精品解析：山东省烟台市龙口市龙口第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

高三物理检测 一、单选题 1. 水平桌面上，长的轻绳一端固定于点，如图所示（俯视图），另一端系一质量的小球，现对小球施加一个沿桌面大小不变的力，拉着物体从点运动到点，的方向始终与小球的运动方向成30°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数，不计空气阻力，取，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力F对小球做的功为 B. 拉力F对小球做的功为 C. 小球克服摩擦力做的功为 D. 小球克服摩擦力做的功为 2. 某款汽车在某基地水平测试场进行加速测试的v－t图像如图所示，该车加速至P点后功率达到最大值P0，加速至Q点后速度达到最大。则下列说法正确的是（　　） A. 匀加速的过程中运动位移为v0t0 B. 运动过程中受到阻力的大小为 C. 加速过程中牵引力的最大值为 D. vm与v0的大小之比为3∶1 3. 如图所示，上表面光滑的楔形物块c放在粗糙水平地面上，，质量相同的物块a和b分别从斜面顶端沿AB、AC由静止自由滑下，c保持静止不动。在两物块到达斜面底端的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 两物块运动的时间相同 B. 两物块的动量改变量相同 C. 两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同 D. 楔形物块c对地面的压力小于物块a、b、c的总重力 4. 如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零）（　　） A. 等于v0 B. 大于v0 C. 小于v0 D. 取决于斜面 5. 如图所示，一架质量为M的救援武装直升机的旋翼桨旋转向下推空气获得反冲力使直升机悬停在空中。已知直升机发动机的功率为，则单位时间内向下推出空气的质量为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 6. A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2，两物体最终停下，它们的v-t图像如图所示。已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等。则下列说法中不正确的是（　　） A. 全过程中A、B的平均速度之比为1∶1 B. A、B质量之比为2∶1 C. F1、F2冲量大小之比为1∶1 D. 全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2∶1 二、多选题 7. 如图所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块甲、乙连接，静止在光滑的水平面上。现在使甲瞬时获得水平向右的速度v0=4m/s，当甲物体的速度减小到1m/s时，弹簧最短。下列说法正确的是（　　） A. 此时乙物体的速度也是1m/s B. 紧接着甲物体将开始做加速运动 C. 甲乙两物体的质量之比1∶3 D. 当弹簧恢复原长时，乙物体的速度大小为2m/s 8. 如图所示，一质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上固定一个竖直支架，轻绳一端固定在支架上，另一端固定一质量为m的小球，绳长为l，将小球向右拉至轻绳水平后放手，则（　　） A. 系统的总动量守恒 B. 水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C. 小球不能向左摆到原高度 D. 小车向右移动的最大距离为 9. 如图所示，一轻杆长为L，一端固定在O点，杆可绕O点无摩擦转动。质量为的小球A固定在杆的末端，质量为m的小球B固定在杆的中点，重力加速度为g，轻杆由水平位置静止释放，小球均可视为质点，则当杆运动至竖直位置时有（　　） A. 该过程中，轻杆对两小球均不做功 B. 处于竖直位置时，A球的速率一定是B球的两倍 C. 处于竖直位置时，A球的速率为 D. 该过程中，B球机械能增大了 10. 如图所示，将质量为的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为。现将小环从与定滑轮等高的处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为时（图中处），下列说法正确的是（重力加速度为）（　　） A. 小环到达处时，重物上升的高度也为 B. 小环在处的速度与重物上升的速度大小之比等于 C. 小环从运动至点过程中，小环减少的重力势能大于重物增加的机械能 D. 小环在处时，小环速度为 11. 质量为的物块在水平拉力的作用下从静止开始沿水平桌面做直线运动，其拉力F随时间t的变化图线如图所示，物块与水平桌面间的动摩擦因数，重力加速度。则（　　） A. 在时，物块的动量大小为 B. 在时，物块的速度为0 C. 在0~2s内和2~5s内，物块动量的变化量大小之比为 D. 在0~5s内，物块的最大速度为1.5m/s 12. 质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，重力加速度为g，则（　　） A. 小球以后将向左做平抛运动 B. 小球将做自由落体运动 C. 此过程小球对小车做的功为Mv02 D. 小球在圆弧轨道上上升的最大高度为 三、实验题 13. 用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）除了图中所给器材以及交变电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_______（选填正确选项的字母）。 A. 秒表 B. 天平（含砝码） C. 弹簧测力计 D. 刻度尺 （2）实验前补偿阻力的做法是：把实验器材安装好，先不挂沙桶，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板不带滑轮一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做______运动。 （3）为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，需满足的条件是沙桶及沙的总质量_______小车的总质量。（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”） （4）实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交变电源上。则打点计时器打B点时，小车的速度vB＝_______ m/s。多测几个点的速度作出v－t图像，就可以算出小车的加速度。 （5）为探究加速度和力的关系，要保证________的总质量不变，改变沙桶内沙的质量，重复做几次实验，通过实验数据来研究加速度和力的关系。 （6）在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据作出的a－F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是________。 A. 不通过坐标原点可能是因为补偿阻力不足 B. 不通过坐标原点可能是因为补偿阻力过度 C. 图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远小于小车总质量的条件 D. 图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远大于小车总质量的条件 （7）在探究加速度与质量的关系时，要保证沙和沙桶的质量不变。若沙和沙桶的总质量m与小车的总质量M间的关系不满足第（3）问中的条件，且已正确补偿阻力，由实验数据作出a－图线，则图线应如图中的_______所示（选填正确选项的字母）。 A. B. C. D. 14. 在利用图甲所示装置验证机械能守恒定律的实验时，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________（填字母）。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量___________，动能的增加量___________。在误差允许的范围内，若得到的实验结果___________（填“大于、小于或等于”），则可验证机械能守恒定律。实验时由于受到阻力的影响，重力势能的减少量应___________动能的增加量（填“大于、小于或等于”）。 四、解答题 15. 海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤（贝类动物）后，有时会飞到空中将它丢下，利用地面的冲击打碎硬壳。一只海鸥叼着质量的鸟蛤，在的高度、以的水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上。取重力加速度，忽略空气阻力。若鸟蛤与地面的碰撞时间，弹起速度可忽略，求碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力大小。（碰撞过程中不计重力） 16. 如图所示，长板A和滑块B间隔一定距离静置于光滑水平轨道上，滑块C以的速度从A左端滑上木板，C相对A静止后、A与B发生碰撞，A、C再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与B碰撞。已知A、B、C质量分别为，C与A上表面间的滑动摩擦因数，碰撞时间极短，重力加速度大小取，求与B碰撞后瞬间A的速度大小。 17. 如图所示，光滑斜面倾角为固定在水平面上，轻质弹簧一端连接固定在斜面底端的挡板C上，另一端连接滑块A，一轻细绳一端系在A上，另一端通过斜面顶端的定滑轮与小球B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长。刚开始用手托住B，使细绳刚好伸直但无张力作用，现由静止释放B，B竖直下降并带动A沿斜面上升，直到B落到地面上。已知A质量为，B质量，刚开始B离地面高，弹簧劲度系数，弹簧弹性势能（x为压缩量或伸长量），，弹簧始终在最大限度内，不计滑轮质量和空气阻力。求： （1）弹簧恢复原长细绳的拉力大小； （2）物体A沿斜面向上运动多远能获得最大速度； （3）物体A的最大速度大小； 18. 为了探究物体间碰撞特性，设计了如图所示的实验装置。水平直轨道AB、CD和水平传送带平滑无缝连接，两半径均为的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道DEF与轨道CD和足够长的水平直轨道FG平滑相切连接。质量为3m的滑块b与质量为2m的滑块c用劲度系数的轻质弹簧连接，静置于轨道FG上。现有质量的滑块a以初速度从D处进入，经DEF管道后，与FG上的滑块b碰撞（时间极短）。已知传送带长，以的速率顺时针转动，滑块a与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点，弹簧的弹性势能（x为形变量）。 （1）求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时速度大小vF和所受支持力大小FN； （2）若滑块a碰后返回到B点时速度，求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能； （3）若滑块a碰到滑块b立即被粘住，求碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理检测 一、单选题 1. 水平桌面上，长的轻绳一端固定于点，如图所示（俯视图），另一端系一质量的小球，现对小球施加一个沿桌面大小不变的力，拉着物体从点运动到点，的方向始终与小球的运动方向成30°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数，不计空气阻力，取，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力F对小球做的功为 B. 拉力F对小球做的功为 C. 小球克服摩擦力做的功为 D. 小球克服摩擦力做的功为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，的方向始终与小球的运动方向成30°角，由公式可得，拉力F对小球做的功为 故B错误，A正确。 CD．根据题意可知，摩擦力为滑动摩擦力，一直与相对运动方向相反，则摩擦力做的功为 即小球克服摩擦力做的功为，故CD错误。 故选A。 2. 某款汽车在某基地水平测试场进行加速测试的v－t图像如图所示，该车加速至P点后功率达到最大值P0，加速至Q点后速度达到最大。则下列说法正确的是（　　） A. 匀加速的过程中运动位移为v0t0 B. 运动过程中受到阻力的大小为 C. 加速过程中牵引力的最大值为 D. vm与v0的大小之比为3∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．v－t图像中，图像与时间轴所围面积表示位移，可知匀加速的过程中运动位移为 故A错误； B．汽车加速至Q点后速度达到最大，受力平衡，牵引力大小等于阻力，则有 故B错误； C．0~t0，汽车做匀加速直线运动，牵引力恒定，t0~3t0内做加速度减小的变加速直线运动，该过程牵引力减小，可知匀加速过程的牵引力最大，由于该车加速至P点后功率达到最大值P0，则有 即加速过程中牵引力的最大值为，故C正确； D．若汽车在0~3t0时间内一直做匀加速直线运动，则在3t0时速度 vm＝3v0 而实际在t0~3t0时间内，加速度一直减小 vm<3v0 故 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，上表面光滑的楔形物块c放在粗糙水平地面上，，质量相同的物块a和b分别从斜面顶端沿AB、AC由静止自由滑下，c保持静止不动。在两物块到达斜面底端的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 两物块运动的时间相同 B. 两物块的动量改变量相同 C. 两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同 D. 楔形物块c对地面的压力小于物块a、b、c的总重力 【答案】D 【解析】 【详解】A．设斜面的倾角为θ时下滑的时间为t，设斜面高为h，则斜面长为，根据牛顿第二定律可得加速度为 a=gsinθ 根据运动学公式可得 解得 由于两个斜面的倾角不等，∠ABC＜∠ACB，则a沿斜面下滑的时间长，故A错误。 B．根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的改变量为 动量改变量是矢量，两物块的动量改变量大小相等，方向不同，故B错误。 C．根据 解得物块到达斜面底端的速度为 根据瞬时功率公式可知 P=mgvsinθ 两斜面的夹角θ不等，则重力瞬时功率不同，故C错误。 D．因为两物块加速下滑，均处于竖直方向的失重状态，c处于平衡状态，整体分析可知，楔形物块c对地面的压力小于物块a、b、c的总重力，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零）（　　） A. 等于v0 B. 大于v0 C. 小于v0 D. 取决于斜面 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，设斜面的倾角为，滑块由从D点出发沿DBA滑动到顶点A的过程中，由动能定理有 整理可得 可知，该物体从D点出发恰好滑动到A点的过程，克服重力与摩擦力做的功与斜面底端在OD上的位置无关，即让该物体沿DCA恰好滑动到A点应具有的初动能为，故物体具有的初速度等于。 故选A。 5. 如图所示，一架质量为M的救援武装直升机的旋翼桨旋转向下推空气获得反冲力使直升机悬停在空中。已知直升机发动机的功率为，则单位时间内向下推出空气的质量为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】直升机悬停时受到的升力 设螺旋桨作用于空气后空气的速度为v，很短的时间内螺旋桨推动空气的质量为， 对于的空气 由动量定理 又因为发动机功率，由动能定理 联立可得 即单位时间内向下推出空气的质量为，C正确，ABD错误。 故选C。 6. A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2，两物体最终停下，它们的v-t图像如图所示。已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等。则下列说法中不正确的是（　　） A. 全过程中A、B的平均速度之比为1∶1 B. A、B质量之比为2∶1 C. F1、F2冲量大小之比为1∶1 D. 全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A．因v-t图像的面积等于位移，可知两物体的位移相同，时间也相同，则平均速度相同，选项A正确，不符合题意； B．由v－t图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1∶2，由牛顿第二定律可知 f=ma A、B受摩擦力大小相等，所以A、B的质量关系是2∶1，选项B正确，不符合题意； C．全过程中由动量定理 而摩擦力的冲量If相同，则F1、F2冲量大小之比为1∶1，选项C正确，不符合题意； D．因整个过程中摩擦力相等，由v－t图象可知，A、B两物体加速与减速的位移之和相等，则全过程中A、B克服摩擦力做功相等，选项D错误，符合题意； 故选D。 二、多选题 7. 如图所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块甲、乙连接，静止在光滑的水平面上。现在使甲瞬时获得水平向右的速度v0=4m/s，当甲物体的速度减小到1m/s时，弹簧最短。下列说法正确的是（　　） A. 此时乙物体的速度也是1m/s B. 紧接着甲物体将开始做加速运动 C. 甲乙两物体的质量之比1∶3 D. 当弹簧恢复原长时，乙物体的速度大小为2m/s 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．弹簧最短时，甲乙速度相等，所以此时乙物体的速度也是1m/s。故A正确； B．弹簧最短时，弹簧对甲的弹力水平向左，此时甲的速度水平向右，所以甲物体将开始做减速运动，故B错误； C．从甲开始运动到弹簧最短的过程由动量守恒可得 ，v0=4m/s， 解得 故C正确； D．假设弹簧恢复原长时甲乙的速度分别为、，则从甲开始运动到弹簧弹簧恢复原长过程中由动量守恒和能量守恒可得 解得 ， 故D正确。 故选ACD。 8. 如图所示，一质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上固定一个竖直支架，轻绳一端固定在支架上，另一端固定一质量为m的小球，绳长为l，将小球向右拉至轻绳水平后放手，则（　　） A. 系统的总动量守恒 B. 水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C. 小球不能向左摆到原高度 D. 小车向右移动的最大距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，系统只是在水平方向所受的合力为零，竖直方向的合力不为零，故水平方向动量守恒，而总动量不守恒，故A错误，B正确； C．根据水平方向动量守恒及机械能守恒可知，小球仍能向左摆到原高度，故C错误； D．根据题意可知，小球相对于小车的最大位移为2l，根据“人船”模型，系统水平方向动量守恒，设小球的平均速度为，小车的平均速度为，由动量守恒定律有 则有 又有 解得 故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，一轻杆长为L，一端固定在O点，杆可绕O点无摩擦转动。质量为的小球A固定在杆的末端，质量为m的小球B固定在杆的中点，重力加速度为g，轻杆由水平位置静止释放，小球均可视为质点，则当杆运动至竖直位置时有（　　） A. 该过程中，轻杆对两小球均不做功 B. 处于竖直位置时，A球的速率一定是B球的两倍 C. 处于竖直位置时，A球的速率为 D. 该过程中，B球机械能增大了 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】B．A、B两球为同轴转动，故角速度相等，由 可知处于竖直位置时，A球的速率一定是B球的两倍，故B正确； C．下落过程中，对A、B组成的系统由机械能守恒定律得 且 解得 故C正确； AD．对B小球由动能定理得 解得 即杆对小球B做负功，则小球B的机械能减小，故AD错误。 故选BC。 10. 如图所示，将质量为的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为。现将小环从与定滑轮等高的处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为时（图中处），下列说法正确的是（重力加速度为）（　　） A. 小环到达处时，重物上升的高度也为 B. 小环在处的速度与重物上升的速度大小之比等于 C. 小环从运动至点过程中，小环减少的重力势能大于重物增加的机械能 D. 小环在处时，小环速度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小环到达B处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即 故A错误； B．根据题意，沿绳子方向的速度大小相等，将小环速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足 即 故B错误； C．环下滑过程中无摩擦力做功，只用重力和系统内的弹力做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能，所以小环减少的重力势能减去小环增加的动能等于重物增加的机械能，故小环减少的重力势能大于重物增加的机械能，故C正确； D．小环和重物系统机械能守恒，故 联立解得 故D正确。 故选CD。 11. 质量为的物块在水平拉力的作用下从静止开始沿水平桌面做直线运动，其拉力F随时间t的变化图线如图所示，物块与水平桌面间的动摩擦因数，重力加速度。则（　　） A. 在时，物块的动量大小为 B. 在时，物块的速度为0 C. 在0~2s内和2~5s内，物块动量的变化量大小之比为 D. 在0~5s内，物块的最大速度为1.5m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图象与坐标轴围成的面积代表拉力的冲量，根据动量定理可知 代入数据可解得 故A正确； B．同理，从2~4s根据动量定理有 代入数据解得 故B错误； C．由上述分析可知0~2s内物块动量的变化量大小为， 4~5s力F反向，物体在摩擦力和F的作用下做减速运动，且5s时力F大小与滑动摩擦力大小相等，此时物体刚好将要反向运动，故物体在4~5s内某一时刻物体速度为零，后物体保持静止直到5s，设物体速度为零，从根据动量定理有 代入数据有 解得 故物体在时速度为零，后保持静止保持静止直到5s,则物块2~5s物块动量的变化量等于物块动量的变化量等于，所以0~2s内和2~5s内，物块动量的变化量大小之比为，故C错误； D．当拉力与摩擦力相等时，速度最大，由图可知为t=3s时刻，根据动量定理可知 代入数据有 解得 故D正确； 故选AD。 12. 质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，重力加速度为g，则（　　） A. 小球以后将向左做平抛运动 B. 小球将做自由落体运动 C. 此过程小球对小车做的功为Mv02 D. 小球在圆弧轨道上上升的最大高度为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由题可知，小球及小车组成的系统在水平方向动量守恒，当小球返回到小车的左端时，二者类似于弹性碰撞，由于小球与小车的质量相等，二者交换速度，故此时小球的速度为0，小车的速度为，小球在重力的作用下做自由落体运动，故A错误，B正确； C．根据动能定理可知，小球对小车所做的功，故C正确； D．设小球在圆弧轨道上升的最大高度为，此时小球与小车水平方向共速，设速度为，系统水平方向动量守恒，则有 根据能量守恒定律可得 联立解得，故D错误。 故选BC。 三、实验题 13. 用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）除了图中所给器材以及交变电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_______（选填正确选项的字母）。 A. 秒表 B. 天平（含砝码） C. 弹簧测力计 D. 刻度尺 （2）实验前补偿阻力的做法是：把实验器材安装好，先不挂沙桶，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板不带滑轮一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做______运动。 （3）为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，需满足的条件是沙桶及沙的总质量_______小车的总质量。（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”） （4）实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交变电源上。则打点计时器打B点时，小车的速度vB＝_______ m/s。多测几个点的速度作出v－t图像，就可以算出小车的加速度。 （5）为探究加速度和力的关系，要保证________的总质量不变，改变沙桶内沙的质量，重复做几次实验，通过实验数据来研究加速度和力的关系。 （6）在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据作出的a－F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是________。 A. 不通过坐标原点可能是因为补偿阻力不足 B. 不通过坐标原点可能是因为补偿阻力过度 C. 图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远小于小车总质量的条件 D. 图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远大于小车总质量的条件 （7）在探究加速度与质量的关系时，要保证沙和沙桶的质量不变。若沙和沙桶的总质量m与小车的总质量M间的关系不满足第（3）问中的条件，且已正确补偿阻力，由实验数据作出a－图线，则图线应如图中的_______所示（选填正确选项的字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）BD （2）匀速直线 （3）远小于 （4）0.44 （5）小车 （6）AC （7）C 【解析】 【小问1详解】 利用天平测量质量，利用打点计时器可以计时，打出的纸带需测量长度求加速度，所以需要天平和刻度尺。 故选BD。 【小问2详解】 补偿阻力时应使小车拖动纸带在木板上做匀速直线运动。 【小问3详解】 为使沙桶及沙的重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，需要使沙桶及沙的总质量远小于小车的总质量。 【小问4详解】 纸带上相邻计数点时间间隔为 由某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间运动过程的平均速度，可得 【小问5详解】 探究加速度与力的关系时，需要保持小车的总质量不变。 【小问6详解】 AB．从题图丙可以看出，图像不过原点，即当F为某一值时，但加速度却为零，所以是未补偿阻力或补偿阻力不足。故A正确；B错误； CD．随着拉力F增大（即沙桶及沙的重力增大），已经不满足沙桶及沙的总质量远小于小车总质量的条件，造成BC段弯曲。故C正确；D错误。 故选AC。 【小问7详解】 在探究加速度与质量的关系时，由于补偿了阻力，所以图像过原点，且分别对沙桶及沙和小车受力分析，由牛顿第二定律可得 mg－FT＝ma，FT＝Ma 联立，解得 因为保证了沙和沙桶的质量不变，所以由实验数据作出a－图线，不会发生弯曲。 故选C。 14. 在利用图甲所示装置验证机械能守恒定律的实验时，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________（填字母）。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量___________，动能的增加量___________。在误差允许的范围内，若得到的实验结果___________（填“大于、小于或等于”），则可验证机械能守恒定律。实验时由于受到阻力的影响，重力势能的减少量应___________动能的增加量（填“大于、小于或等于”）。 【答案】（1）AB （2） ①. ②. ③. 等于 ④. 大于 【解析】 【小问1详解】 由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要天平测质量；需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，电磁打点计时器需要连接交流电源。 故选AB。 【小问2详解】 [1]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量 [2]打B点时的速度 动能的增加量 [3]在误差允许的范围内，若得到的实验结果等于，则可验证机械能守恒定律。 [4]实验时由于受到阻力的影响，重力势能的减少量应大于动能的增加量。 四、解答题 15. 海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤（贝类动物）后，有时会飞到空中将它丢下，利用地面的冲击打碎硬壳。一只海鸥叼着质量的鸟蛤，在的高度、以的水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上。取重力加速度，忽略空气阻力。若鸟蛤与地面的碰撞时间，弹起速度可忽略，求碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力大小。（碰撞过程中不计重力） 【答案】500N 【解析】 【详解】根据机械能守恒可得 解得鸟蛤碰撞地面前瞬间速度大小为 碰撞过程，根据动量定理可得 解得碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力大小为 16. 如图所示，长板A和滑块B间隔一定距离静置于光滑水平轨道上，滑块C以的速度从A左端滑上木板，C相对A静止后、A与B发生碰撞，A、C再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与B碰撞。已知A、B、C质量分别为，C与A上表面间的滑动摩擦因数，碰撞时间极短，重力加速度大小取，求与B碰撞后瞬间A的速度大小。 【答案】 【解析】 【详解】滑块C从A左端滑上木板到C相对A静止的过程中，二者组成的系统动量守恒，有 求得 A与B碰撞过程两者组成的系统动量守恒，设碰后A速度为、B速度为，有 由题意可知，A、C第二次共速时速度大小为，C第二次相对A滑动过程两者动量守恒 联立解得 17. 如图所示，光滑斜面倾角为固定在水平面上，轻质弹簧一端连接固定在斜面底端的挡板C上，另一端连接滑块A，一轻细绳一端系在A上，另一端通过斜面顶端的定滑轮与小球B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长。刚开始用手托住B，使细绳刚好伸直但无张力作用，现由静止释放B，B竖直下降并带动A沿斜面上升，直到B落到地面上。已知A质量为，B质量，刚开始B离地面高，弹簧劲度系数，弹簧弹性势能（x为压缩量或伸长量），，弹簧始终在最大限度内，不计滑轮质量和空气阻力。求： （1）弹簧恢复原长细绳的拉力大小； （2）物体A沿斜面向上运动多远能获得最大速度； （3）物体A的最大速度大小； 【答案】（1） （2）0.6m （3） 【解析】 【小问1详解】 弹簧恢复原长时，弹簧拉力为0，设细绳的拉力大小F，根据牛顿第二定律，对于A物体 对于B物体 两式联立解得 【小问2详解】 刚开始用手托住B，此时弹簧压缩量 物体A沿斜面向上运动获得最大速度时受力平衡，设此时弹簧伸长量为,有 解得 此时B早已到达地面，可知不符合题意；因B落地后，A向上做减速运动，则当A速度最大时应该是B刚到达地面的时刻，此时弹簧被拉长，A向上移动的距离为 【小问3详解】 此过程中，系统重力势能减少，弹性势能和动能增大，根据机械能守恒 解得 18. 为了探究物体间碰撞特性，设计了如图所示的实验装置。水平直轨道AB、CD和水平传送带平滑无缝连接，两半径均为的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道DEF与轨道CD和足够长的水平直轨道FG平滑相切连接。质量为3m的滑块b与质量为2m的滑块c用劲度系数的轻质弹簧连接，静置于轨道FG上。现有质量的滑块a以初速度从D处进入，经DEF管道后，与FG上的滑块b碰撞（时间极短）。已知传送带长，以的速率顺时针转动，滑块a与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点，弹簧的弹性势能（x为形变量）。 （1）求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时速度大小vF和所受支持力大小FN； （2）若滑块a碰后返回到B点时速度，求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能； （3）若滑块a碰到滑块b立即被粘住，求碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差。 【答案】（1）10m/s；31.2；（2）0；（3）0.2m 【解析】 【详解】（1）滑块a从D到F，由能量关系 在F点 解得 FN=31.2N （2）滑块a返回B点时的速度vB=1m/s，滑块a一直在传送带上减速，加速度大小为 根据 可得在C点的速度 vC=3m/s 则滑块a从碰撞后到到达C点 解得 v1=5m/s 因ab碰撞动量守恒，则 解得碰后b的速度 v2=5m/s 则碰撞损失的能量 （3）若滑块a碰到滑块b立即被粘住，则ab碰后的共同速度 解得 v=2.5m/s 当弹簧被压缩到最短或者伸长到最长时有共同速度 则 当弹簧被压缩到最短时压缩量为x1，由能量关系 解得 同理当弹簧被拉到最长时伸长量为 x2=x1 则弹簧最大长度与最小长度之差 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $