甘肃省白银市靖远县第二中学2024-2025学年高一上学期12月期末物理试题
1．（2024高一上·靖远期末）2024年奥运会在法国巴黎举办，在以下几个奥运会比赛项目中，研究对象可视为质点的是（ ）
A．确定马拉松运动员在比赛中的位置时
B．跆拳道比赛中，研究运动员动作时
C．乒乓球比赛中，研究乒乓球的旋转时
D．研究撑竿跳高运动员手中的支撑竿的转动情况时
2．（2024高一上·靖远期末）我国新能源汽车行业正在加速发展，其中纯电动公交车的发展非常迅速，为百姓的出行带来便利与舒适。纯电动公交车如图所示，关于这种公交车，下列说法正确的是（ ）
A．该公交车的速度越大，其惯性越大
B．该公交车上的乘客越多，整个公交车（包括乘客）的惯性越大
C．该公交车行驶时的牵引力越大，其惯性越大
D．当该公交车刹车时，由于惯性，在车内原地向上起跳的乘客仍将落回起跳点
3．（2024高一上·靖远期末）无人驾驶汽车作为汽车的前沿科技，目前尚在完善中，车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方88m范围内车辆和行人的“气息”，制动反应时间为0.2s，比有人驾驶的汽车平均快1s。在某次测试场地对无人驾驶汽车进行制动测试时获得的一部分图像如图所示（v为汽车的速度，x为位置坐标）。该无人驾驶汽车在该路段的制动测试中的制动加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
4．（2024高一上·靖远期末）滑雪是冬季一种常见的运动，某同学在某次滑雪的某段时间内做匀加速直线运动，加速度大小为a。从某时刻开始计时，该同学匀加速滑行了时间t后速度为v，则该同学在时刻的速度的表达式一定正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．（2024高一上·靖远期末）将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在水平放置在桌面上的一本书内，书对A4纸的压力大小为4N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.2。要把A4纸从书中拉出，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力大小至少应为（ ）
A．0.4N B．0.8N C．1.6N D．3.2N
6．（2024高一上·靖远期末）某运动员射箭时，释放箭的瞬间，弓弦的弹力大小为75N，对箭产生的作用力大小为120N，弓弦的弹力如图中和所示，对箭产生的作用力如图中F所示，则弓弦的夹角应为（ ）
A． B． C． D．
7．（2024高一上·靖远期末）如图所示，质量为2kg的物体A静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方，质量为3kg的物体B用细线悬挂起来，物体A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则在细线被剪断的瞬间，下列说法正确的是（ ）（当地重力加速度）
A．轻弹簧的压缩量为0.5m
B．物体A、B的瞬时加速度大小为
C．物体B的瞬时加速度大小为
D．物体B对物体A的压力大小为30N
8．（2024高一上·靖远期末）“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，当此人位于a点时弹性绳处于原长状态。c点是此人所能到达的最低点，b点是此人静止悬吊在空中时的平衡位置。则此人在从P点下落到最低点c点的过程中（ ）
A．在c点时的加速度为零 B．在a点时的速度最大
C．在ab段处于失重状态 D．在bc段处于超重状态
9．（2024高一上·靖远期末）如图所示，在升降机内的水平底面上安装压力传感器后，将物体G放在压力传感器上面。当升降机处于静止状态时，压力传感器的示数为80N，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．压力传感器的示数为60N时，升降机可能以的加速度减速上升
B．压力传感器的示数为60N时，升降机可能以的加速度加速上升
C．压力传感器的示数为100N时，升降机可能以的加速度加速上升
D．压力传感器的示数为100N时，升降机可能以的加速度减速上升
10．（2024高一上·靖远期末）如图所示，一辆装满西瓜的货车在平直道路上行驶，货箱中西瓜A的质量为m，当地重力加速度为g，货车的加速度为a，下列说法正确的是（ ）
A．当加速度时，周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力为mg
B．当加速度a恒定时，周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力大小为ma
C．若加速度a变大，则周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力的方向不变
D．加速度a越大，周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力越大
11．（2024高一上·靖远期末）弹簧是大家在生活中比较常见的机械零件，弹簧在外力作用下发生形变，撤去外力后，弹簧就能恢复原状。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来工作的。实验室中有五根一模一样的弹簧，某实验小组的两位同学想测量这批弹簧的劲度系数，将弹簧等间距地悬挂在铁架台的水平横杆上，如图甲所示，1号弹簧下端不挂钩码，2号弹簧下端挂1个钩码，3号弹簧下端挂2个钩码，依此类推，钩码均相同。（以下计算结果均保留3位有效数字）
（1）为了更直观地呈现出弹簧弹力大小F与弹簧伸长量的关系，该实验小组同学以1号弹簧末端指针所指的位置为坐标原点，竖直方向为y轴，水平方向为x轴建立坐标系，其中y轴代表 （选填“钩码重力mg”“钩码个数n”或“弹簧的伸长量”），x轴代表弹力F。
（2）为了测量弹箒的伸长量，同学A取来一把米尺，将其紧直放置在地上，米尺的100.00cm刻度线刚好与1号弹簧末端指针在同一水平线上，测量2号弹簧伸长量时，弹簧末端指针位置如图乙所示，已知此时弹簧的弹力，则这根弹簧的劲度系数为 。
（3）同学B重新实验，依次测量1号、2号、3号、4号、5号弹簧的实验数据，根据测量的数据作出图像如图丙所示，已知图丙中数据的单位均取国际单位制单位，则这些弹簧的劲度系数为 。
12．（2024高一上·靖远期末）如图甲所示的实验装置，一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连，木块右侧通过纸带与打点计时器相连。释放重物后，木块在木板上向左加速运动。图乙是重物落地前，打点计时器在纸带上打出的一些点（单位：）。
（1）已知打点计时器使用的交变电流频率为，由图乙给出的数据，可得木块运动加速度的大小为 ，纸带打点时重物的瞬时速度大小为 （计算结果均保留3位有效数字）。
（2）设重物的质量为，木块的质量为，且线与纸带的质量均不计，除了木块与木板间有摩擦外，其它部分的摩擦不计，重力加速度用表示，若测得的加速度为，则木块和木板之间的动摩擦因数的表达式为 。
13．（2024高一上·靖远期末）斑马线是行人的“生命线”，是驾驶员的警惕线，“斑马线前礼让行人”已成为一种常态。一辆汽车以的速度在平直马路上匀速行驶，前方有行人过马路，汽车司机立即刹车直至汽车停下。已知汽车在刹车过程中的加速度大小。求：
（1）汽车刹车末的速度大小；
（2）汽车开始刹车后第3秒内的位移大小。
14．（2024高一上·靖远期末）如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端有一可视为质点的木块，已知木块的质量，木板的质量、长度，木板上表面与木块、下表面与地面之间的动摩擦因数均为。现用水平恒力拉木板，g取。求：
（1）木块与木板的加速度、的大小。
（2）木块滑到木板左端所需的时间。
15．（2024高一上·靖远期末）风洞实验的数据是研究流体力学的重要依据。如图所示，实验室中某装置可以产生水平向右、大小可调节的风力，现将一根套有小球的细直杆放入其中，杆足够长，杆与水平方向的夹角θ可调节。小球的孔径略大于杆的直径，小球的质量m = 4 kg，小球与杆间的动摩擦因数μ = 0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求：
（1）当θ = 0°时，小球能保持静止不动的风力的最大值F1。
（2）当θ = 37°时，同时调节风力为0，小球受到的摩擦力大小f。
（3）当θ = 37°时，小球能保持静止不动的风力的最大值F2。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】质点
【解析】【解答】A．研究马拉松运动员在比赛中的位置时，运动员的大小和形状能够忽略，可看成质点，故A正确；BCD．在跆拳道比赛时研究运动员动作，研究乒乓球的旋转，研究撑竿跳高运动员手中的支撑竿的转动情况时，物体的大小和形状不能够忽略，不能够看成质点，故BCD错误；
故选A。
【分析】质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量．
2．【答案】B
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。ABC．惯性只与质量有关，质量越大则惯性越大，与牵引力大小及速度大小均无关，即与物体的受力情况和运动状态无关，故AC错误，B正确；
D．当该公交车刹车时，由于惯性，在车内原地向上起跳的乘客将保持原来的水平速度，落地后水平位移大于公交车的位移，则将落到起跳点前方，故D错误。
故选B。
【分析】根据惯性的决定因素结合惯性现象的解释进行分析解答。
3．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】 除了常见的x-t图像，v-t图像与a-t图像外，还有一些少见的运动学图像 ， 非常规的运动学图像一般都是从某一个表达式得来的，要先从横纵坐标及图像出发确定表达式，求解出关键物理量，再分析物体的运动问题。无人驾驶汽车制动做匀减速直线运动，末速度为零，根据位移-速度公式
可得
结合图像的斜率可得
解得
故选B。
【分析】根据匀变速直线运动的速度一位移关系公式：v2-v02=2ax，可以知道图象斜率是两倍的倒数加速度。
4．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】匀变速直线运动的速度—时间公式：vt=v0+at．其中，vt为末速度，v0为初速度，a为加速度，运用此公式解题时要注意公式的矢量性 。从某时刻开始计时，设该时刻的速度为，该同学匀加速滑行了时间t后速度为v，则有
该同学在时刻的速度
联立可得
故选C。
【分析】根据匀变速直线运动的速度时间关系在不同时刻列方程求解。
5．【答案】C
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】本题主要考查了滑动摩擦力的公式的公式，要注意纸张上下表面均受到摩擦力的作用。
A4纸被拉出时与书上、下两个接触面都有滑动摩擦力，则有
f=2μFN=2×0.2×4N=1.6N
当拉力等于摩擦力时，拉力最小，故最小拉力为1.6N，故C正确，ABD错误；
故选C。
【分析】A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的公式即可求解。
6．【答案】B
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】平行四边形定则：以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个力邻边的对角线就代表合力的大小和方向。弓弦弹力的合成情况如图所示，由于，由几何知识得
有
所以
即
故选B。
【分析】根据平行四边形定则做出力的合成图，然后根据几何关系即可得到角度大小。
7．【答案】B
【知识点】牛顿第三定律；共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【解答】牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻前后物体的受力情况及其变化。A．对A受力平衡且B对A无压力，可知轻弹簧的压缩量为
由于弹簧弹力不会突变，在细线被形断的瞬间，则轻弹簧的压缩量为0.2m，故A错误；
BC．物体A、B的瞬时加速度大小
故B正确，C错误；
D．对物体B，有
解得
则物体B对物体A的压力大小为12N，故D错误。
故选B。
【分析】根据A、B紧挨在一起但之间无压力，对A受力分析根据平衡条件和胡克定律，求弹簧压缩量；弹簧弹力具有瞬间不变性，对A、B整体，由牛顿第二定律求加速度；对物体4，由牛顿第二定律，求物体B对物体A的压力。
8．【答案】C,D
【知识点】牛顿第二定律；超重与失重
【解析】【解答】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g 。A．在c点，此人的速度为零，但是弹力大于重力，加速度不为0，故A错误；
BC．此人在Pa段做自由落体运动，速度增大，在ab段，弹性绳的拉力小于此人的重力，加速度方向向下，随着此人的下降，弹性绳的拉力逐渐变大，此人做加速度减小的加速运动，当此人下落至b点时，拉力等于重力，加速度为零，此人获得最大速度，在这个过程中，此人处于失重状态，故B错误，C正确。
D．此人在bc段时，弹性绳的拉力大于此人的重力，加速度方向向上，此人处于超重状态，故D正确。
故选CD。
【分析】a点是弹性绳的原长位置，故a点之前人做自由落体运动．b是人静止悬吊着时的平衡位置，故ab段绳的拉力小于重力。bc段绳的拉力大于重力；c是人所到达的最低点，故c点速度为零。
9．【答案】A,C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】牛顿第二定律的表达式是F=ma，已知物体的受力和质量，可以计算物体的加速度；已知物体的质量和加速度，可以计算物体的合外力；已知物体的合外力和加速度，可以计算物体的质量。AB．当升降机处于静止状态时，压力传感器的示数
解得
当压力传感器的示数为60N时，则有
解得
方向向下，故升降机可能减速上升，故A正确，B错误；
CD．当压力传感器的示数为100N时，则有
解得
方向向上，升降机可能加速上升，故C正确，D错误。
故选AC。
【分析】根据升降机处于静止状态时，根据牛顿第三定律和受力平衡求出物体的质量；根据牛顿第三定律和牛顿第二定律求出物体的加速度，判断升降机的运动状态完全失重状态：向下加速度的大小为重力加速度g；根据牛顿第三定律和牛顿第二定律求出物体的加速度判断升降机的运动状态；根据牛顿第二定律判断加速度方向。
10．【答案】A,D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】学生在解决本题时，应注意能够灵活运用牛顿第二定律，根据合外力来表示未知的力的表达式。A．当加速度时，西瓜重力等于mg，周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力等于西瓜A的重力，大小为mg，故A正确；
BCD．货车在平直道路上以加速度a运动，西瓜A受到周围物体对它的作用力的合力F和重力mg，如图所示
对西瓜A，由牛顿第二定律得
根据力的合成与分解可得，周围与西瓜A接触的物体对西瓜A的作用力的合力大小为
F与水平方向的夹角的正切值为
可知加速度a越大，周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力越大；若加速度a变大，则周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力的方向发生改变，故BC错误，D正确。
故选AD。
【分析】对西瓜A受力分析，利用牛顿第二定律，求出与西瓜A接触的物体对西瓜A的作用力的合力的大小以及变化情况，根据F与水平方向的夹角的正切值，得到夹角随a的增大而减小。
11．【答案】（1）弹簧的伸长量
（2）0.500
（3）50.0
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】 实验原理：弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关，沿弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的，用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力相等．弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系。
（1）由题意已知x轴代表弹力F，由题图甲知，1号弹簧对应1位置，表示弹簧的长度，每挂一个钩码弹簧会变长一些，y轴即记录了弹簧挂上钩码后伸长的长度，故y轴代表弹簧的伸长量。
（2）
刻度尺的分度值为0.1mm，读数时需要估读到分度值的下一位，由题图乙知，2号弹簧末端指针位置对应的刻度为96.00cm，故弹簧伸长量
劲度系数
（3）
根据胡克定律，有
由题图丙得
【分析】（1）y轴即记录了弹簧挂上钩码后伸长的长度，据此分析；
（2）先读出刻度尺的读数，然后得到弹簧的形变量，最后根据胡克定律计算；
（3）根据胡克定律结合图像分析计算。
（1）由题意已知x轴代表弹力F，由题图甲知，1号弹簧对应1位置，表示弹簧的长度，每挂一个钩码弹簧会变长一些，y轴即记录了弹簧挂上钩码后伸长的长度，故y轴代表弹簧的伸长量。
（2）刻度尺的分度值为0.1mm，读数时需要估读到分度值的下一位，由题图乙知，2号弹簧末端指针位置对应的刻度为96.00cm，故弹簧伸长量
劲度系数
（3）根据胡克定律，有
由题图丙得
12．【答案】4.14（4.12—4.16）；2.59（2.59—2.61）；
【知识点】加速度；瞬时速度；牛顿第二定律
【解析】【解答】 打点计时器使用的交变电流频率为50Hz，打点计时器的打点时间间隔T=0.02s。（1） 由匀变速直线运动的推论Δx=aT2，由逐差法可知，木块的加速度大小：
做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度， 打点时重物的瞬时速度大小为
（2）设重物的质量为，木块的质量为，重力加速度用表示，若测得的加速度为，由牛顿第二定律有
则得木块和木板之间的动摩擦因数的表达式为
【分析】（1）根据匀变速直线运动的推论求出木块的加速度与瞬时速度大小。
（2）应用牛顿第二定律求出动摩擦因数的表达式。
13．【答案】解：（1）汽车刹车过程中做匀减速直线运动，则汽车刹车末的速度大小
（2）汽车从开始刹车到停下所用时间为
汽车在前2s的位移大小为
汽车从刹车到停下通过的位移大小为
则汽车开始刹车后第3秒内的位移大小为
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】（1）已知初速度、加速度与刹车时间，根据速度—时间公式求速度；
（2）根据题意应用运动学公式求出汽车的位移，先用速度时间关系求解刹车时间，求解前2秒位移，求解总位移，二者相减即可。
14．【答案】（1）解：对木块，根据牛顿第二定律有
解得
对木板，根据牛顿第二定律有
解得
（2）解：木块滑到木板左端时，两者的位移之差等于木板长度，根据位移与时间关系有
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）对物块和木板进行受力分析，应用牛顿第二定律求出加速度大小。
（2）木块滑到木板左端时，两者的位移之差等于木板长度，应用运动学公式求出运动时间。
（1）对木块，根据牛顿第二定律有
解得
对木板，根据牛顿第二定律有
解得
（2）木块滑到木板左端时，两者的位移之差等于木板长度，根据位移与时间关系有
解得
15．【答案】（1）解：当θ = 0°时，小球能保持静止不动风力的最大值为
（2）解：无风时，小球的重力分力为
小球滑动的摩擦力大小为
故小球加速下滑，则受到的摩擦力大小为16 N。
（3）解：当小球将要沿细直杆向上运动而未运动时，风力最大，设此风力为F2，则
解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1）小球能保持静止不动风力的最大值等于最大静摩擦力即等于滑动摩擦力；
（2）由滑动摩擦力公式求无风时小球受到的摩擦力；
（3）小球沿细杆将要向上运动时，风力F最大，列平衡方程求解即可。
（1）当θ = 0°时，小球能保持静止不动风力的最大值为
（2）无风时，小球的重力分力为
小球滑动的摩擦力大小为
故小球加速下滑，则受到的摩擦力大小为16 N。
（3）当小球将要沿细直杆向上运动而未运动时，风力最大，设此风力为F2，则
解得
1 / 1甘肃省白银市靖远县第二中学2024-2025学年高一上学期12月期末物理试题
1．（2024高一上·靖远期末）2024年奥运会在法国巴黎举办，在以下几个奥运会比赛项目中，研究对象可视为质点的是（ ）
A．确定马拉松运动员在比赛中的位置时
B．跆拳道比赛中，研究运动员动作时
C．乒乓球比赛中，研究乒乓球的旋转时
D．研究撑竿跳高运动员手中的支撑竿的转动情况时
【答案】A
【知识点】质点
【解析】【解答】A．研究马拉松运动员在比赛中的位置时，运动员的大小和形状能够忽略，可看成质点，故A正确；BCD．在跆拳道比赛时研究运动员动作，研究乒乓球的旋转，研究撑竿跳高运动员手中的支撑竿的转动情况时，物体的大小和形状不能够忽略，不能够看成质点，故BCD错误；
故选A。
【分析】质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量．
2．（2024高一上·靖远期末）我国新能源汽车行业正在加速发展，其中纯电动公交车的发展非常迅速，为百姓的出行带来便利与舒适。纯电动公交车如图所示，关于这种公交车，下列说法正确的是（ ）
A．该公交车的速度越大，其惯性越大
B．该公交车上的乘客越多，整个公交车（包括乘客）的惯性越大
C．该公交车行驶时的牵引力越大，其惯性越大
D．当该公交车刹车时，由于惯性，在车内原地向上起跳的乘客仍将落回起跳点
【答案】B
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。ABC．惯性只与质量有关，质量越大则惯性越大，与牵引力大小及速度大小均无关，即与物体的受力情况和运动状态无关，故AC错误，B正确；
D．当该公交车刹车时，由于惯性，在车内原地向上起跳的乘客将保持原来的水平速度，落地后水平位移大于公交车的位移，则将落到起跳点前方，故D错误。
故选B。
【分析】根据惯性的决定因素结合惯性现象的解释进行分析解答。
3．（2024高一上·靖远期末）无人驾驶汽车作为汽车的前沿科技，目前尚在完善中，车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方88m范围内车辆和行人的“气息”，制动反应时间为0.2s，比有人驾驶的汽车平均快1s。在某次测试场地对无人驾驶汽车进行制动测试时获得的一部分图像如图所示（v为汽车的速度，x为位置坐标）。该无人驾驶汽车在该路段的制动测试中的制动加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】 除了常见的x-t图像，v-t图像与a-t图像外，还有一些少见的运动学图像 ， 非常规的运动学图像一般都是从某一个表达式得来的，要先从横纵坐标及图像出发确定表达式，求解出关键物理量，再分析物体的运动问题。无人驾驶汽车制动做匀减速直线运动，末速度为零，根据位移-速度公式
可得
结合图像的斜率可得
解得
故选B。
【分析】根据匀变速直线运动的速度一位移关系公式：v2-v02=2ax，可以知道图象斜率是两倍的倒数加速度。
4．（2024高一上·靖远期末）滑雪是冬季一种常见的运动，某同学在某次滑雪的某段时间内做匀加速直线运动，加速度大小为a。从某时刻开始计时，该同学匀加速滑行了时间t后速度为v，则该同学在时刻的速度的表达式一定正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】匀变速直线运动的速度—时间公式：vt=v0+at．其中，vt为末速度，v0为初速度，a为加速度，运用此公式解题时要注意公式的矢量性 。从某时刻开始计时，设该时刻的速度为，该同学匀加速滑行了时间t后速度为v，则有
该同学在时刻的速度
联立可得
故选C。
【分析】根据匀变速直线运动的速度时间关系在不同时刻列方程求解。
5．（2024高一上·靖远期末）将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在水平放置在桌面上的一本书内，书对A4纸的压力大小为4N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.2。要把A4纸从书中拉出，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力大小至少应为（ ）
A．0.4N B．0.8N C．1.6N D．3.2N
【答案】C
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】本题主要考查了滑动摩擦力的公式的公式，要注意纸张上下表面均受到摩擦力的作用。
A4纸被拉出时与书上、下两个接触面都有滑动摩擦力，则有
f=2μFN=2×0.2×4N=1.6N
当拉力等于摩擦力时，拉力最小，故最小拉力为1.6N，故C正确，ABD错误；
故选C。
【分析】A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的公式即可求解。
6．（2024高一上·靖远期末）某运动员射箭时，释放箭的瞬间，弓弦的弹力大小为75N，对箭产生的作用力大小为120N，弓弦的弹力如图中和所示，对箭产生的作用力如图中F所示，则弓弦的夹角应为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】平行四边形定则：以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个力邻边的对角线就代表合力的大小和方向。弓弦弹力的合成情况如图所示，由于，由几何知识得
有
所以
即
故选B。
【分析】根据平行四边形定则做出力的合成图，然后根据几何关系即可得到角度大小。
7．（2024高一上·靖远期末）如图所示，质量为2kg的物体A静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方，质量为3kg的物体B用细线悬挂起来，物体A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则在细线被剪断的瞬间，下列说法正确的是（ ）（当地重力加速度）
A．轻弹簧的压缩量为0.5m
B．物体A、B的瞬时加速度大小为
C．物体B的瞬时加速度大小为
D．物体B对物体A的压力大小为30N
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律；共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【解答】牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻前后物体的受力情况及其变化。A．对A受力平衡且B对A无压力，可知轻弹簧的压缩量为
由于弹簧弹力不会突变，在细线被形断的瞬间，则轻弹簧的压缩量为0.2m，故A错误；
BC．物体A、B的瞬时加速度大小
故B正确，C错误；
D．对物体B，有
解得
则物体B对物体A的压力大小为12N，故D错误。
故选B。
【分析】根据A、B紧挨在一起但之间无压力，对A受力分析根据平衡条件和胡克定律，求弹簧压缩量；弹簧弹力具有瞬间不变性，对A、B整体，由牛顿第二定律求加速度；对物体4，由牛顿第二定律，求物体B对物体A的压力。
8．（2024高一上·靖远期末）“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，当此人位于a点时弹性绳处于原长状态。c点是此人所能到达的最低点，b点是此人静止悬吊在空中时的平衡位置。则此人在从P点下落到最低点c点的过程中（ ）
A．在c点时的加速度为零 B．在a点时的速度最大
C．在ab段处于失重状态 D．在bc段处于超重状态
【答案】C,D
【知识点】牛顿第二定律；超重与失重
【解析】【解答】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g 。A．在c点，此人的速度为零，但是弹力大于重力，加速度不为0，故A错误；
BC．此人在Pa段做自由落体运动，速度增大，在ab段，弹性绳的拉力小于此人的重力，加速度方向向下，随着此人的下降，弹性绳的拉力逐渐变大，此人做加速度减小的加速运动，当此人下落至b点时，拉力等于重力，加速度为零，此人获得最大速度，在这个过程中，此人处于失重状态，故B错误，C正确。
D．此人在bc段时，弹性绳的拉力大于此人的重力，加速度方向向上，此人处于超重状态，故D正确。
故选CD。
【分析】a点是弹性绳的原长位置，故a点之前人做自由落体运动．b是人静止悬吊着时的平衡位置，故ab段绳的拉力小于重力。bc段绳的拉力大于重力；c是人所到达的最低点，故c点速度为零。
9．（2024高一上·靖远期末）如图所示，在升降机内的水平底面上安装压力传感器后，将物体G放在压力传感器上面。当升降机处于静止状态时，压力传感器的示数为80N，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．压力传感器的示数为60N时，升降机可能以的加速度减速上升
B．压力传感器的示数为60N时，升降机可能以的加速度加速上升
C．压力传感器的示数为100N时，升降机可能以的加速度加速上升
D．压力传感器的示数为100N时，升降机可能以的加速度减速上升
【答案】A,C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】牛顿第二定律的表达式是F=ma，已知物体的受力和质量，可以计算物体的加速度；已知物体的质量和加速度，可以计算物体的合外力；已知物体的合外力和加速度，可以计算物体的质量。AB．当升降机处于静止状态时，压力传感器的示数
解得
当压力传感器的示数为60N时，则有
解得
方向向下，故升降机可能减速上升，故A正确，B错误；
CD．当压力传感器的示数为100N时，则有
解得
方向向上，升降机可能加速上升，故C正确，D错误。
故选AC。
【分析】根据升降机处于静止状态时，根据牛顿第三定律和受力平衡求出物体的质量；根据牛顿第三定律和牛顿第二定律求出物体的加速度，判断升降机的运动状态完全失重状态：向下加速度的大小为重力加速度g；根据牛顿第三定律和牛顿第二定律求出物体的加速度判断升降机的运动状态；根据牛顿第二定律判断加速度方向。
10．（2024高一上·靖远期末）如图所示，一辆装满西瓜的货车在平直道路上行驶，货箱中西瓜A的质量为m，当地重力加速度为g，货车的加速度为a，下列说法正确的是（ ）
A．当加速度时，周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力为mg
B．当加速度a恒定时，周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力大小为ma
C．若加速度a变大，则周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力的方向不变
D．加速度a越大，周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力越大
【答案】A,D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】学生在解决本题时，应注意能够灵活运用牛顿第二定律，根据合外力来表示未知的力的表达式。A．当加速度时，西瓜重力等于mg，周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力等于西瓜A的重力，大小为mg，故A正确；
BCD．货车在平直道路上以加速度a运动，西瓜A受到周围物体对它的作用力的合力F和重力mg，如图所示
对西瓜A，由牛顿第二定律得
根据力的合成与分解可得，周围与西瓜A接触的物体对西瓜A的作用力的合力大小为
F与水平方向的夹角的正切值为
可知加速度a越大，周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力越大；若加速度a变大，则周围与西瓜A接触的物体对它的作用力的合力的方向发生改变，故BC错误，D正确。
故选AD。
【分析】对西瓜A受力分析，利用牛顿第二定律，求出与西瓜A接触的物体对西瓜A的作用力的合力的大小以及变化情况，根据F与水平方向的夹角的正切值，得到夹角随a的增大而减小。
11．（2024高一上·靖远期末）弹簧是大家在生活中比较常见的机械零件，弹簧在外力作用下发生形变，撤去外力后，弹簧就能恢复原状。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来工作的。实验室中有五根一模一样的弹簧，某实验小组的两位同学想测量这批弹簧的劲度系数，将弹簧等间距地悬挂在铁架台的水平横杆上，如图甲所示，1号弹簧下端不挂钩码，2号弹簧下端挂1个钩码，3号弹簧下端挂2个钩码，依此类推，钩码均相同。（以下计算结果均保留3位有效数字）
（1）为了更直观地呈现出弹簧弹力大小F与弹簧伸长量的关系，该实验小组同学以1号弹簧末端指针所指的位置为坐标原点，竖直方向为y轴，水平方向为x轴建立坐标系，其中y轴代表 （选填“钩码重力mg”“钩码个数n”或“弹簧的伸长量”），x轴代表弹力F。
（2）为了测量弹箒的伸长量，同学A取来一把米尺，将其紧直放置在地上，米尺的100.00cm刻度线刚好与1号弹簧末端指针在同一水平线上，测量2号弹簧伸长量时，弹簧末端指针位置如图乙所示，已知此时弹簧的弹力，则这根弹簧的劲度系数为 。
（3）同学B重新实验，依次测量1号、2号、3号、4号、5号弹簧的实验数据，根据测量的数据作出图像如图丙所示，已知图丙中数据的单位均取国际单位制单位，则这些弹簧的劲度系数为 。
【答案】（1）弹簧的伸长量
（2）0.500
（3）50.0
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】 实验原理：弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关，沿弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的，用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力相等．弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系。
（1）由题意已知x轴代表弹力F，由题图甲知，1号弹簧对应1位置，表示弹簧的长度，每挂一个钩码弹簧会变长一些，y轴即记录了弹簧挂上钩码后伸长的长度，故y轴代表弹簧的伸长量。
（2）
刻度尺的分度值为0.1mm，读数时需要估读到分度值的下一位，由题图乙知，2号弹簧末端指针位置对应的刻度为96.00cm，故弹簧伸长量
劲度系数
（3）
根据胡克定律，有
由题图丙得
【分析】（1）y轴即记录了弹簧挂上钩码后伸长的长度，据此分析；
（2）先读出刻度尺的读数，然后得到弹簧的形变量，最后根据胡克定律计算；
（3）根据胡克定律结合图像分析计算。
（1）由题意已知x轴代表弹力F，由题图甲知，1号弹簧对应1位置，表示弹簧的长度，每挂一个钩码弹簧会变长一些，y轴即记录了弹簧挂上钩码后伸长的长度，故y轴代表弹簧的伸长量。
（2）刻度尺的分度值为0.1mm，读数时需要估读到分度值的下一位，由题图乙知，2号弹簧末端指针位置对应的刻度为96.00cm，故弹簧伸长量
劲度系数
（3）根据胡克定律，有
由题图丙得
12．（2024高一上·靖远期末）如图甲所示的实验装置，一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连，木块右侧通过纸带与打点计时器相连。释放重物后，木块在木板上向左加速运动。图乙是重物落地前，打点计时器在纸带上打出的一些点（单位：）。
（1）已知打点计时器使用的交变电流频率为，由图乙给出的数据，可得木块运动加速度的大小为 ，纸带打点时重物的瞬时速度大小为 （计算结果均保留3位有效数字）。
（2）设重物的质量为，木块的质量为，且线与纸带的质量均不计，除了木块与木板间有摩擦外，其它部分的摩擦不计，重力加速度用表示，若测得的加速度为，则木块和木板之间的动摩擦因数的表达式为 。
【答案】4.14（4.12—4.16）；2.59（2.59—2.61）；
【知识点】加速度；瞬时速度；牛顿第二定律
【解析】【解答】 打点计时器使用的交变电流频率为50Hz，打点计时器的打点时间间隔T=0.02s。（1） 由匀变速直线运动的推论Δx=aT2，由逐差法可知，木块的加速度大小：
做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度， 打点时重物的瞬时速度大小为
（2）设重物的质量为，木块的质量为，重力加速度用表示，若测得的加速度为，由牛顿第二定律有
则得木块和木板之间的动摩擦因数的表达式为
【分析】（1）根据匀变速直线运动的推论求出木块的加速度与瞬时速度大小。
（2）应用牛顿第二定律求出动摩擦因数的表达式。
13．（2024高一上·靖远期末）斑马线是行人的“生命线”，是驾驶员的警惕线，“斑马线前礼让行人”已成为一种常态。一辆汽车以的速度在平直马路上匀速行驶，前方有行人过马路，汽车司机立即刹车直至汽车停下。已知汽车在刹车过程中的加速度大小。求：
（1）汽车刹车末的速度大小；
（2）汽车开始刹车后第3秒内的位移大小。
【答案】解：（1）汽车刹车过程中做匀减速直线运动，则汽车刹车末的速度大小
（2）汽车从开始刹车到停下所用时间为
汽车在前2s的位移大小为
汽车从刹车到停下通过的位移大小为
则汽车开始刹车后第3秒内的位移大小为
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】（1）已知初速度、加速度与刹车时间，根据速度—时间公式求速度；
（2）根据题意应用运动学公式求出汽车的位移，先用速度时间关系求解刹车时间，求解前2秒位移，求解总位移，二者相减即可。
14．（2024高一上·靖远期末）如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端有一可视为质点的木块，已知木块的质量，木板的质量、长度，木板上表面与木块、下表面与地面之间的动摩擦因数均为。现用水平恒力拉木板，g取。求：
（1）木块与木板的加速度、的大小。
（2）木块滑到木板左端所需的时间。
【答案】（1）解：对木块，根据牛顿第二定律有
解得
对木板，根据牛顿第二定律有
解得
（2）解：木块滑到木板左端时，两者的位移之差等于木板长度，根据位移与时间关系有
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）对物块和木板进行受力分析，应用牛顿第二定律求出加速度大小。
（2）木块滑到木板左端时，两者的位移之差等于木板长度，应用运动学公式求出运动时间。
（1）对木块，根据牛顿第二定律有
解得
对木板，根据牛顿第二定律有
解得
（2）木块滑到木板左端时，两者的位移之差等于木板长度，根据位移与时间关系有
解得
15．（2024高一上·靖远期末）风洞实验的数据是研究流体力学的重要依据。如图所示，实验室中某装置可以产生水平向右、大小可调节的风力，现将一根套有小球的细直杆放入其中，杆足够长，杆与水平方向的夹角θ可调节。小球的孔径略大于杆的直径，小球的质量m = 4 kg，小球与杆间的动摩擦因数μ = 0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求：
（1）当θ = 0°时，小球能保持静止不动的风力的最大值F1。
（2）当θ = 37°时，同时调节风力为0，小球受到的摩擦力大小f。
（3）当θ = 37°时，小球能保持静止不动的风力的最大值F2。
【答案】（1）解：当θ = 0°时，小球能保持静止不动风力的最大值为
（2）解：无风时，小球的重力分力为
小球滑动的摩擦力大小为
故小球加速下滑，则受到的摩擦力大小为16 N。
（3）解：当小球将要沿细直杆向上运动而未运动时，风力最大，设此风力为F2，则
解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1）小球能保持静止不动风力的最大值等于最大静摩擦力即等于滑动摩擦力；
（2）由滑动摩擦力公式求无风时小球受到的摩擦力；
（3）小球沿细杆将要向上运动时，风力F最大，列平衡方程求解即可。
（1）当θ = 0°时，小球能保持静止不动风力的最大值为
（2）无风时，小球的重力分力为
小球滑动的摩擦力大小为
故小球加速下滑，则受到的摩擦力大小为16 N。
（3）当小球将要沿细直杆向上运动而未运动时，风力最大，设此风力为F2，则
解得
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