精品解析：安徽省合肥市第八中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

2022级高三年级第一学期物理统一作业（4） 一、选择题 1. 甲、乙两个物体在同一直线上做匀变速直线运动。时刻，乙在甲后方处，它们的速度图像如图所示，则（　　） A. 甲、乙两物体运动方向相反 B. 甲、乙两物体可能相遇两次 C. 时，甲、乙两物体相距最远 D. 甲、乙两物体在2秒末到6秒末通过的位移相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，甲、乙两物体速度都大于零，即运动方向相同，故A项错误； BC．当两物体的速度相等时，两物体的距离最近，且图像的图像与坐标轴围成的面积代表物体的位移，设当4s时乙物体比甲物体多走的位移为 即两者最近时，乙物体并没有追上甲物体，即两者不可能相遇，故BC错误； D．图像的图像与坐标轴围成的面积代表物体的位移，图像可知两物体从2s末到6s末图像与坐标围成的面积相等，所以甲、乙两物体在2秒末到6秒末通过的位移相等，故D项正确。 故选D。 2. 汽车在水平地面转弯时，坐在车里的小北发现车内挂饰向左偏离了竖直方向，如图所示。设转弯时汽车所受的合外力为F，关于本次转弯，下列图示可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据图中可知，车内的挂饰向左偏离了竖直方向，由此可知，汽车正在向右转弯，由于汽车做曲线运动，故合力F指向轨迹的内侧，可知图B符合要求。 故选B。 3. 跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子A、B两端摇动，A、B近似不动，绳子绕AB连线在空中转到图示位置时，则质点（ ） A. Q点的速度方向沿绳子切线 B. P的线速度大于Q的线速度 C. P的角速度等于Q的角速度 D. Q的合外力方向一定垂直指向指向AB的连线 【答案】C 【解析】 【详解】A．P、Q两点以AB为共同转轴做圆周运动，由P、Q两点向AB线段做垂线，即为二者的圆心，如图所示 则可知Q的速度方向与其圆周运动的半径垂直，并不沿绳子切线，A错误； BC．由于P、Q两点以AB为共同转轴做圆周运动，可知二者的角速度相等，由图可知，P的半径小于Q的半径，根据公式 可知，P的线速度小于Q的线速度，B错误，C正确； D．物体不一定是做匀速圆周运动，则合外力不一定垂直于AB，D错误。 故选C。 4. 一条船要在最短时间内渡过宽为100m的河，已知河水的流速v1与船离河岸的距离x变化的关系如图甲，船在静水中的速度与时间t的关系如图乙，则以下判断中正确的是（　　） A. 船渡河的最短时间是40s B. 船运动的轨迹可能是直线 C. 船运动到河宽一半用时10s D. 船在河水中的最大速度是5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．当船渡河时间最短时船头指向正对岸，则船渡河的最短时间是 故A错误； B．因为沿水流方向船先做加速运动后做减速运动，垂直河岸方向做匀速运动，可知合运动不是直线运动，即船运动的轨迹不可能是直线，故B错误； C．船渡河时间与水流速度无关，则船运动到河宽一半用时 故C正确； D．当船运动到河中心时速度最大，则船在河水中的最大速度是 故D错误。 故选C。 5. 抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者一只手控制A不动，另一只手控制B分别沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（　　） A. 沿虚线a向左移动，细线的拉力减小 B. 沿虚线b向上移动，细线的拉力增大 C. 沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变 D. 沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．空竹受力如图所示 根据平衡条件可得 设绳长为，由几何关系可得 沿虚线a向左移动，减小，增大，细线的拉力减小，故A正确； B．沿虚线b向上移动，不变，不变，细线的拉力不变，故B错误； C．沿虚线c斜向上移动，增大，减小，细线的拉力增大，故C错误； D．沿虚线d向右移动，增大，减小，细线对空竹的合力不变，故D错误。 故选A。 6. 曲柄连杆结构是发动机实现工作循环、完成能量转化的主要运动零件。如图所示，连杆下端连接活塞，上端连接曲轴。在工作过程中，活塞在汽缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心旋转，若做线速度大小为的匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 当与垂直时，活塞运动的速度等于 B. 当与垂直时，活塞运动的速度大于 C. 当、、在同一直线时，活塞运动的速度等于 D. 当、、在同一直线时，活塞运动的速度大于 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当与垂直时，点速度的大小为，此时杆整体运动的方向是相同的，方向沿平行的方向，所以活塞运动的速度等于点的速度，都是，故A正确，B错误； CD．当、、在同一直线上时，点的速度方向与垂直，沿的分速度为0，所以活塞运动的速度等于0，故CD错误。 故选A。 7. 图为某景区的艺术喷泉，两次喷出水的轨迹A、B如图所示，它们最大高度相同，通过轨迹最高点速度之比为1:2，不计空气阻力，对轨迹A、B说法正确的是（  ） A. 水滴初速度大小相等 B. 水滴初速度大小之比1:2 C. 水滴在空中运动的时间不同 D. 轨迹A的落地点M恰好在轨迹B最高点的正下方 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．水滴在空中斜上抛运动，其后半部分做平抛运动，根据，最大高度相同，竖直位移相同，后半部分的时间相同，全程的时间相同，最高点的速度水平方向，因此水平方向速度之比为，又因为竖直方向初速度相同，因此他们初速度不等，初速度比不等于，故ABC错误； D．后半部分做平抛运动，在最高点的速度是A的2倍，所以的水平射程是的2倍，轨迹A的落地点M恰好在轨迹B最高点的正下方，故D正确。 故选D。 8. 如图，在竖直平面内一半径为的圆弧轨道和水平轨道在点相切，为圆弧轨道的直径，O为圆心，和之间的夹角为，。一质量为的小球沿水平轨道向右运动，经点沿圆弧轨道通过点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。不计一切摩擦，重力加速度大小为。则下列说法不正确的是（　　） A. 小球在点时速度最大 B. 小球在点时对轨道的压力最大 C. 小球受到的水平恒力的大小为 D. 小球到达点时速度的大小为 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，重力和恒力的合力沿方向，则可以将此模型中重力和的合力看作等效重力，则在圆周中点为等效最低点，点为等效最高点。 C．设小球受到的水平恒力大小为F，由题意，根据力的合成与分解可得 解得 故C正确； AB．在模型的等效最低点点速度最大，所需向心力最大，受到轨道的支持力也最大，即对轨道的压力最大，故A错误，B正确； D．在C点小球对轨道的压力恰好为零，等效重力提供小球做圆周运动的向心力，则 ， 解得 故D正确。 题目要求选择不正确，故选A。 9. 如图所示，倾角为的斜面体静置在粗糙水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧下端拴接在斜面体底端的挡板上，质量为m的物块a拴接在轻弹簧的上端，放在斜面体上质量为m的物块b通过跨过光滑定滑轮的细绳与质量为2m的球c拴接。初始时a、b接触，c在外力的作用下，使b、c间绳子伸直但无拉力。物块b、滑轮间的细绳与斜面平行，斜面光滑，（重力加速度为g sin37°=0.6 cos37°=0.8）。撤去球c的外力一瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 物块b的加速度为2g B. 物块a的加速度0.5g C. 斜面体受到水平向右的静摩擦力作用 D. 撤去球c的外力后，当弹簧弹力大小为时，a、b刚好分离 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．撤去球c的外力前，b、c间绳子伸直但无拉力，以a、b为整体，根据受力平衡可得 撤去球c的外力一瞬间，以c为对象，根据牛顿第二定律可得 以a、b为整体，根据牛顿第二定律可得 联立解得a、b、c的加速度大小为 故A错误，B正确； C．以斜面体和a、b、c为系统，由于a、b的加速度沿斜面向上，具有水平向右的分加速度，根据牛顿第二定律可得 可知斜面体受到水平向右的静摩擦力作用，故C正确； D．撤去球c的外力后，a、b刚好分离时，a、b间的弹力为0，此时a、b、c的加速度大小相等，以c为对象，根据牛顿第二定律可得 以b为对象，根据牛顿第二定律可得 以a为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得弹簧弹力大小为 故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，一长木板a在水平地面上运动，在某时刻（）将一相对于地面静止的物块b轻放到木板上，此时a的速度水平向右，大小为2v0，同时对a施加一水平向右的恒力F。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，a、b运动的速度一时间图像可能是下列图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】小物块由静止开始，长木板有初速度且受到恒力作用，所以对物块受力分析，由牛顿第二定律得 解得 对长木板受力分析有 解得 AB．根据图像斜率可知初始阶段 aa＜0， 解得 则a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动，共速后由于整体合力为零，将一起做匀速直线运动，故A错误，B正确 C．根据图像知a做匀速直线运动，即 b做匀加速直线运动，两者共速后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 故C正确； D．若aa＜ab，则有 两者均做匀加速直线运动，共速后一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律的 解得 故D错误。 故选BC。 二、实验题 11. 炎热的夏天，水上娱乐成了人们喜欢的项目，玩具水枪几乎成了水上娱乐的必备玩具，而水枪的喷水速度是决定水枪性能好坏的重要因素。小明同学充分利用自己所学的平抛知识来研究水从枪口喷出时的初速度。他将固定有水平杆的支架放在桌面上，杆的右端用一细线悬挂一重物，然后将水枪架在水平杆上，并将喷嘴调为水平，用力挤压水枪扳机后，细水柱沿喷嘴喷出，用手机拍摄并将照片打印出来，如图甲所示。设该段细水柱可认为是均匀水平喷出的，不计空气阻力。 （1）水平杆的右端用一细线悬挂一重物的主要目的是___________。 A. 确定水平抛出的初位置 B. 增加支架的配重 C. 确定竖直方向 （2）用刻度尺量出照片中水平杆长为，平抛水平位移为x1，实际水平杆长为。由上可知，细水柱平抛的实际水平位移为___________（用表示）。 （3）为了求出水从枪口喷出时的初速度，小明将拍摄照片上的轨迹通过（2）问的比例换算得到如图乙所示的曲线，并在该曲线上选取了A、B、C三点，其中AB、AC沿细线方向的实际距离分别为、，垂直于细线方向的实际距离分别为x、2x。已知重力加速度为g，则可求出喷水时的初速度___________（用题中所给字母表示）。 【答案】（1）C （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 本实验是用平抛研究水枪喷出的初速度，需要确定水平或竖直方向，故用细线悬挂重物的主要目的是确定平抛的竖直方向。 故选C。 【小问2详解】 由题设易知 解得 【小问3详解】 由水平位移关系可知，由A运动到B、B运动到的时间相等，令为。在水平方向 在竖直方向 联立，解得 12. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学对教材上的实验方案做了改进，如图甲所示，调节桌面水平，用力传感器直接测细线中的拉力F，小车在大小为2F的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速运动。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是（　　） A. 必须用天平测出砂和砂桶的质量，以其重力来表示绳中的拉力大小 B. 一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C. 需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带，测出加速度a与相应力传感器示数F （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是_____m/s2。（结果保留两位有效数字） （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力Ff=_____N，小车质量m=_____kg。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）C （2）2.4 （3） ①. 1.0 ②. 2.9 【解析】 【小问1详解】 AB．拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂桶（包括砂）的质量远小于小车的总质量，故AB错误； C．该实验探究加速度与力的关系，需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 相邻两计数点之间还有四个点未画出，则相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，所以 【小问3详解】 [1]根据牛顿第二定律可得 当加速度为零时，有 所以 [2]结合以上分析可得 所以 三、解答题 13. 如图所示的一种巨型机动游戏设备可以使人体验超重和失重，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上120m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面40m时，制动系统启动，使座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。某次游戏中，座舱中有一个重2N的苹果，苹果始终相对座舱静止。（重力加速度g取，空气阻力不计）求： （1）此过程中座舱的最大速度； （2）当座舱落到离地面10m的位置时，座舱对苹果的支持力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当座舱下落到离地时，速度最大，根据动力学公式 解得此过程中座舱的最大速度 【小问2详解】 座舱做匀减速运动的加速度为 苹果的质量为 对苹果，根据牛顿第二定律 解得座舱对苹果的支持力大小 14. 如图所示，质量均为m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，圆盘做匀速圆周运动.当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）物块与圆盘间的动摩擦因数为多少？ （2）用细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，A的线速度为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由分析可知，物块离转轴的距离越大，越容易滑动，因此最先滑动的是物块B，根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 当两物块刚好要滑动时，设转动的角速度为ω1，对物块A研究有 对物块B研究有 解得 则物块A的线速度大小为 物块B的线速度大小为 15. 一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，除传送带和 PQ段外各段表面均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道 DE、PQ相切于处，螺旋圆形轨道半径。传送带的水平部分AB长，沿顺时针运行的速率。PQ间距离。凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 CH处，摆渡车质量，上表面与 A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的 DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量的滑块（可视作质点）向左压缩弹簧至O点由静止释放，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示。已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为，滑块与轨道 PQ间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）滑块滑上传送带的初速度； （2）滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量Q； （3）为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度 x的范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由图像得弹簧弹力做功 根据功的计算公式有 解得 （2）若滑块在传送带上一直加速，根据牛顿第二定律得 根据运动学公式有 解得，故假设合理。 此过程中皮带位移 滑块与皮带的相对位移 滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量 （3）若滑块刚好过F点 根据动能定理有 解得 若刚好能到Q点 解得 所以，若使滑块即能过F点又能到达Q点，则， 所以 滑块在摆渡车上时，根据牛顿第二定律有 解得，滑块加速度 关于摆渡车的运动，根据牛顿第二定律有 解得，摆渡车加速度 两者共速时， 联立解得， 在相对滑动过程中，滑块的位移 解得 在相对滑动过程中，摆渡车的位移 解得 相对位移 所以，车长，故 设摆渡车停止后，滑块继续在摆渡车上减速运动，根据动能定理有 又知 联立解得 所以，车长 所以，车长的取值范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2022级高三年级第一学期物理统一作业（4） 一、选择题 1. 甲、乙两个物体在同一直线上做匀变速直线运动。时刻，乙在甲后方处，它们的速度图像如图所示，则（　　） A. 甲、乙两物体运动方向相反 B. 甲、乙两物体可能相遇两次 C. 时，甲、乙两物体相距最远 D. 甲、乙两物体在2秒末到6秒末通过的位移相等 2. 汽车在水平地面转弯时，坐在车里的小北发现车内挂饰向左偏离了竖直方向，如图所示。设转弯时汽车所受的合外力为F，关于本次转弯，下列图示可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子A、B两端摇动，A、B近似不动，绳子绕AB连线在空中转到图示位置时，则质点（ ） A. Q点的速度方向沿绳子切线 B. P的线速度大于Q的线速度 C. P的角速度等于Q的角速度 D. Q的合外力方向一定垂直指向指向AB的连线 4. 一条船要在最短时间内渡过宽为100m的河，已知河水的流速v1与船离河岸的距离x变化的关系如图甲，船在静水中的速度与时间t的关系如图乙，则以下判断中正确的是（　　） A. 船渡河的最短时间是40s B. 船运动的轨迹可能是直线 C. 船运动到河宽一半用时10s D. 船在河水中的最大速度是5m/s 5. 抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者一只手控制A不动，另一只手控制B分别沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（　　） A. 沿虚线a向左移动，细线的拉力减小 B. 沿虚线b向上移动，细线的拉力增大 C. 沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变 D. 沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力增大 6. 曲柄连杆结构是发动机实现工作循环、完成能量转化的主要运动零件。如图所示，连杆下端连接活塞，上端连接曲轴。在工作过程中，活塞在汽缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心旋转，若做线速度大小为的匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 当与垂直时，活塞运动的速度等于 B. 当与垂直时，活塞运动的速度大于 C. 当、、在同一直线时，活塞运动的速度等于 D. 当、、在同一直线时，活塞运动的速度大于 7. 图为某景区的艺术喷泉，两次喷出水的轨迹A、B如图所示，它们最大高度相同，通过轨迹最高点速度之比为1:2，不计空气阻力，对轨迹A、B说法正确的是（  ） A. 水滴初速度大小相等 B. 水滴初速度大小之比1:2 C. 水滴在空中运动的时间不同 D. 轨迹A的落地点M恰好在轨迹B最高点的正下方 8. 如图，在竖直平面内一半径为的圆弧轨道和水平轨道在点相切，为圆弧轨道的直径，O为圆心，和之间的夹角为，。一质量为的小球沿水平轨道向右运动，经点沿圆弧轨道通过点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。不计一切摩擦，重力加速度大小为。则下列说法不正确的是（　　） A. 小球在点时速度最大 B. 小球在点时对轨道的压力最大 C. 小球受到的水平恒力的大小为 D. 小球到达点时速度的大小为 9. 如图所示，倾角为的斜面体静置在粗糙水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧下端拴接在斜面体底端的挡板上，质量为m的物块a拴接在轻弹簧的上端，放在斜面体上质量为m的物块b通过跨过光滑定滑轮的细绳与质量为2m的球c拴接。初始时a、b接触，c在外力的作用下，使b、c间绳子伸直但无拉力。物块b、滑轮间的细绳与斜面平行，斜面光滑，（重力加速度为g sin37°=0.6 cos37°=0.8）。撤去球c的外力一瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 物块b的加速度为2g B. 物块a的加速度0.5g C. 斜面体受到水平向右的静摩擦力作用 D. 撤去球c的外力后，当弹簧弹力大小为时，a、b刚好分离 10. 如图所示，一长木板a在水平地面上运动，在某时刻（）将一相对于地面静止的物块b轻放到木板上，此时a的速度水平向右，大小为2v0，同时对a施加一水平向右的恒力F。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，a、b运动的速度一时间图像可能是下列图中的（　　） A. B. C. D. 二、实验题 11. 炎热的夏天，水上娱乐成了人们喜欢的项目，玩具水枪几乎成了水上娱乐的必备玩具，而水枪的喷水速度是决定水枪性能好坏的重要因素。小明同学充分利用自己所学的平抛知识来研究水从枪口喷出时的初速度。他将固定有水平杆的支架放在桌面上，杆的右端用一细线悬挂一重物，然后将水枪架在水平杆上，并将喷嘴调为水平，用力挤压水枪扳机后，细水柱沿喷嘴喷出，用手机拍摄并将照片打印出来，如图甲所示。设该段细水柱可认为是均匀水平喷出的，不计空气阻力。 （1）水平杆的右端用一细线悬挂一重物的主要目的是___________。 A. 确定水平抛出的初位置 B. 增加支架的配重 C. 确定竖直方向 （2）用刻度尺量出照片中水平杆长为，平抛水平位移为x1，实际水平杆长为。由上可知，细水柱平抛的实际水平位移为___________（用表示）。 （3）为了求出水从枪口喷出时的初速度，小明将拍摄照片上的轨迹通过（2）问的比例换算得到如图乙所示的曲线，并在该曲线上选取了A、B、C三点，其中AB、AC沿细线方向的实际距离分别为、，垂直于细线方向的实际距离分别为x、2x。已知重力加速度为g，则可求出喷水时的初速度___________（用题中所给字母表示）。 12. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学对教材上的实验方案做了改进，如图甲所示，调节桌面水平，用力传感器直接测细线中的拉力F，小车在大小为2F的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速运动。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是（　　） A. 必须用天平测出砂和砂桶的质量，以其重力来表示绳中的拉力大小 B. 一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C. 需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带，测出加速度a与相应力传感器示数F （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是_____m/s2。（结果保留两位有效数字） （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力Ff=_____N，小车质量m=_____kg。（结果保留两位有效数字） 三、解答题 13. 如图所示的一种巨型机动游戏设备可以使人体验超重和失重，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上120m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面40m时，制动系统启动，使座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。某次游戏中，座舱中有一个重2N的苹果，苹果始终相对座舱静止。（重力加速度g取，空气阻力不计）求： （1）此过程中座舱的最大速度； （2）当座舱落到离地面10m的位置时，座舱对苹果的支持力大小。 14. 如图所示，质量均为m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，圆盘做匀速圆周运动.当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）物块与圆盘间的动摩擦因数为多少？ （2）用细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，A的线速度为多少？ 15. 一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，除传送带和 PQ段外各段表面均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道 DE、PQ相切于处，螺旋圆形轨道半径。传送带的水平部分AB长，沿顺时针运行的速率。PQ间距离。凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 CH处，摆渡车质量，上表面与 A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的 DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量的滑块（可视作质点）向左压缩弹簧至O点由静止释放，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示。已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为，滑块与轨道 PQ间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）滑块滑上传送带的初速度； （2）滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量Q； （3）为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度 x的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $