1
物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C A B C D BC BD ABC BD
1.B 解析:研究短跑运动员终点撞线时间时不可以将运动员看成质点,选项 A 错误;在
田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一个时间间隔,选项 B 正确;短跑运动员跑 100m 和
200m 都是指路程,选项 C 错误;400m 比赛的平均速度为 0,200m 比赛的平均速度不为 0,
选项 D 错误。
2.C 解析:初速度为 0 的匀加速直线运动,相邻等时间间隔内的位移之比为 1:3:5:7,所以
第 4 段时间内的位移为1.5m 7 10.5m ,选项 C 正确。
3.A 解析:弹力的方向垂直接触面指向受力物体,所以对图 1、2 球受力分析可知,选项
A 正确。
4.B 解 析 : 由 匀 变 速 直 线 运动 的 速 度 位 移 公 式 2 2
0 2tv v ax 知 , 结 合 图 象 可知
0 4m/s 10m/stv v 、 。 又 0
2
tv vx vt t , 代 入 数 据 解 得 4st , 加 速 度
20 1.5m/stv va t
,选项 B 正确。
5.C 解析:解法一(解析法):物块受到重力、支持力、摩擦力和拉力的作用,
如图所示,沿水平方向:Fcosθ=f,沿竖直方向:Fsinθ+N=mg,其中:f=μN;
联立得 F= μmg
cosθ+μsinθ
,令 sinβ= 1
1+μ2
,cosβ= μ
1+μ2
,则β=60°;则 F=
μmg
1+μ2(sinβcosθ+cosβsinθ)
= μmg
1+μ2sin(β+θ)
。可知,当β+θ=90°时,F 有最小值,
即θ=30°时,F 有最小值,最小值为:Fmin= μmg
1+μ2
=5N,故 C 正确;A、B、D 错误。
解法二(图解法):将摩擦力 f 和地面的支持力等效成一个力 T,因为 f=μN,所以 T 的方
向确定,然后做共点力的矢量三角形,由矢量三角形法则可知 Fmin=5N,θ=30°。
6.D 解析:可以以 O 为圆心,以 L 为半径画一个圆。根据“等时圆”的规律可知,
从 A 滑到 B 的时间等于从 A 点沿直径到底端 D 的时间,所以有 tAB=tAD= 2d
g
=
4L
g
=2 L
g
,D 正确。2
7.BC 解析:设弹力与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件得:小鸟所受的弹力 N=mgcosθ,
从 A 到 B 的过程中,θ减小,则弹力增大,A 错误、B 正确;小鸟所受的摩擦力 f=mgsinθ,
从 A 到 B 的过程中,θ减小,则摩擦力减小,故 C 正确,D 错误。
8.BD 解 析 : 传 送 带 转 动 方 向 未 知 。 ① 当 传 送 带 顺 时 针 转 动 : 对 物 体
sin cosmg mg ma ,物体向下一直加速,由运动学公式 21
2L at ,解得 4st 。②
当 传 送 带 逆 时 针 转 动 : 对 物 体 2
1 sin cos 10m/sa g g , 0
1
1
1svt a
,
2
1 1 1
1 5m2L a t ;共速后对物体 2
2 sin cos 2m/sa g g , 2
1 0 2 2 2
1
2L L v t a t ,
解得 2 1st ,所以 1 2 2st t t 。综上所述,选项 BD 正确。
9.ABC 解 析 : 设 弹 簧 的 弹 力 为 T 。 对 于 A 、 B 整 体 , 由 牛 顿 第 二 定 律 得 :
( )g ( )A B A BF m m m m a ; 对 B 受 力 分 析 : B BT m g m a , 联 立 解 得
B
A B
m FT m m
,综合分析选项 ABC 正确。
10.BD 解析:A 到 B 的过程中:a1·3t0=v,B 到 C 的过程中:v=a2t0,所以:a1
a2
=1
3
,故 B
正确;A 到 B 的过程中:x1=vB
2 ·3t0,B 到 C 的过程中:x2=vB
2 ·t0,所以:x1
x2
=3
1
,故 A 错误;
由图乙可得:f2=μmg=5N,f1=μmgcosθ=4N,所以:f1
f2
=cosθ=4
5
,得:θ=37°,故 C 错误;
物体在斜面上运动的过程中:mgsinθ-μmgcosθ=ma1,在水平面上运动的过程中:ma2=μmg,
联立以上各式,得:μ= 9
17
,故 D 正确。
11.答案:(1)在弹性限度内,弹力和弹簧的伸长量成正比(1 分)
(2)200(2 分),0.2(2 分)
(3)避免弹簧自身所受重力对实验的影响(1 分)
解析:(1)在弹性限度内,弹力和弹簧的伸长量成正比。
(2)弹簧原长为 l0,则根据胡克定律有:F=k(h+l﹣l0)=kl+k(h﹣l0)
由此可知,图象的斜率大小表示劲度系数大小,故 k=200N/m,
h=0.25m,当 l=0 时,F=10N,将数据代入解得:l0=20cm=0.2m。
(3)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于避免弹簧自身所
受重力对实验的影响。3
12.答案:(1)①间隔均匀; (2)(ⅰ) 3 1
25 ( )0
s sa t
V
;1.15; (ⅱ)1 4;
(ⅲ) 1
2 g 50% (最后 2 空每空 2 分,其他每空 1 分)
解析:(1)①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,打点计时器打出的纸带点迹间隔均
匀。由 a= F
m+M
,故 1 m M
a F F
,故1
a
与 m 成线性关系。
(2)(i)设纸带上三个相邻计数点的间距为 s1、s2、s3。由匀变速直线运动的推论得:Δx=aT2
即 s3-s1=2a(5Δt)2, 3 1
250( )
s sa t
;图 2 为用米尺测量某一纸带上的 s1、s3 的情况,由图可
读出 s1=24.0mm,s3=47.0mm。由此求得加速度的大小 23 1
2 1.15m/s50( )
s sa t
。
(ii)设小车质量为 M,小车受到外力为 F,由牛顿第二定律有 F=(m+M)a;
所以, 1 m M
a F F
,所以, 1
a -m 图象的斜率为 1
F
,故 1 1NF k
,纵轴截距为
Mb kMF
,所以 4kgbM k
。
(iii)设小车的质量为 M,砝码质量为 m,小吊盘和盘中物块的质量为 m0,仍将小车受到
的拉力当成 m0g,以车与砝码为研究对象有 m0g=(m+M)a 测解得 0 1
2
m ga gM m
测 ;
以整体为研究对象有 m0g=(m+M+m0)a 真解得 0
0
1= 3
m ga gM m m
真 。所以此加速度相
对误差
1 1
2 3100% 100%=50%1
3
g ga a
a g
测 真
真
。4
13.解析:(1)距离月面 3m 时关闭发动机,探测器以自由落体的方式降落,
由 v22=2g′h2(2 分)
得:v2=3m/s (1 分)
(2)由题意知加速和减速发生的位移为:h=102m﹣30m=72m
由位移关系得:
2 2
1 1
1 2
0
2 2
v v ha a
(2 分)
解得:a1=1m/s2(2 分)
(3)匀加速直线下降过程由牛顿第二定律得:mg′﹣F=ma1(2 分)
解得:F=20N,方向竖直向上(1 分)
14.解析:(1)由图得,乙的加速度为:
a=Δv
Δt
=20
4 m/s2=5m/s2(1 分)
相遇时,对甲:x 甲=v 甲 t(1 分)
对乙:x 乙=1
2at2(1 分)
由题意有:x 乙=x 甲+50(1 分)
联立解得:t=2( 6+1)s≈6.9s(2 分)
(2)分析知,当两车速度相等时距离最短,即为:t′=2s
对甲:x 甲′=v 甲 t′=10×2m=20m(1 分)
对乙:x 乙′=1
2at′2=1
2
×5×22m=10m(1 分)
两车相距的最短距离为:s=x 乙′+50-x 甲′=10+50-20=40m(2 分)
15.解析:(1)整体以加速度 a 匀加速向右运动,根据牛顿第二定律:
F-μ(M+m)g=(M+m)a(2 分)
解得 F=4N(2 分)
(2)设弹簧的形变量为 x,斜面对小球的支持力为 FN
对小球受力分析:
在水平方向:kxcosθ-FNsinθ=ma(2 分)
在竖直方向:kxsinθ+FNcosθ=mg(2 分)
解得:x=0.017m,FN=3.7N(2 分)5
16.解析:(1)对整体由牛顿第二定律得:F1=(M+m)a1(1 分)
由牛顿第二定律得铁块受到的摩擦力
f1=ma1 解得:f1=1N(2 分)
(2)铁块受到的最大静摩擦力:f2=μmg(1 分)
由牛顿第二定律得铁块的最大加速度:a2=f2
m
对整体由牛顿第二定律得:
F2=(M+m)a2 解得:F2=6N(2 分)
(3)当拉力为 8N 时,对木板由牛顿第二定律得:F3-f2=Ma3
解得:a3=3m/s2(1 分)
力作用 1s 末,对铁块:
速度 1 2 1 2m/sv a t
位移 2
1 2 1
1 1m2x a t (1 分)
对木板:速度 2 3 1 3m/sv a t
位移 2
2 3 1
1 1.5m2x a t (1 分)
撤去拉力,对木板由牛顿第二定律得:-μmg=Ma4
解得 a4=-1m/s2(1 分)
设经过时间 t2 二者达到共同速度 v共 ,则有: 1 2 2 2 4 2= +v v a t v a t 共 (1 分)
解得 8= m/s3v共 , 2
1 s3t (1 分)
此过程铁块位移
1
3 2
14 m2 18
v vx t
共
(1 分)
木板位移
2
4 2
17 m2 18
v vx t
共
(1 分)
所以铁块最终静止在木板上距离木板左端 2 1 4 3
1( ) ( ) m3x L x x x x (1 分)