2016-2017学年安徽省淮北市濉溪中学高一下学期开学物理试卷
一、选择题
1．（2017高一上·绍兴期中）如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为（ ）
A．马跑得快的缘故
B．马蹄大的缘故
C．马的重心在飞燕上
D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
2．（2017高一下·淮北开学考）一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度巡逻，突然接到警报，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且达到出事点时的速度也为40m/s，三种行进方式：a．一直做匀速直线运动；b．先减速再加速；c．先加速再减速，则（ ）
A．a种方式先到达 B．b种方式先到达
C．c种方式先到达 D．条件不足，无法确定
3．（2017高一下·淮北开学考）消防员用绳子将一落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是（ ）
A．绳子对儿童的拉力的大小等于儿童对绳子的拉力
B．绳子对儿童的拉力的大小等于儿童的重力
C．消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力
D．消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力
4．（2017高一下·淮北开学考）过年在家，很多同学放了孔明灯，并许了愿望，因此孔明灯又叫许愿灯．某质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气作用力的大小和方向是（g为重力加速度）（ ）
A．0 B．mg，东北偏上方向
C．mg，竖直向上 D．mg，东北偏上方向
5．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体，其质量为m且与竖直挡板及斜面间均无摩擦．当车的加速度a突然增大时，斜面对圆柱体的弹力F1和挡板对圆柱体的弹力F2的变化情况是（斜面倾角为θ）（ ）
A．F1增大，F2不变 B．F1增大，F2增大
C．F1不变，F2增大 D．F1不变，F2减小
6．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，小车运动的过程中，质量均为m的悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直线夹角为θ，则物块B受到的摩擦力和小车运动情况下列判断中正确的是（ ）
A．物块B不受摩擦力作用，小车只能向右运动
B．物块B受摩擦力作用，大小为mgtanθ，方向向左；小车可能向右运动
C．物块B受摩擦力作用，大小为mgtanθ，方向向左；小车一定向左运动
D．B受到的摩擦力情况无法判断，小车运动方向不能确定
7．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，放在光滑水平桌面上的物体m2，通过跨过定滑轮的绳和物体m1相连．释放m1后系统加速度大小为a1．如果取走m1，用大小等于m1所受重力的力F向下拉绳，m2的加速度为a2，则（不计滑轮摩擦及绳的质量）（ ）
A．a1＜a2 B．a1=a2 C．a1＞a2 D．a2=a1/2
8．（2017高一下·淮北开学考）放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑，如图甲．在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度a2沿斜面匀加速下滑，如图乙．在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑，如图丙．则（ ）
A．a1=a2=a3 B．a1=a2＜a3 C．a1＜a2=a3 D．a1＜a2＜a3
9．（2017高一下·淮北开学考）如图，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），物块A静止在左侧面上，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B分别对球面的压力大小之比为（ ）
A．sin2θ B．sinθ C．cos2θ D．cosθ
10．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，物体B叠放在物体A上，B和A一起沿光滑的斜面下滑，则B受到的力的个数为（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
11．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，A 球、B球质量均为m，A、B两球用弹簧k1连接处于静止状态，B球与地面用弹簧k2连接并用绳系在B与地面之间使弹簧k2处于压缩状态，此时绳上的拉力大小为2mg，则将绳剪断瞬间，A、B两球的加速度为（ ）
A．aA=2g B．aA=0 C．aB=2g D．aB=g
12．（2017高一下·淮北开学考）如图，机车a拉着两辆拖车b，c以恒定的牵引力向前行驶，连接a，b间和b，c间的绳子张力分别为T1，T2，若行驶过程中发现T1不变，而T2增大，则造成这一情况的原因可能是（ ）
A．b车中有部分货物落到地上 B．c车中有部分货物落到地上
C．b车中有部分货物抛到c车上 D．c车上有部分货物抛到b车上
二、实验题
13．（2017高一下·淮北开学考）某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．
（1）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度L的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长L0= cm，劲度系数k= N/m．
（2）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度L= cm．
14．（2017高一下·淮北开学考）某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系，实验装置如图1所示．主要思路是，通过改变悬挂小钩码的质量，改变小车所受拉力，并测得小车的加速度．将每组数据在坐标纸上描点、画线，观察图线特点．
（1）实验中应该满足：钩码的质量m和小车质量M的关系： ．
（2）如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.1s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．为了尽量减小误差，则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a= ．计算得加速度大小a= m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
（3）经过6次实验，获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据，在坐标纸上描点、画线，得到如图3所示的a﹣F图线．发现图线不过原点，经排查发现：并非人为的偶然误差所致，那么你认为出现这种结果的原因可能是 ．
三、计算题（写出必要的文字说明和解答过程，如用到相关物理公式的，必须写出原始物理公式，直接代入数据的不得分）
15．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，物体m与天花板间的动摩擦因数为μ，当力F与水平方向间夹角为θ时，物体沿天花板匀速运动，则力F的大小为多少？
16．（2017高一下·淮北开学考）一辆汽车以90km/h的速度在学校区域行驶．当这辆违章超速行驶的汽车经过警车时，警车立即从静止开始以2.5m/s2的加速度匀加速度追去
（1）警车出发多长时间后两车相距最远？
（2）警车截获超速车时，警车的位移多大？
17．（2017高一下·淮北开学考）近几年，国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费，给自驾出行带来了很大的实惠，但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力，因此交管部门规定，上述车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车拿（交）卡而直接减速通过．若某车减速前的速度为v0=72km/h，靠近站口时以大小为a1=5m/s2的加速度匀减速，通过收费站口时的速度为vt=28.8km/h，然后立即以a2=4m/s2的加速度加速至原来的速度（假设收费站的前、后都是平直大道）．试问：
（1）该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速？
（2）该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，运动的时间是多少？
18．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，一块质量为M=2kg，长为L的均质板静止在很长的光滑水平桌面上，板的左端静止摆放质量为m=1kg的小物体（可视为质点），M和m之间的为动摩擦因数为μ=0.2．t=0s时刻在小物体m上施加一恒定水平拉力F=4N．t1=3s时撤去拉力，最后小物体m刚好能到长木板M的最右端，g取10m/s2．求：
（1）撤去拉力时，M和m的速度各是多少？
（2）当 m到达长木板M右端时的速度是多少？
（3）长木板M的长度L是多少？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】重力与重心；共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解：A、飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上，和马跑得快慢没关系，和马蹄的大小没关系，而是因为马处于平衡状态，飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上，故AB错误，D正确．
C、根据马的形态，马的重心不会在飞燕上，C错误．
故选：D．
【分析】对马进行受力分析，马处于平衡状态，飞燕对马的支持力和马的重力平衡，这些力与跑得快慢没关系，和马蹄的大小没关系．
2．【答案】C
【知识点】位移与路程；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】解：速度图象的斜率等于加速度大小，图线与坐标轴所围“面积”等于位移，三种方式末速度相等，作出速度图象所示，由于到达出事地点时三种方式的位移大小相等、速度大小相等，由图象看出c种方式所用时间最短，则c种方式先到达．
故选C
【分析】作出三种方式运动时速度﹣时间图象，根据位移相等、到达出事点时的速度相等比较时间的长短．
3．【答案】A
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解：A、绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，故A正确；
B、儿童加速上升，合力向上，故绳子对儿童的拉力大于儿童的重力，故B错误；
C、消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力功涉及3个不同的物体反，故不是一对作用力与反作用力，故C错误；
D、消防员对绳子的拉力和绳子对儿童的拉力分别作用在两个不同的物体上．所以不是一对平衡力，故D错误；
故选：A
【分析】作用力和反作用力大小相等，方向相反，且同时产生、同时变化、同时消失，是同种性质的力；
儿童加速上升过程中受到的合力向上，故儿童受力不平衡．
4．【答案】C
【知识点】理想气体的实验规律
【解析】【解答】解：因为孔明灯匀速上升，根据平衡得，F=mg，即孔明灯受到空气作用力的大小为mg，方向竖直向上．故C正确，ABD错误．
故选：C．
【分析】抓住孔明灯匀速上升，结合共点力平衡得出孔明灯受到空气作用力的大小和方向．
5．【答案】C
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】解：圆柱体的受力如图，可知小车的加速度沿水平方向，则圆柱体的加速度沿水平方向，根当平板车的加速度增大，因为圆柱体在竖直方向上合力为零，则斜面对圆柱体的弹力在竖直方向上的分力等于重力，则弹力不变，挡板对圆柱体的弹力增大．
故选：C
【分析】圆柱体和车具有相同的加速度，对圆柱体受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度的大小．当加速度增大，抓住竖直方向上的合力为零，判断斜面对圆柱体的弹力大小变化．
6．【答案】B
【知识点】对单物体(质点)的应用；静摩擦力
【解析】【解答】解：小车在水平面上运动，质量均为m的悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，那么小球A和物块B在竖直方向上合外力为零；
由A可知，绳子弹力 ，小球A受到的合外力F=Tsinθ=mgtanθ，方向水平向左，故小球A的加速度方向向左；
所以，物块B的合外力F′=F=mgtanθ，方向水平向左；对物块B进行受力分析可知：合外力即物块B受到的摩擦力，所以，物块B受摩擦力作用，大小为mgtanθ，方向向左；小车可能向左也可能向右运动，故B正确，ACD错误；
故选：B．
【分析】由小球A可知合外力大小、方向；然后根据小球A和物块B都和车厢相对静止得到物块B的合外力大小和方向，进而得到物块B的运动方向．
7．【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】解：当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，有：mg=（M+m）a1，
则有：a1=
当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，有：mg=Ma2，a2=
则a1＜a2；
故选：A
【分析】当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，然后进行比较．
8．【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】解：甲图中加速度为a1，则有：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1
解得：a1=gsinθ﹣μgcosθ
乙图中的加速度为a2，则有：（m+m′）gsinθ﹣μ（m+m′）gcosθ=（m+m′）a2
解得：a2=gsinθ﹣μgcosθ
丙图中的加速度为a3，则有：（mg+F）sinθ﹣μ（mg+F）cosθ=ma3
解得：a3=
故a1=a2＜a3，故ACD错误，B正确．
故选：B
【分析】先对整体受力分析，根据牛顿第二定律求解出加速度，进行比较即可．
9．【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解：分别对A、B两个相同的小物块受力分析，如图，
由平衡条件，得：
N1=mgcosθ
同理：N2=
故 =cos2θ；
根据牛顿第二定律，斜面对滑块的支持力等于滑块对斜面的压力，故左右两物块对斜面的压力大小之比cos2θ；
故选：C．
【分析】分别对A、B两个相同的小物块受力分析，由受力平衡，求得所受的弹力，再由牛顿第三定律，求A、B分别对球面的压力大小之比．
10．【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【解答】解：由于A和B一起沿光滑斜面下滑，则下滑的加速度为a=gsinθ，
对B研究，假设B受到A对B沿斜面向上的摩擦力，则由牛顿第二定律，mgsinθ﹣f=ma，
解得f=0，因此B只受重力和A对B的支持力，故A项正确．
故选：A．
【分析】先对整体进行分析，再对B进行分析，由牛顿第二定律可分析B是否受到摩擦力作用；则可判断物体受力个数．
11．【答案】B,C
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】解：剪断细线前，对A，根据平衡可知，上面弹簧的弹力：F1=mg，对AB整体分析，有：2mg+2mg=F2，解得下面弹簧的弹力F2=4mg，
剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，合力为零，aA=0，对B，根据牛顿第二定律得aB= = =2g，故B、C正确，A、D错误．
故选：BC．
【分析】根据共点力平衡求出绳子剪断前两弹簧的弹力，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律求出A、B的加速度．
12．【答案】C
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】解：A、机车a以恒定的牵引力向前行驶，若b车中有部分货物落到地上，则整体的质量减少，加速会增大，以a为研究对象：F﹣T1﹣f=ma
a增大，则T1减小，以c为研究对象：T2﹣f=ma，a增大，则T2增大，与题干不符，故A错误；
B、机车a以恒定的牵引力向前行驶，若c车中有部分货物落到地上，则整体的质量减少，加速会增大，以a为研究对象：F﹣T1﹣f=ma，a增大，则T1减小，与题干不符，故B错误；
C、机车a以恒定的牵引力向前行驶，若b车中有部分货物抛到c车上，整体质量不变，则加速度不变，以a为研究对象：F﹣T1﹣f=ma，a不变，则T1不变，
以c为研究对象：T2﹣f=ma，a不变，c质量增大，则T2增大，与题干相符，故C有可能；
D、机车a以恒定的牵引力向前行驶，若c车上有部分货物抛到b车上，整体质量不变，则加速度不变，以a为研究对象：F﹣T1﹣f=ma，a不变，则T1不变，
以c为研究对象：T2﹣f=ma，a不变，c质量减小，则T2减小，与题干不符，故D错误；
故选：C．
【分析】灵活选取研究对象，根据牛顿第二定律分析四个选项造成的拉力变化是否与题干相符．
13．【答案】（1）4；50
（2）8
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】解：（1）弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm，伸长量为4cm；根据胡克定律F=k△x，有：k= ．（2）由图可知，弹簧秤的拉力为2N；则由胡克定律可知：△x= =0.04m=4cm；则弹簧的长度为：4cm+4cm=8cm；
故答案为：（1）4 50；（2）8
【分析】（1）弹簧处于原长时，弹力为零；根据胡克定律F=k△x求解劲度系数；（2）由胡克定律求得伸长量，则可求得总长度．
14．【答案】（1）M＞＞m
（2）；0.64
（3）小车前进过程中受到滑动摩擦力
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】解：（1）以整体为研究对象有：mg=（m+M）a
解得：a=
以M为研究对象有绳子的拉力为：F=Ma= mg
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力．（2）纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：
x4﹣x1=3a1T2
x5﹣x2=3a2T2
x6﹣x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：
a= （a1+a2+a3）
即小车运动的加速度计算表达式为：
a= ，
代入数据得：a= m/s2=0.64m/s2（3）从图中发现有拉力时，没有加速度，所以原因可能是小车前进过程中受到滑动摩擦力．
故答案为：（1）M＞＞m；（2） ，0.64；（3）小车前进过程中受到滑动摩擦力．
【分析】要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．
15．【答案】解：物体受到重力mg、推力F、天花板的压力N和滑动摩擦力，画出物体的受力图如图．
由于物体做匀速运动，则有
水平方向：Fcosθ=f
竖直方向：Fsinθ=N+mg
又f=μN
联立解得：
F=
答：力F的大小为 ．
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】分析物体的受力情况，画出受力图．物体匀速运动，合力为零，根据平衡条件，运用正交分解法和摩擦力公式结合求解力F的大小．
16．【答案】（1）解：90km/h=25m/s
两者速度相等时有：v=at
解得：
答：警车出发2.5s后两车相距最远；
（2）警车截获超速车时，位移相等，有：
解得：t=20s
则警车的位移为：x=vt=25×20m=500m
答：警车截获超速车时，警车的位移为500m
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【分析】（1）当警车和汽车的速度相等时，两车相距最远，结合速度时间公式求出速度相等的时间．（2）抓住两车位移的关系，结合运动学公式求出追及的时间．结合位移时间公式求出警车的位移．
17．【答案】（1）解：设小汽车初速度方向为正方向， ， ，
小汽车进入站台前作匀减速直线运动，设距离收费站 处开始制动，则；
由
解得：
答：该车驾驶员应在距收费站口33.6m开始减速
（2）小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段位移分别为 和 ，时间为 和 ，则减速阶段：
则加速和减速的时间为
答：该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，运动的时间是5.4s
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】（1）根据匀减速直线运动位移速度公式即可求解．（2）根据v=v0+at求解加速和减速的时间．
18．【答案】（1）解：撤去拉力之前，m受力如图，由牛顿第二定律得：
F﹣f=ma1
由平衡条件得：N﹣mg=0
由滑动摩擦力公式得：f=μN
联立以上各式并代入数据得：
M受力如图，由牛顿第二定律得：f′=Ma2
由牛顿第三定律得：f'=f
联立以上各式并代入数据得：
由运动学公式得：v1=a1t1=6m/s
v2=a2t1=3m/s
答：撤去拉力时，M和m的速度各是6m/s和3m/s；
（2）撤去拉力之后对m受力分析，由牛顿运动定律可知：f=μmg=ma3
M的受力情况不变，故M的加速度仍然是：
由最后小物体m刚好能到长木板M的最右端可知，m和M最终的速度相同，设为vt．由运动学公式得：vt=v1﹣a3t2vt=v2+a2t2
联立以上各式并代入数据得：vt=4m/s
答：当 m到达长木板M右端时的速度是4m/s；
（3）从m、M开始运动到最后以m、M共同速度运动由m和M的位移关系可知：
代入数据得：L=6m
答：长木板M的长度L是6m．
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）分别对M与m进行受力分析，结合牛顿第二定律与运动学的方程即可求出；（2）小滑块离开木板时，滑块与木板的位移差等于板长，根据位移公式，代入到位移关系式中求出时间，再由速度公式求出M与m离开木板时的速度大小；（3）从m、M开始运动到最后以m、M共同速度运动由m和M的位移关系，写出方程即可求出此时的相关量．
1 / 12016-2017学年安徽省淮北市濉溪中学高一下学期开学物理试卷
一、选择题
1．（2017高一上·绍兴期中）如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为（ ）
A．马跑得快的缘故
B．马蹄大的缘故
C．马的重心在飞燕上
D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
【答案】D
【知识点】重力与重心；共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解：A、飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上，和马跑得快慢没关系，和马蹄的大小没关系，而是因为马处于平衡状态，飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上，故AB错误，D正确．
C、根据马的形态，马的重心不会在飞燕上，C错误．
故选：D．
【分析】对马进行受力分析，马处于平衡状态，飞燕对马的支持力和马的重力平衡，这些力与跑得快慢没关系，和马蹄的大小没关系．
2．（2017高一下·淮北开学考）一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度巡逻，突然接到警报，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且达到出事点时的速度也为40m/s，三种行进方式：a．一直做匀速直线运动；b．先减速再加速；c．先加速再减速，则（ ）
A．a种方式先到达 B．b种方式先到达
C．c种方式先到达 D．条件不足，无法确定
【答案】C
【知识点】位移与路程；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】解：速度图象的斜率等于加速度大小，图线与坐标轴所围“面积”等于位移，三种方式末速度相等，作出速度图象所示，由于到达出事地点时三种方式的位移大小相等、速度大小相等，由图象看出c种方式所用时间最短，则c种方式先到达．
故选C
【分析】作出三种方式运动时速度﹣时间图象，根据位移相等、到达出事点时的速度相等比较时间的长短．
3．（2017高一下·淮北开学考）消防员用绳子将一落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是（ ）
A．绳子对儿童的拉力的大小等于儿童对绳子的拉力
B．绳子对儿童的拉力的大小等于儿童的重力
C．消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力
D．消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力
【答案】A
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解：A、绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，故A正确；
B、儿童加速上升，合力向上，故绳子对儿童的拉力大于儿童的重力，故B错误；
C、消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力功涉及3个不同的物体反，故不是一对作用力与反作用力，故C错误；
D、消防员对绳子的拉力和绳子对儿童的拉力分别作用在两个不同的物体上．所以不是一对平衡力，故D错误；
故选：A
【分析】作用力和反作用力大小相等，方向相反，且同时产生、同时变化、同时消失，是同种性质的力；
儿童加速上升过程中受到的合力向上，故儿童受力不平衡．
4．（2017高一下·淮北开学考）过年在家，很多同学放了孔明灯，并许了愿望，因此孔明灯又叫许愿灯．某质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气作用力的大小和方向是（g为重力加速度）（ ）
A．0 B．mg，东北偏上方向
C．mg，竖直向上 D．mg，东北偏上方向
【答案】C
【知识点】理想气体的实验规律
【解析】【解答】解：因为孔明灯匀速上升，根据平衡得，F=mg，即孔明灯受到空气作用力的大小为mg，方向竖直向上．故C正确，ABD错误．
故选：C．
【分析】抓住孔明灯匀速上升，结合共点力平衡得出孔明灯受到空气作用力的大小和方向．
5．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体，其质量为m且与竖直挡板及斜面间均无摩擦．当车的加速度a突然增大时，斜面对圆柱体的弹力F1和挡板对圆柱体的弹力F2的变化情况是（斜面倾角为θ）（ ）
A．F1增大，F2不变 B．F1增大，F2增大
C．F1不变，F2增大 D．F1不变，F2减小
【答案】C
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】解：圆柱体的受力如图，可知小车的加速度沿水平方向，则圆柱体的加速度沿水平方向，根当平板车的加速度增大，因为圆柱体在竖直方向上合力为零，则斜面对圆柱体的弹力在竖直方向上的分力等于重力，则弹力不变，挡板对圆柱体的弹力增大．
故选：C
【分析】圆柱体和车具有相同的加速度，对圆柱体受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度的大小．当加速度增大，抓住竖直方向上的合力为零，判断斜面对圆柱体的弹力大小变化．
6．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，小车运动的过程中，质量均为m的悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直线夹角为θ，则物块B受到的摩擦力和小车运动情况下列判断中正确的是（ ）
A．物块B不受摩擦力作用，小车只能向右运动
B．物块B受摩擦力作用，大小为mgtanθ，方向向左；小车可能向右运动
C．物块B受摩擦力作用，大小为mgtanθ，方向向左；小车一定向左运动
D．B受到的摩擦力情况无法判断，小车运动方向不能确定
【答案】B
【知识点】对单物体(质点)的应用；静摩擦力
【解析】【解答】解：小车在水平面上运动，质量均为m的悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，那么小球A和物块B在竖直方向上合外力为零；
由A可知，绳子弹力 ，小球A受到的合外力F=Tsinθ=mgtanθ，方向水平向左，故小球A的加速度方向向左；
所以，物块B的合外力F′=F=mgtanθ，方向水平向左；对物块B进行受力分析可知：合外力即物块B受到的摩擦力，所以，物块B受摩擦力作用，大小为mgtanθ，方向向左；小车可能向左也可能向右运动，故B正确，ACD错误；
故选：B．
【分析】由小球A可知合外力大小、方向；然后根据小球A和物块B都和车厢相对静止得到物块B的合外力大小和方向，进而得到物块B的运动方向．
7．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，放在光滑水平桌面上的物体m2，通过跨过定滑轮的绳和物体m1相连．释放m1后系统加速度大小为a1．如果取走m1，用大小等于m1所受重力的力F向下拉绳，m2的加速度为a2，则（不计滑轮摩擦及绳的质量）（ ）
A．a1＜a2 B．a1=a2 C．a1＞a2 D．a2=a1/2
【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】解：当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，有：mg=（M+m）a1，
则有：a1=
当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，有：mg=Ma2，a2=
则a1＜a2；
故选：A
【分析】当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，然后进行比较．
8．（2017高一下·淮北开学考）放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑，如图甲．在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度a2沿斜面匀加速下滑，如图乙．在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑，如图丙．则（ ）
A．a1=a2=a3 B．a1=a2＜a3 C．a1＜a2=a3 D．a1＜a2＜a3
【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】解：甲图中加速度为a1，则有：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1
解得：a1=gsinθ﹣μgcosθ
乙图中的加速度为a2，则有：（m+m′）gsinθ﹣μ（m+m′）gcosθ=（m+m′）a2
解得：a2=gsinθ﹣μgcosθ
丙图中的加速度为a3，则有：（mg+F）sinθ﹣μ（mg+F）cosθ=ma3
解得：a3=
故a1=a2＜a3，故ACD错误，B正确．
故选：B
【分析】先对整体受力分析，根据牛顿第二定律求解出加速度，进行比较即可．
9．（2017高一下·淮北开学考）如图，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），物块A静止在左侧面上，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B分别对球面的压力大小之比为（ ）
A．sin2θ B．sinθ C．cos2θ D．cosθ
【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解：分别对A、B两个相同的小物块受力分析，如图，
由平衡条件，得：
N1=mgcosθ
同理：N2=
故 =cos2θ；
根据牛顿第二定律，斜面对滑块的支持力等于滑块对斜面的压力，故左右两物块对斜面的压力大小之比cos2θ；
故选：C．
【分析】分别对A、B两个相同的小物块受力分析，由受力平衡，求得所受的弹力，再由牛顿第三定律，求A、B分别对球面的压力大小之比．
10．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，物体B叠放在物体A上，B和A一起沿光滑的斜面下滑，则B受到的力的个数为（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【解答】解：由于A和B一起沿光滑斜面下滑，则下滑的加速度为a=gsinθ，
对B研究，假设B受到A对B沿斜面向上的摩擦力，则由牛顿第二定律，mgsinθ﹣f=ma，
解得f=0，因此B只受重力和A对B的支持力，故A项正确．
故选：A．
【分析】先对整体进行分析，再对B进行分析，由牛顿第二定律可分析B是否受到摩擦力作用；则可判断物体受力个数．
11．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，A 球、B球质量均为m，A、B两球用弹簧k1连接处于静止状态，B球与地面用弹簧k2连接并用绳系在B与地面之间使弹簧k2处于压缩状态，此时绳上的拉力大小为2mg，则将绳剪断瞬间，A、B两球的加速度为（ ）
A．aA=2g B．aA=0 C．aB=2g D．aB=g
【答案】B,C
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】解：剪断细线前，对A，根据平衡可知，上面弹簧的弹力：F1=mg，对AB整体分析，有：2mg+2mg=F2，解得下面弹簧的弹力F2=4mg，
剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，合力为零，aA=0，对B，根据牛顿第二定律得aB= = =2g，故B、C正确，A、D错误．
故选：BC．
【分析】根据共点力平衡求出绳子剪断前两弹簧的弹力，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律求出A、B的加速度．
12．（2017高一下·淮北开学考）如图，机车a拉着两辆拖车b，c以恒定的牵引力向前行驶，连接a，b间和b，c间的绳子张力分别为T1，T2，若行驶过程中发现T1不变，而T2增大，则造成这一情况的原因可能是（ ）
A．b车中有部分货物落到地上 B．c车中有部分货物落到地上
C．b车中有部分货物抛到c车上 D．c车上有部分货物抛到b车上
【答案】C
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】解：A、机车a以恒定的牵引力向前行驶，若b车中有部分货物落到地上，则整体的质量减少，加速会增大，以a为研究对象：F﹣T1﹣f=ma
a增大，则T1减小，以c为研究对象：T2﹣f=ma，a增大，则T2增大，与题干不符，故A错误；
B、机车a以恒定的牵引力向前行驶，若c车中有部分货物落到地上，则整体的质量减少，加速会增大，以a为研究对象：F﹣T1﹣f=ma，a增大，则T1减小，与题干不符，故B错误；
C、机车a以恒定的牵引力向前行驶，若b车中有部分货物抛到c车上，整体质量不变，则加速度不变，以a为研究对象：F﹣T1﹣f=ma，a不变，则T1不变，
以c为研究对象：T2﹣f=ma，a不变，c质量增大，则T2增大，与题干相符，故C有可能；
D、机车a以恒定的牵引力向前行驶，若c车上有部分货物抛到b车上，整体质量不变，则加速度不变，以a为研究对象：F﹣T1﹣f=ma，a不变，则T1不变，
以c为研究对象：T2﹣f=ma，a不变，c质量减小，则T2减小，与题干不符，故D错误；
故选：C．
【分析】灵活选取研究对象，根据牛顿第二定律分析四个选项造成的拉力变化是否与题干相符．
二、实验题
13．（2017高一下·淮北开学考）某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．
（1）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度L的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长L0= cm，劲度系数k= N/m．
（2）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度L= cm．
【答案】（1）4；50
（2）8
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】解：（1）弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm，伸长量为4cm；根据胡克定律F=k△x，有：k= ．（2）由图可知，弹簧秤的拉力为2N；则由胡克定律可知：△x= =0.04m=4cm；则弹簧的长度为：4cm+4cm=8cm；
故答案为：（1）4 50；（2）8
【分析】（1）弹簧处于原长时，弹力为零；根据胡克定律F=k△x求解劲度系数；（2）由胡克定律求得伸长量，则可求得总长度．
14．（2017高一下·淮北开学考）某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系，实验装置如图1所示．主要思路是，通过改变悬挂小钩码的质量，改变小车所受拉力，并测得小车的加速度．将每组数据在坐标纸上描点、画线，观察图线特点．
（1）实验中应该满足：钩码的质量m和小车质量M的关系： ．
（2）如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.1s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．为了尽量减小误差，则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a= ．计算得加速度大小a= m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
（3）经过6次实验，获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据，在坐标纸上描点、画线，得到如图3所示的a﹣F图线．发现图线不过原点，经排查发现：并非人为的偶然误差所致，那么你认为出现这种结果的原因可能是 ．
【答案】（1）M＞＞m
（2）；0.64
（3）小车前进过程中受到滑动摩擦力
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】解：（1）以整体为研究对象有：mg=（m+M）a
解得：a=
以M为研究对象有绳子的拉力为：F=Ma= mg
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力．（2）纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：
x4﹣x1=3a1T2
x5﹣x2=3a2T2
x6﹣x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：
a= （a1+a2+a3）
即小车运动的加速度计算表达式为：
a= ，
代入数据得：a= m/s2=0.64m/s2（3）从图中发现有拉力时，没有加速度，所以原因可能是小车前进过程中受到滑动摩擦力．
故答案为：（1）M＞＞m；（2） ，0.64；（3）小车前进过程中受到滑动摩擦力．
【分析】要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．
三、计算题（写出必要的文字说明和解答过程，如用到相关物理公式的，必须写出原始物理公式，直接代入数据的不得分）
15．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，物体m与天花板间的动摩擦因数为μ，当力F与水平方向间夹角为θ时，物体沿天花板匀速运动，则力F的大小为多少？
【答案】解：物体受到重力mg、推力F、天花板的压力N和滑动摩擦力，画出物体的受力图如图．
由于物体做匀速运动，则有
水平方向：Fcosθ=f
竖直方向：Fsinθ=N+mg
又f=μN
联立解得：
F=
答：力F的大小为 ．
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】分析物体的受力情况，画出受力图．物体匀速运动，合力为零，根据平衡条件，运用正交分解法和摩擦力公式结合求解力F的大小．
16．（2017高一下·淮北开学考）一辆汽车以90km/h的速度在学校区域行驶．当这辆违章超速行驶的汽车经过警车时，警车立即从静止开始以2.5m/s2的加速度匀加速度追去
（1）警车出发多长时间后两车相距最远？
（2）警车截获超速车时，警车的位移多大？
【答案】（1）解：90km/h=25m/s
两者速度相等时有：v=at
解得：
答：警车出发2.5s后两车相距最远；
（2）警车截获超速车时，位移相等，有：
解得：t=20s
则警车的位移为：x=vt=25×20m=500m
答：警车截获超速车时，警车的位移为500m
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【分析】（1）当警车和汽车的速度相等时，两车相距最远，结合速度时间公式求出速度相等的时间．（2）抓住两车位移的关系，结合运动学公式求出追及的时间．结合位移时间公式求出警车的位移．
17．（2017高一下·淮北开学考）近几年，国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费，给自驾出行带来了很大的实惠，但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力，因此交管部门规定，上述车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车拿（交）卡而直接减速通过．若某车减速前的速度为v0=72km/h，靠近站口时以大小为a1=5m/s2的加速度匀减速，通过收费站口时的速度为vt=28.8km/h，然后立即以a2=4m/s2的加速度加速至原来的速度（假设收费站的前、后都是平直大道）．试问：
（1）该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速？
（2）该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，运动的时间是多少？
【答案】（1）解：设小汽车初速度方向为正方向， ， ，
小汽车进入站台前作匀减速直线运动，设距离收费站 处开始制动，则；
由
解得：
答：该车驾驶员应在距收费站口33.6m开始减速
（2）小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段位移分别为 和 ，时间为 和 ，则减速阶段：
则加速和减速的时间为
答：该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，运动的时间是5.4s
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】（1）根据匀减速直线运动位移速度公式即可求解．（2）根据v=v0+at求解加速和减速的时间．
18．（2017高一下·淮北开学考）如图所示，一块质量为M=2kg，长为L的均质板静止在很长的光滑水平桌面上，板的左端静止摆放质量为m=1kg的小物体（可视为质点），M和m之间的为动摩擦因数为μ=0.2．t=0s时刻在小物体m上施加一恒定水平拉力F=4N．t1=3s时撤去拉力，最后小物体m刚好能到长木板M的最右端，g取10m/s2．求：
（1）撤去拉力时，M和m的速度各是多少？
（2）当 m到达长木板M右端时的速度是多少？
（3）长木板M的长度L是多少？
【答案】（1）解：撤去拉力之前，m受力如图，由牛顿第二定律得：
F﹣f=ma1
由平衡条件得：N﹣mg=0
由滑动摩擦力公式得：f=μN
联立以上各式并代入数据得：
M受力如图，由牛顿第二定律得：f′=Ma2
由牛顿第三定律得：f'=f
联立以上各式并代入数据得：
由运动学公式得：v1=a1t1=6m/s
v2=a2t1=3m/s
答：撤去拉力时，M和m的速度各是6m/s和3m/s；
（2）撤去拉力之后对m受力分析，由牛顿运动定律可知：f=μmg=ma3
M的受力情况不变，故M的加速度仍然是：
由最后小物体m刚好能到长木板M的最右端可知，m和M最终的速度相同，设为vt．由运动学公式得：vt=v1﹣a3t2vt=v2+a2t2
联立以上各式并代入数据得：vt=4m/s
答：当 m到达长木板M右端时的速度是4m/s；
（3）从m、M开始运动到最后以m、M共同速度运动由m和M的位移关系可知：
代入数据得：L=6m
答：长木板M的长度L是6m．
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）分别对M与m进行受力分析，结合牛顿第二定律与运动学的方程即可求出；（2）小滑块离开木板时，滑块与木板的位移差等于板长，根据位移公式，代入到位移关系式中求出时间，再由速度公式求出M与m离开木板时的速度大小；（3）从m、M开始运动到最后以m、M共同速度运动由m和M的位移关系，写出方程即可求出此时的相关量．
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