGcos30°=FG所以FG=M2gcot30°=M2g，方向水平向右；答：（1）细绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比为1：2；（2）轻杆BC对C端的支持力大小为M1g，方向和水平方向成30°向斜右上方；（3）轻杆HG对G端的支持力大小为M2g，方向水平向右．【点评】本题首先要抓住定滑轮不省力的特点，其次要根据平衡条件，以G点为研究对象，按力平衡问题的一般步骤求解细绳EG的张力．　-18-\n17．（10分）（2022秋•上城区校级期末）所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2=100N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，试求：（sin53°=0.8cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2）（1）木块与斜面间的摩擦力大小；（2）木块所受斜面的弹力大小．【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】（1）先对P点受力分析，受到三根绳子的三个拉力，然后根据共点力平衡条件，运用正交分解法求解出各个力；再对斜面上的物体受力分析，受到重力、拉力、支持力和摩擦力，再次根据共点力平衡条件列方程求解即可；（2）与第一问的解法相同．【解答】解：（1）如图甲所示分析P点受力，由平衡条件可得：FAcos37°=G1FAsin37°=FB可解得：FB=6N再分析G2的受力情况，如图乙所示由物体的平衡条件可得：Ff=G2sin37°+FB′cos37°FN+FB′sin37°=G2cos37°FB′=FB可求得：Ff=64.8NFN=76.4N即木块与斜面间的摩擦力大小为64.8N；（2）由第一问的解答可以得到：FN=76.4N即木块所受斜面的弹力大小为76.4N．【点评】本题关键先后对结点P和斜面上物体受力分析，然后根据共点力平衡条件列方程求解出各个力．　-18-