精品解析：2025届四川省眉山市东坡区高中学校高三上学期一诊模拟联考物理试题

高中学校2022级高三一诊模拟联合考试 物理试题 一、单选题（本大题共7个小题，每个小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共28分） 1. 汽车A和汽车B在同一平直公路上运动。它们的位置x随时间t的变化分别如图中a、b所示，由图可知（　　） A. 汽车A做匀加速直线运动 B. 汽车B先做加速运动，后做匀速运动 C. 时刻，汽车A、B速度相同 D. 时间内汽车A的平均速度小于汽车B的平均速度 2. 如图为过山车以及轨道简化模型，以下判断正确的是（　　） A. 过山车圆轨道上做匀速圆周运动 B. 过山车在圆轨道最高点时的速度应不大于 C. 过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态 D. 过山车在斜面高处由静止滑下能通过圆轨道最高点 3. 如图所示，质量为的物体放在水平面上。物体与水平面间的动摩擦因数，取，当物体做匀速直线运动时，下列说法正确的是（　　） A. 牵引力与水平面的夹角为 B. 牵引力与水平面的夹角为 C. 牵引力的最小值为 D. 牵引力的最小值为 4. 如图所示，倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点，用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点，此时竖直杆与绳OP间的夹角为，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为，物块b的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. B. 将P端缓慢向上移动一小段距离，a将受到沿着斜面向下的摩擦力 C. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a将受到沿着斜面向上摩擦力 D. 剪断定滑轮与a之间轻绳瞬间，a的加速度大小为 5. 如图所示，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球（可视为质点）相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀速转动，测得小球的向心加速度大小为2g （g为当地的重力加速度），下列说法正确的是（　　） A. 小球的线速度大小为 B. 小球运动到最高点时，轻杆对小球作用力向上 C. 杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为2mg D. 当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力方向指向圆心O 6. 如图甲所示，质量为的物块放在质量为的木板左端，木板放在粗糙水平地面上，对木板施加水平向右的拉力，物块与木板相对静止一起运动，后撤去力F，最终物块恰好不从木板上滑落，整个过程中木板的速度—时间图像如图乙所示。物块可视为质点，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 前3s内，物块的加速度小于 B. 撤去力F后，物块的加速度大于 C. 物块与木板间的动摩擦因数为0.45 D. 木板的长度为3m 7. 跳台滑雪是以滑雪板为工具，借助跳台进行跳跃滑雪的一种运动项目。如图所示，第一次运动员从斜坡的顶端A处水平飞出，落在斜坡上B点（未画出）。第二次运动员在A处向上跃起，水平速度与第一次相同，落在斜坡上的C点（未画出）。运动员可视为质点，已知斜坡平直，不计空气阻力。则（　　） A. 第一次运动员在空中运动的时间较长 B. 第二次着陆时速度方向与斜坡夹角大于第一次的 C. 第二次离斜坡的最大距离等于第一次的 D. C点到A的距离小于B点到A的距离 二、多选题（本大题共3个小题，每小题多个选项符合题意，选全得5分，没选全得3分，错选或不选得0分，共15分） 8. 如图，半径为R的光滑圆形管道竖直放置，管的内径很小，直径略小于管道内径的小球在管道内运动时，它经过最高点时速度为v1则下列说法中正确的有（　　） A. 当小球以的速度经过与圆心等高的点时，圆管外壁对小球的作用力为 B. 若，则小球经过最高点时对圆管的内壁有向下的作用力 C. 若，则小球经过最高点时，圆管的内壁对球有作用力 D. 若，则小球经过最高点时，圆管的外壁对球的作用力为mg 9. 如图甲所示，水平放置的传送带在电机的作用下以的速度顺时针转动，两轮轴心间距为。质量为的物块（视为质点），从左轮的正上方以速度水平向右滑上传送带后物块与传送带的图像如图乙所示，经过时间从右轮的正上方离开传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度取，物块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 传送带对物块做的功为 B. 物块在传送带上运动的时间为 C. 物块对传送带做的功为 D. 物块与传送带之间的摩擦生热为 10. 如图所示，长为的不可伸长的轻绳，穿过一光滑的轻圆环，两端固定在水平天花板上相距为l的P、Q两点，轻圆环下悬吊一重为G物块。现用一水平力F缓慢地拉圆环，当时，圆环两侧细绳的夹角为，细绳的张力为T，则（  ） A. B. C. D. 三、实验题 11. （1）一把刻度模糊的弹簧测力计，某同学把它按图中所示安装起来，物重，测得弹簧伸长了，不计弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力，则该弹簧测力计的读数是___________N，弹簧的劲度系数是___________。 某研究小组用如图甲所示的实验装置测自由落体的加速度。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可求出自由落体加速度。 （2）除图甲中所示的装置之外，还必须使用的器材是___________ A．直流电源、秒表、刻度尺 B．直流电源、刻度尺 C．交流电源（频率）、秒表、刻度尺 D．交流电源（频率）、刻度尺 （3）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中操作不当的步骤是___________ A．按照图甲安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关 C．选择质量大、体积小的重锤 D．测量纸带上各点到释放点间的距离，用公式，求出各点的速度 （4）小林同学选取一条符合要求的纸带从中截取一段，如图乙所示，是五个计数点，从开始每隔一个点选一个计数点，用毫米刻度尺测得，根据以上数据可知，当打点计时器打下点时，重物下落的速度大小是_______，重物下落的加速度是________。若用其他更准确的方法测出重物下落的加速度为，则本实验加速度测量值的相对误差的绝对值为_______。（结果保留3位有效数字） （5）小学同学选择用光电门测量自由落体加速度，装置如图丙所示，直径为d的小球从释放器静止下落，由光电计时器读出小球通过光电门1、2所用的时间分别为，用刻度尺得两光电门中心之间得距离为，则小球经过光电门1时得速度表达式________，小球的加速度表达式________（以上表达式均用题目提供的已知字母表示）。 12. 图甲（a）是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出，做平抛运动；同时小球B被松开，做自由落体运动。图甲（b）是该装置一次实验的数码连拍照片，同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。 （1）由图甲（b）的数码连拍照片分析可知，做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是________。 （2）现在重新设计该实验，如图乙所示，光源位于S点，紧靠着光源的前方有一个小球A，光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机，同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，不计空气阻力，小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能（每隔相同的时间自动拍摄一次）拍摄下来，如图丙所示。则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙中的___________（选填“（c）”或“（d）”）。 （3）如果图乙中小球A水平抛出的初速度为1m/s，SP＝L＝0.5m，经过0.2s小球到达B点时在屏幕上留下的影子假设为Q，则Q点沿着屏幕向下运动的速度大小为________m/s。 四、解答题（本大题共3个小题，共42分） 13. 如图（a）所示，一物块在t＝0时刻从斜面底端滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图（b）所示。求：（结果可用根号表示） （1）物块沿斜面上滑的最大距离； （2）物块在斜面上滑行的总时间； （3）物块位移为6m时的速度大小。 14. 如图所示，质量为M物块A静置于水平台面上，质量为2M的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上， P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平， PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角θ=30°。已知物块A与台面间的动摩擦因数为μ， 重力加速度大小为g。求： （1）绳PO受到的拉力大小及物块A受到的摩擦力大小； （2）半球体C对地面压力。 15. 如图所示，物体A、B之间夹有一根被压缩且被锁定的轻弹簧，系统静止在光滑轨道abc上，其中bc是半径为的半圆形轨道。长为的传送带顺时针转动速度为，忽略传送带d端与轨道c点之间的缝隙宽度，物体B与传送带之间的动摩擦因数为，已知物体A，B可以看成质点，质量分别为2m、m，。 （1）如果，开始时弹簧的弹性势能为，解除弹簧锁定后，物体A获得的速度大小为，求物体B获得的速度大小， （2）在（1）的条件下，求物体B再次落到水平轨道ab上时的位置到e点的水平距离； （3）为了使物体B在运动中能到达传送带且不会从e点抛出，解除弹簧锁定后，求物体B获得的速度必须满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中学校2022级高三一诊模拟联合考试 物理试题 一、单选题（本大题共7个小题，每个小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共28分） 1. 汽车A和汽车B在同一平直公路上运动。它们的位置x随时间t的变化分别如图中a、b所示，由图可知（　　） A. 汽车A做匀加速直线运动 B 汽车B先做加速运动，后做匀速运动 C. 时刻，汽车A、B速度相同 D. 时间内汽车A的平均速度小于汽车B的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．图象的斜率表示运动速度，汽车A的运动图像的斜率不变，做匀速直线运动，故A错误； B．图象的斜率表示运动速度，汽车B的运动图像的斜率先增大，后为零，汽车B先做加速运动，然后静止，故B错误； C．图象的交点表示相遇，故时刻，汽车A、B相遇，处于同一位置，该点两条图象斜率不同，速度不同，故C错误； D．根据平均速度公式可知，在时间内，辆车运动时间相等，汽车A的位移小于汽车B的位移，则有汽车A的平均速度小于汽车B的平均速度，故D正确。 故选D。 2. 如图为过山车以及轨道简化模型，以下判断正确的是（　　） A. 过山车在圆轨道上做匀速圆周运动 B. 过山车在圆轨道最高点时的速度应不大于 C. 过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态 D. 过山车在斜面高处由静止滑下能通过圆轨道最高点 【答案】C 【解析】 【详解】A．过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，机械能守恒，动能和重力势能相互转化，速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误； B．在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，则 解得 即过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于，故B错误； C．在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，有 在最低点时，向心加速度方向是向上的，乘客处于超重状态，故C正确； D．过山车在斜面高处由静止滑下到最高点的过程中，有 解得 由上述式子可知，若过山车能上升到最高点，则在最高点时速度为零。而根据之前的分析可知，过山车在最高点的最小速度大小为，所以过山车不能通过最高点，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，质量为的物体放在水平面上。物体与水平面间的动摩擦因数，取，当物体做匀速直线运动时，下列说法正确的是（　　） A. 牵引力与水平面的夹角为 B. 牵引力与水平面的夹角为 C. 牵引力的最小值为 D. 牵引力的最小值为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 物体做匀速直线运动，分力分析由平衡条件有 水平方向有 竖直方向有 解得 由数学辅助角公式有 ， 则有 当=1时，即=时，F取最小值，则有 当F取最小值时，由于 解得 则 所以C正确，ABD错误； 4. 如图所示，倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点，用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点，此时竖直杆与绳OP间的夹角为，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为，物块b的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. B. 将P端缓慢向上移动一小段距离，a将受到沿着斜面向下的摩擦力 C. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a将受到沿着斜面向上的摩擦力 D. 剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a的加速度大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．对a，由平衡条件得 对O点受力分析，由平行四边形定则得 联立解得 故A正确； B．如图所示 AO与BO关于水平虚线对称，AC水平。将P端缓慢向上移动一小段距离，长度不变，即AP的长度不变。则 不变，即OP与PC夹角不会变。则拉力不会变。可知a与斜面之间仍然没有摩擦力。故B错误； C．将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，AC变长，角变大。对O点，有 可见，拉力变大，a有上滑趋势，将受到沿着斜面向下的摩擦力。故C错误； D．剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a有下滑趋势，由于不知道摩擦因数，即摩擦力的大小，无法判断其运动情况，即无法求a的加速度。故D错误。 故选A。 5. 如图所示，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球（可视为质点）相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀速转动，测得小球的向心加速度大小为2g （g为当地的重力加速度），下列说法正确的是（　　） A. 小球的线速度大小为 B. 小球运动到最高点时，轻杆对小球作用力向上 C. 杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为2mg D. 当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力方向指向圆心O 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．根据向心加速度公式得 解得 选项A正确； B．小球在最高点的加速度为a=2g，设轻杆对小球作用力F向上，根据牛顿第二定律有 mg-F=ma 解得 F=-mg 所以轻杆对小球作用力F向下，选项B错误； C．在最低点轻杆对小球的作用力最大，即 F-mg=m×2g 解得 F=3mg 选项C错误； D．当轻杆转到水平位置时，杆子和重力的合力指向圆心，重力方向竖直向下，若轻杆对小球的作用力方向指向圆心O，则合力不能指向圆心，选项D错误。 故选A。 6. 如图甲所示，质量为的物块放在质量为的木板左端，木板放在粗糙水平地面上，对木板施加水平向右的拉力，物块与木板相对静止一起运动，后撤去力F，最终物块恰好不从木板上滑落，整个过程中木板的速度—时间图像如图乙所示。物块可视为质点，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 前3s内，物块的加速度小于 B. 撤去力F后，物块的加速度大于 C. 物块与木板间的动摩擦因数为0.45 D. 木板的长度为3m 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图可知，斜率表示加速度大小，故前3s内，木板加速度大小为 由于物块与木板相对静止一起运动，故前3s内，物块的加速度等于，故A错误； BC．前3s内，整体分析可得 解得 撤去力F后，由于木板受到上下表面摩擦力的作用，故 解得 撤去力F后，物块的加速度为 解得 故C正确，B错误； D．图像与坐标轴围成的面积表示位移，由运动学公式可得木板的长度为 故D错误。 故选C。 7. 跳台滑雪是以滑雪板为工具，借助跳台进行跳跃滑雪的一种运动项目。如图所示，第一次运动员从斜坡的顶端A处水平飞出，落在斜坡上B点（未画出）。第二次运动员在A处向上跃起，水平速度与第一次相同，落在斜坡上的C点（未画出）。运动员可视为质点，已知斜坡平直，不计空气阻力。则（　　） A. 第一次运动员在空中运动的时间较长 B. 第二次着陆时速度方向与斜坡夹角大于第一次的 C. 第二次离斜坡的最大距离等于第一次的 D. C点到A的距离小于B点到A的距离 【答案】B 【解析】 【分析】通过跳台滑雪运动考查平抛运动规律和正交分解，检测考生的逻辑推理能力。 【详解】A．第一步：沿平行斜坡和垂直斜坡方向分解运动计算时间设斜坡倾角为θ，第一次在A处速度为，第二次在A处竖直分速度为，把运动员在空中的运动分解为垂直斜坡方向和平行斜坡方向，第一次在空中运动的时间为，垂直斜坡方向有 得 第二次在空中运动的时间为，垂直斜坡方向有 得 可得 A错误。 C．第二步：根据垂直斜坡方向的运动计算到斜坡的最大距离 第一次到斜坡的最大距离，有 得 第二次到斜坡的最大距离，同理可得 可得 C错误。 D．第三步：沿竖直和水平方向分解运动求解位移 把运动员在空中的运动分解为水平方向和竖直方向，第一次着陆时的水平位移为，A、B间的距离 同理A、C间的距离 可得 D错误。 B．第四步：结合图像判断两次着陆时速度方向与斜坡夹角的关系如图所示，第二次运动员做斜上抛运动，当运动到最高点D时，速度大小为，方向水平，此时与第一次从A点飞出时的速度大小方向均相同，D处往后的轨迹部分与第一次从A点飞出的轨迹形状相同，向前向上平移了一段距离。即AB段与DE段对应，运动员运动到E处时速度方向与第一次运动到B处时的速度方向相同，从E继续运动到C处，速度方向继续向下方偏移，第二次在C处着陆时速度方向与斜坡间的夹角大于第一次的，B正确。 故选B。 二、多选题（本大题共3个小题，每小题多个选项符合题意，选全得5分，没选全得3分，错选或不选得0分，共15分） 8. 如图，半径为R的光滑圆形管道竖直放置，管的内径很小，直径略小于管道内径的小球在管道内运动时，它经过最高点时速度为v1则下列说法中正确的有（　　） A. 当小球以的速度经过与圆心等高的点时，圆管外壁对小球的作用力为 B. 若，则小球经过最高点时对圆管的内壁有向下的作用力 C. 若，则小球经过最高点时，圆管的内壁对球有作用力 D. 若，则小球经过最高点时，圆管的外壁对球的作用力为mg 【答案】CD 【解析】 【详解】A．当小球以的速度经过与圆心等高的点时，圆管外壁对小球的作用力提供向心力，则有 故A错误； BD．若，则小球经过最高点时所需向心力为 重力不足以提供向心力，则需要外壁提供向心力，内壁无作用力，外壁作用力大小为 F外=F1-mg=mg 故B错误，D正确； C．若，则小球经过最高点时所需向心力为 重力大于所需向心力，则对内壁有压力，圆管的内壁对球有作用力，故C正确。 故选CD。 9. 如图甲所示，水平放置的传送带在电机的作用下以的速度顺时针转动，两轮轴心间距为。质量为的物块（视为质点），从左轮的正上方以速度水平向右滑上传送带后物块与传送带的图像如图乙所示，经过时间从右轮的正上方离开传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度取，物块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 传送带对物块做的功为 B. 物块在传送带上运动的时间为 C. 物块对传送带做的功为 D. 物块与传送带之间的摩擦生热为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物块的位移为，传送带对物块的摩擦力始终为滑动摩擦力 传送带对物块做的功为 选项A错误； B．由动能定理可得 解得 由匀变速直线运动的规律可得 解得 B正确； C．传送带的位移为 物块对传送带做的功为 选项C正确； D．物块与传送带之间的相对位移为 摩擦生热为 选项D错误。 故选BC。 10. 如图所示，长为的不可伸长的轻绳，穿过一光滑的轻圆环，两端固定在水平天花板上相距为l的P、Q两点，轻圆环下悬吊一重为G物块。现用一水平力F缓慢地拉圆环，当时，圆环两侧细绳的夹角为，细绳的张力为T，则（  ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】当时，圆环所受重物的拉力G及水平拉力F的合力与水平方向的夹角 大小 情景如图所示，P、Q两点沿垂直方向的距离 而 解得 故选AD。 情景图的作图步骤：（1）过Q点作平行于方向的平行线；（2）以P点为圆心，绳长l为半径作圆弧，与的交点为Q；（3）作的垂直平分线，与的交点为O，此即圆环所在的位置；（4）连接PO、OQ。 三、实验题 11. （1）一把刻度模糊的弹簧测力计，某同学把它按图中所示安装起来，物重，测得弹簧伸长了，不计弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力，则该弹簧测力计的读数是___________N，弹簧的劲度系数是___________。 某研究小组用如图甲所示的实验装置测自由落体的加速度。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可求出自由落体加速度。 （2）除图甲中所示的装置之外，还必须使用的器材是___________ A．直流电源、秒表、刻度尺 B．直流电源、刻度尺 C．交流电源（频率）、秒表、刻度尺 D．交流电源（频率）、刻度尺 （3）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中操作不当的步骤是___________ A．按照图甲安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关 C．选择质量大、体积小的重锤 D．测量纸带上各点到释放点间距离，用公式，求出各点的速度 （4）小林同学选取一条符合要求的纸带从中截取一段，如图乙所示，是五个计数点，从开始每隔一个点选一个计数点，用毫米刻度尺测得，根据以上数据可知，当打点计时器打下点时，重物下落的速度大小是_______，重物下落的加速度是________。若用其他更准确的方法测出重物下落的加速度为，则本实验加速度测量值的相对误差的绝对值为_______。（结果保留3位有效数字） （5）小学同学选择用光电门测量自由落体加速度，装置如图丙所示，直径为d的小球从释放器静止下落，由光电计时器读出小球通过光电门1、2所用的时间分别为，用刻度尺得两光电门中心之间得距离为，则小球经过光电门1时得速度表达式________，小球的加速度表达式________（以上表达式均用题目提供的已知字母表示）。 【答案】 ①. 5 ②. 250 ③. D ④. BD##DB ⑤. 2.23 ⑥. 9.60 ⑦. ⑧. ⑨. 【解析】 【详解】（1）[1]根据受力平衡可得弹簧测力计的弹力为 即弹簧测力计的读数是5N； [2]弹簧的劲度系数为 （2）[3]在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离，打点计时器的工作电源是频率的交流电源，打点计时器具有计时功能，因此不需要秒表。 故选D； （3）[4]A．按照图甲安装好实验器材并连接好电源，故A正确； B．为充分利用纸带，应先接通电源开关，再打开夹子释放纸带，故B错误； C．选择质量大、体积小的重锤可以减小阻力影响，故C正确； D．本实验的目的是测自由落体的加速度，实验时应测量纸带上各点到释放点间的距离，用中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度来求出各点的速度，不能直接用公式求出各点的速度，故D错误。 本题选错误项，故选BD； （4）[5]交流电源的频率为50Hz，从开始每隔一个点选一个计数点，则打点时间间隔为 根据匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度可得打下点时重物下落的速度大小为 [6]根据逐差法，重物下落的加速度为 [7]本实验加速度测量值的相对误差为 （5）[8]小球经过光电门1时得速度为 [9]小球经过光电门2时得速度为 小球的加速度表达式为 12. 图甲（a）是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出，做平抛运动；同时小球B被松开，做自由落体运动。图甲（b）是该装置一次实验的数码连拍照片，同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。 （1）由图甲（b）数码连拍照片分析可知，做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是________。 （2）现在重新设计该实验，如图乙所示，光源位于S点，紧靠着光源的前方有一个小球A，光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机，同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，不计空气阻力，小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能（每隔相同的时间自动拍摄一次）拍摄下来，如图丙所示。则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙中的___________（选填“（c）”或“（d）”）。 （3）如果图乙中小球A水平抛出的初速度为1m/s，SP＝L＝0.5m，经过0.2s小球到达B点时在屏幕上留下的影子假设为Q，则Q点沿着屏幕向下运动的速度大小为________m/s。 【答案】 ①. 自由落体运动 ②. （d）##d ③. 2.5 【解析】 【详解】（1）[1]本实验中A做平抛运动，B做自由落体运动，同一时刻两球处于同一高度，说明竖直方向运动情况相同，所以A竖直方向的分运动是自由落体运动； （2）[2]方法一：设经过时间t照相机拍摄一次，从抛出开始经时间t后到达C点，经时间2t后经过B点，如图所示： 根据几何关系有 ① ② 水平方向做匀速运动，所以 ③ 竖直方向做自由落体运动，所以 ＝④ 由①②③④得 即 PG=GQ 所以小球的影像P在屏上移动情况应当是等间距的，故选（d）； 方法二：设经过时间t，小球的水平位移为x，竖直方向的位移为y，影子的位移为H，则有 解得 所以小球影像P在屏上移动位移与时间成正比，匀速下落，应当是等间距的，故选（d）； （3）[3]由以上解析可知影子在竖直方向上做匀速运动，根据几何关系可知 解得 四、解答题（本大题共3个小题，共42分） 13. 如图（a）所示，一物块在t＝0时刻从斜面底端滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图（b）所示。求：（结果可用根号表示） （1）物块沿斜面上滑的最大距离； （2）物块在斜面上滑行的总时间； （3）物块位移为6m时的速度大小。 【答案】（1）8m；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）图象面积表示物体运动的位移，由题图0～2s时间位移 （2）由图像可知物体下滑过程的加速度 下滑过程用时为 得 故总时间 （3）上滑时加速度大小为 位移为时速度为 下滑时 14. 如图所示，质量为M的物块A静置于水平台面上，质量为2M的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上， P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平， PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角θ=30°。已知物块A与台面间的动摩擦因数为μ， 重力加速度大小为g。求： （1）绳PO受到的拉力大小及物块A受到的摩擦力大小； （2）半球体C对地面的压力。 【答案】（1），；（2），方向竖直向下 【解析】 【详解】（1） 对小球B受力分析如图 PB的拉力大小 对P点受力分析可知，OP受到的拉力大小 对物块A受力分析可知，物块A所受摩擦力大小等于 PA绳子的拉力，则 得 （2）对整体受力分析可知，地面对半球C的支持力大小为 得 由牛顿第三定律得，半球体C对地面的压力大小为，方向竖直向下。 15. 如图所示，物体A、B之间夹有一根被压缩且被锁定的轻弹簧，系统静止在光滑轨道abc上，其中bc是半径为的半圆形轨道。长为的传送带顺时针转动速度为，忽略传送带d端与轨道c点之间的缝隙宽度，物体B与传送带之间的动摩擦因数为，已知物体A，B可以看成质点，质量分别为2m、m，。 （1）如果，开始时弹簧的弹性势能为，解除弹簧锁定后，物体A获得的速度大小为，求物体B获得的速度大小， （2）在（1）的条件下，求物体B再次落到水平轨道ab上时的位置到e点的水平距离； （3）为了使物体B在运动中能到达传送带且不会从e点抛出，解除弹簧锁定后，求物体B获得的速度必须满足的条件。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设B获得的速度大小为，则 解得 （2）设物体B从解除锁定到运动至e点的速度为，由动能定理得 解得 物体B离开e点后做平抛运动，则有 解得 即物体B再次落到水平轨道ab上的位置到e点的水平距离为0.2m （3）设物体B恰好通过轨道最高点c时的速度为，则有 解得 物体B从解除锁定到运动至c点，由机械能守恒定律得 解得 设解除锁定后物体B的速度为时，刚好能运动到传送带的e端，即物体B运动到e点时速度为零，从释放到运动到e点的过程，根据动能定理得 解得 所以为了使物体B在运动中不会离开传送带和轨道解除弹簧锁定后B获得的速度必须满足的条件是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$