精品解析：山西省朔州市怀仁市第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

2024~2025学年上学期怀仁一中高三年级第一次月考 物 理 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置. 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚. 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交. 5.本卷主要考查内容：必修第一册，必修第二册第五章至第七章. 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的. 1. 民间赛龙舟是我国端午节的一项重要活动，如图所示是某地举行的500m直道龙舟比赛情形，下列说法正确的是（　　） A. 龙舟速度的变化量越大，其加速度一定越大 B. 全程中获得第一名的龙舟平均速度一定最大，但到达终点时的速度不一定最大 C. 以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的 D. 研究队员的划桨动作时，可将队员看成质点 2. 在跳水比赛中，若从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员的速度随时间变化的图像如图所示，运动员可看作质点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员在时间内处于超重状态 B. 运动员在时间内做的是自由落体运动 C. 运动员在时刻处于运动过程中的最低点 D. 运动员在水中的加速度逐渐减小 3. 苹果从7.5m高处的树上坠落，正下方恰好有人双手将苹果接住并以接住前速度大小继续向下做匀减速运动，到地面时速度恰好减为零。已知苹果被人接住时离地面大概1.5m，苹果可视为质点，不计空气阻力，重力加速度，则苹果做匀减速运动的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 2021年5月15日，我国自主研制的火星探测器“天问一号”着陆火星。如图所示，着陆火星前探测器成功进入环火星椭圆轨道，然后实施近火星制动，顺利完成“太空刹车”，被火星捕获，进入环火星圆形轨道，准备登陆火星。关于“天问一号”探测器，下列说法正确的是（　　） A. 探测器在椭圆轨道运行时，过点的速度小于过点的速度 B. 探测器由椭圆轨道进入圆形轨道应该在点加速 C. 探测器在椭圆轨道和圆形轨道上正常运行时通过点的加速度相等 D. 探测器在椭圆轨道运行的周期比圆形轨道的周期小 5. 如图所示是小球从水平向左的横风区（风力恒定）正上方自由下落并穿过该区域的闪光照片。除横风区外，其他位置的空气作用力可忽略不计。则小球（　　） A. 在横风区水平方向做匀速运动 B. 在横风区做匀变速曲线运动 C. 从横风区飞出后做匀变速直线运动 D. 从横风区飞出后水平方向做减速运动 6. 如图所示，某快递公司利用传送带输送快件，绷紧的水平传送带AB始终保持恒定速度运行，在传送带上A处轻轻放置一快件，快件由静止开始加速与传送带共速后做匀速运动到达B处。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 快件所受摩擦力的方向与其运动方向始终相反 B. 快件先受滑动摩擦力作用，后受静摩擦力作用 C. 快件与传送带间动摩擦因数越大，快件与传送带相对位移越小 D. 运送距离一定时，快件与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越长 7. 如图所示，质量为M=2kg的凹形槽在水平拉力F作用下向左做匀加速直线运动。凹形槽与水平地面的动摩擦因数为μ1=0.7，凹形槽内有一质量为m=1kg的铁块恰好能静止在后壁上，铁块与凹形槽间的动摩擦因数为μ2=0.5。运动一段时间后逐渐减小拉力（但凹形槽仍做加速运动），铁块开始沿凹形槽竖直的后壁落到底部且不反弹。之后当凹形槽的速度为v0=4m/s时突然撤去拉力，最终铁块恰好没有与凹形槽的前壁相碰，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，不计铁块大小和槽的厚度，则开始运动时拉力F的大小和凹形槽的长度L分别为（　　） A. F=162N，L=0.6m B. F=162N，L=1.2m C. F=81N，L=0.6m D. F=81N，L=1.2m 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分. 8. 小明同学利用如图所示实验装置绘制小球做平抛运动的轨迹。关于此实验，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽轨道末端必须水平，但斜槽轨道无须光滑 B. 小球每次必须从斜槽上同一位置自由滑下 C. 为较准确地绘出小球运动轨迹，记录的点应适当多一些 D. 为较准确地绘出小球运动轨迹，应该用折线把各记录点连起来 9. 放风筝是深受广大群众喜爱的一项体育娱乐活动。一平板风筝（不带鸢尾）悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面的夹角为，风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。风筝拉线长度一定，不计拉线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力减小导致作用力F减小，方向始终垂直于风筝平面，风筝在空中的姿态始终不变（不变），当再次平衡后，相比于风力变化之前（　　） A. 风筝距离地面的高度变大 B. 风筝所受的合力变大 C. 拉线对风筝的拉力变小 D. 拉线与水平方向的夹角变小 10. 如图所示，倾角为的斜面足够长，现从斜面上O点以与斜面成相同的角（），大小为、速度分别抛出小球P、Q，小球P、Q刚要落在斜面上A、B两点时的速度分别为、。设O、A间的距离为，O、B间的距离为，不计空气阻力，当取不同值时，下列说法正确的是（　　） A. P、Q在空中飞行的时间可能相等 B. 方向与斜面的夹角一定等于方向与斜面的夹角 C. 一定等于 D. 可能大于 三、非选择题：本题共5小题，共54分. 11. 某同学在做探究“弹簧弹力与形变量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B. 用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 C. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 D. 用几个不同的弹簧，各测出一组拉力与伸长量，可得出拉力与伸长量成正比 （2）如图乙所示是某根弹簧所受拉力F与伸长量x之间的关系图像，由图可知该弹簧所受拉力F与伸长量x的比值k=___________N/m。（保留三位有效数字） （3）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，某次测力时弹簧秤的指针位置如图丙所示，则弹力大小为F=___________N。 12. 如图甲所示，某同学设计了测量物块与桌面间动摩擦因数的实验，所用器材有：力传感器、带有定滑轮的长木板、物块（固定着定滑轮）、砂和砂桶、刻度尺、打点计时器、交流电源，纸带等。回答下列问题： （1）关于本实验，下列操作要求必要的是__________。（填字母） A.用天平测出砂和砂桶的质量 B.将带滑轮的长木板右端垫高，进行阻力补偿 C.令物块靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D.为减小实验误差，一定要保证砂和砂桶的质量远小于物块的质量 （2）已知打点计时器打点的频率为f，某次实验时，得到了如图乙所示的点迹清晰的一条纸带，图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有5个计时点未画出），各点间距离已测量并标在纸带上，则物块的加速度为__________。（用题给字母表示） （3）改变砂和砂桶的质量，多次测量，根据实验数据以力传感器示数F为纵轴、物块的加速度a为横纵作出图线，已知图线的斜率大小为k，截距的大小为b，则物块与桌面之间的动摩擦因数__________。（用k、b和重力加速度g表示） 13. 2021年6月11日，天问一号探测器着陆火星首批科学影像图公布。质量为的天问一号在火星表面着陆前的动力减速阶段可看作竖直方向的匀变速直线运动，探测器发动机打开，会在火星表面附近经历一个时长为、速度由减速到零的过程。已知火星半径约为地球半径的二分之一，火星质量约为地球质量的八分之一，地球表面的重力加速度大小为，忽略火星大气阻力。求： （1）火星表面的重力加速度大小； （2）动力减速阶段着陆器受到的制动力大小。 14. 图甲为一“永动机”玩具的模型，abcd是一组光滑细金属双轨，轨道间距为l=0.6cm，bc段水平。按下一个电源开关后，把质量m=6.4g的钢球从软木盘中心洞口O释放，钢球便沿轨道运动至d点斜向上飞出，速度与水平方向成53°，之后恰好落到洞口O点附近的G点，接着在洞口附近来回运动一段时间后，再次从洞口落下，此后不断重复以上过程。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。 （1）已知钢球半径r=0.5cm，求钢球在bc段上滚动时（其截面如图乙所示），每条轨道对钢球的支持力大小F； （2）若将钢球视作质点，G、d两点处在同一高度，钢球从d点飞出后能上升的最大高度h=0.2m，求钢球飞行的时间t和G、d两点间的水平距离s。 15. 如图甲所示，质量为的足够长木板C静置于水平面上，可视为质点、质量均为m的煤块A、B静置于C上，B位于A右方处。A、C间的动摩擦因数，B、C间，C与地面间的动摩擦因数。给C施加一水平向右的恒力F，A、B第一次相遇的时间为t，可得与F的关系如图乙所示（未知）。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，求： （1）煤块A、B的最大加速度、； （2）的大小和煤块A的质量m； （3）将开始施加力至A、B相遇时木板C上的划痕长度记为x，试写出划痕长度x与恒力F大小的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年上学期怀仁一中高三年级第一次月考 物 理 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置. 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚. 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交. 5.本卷主要考查内容：必修第一册，必修第二册第五章至第七章. 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的. 1. 民间赛龙舟是我国端午节的一项重要活动，如图所示是某地举行的500m直道龙舟比赛情形，下列说法正确的是（　　） A. 龙舟速度的变化量越大，其加速度一定越大 B. 全程中获得第一名的龙舟平均速度一定最大，但到达终点时的速度不一定最大 C. 以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的 D. 研究队员的划桨动作时，可将队员看成质点 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据可知加速度a由速度的变化量和速度发生改变所需要的时间共同决定，虽然大，但更大时，a可以很小，故A错误； B．获得第一名的龙舟，用时最少，平均速度一定最大，但到达终点时的速度不一定最大，B正确； C．以龙舟为参考系，岸上站立的观众是运动的，C错误； D．研究队员的划桨动作时，队员的大小和形状不能忽略，故不可将队员看成质点，D错误。 故选B。 2. 在跳水比赛中，若从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员的速度随时间变化的图像如图所示，运动员可看作质点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员在时间内处于超重状态 B. 运动员在时间内做的是自由落体运动 C. 运动员在时刻处于运动过程中的最低点 D. 运动员在水中的加速度逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员在时间内，有向下的加速度，处于失重状态，选项A错误； B．运动员离开跳板时有向上的初速度，在时间内做的不是自由落体运动，选项B错误； C．运动员在时在水下速度减为零，此时人处于水下的最深处，选项C正确； D．运动员向下减速，图线的斜率不变，运动员在水中的加速度大小不变，选项D错误。 故选C。 3. 苹果从7.5m高处的树上坠落，正下方恰好有人双手将苹果接住并以接住前速度大小继续向下做匀减速运动，到地面时速度恰好减为零。已知苹果被人接住时离地面大概1.5m，苹果可视为质点，不计空气阻力，重力加速度，则苹果做匀减速运动的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】苹果下落的运动可分为两个阶段，先是自由落体运动，下落高度为6m，然后减速了1.5m到速度为0，根据运动学公式得，下落段 设减速阶段的加速度大小为a，减速段 苹果向下做匀减速运动的加速度大小为 故选B。 4. 2021年5月15日，我国自主研制的火星探测器“天问一号”着陆火星。如图所示，着陆火星前探测器成功进入环火星椭圆轨道，然后实施近火星制动，顺利完成“太空刹车”，被火星捕获，进入环火星圆形轨道，准备登陆火星。关于“天问一号”探测器，下列说法正确的是（　　） A. 探测器在椭圆轨道运行时，过点的速度小于过点的速度 B. 探测器由椭圆轨道进入圆形轨道应该在点加速 C. 探测器在椭圆轨道和圆形轨道上正常运行时通过点的加速度相等 D. 探测器在椭圆轨道运行的周期比圆形轨道的周期小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知近火星点速度大，远火星点速度小，选项A错误； B．由环火星椭圆轨道进入环火星圆形轨道应该在点减速，由离心运动变为圆周运动，速度要变小，选项B错误； C．在同一点万有引力产生加速度，加速度相等，选项C正确； D．由开普勒第三定律 可知，轨道半径大的周期大，选项D错误。 故选C。 5. 如图所示是小球从水平向左的横风区（风力恒定）正上方自由下落并穿过该区域的闪光照片。除横风区外，其他位置的空气作用力可忽略不计。则小球（　　） A. 在横风区水平方向做匀速运动 B. 在横风区做匀变速曲线运动 C. 从横风区飞出后做匀变速直线运动 D. 从横风区飞出后水平方向做减速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球进入横风区时，在水平方向上受水平向左的恒定风力，根据牛顿第二定律可知水平方向有加速度，所以在横风区水平方向做加速运动，故A错误； B．小球进入横风区时，受重力和水平向左的恒定风力，利用力的合成可知合力斜向左下方，所以在横风区做匀变速曲线运动，故B正确； CD．小球从横风区飞出后，只受重力的作用，做匀变速曲线运动，水平方向做匀速直线运动，故CD错误。 故选B。 6. 如图所示，某快递公司利用传送带输送快件，绷紧的水平传送带AB始终保持恒定速度运行，在传送带上A处轻轻放置一快件，快件由静止开始加速与传送带共速后做匀速运动到达B处。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 快件所受摩擦力的方向与其运动方向始终相反 B. 快件先受滑动摩擦力作用，后受静摩擦力作用 C. 快件与传送带间动摩擦因数越大，快件与传送带相对位移越小 D. 运送距离一定时，快件与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越长 【答案】C 【解析】 【详解】AB．快件加速时，滑动摩擦力方向与运动方向相同；匀速后，与传送带之间无相对运动趋势，不受静摩擦力作用，故AB错误； C．快件与传送带有相对运动时，其加速度为 快件由静止开始加速至速率为v过程用时 与传送带相对位移 故快件与传送带间动摩擦因数越大，相对位移越小，故C正确： D．快件匀速运动时间为 快件运输总时间为 运送距离一定时，快件与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越短，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，质量为M=2kg的凹形槽在水平拉力F作用下向左做匀加速直线运动。凹形槽与水平地面的动摩擦因数为μ1=0.7，凹形槽内有一质量为m=1kg的铁块恰好能静止在后壁上，铁块与凹形槽间的动摩擦因数为μ2=0.5。运动一段时间后逐渐减小拉力（但凹形槽仍做加速运动），铁块开始沿凹形槽竖直的后壁落到底部且不反弹。之后当凹形槽的速度为v0=4m/s时突然撤去拉力，最终铁块恰好没有与凹形槽的前壁相碰，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，不计铁块大小和槽的厚度，则开始运动时拉力F的大小和凹形槽的长度L分别为（　　） A. F=162N，L=0.6m B. F=162N，L=1.2m C. F=81N，L=0.6m D. F=81N，L=1.2m 【答案】C 【解析】 【详解】铁块恰好能静止在凹形槽后壁上，竖直方向受力平衡有 对铁块，在水平方向上，根据牛顿第二定律有 以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有 联立解得 因为μ1>μ2，所以撤去拉力后铁块与凹形槽发生相对滑动，当凹形槽停止后，铁块继续减速至零；对铁块受力分析，根据牛顿第二定律有 对凹形槽受力分析，根据牛顿第二定律有 铁块运动的位移为 木箱运动的位移为 凹形槽的长度为 联立解得 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分. 8. 小明同学利用如图所示实验装置绘制小球做平抛运动的轨迹。关于此实验，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽轨道末端必须水平，但斜槽轨道无须光滑 B. 小球每次必须从斜槽上同一位置自由滑下 C. 为较准确地绘出小球运动轨迹，记录的点应适当多一些 D. 为较准确地绘出小球运动轨迹，应该用折线把各记录点连起来 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．为保证小球做平抛运动，斜槽轨道末端要沿水平方向，但斜槽轨道不需要光滑，故A正确； B．为保证小球每次平抛运动的水平初速度相同，小球每次需从斜槽上同一位置自由滑下，故B正确； CD．为了能用平滑的曲线准确地绘出小球运动轨迹，记录的点应适当多一些，并用平滑曲线连接，故C正确，D错误。 故选ABC。 9. 放风筝是深受广大群众喜爱的一项体育娱乐活动。一平板风筝（不带鸢尾）悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面的夹角为，风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。风筝拉线长度一定，不计拉线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力减小导致作用力F减小，方向始终垂直于风筝平面，风筝在空中的姿态始终不变（不变），当再次平衡后，相比于风力变化之前（　　） A. 风筝距离地面的高度变大 B. 风筝所受的合力变大 C. 拉线对风筝的拉力变小 D. 拉线与水平方向的夹角变小 【答案】CD 【解析】 【详解】如图所示为风筝受力示意图，风力为F时，重力为G，拉线拉力为；当风力变小为时，重力不变，拉线拉力变为，矢量三角形如图所示 风筝悬停在空中，可得风筝所受的合力为零，保持不变，拉线拉力变小，拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变小，设拉线长为L，则风筝距地面高度为 则风筝距离地面的高度变小。 故选CD。 10. 如图所示，倾角为的斜面足够长，现从斜面上O点以与斜面成相同的角（），大小为、速度分别抛出小球P、Q，小球P、Q刚要落在斜面上A、B两点时的速度分别为、。设O、A间的距离为，O、B间的距离为，不计空气阻力，当取不同值时，下列说法正确的是（　　） A. P、Q在空中飞行的时间可能相等 B. 方向与斜面的夹角一定等于方向与斜面的夹角 C. 一定等于 D. 可能大于 【答案】BC 【解析】 【详解】A．将初速度分解在垂直斜面方向和平行斜面方向，垂直斜面方向 平行斜面方向 垂直斜面的加速度 平行斜面的加速度 在空中飞行的时间 所以P、Q在空中飞行的时间之比为1：2，故A错误； D．小球的位移 结合 可得 故D错误； B．速度与斜面的夹角的正切值 结合 可知方向与斜面的夹角一定等于方向与斜面的夹角，故B正确； C．结合B选项分析，速度方向相同，垂直斜面和平行斜面的速度之比均为1：2，根据速度的合成可知一定等于，故C正确。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分. 11. 某同学在做探究“弹簧弹力与形变量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B. 用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 C. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 D. 用几个不同的弹簧，各测出一组拉力与伸长量，可得出拉力与伸长量成正比 （2）如图乙所示是某根弹簧所受拉力F与伸长量x之间的关系图像，由图可知该弹簧所受拉力F与伸长量x的比值k=___________N/m。（保留三位有效数字） （3）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，某次测力时弹簧秤的指针位置如图丙所示，则弹力大小为F=___________N。 【答案】（1）AC （2）200 （3）2.70 【解析】 【小问1详解】 A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，A正确； B．将弹簧悬挂在铁架台上，用直尺测量弹簧的长度即为弹簧的原长x0，悬挂钩码后用直尺测得弹簧的长度x1，弹簧的伸长量x为 B错误； C．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态，C正确； D．应该用同一个弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出弹力与形变量成正比，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 由图可知该弹簧所受拉力F与伸长量x的比值为 【小问3详解】 弹力大小为 12. 如图甲所示，某同学设计了测量物块与桌面间动摩擦因数的实验，所用器材有：力传感器、带有定滑轮的长木板、物块（固定着定滑轮）、砂和砂桶、刻度尺、打点计时器、交流电源，纸带等。回答下列问题： （1）关于本实验，下列操作要求必要的是__________。（填字母） A.用天平测出砂和砂桶的质量 B.将带滑轮的长木板右端垫高，进行阻力补偿 C.令物块靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D.为减小实验误差，一定要保证砂和砂桶的质量远小于物块的质量 （2）已知打点计时器打点的频率为f，某次实验时，得到了如图乙所示的点迹清晰的一条纸带，图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有5个计时点未画出），各点间距离已测量并标在纸带上，则物块的加速度为__________。（用题给字母表示） （3）改变砂和砂桶的质量，多次测量，根据实验数据以力传感器示数F为纵轴、物块的加速度a为横纵作出图线，已知图线的斜率大小为k，截距的大小为b，则物块与桌面之间的动摩擦因数__________。（用k、b和重力加速度g表示） 【答案】 ①. C ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]A．实验中用力传感器测量物块所受的拉力，不需要再用天平测量砂和砂桶的质量，故A错误； B．本实验的目的是测量物块与桌面之间的动摩擦因数，所以不能进行阻力补偿，故B错误； C．物块靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故C正确； D．实验中有力传感器测量物块所受的拉力，砂和砂桶的质量不需要远小于物块的质量，故D错误。 故选C。 （2）[2]两计数点间还有5个点没有画出，故 由逐差法可得 （3）[3]对物块，根据牛顿第二定律 可得 即 解得 13. 2021年6月11日，天问一号探测器着陆火星首批科学影像图公布。质量为的天问一号在火星表面着陆前的动力减速阶段可看作竖直方向的匀变速直线运动，探测器发动机打开，会在火星表面附近经历一个时长为、速度由减速到零的过程。已知火星半径约为地球半径的二分之一，火星质量约为地球质量的八分之一，地球表面的重力加速度大小为，忽略火星大气阻力。求： （1）火星表面的重力加速度大小； （2）动力减速阶段着陆器受到的制动力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由 解得火星表面的重力加速度与地球表面重力加速度的比值 即火星表面的重力加速度 （2）着陆器着陆过程可视为竖直向下的匀减速直线运动，由 可得 由牛顿第二定律有 解得此过程中着陆器受到的制动力大小 14. 图甲为一“永动机”玩具的模型，abcd是一组光滑细金属双轨，轨道间距为l=0.6cm，bc段水平。按下一个电源开关后，把质量m=6.4g的钢球从软木盘中心洞口O释放，钢球便沿轨道运动至d点斜向上飞出，速度与水平方向成53°，之后恰好落到洞口O点附近的G点，接着在洞口附近来回运动一段时间后，再次从洞口落下，此后不断重复以上过程。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。 （1）已知钢球半径r=0.5cm，求钢球在bc段上滚动时（其截面如图乙所示），每条轨道对钢球的支持力大小F； （2）若将钢球视作质点，G、d两点处在同一高度，钢球从d点飞出后能上升的最大高度h=0.2m，求钢球飞行的时间t和G、d两点间的水平距离s。 【答案】（1）0.04N；（2）0.4s，0.6m 【解析】 【详解】（1）钢球在bc段上滚动时，支持力与竖直方向夹角满足 竖直方向根据受力平衡可得 联立解得 （2）Gd间的运动可以视为两段平抛运动，利用平抛知识可知，水平方向有 竖直方向有 d点速度与水平方向夹角满足 联立解得 ， 15. 如图甲所示，质量为的足够长木板C静置于水平面上，可视为质点、质量均为m的煤块A、B静置于C上，B位于A右方处。A、C间的动摩擦因数，B、C间，C与地面间的动摩擦因数。给C施加一水平向右的恒力F，A、B第一次相遇的时间为t，可得与F的关系如图乙所示（未知）。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，求： （1）煤块A、B的最大加速度、； （2）的大小和煤块A的质量m； （3）将开始施加力至A、B相遇时木板C上的划痕长度记为x，试写出划痕长度x与恒力F大小的关系式。 【答案】（1），；（2）2s，；（3）当时，；当时，；当时， 【解析】 【详解】（1）根据题意，由牛顿第二定律，对滑块A有 解得 对滑块B有 解得 （2）根据题意，由图可知F足够大时A、B加速度恒定，即A、B均相对C滑动，相遇时间恒定为 由运动学公式可得 解得 又因为A、C与B产生相对滑动时，才能相遇，由图可知，当，滑块B与C恰好发生相对滑动，则有 解得 （3）根据题意当时 设A、B、C均发生相对运动时的拉力为，则有 解得 当时 当时 由运动学公式可得，由于相遇时间为，则有相遇时 联立得 故当时 当时 当时 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $