精品解析：新疆维吾尔自治区石河子第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

石河子第一中学2025届高三9月月考物理试卷 （考试范围：必修一、必修二 平抛圆周运动 ） 考试时间：90分钟 试卷总分：100分 一、单选题（1-10题，每题只有一个选项是正确的，选对得4分，选错、多选或不选得0分，共40分） 1. 甲乙两汽车在路上行驶。在到的时间内，它们的位移时间图像如图。在这段时间内（　　） A. 甲乙两汽车的平均速度相同 B. 汽车甲的平均速度比汽车乙大 C. 汽车甲减速运动，汽车乙减速运动 D. 甲乙两汽车做曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在时间内甲、乙的位移大小相等，由 可知，甲乙两汽车的平均速度大小相等，方向相反，A错误，B错误； C．图线的斜率表示速度，由图线知，斜率减小，故甲、乙均做减速运动，C正确； D．由图可知甲朝S轴正方向做直线运动，乙朝S轴负方向做直线运动，D错误； 故选C。 2. 如图所示，某滑雪爱好者以某一初速度经过倾斜雪道最低点M，滑行到N点时速度为0，接着自由下滑返回到M点。若不计空气阻力，滑雪板与雪道间的动摩擦因数处处相等，则滑雪爱好者运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑雪爱好者沿倾斜雪道上滑时做匀减速直线运动，下滑时做匀加速直线运动，A错误； BCD．设斜面倾角为，动摩擦因数为，上滑时，根据牛顿第二定律 下滑时，根据牛顿第二定律 可得 根据运动学公式 可知回到M点时速度小于初速度，上滑时图像斜率的绝对值大于下滑时图像斜率的绝对值，B正确，CD错误。 故选B。 3. 如图所示，在水平地面上有一斜面，斜面上有一小物块A，A沿斜面匀速下滑，斜面保持静止，则下列说法正确的是（　　） A. 斜面受到地面向右的静摩擦力 B. 当A匀速下滑时，再给A施加一沿斜面向下的力，斜面不受地面摩擦力 C. 当A匀速下滑时，再给A施加一个竖直向下的力，则地面对斜面的摩擦力向左 D. 若增大A的质量，则A不能做匀速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为A做匀速运动，整体法可知地面对斜面没有摩擦力，故A错误； B．沿斜面增加拉力后，没有改变两者之间的挤压力，所以也没改变二者之间的摩擦力，即A对斜面的压力和摩擦力都没变，这两者之和沿竖直方向，即斜面相对于地面无相对运动趋势，增加的力只是使A产生了加速度，故B正确； CD．当A匀速下滑时，沿斜面方向受力平衡： 质量增大，等式仍成立，施加竖直方向的力，相对于增加物体A的重力，A依然没有加速度。A对斜面的压力和摩擦力成比例增大，两者合力沿竖直方向，所以地面对斜面没摩擦力，故C错误，D错误。 故选B。 4. 如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，为光滑铰链，为光滑定滑轮，且在正上方，细绳跨过与O连接，水平外力F作用于细绳的一端。用表示铰链对杆的作用力，现在水平外力F作用下，从缓慢减小到0的过程中，下列说法正确的是（　　） A. F逐渐变小，大小不变 B. F逐渐变小，逐渐变大 C. F先变小再变大，逐渐变小 D. F先变小再变大，逐渐变大 【答案】A 【解析】 【详解】细棒质量分布均匀，重心在O点，对细棒进行分析如图所示 令杆长为L，与间距为h，左侧绳长为x，根据相似三角形有 从缓慢减小到0的过程中，左侧绳长为x减小，可知，F逐渐变小，大小不变。 故选A。 5. 如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到图像。重力加速度大小为g。在下列图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设P的质量为，P与桌面的动摩擦力为；以P为对象，根据牛顿第二定律可得 以盘和砝码为对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得 可知，a-m不是线性关系，排除AC选项,可知当砝码的重力小于物块P最大静摩擦力时，物块和砝码静止，加速度为0，当砝码重力大于时，才有一定的加速度，当趋于无穷大时，加速度趋近等于。 故选D。 6. 钱学森弹道是我国科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想，这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使之既有弹道导弹的突防性，又有飞航式导弹的灵活性。导弹在同一竖直平面内的一段飞行轨迹如图所示，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，导弹在这四个位置的速度v与所受合外力F的关系可能正确且速度正在减小的是（　　） A. 位置A B. 位置B C. 位置C D. 位置D 【答案】B 【解析】 【详解】AC．做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向，而合外力应指向轨迹的凹侧，二者分居于轨迹两侧，故AC错误； BD．合外力方向与速度方向夹角为锐角，物体正在做加速运动，合外力方向与速度方向夹角为钝角，物体正在做减速运动，故B正确，D错误； 故选B。 7. 如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，质量为m的小环套在大圆环上，小环从静止开始由大圆环顶端经Q点自由下滑至其底部，Q为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小（　　） A. 在Q点最大 B. 在Q点最小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】方法一（分析法）：设大圆环半径为，小环在大圆环上某处（点）与圆环的作用力恰好为零，如图所示 设图中夹角为，从大圆环顶端到点过程，根据机械能守恒定律 在点，根据牛顿第二定律 联立解得 从大圆环顶端到点过程，小环速度较小，小环重力沿着大圆环圆心方向的分力大于小环所需的向心力，所以大圆环对小环的弹力背离圆心，不断减小，从点到最低点过程，小环速度变大，小环重力和大圆环对小环的弹力合力提供向心力，所以大圆环对小环的弹力逐渐变大，根据牛顿第三定律可知小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大。 方法二（数学法）：设大圆环半径为，小环在大圆环上某处时，设该处与圆心的连线与竖直向上的夹角为，根据机械能守恒定律 在该处根据牛顿第二定律 联立可得 则大圆环对小环作用力的大小 根据数学知识可知的大小在时最小，结合牛顿第三定律可知小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大。 故选C。 8. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面做匀速圆周运动，则下列物理量中A球比B球大的是（ ） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 筒壁的支持力 【答案】A 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图所示 根据牛顿第二定律 解得 A球的轨道半径大，则A的线速度大，故A正确； B．根据牛顿第二定律 解得 A球的轨道半径大，则A的角速度小，故B错误； C．根据牛顿第二定律 解得 所以球A的向心加速度等于球B的向心加速度，故C错误； D．筒壁的支持力 故两球受筒壁的支持力相等，故D错误。 故选A。 9. 甲、乙两球在同一竖直平面内同时从同一水平线上抛出，并同时落到P点，轨迹如图所示，甲、乙两球运动的最大高度相等，不计空气阻力。则上述整个过程中（　　） A. 甲球的速度变化量比乙球的大 B. 甲球抛出的初速度比乙球的大 C. 甲球的最小动能比乙球的大 D. 甲球相对于乙球做匀加速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．两球运动时间相同，速度变化量 相同，故A错误； B．两球做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向分速度 相同，根据 甲水平方向分速度较大，则甲球抛出的初速度比乙球的大，故B正确； C．甲乙质量未知，无法比较二者动能大小，故C错误； D．两球做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，甲球相对于乙球做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，微山湖某段堤坝倾角为，某同学从水平坝面边缘正上方处，以的水平速度垂直河岸扔出一个小石子，小石子恰好落入水中。已知重力加速度，，，则坝面离水面的高度H为（　　） A. 3.2m B. 4.0m C. 4.8m D. 5.0m 【答案】B 【解析】 【详解】小石子做平抛运动，竖直方向做自由落体运动 水平方向做匀速直线运动 联立可得 故选B。 二、多选题（11-14题，每题4分，全对得4分，选对但不全得2分，有错选或不选得0分，共16分） 11. 如图所示，质量分别为、的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为的斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面向上的恒力F推A，使它们沿斜面匀加速上升，为了增大A、B间的压力，可行的办法是：（ ） A. 增大推力F B. 减小倾角 C. 减小B的质量 D. 减小A的质量 【答案】AD 【解析】 【详解】设物块与斜面间的摩擦因数为μ，对AB整体受力分析有： 对B受力分析有： 由以上两式可得： 为了增大AB间的压力，即要使FAB增大，应增大推力F或减小A的质量，增大B的质量。 故AD正确，BC错误。 故选AD。 12. “刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片(可视为质点)以初速度v0=2 m/s水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向落入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为45°，不计空气阻力，重力加速度大小g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 面片在空中运动的水平位移为0.2m B. 面片运动到锅边缘时的速度大小为 C. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则面片处于超重状态 D. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．面片沿锅边缘的切线方向掉入锅中，则有 又 解得 面片在空中运动的水平位移为 故A错误； B．面片运动到锅边缘时的速度大小为 故B正确； C．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，有指向圆心的向心加速度，向心加速度有向上的分量，则面片处于超重状态，故C正确； D．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，设面片、圆心的连线与竖直方向的夹角为，则面片所受摩擦力大小为 逐渐减小，所受摩擦力大小逐渐减小，故D错误。 故选BC。 13. 荡秋千是一项古老的休闲体育运动。如图所示，李明同学某次荡秋千时，O、A两点分别为其运动过程中的最低点和最高点，A到O的过程中，李明的身体姿势保持不变。已知李明和座椅的总质量为m，两根平行的秋千绳长均为L，A点时绳子与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，空气阻力和绳的质量忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 在A位置时，该同学速度为0，处于平衡状态 B. A位置到O位置的过程中，该同学的机械能守恒 C. 在A位置时，每根秋千绳的拉力大小为 D. 在O位置时，每根秋千绳的拉力大小约为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在A位置时，该人受到重力和秋千绳的拉力，合力不为零，不是平衡状态，故A错误； B．A位置到O位置的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故B正确； C．在A位置时，已知绳子与竖直方向成θ，有 解得 故C正确； D．在O位置时，由牛顿第二定律可得 从A到O，由动能定理 可知每根秋千绳的拉力大小为 故D正确。 故选BCD。 14. 如图所示，用长为的轻绳（轻绳不可伸长）连接的A、B两物块（均可视为质点）放置在水平圆盘上，A、B连线的延长线过圆盘的圆心A与圆心的距离也为A、B两物块的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B始终相对圆盘静止，则下列说法正确的是（　　） A. A、B所受的摩擦力始终相等 B. 是物块开始滑动的临界角速度 C. 轻绳最大弹力为 D. 当时，所受摩擦力的大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当较小时，甲乙均由静摩擦力提供向心力，增大，由可知，受到的静摩擦力越大，由于rB>rA，所以B受到的静摩擦力先达到最大，此后继续增大，要保证B不滑动，轻绳产生弹力并增大，甲受到的静摩擦力继续增大，直到甲受到的静摩擦力达到最大。此时达到最大，轻绳弹力也达到最大，故A错误； B．达到最大，轻绳弹力也达到最大时，对A、B整体 解得 故B正确； C．对A 得 故C错误； D．当时，B向心力 根据轻绳张力大小 A向心力 又 得所受摩擦力的大小为 故D正确。 故选BD。 三、实验题（每空2分，共14分） 15. 某实验小组想测量一个小车的质量。他们认为：依照牛顿第二定律，只要知道了做匀变速直线运动的小车受到的合外力和加速度就能够算出小车的质量。于是他们设计了如图甲所示的实验装置，图中的传感器能够精准显示细绳的拉力，请回答以下问题： （1）该实验装置需要对小车进行平衡摩擦力，其目的是使细绳的拉力为小车做匀加速运动的_________。 （2）实验中传感器与所挂钩码的总质量和小车质量之间应满足的关系为 A. B. C. D. 无要求 （3）实验中传感器与所挂钩码的总质量为，打点计时器所利用的电源频率为50Hz。图乙所示是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，由该纸带的测量数据可求得小车的加速度________（保留两位有效数字），然后便可依据以上数据以及传感器的读数等计算出小车的质量（此题暂不具体计算质量的大小） 【答案】（1）合外力 （2）D （3）1.1 【解析】 【小问1详解】 该实验装置需要对小车进行平衡摩擦力，其目的是使细绳的拉力为小车做匀加速运动的合外力； 【小问2详解】 本题中绳子的拉力可以由传感器直接读出，不需要用钩码的重力代替，所以实验中传感器与所挂钩码的总质量m和小车质量M之间没有要求。 故选D。 【小问3详解】 由题知，打点计时器所利用的电源频率为50Hz，每相邻两计数点间还有4个点未标出，则每相邻计数点的时间为 根据逐差法，可得加速度为 16. 如图甲所示是“验证力的平行四边形定则”的实验装置，将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O。请回答下列问题： （1）实验中某一弹簧测力计的示数如图乙所示，则该力大小为_________N。 （2）本实验用到的方法是_____； A. 控制变量法 B. 等效替换法 C. 数学演绎法 D. 理想模型法 （3）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是_____（填正确选项前字母）。 A. 橡皮条沿同一方向伸长 B. 橡皮条伸长到相同长度 C. 橡皮条沿同一方向伸长相同长度 D. 两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小 （4）根据实验数据在白纸上作出如图丙所示的力的示意图，F1、F2、F、F′四个力中，_____（填上述字母）不是由弹簧测力计直接测得的。 【答案】（1）3.65（3.64--3.66均可） （2）B （3）C （4）F 【解析】 【小问1详解】 该力大小为 【小问2详解】 本实验两个弹簧测力计拉橡皮条的作用效果与一个弹簧测力计拉橡皮条的作用效果相同。本实验用到的方法是等效替换法。 故选B。 【小问3详解】 实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是橡皮条沿同一方向伸长相同长度。 故选C。 【小问4详解】 由图丙可知，F是通过平行四边形定则得到的，不是由弹簧测力计直接测得。 四、解答题（每题8分，共30分） 17. 2021年7月31日，第二十届全国大学生机器人大赛ROBOCON圆满落幕，本次大赛主题项目为“投壶行觞”和“机器马术”。某一“机器人”完成任务返回出发点的过程可简化为如下模型：“机器人”由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，运动一段时间t，此时速度大小为；然后做匀减速直线运动，加速度大小始终为，再经过相同时间t后恰好回到出发点，此时速度大小为。则： （1）这两个过程中加速度大小之比是多少？ （2）速度大小之比是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 取开始运动的方向为正，对于匀加速直线运动，有 对于匀减速直线运动，有 联立解得 【小问2详解】 由联立各式解得 18. 如图所示，一质的木板静止在光滑水平面上，现有一质量为的小滑块以的初速度从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块速度随时间变化的关系如图乙所示，时滑块恰好到达木板最右端。求：（取） （1）内滑块的位移大小和滑块的加速度的大小； （2）滑块与木板间的动摩擦因数； （3）木板的加速度大小和长度。 【答案】（1）， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知内滑块的位移大小为 根据图像的斜率表示加速度，可知滑块的加速度大小为 【小问2详解】 以滑块为对象，根据牛顿第二定律可得 解得滑块与木板间的动摩擦因数为 【小问3详解】 以木板为对象，根据牛顿第二定律可得 解得木板的加速度大小为 根据位移关系可得 代入数据解得木板的长度为 19. 篮球比赛中，一同学某次跳起投篮，出手点与篮板的水平距离为，离地面高度为，篮球垂直打在竖直篮板上的位置离地面的高度为。将篮球看成质点，忽略空气阻力，取。求： （1）篮球从出手到垂直打在篮板上的运动时间； （2）出手时篮球速度的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 篮球从出手到垂直打在篮板上的逆过程可视为平抛运动，则 解得 【小问2详解】 由题意可知，水平初速度 竖直初速度 初速度 解得 20. 如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R的大圆弧和r的小圆弧，直道与弯道相切，直道长度L。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的k倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在圆心角为120°和240°的弯道上做匀速圆周运动，若R＝4r，要使赛车安全且绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度为g）。求： （1） 赛车行驶的最大速率。 （2） 赛车绕赛道一圈的最短时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1） 根据题意，当赛车在大弯道上行驶时的速率最大，由牛顿运动定律有 解得最大速率为 （2） 根据题意，由公式 可得，赛车在直道上的时间为 小圆弧弯道的时间为 大圆弧弯道的时间为 则赛车绕赛道一圈的最短时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石河子第一中学2025届高三9月月考物理试卷 （考试范围：必修一、必修二 平抛圆周运动 ） 考试时间：90分钟 试卷总分：100分 一、单选题（1-10题，每题只有一个选项是正确的，选对得4分，选错、多选或不选得0分，共40分） 1. 甲乙两汽车在路上行驶。在到的时间内，它们的位移时间图像如图。在这段时间内（　　） A. 甲乙两汽车的平均速度相同 B. 汽车甲的平均速度比汽车乙大 C. 汽车甲减速运动，汽车乙减速运动 D. 甲乙两汽车做曲线运动 2. 如图所示，某滑雪爱好者以某一初速度经过倾斜雪道最低点M，滑行到N点时速度为0，接着自由下滑返回到M点。若不计空气阻力，滑雪板与雪道间的动摩擦因数处处相等，则滑雪爱好者运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，在水平地面上有一斜面，斜面上有一小物块A，A沿斜面匀速下滑，斜面保持静止，则下列说法正确的是（　　） A. 斜面受到地面向右的静摩擦力 B. 当A匀速下滑时，再给A施加一沿斜面向下的力，斜面不受地面摩擦力 C. 当A匀速下滑时，再给A施加一个竖直向下的力，则地面对斜面的摩擦力向左 D. 若增大A的质量，则A不能做匀速运动 4. 如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，为光滑铰链，为光滑定滑轮，且在正上方，细绳跨过与O连接，水平外力F作用于细绳的一端。用表示铰链对杆的作用力，现在水平外力F作用下，从缓慢减小到0的过程中，下列说法正确的是（　　） A. F逐渐变小，大小不变 B. F逐渐变小，逐渐变大 C. F先变小再变大，逐渐变小 D. F先变小再变大，逐渐变大 5. 如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到图像。重力加速度大小为g。在下列图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 钱学森弹道是我国科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想，这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使之既有弹道导弹的突防性，又有飞航式导弹的灵活性。导弹在同一竖直平面内的一段飞行轨迹如图所示，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，导弹在这四个位置的速度v与所受合外力F的关系可能正确且速度正在减小的是（　　） A. 位置A B. 位置B C. 位置C D. 位置D 7. 如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，质量为m的小环套在大圆环上，小环从静止开始由大圆环顶端经Q点自由下滑至其底部，Q为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小（　　） A. 在Q点最大 B. 在Q点最小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 8. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面做匀速圆周运动，则下列物理量中A球比B球大的是（ ） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 筒壁的支持力 9. 甲、乙两球在同一竖直平面内同时从同一水平线上抛出，并同时落到P点，轨迹如图所示，甲、乙两球运动的最大高度相等，不计空气阻力。则上述整个过程中（　　） A. 甲球的速度变化量比乙球的大 B. 甲球抛出的初速度比乙球的大 C. 甲球的最小动能比乙球的大 D. 甲球相对于乙球做匀加速直线运动 10. 如图所示，微山湖某段堤坝倾角为，某同学从水平坝面边缘正上方处，以的水平速度垂直河岸扔出一个小石子，小石子恰好落入水中。已知重力加速度，，，则坝面离水面的高度H为（　　） A. 3.2m B. 4.0m C. 4.8m D. 5.0m 二、多选题（11-14题，每题4分，全对得4分，选对但不全得2分，有错选或不选得0分，共16分） 11. 如图所示，质量分别为、的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为的斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面向上的恒力F推A，使它们沿斜面匀加速上升，为了增大A、B间的压力，可行的办法是：（ ） A. 增大推力F B. 减小倾角 C. 减小B的质量 D. 减小A的质量 12. “刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片(可视为质点)以初速度v0=2 m/s水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向落入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为45°，不计空气阻力，重力加速度大小g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 面片在空中运动的水平位移为0.2m B. 面片运动到锅边缘时的速度大小为 C. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则面片处于超重状态 D. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小保持不变 13. 荡秋千是一项古老的休闲体育运动。如图所示，李明同学某次荡秋千时，O、A两点分别为其运动过程中的最低点和最高点，A到O的过程中，李明的身体姿势保持不变。已知李明和座椅的总质量为m，两根平行的秋千绳长均为L，A点时绳子与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，空气阻力和绳的质量忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 在A位置时，该同学速度为0，处于平衡状态 B. A位置到O位置的过程中，该同学的机械能守恒 C. 在A位置时，每根秋千绳的拉力大小为 D. 在O位置时，每根秋千绳的拉力大小约为 14. 如图所示，用长为的轻绳（轻绳不可伸长）连接的A、B两物块（均可视为质点）放置在水平圆盘上，A、B连线的延长线过圆盘的圆心A与圆心的距离也为A、B两物块的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B始终相对圆盘静止，则下列说法正确的是（　　） A. A、B所受的摩擦力始终相等 B. 是物块开始滑动的临界角速度 C. 轻绳最大弹力为 D. 当时，所受摩擦力的大小为 三、实验题（每空2分，共14分） 15. 某实验小组想测量一个小车的质量。他们认为：依照牛顿第二定律，只要知道了做匀变速直线运动的小车受到的合外力和加速度就能够算出小车的质量。于是他们设计了如图甲所示的实验装置，图中的传感器能够精准显示细绳的拉力，请回答以下问题： （1）该实验装置需要对小车进行平衡摩擦力，其目的是使细绳的拉力为小车做匀加速运动的_________。 （2）实验中传感器与所挂钩码的总质量和小车质量之间应满足的关系为 A. B. C. D. 无要求 （3）实验中传感器与所挂钩码的总质量为，打点计时器所利用的电源频率为50Hz。图乙所示是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，由该纸带的测量数据可求得小车的加速度________（保留两位有效数字），然后便可依据以上数据以及传感器的读数等计算出小车的质量（此题暂不具体计算质量的大小） 16. 如图甲所示是“验证力的平行四边形定则”的实验装置，将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O。请回答下列问题： （1）实验中某一弹簧测力计的示数如图乙所示，则该力大小为_________N。 （2）本实验用到的方法是_____； A. 控制变量法 B. 等效替换法 C. 数学演绎法 D. 理想模型法 （3）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是_____（填正确选项前字母）。 A. 橡皮条沿同一方向伸长 B. 橡皮条伸长到相同长度 C. 橡皮条沿同一方向伸长相同长度 D. 两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小 （4）根据实验数据在白纸上作出如图丙所示的力的示意图，F1、F2、F、F′四个力中，_____（填上述字母）不是由弹簧测力计直接测得的。 四、解答题（每题8分，共30分） 17. 2021年7月31日，第二十届全国大学生机器人大赛ROBOCON圆满落幕，本次大赛主题项目为“投壶行觞”和“机器马术”。某一“机器人”完成任务返回出发点的过程可简化为如下模型：“机器人”由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，运动一段时间t，此时速度大小为；然后做匀减速直线运动，加速度大小始终为，再经过相同时间t后恰好回到出发点，此时速度大小为。则： （1）这两个过程中加速度大小之比是多少？ （2）速度大小之比是多少？ 18. 如图所示，一质的木板静止在光滑水平面上，现有一质量为的小滑块以的初速度从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块速度随时间变化的关系如图乙所示，时滑块恰好到达木板最右端。求：（取） （1）内滑块的位移大小和滑块的加速度的大小； （2）滑块与木板间的动摩擦因数； （3）木板的加速度大小和长度。 19. 篮球比赛中，一同学某次跳起投篮，出手点与篮板的水平距离为，离地面高度为，篮球垂直打在竖直篮板上的位置离地面的高度为。将篮球看成质点，忽略空气阻力，取。求： （1）篮球从出手到垂直打在篮板上的运动时间； （2）出手时篮球速度的大小。 20. 如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R的大圆弧和r的小圆弧，直道与弯道相切，直道长度L。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的k倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在圆心角为120°和240°的弯道上做匀速圆周运动，若R＝4r，要使赛车安全且绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度为g）。求： （1） 赛车行驶的最大速率。 （2） 赛车绕赛道一圈的最短时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $