云南省云南师范大学实验中学2023-2024学年高二上学期开学考物理试题

2023-2024学年云南师大实验中学高二（上）开学物理试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．（3分）下列关于物理学常识、研究方法和物理思想表述错误的是（）A．质点是理想化的物理模型 B．同一物体速度越大惯性越大 C．卡文迪什扭秤实验中用到了放大测量的思想 D．探究加速度与力、质量的关系中采用了控制变量法2．（3分）一无人机在进行节目表演时，先悬停在空中，0时刻开始在竖直方向运动，其v﹣t图像如图所示，取竖直向上为正方向，则（）A．第1s内的位移为0.5m B．第2s内无人机竖直向下运动 C．第2s末的加速度为0 D．前3s内的位移为1.5m3．（3分）P、Q两物体在同一水平面上，向同一方向同时同地开始做直线运动，其位移随时间变化关系的x﹣t图像如图所示，下列说法正确的是（）A．P物体做减速直线运动 B．t1时刻P、Q两物体相遇 C．0～t1时间段，P、Q两物体的平均速度 D．0～t1时间内，P物体运动在Q物体前面4．（3分）某新型电动汽车采用双电机四驱，其最大功率为500马力，可以在2.5s时间内由静止加速到30m/s（此过程可看成匀加速直线运动）。则在2.5s的加速过程中（）A．位移为75m B．平均速度为30m/s C．加速度为12.5m/s2 D．中间时刻1.25s时速度为15m/s5．（3分）如图所示，一光滑球放在A和B构成的支架上处于静止状态。现将A和B之间间距稍微减小一点，则（）A．球对A、B的压力均增大 B．球对A、B的压力均减小 C．球对A的压力减小，对B的压力增大 D．球对B的压力减小，对A的压力增大6．（3分）蹦极是一项超刺激的运动，如图所示，人的运动过程简化为从O点开始下落，在A点弹性绳刚好伸直，B点速度达到最大，下落到最低点C点后向上弹回。忽略空气阻力，则在人下落过程中（）A．人在OA阶段，做自由落体运动，处于超重状态 B．人在AB阶段，向下做加速运动，处于超重状态 C．人在BC阶段，向下做减速运动，处于失重状态 D．当弹性绳被拉到最长时，人的速度为零，处于超重状态7．（3分）材质与半径完全相同的两个金属球分别带有电量Q及，两球间的距离远大于其半径，且两球间的静电作用力为F．现将两球接触后再将它们放回原来位置，假设过程中两球上的总电荷量保持不变，则两球间的静电作用力变为（）A． B． C． D．8．（3分）如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场场强大小变为E2，E1与E2之比为（）A．1：2 B．2：1 C．2： D．4：9．（3分）如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2．重力加速度大小为g，则N1﹣N2的值为（）A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg10．（3分）如图所示，从高H＝5m处的A点先后水平抛出两个小球1和2。球1与地面碰撞一次后，恰好越过位于水平地面上的竖直挡板落在水平地面上的E点，碰撞前后的水平分速度不变、竖直分速度等大反向。球2的初速度v0＝3m/s；也恰好越过挡板落在E点，忽略空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（）A．小球2的水平射程为5m B．小球1平抛运动的初速度为1.5m/s C．抛出点A与竖直挡板顶端D点的高度差 D．抛出点A与竖直挡板顶端D点的高度差h＝1.25m二、多项选择题（本题共5个小题，每小题4分，共20分；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）（多选）11．（4分）如图所示，当质量不变的人造卫星只在地球引力作用下环绕地球做半径为r（从地球中心算起）的圆轨道运动时，该卫星下列物理量的值，哪些随半径r的增加而减小（）A．动能 B．圆周运动的周期 C．圆周运动的角速度 D．圆周运动的向心加速度大小（多选）12．（4分）如图所示，光滑斜面体固定在水平地面上，斜面上有一轻弹簧，下端与固定挡板连接，质量为m的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，沿斜面下滑一段距离后，再压缩弹簧至最低点B，AB的高度差为h，滑块从A运动到B的过程中，则（）A．滑块刚接触弹簧时速度最大 B．滑块动能的最大值为mgh C．滑块下滑到最低点时，弹性势能增加量的最大值为mgh D．该过程中，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒（多选）13．（4分）如图所示，木块A、B、C分别为4kg、3kg和1kg，A、B与水平地面之间的动摩擦因数均为0.5，B、C之间的动摩擦因数也为0.5，用轻绳连接A、B，C在B上。现用F＝64N的恒定水平拉力拉A，使A、B、C保持相对静止一起运动，g＝10m/s2，则（）A．A、B、C整体的加速度为3m/s2 B．B与地面间的摩擦力为15N C．C与B之间的摩擦力为5N D．轻绳的拉力为32N（多选）14．（4分）如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为L，b与转轴的距离为2L．木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．a、b所受的摩擦力始终相等 B．b一定比a先开始滑动 C．ω＝是b开始滑动的临界角速度 D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg（多选）15．（4分）如图（a），一长木板静止于光滑水平桌面上，t＝0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图（b）为物块与木板运动的v﹣t图象，图中t1、v0、v1已知。重力加速度大小为g。由此可求得（）A．木板的长度 B．物块与木板的质量之比 C．物块与木板之间的动摩擦因数 D．从t＝0开始到t1时刻，木板获得的动能三、解答题16．某实验小组在进行“探究加速度与力的关系”实验时，设计了如图1所示的三种实验方案。​方案一：两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致关系。方案二：（Ⅰ）按如图所示的装置将实验器材安装好，把悬挂小盘的细绳系在小车上；（Ⅱ）在长木板不带定滑轮的一端下适当的位置垫上一块薄木块，反复移动木块的位置，直至小车能沿长木板做匀速直线运动，打出点迹分布均匀的纸带；（Ⅲ）小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源后，再取下纸带，并对纸带进行编号；（Ⅳ）保持小车的质量M不变，改变小盘内的砝码的个数n，重复步骤（Ⅲ）；（Ⅴ）在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测出加速度a，通过作图可得a﹣n图像。方案三：（Ⅰ）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；（Ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；（Ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a﹣F的关系。（1）方案一中有一处明显的错误为：。（2）不需要满足条件M≫m的方案是（选填“方案一”、“方案二”或“方案三”）。（3）利用方案二进行实验时改变钩码的个数n测得相应的加速度a，并记录数据如表所示，请将表中的数据描在坐标纸上，并作出a﹣n图像。n＝2时的加速度a约为。（结果保留二位有效数字）n12345a/（m•s﹣2）0.200.580.781.0017．如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，已知A、B质量分别为2kg和0.8kg，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳B0的上端连接于0点，轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ＝45°，斜面倾角α＝30°，弹簧的劲度系数k＝100N/m，物体A与斜面间的动摩擦因数μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2，求：（1）弹簧的伸长量是多少；（2）物块A受到的摩擦力；（3）若B物体质量不变，为了使A和B始终在图示位置处于静止状态，A物体的质量要满足什么条件？18．一个同学设计了一种玩具的模型如图所示，该模型由足够长的倾斜直轨道AB与水平直轨道BC平滑连接于B点，水平直轨道与圆弧形轨道相切于C点，圆弧形轨道的半径为R、直径CD竖直，BC＝4R．将质量为m的小球在AB段某点由静止释放，整个轨道均是光滑的。要使小球从D点飞出并落在水平轨道上，重力加速度取g，求：（1）释放点至水平轨道高度的范围；（2）小球到达C点时对轨道最大压力的大小。19．如图所示，倾角θ＝37°的光滑斜面固定在水平面上，水平面上方空间足够大的区域内存在一个方向水平向右的匀强电场。一质量为m带正电的滑块，从斜面的底端开始以初速度v0沿着斜面向上运动，离开斜面后最终落在水平面上。已知斜面的长度，滑块受到的电场力大小为，重力加速度为g，忽略滑块的大小，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）分析滑块在斜面上和离开斜面后的运动性质；（2）运动到轨迹最高点时的速度大小；（3）滑块从开始由斜面底端沿着斜面运动到落到水平面上的过程中，电场力对滑块做的功。

2023-2024学年云南师大实验中学高二（上）开学物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．（3分）下列关于物理学常识、研究方法和物理思想表述错误的是（）A．质点是理想化的物理模型 B．同一物体速度越大惯性越大 C．卡文迪什扭秤实验中用到了放大测量的思想 D．探究加速度与力、质量的关系中采用了控制变量法【考点】物理学史；物理学方法．【答案】B【分析】解答本题应掌握：质点采用的是理想化的物理模型；质量是惯性大小的唯一量度；根据物理学史解答；在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量法。【解答】解：A．理想化模型是抓主要因素，忽略次要因素得到的，质点是理想化模型，故A正确；B．质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，与物体的运动状态无关，故B错误；C．根据物理学史可知，卡文迪什扭秤实验中通过较大的力矩将微小的万有引力的作用效果放大从而测出引力常量，用到了放大测量的思想，故C正确；D．探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力的大小，探究加速度与质量的关系时，要控制拉力不变而改变小车的质量，这种实验方法是控制变量法，故D正确。本题选错误的，故选：B。2．（3分）一无人机在进行节目表演时，先悬停在空中，0时刻开始在竖直方向运动，其v﹣t图像如图所示，取竖直向上为正方向，则（）A．第1s内的位移为0.5m B．第2s内无人机竖直向下运动 C．第2s末的加速度为0 D．前3s内的位移为1.5m【考点】v﹣t图像．【答案】A【分析】根据v﹣t图像图线与横轴围成的面积物理意义分析判断；结合图像判断无人机运动方向；根据加速度定义计算。【解答】解：AD．根据v﹣t图像图线与横轴围成的面积表示位移，由几何知识可得第1s内的位移为前3s内的位移为故A正确，D错误；B．由v﹣t图像图线可知第2s内无人机的速度为正，无人机竖直向上运动，故B错误；C．v﹣t图像图线斜率表示加速度，可知第2s末的加速度即为1s末至3s末的加速度，即故C错误。故选：A。3．（3分）P、Q两物体在同一水平面上，向同一方向同时同地开始做直线运动，其位移随时间变化关系的x﹣t图像如图所示，下列说法正确的是（）A．P物体做减速直线运动 B．t1时刻P、Q两物体相遇 C．0～t1时间段，P、Q两物体的平均速度 D．0～t1时间内，P物体运动在Q物体前面【考点】x﹣t图像；追及相遇问题．【答案】B【分析】通过位移—时间图像可以知道，物体P与物体Q的运动轨迹，以及位移—时间图像的斜率表达的是物体的运动速度，从而得出最终答案。【解答】解：A、通过位移—时间图像可知，位移—时间图像的斜率表达的是物体的速度，而物体P的斜率越来越大，所以物体P在做加速运动。故A错误。B、在t1时刻时物体P、Q两物体处于同一位置，所以在t1时刻时物体P、Q相遇。故B正确。C、已知平均速度为位移处于时间在0～t1时间段，物体P、Q所走的位移相等，所以物体P、Q的平均速度相等。故C错误。D、在0～t1时间段，物体P的曲线在Q曲线之下，所以物体Q在物体P前面。故D错误。故选：B。4．（3分）某新型电动汽车采用双电机四驱，其最大功率为500马力，可以在2.5s时间内由静止加速到30m/s（此过程可看成匀加速直线运动）。则在2.5s的加速过程中（）A．位移为75m B．平均速度为30m/s C．加速度为12.5m/s2 D．中间时刻1.25s时速度为15m/s【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．【答案】D【分析】根据加速度的定义式求出加速度，再根据位移—时间关系求出位移；最后根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出1.25s的速度。【解答】解：AC、根据加速度的定义式可得加速过程中的加速度大小为由位移—时间关系可知加速过程中的位移为，故AC错误；BD、匀变速直线运动中间时刻的速度等于该段过程的平均速度，则中间时刻1.25s时速度为，故B错误，D正确。故选：D。5．（3分）如图所示，一光滑球放在A和B构成的支架上处于静止状态。现将A和B之间间距稍微减小一点，则（）A．球对A、B的压力均增大 B．球对A、B的压力均减小 C．球对A的压力减小，对B的压力增大 D．球对B的压力减小，对A的压力增大【考点】一般情况下的共点力平衡；牛顿第三定律；力的合成与分解的应用．【答案】B【分析】以球为研究对象，对其受力分析，根据共点力平衡条件，运用图解法，由几何关系分析挡板A和挡板B对球的弹力FA、FB的变化，再用牛顿第三定律确定球对挡板压力大小和球对直挡B的压力大小如何变化。【解答】解：对光滑球受力分析，受重力、B对光滑球支持力为FB和A对光滑球支持力为FA，如图所示现将A和B之间间距稍微减小一点，则A到球的支持力与竖直方向的夹角θ减小，故由动态矢量分析图可知，FA和FB均减小，根据牛顿第三定律可知，球对A、B的压力均减小。故选：B。6．（3分）蹦极是一项超刺激的运动，如图所示，人的运动过程简化为从O点开始下落，在A点弹性绳刚好伸直，B点速度达到最大，下落到最低点C点后向上弹回。忽略空气阻力，则在人下落过程中（）A．人在OA阶段，做自由落体运动，处于超重状态 B．人在AB阶段，向下做加速运动，处于超重状态 C．人在BC阶段，向下做减速运动，处于失重状态 D．当弹性绳被拉到最长时，人的速度为零，处于超重状态【考点】牛顿运动定律的应用——超重和失重．【答案】D【分析】明确游客的运动过程，知道游客从A点到B点，重力大于弹力，从B点C点，弹力大于重力，根据牛顿第二定律判断出加速度的变化以及方向，再根据加速度方向和速度方向的关系判断出速度的变化；根据加速度方向确定物体是超重还是失重状态。【解答】解：A．人在OA阶段，只受重力，做自由落体运动，加速度a＝g，所以人处于完全失重状态，故A错误；B．人在AB阶段，人的重力大于弹性绳的弹力，向下做加速运动，加速度竖直向下，所以人处于失重状态，故B错误；C．人在BC阶段，弹性绳的弹力大于人的重力，人向下做减速运动，加速度向上，所以人处于超重状态，故C错误；D．当弹性绳被拉到最长时，人的速度为零，此时弹性绳的弹力大于人的重力，人的加速度向上，处于超重状态，故D正确。故选：D。7．（3分）材质与半径完全相同的两个金属球分别带有电量Q及，两球间的距离远大于其半径，且两球间的静电作用力为F．现将两球接触后再将它们放回原来位置，假设过程中两球上的总电荷量保持不变，则两球间的静电作用力变为（）A． B． C． D．【考点】库仑定律．【答案】D【分析】先计算出初始时两球相距为r时，库仑力F的表达式；球相互接触后放回原处，距离r不变，电荷平分，再根据库仑定律得到此时库仑力的表达式。【解答】解：两球相互接触后，电量均分，则接触后它们的电量都变为设两球间距离为r，因为两球间的距离远大于其半径，则能将两球看成点电荷，根据库仑定律可知，一开始有两球接触后再将它们放回原来位置后有，故ABC错误，D正确。故选：D。8．（3分）如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场场强大小变为E2，E1与E2之比为（）A．1：2 B．2：1 C．2： D．4：【考点】电场的叠加；电场强度与电场力；点电荷的电场．【答案】B【分析】由电场的叠加可知各点电荷单独在O点形成的场强大小，移动之后电荷距O点的距离不变，故电场强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合电场；即可求得比值．【解答】解：依题意，每个点电荷在O点产生的场强为E1，将N点处的点电荷移至P点时，该点电荷在O点场强方向与M处电荷在O点场强的夹角为120°，合场强大小为E2＝2×cos60°＝E1，E1与E2之比为2：1。故选：B。9．（3分）如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2．重力加速度大小为g，则N1﹣N2的值为（）A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg【考点】机械能守恒定律；弹力的产生、方向；生活中的圆周运动——竖直平面内的圆周运动．【答案】D【分析】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值。【解答】解：设最高点的速度为v2，最低点速度为v1；对由最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律可知：﹣mg2R＝mv22﹣mv12根据向心力公式可得：最高点时：N2+mg＝m最低点时；N1﹣mg＝m联立解得：N1﹣N2＝6mg；故选：D。10．（3分）如图所示，从高H＝5m处的A点先后水平抛出两个小球1和2。球1与地面碰撞一次后，恰好越过位于水平地面上的竖直挡板落在水平地面上的E点，碰撞前后的水平分速度不变、竖直分速度等大反向。球2的初速度v0＝3m/s；也恰好越过挡板落在E点，忽略空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（）A．小球2的水平射程为5m B．小球1平抛运动的初速度为1.5m/s C．抛出点A与竖直挡板顶端D点的高度差 D．抛出点A与竖直挡板顶端D点的高度差h＝1.25m【考点】平抛运动．【答案】D【分析】平抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动两个分运动：（1）水平方向：匀速直线运动，vx＝v0，x＝v0t，ax＝0；（2）竖直方向：自由落体运动，vy＝gt，y＝gt2，ay＝g。小球2下落h用时t，根据对称性小球1由A到E的时间为3t；根据下落的高度可知球2从A点飞到挡板上D点的时间与球1从A点飞到同一高度的时间相等，由对称性可知球1从A点飞到D点水平高度与由D飞到最高点的时间相等，据此解答。【解答】解：A、小球2根据平抛运动规律有：，x＝v0t，解得：x＝3m，故A错误；B、由题可知小球1从A到E的时间为3t，水平方向有：x＝v1•3t，解得：v1＝1m/s，故B错误；CD、根据下落的高度可知球2从A点飞到挡板上D点的时间与球1从A点飞到同一高度的时间相等；由对称性可知球1从A点飞到D点水平高度与由D飞到最高点的时间相等，A点到最高点间的水平距离为2d＝2m，球2从A点飞到D点与球1由D点飞到最高点水平方向有解得：h＝1.25m，故C错误，D正确。故选：D。二、多项选择题（本题共5个小题，每小题4分，共20分；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）（多选）11．（4分）如图所示，当质量不变的人造卫星只在地球引力作用下环绕地球做半径为r（从地球中心算起）的圆轨道运动时，该卫星下列物理量的值，哪些随半径r的增加而减小（）A．动能 B．圆周运动的周期 C．圆周运动的角速度 D．圆周运动的向心加速度大小【考点】人造卫星；向心力；万有引力定律的应用．【答案】ACD【分析】根据万有引力提供向心力分析各个物理量与半径的关系，从而分析判断。【解答】解：根据万有引力提供向心力有：＝ma＝m＝mrω2＝mr解得：a＝，v＝，ω＝，T＝2从而可知速度（动能）、角速度、向心加速度随半径r的增加而减小，随半径r的增加而增加的是周期，故ACD正确，B错误。故选：ACD。（多选）12．（4分）如图所示，光滑斜面体固定在水平地面上，斜面上有一轻弹簧，下端与固定挡板连接，质量为m的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，沿斜面下滑一段距离后，再压缩弹簧至最低点B，AB的高度差为h，滑块从A运动到B的过程中，则（）A．滑块刚接触弹簧时速度最大 B．滑块动能的最大值为mgh C．滑块下滑到最低点时，弹性势能增加量的最大值为mgh D．该过程中，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒【考点】机械能守恒定律；动能定理．【答案】CD【分析】A、滑块刚接触弹簧时，尚不受弹簧对它的弹力，滑块的加速度不变，仍然沿斜面向下做加速运动，速度没有达到最大。B、滑块动能的最大值对应滑块速度最大的时刻，此时滑块的加速度应为零，则弹簧必处于压缩状态，具有一定的弹性势能，根据系统机械能守恒、及滑块减少的重力势能最大值，可以判断B选项。C、根据动能定理、功能关系可以判断。D、根据系统机械能守恒的条件可以判断。【解答】解：A．滑块刚接触弹簧时有沿斜面向下的加速度，滑块做加速运动，速度未达到最大，故A错误；B．当滑块动能最大时，滑块的速度最大、加速度为零，此时弹簧应处于压缩状态，根据系统机械能守恒可知，滑块下滑到最低点过程中，滑块减少的重力势能转化为滑块的动能和弹簧的弹性势能，滑块减少的重力势能最大值为mgh，故滑块动能的最大值小于mgh，故B错误；C．滑块下滑到最低点时，根据动能定理有mgh+W弹＝0﹣0可得弹力做功为W弹＝﹣mgh根据功能关系可知，滑块下滑到最低点时，弹性势能增加量的最大值为mgh，故C正确；D．该过程中，滑块和弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力做功，故系统机械能守恒，故D正确。故选：CD。（多选）13．（4分）如图所示，木块A、B、C分别为4kg、3kg和1kg，A、B与水平地面之间的动摩擦因数均为0.5，B、C之间的动摩擦因数也为0.5，用轻绳连接A、B，C在B上。现用F＝64N的恒定水平拉力拉A，使A、B、C保持相对静止一起运动，g＝10m/s2，则（）A．A、B、C整体的加速度为3m/s2 B．B与地面间的摩擦力为15N C．C与B之间的摩擦力为5N D．轻绳的拉力为32N【考点】牛顿运动定律的应用——传送带问题；力的合成与分解的应用；牛顿第二定律．【答案】AD【分析】以ABC整体为研究对象，根据牛顿第二定律求加速度；根据滑动摩擦力的公式求B与地面之间的滑动摩擦力大小；对C为研究对象，由牛顿第二定律求B对C的静摩擦力的大小；以A为研究对象，进行受力分析后根据牛顿第二定律求绳子拉力的大小。【解答】解：A、以A、B、C整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F﹣μmAg﹣μ（mB+mC）g＝（mA+mB+mC）a代入数据解得：a＝3m/s2，故A正确；B、B与地面间的摩擦力：fB＝μ（mB+mC）g＝0.5×（3+1）×10N＝20N，故B错误；C、以C为研究对象，根据牛顿第二定律可得C与B之间的摩擦力：fC＝mCa＝1×3N＝3N＜0.5×1×10N＝5N＝Ffm，故C错误；D、设轻绳的拉力为T，以A为研究对象，根据牛顿第二定律：F﹣T﹣μmAg＝mAa解得：T＝32N，故D正确。故选：AD。（多选）14．（4分）如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为L，b与转轴的距离为2L．木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．a、b所受的摩擦力始终相等 B．b一定比a先开始滑动 C．ω＝是b开始滑动的临界角速度 D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg【考点】向心力；静摩擦力与最大静摩擦力；牛顿第二定律．【答案】BC【分析】木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定．当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大．当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动．因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定．【解答】解：A、B、两个木块的最大静摩擦力相等。木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f＝mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故A错误，B正确；C、当b刚要滑动时，有kmg＝mω2•2l，解得：ω＝，故C正确；D、以a为研究对象，当ω＝时，由牛顿第二定律得：f＝mω2l，可解得：f＝kmg，故D错误。故选：BC。（多选）15．（4分）如图（a），一长木板静止于光滑水平桌面上，t＝0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图（b）为物块与木板运动的v﹣t图象，图中t1、v0、v1已知。重力加速度大小为g。由此可求得（）A．木板的长度 B．物块与木板的质量之比 C．物块与木板之间的动摩擦因数 D．从t＝0开始到t1时刻，木板获得的动能【考点】动量与能量的综合应用——板块模型；匀变速直线运动速度与时间的关系；牛顿第二定律．【答案】BC【分析】物块与木板组成的系统动量守恒，根据图示图象分析清楚运动过程，应用动量守恒定律与能量守恒定律、动量定理、动能定理分析答题。【解答】解：A、系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出物块相对于木板滑行的距离，木板的长度可能等于该长度、也可能大于该长度，根据题意无法求出木板的长度，故A错误；B、物块与木板作出的系统动量守恒，以物块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝（m+M）v1，解得：＝，v0与v1已知，可以求出物块与木板的质量之比，故B正确；C、对木板，由动量定理得：μmgt1＝Mv1，解得：μ＝，由于t1、v0、v1已知，可以求出动摩擦因数，故C正确；D、由于不知道木板的质量，无法求出从t＝0开始到t1时刻，木板获得的动能，故D错误；故选：BC。三、解答题16．某实验小组在进行“探究加速度与力的关系”实验时，设计了如图1所示的三种实验方案。​方案一：两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致关系。方案二：（Ⅰ）按如图所示的装置将实验器材安装好，把悬挂小盘的细绳系在小车上；（Ⅱ）在长木板不带定滑轮的一端下适当的位置垫上一块薄木块，反复移动木块的位置，直至小车能沿长木板做匀速直线运动，打出点迹分布均匀的纸带；（Ⅲ）小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源后，再取下纸带，并对纸带进行编号；（Ⅳ）保持小车的质量M不变，改变小盘内的砝码的个数n，重复步骤（Ⅲ）；（Ⅴ）在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测出加速度a，通过作图可得a﹣n图像。方案三：（Ⅰ）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；（Ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；（Ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a﹣F的关系。（1）方案一中有一处明显的错误为：与小车连接细绳应与桌面平行。（2）不需要满足条件M≫m的方案是方案三（选填“方案一”、“方案二”或“方案三”）。（3）利用方案二进行实验时改变钩码的个数n测得相应的加速度a，并记录数据如表所示，请将表中的数据描在坐标纸上，并作出a﹣n图像。n＝2时的加速度a约为0.40m/s2。（结果保留二位有效数字）n12345a/（m•s﹣2）0.200.580.781.00【考点】探究加速度与力、质量的关系．【答案】（1）与小车连接细绳应与桌面平行；（2）方案三；（3）0.40m/s2。【分析】（1）根据实验操作要求分析方案一中的错误。（2）根据实验原理分析是否需要满足条件M≫m。（3）采用描点法画出a﹣n图像，由图读出n＝2时的加速度a。【解答】解：（1）方案一中有一处明显的错误为：与小车连接细绳应与桌面平行；（2）根据三个实验的实验原理可知，方案一和方案二都应满足M≫m；方案三中：开始挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑，然后去掉托盘和砝码，则小车下滑过程中的合外力就等于托盘和砝码的重力，不需要满足M≫m，即不需要满足条件M≫m的方案是方案三；（3）根据表格数据作图如下：由图可知n＝2时的加速度a约为0.40m/s2。故答案为：（1）与小车连接细绳应与桌面平行；（2）方案三；（3）0.40m/s2。17．如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，已知A、B质量分别为2kg和0.8kg，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳B0的上端连接于0点，轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ＝45°，斜面倾角α＝30°，弹簧的劲度系数k＝100N/m，物体A与斜面间的动摩擦因数μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2，求：（1）弹簧的伸长量是多少；（2）物块A受到的摩擦力；（3）若B物体质量不变，为了使A和B始终在图示位置处于静止状态，A物体的质量要满足什么条件？【考点】一般情况下的共点力平衡；力的合成与分解的应用．【答案】（1）B物体的质量为0.3kg；（2）若mA＝0.5kg，物块A受到的摩擦力大小为1N，方向沿斜面向下；（3）为了使A和B始终在图示位置处于静止状态，A物体的质量要满足kg≤m≤1kg。【分析】（1）以轻绳OB和物块B为研究对象，受力如图并正交分解，根据平衡条件结合胡克定律求解；（2）对物块A受力如图并正交分解，根据平衡条件列式求解即可；（3）根据摩擦力方向不同，结合共点力平衡条件可解得。【解答】解：（1）对O点进行受力分析，如图1：图1根据共点力的平衡F＝kx＝Tsinθmg＝Tcosθ将x＝2cm＝0.02m代入解得：T＝5N，m＝0.3kg（2）对A受力分析如图2：图2T'＝T＝5N＞mgsinα＝0.5×10×0.8N＝4N所以摩擦力沿斜面向下，T'＝G1+f解得：f＝1N（3）如果静摩擦力沿斜面向上且达到最大，如图3：图3根据共点力的平衡得fm+T'＝m'gsinαfm＝μm'gcosα解得：m'＝1kg如果静摩擦力沿斜面向下且达到最大，如图4：图4根据共点力的平衡得：T'＝m''gsinα+fmfm＝μm''gcosα解得m''＝kgA物体的质量范围kg≤m≤1kg答：（1）B物体的质量为0.3kg；（2）若mA＝0.5kg，物块A受到的摩擦力大小为1N，方向沿斜面向下；（3）为了使A和B始终在图示位置处于静止状态，A物体的质量要满足kg≤m≤1kg。18．一个同学设计了一种玩具的模型如图所示，该模型由足够长的倾斜直轨道AB与水平直轨道BC平滑连接于B点，水平直轨道与圆弧形轨道相切于C点，圆弧形轨道的半径为R、直径CD竖直，BC＝4R．将质量为m的小球在AB段某点由静止释放，整个轨道均是光滑的。要使小球从D点飞出并落在水平轨道上，重力加速度取g，求：（1）释放点至水平轨道高度的范围；（2）小球到达C点时对轨道最大压力的大小。【考点】机械能守恒定律；生活中的圆周运动——竖直平面内的圆周运动．【答案】见试题解答内容【分析】（