精品解析：吉林省白城市实验高级中学2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题

白城市实验高级中学2024-2025学年度高三上学期期中考试物理试卷 第Ⅰ卷（选择题共46分） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1至3页，第Ⅱ卷第3至5页。满分100分。考试时间90分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号用2B铅笔填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定区域。 2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。第Ⅱ卷用黑色水性笔答在答题卡上，在本试卷上作答无效。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 在杂技表演中，质量为m的猴子沿竖直杆从杆底部向上爬，猴子相对杆做初速度为零，加速度为的匀加速运动，同时人顶着直杆沿水平方向做匀速直线运动，经过时间t，猴子爬到杆顶，如图所示．将猴子看作一个质点，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ） A. 猴子相对地面的运动轨迹为直线 B. 杆给猴子作用力的大小为 C. 杆长度h为 D. 杆给猴子斜向上方向的作用力 2. 一个物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间的倒数的变化规律如图所示，则下列判断正确的是（ ） A. 物体在之前做加速度增大的加速运动 B. 在时刻，物体的速度大小为 C. 物体在内的速度增加量 D. 时刻之后，物体做减速运动 3. 如图所示，烟花可以增添欢乐气氛，当然烟花也蕴含着许多物理知识．假设在高空中有四个物体，在同一位置同时以速率v竖直向上、竖直向下、水平向左、水平向右被抛出，不考虑空气的阻力，经过3 s后四个物体在空中的位置构成的图形可能是下列所给图中的 A. B. C. D. 4. 中国首个火星探测器“天问一号”，已于2021年2月10。日成功环绕火星运动。若火星和地球可认为在同一平面内绕太阳同方向做圆周运动，运行过程中火星与地球最近时相距R0、最远时相距5R0，则两者从相距最近到相距最远需经过最短时间约为（　　） A. 365天 B. 400天 C. 670天 D. 800天 5. 如图所示，河水由西向东流，河宽为800m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水＝x（m/s）（x的单位为m），让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v船＝4m/s，则下列说法中正确的是（　　） A. 小船渡河的轨迹为直线 B. 小船在河水中的最大速度是5m/s C. 小船在距南岸200m处的速度小于在距北岸200m处的速度 D. 小船渡河的时间是160s 6. 如图(a)所示，在水平路段AB上有质量为1×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右与匀速行驶，汽车前方的水平路段BC因粗糙程度与AB段不同引起阻力变化，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图(b)所示，t=15s时汽车附好到达C点，并且已做匀速直线运动，速度大小为5m/s.运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力为=2000N，下列说法正确的是 A. 汽车在BC段牵引力增大，所以汽车在BC段的加速度逐渐增大 B. 汽车在AB、BC段发动机的额定功率不变都是1×104W C. 由题所给条件不能求出汽车在8m/s时加速度的大小 D. 由题给条件可以求出汽车在BC段前进的距离 7. 一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、B、C，对应时刻分别为t1、t2、t3，其x-t图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. B. 车头经过立柱A的速度为 C. 车头经过立柱B的速度为 D. 车头经过立柱A、B过程中的平均速度为 8. 如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上。在斜劈转动的角速度ω缓慢增加的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 斜劈对物块的支持力逐渐减小 B. 斜劈对物块的支持力保持不变 C. 斜劈对物块的摩擦力逐渐增加 D. 斜劈对物块的摩擦力变化情况无法判断 9. 质量为m的物体从距地面H高处自由下落，经历时间t，则下列说法中正确的是（　　） A. t秒内重力对物体做功为 B. t秒内重力的平均功率为mg2t C. 前秒末重力的瞬时功率与后秒末重力的瞬时功率之比为1：2 D. 前秒内重力做功平均功率与后秒内重力做功的平均功率之比为1：3 10. 如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO′转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO′轴的距离为物块B到OO′轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. B受到的静摩擦力一直增大 B. B受到的静摩擦力是先增大后减小再增大 C. A受到的静摩擦力是先增大后减小 D. A受到的合外力一直在增大 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用如图（a）所示实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。 （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为和，表中________cm，________。 位移区间 AB AC AD AE AF 6.60 14.60 34.90 47.30 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点_____。 （3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中________，________cm/s。（结果均保留3位有效数字） （4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小________，小车的加速度大小________。（结果用字母k、b表示） 12. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证牛顿第二定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器将采集到的数据传送给计算机。滑块在细线的牵引下向左做加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到电压U随时间t变化的图像，如图乙所示。 （1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt1____Δt2（选填“＞”“＝”或“<”）时，说明气垫导轨已经水平。 （2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d＝__________mm。 （3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要对滑块和钩码组成的系统验证牛顿第二定律，还应测出两光电门间距离L和____________________（写出物理量的名称及符号）。 （4）若上述物理量间满足关系式___________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统满足牛顿第二定律。 13. 由于私家车的数量剧增，堵车已成为现代国家尤其是发展中国家的通病，严重影响了人们的工作效率和社会发展．如图甲所示，在某平直公路的十字路口，红灯拦停了许多列车队，拦停的汽车排成笔直的一列．为了使研究的问题简化，假设某一列的第一辆汽车的前端刚好与路口停止线平齐，汽车长均为l＝4.4 m，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离均为d1＝2.0 m，如图乙所示．为了安全，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离至少为d2＝6.0 m时，相邻的后一辆汽车才能开动，若汽车都以a＝2 m/s2的加速度做匀加速直线运动．绿灯亮起的瞬间，第一辆汽车立即开动，忽略人的反应时间．求： (1)第11辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v； (2)从绿灯刚亮起到第11辆汽车前端与停止线平齐所需最短时间t． 14. 如图所示，逃犯在平直公路上到边境线的距离L=2200m处抢得货车后，驱车由静止开始沿公路向边境匀加速逃窜，武警接到群众举报，乘坐停在路旁的警车（警车停在逃犯抢劫货车处后方x0=183m的位置），在逃犯驱车逃窜t0=16s后，警车由静止开始匀加速追赶货车。已知警车与货车的加速度大小分别为a1=6m/s2、a2=5m/s2，所能达到的最大速度分别为vm1=42m/s、vm2=30m/s，两车的速度达到最大后均做匀速直线运动。 （1）求两车的最大距离xm； （2）试通过计算判断警车能否在境内追上货车。 15. 如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取，，求： （1）装置静止时，弹簧弹力的大小F； （2）环A的质量M； （3）上述过程中装置对A、B所做的总功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 白城市实验高级中学2024-2025学年度高三上学期期中考试物理试卷 第Ⅰ卷（选择题共46分） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1至3页，第Ⅱ卷第3至5页。满分100分。考试时间90分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号用2B铅笔填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定区域。 2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。第Ⅱ卷用黑色水性笔答在答题卡上，在本试卷上作答无效。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 在杂技表演中，质量为m的猴子沿竖直杆从杆底部向上爬，猴子相对杆做初速度为零，加速度为的匀加速运动，同时人顶着直杆沿水平方向做匀速直线运动，经过时间t，猴子爬到杆顶，如图所示．将猴子看作一个质点，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ） A. 猴子相对地面的运动轨迹为直线 B. 杆给猴子作用力的大小为 C. 杆的长度h为 D. 杆给猴子斜向上方向的作用力 【答案】C 【解析】 【详解】猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线．故A错误．对猴子受力分析，根据牛顿第二定律，则有：f-mg=ma=m×，解得：f=，其方向竖直向上，故BD错误．猴子相对杆做初速度为零，加速度为的匀加速运动，那么t时间，其位移为：，故C正确．故选C． 2. 一个物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间的倒数的变化规律如图所示，则下列判断正确的是（ ） A. 物体在之前做加速度增大的加速运动 B. 在时刻，物体的速度大小为 C. 物体在内的速度增加量 D. 时刻之后，物体做减速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，物体在之前做初速度为0、加速度为的匀加速直线运动，故A错误； B．在时刻，物体的速度大小 故B正确； C．物体在内的速度增加量 故C错误； D．时刻之后，物体做加速度减小的加速运动，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，烟花可以增添欢乐气氛，当然烟花也蕴含着许多物理知识．假设在高空中有四个物体，在同一位置同时以速率v竖直向上、竖直向下、水平向左、水平向右被抛出，不考虑空气的阻力，经过3 s后四个物体在空中的位置构成的图形可能是下列所给图中的 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】根据运动的合成与分解的知识，每个小球的运动都可以分解为自由落体运动和沿着初速度方向的匀速直线运动；假设同时有个小球从同一位置自由落体，则其余4个球相对与该球都是匀速直线运动． 【详解】每个小球的运动都可以看成是沿初速度方向的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动． 向上运动的位移到出发点的距离： 向下运动的位移到出发点的距离： 两个小球之间的距离：△H=h1+h2=2v0t 向左的运动： ， 向右的运动：， 所以向左的小球到向右的小球之间的距离：L=x1-x2=2v0t 向左的小球到向上的小球之间的距离： 水平方向： 竖直方向： 向左的小球到向下的小球之间的距离： 水平方向： 竖直方向： 同理，向右的小球到向上的小球，以及到向下的小球之间的距离也是如此，所以四个小球所在位置为顶点所构成的图形应该是正方形，故A正确． 故应选：A． 【点睛】参考系选择恰当，可以是复杂问题简单化，本题再一次说明了这个道理． 4. 中国首个火星探测器“天问一号”，已于2021年2月10。日成功环绕火星运动。若火星和地球可认为在同一平面内绕太阳同方向做圆周运动，运行过程中火星与地球最近时相距R0、最远时相距5R0，则两者从相距最近到相距最远需经过的最短时间约为（　　） A. 365天 B. 400天 C. 670天 D. 800天 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设火星轨道半径为R1，公转周期为T1，地球轨道半径为R2，公转周期为T2，依题意有 解得 根据开普勒第三定律，有 解得 设从相距最近到相距最远需经过的最短时间为t，有 带入数据，可得 故选B。 5. 如图所示，河水由西向东流，河宽为800m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水＝x（m/s）（x的单位为m），让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v船＝4m/s，则下列说法中正确的是（　　） A. 小船渡河的轨迹为直线 B. 小船在河水中的最大速度是5m/s C. 小船在距南岸200m处的速度小于在距北岸200m处的速度 D. 小船渡河的时间是160s 【答案】B 【解析】 【详解】A．小船在南北方向上为匀速直线运动，在东西方向上先加速，到达河中间后再减速，合速度方向与合加速度方向不共线，小船的合运动是曲线运动，A错误。 B．当小船运动到河中间时，东西方向上的分速度最大，为3m/s，此时小船的合速度最大，最大值 B正确。 C．小船在距南岸200m处的水流的速度与在距北岸200m处的水流的速度大小相等，则小船在距南岸200m处的速度与在距北岸200m处的速度大小相等，C错误。 D．小船的渡河时间 t＝s＝200s D错误。 故选B。 6. 如图(a)所示，在水平路段AB上有质量为1×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右与匀速行驶，汽车前方的水平路段BC因粗糙程度与AB段不同引起阻力变化，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图(b)所示，t=15s时汽车附好到达C点，并且已做匀速直线运动，速度大小为5m/s.运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力为=2000N，下列说法正确的是 A. 汽车在BC段牵引力增大，所以汽车在BC段的加速度逐渐增大 B. 汽车在AB、BC段发动机的额定功率不变都是1×104W C. 由题所给条件不能求出汽车在8m/s时加速度的大小 D. 由题给条件可以求出汽车在BC段前进的距离 【答案】D 【解析】 【详解】A.由v-t图斜率代表加速度可知，BC段图像斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，故A错误； B.当在AB匀速运动时牵引力与摩擦力相等，则有 C.由B选项可知汽车额定功率，当汽车速度为8m/s时，则此时的牵引力 则此时加速度为 故C错误； D.设从B到C的距离为x，由动能定理可知 解得 故D错误。 故选D。 7. 一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、B、C，对应时刻分别为t1、t2、t3，其x-t图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A B. 车头经过立柱A的速度为 C. 车头经过立柱B的速度为 D. 车头经过立柱A、B过程中的平均速度为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据初速度为0的匀加速直线运动的推导规律可知，只有初速度为0，连续通过相同位移所需时间的比为，动车做有一定初速度的匀减速运动，故A错误； B．因为动车做匀减速直线运动，所以车头经过立柱A 的速度为不可能为时间的平均速度，故B错误； C．时间段的平均速度为，只有匀变速直线运动中间时刻的平均速度等于该段位移内的平均速度，而B点属于该段的位移中点，故C错误； D．车头经过立柱A、B过程中的平均速度为 故D正确。 故选D 8. 如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上。在斜劈转动的角速度ω缓慢增加的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 斜劈对物块的支持力逐渐减小 B. 斜劈对物块的支持力保持不变 C. 斜劈对物块的摩擦力逐渐增加 D. 斜劈对物块的摩擦力变化情况无法判断 【答案】AC 【解析】 【详解】物块的向心加速度沿水平方向，加速度大小为a=ω2r，设斜劈倾角为θ，对物块沿AB方向 f-mgsinθ=macosθ 垂直AB方向有 mgcosθ-N=masinθ 解得 f=mgsinθ+macosθ N=mgcosθ-masinθ 当角速度ω逐渐增加时，加速度a逐渐增加，f逐渐增加，N逐渐减小，故AC正确， BD错误。 故选AC。 9. 质量为m的物体从距地面H高处自由下落，经历时间t，则下列说法中正确的是（　　） A. t秒内重力对物体做功为 B. t秒内重力平均功率为mg2t C. 前秒末重力的瞬时功率与后秒末重力的瞬时功率之比为1：2 D. 前秒内重力做功的平均功率与后秒内重力做功的平均功率之比为1：3 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．物体自由下落，则t秒内物体下落的高度为 t秒内重力对物体做功为 故A正确； B．t秒内重力的平均功率为 故B错误； C．由可知，前秒末物体的速度为 后秒末物体的速度为 由可知，前秒末重力的瞬时功率与后秒末重力的瞬时功率之比为1：2，故C正确； D．前秒内物体下落的高度为 则后秒内物体下落的高度为 由公式和可得，前秒内重力做功的平均功率与后秒内重力做功的平均功率之比为1：3，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO′转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO′轴的距离为物块B到OO′轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. B受到的静摩擦力一直增大 B. B受到的静摩擦力是先增大后减小再增大 C. A受到的静摩擦力是先增大后减小 D. A受到的合外力一直在增大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】ABC．开始角速度较小时，两物体均靠静摩擦力提供向心力，角速度增大，静摩擦力增大，根据 f=mrω2 知 随着角速度的增大，A先达到最大静摩擦力，A先使绳子产生拉力的，所以当绳子刚好产生拉力时，B受静摩擦力作用且未到最大静摩擦力，随着角速度的增大，对B，拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，则B的静摩擦力会减小，然后反向增大．对A，拉力和最大静摩擦共同提供向心力，角速度增大，静摩擦力不变．可知A的静摩擦力先增大达到最大静摩擦力后不变，B的静摩擦力先增大后减小，再增大．故B正确，AC错误； D．根据向心力公式 在发生相对滑动前物体的半径是不变的，质量也不变，随着速度的增大，向心力增大，而向心力就是物体的合力，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。 （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为和，表中________cm，________。 位移区间 AB AC AD AE AF 6.60 14.60 34.90 47.30 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点_____。 （3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中________，________cm/s。（结果均保留3位有效数字） （4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小________，小车的加速度大小________。（结果用字母k、b表示） 【答案】 ①. 24.00 ②. 80.0 ③. ④. 71.5 ⑤. 58.7 ⑥. b ⑦. 2k 【解析】 【详解】（1）[1]根据纸带的数据可得 [2]平均速度为 （2）[3]根据第（1）小题结果补充表格和补全实验点图像得 （3）[4][5]从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，图像为 此直线用方程表示，由图像可知其中 ， （4）[6][7]小球做匀变速直线运动，由位移公式，整理得 即 故根据图像斜率和截距可得 ， 12. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证牛顿第二定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器将采集到的数据传送给计算机。滑块在细线的牵引下向左做加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到电压U随时间t变化的图像，如图乙所示。 （1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt1____Δt2（选填“＞”“＝”或“<”）时，说明气垫导轨已经水平。 （2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d＝__________mm。 （3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要对滑块和钩码组成的系统验证牛顿第二定律，还应测出两光电门间距离L和____________________（写出物理量的名称及符号）。 （4）若上述物理量间满足关系式___________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统满足牛顿第二定律。 【答案】 ①. ＝ ②. 8.473（8.472~8.474） ③. 滑块P和遮光条的总质量M ④. 【解析】 【详解】（1）[1]检验气垫导轨水平的方法是轻推滑块，看滑块是否做匀速直线运动，则有Δt1＝Δt2。 （2）[2] 螺旋测微器的读数是固定和可动刻度之和，故 d=8mm+47.3×0.01mm=8.473mm （3）[3]对滑块和钩码组成的系统，由牛顿第二定律得 mg＝（m＋M）a 根据速度位移公式有 其中 ， 则有 结合题中Δt1、Δt2、d、L，可以测量加速度，故还需要测量滑块P和遮光条的总质量M。 （4）[4]将（3）中的方程联立得，只需证明 13. 由于私家车的数量剧增，堵车已成为现代国家尤其是发展中国家的通病，严重影响了人们的工作效率和社会发展．如图甲所示，在某平直公路的十字路口，红灯拦停了许多列车队，拦停的汽车排成笔直的一列．为了使研究的问题简化，假设某一列的第一辆汽车的前端刚好与路口停止线平齐，汽车长均为l＝4.4 m，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离均为d1＝2.0 m，如图乙所示．为了安全，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离至少为d2＝6.0 m时，相邻的后一辆汽车才能开动，若汽车都以a＝2 m/s2的加速度做匀加速直线运动．绿灯亮起的瞬间，第一辆汽车立即开动，忽略人的反应时间．求： (1)第11辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v； (2)从绿灯刚亮起到第11辆汽车前端与停止线平齐所需最短时间t． 【答案】】(1)16 m/s　(2)28 s 【解析】 【详解】(1)第11辆汽车前端与停止线的距离 x1＝10(l＋d1)＝64 m 由v2＝2ax1 得 v＝16 m/s (2)设后一辆汽车刚开动时，前—辆汽车至少已行驶的时间为t1，则后一辆汽车刚开动时，前—辆汽车至少行驶的距离x2＝d2－d1＝4.0 m 由 x2＝at12 得 t1＝2 s 从绿灯刚亮起到第11辆汽车刚开动至少需要的时间t2＝10t1＝20 s 从第11辆汽车刚开动到前端与停止线平齐所需时间 t3＝＝8 s 从绿灯刚亮起到第11辆汽车前端与停止线平齐所需最短时间t＝t2＋t3 解得 t＝28 s 14. 如图所示，逃犯在平直公路上到边境线的距离L=2200m处抢得货车后，驱车由静止开始沿公路向边境匀加速逃窜，武警接到群众举报，乘坐停在路旁的警车（警车停在逃犯抢劫货车处后方x0=183m的位置），在逃犯驱车逃窜t0=16s后，警车由静止开始匀加速追赶货车。已知警车与货车的加速度大小分别为a1=6m/s2、a2=5m/s2，所能达到的最大速度分别为vm1=42m/s、vm2=30m/s，两车的速度达到最大后均做匀速直线运动。 （1）求两车的最大距离xm； （2）试通过计算判断警车能否在境内追上货车。 【答案】（1）648m；（2）能 【解析】 【详解】（1）货车匀加速运动的时间为 t2时间内货车前进的距离为 当两车速度相等时距离最大，设警车启动后经过时间t1与货车速度相等，则 t1时间内警车前进的距离为 货车从开始做匀速运动到警车与货车速度相等的这段时间内，货车前进的距离为 所以最大距离为 （2）货车由静止开始到行驶至边境线所需的时间为 警车匀加速运动的时间为 t1′时间内警车前进的距离为 警车由静止开始行驶至边境线所需时间为 因为 所以警车能在境内追上货车。 15. 如图所示离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取，，求： （1）装置静止时，弹簧弹力的大小F； （2）环A的质量M； （3）上述过程中装置对A、B所做的总功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设、的张力分别为、，A、B受力分析，如图所示 A受力平衡 B受力平衡 解得 （2）设装置转动的角速度为，对A 对B 解得 （3）B上升的高度，A、B的动能分别为 ； 根据能量守恒定律可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $