山东省泰安市2015-2016学年高一（上）期末物理试卷（解析版）

2015-2016学年山东省泰安市高一（上）期末物理试卷
　
一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）
1．以下情景中，带下划线的物体可看成质点的是（　　）
A．裁判员在跳水比赛中给跳水运动员评分
B．在国际大赛中，乒乓球运动员张继科准备接对手发出的旋转球
C．“神舟六号飞船”与“天宫一号”对接时，观察“神舟六号飞船”的飞行姿态
D．用GPS通信系统确定远洋海轮在大海中的位置
2．下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位（　　）
A．m、N、kg B．kg、J、s C．m、kg、s D．m/s2、kg、N
3．下列各组物理量均为矢量的是（　　）
A．力、速度、位移 B．速度、加速度、质量
C．位移、时间、速度 D．力、位移、路程
4．物体做直线运动时，关于加速度和速度的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．加速度为零，速度也一定为零
B．加速度不变，速度也一定不变
C．加速度越大，速度变化越快
D．加速度减小，速度也一定减小
5．对于惯性的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性
B．物体运动的速度越大，物体的惯性就越大
C．物体所受的外力越大，物体的惯性就越小
D．惯性大小仅决定于物体本身的质量，与外部因素无关
6．下列有关力的说法中正确的是（　　）
A．静止在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力
B．两个力的合力可能小于其中的任一个分力
C．静止在水平面上的物体所受的支持力和它对水平面的压力相互平衡
D．在斜面上匀速下滑的物体受到重力、支持力、摩擦力和下滑力的作用
7．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很 ( http: / / www.21cnjy.com )重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度为（　　）
A．7m/s B．14m/s C．10m/s D．20m/s
8．用一根细绳将与重物吊在电梯内的天花板上，在下列四种情况下，绳的拉力最大的是（　　）
A．电梯静止 B．电梯匀速下降 C．电梯减速下降 D．电梯匀速上升
9．如图，光滑水平面上一物体在水平恒力作用 ( http: / / www.21cnjy.com )下冲向正前方一自由放置的轻质弹簧，弹簧的另一端固定在墙上．从物块与弹簧接触到弹簧压缩量最大的过程中，正确的判断是（　　）
A．物体一直做减速运动
B．物块先做加速运动后做减速运动
C．物块的加速度为零时，速度最大
D．弹簧被压缩至最短时，弹簧的弹力大小为F
10．物体做匀变速直线运动，其位移与时间关系为x=10t﹣2t2，则（　　）
A．物体的初速度为10m/s B．物体的加速度为﹣4m/s2
C．物体在第2s内的位移为12m D．物体在4s末的速度为6m/s
11．某物体运动的v﹣t图象是一条直线，如图所示，下列说法正确的是（　　）
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A．物体在第2s末的速度和加速度均为零
B．物体在第2s内和第3s内的加速度大小相等，方向相反
C．物体在第2s末运动方向方式变化
D．物体在前4s内的加速度不变
12．如图，质量为m的物体A能沿质量为M的 ( http: / / www.21cnjy.com )楔形物体B的斜面匀速下滑．物体B静止在水平面上．若给物体施加一沿斜面向下的拉力F作用，使物体A沿斜面加速下滑，物体B仍静止．则此过程中，地面对物体B（　　）
A．无摩擦力 B．有水平向左的摩擦力
C．支持力为（M+m）g D．支持力小于（M+m）g
　
二、实验题
13．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度和横截面积有关．
（1）有一段横截面是圆形的 ( http: / / www.21cnjy.com )橡皮筋，应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的k值．下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录，请在图乙中作出F﹣x图象．
（2）由此可以得出的结论是　　　　　　．
拉力F/N 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0
伸长量x/cm 1.60 3.20 4.80 6.40 8.00
（3）由以上实验数据可求出该橡皮筋的k值为　　　　　　N/m．
（4）如图丙所示，某同学用三根相同的橡 ( http: / / www.21cnjy.com )皮筋来探究求合力的方法，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点．下列说法正确的是　　　　　　
A、通过OA、OB、OC的方向就可以确定三个拉力的方向
B、不需要测出橡皮筋的原长，只要测量橡皮筋的长度，就可以确定力的大小
C、以OB、OC为两邻边作平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等
D、由于三根橡皮筋相同，所以每次实验中得到的平行四边形一定都是菱形．
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14．用如图所示的装置探究加速度与 ( http: / / www.21cnjy.com )力的关系．定滑轮与小车之间的细绳与木板平行．打点计时器的打点周期为0.02s，小车的质量为M保持不变．用砂和砂桶的重力mg作为小车受到的外合力．
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（1）将木板末装定滑轮的一端用小木块垫高是为了　　　　　　．
（2）为减小实验误差，m与M应满足　　　　　　．
（3）某次实验中打出的一条纸带及测量数据如图乙，A、B、C、D、E每相邻的计数点之间还有四个点未画出．则本次实验中
①打下C点时小车的速度大小为　　　　　　m/s．
②小车的加速度大小为　　　　　　m/s2．
（4）某同学在平衡摩擦力时把木板的一端垫得过高，所得的如图丙所示的α﹣F图象为图丙中的　　　　　　．
　
三、解答题
15．如图，在水平粗糙横杆上，有一 ( http: / / www.21cnjy.com )质量为m的圆环A，用细线吊一质量为2m的小球B，现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37°角，此时圆环A仍保持静止，已知sin37°=0.6°，cos37°=0.8．求：
（1）此时水平拉力F的大小；
（2）横杆对圆环的支持力和摩擦力的大小．
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16．一质点做匀变速直线运动，某时刻经过A点 ( http: / / www.21cnjy.com )，经过时间t1=0.8s后到达B点，再经过t2=2s到达C点．已知A、B间距离x1=4.8m，B、C间距离x2=17.6m．求质点运动的加速度α和经过A点时的速度v0．
17．如图，质量m=1kg ( http: / / www.21cnjy.com )可视为质点的小物块A放在质量M=4kg的长木板B左端，木板放在水平地面上．木板的厚度h=0.2m，长度L=1m，木板上表面光滑，下表面与地面间的动摩擦因数μ=0.2．给木板施加一大小为18N的水平恒力F作用，使木板由静止开始运动．g取10m/s2．求：
（1）小物块A离开木板B前后，木板B的加速度分别是多大？
（2）当小物块A落到地面时，与木板的右端相距多远？
18．如图甲，倾角为θ=37°的足够长斜面上，质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下，由斜面底端从静止开始运动，2s后撤去F，前2s内物体运动的v﹣t图象如图乙所示．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）小物体与斜面间的动摩擦因数；
（2）撤去F后1.8s时间内小物体的位移．
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2015-2016学年山东省泰安市高一（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
　
一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）
1．以下情景中，带下划线的物体可看成质点的是（　　）
A．裁判员在跳水比赛中给跳水运动员评分
B．在国际大赛中，乒乓球运动员张继科准备接对手发出的旋转球
C．“神舟六号飞船”与“天宫一号”对接时，观察“神舟六号飞船”的飞行姿态
D．用GPS通信系统确定远洋海轮在大海中的位置
【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可
【解答】A、裁判员在跳水比赛中给跳水运动员评分，需要研究运动员的姿势和动作，要考虑身体形状，故不可看作质点，故A错误；
B、在国际大赛中，乒乓球运动员王浩准备接对手发出的旋转球，要考虑求得大小和形状，不可看作质点，故B错误；
C、研究“嫦娥一号”从地球到月球的飞行姿态，要考虑其形状，不可看作质点，故C错误；
D、用GPS确定远洋海轮在大海中的位置，海轮相对于茫茫大海来比，其大小可以忽略，看其为质点，故D正确．
故选：D
　
2．下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位（　　）
A．m、N、kg B．kg、J、s C．m、kg、s D．m/s2、kg、N
【分析】国际单位制规定了 ( http: / / www.21cnjy.com )七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔．
【解答】解：力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，所以C正确．
故选：C．
　
3．下列各组物理量均为矢量的是（　　）
A．力、速度、位移 B．速度、加速度、质量
C．位移、时间、速度 D．力、位移、路程
【分析】既有大小又有方向，相加时遵循平 ( http: / / www.21cnjy.com )行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量．
【解答】解：A、力、速度和位移都是矢量，故A正确．
B、速度和加速度是矢量，而质量是标量．故B错误．
C、位移和速度是矢量，而时间是标量，故C错误．
D、力、位移是矢量，路程是标量，故D错误．
故选：A
　
4．物体做直线运动时，关于加速度和速度的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．加速度为零，速度也一定为零
B．加速度不变，速度也一定不变
C．加速度越大，速度变化越快
D．加速度减小，速度也一定减小
【分析】根据加速度的定义式可知物体的加 ( http: / / www.21cnjy.com )速度等于物体的速度的变化率，加速度的方向就是物体速度变化量的方向，与物体速度的方向无关，即物体的速度变化越快物体的加速度越大．
【解答】解：A、加速度为零时，速度可以很大，如高速飞行的飞机；故A错误；
B、加速度不变时，物体一定有速度的变化；故B错误；
C、加速度大说明物体的速度变化快；故C正确；
D、加速度减小，若速度与加速度同向，则速度是增大的；故D错误；
故选：C．
　
5．对于惯性的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性
B．物体运动的速度越大，物体的惯性就越大
C．物体所受的外力越大，物体的惯性就越小
D．惯性大小仅决定于物体本身的质量，与外部因素无关
【分析】惯性是物体的固有属性，它指 ( http: / / www.21cnjy.com )的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大．任何物体都有惯性．
【解答】解：A、惯性是物体的固有属性，任何物体都有惯性，故A错误．
B、任何物体都有惯性，质量是物体惯性大小 ( http: / / www.21cnjy.com )的唯一量度，只有质量不变，物体的惯性就不改变，质量大小变化时，物体的惯性才改变，而力和运动速度均不会影响物体的惯性大小；故BC错误，D正确．
故选：D
　
6．下列有关力的说法中正确的是（　　）
A．静止在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力
B．两个力的合力可能小于其中的任一个分力
C．静止在水平面上的物体所受的支持力和它对水平面的压力相互平衡
D．在斜面上匀速下滑的物体受到重力、支持力、摩擦力和下滑力的作用
【分析】根据施力物体与受力物体、性质 ( http: / / www.21cnjy.com )等分析物体对水平面的压力与物体的重力是否相同．分析物体受力情况，分析拉力F和水平面对物体的摩擦力的关系．
【解答】解：A、物体对水平面的压力施力 ( http: / / www.21cnjy.com )物体是物体、受力物体是水平面，而物体的重力的施力物体是地球、受力物体是该物体，可见物体对水平面的压力不是物体的重力．故A错误．
B、两个力的合力可能小于或大于、等于其中的任一个分力．故B正确．
C、物体所受的支持力和它对水平面的压力是一对相互作用力．故C错误．
D、在斜面上匀速下滑的物体受到重力、支持力、摩擦力，没有下滑力．故D错误．
故选：B
　
7．在交通事故的分析中，刹车线 ( http: / / www.21cnjy.com )的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度为（　　）
A．7m/s B．14m/s C．10m/s D．20m/s
【分析】根据牛顿第二定律求出刹车时的加速度，结合匀变速直线运动的速度位移公式求出汽车刹车前的速度．
【解答】解：根据牛顿第二定律得，汽车刹车时的加速度为：a=，
根据速度位移公式得：v2=2ax
解得刹车前的速度为：v=．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
　
8．用一根细绳将与重物吊在电梯内的天花板上，在下列四种情况下，绳的拉力最大的是（　　）
A．电梯静止 B．电梯匀速下降 C．电梯减速下降 D．电梯匀速上升
【分析】重物和电梯具有相同的加速度，对重物分析，根据牛顿第二定律求出绳子拉力的表达式，从而进行比较．
【解答】解：设重物的质量为m，
当电梯静止时，物体处于平衡状态，拉力等于重力，即：T1=mg，
当电梯匀速下降时，物体处于平衡状态，拉力等于重力，即：T2=mg，
当电梯减速下降时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得，T3﹣mg=ma，
解得：T3=mg+ma，
当电梯匀速上升时，物体处于平衡状态，拉力等于重力，即：T4=mg，
可知T3最大．
故选：C．
　
9．如图，光滑水平面上一物体在水平恒力 ( http: / / www.21cnjy.com )作用下冲向正前方一自由放置的轻质弹簧，弹簧的另一端固定在墙上．从物块与弹簧接触到弹簧压缩量最大的过程中，正确的判断是（　　）
A．物体一直做减速运动
B．物块先做加速运动后做减速运动
C．物块的加速度为零时，速度最大
D．弹簧被压缩至最短时，弹簧的弹力大小为F
【分析】通过对物体受力分析，抓住合力方向与 ( http: / / www.21cnjy.com )加速度方向相同，通过加速度方向与速度方向的关系，判断出物体的运动情况，确定何时加速度最大，何时速度最大．
【解答】解：AB、物体与弹簧 ( http: / / www.21cnjy.com )接触后，在水平方向上受推力和弹力，开始推力大于弹力，加速度方向向右，做加速度减小的加速运动，然后弹力大于推力，加速度方向向左，做加速度增大的减速运动，当弹簧压缩到最短时，速度为零．所以物体先做加速运动后减速运动．故A错误，B正确．
C、物块先做加速运动，后做减速运动，当加速度为零时，速度最大．故C正确．
D、加速度为零时，弹簧处于压缩状态，此 ( http: / / www.21cnjy.com )时弹簧的弹力等于F，此后物体继续向右运动，弹簧还要压缩，所以弹簧被压缩至最短时，弹簧的弹力大小大于F．故D错误．
故选：BC
　
10．物体做匀变速直线运动，其位移与时间关系为x=10t﹣2t2，则（　　）
A．物体的初速度为10m/s B．物体的加速度为﹣4m/s2
C．物体在第2s内的位移为12m D．物体在4s末的速度为6m/s
【分析】将x=10t﹣2t2与位移时间的关系式为：x=v0t+at2对比，可以知道初速度v0和加速度a．由该表达式求第2s内的位移，4s末的速度可以由速度时间公式求得．
【解答】解：AB、将x=10t﹣2t2与位移时间的关系式为：x=v0t+at2对比，得物体的初速度v0=10m/s，加速度a=﹣4m/s2，故AB正确．
C、物体在第2s内的位移等于前3s内位 ( http: / / www.21cnjy.com )移与前2s内位移之差，由x=10t﹣2t2，得第2s内位移为 x2=（10t3﹣2t32）﹣（10t2﹣2t22）=（10×3﹣2×32）﹣（10×2﹣2×22）=0，故C错误．
D、2s末的速度为：v=v0+at4=10+（﹣4）×4=﹣6m/s，故D错误．
故选：AB
　
11．某物体运动的v﹣t图象是一条直线，如图所示，下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．物体在第2s末的速度和加速度均为零
B．物体在第2s内和第3s内的加速度大小相等，方向相反
C．物体在第2s末运动方向方式变化
D．物体在前4s内的加速度不变
【分析】v﹣t图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，速度的正负表示速度的方向．结合这些知识分析．
【解答】解：A、物体在第2s末的速度为零，根据斜率等于加速度，知物体在第2s末的加速度不为零，故A错误．
B、图象的斜率表示加速度，直线的斜率一定，则知物体在第2s内和第3s内的加速度大小相等，方向相同，故B错误．
C、由图象可知：物体在前2s内速度为负，在后2s内速度为正，则物体在第2s末运动方向方式变化，故C正确．
D、由上分析知，物体在前4s内的加速度不变，故D正确．
故选：CD
　
12．如图，质量为m的物体A能沿质量为M ( http: / / www.21cnjy.com )的楔形物体B的斜面匀速下滑．物体B静止在水平面上．若给物体施加一沿斜面向下的拉力F作用，使物体A沿斜面加速下滑，物体B仍静止．则此过程中，地面对物体B（　　）
A．无摩擦力 B．有水平向左的摩擦力
C．支持力为（M+m）g D．支持力小于（M+m）g
【分析】A在B上匀速下滑时，整体处于平衡状态，根据共点力平衡求出地面的支持力和摩擦力．施加F后，A对B的压力和摩擦力不变，则B的受力不变．
【解答】解：当A在B上匀速下滑时，对整体分析，整体处于平衡状态，可知地面对物体B的摩擦力为零．
当施加沿斜面向下拉力F后，A对B的压力不变， ( http: / / www.21cnjy.com )摩擦力不变，可知B的受力与未施加F时相同，则地面对物体B的摩擦力为零．支持力N=（M+m）g．故A、C正确，B、D错误．
故选：AC．
　
二、实验题
13．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度和横截面积有关．
（1）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的k值．下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录，请在图乙中作出F﹣x图象．
（2）由此可以得出的结论是　弹力大小与橡皮筋的伸长量成正比　．
拉力F/N 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0
伸长量x/cm 1.60 3.20 4.80 6.40 8.00
（3）由以上实验数据可求出该橡皮筋的k值为　312.5　N/m．
（4）如图丙所示，某同学用三根相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )橡皮筋来探究求合力的方法，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点．下列说法正确的是　A　
A、通过OA、OB、OC的方向就可以确定三个拉力的方向
B、不需要测出橡皮筋的原长，只要测量橡皮筋的长度，就可以确定力的大小
C、以OB、OC为两邻边作平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等
D、由于三根橡皮筋相同，所以每次实验中得到的平行四边形一定都是菱形．
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【分析】（1）根据记录的数据，分别在坐标上找出对应的点，连线即可；
（2）根据图象得出结论；
（3）根据胡克定律写出F与x的方程，根据图象的斜率表示劲度系数解答；
（4）由题意可知该实验利用了共点力的平衡来验证力的平行四边形定则，该实验中需要记录各力的大小和方向，各力的大小可以通过橡皮筋的伸长量来表示．
【解答】解：（1）根据描点法得出对应的图象如图所示：
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（2）根据图象可知，F﹣x图象是一条倾斜的直线，则弹力大小与橡皮筋的伸长量成正比，
（3）根据F=k（l﹣l0）可知，图象的斜率大小等于劲度系数大小，由图象求出劲度系数k=，
（4）A、三个拉力的方向分别沿着橡皮筋的方向，即通过OA、OB、OC的方向就可以确定三个拉力的方向，故A正确；
B、需要知道橡皮筋的伸长量才能表示橡皮筋的弹力，故应该测量橡皮筋的原长，故B错误；
C、由于橡皮筋的弹力与它的长度不成正比，所以OB、OC弹力的合力方向与以OB、OC为两邻边做平行四边形的对角线不重合，故C错误；
D、三根橡皮筋虽然相同，但形变量不一定相等，所以橡皮筋的拉力不一定相等，所以实验中得到的平行四边形不一定都是菱形，故D错误．
故选：A
故答案为：（1）如图；（2）弹力大小与橡皮筋的伸长量成正比；（3）312.5；（4）A
　
14．用如图所示的装置探究加速度与力的 ( http: / / www.21cnjy.com )关系．定滑轮与小车之间的细绳与木板平行．打点计时器的打点周期为0.02s，小车的质量为M保持不变．用砂和砂桶的重力mg作为小车受到的外合力．
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（1）将木板末装定滑轮的一端用小木块垫高是为了　平衡摩擦力　．
（2）为减小实验误差，m与M应满足　M＞＞m　．
（3）某次实验中打出的一条纸带及测量数据如图乙，A、B、C、D、E每相邻的计数点之间还有四个点未画出．则本次实验中
①打下C点时小车的速度大小为　1.15　m/s．
②小车的加速度大小为　1.0　m/s2．
（4）某同学在平衡摩擦力时把木板的一端垫得过高，所得的如图丙所示的α﹣F图象为图丙中的　C　．
【分析】（1）平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力；
（2）在砂桶质量远小于小车质量的情况下，可以近似认为小车受到的拉力等于砂桶受到的重力；
（3）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C的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度；
（4）在探究加速度与力、质量的关系时，应 ( http: / / www.21cnjy.com )平衡摩擦力，平衡摩擦力时如果木板垫得过高，平衡摩擦力过度，小车受到的合力大于拉力，a﹣F图象在a轴上有截距；如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小车受到的合力小于拉力，a﹣F图象在F轴上有截距．
【解答】解：（1）将木板末装定滑轮的一端用小木块垫高是为了平衡摩擦力，让绳子的拉力等于小车受到的合外力，
（2）假设小车的加速度为a，拉力为F
对砂和砂桶：mg﹣F=ma；对小车：F=Ma；
联立得：F=，故只有在M＞＞m的情况下近似认为拉力等于mg．
（3）①相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，所以两相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s，
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得：则，
根据作差法得：a==1.0m/s2
（4）当平衡摩擦力时将木板的一端垫得过高，则F为零时，加速度不为零，故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
故答案为：（1）平衡摩擦力；（2）M＞＞m；（3）1.15；1.0；（4）C
　
三、解答题
15．如图，在水平粗糙横杆上，有一 ( http: / / www.21cnjy.com )质量为m的圆环A，用细线吊一质量为2m的小球B，现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37°角，此时圆环A仍保持静止，已知sin37°=0.6°，cos37°=0.8．求：
（1）此时水平拉力F的大小；
（2）横杆对圆环的支持力和摩擦力的大小．
( http: / / www.21cnjy.com )
【分析】（1）对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解；
（2）对小环和小球整体受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解．
【解答】解：（1）取小球为研究对象进行受力分析，受到拉力F、重力G、细线拉力FT，由平衡规律得：
FTsin37°=F
FTcos37°=2mg
联立解得：
F=1.5mg
（2）取AB组成的系统为研究对象，受到总重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，
根据共点力平衡条件，有
FN=3mg
Ff=F
故横杆对环的支持力大小为3mg，环受到的摩擦力大小为1.5mg．
答：（1）水平拉力F的大小为1.5mg；
（2）横杆对环的支持力为3mg，摩擦力的大小为1.5mg．
　
16．一质点做匀变速直线运动，某时刻 ( http: / / www.21cnjy.com )经过A点，经过时间t1=0.8s后到达B点，再经过t2=2s到达C点．已知A、B间距离x1=4.8m，B、C间距离x2=17.6m．求质点运动的加速度α和经过A点时的速度v0．
【分析】质点做匀变速直线运动，根据位移时间公式分别对AB段和AC段列式，联立求解即可．
【解答】解：质点做匀变速直线运动，根据运动学规律得：
x1=v0t1+
x1+x2=v0（t1+t2）+
代入数据解得：v0=5.2m/s，a=2m/s2．
答：质点运动的加速度a为2m/s2，经过A点时的速度v0是5.2m/s．
　
17．如图，质量m=1kg可视为质点的 ( http: / / www.21cnjy.com )小物块A放在质量M=4kg的长木板B左端，木板放在水平地面上．木板的厚度h=0.2m，长度L=1m，木板上表面光滑，下表面与地面间的动摩擦因数μ=0.2．给木板施加一大小为18N的水平恒力F作用，使木板由静止开始运动．g取10m/s2．求：
（1）小物块A离开木板B前后，木板B的加速度分别是多大？
（2）当小物块A落到地面时，与木板的右端相距多远？
【分析】（1）小物块A离开木板B前后，分别对木板进行受力分析，在水平方向上利用牛顿运动定律列式求解即可得知木板B的加速度．
（2）把木板的运动分为两个过程，一是物块离开木板前，一是物块离开木板之后，先求出物块离开木板时木板的速度，物块离开木板后做自由落体运动，可求得运动时间，木板做匀加速直线运动，利用运动学公式即可求得当小物块A落到地面时，与木板的右端相距多远．
【解答】解：（1）小物块离开木板之前，木板B的受力情况如图，根据牛顿第二定律有：
F﹣f=Ma1…①
Mg+FAB=FN…②
根据滑动摩擦力的公式有：f=μFN…③
FAB=mg…④
联立①②③④并代入数据解得：a1=2m/s2
小物块离开木板后，对木板B根据牛顿第二定律有：
F﹣μMg=Ma2
代入数据解得：a2=2.5m/s2
（2）木板的位移为L时，根据运动学公式有：
L=
v1=a2t1
解得：v1=2m/s
之后A做自由落体运动，B继续加速
h=g
x=v2t2+a2
联立解得：x=0.45m
答：（1）小物块A离开木板B前后，木板B的加速度分别是2m/s2和2.5m/s2．
（2）当小物块A落到地面时，与木板的右端相距0.45m
　
18．如图甲，倾角为θ=37 ( http: / / www.21cnjy.com )°的足够长斜面上，质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下，由斜面底端从静止开始运动，2s后撤去F，前2s内物体运动的v﹣t图象如图乙所示．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）小物体与斜面间的动摩擦因数；
（2）撤去F后1.8s时间内小物体的位移．
( http: / / www.21cnjy.com )
【分析】（1）线根据图乙计 ( http: / / www.21cnjy.com )算出小物体在斜面方向上运动的加速度，再沿斜面方向上根据牛顿第二定律列式，结合滑动摩擦力的公式即可解得动摩擦因数的大小．
（2）对出去F后小物体的运动过程进行分段， ( http: / / www.21cnjy.com )在1.8s的时间范围向上的减速运动和向下的加速运动，分别在各段进行受力分析，根据牛顿运动定律及运动学公式即可解答．
【解答】解：（1）由图象可知，0～2s内物体的加速度为：
a==m/s2=4m/s2
在沿斜面方向上根据牛顿第二定律有：
F﹣mgsinθ﹣f=ma1，
FN=mgcosθ
而f=μFN
联立以上各式并代入数据解得：μ=0.5
（2）撤去F后，在沿斜面方向上有：
﹣mgsinθ﹣f=ma2，
设经过t2时间减速到0，根据运动学公式有：
0=v1﹣a2t2
代入数据解得：t2=0.8s
在0.8s内物体又向上运动的位移为x2，由运动学公式有：
0﹣=2a2x2
物体到达最高点后向下运动，在沿斜面方向上有：
mgsinθ﹣f=ma3，
再过t3=1s发生的位移为x3，
x3=a3t3
物体在撤去F后1.8s内的位移为x，
x=x2﹣x3，
代入数据解得：x=2.2m，方向沿斜面向上
答：（1）小物体与斜面间的动摩擦因数为0.5；
（2）撤去F后1.8s时间内小物体的位移为2.2m，方向沿斜面向上．