北京市海淀區(qū)2023-2024學年高一年級上冊期末考試物理試卷（含解析）

海淀區(qū)高一年級練習

物理

考生須知：

1.本試卷共8頁，共四道大題，20道小題。滿分100分。考試時間90分鐘。

2.在試卷和答題紙上準確填寫學校名稱、班級名稱、姓名。

3.答案一律填涂或書寫在答題紙上，在試卷上作答無效。

4.在答題紙上，選擇題用2B鉛筆作答，其余題用黑色字跡簽字筆作答。

5.考試結(jié)束，請將本試卷和答題紙一并交回。

一、單項選擇題。本題共10道小題，在每小題給出的四個選項中，區(qū)有：個選項是符合題意

的。（每小題3分，共30分）

1.下列物理量屬于標量的是（）

A.位移B,加速度C.力D.質(zhì)量

【答案】D

【解析】

【詳解】位移、加速度、力屬于矢量，質(zhì)量屬于標量。

故選D。

2.小明同學參加了學校組織的定向越野活動。他從圖中的。點出發(fā)，先向北走了3km,又向東走了4km到

達了目的地。在此過程中，下列說法正確的是（）

北

A.小明同學的路程為4kmB.小明同學的路程為5km

C.小明同學的位移大小為5kmD.小明同學的位移大小為7km

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.小明同學的路程為

s=3km+4km=7km

故AB錯誤；

CD.位移大小等于從初位置指向末位置的直線距離。則小明同學的位移大小為

x=A/32+42km=5km

故C正確，D錯誤。

故選C。

3.人們生活中通常所說的“速度”，有時指瞬時速度，有時指平均速度。下列表述中的“速度”指平均速度

的是（）

A,子彈射出槍口時的速度是800m/s

B.運動員百米賽跑沖過終點時的速度是10.2m/s

C.校園內(nèi)十字路口處的最高限速為25km/h

D.物體從5m高處自由下落時間為Is,該過程的速度約為5m/s

【答案】D

【解析】

【詳解】A.子彈射出槍口時的速度是800m/s,800m/s對應出槍口的位置，是瞬時速度，故A錯誤；

B.百米賽跑運動員以10.2m/s的速度沖過終點線，10.2m/s與終點這一位置對應，為瞬時速度，故B錯誤;

C.校園內(nèi)十字路口處的最高限速為25km/h,指的是瞬時速度，故C錯誤；

D.物體從5nl高處自由下落時間為1s,該過程的速度約為5m/s,對應Is內(nèi)的平均速度，故D正確；

故選D。

4.一輛汽車的剎車過程可視為勻減速直線運動。關于汽車在該過程的運動情況，下列說法正確的是（）

A.速度越來越小B.加速度越來越小

C.速度的變化率越來越小D.相同時間內(nèi)速度的變化量越來越小

【答案】A

【解析】

【詳解】勻減速直線運動，速度隨時間均勻減小，相同時間內(nèi)速度的變化量不變，加速度不變，汽車速度

的變化率不變。

故選Ao

5.一個物體從靜止自由下落，不考慮空氣阻力的影響，取豎直向下為正方向。圖中可能正確反映該物體位

移X、速度v隨時間?變化關系的是（）

vAvA

c-°p--D，7

【答案】c

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)自由落體運動的位移時間關系x='g/2可知，位移x與時間t的平方成正比，故AB錯

誤；

CD.根據(jù)自由落體運動的速度時間關系V=g/可知，取豎直向下為正方向，則速度在正方向上隨時間均勻

增大，故C正確，D錯誤。

故選C。

6.如圖所示，一個磁吸冰箱貼貼在冰箱的豎直表面上靜止不動，可認為磁力垂直于接觸面。關于冰箱貼受

力的情況，下列說法正確的是（）

-------冰箱貼

f

冰箱

A.冰箱貼受到的磁力大于彈力

B.冰箱貼受到的重力和摩擦力是一對平衡力

C.冰箱貼受到的磁力和彈力是一對作用力與反作用力

D.冰箱貼受到的彈力是由于冰箱貼發(fā)生形變之后要恢復原狀而產(chǎn)生的

【答案】B

【解析】

【詳解】ABC.根據(jù)平衡條件可知，冰箱貼受到的磁力等于彈力，即冰箱貼受到的磁力和彈力是一對平衡

力。冰箱貼受到的重力等于摩擦力，即冰箱貼受到的重力和摩擦力是一對平衡力，故AC錯誤，B正確；

D.冰箱貼受到的彈力的施力物體是冰箱，則冰箱貼受到的彈力是由于冰箱發(fā)生形變之后要恢復原狀而產(chǎn)生

的，故D錯誤。

故選B。

7.某同學利用打點計時器研究一個物體的運動，經(jīng)過篩選，從一條紙帶中選擇合適的連續(xù)的點作為計數(shù)點,

并在各計數(shù)點處將其剪斷，然后將這些剪斷的紙條并排粘貼在一張紙上，使這些紙條的下端對齊，作為橫

軸，第一個紙條的左端作為縱軸，最后將紙條上端的中點用線連接起來，發(fā)現(xiàn)是條直線，如圖所示。用圖

研究該物體的運動，下列說法正確的是（）

A.直線說明物體做勻速直線運動B.直線的傾斜程度可以表示加速度大小

C.圖像的縱軸可以表示時間D.圖像的橫軸可以表示位移

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.每段紙帶的長度等于

Xn=力

每段紙帶所用的時間相等，則紙帶的長度之比等于紙帶的平均速度之比，每段紙帶的平均速度等于該段紙

帶中間時刻的速度，則各段紙帶的長度之比等于各段紙帶中間時刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中

間時刻速度之比，則得到的直線可視為紙帶的V-/圖象，根據(jù)圖象的斜率求出小車的加速度，將紙條上端

的中點用線連接起來，發(fā)現(xiàn)是條直線，直線斜率不變，說明物體做勻變速直線運動，故A錯誤，B正確；

CD.由上述分析可知，將紙條上端的中點用線連接起來,，表示物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，則圖像的

縱軸可以表示速度，圖像的橫軸可以表示時間，故CD錯誤。

故選B。

8.2023年9月21日，“天宮課堂”第四課在神舟十六號開講。其中的一次實驗，航天員在背景板前先將一

個質(zhì)量較小的鋼球甲懸停在空中，然后將另一個質(zhì)量較大的鋼球乙向右扔出，乙球被扔出后沿直線勻速運

動直到和甲球發(fā)生正碰，如圖所示。碰撞后，乙球的速度有所減小，但仍繼續(xù)向右勻速直線運動，而甲球

被碰后則以較大的速度向右飛出。相對于背景板，下列說法正確的是（）

A.乙球被扔出的過程中，其運動狀態(tài)始終保持不變

B.乙球被扔出后靠近甲的過程中，其運動狀態(tài)會發(fā)生改變

C.兩球碰撞過程中，甲球的運動狀態(tài)發(fā)生改變，乙球的運動狀態(tài)保持不變

D.兩球碰撞過程中，甲、乙兩球的運動狀態(tài)均發(fā)生改變

【答案】D

【解析】

【詳解】A.乙球被扔出的過程中，航天員對乙球有力的作用，其運動狀態(tài)發(fā)生改變，故A錯誤；

B.乙球被扔出后靠近甲的過程中，沿直線勻速運動，受力平衡，其運動狀態(tài)不發(fā)生改變，故B錯誤；

CD.兩球碰撞過程中，甲、乙兩球的速度均發(fā)生變化，甲、乙兩球的運動狀態(tài)均發(fā)生改變，故C錯誤，D

正確。

故選D。

9.如圖甲所示，在傾角37。足夠長的固定斜面上，以沿斜面向上為正方向，，=0時刻，將一質(zhì)量掰=LOkg

的物體輕放在斜面上，同時施加如圖乙所示的平行于斜面方向的力凡物體與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=0.50,

其與斜面間的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度

g=10m/s20則圖中可能正確反映物體受到的摩擦力/隨時間f變化關系的是（）

【答案】B

【解析】

【詳解】AD.物塊所受重力沿斜面向下的分力大小為

mgsin37°=6N

0?Is時間內(nèi)，尸=4N時，物塊受到沿斜面向上的靜摩擦力，根據(jù)物體的平衡條件有

F+f=mgsin37°=6N

可得

/=6N—尸=2N

故AD錯誤；

BC.物塊所受斜面的最大靜摩擦力

fm=/amgcos370=4N

Is后，F(xiàn)=-4N,沿斜面向下，物體下滑，受沿斜面向上的滑動摩擦力，則/'=4N,方向沿斜面向上，為

正值。故B正確，C錯誤。

故選B。

10.無人機攜帶載荷在空中可以做出各種飛行動作，若載荷始終被牢牢固定在無人機上，忽略載荷所受空氣

阻力。關于無人機對載荷的作用力，下列說法正確的是（）

A.若無人機懸停在空中保持靜止時，該力為0

B.該力在無人機斜向上勻速飛行時比斜向下勻速飛行時大

C.在無人機豎直向下加速俯沖過程中，該力一定大于載荷的重力

D.若無人機斜向下做加速度從0逐漸增大到g的加速直線運動，該力先減小再增大

【答案】D

【解析】

【詳解】A.若無人機懸停在空中保持靜止時，載荷也處于靜止狀態(tài)，則無人機對載荷的作用力等于載荷的

重力，故A錯誤；

B.無人機斜向上勻速飛行時和斜向下勻速飛行時，載荷都處于平衡狀態(tài)，則無人機對載荷的作用力都等于

載荷的重力，故B錯誤；

C.若無人機豎直向下加速俯沖過程中的加速度為g,則無人機對載荷的作用力為零，故C錯誤；

D.若無人機斜向下做加速度從0逐漸增大到g的加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有

F合=ma

根據(jù)三角形定則可得，無人機對載荷的作用力F與載荷的重力加g及載荷的合力尸合關系如下圖所示

F'

7'''-^mg

由圖可知，無人機對載荷的作用力先減小再增大，故D正確。

故選D。

二、多項選擇題。本題共4道小題，在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題意的。

（每小題3分，共12分。每小題全選對的得3分，選對但不全的得2分，不選或有選錯的該

小題不得分）

11.關于運動賽場上的表現(xiàn)，下列說法正確的是（）

A.研究體操運動員在空中的優(yōu)美動作時，不可以把運動員看作質(zhì)點

B.鉛球運動員的投擲成績，指的是鉛球在空中運動過程中的位移

C.依據(jù)運動員百米賽跑的成績可以計算出運動員在此過程中的平均速度

D.舉重運動員將杠鈴向上托舉的過程中，人對地面的壓力大于地面對人的支持力

【答案】A

【解析】

【詳解】A.研究體操運動員在空中的優(yōu)美動作時，不可以把運動員看作質(zhì)點，故A正確；

B.鉛球運動員的投擲成績，指的是鉛球在地面上的位移，故B錯誤；

C.由于運動員的軌跡可能不是直線，所以依據(jù)運動員百米賽跑的成績可以計算出運動員在此過程中的平均

速率，故C錯誤；

D.人對地面的壓力和地面對人的支持力是一對相互作用力，大小始終相等，故D錯誤。

故選A。

12.用如圖所示裝置研究靜摩擦力的大小隨拉力的變化規(guī)律，把木塊放在固定的水平長木板上，在彈簧測力

計的指針左側(cè)輕放一個小紙團，它可以隨指針移動。用彈簧測力計水平向右拉木塊，使拉力由零緩慢增大,

直至木塊剛開始運動。下列說法正確的是（）

A.指針左側(cè)小紙團的作用是標記滑動摩擦力的大小

B.指針左側(cè)小紙團的作用是標記最大靜摩擦力的大小

C.木塊上放置的祛碼的多少不影響小紙團標記的數(shù)值

D,木塊上放置的祛碼越多，小紙團標記的數(shù)值越大

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.當拉力較小時，隨著拉力的增大，彈簧測力計示數(shù)增大，小紙團隨指針向左移動，木塊所受

的拉力被木板的靜摩擦力平衡；當拉力達到一定值時，木塊剛開始相對木板運動，此時木塊受木板的摩擦

力達到最大值，根據(jù)紙團的位置可記錄下最大靜摩擦力，木塊移動后，摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ瑒幽Σ?/p>

力小于最大靜摩擦力，所以木塊剛開始移動時，紙團與指針分離。A錯誤，B正確；

CD.木塊上放置的祛碼越多，木塊對木板的正壓力就越大，木塊與木板間的最大靜摩擦力越大，小紙團標

記的數(shù)值越大。C錯誤，D正確。

故選BD-

13.早在16世紀末，伽利略就猜想落體運動的速度應該是均勻變化的。當時只能靠滴水計時，為此伽利略

設計了“斜面實驗”，反復做了上百次，驗證了他的猜想。伽利略首先探究小球從靜止開始下滑的距離與

所用時間的關系，然后用如圖所示的幾個斜面的合理外推得出自由落體運動是一種最簡單的變速運動。下

列說法正確的是（）

A.伽利略認為若小球的速度隨位移均勻變化，則位移與所用時間成正比

B.伽利略認為若小球的速度隨時間均勻變化，則位移與所用時間成正比

C.伽利略認為若小球的速度隨時間均勻變化，則位移與所用時間的二次方成正比

D.伽利略用小傾角的斜面做實驗，是為了“沖淡”重力的影響，從而延長小球運動時間，易于測量

【答案】CD

【解析】

【詳解】ABC.伽利略最初假設自由落體運動的速度是隨著時間均勻增大的，但伽利略的時代還不能準確

測量物體的瞬時速度，所以不能直接驗證速度隨時間變化的規(guī)律。他通過數(shù)學運算得出結(jié)論，如果物體的

初速度為零，而且它的速度隨時間均勻變化，那么它通過的位移與所用時間的二次方成正比。這樣，只要

測出物體通過不同位移所用的時間，就可以檢驗物體的速度是否隨時間均勻變化，故AB錯誤，C正確；

D.由于物體自由下落的很快，當時只能靠滴水計時，這樣的計時工具還不能測量自由落體運動所用的較短

時間。所以伽利略為了“沖淡”重力的影響，從而延長小球運動時間，易于測量，用小傾角的斜面做實驗,

故D正確。

故選CDo

14.如圖甲所示，手機的加速度傳感器可以在小八z三個方向測量手機的加速度，某同學利用橡皮筋懸掛

手機的方法模擬蹦極運動。實驗時，將xOy平面置于豎直狀態(tài)，y軸正方向豎直向下，實驗情景如圖乙所示,

利用手機的加速度傳感器測量手機從靜止開始下落過程中加速度隨時間變化的規(guī)律。在某次實驗過程中，

沿x軸、z軸方向的加速度%、見始終幾乎為0,沿y軸方向的加速度%,隨時間/變化的圖像如圖丙所示,

/=0時，手機處于靜止狀態(tài)，圖像顯示的巴，值為0。根據(jù)圖丙中的信息，下列說法正確的是（）

甲乙

A.c狀態(tài)手機的速度第一次達到最大值

B.e狀態(tài)手機的速度第一次達到最大值

C.e狀態(tài)之后，手機始終受到橡皮筋的拉力

D.手機運動的全過程中受到的最大拉力大小約為重力大小的2.65倍

【答案】BC

【解析】

【詳解】AB./=0時，手機處于靜止狀態(tài)，根據(jù)。一，圖像的面積表示速度的變化量可知，e狀態(tài)手機的速

度第一次達到最大值，故A錯誤，B正確；

C.由圖可知e狀態(tài)之后，當％,>0時的加速度大小始終小于g,則手機始終受到橡皮筋的拉力，故C正確;

D.由圖可知，/狀態(tài)時，手機受到的拉力最大，此時加速度大小

2

ay=26.5m/s=2.65g

根據(jù)牛頓第二定律有

F-mg=ma

可得

F=3.65〃2g

即手機運動的全過程中受到的最大拉力大小約為重力大小的3.65倍，故D錯誤。

故選BCo

三、實驗題。本題共2道小題。(15題8分，16題10分，共18分)

15.在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗中，某同學將木板放在水平桌面上,在木板上鋪上白紙,

用以記錄力的大小和方向。他所進行實驗的主要步驟如下：

①如圖甲所示，輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，另一端固定，橡皮條的長度為GE；

②用手通過兩個彈簧測力計和細繩共同拉動小圓環(huán)。小圓環(huán)受到拉力片、巴的共同作用，處于。點，橡皮

條伸長的長度為EO,如圖乙所示。記錄。點位置以及片、石的大小和方向;

③撤去片、F2,改用一個彈簧測力計單獨拉住小圓環(huán)，仍使它處于。點，此時彈簧測力計的示數(shù)為R如

圖丙所示。記錄下的大小和方向；

④由紙上。點出發(fā)，用力的圖示法畫出拉力片、耳和尸，用虛線把拉力F的箭頭端分別與大、￡的箭頭

端連接，如圖丁所示，觀察所圍成的形狀。

(1)關于實驗操作，下列說法正確的是；

A.圖乙中拉圓環(huán)的兩根細繩必須等長

B.測量時，彈簧測力計必須保持彈簧軸線方向與細繩的方向在一條直線

C.圖丙中的圓環(huán)可以不拉到。點，只需橡皮條的伸長量與圖乙相同即可

（2）在步驟②的操作中，若片與巴的夾角小于90。，保持。點位置以及拉力巴方向不變，稍微減小片與

巴的夾角，兩彈簧測力計示數(shù)大小的變化情況為；

A.片增大B.片減小C.耳增大D.與減小

（3）在步驟④中，觀察到圖丁所圍成的形狀像是一個,但這只是猜想。為了找到互成角度的力的合

成規(guī)律，還要做的事情是0

【答案】?.B②.AD##DA③.平行四邊形④.見解析

【解析】

【詳解】（1）[1]A.圖乙中拉圓環(huán)的兩根細繩長度不宜過長，過長不好操作；不宜過短，過短記錄力的方向

誤差大，也不必等長，故A錯誤；

B.為了減少實驗誤差，測量時，彈簧測力計必須保持彈簧軸線方向與細繩的方向在一條直線，故B正確；

C.為了保證兩次力的作用效果相同，則圖丙中的圓環(huán)也必須拉到。點，故C錯誤。

故選B。

（2）⑵保持O點位置不變，則大與心的合力理不變，根據(jù)平行四邊形定則，可得大、鳥和理的關系

由圖可知，若片與鳥的夾角小于90。，保持O點位置以及拉力與方向不變，稍微減小￡與鳥的夾角，則

月增大,與減小。

故選ADo

（3）[3][4]在步驟④中，觀察到圖丁所圍成的形狀像是一個平行四邊形，于是得出猜想；力的合成滿足平行

四邊形定則。為檢驗這一猜想，還需改變片與鳥的大小和方向，重復上述實驗，檢驗所圍成的圖形是不是

平行四邊形，從而得出兩個互成角度的力的合成符合平行四邊形定則。

16.用圖所示的裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實驗步驟如下:

小車紙帶打點計時器

a,安裝好實驗器材。接通電源后，在重物牽引下讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。

b.選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點=0）,然后每隔0.1s選取一個計數(shù)點，如

圖中4、B、C、D、E、F……所示。

C~OABCDEF）

（???????\

c.通過測量、計算可以得到在打/、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作匕、匕、匕、5、％……

d.以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點。

結(jié)合上述實驗步驟，請完成下列問題：

（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有和（填選項前的字母）。

A,電壓合適的50Hz交流電源B.電壓可調(diào)的直流電源

C.秒表D.刻度尺E,天平（含祛碼）

（2）在圖中已標出計數(shù)點/、B、D、E對應的坐標點，測量的數(shù)據(jù)中8。間的距離為17.40cm,請在圖中

標出計數(shù)點C對應的坐標點，并畫出v-f圖像。

v/（m-s-1）

A

十

二

十

+

工

-!-

-

-r—

t

-l

--

l

-r

-^

l

-r

-u

-l

r

-H

圖14

（3）觀察v-f圖像，可以判斷小車的速度隨時間變化（填“均勻”或“不均勻”）；根據(jù)圖14,打

下O點時小車的速度大小為nVs（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（4）某同學用了另外一種方式判斷小車的運動情況：在圖的紙帶上，先分別測量出從。點到/、B、C、D、

￡、尸點的距離，再用每段距離除以其所對應的時間，最后他將這個比值作為縱坐標，除以的對應的時間作

為橫坐標并做出圖像，結(jié)果他發(fā)現(xiàn)這些坐標的連線仍然是一條直線。請通過推導確定能否利用該圖像判斷

小車的運動情況，并說明直線的斜率和其與縱軸的截距分別代表什么物理量。______

zV(nrsT)

【答案】①.A##D②.D##A

均勻⑤.0.68?.見解析

【解析】

【詳解】（1）口］［2］在該實驗中，需要用電壓合適的交流電源，需要用刻度尺測量點跡間的距離，由于打點

計時器就是測量時間的儀器，所以不需要秒表，該實驗不需要用天平測量。

故選ADo

（2）［3］由某點的瞬時速度等于其相鄰兩計數(shù)點間的平均速度，則計數(shù)點。的瞬時速度為

BD0.1740

v-----m/s=0.87m/s

c2T0.2

描點如圖所示

v/(m-s-1)

A

-U4-U4.-L4.-4-4--I-

IIII1IIII

-ri-rTTT-i-rn-

-1■*-1+-I-+T-+T-

ZL1_L11J_1JZ"

■iiiiiiii

TT-LTTTTrr-

-I-4-I-+-J-+T-+T-

（3）[4]觀察v-，圖像，可以判斷小車的速度隨時間均勻變化。

[5]由圖可知，小車運動的加速度為

Av0.93-0.7422

a二—m/s=0.63m/s

Ar0.4—0.1

打下。點時小車的速度大小為

vo=vc-3aT=0.87m/s-3x0.63x0.1m/s=0.68m/s

（4）[6]由題意可知，測量出從。點到N、B、C、D、E、尸點的距離，再用每段距離除以其所對應的時間,

X

對應的是。/、OB、OC、OD、OE、O尸段的平均速度，所以作出的圖像為一--圖像，即斜率

t

可以通過圖像可以判斷小車做勻變速直線運動，縱截距表示小車的初速度則經(jīng)過。點時的瞬時速度。

四、論述計算題。本題共4道小題。（17、18題各8分，19、20題各12分，共40分）要求:

寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計算的小題，答案必須明確寫出數(shù)

值和單位。

17.如圖所示，裝載油桶的汽車勻速行駛在水平地面上，車廂底板水平。請判斷油桶對汽車的壓力與油桶所

受重力大小的關系，并說明理由。

【答案】相等，見解析

【解析】

【詳解】裝載油桶的汽車勻速行駛在水平地面上，則對油桶分析，根據(jù)平衡條件可知，汽車對油桶的支持

力與油桶的重力是一對平衡力，大小相等。而油桶對汽車的壓力與汽車對油桶的支持力是一對相互作用力,

大小也相等，所以油桶對汽車的壓力與油桶所受重力大小相等。

18.圖所示的巨型娛樂器械可以使人體驗超重和失重狀態(tài)。游客在被送到距地面〃=66.5m的高度后，由靜

止開始隨座艙勻加速下落，=3s到離地面％=24.5m的位置時，制動系統(tǒng)啟動，座艙做勻減速運動，到達

地面時剛好停下。取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)座艙在勻加速下落過程中的加速度的大小/；

(2)在制動系統(tǒng)啟動后，座艙座椅對質(zhì)量機=60kg的游客的支持力尸N。

【答案】(1)9.33m/s2；(2)1560N,方向豎直向上

【解析】

【詳解】(1)由題意可知，座艙在勻加速下落過程中的位移為

X]=h-hx=42m

根據(jù)勻加速直線運動的位移時間關系有

12

再=5印

解得，座艙在勻加速下落過程中的加速度的大小

28.20—/2

a.-——m/s?9.33m/s

13

(2)，=3s時，座艙的速度為

v二卬=28m/s

在制動系統(tǒng)啟動后，座艙做勻減速運動的加速度大小為

V22

a?----16m/s

2kl

根據(jù)牛頓第二定律有

FN-mg=ma2

解得，在制動系統(tǒng)啟動后，座艙座椅對質(zhì)量％=60kg的游客的支持力為

用=1560N

方向豎直向上

19.兩位同學在用如圖所示的裝置做實驗。他們先將薄紙板B放在水平桌面上，再在紙板上放一個小物體A,

一位同學對紙板施加恒定的水平向右的拉力將其從小物體底下抽出?？烧J為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相

等，各接觸面間的動摩擦因數(shù)都相同，桌面足夠長，忽略空氣阻力的影響。

（1）甲同學對紙板施加了恒定的水平向右的拉力，發(fā)現(xiàn)小物體與紙板一起運動，并沒有將紙板從小物體底

下抽出。已知小物體的質(zhì)量加A=0.4kg,紙板的質(zhì)量掰B=°』kg,各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為〃=0.2,

取重力加速度g=10m/s2?

①求桌面對紙板B的摩擦力的大??；

②甲同學至少需要施加多大的拉力廠才能將紙板從小物體底下抽出。

（2）做完實驗后，為了更容易抽出紙板B（即施加在紙板B上的拉力更?。瑑晌煌瑢W對實驗條件進行了

一些討論：甲同學認為，物體A的質(zhì)量越大，其越難隨紙板一起運動，所以更容易抽出紙板；乙同學認為,

物體A的質(zhì)量越小，紙板B所受的摩擦力越小，所以更容易抽出紙板。請判斷哪位同學的結(jié)論正確，并說

明理由。

【答案】（1）IN,2N;（2）乙同學，見解析

【解析】

【詳解】（1）①桌面對紙板B的摩擦力的大小為

/=〃（加A+加B）g=lN

②在力/作用下，紙板和小物體一起加速運動，隨力/增大，加速度增大，而小物體受到的加速度由紙板

對小物體的靜摩擦力提供，當達到最大靜摩擦力時，恰好發(fā)生相對滑動。此時對整體分析，根據(jù)牛頓第二

定律有

F-f=(mA+mB)a

對A分析，根據(jù)牛頓第二定律有

/BA=〃加Ag=m、a

聯(lián)立解得

F=2N

則甲同學至少需要施加2N的拉力F才能將紙板從小物體底下抽出。

（2）對A分析，根據(jù)牛頓第二定律有

/BA=〃加Ag=

對B分析，根據(jù)牛頓第二定律有

其中

/=〃（加A+加B）g

TAB=〃加Ag

紙板要能被抽出，則B的加速度4B要大于或等于A的加速度以，而以為定值〃g，則由上式可知，物體

A的質(zhì)量越小，紙板B所受的摩擦力/與7AB越小，需要的拉力尸越小，所以更容易抽出紙板。

20.在不同的條件下，我們可以建立不同的物理模型。將一根繩的8端與一質(zhì)量為M的小物塊Q相連，小

物塊Q可視為質(zhì)點。用水平向右大小為尸的恒力作用在繩的/端，使小物塊Q沿光滑水平面做直線運動，

如圖所示。

（1）輕繩模型將繩的質(zhì)量忽略不計。若圖中繩為輕繩，請利用牛頓第二定律，證明穩(wěn)定后輕繩各處的彈力

大小均等于4端所受恒力F,并據(jù)此求出小物塊運動加速度。的大小。

（2）實際上繩是有質(zhì)量的。若圖中的繩長為/且不可伸長，質(zhì)量為m且分布均勻，設距離繩/端x處（X</）

為。點（圖中未畫出），不考慮繩在豎直方向的下垂，求穩(wěn)定后。點處繩的彈力工與x的關系式。

（3）事實上，真實情況下繩會下垂，水平面也不光滑。如圖所示，若已知繩的質(zhì)量為加且分布均勻，繩在

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