安徽省宣城市2014-2015学年高一上学期期末物理试卷

安徽省宣城市2014-2015学年高一上学期期末物理试卷

一、选择题（本大题共10题。每小题只有一个正确答案，每小题4分，共40分） 1．（4分）关于物理量或物理量的单位，下列说法正确的是（） A． 在力学范围内，国际单位制都规定长度、质量、速度为三个基本物理量 B． 后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位 C． “m”“kg”“N”都是国际单位制的单位

2

D． 1N/kg=9.8m/s 2．（4分）下述说法中正确的是（） A． 作直线运动的物体一定能看成质点 B． 质点运动的位移方向和速度方向一定相同 C． 位移、路程、速度、加速度都是矢量 D． 物体速度变化越快、加速度越大 3．（4分）下述说法中正确的是（） A． 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 B． 质点在同一平面内受到4N，6N，7N三个力的合力不可能为零 C． 放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌面发生形变而产生的 D． 静止在斜面上的物体对斜面的压力，就是物体所受重力沿垂直斜面方向的分力 4．（4分）如图所示为一质点做直线运动的v﹣t图象，下列说法中正确的是（）

A． 整个运动过程中，BC段的加速度最大 B． 整个运动过程中，CE段的位移最大 C． 质点运动到第18s末时离出发点最远 D． 质点在CE段做的是匀变速运动 5．（4分）在平直的公路上以72km/h的速度行驶的汽车，因发现前方有危险而进行紧急刹车，已知刹车过程中的加速度大小为5m/s，则刹车后6.0s时间内汽车的位移为（） A． 30m B． 40m C． 216m D．342m 6．（4分）如图所示，一物体放在光滑的水平板上，当缓慢提起板的一端的过程中，物体所受a支持力，b摩擦力，c下滑力，d合外力中，其中变大的力是（）

2

A． a与b

B． c与d

C． a与c

D．b与d

7．（4分）如图所示，圆弧槽半径R=30cm，质量m=1kg的小物块在沿半径方向的轻质弹簧挤压下处于静止状态，已知弹簧的劲度系数k=50N/m，弹簧原长L=40cm，一端固定在圆心O处，

2

弹簧与竖直方向的夹角为37°，取g=10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）

A． 物块对弹簧的拉力大小是6N B． 物块对弹簧的拉力大小是15N C． 物块对弹簧的摩擦力大小是6N D． 槽对物块的摩擦力大小是8N 8．（4分）运载火箭的用途是把卫星、飞船等送入预定轨道，则关于飞船与火箭上升的过程中，下列叙述中正确的是（） A． 火箭尾部向外喷气，喷出的气体反应过来对火箭产生一个反作用，从而让火箭获得了向上的推力 B． 火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力 C． 火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力 D． 火箭飞出大气层后，失去了重力 9．（4分）“蹦极”是一项刺激的体育活动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在P点下落到最低点c点的过程中（）

A． 人在a点时的速度最大 B． 人在ab段做匀减速运动 C． 人在bc段做匀减速运动 D． 人在c点时的速度为零，但所受的合外力不为零

10．（4分）一个物体以v0=16m/s的初速度冲上一斜面，加速度的大小为8m/s，冲上最高点

2

之后，又以加速度大小为4m/s沿原路径返回，则物体（） A． 物体运动总时间是6s B． 前3s内的位移大小为12m C． 第3s末的速度大小4m/s D． 4s内的平均速度大小为0

二、实验题（本大题包括4题。每题有几个小题，每小题4分，共20分） 11．（4分）在做“互成角度的两个共点力的合成”实验时，橡皮筋的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮筋的另一端拉至某一确定的O点． （1）以下操作中错误的是

A．同一次实验过程中，O点位置允许变动

2

B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C．实验中，弹簧称必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度

D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角应取90°，以便算出合力大小

（2）如图是甲乙两位同学实验时得到的结果，则其中同学实验结果比较符合实验事实．

12．（6分）在研究匀变速直线运动规律的实验 中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带．图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒． （1）根据实验给出的数据可以判断小车做运动 （2）D点的瞬时速度大小为 m/s

2

（3）运动小车的加速度大小为m/s．

13．（4分）如图所示，把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则 （1）物块P与金属件的滑动摩擦力的大小是N．

（2）若用弹簧测力计测得物块P重13N，根据表中给出的动摩擦因数，则物块P与金属板间的动摩擦因数是． 材料 动摩擦因数 金属﹣金属 0.25 橡胶﹣金属 0.30 木头﹣金属 0.20 皮革﹣金属 0.28

14．（6分）某同学在做当外力一定时加速度和质量的关系实验时，得到如表的实验数据： m/kg 0.20 0.30 0.40 0.50

/kg 5.00 3.33 2.50 2.00

﹣1

a/m?s 0.60 0.40 0.29 0.25

2

0.60 1.67 0.20 （1）请在图中的方格坐标上标出合适的刻度并画出图象

（2）当改变小车质量时，在不同质量下做实验，重新平衡摩擦力（填“需要”或“不需要”）； （3）得出的结论是：．

三、计算题（本大题共4题。15题8分，16题10分，17题12分，18题10，共40分；解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分） 15．（8分）如图所示，质量为m的小球用轻绳悬于O点，现用垂直于绳方向的外力拉小球，使轻绳偏离竖直方向后静止，求此时需用多大力拉球时绳的拉力正好等于外力的一半．

16．（10分）某小汽车能达到的最大速度为30m/s，要使小汽车在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的货车，则该小汽车必须以多大的加速度起动？ 17．（12分）小明、小刚两同学为了测量他们所住大楼每层的平均高度（层高），在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验，小明站在体重计上，小刚同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中，体重计示数随时间变化的情况，已知t=0，时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层，根据记录结果，他们做出了如图所示的图象，现在请你根据图象：

（1）说出电梯的运动情况，并求出各过程的加速度． （2）画出电梯的整个运动过程的速度﹣时间图象． （3）求出该大楼的层高．

18．（10分）如图所示，总质量为460千克的热气球，由于受到向上的浮力，从地面静止开始匀加速上升，当热气球上升到100米高度时，由于受到向下的阻力作用，开始以10米/秒的速度向上匀速运动，继续运动75米时有一颗质量为0.01千克的小铆钉从热气球上脱离掉落，小铆钉脱离时相对热气球静止，若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总

质量不变，小铆钉从热气球上脱离后，热气球所受阻力不变，不考虑小铆钉所受阻力，重力加速度g=10米/秒，求： （1）热气球所受浮力大小；

（2）匀速上升时热气球所受的空气阻力； （3）小铆钉落地时热气球离地的高度．

2

安徽省宣城市2014-2015学年高一上学期期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（本大题共10题。每小题只有一个正确答案，每小题4分，共40分） 1．（4分）关于物理量或物理量的单位，下列说法正确的是（） A． 在力学范围内，国际单位制都规定长度、质量、速度为三个基本物理量 B． 后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位 C． “m”“kg”“N”都是国际单位制的单位

2

D． 1N/kg=9.8m/s

考点： 力学单位制． 专题： 常规题型．

分析： 国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．

解答： 解：A、在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，所以A错误．

B、牛顿是根据牛顿第二定律推导出来的单位，所以牛顿是导出单位，不是基本单位．

C、“m”“kg”“N”都属于国际单位制的单位，其中、“m”“kg”是基本单位，“N”是导出单位，故C正确．

D、由a=可知，1N/kg=1m/s，故D错误．

故选：C．

点评： 国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的． 2．（4分）下述说法中正确的是（） A． 作直线运动的物体一定能看成质点 B． 质点运动的位移方向和速度方向一定相同 C． 位移、路程、速度、加速度都是矢量

2

D． 物体速度变化越快、加速度越大

考点： 加速度；质点的认识． 专题： 直线运动规律专题．

分析： 由质点定义，当物体的大小和形状在所研究的问题中能忽略，物体可以看成质点；可判定A．

质点位移方向和速度方向没有必然联系． 路程没有方向．

由加速度的物理意义可判定D．

解答： 解：A、质点是理想化的模型，当物体的大小和形状在研究的问题中能忽略，就可以看成质点，不一定体积小、质量小的物体可以看成质点；故A错误；

B、质点位移方向和速度方向没有必然联系，如曲线运动中的位移和速度就没有联系，故B错误．

C、位移、速度、加速度都是矢量，路程是标量，故C错误． D、由加速度表示速度变化的快慢可知，D正确． 故选：D．

点评： 质点的判定是重点内容，注意依据的是“物体的大小和形状在所研究的问题中能忽略”，即能不能看成质点取决于问题性质． 3．（4分）下述说法中正确的是（） A． 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 B． 质点在同一平面内受到4N，6N，7N三个力的合力不可能为零 C． 放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌面发生形变而产生的 D． 静止在斜面上的物体对斜面的压力，就是物体所受重力沿垂直斜面方向的分力

考点： 摩擦力的判断与计算． 专题： 摩擦力专题．

分析： 滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌面发生形变而产生的，弹力与重力的性质不同，不能说压力就是重力． 解答： 解：A、滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，A错误 B、质点在同一平面内受到4N，6N，7N三个力的合力可能为零，B错误 C、放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌面发生形变而产生的，C正确

D、静止在斜面上的物体对斜面的压力，大小等于物体所受重力沿垂直斜面方向的分力，但弹力与重力的性质不同，不能说压力就是重力，D错误 故选：C

点评： 掌握摩擦力产生的条件及方向的判断，滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，会分析弹力产生的条件． 4．（4分）如图所示为一质点做直线运动的v﹣t图象，下列说法中正确的是（）

A． 整个运动过程中，BC段的加速度最大 B． 整个运动过程中，CE段的位移最大 C． 质点运动到第18s末时离出发点最远 D． 质点在CE段做的是匀变速运动

考点： 匀变速直线运动的图像． 专题： 运动学中的图像专题．

分析： 速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移．

解答： 解：A、在整个过程中，CE段图线斜率的绝对值最大，则CE段的加速度数值最大，故A错误．

B、v﹣t图象中，围成的面积表示位移，AB段围成面积最大，因此位移最大，故B错误． C、在整个运动过程中，D点对应的时刻，即20秒末图线与时间轴围成的面积最大，则离出发点最远，故C错误．

D、图象中CE段是一段倾斜的直线，做匀变速直线运动．故D正确． 故选：D．

点评： 解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，速度的正负表示运动的方向 5．（4分）在平直的公路上以72km/h的速度行驶的汽车，因发现前方有危险而进行紧急刹车，

2

已知刹车过程中的加速度大小为5m/s，则刹车后6.0s时间内汽车的位移为（） A． 30m B． 40m C． 216m D．342m

考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 专题： 直线运动规律专题．

分析： 根据匀变速直线运动的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，再结合位移公式求出刹车后的位移． 解答： 解：72km/h=20m/s，

汽车速度减为零的时间，

则汽车在6s内的位移等于4s内的位移，．

故选：B．

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． 6．（4分）如图所示，一物体放在光滑的水平板上，当缓慢提起板的一端的过程中，物体所受a支持力，b摩擦力，c下滑力，d合外力中，其中变大的力是（）

A． a与b B． c与d C． a与c

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．

D．b与d

分析： 对物体进行受力分析，得出物体所受支持力和摩擦力与θ角的关系式，再分析它们的变化，光滑说明摩擦力为零．

解答： 解：A、B、物体受力如图，根据平衡条件得： 支持力a=Gcosθ，摩擦力b=0， 下滑力c=Gsinθ，合力d=Gsinθ 当θ增大时，cd增大．故B正确． 故选：B

点评： 采用数学上函数法分析支持力和摩擦力的变化，也可以运用图解法分析，注意光滑说明摩擦力为零． 7．（4分）如图所示，圆弧槽半径R=30cm，质量m=1kg的小物块在沿半径方向的轻质弹簧挤压下处于静止状态，已知弹簧的劲度系数k=50N/m，弹簧原长L=40cm，一端固定在圆心O处，

2

弹簧与竖直方向的夹角为37°，取g=10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）

A． 物块对弹簧的拉力大小是6N B． 物块对弹簧的拉力大小是15N C． 物块对弹簧的摩擦力大小是6N D． 槽对物块的摩擦力大小是8N

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： 对滑块受力分析，受重力、支持力、弹簧的推力、静摩擦力，然后根据胡克定律求解出弹簧弹力，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式求解．

解答： 解：对滑块受力分析，受重力、支持力、弹簧的推力、静摩擦力，如图

根据共点力平衡条件，有

切线方向：mgsin37°=f ① 径向：F+mgcos37°=N ②

根据胡克定律，有：F=k?△x=50N/m×（0.4﹣0.3）m=5N

联立解得：f=6N N=13N 故选：C．

点评： 本题关键是对滑块受力分析，然后根据平衡条件并结合正交分解法列式求解，不难． 8．（4分）运载火箭的用途是把卫星、飞船等送入预定轨道，则关于飞船与火箭上升的过程中，下列叙述中正确的是（） A． 火箭尾部向外喷气，喷出的气体反应过来对火箭产生一个反作用，从而让火箭获得了向上的推力 B． 火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力 C． 火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力 D． 火箭飞出大气层后，失去了重力

考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用． 专题： 人造卫星问题．

分析： 火箭推力形成是火箭向外喷气，喷出的气体对火箭产生一个反作用力，与有无空气无关．飞船进入轨道后，受到地球的引力，该引力与飞船对地球的引力是一对作用力和反作用力．

解答： 解：A、火箭尾部向外喷气，喷出的气体反应过来对火箭产生一个反作用，从而让火箭获得了向上的推力，故A正确，B错误；

C、火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力，故C错误； D、火箭飞出大气层后，还受重力，故D错误； 故选：A．

点评： 本题考查了力的相互作用性，力与物体运动的关系，是基础题；知道火箭加速上升，受力不平衡是解题的关键． 9．（4分）“蹦极”是一项刺激的体育活动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在P点下落到最低点c点的过程中（）

A． 人在a点时的速度最大 B． 人在ab段做匀减速运动 C． 人在bc段做匀减速运动 D． 人在c点时的速度为零，但所受的合外力不为零

考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 专题： 牛顿运动定律综合专题．

分析： 根据受力分析和F=ma，判定加速度大小和方向，从而判定运动状态．

解答： 解：AB、因为a点是弹性绳的原长位置，故人从P到a 是不受弹力的，故人只受重力，加速度为重力加速度，故人在Pa段作自由落体运动，因为b是人静止地悬吊着时的平衡位置，故此点弹性绳的弹力等于物体的重力，故在此点之前，弹力小于人的重力，故合力是向下的，加速度是向下的，人做变加速运动，b点速度最大，故AB错误；

CD、在此点之后，弹力大于人的重力，故合力是向上的，加速度是向上的，故在bc段做变减速运动，c点速度为零，但是c点的弹力最大，故物体向上的加速度达到最大，所受的合外力不为零，故C错误，D正确． 故选：D．

点评： 本题考查应用牛顿定律判定加速度从而知道运动状态的能力，关键是分析物体的受力情况和运动情况．

10．（4分）一个物体以v0=16m/s的初速度冲上一斜面，加速度的大小为8m/s，冲上最高点

2

之后，又以加速度大小为4m/s沿原路径返回，则物体（） A． 物体运动总时间是6s B． 前3s内的位移大小为12m C． 第3s末的速度大小4m/s D． 4s内的平均速度大小为0

考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 专题： 直线运动规律专题．

分析： 该过程有往复，加速度不同，都做匀变速直线运动，仍然可以通过速度时间公式

2

v=v0+at和位移时间公式x=v0t+at进行求解．

2

解答： 解：A、根据题意可知，物体冲上斜面的长度L==16m，时间为

t==2s，下滑时间为：s，故A错误．

，

B、物体2s末到最高点，之后返回，故在2s～3s的位移为：故前3s内的位移大小为16﹣2=14m，故B错误． C、由题意知物体经t=C正确．

D、根据题意可知，物体冲上斜面的长度L=下滑，下滑距离L′=平均速度大小

=2m/s，故D错误．

=2s上升到最高点，3s末的速度反向，大小v=a′t=1×4=4m/s．故

=16m，历时2s，后2s沿斜面匀加速

=8m，所以4s内的位移大小是16﹣8=8m．4s内的

故选：C．

点评： 解决本题的关键做好过程分析，掌握好匀变速直线运动的速度时间公式v=v0+at和位移时间公式．

二、实验题（本大题包括4题。每题有几个小题，每小题4分，共20分） 11．（4分）在做“互成角度的两个共点力的合成”实验时，橡皮筋的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮筋的另一端拉至某一确定的O点． （1）以下操作中错误的是ABD

A．同一次实验过程中，O点位置允许变动 B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C．实验中，弹簧称必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度

D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角应取90°，以便算出合力大小

（2）如图是甲乙两位同学实验时得到的结果，则其中甲同学实验结果比较符合实验事实．

考点： 验证力的平行四边形定则．

专题： 实验题；平行四边形法则图解法专题．

分析： 本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的．本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，根据实验原理和方法来选择． 解答： 解：（1）A、本实验研究合力与分力的关系，合力与分力是等效的，同一次实验过程中，O点位置不能变动，以保证橡皮筯伸长的长度相同，效果相同．故A错误．

B、只要橡皮筋的另一端两次都接到O点，达到效果相同，拉力方向没有限制，橡皮筋不需要与两绳夹角的平分线在同一直线上．故B错误．

C、本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差，故C正确．

D、本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向没有限制．故D错误． 本题选错误的 故选：ABD．

（2）用一个弹簧测力计拉橡皮条时，拉力的方向沿一定绳子方向，如图甲中的竖直方向；根据力的平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，即作图得出的合力方向与竖直方向有一定的夹角，故甲图符合实验事实． 故答案为：（1）ABD；（2）甲

点评： 实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，明确注意两项，进行数据处理等等． 12．（6分）在研究匀变速直线运动规律的实验 中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带．图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒． （1）根据实验给出的数据可以判断小车做匀加速直线运动运动 （2）D点的瞬时速度大小为3.9 m/s

2

（3）运动小车的加速度大小为12.6m/s．

考点： 测定匀变速直线运动的加速度． 专题： 实验题．

分析： 根据相邻的相等时间间隔位移之差是否相等来判断小车是否做匀变速直线运动． 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度． 解答： 解：（1）根据纸带的数据得出相邻的相等时间间隔位移之差相等，即△x=0.126m，所以小车做匀加速直线运动．

（2）利用匀变速直线运动的推论得：

vD=

=3.9m/s

2

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT可以求出加速度的大小， 得：a=

=12.6m/s

2

故答案为：（1）匀加速直线运动 （2）3.9， （3）12.6．

点评： 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应． 13．（4分）如图所示，把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则 （1）物块P与金属件的滑动摩擦力的大小是2.60N．

（2）若用弹簧测力计测得物块P重13N，根据表中给出的动摩擦因数，则物块P与金属板间的动摩擦因数是0.2． 材料 动摩擦因数 金属﹣金属 0.25 橡胶﹣金属 0.30 木头﹣金属 0.20 皮革﹣金属 0.28

考点： 探究影响摩擦力的大小的因素． 专题： 实验题；摩擦力专题．

分析： 物体受到弹簧测力计拉力与滑动摩擦力作用，处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于弹簧测力计示数；由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数，即可求出滑动摩擦力；由滑动摩擦力公式可以求出动摩擦因素．

解答： 解：由图示弹簧测力计可知，其分度值是0.1N，其读数F=2.60N，由平衡条件得：滑动摩擦力f=F=2.60N； 滑动摩擦力f=μFN=μG， 动摩擦因素μ=

=0.2．

故答案为：2.60；0.2．

点评： 本题考查了弹簧测力计的读数、求动摩擦因数，对弹簧测力计读数时要先确定其分度值，读数时视线要与刻度线垂直；应用平衡条件可以求出滑动摩擦力，应用滑动摩擦力公式可以求出动摩擦因数． 14．（6分）某同学在做当外力一定时加速度和质量的关系实验时，得到如表的实验数据： m/kg

/kg

﹣1

a/m?s

2

0.20 5.00 0.60 0.30 3.33 0.40 0.40 2.50 0.29 0.50 2.00 0.25 0.60 1.67 0.20 （1）请在图中的方格坐标上标出合适的刻度并画出图象 （2）当改变小车质量时，在不同质量下做实验，不需要重新平衡摩擦力（填“需要”或“不需要”）； （3）得出的结论是：在力一定时，加速度与质量成反比．

考点： 验证牛顿第二运动定律．

专题： 实验题；牛顿运动定律综合专题．

分析： 由牛顿第二定律F=ma可知当合力F不变时m与a成反比，在a﹣m图象中应该是双

曲线，所以为了研究加速度与其质量关系，作出a﹣的关系图象．

解答： 解：（1）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：

（2）当改变小车质量时，在不同质量下做实验，不需要重新平衡摩擦力

（3）由图示图象可知，在力一定时，加速度与其质量的倒数成正比，由此可知：在力一定时，加速度与质量成反比． 故答案为：（1）如图所示；（2）不需要；（3）在力一定时，加速度与质量成反比． 点评： 通过本题可以看出，由于a﹣m图象是曲线不好判断a与m是何种关系，而通过坐标变换，作出a﹣图象，可以直观地分析a与m是什么关系．

三、计算题（本大题共4题。15题8分，16题10分，17题12分，18题10，共40分；解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分） 15．（8分）如图所示，质量为m的小球用轻绳悬于O点，现用垂直于绳方向的外力拉小球，使轻绳偏离竖直方向后静止，求此时需用多大力拉球时绳的拉力正好等于外力的一半．

考点： 专题： 分析： 解． 解答：

2

2

共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 共点力作用下物体平衡专题．

对小球进行受力分析，受到重力、绳子的拉力以及外力F，根据平衡条件列式即可求

解：对小球进行受力分析，受到重力、绳子的拉力以及外力F，根据平衡条件得：

2

T+F=（mg），又T=， 解得：F=答：此时需用

的力拉球时绳的拉力正好等于外力的一半．

点评： 本题的关键是正确对小球进行受力分析，能根据平衡条件结合几何关系求解，难度不大． 16．（10分）某小汽车能达到的最大速度为30m/s，要使小汽车在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的货车，则该小汽车必须以多大的加速度起动？

考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 专题： 直线运动规律专题．

分析： 摩托车追上汽车的过程中，先加速到最大速度υm，再以此最大速度υm追赶汽车．设加速到最大速度υm所需的时间为t0，则以最大速度υm追赶．

解答： 解：摩托车追上汽车的过程中，先加速到最大速度υm，再以此最大速度υm追赶汽车．设加速到最大速度υm所需的时间为t0，则以最大速度υm追赶的时间为t﹣t0． 对摩托车加速段有：

υm=at0

由摩托车和汽车运动的位移相等可得： at0+υm（t﹣t0）=υt+s0，

解得：a=0.56m/s．

2

答：摩托车车必须以0.56m/s的加速度起动．

点评： 追及问题解题关键：①掌握好两个关系：时间关系和位移关系； ②一个条件：两者速度相等，这往往是能否追上，或两者距离最大、最小的临界条件是分析问题的切入点． 17．（12分）小明、小刚两同学为了测量他们所住大楼每层的平均高度（层高），在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验，小明站在体重计上，小刚同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中，体重计示数随时间变化的情况，已知t=0，时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层，根据记录结果，他们做出了如图所示的图象，现在请你根据图象：

（1）说出电梯的运动情况，并求出各过程的加速度． （2）画出电梯的整个运动过程的速度﹣时间图象． （3）求出该大楼的层高．

2

2

考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 专题： 牛顿运动定律综合专题．

分析： （1）从图象可以看出，电梯从2s末开始加速，3s末开始匀速，29s末开始减速，30s末停止，根据图象得到各个时间段的弹力，然后根据牛顿第二定律列式求解； （2）根据运动分析画出v﹣t图象

（3）根据v﹣t图象面积求解位移，最后得到楼高． 解答： 解：（1）从图象可以看出，电梯从2s末开始加速，3s末开始匀速，29s末开始减速，30s末停止． 静止时mg=500N 加速运动状态有：

F1﹣mg=mα1

2

得：α1=2m/s

对于制动状态有：mg﹣F3=mα3

2

得：α3=2m/s

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即电梯启动时的加速度大小为2m/s，制动时加速度大小也为2m/s． （2）电梯匀速运动的速度为：v=a1t1=2×1=2m/s

从图中读得，电梯运动的总时间t=28s，电梯匀速上升的时间t2=26s，加速运动时间为t1=1s，减速上升时间也为t3=1s． 所以v﹣t图象为（如右图）

（3）位移为图象面积，有：x=（26+28）×2=54m 层高h=

=

=3m即该大楼的层高为3m．

答：（1）从图象可以看出，电梯从2s末开始加速，3s末开始匀速，29s末开始减速，30s末停

22

止；电梯启动时的加速度大小为2m/s，制动时加速度大小也为2m/s． （2）画出电梯的整个运动过程的速度﹣时间图象如右图． （3）该大楼的层高为3m．

点评： 本题关键是结合图象，根据牛顿第二定律求解出物体的加速度，然后根据v﹣t图象面积求解位移，得到每层楼的高度． 18．（10分）如图所示，总质量为460千克的热气球，由于受到向上的浮力，从地面静止开始匀加速上升，当热气球上升到100米高度时，由于受到向下的阻力作用，开始以10米/秒的速度向上匀速运动，继续运动75米时有一颗质量为0.01千克的小铆钉从热气球上脱离掉落，小铆钉脱离时相对热气球静止，若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，小铆钉从热气球上脱离后，热气球所受阻力不变，不考虑小铆钉所受阻力，重力

2

加速度g=10米/秒，求： （1）热气球所受浮力大小；

（2）匀速上升时热气球所受的空气阻力； （3）小铆钉落地时热气球离地的高度．

考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 专题： 牛顿运动定律综合专题．

分析： （1）匀加速上升阶段，热气球受重力和浮力，根据牛顿第二定律列式求解浮力； （2）匀速上升时热气球受重力、浮力和空气的阻力，根据共点力平衡条件列式；

（3）小铆钉做竖直上抛运动，根位移时间关系公式列式求解时间；对气球运用运动学公式列式求解高度．

解答： 解：（1）气球匀加速上升过程中加速度为：

，

气球受到向上的浮力，向下的重力，根据牛顿第二定律得： F﹣mg=ma，

所以：F=ma+mg=m（g+a）， 代入数据解得：F=4830N．

（2）匀速上升时，气球受到向下的重力，向上的浮力和向下的阻力作用，合力为零，所以 F=f+mg，

代入数据解得：f=230N．

（3）小铆钉先向上做匀减速直线运动，然后做自由落体运动， 上升时间为：

，

上升高度为：，

小铆钉做自由落体运动竖直高度为：h=175+h1=180m， 小铆钉做自由落体运动的时间为：

，

气球上升的高度为：h2=v（t1+t2）=70m，

气球离地的总高度为：H=175+h2=175+70m=245m． 答：（1）热气球所受浮力大小为4830N；

（2）匀速上升时热气球所受的空气阻力为230N； （3）小铆钉落地时热气球离地的高度为245m．

点评： 本题关键是明确气球的受力情况和运动情况，然后根据共点力平衡条件和运动学公式列式求解即可．

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