2024年高一上学期期末物理模拟卷三含答案解析

高中PAGE1高中2023-2024学年高一物理上学期期末检测模拟卷03（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.试题考试范围：人教版2019必修一全册和必修二第五章抛体运动。一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．神舟十七号飞船于2023年10月26日11时14分在酒泉发射，飞行任务的航天员乘组由汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员组成。火箭点火升空是整个发射的关键。以下说法正确的是（）A．火箭点火升空瞬间加速度为0B．火箭点火升空瞬间速度是0，所以火箭受力平衡C．火箭点火升空瞬间速度为0，但加速度不为0D．火箭点火升空燃烧燃料喷出气体，空气给火箭一个反作用力，使火箭加速上升2．2022年11月8日—13日，中国航展在珠海举行，海陆空高精尖装备齐亮相。表演中，歼20战机先沿直线水平运动，再沿曲线运动，最后沿直线加速直入云霄。战机飞行路径在竖直面内，下列说法正确的是（）

A．段一定做匀速直线运动B．段速度一定在变小C．段所受空气作用力一定沿方向D．段所受合力一定沿方向3．如图，杂技演员用双手握住竖直杆表演杂技，手和杆之间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（

）A．杂技演员手握杆匀速下滑时，手对杆的握力大于杂技演员的重力B．杂技演员手握杆匀速下滑时，手对杆的握力等于杂技演员的重力C．杂技演员手握杆静止在空中时，手对杆的握力越大，杆对手的静摩擦力越大D．杂技演员手握杆静止在空中时，杆对手的最大静摩擦力等于杂技演员的重力4．很多智能手机都有加速度传感器。用手拖着手机，打开加速度传感器，手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落，然后接住手机，观察手机屏幕上加速度传感器的图像，如下图所示。下列说法正确的是（）A．当地重力加速度大于10m/s2B．图中波谷处有一小段时间的数值接近-10m/s2，这就是自由落体加速度C．图中波谷处手机处于匀速直线运动状态D．自由落体之后有一个向上的波峰，这是用手接住手机时手机做减速运动的加速度，方向向下5．挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平天花板面所成的角分别为和。设悬挂在天花板处绳子的拉力大小为，水平段绳子的拉力大小为，每个灯笼的质量为m，下列关系式中正确的是（

）A． B． C． D．6．我国新能源汽车发展非常迅速，图为小鹏新能源汽车P7，为了检测其刹车性能，使其在一段平直公路上做匀减速直线运动，通过车载传感器测得汽车位移x和时间t的比值与时间t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（）A．P7的初速度为40m/s B．P7的刹车时间为10sC．从刹车开始4s内P7的位移大小为48m D．P7刹车的加速度大小为7．如图，小船从河岸A点过河，船头与河岸所成的夹角始终为，航行轨迹是从A点到点的直线，航行轨迹与河岸的夹角为。已知河宽为，船在静水中的速度，，，，下列说法正确的是（）

A．河水的流速大小为 B．船的实际速度大小为C．渡河时间为 D．是小船渡河的最短路径8．如图所示，两个质量均为m的相同的物块叠放在一个轻弹簧上面，处于静止状态。弹簧的下端固定于地面上，弹簧的劲度系数为k。时刻，给A物块一个竖直向上的作用力F，使得两物块以0.8g的加速度匀加速上升，下列说法正确的是（）A．A、B分离前合外力大小与时间的平方成线性关系B．分离时弹簧处于原长状态C．在时刻A、B分离D．分离时B的速度大小为二、多选题（本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项答合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9．分力和合力大小关系为（）A．合力总是大于每一个分力B．合力至少比一个分力大C．两分力大小不变，夹角（在0°～180°范围内）增大时，合力一定减小D．两分力之间的夹角不变，分力增大时，合力的大小可能不变10．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动且细绳与水平方向夹角为时，下列说法正确的是（）A．绳的拉力大于A的重力 B．绳的拉力等于A的重力C．物体A做匀速运动 D．物体A的速度大小为11．如图所示，煤矿使用传送带运送煤块。水平传送带的长度一定，以一定的速度顺时针转动。将一煤块从传送带最左端的A点由静止释放，煤块先做匀加速运动再匀速运动到达最右端的B点。下列说法正确的是（

）A．煤块受到的摩擦力先是滑动摩擦力，后是静摩擦力B．在匀加速阶段，传送带对煤块的作用力水平向右C．煤块在传送带上留下的划痕长度与自身质量大小无关D．提高传送带的转速，煤块在传送带上可能一直做匀加速运动12．如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面上P点以速度水平抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α。若把水平抛出的初速度变为，则下列说法正确的是（）A．夹角α将变大 B．夹角α将变小C．小球在空中的运动时间变为原来的2倍 D．小球在空中运动的水平距离一定变为原来的4倍三、非选择题（本题共6小题，共60分）13．（6分）如图所示为验证“牛顿第二定律”的实验装置简图，电源频率为50Hz，请回答下列问题：（1）如图是某次实验时得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.10s，由图中数据可计算出打计数点“1”时小车速度为m/s，小车的加速度大小为m/s2。（结果保留2位有效数字）（2）实验中，以下说法正确的是；A．实验时，先放开小车，后接通电源B．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力C．平衡摩擦力后，改变小车质量多次实验，长木板与水平桌面间的角度需要调整D．本实验需要小车质量远大于砂和砂桶的质量（3）实验中改变砂和砂桶总质量，依次记录弹簧测力计的示数F并求出所对应的小车加速度大小a，画出的a-F图像是一条直线如图所示，则图像不过原点的原因是。14．（8分）用如图（a）所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）调节斜槽末端水平时，将钢球轻放在斜槽末端，发现钢球往左运动，可将图（a）中支脚螺丝A调（选填“高”或“低”）；（2）图（b）（选填“甲”、“乙”或“丙”）中小球球心处为最合理的坐标原点位置；（3）在“探究平抛运动特点”的实验中，将白纸换成方格纸，每个小方格边长。实验记录了小球在运动中的3个点迹，如图（c）所示，则（选填“”、“”或“”），小球平抛的初速度是m/s（g取，计算结果保留两位有效数字）。15．（10分）如图，重力为G的木块，恰好能沿倾角为，质量为M的静止斜面体匀速下滑，现用水平力F将木块沿斜面匀速向上推，重力加速度为g。求：（1）木块与斜面的动摩擦因数；（2）力F的大小；（3）此时水平面对斜面体的摩擦力和支持力的大小和方向。

16．（10分）雅万高铁是中国高铁首次全系统、全要素、全产业链在海外建设项目，全线采用中国技术、中国标准。若动车组由8节车厢组成，其中第1节和第5节为动力车厢，均提供相同的动力，其余为拖车均不提供动力。已知动车组每节车厢质量相等，运行过程中阻力与车重成正比，比例系数为k。在水平直轨道上的某次试运行中，开始时动车组以最大动力由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t后，突然关闭第5节动车动力系统，动车组恰好匀速直线运动，再经过时间后，关闭所有动力系统，动车组自由减速直到停止，取重力加速度为g。求：（1）动车组在匀加速阶段的加速度a的大小；（2）整个试运行中，动车经过的位移x的大小．

17．（12分）如图所示，在距地面高为的A处以水平初速度投掷飞镖，与A点水平距离为的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度匀速上升，在升空过程中恰好被飞镖击中。飞镖在飞行过程中空气阻力不计，飞镖和气球均视为质点，重力加速度为g。（1）求飞镖击中气球时，飞镖竖直方向的分速度大小；（2）求开始掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔；（3）假设飞镖击穿气球后，水平方向分速度保持不变，竖直方向分速度减小为击穿前的二分之一，求飞镖的落地点与B点的水平距离x。

18．（14分）如图所示，物理老师将装有水的纸杯放在物理课本上，课本长L=0.3m，质量为M=0.4kg，纸杯和水的总质量为物块m=0.2kg，已知纸杯与课本、课本与地面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在t=0时刻，给课本一个水平向左的初速度，速度大小v0=1.2m/s，经过一段时间后课本和纸杯都停止运动，g取10m/s2。求：（1）初始时刻纸杯、课本的加速度大小；（2）两物体停止运动时，纸杯相对课本滑过的路程。

2023-2024学年高一物理上学期期末检测模拟卷03（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.试题考试范围：人教版2019必修一全册和必修二第五章抛体运动。一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．神舟十七号飞船于2023年10月26日11时14分在酒泉发射，飞行任务的航天员乘组由汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员组成。火箭点火升空是整个发射的关键。以下说法正确的是（）A．火箭点火升空瞬间加速度为0B．火箭点火升空瞬间速度是0，所以火箭受力平衡C．火箭点火升空瞬间速度为0，但加速度不为0D．火箭点火升空燃烧燃料喷出气体，空气给火箭一个反作用力，使火箭加速上升【答案】C【详解】ABC．火箭点火升空瞬间速度为0，但加速度不为0，火箭受力不平衡，故AB错误，C正确；D．火箭点火升空燃烧燃料喷出气体，喷出的气体给火箭一个反作用力，使火箭加速上升，故D错误。故选C。2．2022年11月8日—13日，中国航展在珠海举行，海陆空高精尖装备齐亮相。表演中，歼20战机先沿直线水平运动，再沿曲线运动，最后沿直线加速直入云霄。战机飞行路径在竖直面内，下列说法正确的是（）

A．段一定做匀速直线运动B．段速度一定在变小C．段所受空气作用力一定沿方向D．段所受合力一定沿方向【答案】D【详解】A．段不一定是匀速直线运动，也可能是加速直线运动或减速直线运动，故A错误；B．段不一定做减速曲线运动，也可能做加速曲线运动，速度可能变大，故B错误；CD．由题意可知，战机最后沿直线做加速运动，则段所受合力一定沿方向；由于段所受空气作用力和战机重力的合力沿方向，所以所受空气作用力不沿方向，故C错误，D正确。故选D。3．如图，杂技演员用双手握住竖直杆表演杂技，手和杆之间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（

）A．杂技演员手握杆匀速下滑时，手对杆的握力大于杂技演员的重力B．杂技演员手握杆匀速下滑时，手对杆的握力等于杂技演员的重力C．杂技演员手握杆静止在空中时，手对杆的握力越大，杆对手的静摩擦力越大D．杂技演员手握杆静止在空中时，杆对手的最大静摩擦力等于杂技演员的重力【答案】A【详解】AB．杂技演员手握杆匀速下滑时，有对演员受力分析平衡条件解得由于，因此手对杆的握力大于杂技演员的重力，A项正确，B项错误；C．杂技演员手握杆静止在空中时，静摩擦力等于杂技演员的重力，与握力大小无关，C项错误；D．最大静摩擦力大于等于静摩擦力，因此杂技演员手握杆静止在空中时，杆对手的最大静摩擦力大于等于杂技演员重力，D项错误。故选A。4．很多智能手机都有加速度传感器。用手拖着手机，打开加速度传感器，手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落，然后接住手机，观察手机屏幕上加速度传感器的图像，如下图所示。下列说法正确的是（）A．当地重力加速度大于10m/s2B．图中波谷处有一小段时间的数值接近-10m/s2，这就是自由落体加速度C．图中波谷处手机处于匀速直线运动状态D．自由落体之后有一个向上的波峰，这是用手接住手机时手机做减速运动的加速度，方向向下【答案】B【详解】A．根据图像可知，开始一段，手机脱离手掌而自由下落，加速度为，当地重力加速度等于10m/s2，故A错误；B．图中波谷处有一小段时间的数值接近-10m/s2，这就是自由落体加速度，加速度为重力加速度，故B正确；C．图中波谷处手机加速度为重力加速度，处于失重状态，故C错误；D．自由落体之后有一个向上的波峰，这是用手接住手机时手机做减速运动的加速度，向下减速，加速度方向向上，故D错误。故选B。5．挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平天花板面所成的角分别为和。设悬挂在天花板处绳子的拉力大小为，水平段绳子的拉力大小为，每个灯笼的质量为m，下列关系式中正确的是（

）A． B． C． D．【答案】C【详解】对左边两个灯笼的整体受力分析可知；解得；；故选C。6．我国新能源汽车发展非常迅速，图为小鹏新能源汽车P7，为了检测其刹车性能，使其在一段平直公路上做匀减速直线运动，通过车载传感器测得汽车位移x和时间t的比值与时间t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（）A．P7的初速度为40m/s B．P7的刹车时间为10sC．从刹车开始4s内P7的位移大小为48m D．P7刹车的加速度大小为【答案】C【详解】‍AD．匀变速直线运动位移与时间的关系满足故由图可知；；选项AD错误；B．刹车的时间为选项B错误；C．刹车开始的4s内，位移大小为令，选项C正确。故选C。7．如图，小船从河岸A点过河，船头与河岸所成的夹角始终为，航行轨迹是从A点到点的直线，航行轨迹与河岸的夹角为。已知河宽为，船在静水中的速度，，，，下列说法正确的是（）

A．河水的流速大小为 B．船的实际速度大小为C．渡河时间为 D．是小船渡河的最短路径【答案】D【详解】AB．由于，可知船在静水中的速度与船的合速度垂直，如图所示

由图示的几何关系可知，可得河水的流速大小船的实际速度大小故AB错误；C．船在垂直河岸的分速度为，渡河时间代入数据可得故C错误；D．以末端为圆心，以为半径做圆如图所示，此圆恰好与相切，可知是船渡河的最短路径，故D正确。故选D。8．如图所示，两个质量均为m的相同的物块叠放在一个轻弹簧上面，处于静止状态。弹簧的下端固定于地面上，弹簧的劲度系数为k。时刻，给A物块一个竖直向上的作用力F，使得两物块以0.8g的加速度匀加速上升，下列说法正确的是（）A．A、B分离前合外力大小与时间的平方成线性关系B．分离时弹簧处于原长状态C．在时刻A、B分离D．分离时B的速度大小为【答案】C【详解】A．两物块分离前加速度相同，做匀加速直线运动，可知加速度不变，由牛顿第二定律可知，A、B分离前合外力大小不变，A错误；B．分离时A、B间的弹力是零，由于B具有向上的加速度，其受合力向上，可知弹簧处于压缩状态，B错误；C．由题意可知，两物块处于静止状态时，弹簧的压缩量为x1，则有；对B分离时，由牛顿第二定律可得解得则有弹簧的形变量又有解得，C正确；D．由速度时间公式，可得分离时B的速度大小为，D错误。故选C。二、多选题（本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项答合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9．分力和合力大小关系为（）A．合力总是大于每一个分力B．合力至少比一个分力大C．两分力大小不变，夹角（在0°～180°范围内）增大时，合力一定减小D．两分力之间的夹角不变，分力增大时，合力的大小可能不变【答案】CD【详解】AB．随两分力夹角的不同，合力的大小也不同，合力可能大于分力，也可能小于分力，故AB错误；C．根据平行四边形定则，如果两分力大小不变，当夹角（在0°～180°范围内）增大时，合力一定减小，故C正确；D．当分力之间的夹角不变，如果夹角为180°，当分力增大时，合力的大小可能不变，但方向变化了，故D正确。故选CD。10．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动且细绳与水平方向夹角为时，下列说法正确的是（）A．绳的拉力大于A的重力 B．绳的拉力等于A的重力C．物体A做匀速运动 D．物体A的速度大小为【答案】AD【详解】ABC．小车匀速向右运动，将小车的速度沿绳方向和垂直于绳方向正交分解，设绳与水平方向的夹角为，沿绳方向分速度，垂直于绳方向分速度，物块A的速度与沿绳方向分速度相同小车向右运动绳与水平方向夹角变小，所以物块向上做加速运动，因此拉力故A正确，B、C错误；D．当绳与水平方向夹角为时，即故D正确。故选AD。11．如图所示，煤矿使用传送带运送煤块。水平传送带的长度一定，以一定的速度顺时针转动。将一煤块从传送带最左端的A点由静止释放，煤块先做匀加速运动再匀速运动到达最右端的B点。下列说法正确的是（

）A．煤块受到的摩擦力先是滑动摩擦力，后是静摩擦力B．在匀加速阶段，传送带对煤块的作用力水平向右C．煤块在传送带上留下的划痕长度与自身质量大小无关D．提高传送带的转速，煤块在传送带上可能一直做匀加速运动【答案】CD【详解】A．由于煤块的初速度为零，所以煤块相对于传送带向左运动，煤块受到向右的滑动摩擦力作用，当加速到与传送带速度相等时，摩擦力突变为零，煤块与传送带保持相对静止做匀速直线运动，故A错误；B．在匀加速阶段，传送带对煤块的作用力为竖直向上的支持力与向右的摩擦力的合力，所以作用力的方向斜向右上方，故B错误；C．煤块在传送带上留下的划痕长度为匀加速阶段二者的相对位移，设传送带的速度为v，煤块与传送带间的动摩擦因数为μ，则；所以由此可知，划痕长度与自身质量大小无关，C正确；D．若提高传送带的转速煤块将在传送带上一直做匀加速运动，故D正确。故选CD。12．如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面上P点以速度水平抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α。若把水平抛出的初速度变为，则下列说法正确的是（）A．夹角α将变大 B．夹角α将变小C．小球在空中的运动时间变为原来的2倍 D．小球在空中运动的水平距离一定变为原来的4倍【答案】CD【详解】AB．设小球落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角为β，则有由平抛运动的特点可知，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍。因为位移与水平方向夹角不变，则有速度方向与水平方向夹角不变，因此两个角度之差，即α角不变，与初速度无关，AB错误；

C．由可得可知初速度变为，小球在空中的运动时间变为原来的2倍，C正确；D．由可知初速度变为，小球在空中运动的水平距离一定变为原来的4倍，D正确。故选CD。三、非选择题（本题共6小题，共60分）13．（6分）如图所示为验证“牛顿第二定律”的实验装置简图，电源频率为50Hz，请回答下列问题：（1）如图是某次实验时得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.10s，由图中数据可计算出打计数点“1”时小车速度为m/s，小车的加速度大小为m/s2。（结果保留2位有效数字）（2）实验中，以下说法正确的是；A．实验时，先放开小车，后接通电源B．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力C．平衡摩擦力后，改变小车质量多次实验，长木板与水平桌面间的角度需要调整D．本实验需要小车质量远大于砂和砂桶的质量（3）实验中改变砂和砂桶总质量，依次记录弹簧测力计的示数F并求出所对应的小车加速度大小a，画出的a-F图像是一条直线如图所示，则图像不过原点的原因是。【答案】0.360.40B平衡摩擦力不够或者没有平衡摩擦力【详解】（1）[1]打计数点“1”时小车速度为[2]小车的加速度大小为（2）[3]A．实验时，应先接通电源，后放开小车，故A错误；B．平衡摩擦力是为了平衡斜面对小车的摩擦和打点计时器与纸带之间的阻力，因此平衡摩擦力时小车后面的纸带必须连好，故B正确；C．平衡摩擦力后，改变小车质量多次实验，不需要重新平衡摩擦力，所以长木板与水平桌面间的角度不需要调整，故C错误；D．对小车的拉力数值上等于弹簧测力计的读数，因此不需要小车质量远大于砂和砂桶的质量，故D错误。故选B。（3）[4]题图说明弹簧测力计的示数较小时，小车的加速度仍是0，其原因是平衡摩擦力不够或者没有平衡摩擦力。14．（8分）用如图（a）所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）调节斜槽末端水平时，将钢球轻放在斜槽末端，发现钢球往左运动，可将图（a）中支脚螺丝A调（选填“高”或“低”）；（2）图（b）（选填“甲”、“乙”或“丙”）中小球球心处为最合理的坐标原点位置；（3）在“探究平抛运动特点”的实验中，将白纸换成方格纸，每个小方格边长。实验记录了小球在运动中的3个点迹，如图（c）所示，则（选填“”、“”或“”），小球平抛的初速度是m/s（g取，计算结果保留两位有效数字）。【答案】高乙2.0【详解】（1）[1]调节斜槽末端水平时，将钢球轻放在斜槽末端，发现钢球往左运动，说明A端低，B端高，可将图（a）中支脚螺丝A调高；（2）[2]钢球平抛运动的抛出点位置应选择在斜槽末端上放的球心位置，则图乙合理；（3）[3]平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，由图可知AB水平位移等于BC水平位移，根据可知=[4]平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，则又解得15．（10分）如图，重力为G的木块，恰好能沿倾角为，质量为M的静止斜面体匀速下滑，现用水平力F将木块沿斜面匀速向上推，重力加速度为g。求：（1）木块与斜面的动摩擦因数；（2）力F的大小；（3）此时水平面对斜面体的摩擦力和支持力的大小和方向。

【答案】（1）；（2）；（3），方向水平向左，，方向竖直向上【详解】（1）根据题意，木块放在斜面上恰好能沿斜面匀速下滑，则根据平衡条件可得解得（2）做出物块在推力F作用下的受力分析，如图所示

根据平衡条件，在沿着斜面方向有垂直斜面方向有而联立解得（3）将斜面体与木块看成一个整体，整体受到水平向右的推力F而处于平衡状态，则根据平衡条件，在水平方向对整体有可知，此时水平面对斜面体的摩擦力大小为，方向水平向左；对整体，在竖直方向上整体所受重力与地面对整体的支持力平衡，则有方向竖直向上。16．（10分）雅万高铁是中国高铁首次全系统、全要素、全产业链在海外建设项目，全线采用中国技术、中国标准。若动车组由8节车厢组成，其中第1节和第5节为动力车厢，均提供相同的动力，其余为拖车均不提供动力。已知动车组每节车厢质量相等，运行过程中阻力与车重成正比，比例系数为k。在水平直轨道上的某次试运行中，开始时动车组以最大动力由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t后，突然关闭第5节动车动力系统，动车组恰好匀速直线运动，再经过时间后，关闭所有动力系统，动车组自由减速直到停止，取重力加速度为g。求：（1）动车组在匀加速阶段的加速度a的大小；（2）整个试运行中，动车经过的位移x的大小．

【答案】（1）；（2）【详解】（1）根据题意可知，每节动力车厢提供动力的大小等于整动车组的阻力的大小，设每节动力车厢提供动力的大小为，每节车厢的质量为，则有动车组在匀加速阶段，由牛顿第二定律有解得（2）根据题意，结合（1）分析，由运动学公式可得，匀加速结束时，动车组运动的位移为动车组的速度为则动车组匀速运动的位移为关闭所有动力系统，由牛顿第二定律可得，动车组的加速度大小为减速到停止动车组运动的位移为则整个试运行中，动车经过的位移的大小为17．（12分）如图所示，在距地面高为的A处以水平初速度投掷飞镖，与A点水平距离为的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度匀速上升，在升空过程中恰好被飞镖击中。飞镖在飞行过程中空气阻力不计，飞镖和气球均视为质点，重力加速度为g。（1）求飞镖击中气球时，飞镖竖直方向的分速度大小；（2）求开始掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔；（3）假设飞镖击穿气球后，水平方向分速度保持不变，竖直方向分速度减小为击穿前的二分之一，求飞镖的落地点与B点的水平距离x。

【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）从飞镖飞出到击中气球过程中，对飞镖来说；飞镖击中气球时，飞镖竖直方向的分速度大小（2）飞镖的竖直位移气球上升的位移气球上升的时间两个动作之间的时间间隔为（3）竖直方向上速度变为根据运动学公式解得飞镖的落地点与B点的水平距离18．（14分）如图所示，物理老师将装有水的纸杯放在物理课本上，课本长L=0.3m，质量为M=0.4kg，纸杯和水的总质量为物块m=0.2kg，已知纸杯与课本、课本与地面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在t=0时刻，给课本一个水平向左的初速度，速度大小v0=1.2m/s，经过一段时间后课本和纸杯都停止运动，g取10m/s2。求：（1）初始时刻纸杯、课本的加速度大小；（2）两物体停止运动时，纸杯相对课本滑过的路程。【答案】（1）1m/s2，5m/s2；（2）0.135m【详解】（1）在t=0时刻，设纸杯的加速度为a1，书本加速度为a2，对纸杯受力分析得