精品解析：安徽省黄山市屯溪第一中学2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题

屯溪一中2024-2025学年度第一学期期中质量检测 高三物理试题 命题人：沈怀武 朱孝帅 审题人：周放中 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题（每题只有一个选项是正确的，每题4分，共32分） 1. 网上热传一段视频，唤醒了“80、90后”的记忆，奶奶站在凳子上用杆秤给小孙子称体重，多才的网友根据视频画了一幅漫画，如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 奶奶对凳子的压力是由于凳子的形变引起的 B. 小孩所受的重力方向一定垂直于地面 C. 凳子对奶奶的支持力与奶奶所受的重力是一对平衡力 D. 小孩被提起后的重心一定位于秤钩的正下方 2. 甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位置坐标x随时间t变化的关系如图所示。已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则下列说法正确的是（　　） A. 甲车做加速运动，乙车做减速运动 B. 乙车的加速度大小为5m/s2 C. 乙车的初位置x0=20m D. 5s时两车相遇，此时甲乙两车速度大小相等 3. 如图所示，甲、乙两个小物体从同一高度分别沿斜面、下滑，两物体与接触面的动摩擦因数均为μ，斜面与水平面接触处有光滑的小圆弧相连。若物体甲由静止下滑运动到水平面上的P点静止，则乙物体由静止下滑，当其运动到水平面时，将停在（　　） A. P点右侧 B. P点 C. P点左侧 D. 无法确定 4. “嫦娥七号”探测器将于2026年前后发射，准备在月球南极登陆，登陆月球前假设探测器绕月球做周期为的匀速圆周运动，轨道半径可认为等于月球半径。月球绕地球做周期为的匀速圆周运动，其轨道半径为月球半径的倍。引力常量为，则（　　） A. 根据题中所给信息可求出地球的质量 B. 根据题中所给信息可求出月球的质量 C. 周期和满足 D. 地球质量与月球质量之比 5. 如图所示，倾角为θ=30°的固定足够长的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的F=mg的恒力作用下处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，已知重力加速度为g，则下列叙述正确的是（　　） A. 撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为g B. 撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为 C. A、B被弹起的过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态 D. 若斜面粗糙且与A、B间的动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离位置与斜面光滑时相同 6. 在篮球比赛中，开场跳球时，裁判从某一高度沿竖直向上抛出篮球，篮球沿竖直方向返回原高度。假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，下列说法正确的是（　　） A. 上升过程动量的变化率小于下降过程动量的变化率 B. 上升过程动能的变化量等于下降过程动能的变化量 C. 上升过程中机械能的损失大于下降过程中机械能的损失 D. 上升过程受重力冲量的大小小于下降过程受重力冲量的大小 7. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v-t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则（　　） A. 传送带底端到顶端的距离为8m B. 摩擦力对物块一直做负功 C. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.25 D. 0~1s内摩擦产生的热量等于1~2s内摩擦力产生的热量 8. 我国新能源汽车发展迅猛，从技术到生产都已经走在世界最前列。某辆新能源汽车在某测试场的水平路面上由静止启动做直线运动，汽车先做加速度为a=4m/s2的匀加速直线运动。达到额定功率P=100kW后保持功率不变继续运动，最后做匀速直线运动，已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到的阻力为所受重力的，取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车从启动到最大速度的过程中，牵引力一直增大 B. 汽车的最大速度为40m/s C. 汽车做匀加速直线运动的时间为2.5s D. 汽车从启动到最大速度所经历的时间为12.5s 二、多项选择题（每题至少有两个选项是正确的。每题5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。共10分。） 9. 如图所示，一光滑绝缘的半圆柱体固定在水平地面上，其横截面是半径为R的半圆。现让质量为m、带电量为+q的小球从半圆柱体顶端Q由静止沿圆柱体表面滑下，当滑至与竖直方向的夹角为θ的位置P时，恰好离开半圆柱体。若在空间加上方向竖直向下的匀强电场（图中未画出），电场强度大小，重力加速度为g，其他条件不变，则下列说法正确的是（　　） A. 未加电场时，θ角的余弦值 B. 未加电场时，小球在P点恰好离开圆柱体时的速度大小为 C. 加上电场时，小球将在QP之间某位置离开圆柱体 D. 加上电场时，小球恰好离开圆柱体时的速度大小为 10. 如图所示，两个完全相同的物块A和B（均可视为质点）放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连。两物块质量均为1kg。与圆心距离分别为RA和RB，其中RA< RB且RA=1m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度绕轴匀速转动时，绳中弹力与的变化关系如图所示，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 物块与圆盘间的动摩擦因数μ = 0.5 B. 物块B与圆心距离RB=2m C. 当角速度为1rad/s时圆盘对A的静摩擦力指向圆心 D. 当角速度为时，A恰好要相对圆盘发生滑动 三、实验题（共16分） 11. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有___________。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中档条MN每次必须等间距下移 （2）在某次实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是___________。 A. B. C. D. 无法判断 （3）乙同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时，其速度的水平分量大小为___________m/s；根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为___________ m/s2.（结果均保留两位有效数字） 12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。 （1）实验时，该同学进行了如下操作： ①用天平分别测出物块A、B的质量2m0和3m0（A的质量含遮光片）。 ②用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d=___________cm。 ③将重物A，B用轻绳按图甲所示连接，跨放在轻质定滑轮上，一同学用手托住重物B，另一同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为，则此时重物B速度vB=___________（用d、表示）。 （2）要验证系统（重物A，B）的机械能守恒，应满足的关系式为：___________（用重力加速度g、、d和h表示）。 四、计算题（共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 在抗震救灾中，一名训练有素的武警战士（可视为质点）从直升机上通过一根竖直的长绳由静止开始缓慢滑下（此时速度很小可认为等于零），在离地面27m高处，武警战士感到时间紧迫，想以最短的时间滑到地面，开始以加速度大小为8m/s2做匀加速直线运动。已知该武警战士落地的速度不能大于6m/s，减速的加速度大小为3m/s2，长绳的下端恰好着地。求： （1）武警战士匀加速直线运动的距离； （2）武警战士下滑的最短时间。 14. 如图所示，一圆心为O、半径为R的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑水平面在Q点相切。在水平面上，质量为2m的小物块A以某一速度向质量为m的静止小物块B运动。A、B发生弹性正碰后，B恰好通过半圆弧轨道最高点。已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求： （1）B从半圆弧轨道飞出后第一次落到水平面的位置到Q点的距离x。 （2）A、B碰前瞬间物块A的速度v0的大小。 （3）A通过Q点时，对半圆弧轨道的压力大小。 15. 如图所示，质量的小车放在光滑水平地面上，小车上表面与固定光滑的半径的四分之一圆弧轨道的底端O相切，小车右端不远处是一矗立的石柱。把质量的小滑块（可视为质点）从光滑圆弧轨道顶端P点由静止释放，小滑块水平滑上小车，小车与右侧石柱碰后立刻以原速率反弹。已知滑块与小车之间的动摩擦因数，重力加速度大小。如果小车与石柱碰撞前瞬间滑块与小车的动量恰好相等，小车与石柱碰撞反弹后向左运动一段时间后停下来。 （1）小车右端与石柱之间的距离为多少？ （2）若小滑块始终未从小车上掉落，小车的最短长度为多少？ （3）若不改变其他条件，让质量的小滑块从光滑圆弧轨道顶端由静止释放，且小滑块始终未从小车上掉落，求小车停下来时运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 屯溪一中2024-2025学年度第一学期期中质量检测 高三物理试题 命题人：沈怀武 朱孝帅 审题人：周放中 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题（每题只有一个选项是正确的，每题4分，共32分） 1. 网上热传一段视频，唤醒了“80、90后”的记忆，奶奶站在凳子上用杆秤给小孙子称体重，多才的网友根据视频画了一幅漫画，如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 奶奶对凳子的压力是由于凳子的形变引起的 B. 小孩所受的重力方向一定垂直于地面 C. 凳子对奶奶的支持力与奶奶所受的重力是一对平衡力 D. 小孩被提起后的重心一定位于秤钩的正下方 【答案】D 【解析】 【详解】A．奶奶对凳子的压力是由于奶奶的形变引起的，故A错误； B．小孩所受的重力方向一定竖直向下，不一定垂直于地面，故B错误； C．凳子对奶奶的支持力与奶奶、小孙子、杆秤所受的总重力是一对平衡力，故C错误； D．小孩受重力与秤钩的拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，小孩的重心一定位于秤钩的正下方，故D正确。 故选D。 2. 甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位置坐标x随时间t变化的关系如图所示。已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则下列说法正确的是（　　） A. 甲车做加速运动，乙车做减速运动 B. 乙车的加速度大小为5m/s2 C. 乙车的初位置x0=20m D. 5s时两车相遇，此时甲乙两车速度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像的切线斜率表示速度，可知甲车做匀速运动，乙车做减速运动，故A错误； B．已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，可知10s时的速度为0，根据逆向思维可得 代入，解得乙车的加速度大小为 故B错误； C．根据逆向思维可得 故C正确； D．甲车的速度大小为 根据逆向思维可得5s时两车相遇时乙车的速度大小为 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，甲、乙两个小物体从同一高度分别沿斜面、下滑，两物体与接触面的动摩擦因数均为μ，斜面与水平面接触处有光滑的小圆弧相连。若物体甲由静止下滑运动到水平面上的P点静止，则乙物体由静止下滑，当其运动到水平面时，将停在（　　） A. P点右侧 B. P点 C. P点左侧 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】设斜面倾角为α，长度为l，高度为h，甲在水平面滑行s后静止，全程由动能定理可得 mgh－μmglcosθ－μmgs＝0 整理得 mgh－μmg(lcosθ＋s)＝0 其中lcosθ为斜面在水平方向的投影，可得 gh－μgs水平＝0 由于斜面的高度与斜面相同，可知乙物体由静止下滑至水平面静止时水平位移与甲物体相同，故乙物体运动到Р点停止运动。 故选B。 4. “嫦娥七号”探测器将于2026年前后发射，准备在月球南极登陆，登陆月球前假设探测器绕月球做周期为的匀速圆周运动，轨道半径可认为等于月球半径。月球绕地球做周期为的匀速圆周运动，其轨道半径为月球半径的倍。引力常量为，则（　　） A. 根据题中所给信息可求出地球的质量 B. 根据题中所给信息可求出月球的质量 C. 周期和满足 D. 地球质量与月球质量之比 【答案】D 【解析】 【详解】A．月球绕地球近似做匀速圆周运动的周期为，则有 解得 由于不知道月球的半径，故不能求出地球的质量，故A错误； B．嫦娥七号绕月球表面做匀速圆周运动的周期为，则有 解得 由于不知道月球的半径，故不能求出月球的质量，故B错误； C．开普勒第三定律是相对于同一个中心天体的，不同的中心天体该表达式不正确，故C错误； D．地球的质量与月球的质量之比等于 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，倾角为θ=30°的固定足够长的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的F=mg的恒力作用下处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，已知重力加速度为g，则下列叙述正确的是（　　） A. 撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为g B. 撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为 C. A、B被弹起的过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态 D. 若斜面粗糙且与A、B间的动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离位置与斜面光滑时相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．撤去力F前，A、B处于静止状态，对A、B整体，根据平衡条件有 代入数据得 撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，整体有沿斜面向上的加速度，由牛顿第二定律，对A、B整体，由牛顿第二定律可得 代入数据得A、B的加速度大小为，故A错误； ．撤去力的瞬间，根据隔离法，对B分析，由牛顿第二定律可得 代入数据得A对B的弹力大小为，故B错误； C．当A、B之间作用力为零时，且加速度相同时，两物块分离，根据隔离法，对B分析，由牛顿第二定律 对A、B整体，由牛顿第二定律 联立解得 此时弹簧处于原长状态，故C错误； D．若斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起的瞬间，根据隔离法，对B分析，由牛顿第二定律 对A、B整体，有 联立解得 说明分离时的位置与斜面光滑时相同，都是弹簧恢复到原长时上端的位置，故D正确。 故选D。 6. 在篮球比赛中，开场跳球时，裁判从某一高度沿竖直向上抛出篮球，篮球沿竖直方向返回原高度。假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，下列说法正确的是（　　） A. 上升过程动量的变化率小于下降过程动量的变化率 B. 上升过程动能的变化量等于下降过程动能的变化量 C. 上升过程中机械能的损失大于下降过程中机械能的损失 D. 上升过程受重力冲量的大小小于下降过程受重力冲量的大小 【答案】D 【解析】 【详解】D．篮球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，则在上升过程中受到的合力大于下降过程中受到的合力，则上升过程中的加速度大小大于下降过程中的加速度大小，可知上升过程所用时间小于下降过程所用时间，根据 可知下降过程受重力冲量的大小大于上升过程受重力冲量的大小，故D正确； A．根据动量定理 动量的变化率为所受到的合外力，而在上升过程中受到的合力大于下降过程中受到的合力，所以下降过程动量的变化率小于上升过程动量的变化率，故A错误； B．根据 在上升过程中受到的合力大于下降过程中受到的合力，且两过程位移大小相同，则上升过程动能的变化量大于下降过程动能的变化量，故B错误； C．根据功能关系可知，机械能的损失 篮球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，则上升过程中机械能的损失等于下降过程中机械能的损失，故C错误。 故选D。 7. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v-t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则（　　） A. 传送带底端到顶端的距离为8m B. 摩擦力对物块一直做负功 C. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.25 D. 0~1s内摩擦产生的热量等于1~2s内摩擦力产生的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移可知，传送带底端到顶端的距离 故A错误； B．由乙图可知在0-1s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反，摩擦力做负功；1-2s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，摩擦力做正功，故B错误； C．根据速度时间图像斜率表示加速度，可知两段加速度大小分别为 根据牛顿第二定律 解得 故C正确； D．根据速度时间图像与时间轴围成的面积，且传送带速度为4m/s，0~1s内相对位移 1~2s内相对位移 结合 摩擦力产生的热量不等，故D错误。 故选C。 8. 我国新能源汽车发展迅猛，从技术到生产都已经走在世界最前列。某辆新能源汽车在某测试场的水平路面上由静止启动做直线运动，汽车先做加速度为a=4m/s2的匀加速直线运动。达到额定功率P=100kW后保持功率不变继续运动，最后做匀速直线运动，已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到的阻力为所受重力的，取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车从启动到最大速度的过程中，牵引力一直增大 B. 汽车的最大速度为40m/s C. 汽车做匀加速直线运动的时间为2.5s D. 汽车从启动到最大速度所经历的时间为12.5s 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车做匀加速直线运动过程，牵引力保持不变；当汽车功率达到额定功率后，保持功率不变，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，牵引力逐渐减小，故A错误； B．当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有 故B错误； C．汽车做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律可得 解得牵引力大小为 汽车刚达到额定功率时的速度为 则汽车做匀加速直线运动的时间为 故C正确； D．若汽车从启动到最大速度一直做匀加速直线运动，则所有时间为 但汽车做匀加速到v后，开始做加速度逐渐减小的加速运动，所以汽车从启动到最大速度所经历的时间一定大于12.5s，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（每题至少有两个选项是正确的。每题5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。共10分。） 9. 如图所示，一光滑绝缘的半圆柱体固定在水平地面上，其横截面是半径为R的半圆。现让质量为m、带电量为+q的小球从半圆柱体顶端Q由静止沿圆柱体表面滑下，当滑至与竖直方向的夹角为θ的位置P时，恰好离开半圆柱体。若在空间加上方向竖直向下的匀强电场（图中未画出），电场强度大小，重力加速度为g，其他条件不变，则下列说法正确的是（　　） A. 未加电场时，θ角的余弦值 B. 未加电场时，小球在P点恰好离开圆柱体时的速度大小为 C. 加上电场时，小球将在QP之间某位置离开圆柱体 D. 加上电场时，小球恰好离开圆柱体时的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．未加电场时，小球恰好从P点脱离圆柱体，由题意则有 解得 ， 故A正确，B错误； CD．加上电场时，设离开圆柱体位置与圆心连线与竖直方向夹角为，则有 解得 ， 故C错误，D正确。 故选AD 。 10. 如图所示，两个完全相同的物块A和B（均可视为质点）放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连。两物块质量均为1kg。与圆心距离分别为RA和RB，其中RA< RB且RA=1m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度绕轴匀速转动时，绳中弹力与的变化关系如图所示，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 物块与圆盘间的动摩擦因数μ = 0.5 B. 物块B与圆心距离RB=2m C. 当角速度为1rad/s时圆盘对A的静摩擦力指向圆心 D. 当角速度为时，A恰好要相对圆盘发生滑动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．角速度较小时，物块各自受到的静摩擦力充当向心力，绳中无拉力。根据牛顿第二定律得 因为，所以物块B与圆盘间的静摩擦力先达到最大值，随着角速度增大，轻绳出现拉力，拉力和最大静摩擦力的合力充当向心力。对物块B分析 则 则根据图像中斜率和截距的数据可得 ， 解得 ， 故A错误，B正确； C．当ω=1rad/s时，由上述方程得绳子中拉力大小，再对A分析，由牛顿第二定律得 解得 故C错误； D．当A恰好要相对圆盘发生滑动时，其摩擦力为最大值且方向沿半径向外，对A分析有 此时对B分析有 联立解得 故D正确。 故选BD。 三、实验题（共16分） 11. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有___________。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中档条MN每次必须等间距下移 （2）在某次实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是___________。 A. B. C. D. 无法判断 （3）乙同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时，其速度的水平分量大小为___________m/s；根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为___________ m/s2.（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）BC （2）C （3） ①. 1.0 ②. 9.7 【解析】 【小问1详解】 AC．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正确； D．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以 故选C。 【小问3详解】 [1]由题意水平方向做匀速直线运动，根据图中数据可得，小球运动到图中位置A时，水平方向上有 [2]在竖直方向上，做自由落体运动，根据逐差法可得 12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。 （1）实验时，该同学进行了如下操作： ①用天平分别测出物块A、B的质量2m0和3m0（A的质量含遮光片）。 ②用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d=___________cm。 ③将重物A，B用轻绳按图甲所示连接，跨放在轻质定滑轮上，一同学用手托住重物B，另一同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为，则此时重物B速度vB=___________（用d、表示）。 （2）要验证系统（重物A，B）的机械能守恒，应满足的关系式为：___________（用重力加速度g、、d和h表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]游标卡尺读数为 [2]极短时间，可以用平均速度替代瞬时速度，则重物A的速度为 根据滑轮组关系可知 【小问2详解】 对系统，若机械能守恒，则 根据滑轮组关系可知 解得 四、计算题（共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 在抗震救灾中，一名训练有素的武警战士（可视为质点）从直升机上通过一根竖直的长绳由静止开始缓慢滑下（此时速度很小可认为等于零），在离地面27m高处，武警战士感到时间紧迫，想以最短的时间滑到地面，开始以加速度大小为8m/s2做匀加速直线运动。已知该武警战士落地的速度不能大于6m/s，减速的加速度大小为3m/s2，长绳的下端恰好着地。求： （1）武警战士匀加速直线运动的距离； （2）武警战士下滑的最短时间。 【答案】（1）9m （2）3.5s 【解析】 【小问1详解】 设最大速度为v m,加速过程 减速过程 根据题意 代入数据解得 ， 【小问2详解】 武警战士下滑的最短时间 14. 如图所示，一圆心为O、半径为R的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑水平面在Q点相切。在水平面上，质量为2m的小物块A以某一速度向质量为m的静止小物块B运动。A、B发生弹性正碰后，B恰好通过半圆弧轨道最高点。已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求： （1）B从半圆弧轨道飞出后第一次落到水平面的位置到Q点的距离x。 （2）A、B碰前瞬间物块A的速度v0的大小。 （3）A通过Q点时，对半圆弧轨道的压力大小。 【答案】（1）2R （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题知，碰撞后B恰好通过半圆弧轨道最高点，则有 解得 B从最高点做平抛运动，在竖直方向有 解得 则水平方向的位移为 【小问2详解】 B从Q点到最高点，根据动能定理有 解得 A与B发生弹性正碰，根据动量守恒和能量守恒有 ， 联立解得 ， 【小问3详解】 A通过Q点时，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知，A通过Q点时，对半圆弧轨道的压力大小为 15. 如图所示，质量的小车放在光滑水平地面上，小车上表面与固定光滑的半径的四分之一圆弧轨道的底端O相切，小车右端不远处是一矗立的石柱。把质量的小滑块（可视为质点）从光滑圆弧轨道顶端P点由静止释放，小滑块水平滑上小车，小车与右侧石柱碰后立刻以原速率反弹。已知滑块与小车之间的动摩擦因数，重力加速度大小。如果小车与石柱碰撞前瞬间滑块与小车的动量恰好相等，小车与石柱碰撞反弹后向左运动一段时间后停下来。 （1）小车右端与石柱之间的距离为多少？ （2）若小滑块始终未从小车上掉落，小车的最短长度为多少？ （3）若不改变其他条件，让质量的小滑块从光滑圆弧轨道顶端由静止释放，且小滑块始终未从小车上掉落，求小车停下来时运动的总路程。 【答案】（1）0.75m；（2）6m；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块从凹槽中下滑到底端时由机械能守恒定律 解得 v0=6m/s 滑块滑上小车后小车和滑块系统动量守恒，则当小车将要碰到石柱时设小车的动量为p，则滑块的动量也为p，则 解得 p=1.5kg∙m/s 此时滑块的速度 v1=3m/s 小车的速度 从滑块开始滑上小车到将要碰到石柱由动能定理 解得 x2=0.75m （2）滑块的位移 解得 x1=4.5m 此过程中滑块相对小车的位移 小车碰到石柱后以的速度被弹回，此时滑块的速度向右，动量为 p=1.5kg∙m/s 速度 v1=3m/s 最终当两者共速时由动量守恒 解得 v=0 则由能量关系可知 解得 则小车的长度最小值为 （3）让质量的小滑块从光滑圆弧轨道顶端由静止释放，根据 得小车将要碰到石柱时速度大小 根据 此时滑块速度 小车碰到石柱后以大小为 的速度被弹回，动量大小为 此时滑块的速度向右，动量大小为 此后小车向左运动距离 然后向右加速运动，根据动量守恒 得共速时速度大小 小车碰到石柱后以大小为 的速度被弹回，动量大小为 此时滑块的速度向右，动量大小为 此后小车向左运动距离 以次类推，以后每次碰撞前速度为 两次碰撞时间之间小车运动路程 所以小车停下来时运动的总路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $