北京市海淀区重点中学2023-2024学年高三上学期开学考试（选考）物理试题
一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1． 下表中记录了三种交通工具在某段时间中的运动情况，根据表中数据可知（ ）
交通工具 初速度/ 末速度/ 经过时间/s
自行车下坡 2 6 2
火车出站 0 20 100
飞机飞行 200 200 10
A．飞机的速度变化量最大 B．自行车的速度变化最快
C．火车的速度变化最快 D．火车的加速度最大
【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】A：由速度变化量，通过计算可得火车出站速度变化大。故A错。
B：速度变化快慢即是加速度大小。由公式计算得自行车加速度为1.5，
火车加速度为0.2，飞机加速度为0. 故B正确，CD错误。
故答案为B
【分析】本题考查速度变化量、速度、加速度三者的定义和区别。
2．（2020高三上·丰台期中）如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察到铁片总是先落到玻璃管的底端。下列说法正确的是（ ）
A．铁片先落到底端是因为铁片在玻璃管中的受到的阻力小于羽毛受到的阻力
B．铁片先落到底端是因为下落过程中铁片的加速度大于羽毛的加速度
C．铁片与羽毛下落到玻璃管底端的速度大小相等
D．将玻璃管中的空气抽成真空状态，铁片依然先落到玻璃管底端
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】AB．铁片先落到底端，下落的时间小于羽毛下落的时间，根据
可知铁片下落时的加速度大于羽毛下落的加速度，根据牛顿第二定律可知mg-f=ma
解得f=mg-ma
由于铁片和羽毛的质量未知，故无法判断受到的阻力大小，A不符合题意，B符合题意；
C．根据v2=2ah
可得，铁片下落到底端的速度大于羽毛的速度，C不符合题意；
D．抽气后，两者均做自由落体运动，根据
可知，下落的时间相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】下落快的加速度大，根据牛顿第二定律mg-f=ma，由于不知道质量关系，所以无法判断阻力关系。根据根据v2=2ah，先落下的加速度大，速度大，所以落到玻璃管底部，铁片速度大。真空，加速度相同，所以一起落到玻璃管底端。
3．（2020高三上·丰台期中）如图所示，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】受力分析的应用；牛顿第二定律
【解析】【解答】而当扶梯加速上升时，在竖直方向，人受重力、支持力；接触面水平，摩擦力沿水平方向，将加速度分解可知，物体应有水平向右的加速度，所以在水平方向，扶梯应对人有平行于接触面向前的摩擦力。
故答案为：C。
【分析】随电梯加速，加速度既有向上分量还有水平分量，所以受力为C选项，其中f产生水平向右加速度，N>G，产生竖直方向加速度。
4．（2023高三上·昌平期末）如图所示，两同学用同样大小的力和共同提起一桶水，和之间的夹角为。保持水桶静止，下列说法正确的是（ ）
A．当减小时，和的合力变大
B．当增大时，水桶所受合力变大
C．当减小时，两同学更省力
D．当增大时，两同学更省力
【答案】C
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】AB．根据题意，对水桶受力分析可知，由于水桶保持静止，无论 如何变化，都有 和 的合力与水桶的重力等大反向，水桶的合力为0，即当 减小时， 和 的合力不变，当 增大时，水桶所受合力不变，AB不符合题意；
CD．根据题意，对水桶受力分析，如图所示
由平衡条件有 ，解得 ，可知，当 减小时， 增大， 、 减小，两同学更省力，D不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用力合成时平行四边形法则作图即可。两个拉力的合力总等于重力，大小不变。夹角变大变小，利用图像很容易判断。
5． 小明同学将手中苹果竖直向上抛出，经过时间，苹果又重新落回手中，不计空气阻力。用表示苹果运动的位移、表示苹果运动的速度、表示苹果运动的加速度、表示苹果所受合力，以苹果离开手的时刻作为计时起点，四个图像与上述过程相符的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】竖直上抛运动；牛顿第二定律
【解析】【解答】A：位移是由初位置指向末位置的有向线段。经过。回到出发点，位移为0，故A错误。
B：竖直上抛运动可分为向上的匀减速运动和向下的自由落体运动，速度方向变化，而加速度不变，v-t图像斜率反应加速度，故B正确。
C：竖直上抛运动中加速度为重力加速度，方向和大小不变，故C错误。
D：竖直上抛运动和自由落体运动都是只在重力作用下的运动。合力即为重力为定值，故D错误。
本题答案为 B
【分析】本题考查竖直上抛运动的运动规律，速度、加速度、位移的变化关系。
6．（2023高三上·东城期末）在平直公路上同向行驶的甲车和乙车，其位置随时间变化情况分别如图中直线a和曲线b所示。t=0时，xa=4m，xb=2m。t=2s时，直线a和曲线b刚好相切。已知乙车做匀变速直线运动。在0~2s过程中（ ）
A．乙车的速度越来越大 B．乙车所受合外力越来越大
C．乙车的初速度大小为1m/s D．乙车的加速度大小为1m/s2
【答案】D
【知识点】加速度；运动学 S-t 图象；追及相遇问题；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A． 图线斜率表示速度，由图像可知，乙车的速度越来越小，A不符合题意；
B．由题意可知，乙车做匀变速直线运动，即乙车的加速度不变，由牛顿第二定律可知，乙车的合力不变，B不符合题意；
CD．由题意可知，乙车在2s末时的速度为 ，乙车在前2s内的位移为4m，则 ，解得 ，乙车的加速度为 ，即乙车的加速度大小为1m/s2，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】 图线斜率表示速度，利用牛顿第二定律得出乙车合力的变化情况，结合匀变速直线运动的平均速度表达式得出乙车的初速度，通过加速度的定义式得出乙车的加速度。
7．（2022高三上·朝阳期中）地铁在水平直轨道上运行时某节车厢的示意图如图所示。某段时间内，车厢内两拉手A、B分别向前进方向偏离竖直方向角度α和β并保持不变。重力加速度为g。则该段时间内（）
A．拉手所受合力的方向不一定沿水平方向
B．两拉手偏离竖直方向的角度满足α=β
C．列车的加速度大小为gsinα
D．列车正在加速行驶
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．拉手向前进方向偏离竖直方向角度不变，与列车的加速度相同，沿水平方向，根据牛顿第二定律可知拉手所受合力的方向一定沿水平方向，A不符合题意；
BC．根据力的分解和牛顿第二定律有 ，所以两拉手偏离竖直方向的角度满足α=β，且列车的加速度大小为 ，B符合题意，C不符合题意；
D．由图可知拉手加速度方向与速度方向相反，所以做减速运动，即列车正在减速行驶，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据牛顿第二定律得出拉手 所受合力的方向，结合牛顿第二定律得出列车加速度的大小，结合拉手的速度和加速度的方向关系得出列车的运动情况。
8． 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A．在0~10秒内两车逐渐靠近 B．在10~20秒内两车逐渐远离
C．在5~15秒内两车的位移相等 D．在t=10秒时两车在公路上相遇
【答案】C
【知识点】追及相遇问题；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】在0-10s内，乙车的速度一直比甲车大，两车应逐渐远离，则A错误；在10-20s内，甲车的速度一直比乙车大，两车逐渐靠近，则B错误；在5-15s内，两图像与坐标轴围成的面积相等，则两车的位移相等，则C正确；在t=10s时两车速度相等，相距最远，则D错误。
故答案为C。
【分析】v-t图像表示速度随时间的变化情况，通过速度大小比较确定两车靠近或远离；图像与坐标轴围成的面积表示位移，可比较位移大小关系；结合前后位移和速度关系确定速度相等时两车距离。
9．（2022高三上·朝阳期中）水平桌面上，一滑块在恒定的水平拉力作用下由静止开始运动一段时间后，撤去拉力。从某时刻开始计时，滑块速度随时间变化的v-t图像如图所示。取重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力。下列说法正确的是（）
A．滑块在0~15s内的平均速度大小为7.5m/s
B．滑块加速与减速阶段的加速度大小之比为1：2
C．滑块所受的拉力与摩擦力大小之比为3：2
D．滑块与桌面之间的动摩擦因数为0.3
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．v-t图像与t轴所围的面积表示位移，所以滑块在0~15s内的位移大小为 ，平均速度大小为 ，A不符合题意；
B．v-t图像的斜率表示加速度，所以滑块加速与减速阶段的加速度大小分别为 ， ，所以 ，B不符合题意；
CD．根据牛顿第二定律有 ， ，解得 ， ，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】v-t图像与t轴所围的面积表示位移，斜率表示加速度，结合v-t图像以及牛顿第二定律和滑动摩擦力的表达式得出动摩擦因数。
10．（2023高三上·丰台期末）如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上运动。当货车向右减速运动时，石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力为F，关于F的方向，下列图中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】当货车向右减速运动时，石块B与货车相对静止，两者加速度方向相同，均水平向左，根据牛顿第二定律可知，石块B的合力方向水平向左，即石块B的重力和F的合力方向水平向左，根据平行四边形定则可知，F的方向斜向左上方。
故答案为：D。
【分析】当货车做减速运动时可以判别加速度的大小，利用加速度的方向可以判别石块合力的方向，进而判别F的作用力方向。
11．（2022高三上·朝阳期中）如图所示，质量为0.5kg的物块A放在一个静止的矩形木箱内，物块A和木箱水平底板之间的动摩擦因数为0.3。物块A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力拉着保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g=10m/s2。现在要使弹簧能拉动物块A，使其相对木箱底板水平向右移动，木箱的运动情况可能是（）
A．水平向右做匀加速运动，加速度的大小a = 0.5m/s2
B．水平向左做匀加速运动，加速度的大小a = 0.5m/s2
C．竖直向上做匀加速运动，加速度的大小a = 3.0 m/s2
D．竖直向下做匀加速运动，加速度的大小a = 3.0 m/s2
【答案】D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．物块A和木箱水平底板之间的最大静摩擦力为 ， ，要使弹簧能拉动物块A，使其相对木箱底板水平向右移动，木箱给物块A的摩擦力必须水平向左，以A为研究对象，根据牛顿第二定律有 ，解得 ，木箱水平向右做匀加速运动时，物块A和木箱加速度方向相反，物块A相对木箱底板不能水平向右移动，A不符合题意；
B．若木箱水平向左做匀加速运动，物块A和木箱加速度方向相同 ，物块A相对木箱底板不能水平向右移动，B不符合题意；，
C．木箱竖直向上做匀加速运动，以A为研究对象，竖直方向根据牛顿第二定律有 ，底板对A的支持力大小为 ，摩擦力大小为 ，物块A相对木箱底板静止，C不符合题意；
D．木箱竖直向下做匀加速运动，以A为研究对象，竖直方向根据牛顿第二定律有 ，底板对A的支持力大小为 ，摩擦力大小为 ，物块A相对木箱底板能水平向右移动，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据滑动摩擦力的表达式以及牛顿第二定律得出A的加速度，木箱竖直向上做匀加速运动，以A为研究对象，根据牛顿第二定律得出摩擦力的大小。
12． 甲、乙两球从同一高度同时由静止释放，下落时受到的空气阻力F与球的速率v成正比，即F=-kv（k>0），且两球的比例常数k相等，如图所示为下落时两球的v—t图象．若甲球与乙球的质量分别为m1与m2，则
A．m2
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】甲乙两球下落的位移相等，即图像和时间轴围成的面积相等，则知乙球的运动时间短，乙球先抵达地面。根据mg=kv，因为乙球做匀速运动的速度大，乙球的质量大。所以有m2>m1。故D正确，ABC错误。
故选C。
【分析】利用平衡方程及空气阻力的表达式可以比较两个小球质量的大小，利用图像与坐标轴围成的面积表示表示物体的位移，来判断两球运动的时间关系。
13． 一位质量为50 kg的乘客乘坐电梯，t＝0时从地面由静止开始升到顶层用了10s的时间。电梯的加速度随时间的关系图线如图所示，其中加速度的正值表示方向向上，g取10 m/s2，由图可知（ ）
A．电梯地板给乘客的最大力大小为500 N
B．乘客给地板的最小力大小为350 N
C．电梯加速到速度最大用时2s
D．在7~8 s时间内，乘客对电梯的压力越来越大
【答案】B
【知识点】超重与失重；牛顿定律与图象
【解析】【解答】当向上加速时，加速度最大时，电梯地板给乘客的最用力最大，故FN-mg=mamax，解得FN=mg+mamax=600N，故A错误；
当向上减速运动，且加速度最大时，乘客给地板的力最小，根据牛顿第二定律可知FN-mg=mamax，解得FN=mg+mamax=500-50×3N=350N，故B正确；
在0-4s内加速度方向一直向上，故一直加速运动，当加速度为零时，速度达到最大，故t=4s时速度最大，故C错误；
在7-8s内加速度向下，且越来越大，根据FN-mg=ma可知，FN越来越小，根据牛顿第三定律可知，乘客对电梯的压力越来越小，故D错误。
故选B。
【分析】以乘客为研究对象，根据牛顿第二定律列方程求出乘客所受的最大支持力和最小支持力，从而得到最大的压力，根据a-t图像判断出速度变化。
14． 有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合力进行分析和判断。例如从解的物理量的单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一定特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性.。
举例如下：如图所示，质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上.把质量为m的滑块B放在A的斜面上.忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度，式中g为重力加速度。对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的。请你指出该项（ ）
A．当=0时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的
B．当＝90时，该解给出a=g，这符合实验结论，说明该解可能是对的
C．当时，该解给出a=gsinθ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
D．当时，该解给出，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】A、当时，=0，故a=0，所以A选项正确；
B、当=900时，sin900=1，故a=g，滑块做自由落体运动，所以B选项正确；
C、 当时 ，，，斜面体近似不动，可得 a=gsinθ ，所以C正确；
D、 当 时，斜面体加速度很大，向左飞出，滑块近似做自由落体运动，根据表达式得 ，与实际不符，所以D选项错误。
故选D
【分析】根据加速度的表达式结合角度的大小进而逐步分析并与实际情况联系。
二、本部分共6题，共58分
15． 在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，一个实验小组先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用刻度尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来。挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L- L0作为弹簧的伸长量x。
（1）由于弹簧自身重力的影响，最后作出的弹簧弹力大小F与弹簧的伸长量x之间的关系图像可能是下列选项中的____。
A． B．
C． D．
（2）该小组中甲同学通过求出了弹簧的劲度系数k1，乙同学通过（1）图像的斜率求出了弹簧的劲度系数k2。则k1 k2（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）B
（2）小于
【知识点】胡克定律；探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（1）由胡克定律，公式中为形变量，由于题目中没有考虑弹簧自身重力，当弹力为零时弹簧伸长量不为零，故与伸长量关系图像交于x轴，所以B正确。
（2）由胡克定律得，图像的斜率为弹簧的劲度系数，由于弹簧自身重力的影响，x小于，则
【分析】明确实验原理，知道胡克定律，本实验弹簧原长为竖直悬挂静止时的长度为原长。如果水平放置时长度设为原长的话，会使形变量值大于真实值，所以本实验注意事项之一为弹簧原长的测量。
16． 某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动。实验步骤如下：
a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每2个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2……8点所示。
c．用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值，分别记作x0、x1、x2……x8。
d．分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3……7时小车的瞬时速度v1、v2、v3……v7。
e．以v为纵坐标、t为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出v－t图线。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）下表记录该同学测出计数点的刻度数值，其中x5未测定，请你根据图乙将这个测量值填入下表中 。
符号 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8
刻度数值/cm 0 1.12 2.75 4.86 7.49 14.19 18.27 22.03
（2）下表记录该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度，请你根据上表中x5和x7计算出v6的值，并填入下表中 。
符号 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7
速度数值/（m·s-1） 0.34 0.47 0.59 0.72 0.84 0.98
（3）该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点，请你在图中标出v5对应的坐标点，并画出v－t图线 。
（4）观察v－t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是 。
（5）根据v－t图线可计算出小车的加速度a= m/s2。（保留两位有效数字）
（6）同组的另一同学用打算用如下方法处理数据：
先利用相邻的两组数据分段求加速度：；；……，然后再求平均值，并用这个平均值做为最后的测量结果。你认为这位同学的数据处理方法合理吗？请说明理由 。
（7）若不知道小车是否做匀变速直线运动，则不能用匀变速直线相关知识求各计数点的速度，但可以用相应的平均速度表示相应计数点的瞬时速度。这种情况下，从理论上讲，选取的t （选填“越小越好”、“越大越好”或“与大小无关”）；从实验的角度看，选取的x （选填“越小越好”、“越大越好”或“与大小无关”）。
【答案】（1）10.60/10.59/10.61
（2）0.96
（3）
（4）因为得到的图线是一条倾斜的直线，斜率表示加速度，恒定不变。因而可以判断小车做匀变速直线运动。
（5）3.1
（6）不合理，该同学的计算过程没有剔除偏差较大的数据，的数据不能作为计算依据。
（7）越小越好；越大越好
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；用打点计时器测速度；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】（1）由其他数值可以看出刻度尺的最小分度为1mm，根据读数原则需要读到下一位，可知，(10.59cm~10.61cm均可）
（2）由题意可知，相邻计数点的时间间隔T=0.04s，根据匀变速直线运动规律中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度即：
(3)根据实验数据画出v-t图像，注意 v7 误差较大，用平滑曲线连接时，去掉 v7 。
（4） 因为得到的图线是一条倾斜的直线，斜率表示加速度，恒定不变。因而可以判断小车做匀变速直线运动。
（5）根据图像斜率可知，加速度大小=3.1
（6） 不合理，该同学的计算过程没有剔除偏差较大的数据，的数据误差较大，不能作为计算依据。
（7）理论上两点的平均速度看作瞬时速度的条件是时间间隔趋近于0，因此选取的越小越好，从实验角度看，选取的越小，会导致测量相对误差较大，故越大越好。
【分析】本题为实验题，考查纸带测匀变速直线运动原理、误差分析、读数原则，图像法处理数据。
17． 如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）。
（1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止。画出此时小球的受力图，并求力F的大小；
（2）某时刻撤去外力F，则撤去力F瞬时小球加速度；
（3）若保持拉力水平方向不变，使小球由图示位置缓慢下降到最低过程中，通过分析，说明水平拉力F和轻绳拉力T的变化情况（分析时不计空气阻力）。
【答案】（1）解：对小球受力分析如图，可得
解得
（2）解：撤去外力F瞬间，小球的合力为
所以加速度为
（3）解：由三角形法则可知水平拉力F和轻绳拉力T都逐渐变小。
【知识点】受力分析的应用；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
【解析】【解答】 （1）解：对小球受力分析如图，
三力平衡，由平衡条件可得
解得
（2） 解：撤去外力F瞬间，小球的合力为
所以加速度为
（3）第三问为动态平衡问题，轻绳拉力T与F的合力与重力平衡，F方向不变.作矢量图如图所示。由三角形法则可知水平拉力F和轻绳拉力T都逐渐变小。
【分析】本题考查物体平衡和动态平衡。需要学会受力分析和解平衡模型的方法。
18．由于货车严重超载，某市出现了一起高架桥倒塌的重大交通事故，说明超载是一件非常危险也是非常愚蠢的事情。如图所示为某型号货车紧急制动时（假设做匀减速直线运动）的v2-x图象（v为货车的速度，x为制动距离），其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象，图线2为严重超载时的制动图象。某路段限速72km/h，是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的，现有一辆该型号的货车严重超载并以54km/h的速度行驶。通过计算求解：
（1）驾驶员紧急制动时，该型号严重超载并以54km/h的速度行驶的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求；
（2）若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1s，则该型号货车满载时以72km/h速度正常行驶的跟车距离至少应为多远。
【答案】（1）解：物体做匀减速直线运动，由运动学公式可得
对比图线2可知，严重超载时货车的加速度大小为
同理可求得货车满载时的安全加速度大小为
当严重超载的货车以v1=15m/s的速度行驶时，制动时间为
由于限速v0=20m/s，故安全制动时间为
由于，故制动时间不符合安全要求；
该严重超载货车制动距离为
以v0的速度行驶安全制动距离
由于，故制动距离不符合安全要求。
（2）解：以72km/h速度正常行驶，反应时间内做匀速运动
设匀减速到零时运动距离为，则有
跟车距离最小值
【知识点】匀速直线运动；匀变速直线运动规律的综合运用；运动学 v-t 图象
【解析】【分析】本题考查匀变速直线运动速度和位移关系图象的物理意义，
（1）通过图象斜率分别得出满载时和严重超载时的加速度，再结合实际情景（限速）求得安全的制动距离和制动时间进行比较。
（2）熟知驾驶员反应时间内的运动为匀速直线运动，再利用位移关系进行求解。
19． 滑沙是一项人们比较喜欢的运动，其运动过程可简化为如图所示的模型，滑沙者坐在滑板上与滑板保持相对静止从沙坡（可视为斜面）顶端的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。如果在滑板上装有速率传感器，且每隔0.2s通过该传感器测出滑沙者的瞬时速度，某次滑沙的部分测量数据见下表，假设沙道与滑板间的滑动摩擦因数处处相同，不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2。
t（s） 0.0 0.2 0.4 0.6 … 3.0 3.2 3.4 …
v（m/s） 0.0 0.5 1.0 1.5 … 3.0 2.0 1.0 …
请根据上述信息，判断下列说法是否正确，如果不正确，请说明错误原因，如果正确，请写出分析解答过程。
（1）质量较大的成人和质量较小的小孩从沙坡A点由静止滑下，由于成人的惯性较大，所以成人滑下的更快；
（2）根据题中信息能求出滑板和沙道之间的滑动摩擦因数μ；
（3）根据题中信息能求出这次滑沙在沙坡斜面上所用的时间t1；
（4）根据题中信息能求出沙坡斜面AB的长度；
（5）根据题中信息能求出t=1.6s时的瞬时速度v。
【答案】（1）解：斜坡上滑下时对于小孩和成人来说，动摩擦因数相等，斜坡夹角确定，则对滑沙者受力分析得
解得滑沙者下滑的加速度为
可知滑下的快慢与滑沙者的质量无关，成人和小孩下滑的一样快。故（1）问说法是错误的。
（2）解：根据图中数据可知斜坡上加速的加速度大小为
在水平沙道减速的加速度大小为
对水平沙道阶段进行受力分析可知
解得
故（2）问说法是正确的。
（3）解：在之后滑沙者经过
之后停下来，则全程所用时间为
设滑沙在斜面上时间为，则
解得
故（3）问说法是正确的。
（4）解：沙坡斜面长度为
故（4）问说法是正确的。
（5）解：由题意可知，，滑沙者还在斜面上，此时的瞬时速度
故（5）问说法是正确的。
【知识点】加速度；匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿第二定律
【解析】【分析】本题考查牛顿第二定律应用与匀变速直线运动规律的运用，通过表格中的数据分析运动过程，结合受力分析得到解题思路，关键是要抓住多个运动过程的连接处的速度关系，AB段的末速度等于BC段的初速度。
20． 如图所示，质量M=0.2kg的长板静止在水平地面上，与地面间动摩擦因数为0.1，另一质量m=0.1kg的滑块以v0=0.9m/s速滑上长木板，滑块与长木板间动摩擦因数为0.4，求小滑块自滑上长板到最后静止（仍在木板上）的过程中，它相对于地运动的路程。（g=10 m/s2）
【答案】解：以向右为正，滑块在木板上滑行过程中滑块和木板的加速度分别为，
当滑块和木板的速度相等时
解得
该过程滑块的位移和共同的速度分别为
滑块和木板的速度相等之后一起向右减速直至停止，该过程滑块和木板的共同加速度为
该过程位移为
所以小滑块自滑上长板到最后静止（仍在木板上）的过程中，它相对于地运动的路程为
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用—板块模型；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】本题考查力和运动关系，重点是牛顿第二定律应用，从运动过程分析入手，抓住速度关系（滑块匀减速，木板匀加速，二者共速后一起匀减速直至停止）和位移关系（相对于地的总路程等于两次匀减速位移之和）。
北京市海淀区重点中学2023-2024学年高三上学期开学考试（选考）物理试题
一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1． 下表中记录了三种交通工具在某段时间中的运动情况，根据表中数据可知（ ）
交通工具 初速度/ 末速度/ 经过时间/s
自行车下坡 2 6 2
火车出站 0 20 100
飞机飞行 200 200 10
A．飞机的速度变化量最大 B．自行车的速度变化最快
C．火车的速度变化最快 D．火车的加速度最大
2．（2020高三上·丰台期中）如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察到铁片总是先落到玻璃管的底端。下列说法正确的是（ ）
A．铁片先落到底端是因为铁片在玻璃管中的受到的阻力小于羽毛受到的阻力
B．铁片先落到底端是因为下落过程中铁片的加速度大于羽毛的加速度
C．铁片与羽毛下落到玻璃管底端的速度大小相等
D．将玻璃管中的空气抽成真空状态，铁片依然先落到玻璃管底端
3．（2020高三上·丰台期中）如图所示，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2023高三上·昌平期末）如图所示，两同学用同样大小的力和共同提起一桶水，和之间的夹角为。保持水桶静止，下列说法正确的是（ ）
A．当减小时，和的合力变大
B．当增大时，水桶所受合力变大
C．当减小时，两同学更省力
D．当增大时，两同学更省力
5． 小明同学将手中苹果竖直向上抛出，经过时间，苹果又重新落回手中，不计空气阻力。用表示苹果运动的位移、表示苹果运动的速度、表示苹果运动的加速度、表示苹果所受合力，以苹果离开手的时刻作为计时起点，四个图像与上述过程相符的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2023高三上·东城期末）在平直公路上同向行驶的甲车和乙车，其位置随时间变化情况分别如图中直线a和曲线b所示。t=0时，xa=4m，xb=2m。t=2s时，直线a和曲线b刚好相切。已知乙车做匀变速直线运动。在0~2s过程中（ ）
A．乙车的速度越来越大 B．乙车所受合外力越来越大
C．乙车的初速度大小为1m/s D．乙车的加速度大小为1m/s2
7．（2022高三上·朝阳期中）地铁在水平直轨道上运行时某节车厢的示意图如图所示。某段时间内，车厢内两拉手A、B分别向前进方向偏离竖直方向角度α和β并保持不变。重力加速度为g。则该段时间内（）
A．拉手所受合力的方向不一定沿水平方向
B．两拉手偏离竖直方向的角度满足α=β
C．列车的加速度大小为gsinα
D．列车正在加速行驶
8． 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A．在0~10秒内两车逐渐靠近 B．在10~20秒内两车逐渐远离
C．在5~15秒内两车的位移相等 D．在t=10秒时两车在公路上相遇
9．（2022高三上·朝阳期中）水平桌面上，一滑块在恒定的水平拉力作用下由静止开始运动一段时间后，撤去拉力。从某时刻开始计时，滑块速度随时间变化的v-t图像如图所示。取重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力。下列说法正确的是（）
A．滑块在0~15s内的平均速度大小为7.5m/s
B．滑块加速与减速阶段的加速度大小之比为1：2
C．滑块所受的拉力与摩擦力大小之比为3：2
D．滑块与桌面之间的动摩擦因数为0.3
10．（2023高三上·丰台期末）如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上运动。当货车向右减速运动时，石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力为F，关于F的方向，下列图中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2022高三上·朝阳期中）如图所示，质量为0.5kg的物块A放在一个静止的矩形木箱内，物块A和木箱水平底板之间的动摩擦因数为0.3。物块A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力拉着保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g=10m/s2。现在要使弹簧能拉动物块A，使其相对木箱底板水平向右移动，木箱的运动情况可能是（）
A．水平向右做匀加速运动，加速度的大小a = 0.5m/s2
B．水平向左做匀加速运动，加速度的大小a = 0.5m/s2
C．竖直向上做匀加速运动，加速度的大小a = 3.0 m/s2
D．竖直向下做匀加速运动，加速度的大小a = 3.0 m/s2
12． 甲、乙两球从同一高度同时由静止释放，下落时受到的空气阻力F与球的速率v成正比，即F=-kv（k>0），且两球的比例常数k相等，如图所示为下落时两球的v—t图象．若甲球与乙球的质量分别为m1与m2，则
A．m2
13． 一位质量为50 kg的乘客乘坐电梯，t＝0时从地面由静止开始升到顶层用了10s的时间。电梯的加速度随时间的关系图线如图所示，其中加速度的正值表示方向向上，g取10 m/s2，由图可知（ ）
A．电梯地板给乘客的最大力大小为500 N
B．乘客给地板的最小力大小为350 N
C．电梯加速到速度最大用时2s
D．在7~8 s时间内，乘客对电梯的压力越来越大
14． 有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合力进行分析和判断。例如从解的物理量的单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一定特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性.。
举例如下：如图所示，质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上.把质量为m的滑块B放在A的斜面上.忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度，式中g为重力加速度。对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的。请你指出该项（ ）
A．当=0时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的
B．当＝90时，该解给出a=g，这符合实验结论，说明该解可能是对的
C．当时，该解给出a=gsinθ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
D．当时，该解给出，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
二、本部分共6题，共58分
15． 在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，一个实验小组先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用刻度尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来。挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L- L0作为弹簧的伸长量x。
（1）由于弹簧自身重力的影响，最后作出的弹簧弹力大小F与弹簧的伸长量x之间的关系图像可能是下列选项中的____。
A． B．
C． D．
（2）该小组中甲同学通过求出了弹簧的劲度系数k1，乙同学通过（1）图像的斜率求出了弹簧的劲度系数k2。则k1 k2（填“大于”、“小于”或“等于”）。
16． 某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动。实验步骤如下：
a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每2个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2……8点所示。
c．用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值，分别记作x0、x1、x2……x8。
d．分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3……7时小车的瞬时速度v1、v2、v3……v7。
e．以v为纵坐标、t为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出v－t图线。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）下表记录该同学测出计数点的刻度数值，其中x5未测定，请你根据图乙将这个测量值填入下表中 。
符号 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8
刻度数值/cm 0 1.12 2.75 4.86 7.49 14.19 18.27 22.03
（2）下表记录该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度，请你根据上表中x5和x7计算出v6的值，并填入下表中 。
符号 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7
速度数值/（m·s-1） 0.34 0.47 0.59 0.72 0.84 0.98
（3）该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点，请你在图中标出v5对应的坐标点，并画出v－t图线 。
（4）观察v－t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是 。
（5）根据v－t图线可计算出小车的加速度a= m/s2。（保留两位有效数字）
（6）同组的另一同学用打算用如下方法处理数据：
先利用相邻的两组数据分段求加速度：；；……，然后再求平均值，并用这个平均值做为最后的测量结果。你认为这位同学的数据处理方法合理吗？请说明理由 。
（7）若不知道小车是否做匀变速直线运动，则不能用匀变速直线相关知识求各计数点的速度，但可以用相应的平均速度表示相应计数点的瞬时速度。这种情况下，从理论上讲，选取的t （选填“越小越好”、“越大越好”或“与大小无关”）；从实验的角度看，选取的x （选填“越小越好”、“越大越好”或“与大小无关”）。
17． 如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）。
（1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止。画出此时小球的受力图，并求力F的大小；
（2）某时刻撤去外力F，则撤去力F瞬时小球加速度；
（3）若保持拉力水平方向不变，使小球由图示位置缓慢下降到最低过程中，通过分析，说明水平拉力F和轻绳拉力T的变化情况（分析时不计空气阻力）。
18．由于货车严重超载，某市出现了一起高架桥倒塌的重大交通事故，说明超载是一件非常危险也是非常愚蠢的事情。如图所示为某型号货车紧急制动时（假设做匀减速直线运动）的v2-x图象（v为货车的速度，x为制动距离），其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象，图线2为严重超载时的制动图象。某路段限速72km/h，是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的，现有一辆该型号的货车严重超载并以54km/h的速度行驶。通过计算求解：
（1）驾驶员紧急制动时，该型号严重超载并以54km/h的速度行驶的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求；
（2）若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1s，则该型号货车满载时以72km/h速度正常行驶的跟车距离至少应为多远。
19． 滑沙是一项人们比较喜欢的运动，其运动过程可简化为如图所示的模型，滑沙者坐在滑板上与滑板保持相对静止从沙坡（可视为斜面）顶端的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。如果在滑板上装有速率传感器，且每隔0.2s通过该传感器测出滑沙者的瞬时速度，某次滑沙的部分测量数据见下表，假设沙道与滑板间的滑动摩擦因数处处相同，不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2。
t（s） 0.0 0.2 0.4 0.6 … 3.0 3.2 3.4 …
v（m/s） 0.0 0.5 1.0 1.5 … 3.0 2.0 1.0 …
请根据上述信息，判断下列说法是否正确，如果不正确，请说明错误原因，如果正确，请写出分析解答过程。
（1）质量较大的成人和质量较小的小孩从沙坡A点由静止滑下，由于成人的惯性较大，所以成人滑下的更快；
（2）根据题中信息能求出滑板和沙道之间的滑动摩擦因数μ；
（3）根据题中信息能求出这次滑沙在沙坡斜面上所用的时间t1；
（4）根据题中信息能求出沙坡斜面AB的长度；
（5）根据题中信息能求出t=1.6s时的瞬时速度v。
20． 如图所示，质量M=0.2kg的长板静止在水平地面上，与地面间动摩擦因数为0.1，另一质量m=0.1kg的滑块以v0=0.9m/s速滑上长木板，滑块与长木板间动摩擦因数为0.4，求小滑块自滑上长板到最后静止（仍在木板上）的过程中，它相对于地运动的路程。（g=10 m/s2）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】A：由速度变化量，通过计算可得火车出站速度变化大。故A错。
B：速度变化快慢即是加速度大小。由公式计算得自行车加速度为1.5，
火车加速度为0.2，飞机加速度为0. 故B正确，CD错误。
故答案为B
【分析】本题考查速度变化量、速度、加速度三者的定义和区别。
2．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】AB．铁片先落到底端，下落的时间小于羽毛下落的时间，根据
可知铁片下落时的加速度大于羽毛下落的加速度，根据牛顿第二定律可知mg-f=ma
解得f=mg-ma
由于铁片和羽毛的质量未知，故无法判断受到的阻力大小，A不符合题意，B符合题意；
C．根据v2=2ah
可得，铁片下落到底端的速度大于羽毛的速度，C不符合题意；
D．抽气后，两者均做自由落体运动，根据
可知，下落的时间相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】下落快的加速度大，根据牛顿第二定律mg-f=ma，由于不知道质量关系，所以无法判断阻力关系。根据根据v2=2ah，先落下的加速度大，速度大，所以落到玻璃管底部，铁片速度大。真空，加速度相同，所以一起落到玻璃管底端。
3．【答案】C
【知识点】受力分析的应用；牛顿第二定律
【解析】【解答】而当扶梯加速上升时，在竖直方向，人受重力、支持力；接触面水平，摩擦力沿水平方向，将加速度分解可知，物体应有水平向右的加速度，所以在水平方向，扶梯应对人有平行于接触面向前的摩擦力。
故答案为：C。
【分析】随电梯加速，加速度既有向上分量还有水平分量，所以受力为C选项，其中f产生水平向右加速度，N>G，产生竖直方向加速度。
4．【答案】C
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】AB．根据题意，对水桶受力分析可知，由于水桶保持静止，无论 如何变化，都有 和 的合力与水桶的重力等大反向，水桶的合力为0，即当 减小时， 和 的合力不变，当 增大时，水桶所受合力不变，AB不符合题意；
CD．根据题意，对水桶受力分析，如图所示
由平衡条件有 ，解得 ，可知，当 减小时， 增大， 、 减小，两同学更省力，D不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用力合成时平行四边形法则作图即可。两个拉力的合力总等于重力，大小不变。夹角变大变小，利用图像很容易判断。
5．【答案】B
【知识点】竖直上抛运动；牛顿第二定律
【解析】【解答】A：位移是由初位置指向末位置的有向线段。经过。回到出发点，位移为0，故A错误。
B：竖直上抛运动可分为向上的匀减速运动和向下的自由落体运动，速度方向变化，而加速度不变，v-t图像斜率反应加速度，故B正确。
C：竖直上抛运动中加速度为重力加速度，方向和大小不变，故C错误。
D：竖直上抛运动和自由落体运动都是只在重力作用下的运动。合力即为重力为定值，故D错误。
本题答案为 B
【分析】本题考查竖直上抛运动的运动规律，速度、加速度、位移的变化关系。
6．【答案】D
【知识点】加速度；运动学 S-t 图象；追及相遇问题；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A． 图线斜率表示速度，由图像可知，乙车的速度越来越小，A不符合题意；
B．由题意可知，乙车做匀变速直线运动，即乙车的加速度不变，由牛顿第二定律可知，乙车的合力不变，B不符合题意；
CD．由题意可知，乙车在2s末时的速度为 ，乙车在前2s内的位移为4m，则 ，解得 ，乙车的加速度为 ，即乙车的加速度大小为1m/s2，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】 图线斜率表示速度，利用牛顿第二定律得出乙车合力的变化情况，结合匀变速直线运动的平均速度表达式得出乙车的初速度，通过加速度的定义式得出乙车的加速度。
7．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．拉手向前进方向偏离竖直方向角度不变，与列车的加速度相同，沿水平方向，根据牛顿第二定律可知拉手所受合力的方向一定沿水平方向，A不符合题意；
BC．根据力的分解和牛顿第二定律有 ，所以两拉手偏离竖直方向的角度满足α=β，且列车的加速度大小为 ，B符合题意，C不符合题意；
D．由图可知拉手加速度方向与速度方向相反，所以做减速运动，即列车正在减速行驶，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据牛顿第二定律得出拉手 所受合力的方向，结合牛顿第二定律得出列车加速度的大小，结合拉手的速度和加速度的方向关系得出列车的运动情况。
8．【答案】C
【知识点】追及相遇问题；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】在0-10s内，乙车的速度一直比甲车大，两车应逐渐远离，则A错误；在10-20s内，甲车的速度一直比乙车大，两车逐渐靠近，则B错误；在5-15s内，两图像与坐标轴围成的面积相等，则两车的位移相等，则C正确；在t=10s时两车速度相等，相距最远，则D错误。
故答案为C。
【分析】v-t图像表示速度随时间的变化情况，通过速度大小比较确定两车靠近或远离；图像与坐标轴围成的面积表示位移，可比较位移大小关系；结合前后位移和速度关系确定速度相等时两车距离。
9．【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．v-t图像与t轴所围的面积表示位移，所以滑块在0~15s内的位移大小为 ，平均速度大小为 ，A不符合题意；
B．v-t图像的斜率表示加速度，所以滑块加速与减速阶段的加速度大小分别为 ， ，所以 ，B不符合题意；
CD．根据牛顿第二定律有 ， ，解得 ， ，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】v-t图像与t轴所围的面积表示位移，斜率表示加速度，结合v-t图像以及牛顿第二定律和滑动摩擦力的表达式得出动摩擦因数。
10．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】当货车向右减速运动时，石块B与货车相对静止，两者加速度方向相同，均水平向左，根据牛顿第二定律可知，石块B的合力方向水平向左，即石块B的重力和F的合力方向水平向左，根据平行四边形定则可知，F的方向斜向左上方。
故答案为：D。
【分析】当货车做减速运动时可以判别加速度的大小，利用加速度的方向可以判别石块合力的方向，进而判别F的作用力方向。
11．【答案】D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．物块A和木箱水平底板之间的最大静摩擦力为 ， ，要使弹簧能拉动物块A，使其相对木箱底板水平向右移动，木箱给物块A的摩擦力必须水平向左，以A为研究对象，根据牛顿第二定律有 ，解得 ，木箱水平向右做匀加速运动时，物块A和木箱加速度方向相反，物块A相对木箱底板不能水平向右移动，A不符合题意；
B．若木箱水平向左做匀加速运动，物块A和木箱加速度方向相同 ，物块A相对木箱底板不能水平向右移动，B不符合题意；，
C．木箱竖直向上做匀加速运动，以A为研究对象，竖直方向根据牛顿第二定律有 ，底板对A的支持力大小为 ，摩擦力大小为 ，物块A相对木箱底板静止，C不符合题意；
D．木箱竖直向下做匀加速运动，以A为研究对象，竖直方向根据牛顿第二定律有 ，底板对A的支持力大小为 ，摩擦力大小为 ，物块A相对木箱底板能水平向右移动，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据滑动摩擦力的表达式以及牛顿第二定律得出A的加速度，木箱竖直向上做匀加速运动，以A为研究对象，根据牛顿第二定律得出摩擦力的大小。
12．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】甲乙两球下落的位移相等，即图像和时间轴围成的面积相等，则知乙球的运动时间短，乙球先抵达地面。根据mg=kv，因为乙球做匀速运动的速度大，乙球的质量大。所以有m2>m1。故D正确，ABC错误。
故选C。
【分析】利用平衡方程及空气阻力的表达式可以比较两个小球质量的大小，利用图像与坐标轴围成的面积表示表示物体的位移，来判断两球运动的时间关系。
13．【答案】B
【知识点】超重与失重；牛顿定律与图象
【解析】【解答】当向上加速时，加速度最大时，电梯地板给乘客的最用力最大，故FN-mg=mamax，解得FN=mg+mamax=600N，故A错误；
当向上减速运动，且加速度最大时，乘客给地板的力最小，根据牛顿第二定律可知FN-mg=mamax，解得FN=mg+mamax=500-50×3N=350N，故B正确；
在0-4s内加速度方向一直向上，故一直加速运动，当加速度为零时，速度达到最大，故t=4s时速度最大，故C错误；
在7-8s内加速度向下，且越来越大，根据FN-mg=ma可知，FN越来越小，根据牛顿第三定律可知，乘客对电梯的压力越来越小，故D错误。
故选B。
【分析】以乘客为研究对象，根据牛顿第二定律列方程求出乘客所受的最大支持力和最小支持力，从而得到最大的压力，根据a-t图像判断出速度变化。
14．【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】A、当时，=0，故a=0，所以A选项正确；
B、当=900时，sin900=1，故a=g，滑块做自由落体运动，所以B选项正确；
C、 当时 ，，，斜面体近似不动，可得 a=gsinθ ，所以C正确；
D、 当 时，斜面体加速度很大，向左飞出，滑块近似做自由落体运动，根据表达式得 ，与实际不符，所以D选项错误。
故选D
【分析】根据加速度的表达式结合角度的大小进而逐步分析并与实际情况联系。
15．【答案】（1）B
（2）小于
【知识点】胡克定律；探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（1）由胡克定律，公式中为形变量，由于题目中没有考虑弹簧自身重力，当弹力为零时弹簧伸长量不为零，故与伸长量关系图像交于x轴，所以B正确。
（2）由胡克定律得，图像的斜率为弹簧的劲度系数，由于弹簧自身重力的影响，x小于，则
【分析】明确实验原理，知道胡克定律，本实验弹簧原长为竖直悬挂静止时的长度为原长。如果水平放置时长度设为原长的话，会使形变量值大于真实值，所以本实验注意事项之一为弹簧原长的测量。
16．【答案】（1）10.60/10.59/10.61
（2）0.96
（3）
（4）因为得到的图线是一条倾斜的直线，斜率表示加速度，恒定不变。因而可以判断小车做匀变速直线运动。
（5）3.1
（6）不合理，该同学的计算过程没有剔除偏差较大的数据，的数据不能作为计算依据。
（7）越小越好；越大越好
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；用打点计时器测速度；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】（1）由其他数值可以看出刻度尺的最小分度为1mm，根据读数原则需要读到下一位，可知，(10.59cm~10.61cm均可）
（2）由题意可知，相邻计数点的时间间隔T=0.04s，根据匀变速直线运动规律中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度即：
(3)根据实验数据画出v-t图像，注意 v7 误差较大，用平滑曲线连接时，去掉 v7 。
（4） 因为得到的图线是一条倾斜的直线，斜率表示加速度，恒定不变。因而可以判断小车做匀变速直线运动。
（5）根据图像斜率可知，加速度大小=3.1
（6） 不合理，该同学的计算过程没有剔除偏差较大的数据，的数据误差较大，不能作为计算依据。
（7）理论上两点的平均速度看作瞬时速度的条件是时间间隔趋近于0，因此选取的越小越好，从实验角度看，选取的越小，会导致测量相对误差较大，故越大越好。
【分析】本题为实验题，考查纸带测匀变速直线运动原理、误差分析、读数原则，图像法处理数据。
17．【答案】（1）解：对小球受力分析如图，可得
解得
（2）解：撤去外力F瞬间，小球的合力为
所以加速度为
（3）解：由三角形法则可知水平拉力F和轻绳拉力T都逐渐变小。
【知识点】受力分析的应用；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
【解析】【解答】 （1）解：对小球受力分析如图，
三力平衡，由平衡条件可得
解得
（2） 解：撤去外力F瞬间，小球的合力为
所以加速度为
（3）第三问为动态平衡问题，轻绳拉力T与F的合力与重力平衡，F方向不变.作矢量图如图所示。由三角形法则可知水平拉力F和轻绳拉力T都逐渐变小。
【分析】本题考查物体平衡和动态平衡。需要学会受力分析和解平衡模型的方法。
18．【答案】（1）解：物体做匀减速直线运动，由运动学公式可得
对比图线2可知，严重超载时货车的加速度大小为
同理可求得货车满载时的安全加速度大小为
当严重超载的货车以v1=15m/s的速度行驶时，制动时间为
由于限速v0=20m/s，故安全制动时间为
由于，故制动时间不符合安全要求；
该严重超载货车制动距离为
以v0的速度行驶安全制动距离
由于，故制动距离不符合安全要求。
（2）解：以72km/h速度正常行驶，反应时间内做匀速运动
设匀减速到零时运动距离为，则有
跟车距离最小值
【知识点】匀速直线运动；匀变速直线运动规律的综合运用；运动学 v-t 图象
【解析】【分析】本题考查匀变速直线运动速度和位移关系图象的物理意义，
（1）通过图象斜率分别得出满载时和严重超载时的加速度，再结合实际情景（限速）求得安全的制动距离和制动时间进行比较。
（2）熟知驾驶员反应时间内的运动为匀速直线运动，再利用位移关系进行求解。
19．【答案】（1）解：斜坡上滑下时对于小孩和成人来说，动摩擦因数相等，斜坡夹角确定，则对滑沙者受力分析得
解得滑沙者下滑的加速度为
可知滑下的快慢与滑沙者的质量无关，成人和小孩下滑的一样快。故（1）问说法是错误的。
（2）解：根据图中数据可知斜坡上加速的加速度大小为
在水平沙道减速的加速度大小为
对水平沙道阶段进行受力分析可知
解得
故（2）问说法是正确的。
（3）解：在之后滑沙者经过
之后停下来，则全程所用时间为
设滑沙在斜面上时间为，则
解得
故（3）问说法是正确的。
（4）解：沙坡斜面长度为
故（4）问说法是正确的。
（5）解：由题意可知，，滑沙者还在斜面上，此时的瞬时速度
故（5）问说法是正确的。
【知识点】加速度；匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿第二定律
【解析】【分析】本题考查牛顿第二定律应用与匀变速直线运动规律的运用，通过表格中的数据分析运动过程，结合受力分析得到解题思路，关键是要抓住多个运动过程的连接处的速度关系，AB段的末速度等于BC段的初速度。
20．【答案】解：以向右为正，滑块在木板上滑行过程中滑块和木板的加速度分别为，
当滑块和木板的速度相等时
解得
该过程滑块的位移和共同的速度分别为
滑块和木板的速度相等之后一起向右减速直至停止，该过程滑块和木板的共同加速度为
该过程位移为
所以小滑块自滑上长板到最后静止（仍在木板上）的过程中，它相对于地运动的路程为
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用—板块模型；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】本题考查力和运动关系，重点是牛顿第二定律应用，从运动过程分析入手，抓住速度关系（滑块匀减速，木板匀加速，二者共速后一起匀减速直至停止）和位移关系（相对于地的总路程等于两次匀减速位移之和）。
