2018-2019学年甘肃省兰州市第二片区丙组联考高一（上）期末物理试卷（解析版）

1、2018-2019 学年甘肃省兰州市第二片区丙组联考高一（上）期末物理试卷一、选择题（1-8 题为单项选择题，每小题 4 分，9-12 题为多项选择题，选不全的得 2 分，全选对的得 4 分，共 48 分）1在物理学的发展历程中，下列哪位科学家首先提出把实验和逻辑推理结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展，理想斜面实验就是这种方法的具体实例（ ）A亚里士多德 B牛顿 C伽利略 D爱因斯坦2图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是（ ）A BC D3书放在水平桌面上，书会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是（ ）A书的形变 B桌面的形变C书和桌面的形变

2、D书受到的重力4有三个力 F1、F 2 和 F3 其大小分别为 3N、4N 和 5N，其合力的最大值为和最小值分别为多少牛（ ）A10N，0N B12N，2N C10N，2N D12N ，0N5关于惯性，下列说法中正确的是（ ）A物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B物体运动速度大时惯性大C质量是惯性大小的唯一量度D完全失重状态的物体没有惯性6如图所示，球 A 在光滑斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，现挡板以底端为轴缓慢转到水平位置的过程中挡板和斜面给小球的弹力 FN1、FN 2 以下说法正确的是（ ）AFN 1 先变小后变大， FN2 一直增大BFN 1 先变小后变大，FN 2 一直减

3、小CFN 1 先变大后变小，FN 2 一直增大DFN 1 不变， FN2 先增大后减小7以卵击石，鸡蛋破碎，下列说法正确的是（ ）A鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力B鸡蛋对石头的力大于石头对鸡蛋的力C鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力平衡D鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力大小相等8下列关于超重与失重的说法中，正确的是（ ）A超重就是物体的重力增加了B失重就是物体的重力减少了C完全失重就是物体的重力没有了D不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力是不变的9高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后。人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。不计空气阻力，则下列说法正确

4、的是（ ）A人向上弹起过程中，一直处于超重状态B人向上弹起过程中，踏板对人的作用力等于人对踏板的作用力C弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力D从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动10质量为 m 的滑块沿倾角 的斜面匀减速下滑，斜面质量为 M 且整个运动过程中保持静止不动，对此运动过程，斜面和滑块之间的动摩擦因数为 ，下列有关说法正确的是（ ）A tanB地面对斜面的摩擦力方向向右C地面对斜面的支持力大于（M+m ）gD地面对斜面的摩擦力方向向左11甲。乙两质点从同一地点出发沿同一直线运动，它们的速度时间图象如图所示，则两质点（ ）A前 2s 内的平均速度相等

5、B前 4s 内运动方向相同C加速度方向相反 D4s 末的速度相等12物体做初速度为零的匀加速直线运动，第 1s 内的位移是 5m，则（ ）A物体的加速度是 5 m/s2B物体的加速度为 10 m/s2C物体在第 2 s 内的位移为 10 mD物体在第 4 s 内的位移是 35 m二、填空题（6 空，每空 3 分，共 18 分）13某同学“验证平行四边形定则”实验时，把橡皮条的一端用图钉固定于 A 点，同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置 O，如图甲所示，记录相关数据；再用一个弹簧测力计把它拉到同一位置 O，记录相关数据在白纸上根据实验数据做出力的图示，画出的实验结果如图乙所示（1）本实

6、验采用的研究方法是 A理想实验法 B等效替代法C控制变量法 D建立物理模型法（2）如果没有操作失误，图乙中的 F 与 F两力中，方向一定沿 AO 的是 14在探究加速度与力、质量的关系实验中（1）在实验中，以下做法正确的是 A平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C实验时，先放开小车，后接通电源D“重物的质量远小于小车的质量 ”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响（2）在这一实验中，有两位同学通过测量，分别作出 a 一 F 图象，如图中的 A、B、C 线所示；试分析：A 线不通过坐标原点的原因是： ；B 线不通过坐标原点的原因是： C

7、 线发生弯曲的原因是： 三、计算题（15 题 8 分，16 题 8 分，17 题 8 分，18 题 10 分，共 34 分）15如图所示，三条轻绳结于 O 点，系在竖直墙上的 OA 绳与墙成 30角，一轻弹簧水平拉动轻绳，弹簧的拉力为 3N，弹簧伸长 3cm（弹簧发生弹性形变）。（1）求弹簧的劲度系数；（2）求绳子 OA 的拉力；（3）求重物的质量（g10m/s 2）。162018 年 11 月 3 日 19 时 21 分许，辽宁省籍驾驶人李丰驾驶辽 AK4481 号重型半挂载重牵引车，沿兰海高速公路由南向北行驶，经 17 公里长下坡路段行驶至距兰州南收费站 50 米处与多车相撞，造成重大道路

8、交通事故。截至目前，已造成 14 人死亡、34 人受伤（包括肇事司机受轻伤）、31 辆车不同程度受损。肇事司机自述刹车失灵，现已被公安机关控制，正在接受调查。请根据以上信息自编一道可以求出车辆相撞前的速度的动力学问题，涉及到的数据可用字母代替，并列出主要的运算方程。17如图所示，水平地面上有一质量 m2.0kg 的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数 0.20，在与水平方向成 37角斜向下的推力 F 作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知F10N，sin37 0.60，cos370.80，重力加速度 g 取 10m/s2，不计空气阻力。求：（1）物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；（2）物块

9、运动过程中加速度的大小；（3）物块开始运动 5.0s 所通过的位移大小。18中国已迈入高铁时代，高铁拉近了人们的距离，促进了经济的发展一辆高铁测试列车从甲站始发最后停靠乙站，车载速度传感器记录了列车运行的 vt 图象如图所示已知列车的质量为4.0105kg，假设列车运行中所受的阻力是其重力的 0.02 倍，求：（1）甲、乙两站间的距离 L：（2）列车出站时的加速度大小：（3）列车出站时的牵引力大小2018-2019 学年甘肃省兰州市第二片区丙组联考高一（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（1-8 题为单项选择题，每小题 4 分，9-12 题为多项选择题，选不全的得 2 分，全选对的得

10、 4 分，共 48 分）1在物理学的发展历程中，下列哪位科学家首先提出把实验和逻辑推理结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展，理想斜面实验就是这种方法的具体实例（ ）A亚里士多德 B牛顿 C伽利略 D爱因斯坦【分析】亚里士多德用快慢描述物体的运动，牛顿发现了牛顿三定律和万有引力定律，爱因斯坦的成就主要在量子力学，如光子说、质能方程、光电效应方程等，伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展。【解答】解：伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的

11、运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展。故 C 正确，ABD 错误。故选：C。【点评】本题考查物理学史，要注意准确掌握各位物理学家所做出的贡献，并从中学习相应的物理方法。2图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是（ ）A BC D【分析】由图可知，D 项中手臂受力是 B 项中的 2 倍，只需要比较 ABC 三个选项中手臂受力的大小：以人为研究对象，当两手臂之间夹角 2 时，作出力图，根据平衡条件列出手臂的拉力与夹角 2 的关系，再由数学知识分析判断力的大小【解答】解：由图可知，D 项中手

12、臂受力是 B 项中的 2 倍，肯定不是最小。设两手臂之间夹角 2 时，手臂的拉力为 F，人的质量为 m，由平衡条件得2Fcosmg得到 F ，由数学知识可知，当 0，即手臂平行时 cos 最大， F 最小。故选：B。【点评】本题是实际问题，关键建立物理模型，对人进行简化也可以运用作图法分析力的大小3书放在水平桌面上，书会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是（ ）A书的形变 B桌面的形变C书和桌面的形变 D书受到的重力【分析】书放在书桌上，书会受到弹力的作用是由于桌面发生微小形变而产生的，方向垂直桌面指向书【解答】解：书会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是由于桌面发生微小的形变，要恢复

13、原状，而对书产生的。故选：B。【点评】本题考查对弹力产生原因及方向的理解能力弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，受力物体是与之接触的物体4有三个力 F1、F 2 和 F3 其大小分别为 3N、4N 和 5N，其合力的最大值为和最小值分别为多少牛（ ）A10N，0N B12N，2N C10N，2N D12N ，0N【分析】当这三个力作用在同一物体上，并且作用在同一直线上，方向相同，三个力的合力最大。如果三个力不在同一直线上，夹角可以变化，当两个较小力的合力大小等于第三个力，方向相反时，合力为零，此时三个力的合力的最小。【解答】解：当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即为：F4N+

14、3N+5N12N。3N、4N 的最大值为 7N，最小值为 1N，因此 5N 在最大与最小之间，因此三个力合力能够为零，则合力最小值为 0，故 ABC 错误，D 正确。故选：D。【点评】当多个力合成时，它们作用在同一直线上、同方向时，合力最大；求最小合力时，先考虑合力为零的情况。5关于惯性，下列说法中正确的是（ ）A物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B物体运动速度大时惯性大C质量是惯性大小的唯一量度D完全失重状态的物体没有惯性【分析】惯性定律的内容是：一切物体都有保持原来运动状态的性质，即任何物体在任何情况下都有惯性。【解答】解：因为任何物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与质量有关，和速度

15、大小以及是否受力均无关，完全失重时也有惯性，故 ABD 错误，C 正确。故选：C。【点评】知道惯性定律的内容，知道一切物体在任何情况下都有惯性，明确质量是惯性大小的唯一量度。6如图所示，球 A 在光滑斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，现挡板以底端为轴缓慢转到水平位置的过程中挡板和斜面给小球的弹力 FN1、FN 2 以下说法正确的是（ ）AFN 1 先变小后变大， FN2 一直增大BFN 1 先变小后变大，FN 2 一直减小CFN 1 先变大后变小，FN 2 一直增大DFN 1 不变， FN2 先增大后减小【分析】在小球所受的三个力中，重力大小方向都不变，斜面支持力方向不变，三力的合力为零，

16、运用合成法，结合图示分析各力的大小变化【解答】解：对球受力分析，如图所示，根据平行四边形定则知，利用图示法，挡板以底端为轴缓慢转到水平位置的过程中，斜面对球的弹力 FN2 逐渐减小，挡板对球的弹力 FN1 先减小后增大，故 B 正确，A、C、D 错误。故选：B。【点评】本题关键是对小球受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法分析；要明确三力平衡中，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线7以卵击石，鸡蛋破碎，下列说法正确的是（ ）A鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力B鸡蛋对石头的力大于石头对鸡蛋的力C鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力平衡D鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力大小相等【分析】鸡蛋碰石头，它

17、们之间的力是作用力和反作用力，作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失，而平衡力不会同时产生和消失【解答】解：石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力，作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失，所以 ABC错误，D 正确。故选：D。【点评】作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果8下列关于超重与失重的说法中，正确的是（ ）A超重就是物体的重力增加了B失重就是物体的重力减少了C完全失重就是物体的重力没有了D不论是超重、失

18、重，还是完全失重，物体所受的重力是不变的【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g【解答】解：A、超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，所以A 错误；B、失重是物体对接触面的压力小于物体的真实重力，物体的重力并没有减小，所以 B 错误；C、完全失重是说物体对接触面的压力为零的时候，此时物体的重力也不变，所以 C 错误；D、不论是超重、失重，还是完全失重，物体所

19、受的重力是不变的，只是对接触面的压力不和重力相等了，所以 D 正确。故选：D。【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了9高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后。人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A人向上弹起过程中，一直处于超重状态B人向上弹起过程中，踏板对人的作用力等于人对踏板的作用力C弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力D从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动【分析】当物体静止不动时，没有加速度，不处于超失重状态，当有

20、向上的加速度时，物体处于超重状态，当有向下的加速度时，物体处于失重状态。作用力与作用力总是大小相等。【解答】解：A、人向上弹起的过程，先加速后减速，所以先超重后失重，故 A 错误B、人向上弹起过程中，踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对相互作用力，所以大小应该是相等的，故 B 正确；C、弹簧压缩到最低点时，人有向上的加速度，所以高跷对人的作用力大于人的重力，故 C 正确；D、从最高点下落至最低点的过程，先加速后减速，由于弹力的存在，所以不是匀变速运动，故 D错误。故选：BC。【点评】本题考查牛顿第二定律关于超重和失重的应用，做此类题目，要抓住关键：有向上的加速度处于超重状态，有向下的加速度

21、处于失重状态。10质量为 m 的滑块沿倾角 的斜面匀减速下滑，斜面质量为 M 且整个运动过程中保持静止不动，对此运动过程，斜面和滑块之间的动摩擦因数为 ，下列有关说法正确的是（ ）A tanB地面对斜面的摩擦力方向向右C地面对斜面的支持力大于（M+m ）gD地面对斜面的摩擦力方向向左【分析】对滑块进行受力分析，由加速度方向得到合外力方向，从而求得动摩擦因数范围；根据作用力和反作用力求得滑块对斜面的作用力，然后对斜面应用受力平衡求得地面的摩擦力和支持力。【解答】解：A、对滑块进行受力分析可得：斜面对滑块有两个作用力：垂直斜面向上的支持力mgcos 和沿斜面向上的摩擦力 mgcos；由滑块匀减速下

22、滑可得：mgsin mgcos，所以， tan，故 A 错误；BCD、滑块受重力和斜面对滑块的作用力，根据滑块匀减速下滑可得：斜面对滑块的作用力可分解为大小为滑块重力的竖直向上的分力和沿斜面向上的分力；根据作用力和反作用力可得：滑块对斜面的作用力可分解为大小为滑块重力的竖直向下的分力和沿斜面向下的分力；由斜面受重力、地面支持力、地面摩擦力和滑块对斜面的作用力；斜面保持静止，故对斜面应用受力平衡可得：地面对斜面的摩擦力方向向右，地面对斜面的支持力大于（M+m） g，故 BC 正确，D 错误；故选：BC。【点评】对于系统内物体运动不一致，求解某一外力或加速度的问题一般根据隔离法求解；向右受力、加速

23、度等条件较多，较易求解的开始求解，然后根据作用力和反作用力逐步推导。11甲。乙两质点从同一地点出发沿同一直线运动，它们的速度时间图象如图所示，则两质点（ ）A前 2s 内的平均速度相等 B前 4s 内运动方向相同C加速度方向相反 D4s 末的速度相等【分析】vt 图象中每点的坐标表示物体的速度；图象的斜率表示物体的加速度；图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移。根据斜率关系分析加速度关系。根据速度的正负分析两物体的运动方向关系。【解答】解：A、根据速度图象与时间轴围成的图形的面积表示位移，可知 02s 内乙的位移大于甲的位移，则乙的平均速度大于甲的平均速度，故 A 错误。B、前 4s 内两个

24、物体的速度均为正，说明均沿正向运动，是同向运动，故 B 正确。C、根据速度图象斜率的绝对值表示加速度大小，倾斜方向表示加速度方向，由图象可知，甲、乙图象斜率的绝对值相等，则甲、乙两物体的加速度大小相等，方向相反，故 C 正确。D、第 2s 末两图象相交，说明甲、乙的速度相等，4s 末位移相等，故 D 错误。故选：BC。【点评】本题的关键要明确速度时间图线中斜率、截距、面积等的物理意义，同时知两图象交点表示速度相等。12物体做初速度为零的匀加速直线运动，第 1s 内的位移是 5m，则（ ）A物体的加速度是 5 m/s2B物体的加速度为 10 m/s2C物体在第 2 s 内的位移为 10 mD物体

25、在第 4 s 内的位移是 35 m【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式求出物体的加速度，根据位移时间公式求出第 2s 内和第 4s 内的位移【解答】解：A、根据 得，物体的加速度 a 故 A 错误，B 正确。C、物体在第 2s 内的位移 故 C 错误。D、物体在第 4s 内的位移 m35m。故 D 正确。故选：BD。【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，并能灵活运用，本题也可以根据匀变速直线运动的特殊推论进行求解二、填空题（6 空，每空 3 分，共 18 分）13某同学“验证平行四边形定则”实验时，把橡皮条的一端用图钉固定于 A 点，同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉

26、到位置 O，如图甲所示，记录相关数据；再用一个弹簧测力计把它拉到同一位置 O，记录相关数据在白纸上根据实验数据做出力的图示，画出的实验结果如图乙所示（1）本实验采用的研究方法是 B A理想实验法 B等效替代法C控制变量法 D建立物理模型法（2）如果没有操作失误，图乙中的 F 与 F两力中，方向一定沿 AO 的是 F 【分析】实验在实验中 F 和 F分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别即可正确答题，本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用【解答】解：（1）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的

27、科学方法是等效替代法；故选：B；（2）图乙中的 F 与 F中，F 是由平行四边形得出的，而 F是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，F 是力 F1 和 F2 的合力的理论值；故答案为：（1）B；（2）F【点评】本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别14在探究加速度与力、质量的关系实验中（1）在实验中，以下做法正确的是 B A平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C实验时，先放开小车，后接通电源D“重物的质量远小于小车的质量 ”这一条件如不满足，对

28、探究过程也不会产生影响（2）在这一实验中，有两位同学通过测量，分别作出 a 一 F 图象，如图中的 A、B、C 线所示；试分析：A 线不通过坐标原点的原因是： 未平衡摩擦或未平衡掉摩擦 ；B 线不通过坐标原点的原因是： 平衡摩擦过度 C 线发生弯曲的原因是： 没有满足重物的质量远小于小车的质量这一条件 【分析】探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinmgcos，可以约掉 m，只需要平衡一次摩擦力操作过程是先接通打点计时器

29、的电源，再放开小车【解答】解：（1）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动故 A 错误B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力故 B 正确C、实验时应先接通电源然后再放开小车，故 C 错误D、当重物的质量远小于小车的质量时我们才可以认为小车的合力等于重物的重力，故 D 错误故选 B（2）从图 A 中发现直线没过原点，当 F0 时，a 0也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为 0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不够引起的 当 F0 时，a0也就是说当绳子上没有拉力时小车就有

30、加速度，这是平衡摩擦力时木板倾角 太大，即平衡摩擦力过度引起的设小车加速度为 a，对小车：FMa对重物：Fmgma联立解得：a ，所以重物的质量 m 远小于小车的质量 M 时，当 m 逐渐变大时，a 逐渐变小，故图象出现弯曲所以原因是：重物的质量不是远小于车的质量故答案为：（1）B（2）未平衡摩擦或未平衡掉摩擦平衡摩擦过度 没有满足重物的质量远小于小车的质量这一条件【点评】探究加速与力的关系实验时，要平衡摩擦力、应根据纸带求出小车的加速度，掌握实验的实验注意事项是正确解题的关键明确用图想法处理数据时，要作直线，直线较为形象直观三、计算题（15 题 8 分，16 题 8 分，17 题 8 分，1

31、8 题 10 分，共 34 分）15如图所示，三条轻绳结于 O 点，系在竖直墙上的 OA 绳与墙成 30角，一轻弹簧水平拉动轻绳，弹簧的拉力为 3N，弹簧伸长 3cm（弹簧发生弹性形变）。（1）求弹簧的劲度系数；（2）求绳子 OA 的拉力；（3）求重物的质量（g10m/s 2）。【分析】（1）根据胡克定律求出弹簧的劲度系数；（2）以结点 O 为研究对象，它受到重物的拉力、弹簧称的拉力和 OA 绳的拉力而处于平衡状态。（3）根据平衡条件求解绳子 OA 的拉力和重物对 O 的拉力，并得到重物的质量。【解答】解：（1）3cm0.03m弹簧的劲度系数：k 100N/m（2）重物对 O 点的拉力等于重力

32、。 O 点处于平衡状态，弹簧称的拉力 F 与绳 OA 的拉力 FOA 的合力与重力大小相等，方向相反。FOA 6N ；（3）根据图中几何关系可得：G 3 N，则物体的质量为 m kg。答：（1）弹簧的劲度系数为 100N/m；（2）绳子 OA 的拉力为 6N；（3）重物的质量为 kg。【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。162018 年 11 月 3 日 19 时 21 分许，辽宁省籍驾驶人李丰驾驶辽 AK4481 号重型半挂载重牵引车，沿

33、兰海高速公路由南向北行驶，经 17 公里长下坡路段行驶至距兰州南收费站 50 米处与多车相撞，造成重大道路交通事故。截至目前，已造成 14 人死亡、34 人受伤（包括肇事司机受轻伤）、31 辆车不同程度受损。肇事司机自述刹车失灵，现已被公安机关控制，正在接受调查。请根据以上信息自编一道可以求出车辆相撞前的速度的动力学问题，涉及到的数据可用字母代替，并列出主要的运算方程。【分析】可以设定一个初速度、撞前的位移，设刹车时与地面间的动摩擦因数进而求出加速度，再根据运动学公式进行编写。【解答】2018 年 11 月 3 日 19 时 21 分许，辽宁省籍驾驶人李丰驾驶辽 AK4481 号重型半挂载重牵

34、引车，沿兰海高速公路由南向北行驶，经 17 公里长下坡路段行驶至距兰州南收费站 50 米处与多车相撞，造成重大道路交通事故。若李丰驾驶辽 AK4481 号重型半挂载重牵引车匀速行驶的速度为 v0，李丰发现停在前方距离为 d 的货车时，立即采取制动措施。假设轿车驾驶员反应时间为 t，轿车制动时轮子与地面间的动摩擦因数为 ，求辽 AK4481 号重型半挂载重牵引车与前面货车相撞时的速度大小。解：李丰在反应时间内的位移 x1v 0t根据牛顿第二定律可得加速度 a g刹车距离 x2根据位移关系可知 dx 1+x2联立求得碰撞前的速度 v 。答：辽 AK4481 号重型半挂载重牵引车与前面货车相撞时的速

35、度大小为 。【点评】本题为开放性试题，要求自编自答，涉及题目要合理，可以涉及牛顿第二定律的综合应用，答案不唯一。17如图所示，水平地面上有一质量 m2.0kg 的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数 0.20，在与水平方向成 37角斜向下的推力 F 作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知F10N，sin37 0.60，cos370.80，重力加速度 g 取 10m/s2，不计空气阻力。求：（1）物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；（2）物块运动过程中加速度的大小；（3）物块开始运动 5.0s 所通过的位移大小。【分析】（1）根据物体竖直方向上受力平衡可求得物体受到的支持力，再由牛顿第三定律可

36、求得物块对地面的压力大小，即可求得滑动摩擦力的大小；（2）求得物块的合力，再根据牛顿第二定律可求得加速度。（3）再根据位移公式可求得 5.0s 所通过的位移。【解答】解：（1）物块在竖直方向上受力平衡，则有：Fsin37+mg N得：N26N根据牛顿第三定律：物块对地面的压力大小 NN 26N物块运动过程中所受滑动摩擦力 f N0.226N 5.2N（2）由牛顿第二定律可得：Fcos37fma解得 a1.4m/s 2。（3）物块开始运动 5.0s 所通过的位移为：x m17.5m答：（1）物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小是 5.2N；（2）物块运动过程中加速度的大小是 1.4m/s2；（3）

37、物块开始运动 5.0s 所通过的位移大小是 17.5m。【点评】本题综合考查牛顿第二定律以及运动学公式等基本内容，要注意正确分析受力和运动过程，再根据牛顿第二定律和运动学公式分析求解。要注意滑动摩擦力 fmg。18中国已迈入高铁时代，高铁拉近了人们的距离，促进了经济的发展一辆高铁测试列车从甲站始发最后停靠乙站，车载速度传感器记录了列车运行的 vt 图象如图所示已知列车的质量为4.0105kg，假设列车运行中所受的阻力是其重力的 0.02 倍，求：（1）甲、乙两站间的距离 L：（2）列车出站时的加速度大小：（3）列车出站时的牵引力大小【分析】（1）根据 vt 图象与时间轴围成的面积求出甲、乙两站间的距离；（2）根据加速度的定义式求出列车出站时的加速度；（3）根据牛顿第二定律求出列车出站的牵引力【解答】解：（1）由题意 v432km/h120m/s，匀速运动时间 t720s两站间距对应 vt 图线下的面积，有 115200m距离 L115200m115.2km（2）启动阶段（3）在启动阶段，根据牛顿第二定律 Ff ma又 f0.02mg代入得答：（1）甲、乙两站间的距离 L 为 115.2km：（2）列车出站时的加速度大小 ：（3）列车出站时的牵引力大小【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，求出加速度是关键，因为加速度是联系力学和运动学的桥梁