北京四中2015-2016学年高一上学期期中物理试题含解析.pdf

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1、2015-2016 学年北京四中高一（上）期中物理试卷 一选择题（本大题共14 小题；每小题3 分，共 42 分在每小题给出的四个选项中，有一 个选项或多个选项正确全部选对的得3 分，选不全的得2 分，有选错或不答的得0 分 ） 1下列各组物理量中，全部是矢量的有（） A力、位移、加速度 B重力、路程、速度 C时间、弹力、速度 D 质量、位移、加速度 2两个共点力的大小分别为F1=10N、F2=4N ，则合力F 的大小可能是（） A14N B10N C4N D2N 3一弹簧测力计的量程是10N，刻度的总长度是5cm，该弹簧测力计上弹簧的劲度系数是 （） A200N/m B 2N/m C50N/

2、m D5000N/m 4木块沿粗糙斜面运动，下列对木块的受力分析正确的是（） ABC D 5下列关于加速度和速度的说法中正确的是（） A物体速度变化越大，加速度一定越大 B物体速度变化越快，加速度一定越大 C物体加速度增大，速度可能减小 D物体加速度增大，速度一定增大 6一个物体做初速度为0 的匀加速直线运动，则在第一个2s 内、第二个2s内的位移之比为 （） A1：1 B1：2 C1： 3 D1：4 7甲、乙两物体沿同一直线运动，它们的xt 图如图所示由图象可知（） At=0 时刻，甲、乙相距250m B乙运动后，甲、乙相向做匀速直线运动 C乙运动后，甲、乙速度大小之比为2：1 Dt=3s

3、时，甲乙相遇 8舰载机通过弹射系统获得初速度，再利用自身发动机在航空母舰的跑道上加速，进而飞离 航空母舰某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s 2， 起飞所需的速度为50m/s，跑道长只有90m为了使飞机能正常起飞，弹射系统使飞机获得的 初速度至少为（） A40m/s B 35m/s C32m/s D30m/s 9有一质点从坐标原点由静止开始沿x 轴运动， 开始运动后其vt 图象如图所示， 则（） At=0.5s 时速度改变方向 Bt=1.0s 时速度改变方向 Ct=1.5s 时加速度改变方向 Dt=2.0s 时质点离坐标原点最远 10如图所示，在某同学通过滑

4、轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同学对绳的拉力将（滑 轮与绳的重力及摩擦不计）（） A保持不变 B逐渐变大 C逐渐变小 D 先变小后变大 11如图所示，质量为m 的物体用细线悬挂保持静止，其中OB 是水平的保持结点O 的位 置不动，手持OA 绳的 A 端，使其缓慢向上转动至竖直位置，在此过程中，OA 绳上的拉力大 小（） A逐渐增大 B逐渐减小 C最大值是mg D最小值是mg 12已知力 F 的一个分力F1跟 F 成 30 角，大小未知， F=100N ，则另一个分力 F2的大小可能 是（） A30N B60N C100N D500N 13如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为

5、其球心，碗的内表面及碗口是 光滑的一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和 m2的小球，当它们处于平衡 状态时，质量为 m1的小球与 O 点的连线与水平线的夹角为 =60 两小球的质量比为 （） ABCD 14如图所示， B、C 两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A、D 两点，两球均保持静止已 知两球的重力均为G，细线 AB 与竖直墙面之间的夹角为30 ，细线 CD 与竖直墙面之间的夹 角为 60 ，则（） AAB 绳中拉力为G BCD 绳中拉力为G CBC 绳中拉力为G D细线 BC 与竖直方向的夹角 为 30 二填空题（本大题共3 小题，每空1 分，共 10 分请把答案填在答题纸的横

6、线上） 15一质点从O 点出发，沿正东方向运动了10m 至 A 点，然后又反向运动5m 至 B 点以出 发点为坐标原点，以水平向东为x 方向， A 点坐标为；物体在整个过程的位移大 小为，方向为；整过程中物体运动的路程为 16如图所示，重20N 的物体放在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与水平 面间的最大静摩擦力为4.5N水平推力F1=10N，F2=8N 同时作用在物体上，则此时水平面对 物体的摩擦力大小为N；若撤去推力F2，则此时水平面对物体的摩擦力大小为 N，方向为（填水平向左或水平向右） 17一个物体做匀加速直线运动，它第3s 内的位移15m，第 6s 内的位移21m，该

7、物体的加速 度大小是m/s2，物体的初速度大小是m/s，物体在前6s 内的位移大 小是m 三实验题（本大题1 小题，共8 分请把答案填在答题纸的横线上） 18如图 1 为 “ 验证力的平行四边形定则” 的实验装置图 （1）请将下面实验的主要步骤补充完整 将橡皮筋的一端固定在木板上的A 点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧 测力计； 沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O 点，并 记录两个拉力的大小及方向； 再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O 点，记录 （2）在上述操作中两次将橡皮筋都拉至同一点O 的目的是 （3） 如图 2 所示，是某同学根

8、据实验数据按照一定的标度（标度未画出） 画出的力的图示 F1、 F2、F、F中不是由弹簧测力计测得的力是 （填字母） （4）在 “ 验证力的平行四边形定则” 的实验中，下列操作必要的是 A实验前，将两个弹簧测力计相互钩住，水平反向拉伸，检查读数是否相同 B实验时，应保持绳套与纸面平行 C实验时，为便于计算，拉力F1和 F2必须相互垂直 D确定拉力的方向时，应使两个点的距离尽量远一些 三简答题（本大题共4 小题，共40 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 19汽车以10m/s 的速度行驶，刹车后获得大小为2m

9、/s 2 的加速度，求： （1）汽车刹车后4s 末的速度大小为多少？ （2） 10s 内通过的位移大小为多少？ 20地铁列车从甲站启动沿着平直的轨道运动，以1m/s 2 的加速度匀加速运动了20s，然后匀 速运动了1min，最后再减速运动40s停在乙站台，求： （1）请画出此过程中列车运动的vt 图象； （2）两站之间的总位移； （3） 若进出站时， 列车加速度大小一定，试画出列车在两站之间运动时间最短的v t 示意图 21 （ 10 分） （2015 秋?北京校级期中）质量为M 的半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右 端固定一个竖直挡板MN 在 P和 MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q

10、，质量为 m， PQ 球心连线与水平面的夹角为 整个装置的纵截面图如图所示 （1）求此时半圆柱体P 和挡板分别对Q 的弹力大小； （2）求此时地面对P 的支持力和摩擦力大小； （3）使挡板缓慢地平行向右移动，P、Q 保持接触， P 始终保持静止，请直接写出地面对P的 摩擦力大小如何变化？ 22 （ 13 分） （2015 秋?北京校级期中）关于物体在斜面上的运动，请回答以下问题已知最 大静摩擦力等于滑动摩擦力 （1）如图 1 所示，一个截面为直角三角形的斜面体C 始终静止在粗糙水平面上，物块能在C 的斜面上保持静止，则物块与斜面之间的动摩擦因数与斜面倾角应满足什么关系？ （2）如图 2 所示，

11、 两个质量均为m 的小方块A 和 B 紧挨着一起沿斜面体C 的斜面匀速下滑， C 始终静止在粗糙的地面上，A 与 B 的接触面是光滑的已知A 与 C 之间的动摩擦因数是B 与 C 之间动摩擦因数的2 倍，斜面的倾角为 ，求 B 与 C 之间的动摩擦因数为多少？ 接 问，若将 A、B 对调位置，再同时由静止释放A、B，发现 C 依然能保持在地面不动， 若 C 的质量为M，求 C 与地面之间的动摩擦因数应满足的条件 2015-2016 学年北京四中高一（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 一选择题（本大题共14 小题；每小题3 分，共 42 分在每小题给出的四个选项中，有一 个选项或多个选项正确

12、全部选对的得3 分，选不全的得2 分，有选错或不答的得0 分 ） 1下列各组物理量中，全部是矢量的有（） A力、位移、加速度 B重力、路程、速度 C时间、弹力、速度 D 质量、位移、加速度 【考点】 矢量和标量 【分析】 矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量 【解答】 解： A、力、位移、加速度全部是矢量故A 正确 B、路程是标量，重力和速度是矢量，故B 错误 C、时间是标量，弹力、速度是矢量，故C 错误 D、质量是标量，位移和加速度是矢量，故D 错误 故选： A 【点评】 本题要求同学们掌握矢量与标量的两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二 是运算法则不同，矢量

13、运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则 2两个共点力的大小分别为F1=10N、F2=4N ，则合力F 的大小可能是（） A14N B10N C4N D2N 【考点】 合力的大小与分力间夹角的关系 【专题】 平行四边形法则图解法专题 【分析】 二力合成遵循平行四边形定则，同向时合力最大，反向时合力最小，合力范围： |F1+F2| F |F1F2| 【解答】 解：二力合成时合力范围：|F1+F2| F |F1 F2|； 故合力最大14N，最小 6N，之间任意结果都可以；故AB 正确， CD 错误 故选： AB 【点评】 本题关键是明确二力合成时遵循平行四边形定则，夹角越大，合力越小，同向

14、时合 力最大，反向时合力最小 3一弹簧测力计的量程是10N，刻度的总长度是5cm，该弹簧测力计上弹簧的劲度系数是 （） A200N/m B 2N/m C50N/m D5000N/m 【考点】 胡克定律 【分析】弹簧测力计的原理是：在弹性限度范围内， 弹簧的伸长与受到的拉力成正比，即 F=kx ， 其中 F 为弹力大小，x 为伸长量， k 为弹簧的劲度系数 【解答】 解：由胡克定律：F=kx ，所以 k=200N/m ； 故选： A 【点评】 此题考查了弹性公式F=kx 的灵活运用，解题的关键在于把握弹簧测力计的原理是： 在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比 4木块沿粗糙斜面运动，下列对木

15、块的受力分析正确的是（） ABC D 【考点】 物体的弹性和弹力 【专题】 受力分析方法专题 【分析】 对木块进行受力分析，知道物体受到重力、弹力、摩擦力，根据滑动摩擦力与相对 运动方向相反，即可求解 【解答】 解： AB、当木块向上滑行时，木块受到重力、弹力、沿着斜面向下的滑动摩擦力， 故 A 错误， B 正确； CD、当木块向下滑行时，木块受到重力、弹力、沿着斜面向上的滑动摩擦力，故C 正确， D 错误； 故选： BC 【点评】 本题考查分析受力情况的能力，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行受力分析， 不分析物体的施力，掌握滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反 5下列关于加速度和速度的说法中

16、正确的是（） A物体速度变化越大，加速度一定越大 B物体速度变化越快，加速度一定越大 C物体加速度增大，速度可能减小 D物体加速度增大，速度一定增大 【考点】 加速度；速度 【专题】 直线运动规律专题 【分析】 加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，物体有加速度，说明物体的速度一定是 变化的，速度可能增加，也可能减小加速度增大，速度不一定增大物体的速度很大时， 加速度可能为零加速度减小，速度可能增大 【解答】 解： A、加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，物体速度变化大，加速度不一定 越大，还要看时间，故A 错误 B、加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，物体速度变化越快，加速度一定越大，故

17、 B 正确 C、当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，物体加速度增大，但速度减小， 故 C 正确， D 错误 故选： BC 【点评】 加速度是运动学中最重要的概念之一，要抓住加速度的物理意义、定义、单位、矢 量、与速度无关等方面加深理解 6一个物体做初速度为0 的匀加速直线运动，则在第一个2s 内、第二个2s内的位移之比为 （） A1：1 B1：2 C1： 3 D1：4 【考点】 匀变速直线运动的位移与时间的关系 【专题】 直线运动规律专题 【分析】 根据匀变速直线运动的位移时间公式得出2s 内、 4s 内的位移之比，从而得出第一个 2s 内、第二个2s 内的位移之比 【解答】 解：根

18、据x=得， 2s 内和 4s 内的位移之比为1：4，则第一个2s 内和第二个2s 内的位移之比为1：3 故选： C 【点评】 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，并能灵活运用，基础题 7甲、乙两物体沿同一直线运动，它们的xt 图如图所示由图象可知（） At=0 时刻，甲、乙相距250m B乙运动后，甲、乙相向做匀速直线运动 C乙运动后，甲、乙速度大小之比为2：1 Dt=3s 时，甲乙相遇 【考点】 匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系 【专题】 运动学中的图像专题 【分析】 两物体都做直线运动，根据位移时间图象纵坐标的变化量读出物体的位移，甲乙 开始运动的位置不同

19、，出发时刻也不同，但3s末甲乙相遇根据图线的斜率求出速度 【解答】 解： A、根据图象可知，甲的出发点为x=250m 处，乙从原点出发，所以出发点相距 250m，故 A 正确； B、根据图线的斜率表示速度可知，甲的速度为负，乙的速度为正，则乙运动后，甲、乙相向 做匀速直线运动，故B 正确； C、图象的斜率表示速度，则甲乙都做匀速运动，甲的速度为v甲= =50m/s，甲 的速度大小为v乙=50m/s，可知甲、乙相向作匀速直线运动，两者一样快，故C 错误； D、图象的交点表示相遇，根据图象可知，甲运动3s 时，甲、乙相遇，故D 正确 故选： ABD 【点评】 本题是位移时间图象问题，考查对物理图象

20、的理解能力，知道斜率表示速度，能 根据图象分析物体的运动情况 8舰载机通过弹射系统获得初速度，再利用自身发动机在航空母舰的跑道上加速，进而飞离 航空母舰某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s 2， 起飞所需的速度为50m/s，跑道长只有90m为了使飞机能正常起飞，弹射系统使飞机获得的 初速度至少为（） A40m/s B 35m/s C32m/s D30m/s 【考点】 匀变速直线运动的速度与位移的关系 【专题】 直线运动规律专题 【分析】 已知匀变速直线运动的加速度、位移和末速度，结合速度位移公式求出弹射系统使 飞机获得的最小初速度 【解答】 解：根据匀变速直

21、线运动的速度位移公式得：， 解得初速度为：= 故选： A 【点评】 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用，基础题 9有一质点从坐标原点由静止开始沿x 轴运动， 开始运动后其vt 图象如图所示， 则（） At=0.5s 时速度改变方向 Bt=1.0s 时速度改变方向 Ct=1.5s 时加速度改变方向 Dt=2.0s 时质点离坐标原点最远 【考点】 匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系 【专题】 运动学中的图像专题 【分析】 根据速度时间图象直接读出速度的正负及大小变化，速度的正负就表示速度的方 向图象的斜率表示加速度，根据“ 面积 ” 等于位移，分析质点

22、位置的变化情况 【解答】 解： A、由图看出， 01s 内速度的正负没有发生改变，说明速度的方向没有发生改变故 A 错误 B、01s 内速度为正，12s 内速度为负，则t=1.0s 时速度改变方向，故B 正确； C、图象的斜率表示加速度，给粉机图象可知，0.51.5s 内加速度为负，1.52s 内加速度为 正，则 t=1.5s 时加速度改变方向，故C 正确； D、由图看出， 在 01s 间内质点沿正方向运动，12s 内质点沿负方向运动，说明在 t=1s 时， 质点离开原点最远由于两段时间内图象的“ 面积 ” 相等，说明在 t=2.0s 时刻，质点回到原点 故 D 错误 故选： BC 【点评】

23、速度时间图象关键要抓住速度的斜率表示加速度、“ 面积 ” 表示位移，来分析物体的 运动情况 10如图所示，在某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同学对绳的拉力将（滑 轮与绳的重力及摩擦不计）（） A保持不变 B逐渐变大 C逐渐变小 D 先变小后变大 【考点】 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用 【专题】 共点力作用下物体平衡专题 【分析】 对结点受力分析，受滑轮的压力和两拉绳子的拉力，根据共点力平衡条件，可以求 解出拉力的大小 【解答】 解：对结点受力分析，如图 由于为同一根绳子，故 F1=F2=F 设 F1与 F2夹角为 ，则 F1=F2= 在重物被吊起的过程中，变大，故

24、F1与 F2同时变大，即同学对绳的拉力逐渐变大； 故选： B 【点评】 本题对物体受力分析后，可以用解析法求解出结果讨论，也可以用作图法分析！ 11如图所示，质量为m 的物体用细线悬挂保持静止，其中OB 是水平的保持结点O 的位 置不动，手持OA 绳的 A 端，使其缓慢向上转动至竖直位置，在此过程中，OA 绳上的拉力大 小（） A逐渐增大 B逐渐减小 C最大值是mg D最小值是mg 【考点】 共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 【专题】 共点力作用下物体平衡专题 【分析】 对小球受力分析，受重力、两个拉力，三力平衡，其中重力是恒力，BO 绳的拉力方 向不变，根据图示法分析 【解答】 解

25、：对小球受力分析，受重力、两个拉力，如图所示： 将两个拉力合成，其合力与第三个力（重力）平衡，由图象可以看出，OB 绳所受的拉力TB 减小， AO 绳受到的拉力也一直减小，当AO 竖直时，拉力最小，等于mg； 故 AC 错误， BD 正确； 故选： BD 【点评】 本题是三力平衡中的动态分析问题，其中一个力为恒力，第二个力方向不变大小变， 第三个力大小和方向都变，根据平衡条件并结合合成法作图分析即可 12已知力 F 的一个分力F1跟 F 成 30 角，大小未知， F=100N ，则另一个分力 F2的大小可能 是（） A30N B60N C100N D500N 【考点】 合力的大小与分力间夹角的

26、关系 【专题】 平行四边形法则图解法专题 【分析】 力的合成遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则求出F1的大小 【解答】 解：已知力F 的一个分力F1跟 F 成 30 角，大小未知，F=100N，由平行四边形定则 可知，另一个分力F2的大小一定大于等于Fsin30 =100 =50N 故选： BCD 【点评】 解决本题的关键知道合力一定，分力的方向已知，因为F2大于该分力的最小值 13如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是 光滑的一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和 m2的小球，当它们处于平衡 状态时，质量为 m1的小球与 O 点的连线与

27、水平线的夹角为 =60 两小球的质量比为 （） ABCD 【考点】 共点力平衡的条件及其应用 【专题】 计算题；压轴题 【分析】 先对 m2球受力分析，受重力和拉力，二力平衡，求出拉力；再对m1球受力分析， 根据共点力平衡条件列式求解 【解答】 解： m2球保持静止状态，对其受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故 F=m2g 再对 m1球受力分析，如图 根据共点力平衡条件 x 方向： Fcos60 Ncos60 =0 y 方向： Fsin60 +Nsin60 m1g=0 由代入数据解得 = 故选： A 【点评】 本题是简单的连接体问题，先分析受力最简单的物体，再分析受力较复杂的另一个 物体，同时

28、要运用正交分解法处理较为方便 14如图所示， B、C 两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A、D 两点，两球均保持静止已 知两球的重力均为G，细线 AB 与竖直墙面之间的夹角为30 ，细线 CD 与竖直墙面之间的夹 角为 60 ，则（） AAB 绳中拉力为G BCD 绳中拉力为G CBC 绳中拉力为G D细线 BC 与竖直方向的夹角 为 30 【考点】 共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 【专题】 共点力作用下物体平衡专题 【分析】 先以两个小球整体为研究对象，受力分析，根据平衡条件求出AB 和 CD 两根细线的 拉力； 再隔离 C 球受力分析，正交分解，根据平衡条件类方程求解BC 绳中拉

29、力和细线BC 与 竖直方向的夹角 【解答】 解： AB、对两个小球构成的整体受力分析： 根据平衡条件： X 轴： FABsin30 =FCD sin60 y 轴： FABcos30 +FCDcos60 =2G 得： FAB=G FCD=G 故 A 错误， B 正确； CD、对 C 球受力分析 根据平衡条件： X 轴： FBCsin =FCD sin60 y 轴： FBCcos +FCDcos60 =G 得： FBC=G =60 故 C 正确， D 错误； 故选： BC 【点评】 本题首先要选择好研究对象，其次正确分析受力情况，作出力图，再由平衡条件求 解以上是利用正交分解法，也可以利用合成法

30、二填空题（本大题共3 小题，每空1 分，共 10 分请把答案填在答题纸的横线上） 15一质点从O 点出发，沿正东方向运动了10m 至 A 点，然后又反向运动5m 至 B 点以出 发点为坐标原点，以水平向东为x 方向， A 点坐标为10m；物体在整个过程的位移大小为 5m，方向为向东；整过程中物体运动的路程为15m 【考点】 位移与路程 【专题】 直线运动规律专题 【分析】 位移的大小等于首末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度 【解答】 解：一质点从O 点出发，沿正东方向运动了10m 至 A 点，然后又反向运动5m 至 B 点以出发点为坐标原点，以水平向东为x 方向， A 点坐标为10m；物体在

31、整个过程的位移 大小为 5m，方向为向东；整过程中物体运动的路程为10+5=15m 故答案为： 10m，5m，向东， 15m 【点评】 本题的关键是根据几何关系确定A 点的位置，要求同学们能正确建立合适的坐标系， 难度不大，属于基础题 16如图所示，重20N 的物体放在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与水平 面间的最大静摩擦力为4.5N水平推力F1=10N，F2=8N 同时作用在物体上，则此时水平面对 物体的摩擦力大小为2N；若撤去推力F2，则此时水平面对物体的摩擦力大小为4N， 方向为水平向左（填水平向左或水平向右） 【考点】 摩擦力的判断与计算 【专题】 摩擦力专题 【分析

32、】 静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法不同，我们需要先计算最大静摩擦力，通过判断 物体运动还是静止来求解摩擦力的大小 【解答】 解：最大静摩擦力fMAX我们可认为等于滑动摩擦力， 即： fMAX=f= N=0.2 20=4N （1） F1F2=2NfMAX=4N 故物体静止，所以水平方向受力平衡，即： Ff=F1F2=2N （2）若撤去推力F2后， F1fMAX=4N 故物体滑动，由滑动摩擦力公式 Ff= N 得： Ff= mg=4N ，方向与 F1的方向相反，即水平向左； 故答案为： 2，4，水平向左 【点评】 本题关键抓住静摩擦力和滑动摩擦力的大小的判断方法，静摩擦力用平衡求解，滑 动摩擦力用

33、滑动摩擦力的公式求解 17一个物体做匀加速直线运动，它第3s 内的位移15m，第 6s 内的位移21m，该物体的加速 度大小是2m/s2，物体的初速度大小是10m/s，物体在前6s 内的位移大小是96m 【考点】 匀变速直线运动的位移与时间的关系 【专题】 直线运动规律专题 【分析】 根据匀变速直线运动连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体的加速度大小， 根据位移时间公式求出物体的初速度，结合位移时间公式求出前6s内的位移 【解答】 解：根据得， a= 因为第 3s 内的位移为15m，则， 代入数据解得v0=10m/s 则物体在前6s 内的位移=10 6+=96m 故答案为： 2，10， 9

34、6 【点评】 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运 用推论求解会使问题更加简捷 三实验题（本大题1 小题，共8 分请把答案填在答题纸的横线上） 18如图 1 为 “ 验证力的平行四边形定则” 的实验装置图 （1）请将下面实验的主要步骤补充完整 将橡皮筋的一端固定在木板上的A 点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧 测力计； 沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O 点，并 记录两个拉力的大小及方向； 再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O 点，记录拉力的大小及方向 （2）在上述操作中两次将橡皮筋都拉至同一点O 的

35、目的是保持效果相同 （3） 如图 2 所示，是某同学根据实验数据按照一定的标度（标度未画出） 画出的力的图示 F1、 F2、F、F中不是由弹簧测力计测得的力是 F （填字母） （4）在 “ 验证力的平行四边形定则” 的实验中，下列操作必要的是ABD A实验前，将两个弹簧测力计相互钩住，水平反向拉伸，检查读数是否相同 B实验时，应保持绳套与纸面平行 C实验时，为便于计算，拉力F1和 F2必须相互垂直 D确定拉力的方向时，应使两个点的距离尽量远一些 【考点】 验证力的平行四边形定则 【专题】 实验题 【分析】 “ 验证力的平行四边形定则” 的实验原理是：记录两个分力以及合力的大小和方向后， 选用相

36、同的标度将这三个力画出来，画出来的合力是实际值，然后根据平行四边形画出合力， 这个是理论值，通过比较实际值和理论值的关系来进行验证 数据处理时：我们需要画出力的大小和方向，所以力要尽量大些可减小测量误差对实验的影 响，拉橡皮筋时要拉的尽量长一点，了解误差产生的原因即可正确解答 【解答】 解： （1）“ 验证力的平行四边形定则” 的实验时需要记录两个分力以及合力的大小和方 向，所以：记录：这个拉力的大小及方向 故答案为：拉力的大小及方向； （2）把橡皮筋拉至同一O 点，这样操作的目的是让两次力的作用效果相同； （3）由于误差的存在，通过平行四边形定则得出的合力值与由弹簧秤直接测得的力并不完全 相

37、等，通过平行四边形得出值在对角线上，用一个弹簧直接测量出的值沿细绳方向，即沿BO 方向， 故 F 是由弹簧秤直接测得的，F 是通过平行四边形定值得出的合力值，所以不是由弹簧 测力计测得的力是F 保持效果相同； （3） A、实验前先把两个弹簧秤的钩子互相钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读 数是否相同，故A 正确； B、实验时应保持拉力水平，故应保持细绳与纸面平行；故B 正确； C、实验时两细绳的夹角应近量大点，但不一定保持相互垂直；故C 错误； D、为了方便而且更加准确确定力的方向，操作时可以使绳套细且长一些，描点时两点应近量 距离远一点；故D 正确； 故选： ABD 故答案为：（1）拉

38、力的大小及方向； （2）保持效果相同； （3）F ； （4）ABD 【点评】 本题主要考查验证力的平行四边形定则的误差分析及数据的处理，应通过实验原理 及数据的处理方法去思考减少实验误差的方法；并掌握实验中数据处理的方法 三简答题（本大题共4 小题，共40 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 19汽车以10m/s 的速度行驶，刹车后获得大小为2m/s 2 的加速度，求： （1）汽车刹车后4s 末的速度大小为多少？ （2） 10s 内通过的位移大小为多少？ 【考点】 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直

39、线运动的速度与时间的关系 【专题】 直线运动规律专题 【分析】 根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合速度公 式求出 4s 末速度，根据位移公式求出刹车后的位移 【解答】 解： （1）汽车速度减为零所需的时间为： ， 则 4s 末的速度为： v=v0+at4=102 4m/s=2m/s （2） 10s内的位移等于5s 内的位移，则有： x= 答： （ 1）汽车刹车后4s 末的速度大小为2m/s； （2） 10s内通过的位移大小为25m 【点评】 本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动 20地铁列车从甲站启动沿着平直的轨道运动，以1m/

40、s 2 的加速度匀加速运动了20s，然后匀 速运动了1min，最后再减速运动40s停在乙站台，求： （1）请画出此过程中列车运动的vt 图象； （2）两站之间的总位移； （3） 若进出站时， 列车加速度大小一定，试画出列车在两站之间运动时间最短的v t 示意图 【考点】 匀变速直线运动的位移与时间的关系 【专题】 直线运动规律专题 【分析】 作出列车的速度时间图线，结合图线围成的面积求出两站之间的总位移当列车先 做匀加速直线运动，然后做做匀减速运动时，运动的时间最短 【解答】 解： （1）列车的速度时间图线如图所示匀速运动的速度为： v=a1t1=1 20m/s=20m/s （2）图线与时间轴

41、围成的面积表示位移，则两站之间的距离为： （3）当列车先做匀加速，再做匀减速直线运动时，运动的时间最短，速度时间的示意图如图 所示 答： （ 1）列车的速度时间图线如图所示 （2）两站之间的总位移为1800m （3）列车在两站之间的速度示意图如图所示 【点评】 本题考查了列车的多过程问题，求解位移时，可以根据匀变速直线运动的运动学公 式进行求解，也可以结合速度时间图线围成的面积进行求解 21 （ 10 分） （2015 秋?北京校级期中）质量为M 的半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右 端固定一个竖直挡板MN 在 P和 MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，质量为 m， PQ 球心连线与水

42、平面的夹角为 整个装置的纵截面图如图所示 （1）求此时半圆柱体P 和挡板分别对Q 的弹力大小； （2）求此时地面对P 的支持力和摩擦力大小； （3）使挡板缓慢地平行向右移动，P、Q 保持接触， P 始终保持静止，请直接写出地面对P的 摩擦力大小如何变化？ 【考点】 共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 【专题】 共点力作用下物体平衡专题 【分析】（1）对小圆柱体Q 受力分析，受到重力、挡板MN 的支持力和P 对 Q 的支持力，共 点力平衡条件求P 和挡板分别对Q 的弹力大小 （2）对 P、Q 整体受力分析，根据共点力平衡条件得到地面对P 的支持力和摩擦力大小 （3）结合上面的表达式，分析

43、地面对P 的摩擦力大小变化情况 【解答】 解： （1）对圆柱体Q 受力分析，受到重力mg、挡板 MN 的支持力N1和 P 对 Q 的支 持力 N2，如图 根据平衡条件，得到 N1=mgcot N2= 即半圆柱体P 和挡板对Q 的弹力大小分别为和 mgcot （2）以 PQ 整体为研究对象，对PQ 整体受力分析，受到总重力、挡板MN 的支持力N1，地 面的支持力N3，地面的静摩擦力f，如图 根据共点力平衡条件，有 N3=（M+m ）g f=N1=mgcot （3）使挡板缓慢地平行向右移动，由于不断减小， cot不断增大，故f 不断增大， 答： （1）半圆柱体P和挡板对Q 的弹力大小分别为和 mg

44、cot ； （2）此时地面对P 的支持力和摩擦力大小分别为（M+m ）g 和 mgcot ； （3）地面对P的摩擦力大小逐渐增大 【点评】 本题关键先对物体Q，再对物体PQ 整体受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求 解出各个力的表达式进行分析处理 22 （ 13 分） （2015 秋?北京校级期中）关于物体在斜面上的运动，请回答以下问题已知最 大静摩擦力等于滑动摩擦力 （1）如图 1 所示，一个截面为直角三角形的斜面体C 始终静止在粗糙水平面上，物块能在C 的斜面上保持静止，则物块与斜面之间的动摩擦因数与斜面倾角应满足什么关系？ （2）如图 2 所示， 两个质量均为m 的小方块A 和 B 紧

45、挨着一起沿斜面体C 的斜面匀速下滑， C 始终静止在粗糙的地面上，A 与 B 的接触面是光滑的已知A 与 C 之间的动摩擦因数是B 与 C 之间动摩擦因数的2 倍，斜面的倾角为 ，求 B 与 C 之间的动摩擦因数为多少？ 接 问，若将 A、B 对调位置，再同时由静止释放A、B，发现 C 依然能保持在地面不动， 若 C 的质量为M，求 C 与地面之间的动摩擦因数应满足的条件 【考点】 共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 【专题】 共点力作用下物体平衡专题 【分析】（1）物块能在C 的斜面上保持静止，物块的重力沿斜面向下的分力不大于最大静摩 擦力，由摩擦力公式列式求解 （2） A、 B 一

46、起沿斜面体C 的斜面匀速下滑，合力均为零，以整体为研究对象，由平衡条件 和摩擦力公式结合求解若将A、B 对调位置，对C 研究，由平衡条件和摩擦力公式结合解 答 【解答】 解： （1）物块能在C 的斜面上保持静止，则应满足：mgsinmgcos 可得tan （2）设 B 与 C 之间的动摩擦因数为 1，则 A 与 C 之间的动摩擦因数是 2 1 A、B 一起沿斜面体C 的斜面匀速下滑时，则有： 2mgsin =1mgcos +21mgcos 则： 1= 若将 A、B 对调位置，对A，由于 21mgcos = mgsin mgsin ，故 A 静止在 C 上 对 B，由于 1mgcos = mgs

47、in mgsin ，故 B 在 C 上下滑 以 C 为研究对象，分析受力如图 A、B 对 C 的压力大小为N1=N2=mgcos ，A 对 C 的静摩擦力f1=mgsin ，B 对 C 的滑动摩擦 力 f2=1mgcos = mgsin 因为（ N1+N2） sin =2mgcos sin ， （f1+f2） cos =mgcos sin ，则 C 相对于地面有向左运动 的趋势，地面对C 的摩擦力水平向右，大小为f=（N1+N2）sin （ f1+f2）cos =mgcos sin 地面与 C 间的最大静摩擦力fm= Mg+ （N1+N2）cos 要使 C 依然能保持在地面不动，必须有f fm，解得： 答： （ 1）物块与斜面之间的动摩擦因数与斜面倾角应满足为 tan ； （2） B 与 C 之间的动摩擦因数为； （3）要使 C 依然能保持在地面不动，C 与地面之间的动摩擦因数应满足的条件是 【点评】 解决本题的关键要判断物体的状态，明确物体刚要滑动的条件，并要灵活选取研究 对象，结合平衡条件解答