精品解析：江苏省泰州市靖江高级中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

2024—2025学年度第一学期高三年级阶段考试（一） 物理试题 （时间：75分钟 分值：100分） 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共10题，每题4分，共40分。每小题只有一个选项最符合题意。） 1. 中国海军服役的歼﹣15舰载机在航母甲板上加速起飞过程中，某段时间内战斗机的位移时间（x﹣t）图像如图所示，则 （　　） A. 由图可知，舰载机起飞的运动轨迹是曲线 B. 由图可知，舰载机起飞在0-3s内做匀加速运动 C. 在0～3s内，舰载机的平均速度大于12m/s D. 在M点对应位置，舰载机的速度大于20m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据x-t图像的斜率表示速度，可知x-t图像只能表示物体两个运动方向，所以x-t图像只能表示直线运动的规律，即知舰载机起飞的运动轨迹是直线，A错误； B．由x-t图像图像可知舰载机的速度逐渐增大，若满足才是匀加速直线运动，但图像的数据不能反映是抛物线的形状，则舰载机起飞在0-3s内做变加速直线运动，故B错误； C．在0～3s内，舰载机通过的位移为 则平均速度为 故C错误； D．2-2.55s内的平均速度为 根据2-2.55s内的平均速度等于MN连线的斜率大小，在M点对应的位置舰载机的速度等于过M点的切线斜率大小，可知在M点对应的位置，舰载机的速度大于MN段平均速度20m/s，故D正确。 故选D。 2. 用高压水枪清洗汽车的照片如图所示。设水枪喷出的水柱沿水平方向，水流速度为，水柱垂直汽车表面，碰后立即沿汽车表面散开没有反弹（可近似认为速度减小为零）。已知水的密度为，由于空中水柱距离较短，不考虑重力的影响，则水柱对汽车产生的压强为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】规定水流的速度方向为正方向，由动量定理得 联立解得 故选D。 3. 如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体E和半圆柱体M靠在一起，E、M之间无摩擦力，E的重力为G，M下表面粗糙，E、M均静止在水平地面上，现过E的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将E拉离地面一直滑到M的顶端，整个过程中，M始终处于静止状态，对该过程的分析，下列说法正确的是（　　） A. 地面所受M的压力变大 B. 地面对M的摩擦力逐渐增大 C. 开始时拉力F最大，且为，以后逐渐减小为0 D. E、M间的压力开始时最大，且为，以后逐渐减小到G 【答案】C 【解析】 【详解】A．取整体为研究对象，地面所受M的压力不变，等于二者的总重力，A错误； CD．圆柱体E受重力G、拉力F、半圆柱体的支持力N作用处于平衡状态，这三个力构成封闭三角形，如图所示 开始时N与竖直方向成60°角，对应图中的最大三角形。此时拉力F和半圆柱体的支持力N都最大，其大小分别为 随着E向上移动，三角形逐渐减小，拉力F、半圆柱体的支持力N都逐渐减小，当E移动到M顶端时，F减小到零，N减小到G。根据牛顿第三定律，半圆柱体的支持力N等于E对M的压力，C正确，D错误； B．取整体为研究对象，地面对M的摩擦力等于拉力F，所以摩擦力随拉力F减小，B错误。 故选C。 4. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升，重物上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是( 　) A. 钢绳的最大拉力为 B. 钢绳的最大拉力为mg C. 重物匀加速的末速度为 D. 重物匀加速运动的加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A.匀速阶段钢绳的拉力为，加速阶段的物体处于超重状态，刚绳的拉力大于，所以钢绳的最大拉力大于．故A错误． B. 匀速阶段钢绳的拉力为，加速阶段的物体处于超重状态，刚绳的拉力大于，所以钢绳的最大拉力大于．故B错误． C.匀加速运动时，拉力大于重力，当加速阶段结束时的速度为，则有，可得：，所以重物匀加速的末速度小于．故C错误． D.匀加速阶段，拉力为，根据牛顿第二定律有，由以上方程解得．故D正确． 5. 如图所示，表面光滑的圆锥固定在水平面上，底面半径为，顶角为60°。有一个质量为的弹性圆环，弹性圆环的弹力与形变量之间满足胡克定律，且始终在弹性限度内。弹性圆环处于自然状态时半径为，现将弹性圆环套在圆锥上，稳定时弹性圆环处于水平状态，且到底面的距离为圆锥高线的，重力加速度为。则弹性圆环的劲度系数为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】取圆环上很小的一段分析，设对应圆心角为θ，分析微元受力有重力m0g、支持力N、两边圆环其余部分对微元的拉力T，由平衡条件有 α = 60° 由于微元很小，则对应圆心角很小，则 sin = m0 = 其中r为圆环拉伸后的半径，代入数据有 T = = 由题知，稳定时弹性圆环处于水平状态，且到底面的距离为圆锥高线的，则有 h = Rtan60° = R r = 根据胡克定律有 T = kx x = 2π(r - ) 计算有 k = 故选C。 6. 2023年2月10日神舟十五号乘组圆满完成了中国空间站全面建成后的首次出舱任务，空间站如图所示。若中国空间站绕地球可视为匀速圆周运动，已知空间站运行周期为T，轨道离地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 地球的第一宇宙速度为 B. 空间站的运行速度为 C. 航天员出舱与空间站保持相对静止时受到的合力为零 D. 空间站绕地球运动的向心加速度大于地面的重力加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．设地球质量为M，空间站质量为m，对空间站根据万有引力提供向心力有 对质量为物体在地球上达到第一宇宙速度时有 联立解得 A正确； B．空间站的运行速度为 B错误； C．航天员出舱与空间站保持相对静止时仍然受到地球的万有引力作用，所受合力不为零，C错误； D．空间站绕地球运动时有 在地面时有 可得 D错误。 故选A。 7. 智能手机有许多的传感器，如加速度传感器。小明用手平托着手机，迅速向下运动，然后停止。以竖直向上为正方向，手机记录了手机竖直方向的加速度a随时间t变化的图像如图所示。则下列判断正确的是（ ） A. t1时刻手机速度最大 B. 手机t2时刻比t1速度更小 C. t3时刻手受的压力比手机重力小 D. t4时刻手受的压力最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意由图可知，t1时刻，手机加速度为负向最大，但速度不是最大，故A错误； B．手机一直下运动，则t2时刻手机加速度仍向下，所以还在向下加速，速度比t1时刻速度更大，故B错误； CD．根据题意，设手给手机的支持力为F，取向下为正方向，由牛顿第二定律有 可得 可知，当手机具有向上的最大加速度时，手给手机的作用力最大，即手受到的压力最大，由图可知，t4时刻，手机具有向上的最大加速度，即t4时刻手受的压力最大；t3时刻，手机具有向上的加速度，手机处于超重，所以手受到的压力比手机重力大，故C错误、D正确。 故选D。 8. 冬梦飞扬，冬奥梦圆。第二十四届冬季奥林匹克运动会在北京开幕。跳台滑雪是一项深受勇敢者喜爱的滑雪运动。图（甲）为某跳台滑雪运动员从跳台a（长度可忽略不计）处沿水平方向飞出、经2s在斜坡b处着陆的示意图，图（乙）为运动员从a到b飞行时的动能Ek随飞行时间t变化的关系图像。不计空气阻力作用，重力加速度g取10m/s2，则下列说法错误的是（　　） A. 斜坡的倾角为30° B. 运动员在a处的速度大小为10m/s C. 运动员运动到b处时重力的瞬时功率为1.2×104W D. 运动员在1s末时离坡面的距离最大 【答案】A 【解析】 【详解】B．根据图像可得 联立解得 故B正确； A．t＝2s时，运动员落在斜坡上，斜坡的倾角满足 解得 故A错误； C．根据动能公式 解得 t＝2s时，运动员运动到b处时重力的瞬时功率为 故C正确； D．运动员离坡面距离最远时，速度方向与坡面平行，有 解得 故D正确。 由于本题选择错误的，故选A。 9. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速度释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小车和物块构成的系统动量守恒 B. 物块从A位置运动至C位置时，小车向右运动的距离为 C. 摩擦力对物块和小车所做的功的代数和为 D. 小车在运动过程中的速度先增大后减小，全程最大速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒，系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误； B．根据人船模型的推论可知物块刚到达水平轨道时，小车向左滑动，故B错误； D．小车与物块组成的系统水平方向动量守恒，物块下滑过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 物块到达B点时小车速度最大，故D错误； C．根据题意结合水平方向动量守恒可知物块到达点时，物块和小车速度均为零，根据能量守恒定律可知摩擦力对物块和小车所做的功的代数和为，故C正确。 故选C。 10. 如图甲所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块B相连并处于静止状态。一物块A在外力作用下静止在弹簧正上方某高度处，取物块A静止时的位置为原点O、竖直向下为正方向建立x轴。某时刻撤去外力，物块A自由下落，与物块B碰撞后以相同的速度向下运动，碰撞过程用时极短。测得物块A的动能Ek与其位置坐标x的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内），图中除0~x1之间的图线为直线外，其余部分均为曲线。已知物块A、B均可视为质点，重力加速度为g，则（　　） A. 物块A、B质量之比为2：3 B. 弹簧的劲度系数 C. 从x1到x3的过程中，物块A、B一起运动加速度的最大值 D. 从x1到x3的过程中，弹簧的弹性势能增加了 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知碰撞后A的动能变为原来的，根据 可知碰撞后A的速度大小变为原来的，设碰撞前一刻速度为v，取初速度方向为正方向，由动量守恒定律有 解得 故A错误； B．设A的质量为m，则B的质量为3m，由图乙可知，x2处动能达到最大，根据平衡条件可得此时弹簧的弹力为4mg，从x1到x2过程中，弹簧的弹力增加mg，由胡克定律知 故 从O到x1，由动能定理有 联立可得 故B错误； C．从x1到的过程中，加速度大小逐渐减小至零，然后再增加，故加速度最大在x1处或者，在x1处有 解得 在处有 解得 故加速度的最大值 故C错误； D．碰撞后A的动能为，则B的动能为，总动能为，从x1到的过程中，由能量关系有 解得 故D正确。 故选D。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组的同学设计了图示装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。光电门固定在铁架台上且与数字计时器连接，铁架台台面上放有橡皮泥防止小球反弹。初始时，小球球心与释放装置下边缘等高，再让小球从光电门正上方某一高度由静止释放。 （1）已知小球直径为d、当地的重力加速度为g，要想验证机械能守恒还需测量的物理量有______。 A．释放装置下边缘到光电门中心的高度差h B．通过光电门的遮光时间为t C．小球质量m （2）若本实验所提供的物理量满足表达式：______，得证小球下落过程机械能守恒。 （3）实际测量数据总显示下落过程中小球重力势能减小量______（选填“大于”“小于”或“等于”）动能的增加量，主要原因是______。 （4）该小组的同学认为可以利用图像法来计算小球下落过程的平均阻力f。多次改变小球的释放点高度，记录下对应的下落高度h和遮光时间t，通过描点作图得到了图像是一条过原点的倾斜直线，已知该直线的斜率为k，小球质量为m，则平均阻力f=______。 【答案】 ①. AB##BA ②. （或） ③. 大于 ④. 下落过程中会克服阻力做功 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]本实验验证机械能守恒，即 由此可知，需测量物理量有释放装置下边缘到光电门中心的高度差h，通过光电门的遮光时间t，而小球的质量不需要测量。 故选AB。 （2）[2]若小球下落过程机械能守恒,则 即 （3）[3][4]由于小球下落过程中受到阻力作用，小球需要克服阻力做功，所以使得实际测量数据总是小球重力势能的减小量大于动能的增加量； （4）[5]若考虑空气阻力影响，根据动能定理可得 整理可得 所以 12. 如图，某同学利用国产无人机玩“投弹”游戏，无人机静止在离水平地面高度h=20m处，t=0时刻无人机释放小球1，并以加速度a=2m/s2水平向右匀加速飞行3秒后释放小球2；空气阻力忽略不计，重力加速度为g。求： （1）小球1落地时的速度大小； （2）两个小球落地点间的距离。 【答案】（1）20m/s；（2）21m 【解析】 【详解】（1）对小球1，作自由落体运动 解得 =20m/s （2）对小球2，做平抛运动，竖直方向上, 解得空中运动时间 在Δt时间内，无人机的位移 无人机的速度 在t时间内，小球2在水平方向位移 即两球落地点间的距离 13. 如图所示，质量为M上表面光滑的半圆柱体P放置于水平面上，一根轻质细线跨过大小可忽略的光滑定滑轮，一端和置于P上的小球A（可视为质点）连结，另一端系在天花板上的点，光滑的质量不计的小动滑轮置于、之间的细线上，下面通过轻质细绳挂着质量为m的小球B。已知半圆柱体P及两小球A、B均处于静止状态，定滑轮在半圆柱体圆心O的正上方，与竖直方向成30°。长度与半圆柱体半径相等，细线与天花板之间的夹角为37°，重力加速度为g，，求 （1）小球A的质量； （2）圆柱体P对水平面的摩擦力和压力大小。 【答案】（1）；（2），Mg+ 【解析】 【分析】 【详解】（1）同一根细线上的拉力大小相等，设细线拉力大小为T，对小动滑轮O3和小球B整体进行受力分析，如图甲所示，根据平衡条件得 2Tsin37°= mg 解得 对小球 A，受力分析如图乙所示，根据平衡条件得 FNA=T （FNA+T）cos30°=mAg 解得 mA= （2）对小球 A和半圆柱体P整体受力分析，如图丙所示，设P受到摩擦力为f，支持力为FN，根据平衡条件得 f = Tsin30° FN+T cos30°=(M+ mA)g 解得 f= FN=Mg+ 由牛顿第三定律可得，P对水平面的摩擦力和压力大小分别为 f′=，F′N= Mg+ 14. 如图，质量为的圆形薄板水平放置，质量为的小球（视为质点）和薄板之间用一段不可伸长的轻绳（未画出）连接。开始时，球紧挨着薄板的圆心处，薄板圆心正下方处，有一固定水平支架上有一圆孔，孔的圆心与薄板圆心在同一竖直线上，孔直径小于薄板直径。现让球与薄板同时由静止释放（不计空气阻力），当薄板落到固定支架上时，与支架发生弹性碰撞，碰后球与薄板分离，直到薄板与支架第二次碰撞前的某瞬间轻绳绷紧。上述过程中（重力加速度）： （1）若薄板质量，薄板与支架碰撞时间为，求碰撞过程支架对薄板的平均作用力的大小； （2）若薄板质量，小球质量，绳长，求绳绷紧后瞬间板与球的速度大小（结果数值保留两位有效数字）； （3）若薄板质量和小球质量为任意值，通过计算说明绳长满足什么条件可使绳绷紧后瞬间板与球的速度方向竖直向下。 【答案】（1）820N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 圆板下落h与支架将要碰撞时，根据自由落体运动规律有 解得 选取向下为正方向，由动量定理可得 解得 F=820N 【小问2详解】 此时薄板以速度v0向上做匀减速运动，小球以v0向下做加速运动，以向下为正方向，对薄板有 对小球有 又 解得 t=0.125s 此时小球的速度为 薄板的速度为 细绳绷紧过程由动量守恒定律 解得 速度大小为0.39m/s，方向向上； 【小问3详解】 要使球与板以共同速度v向下，由于薄板质量M和小球质量m为任意值，必须使板反弹后在下落阶段绳子才拉直；当板刚到达最高点时，细绳绷紧，此时绳长最小；板速度减为0的时间 板上升的最大高度 这段时间内小球下降的距离 绳的最短长度 当板下落到C处时，细绳绷紧，此时绳长最长，当板落到C时，历时 小球下降距离为 则绳长为 综上可得，要使v向下，绳长应满足 15. 如图所示，一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端连接质量为5m的物块B，另一端连接质量为m的小物块A，A套在一根足够长的竖直固定的光滑细杆上，杆上的M点与滑轮等高，滑轮与直杆间的距离为L。A在竖直向下的拉力作用下静止于杆上P点位置，绳与杆的夹角为37°。不计滑轮的大小、质量和摩擦，不计空气阻力，sin37°=0.6，重力加速度为g。求： （1）物块A静止时竖直向下的拉力的大小： （2）撤去竖直向下的拉力瞬间，绳中的张力大小； （3）运动过程中，物块A的加速度大小第一次为g时的速度。 【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向上 【解析】 【详解】（1）设静止时绳中张力大小为，竖直向下拉力为F，根据平衡条件 对物块B 对物块A 解得 （2）设撤去拉力F瞬间绳中张力大小为，物块A的加速度大小为，物块B的加速度大小为，根据牛顿第二定律 对物块B 对物块A 两物块速度都为零，两物块沿绳子方向的加速度大小相等 联立解得 （3）释放瞬间，释放后，物块A先向上做加速度逐渐减小的加速运动，后向上做加速度逐渐增大的减速运动，当第一次运动到滑轮等高M处时，对A根据牛顿第二定律 解得 方向竖直向下，此时物块A的加速度大小第一次为g 从物块A释放到第一次运动至M，物块A上升的高度 物块B下降的高度 物块B的速度 此过程物块A、B两物块组成的系统机械能守恒 解得 方向竖直向上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度第一学期高三年级阶段考试（一） 物理试题 （时间：75分钟 分值：100分） 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共10题，每题4分，共40分。每小题只有一个选项最符合题意。） 1. 中国海军服役的歼﹣15舰载机在航母甲板上加速起飞过程中，某段时间内战斗机的位移时间（x﹣t）图像如图所示，则 （　　） A. 由图可知，舰载机起飞的运动轨迹是曲线 B. 由图可知，舰载机起飞0-3s内做匀加速运动 C. 在0～3s内，舰载机的平均速度大于12m/s D. 在M点对应位置，舰载机的速度大于20m/s 2. 用高压水枪清洗汽车的照片如图所示。设水枪喷出的水柱沿水平方向，水流速度为，水柱垂直汽车表面，碰后立即沿汽车表面散开没有反弹（可近似认为速度减小为零）。已知水的密度为，由于空中水柱距离较短，不考虑重力的影响，则水柱对汽车产生的压强为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，半径相同、质量分布均匀圆柱体E和半圆柱体M靠在一起，E、M之间无摩擦力，E的重力为G，M下表面粗糙，E、M均静止在水平地面上，现过E的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将E拉离地面一直滑到M的顶端，整个过程中，M始终处于静止状态，对该过程的分析，下列说法正确的是（　　） A. 地面所受M的压力变大 B. 地面对M的摩擦力逐渐增大 C. 开始时拉力F最大，且为，以后逐渐减小为0 D. E、M间的压力开始时最大，且为，以后逐渐减小到G 4. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升，重物上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是( 　) A. 钢绳的最大拉力为 B. 钢绳的最大拉力为mg C. 重物匀加速的末速度为 D. 重物匀加速运动的加速度为 5. 如图所示，表面光滑的圆锥固定在水平面上，底面半径为，顶角为60°。有一个质量为的弹性圆环，弹性圆环的弹力与形变量之间满足胡克定律，且始终在弹性限度内。弹性圆环处于自然状态时半径为，现将弹性圆环套在圆锥上，稳定时弹性圆环处于水平状态，且到底面的距离为圆锥高线的，重力加速度为。则弹性圆环的劲度系数为（ ） A. B. C. D. 6. 2023年2月10日神舟十五号乘组圆满完成了中国空间站全面建成后的首次出舱任务，空间站如图所示。若中国空间站绕地球可视为匀速圆周运动，已知空间站运行周期为T，轨道离地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 地球的第一宇宙速度为 B. 空间站的运行速度为 C. 航天员出舱与空间站保持相对静止时受到的合力为零 D. 空间站绕地球运动的向心加速度大于地面的重力加速度 7. 智能手机有许多传感器，如加速度传感器。小明用手平托着手机，迅速向下运动，然后停止。以竖直向上为正方向，手机记录了手机竖直方向的加速度a随时间t变化的图像如图所示。则下列判断正确的是（ ） A. t1时刻手机速度最大 B. 手机t2时刻比t1速度更小 C. t3时刻手受的压力比手机重力小 D. t4时刻手受的压力最大 8. 冬梦飞扬，冬奥梦圆。第二十四届冬季奥林匹克运动会在北京开幕。跳台滑雪是一项深受勇敢者喜爱的滑雪运动。图（甲）为某跳台滑雪运动员从跳台a（长度可忽略不计）处沿水平方向飞出、经2s在斜坡b处着陆的示意图，图（乙）为运动员从a到b飞行时的动能Ek随飞行时间t变化的关系图像。不计空气阻力作用，重力加速度g取10m/s2，则下列说法错误的是（　　） A. 斜坡的倾角为30° B. 运动员在a处的速度大小为10m/s C. 运动员运动到b处时重力的瞬时功率为1.2×104W D. 运动员在1s末时离坡面距离最大 9. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速度释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小车和物块构成的系统动量守恒 B. 物块从A位置运动至C位置时，小车向右运动的距离为 C. 摩擦力对物块和小车所做的功的代数和为 D. 小车在运动过程中的速度先增大后减小，全程最大速度为 10. 如图甲所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块B相连并处于静止状态。一物块A在外力作用下静止在弹簧正上方某高度处，取物块A静止时的位置为原点O、竖直向下为正方向建立x轴。某时刻撤去外力，物块A自由下落，与物块B碰撞后以相同的速度向下运动，碰撞过程用时极短。测得物块A的动能Ek与其位置坐标x的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内），图中除0~x1之间的图线为直线外，其余部分均为曲线。已知物块A、B均可视为质点，重力加速度为g，则（　　） A. 物块A、B的质量之比为2：3 B. 弹簧的劲度系数 C. 从x1到x3的过程中，物块A、B一起运动加速度的最大值 D. 从x1到x3的过程中，弹簧的弹性势能增加了 第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组的同学设计了图示装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。光电门固定在铁架台上且与数字计时器连接，铁架台台面上放有橡皮泥防止小球反弹。初始时，小球球心与释放装置下边缘等高，再让小球从光电门正上方某一高度由静止释放。 （1）已知小球直径为d、当地的重力加速度为g，要想验证机械能守恒还需测量的物理量有______。 A．释放装置下边缘到光电门中心的高度差h B．通过光电门的遮光时间为t C．小球质量m （2）若本实验所提供的物理量满足表达式：______，得证小球下落过程机械能守恒。 （3）实际测量数据总显示下落过程中小球重力势能的减小量______（选填“大于”“小于”或“等于”）动能的增加量，主要原因是______。 （4）该小组的同学认为可以利用图像法来计算小球下落过程的平均阻力f。多次改变小球的释放点高度，记录下对应的下落高度h和遮光时间t，通过描点作图得到了图像是一条过原点的倾斜直线，已知该直线的斜率为k，小球质量为m，则平均阻力f=______。 12. 如图，某同学利用国产无人机玩“投弹”游戏，无人机静止在离水平地面高度h=20m处，t=0时刻无人机释放小球1，并以加速度a=2m/s2水平向右匀加速飞行3秒后释放小球2；空气阻力忽略不计，重力加速度为g。求： （1）小球1落地时的速度大小； （2）两个小球落地点间的距离。 13. 如图所示，质量为M上表面光滑的半圆柱体P放置于水平面上，一根轻质细线跨过大小可忽略的光滑定滑轮，一端和置于P上的小球A（可视为质点）连结，另一端系在天花板上的点，光滑的质量不计的小动滑轮置于、之间的细线上，下面通过轻质细绳挂着质量为m的小球B。已知半圆柱体P及两小球A、B均处于静止状态，定滑轮在半圆柱体圆心O的正上方，与竖直方向成30°。长度与半圆柱体半径相等，细线与天花板之间的夹角为37°，重力加速度为g，，求 （1）小球A的质量； （2）圆柱体P对水平面的摩擦力和压力大小。 14. 如图，质量为的圆形薄板水平放置，质量为的小球（视为质点）和薄板之间用一段不可伸长的轻绳（未画出）连接。开始时，球紧挨着薄板的圆心处，薄板圆心正下方处，有一固定水平支架上有一圆孔，孔的圆心与薄板圆心在同一竖直线上，孔直径小于薄板直径。现让球与薄板同时由静止释放（不计空气阻力），当薄板落到固定支架上时，与支架发生弹性碰撞，碰后球与薄板分离，直到薄板与支架第二次碰撞前的某瞬间轻绳绷紧。上述过程中（重力加速度）： （1）若薄板质量，薄板与支架碰撞时间为，求碰撞过程支架对薄板的平均作用力的大小； （2）若薄板质量，小球质量，绳长，求绳绷紧后瞬间板与球的速度大小（结果数值保留两位有效数字）； （3）若薄板质量和小球质量为任意值，通过计算说明绳长满足什么条件可使绳绷紧后瞬间板与球的速度方向竖直向下。 15. 如图所示，一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端连接质量为5m的物块B，另一端连接质量为m的小物块A，A套在一根足够长的竖直固定的光滑细杆上，杆上的M点与滑轮等高，滑轮与直杆间的距离为L。A在竖直向下的拉力作用下静止于杆上P点位置，绳与杆的夹角为37°。不计滑轮的大小、质量和摩擦，不计空气阻力，sin37°=0.6，重力加速度为g。求： （1）物块A静止时竖直向下的拉力的大小： （2）撤去竖直向下的拉力瞬间，绳中的张力大小； （3）运动过程中，物块A的加速度大小第一次为g时的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$