A. 方向与物体的瞬时速度方向相反 B. 方向指向圆心 C. 大小一定为mω2R D. 大小一定为μmg 【答案】BC 【解析】 【分析】
对物体进行受力分析，受重力，支持力，由于圆周运动物体具有离心趋势，受指向圆心的静摩擦力。因为在水平面上运动，故而重力和支持力平衡，即合力等于静摩擦力，合力提供向心力。
【详解】A、B.由于圆周运动物体具有离心趋势，受指向圆心的静摩擦力，与速度垂直，则A错误，B正确；
C.摩擦力充当向心力即大小一定为mωR，则C正确；
D.摩擦力不一定达到最大静摩擦力，即大小不一定为μmg，则D错误； 故选BC。
10.火星绕太阳运转可看成是匀速圆周运动，设火星运动轨道的半径为r，火星绕太阳一周的时间为T，万有引力常量为G则可以知道( ) A. 火星的质量为
B. 火星的向心加速度
2
C. 太阳的质量为【答案】C 【解析】
D. 太阳的平均密度
A、B、根据万有引力提供向心力，只能求出中心天体的质量，无法求出环绕天体的质量，所以无法求出火星的质量以及密度，AB错误；
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根据得，太阳的质量：．因为太阳的半径未知，则无法求出太阳的密
度， C正确；D错误； 故选C。
11.如图所示为甲、乙两个质点同时、同地向同一方向运动的v—t图，由图可知
A. 在0～3 s内，甲做匀加速直线运动
B. 甲在3 s后改做匀速运动，在7 s末乙追上甲 C. 5～7 s内两者相互逐渐靠近
D. 0～7 s内两者在前进方向上的最大距离大于5 m 【答案】CD 【解析】
【详解】在0～3s内，甲的速度时间图象是曲线，所以甲做变加速运动，故A错误。甲在3s后改做匀速运动，在0～7s内甲图形所包围的面积大于乙图形所包围的面积，所以在7s末乙没有追上甲，故B错误。5s末，甲在前面，乙在后面，但5s末后乙的速度大于甲的速度，所以5～7s内两者相互逐渐靠近，故C正确。当两者速度相等时，前进方向上的距离最大，在0～5s内，图形所包围的面积等于它们的位移，根据面积之差知道最大距离大于5m，故D正确。故选CD。
【点睛】解决图象问题一是要注意图象的横纵坐标的含义以确定是什么图象；二是要明白图象代表的物理含义：速度图象的斜率等于物体的加速度；“面积”表示位移．
12.如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m = 0.2 kg的小球从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度
v和弹簧压缩量?x的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间的
机械能损失不计，取重力加速度g = 10 m/s，则下列说法中正确的是( )
2
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A. 该弹簧的劲度系数为20 N/m B. 当?x = 0.3 m时，小球处于超重状态
C. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大 D. 小球刚接触弹簧时速度最大 【答案】ABC 【解析】 【分析】
由图象可知，当△x=0.1m时，小球的速度最大，加速度为零，此时重力等于弹簧对它的弹力，根据k△x=mg求出k，再求出最低点的弹力，根据牛顿第二定律求解在最低点的加速度，与刚开始接触时比较得出什么时候加速度最大，小球和弹簧组成的系统机械能守恒。
【详解】由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当△x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力。所以可得：k△x=mg，解得：
，故A正确；当△x=0.3m
时，物体的速度减小，加速度向上，故说明物体处于超重状态，故B正确；图中的斜率表示加速度，则由图可知，从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大，故C正确；由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后速度减小，故D错误；故选ABC。
【点睛】解答本题要求同学们能正确分析小球的运动情况，能根据机械能守恒的条件以及牛顿第二定律解题，知道从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧弹力一直做增大，弹簧的弹性势能一直增大。
二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。
13. 如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．
（1）实验中使用的电源频率是50 Hz，则纸带上打出的相邻两点的时间间隔为 s．
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（2）实验时，应使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上．这样做可以 （选填“消除”、“减小”或“增大”）纸带与限位孔之间的摩擦．
（3）在实际测量中，重物减少的重力势能通常会 （选填“略大于”、“等于”或“略小于”）增加的动能．
【答案】（1） 0.02 （2） 减少 （3） 略大于 【解析】
试题分析：（1）打点时间间隔为T=
（2）使打点计时器的两个限位孔在同一竖直
线上．这样做只能减小摩擦，不能消除（3）因存在空气阻力及纸带与打点计时器间摩擦，减小的重力势能由一部分转化成内能，故增大的动能要略小于减小的重力势能。 考点：“验证机械能守恒定律”实验
14.某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律．
(1)通过实验得到如图乙所示的a－F图象，由图可以看出：在平衡摩擦力时，木板与水平桌面间的夹角__________（填“偏大”、“偏小”）．
(2)该同学在重新平衡摩擦力后进行实验，小车在运动过程中所受的实际拉力__________（填“大于”、“小于”或“等于”）砝码和盘的总重力，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足__________的条件．
(3)经过实验，该同学得到如图丙所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D、
E、F、G是纸带上7个连续的点．?x＝xDG－xAD＝__________cm．由此可算出小车的加速度a＝
__________m/s2（该空结果保留两位有效数字）． 【答案】（1）偏大 （2）M》m （3）0.20
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【解析】
试题分析：（1）图中当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是平衡摩擦力时角度过大； （2）根据牛顿第二定律得，
，解得
，
则绳子的拉力，知当砝码总质量远小于滑块质量时，滑块所受的拉力等
于砝码的总重力，所以应满足的条件是砝码的总质量远小于滑块的质量。 （3）由
得
考点：本题考查验证牛顿第二定律 三、计算题（共34分）
15.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动，求物块与桌面间的动摩擦因数（计算结果保留两位小数）
【答案】【解析】
【详解】F水平时:
当保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角时, 物块也恰好做匀速直线运动 则
联立计算得出:故本题答案是：
【点睛】拉力水平时,二力平衡,拉力倾斜时,物体匀速运动,依然是平衡状态,分别根据共点力的平衡条件列式,联立即可求解.
16.民航客机在发生意外紧急着陆后，打开紧急出口，会有一条狭长的气囊自动充气，形成一条连接出口与地面的斜面，乘客可沿斜面滑行到地上。若某客机紧急出口下沿距地面高
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河南省永城市实验高级中学2024届高三物理上学期期中试题（含解析）
