安徽省十联考2022-2023学年高一下学期物理开学摸底联考试卷

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安徽省十联考2022-2023学年高一下学期物理开学摸底联考试卷
一、单选题
1．（2023高一下·安徽开学考）下列关于速度、速度变化量与加速度的关系说法正确的是（　　）
A．速度变化量的方向决定了加速度的方向
B．物体速度为零时，其加速度也为零
C．物体的速度、加速度和速度变化量都可以很大
D．物体加速度很大时，其速度会变化的越来越快
【答案】C
【知识点】加速度；速度与速率
【解析】【解答】A．物体的加速度方向决定一段时间内速度变化量的方向，A不符合题意；
BC．物体的速度无论大小，其加速度和速度变化量都可以很大或很小，B不符合题意，C符合题意；
D．物体的加速度大，表明物体速度变化快，速度变化越来越快说明加速度在增大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体的加速度方向决定速度变化量的方向；物体速度的大小与加速度的无关；物体速度变化越来越快所以加速度不断增大。
2．（2023高一下·安徽开学考）2022年12月14日夜间到15日凌晨双子座流星雨持续时间长达10小时之久，如图所示，某流星（可视为质点）在做匀变速直线运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．该流星加速度方向有可能发生变化
B．该流星在相同时间间隔内通过的位移为定值
C．该流星任何时间段内的位移与时间的平方成正比
D．该流星的速度方向与位移方向相同
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】A．做匀变速直线运动的物体加速度不变，A不符合题意；
B．做匀变速直线运的物体在相邻相同时间内通过的位移之差为定值，B不符合题意；
C．由于某段时间内流星有初速度，接下来位移与时间的关系为 ，C不符合题意；
D．无论该流星做匀加速还是匀减速，该流星的速度方向与位移方向相同，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】流星做匀变速直线运动时加速度保持不变；物体做匀变速直线运动相邻相同时间的位移之差为定值；利用位移公式可以可以判别流星与时间的关系；流星做匀变速直线运动速度方向与位移方向相同。
3．（2023高一下·安徽开学考）某同学在合肥海洋馆里观看海狮表演，海狮从水面将球以一定的初速度竖直向上顶出，该同学通过手机的录像功能测算出球被顶出又落回水面的时间为1.6秒，忽略空气阻力，g取，海狮抛接球视为同一位置，关于小球在空中运动过程下列说法正确的是（　　）
A．小球被顶出的初速度为
B．第一个比第二个的位移大
C．小球在空中的速度变化量为
D．小球在空中上升的最大高度为
【答案】D
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】A．小球上升时间和下降时间相等，故小球上升和下落的时间均为0.8s，由 ，可得小球被顶出的初速度为 ，A不符合题意；
B．由匀变速直线运动规律 ，可得第一个 比第二个 多走的位移大小为 ，B不符合题意；
C．小球初速度为 ，末速度为 ，方向相反，速度变化量为 ，C不符合题意；
D．小球在空中上升的最大高度为 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用速度公式可以求出小球初速度的大小；利用邻差公式可以求出相邻位移之差的大小；利用初末速度可以求出速度变化量的大小；利用位移公式可以求出小球上升的最大高度。
4．（2023高一下·安徽开学考）自卸货车能够有效促进御货效率，如图所示，自御货车停在水平面上，利用自身携带的液压千斤顶将车厢底板一端缓慢抬高直到车厢底板与水平面夹角为时货物恰好未滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，则（　　）
A．货物与车厢间的动摩擦因数为0.75
B．此过程中货物所受摩擦力逐渐减小
C．此过程中货物所受支持力逐渐增大
D．此过程中货物所受车厢的作用力逐渐减小
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．根据车厢与水平面夹角恰好为 时货物滑动，由平衡条件得 ，解得 ，A符合题意；
B．设车厢底板与水平面夹角为 ，该过程中货物所受摩擦力为静摩擦力，大小等于重力沿车厢向下的分力为 ，逐渐增大，B不符合题意；
C．支持力大小等于重力垂直于车厢的分力为 ，逐渐减小，C不符合题意；
D．该过程缓慢变化，货物处于平衡状态，车厢对货物的作用力与货物重力大小相等，方向相反，始终保持不变，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用平衡方程可以求出动摩擦因数的大小；利用平衡方程可以判别摩擦力及支持力的大小变化；利用平衡方程可以判别车厢对货物的作用力保持不变。
5．（2023高一下·安徽开学考）科技和互联网的发展不仅仅使得人们的生活更加方便，还使得人们认识事物的方式有了巨大的改变，使原本无法看到的规律以数据化的形式形象地呈现出来。如图所示，某同学通过力学传感器改造了体重秤，使得体重时时可视化。他记录了自己快速下蹲然后起立过程中力传感器示数随时间的变化规律，下列说法正确的是（　　）
A．该同学体重在下蹲和起立过程中不断变化
B．该同学在下蹲过程中处于失重状态，起立过程中处于超重状态
C．图像中两个最低点表示该同学处于完全失重状态
D．图像中两个最高点表示该同学处于超重状态
【答案】D
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】A．该同学体重在下蹲和起立过程中都是不变的，A不符合题意；
BCD．该同学先下蹲后起立，下蹲过程中先失重后超重，起立过程中先超重后失重，根据图像分析，图像的最低表示传感器示数最小，但是并不等于0，所以该同学没有完全失重的情况，但是图像最高点一定表示该同学处于超重状态，BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】重力与同学的运动状态无关；利用加速度的方向可以判别超重与失重；利用压力的大小可以判别超重与失重。
6．（2023高一下·安徽开学考）如图所示，水平面上有一质量为M、倾角为的斜面，其斜面和水平顶面上分别放置两个物块，两物块通过一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳连接，系统在水平拉力F作用下在水平面上做匀速直线运动，其中与斜面间的滑动摩擦因数，定滑轮固定在斜面上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法不正确的是（　　）
A．系统整体一定受到4个力的作用 B．可能受到4个力的作用
C．可能受到4个力的作用 D．M可能受到7个力的作用
【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．根据整体法，整体受到重力、支持力、拉力和摩擦力，共计4个力，A正确，不符合题意；
B．根据状态，隔离分析， 受到重力、支持力、摩擦力，因 ，则mgsinθ=μmgcosθ，则可能受绳子的拉力也可能不受，即可能受4个力，B正确，不符合题意；
C．根据状态，隔离分析m2受到重力、支持力、可能有绳子给的拉力和摩擦力，可能受4个力，C正确，不符合题意；
D．根据状态，隔离分析，M受到重力、地面的支持力、 给的压力、m2给的压力、地面给的摩擦力、以及拉力F，可能有绳子给滑轮的弹力、可能有 给的摩擦力、可能有 给的摩擦力，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用整体的平衡条件可以判别整体的受力个数；利用平衡条件可以判别物块的受力个数。
7．（2023高一下·安徽开学考）如图甲所示，一玩具小车从光滑斜面上某点由静止开始往下滑，通过传感器获得其图像如图乙所示。g取，则（ ）
A．斜面倾角为
B．小车下滑的加速度为
C．小车在前内的平均速度为
D．小车第二个内速度增加量为
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿定律与图象
【解析】【解答】AB．根据图像，可得 ，对比 ，物块加速度为 ，又根据牛顿第二定律 ，计算得到斜面倾角为 ，A符合题意，B不符合题意；
C．小车在前 所用时间为t： ，解得 ，小车的平均速度为 ，C不符合题意；
D．根据 图像，再运动 ， 的增加量为 ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用图象斜率可以求出物块加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出斜面角度的大小；利用位移公式可以求出小车位移的大小，结合运动的时间可以求出平均速度的大小；利用图象坐标可以求出速度平方的增量。
二、多选题
8．（2023高一下·安徽开学考）如图甲，光滑的水平面上静止着两个相同的物块A、B，质量均为，时刻，对两物块同时施加两个作用力和，两个力随时间的变化如图乙所示，取向右为正方向，则（　　）
A．两物体在时分离 B．两物体在时速度最大
C．时，两物体回到出发点 D．时，A对B的弹力大小为
【答案】B,D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】ABC． 到 之间， 所受合力水平向左，但是合力大小在逐渐减小， 时合力减到0，之后合力向右逐渐增大，直到 时整体所受合力水平向右，此刻速度减到0，所以 全程不分离，AC不符合题意，B符合题意；
D． 时，两个力大小均为 ，方向相反，整体受合外力为零， 间弹力大小为 ，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用分力的大小及方向可以判别合力的大小；利用合力的变化可以判别AB不分离；利用合力的方向可以判别速度的方向不变；利用合力的大小可以判别AB之间弹力的大小。
9．（2023高一下·安徽开学考）快递分拣站利用传送带可以大幅提高分拣效率，其过程可以简化为如图所示的装置，水平传送带长为L，以一定的速度顺时针匀速运动，工作人员可以一定的初速度将快递箱推放到传送带左端。若快递箱被从左端由静止释放，到达右端过程中加速时间和匀速时间相等，快递箱可视为质点，快递箱与传送带间的动摩擦因数，g取，则（　　）
A．传送带长L为
B．若，全程快递箱在传送带上留下的痕迹长为
C．若，则全程快递箱的路程与传送带的路程之比为
D．若仅将传送带速度增大为原来的2倍，则快递箱先匀加速运动再匀速运动
【答案】A,C
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】A．根据传送带与快递箱间动摩擦因数，快递箱加速时加速度 ，快递箱加速位移 ，快递箱匀速位移 ，所以传送带总长 ，A符合题意；
B．若 ，快递箱全程位移为 ，则传送带路程为 ，痕迹长 ，B不符合题意；
C．如果 ，快递箱加速时间 ，加速位移 ，匀速时间 ，在此期间传送带匀速位移 ，所以两者路程之比为12∶13。C符合题意；
D．如果传送带速度加倍，则快递箱加速时间 ，加速位移 ，大于 ，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出快递箱的加速度大小，结合速度位移公式可以求出快递箱加速位移的大小，结合匀速运动的位移可以求出传送带的总长度；利用传送带运动的位移及快递箱运动的位移可以求出划痕的大小；利用快递箱的速度可以求出快递箱加速的时间，利用速度位移公式可以求出加速位移，结合匀速直线运动的位移可以求出匀速运动的时间，利用总时间可以求出传送带运动的路程；当传送带速度增大时，利用速度公式可以求出快递箱加速运动的时间，结合加速运动的位移可以判别快递箱一直做加速运动。
10．（2023高一下·安徽开学考）货车装载较大较重的物件时，通常会在货物与驾驶室之间预留足够的安全距离以防货车紧急刹车时货物因为惯性冲击驾驶室从而对驾驶员造成伤害。如图所示，货物前端与驾驶室的距离L为，初始时货物与车一起以速度，匀速行驶，如遇路障，货车驾驶员刹车使货车做匀减速直线运动。货物与车厢的动摩擦因数，为了避免货物冲击驾驶室，下列说法正确的有（　　）
A．货车的加速度不能超过
B．货车完全停止，最快需要
C．货车以最短时间停止，货车停止时货物的速度为
D．仅将减小，则可以通过增大初始间距L或者减少刹车加速度实现安全停车
【答案】A,C,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【解答】ABC．根据题意可知，保证货车以最短时间停车，则货物相对于车厢会滑动，由牛顿第二定律有 ，解得 ，由运动学公式 可得，货物停止时，运动的位移为 ，为了避免货物冲击驾驶室，则货车停止的位移需满足 ，由运动学公式 可得，货车停止的最短时间为 ，由 可得，货车的加速度不能超过 ，货车停止时货物的速度为 ，B不符合题意，AC符合题意；
D．如果减少货物与车厢的动摩擦因数，货物减速位移会增大，相应汽车的减速位移也要增大，故可以增加货物与驾驶室的初始距离或者减少汽车的刹车加速度保证驾驶室的安全，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出物块滑动时加速度的大小，结合速度位移公式可以求出货物运动的位移；利用货物运动的位移结合货物与车驾驶室的距离可以求出汽车运动的位移，结合平均速度公式可以求出火车减速的时间，再利用速度公式可以求出火车加速度的大小，再利用速度公式可以求出货车停止时货物速度的大小；减小货物与车厢之间的动摩擦因数，利用牛顿第二定律可以判别加速度的变化，进而判别对相对位移的大小影响。
三、实验题
11．（2023高一下·安徽开学考）下图为探究求合力的方法的实验装置，实验步骤如下：
①如图甲所示，橡皮条的一端固定，另一端挂一轻质小圆环；
②在图乙中，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力、，的共同作用，静止于O点，记录O点的位置及、的______；
③如图丙所示，撤去、，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，使小圆环仍静止于O点，记录弹簧测力计的拉力F的大小和方向；
④探究合力F与分力、的关系；
⑤整理实验器材。
（1）本实验采用的科学方法是______。
A．逻辑推理法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）完善步骤②的操作：　 　。
（3）步骤④中“探究合力F与分力、的关系”，具体方法如下：
a.由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力、和F；
b.用虚线将拉力F的箭头端分别与、的箭头端连接，在误差允许范围内，、与两虚线构成的图形应该是　 　。
【答案】（1）B
（2）大小和方向
（3）平行四边形
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。故答案为：B。
（2）步骤②中遗漏的步骤应为“记录两个力的大小和方向”，以便数据处理时画出拉力 、 的图示。
（3）力的合成满足平行四边形定则，可知，合力为以两分力为邻边的平行四边形的对角线，所以图形为平行四边形。
【分析】（1）实验探究合力与分力的关系使用等效替换法；
（2）实验除了记录O点的位置还需要记录拉力的大小及方向；
（3）合力与分力的大小关系应该满足平行四边形定则。
12．（2023高一下·安徽开学考）为了探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”，甲、乙两同学设计了如图1所示的实验装置。其中带小滑轮的小车的质量为M，小滑轮的质量为，砂和砂桶的质量为m。力传感器可测出轻绳的拉力大小。
（1）对该实验，下列必要且正确的操作是______。
A．用天平测出砂和砂桶的质量，以保证砂和砂桶的质量远小于小车和滑轮的总质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源
D．牵引小车的两股绳均需平行于长木板
（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的是频率为的交流电。根据纸带可求出小车在E点的瞬时速度为　 　，加速度为　 　。（计算结果均保留三位有效数字）
（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像（图3）是一条直线，求得图线的斜率为k，同时用量角器测得图线与横坐标的夹角为，则小车的质量为________。
A． B． C． D．
（4）乙同学根据测量数据作出的图像如图4所示，图像未过坐标原点的原因是　 　。
【答案】（1）B；D
（2）1.01；2.00
（3）C
（4）未平衡摩擦力或平衡摩擦力时长木板的倾角过小
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）A．实验时拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，A不符合题意；
B．实验中需要平衡小车与木板间的摩擦力，减小摩擦对实验的影响，B符合题意；
C．实验时先接通打点计时器电源，在释放小车，以便有效的利用纸带，C不符合题意；
D．牵引小车的两股绳均需平行于长木板，以保证小车受力恒定，做匀加速运动，D符合题意。
故答案为：BD。
（2）相邻两计数点间还有四个点没有画出，则相邻两个计数点的时间间隔为 ，根据一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知小车在 点的瞬时速度为 ，保留三位有效数字，所以E点速度为 。根据逐差法 可得，小车的加速度为
（3）由牛顿第二定律得 ，则 ，则有 ，故小车质量为 ，故答案为：C。
（4）由图可知，当F超过某一数值时，小车的加速度a才开始大于零，因此实验存在的问题是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
【分析】（1）实验有力传感器所以不需要测量砂和砂桶的质量，实验需要平衡摩擦力；实验要先接通电源后释放小车；
（2）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小，利用逐差法可以求出加速度的大小；
（3）利用牛顿第二定律可以求出加速度的表达式，利用图象斜率可以求出小车质量的大小。
四、解答题
13．（2023高一下·安徽开学考）在大扫除中，某同学使用如图所示的拖把打扫卫生。该同学通过拖把杆给拖把头施加一方向与水平地面成角斜向下、大小的推力，使拖把头沿水平地面匀速运动。已知拖把的质量，取重力加速度大小，，。
（1）求墩布与地面间的动摩擦因数；
（2）若打扫一倾角为的斜坡时，该同学通过拖把杆给拖把头施加一水平方向的推力，使拖把头沿斜坡向上匀速运动，求的大小。
【答案】（1）解：根据题意，水平方向上由平衡条件有
解得
（2）解：根据题意，对拖把头受力分析，如图所示
沿斜面方向上由平衡条件有
解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1）由于拖把做匀速直线运动，利用平衡方程可以求出墩布与地面之间动摩擦因数的大小；
（2）当拖把做匀速直线运动时，利用平衡方程可以求出水平方向推力的大小。
14．（2023高一下·安徽开学考）两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验：A、B两车开始时处于同一平直路段上相距的两点、，A车从点由静止开始以加速度向右做匀加速运动，B车从点以初速度、加速度向右做匀加速运动，两车同时开始运动。已知当两车间距超过时，两车无法实现通信，忽略信号传递的时间。已知两小车可视为质点，相遇时擦肩而过，不会相撞。求：
（1）A、B两车在相遇前的最大距离；
（2）经过多长时间两车相遇；
（3）A、B两车能保持通信的时间。
【答案】（1）解：当A、B两车的速度相等时相距最远，则有
代入数据可得
则此时A车的位移为
此时B车的位移为
A、B两车在相遇前的最大距离为
（2）解：设两车经过时间 相遇，则
代入数据解得 （负值舍去）
（3）解：由题可知，当两车间距不超过 ，两车保持通信。相遇前两车的最大距离为 ，故两车相遇前始终保持通信；相遇后，直至A车运动至B车前 后，两车通信断开，有
代入数据解得 （负值舍去）
A、B两车能保持通信的时间为
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；追及相遇问题
【解析】【分析】（1）两车速度相等时，利用速度公式可以求出共速的时间，结合位移公式可以求出两车之间最大的距离；
（2）当两车位移之差等于两车之间的距离时，利用位移公式可以求出相遇的时间；
（3）当两车之间的距离保持通信距离时，利用位移公式可以求出保持通信的时间。
15．（2023高一下·安徽开学考）如图所示，质量，长的木板B静置于水平地面上，质量的物块（可视为质点）A静止于木板B的左端。从零时刻开始，以恒定的水平拉力作用在物块A上，A、B发生相对滑动。已知A、B间的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，不计空气阻力。试求：
（1）力F作用在物块A上时，A、B的加速度大小、；
（2）物块A从木板上滑下时，物块A、木板B的速度大小、；
（3）若水平拉力F仅作用时间后撤去，求木板B的总位移。
【答案】（1）解：水平拉力F大小为 ，A与B发生相对滑动
对A：
对B：
解得： ，
（2）解：物块A从木板上滑下过程中，根据位移关系可得
又
解得
A、B的速度分别为 ，
（3）解：水平拉力F为 ，由（2）可知， 内A、B均为匀加速直线运动时，A、B的位移分别为
撤去F后，对A：
对B：
解得 ，
撤去F时，A、B的速度分别为
设经过 A、B共速，则
解得
则A、B的位移分别为
A相对B沿动的位移
此时A并未滑出B，因为 ，A、B共速后一起在地面摩擦力的作用下减速
对AB加速度大小满足
解得
B的位移
整个过程B在地面上的总位移
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）当AB发生滑动时，利用两者的牛顿第二定律可以求出两者加速度的大小；
（2）物块从木板上滑下时，利用两者的位移公式可以求出分离的时间，结合速度公式可以求出分离时速度的大小；
（3）当F作用一段时间时，利用位移公式可以求出两者位移的大小，结合牛顿第二定律可以求出撤去F后的加速度大小，结合速度公式可以求出撤去F时速度的大小，再利用位移公式可以求出AB运动的位移，再利用牛顿第二定律可以求出一起减速的加速度大小，结合速度位移公式可以求出一起减速的位移。
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安徽省十联考2022-2023学年高一下学期物理开学摸底联考试卷
一、单选题
1．（2023高一下·安徽开学考）下列关于速度、速度变化量与加速度的关系说法正确的是（　　）
A．速度变化量的方向决定了加速度的方向
B．物体速度为零时，其加速度也为零
C．物体的速度、加速度和速度变化量都可以很大
D．物体加速度很大时，其速度会变化的越来越快
2．（2023高一下·安徽开学考）2022年12月14日夜间到15日凌晨双子座流星雨持续时间长达10小时之久，如图所示，某流星（可视为质点）在做匀变速直线运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．该流星加速度方向有可能发生变化
B．该流星在相同时间间隔内通过的位移为定值
C．该流星任何时间段内的位移与时间的平方成正比
D．该流星的速度方向与位移方向相同
3．（2023高一下·安徽开学考）某同学在合肥海洋馆里观看海狮表演，海狮从水面将球以一定的初速度竖直向上顶出，该同学通过手机的录像功能测算出球被顶出又落回水面的时间为1.6秒，忽略空气阻力，g取，海狮抛接球视为同一位置，关于小球在空中运动过程下列说法正确的是（　　）
A．小球被顶出的初速度为
B．第一个比第二个的位移大
C．小球在空中的速度变化量为
D．小球在空中上升的最大高度为
4．（2023高一下·安徽开学考）自卸货车能够有效促进御货效率，如图所示，自御货车停在水平面上，利用自身携带的液压千斤顶将车厢底板一端缓慢抬高直到车厢底板与水平面夹角为时货物恰好未滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，则（　　）
A．货物与车厢间的动摩擦因数为0.75
B．此过程中货物所受摩擦力逐渐减小
C．此过程中货物所受支持力逐渐增大
D．此过程中货物所受车厢的作用力逐渐减小
5．（2023高一下·安徽开学考）科技和互联网的发展不仅仅使得人们的生活更加方便，还使得人们认识事物的方式有了巨大的改变，使原本无法看到的规律以数据化的形式形象地呈现出来。如图所示，某同学通过力学传感器改造了体重秤，使得体重时时可视化。他记录了自己快速下蹲然后起立过程中力传感器示数随时间的变化规律，下列说法正确的是（　　）
A．该同学体重在下蹲和起立过程中不断变化
B．该同学在下蹲过程中处于失重状态，起立过程中处于超重状态
C．图像中两个最低点表示该同学处于完全失重状态
D．图像中两个最高点表示该同学处于超重状态
6．（2023高一下·安徽开学考）如图所示，水平面上有一质量为M、倾角为的斜面，其斜面和水平顶面上分别放置两个物块，两物块通过一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳连接，系统在水平拉力F作用下在水平面上做匀速直线运动，其中与斜面间的滑动摩擦因数，定滑轮固定在斜面上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法不正确的是（　　）
A．系统整体一定受到4个力的作用 B．可能受到4个力的作用
C．可能受到4个力的作用 D．M可能受到7个力的作用
7．（2023高一下·安徽开学考）如图甲所示，一玩具小车从光滑斜面上某点由静止开始往下滑，通过传感器获得其图像如图乙所示。g取，则（ ）
A．斜面倾角为
B．小车下滑的加速度为
C．小车在前内的平均速度为
D．小车第二个内速度增加量为
二、多选题
8．（2023高一下·安徽开学考）如图甲，光滑的水平面上静止着两个相同的物块A、B，质量均为，时刻，对两物块同时施加两个作用力和，两个力随时间的变化如图乙所示，取向右为正方向，则（　　）
A．两物体在时分离 B．两物体在时速度最大
C．时，两物体回到出发点 D．时，A对B的弹力大小为
9．（2023高一下·安徽开学考）快递分拣站利用传送带可以大幅提高分拣效率，其过程可以简化为如图所示的装置，水平传送带长为L，以一定的速度顺时针匀速运动，工作人员可以一定的初速度将快递箱推放到传送带左端。若快递箱被从左端由静止释放，到达右端过程中加速时间和匀速时间相等，快递箱可视为质点，快递箱与传送带间的动摩擦因数，g取，则（　　）
A．传送带长L为
B．若，全程快递箱在传送带上留下的痕迹长为
C．若，则全程快递箱的路程与传送带的路程之比为
D．若仅将传送带速度增大为原来的2倍，则快递箱先匀加速运动再匀速运动
10．（2023高一下·安徽开学考）货车装载较大较重的物件时，通常会在货物与驾驶室之间预留足够的安全距离以防货车紧急刹车时货物因为惯性冲击驾驶室从而对驾驶员造成伤害。如图所示，货物前端与驾驶室的距离L为，初始时货物与车一起以速度，匀速行驶，如遇路障，货车驾驶员刹车使货车做匀减速直线运动。货物与车厢的动摩擦因数，为了避免货物冲击驾驶室，下列说法正确的有（　　）
A．货车的加速度不能超过
B．货车完全停止，最快需要
C．货车以最短时间停止，货车停止时货物的速度为
D．仅将减小，则可以通过增大初始间距L或者减少刹车加速度实现安全停车
三、实验题
11．（2023高一下·安徽开学考）下图为探究求合力的方法的实验装置，实验步骤如下：
①如图甲所示，橡皮条的一端固定，另一端挂一轻质小圆环；
②在图乙中，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力、，的共同作用，静止于O点，记录O点的位置及、的______；
③如图丙所示，撤去、，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，使小圆环仍静止于O点，记录弹簧测力计的拉力F的大小和方向；
④探究合力F与分力、的关系；
⑤整理实验器材。
（1）本实验采用的科学方法是______。
A．逻辑推理法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）完善步骤②的操作：　 　。
（3）步骤④中“探究合力F与分力、的关系”，具体方法如下：
a.由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力、和F；
b.用虚线将拉力F的箭头端分别与、的箭头端连接，在误差允许范围内，、与两虚线构成的图形应该是　 　。
12．（2023高一下·安徽开学考）为了探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”，甲、乙两同学设计了如图1所示的实验装置。其中带小滑轮的小车的质量为M，小滑轮的质量为，砂和砂桶的质量为m。力传感器可测出轻绳的拉力大小。
（1）对该实验，下列必要且正确的操作是______。
A．用天平测出砂和砂桶的质量，以保证砂和砂桶的质量远小于小车和滑轮的总质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源
D．牵引小车的两股绳均需平行于长木板
（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的是频率为的交流电。根据纸带可求出小车在E点的瞬时速度为　 　，加速度为　 　。（计算结果均保留三位有效数字）
（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像（图3）是一条直线，求得图线的斜率为k，同时用量角器测得图线与横坐标的夹角为，则小车的质量为________。
A． B． C． D．
（4）乙同学根据测量数据作出的图像如图4所示，图像未过坐标原点的原因是　 　。
四、解答题
13．（2023高一下·安徽开学考）在大扫除中，某同学使用如图所示的拖把打扫卫生。该同学通过拖把杆给拖把头施加一方向与水平地面成角斜向下、大小的推力，使拖把头沿水平地面匀速运动。已知拖把的质量，取重力加速度大小，，。
（1）求墩布与地面间的动摩擦因数；
（2）若打扫一倾角为的斜坡时，该同学通过拖把杆给拖把头施加一水平方向的推力，使拖把头沿斜坡向上匀速运动，求的大小。
14．（2023高一下·安徽开学考）两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验：A、B两车开始时处于同一平直路段上相距的两点、，A车从点由静止开始以加速度向右做匀加速运动，B车从点以初速度、加速度向右做匀加速运动，两车同时开始运动。已知当两车间距超过时，两车无法实现通信，忽略信号传递的时间。已知两小车可视为质点，相遇时擦肩而过，不会相撞。求：
（1）A、B两车在相遇前的最大距离；
（2）经过多长时间两车相遇；
（3）A、B两车能保持通信的时间。
15．（2023高一下·安徽开学考）如图所示，质量，长的木板B静置于水平地面上，质量的物块（可视为质点）A静止于木板B的左端。从零时刻开始，以恒定的水平拉力作用在物块A上，A、B发生相对滑动。已知A、B间的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，不计空气阻力。试求：
（1）力F作用在物块A上时，A、B的加速度大小、；
（2）物块A从木板上滑下时，物块A、木板B的速度大小、；
（3）若水平拉力F仅作用时间后撤去，求木板B的总位移。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】加速度；速度与速率
【解析】【解答】A．物体的加速度方向决定一段时间内速度变化量的方向，A不符合题意；
BC．物体的速度无论大小，其加速度和速度变化量都可以很大或很小，B不符合题意，C符合题意；
D．物体的加速度大，表明物体速度变化快，速度变化越来越快说明加速度在增大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体的加速度方向决定速度变化量的方向；物体速度的大小与加速度的无关；物体速度变化越来越快所以加速度不断增大。
2．【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】A．做匀变速直线运动的物体加速度不变，A不符合题意；
B．做匀变速直线运的物体在相邻相同时间内通过的位移之差为定值，B不符合题意；
C．由于某段时间内流星有初速度，接下来位移与时间的关系为 ，C不符合题意；
D．无论该流星做匀加速还是匀减速，该流星的速度方向与位移方向相同，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】流星做匀变速直线运动时加速度保持不变；物体做匀变速直线运动相邻相同时间的位移之差为定值；利用位移公式可以可以判别流星与时间的关系；流星做匀变速直线运动速度方向与位移方向相同。
3．【答案】D
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】A．小球上升时间和下降时间相等，故小球上升和下落的时间均为0.8s，由 ，可得小球被顶出的初速度为 ，A不符合题意；
B．由匀变速直线运动规律 ，可得第一个 比第二个 多走的位移大小为 ，B不符合题意；
C．小球初速度为 ，末速度为 ，方向相反，速度变化量为 ，C不符合题意；
D．小球在空中上升的最大高度为 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用速度公式可以求出小球初速度的大小；利用邻差公式可以求出相邻位移之差的大小；利用初末速度可以求出速度变化量的大小；利用位移公式可以求出小球上升的最大高度。
4．【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．根据车厢与水平面夹角恰好为 时货物滑动，由平衡条件得 ，解得 ，A符合题意；
B．设车厢底板与水平面夹角为 ，该过程中货物所受摩擦力为静摩擦力，大小等于重力沿车厢向下的分力为 ，逐渐增大，B不符合题意；
C．支持力大小等于重力垂直于车厢的分力为 ，逐渐减小，C不符合题意；
D．该过程缓慢变化，货物处于平衡状态，车厢对货物的作用力与货物重力大小相等，方向相反，始终保持不变，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用平衡方程可以求出动摩擦因数的大小；利用平衡方程可以判别摩擦力及支持力的大小变化；利用平衡方程可以判别车厢对货物的作用力保持不变。
5．【答案】D
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】A．该同学体重在下蹲和起立过程中都是不变的，A不符合题意；
BCD．该同学先下蹲后起立，下蹲过程中先失重后超重，起立过程中先超重后失重，根据图像分析，图像的最低表示传感器示数最小，但是并不等于0，所以该同学没有完全失重的情况，但是图像最高点一定表示该同学处于超重状态，BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】重力与同学的运动状态无关；利用加速度的方向可以判别超重与失重；利用压力的大小可以判别超重与失重。
6．【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．根据整体法，整体受到重力、支持力、拉力和摩擦力，共计4个力，A正确，不符合题意；
B．根据状态，隔离分析， 受到重力、支持力、摩擦力，因 ，则mgsinθ=μmgcosθ，则可能受绳子的拉力也可能不受，即可能受4个力，B正确，不符合题意；
C．根据状态，隔离分析m2受到重力、支持力、可能有绳子给的拉力和摩擦力，可能受4个力，C正确，不符合题意；
D．根据状态，隔离分析，M受到重力、地面的支持力、 给的压力、m2给的压力、地面给的摩擦力、以及拉力F，可能有绳子给滑轮的弹力、可能有 给的摩擦力、可能有 给的摩擦力，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用整体的平衡条件可以判别整体的受力个数；利用平衡条件可以判别物块的受力个数。
7．【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿定律与图象
【解析】【解答】AB．根据图像，可得 ，对比 ，物块加速度为 ，又根据牛顿第二定律 ，计算得到斜面倾角为 ，A符合题意，B不符合题意；
C．小车在前 所用时间为t： ，解得 ，小车的平均速度为 ，C不符合题意；
D．根据 图像，再运动 ， 的增加量为 ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用图象斜率可以求出物块加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出斜面角度的大小；利用位移公式可以求出小车位移的大小，结合运动的时间可以求出平均速度的大小；利用图象坐标可以求出速度平方的增量。
8．【答案】B,D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】ABC． 到 之间， 所受合力水平向左，但是合力大小在逐渐减小， 时合力减到0，之后合力向右逐渐增大，直到 时整体所受合力水平向右，此刻速度减到0，所以 全程不分离，AC不符合题意，B符合题意；
D． 时，两个力大小均为 ，方向相反，整体受合外力为零， 间弹力大小为 ，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用分力的大小及方向可以判别合力的大小；利用合力的变化可以判别AB不分离；利用合力的方向可以判别速度的方向不变；利用合力的大小可以判别AB之间弹力的大小。
9．【答案】A,C
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】A．根据传送带与快递箱间动摩擦因数，快递箱加速时加速度 ，快递箱加速位移 ，快递箱匀速位移 ，所以传送带总长 ，A符合题意；
B．若 ，快递箱全程位移为 ，则传送带路程为 ，痕迹长 ，B不符合题意；
C．如果 ，快递箱加速时间 ，加速位移 ，匀速时间 ，在此期间传送带匀速位移 ，所以两者路程之比为12∶13。C符合题意；
D．如果传送带速度加倍，则快递箱加速时间 ，加速位移 ，大于 ，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出快递箱的加速度大小，结合速度位移公式可以求出快递箱加速位移的大小，结合匀速运动的位移可以求出传送带的总长度；利用传送带运动的位移及快递箱运动的位移可以求出划痕的大小；利用快递箱的速度可以求出快递箱加速的时间，利用速度位移公式可以求出加速位移，结合匀速直线运动的位移可以求出匀速运动的时间，利用总时间可以求出传送带运动的路程；当传送带速度增大时，利用速度公式可以求出快递箱加速运动的时间，结合加速运动的位移可以判别快递箱一直做加速运动。
10．【答案】A,C,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【解答】ABC．根据题意可知，保证货车以最短时间停车，则货物相对于车厢会滑动，由牛顿第二定律有 ，解得 ，由运动学公式 可得，货物停止时，运动的位移为 ，为了避免货物冲击驾驶室，则货车停止的位移需满足 ，由运动学公式 可得，货车停止的最短时间为 ，由 可得，货车的加速度不能超过 ，货车停止时货物的速度为 ，B不符合题意，AC符合题意；
D．如果减少货物与车厢的动摩擦因数，货物减速位移会增大，相应汽车的减速位移也要增大，故可以增加货物与驾驶室的初始距离或者减少汽车的刹车加速度保证驾驶室的安全，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出物块滑动时加速度的大小，结合速度位移公式可以求出货物运动的位移；利用货物运动的位移结合货物与车驾驶室的距离可以求出汽车运动的位移，结合平均速度公式可以求出火车减速的时间，再利用速度公式可以求出火车加速度的大小，再利用速度公式可以求出货车停止时货物速度的大小；减小货物与车厢之间的动摩擦因数，利用牛顿第二定律可以判别加速度的变化，进而判别对相对位移的大小影响。
11．【答案】（1）B
（2）大小和方向
（3）平行四边形
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。故答案为：B。
（2）步骤②中遗漏的步骤应为“记录两个力的大小和方向”，以便数据处理时画出拉力 、 的图示。
（3）力的合成满足平行四边形定则，可知，合力为以两分力为邻边的平行四边形的对角线，所以图形为平行四边形。
【分析】（1）实验探究合力与分力的关系使用等效替换法；
（2）实验除了记录O点的位置还需要记录拉力的大小及方向；
（3）合力与分力的大小关系应该满足平行四边形定则。
12．【答案】（1）B；D
（2）1.01；2.00
（3）C
（4）未平衡摩擦力或平衡摩擦力时长木板的倾角过小
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）A．实验时拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，A不符合题意；
B．实验中需要平衡小车与木板间的摩擦力，减小摩擦对实验的影响，B符合题意；
C．实验时先接通打点计时器电源，在释放小车，以便有效的利用纸带，C不符合题意；
D．牵引小车的两股绳均需平行于长木板，以保证小车受力恒定，做匀加速运动，D符合题意。
故答案为：BD。
（2）相邻两计数点间还有四个点没有画出，则相邻两个计数点的时间间隔为 ，根据一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知小车在 点的瞬时速度为 ，保留三位有效数字，所以E点速度为 。根据逐差法 可得，小车的加速度为
（3）由牛顿第二定律得 ，则 ，则有 ，故小车质量为 ，故答案为：C。
（4）由图可知，当F超过某一数值时，小车的加速度a才开始大于零，因此实验存在的问题是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
【分析】（1）实验有力传感器所以不需要测量砂和砂桶的质量，实验需要平衡摩擦力；实验要先接通电源后释放小车；
（2）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小，利用逐差法可以求出加速度的大小；
（3）利用牛顿第二定律可以求出加速度的表达式，利用图象斜率可以求出小车质量的大小。
13．【答案】（1）解：根据题意，水平方向上由平衡条件有
解得
（2）解：根据题意，对拖把头受力分析，如图所示
沿斜面方向上由平衡条件有
解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1）由于拖把做匀速直线运动，利用平衡方程可以求出墩布与地面之间动摩擦因数的大小；
（2）当拖把做匀速直线运动时，利用平衡方程可以求出水平方向推力的大小。
14．【答案】（1）解：当A、B两车的速度相等时相距最远，则有
代入数据可得
则此时A车的位移为
此时B车的位移为
A、B两车在相遇前的最大距离为
（2）解：设两车经过时间 相遇，则
代入数据解得 （负值舍去）
（3）解：由题可知，当两车间距不超过 ，两车保持通信。相遇前两车的最大距离为 ，故两车相遇前始终保持通信；相遇后，直至A车运动至B车前 后，两车通信断开，有
代入数据解得 （负值舍去）
A、B两车能保持通信的时间为
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；追及相遇问题
【解析】【分析】（1）两车速度相等时，利用速度公式可以求出共速的时间，结合位移公式可以求出两车之间最大的距离；
（2）当两车位移之差等于两车之间的距离时，利用位移公式可以求出相遇的时间；
（3）当两车之间的距离保持通信距离时，利用位移公式可以求出保持通信的时间。
15．【答案】（1）解：水平拉力F大小为 ，A与B发生相对滑动
对A：
对B：
解得： ，
（2）解：物块A从木板上滑下过程中，根据位移关系可得
又
解得
A、B的速度分别为 ，
（3）解：水平拉力F为 ，由（2）可知， 内A、B均为匀加速直线运动时，A、B的位移分别为
撤去F后，对A：
对B：
解得 ，
撤去F时，A、B的速度分别为
设经过 A、B共速，则
解得
则A、B的位移分别为
A相对B沿动的位移
此时A并未滑出B，因为 ，A、B共速后一起在地面摩擦力的作用下减速
对AB加速度大小满足
解得
B的位移
整个过程B在地面上的总位移
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）当AB发生滑动时，利用两者的牛顿第二定律可以求出两者加速度的大小；
（2）物块从木板上滑下时，利用两者的位移公式可以求出分离的时间，结合速度公式可以求出分离时速度的大小；
（3）当F作用一段时间时，利用位移公式可以求出两者位移的大小，结合牛顿第二定律可以求出撤去F后的加速度大小，结合速度公式可以求出撤去F时速度的大小，再利用位移公式可以求出AB运动的位移，再利用牛顿第二定律可以求出一起减速的加速度大小，结合速度位移公式可以求出一起减速的位移。
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