2022-2022学年吉林省白城一中、松原实验中学联考高一（上）期中物理试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分．在1～8题给出的四个选项中只有一个选项正确，在9～12小题给出的四个选项中，有多个选项正确，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．关于速度和加速度的关系，以下说法正确的是（ ）A．加速度方向为正时，速度一定增加B．速度变化得越快，加速度就越大C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小 2．下列说法正确的是（ ）A．质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外B．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D．由磁铁间存在相互作用可知力可以离开物体单独存在 3．如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO＞NO，则在不断增加重物G重力的过程中（绳OC不会断）（ ）A．ON绳先被拉断B．OM绳先被拉断C．ON绳和OM绳同时被拉断D．因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断 4．如图所示，a、b两条曲线是汽车a、b在同一条平直公路上行驶时的速度﹣时间图象．已知在t1时刻两车相遇，下列说法正确的是（ ）A．t2时刻两车再次相遇B．t2时刻b车在前，a车在后C．a车加速度先增大后减小，b车加速度先减小后增大19\nD．从t1到t2时间内两车加速度都是先减小后增大 5．某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10﹣3s，g取10m/s2，则小球开始下落的位置距光电门的距离为（ ）A．1mB．1.25mC．0.4mD．1.5m 6．如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长．若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力FT的大小和地面对P的摩擦力Ff的大小的变化情况（ ）A．弹簧对P的弹力FT始终增大，地面对P的摩擦力始终减小B．弹簧对P的弹力FT保持不变，地面对P的摩擦力始终增大C．弹簧对P的弹力FT保持不变，地面对P的摩擦力先减小后增大D．弹簧对P的弹力FT先不变后增大，地面对P的摩擦力先增大后减小 7．如图所示，某质点做匀变速直线运动的x﹣t图线．从图中所给的数据可以确定质点在运动过程中经过图线上P点所对应位置的瞬时速度大小一定（ ）A．小于2m/sB．等于2m/sC．大于2m/sD．无法确定 8．如图所示，两手水平用力地夹起一摞书而保持静止．手对书施加的水平压力F=225N，如每本书的质量均为0.90kg，手与书之间的动摩擦因数为μ1=0.45，书与书之间的动摩擦因数相同，均为μ2=0.35，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．则下列说法正确的是（ ）19\nA．此人最多能夹住22本书B．此人最多能夹住17本书C．此人最多能夹住19本书D．此人最多能夹住39本书 9．如图所示，两个相同的立方体A和B，叠放在水平桌面上，今以水平力F拉B，而两立方体均保持静止，则下列结论正确的是（ ）A．A和B之间有静摩擦力的作用B．A和B之间无静摩擦力的作用C．A与桌面间有静摩擦力的作用D．若撤去外力F，则A和B，A与桌面间都没有摩擦力的作用 10．松原的查干湖和白城的向海同为国家级自然保护区，近些年旅游事业蓬勃发展，吸引大批海内外游客．设游客甲从白城乘火车去松原，运行184km．游客乙驾车从松原火车站赶往白城火车站行程190km，如图．若二人恰好同时出发且同时到达，则甲乙在两地之间运动的过程中（ ）A．研究甲的行驶路程时可将火车看作质点B．甲的平均速率小于乙的平均速率C．甲、乙的平均速度相同D．题中的“190km”指的是位移 11．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法中正确的是（ ）A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B．F可能比F1、F2、F3中的某一个小C．若F1：F2：F3=3：6：8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D．若F1：F2：F3=3：6：2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 12．如图所示，重力为G的质点M，与三根劲度系数相同的螺旋弹簧A、B、c相连，C处于竖直方向，静止时，相邻弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧A和B对质点的作用力的大小均为2G，则弹簧C对质点的作用力的大小可能为（ ）19\nA．2GB．GC．OD．3G 二、实验题（本题共2小题，13题10分、14题6分，共16分．）13．（10分）（2022秋•长安区校级期末）在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示．所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．（1）有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F﹣L图线．（2）由此图线可得出该弹簧的原长L0= cm，劲度系数k= N/m．（3）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．优点在于： ．缺点在于： ． 14．某同学用如图（a）所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：①安装好实验器材．19\n②接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带．舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如上图（b）中0、1、2…6所示．③测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：x1、x2、x3…x6．④通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．⑤分别计算出x1、x2、x3…x6与对应时间的比值、、…．⑥以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出﹣t图线．结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 ．（填选项代号）A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平F．重锤（2）该同学画了出﹣t图线如图c．根据﹣t图判断，在打0计数点时，小车的速度v0= m/s；它在斜面上运动的加速度a= m/s2． 三、作图与计算题（本题4小题，共36分，写出必要的文字说明和重要的方程式及重要的演算步骤，只写出结果不得分．）15．某时刻一质点位于O点，受到两个力的作用，F1=3N方向东偏北45°，F2=4N，方向西偏北30°．请在下图中做出F1、F2的力的图示并用作图法求出这两个力的合力F大小和方向．（要求标明标度，不必写出求F的过程） 16．如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，这个系统由A、B两个小盒组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，若两者的时间差为t1，空气中的声速为v0．问：（1）A与B之间的距离为多少？19\n（2）经过短暂的△t时间后，进行第二次测量，此次的时间差为t2，则小车运动的速度为多少？ 17．（10分）（2022秋•白城校级期中）一辆值勤的警车停在平直公路上的A点，当警车发现他从旁边以v=9m/s的速度匀速驶过的货车有违章行为时，决定去追赶．警车启动时货车已运动到B点，A、B两点相距x0=48m，警车从A点由静止开始向右做匀加速运动，到达B点后开始做匀速运动．已知警车从开始运动到追上货车所用的时间t=32s．求：（1）警车加速运动过程所用的时间t1和加速度a的大小；（2）警车追上货车之前的最远距离x． 18．（12分）（2022秋•白城校级期中）如图所示，一足够长的水平传送带，以v=2m/s的速度匀速顺时针转动运动．将一质量为m=1kg的物块无初速度地轻放在传送带左端，物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.05，（1）求物块与传送带相对静止前物块受到的摩擦力Ff大小和方向（取g=10m/s2）（2）若摩擦力使物块产生a1=0.5m/s2的加速度，求物块与传送带共速所用时间t（3）若关闭电动机让传送带以a2=1.5m/s2的加速度减速运动，同时将该物块无初速度地放在传送带上，由于传送带比较光滑，物块在停止运动前始终无法与传送带保持相对静止且相对滑动过程中加速度的大小一直为a1=0.5m/s2．求物块相对传送带滑动的位移大小L． 2022-2022学年吉林省白城一中、松原实验中学联考高一（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，每小题4分，共计48分．在1～8题给出的四个选项中只有一个选项正确，在9～12小题给出的四个选项中，有多个选项正确，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．关于速度和加速度的关系，以下说法正确的是（ ）A．加速度方向为正时，速度一定增加B．速度变化得越快，加速度就越大C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小【考点】加速度．【专题】直线运动规律专题．19\n【分析】根据加速度的定义式a=，加速度等于速度的变化率．物体的速度变化量大，加速度不一定大．加速度与速度无关，当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动．【解答】解：A、当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动，速度增大，加速度方向为正时，若速度方向为负，则速度减小．故A错误；B、加速度等于速度的变化率，速度变化得越快，加速度就越大，故B正确；C、加速度方向保持不变，速度方向可能改变，故C错误；D、加速度方向与速度方向相同时，虽然加速度减小，但物体速度将越来越大．故D错误；故选：B．【点评】本题考查了学生对加速度概念的理解情况，明确速度、加速度、加速度变化量的关系，知道当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动． 2．下列说法正确的是（ ）A．质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外B．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D．由磁铁间存在相互作用可知力可以离开物体单独存在【考点】摩擦力的判断与计算；重心．【专题】摩擦力专题．【分析】弹力是物体间发生弹性形变后恢复原状时产生的力；物体的重心除与质量分布有关外，还与形状有关；摩擦力方向总是与相对运动方向相反；力是物体与物体间的相互作用．【解答】解：A、质量均匀分布，形状规则的物体决定了物体的重心，重心可能在物体上，也可能在物体外，故A正确；B、木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故B错误；C、摩擦力方向总是与相对运动方向相反，则可能与物体运动方向相同，也可能与物体的运动方向相反．故C错误；D、力是物体与物体间相互作用的，不能单独存在，故D错误．故选：A．【点评】考查力的基本知识，知道弹力、重心、摩擦力的方向的分析方法．注意摩擦力要分清静摩擦力与滑动摩擦力，并理解力是物体间相互作用的． 3．如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO＞NO，则在不断增加重物G重力的过程中（绳OC不会断）（ ）A．ON绳先被拉断B．OM绳先被拉断19\nC．ON绳和OM绳同时被拉断D．因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断【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】将拉重物的绳子OC上的拉力按作用效果分解，沿N0方向上的分力等于NO绳的拉力，沿MO绳方向上的分力等于MO绳的拉力，比较两拉力的大小，从而判断哪根绳先断．【解答】解：物体对O点拉力等于物体重力，此力有两个效果：一是使NO绳拉紧；二是使OM绳拉紧．按效果把物体对O点的拉力分解，如下图所示，由此可知NO绳受的力大于MO绳受的力．当重力逐渐增大，NO绳先达到最大拉力，NO绳先断．故A正确，B、C、D错误．故选：A．【点评】解决本题的关键通过平行四边形定则确定出NO绳、MO绳的拉力大小，从而判断出哪个绳先断． 4．如图所示，a、b两条曲线是汽车a、b在同一条平直公路上行驶时的速度﹣时间图象．已知在t1时刻两车相遇，下列说法正确的是（ ）A．t2时刻两车再次相遇B．t2时刻b车在前，a车在后C．a车加速度先增大后减小，b车加速度先减小后增大D．从t1到t2时间内两车加速度都是先减小后增大【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】根据速度时间图线判断汽车的运动规律，通过图线与时间轴围成的面积表示位移判断汽车是否相遇．通过图线的斜率判断加速度的变化．【解答】解：AB、在t1时刻两车相遇，在t1﹣t2时间内，a图线与时间轴围成的面积大，则a的位移大，可知t1时刻，a车在前，b车在后．故A、B错误．CD、根据斜率等于加速度，则知从t1到t2时间内两车加速度都是先减小后增大，故C错误，D正确．故选：D【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，图线的切线斜率表示瞬时加速度． 19\n5．某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10﹣3s，g取10m/s2，则小球开始下落的位置距光电门的距离为（ ）A．1mB．1.25mC．0.4mD．1.5m【考点】自由落体运动．【专题】自由落体运动专题．【分析】小球通过光电门时间极短，用平均速度代替瞬时速度；然后根据速度位移关系公式v2=2gh列式求解．【解答】解：小球通过光电门的极短时间内的平均速度为：；由于时间极短，故小球到达光电门时时刻的瞬时速度近似为：v=5m/s；从释放到到达光电门时间内：故选：B．【点评】本题关键明确平均速度与瞬时速度的关系，明确瞬时速度的测量方法，同时要能根据运动学公式列式求解． 6．如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长．若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力FT的大小和地面对P的摩擦力Ff的大小的变化情况（ ）A．弹簧对P的弹力FT始终增大，地面对P的摩擦力始终减小B．弹簧对P的弹力FT保持不变，地面对P的摩擦力始终增大C．弹簧对P的弹力FT保持不变，地面对P的摩擦力先减小后增大D．弹簧对P的弹力FT先不变后增大，地面对P的摩擦力先增大后减小【考点】摩擦力的判断与计算．【专题】摩擦力专题．【分析】在P被拉动之前的过程中，弹簧仍处于原状，因此弹力不变，而物体静止时弹簧的长度小于原长，物体P受到向左的静摩擦力，当拉力渐渐增大时，导致向左的静摩擦力增大，因而根据进行受力分析，即可判断．根据胡克定律判定弹簧弹力的变化．【解答】19\n解：由题意可知，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度小于原长，则弹簧对P的弹力向右，由于粗糙水平面，因此同时受到水平向左的静摩擦力．当再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到把P拉动前过程中，物体P受到的静摩擦力大小一直增大．在物体被拉动之前，弹簧的长度没有发生变化，所以弹簧的弹力保持不变．故只有B正确，ACD错误．故选：B．【点评】本题解题的关键是对P物体进行正确的受力分析，知道当P没有运动时，弹簧弹力不变，而由于拉力的变化，从而导致静摩擦力的方向变化，难度适中． 7．如图所示，某质点做匀变速直线运动的x﹣t图线．从图中所给的数据可以确定质点在运动过程中经过图线上P点所对应位置的瞬时速度大小一定（ ）A．小于2m/sB．等于2m/sC．大于2m/sD．无法确定【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】由题意知道物体做匀变速直线运动，根据平均速度的定义得到第4s的平均速度，根据位移时间图线上某点的斜率表示该点对应时刻物体的速度得到物体做加速运动，再根据运动学规律判断中间时刻速度和中间位置速度的关系．【解答】解：图线AB段对应时间内物体的位移为2m，时间为1s，故物体在AB段的平均速度为2m/s，而平均速度等于中点时刻的速度，P是中点位移不是中点时刻，所以P点的速度不为2m/s；物体做加速运动，所以一半时间的位移小于位移的一半，则在中点位移的速度要大于2m/s．故选：C．【点评】本题关键根据位移时间图线得到物体做匀加速直线运动，然后根据运动学规律比较中间时刻速度和中间位置速度的大小关系． 8．如图所示，两手水平用力地夹起一摞书而保持静止．手对书施加的水平压力F=225N，如每本书的质量均为0.90kg，手与书之间的动摩擦因数为μ1=0.45，书与书之间的动摩擦因数相同，均为μ2=0.35，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．则下列说法正确的是（ ）A．此人最多能夹住22本书B．此人最多能夹住17本书C．此人最多能夹住19本书D．此人最多能夹住39本书【考点】摩擦力的判断与计算．【专题】摩擦力专题．【分析】先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，根据共点力平衡条件列式分析；再考虑除最外侧两本书（n﹣2本），受力分析，列式求解；19\n【解答】解：先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有2μ1F≥nmg；则有：n≤=22.5；再考虑除最外侧两本书（n﹣2本），受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有2μ2F≥（n﹣2）mg则有：n≤；解得：n≤19.5故最多可以有19本书；故选：C．【点评】本题关键是灵活地选择研究对象，结合对称性，受力分析后，根据平衡条件列式，通过分析，本题中只要手不滑，书就不会掉下来． 9．如图所示，两个相同的立方体A和B，叠放在水平桌面上，今以水平力F拉B，而两立方体均保持静止，则下列结论正确的是（ ）A．A和B之间有静摩擦力的作用B．A和B之间无静摩擦力的作用C．A与桌面间有静摩擦力的作用D．若撤去外力F，则A和B，A与桌面间都没有摩擦力的作用【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．【专题】摩擦力专题．【分析】先对物体B受力分析，再对物体A受力分析，根据平衡条件判断摩擦力的有无．【解答】解：A、先对物体B受力分析，受拉力、重力、支持力和向左的静摩擦力；故A正确，B错误；C、再对物体A受力分析，受A对其向右的静摩擦力、重力、支持力、压力、地面对A向左的静摩擦力，共5个力；故C正确；D、若撤去外力F，B在水平方向不受其他的外力的作用，则A和B之间没有摩擦力，同理，A与桌面间都没有摩擦力的作用．故D正确．故选：ACD．【点评】对物体受力分析是解决力学问题的前提，要结合牛顿第三定律和平衡条件分析，基础题目． 19\n10．松原的查干湖和白城的向海同为国家级自然保护区，近些年旅游事业蓬勃发展，吸引大批海内外游客．设游客甲从白城乘火车去松原，运行184km．游客乙驾车从松原火车站赶往白城火车站行程190km，如图．若二人恰好同时出发且同时到达，则甲乙在两地之间运动的过程中（ ）A．研究甲的行驶路程时可将火车看作质点B．甲的平均速率小于乙的平均速率C．甲、乙的平均速度相同D．题中的“190km”指的是位移【考点】质点的认识；位移与路程．【专题】直线运动规律专题．【分析】正确解答本题需要掌握：位移和路程的区别，质点的含义；相对运动，参照物的选取；平均速度的定义等．【解答】解：A、本题中路程长度远远大于火车的尺寸，所以研究甲的行驶路程时可将火车看作质点，故A正确；B、甲的路程是184km，乙的路程是190km，所以甲的平均速率小于乙的平均速率，故B正确；C、甲与乙运动的方向相反，所以位移相反，平均速度不相同．故C错误；D、由题可知，题中的“190km”指的是路程，故D错误．故选：AB．【点评】本题考查了描述运动的一些基本概念，对于这些概念一定要深入理解其定义，尤其是加强理解位移、平均速度等矢量概念的含义，注意平均速度与瞬时速度的区别，及看成质点的条件． 11．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法中正确的是（ ）A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B．F可能比F1、F2、F3中的某一个小C．若F1：F2：F3=3：6：8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D．若F1：F2：F3=3：6：2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零【考点】合力的大小与分力间夹角的关系．【专题】平行四边形法则图解法专题．【分析】当三个力的方向相同时，合力最大，三个力的合力不一定为零，当第三个力不在剩余两个力的合力范围内，合力不能为零．【解答】解：A、三个力的合力最小值不一定为零，三个力最大值等于三个力之和．故A错误．B、合力可能比三个力都大，也可能比三个力都小．故B正确．C、若F1：F2：F3=3：6：8，设F1=3F，则F2=6F，F3=8F，F1、F2的合力范围为[3F，9F]，8F在合力范围之内，三个力的合力能为零．故C正确．D、若F1：F2：F3=3：6：2，设F1=3F，则F2=6F，F3=2F，F1、F2的合力范围为[3F，9F]，2F不在合力范围之内，三个力的合力不可能为零．故D错误．故选：BC．19\n【点评】解决本题的关键掌握两个力的合力范围，从而会通过两个力的合力范围求三个力的合力范围． 12．如图所示，重力为G的质点M，与三根劲度系数相同的螺旋弹簧A、B、c相连，C处于竖直方向，静止时，相邻弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧A和B对质点的作用力的大小均为2G，则弹簧C对质点的作用力的大小可能为（ ）A．2GB．GC．OD．3G【考点】力的合成与分解的运用．【专题】受力分析方法专题．【分析】小球处于平衡状态，合力为零，对小球进行受力分析，应用平衡条件计算出小球竖直方向受到的力的大小，弹簧可能处于伸长和原长状态，也可能处于压缩状态，进行讨论即可．选取M为研究的对象，对M进行受力分析，它受到重力和ABC三个弹簧的弹力，画出受力分析的图象，结合共点力平衡的条件分析即可．【解答】解：若弹簧A和B对质点的作用力为拉力，对M进行受力分析如图，由于M处于平衡状态，所以：FC=G+FAcos60°+FBcos60°=3G，故选项B正确；若弹簧A和B对质点的作用力为推力，对M进行受力分析，由于M处于平衡状态，所以：FC=FAcos60°+FBcos60°﹣G=G，故选项D正确．故选：BD【点评】掌握力的特点，是正确分析受力的基础和依据．要想熟练掌握，还需要通过一定量的练习，不断加深对物体运动规律的认识，反复体会方法，总结技巧才能达到． 二、实验题（本题共2小题，13题10分、14题6分，共16分．）13．（10分）（2022秋•长安区校级期末）在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示．所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．19\n（1）有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F﹣L图线．（2）由此图线可得出该弹簧的原长L0= 5 cm，劲度系数k= 20 N/m．（3）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．优点在于： 避免弹簧自身所受重力对实验的影响 ．缺点在于： 弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差 ．【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【专题】实验题．【分析】实验中需要测量多组弹力的大小和弹簧的长度，根据要求设计出表格．作出F﹣L的关系图线．当弹簧弹力为零时，弹簧处于原长，结合图线得出弹簧的原长，根据图线的斜率求出劲度系数的大小．误差分析．【解答】（1）描点作图，F﹣L如图所示如图所示 （3）当弹力为零时，弹簧的形变量为零，此时弹簧的长度等于弹簧的原长，因为弹簧的长度L=5cm，可知弹簧的原长L0=5cm．根据胡克定律知，k=，可知图线的斜率表示劲度系数，则k===20N/m，（3）弹簧悬挂弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧水平放置：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差；故答案为：（1）如图所示．（2）5 20（3）避免弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差【点评】本题考查了学生设计的能力和作图的能力，知道F﹣L图线的斜率表示劲度系数．注意误差来源． 14．某同学用如图（a）所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：19\n①安装好实验器材．②接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带．舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如上图（b）中0、1、2…6所示．③测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：x1、x2、x3…x6．④通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．⑤分别计算出x1、x2、x3…x6与对应时间的比值、、…．⑥以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出﹣t图线．结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 AC ．（填选项代号）A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平F．重锤（2）该同学画了出﹣t图线如图c．根据﹣t图判断，在打0计数点时，小车的速度v0= 0.18 m/s；它在斜面上运动的加速度a= 2.44 m/s2．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【专题】实验题；定性思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题．【分析】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，可以求出打纸带上各点时小车的瞬时速度大小，用描点连线的方法来处理数据，这样可以减小误差，图象的斜率表示加速度．【解答】解：（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据，故选：AC（2）根据﹣t图象判断，在打0计数点时，小车的速度v0=0.18m/s；它在斜面上运动的加速度a=m/s2=2.44m/s2．故答案为：（1）AC；（2）0.18；2.4419\n【点评】本题是为速度﹣﹣时间图象的应用，要明确斜率的含义，会用加速度的定义式求解加速度，难度适中． 三、作图与计算题（本题4小题，共36分，写出必要的文字说明和重要的方程式及重要的演算步骤，只写出结果不得分．）15．某时刻一质点位于O点，受到两个力的作用，F1=3N方向东偏北45°，F2=4N，方向西偏北30°．请在下图中做出F1、F2的力的图示并用作图法求出这两个力的合力F大小和方向．（要求标明标度，不必写出求F的过程）【考点】力的合成．【专题】受力分析方法专题．【分析】根据力的图示要求进行作图，注意表明力的大小、方向、作用点，然后根据平行四边形定则求出合力的大小．【解答】解：F1、F2的图示及力的合成图如下图所示：根据比例关系可知合力大小为4.5N，方向与竖直方向夹角为11°，西偏北74．答：这两个力的合力F大小4.3N（4.1～4.5均可），方向西偏北72°（70°～74°均可）．【点评】本题比较简单，属于基础题目，对于这类问题不可忽视，只有基础打好了才能提高，注意作图法与公式法的区别．19\n 16．如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，这个系统由A、B两个小盒组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，若两者的时间差为t1，空气中的声速为v0．问：（1）A与B之间的距离为多少？（2）经过短暂的△t时间后，进行第二次测量，此次的时间差为t2，则小车运动的速度为多少？【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】实验题；直线运动规律专题．【分析】由于红外线的传播速度远大于超声波的传播速度，可忽略红外线在A与B之间传播的时间．红外线与超声波在空气中都做匀速直线运动，根据公式s=vt可以求出两次的位移差，再根据速度的定义求解．【解答】解：（1）由于红外线的传播速度远大于超声波的传播速度，可忽略红外线在A与B之间传播的时间．根据匀速直线运动规律得A、B间的距离为x1=v0t1（2）同理可知：进行第二次测量时，A、B间的距离为x2=v0t2两次发射超声波脉冲的时间间隔为△t，即为小车运动△x=x2﹣x1所用时间，根据速度的定义可得：小车运动的速度为v==答：（1）A与B之间的距离为v0t1（2）经过短暂的△t时间后，进行第二次测量，此次的时间差为t2，则小车运动的速度为．【点评】该题考查匀速直线运动的位移公式的应用．题目简单，直接把数据代入公式即可． 17．（10分）（2022秋•白城校级期中）一辆值勤的警车停在平直公路上的A点，当警车发现他从旁边以v=9m/s的速度匀速驶过的货车有违章行为时，决定去追赶．警车启动时货车已运动到B点，A、B两点相距x0=48m，警车从A点由静止开始向右做匀加速运动，到达B点后开始做匀速运动．已知警车从开始运动到追上货车所用的时间t=32s．求：（1）警车加速运动过程所用的时间t1和加速度a的大小；（2）警车追上货车之前的最远距离x．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】追及、相遇问题．19\n【分析】（1）根据警车和货车的位移关系，根据运动学公式，求出警车加速过程中所用的时间以及加速度的大小．（2）当两车速度相等时，相距最远，结合运动学公式求出最远距离．【解答】解：（1）设警车匀速运动的时间为t2，则有：t1+t2=32s，根据位移关系有：vt+48=48+at1•t2，又代入数据解得：t1=8s，a=1.5m/s2．（2）当警车和货车的速度相等时，相距最远，有：v=at′，解得：，此时最远距离为：==75m．答：（1）警车加速运动过程所用的时间为8s、加速度a的大小为1.5m/s2；（2）警车追上货车之前的最远距离x为75m．【点评】本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解，知道速度相等时，有最大距离． 18．（12分）（2022秋•白城校级期中）如图所示，一足够长的水平传送带，以v=2m/s的速度匀速顺时针转动运动．将一质量为m=1kg的物块无初速度地轻放在传送带左端，物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.05，（1）求物块与传送带相对静止前物块受到的摩擦力Ff大小和方向（取g=10m/s2）（2）若摩擦力使物块产生a1=0.5m/s2的加速度，求物块与传送带共速所用时间t（3）若关闭电动机让传送带以a2=1.5m/s2的加速度减速运动，同时将该物块无初速度地放在传送带上，由于传送带比较光滑，物块在停止运动前始终无法与传送带保持相对静止且相对滑动过程中加速度的大小一直为a1=0.5m/s2．求物块相对传送带滑动的位移大小L．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】定量思想；方程法；直线运动规律专题．【分析】（1）对物块进行受力分析，然后由滑动摩擦力的计算公式即可求出；（2）已知初速度与末速度、加速度，由速度公式即可求出时间；（3）开始时物块加速而传送带减速，当二者的速度相等后，物块与传送带都减速，但加速度的大小不相等，分别写出速度公式和位移公式即可求出．【解答】解：（1）物块受到的是滑动摩擦力，所以：Ff=μmg=0.5N方向向右（2）已知初速度与末速度、加速度，由速度公式：v=at0得：t0===4s（3）设传送带减速到停止运动的距离x1则：v2=2（﹣a2）x1代入数据得：x1=m19\n设经t1物块与传送带速度恰好相等a1t1=v﹣a2t1得：t1=1s；v共=0.5m/s物块加速运动的距离x2=t1==0.25m此后由题意知不能相对静止，则物体做加速度大小不变的匀减速运动，时间t2=t1．减速运动的距离为x3=t2=0.25m相对滑动L=x1﹣x2﹣x3=m=0.83m答：（1）求物块与传送带相对静止前物块受到的摩擦力Ff大小是0.5N，方向向右；（2）若摩擦力使物块产生a1=0.5m/s2的加速度，物块与传送带共速所用时间是4s；（3）物块相对传送带滑动的位移大小是0.83m．【点评】该题属于传送带问题，解决本题的关键知道物块在传送带上的运动规律，然后结合运动学公式进行求解． 19
