精品解析：甘肃省西北师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试卷

甘肃省西北师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期 期中考试物理试卷 一、选择题：本题有10小题，共43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5分，全部选对得5分，部分选对或有漏选得3分，有错选或不选得0分。 1. 伽利略设想了一个理想实验，如图所示。通过对这个实验分析，我们可以得到的最直接结论是 （　　） ①两个对接的斜面，静止的小球沿一个斜面滚下，将滚上另一个斜面； ②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度； ③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度； ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动。 A. 自然界的一切物体都具有惯性 B. 小球的加速度和所受合外力成正比 C. 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 D. 光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力 【答案】D 【解析】 【详解】A．理想斜面实验说明钢球具有惯性，推广到一切物体的是牛顿，A错误； B．小球的质量一定时，它受到的合外力越大，它的加速度越大，这是牛顿第二定律的内容，B错误； C．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小，这是牛顿第二定律的内容，C错误； D．伽利略通过理想斜面实验和科学推理，得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力，D正确； 故选D。 2. 2019年4月20日，我国成功发射第44颗北斗导航卫星。“北斗”卫星导航定位系统由地球静止卫星，中轨道卫星和倾斜静止卫星组成。下列说法正确的题（　　） A. 地球静止卫星的线速度比静止在赤道上物体的大 B. 地球静止卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C. 中轨道卫星的周期大于24h D. 中轨道卫星的向心加速度比地球静止卫星的小 【答案】A 【解析】 【详解】A．地球静止卫星与地球自转的角速度相等，根据线速度与角速度的关系 可知，角速度相同时，轨道半径越大，线速度就越大，静止卫星的轨道半径大于赤道上物体的圆周运动半径，故地球静止卫星的线速度比静止在赤道上物体的线速度大,A正确； B．由于静止卫星的轨道半径大于地球的半径，根据牛顿第二定律 解得 故静止卫星的运行速度小于第一宇宙速度，B错误； C．由图可知中轨道卫星的轨道半径小于地球静止卫星的轨道半径，根据圆周运动规律可得 解得 故中轨道卫星的周期小于24h，C错误； D．根据牛顿第二定律 解得 由于中轨道卫星的轨道半径小于地球静止卫星的轨道半径，故中轨道卫星的向心加速度比地球静止卫星的大，D错误。 故选A。 3. 根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减称之为“掉深”。如图甲所示，我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施自救脱险，在内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。则（　　） A. 潜艇在时下沉到最低点 B. 潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为1：2 C. 潜艇竖直向下的最大位移为300m D. 潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为1：1 【答案】C 【解析】 【详解】AC．在内潜艇竖直方向的图像可知，0~10s在向下做匀加速直线运动，10~30s向下做匀减速直线运动，则潜艇在时下沉到最低点，潜艇竖直向下的最大位移为 m 故A错误，C正确； B．潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为 故B错误； D．潜艇在“掉深”时做加速运动，自救时做减速运动，位移大小为 m m 则位移的比值为1:2，故D错误； 故选C。 4. 如图甲，起重船“振浮8号”将一个质量为550t的巨型圆钢筒吊在空中，特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒，每根绳与竖直方向的夹角为，如图乙所示，每根绳所能承受的最大拉力为8.0×105N，图乙中仅画出两根起吊绳，则至少需要多少根绳子才能成功起吊（，g=10m/s2）（ ） A. 10根 B. 9根 C. 8根 D. 7根 【答案】C 【解析】 【详解】设至少需要根绳子才能成功起吊，则有 可得 解得 可知至少需要8根绳子才能成功起吊。 故选C。 5. 水力采煤是利用高速水流冲击煤层而进行的，假如煤层受到的压强冲击即可被破碎，若高速水流沿水平方向冲击煤层，不考虑水的反向溅射作用，则冲击煤层的最小水流速度最接近（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】建立水柱模型，设水柱面积为S，由动量定理 可得压强 代入解得 故选C。 6. 如图所示，用绳吊着一个盛有水的容器，体积相同的木球和金属球用轻质弹簧连接，竖直悬浮于水中，木球在上，弹簧处于伸长状态，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 剪断绳子的瞬间，木球的加速度大于g B. 剪断绳子的瞬间，金属球的加速度大小等于g C. 剪断弹簧的瞬间，木球的加速度小于金属球的加速度 D. 剪断弹簧的瞬间，木球的加速度与金属球的加速度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．开始时木球受向下的重力，向上的浮力和弹簧向下的拉力，此时弹簧处于拉伸状态；剪断绳子的瞬间，则处于完全失重状态，则浮力消失，弹簧的弹力不变，则此时木球受向下的重力和弹力作用，由牛顿第二定律得 可得 所以木球加速度大于g，A正确； B．同理，对于金属球而言，则有 所以金属球加速度小于g，B错误； CD．开始时，两球均处于平衡状态，由三力平衡可知，浮力和重力的合力大小等于弹簧弹力的大小，弹簧剪断后，两球受到的合外力均等于弹簧的弹力大小，根据牛顿第二定律可知 由于体积相同的木球与金属球，木球的质量小于金属球质量，所以木球加速度大于金属球加速度，CD错误。 故选A。 7. 如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率v顺时针运行。现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速度地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 在t1时间内摩擦力对物块做的功等于 B. 在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能小于物块机械能的增加量 C. 在时间内因摩擦而产生的内能等于 D. 在时间内因运送物块，电动机多消耗的电能小于2mgLsinθ＋mv2 【答案】D 【解析】 【详解】A．在t1时间内，根据动能定理有 解得 故A错误； B．在t1时间内物块和传送带间的相对位移 物块的位移 摩擦产生的内能 物块机械能的增加量 故B错误； C．物块先向上做匀加速直线运动，摩擦力大于重力沿皮带向下的分力，达到相等速度后，物块向上做匀速直线运动，匀速过程没有相对位移，也没有摩擦生热，结合上述可知，在时间内因摩擦而产生的内能等于 结合上述有 解得 故C错误； D．在时间内因运送物块，根据能量守恒定律，电动机多消耗的电能为 由于 解得 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水根槽中，管中有一段高为的水银柱封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（　　） A. 变长 B. 不变 C. 水银柱上升 D. 水银柱下降 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】对于管内封闭气体的压强可得 也可以有 则知 不变则不变。 当外界压强增大时，管内封闭气体压强p增大，根据玻意耳定律可以知道气体的体积减小，则水银柱下降。 故选BD。 9. 如图所示，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O。三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，小环上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环、，通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半，在圆环的最高点。已知小环的质量为，重力加速度为，轻绳与的摩擦不计。则（　　） A. 与大环间的弹力大小为 B. 绳子的拉力大小为 C. 受到两条绳子拉力的合力大小为3mg D. 与大环间的弹力大小为3mg 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．三个小圆环能静止在光滑的圆环上，由几何知识知：abc恰好能组成一个等边三角形，对a受力分析如图所示，根据共点力下物体的平衡条件可得 解得 A错误，B正确； CD．以c为研究对象，c受到绳子拉力的大小为 所以与大环间的弹力大小 C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图（a）所示，质量为2kg且足够长的木板A静止在水平地面上，其右端停放质量为1kg的小物体B。现用水平拉力F作用在木板A上，F随时间t变化的关系如图（b）所示，其中0~t1时间内F=2t（N），t1时刻A、B恰好发生相对滑动。已知A与地面、A与B之间的动摩擦因数分别为0.1和0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. t1=4.5s B. t1时刻，A的速度为4.5m/s C. 6.5s时A的速度为18.0m/s D. 6.5s时B的速度为6.25m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设A、B间滑动摩擦力为f1，则 A与地面间滑动摩擦力为f2，则 由牛顿第二定律得 当A、B恰好发生相对滑动时，对B由牛顿第二定律得 解得 则 此时 由，可知 故A正确； B．A即将开始运动时，由 解得 则内木板A静止；内A与B一起变加速运动，拉力F对A的冲量 对A由动量定理得 解得 故B错误； C．内，A、B相对滑动，拉力 对A由牛顿第二定律得 解得 所以时，A的速度 故C正确； D．6.5s时，对B由牛顿第二定律得 解得 故时，B的速度 故D错误。 故选AC。 二、实验题：本大题共2小题，共17分。 11. 一位同学用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图甲所示，通过电磁铁控制的小球从B点的正上方A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，光电计时器记录下小球过光电门时间t，当地的重力加速度为g。 （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________。 A. AB之间的距离H B. 小球的质量为m； C. 小球从A到B的下落时间 D. 小球的直径d （2）小球通过光电门时的瞬时速度________（用（1）中测量物理量表达） （3）多次改变AB之间距离H，重复上述过程，作出随H的变化图象如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率的理论值________。（用（1）中测量物理量表达） （4）在实验中根据数据实际绘出的图乙直线的斜率为则实验过程中小球所受的平均阻力与小球重力的比值为________（用、表示）。 【答案】（1）AD （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 A．根据实验原理可知，需要测量的是点到光电门的距离，故A正确 B．根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误； C．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误； D．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 已知经过光电门时的时间小球的直径，则可以由平均速度表示经过光电门时的速度，即 【小问3详解】 若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有 解得 解得 则该直线斜率 【小问4详解】 乙图线 因存在阻力，则有 所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 12. 某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材，测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。如图所示，带滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，轻绳分别跨过固定在滑块上和固定在长木板末端的滑轮，一端与力传感器连接，另一端竖直悬挂一砂桶，砂桶距地面足够远。调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与各滑轮之间的摩擦，重力加速度为g = 10 m/s2。 （1）实验时，______（填“必须”或“不必”）要保证砂和砂桶的总质量远小于滑块质量；______（填“有”或“没有”）必要将长木板右端垫高以平衡摩擦力；______（填“需要”或“不需要”）用天平测砂和砂桶的总质量。 （2）如图是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50 Hz，由此可求出小车的加速度a = ______m/s2（计算结果保留三位有效数字）。 （3）记录力传感器的示数3.2 N，用天平测出滑块质量1 kg，根据（2）中求出的加速度a的结果。可以得出滑块和长木板间的动摩擦因数μ = ______，若考虑其它摩擦，则该测量值与真实值比较______（填“偏小”或“偏大”或“等于”）。 【答案】（1） ①. 不必 ②. 没有 ③. 不需要 （2）1.60 （3） ①. 0.48 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]实验时，因为有力传感器测量滑块的拉力，则不必要保证砂和砂桶的总质量远小于滑块质量；不需要用天平测砂和砂桶的总质量；因为要测量滑块与木板间的动摩擦因数，则没有必要将长木板右端垫高以平衡摩擦力。 【小问2详解】 相邻计数点间还有四个点未画出，则周期为 根据逐差法可知加速度为 【小问3详解】 [1]对滑块由牛顿第二定律 解得 [2]若考虑其它摩擦，则该测量值与真实值比较偏大。 三、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 某次新能源汽车性能测试中，如图甲显示的是由传感器采集的牵引力时间变化的数据，由于故障，速度传感器只传回了第25s以后的数据，如图乙所示。已知汽车质量为1500kg，若测试平台是水平的且汽车由静止开始做直线运动，设汽车所受阻力恒定。求∶ （1）18s末汽车的速度是多少？ （2）前25s内汽车的位移是多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由图知18s后汽车匀速直线运动，牵引力等于阻力，故有 0～6s内由牛顿第二定律得 6s末车速为 在6-18s内，由牛顿第二定律得 解得18s末的车速 （2）汽车在0-6s内的位移为 汽车在6-18s内的位移为 汽车在18-25s内的位移为 故汽车在前20s的位移为 14. 如图甲所示为北京冬奥会上以“雪如意”命名的跳台滑雪场地。图乙为跳台滑雪赛道的简化图，由助滑道、起跳区、着陆坡等几段组成，助滑道和着陆坡与水平面的夹角均为，直线AB段长度。运动员连同装备总质量，由A点无初速下滑，从起跳区的C点起跳后降落在着陆坡上的D点。重力加速度，，。 （1）若忽略运动员在助滑道上受到的一切阻力，求运动员下滑到B点时重力的功率P； （2）若由于阻力的影响，运动员实际下滑到B点的速度大小为30m/s，求运动员从A点下滑到B点过程中阻力做的功； （3）若运动员从C点起跳时的速度大小，方向沿水平方向。忽略其在空中运动时受到的一切阻力，求CD间的距离。 【答案】（1）W （2）J （3）192m 【解析】 【小问1详解】 运动员从A到B，由动能定理 可得 则运动员在B点时重力的功率为 【小问2详解】 若AB段有阻力，根据由动能定理 其中 可得 【小问3详解】 由题意可知，运动员从C点到D点做平抛运动，则 又 联立可得，运动时间为 则CD间的距离为 15. 如图甲为某款玩具，其主要配件有小物块、弹射器、三连环、滑跃板及部分直线轨道等。如图乙为其结构示意图，其中三连环是由三个半径不同的光滑圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组成，且三个圆轨道平滑连接但不重叠。其圆心分别为、、，半径分别为、、。OA、AC为光滑水平轨道，滑跃板CD为足够长的粗糙倾斜轨道，轨道倾角可调（）。某次游戏中弹射器将小物块自O点以一定初速度弹出，小物块先后通过圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后冲上滑跃板。小物块可视为质点，其质量，与滑跃板CD间动摩擦因数，弹簧劲度系数，轨道各部分平滑连接，g取。若小物块恰好能够通过三连环，求： （1）弹簧的最小压缩量； （2）小物块第一次经过圆轨道Ⅲ最高点时所受的弹力大小； （3）调整滑跃板CD的倾角，求小物块第一次在CD轨道上向上滑行的最小距离。 【答案】（1）0.2m （2）10N （3） 【解析】 【小问1详解】 由于小物块恰好能够通过三连环，即小物块通过圆轨道Ⅰ的最高点时，恰好由重力提供向心力，则有 令弹簧最小压缩量为x，则有 解得 【小问2详解】 小物块第一次从圆轨道Ⅰ的最高点到达圆轨道Ⅲ最高点过程有 在圆轨道Ⅲ最高点，根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 小物块第一次从圆轨道Ⅰ的最高点到达AC轨道过程，根据动能定理有 解得 物块冲上滑跃板CD后将减速至0，则有 解得 令，由于 当该导数为0时解得 可知，当时，物块向上运动距离最小，则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 甘肃省西北师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期 期中考试物理试卷 一、选择题：本题有10小题，共43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5分，全部选对得5分，部分选对或有漏选得3分，有错选或不选得0分。 1. 伽利略设想了一个理想实验，如图所示。通过对这个实验分析，我们可以得到的最直接结论是 （　　） ①两个对接的斜面，静止的小球沿一个斜面滚下，将滚上另一个斜面； ②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度； ③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度； ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动。 A. 自然界的一切物体都具有惯性 B. 小球的加速度和所受合外力成正比 C. 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 D. 光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力 2. 2019年4月20日，我国成功发射第44颗北斗导航卫星。“北斗”卫星导航定位系统由地球静止卫星，中轨道卫星和倾斜静止卫星组成。下列说法正确的题（　　） A. 地球静止卫星的线速度比静止在赤道上物体的大 B. 地球静止卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C. 中轨道卫星的周期大于24h D. 中轨道卫星的向心加速度比地球静止卫星的小 3. 根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减称之为“掉深”。如图甲所示，我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施自救脱险，在内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。则（　　） A. 潜艇在时下沉到最低点 B. 潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为1：2 C. 潜艇竖直向下的最大位移为300m D. 潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为1：1 4. 如图甲，起重船“振浮8号”将一个质量为550t的巨型圆钢筒吊在空中，特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒，每根绳与竖直方向的夹角为，如图乙所示，每根绳所能承受的最大拉力为8.0×105N，图乙中仅画出两根起吊绳，则至少需要多少根绳子才能成功起吊（，g=10m/s2）（ ） A. 10根 B. 9根 C. 8根 D. 7根 5. 水力采煤是利用高速水流冲击煤层而进行的，假如煤层受到的压强冲击即可被破碎，若高速水流沿水平方向冲击煤层，不考虑水的反向溅射作用，则冲击煤层的最小水流速度最接近（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，用绳吊着一个盛有水的容器，体积相同的木球和金属球用轻质弹簧连接，竖直悬浮于水中，木球在上，弹簧处于伸长状态，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 剪断绳子的瞬间，木球的加速度大于g B. 剪断绳子的瞬间，金属球的加速度大小等于g C. 剪断弹簧的瞬间，木球的加速度小于金属球的加速度 D. 剪断弹簧的瞬间，木球的加速度与金属球的加速度大小相等 7. 如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率v顺时针运行。现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速度地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 在t1时间内摩擦力对物块做的功等于 B. 在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能小于物块机械能的增加量 C. 在时间内因摩擦而产生的内能等于 D. 在时间内因运送物块，电动机多消耗的电能小于2mgLsinθ＋mv2 8. 如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水根槽中，管中有一段高为的水银柱封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（　　） A. 变长 B. 不变 C. 水银柱上升 D. 水银柱下降 9. 如图所示，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O。三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，小环上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环、，通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半，在圆环的最高点。已知小环的质量为，重力加速度为，轻绳与的摩擦不计。则（　　） A. 与大环间的弹力大小为 B. 绳子的拉力大小为 C. 受到两条绳子拉力的合力大小为3mg D. 与大环间的弹力大小为3mg 10. 如图（a）所示，质量为2kg且足够长的木板A静止在水平地面上，其右端停放质量为1kg的小物体B。现用水平拉力F作用在木板A上，F随时间t变化的关系如图（b）所示，其中0~t1时间内F=2t（N），t1时刻A、B恰好发生相对滑动。已知A与地面、A与B之间的动摩擦因数分别为0.1和0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. t1=4.5s B. t1时刻，A的速度为4.5m/s C. 6.5s时A的速度为18.0m/s D. 6.5s时B的速度为6.25m/s 二、实验题：本大题共2小题，共17分。 11. 一位同学用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图甲所示，通过电磁铁控制的小球从B点的正上方A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，光电计时器记录下小球过光电门时间t，当地的重力加速度为g。 （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________。 A. AB之间的距离H B. 小球的质量为m； C. 小球从A到B的下落时间 D. 小球的直径d （2）小球通过光电门时的瞬时速度________（用（1）中测量物理量表达） （3）多次改变AB之间距离H，重复上述过程，作出随H的变化图象如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率的理论值________。（用（1）中测量物理量表达） （4）在实验中根据数据实际绘出的图乙直线的斜率为则实验过程中小球所受的平均阻力与小球重力的比值为________（用、表示）。 12. 某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材，测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。如图所示，带滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，轻绳分别跨过固定在滑块上和固定在长木板末端的滑轮，一端与力传感器连接，另一端竖直悬挂一砂桶，砂桶距地面足够远。调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与各滑轮之间的摩擦，重力加速度为g = 10 m/s2。 （1）实验时，______（填“必须”或“不必”）要保证砂和砂桶的总质量远小于滑块质量；______（填“有”或“没有”）必要将长木板右端垫高以平衡摩擦力；______（填“需要”或“不需要”）用天平测砂和砂桶的总质量。 （2）如图是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50 Hz，由此可求出小车的加速度a = ______m/s2（计算结果保留三位有效数字）。 （3）记录力传感器的示数3.2 N，用天平测出滑块质量1 kg，根据（2）中求出的加速度a的结果。可以得出滑块和长木板间的动摩擦因数μ = ______，若考虑其它摩擦，则该测量值与真实值比较______（填“偏小”或“偏大”或“等于”）。 三、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 某次新能源汽车性能测试中，如图甲显示的是由传感器采集的牵引力时间变化的数据，由于故障，速度传感器只传回了第25s以后的数据，如图乙所示。已知汽车质量为1500kg，若测试平台是水平的且汽车由静止开始做直线运动，设汽车所受阻力恒定。求∶ （1）18s末汽车的速度是多少？ （2）前25s内汽车的位移是多少？ 14. 如图甲所示为北京冬奥会上以“雪如意”命名的跳台滑雪场地。图乙为跳台滑雪赛道的简化图，由助滑道、起跳区、着陆坡等几段组成，助滑道和着陆坡与水平面的夹角均为，直线AB段长度。运动员连同装备总质量，由A点无初速下滑，从起跳区的C点起跳后降落在着陆坡上的D点。重力加速度，，。 （1）若忽略运动员在助滑道上受到的一切阻力，求运动员下滑到B点时重力的功率P； （2）若由于阻力的影响，运动员实际下滑到B点的速度大小为30m/s，求运动员从A点下滑到B点过程中阻力做的功； （3）若运动员从C点起跳时的速度大小，方向沿水平方向。忽略其在空中运动时受到的一切阻力，求CD间的距离。 15. 如图甲为某款玩具，其主要配件有小物块、弹射器、三连环、滑跃板及部分直线轨道等。如图乙为其结构示意图，其中三连环是由三个半径不同的光滑圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组成，且三个圆轨道平滑连接但不重叠。其圆心分别为、、，半径分别为、、。OA、AC为光滑水平轨道，滑跃板CD为足够长的粗糙倾斜轨道，轨道倾角可调（）。某次游戏中弹射器将小物块自O点以一定初速度弹出，小物块先后通过圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后冲上滑跃板。小物块可视为质点，其质量，与滑跃板CD间动摩擦因数，弹簧劲度系数，轨道各部分平滑连接，g取。若小物块恰好能够通过三连环，求： （1）弹簧的最小压缩量； （2）小物块第一次经过圆轨道Ⅲ最高点时所受的弹力大小； （3）调整滑跃板CD的倾角，求小物块第一次在CD轨道上向上滑行的最小距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $