精品解析：四川省成都市树德中学2025-2026学年高三上学期开学物理试题

树德中学高2023级高三上开学考试物理试题 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 如图甲所示，汽车后备箱水平放置一内装圆柱形工件的木箱，工件截面和车的行驶方向垂直，图甲是车尾的截面图，当汽车以恒定速率从直道通过图乙所示的三个半径依次变小的水平圆弧形弯道A、B、C时，木箱及箱内工件均保持相对静止。已知每个圆柱形工件的质量为m。下列说法正确的是（　　） A. 汽车在由直道进入弯道A前，M对P的支持力大小为mg B. 汽车过A、B、C三点时，汽车重心的角速度依次减小 C. 汽车过A、B两点时，M、Q对P的合力依次增大 D. 汽车过A、C两点的向心加速度相同 2. 冬季滑雪已成为人们喜爱的运动项目。运动员沿直雪道由静止开始匀加速下滑，加速度为a，滑雪板的长度为L，其B端到达P点所用的时间为t，则滑雪板的A、B端通过P点的时间差是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，送水工人用推车在水平路面运桶装水，水桶对板OA、OB的压力分别为F1、F2，运送过程中水桶与推车保持相对静止，∠AOB为锐角且保持不变。到达目的地后，另一工人将板OA由竖直转至水平即可将水桶卸下。全程车把手距地面的高度不变，忽略水桶与板间摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 推车由静止突然启动时，F1减小F2增大 B. 推车由匀速突然减速时，F1增大F2不变 C. 在OA由竖直缓慢转到水平过程中，F1先增大后减小 D. 在OA由竖直缓慢转到水平过程中，F2先增大后减小 4. 如图所示，质量为3m的小球P和质量为m的小球Q通过两根长度均为L的细线悬挂在天花板的O点，两球之间通过长度为的轻杆相连，重力加速度为g。现对小球P施加一外力F并确保轻杆始终处于水平状态，则（　　） A. 外力F竖直向上时，外力取得最小值2mg B. 外力F水平向左时，外力取得最小值 C. 外力F垂直于绳子OP时，外力取得最小值 D. 外力F垂直于绳子OP时，外力取得最小值 5. 鹰眼系统是应用于网球等球类赛事的电子裁决系统，其三维轨迹重建技术可精确判定球体落点。某次比赛中，运动员沿水平方向将球击向边线，图为其运动轨迹的鹰眼重建图像，运动员击球点离地高度为2.5m，网球着地时速度方向与地面夹角为14°，空气阻力忽略不计，g取，已知，则下列说法正确的是（　　） A. 网球被击出后的速度大小为20m/s B. 网球落地过程速率－时间图像为一条倾斜的直线 C. 网球落地过程中动量变化量的方向为竖直向下 D. 若网球与地面发生弹性碰撞，则其动量是不变 6. 我国现有多款手机支持天通卫星通讯。“天通”卫星发射过程如图：先用火箭将卫星送上椭圆轨道1，P、Q是远地点和近地点，随后变轨，至圆轨道2，再变轨至同步轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点。忽略卫星质量变化，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道2和轨道3上的机械能E2=E3 B. 卫星在轨道1和轨道2上的周期T1>T2 C. 由轨道1变至轨道2，卫星在P点向前喷气 D. 卫星在轨道1上P点的线速度大于在轨道3上的线速度 7. 如图甲所示，倾角为θ=53°，足够长的斜面体固定在水平地面上，可视为质点的质量为m=8kg的物块置于斜面上足够高处，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。t=0时刻，在物块上施加一沿斜面向上、大小变化的外力，同时释放物块，利用计算机描绘了0~4s时间内物块的动量随时间的变化图像，如图乙所示，规定沿斜面向下的方向为正方向，重力加速度大小为（）。则（　　） A. 0~1s内系统产生热量为32J B. 1~2s的时间内外力的大小为24N C. 0~4s的时间内物块的机械能减少了704J D. 0~1s时间内与2~4s时间内的外力大小之比为1：9 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 唐・高无际《汉武帝后庭秋千赋》有载：“秋千者，千秋也。汉武祈千秋之寿，故后宫多秋千之乐。”如图为现代单人秋千比赛精彩瞬间，运动员通过技巧性动作（最低点站起、最高点蹲下）使秋千振幅逐渐增大。忽略空气阻力，下列关于该过程的分析正确的是（　　） A. 最高点瞬间，运动员所受合外力为零 B. 最低点瞬间，运动员所受合外力不零 C 从最低点摆至最高点过程中，运动员先超重后失重 D. 从最高点蹲下到最低点站起的过程中，运动员和秋千构成的系统机械能守恒 9. 如图所示，平板Q置于光滑水平面上，质量为1.0kg，板长为0.4m，Q的右端固定一轻质弹簧，弹簧的自由端恰好位于Q的中点A。质量为1.0kg 的小物块P以的速度从Q的左端水平滑上Q，P压缩弹簧后被弹回并停在A点，弹簧始终在弹性限度内。P与Q之间的动摩擦因数，下列说法正确的有（　　） A. 在运动过程中，弹簧的最大压缩量为0.1m B. 若P与Q之间接触面光滑，当弹簧恢复原长时P的速度大小为1m/s C. 若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时Р受到向右的摩擦力 D. 若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时损失的机械能减少 10. 如图所示，边长为L的正方形光滑斜面ABCD固定在水平地面上，其倾角θ（0°<θ<90°）可以调节，斜面上固定一光滑四分之一圆弧轨道AE，圆心为AB的中点O，OE垂直于AB。将可视为质点的小球从圆弧轨道的A点由静止释放，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 只要倾角θ足够小，小球可能从CD边离开斜面 B. 小球一定会从BC边离开斜面 C. 当θ=30°时，小球离开斜面时的速度大小为 D. 小球离开斜面后在水平地面上的落点刚好在DC的延长线上 二、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，安装好的实验器材如图甲所示。图中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，OA为橡皮条。图乙是某次实验时OB细绳所连接的弹簧测力计的指针指示情况。请回答下列问题： （1）图乙中弹簧测力计的读数为__________N。 （2）用弹簧测力计拉细绳时细绳要与白纸__________，两次拉伸橡皮条时，要保证把节点O拉到__________。 （3）若保持O点位置和B弹簧测力计拉力的方向不变，缓慢地调节C弹簧测力计，使两细线之间的夹角增大一些，则__________。 A．合力可能增大 B．合力可能减小 C．B弹簧测力计示数可能减小 D．C弹簧测力计的示数可能减小 12. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律的实验，一细绳跨过悬挂的光滑定滑轮，两端分别系有小球A和B，小球A右侧固定一遮光条，遮光条上方某位置固定一光电门，初始时A、B处于静止状态，先将细绳拉紧，然后同时释放小球A、B。已知当地重力加速度取。 （1）用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度______mm； （2）测得小球（含遮光条）、的质量分别为，若不计空气阻力，则小球加速上升过程的加速度大小为______； （3）测得遮光条通过光电门的时间，遮光条初始位置到光电门的距离，该过程A、B两球组成的系统动能增加量为______J，重力势能减少量为______J（结果均保留三位有效数字）； （4）大多数学生实验结果显示， A、B两球组成的系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，原因可能是______。 A. 利用光电门测量和计算两球速度不准确 B. A、B两球的质量相差不够大 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 四、计算题（本题共3小题，共39分） 13. 如图所示，质量为的小车静止在光滑水平面上，小车左端AB为竖直平面内光滑的四分之一圆弧，半径，圆弧与水平部分BP相切于B点，P为固定在小车右端的弹性挡板，BP长。质量为的小物块从A点以方向竖直向下的速度滑进小车的圆弧部分，小物块与小车水平部分BP间的动摩擦因数，重力加速度g取。求： （1）与挡板P碰撞前瞬间，小物块的速度大小； （2）挡板P第一次碰撞后，小物块上升至最高点时与A点的竖直距离； （3）小物块最终在小车上离B点的距离以及整个运动过程中小车相对水平面的位移大小。 14. 如图甲所示为某机场行李物品传送装置实物图，图乙为该装置直线段部分简化图，由传送带及固定挡板组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面与水平台面的夹角。工作人员将长方体货物（可视为质点）从图乙传送带的左端由静止释放，在距左端L=8m处货物被取走，货物运动时的剖面图如图丙所示。已知传送带匀速运行且速度v=1m/s，货物质量m=10kg，其底部与传送带上表面A间的动摩擦因数为，其侧面与挡板C间动摩擦因数为（重力加速度，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力）。求： （1）货物在传送带上滑动时的加速度大小； （2）若传送带速度在0.5m/s至2m/s范围内可调，要求取走该货物时因传送货物而多消耗的电能不能超过122J，则传送带速度不超过多少。 15. 两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验，两车均可视为质点，如图所示，时，A、B两车同时沿两条相距的平行直线轨道从同一起跑线向同一方向运动，A车始终以的速度做匀速直线运动，B车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，后开始做匀速直线运动，已知两蓝牙小车自动连接的最大距离求： （1）末两车的距离； （2）整个运动过程中，两车能够保持连接的总时间； （3）若末B车做加速度大小为的匀减速直线运动，速度减为零后停止运动，求B车减速后两车再次刚好连接瞬间A车到起跑线的距离，并求出保持该次连接持续的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2023级高三上开学考试物理试题 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 如图甲所示，汽车后备箱水平放置一内装圆柱形工件木箱，工件截面和车的行驶方向垂直，图甲是车尾的截面图，当汽车以恒定速率从直道通过图乙所示的三个半径依次变小的水平圆弧形弯道A、B、C时，木箱及箱内工件均保持相对静止。已知每个圆柱形工件的质量为m。下列说法正确的是（　　） A. 汽车在由直道进入弯道A前，M对P的支持力大小为mg B. 汽车过A、B、C三点时，汽车重心的角速度依次减小 C. 汽车过A、B两点时，M、Q对P的合力依次增大 D. 汽车过A、C两点的向心加速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车在由直道进入弯道A前，以P为对象，根据受力平衡可得 解得M对P的支持力大小为 故A错误； B．由角速度与线速度关系 当汽车以恒定速率通过半径依次变小的A、B、C三点时，汽车重心的角速度依次增大，故B错误； C．汽车过A、B两点时，M、Q对P的合力的竖直分力与P的重力平衡，合力的水平分力提供所需的向心力，则有， P受到的合力为 当汽车以恒定速率通过半径依次变小的A、B两点时，M、Q对P的合力依次增大，故C正确； D．汽车的向心加速度为 可知汽车过C点时，弯道对应的半径最小，向心加速度大于A点的向心加速度，故D错误。 故选C。 2. 冬季滑雪已成为人们喜爱的运动项目。运动员沿直雪道由静止开始匀加速下滑，加速度为a，滑雪板的长度为L，其B端到达P点所用的时间为t，则滑雪板的A、B端通过P点的时间差是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由B端到达P点所用的时间为t，可知B端到P点的位移大小为 则A端到P点的位移大小为 设A端到达P点所用的时间为，则 解得 则滑雪板的A、B端通过P点的时间差是 故选A。 3. 如图所示，送水工人用推车在水平路面运桶装水，水桶对板OA、OB的压力分别为F1、F2，运送过程中水桶与推车保持相对静止，∠AOB为锐角且保持不变。到达目的地后，另一工人将板OA由竖直转至水平即可将水桶卸下。全程车把手距地面的高度不变，忽略水桶与板间摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 推车由静止突然启动时，F1减小F2增大 B. 推车由匀速突然减速时，F1增大F2不变 C. 在OA由竖直缓慢转到水平过程中，F1先增大后减小 D. 在OA由竖直缓慢转到水平过程中，F2先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．推车由静止时F1、F2和重力三力平衡，F1水平向右，F2竖直方向分量与重力平衡，突然启动时即加速度水平向左，故F1减小F2不变，故A错误； B．推车由匀速突然减速时即加速度水平向右，F1增大F2不变，故B正确； CD．在OA由竖直缓慢转到水平过程中，F1、F2和重力三力平衡构成矢量三角形如图，根据，F1由先图示位置逆时针转，可知F1先增大后减小，F2一直减小，故C正确，D错误； 故选 BC。 4. 如图所示，质量为3m的小球P和质量为m的小球Q通过两根长度均为L的细线悬挂在天花板的O点，两球之间通过长度为的轻杆相连，重力加速度为g。现对小球P施加一外力F并确保轻杆始终处于水平状态，则（　　） A. 外力F竖直向上时，外力取得最小值2mg B. 外力F水平向左时，外力取得最小值 C. 外力F垂直于绳子OP时，外力取得最小值 D. 外力F垂直于绳子OP时，外力取得最小值 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，几何关系可知OQ与PQ的夹角、OP与PQ的夹角均为，分析可知，Q受到重力mg、杆的弹力、绳子拉力而平衡，由平衡条件得 联立解得 对P受力分析可知，P受到重力3mg、杆弹力、绳子拉力和外力F而平衡，如图甲所示。 则小球P受的重力与杆的合力 联立以上解得 作出、、三个力的矢量三角形如图乙所示，当作用在小球P的外力方向与P相连的细绳方向垂直时，外力F最小，即最小值为 联立以上解得 故选C。 5. 鹰眼系统是应用于网球等球类赛事的电子裁决系统，其三维轨迹重建技术可精确判定球体落点。某次比赛中，运动员沿水平方向将球击向边线，图为其运动轨迹的鹰眼重建图像，运动员击球点离地高度为2.5m，网球着地时速度方向与地面夹角为14°，空气阻力忽略不计，g取，已知，则下列说法正确的是（　　） A. 网球被击出后的速度大小为20m/s B. 网球落地过程速率－时间图像为一条倾斜的直线 C. 网球落地过程中动量变化量的方向为竖直向下 D. 若网球与地面发生弹性碰撞，则其动量是不变的 【答案】C 【解析】 【详解】A．网球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据 已知，，可得 落地时竖直方向的速度 因为网球着地时速度方向与地面夹角为14°，则 解得，故A错误； B．网球运动过程中合速度 故速率与时间不是线性关系，故B错误； C．网球落地的过程中，根据动量定理可知 动量变化量的方向与重力冲量方向一致，即竖直向下，故C正确； D．动量是矢量，网球与地面发生弹性碰撞，则其动量方向改变，动量是变化的，故D错误； 故选C。 6. 我国现有多款手机支持天通卫星通讯。“天通”卫星发射过程如图：先用火箭将卫星送上椭圆轨道1，P、Q是远地点和近地点，随后变轨，至圆轨道2，再变轨至同步轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点。忽略卫星质量变化，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道2和轨道3上的机械能E2=E3 B. 卫星在轨道1和轨道2上的周期T1>T2 C. 由轨道1变至轨道2，卫星在P点向前喷气 D. 卫星在轨道1上P点的线速度大于在轨道3上的线速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为轨道2、3都是圆心相同的圆轨道，且能够相交于M、N点，所以圆轨道2、3半径相同势能相同，根据 卫星在轨道2、3速度相同动能相同，故机械能相同E2=E3，故A正确； B．卫星在轨道2、3的半径相同且都大于轨道1的半长轴，根据开普勒第三定律可知T3＝T2＞T1，故B错误； C．由轨道1变至轨道2，由近心运动变至圆周运动，故需增加速度，卫星在P点向后喷气获得向前的反推力实现加速，故C错误。 D．卫星在轨道1上P点加速变轨到轨道2，线速度小于在轨道2上P点的线速度，故小于轨道3上的线速度，故D错误。 故选 D。 7. 如图甲所示，倾角为θ=53°，足够长的斜面体固定在水平地面上，可视为质点的质量为m=8kg的物块置于斜面上足够高处，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。t=0时刻，在物块上施加一沿斜面向上、大小变化的外力，同时释放物块，利用计算机描绘了0~4s时间内物块的动量随时间的变化图像，如图乙所示，规定沿斜面向下的方向为正方向，重力加速度大小为（）。则（　　） A. 0~1s内系统产生热量为32J B. 1~2s的时间内外力的大小为24N C. 0~4s的时间内物块的机械能减少了704J D. 0~1s时间内与2~4s时间内的外力大小之比为1：9 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知，图线的面积表示物体位移与物体质量的乘积，所以0~1s内物体的位移为 所以，0~1s内系统产生热量为，故A错误； B．根据动量定理 可知，图线的斜率表示合外力，则1~2s的时间内外力的大小为，故B错误； C．由图可知，0~4s的时间内物块位移大小为 由于初末动量为零，即初末速度都为零，所以初末动能为零，则机械能减小了，故C正确； D．图线的斜率表示合外力，则0~1s时间内的合力大小为 则 解得 2~4s时间内的合力大小为 则 解得 0~1s时间内与2~4s时间内的外力大小之比为，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 唐・高无际《汉武帝后庭秋千赋》有载：“秋千者，千秋也。汉武祈千秋之寿，故后宫多秋千之乐。”如图为现代单人秋千比赛精彩瞬间，运动员通过技巧性动作（最低点站起、最高点蹲下）使秋千振幅逐渐增大。忽略空气阻力，下列关于该过程的分析正确的是（　　） A. 最高点瞬间，运动员所受合外力为零 B. 最低点瞬间，运动员所受合外力不为零 C. 从最低点摆至最高点过程中，运动员先超重后失重 D. 从最高点蹲下到最低点站起的过程中，运动员和秋千构成的系统机械能守恒 【答案】BC 【解析】 【详解】A．运动员在最高点时仍受重力、拉力作用，二者合力不为零，故A错误； B．运动员荡到最低点时拉力与重力的合力提供向心力，合力不为0，故B正确； C．运动员由最低点向最高点运动的过程中，加速度先有竖直向上的分量后有竖直向下的分量，所以运动员先处于超重状态后处于失重状态，故C正确； D．动员通过技巧性动作（最低点站起、最高点蹲下）使秋千振幅逐渐增大，系统的机械能变大，机械能不守恒，故D错误； 故选BC。 9. 如图所示，平板Q置于光滑水平面上，质量为1.0kg，板长为0.4m，Q的右端固定一轻质弹簧，弹簧的自由端恰好位于Q的中点A。质量为1.0kg 的小物块P以的速度从Q的左端水平滑上Q，P压缩弹簧后被弹回并停在A点，弹簧始终在弹性限度内。P与Q之间的动摩擦因数，下列说法正确的有（　　） A. 在运动过程中，弹簧的最大压缩量为0.1m B. 若P与Q之间接触面光滑，当弹簧恢复原长时P的速度大小为1m/s C. 若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时Р受到向右的摩擦力 D. 若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时损失的机械能减少 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小物块P被弹回并停在A点时，与平板Q共速，设共速速度为v，根据动量守恒定律有 得 设弹簧的最大压缩量为x，从开始到小物块P被弹回并停在A点过程中，根据能量守恒定律有 解得 故A正确； B．若P与Q之间接触面光滑，则整个过程相当于P与Q发生一次弹性碰撞，因为P与Q质量相等，所以发生速度交换，当弹簧恢复原长时P的速度大小为0，故B错误； C．若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，则P与Q第一次共速时，弹簧的最大压缩量 P与Q第二次共速时，P与Q损失的总动能与未换弹簧时相同，所以物体P无法返回A点，而是在A点右侧与Q相对静止，此时弹簧处于压缩状态，故物体P受到向左的弹力和向右的摩擦力而处于平衡状态，故C正确； D．由上述分析可知，系统稳定时，P与Q最终损失的总动能与弹簧的劲度系数无关。未换弹簧前，P与Q最终损失的总动能全部转化为摩擦生热，但将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧后，系统稳定时，弹簧处于压缩状态，所以P与Q损失的总动能一部分转化为摩擦生热，另一部分转化为弹簧的弹性势能，所以系统损失的机械能减小，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，边长为L的正方形光滑斜面ABCD固定在水平地面上，其倾角θ（0°<θ<90°）可以调节，斜面上固定一光滑四分之一圆弧轨道AE，圆心为AB的中点O，OE垂直于AB。将可视为质点的小球从圆弧轨道的A点由静止释放，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 只要倾角θ足够小，小球可能从CD边离开斜面 B. 小球一定会从BC边离开斜面 C. 当θ=30°时，小球离开斜面时的速度大小为 D. 小球离开斜面后在水平地面上的落点刚好在DC的延长线上 【答案】BC 【解析】 详解】AB．小球从A到E，由动能定理可得 解得 假设小球从BC边离开，平行于DC方向则有 沿BC方向则有 假设成立，则小球一定会从BC边离开斜面，故A错误，B正确； C．当θ=30°时，根据动能定理可得 解得，故C正确； D．小球从BC边离开后做斜下抛运动，和在斜面上的运动相比较，运动时间变短，沿GC方向的分速度不变，故落到在DC的里面，故D错误。 故选BC。 二、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，安装好的实验器材如图甲所示。图中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，OA为橡皮条。图乙是某次实验时OB细绳所连接的弹簧测力计的指针指示情况。请回答下列问题： （1）图乙中弹簧测力计的读数为__________N。 （2）用弹簧测力计拉细绳时细绳要与白纸__________，两次拉伸橡皮条时，要保证把节点O拉到__________。 （3）若保持O点位置和B弹簧测力计拉力的方向不变，缓慢地调节C弹簧测力计，使两细线之间的夹角增大一些，则__________。 A．合力可能增大 B．合力可能减小 C．B弹簧测力计的示数可能减小 D．C弹簧测力计的示数可能减小 【答案】 ①. 3.80 ②. 平行 ③. 同一位置 ④. D 【解析】 【详解】（1）[1]测力计最小刻度为0.1N，需要估读一位数。弹簧测力计的示数为3.80N。 （2）[2]用弹簧测力计拉细绳时细绳要与白纸平行，若细绳倾斜，则绳子拉力倾斜，拉力的水平分力的合力与橡皮条弹力相平衡，实验误差增大； [3]实操作时，每次拉橡皮条时，要保证把节点O拉到同一位置，保证橡皮条形变相同，合力相同。 （3）[4] AB．保持O点位置不变，橡皮条的伸长量不变，两拉力的合力不变，故AB错误； CD．B弹簧秤拉力的方向不变，两细线之间的夹角增大过程，合力如图所示 由图示可知，B弹簧测力计的示数增大，C弹簧测力计的示数可能减小，可能先减小后增大，故C错误，D正确。 故选D。 12. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律的实验，一细绳跨过悬挂的光滑定滑轮，两端分别系有小球A和B，小球A右侧固定一遮光条，遮光条上方某位置固定一光电门，初始时A、B处于静止状态，先将细绳拉紧，然后同时释放小球A、B。已知当地重力加速度取。 （1）用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度______mm； （2）测得小球（含遮光条）、的质量分别为，若不计空气阻力，则小球加速上升过程的加速度大小为______； （3）测得遮光条通过光电门的时间，遮光条初始位置到光电门的距离，该过程A、B两球组成的系统动能增加量为______J，重力势能减少量为______J（结果均保留三位有效数字）； （4）大多数学生实验结果显示， A、B两球组成的系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，原因可能是______。 A. 利用光电门测量和计算两球速度不准确 B. A、B两球的质量相差不够大 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】（1）0.680 （2）1.96 （3） ①. 0.500 ②. 0.515 （4）C 【解析】 【小问1详解】 遮光条的宽度为 【小问2详解】 根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 [1][2]遮光条经过光电门时的速度为 A、B两球组成的系统动能增加量为 A、B球重力势能减少量为 【小问4详解】 A．利用光电门测量和计算两球速度不准确，导致速度计算偏差，可能导致系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，但不会导致A、B两球组成的系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，故A错误； B．A、B两球的质量相差不够大，不会导致系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，故B错误； C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响，使机械能损失，会导致系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，故C正确； D．没有采用多次实验取平均值的方法，不会导致系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，故D错误。 故选C。 四、计算题（本题共3小题，共39分） 13. 如图所示，质量为的小车静止在光滑水平面上，小车左端AB为竖直平面内光滑的四分之一圆弧，半径，圆弧与水平部分BP相切于B点，P为固定在小车右端的弹性挡板，BP长。质量为的小物块从A点以方向竖直向下的速度滑进小车的圆弧部分，小物块与小车水平部分BP间的动摩擦因数，重力加速度g取。求： （1）与挡板P碰撞前瞬间，小物块的速度大小； （2）挡板P第一次碰撞后，小物块上升至最高点时与A点的竖直距离； （3）小物块最终在小车上离B点的距离以及整个运动过程中小车相对水平面的位移大小。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设小物块与挡板P碰撞前瞬间速度为，小车速度为，对小物块和小车系统，在小物块从A点运动至P点的过程中，水平方向动量守恒，得 由能量守恒，得 联立解得 【小问2详解】 设小物块上升至最高点时与A点竖直距离为h，对小物块和小车系统，在小物块从A点运动至最高点的过程中，水平方向动量守恒，得 解得 由能量守恒得 解得 【小问3详解】 小物块与小车相对运动，因摩擦力做功，系统机械能损失，最终两者相对静止，对小物块和小车系统，从开始到相对静止的过程中，水平方向动量守恒，有 解得 由能量守恒，得 解得 有，故小物块相对小车静止于水平部分离B点的距离 在整个相对运动过程中，小物块与小车水平方向动量守恒，始终有 整理得 又 解得小车的位移大小 14. 如图甲所示为某机场行李物品传送装置实物图，图乙为该装置直线段部分简化图，由传送带及固定挡板组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面与水平台面的夹角。工作人员将长方体货物（可视为质点）从图乙传送带的左端由静止释放，在距左端L=8m处货物被取走，货物运动时的剖面图如图丙所示。已知传送带匀速运行且速度v=1m/s，货物质量m=10kg，其底部与传送带上表面A间的动摩擦因数为，其侧面与挡板C间动摩擦因数为（重力加速度，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力）。求： （1）货物在传送带上滑动时的加速度大小； （2）若传送带速度在0.5m/s至2m/s范围内可调，要求取走该货物时因传送货物而多消耗的电能不能超过122J，则传送带速度不超过多少。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 如图所示，对货物受力分析 ， 代入数据解得， 货物与传送带间的摩擦力，与运动方向相同 货物与挡板间的摩擦力，与运动方向相反 对货物有 代入数据解得 【小问2详解】 若传送带以最大速度2m/s运行，货物加速阶段运动的最大位移 货物不会滑落。设多消耗的电能不能超过122J时，传送带的速度为，则货物在传送带上先加速运动距离后，以传送带速度匀速运动，故传送带因传送货物而多做的功 对货物，由动能定理 由 得 由 得 传送带与货物间摩擦生热 其中 依题意整理可得 代入数据解得 故传送带速度不超过。 15. 两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验，两车均可视为质点，如图所示，时，A、B两车同时沿两条相距的平行直线轨道从同一起跑线向同一方向运动，A车始终以的速度做匀速直线运动，B车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，后开始做匀速直线运动，已知两蓝牙小车自动连接的最大距离求： （1）末两车的距离； （2）整个运动过程中，两车能够保持连接的总时间； （3）若末B车做加速度大小为的匀减速直线运动，速度减为零后停止运动，求B车减速后两车再次刚好连接瞬间A车到起跑线的距离，并求出保持该次连接持续的时间。 【答案】（1）5m （2）10s （3）3s 【解析】 【小问1详解】 t1=2s内，A、B车的位移分别为 x1=vAt1 则有 解得 s1=5m 【小问2详解】 结合上述可知s1=5m=L即在t1=2s时，两车第一次刚好断开连接，则有 vB1=a1t1 解得 vB1=2m/s 结合上述可知，两车第一次保持连接的时间为t1=2s，在两车位移之差为时 解得t2=4s此时两车间距又为L =5m，表明t2=4s时刻两车第二次开始连接，令再经历时间t4，两车位移差再次达到Δx=4m则有 解得 t4=8s 结合上述可知，整个运动过程中，两车能够保持连接的总时间 Δt=t1+t4=10s 【小问3详解】 由于 t3=t2+t4=12s 结合上述可知，12 s时开始断开连接，B车在A车前方，B车开始减速，减速至0的时间 令B车减速后再经历时间t5两车刚好再次连接，结合上述可知，此时两车位移差再次达到 Δx=4m，则有 解得 t5=1s 此时，A车到起跑线的距离 xA=vA（t3+t5）=39m 令B车之后再经历时间t6两车再次刚好断开连接，此时A在前B在后，则有 解得 即B车已经停止运动，则有 解得 Δt4=3s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $